Deep profiling of adaptive immune cells in inflammatory bowel disease

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K15812
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 村上 真理 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10801293)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 炎症性腸疾患 / 獲得免疫 / シングルセル解析

Outline of Annual Research Achievements

炎症性腸疾患では病変局所において疾患特異的な免疫細胞が局在し、病態の形成に関与していると考えられる。したがって疾患特異的免疫細胞を同定し、その機能解析を行うことにより、病態や治療標的が明らかにできる可能性がある。本研究では内科的治療に抵抗性の炎症性腸疾患（クローン病、潰瘍性大腸炎）の腸管摘出検体を解析し、病態形成に寄与する獲得免疫細胞を探索することを目標とした。
前年度までの実験において、マスサイトメトリーによる半網羅的解析により、クローン病と潰瘍性大腸炎それぞれにおいて大腸癌非癌部（コントロール）に比し有意に増加している獲得免疫細胞サブセットとそれを規定する表面マーカーを明らかにした。
本年度はさらにこれらの表面マーカーのsingle cell proteome解析とtargeted single cell RNA-Seq解析を組み合わせることにより、特定の表面マーカーの蛋白質レベルでの発現解析と同時に約400遺伝子を重点的に解析し、炎症性腸疾患の腸管粘膜固有層において増加するT細胞サブセットの遺伝的特徴を明らかにした。すなわち、潰瘍性大腸炎では循環型のナイーブT細胞が増加するのに対し、クローン病においては組織局在性の自然免疫細胞様の遺伝学的特徴を持つT細胞が増加していた。このクローン病優勢のT細胞は既知の非在来型T細胞のT細胞受容体を持たなかった。クローン病優勢のT細胞にサイトカイン刺激を行ったところT細胞受容体非依存性に炎症性サイトカインが分泌され、この細胞の自然免疫細胞様の特徴を裏付ける結果であった。さらにこの細胞は病変の部位に集積が認められ、病態を惹起するT細胞であると考えられた。以上のようにヒト検体のシングルセル解析により、複雑に絡み合う腸管免疫ネットワークの中で炎症性腸疾患の病態形成に重要な位置を占める獲得免細胞を同定し、その特性を明らかにすることができた。