2017 Fiscal Year Research-status Report

Treg細胞における転写因子E-Id蛋白質によるRegulome制御の統合的解析

Research Project

Project/Area Number	17K08629
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	宮崎和子京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 研究員 (00311811)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	制御性T細胞 / 転写制御 / E2A, Id2, Id3
Outline of Annual Research Achievements	bHLH型転写因子E2Aは、リンパ球分化・活性化において重要な機能を担っている。特にその拮抗因子であるId蛋白質を制御性T(Treg)細胞特異的に欠損させたマウスが、全身性のTh2型炎症を自然発症することを見い出した（Miyazaki, Nat.Immunol.2014）。このことは、Treg特異的転写因子Foxp3とは異なる転写制御機構によって、Th2炎症反応が抑制されていることを示唆した。本研究では、Treg細胞の活性化・炎症抑制における転写ネットワークと高次クロマチン構造についての実態を解明することを目的とする。クロマチンアクセシビリティの解析を行うために、Id2flox/fIox-Id3flox/flox-Foxp3Creマウスおよび野生型マウスから Treg 細胞を単離し、ATAC-seqを行い、全ゲノム領域でのオープンクロマチン領域を同定した。Id2/Id3欠損Treg細胞において、約10,000ヶ所の特異的な領域があり、その多くはintergenicまたはintronでありnon-coding領域であった。つまりエンハンサー領域と考えられた。Id2/Id3欠損によるオープンクロマチン領域は、遺伝子発現上昇と有意に相関していた。転写因子モチーフ検索の結果、アクセシビリティが上昇した領域ではE2Aの結合モチーフがtopにランクされたことから、拮抗因子Id2/Id3によりE2Aの転写活性が制御されることで、Treg細胞の機能が調節されていることがゲノムワイド解析からも明らかになった。標的遺伝子としては、炎症抑制性サイトカインであるIL-10やCTLA4, Hif1aなどがあり、現在、Treg細胞の他のフラクションにおけるデータとの比較の解析を進めている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason Id2, Id3欠損Treg細胞におけるオープンクロマチン領域の同定は終わり、データベース上のTreg細胞でのエンハンサーレパトアとの比較を統合的に行っている。またTreg細胞におけるE2Aやその他の転写因子群のChIP-seq解析を進めるため、条件を検討し、次に本番のサンプルを行う予定である。
Strategy for Future Research Activity	TH2型炎症抑制におけるTreg細胞の転写制御機構解明のため、炎症がない状態から炎症時への変化に伴ってどのような転写制御の変化が生体内で起こっているかを調べる必要がある。Id2, Id3欠損Treg細胞の炎症について、マウス個体を用いた解析を行うため、Foxp3-DTRマウスと交配させ、成獣期以降でのTreg細胞特異的なId2/Id3の欠損を試み、様々な炎症誘導を行う予定である。
Causes of Carryover	当初の予想よりシークエンスの回数が下回ったために次年度使用額が生じたが、翌年度にその分シークエンスの費用として使用する計画である。