2015 Fiscal Year Research-status Report
肺結核におけるIL-17ファミリー依存性免疫応答ならびにその防御機構の解明
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15K08468
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
梅村 正幸 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (90359985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 吾朗 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (30229455)
福井 雅之 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 研究員 (60392502)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 結核菌 / IL-17A / IL-17F / 肺 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は既に、IL-17Aが結核菌に対する感染防御に重要な役割を担っていることを明らかにしている。一方、IL-17ファミリーの中でも特にIL-17Fは、炎症性疾患に対してIL-17Aと同程度の機能性を有すると考えられてきた。そこで、結核菌慢性感染におけるIL-17Fの関与を検証したところ、結核菌感染において著しい生存率の低下がIL-17A KOマウスで認められたのに対し、IL-17F KOマウスは野生型マウスとほぼ同等レベルであり、慢性感染肺の菌の排除能もIL-17F KOマウスは野生型マウスと差が認められなかった。このことから、結核菌の慢性感染肺ではIL-17Aに比べIL-17Fは積極的に感染防御に関与していないと考えられた。その仮説をより詳細に検証するため、比較的慢性感染早期におけるIL-17Fの結核菌に対する感染防御能を検討した。
結核菌感染における慢性感染早期の臓器内菌数を解析した結果、IL-17F KOマウスでは、IL-17A KOマウス同様、野生型マウスに比べ有意に増加していた。また、肉芽腫形成においても、IL-17F KOマウスでは、IL-17A KOマウスと同様に異常が認められた。感染60日後の感染肺でのTh1型免疫応答をIFN-γおよびTNF-αの発現・産生能を調べたところ、IL-17F KO、IL-17A KOマウス共に野生型マウスに比べ有意に低下していた。これらのことから、結核菌感染早期の肺ではIL-17A同様、IL-17Fも感染防御に重要な役割を担っていることが考えられた。一方、BCGを経気道感染させ、経時的に肺組織内のIL-17F発現の動態を調べた結果、感染後の発現増強が認められた。IL-17F産生細胞の同定を試みた結果、リンパ球からのIL-17F産生は観察できなく、IL-17F産生細胞は非造血系細胞である可能性が考えられた。そこで、肺組織切片を抗IL-17F抗体で染色したところ、肺胞上皮細胞から恒常的に産生している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、結核菌感染におけるIL-17Fの免疫制御および感染防御機構を解明することを目的に、以下の研究計画を主軸に実験を遂行することになっている：1）結核菌感染肺におけるIL-17F産生細胞の同定およびその特性の解明、2）結核菌感染におけるIL-17Ｆを中心としたサイトカイン・ネットワークの構築（特に肉芽腫形成・維持およびTh1型免疫誘導メカニズム解析）、3）結核菌感染に対するIL-17Ｆ依存性防御機構の解明を行う。平成27年度では計画1）を遂行する予定になっており、IL-17F産生細胞は非造血系細胞である可能性が考えられ、さらに、肺胞上皮細胞から恒常的に産生している可能性まで突き止められた。よって、現段階では実施計画どおり進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、「結核菌肺感染において肉芽腫形成とTh1型免疫誘導に関与するIL-17F産生細胞の移入実験による同定」を行う予定である。
実際には、同定したIL-17F産生細胞の亜集団をIL-17F KOマウスに養子移入し、その後に結核菌を肺感染させ、経時的に肺に形成された肉芽腫をイメージ解析処理し、定量的に測定する。これにより、IL-17F細胞亜集団のうち、どの細胞が肉芽腫形成に関与するか明らかにする。また、この養子移入マウスの肺浸潤T細胞の結核菌抗原特異的IFN-γ産生能を検討することにより、Th1型免疫応答誘導に関与する細胞を同定する。さらに、選択的にIL-17F産生細胞亜集団を欠損する混合骨髄移植キメラマウスを作製し、結核菌肺感染後の肉芽腫形成異常やTh1型免疫応答誘導への影響を検討する。
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| Causes of Carryover |
本研究を遂行する予定であった学生およびポスドク研究員が都合により職を離れることになり、本研究で最も重要な遺伝子組換え動物の繁殖・飼育管理に不都合が生じたため、急遽研究補助員を採用した。そのため、人件費に予算が多く移行する結果になった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度も学生およびポスドク研究員の加入がないため、非常勤の技術補佐員を若干名雇用することになる。研究に用いる動物は全て当施設において自家繁殖させているため、この人件費への研究経費の移行は止む得ないと考えている。試薬や消耗品の購入品目ならびに納入数を再度算出し直し、過剰な物品購入を避けるよう努めるつもりである。
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[Journal Article] IL-1 receptor antagonist-deficient mice develop autoimmune arthritis due to intrinsic activation of IL-17-producing CCR2(+)Vγ6(+)γδ T cells.2015
Author(s)
Akitsu A, Ishigame H, Kakuta S, Chung SH, Ikeda S, Shimizu K, Kubo S, Liu Y, Umemura M, Matsuzaki G, Yoshikai Y, Saijo S, Iwakura Y.
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 6
Pages: 7464
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Role of IL-33 on innate immunity in pulmonary mycobacterial infection.2015
Author(s)
Fukui, M., Fukui, C., Nakae, S., Matsuzaki, G., Umemura, M.
Organizer
第44回日本免疫学会学術集会
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター, 北海道札幌市
Year and Date
2015-11-18 – 2015-11-20
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[Presentation] Role of IL-33 in chronic pulmonary mycobacterial infection.2015
Author(s)
Umemura, M., Fukui, M., Yamasaki, M., Fukui, C., Nakae, S., Matsuzaki, G.
Organizer
IMMUNOLOGY 2015TM AAI Annual Meeting
Place of Presentation
Ernest N. Morial Convention Center, New Orleans, Louisiana, USA
Year and Date
2015-05-08 – 2015-05-12
Int'l Joint Research
