Identification of the intraepidermal signal that induces differentiation of IL-13-producing resident epidermal T cells

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08302
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 河井 一浩 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (90242411)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: IL-13 / γδT細胞 / T細胞レセプター / T細胞分化 / 樹枝状表皮T細胞 / mTOR

Outline of Annual Research Achievements

マウスの表皮内に常在するγδT細胞はVγ3鎖とVδ1鎖からなる単一のT細胞レセプター（TCR）を発現し、ケラチノサイト上に発現する未同定の自己リガンドを認識してIL-13を産生する。表皮内γδT細胞の前駆細胞である胎仔胸腺内Vγ3T細胞はIL-13を産生せず、皮膚に遊走後に出生前後の表皮内でIL-13産生細胞に分化する。出生前後の表皮内におけるVγ3T細胞の増殖にはTCRシグナルが必須であるため、IL-13産生細胞への分化にもTCRシグナルが関与している可能性を検討した。
TCRδ鎖欠損マウスの表皮内に存在するαβT細胞はTCRを介してケラチノサイト上のリガンドを認識できないが、これらの表皮内αβT細胞はIL-13を産生しないことを確認した。一方、TCRVδ1鎖欠損マウスの表皮内に存在するγδT細胞はケラチノサイト上のリガンドを認識できる多様性のあるγδTCRを発現する。TCRVδ1鎖欠損マウスの表皮内Vγ3T細胞およびVγ2T細胞はいずれもIL-13を産生した。これらの結果は、TCRシグナルが表皮内におけるIL-13産生細胞への分化誘導シグナルである可能性を支持している。
新生仔マウス表皮内Vγ3T細胞をin vitroでTCR刺激して分化を誘導するモデルにTCR下流の各シグナル伝達経路の阻害薬を添加することにより、IL-13産生細胞への分化に特異的なシグナル伝達経路の候補を同定した。しかし、このモデルではTCR刺激を受けたVγ3T細胞の多くが細胞傷害性T細胞に最終分化してしまうため、in vivoにおけるIL-13産生細胞優位な分化は再現できなかった。細胞傷害性T細胞への分化を阻害するために、このモデルに低濃度のmTOR阻害薬を添加したところ、IL-13産生細胞優位な分化が誘導されたことから、出生前後の表皮内Vγ3T細胞においてもmTOR活性が抑制されていることが示唆された。