2019 Fiscal Year Annual Research Report
Immunological memory formation through nuclear receptors and its application for vaccine therapy
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17H03928
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
高田 健介 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (40570073)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲葉 睦 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (00183179)
山崎 淳平 北海道大学, 獣医学研究院, 特任准教授 (20732902)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 免疫記憶 / T細胞 / 核内受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過去に感染した病原体が再度体内に侵入すると、免疫系はより素早く強力に応答する。この現象は免疫記憶と呼ばれ、ワクチンに応用されてきた。しかし、免疫記憶の詳細な成立機構は未だ明らかにされていない。免疫記憶の本体は抗原特異的な応答の後、体内で長期間維持される記憶リンパ球であり、記憶Tリンパ球の分化機構を解明することは、細胞性免疫記憶を誘導可能なワクチンの開発基盤となる。記憶Tリンパ球の分化には、脂質代謝が重要な役割を果たすことが近年明らかとなってきた。本研究は、RORファミリー核内受容体が代謝を競合的制御することで、記憶Tリンパ球の分化を担うという仮説のもと、免疫記憶機構の解明を目的とする。さらに、これらの核内受容体に特異的な合成リガンドを用いて、ワクチン療法に応用することを目指す。
本研究ではこれまでに、当該核内受容体を介したシグナルが、in vitroにおいて活性化CD8Tリンパ球の生存に影響を与えることをあきらかにした。さらに、この生存への効果が核内受容体のコレルテロール代謝制御機能に関連することを網羅的遺伝子発現解析から明らかにした。以上の実験結果について、現在論文を作成中であり、近日中に専門誌に投稿する予定である。さらに、当該核内受容体の欠損あるいは合成リガンドの生体内投与がCD8Tリンパ球の感染応答に与える影響について、予備的な検討を行ったところ、細胞の増殖と生存、表現型に影響が認められた。
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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
現在までにCD8Tリンパ球の生存と機能における当該核内受容体の関与をin vitroの実験系で明らかにした。また、in vivoでも、ワクチン療法への応用につながり得る予備的知見を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
核内受容体RORおよびREV-ERBを介したシグナルが、Tリンパ球の免疫応答と記憶形成に与える影響をin vivoで明らかにする。また、合成リガンド投与の影響を検討し、ワクチン療法への応用に端緒をつける。
１）当該核内受容体の強制発現が活性化Tリンパ球の感染応答に与える影響を検討する。モデル抗原である卵白アルブミンに特異的なOT-I抗原受容体のトランスジェニックマウスから脾細胞を採取し、in vitroで卵白アルブミンによる抗原刺激を与える。この細胞にレトロウイルスベクターを用いて核内受容体を強制発現させた後、レシピエントマウスに移入し、卵白アルブミン発現リステリア菌を感染させる。経時的にドナーTリンパ球の数と表現系を解析する。
２）感染応答の過程で核内受容体RORαによって発現調節を受ける標的遺伝子を明らかにする。RORα欠損OT-I Tリンパ球をレシピエントマウスに養子移入し、卵白アルブミン発現リステリア菌を感染させる。感染応答後の異なるタイミングで、ドナーTリンパ球を単離し、RNA-seqによる網羅的遺伝子発現解析を行う。野生型Tリンパ球と欠損Tリンパ球の間で異なる発現が見られた候補分子について、定量的PCR解析、FACS解析やウエスタンブロット解析による検証を行う。候補分子を絞りこみ、発現制御におけるRORαの関与をChip解析で検討する。
３）当該核内受容体に対する合成リガンドがTリンパ球の抗原応答と記憶形成に与える影響をin vivoで明らかにする。OT-I Tリンパ球をレシピエントマウスに養子移入し、卵白アルブミン発現リステリア菌を感染させる。異なる期間とタイミングで合成リガンドを投与し、ドナーTリンパ球の数と表現型を経時的に解析する。また、二次感染後の菌体数を測定することにより、合成リガンドの投与が記憶応答に影響するかを検討する。
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