2本鎖DNAによる免疫活性化機構の解明と遺伝子ワクチン・遺伝子治療への応用

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18590432
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 武下 文彦 Yokohama City University, 医学研究科, 准教授 (60333572)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 幸一 国立感染症研究所, 生体防御部, 室長 (20206478)
• Keywords: 2本鎖DNA / 自然免疫 / DNAウイルス感染 / ヒストン / DNAワクチン

Research Abstract

2本鎖DNAによる免疫活性化に関わる分子を同定し、その分子の遺伝子ワクチンや遺伝子治療における役割を解析することを目的として研究を行った。cDNA発現ライブラリーをスクリーニングした結果、コアヒストンであるヒストンH2Bが2本鎖DNA(B-DNA)によるI型インターフェロン(type I IFN)産生機序にかかわっていることがあきらかとなった。siRNAを用いてヒストンH2Bをノックダウンさせる系を確立し、ヒストンH2Bの自然免疫における役割について解析した。ヒストンH2Bをノックダウンさせることにより、B-DNAによるtype I IFNの産生が減少した。さらに、H2Bのノックダウンによって、DNAウイルス(アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス、パピローマウイルス)の複製効率が著しく高まった。一方RNAウイルスである水疱口内炎ウイルス、脳心筋炎ウイルスのそれには変化はなかった。これらのことから、ヒストンH2Bは、DNAウイルス由来のDNAを認識して、その複製を抑制するための抗ウイルス自然免疫応答を惹起するメカニズムにおいて重要な役割を担っていることが示唆された。また、酵母ツーハイブリッド法を用いたスクリーニング解析から、新規アダプター分子CIAOを同定した。CIAOは、ヒストンH2Bお上びIPS-1と相互作用することがあきらかとなり、siRNAを用いたノックダウン解析により、IPS-1を介するtype I IFN産生に機能的に重要な役割を果たしていることがあきらかとなった。また、H2Bが介するシグナル伝達で重要なキナーゼであるTBK1のノックアウトマウスを用いた解析から、DNAワクチンの免疫原性にTBK1が重要な役割を果たすことをあきらかとした。

Research Products

• [Journal Article] Tank-binding kinase-1 delineates innate and adaptive immune responses raised by DNA vaccines. (2008)
  • Author(s): Ishii KJ, Kawagoe T, Koyama S, Matsui K, Kumar H, Kawai T, Uematsu S, Takeuchi O, Takeshita F, Coban C, and Akira S.
  • Journal Title: Nature 451 Pages: 725-728
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The non-canonical role of Atg family members as suppressors of innate antiviral immune signaling. (2008)
  • Author(s): Takeshita F, Kobiyama K, Miyawaki A, Jounai N, and Okuda K.
  • Journal Title: Autophagy 4 Pages: 1-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Atg5-Atg12 conjugate associates with innate antiviral immune responses. (2007)
  • Author(s): Jounai N, Takeshita F. Kobiyama K, Sawano A, Miyawaki A, Xin KQ, Ishii KJ, Kawai T, Akira S, Suzuki K, and Okuda K.
  • Journal Title: Proceedings National Academy of Science USA 104 Pages: 14050-14050
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Blocking of the TLR5 activation domain hampers protective potential of DNA vaccine targeting flagellin. (2007)
  • Author(s): Saha S, Takeshita F. Matsuda T, Jounai N, Kobiyama K, Matsumoto T, Sasaki S, Yoshida A, Xin KQ, Klinman DM, Uematsu S, Ishii KJ, Akira S, and Okuda K.
  • Journal Title: The Journal of Immunology 179 Pages: 1147-1154
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TLR9 expression and function is abolished by the cervical cancer-associated human papillomavirus type 16. (2007)
  • Author(s): Hasan UA, Bates E, Takeshita F, Biliato A, Accardi R, Bouvard V, Mansour M, Vincent I, Gissmann L, Iftner T, Sideri M, Stubenrauch F, and Tommasino M.
  • Journal Title: The Journal of Immunology 178 Pages: 3186-3197
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutant influenza A virus nucleoprotein is preferentially localized in the cytoplasm and its immunization in mice shows higher immunogenicity and cross-reactivity. (2007)
  • Author(s): Ohba K, Yoshida S, Zahidunnabi Dewan M, Shimura H, Sakamaki N, Takeshita F, Yamamoto N, and Okuda K.
  • Journal Title: Vaccine 25 Pages: 4291-4300
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of iodide uptake and thyroid hormone synthesis with stimulation of the type I interferon system by double-stranded RNA(dsRNA)in cultured human thyroid follicles. (2007)
  • Author(s): Yamazaki K, Suzuki K, Yamada E, Yamada T, Takeshita F, Matsumoto M, Mitsuhashi T, Obara T, Takano K and Sato K
  • Journal Title: Endocrinology 148 Pages: 13226-3235
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The degree of apoptosis as an immunostimulant for a DNA vaccine against HIV-1 infection. (2007)
  • Author(s): Kojima Y, Jounai N, Takeshita F, Nakazawa M, Okuda K, Watabe S, Xin KQ, Okuda K.
  • Journal Title: Vaccine 25 Pages: 438-445
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Muscle creatine kinase/SV 40 hybrid promoter for muscle-targeted long-term transgene expression. (2007)
  • Author(s): Takeshita F, Takase K, Tozuka M, Saha S, Okuda K, Ishii N, and Sasaki S
  • Journal Title: International Journal of Molecular Medicine 19 Pages: 309-315
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Histone H2B mediates intracellular recognition of naked DNA and production of type I interferons (2007)
  • Author(s): Takeshita F, Kobiyama K, Suzuki K.
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20071200
• [Presentation] Blocking of the TLR5 activation domain hampers protective potential of DNA vaccine targeting flagellin. (2007)
  • Author(s): Takeshita F, Saha S, Kobiyama K, Jounai N, and Okuda K
  • Organizer: 第20回内藤カンファランス
  • Place of Presentation: 葉山
  • Year and Date: 20071000