呼吸器粘膜組織における記憶ヘルパーT細胞維持機構の解明

• Project/Area Number: 15K08521
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Immunology
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 篠田 健太 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10612195)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: アレルギー・喘息 / 免疫学 / 免疫記憶 / ヘルパーT細胞 / 慢性炎症 / 誘導性気管支関連リンパ組織 / IL-7 / リンパ管内皮細胞

Outline of Annual Research Achievements

慢性アレルギー性気道炎症において肺組織で維持される有害な病原性記憶ヘルパーT細胞の維持機構に着目し、研究を行った。われわれは、抗原特異的エフェクターヘルパーT細胞をマウスに移入し抗原を肺に投与することで、肺組織の微小環境変化により、誘導性気管支関連リンパ組織（iBALT）を誘導する系を確立し、その組織構造中に大部分の記憶ヘルパーT細胞が局在していることを明らかにしてきた。IL-7の発現を組織学的に検出可能なIL-7-GFPノックインマウスを用いた実験結果から、iBALT中に多くのIL-7産生細胞が局在し、記憶ヘルパーT細胞の大部分はIL-7産生細胞と接着して維持されていることを見出した。IL-7レセプターのコンディショナルノックアウトマウス由来の記憶ヘルパーT細胞を誘導した後に、薬剤によりIL-7レセプターを欠失させたところ、肺において維持される記憶ヘルパーT細胞の数が顕著に減少した。このことから記憶ヘルパーT細胞はiBALT中でIL-7依存的に維持されていることが明らかとなった。
さらに、iBALT内における記憶ヘルパーT細胞のニッシェを詳細に解析する目的で、IL-7-GFPノックインマウスの肺からGFPの発現を指標にIL-7産生細胞をフローサイトメーターにより単離した。cDNAマイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を行ったところ、GFP陽性細胞ではリンパ管内皮細胞マーカー（Prox1, Pdpn, Nrp2, Flt4, Angptl4）の発現がGFP陰性細胞と比較して顕著に高いことが明らかとなった。さらに、免疫染色法を用いた組織学的解析からGFP陽性細胞は管腔状の構造を形成し、リンパ管内皮細胞特異的マーカーで共染色されることが明らかとなった。以上の結果から、慢性炎症肺においてリンパ管内皮細胞がIL-7を産生し記憶ヘルパーT細胞のニッシェを形成していることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Obesity drives Th17 cell differentiation by inducing the lipid metabolic kinase, ACC1. (2015)
  • Author(s): Endo, Y., Asou, H. K., Matsugae, N., Hirahara, K., Shinoda, K., Tumes, D. J., Tokuyama, H., Yokote, K., and Nakayama, T
  • Journal Title: Cell Rep Volume: 12 Issue: 6 Pages: 1042-1055
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.07.014
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Application of LP-iDOPE for melanoma therapy (2015)
  • Author(s): Suganami, A., Shinoda, K., Suzuki, A., Saito, K., Okamoto, Y., Motohashi, S., Nakayama, T., Shirasawa, H., and Tamura, Y
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場 （愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-09
• [Presentation] Pathogenic Th2 (Tpath2) cells in airway inflammation (2015)
  • Author(s): Nakayama, T., Endo, Y., Shinoda, K., and Hirahara, K
  • Organizer: 7th International Conference on Autoimmunity : Mechanisms and Novel Treatments
  • Place of Presentation: Chania（Greece）
  • Year and Date: 2015-10-03
• [Presentation] Pathogenic Memory Th2 cells in airway inflammation (2015)
  • Author(s): Nakayama, T., Endo, Y., Shinoda, K., and Hirahara, K.
  • Organizer: The 4th CSI/JSI/KAI Joint Symposium on Immunology
  • Place of Presentation: Suzhou（China）
  • Year and Date: 2015-09-20
• [Presentation] Pathogenic Memory Th2 cells in airway inflammation (2015)
  • Author(s): 遠藤裕介、平原潔、飯沼智久、篠田健太、山本陛三朗、本橋新一郎、大保木啓介、中江進、斎藤博久、岡本美孝、中山俊憲
  • Organizer: 第64回日本アレルギ－学会学術大会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル新高輪 （東京都港区）
  • Year and Date: 2015-05-26