呼吸器官局所でのインフルエンザウイルスに対するIgA中和抗体産生メカニズムの解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K07958
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 宮内 浩典 国立研究開発法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 研究員 (50619856)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: IgA / Th1 / Tfh

Outline of Annual Research Achievements

インフルエンザウイルスの感染防御にはウイルス特異的IgAが重要であることが知られているが、その誘導メカニズムには不明な点が多い。我々はウイルス特異的IgA産生をサポートするT細胞とその働きに必要なサイトカインネットワークを明らかにすることを目的に研究を行っている。27年度はウイルス特異的IgA産生に必要なT細胞について調べるため、１）T細胞のいないマウスでのIgA産生。２）GC/TfhシステムのないマウスでのIgA産生、３）ウイルス感染後に肺において誘導されるT細胞の解析、を行った。１）においてはこれまでの報告どおりヘルパーT細胞のいない状況ではウイルス特異的IgAは産生されないことが確認された。２）ではIgG1抗体の産生や抗体の親和性増強に重要な役割を担うことが知られているGerminal center（GC)とGCに存在するTfh細胞の役割を調べる目的で、GCの形成されないマウスとTfh細胞が誘導されないマウスを用いて実験を行った。いずれのマウスにおいても野生型マウスと同等のウイルス特異的なIgA産生が認められたことから、ウイルス特異的IgAの誘導にはGC/Tfhシステムは必須ではないことが明らかとなった。３）これまでの実験よりTfh細胞が必要ではないことが明らかとなったことから、Tfh細胞以外のどのようなヘルパーT細胞が、感染後の肺に誘導されるのかを解析した。インフルエンザウイルス感染後、ケモカインレセプターCXCR3を高発現しOX40やICOSなどB細胞との相互作用に必要な分子を発現したTh1細胞が肺に多数誘導されることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度にあたる本年度において、GCやTfh細胞はインフルエンザウイルス特異的IgA産生に必須ではないことを明らかとし、ウイルス特異的IgA産生をサポートするT細胞として有力な候補としてTh1細胞に注目するところまで、研究は進行しており、概ね順調であると判断できる。またこのTh1細胞のトランスクリプトーム解析や、サイトカインネットワークの解析も年度をまたいで進行中でありこの点でも研究は順調に進展しているものと判断している。

Strategy for Future Research Activity

27年度に引き続いて、インフルエンザウイルス感染によって肺に誘導され、IgA産生をサポートするT細胞のトランスクリプトーム解析を行い、このT細胞の性質について詳細に調べることで、細胞表面マーカーなどによる当該T細胞の同定を行う。つづいてこのT細胞を野生型マウスより分離し、T細胞を欠損したマウスに移入することによってIgA産生機能が補完されることを確認し、このT細胞のIgA誘導能を証明する。インフルエンザウイルス特異的IgA誘導に必要なサイトカインネットワークについて明らかとするため、IFNレセプター欠損マウス、IL-21欠損マウス、IL-4欠損マウス、IL-6欠損マウス、IL-10欠損マウス、IL-22欠損マウスIL-23欠損マウスIL-25欠損マウスIL-17欠損マウスIL-33欠損マウスTSLP欠損マウスなどの、これまで抗体産生に関与することが報告されているサイトカインの欠損マウスを用いて、インフルエンザ特異的IgA抗体の産生に与えるこれらのサイトカインの影響ついて調べる。28年度から最終年度となる29年度にかけては、インフルエンザウイルスの増殖がどのようにIgAサポート型T細胞の誘導につながるのか、またどのようなB細胞がウイルス特異的IgAを産生するのかを調べることにより、インフルエンザウイルス特異的IgA産生メカニズムの全体像の解明を目指す。