自然免疫系の細胞質内核酸認識経路が自然炎症を引き起こす仕組み

• Project Area: Homeostatic inflammation: Molecular basis and dysregulation
• Project/Area Number: 24117702
• 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: Hokkaido University
• Principal Investigator: 押海 裕之 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50379103)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000); Fiscal Year 2013: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2012: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
• Keywords: 自然免疫 / I型インターフェロン / ウイルス / ヘリケース / 炎症性サイトカイン / 肝炎 / ユビキチン

Research Abstract

自然免疫は宿主の生体防御に必須であるだけでなく、その過剰な応答は自己免疫疾患などを引き起こす。自然免疫は微生物の構成成分を認識する。ウイルス由来の二重鎖RNAや宿主の分解途中のRNAが細胞質内に存在すると、RIG-I等のセンサー分子を活性化し、I型インターフェロンや炎症性サイトカインの産生を促し炎症を誘導する。我々はこれまで、RIG-Iの活性化に関与する分子としてDDX60分子を新規に同定しその機能を試験管内の解析により解明した。また、細胞質内のDNA認識センサーの候補分子としてLupleと名付けた新規分子を単離した。そこで、我々は核酸による自然炎症誘導の新たなメカニズムの解明するために、このDDX60分子とLuple分子に着目し解析を進めた。
DDX60ノックアウトマウスよりマウス胎児由来樹状細胞、腹腔内マクロファージ、脾臓由来樹状細胞等を単離し、polyI:C等の二重鎖RNA刺激や、牛水泡性口内炎ウイルス、センダイウイルスなどの感染により発現誘導されるI型インターフェロンと炎症性サイトカインの産生を比較検討し、DDX60の役割を解明した。また、マウス個体へのウイルス感染実験を行い、ウイルス感染後のサイトカイン産生と生存率を比較し、DDX60の生体内での役割を解明した。
Luple分子の生体内での役割を解明するために、マウスや小動物モデルのツパイを用い、核酸刺激やHSV-1感染後のLupleの発現を調べたところ、DNAに依存してLupleの発現が上昇することを確認した。また、最近開発されたCRISPRシステムを用い、Luple遺伝子を破壊することで、その役割を解明した。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] IPS-1 Is Essential for Type III IFN Production by Hepetocytes and bendritic Cells in Response to Hepatitis C Virus Infection. (2014)
  • Author(s): Masaaki Okamoto, et al.
  • Journal Title: Journal of immunology Volume: 192 Issue: 6 Pages: 2770-7
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1301459
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Myeloid-derived suppressor cells confer tumor-suppressive functions on natural killer cells via polyinosinic:polycytidylic acid treatment in mouse tumor model. (2014)
  • Author(s): Shime, H., A. Kojima, A. Maruyama, Y. Saito, H. Oshiumi, M. Matsumoto, and T. Seya.
  • Journal Title: J. Innate. Immun. Volume: 6 Issue: 3 Pages: 293-305
  • DOI: 10.1159/000355126
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MAVS-dependent IRF3/7 bypass of interferon beta-induction restricts the response to measles infection in CD150Ta mouse bone marrow-derived dendritic cells. (2014)
  • Author(s): Hiromi Takaki, et al.
  • Journal Title: Molecular Immunology Volume: 57 Issue: 2 Pages: 100-110
  • DOI: 10.1016/j.molimm.2013.08.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cell-type specific subcellular localization of phospho-TBK1 in response to cytoplasmic viral DNA (2013)
  • Author(s): Suzuki T, Oshiumi H, Miyashita M, Aly HH, Matsumoto M, Seya T.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 Issue: 12 Pages: e83639-e83639
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0083639
  • NAID: 120005372326
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The MyD88 pathway in plasmacytoide and CO4+ dendritic cells primarily triggers type I interferon production against measles virus in a mouse infection model. (2013)
  • Author(s): Hiromi Takaki, et al.
  • Journal Title: Journal of Immunolog Volume: 191 Issue: 9 Pages: 4740-4747
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1301744
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A distinct role of Riplet-mediated K63-Linked polyubiquitination of the RIG-I repressor domain in human antiviral innate immune responses. (2013)
  • Author(s): Oshiumi H, Miyashita M, Matsumoto M, Seya T.
  • Journal Title: PLoS Pathog. Volume: 9(8) Issue: 8 Pages: e1003533-e1003533
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1003533
  • NAID: 120005326762
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TLR3/TICAM-1 signaling in tumor cell RIP3-dependent necroptosis. (2012)
  • Author(s): Seya T, Shime H, Takaki H, Azuma M, Oshiumi H, Matsumoto M.
  • Journal Title: Oncoimmunol. Volume: 1 Issue: 6 Pages: 917-923
  • DOI: 10.4161/onci.21244
  • NAID: 120005228664
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cross-presentation and antitumor CTL induced by soluble Ag + polyI:C largely depend on the TICAM-1 pathway in mouse CD11c+/CD8a+ dendritic cells. (2012)
  • Author(s): Azuma M., T. Ebihara, H. Oshiumi, M. Matsumoto, and T. Seya.
  • Journal Title: OncoImmunol. Volume: 1 Issue: 5 Pages: 581-592
  • DOI: 10.4161/onci.19893
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Hepatitis C virus NS3-4A protease cleaves Riplet ubiquitin ligase to abrogate RIG-I-mediated type I interferon production (2013)
  • Author(s): Oshiumi H, Matsumoto M, Seya T
  • Organizer: 日本免疫学会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉）
• [Presentation] Hepatitis C virus degrades Riplet ubiquitin ligase to escape host innate immune response (2013)
  • Author(s): Oshiumi H, Matsumoto M, Seya T
  • Organizer: International congress of immunology 2013
  • Place of Presentation: Milano Congressi ミラノ（イタリア）
• [Presentation] Riplet ubiquitin ligase plays essential role in RIG-I-mediated type I interferon productioin, and is targeted by hepatitis C virus (2012)
  • Author(s): Oshiumi H. Matsumoto M. Seya T.
  • Organizer: 日本免疫学会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫）
  • Year and Date: 2012-12-05
  • Invited
• [Presentation] C型肝炎ウイルスが、Ripletユビキチンライゲースを分解しRIG-I依存的なI型インターフェロン産生を抑制するメカニズムの解明 (2012)
  • Author(s): 押海裕之 松本美佐子 瀬谷司
  • Organizer: 日本ウイルス学会
  • Place of Presentation: グランキューブ大阪（大阪）
  • Year and Date: 2012-11-13
• [Presentation] Riplet ubiquitin ligase is essential for TRIM25-mediated RIG-I activation and is targeted by hepatitis c virus (2012)
  • Author(s): Oshiumi H. Matsumoto M. Seya T.
  • Organizer: IEIIS2012 Homeostatic Inflammation Symposium
  • Place of Presentation: 学術総合センター（東京）
  • Year and Date: 2012-10-23
  • Invited