Analysis of AIRE-dependent gene-expression network which controls the differentiation of mTECs

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K08885
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Immunology
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: NISHIJIMA Hitoshi 徳島大学, 先端酵素学研究所(次世代), 助教 (60425410)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: Aire / 胸腺上皮細胞 / 負の選択 / 遺伝子発現

Outline of Final Research Achievements

The thymus is an important organ for T cells to establish self-tolerance and non-self responsiveness. Aire expressed in thymic medullary epithelial cells (mTECs) plays an important role in the expression of various antigens in mTEC. In addition to Aire knockout mice, we analyzed mTEC gene expression in mice that over-express Aire (huAIRE transgenic mouse, 3xAire knock-in mouse). We identified the factors that down-regulate in mTECs from both Aire knockout mice and Aire overexpressing mice. We analyzed "negative selection" in the model-system which employed OT-II and RIP-OVA transgenic mice, "negative selection" was also impaired in Aire over-expressing mice. We have newly categorized the regulation of gene expression by Aire.

Free Research Field

免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自己免疫疾患原因遺伝子Aireの同定によって自己免疫疾患の原因究明は、分子生物学的にアプローチできる研究分野へと一変した。本研究は胸腺髄質上皮細胞 (mTEC) の遺伝子発現プロファイルがAire欠失時とAire過剰発現時でどのように変化するのかをin vivoにおいて解析した。また、AIRE欠失及び、AIRE過剰発現による胸腺における「負の選択」機構を検討して、Aireで発現する遺伝子群との相関性を解析した。すなわち胸腺における「負の選択」に機能するAireのターゲット因子の絞り込みを行った。この結果は、T細胞の自己と非自己の識別が胸腺で如何に教育されるのかを理解するものである。