記憶Ｔ細胞によるマラリア肝細胞期感染防御全貌の蛍光生体イメージング

• Project Area: Mutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity
• Project/Area Number: 25113717
• 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: Nagasaki University
• Principal Investigator: 由井 克之 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (90274638)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000); Fiscal Year 2014: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2013: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
• Keywords: マラリア / イメージング / 肝蔵 / Ｔ細胞 / 感染 / 防御免疫 / 感染防御

Outline of Annual Research Achievements

マラリア肝細胞期は、ヒトで１週間、マウスではわずか2日間程度で終了し赤内型に移行する。この間無症状であるが、この期間の感染防御にはマラリア原虫特異的CD8+ T細胞による免疫応答が有効であり、マラリアワクチンの有力な標的となっている。我々は、モデル抗原OVAを発現する組換えマラリア原虫とOVA特異的CD8+Ｔ細胞を用いて、肝細胞期防御の生体イメージングを行っている。

これまでの研究で、感染肝細胞周囲に抗原特異的CD8+Ｔ細胞がクラスターを形成し、原虫排除に導くことを解明した。今回、このCD8+Ｔ細胞の抗原特異性について検討した。特異的Ｔ細胞としてOVA特異的Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）トランスジェニックＴ細胞OT-I、非特異的Ｔ細胞としてアロ抗原特異的ＴＣＲトランスジェニックＴ細胞2Cを用いた。各々試験管内で活性化後、マウスに受けに移入し、GFPとOVAの融合蛋白を発現する組換えマラリア原虫スポロゾイトを感染させた。約40時間後肝臓の生体イメージングを行ったところ、OT-Iと2C細胞が共にクラスター形成に参画していた。その数は若干OT-Iが多く、OT-I細胞が抗原シグナルを受けている可能性が示唆された。また、2C細胞のクラスター参画は単独移入マウスでは観察されず、OT-I細胞が抗原特異的に活性化されて標的細胞に集まり、その後抗原非特異的に2C細胞がクラスターに参画することが示唆された。

OT-Iや2C細胞のクラスター形成は、百日咳毒素で阻止されることから、ケモカインの関与が示唆されている。樹状細胞やクッパー細胞の関与を含め、肝細胞期原虫排除におけるＴ細胞のクラスター形成の分子機構は、今後解決すべき課題である。また、クラスターに参画した原虫抗原非特異的Ｔ細胞が、マラリア原虫の排除に何らかの役割を担うのかについても今後明らかにしていきたい。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Antigen-driven focal inflammatory death of malaria liver stages (2015)
  • Author(s): G. Bayarsaikhan, M. Akbari, K. Yui, R. Amino
  • Journal Title: Front Microbiol Volume: - Pages: 00047-00047
  • NAID: 120006987088
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Local immune response to injection of Plasmodium sporozoites into the skin. (2014)
  • Author(s): L. Mac-Daniel, M. Buckwalter, M. Berthet, Y. Virk, K. Yui, M. Albert, P. Gueirard, R. Menard
  • Journal Title: J. Immunol Volume: 193 Pages: 1246-1257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nanoparticle formulation enhanced protective immunity provoked by PYGPI8p-transamidase related protein (PyTAM) DNA vaccine in Plasmodium yoelii malaria model (2014)
  • Author(s): Cherif, MS, Shuaibu, MN, Kodama, Y, Kurosaki, T, Helegbe, GK, Kikuchi, M, Ichinose, A, Yanagi, T, Sasaki, H, Yui, K, Tien, NH, Karbwang, J, Hirayama, K
  • Journal Title: Vaccine Volume: 32 Pages: 1998-2006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Daily feeding of fructooligosaccharide or glucomannan delays onset of senescence in SAMP8 mice (2014)
  • Author(s): Nakamura, S., Kondo, N., Yamaguchi, Y., Hashiguchi, M., Tanabe, K., Ushiroda, C., Kawahashi-Tokuhisa, M., Yui, K., Miyakoda, M., Oku, T.
  • Journal Title: Gastroenterol. Res. Pract. Volume: - Pages: 303184-303184
  • DOI: 10.1155/2014/303184
  • NAID: 120006986487
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Flt3 ligand treatment modulates parasitemia during infection with rodent malaria parasites via MyD88- and IFN-γ-dependent mechanisms. (2014)
  • Author(s): Takahiko Tamura, Masoud Akbari, Kazumi Kimura, Daisuke Kimura and Katsuyuki Yui
  • Journal Title: Parasite Immunology Volume: 36 Issue: 2 Pages: 87-99
  • DOI: 10.1111/pim.12085
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RF4 in dendritic cells inhibits IL-12 production and controls Th1 immune responses against Leishmania major. (2014)
  • Author(s): Akbari Masoud, Kiri Honma, Daisuke Kimura, Mana Miyakoda, Kazumi Kimura, Toshifumi Matsuyama, Katsuyuki Yui
  • Journal Title: Journal of Immunology Volume: 192 Issue: 5 Pages: 2271-2279
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1301914
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Closeup: Cross-presentation of malaria antigen by brain microvessels: why CD8+ T cells are critical for the pathogeneisis of cerebral malaria. (2013)
  • Author(s): Yui,K.
  • Journal Title: EMBO Mol. Med. Volume: 5 Issue: 7 Pages: 899-901
  • DOI: 10.1002/emmm.201302849
• [Journal Article] CD8+ T cells specific for a malaria cytoplasmic antigen form clusters around infected hepatocytes and are protective at the liver stage of infection. (2013)
  • Author(s): Kazumi Kimura, Daisuke Kimura, Yoshifumi Matsushima, Mana Miyakoda, Kiri Honma, Masao Yuda, and Katsuyuki Yui
  • Journal Title: Infection of Immunology Volume: 81 Issue: 10 Pages: 3825-3834
  • DOI: 10.1128/iai.00570-13
  • NAID: 120006986085
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Smad2/3 and IRF4 play a cooperative role in IL-9-producing T cell induction. (2013)
  • Author(s): Tamiya T, Ichiyama K, Kotani H, Fukaya T, Sekiya T, et al.
  • Journal Title: J Immunol. Volume: 191 Issue: 5 Pages: 2360-2371
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1301276
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Splenic delivery system as DNA vaccination platform using ternary complexes, (2013)
  • Author(s): Kurosaki, T., Kitahara, T., Miyakoda, M., Yui, K., Sasaki, H.,
  • Journal Title: Biol Pharm Bull Volume: 36 Pages: 1800-1806
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Imaging of CD8+ T cells protecting against liver-stage infection with malaria parasites. (2015)
  • Author(s): YUI K, Akbari M, KIMURA K, MIYAKODA M, KIMURA D, Yuda
  • Organizer: International Symposium on Multi-dimensional Fluorescence Live Imaging of Cellular Functions and Molecular Activities
  • Place of Presentation: 京都国際会議場（京都市）
  • Year and Date: 2015-01-26 – 2015-01-28
• [Presentation] T cell responses during infection with malaria parasitets (2014)
  • Author(s): K. Yui
  • Organizer: 4th International Conference on Current Advances in Microbiology and Immunology
  • Place of Presentation: Corporte Hotel and Convention Center 及びモンゴル国立医療大学（ウランバートル市、モンゴル国）
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20
  • Invited
• [Presentation] Intravital imaging of CD8+ T cells protecting against liver-stage infection with malaria parasites. (2014)
  • Author(s): K. Yui, K. Kimura, M. Akbari, M. Miyakoda, D. Kimura, M. Yuda
  • Organizer: The 37th Naito conference, Bioimaging- a paradigm shift for the life science
  • Place of Presentation: ヒルトンニセコビレッジ（ニセコ町、北海道）
  • Year and Date: 2014-06-15 – 2014-06-18
• [Presentation] T cell responses during infection with Plasmodium berghei ANKA (2014)
  • Author(s): 由井克之
  • Organizer: Mini symposium on malaria immunopathology
  • Place of Presentation: 吹田市大阪大学IFrec
  • Invited
• [Presentation] マラリア原虫特異的CD4+ T細胞は、IL-27を介してCD4+ T細胞の防御機能を抑制する (2014)
  • Author(s): 木村大輔、都田真奈、木村一美、本間季里、原博満、堀昌平、吉田裕樹、由井克之
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 松山市愛媛大学城北キャンパス
• [Presentation] IL-27 is produced by CD4＋ T cells during infection with malaria parasites and inhibits protective immune responses (2013)
  • Author(s): Kimura D, Miyakoda M, Kimura K, Honma K, Hara H, Hori S, Yoshida H, Yui K
  • Organizer: 第４２回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉市幕張メッセ
• [Presentation] IRF4 is critical for proliferation and effector differentation of CD8＋ T cells (2013)
  • Author(s): Miyakoda M, Honma K, Kimura D, Kimura K, Matsuyama T, YUI K,
  • Organizer: 第４２回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉市幕張メッセ
• [Presentation] CD8＋ T cells form clusters around infected hepatocytes protecting against liver-stage infextion with plasmodium berghei ANKA (2013)
  • Author(s): Kimura K, Kimura D, Miyakoda M, YUI K
  • Organizer: 第４２回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉市幕張メッセ
• [Presentation] Flt3 ligand treatment inhibits parasitemia during infection with rodent malaria parasites via MyD88-and IFN-g-dependent mechanisms (2013)
  • Author(s): Tamura T, Kimura K, Yui K
  • Organizer: 第４２回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉市幕張メッセ
• [Remarks] 長崎大学大学院医歯薬学総合研究科新興感染症病態制御学系専攻免疫学分野
  • URL: http://www.med.nagasaki-u.ac.jp/mmi/im/
• [Remarks] 長崎大学大学院医歯薬学総合研究科新興感染症病態制御学系専攻免疫学分野
  • URL: http://www.med.nagasaki-u.ac.jp/mmi/im/