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MHC dressing via trogocytosis

Research Project

Project/Area Number 22K19391
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

Masafumi Nakayama  立命館大学, 薬学部, 教授 (20453582)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsトロゴサイトーシス / 樹状細胞 / MHCクラスI / 抗原提示 / クロスドレッシング / dendritic cells / cross-dressing / trogocytosis / MHCI / phosphatidylserine / MHC / アポトーシス
Outline of Research at the Start

我々はこれまでに細胞膜断片がダイナミックに細胞間移動するといった新たな生命現象の”trogocytosis”(かじるという意味のラテン語trogoに由来する造語)による免疫応答制御機構の解明に取り組んできた。今回、樹状細胞(DC)がアポトーシス細胞と接触した際にtrogocytosis経路により速やかにアポトーシス細胞由来MHCクラスI分子(MHCI)を身に纏う(ドレス化する)ことを見出しているため、本研究ではそのメカニズムの解明に取り組む。本研究はTrogocytosisという新たな生命現象の基本原理の理解へ繋がるのみならず、細胞性免疫疾患に対する治療法の開発へ波及することが期待できる。

Outline of Final Research Achievements

Trogocytosis is an active process whereby plasma membrane proteins are transferred from one cell to the other cell in a cell-cell contact-dependent manner. Conventional dendritic cells (DCs) reportedly acquire MHC class I (MHCI) via trogocytosis and subsequently prime CD8+ T cells via the pre-formed antigen-MHCI complexes without antigen processing. However, this mechanism is not fully understood. Here, we demonstrate that DCs rapidly acquire MHCI-containing membrane fragments from dead cells via the phosphatidylserine recognition-dependent mechanism. The MHCI dressing is enhanced by a TLR3 ligand polyinosinic-polycytidylic acid (polyI:C). These results suggest that trogocytosis-mediated MHCI dressing is involved in inflammatory diseases associated with cell death and type I IFN production.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果により、MHC クラスI分子を身に纏った(ドレス化)樹状細胞による新しい細胞性免疫誘導メカニズムが明らかとなった。このMHCクラスI分子のドレス化を自在にコントロールする方法が開発できれば、それを正に調節することによって、がんやウイルス感染に対する防御機能を高めることに繋がり、逆に負に調節すれば、自己免疫疾患の発症抑制に繋がることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] MHC class I-dressing is mediated via phosphatidylserine recognition and is enhanced by polyI:C2024

    • Author(s)
      Hori A, Toyoura S, Fujiwaha M, Taniguchi R, kano Y, Yamano T, Hanayama R, Nakayama M
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 27 Issue: 5 Pages: 109704-109704

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.109704

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tim4, a macrophage receptor for apoptotic cells, binds polystyrene microplastics via aromaticaromatic interactions2023

    • Author(s)
      Kuroiwa M, Yamaguchi S-I, Kato Y, Hori A, Toyoura S, Nakahara M, Morimoto N, and Nakayama M
    • Journal Title

      Sci. Total Environ.

      Volume: 875 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2023.162586

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbon nanotube recognition by human Siglec-14 provokes inflammation2023

    • Author(s)
      Yamaguchi S-I, Xie Q,Ito F, Terao K, Kato Y, Kuroiwa M, Omori S, Taniura H, Kinoshita K, Takahashi T, Toyokuni S, Kasahara, K, and Nakayama M
    • Journal Title

      Nat. Nanotechnol.

      Volume: - Issue: 6 Pages: 628-636

    • DOI

      10.1038/s41565-023-01363-w

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] トロゴサイトーシスによる免疫活性化機構2023

    • Author(s)
      豊浦早織, 堀亜里沙, 加納康隆, 中山勝文
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 樹状細胞によるアポトーシス細胞由来MHCクラスI分子のトロゴサイトーシスにはホスファチジルセリン認識が関与する2023

    • Author(s)
      堀亜里沙, 豊浦早織, 加納康隆, 華山力成, 中山勝文
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] トロゴサイトーシスによる免疫活性化機構2022

    • Author(s)
      豊浦早織, 堀亜里沙, 加納康隆, 中山勝文
    • Organizer
      第16回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] 分子細胞生物学2023

    • Author(s)
      中山勝文、他
    • Total Pages
      603
    • Publisher
      エルゼビア・ジャパン
    • ISBN
      9784860346768
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] 実験医学6月号2022

    • Author(s)
      堀亜里沙,中山勝文、他
    • Total Pages
      131
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 薬学部生の卒業研究 国際科学雑誌「iScience」に掲載

    • URL

      https://www.ritsumei.ac.jp/news/detail/?id=3630

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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