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2016 Fiscal Year Research-status Report

代謝プログラムによるB細胞記憶の形成機構

Research Project

Project/Area Number 16K15295
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

北村 大介  東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 教授 (70204914)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords胚中心 / B細胞 / 免疫記憶
Outline of Annual Research Achievements

本研究では独自に確立した誘導性胚中心B(iGB)細胞培養系を駆使して胚中心B細胞およびメモリーB細胞に特徴的な代謝プログラムを同定し、代謝特性の観点からB細胞記憶の根底を支えるメカニズムを理解することを目的としている。
胚中心B細胞はex vivoでの生存率が非常に悪く、十分な細胞数が得られなかった。そこで、iGB細胞を用いてB細胞の代謝プログラムと増殖・分化機構の関係を解析した。ミトコンドリア電子伝達系の阻害剤でiGB細胞を処理すると、胚中心B細胞のマスター転写因子であるBCL6の発現が強力に抑制された。また、ピルビン酸脱水素酵素キナーゼの阻害剤であるDichloroacetateを処理した場合にはBCL6の発現が強力に誘導された。以上の結果から、ミトコンドリア機能の活性とBCL6発現が正に相関することが明らかとなった。また、iGB細胞を用いた解析により、CD19-Akt経路がミトコンドリア電子伝達系の複合体Iと複合体IVの活性を正に制御すること、また、BCL6の発現に必要であることを明らかにした。
さらに、RNAスプラシンング制御因子であるPTBP1がB細胞の活性化に伴って発現誘導されること、PTBP1を欠損するiGB細胞では、解糖系酵素Pkm遺伝子産物であるPKM1の発現量がコントロールに比べて数倍に増加し、スプライシングアイソフォームであるPKM2の存在比が減少することを見出した。また、PTBP1のB細胞特異的欠損マウスを作成して免疫したところ、胚中心B細胞数が減少することが判明した。PKM2は解糖系-同化経路を活性化してがん細胞増殖を促進することが報告されている。したがって、活性化B細胞に高発現するPTBP1はPKMアイソフォームの発現を制御して、胚中心 B細胞の増殖または維持を制御する可能性が考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

純化した胚中心B細胞および記憶B細胞の細胞数が、細胞内代謝産物のメタボローム解析を行うには足りなかった。

Strategy for Future Research Activity

まず、ナイーブB細胞、iGB細胞およびiMB細胞を用いて、メタボローム解析を行う。その結果を見て、次に、抗原特異的免疫グロブリン遺伝子のノックインマウスをその抗原で免疫し、多数の胚中心B細胞および記憶B細胞を精製して、メタボローム解析に用いる。

Causes of Carryover

試薬の使用量が予想より少なく、予定していた追加の購入を控えることとなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の追加購入に使用する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] BCR and endosomal TLR signals synergize to increase AID expression and establish central B cell tolerance.2017

    • Author(s)
      Kuraoka, M., Snowden, P.B., Nojima, T., Verkoczy, L., Haynes, B.F., Kitamura, D. and Kelsoe, G.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 18 Pages: 1627-1635

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.01.050

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Differing requirements for MALT1 function in peripheral B cell survival and differentiation.2017

    • Author(s)
      Lee, P., Zhu, Z., Hachmann, J., Nojima, T., Kitamura, D., Salvesen, G. and Rickert, R.C.
    • Journal Title

      The Journal of Immunology

      Volume: 198 Pages: 1066-1080

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1502518

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] DNase γ, DNase I and caspase-activated DNase cooperate to degrade dead cells.2016

    • Author(s)
      Koyama, R., Arai, T., Kijima, M., Sato, S., Miura, S., Yuasa, M., Kitamura, D. and Mizuta, R.
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 21 Pages: 1150-1163

    • DOI

      10.1111/gtc.12433

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autonomous membrane IgE signaling prevents IgE-memory formation.2016

    • Author(s)
      Haniuda, K., Fukao, S., Kodama, T., Hasegawa, H. and Kitamura, D.
    • Journal Title

      Nature Immunology

      Volume: 17 Pages: 1109-1117

    • DOI

      10.1038/ni.3508

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IFN-γ receptor and STAT1 signaling in B cells are central to spontaneous germinal center formation and autoimmunity.2016

    • Author(s)
      Domeier, P.P., Chodisetti, S.B., Soni, C., Schell, S.L., Elias, M.J., Wong, E.B., Cooper, T.K., Kitamura, D. and Rahman, Z.S.
    • Journal Title

      Journal of Experimental Medicine

      Volume: 213 Pages: 715-732

    • DOI

      10.1084/jem.20151722

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] The quantity of CD40 signaling in pre-GC phase determine the differentiation into functionally distinct memory B cell subsets via Mef2b expression.2016

    • Author(s)
      Takuya Koike, Shu Horiuchi, Kei Haniuda, Daisuke Kitamura
    • Organizer
      第45回日本免疫学会学術集会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-12-07
  • [Presentation] B細胞補助受容体CD19による胚中心形成メカニズムの解析2016

    • Author(s)
      長谷川仁士、羽生田圭、北村大介
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30
  • [Presentation] How do different classes of B cell receptors signal differently?2016

    • Author(s)
      Daisuke Kitamura
    • Organizer
      Symposium hosted by Klaus Rajewsky: Mechanisms of Molecular and Cellular Immunity 1964-2016
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2016-11-04
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] B細胞集団の製造方法、及びそれを用いたモノクローナル抗体の製造方法2017

    • Inventor(s)
      北村大介,馬渡達也,中石智之,北寛士,北野光昭
    • Industrial Property Rights Holder
      北村大介,馬渡達也,中石智之,北寛士,北野光昭
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2017-004860
    • Filing Date
      2017-01-16

URL: 

Published: 2018-01-16  

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