Single nucleotide variants that could serve as the predictive indicator of intravenous immunoglobulin therapy-unresponsive Kawasaki disease.

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K08203
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 竹下 敏一 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (60212023)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 遺伝子多型 / 川崎病 / IL-4 / IL-2 / IL-2レセプター

Outline of Annual Research Achievements

2023年5月より新型コロナ感染症はようやく5類となったが、これまでコロナ禍によりコホート研究は残念ながら困難な状況であった。従って、病態に関わると考えられているサイトカインやサイトカインレセプター分子の機能面の解析を行った。IL-2レセプターはα鎖、β鎖、γ鎖の3つのレセプターからなり、γ鎖はIL-4レセプターとしても機能している。従って、γ鎖の解析は同時にIL-4の機能解析につながる。
従来、細胞表面にある増殖因子の細胞内への取り込みは細胞内リジン残基へのユビキチン結合により誘導されることが知られている。IL-2レセプターβ鎖についてこの点を検討した。β鎖レセプターの細胞内領域にあるリジン残基をアルギニンに変えたところ（K/R変異体）細胞内への取り込みが阻止された。さらにK/R変異体のC末端にユビキチンを結合すると細胞内への取り込みが回復した。すなわち、IL-2レセプターβ鎖も細胞内への取り込みにユビキチンが重要であると分かった。ところがマウスBリンパ球細胞株、BAF細胞にK/R変異体を導入してIL-2刺激したところ、このBAF細胞はIL-2刺激で増殖し、IL-2レセプターのシグナル伝達下流分子、STAT5のリン酸化も生じていた。この点を詳細に解析するため、次にK/R変異体をヒトのTリンパ球株細胞、MOLT細胞に導入、IL-2刺激下での細胞内取り込みを調べると、細胞内取り込みが確認された。このことから細胞内取り込みはもう一つのIL-2レセプターサブユニット、γ鎖の関与が示唆された。γ鎖の細胞内取り込みがブロックされる変異体、d290とβ鎖のK/R変異体をマウス線維芽細胞、MEF細胞に導入、IL-2刺激して細胞内取り込みを調べると、β鎖、γ鎖の両方とも細胞内取り込みは認められなかった。従って、IL-2レセプターの細胞内取り込みはγ鎖が重要であると分かった。