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2019 Fiscal Year Research-status Report

乳腺上皮間リンパ球による新規母子免疫機構の解明

Research Project

Project/Area Number 19K22507
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

新田 剛  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (30373343)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Keywords乳腺 / リンパ球 / T細胞 / IEL / Granzyme
Outline of Annual Research Achievements

我々は、マウスの乳腺房を形成する乳腺上皮細胞の間隙に、ユニークなリンパ球「乳腺IEL (intraepithelial lymphocyte)」が多く存在することを見出した。乳腺IELはCD8 T細胞とgamma/delta T細胞からなり、Granzyme A, B等のタンパク質を恒常的に高発現する。Granzymeは、標的細胞のアポトーシス誘導や細菌の殺傷に寄与するプロテアーゼの一種であり、乳腺の管腔側に放出され、実際にマウスの乳中に検出された。本研究では、乳腺IELが抗菌作用因子を分泌することによって乳中の細菌叢と新生児の腸内細菌叢を制御する、という新規の母子免疫機構を想定し、この仮説を実験的に検証することを目的とする。
初年度には、マウス乳腺からIEL(CD5- CD8 T細胞およびCD5- gamma/delta T細胞)をソーティングした。同時に、乳腺組織や血管中に存在する通常のCD8 T細胞とgamma/delta T細胞(CD5+)、および腸管IELをソーティングした。これらを対象として、mRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行った。乳腺IELは、通常のT細胞群とは異なり、腸管IELに近い遺伝子発現パターンを示した。具体的には、Granzyme A,B,Cの高発現、ケモカインCCL3,CCL4,CCL5の高発現、ケモカイン受容体CCR7やS1P受容体S1PR1、IL7Rの低発現が特徴であった。また、gamma/delta T細胞においては、Vgamma4およびVgamma7陽性のサブセットが多いことがわかった。これらの情報をもとに、乳腺IELに高発現するGranzymeA,B,Cに着目し、これら3遺伝子を同時に欠損するマウスを作製した。今後このマウスにおける乳腺の形成、乳腺IELの分化、乳中成分の変化などを解析する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画の通り、マウス乳腺からIELを単離し、mRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行い、乳腺IELに特徴的な遺伝子発現パターンを見出した。乳腺IELの実体は、CD8alpha/alpha T細胞およびVgamma4+ gamma/deltaT細胞、Vgamma7+ gamma/deltaT細胞であることがわかった。また、Granzyme A,B,Cの高発現、ケモカインやケモカイン受容体の発現パターンなどから、乳腺IELは腸管IELと類似した細胞といえる。一方、腸管IELにはみられないkiller lectin-like receptor遺伝子を多く発現することから、NK細胞に似た特徴をもつことが明らかになるなど、予想外の進展があった。さらに、乳腺IELにはGranzyme A,B,Cがきわめて高いレベルで発現していることに着目し、CRISPR/Cas9法を用いてこれら3遺伝子を同時に欠損するマウスを作製し、表現型解析の準備を進めている。

Strategy for Future Research Activity

(1) 乳腺IELの多様性を理解するため、シングルセルRNAseq解析を行う。解析にあたっては、初年度に得たバルクRNAseqデータを活用する。研究展開に応じて、マーカーを用いて単離した細胞のバルクRNAseq解析を行い、シングルセル解析の解像度不足を補強する。
(2) Rag欠損マウスに正常マウスの胸腺細胞や末梢T細胞を移入して妊娠させ、乳腺IELの分化のしくみ(乳腺組織に局在する前駆細胞に由来するのか、または末梢のリンパ球が乳腺に移動して乳腺IELへと分化するのか)を明らかにする。
(3) 初年度に作製したGranzyme A,B,C欠損マウスの表現型解析を進める。乳腺の形成、乳腺IELの分化、乳中のタンパク質成分や細菌叢への影響を中心に解析する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] King's College London(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      King's College London
  • [Journal Article] Retroviral Gene Transduction into T Cell Progenitors for Analysis of T Cell Development in the Thymus2020

    • Author(s)
      Muro Ryunosuke、Takayanagi Hiroshi、Nitta Takeshi
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2111 Pages: 193~203

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-0266-9_16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Soluble RANKL is physiologically dispensable but accelerates tumour metastasis to bone2019

    • Author(s)
      Asano Tatsuo、Okamoto Kazuo、Nakai Yuta、Tsutsumi Masanori、Muro Ryunosuke、Suematsu Ayako、Hashimoto Kyoko、Okamura Tadashi、Ehata Shogo、Nitta Takeshi、Takayanagi Hiroshi
    • Journal Title

      Nature Metabolism

      Volume: 1 Pages: 868~875

    • DOI

      10.1038/s42255-019-0104-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ras homolog gene family H (RhoH) deficiency induces psoriasis-like chronic dermatitis by promoting TH17?cell polarization2019

    • Author(s)
      Tamehiro Norimasa、Nishida Kyoko、Sugita Yu、Hayakawa Kunihiro、Oda Hiroyo、Nitta Takeshi、Nakano Miwa、Nishioka Akiko、Yanobu-Takanashi Reiko、Goto Motohito、Okamura Tadashi、Adachi Reiko、Kondo Kazunari、Morita Akimichi、Suzuki Harumi
    • Journal Title

      Journal of Allergy and Clinical Immunology

      Volume: 143 Pages: 1878~1891

    • DOI

      10.1016/j.jaci.2018.09.032

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Molecular mechanism of Syk-mediated TCR signal in gdT cells2019

    • Author(s)
      Ryunosuke Muro, Takeshi Nitta, Hiroshi Takayanagi
    • Organizer
      第48回日本免疫学会学術集会
  • [Remarks] 東京大学大学院医学系研究科 免疫学 高柳研究室 研究内容

    • URL

      http://osteoimmunology.com/research.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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