2020 Fiscal Year Research-status Report
Analyses on the role of Eomesodermin in CD8+ T cell exhaustion
| Project/Area Number |
19K07715
|
|---|
| Research Institution | Kitasato University |
|---|
Principal Investigator |
江島 耕二 北里大学, 医学部, 准教授 (30327324)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | T細胞疲弊化 / Eomesodermin / 転写因子 / トランスジェニックマウス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，疲弊化したCD8陽性キラーT細胞に高発現していることが報告されている転写因子，Eomesodermin（Eomes）に注目し，T細胞疲弊化におけるEomesの役割を解明することを目的として，トランスジェニックマウス（Tg）の系でEomesを高発現させたT細胞の状態や機能を野生型マウスの細胞と比較しながら解析している。昨年度までに，このTgのT細胞では，PD-1やTIM-3といった疲弊化マーカーの発現上昇など，疲弊化T細胞で見られるいくつかの現象が再現され，Eomesが疲弊化T細胞の表現型表出に関わっていることが示唆された。疲弊化・活性化マーカーの発現量変化は，抗原刺激でも見られるものであるが，本年度はこれらのマーカーの発現変化におけるEomesの役割に関して，その抗原刺激への依存性を，T細胞抗原受容体（TCR）のTgマウスを用いて解析した。用いたTgのTCRは飼育環境に存在する環境抗原と交差反応しないことが確認されている。このTgマウスのT細胞はTg-TCRの発現量によって，Tg-TCRのみを発現した細胞（飼育中に抗原刺激が入らない細胞）と，内在性のTCRも同時に発現した細胞（多様性を持ち，飼育中に抗原刺激が入り得る細胞）に分けることができる。ここではそれぞれの細胞群に分けて，Eomesによる疲弊化・活性化マーカーの変化を解析した。その結果，Eomesが抗原刺激に非依存的に発現調節を行う場合（CD122（IL-2Rβ鎖）の発現上昇，CD127（IL-7Rα鎖）の発現低下など）と，抗原刺激の効果を増幅する場合（CD44，KLRG-1，PD-1，TIM-3，CD160，CD39などの発現上昇）の２つのパターンに分けられることが明らかとなった。すなわち，Eomesは活性化・疲弊化マーカーの発現調節において，分子によって異なる様式で制御していることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，Eomes-Tgを抗原受容体（TCR）のTgと交配してそのT細胞を解析することにより，Eomesによる疲弊化マーカー発現調節における抗原刺激への依存性を検討する計画であったが，コントロールマウスも含めて必要なマウスが順調に得られ，解析することができた。解析にあたっても，試薬等は昨年度用いたものであり，その際の条件で行うことができ，結論を得ることができた。現在，次年度に計画している実験についても一部その条件検討等を始めている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在までの解析により，Eomesは疲弊化マーカーの発現を上昇させるなどT細胞疲弊化に関与することが示唆された。また疲弊化・活性化マーカーの発現に関して，抗原刺激に依存せず（単独で）行う場合と，抗原刺激の効果を増強する形で関与する場合が観察され，分子によって異なる様式で調節を行うことが示唆された。次年度は以下に示す通り，Eomesによる疲弊化マーカー発現調節について，さらに詳細な解析を行う予定である。
① 疲弊化マーカーとして知られる分子のプロモーター領域にはEomesの認識モチーフが複数確認された。それらEomesの結合部位候補に関して，ChIPアッセイを行い，Eomesが直接結合しているかどうかの確認を行う。
② Eomesを強制発現させたヘルパーT細胞株では，T細胞疲弊化に重要であることが報告されているmiR-31の発現が上昇していたことから，EomesはmiR-31を誘導することによりT細胞疲弊化を誘導している可能性が考えられる。そこで次年度はEomes-TgのT細胞におけるmiR-31の発現を正常の細胞と比較する。また本学遺伝子高次機能解析センターより，ゲノム編集を用いてmiR-31-KOマウスを作成していただけることとなったため，作出され次第，これをEomes-Tgと交配して解析する予定である。miR-31を欠損させた場合に，Eomes-Tgで見られるT細胞疲弊化の程度に変化が見られるかどうかを解析することによって，EomesによるＴ細胞疲弊化においてmiR-31が関与しているかどうかを検討したい。
将来的にEomesの発現量の違いによる遺伝子発現調節の変化について解析する必要が出てくる可能性があるが，その際にも上記２つの解析で得られる知見は重要な情報となると期待される。
|
| Causes of Carryover |
新型コロナの影響があり，リアルタイムPCR等の実験試薬，プレート等の納品の遅れが生じ，一部半年以上も遅れたため，納品が次年度に伸びたものが出てしまった。その結果，1割程度が繰り越しとなった。繰り越し分は近く納品の予定であり，翌年度分は計画通り使用する予定である。
|
