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2016 Fiscal Year Annual Research Report

エピジェネティック改変による安定化制御性T細胞の誘導と免疫疾患への応用

Research Project

Project/Area Number 15J03260
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

中司 寛子  慶應義塾大学, 医学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Keywords制御性T細胞 / エピジェネティクス / 自己免疫疾患
Outline of Annual Research Achievements

I. T細胞特異的Tet2/3欠損マウスの解析
1年目までにT細胞特異的Tet2/3両欠損マウス(DKO)はT、B細胞の活性化を伴う二次リンパ節腫大を引き起こし早期に死亡することが明らかとなったが、離乳後(3週齢)より抗生物質を投与すると病態発症を抑えられたことから、腸管での常在細菌によるTCR刺激が引き金となっていることが示唆された。また、in vitroもしくはTCRを制限したRag2-/-OT-IITgマウスにOVAを投与するin vivoの実験系においてヘルパーT細胞の分化実験を行ったところ、Tet2/3欠損T細胞はIL-17を産生し、RORγtを発現するTh17型およびPD-1、CXCR5、ICOSを発現するTfh型に分化しやすく、抑制性のTregには分化しにくいことが明らかとなった。
II. Tet2/3欠損Tregの機能解析
Tregの安定性および機能を解析するために、炎症性疾患やリンパ球減少性のマウスへのTreg移入実験を行った。Treg特異的Tet2/3両欠損マウス(FDKO)より単離したTet2/3欠損Tregは、野生型Tregに比してFoxp3の発現を失いやすく、不安定であることが明らかとなった。また、Tet2/3欠損TregはFoxp3の発現を失った後、IL-17を産生するTh17型のexFoxp3細胞になりやすいことがわかった。さらに、炎症性腸疾患モデルマウスを用いてTregの機能解析を行ったところ、野生型Tregは腸炎を抑制したのに対し、Tet2/3欠損Tregは腸炎を抑制できず、Tet2/3はTregの抑制能の発現にも重要であることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

DNA脱メチル化酵素Tet2/3の欠損マウスの解析を行い、Th17が異常に増加する等非常に興味深い表現型を見出している。おそらく腸内細菌に依存したTCR刺激がT細胞増殖に必要であることをTCRトランスジェニックマウスとの交配で明らかにしている。また誘導性Treg(pTreg)の発生にもTetが必須の役割を果たすことを見出し、計画していた解析はほぼ終了した。また、3年目に計画していた安定化Tregを用いた免疫疾患治療への基盤研究についてもすでに検討を進めている。3年目はさらに、ゲノムワイドのメチル化解析等でターゲット遺伝子を同定することでTregにおけるDNA脱メチル化の意義が明らかにされることが期待される。

Strategy for Future Research Activity

I. T細胞におけるTetの機能解明
Tet2/3欠損T細胞がTh17細胞あるいはTfh細胞に選択的に分化するメカニズムを解明することで、ヘルパーT細胞分化を制御する新たなエピジェネテック機構を明らかにする。そのために、CD4DKOマウスの遺伝子解析からTetの標的遺伝子を見つけ、T細胞の異常な増殖分化を誘導するサイトカインおよび転写因子を明らかにする。
II. 制御性T細胞におけるTetの機能解明
Tet2/3欠損Tregが不安定化しexFoxp3に転換するメカニズムを明らかにする。またTet2/3に依存しないDNA脱メチル化の機構を解明する。そのために、FDKOマウスを解析し、TregとTh17の分化制御にかかわる遺伝子の発現レベルを調べ、候補遺伝子のノックダウンや欠損マウスとの交配によって重要な遺伝子を明らかにする。

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Stabilization of Foxp3 expression by CRISPR-dCas9-based epigenome editing in mouse primary T cells.2017

    • Author(s)
      Okada M, Kanamori M, Someya K, Nakatsukasa H and Yoshimura A.
    • Journal Title

      Epigenetics & Chromatin

      Volume: 印刷中 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13072-017-0129-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Notch-mediated conversion of activated T cells into stem cell memory-like T cells for adoptive immunotherapy.2017

    • Author(s)
      Kondo T, Morita R, Okuzono Y, Nakatsukasa H, Sekiya T, Chikuma S, Shichita T, Kanamori M, Kubo M, Koga K, Miyazaki T, Kassai Y, and Yoshimura A.
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 印刷中 Pages: -

    • DOI

      -

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of ATP as a Key Signaling Molecule Mediating Radiation-Induced Biological Effects.2017

    • Author(s)
      Kojima S, Ohshima Y, Nakatsukasa H, Tsukimoto M.
    • Journal Title

      Dose Response.

      Volume: 15 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1177/1559325817690638

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Induced Regulatory T Cells: Their Development, Stability, and Applications.2016

    • Author(s)
      Kanamori M, Nakatsukasa H, Okada M, Lu Q, and Yoshimura A.
    • Journal Title

      Trends Immunol.

      Volume: 37 Pages: 803-811

    • DOI

      10.1016/j.it.2016.08.012.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Roles of transcription factors and epigenetic modifications in differentiation and maintenance of regulatory T cells.2016

    • Author(s)
      Sekiya T, Nakatsukasa H, Lu Q, and Yoshimura A.
    • Journal Title

      Microbes Infect.

      Volume: 18 Pages: 378-386

    • DOI

      10.1016/j.micinf.2016.02.004.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] TET2 and TET3 regulate stability and homeostasis of regulatory T cells.2017

    • Author(s)
      Nakatsukasa H and Yoshimura A.
    • Organizer
      第19回武田科学振興財団生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      武田薬品研修所(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-01-20 – 2017-01-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] TET2 and TET3 regulate Treg stability through Treg-specific DNA demethylation.2017

    • Author(s)
      Nakatsukasa H and Yoshimura A.
    • Organizer
      Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology
    • Place of Presentation
      タオス(アメリカ)
    • Year and Date
      2017-01-09 – 2017-01-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] TET2 and TET3 play essential roles in Treg-specific DNA demethylation and Treg stability.2016

    • Author(s)
      Nakatsukasa H and Yoshimura A.
    • Organizer
      International Congress of Immunology 2016
    • Place of Presentation
      メルボルン(オーストラリア)
    • Year and Date
      2016-08-21 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 制御性T細胞のDNA脱メチル化による制御2016

    • Author(s)
      中司寛子、吉村昭彦
    • Organizer
      第1回Clinical Immunology/Inflammation Seminar in Shinanomachi
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-07-09
  • [Book] 臨床免疫・アレルギー科2017

    • Author(s)
      中司寛子
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      科学評論社
  • [Book] 実験医学増刊2016

    • Author(s)
      吉村昭彦、岡田匡央、金森光広、中司寛子
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      羊土社
  • [Book] 臨床免疫・アレルギー科2016

    • Author(s)
      中司寛子、金森光広、岡田匡央、吉村昭彦
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      科学評論社

URL: 

Published: 2018-01-16  

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