2019 Fiscal Year Research-status Report
A novel regulatory mechanism for innate immune signals by ectoenzymes BST-1 and CD38
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19K08943
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
井関 將典 川崎医科大学, 医学部, 講師 (30532353)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 克彦 川崎医科大学, 医学部, 教授 (10263245)
矢作 綾野 川崎医科大学, 医学部, 助教 (10584873)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | B細胞 / マクロファージ / 自然免疫 / 細胞膜外酵素 / TLR / IL-6 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではADPリボシルシクラーゼ活性をもつ細胞膜外酵素ファミリーを形成するBST-1およびCD38による新規TLRシグナル制御機構を解明し、BST-1/CD38の感染・炎症疾患における役割を明らかにすることを目的としている。2019年度は以下の実験を行なった。
これまでBST-1を発現するB細胞の亜集団である辺縁帯（MZ）B細胞をLPS刺激した際の細胞の生存が野生型（WT）と比較してBst1遺伝子欠損マウス（KO）MZ B細胞で亢進していることを示してきたが、この分子メカニズムを解明するため純化したMZ B細胞からRNAを精製しマイクロアレイ解析を行った。様々な細胞死関連遺伝子の発現変化が見られたが、それら候補遺伝子を定量的PCRで再確認したところ細胞死を促進するBax遺伝子の発現がKO MZ B細胞で低下していることが明らかとなった。この結果より、BST-1はMZ B細胞においてLPS刺激時にBax遺伝子の発現調節を通じて細胞の生存を制御している可能性が示唆された。また同じマイクロアレイ解析においてKO MZ B細胞で発現低下する遺伝子の中にIl6を発見した。我々はKO由来マクロファージでIl6遺伝子発現が低下することを既に見つけており、同じメカニズムが働いている可能性が考えられる。MZ B細胞由来のIL-6はエンドトキシンショックを増悪化させるという報告もあり、BST-1を発現する二つの免疫細胞においてBst1遺伝子欠損によって共にIl6遺伝子の発現が変化するという結果は共通の分子メカニズムが働いている可能性を示唆しており、非常に興味深い。加えてKOマクロファージではWTと比較してケモカインCcl8およびCxcl11の発現が亢進していた。これらの分子メカニズム、更にBST-1とCD38の生体における役割についてin vitro、in vivoでの解析を進めていきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
野生型、Bst1 KO、Cd38 KO、Bst1/Cd38 DKOの四つの系統のマウスを使用しなければならないが、マウスの交配が期待されたとおりにうまく行かなかった。週齢および性別の揃った四つの系統のマウスを揃えることが難しかったため、マウスを用いた実験が計画通りに進まなかった。今後は交配の方法、計画を見直し、これまでの遅れを取り戻せるよう研究を進めたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
動物の交配がうまく進まなかったことから当初の予定よりも進行が遅れているが、交配計画を見直し、効率の良いマウスの産出を目指すと共に研究分担者との連携を密にし、今後も計画に従って研究を遂行していく。BST-1を発現する免疫細胞であるMZ B細胞とマクロファージにおいて共にIl6遺伝子の発現が変化するという結果は非常に興味深いものである。Il6遺伝子、またその他発現が変化するケモカイン遺伝子の転写調節と転写につながるシグナル伝達をBST-1およびCD38の役割の解明の手がかりとして、培養細胞やマウスを用いた実験を行っていく。
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| Causes of Carryover |
マウスの交配がうまく進まなかったことから予定通りの実験用マウスの飼育、使用が困難となり、予定していた研究が遂行できなかったため令和元年度分の経費を一部令和2年度へと繰り越した。繰り越し分は令和2年度交付額と合わせて消耗品（抗体等の実験用試薬）に使用し、当初の予定に追いつけるよう研究を進める。
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