2019 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms of regulatory T cell-mediated immune regulation
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18H04025
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堀 昌平 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (50392113)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 制御性T細胞 / 自己免疫疾患 / 免疫寛容 / 遺伝子発現制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で我々は、制御性T細胞(Treg)の細胞外環境変化に対する系列安定性と適応性を制御する分子機構の解明を目指している。今年度は以下の結果を得た。
安定性に関しては、Foxp3依存的および非依存的なTreg系列決定機構について研究を進めた。前者については、Foxp3と協調して内在性Foxp3発現誘導とTSDR脱メチル化を促進する転写因子についてT細胞特異的遺伝子欠損マウスを作製し解析を進めた。その結果、Foxp3+ T細胞の数は大きな影響を受けないものの、Foxp3+ T細胞におけるTSDR脱メチル化の程度がやや低下していたことから、この因子がTSDR脱メチル化に寄与していることが示唆された。後者については、TCR依存的機構について研究を進め、強く持続的なTCRシグナルが誘導されたFoxp3+ T細胞のTSDR脱メチル化ととともに頑健な抑制活性を誘導することを見いだした。一方で、Foxp3発現に対して促進的に働くmTOR阻害はTSDR脱メチル化に対して抑制的に働く一方、Foxp3非依存的に抑制活性を誘導していることを見いだした。
適応性に関しては、これまでにFoxp3がBATFと機能的に協調することでTCRシグナル依存的なTregのエフェクター分化と組織集積を促進することを明らかにしてきた。今年度、この現象をmimicするin vitro系を構築し、Foxp3とBATFが協調的にTCRシグナル依存的な活性化細胞死を抑制しエフェクター型Treg特有の遺伝子発現を誘導することによりTregのエフェクター分化と数を維持していることを明らかにした。また、Foxp3<A384T>変異マウスの解析も進め、変異型Foxp3によるBATF発現抑制がエフェクター型Treg異常と組織炎症に寄与しているものの、BATF発現抑制のみによっては完全には説明できないことを明らかにした。
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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
安定性：Foxp3依存的経路については、年度当初予定していた通り、着目している転写因子のT細胞特異的、さらにはTreg特異的遺伝子欠損マウスを作製・解析して機能解析を進めることができ、生体内におけるTreg分化過程でTSDR脱メチル化に寄与することを明らかにした。Foxp3非依存的経路についても、年度当初予定していたとおりTCR/mTORシグナルがどのようにTreg系列への運命決定を制御するのかについて研究を進め、強く持続的なTCRシグナルがTSDR脱メチル化と同時に抑制機能も誘導することを明らかにできた。一方、mTOR阻害はFoxp3発現の安定性については阻害的に働くのに対し、抑制機能についてはFoxp3非依存的に促進するという新しい知見を得た。
適応性：当初の計画通りFoxp3とBATFが協調的にTCRシグナル依存的なTregのエフェクター分化と組織集積を促進するメカニズムについて解析を進め、この生体内における現象をmimicするin vitro系を構築してメカニズムの一端を明らかにできた。今後、この系を利用してFoxp3とBATFにより協調的に制御される標的遺伝子を同定することで分子機構に迫ることができるようになるため、大きな進捗と考えている。また、Foxp3<A384T>変異マウスにおけるTregのエフェクター分化と組織集積障害機構についても解析を進め、従来考えていたBATF発現抑制の寄与を個体レベルで明らかにできた。一方で、BATF発現抑制だけでは説明できないことも明らかになり、Tregのエフェクター分化と組織集積を制御する新しい機構が存在することが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
安定性：Foxp3依存的経路については、着目している転写因子の機能解析をさらに進める。また、この転写因子とFoxp3がどのようにTSDRの脱メチル化を促進するのか、そのメカニズムに迫るために、これら転写因子の構造活性相関解析を進める。Foxp3非依存的経路については、強く持続的なTCRシグナルがどのようなメカニズムでTSDR脱メチル化を促進するのかを明らかにするために、CRISPRスクリーニングの系を立ち上げて、重要な分子機構を明らかにするよていである。
適応性：今年度樹立したin vitro系を利用し、Foxp3とBATF両者によって発現が制御される標的遺伝子を同定し、その機能解析を進める。また、Foxp3<A384T>変異マウスにおける、BATF抑制非依存的なTreg障害のメカニズムについても解析を進める。
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