Regulation of allergic and autoimmune responses by ILC2-T cell interaction

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08766
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 石井 直人 東北大学, 医学系研究科, 教授 (60291267)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宗 孝紀 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (60294964)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: アレルギー / 自然リンパ球 / T細胞

Outline of Annual Research Achievements

マウス実験において、２型自然リンパ球をサイトカインで刺激すると、その細胞表面上にOX40リガンドなどのTNF型T細胞補助刺激分子が発現誘導されることがわかった。また、この誘導された補助刺激分子が活性化T細胞上に発現する受容体（OX40など）を刺激し、T細胞の活性化を増強することをみいだした。さらに、この２型自然リンパ球を介するT細胞活性化増強効果は、アレルギーだけでなく腫瘍免疫も活性化する可能性が示された。具体的には、B16悪性黒色腫細胞株をマウスに移植した後に、IL-33を投与し自然リンパ球を活性化させると、これら腫瘍細胞の生体内増殖が有意に抑制されることをみいだした。CD4やCD8の抗体を投与してT細胞を部分的に除去することで、この腫瘍免疫増強効果が減弱したことから、２型自然リンパ球活性化による腫瘍免疫増強効果はT細胞依存的である可能性が示唆された。自然リンパ球によるT細胞活性化増強作用はアレルギーと腫瘍免疫における共通メカニズムと考えられ、TNF型およびTNF受容体型T細胞補助刺激分子の遺伝子改変マウスを用いて上述の現象の分子メカニズムの詳細解明に取り組んでいる。
一方、本研究者らがみいだした２型自然リンパ球活性化マーカーであるOX40やGITRおよびこれらのリガンドの発現について、アレルギー患者末梢血の２型自然リンパ球の解析を行った。その結果、患者と健康人でOX40やGITRなどの一部の分子についてその発現量に差異が認められることがわかった。さらに検体数を増やすことで知見の確からしさを検討中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

複数の新たな知見が得られたことから本研究はおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

アレルギー患者の解析においては、さらに検体数を増やすことで結果の確からしさを確認する。マウス実験においては、2型自然リンパ球によるT細胞活性化機構の詳細を解明していく。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Hawaii(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of Hawaii
• [Int'l Joint Research] Perugia University Medical School(イタリア)
  • Country Name: ITALY
  • Counterpart Institution: Perugia University Medical School
• [Journal Article] Fatty acid-binding protein 5 limits ILC2-mediated allergic lung inflammation in a murine asthma model. (2020)
  • Author(s): Kobayashi S, Tayama S, Phung TH, Kagawa Y, Miyazaki H, Takahashi Y, Maruyama T, Ishii N, Owada Y
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 10 Pages: 16617
  • DOI: 10.1038/s41598-020-73935-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Germ-free conditions modulate host purine metabolism, exacerbating adenine-induced kidney damage. (2020)
  • Author(s): Mishima E, Ishijo M, Kawabe T, Kikuchi K, Akiyama Y, Toyohara T, Suzuki C, Asao A, Ishii N, Fukuda S, Abe T
  • Journal Title: Toxins Volume: 12 Pages: E547
  • DOI: 10.3390/toxins12090547
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] GITR controls intestinal inflammation by suppressing IL-15 dependent NK cell activity. (2020)
  • Author(s): Sakurai T, *Okuyama Y, Kobayashi S, Phung HT, Asao A, Kawabe T, Ndhlovu LC, Riccardi C, Kudo H, Wada M, Nio M, So T, Ishii N
  • Journal Title: FASEB J. Volume: 34 Pages: 14820-31
  • DOI: 10.1096/fj.202001675R
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Requirements for the differentiation of innate T-bethigh memory-phenotype CD4+ T lymphocytes under steady state. (2020)
  • Author(s): Kawabe T, Yi J, Kawajiri A, Hilligan K, Fang D, Ishii N, Yamane H, Zhu J, Jankovic D, Kim KS, Trinchieri G, Sher A
  • Journal Title: Nat Commun Volume: 11 Pages: 3366
  • DOI: 10.1038/s41467-020-17136-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Costello syndrome model mice with a HRAS G12S/+ mutation are susceptible to develop house dust mite-induced atopic dermatitis. (2020)
  • Author(s): Katata Y, Inoue S-I, Asao A, Kobayashi S, Terui H, Inoue-Shibui A, Abe T, Niihori T, Aiba S, Ishii N, Kure S, Aoki Y
  • Journal Title: Cell Death & Disease Volume: 11 Pages: 617
  • DOI: 10.1038/s41419-020-02845-8
  • Peer Reviewed