B細胞におけるAPOBEC3の発現誘導機構及びその分子機能の解明

• Project/Area Number: 23K06507
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49030:Experimental pathology-related
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 河原 佐智代 近畿大学, 医学部, 講師 (60297629)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: APOBEC3 / 胚中心B細胞 / B細胞 / 胚中心

Outline of Research at the Start

申請者らはDNAを標的とするシチジンデアミナーゼAPOBEC3の抗レトロウイルス作用を解析する過程で、APOBEC3タンパク質が脾臓や粘膜パイエル板の胚中心B細胞に強く発現することを見出した。AIDは胚中心B細胞特異的に発現し抗体のクラススイッチに必須であるシチジンデアミナーゼであるが、APOBEC3がそれと同様な発現パターンを示すことから、APOBEC3もB細胞の胚中心反応に関与している可能性は高いと考えられる。そこで本研究では、胚中心B細胞におけるAPOBEC3の発現誘導機構を解明することからAPOBEC3の新たな生理的機能を探る。

Outline of Annual Research Achievements

一本鎖DNAを標的とするシチジン脱アミノ化酵素であるAPOBEC3は、レトロウイルスゲノム逆転写産物への変異導入によりウイルスの細胞内複製を阻害する。また我々は、APOBEC3がレトロウイルス感染時の中和抗体産生にも強く関与することを、ヒト血液細胞を用いたDNAマイクロアレイ法と遺伝子欠損マウスを用いた感染実験により明らかにしてきた。しかし、中和抗体誘導の作用機序については未だその詳細は不明である。
今回我々は、APOBEC3はタンパク質レベルで主にB細胞に発現しており、その中でも胚中心B細胞で非常に強く発現していることを見出した。脾臓のみならず腸粘膜パイエル板の濾胞胚中心でもその高発現は認められ、またその発現量はレトロウイルス感染で変化しないものであった。AIDと同じように胚中心B細胞で強い発現を認めることから、APOBEC3も抗原認識とT-B細胞相互作用を経たB細胞内で特異的に機能している可能性が高いと考えられる。本研究では、B細胞の胚中心反応におけるAPOBEC3の役割をその発現誘導機構の解析から追究し、APOBEC3の新たな生理的機能を明らかにする。
2023年度の実験計画に従って、脾臓B細胞サブセット間でのAPOBEC3発現強度の比較解析を実施し、誘導性胚中心B細胞培養（iGC）系を用いてB細胞におけるAPOBEC3の発現刺激因子を同定した。また、胚中心Ｂ細胞分化誘導におけるAPOBEC3の関与について、APOBEC3欠損B細胞を用いたiGC系にてその解析を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画書の2023年度実験計画内容を概ね実施できている。

Strategy for Future Research Activity

誘導性胚中心B細胞培養系とAPOBEC3欠損細胞を利用し、胚中心B細胞分化誘導、ならびに、その細胞周期や生存維持におけるAPOBEC3の機能解析を更に進める。また、胚中心B細胞からの形質細胞等への分化過程におけるAPOBEC3の関与についてはBCRコンジェニックマウスを用いた解析により検討する。