2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20J20443
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
荒井 真也 大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
|
| Keywords | 制御性T細胞 / エピゲノム / 免疫寛容 / 腸管 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度は，既に樹立しているpTreg発生の実験系(遺伝子改変マウスと改変給餌; DO11.10/Rag2KO/Foxp3-eGFPマウスおよび卵白粉末添加飼料)を用いて，pTregの特性解析を実施した。pTregのT細胞増殖抑制能を調べると，胸腺由来Treg同様にT細胞の増殖を強く抑制することが明らかになった。mRNA-seqを実施したところ，conventional T細胞とは異なり，pTregはTreg様の遺伝子発現プロファイルを有していることが明らかになった。これらの結果からpTregはTreg同様に免疫抑制能に特化したT細胞サブセットであることが推察されたため，次に細胞系譜としての安定性を調べた。安定なTregであるためにはFoxp3発現のみならず，Treg様のエピゲノムの成立，特にTreg特異的DNA脱メチル化が重要である。バイサルファイト法によりDNAのメチル化状態を調べたところ，pTregが胸腺由来Treg同様のDNA脱メチル化状態を有していることが明らかになった。さらにヒストン修飾およびオープンクロマチン状態をChIP-seqおよびATAC-seqにより調べると，pTregは胸腺由来Treg同様のエピゲノム状態を有していることが明らかになった。以上から，pTregはTreg様のトランスクリプトームおよびエピゲノムを成立させており，機能面および細胞系譜から真にTregであると考えられた。また改変給餌の系を応用し，pTreg新生を停止させたところ，1ヶ月経過後も生体内でpTregが維持されていることが明らかになった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
遺伝子改変マウスと改変給餌の組み合わせというユニークな実験系により，主に以下3点を明らかにした。
1) pTregが野生型Treg同様の機能を有することを，in vitro suppression assayにより明らかにした。mRNA-seqの結果から，pTregはTreg特異的機能分子を発現していることが示唆された。
2) pTregは安定したTreg細胞系譜であることを，バイサルファイト法により明らかにした。ChIP-seq(H3K27ac)およびATAC-seqの結果から，Treg super enhancerおよびTreg特異的なオープンクロマチン領域の成立が見られ，pTregはTreg様エピゲノムを有することが明らかになった。
3) 改変給餌の系を用いて，pTreg発生は抗原濃度依存的に増加することが明らかになった。その際もpTregにおいてTreg様エピゲノムの成立が認められた。また，pTregの新生を停止させた後も，末梢組織において一度発生したpTregが維持されることが示唆された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本実験系から，pTregは抗原刺激によって発生することが明らかになった。また，発生したpTregは安定な細胞系譜であることが示された。一方で，本実験系に用いているマウスは遺伝子変異により胸腺由来TregおよびB細胞を欠くため，生理学的条件下における真のpTreg発生を示しているとは言い難い。次年度は，胸腺由来TregおよびpTreg発生を同時に検証可能な実験系を構築することで，より生理学的条件に近いpTreg発生解析を実施する。末梢組織において抗原刺激を受けても，pTregへと分化するT細胞（pTreg前駆細胞）とそうならないT細胞が存在することがこれまでの結果からも示唆される。また，in vivoおよびin vitroでの複数の検討からナイーブT細胞からのpTreg誘導においては特定の刺激が重要となる可能性が示唆されている。このpTreg分化におけるheterogeneityを明らかにするために，pTreg前駆細胞の探索およびpTreg発生における至適刺激条件の解明を目指す。
|
