2016 Fiscal Year Research-status Report
CD4陽性T細胞の確率的な活性化によって制御される抗原特異的な細胞増殖
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15K19128
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
町山 裕亮 東京医科大学, 医学部, 助教 (40704606)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 獲得免疫 / 抗原特異性 / 単一細胞操作 / ライブセルイメージング / 数理モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
獲得免疫系における抗原特異性は単一細胞レベルにおいても機能すると考えられていたが、ＣＤ４陽性Ｔ細胞（ナイーブＴ細胞）の抗原特異的な活性化は単一細胞レベルでは非常に乏しく、さらに相互作用する抗原提示細胞に結合している細胞種によりナイーブＴ細胞の応答性が変化することを昨年度までに明らかにした。
本年度はナイーブＴ細胞の応答性の時間的変化を昨年度までに構築した単一細胞の実験系を用いて計測し、これらの実験結果をもとに数理モデルを構築した。
ナイーブＴ細胞の抗原への応答性が時間的に上昇するか、1回目の接触で活性化した細胞を再度抗原提示細胞に接触させてその応答性を調べた。その結果、1回目と同じ抗原提示細胞に複数回接触させても、異なる抗原提示細胞に接触させても活性化してから30分までは2度目の活性化は認められなかった。これは活性化によるＴ細胞受容体の細胞内への取り込みにより抗原認識能が低下することを反映したと考えられる。不応答期からの回復はＴ細胞の活性化マーカーであるＣＤ６９の発現と相関があり、抗原応答性は1回目の接触時より上昇することが分かった。
以上の実験パラメータを用いて、システムとして抗原特異性を示す数理モデルを構築した。抗原特異性を示すまでに抗原提示細胞と接触できる回数を不応答期を考慮して40回と設定した。10000個のＴ細胞と抗原提示細胞がランダムに接触し、活性化するごとに活性化レベルを１つ上昇させて40回の試行により閾値が設定できるかを調べた。単一細胞同士の接触だけを認めた場合では閾値は設定できなかったが、活性化したＴ細胞の抗原提示細胞からの解離係数を低くすると閾値を設定することができた。このようにＴ細胞の活性化により他のＴ細胞の活性化を促進することで、個々のＴ細胞の応答能が低くてもシステムとして抗原特異性が保たれることを示すことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験系の構築、ナイーブＣＤ４陽性Ｔ細胞の抗原特異性の変化および理論モデルへの展開は当初の計画通り進み、一定の結果は得られた。しかし、2016年10月より異動に伴い、得られた結果の検証実験の試行回数が十分でなかったので論文投稿に至らなかった。しかし、試行回数を増やしていっても結論が変更されることはほとんどないと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までに得られた実験結果を確定させて、論文の共著者らと議論を重ねて、免疫学的に重要な結論を導きだす。これらの成果を学術論文に発表することで、本研究を完結させる。
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| Causes of Carryover |
当初の計画では、2016年度中に成果発表をする予定であったが、2016年10月より研究代表者の所属機関が変更になったため、最終的な成果発表に至らなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験に必要な道具だては既に揃っているので、実験結果をまとめあげ、繰り越した助成金は本年度中の成果発表に使用する。
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