炎症性腸疾患におけるIFN-1-RIP1経路による腸上皮細胞死誘導機構の解明

• Project/Area Number: 21K15967
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 伊藤 剛 東京医科歯科大学, 高等研究院, プロジェクト助教 (20733900)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: type1 IFN / RIP1 / アポトーシス / ネクロプトーシステム / オートファジー / １型インターフェロン / 細胞死 / 炎症性腸疾患

Outline of Research at the Start

炎症性腸疾患は、消化管に慢性炎症と難治性潰瘍を起こす難病である。同疾患は、これまで炎症制御を主効果とする治療が行われてきたが、治療抵抗性で「難治性潰瘍」等が残存する難治例に対しては「炎症の制御」と共に「腸上皮機能の回復」を実現する新規治療が必要である。炎症性腸疾患の発症・再燃にはウィルス感染等を契機とする免疫応答が重要であるが、同応答の中心を成すI型インターフェロン(IFN-1)が腸上皮を起点とする同疾患の病態における意義・役割は明らかでない。本研究では独自の知見に基づき腸上皮内で「オートファジー」と「細胞死」を介して局所炎症の惹起・遷延に繋がる新規IFN-1-RIP1経路の全貌解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

2021年10月研究代表者が本科研費の辞退を申請するため、短期間ではあるが得られた研究経過を簡単に報告する。研究代表者は炎症性腸疾患における腸上皮細胞におけるIFN-1応答と「腸上皮オートファジー」に着目し、マウス腸上皮オルガノイドを用いた機能解析等を行なってきた。その結果、1) IFN-1は細胞死（アポトーシス及びネクロプトーシス）を誘導すること、2)同細胞死応答はAtg16L1の機能を欠失した腸上皮では著しく増幅されることを明らかとした。同時に細胞死制御におけるキー分子の一つであるRIP1に注目し、RIP1D138Nマウス（RIP1キナーゼ活性を不活化したマウス）とAtg16L1欠損マウスを用いて解析を行い、1)RIP1キナーゼ不活化によりIFN-1誘導性細胞死に抵抗性を示し、2) オートファジー欠損条件下においてもRIP1キナーゼ不活化によりIFN-1誘導細胞死が抑制される、という新たな知見を得た。研究代表者はこれまでにIFN-1が腸上皮のTNF-α分泌を促し、オートクライン機構により細胞死を誘導し得ることを示している。そのため内視鏡生検検体からヒト腸上皮オルガノイドを作成し、IFN-1による細胞死誘導がTNF-αまたはTRAIL分泌に依存的か否かを中和抗体を用いて検証を行ったところIFN-1誘導性細胞死への影響は認めなかった。続いてヒト腸上皮におけるJAKファミリーの分布やIFN- 1下流の遺伝子発現の詳細が明らかとなっていないため、qPCR、WBなどを用いて現在解析を行っている。同時にオートファジー機能障害を背景としたIFN-1-RIP1経路活性化の表現型において、Atg16L1とRIP 1が如何に関連しているのか、培養細胞を用いたRIP1過剰発現系におけるAtg16L1との免疫沈降などを行いオートファジーとIFN-1-RIP1経路の関連について解析中である。