Molecular mechanism of antigen transcytosis by M cells mediated by a novel identified M-cell specific molecule.

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K23842
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 小林 伸英 金沢大学, 医学系, 助教 (30712799)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: M細胞 / ボツリヌス毒素 / 樹状細胞

Outline of Annual Research Achievements

M細胞は粘膜組織のリンパ濾胞を覆う濾胞関連上皮に存在し、管腔内の抗原を取り込んで直下の免疫細胞へと受け渡すこと（トランスサイトーシス）により免疫応答を誘導する。一方で、M細胞は病原微生物や毒素の侵入門戸としても利用されている。しかしながら、M細胞によるトランスサイトーシスの分子機構はほとんどわかっていない。 我々はM細胞特異的に発現する輸送関連候補遺伝子としてプレクストリン相同ドメイン含有ファミリー分子(以下M-Plek)を同定し、in vitroにおいてマクロピノサイトーシスを促進する作用を持つ事を見出していた。また、前年度の解析によりM-Plek欠損マウスは経口投与したB型ボツリヌス菌M毒素に対して強い感受性を示した。M細胞トランスサイトーシスがM-Plek欠損によって減弱するのであれば毒素吸収が抑制されると予想していたが、逆の結果が得られたため、①M-Plek欠損によって腸管透過性が亢進する②M-Plek欠損によるM細胞以外の細胞が毒素感受性に影響する、という可能性が考えられた。
当該年度は、M-Plek欠損マウスの表現型を詳しく解析したところ、腸管透過性は野生型と同等であった。M細胞以外の細胞が毒素感受性に関与するかを明らかにするため、データベース上でM-Plekの発現が認められる樹状細胞への影響を解析した結果、M-Plek欠損樹状細胞は野生型に比べサイトカインの発現が亢進することが明らかとなった。体内に取り込まれたボツリヌス毒素は樹状細胞との共局在が観察されており、樹状細胞の機能異常がM-Plek欠損マウスの毒素感受性に影響を与えている可能性がある。