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Mechanisms of tissue-specific self-tolerance mediated by regulatory T cells

Publicly Offered Research

Project AreaCreation, function and structure of neo-self
Project/Area Number 19H04801
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

堀 昌平  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (50392113)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords免疫寛容 / 自己免疫疾患 / 制御性T細胞 / 組織特異性 / 自己免疫寛容 / 抗原特異性 / TCRレパトア
Outline of Research at the Start

制御性T細胞(Treg)は、セルフおよびネオ・セルフに対する免疫寛容の獲得・維持に中心的な役割を担っている。Tregの分化と抑制機能には、転写因子Foxp3のみならずTCRシグナルも重要な役割を担っている。我々は、ヒト自己免疫疾患IPEXにおいて同定されているFoxp3変異を導入したマウスモデルの作製・解析を通して、「Foxp3とTCRシグナルが転写因子BATFを介して機能的に協調することでTregがセルフやネオ・セルフ抗原が発現する組織に集積し、組織特異的に免疫寛容を成立させている」ことを示唆する知見を得た。本研究では、この仮説の検証を行うとともに、組織特異的自己免疫寛容における両者の機能的協調の生理的意義を解明することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

我々は、ヒト自己免疫疾患IPEX症候群モデルマウスであるFoxp3<A384T>変異マウス(A384Tマウス)において皮膚、肺などのバリア組織選択的に2型炎症が惹起されることを見出した。本研究では、自己免疫疾患の組織選択性を規定するメカニズムを明らかにするために、A384T変異によって制御性T細胞(Treg)の組織特異的自己抗原を認識し2型炎症を抑制するTregサブセットが選択的に欠損するためにこれらの組織において炎症が惹起されるという仮説を立てた。この仮説を検証するために、科研費新学術領域研究『先進ゲノム支援』プログラムによる支援を得て、Tregおよび通常型T細胞(Tconv)の遺伝子発現とTCR配列を単一細胞レベルで計測した。単一のTCRβ鎖を発現する野生型(WT)マウスとA384Tマウスの肺からTreg及びTconvを単離し、scRNA & TCR-seqにより解析を行った。その結果、(1) WT Tregでは遺伝子発現状態が異なる複数のエフェクター・クラスターが存在すること、(2) 変異Tregでは特定のエフェクター・クラスターが欠損していること、(3) WT Tregでは、変異Tregで欠損しているエフェクター・クラスターに選択的に発現してクローン増殖したTCR配列(クロノタイプ)が存在すること、(4) 変異TregではそれらのTCRクロノタイプがクローン増殖していないこと、がわかった。これらの結果から、A384T変異は特定のTregクローン(おそらく組織選択的抗原に特異的なTCRを発現するクローン)のクローン選択を障害してエフェクターTregの不均一性を低下させ、2型炎症を抑制するサブセットを選択的に欠損させることが示唆された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 7 results)

  • [Journal Article] 制御性T細胞と免疫寛容-アレルギー疾患における制御性T細胞の役割-2020

    • Author(s)
      中島啓、桝本志樹、堀昌平
    • Journal Title

      アレルギー

      Volume: 69 Pages: 310-317

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulatory T-cells regulate neonatal heart regeneration by potentiating cardiomyocyte proliferation in a paracrine manner2019

    • Author(s)
      Li J, Yang KY, Tam RCY, Chan VW, Lan HY, Hori S, Zhou B, Lui KO
    • Journal Title

      Theranostics

      Volume: 9 Issue: 15 Pages: 4324-4341

    • DOI

      10.7150/thno.32734

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dynamic Imprinting of the Treg Cell-Specific Epigenetic Signature in Developing Thymic Regulatory T Cells2019

    • Author(s)
      Herppich S, Toker A, Pietzsch B, Kitagawa Y, Ohkura N, Miyao T, Floess S, Hori S, Sakaguchi S, Huehn J
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 10 Pages: 2382-2382

    • DOI

      10.3389/fimmu.2019.02382

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Defective induction of the proteasome associated with T-cell receptor signaling underlies T-cell senescence2019

    • Author(s)
      Arata Y, Watanabe A, Motosugi R, Murakami R, Goto T, Hori S, Hirayama S, Hamazaki J, Murata S.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 24 Issue: 12 Pages: 801-813

    • DOI

      10.1111/gtc.12728

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 制御性T細胞による免疫制御2020

    • Author(s)
      堀昌平
    • Organizer
      第64回 日本薬学会 関東支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Molecular control of regulatory T cell development and function by the transcription factor Foxp3 and T cell receptor signals2020

    • Author(s)
      Shohei Hori
    • Organizer
      東京大学医学学研究所学友会セミナー
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 転写因子Foxp3はTCRシグナル依存的な制御性T細胞のエフェクター分化・非リンパ組織集積を促進する2020

    • Author(s)
      村上龍一、堀昌平
    • Organizer
      第3回新学術領域研究「ネオ・セルフ」若手の回
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 組織特異的な自己免疫疾患制御におけるTregのTCRレパトアの役割の解明2020

    • Author(s)
      星谷圭徹、村上龍一、堀昌平
    • Organizer
      第3回新学術領域研究「ネオ・セルフ」若手の回
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] TCRシグナルによる制御性T細胞のエピゲノム形成機構の解明2020

    • Author(s)
      木下誠秀、中島啓、早津徳人、大西玲子、堀昌平
    • Organizer
      第3回新学術領域研究「ネオ・セルフ」若手の回
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular control of the differentiation and accumulation of tissue regulatory T cells2020

    • Author(s)
      Shohei Hori and Ryuichi Murakami
    • Organizer
      AMED-CREST恒常性領域&適応・修復領域 合同国際シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular control of effector differentiation and tissue adaptation of Treg cells2019

    • Author(s)
      Shohei Hori
    • Organizer
      17th International Congress of Immunology
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Coupling the genetic and phenotypic heterogeneity in the adaptive immune system: a role for regulatory T cells2019

    • Author(s)
      Shohei Hori
    • Organizer
      Interface between Immunology & Quantitative Biology
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] T cell-dependent regulation of immunological tolerance and tissue homeostasis2019

    • Author(s)
      Shohei Hori
    • Organizer
      48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 制御性T細胞のエフェクター分化と組織集積の分子的制御2019

    • Author(s)
      堀昌平
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 制御性T細胞と免疫寛容2019

    • Author(s)
      堀昌平
    • Organizer
      第6回総合アレルギー講習会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] TCRシグナルによる制御性T細胞のエピゲノム形成機構の解明2019

    • Author(s)
      木下誠秀、中島啓、早津徳人、大西玲子、堀昌平
    • Organizer
      第19回東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 制御性T細胞のエピゲノム形成における転写因子GATA1の役割2019

    • Author(s)
      松井文、清水沙耶、船津翔太郎、川上英良、村上龍一、中島啓、堀昌平
    • Organizer
      第19回東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 組織選択的な自己免疫疾患制御におけるTCRレパトアの役割の解明2019

    • Author(s)
      星谷圭徹、村上龍一、堀昌平
    • Organizer
      第19回東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] TCRシグナルによる制御性T細胞のエピゲノム形成機構の解明2019

    • Author(s)
      木下誠秀、中島啓、早津徳人、大西玲子、堀昌平
    • Organizer
      第29回Kyoto T Cell Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] TCRシグナルによる制御性T細胞のエピゲノム形成機構の解明2019

    • Author(s)
      木下誠秀、中島啓、早津徳人、大西玲子、堀昌平
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 制御性T細胞のエピゲノム形成における転写因子GATA1の役割2019

    • Author(s)
      松井文、清水沙耶、船津翔太郎、川上英良、村上龍一、中島啓、堀昌平
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 組織選択的な自己免疫疾患制御における制御性T細胞のTCRレパトアの役割2019

    • Author(s)
      星谷圭徹、村上龍一、堀昌平
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] The transcription factor BATF functionally to control effector program in regulatory T cells2019

    • Author(s)
      Ryuichi Murakami, Wataru Ise, Tomohiro Kurosaki, Shohei Hori
    • Organizer
      48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2021-12-27  

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