ＴＬＲシグナルはＢｔｋを介してＮＬＲＰ３インフラマゾームの活性化を制御するのか？

• Project Area: Homeostatic inflammation: Molecular basis and dysregulation
• Project/Area Number: 24117718
• 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: Keio University
• Principal Investigator: 森田 林平 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (00362541)
• 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 / マクロファージ / 樹状細胞 / インフラマゾーム / Btk / NLRP3 / XLA / 免疫学 / サイトカイン

Research Abstract

ヒト単球白血病細胞株THP-1をPMAによりマクロファージに分化させ、alumによりNLRP3インフラマゾームの活性化を誘導した、その際様々な細胞内シグナル阻害剤をスクリーニングすることにより、Btk阻害剤（LFM-A13とPCI-32765）がNLRP3インフラマゾームの活性を抑制することを見出した。これらの効果はマウス腹腔マクロファージや骨髄由来樹状細胞、ヒト末梢血単球でも同様に観察された。LFM-A13は既知の様々なNLRP3インフラマゾーム活性剤（alum, ATP, Nigerisine, LeuLeu OMe）に対して抑制効果を示した。一方poly(dA:dT)により引き起こされるcaspase-1活性には効果を示さなかったことより、LFM-A13はAIM2 インフラマゾームには効果を持たないことが明らかとなった。更にBtk変異マウスXid由来のマクロファージでもNLRP3インフラマゾームの活性化が減弱していることが示された。
293T細胞を用いた強制発現の実験によりBtkはASC重合を促進する作用を有しており、LFM-A13はその重合を減少させることが明らかとなった。さらにBtkのTKドメインがASCのpyrinドメインとNLRP3のLRRと結合することを免疫沈降法で証明した。BtkがASCとNLRP3に共に結合することはBtk安定発現THP-1細胞を用いた免疫沈降法でも証明された。加えてLFM-A13はBtkとNLRP3の結合を阻害することも判明した。
Alumをマウス腹腔内に投与する腹膜炎モデルでは、WTマウスに比較してXidマウスでは浸潤好中球数が有意に少ないことから、BtkのNLRP3インフラマゾームの効果をin vivoでも確認することが出来た。
以上より私達はBtkはNLRP3インフラマゾームの活性化に重要な細胞内シグナル分子であることを証明した。これは痛風や動脈硬化等、NLRP3インフラマゾームが病態の中心となっている疾患に対する新たな治療戦略の開発につながると共に、ヒトBtk変異により引き起こされる先天性無ガンマグロブリン血症の病態解明につながると思われる。

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] Aryl hydrocarbon receptor protects against bacterial infection by promoting macrophage survival and reactive oxygen species production (2014)
  • Author(s): Kimura A, Abe H, Tsuruta S, Chiba S, Fujii-Kuriyama Y, Sekiya T, Morita R, Yoshimura A.
  • Journal Title: Int Immunol. Volume: 26 Issue: 4 Pages: 209-220
  • DOI: 10.1093/intimm/dxt067
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Aryl hydrocarbon receptor plays protective roles in ConA-induced hepatic injury by both suppressing IFN-Y expression and inducing IL-22 (2014)
  • Author(s): Abe H, Kimura A, Tsuruta S, Fukaya T, Sakaguchi R, et al.
  • Journal Title: Int Immunol. Volume: 26 Issue: 3 Pages: 129-137
  • DOI: 10.1093/intimm/dxt049
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] TRAF6 Is Essential for Maintenance of Regulatory T Cells That Suppress Th2 Type Autoimmunity. (2013)
  • Author(s): Muto G, Kotani H, Kondo T, Morita R, Tsuruta S, Kobayashi, T., Luche H, Fehling HJ, Walsh M, Choi Y, Yoshimura A.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 (9) Issue: 9 Pages: e74639-e74639
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0074639
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Peroxiredoxin family proteins are key initiators of post-ischemic inflammation in the brain (2012)
  • Author(s): Shichita T
  • Journal Title: Nature Medicine Volume: 18 Issue: 6 Pages: 911-917
  • DOI: 10.1038/nm.2749
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Smad2 and Smad3 are redundantly essential for the suppression of iNOS synthesis in macrophages by regulating IRF3 and STAT1 pathways (2012)
  • Author(s): Sugiyama Yuki, 他
  • Journal Title: International Immunology Volume: 24 Issue: 4 Pages: 253-256
  • DOI: 10.1093/intimm/dxr126
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Btk modulates NLRP3, but not AIM2, inflammasome activation (2012)
  • Author(s): Morita Rimpei
  • Organizer: International Endotoxin and Innate Immunity Society Meeting 2012
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2012-10-23