パイエル板濾胞随伴上皮（FAE）の機能制御を行う微小環境の解明

• Project Area: Analysis and synthesis of multi-dimensional immune organ network
• Project/Area Number: 15H01165
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 金谷 高史 国立研究開発法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 研究員 (20553829)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2015: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 腸管上皮細胞 / IL-22BP / M細胞 / パイエル板 / FAE / 腸管免疫 / IL-22

Outline of Annual Research Achievements

前年度得られた結果を踏まえ、IL-22BP欠損マウスの表現型解析を行った。野生型マウスではIL-22を投与してもパイエル板上皮細胞層（FAE）においてIL-22シグナルは活性化されないが、IL-22BP欠損マウスではFAEにおいてもIL-22シグナルが活性化する。そこでIL-22BP欠損マウスおよび陽性対照マウス（IL-22BPヘテロ欠損マウス）よりFAEを採取し、遺伝子発現を比較した。Ｍ細胞関連遺伝子やFAEマーカー遺伝子の発現に目立った変化は見られなかったが、IL-22シグナルの標的遺伝子であるMuc3、Reg3gやFut2の発現がIL-22BP欠損マウスFAEにおいて亢進することが確認された。これらの遺伝子は細菌抗原に対して防御的に作用する分子の発現を調節する。そこでこれらの遺伝子の発現がパイエル板への細菌抗原の取り込みを阻害すると仮定した。M細胞を介してパイエル板へ取り込まれるネズミチフス菌（S. typhimurium）のパイエル板への取り込みを調べたところ、パイエル板へ取り込まれる菌数がIL-22BP欠損マウスでは減少する傾向がみられた。またパイエル板常在菌であるAlcaligenes spp.のパイエル板内の菌数も減少することが観察された。これらの結果からIL-22BPによってFAEのIL-22シグナルが阻害され、FAEにおけるMuc3、Reg3gやFut2の発現が抑制されることがパイエル板への抗原取り込みを円滑にしていることが明らかとなった。本研究によって生体内におけるIL-22BPの役割、またパイエル板への抗原取り込みの調節機構が新たに明らかとなった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] エモリー大学(米国)
• [Journal Article] IL-22BP dictates characteristics of Peyer’s patch follicle-associated epithelium for antigen uptake. (2017)
  • Author(s): Toshi Jinnohara*, Takashi Kanaya*, Koji Hase, Sayuri Sakakibara, Tamotsu Kato, Naoko Tachibana, Takaharu Sasaki, Yusuke Hashimoto, Toshiro Sato, Hiroshi Watarai, Jun Kunisawa, Naoko Shibata, Ifor R Williams, Hiroshi Kiyono, and Hiroshi Ohno
  • Journal Title: Journal of Experimental Medicine Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 腸管M細胞におけるNF-κBの役割 (2016)
  • Author(s): 金谷高史、榊原小百合、大野博司
  • Organizer: 第68回細胞生物学会
  • Place of Presentation: 京都府京都市京都テレサ
  • Year and Date: 2016-06-15
• [Book] 実験医学増刊 生体バリア 粘膜や皮膚を舞台とした健康と疾患のダイナミクス (2017)
  • Author(s): 金谷高史、大野博司
  • Total Pages: 227
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 臨床免疫・アレルギー科 (2016)
  • Author(s): Kendle Maslowski、金谷高史、大野博司
  • Total Pages: 300
  • Publisher: 科学評論社