2020 Fiscal Year Annual Research Report
線維化誘導-病原性CD4+T細胞の制御機構の解明 -肺線維化疾患の病態の理解へ-
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20H03685
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
平原 潔 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (00707193)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 線維化誘導-病原性CD4+ T細胞 / 肺の線維化 / single cell RNA-Seq / ATAC-Seq / 慢性炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、慢性炎症による肺の病的リモデリング（線維化）を誘導する分子機構を明らかにすることを目的とする。具体的には、
1. 肺の組織線維化に深く関与する線維化誘導-病原性CD4+ T細胞の分化経路の解析から、病原性機能の獲得や維持、組織常在性を司る転写因子を同定する。
2. 慢性炎症時に肺の組織中に誘導される異所性リンパ組織の一種であるiBALTに着目し、微小環境（場）の１細胞レベルの網羅的解析から組織常在性を制御する環境側の因子の同定を目指す。
3. ヒト（患者）の組織及び細胞で、最先端解析技術を用いて検証を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1. 線維化誘導-病原性CD4+ T細胞の分化制御機構の解明および新規機能分子の探索
“線維化誘導-病原性CD4+ T細胞”の分化経路を規定する分子の同定 ： 今年度は、遺伝子“X1”改変マウスの解析を進めた。具体的には、遺伝子“X1”改変マウスを用いて、アスペルギルス・フミガタス抗原曝露による肺線維化を誘導し、線維化誘導-病原性CD4+ T細胞の量的・質的変化をFACS、多重染色法と共焦点レーザー顕微鏡、conventional RNA-Seqを組み合わせて解析した。その結果、遺伝子“X1”改変マウスでは、アスペルギルス・フミガタス抗原曝露によって肺内に誘導される線維化誘導-病原性CD4+ T細胞が有意に減少することを見出した。
2. “線維化誘導-病原性CD4+ TRM細胞”の維持を担う微小環境の1細胞レベルの網羅的解析 ： 線維化組織において誘導されるiBALTに着目して、遺伝子X1-レポーターマウスを用いて、遺伝子X1を発現した“線維化誘導-病原性CD4+ T細胞”とiBALTの解剖学的な位置関係について解析を進めている。多重染色法と共焦点レーザー顕微鏡を組み合わせて解析を進めたところ、遺伝子X1を発現した“線維化誘導-病原性CD4+ T細胞”は、iBALT近傍に集積していることを見出した。
3. ヒト患者検体を用いた解析（proof of concept）： 好酸球性副鼻腔炎患者の検体を用いて、遺伝子X1の発現についてsingle cell RNA-sequencingによる単一細胞レベルでの解析を開始した。現在、single cell RNA-sequencingのためのライブラリー調整を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 線維化誘導-病原性CD4+ T細胞の分化制御機構の解明および新規機能分子の探索
“線維化誘導-病原性CD4+ T細胞”の分化経路を規定する分子の同定 ： 研究代表者が、既に国内共同研究者より入手済みの遺伝子X1-レポーターマウスを用いて、遺伝子X1がどのように“線維化誘導-病原性CD4+ T細胞”の分化を誘導しているかを解析する。具体的には、遺伝子X1-レポーターマウスを用いて、アスペルギルス・フミガタス抗原曝露によって肺内に誘導される遺伝子X1陽性線維化誘導-病原性CD4+ T細胞および遺伝子X1陰性線維化誘導-病原性CD4+ T細胞をsortingで単離して、conventional RNA-sequencingおよびsingle cell RNA-SNA sequencingを行う。これにより、遺伝子X1陽性線維化誘導-病原性CD4+ T細胞のトランスクリプトームについて網羅的に解析を進める。
2. “線維化誘導-病原性CD4+ TRM細胞”の維持を担う微小環境の1細胞レベルの網羅的解析 ： 今年度に引き続き、線維化組織において誘導されるiBALTと遺伝子X1陽性線維化誘導-病原性CD4+ T細胞の関係について、遺伝子X1-レポーターマウスを用いて解析する。
3. ヒト患者検体を用いた解析（proof of concept） ： 現在、作成しているsingle cell RNA-sequencingのためのライブラリーを用いて、解析を進める。まずは、ヒトにおける遺伝子X1陽性CD4+ T細胞の有無について、single cellレベルでの解析を行う。
以上の1～3の研究を推進することにより、線維化誘導-病原性CD4+ T細胞の分化制御機構についてその全貌解明を目指す。
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[Journal Article] The Cxxxc1 subunit of the Trithorax complex directs epigenetic licensing of CD4+ T cell differentiation.2021
Author(s)
Kiuchi M, Onodera A, Kokubo K, Ichikawa T, Morimoto Y, Kawakami E, Takayama N, Eto K, Koseki H, Hirahara K, and Nakayama T
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Journal Title
J Exp Med.
Volume: 218(4）
Pages: e20201690
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Orally desensitized mast cells form a regulatory network withTreg cells for the control of food allergy.2020
Author(s)
Takasato Y, Kurashima Y, Kiuchi M, Hirahara K, Murasaki S, Arai F, Izawa K, Kaitai A, Shimada K, Saito Y, Toyoshima S, Nakamura M, Fujisawa K, Okayama Y, Kunisawa J, Kubo M, Takemura N, Uematsu S, Akira S, Kitaura J, Takahashi T, Nakayama T, Kiyono H
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Journal Title
Mucosal Immunol.
Volume: Dec 10
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Rapid remodeling of poised chromatin landscapes and transcription factor repurposing facilitate gene induction in natural killer cells.2020
Author(s)
Sciume G, Mikami Y, Jankovic D, Nagashima H, Villarino AV, Morrison T, Signorella S, Yao C, Sun HW, Brooks SR, Fang D, Sartorelli V, Nakayamada S, Hirahara K, Zitti B, Davis FP, Kanno Y, O’Shea JJ, Shih HY
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Journal Title
Immunity
Volume: 53(4)
Pages: 745-758
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Activated invariant natural killer T cells directly recognize leukemia cells in a CD1d-independent manner.2020
Author(s)
Aoki T, Takami M, Takatani T, Motoyoshi K, Ishii A, Hara A, Toyoda T, Okada R, Hino M, Koyama-Nasu R, Kiuchi M, Hirahara K, kimura M, Nakayama T, Shimojo N, Motohashi S
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Journal Title
Cancer Sci.
Volume: 111(7):
Pages: 2223-2233
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Essential role for CD30-Transglutaminase 2 axis in memory Th1 and Th17 cell generation.2020
Author(s)
Suzuki A, Yagi R, Kimura M, Iwamura C, Shinoda K, Onodera A, Hirahara K, Tumes DJ, Koyama-Nasu R, Iismaa SE, Graham RM, Motohashi S, Nakayama T
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Journal Title
Front. Immunol.
Volume: 11
Pages: 1536
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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