Lipid-derived acetyl-CoA promotes lipid-specific gene expression in alloreactive T-cells

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08762
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 佐藤 一也 自治医科大学, 医学部, 講師 (60382917)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 薫 自治医科大学, 医学部, 助教 (20813223) ; 神田 善伸 自治医科大学, 医学部, 教授 (30334379) ; 遠藤 仁司 自治医科大学, 医学部, 教授 (50221817)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 造血幹細胞移植 / 移植片対宿主病 / T細胞 / 代謝 / 脂肪酸 / カルニチン

Outline of Annual Research Achievements

造血幹細胞移植後のドナーT細胞は、嫌気的解糖（ワールブルグ効果）に加えて脂肪酸を利用した異化の亢進を示すという研究成果に基づき、脂肪酸由来のアセチルCoAがエピジェネティクス制御（ヒストン修飾）にどのように関わっているかをあきらかにすることが本研究の目的である。本年度は各種条件下における腫瘍細胞株及びヒトT細胞のヒストンアセチル化の比較実験を行うとともに、クロマチン免疫沈降及びマウスの移植条件の検討を行った。既報のデータを検証するべく、腫瘍細胞株を用いて、グルコース飢餓、血清飢餓、及び低酸素環境におけるヒストンアセチル化の変化をウエスタンブロット法で調べ、脂肪酸のアベイラビリティがヒストンアセチル化にどのように影響するかを比較した。次に、マウス及びヒトT細胞をCD3/CD28抗体で刺激し、ヒストンのアセチル化が亢進することを同様の手法であきらかにした。更に私たちは近交系マウスを利用した移植モデルを用いて、ドナーT細胞ではヒストンのアセチル化が亢進していることを見いだし、エフェクターT細胞の活性化とヒストンアセチル化との相関が示された。また、ドナーT細胞のアセチル化ヒストンに結合したDNA領域のエフェクター遺伝子を定量するべく、免疫沈降実験の最適化を行った。脂肪酸代謝阻害モデルとして、本学機能生化学教室の遠藤らが作成したカルニチン合成酵素欠損NSGマウス（NSG-Bbox1欠損マウス）の譲渡を受けて、マウスの表現型が欠損型として合致することを検証した。次年度は免疫沈降したDNA領域を定量的PCRで増幅し、脂肪酸由来のアセチルCoAによって発現が制御される遺伝子を同定するとともに、ノックアウトマウスを用いたin vivoでの検証作業を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

1. ヒストン抽出と精製、クロマチンの断片化と免疫沈降において幾つか技術的な問題が生じた。

2. カルニチン合成酵素欠損NOGマウスの表現型の検証、及び実験に十分な個体数の繁殖に時間を要した。

3. COVID-19の流行と緊急事態宣言の発令により、大学院生の研究活動に一時的な制限が加わった。また、試薬、消耗品、及び実験動物の供給が不安定となり、とくに高度免疫不全マウスの十分な確保が困難であった。

Strategy for Future Research Activity

該当するものはない。