膵島内環境における細胞代謝変化と自己免疫性糖尿病進展の関連性の検討
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21K08558
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
二里 哲朗 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (10782550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿比留 教生 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (00380981)
赤澤 諭 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (50549409)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | １型糖尿病 / NODマウス / IRF4 / 膵島自己抗原 / 自己免疫疾患 / T細胞代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
1型糖尿病は自然発症モデルマウスを用いて発症機序解明の研究が進められてきたが、ヒトへの有効性が認められたものはない。我々は、免疫担当細胞の増殖・分化を制御する転写因子“IRF4”に注目し、膵島抗原特異的CD4+T細胞上のIRF4発現量が用量依存的に糖尿病進展を制御することを見出したが、詳細な機序は不明である。近年、IRF4はT細胞の代謝制御に重要であると報告されている。そこで、我々は膵島浸潤CD4+T細胞のIRF4発現量変化が、T細胞代謝制御を変化させ、膵島β細胞破壊から糖尿病に至るという仮説をたてた。仮説が証明されれば、T細胞代謝関連分子を標的にした、新たな創薬開発につながる可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、膵島抗原特異的CD4+T細胞および自然免疫系細胞におけるIRF4発現の、NODマウスの自己免疫性糖尿病病態に果たす役割について、既知の強刺激抗原およびTCR刺激抗体を用いたin vitroでの実験を中心に行った。
1)抗原特異的CD4+T細胞上のIRF4発現による増殖能・機能発現の解析
野生型、 IRF4ヘテロ、IRF4ホモ欠損BDC2.5CD4+T細胞を採取し、NODマウスから採取した樹状細胞とあわせて抗原刺激を行った。その結果、ホモ欠損でT細胞増殖能、活性化（CD49d+CD11a+分画比率の低下）に有意差を認めた。また、細胞外フラックスアナライザーを用いて活性化T細胞の代謝状態を解析したところ、CD3/CD28抗体刺激下での活性化IRF4ホモ欠損T細胞のみ、解糖系代謝の指標となるECARが低下していた。
2)自然免疫細胞上のIRF4発現による増殖能・機能発現の解析
1)と同様に、今度は野生型BDC2.5CD4+T細胞を、野生型、IRF4ヘテロ、IRF4ホモ欠損NODマウスから採取した樹状細胞とあわせてペプチド刺激を行った。その結果、ホモ欠損で、細胞増殖には有意差を認めなかったが、活性化（CD49d+CD11a+分画とCD44+CD62L-分画比率の上昇）に有意差を認めた。以上より、in vitro環境下では、膵島内微小環境下の結果とは異なり、IRF4遺伝子用量依存性のT細胞活性化の変化は、獲得免疫系・自然免疫系いずれも再現されなかった。それとは別に、膵島内でのT細胞の増殖・活性化に、特に解糖系依存性の代謝が強く影響する可能性が示唆された。
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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
当実験で予定していた養子移入実験およびin vitroでの抗原刺激実験は終了しており、現在論文執筆中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、データのまとめと論文執筆および要求される可能性がある追加実験に注力する。並行して、今回の結果をもとに、T細胞代謝をターゲットにした化合物を用いた自己免疫糖尿病発症抑制効果に関する探索的実験を進めていく方針である。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
