Development of system-wide zebrafish immune repertoire analysis at the individual level

2017 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K14879
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Integrative animal science
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: TATSUO ICHINOHE 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (80314219)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本庶 仁子 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 講師 (80614106)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): Suzuki Ryuji 国立病院機構, 相模原病院臨床研究センター・診断・治療室, 室長 (70373470)
• Research Collaborator: Kawase Takakazu ; Miyama Takahiko ; Sato Hiroyuki
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ゼブラフィッシュ / 免疫系 / 主要組織適合性複合体 / 造血細胞移植 / 次世代シーケンサー

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have developed methods enabling system-wide analysis of T cell receptor (TCR) repertoire at the individual level by taking advantage of a zebrafish model. We extended our analysis into human TCR repertoire and revealed that the immunodominant TCRs are shared by different individuals at least in the setting of anti-virus immune reaction and immune reconstitution after allogeneic hematopoietic cell transplantation.

Free Research Field

血液免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、獲得免疫系を構成する細胞群を個別に同定することは可能であったが、それらの個体全体におけるレパトワを網羅的に取得する方法は存在しなかった。本研究では小型実験動物であるゼブラフィッシュの特性を活用し、システムワイドにゼブラフフィッシュの個体に存在するT細胞レパトワをα鎖、β鎖とも高頻度クローンから微小クローンまで決定する新規技術を確立した。この成果は、免疫系全体の動態を鳥瞰することを可能とし、今後、感染症や悪性腫瘍に対する免疫応答の解明や、免疫学的な機序により発生する病態の診断や治療法の開発に大きく貢献する。