Elucidation of novel molecular mechanisms of early T cell development by regulation of intracellular ion homeostasis

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K07178
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 大洞 將嗣 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 先任准教授 (40351506)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: イオンチャネル / T細胞分化 / βセレクション

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、T細胞の初期分化の分子基盤を明らかにすることである。本年度は以下の成果を得ることができた。
1. 非選択的陽イオンチャネルTrpm7をT・B両細胞特異的に欠損するマウス（以降Trpm7 KOマウス）では、CD44(-)CD25(+)CD28(-)（DN3a）細胞において細胞内TCRβ鎖を発現していたが、CD44(-)CD25(+)CD28(+)（DN3b）細胞においてpre-TCRα鎖の細胞表面発現はほとんど認められなかった。
2. TCRβ鎖を強制的に大量発現させることによって分化が回復するかどうかを調べるために、ニワトリ卵白アルブミン（OVA）を認識するTCRをCD4+ T細胞に発現するOT-II トランスジェニック（Tg）マウスとTrpm7 KOマウスを交配した。その結果、交配したマウスでは、DN3b細胞以降の分化が僅かに認められたが、胸腺細胞数は全く回復しなかった。
3. 前年度のRNAシークエンス解析によって同定した、機能が未知であるRNA結合分子Xのノックアウトマウスをゲノム編集によって作成し、３ラインを得ることができた。
以上、これまでに得られた結果から、Trpm7はStim1, Stim2-Orai1を介したストア作動性カルシウムとは独立していること、Trpm7は単独でT細胞のβセレクションに必須であること、そのメカニズムとしてpre-TCRα鎖を含むpre-TCR複合体の形成または細胞表面発現を正に制御している可能性が強く示唆された。