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2019 Fiscal Year Research-status Report

CD4陽性T細胞のスーパーエンハンサー異常に起因する画期的な関節リウマチ病態形成

Research Project

Project/Area Number 19K08925
Research InstitutionUniversity of Occupational and Environmental Health, Japan

Principal Investigator

山形 薫  産業医科大学, 医学部, 助教 (80533786)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 良哉  産業医科大学, 医学部, 教授 (30248562)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsスーパーエンハンサー / 関節リウマチ / SNP / CD4陽性T細胞 / ubash3a / MED1 / ChIP
Outline of Annual Research Achievements

近年、ゲノムワイド関連解析(GWAS)により関節リウマチ(RA)疾患に感受性のある遺伝子群が特定された。我々は大規模in silico解析により、CD4陽性T細胞にて高発現し、特異的にスーパーエンハンサー(SE; クラスターを形成するエンハンサー領域)制御を受け、RA疾患に感受性のある唯一の遺伝子としてubash3aを見出した。しかし、T細胞受容体(TCR)シグナルの抑制因子として機能するubash3aの発現制御機構およびUBASH3Aタンパク質が制御するRA病態形成機構は不明であった。
令和元年度(初年度)は1)末梢血単核球由来CD4陽性T細胞において健常人に比してRAのubash3a発現は低値であった。2)感受性SNPであるrs189559A/CをSNP PCRで調べたところ、AAとACに比してCCを有するRA患者においてubash3a発現が低下する傾向を見出された。3)健常人に比してRAにおいてubash3a遺伝子座に転写因子YY-1およびSATB1は特異的なリクルートを示さなかったものの、転写共役因子MED1およびBRD4のリクルートが抑制された。以上より、ubash3a遺伝子座においてMED1タンパク質等のリクルートが抑制されることでSE形成が障害を受け、ubash3a遺伝子発現が低下するメカニズムが予想された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

健常人に比して関節リウマチ(RA)患者の末梢血CD4陽性T細胞において、ubash3aの発現が低下することを見出した。RA患者のCD4陽性T細胞のubash3a遺伝子座において転写共役因子MED1とBRD4のリクルートが抑制された。以上より、ubash3a遺伝子発現制御に関するメカニズムの一端を明らかにした。従って、進捗状況は順調に推移していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

健常人とRA患者由来CD4陽性T細胞のSE構造を示すubash3a遺伝子座において、ChIPアッセイを駆使してSE活性を制御する転写因子を見出す。以上より、RA患者CD4陽性T細胞のubash3a発現制御におけるMED1とBRD4を含めたクロマチン構造変換機構を明らかし、SE活性を評価することが可能である。
TCRシグナルが作動したCD4陽性T細胞にubash3aプラスミドを導入して、変動する炎症性サイトカインをCBA法にて測定する。以上より、UBASH3Aタンパク質の低下により齎されるが炎症誘導機構を明らかにすることができる。
上記二点を踏まえRA病態形成におけるubash3aの関与について明確にすることが可能である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Methionine commits cells to differentiate into plasmablasts through epigenetic regulation of BTB and CNC homolog 2 by the methyltransferase enhancer of zeste homolog 2.2020

    • Author(s)
      Zhang MZ, Iwata S, Hajime M, Ohkubo N, Todoroki Y, Miyata H, Ueno M, Hao H, Zhang T,Fan J, Nakayamada S, Yamagata K, Tanaka Y.
    • Journal Title

      Arthritis Rheumatol.

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/art.41208.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tumour necrosis factor alpha promotes secretion of 14-3-3η by inducing necroptosis in macrophages.2020

    • Author(s)
      Trimova G, Yamagata K, Iwata S, Hirata S, Zhang T, Uemura F, Satoh M, Biln N, Nakayamada S, Maksymowych WP, Tanaka Y.
    • Journal Title

      Arthritis Res Ther.

      Volume: 22 Pages: 24

    • DOI

      10.1186/s13075-020-2110-9.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] IL-6 and sIL-6R induces STAT3-dependent differentiation of human VSMCs into osteoblast-like cells through JMJD2B-mediated histone demethylation of RUNX2.2019

    • Author(s)
      Kurozumi A, Nakano K, Yamagata K, Okada Y, Nakayamada S, Tanaka Y.
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 124 Pages: 53-61

    • DOI

      10.1016/j.bone.2019.04.006.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glycolaldehyde-modified advanced glycation end-products inhibit differentiation of human monocytes into osteoclasts via upregulation of IL-10.2019

    • Author(s)
      Tanaka K, Yamagata K, Kubo S, Nakayamada S, Sakata K, Matsui T, Yamagishi SI, Okada Y, Tanaka Y.
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 128 Pages: 115034

    • DOI

      10.1016/j.bone.2019.115034.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Soluble IL-6R promotes chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells to enhance the repair of articular cartilage defects using a rat model for rheumatoid arthritis.2019

    • Author(s)
      Yamagata K, Nakayamada S, Zhang T, Zhang X, Tanaka Y.
    • Journal Title

      Clin Exp Rheumatol.

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Massive in silico studies specified UBASH3A as a candidate pathogenic factor that is down-regulated in CD4+T cells of patients with rheumatoid arthritis (RA)2019

    • Author(s)
      Kaoru Yamagata, Shingo Nakayamada, Ippei Miyagawa, Fumi Uemura, Shigeru Iwata, Yoshiya Tanaka
    • Organizer
      第63回 日本リウマチ 学会
  • [Presentation] スーパーエンハンサー(SE)による関節リウマチ(RA)感受性遺伝子UBASH3A のエピジェネティック制御機構の解明2019

    • Author(s)
      山形薫、中山田真吾、岩田慈、張童、トリモバグルズハン、グエンファンアン、上村芙美、宮川一平、加藤茂明、田中良哉
    • Organizer
      第5回日本骨免疫学会
  • [Presentation] スーパーエンハンサーによる UBASH3A 遺伝子のエピジェネティック制御とその破綻による関節リウマチ (RA)病態形成2019

    • Author(s)
      山形薫、中山田真吾、岩田慈、Nguyen Phuong Anh、上村芙美、張童、Gulzhan Trimova、吉成紘子、宮川一平、加藤茂明、田中良哉
    • Organizer
      第40回日本炎症・再生医学会
  • [Presentation] ナノファイバーを用いた間葉系幹細胞生体内移植の最適化とEBI3による制御2019

    • Author(s)
      山形薫、中山田真吾、張童、近藤 真弘、岩田慈、田中良哉
    • Organizer
      第37回日本骨代謝学会学術集会
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 軟骨組織修復方法2019

    • Inventor(s)
      田中良哉、山形薫、中山田真吾
    • Industrial Property Rights Holder
      田中良哉、山形薫、中山田真吾
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-119273

URL: 

Published: 2021-01-27  

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