2018 Fiscal Year Research-status Report
ヒストン脱メチル化制御を介したメモリーCD8 T細胞分化メカニズムの解明
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17K08887
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| Research Institution | Ehime Prefectural University of Health Science |
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Principal Investigator |
山田 武司 愛媛県立医療技術大学, 保健科学部, 教授 (40333554)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | CD8 T細胞 / メモリー分化 / Utx |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リステリア感染実験による解析で明らかにしたヒストンH3K27メチル化酵素Utxの欠損CD8 T細胞におけるメモリー分化促進の結果を踏まえ、ヒストン脱メチル化酵素によるT細胞のメモリー分化制御メカニズムについて解析を行った。まず、活性化後のT細胞分化に関わる転写因子群の遺伝子発現の比較解析により見いだされたPrdm-1の発現制御において、Utxが直接関わるかどうかを調べるため、野生型およびUtx欠損CD8 T細胞を用いたUtxのChIP解析を行った。その結果、野生型T細胞のPrdm-1遺伝子領域にUtxが結合していることが確認された。さらに、Prdm-1の遺伝子領域におけるヒストンH3K27のメチル化状態を調べるため、ヒストンH3K27me3のChIP解析を行った結果、Utx欠損CD8 T細胞では値が高く、ヒストンH3K27メチル化状態が高度に維持されていることが明らかとなった。これらの結果は、UtxがPrdm-1遺伝子の発現制御に直接関与していることを示している。次に、UtxがCD8 T細胞の分化制御に関与していることを考慮して、Utxの活性を調節する薬剤を用いた分化制御を試みた。具体的には、Utxのコファクターとして働くα-ケトグルタル酸とUtxの阻害剤であるGSK-J4を用いた野生型CD8 T細胞の活性化培養を行い、T細胞分化について解析した。フローサイトメトリーによる分化解析の結果、予想通り、α-ケトグルタル酸添加によるUtxの活性化に伴いPrdm-1の遺伝子発現が上昇してエフェクター分化が優位となり、一方、GSK-J4によるUtxの活性阻害によりPrdm-1の遺伝子発現が減少してメモリー分化が優位となるという結果を得た。また、リステリア感染モデルを用いた解析からも、野生型CD8 T細胞ではUtx阻害によるメモリー分化促進に伴い二次免疫応答が増強するという結果を得た。
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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
当初の予定通り、ヒストンH3K27脱メチル化酵素Utxのコファクターであるα-ケトグルタル酸、およびUtxの阻害剤であるGSK-J4を用いたCD8 T細胞の活性化培養を行い、その解析結果から、ヒストン脱メチル化酵素の活性制御による人為的なメモリーT細胞分化の誘導が可能であることを明らかにした。また、リステリア感染実験からも、野生型CD8 T細胞のUtxの阻害剤処理により、二次免疫応答が増強することが確かめられた。これらの研究成果により、将来、養子免疫療法や予防ワクチンの効率を上げる手法の開発に発展することが期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度に行った研究成果を念頭に置いて、今後はUtxの阻害剤GSK-J4の様々な使用条件によるメモリー分化誘導効率を上げる研究を行う。具体的には、薬剤存在下でCD8 T細胞を活性化培養した後、フローサイトメトリーによる分化解析を行い、また、がん細胞をマウスの皮下に接種することにより作製した担がんマウスを用いた抗腫瘍アッセイなどを行う。さらに、マウスだけでなくヒト由来のCD8 T細胞でも、同じ培養条件でメモリー分化が誘導可能であるかどうかをフローサイトメトリーにより確認する。次に、臨床への応用を見すえて副作用にも考慮し、ヒストンH3K27脱メチル化酵素の阻害によって影響を受ける遺伝子群についても明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
輸入試薬と論文掲載費用が予想よりも低額ですんだため、余剰金が生じた。翌年度の助成金と合わせ、新たに生じた実験計画の物品費に当てる。
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