Project/Area Number |
20K08158
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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Research Institution | Hiroshima University |
Principal Investigator |
津村 弥来 広島大学, 医系科学研究科(医), 研究員 (80646274)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 賢 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (80457241)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | 複合免疫不全症 / 原発性免疫不全症 / ユビキチン修飾 / ユビキチン修飾異常 |
Outline of Research at the Start |
CYLDは、Lys63, Met1結合型ポリユビキチン鎖を除去する脱ユビキチン化酵素であり、NF-κBのシグナル伝達を負に制御する。がん抑制遺伝子としての役割も保有しており、CYLDのヘテロ変異は家族性円柱腫症の原因となる。一方で、CYLDの複合ヘテロ変異を持つ患者の報告は存在せず、ヒトにおけるCYLDの役割には不明な点も多い。CYLDの複合ヘテロ変異を持つ患者の解析を介して常染色体劣性CYLD異常症の疾患概念を確立し、『ヒトにおけるCYLDの役割の解明』を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
脱ユビキチン化酵素であるCYLDは、NF-κBシグナル伝達を負に制御し、細胞増殖や免疫恒常性に関与する。家族性円柱症の家系例において、CYLDに複合ヘテロ変異を同定し、CYLDのmRNAおよびタンパク発現が著減することを明らかにしている。本研究の成果として、患者の免疫系細胞が数的および質的な異常を示すこと、一過性強制発現系による機能解析からCYLDの各アレルがTNF-α 誘導性のNF-κBシグナル伝達を増強させることを明らかにしている。CYLDの両アレルとも、Met1-及びK63結合型ユビキチン鎖に対する特異的脱ユビキチン化能が障害されることも明らかにしている。さらに、患者では破骨細胞の過形成が示され、患者でみとめる骨粗鬆症の病態を反映する結果も得ている。 本年度は、以下の2項目について検討した。①線維芽細胞を用いた脱ユビキチン化能の検討:M1およびK63結合のユビキチン鎖の蓄積を測定することにより評価した。患者では、TNF-α刺激によるM1結合のユビキチン化は軽度に阻害され、K63結合のユビキチン化は健常者と比較して促進していた。さらにユビキチン化酵素であるLUBACの構成要素のタンパク発現が著名に低下していることが判明した。このことから、CYLDの質的欠損がLUBACの不安定性を引き起こし、M1結合ユビキチン化の減少をもたらす可能性が示唆された。②線維芽細胞を用いたNF-κBシグナル伝達の検討:フローサイトメトリーによる解析から、患者ではTNF-αによるNF-κB活性化が軽度に障害されることが明らかとなった。また、患者の線維芽細胞では、TNF-α刺激に対するIL-6 mRNAの発現が損なわれ、IL-6の分泌も障害されていた。よってCYLD欠損線維芽細胞においても、NF-κBシグナル伝達に異常があることが明らかとなった。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
患者は、免疫不全と症候学的特徴を併せ持つ。患者が示す臨床症状はCyldノックアウトマウスの表現型と類似するものの、これまでヒトにおいてはヘテロ接合性変異による皮膚腫瘍発症の報告があるのみで、患者で認めた複合ヘテロ変異による報告例はない。 CYLDは脱ユビキチン化酵素であり、NF-κBのシグナル伝達を負に制御することが知られている。ノックアウトマウスの表現型を参照しながら、患者でみとめるCYLD欠損の分子病態について解明することを目的とし研究を進めている。一過性強制発現系実験では、各アレルごとの発現、脱ユビキチン化能、NF-κBシグナル伝達能について検討してその障害を明らかにした。患者由来の末梢血・骨髄細胞を用いた解析からは、免疫系細胞の量的・質的異常を明らかにするとともに、破骨細胞の過形成による骨粗鬆症発症との関連性についても明らかにすることができた。また患者由来の線維芽細胞を用いた解析では、TNF-αに対する脱ユビキチン化能、NF-κBシグナル伝達能の詳細を調べるとともにNF-κBシグナル伝達関連分子や下流分子の動態をmRNAレベル、タンパクレベルで検証を行い、CYLDの欠損による分子病態の全貌が明らかになりつつある。したがって現在のところ、当初の計画通りにおおむね順調に研究が進展していると言える。
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Strategy for Future Research Activity |
健常者および患者由来の線維芽細胞を用いた網羅的RNA発現解析のデータ解析を行う。 現在、患者でみとめる変異を有したCyldのノックインマウスの作製中である。複合ヘテロ変異のアレル毎の機能評価を行うためのノックインホモマウスが得られ次第、免疫学的解析をはじめ、患者の表現型との比較検討をしながら評価する予定である。 また過去三年間の研究成果について総合的な評価を行い、再現実験が必要であれば施行し、論文化を進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(29 results)
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[Journal Article] A complementary approach for genetic diagnosis of inborn errors of immunity using proteogenomic analysis2023
Author(s)
Sakura F, Noma K, Asano T, Tanita K, Toyofuku E, Kato K, Tsumura M, Nihira H, Izawa K, Mitsui-Sekinaka K, Konno R, Kawashima Y, Mizoguchi Y, Karakawa S, Hayakawa S, Kawaguchi H, Imai K, Nonoyama S, Yasumi T, Ohnishi H, Kanegane H, Ohara O, Okada S
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Journal Title
PNAS Nexus
Volume: 2
Issue: 4
Pages: 1-12
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Novel STAT1 Variants in Japanese Patients with Isolated Mendelian Susceptibility to Mycobacterial Diseases2022
Author(s)
Ono R, Tsumura M, Shima S, Matsuda Y, Gotoh K, Miyata Y, Yoto Y, Tomomasa D, Utsumi T, Ohnishi H, Kato Z, Ishiwada N, Ishikawa A, Wada T, Uhara H, Nishikomori R, Hasegawa D, Okada S, Kanegane H.
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Journal Title
Journal of Clinical Immunology
Volume: 43
Issue: 2
Pages: 466-478
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Neutralizing Type I Interferon Autoantibodies in Japanese Patients with Severe COVID-192022
Author(s)
Eto S, Nukui Y, Tsumura M, Nakagama Y, Kashimada K, Mizoguchi Y, Utsumi T, Taniguchi M, Sakura F, Noma K, Yoshida Y, Ohshimo S, Nagashima S, Okamoto K, Endo A, Imai K, Kanegane H, Ohnishi H, Hirata S, Sugiyama E, Shime N, Ito M, Ohge H, Kido Y, Bastard P, Casanova JL, Ohara O, Tanaka J, Morio T, Okada S
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Journal Title
Journal of Clinical Immunology
Volume: 42
Issue: 7
Pages: 1360-1370
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The risk of COVID-19 death is much greater and age dependent with type I IFN autoantibodies2022
Author(s)
Manry J, Bastard P, Gervais A, Le Voyer T, Rosain J, Philippot Q, Michailidis E, Hoffmann HH, Eto S,・・・, Tsumura M, et al
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 119
Issue: 21
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Heterozygous missense variant of the proteasome subunit β-type 9 causes neonatal-onset autoinflammation and immunodeficiency2021
Author(s)
Kanazawa N, Hemmi H, Kinjo N, Ohnishi H, Hamazaki J, M.H, K.A, M.T, H.S, K.N, K.S, H.Y, I.K, N.R, T.M, Y.Y, T.S, O.T, O.T, K.T, S.I, F.Y, W.N, I.Y, K.K, O.S, T.T, N.K, M.S, Y.K, Kaisho T
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Issue: 1
Pages: 0-0
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A variant in human AIOLOS impairs adaptive immunity by interfering with IKAROS2021
Author(s)
Yamashita Motoi、Kuehn Hye Sun、Okuyama Kazuki、Okada Satoshi、Inoue Yuzaburo、Takagi Masatoshi、Kanegane Hirokazu、Takeuchi Masahiro、Shimojo Naoki、Tsumura Miyuki、Padhi Aditya K.、Zhang Kam Y. J.、Boisson Bertrand、Casanova Jean-Laurent、Ohara Osamu、Rosenzweig Sergio D.、Taniuchi Ichiro、Morio Tomohiro
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Journal Title
Nature Immunology
Volume: 22
Issue: 7
Pages: 893-903
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] IRAK4 Deficiency Presenting with Anti-NMDAR Encephalitis and HHV6 Reactivation2020
Author(s)
Nishimura Shiho、Kobayashi Yoshiyuki、Ohnishi Hidenori、Moriya Kunihiko、Tsumura Miyuki、Sakata Sonoko、Mizoguchi Yoko、Takada Hidetoshi、Kato Zenichiro、Sancho-Shimizu Vanessa、Picard Capucine、Irani Sarosh R.、Ohara Osamu、Casanova Jean-Laurent、Puel Anne、Ishikawa Nobutsune、Okada Satoshi、Kobayashi Masao
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Journal Title
Journal of Clinical Immunology
Volume: 41
Issue: 1
Pages: 125-135
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] RelAの優性阻害変異により,自己炎症や自己免疫疾患をきたす2021
Author(s)
森谷 邦彦, 中野 智太, 本田 吉孝, 園田 素史, 津村 弥来, 内田 崇, 石村 匡崇, 井澤 和司, 角田 文彦, 虻川 大樹, 八角 高裕, 岡田 賢, 大賀 正一, 笹原 洋二, 呉 繁夫
Organizer
第125回 日本小児科学会学術集会
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[Presentation] CARD9 deficiency in a patient with invasive infection due to Exophiala dermatitidis and the aymptomatic siblings2020
Author(s)
Yusuke Imanakal, Maki Taniguchil, Takehiko Doi, Maiko Shimomura, Miyuki Tsumura, Shuhei Karakawa, Kohsuke Imai, Tomohiro Morio, Anne Puel, Jean-Laurent Casanova, Osamu Ohara, Katsuhiko Kamei, Masao Kobayashi, Satoshi Okada
Organizer
19th biennial meeting of The European Society for Immunodeficiencies
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