Functional characterization of MAFB gene associated with TB onset

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K16259
• Research Institution: 公益財団法人結核予防会 結核研究所
• Principal Investigator: 引地 遥香 公益財団法人結核予防会 結核研究所, 生体防御部, 研究員 (20829105)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 結核菌 / MAFB / マクロファージ / ChIP-seq / コンディショナルノックアウトマウス / Gene Ontology

Outline of Annual Research Achievements

結核菌に感染したヒトのほとんどは、宿主の免疫により結核菌を封じ込め、潜在性結核感染症（LTBI）の状態となる。この状態から生涯で活動性結核を発病する割合は、5-10％ほどである。服薬中断や不規則内服による耐性菌の出現や重篤な副作用などのLTBI治療の不利益を最小に抑え、 活動性結核を発病しやすいヒトに効果的にLTBI治療を行うため、結核発病を予測するバイオマーカーが求められている。
近年、マクロファージの分化に関する遺伝子MAF bZIP transcription factor B (MAFB)は結核発病との関連が報告された。これまでの研究により、MAFBが結核菌感染マクロファージにおいてインターフェロン刺激への応答を制御することを初めて示した。結核菌に感染したマクロファージはインターフェロン-γ（IFN-γ）刺激を受けて活性化し、結核菌を殺菌する。したがってMAFBは結核菌感染において抵抗的にはたらくことが示唆されたが、その分子機構は不明である。
MAFBは転写調節因子であることから、ChIP-seqによりMAFB の結合ピークとその近傍に位置する遺伝子を特定した。抗MAFB抗体により濃縮されたゲノム断片のモチーフ解析によりMAF認識配列を検出することができた。Gene Ontology解析によって、MAFBが直接プロモーター領域などに結合する遺伝子は軸索形成、細胞の形態形成等に機能することを示した。
また、生体での結核免疫におけるMAFBの機能を明らかにするため、マクロファージ特異的MafB欠損(MafB-cKO)マウスを用いて結核菌感染実験を行い、MafBが結核菌感染に対して防御的に機能していることを明らかにした。

Current Status of Research Progress

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

Reason

定常状態のマクロファージを用いたChIP-seqを終了した。MafB欠損マウスは出生後致死となることが報告されている。共同研究により筑波大学高橋教授からMafB-cKOマウスの提供を受け、結核研究所動物研究棟で飼育、繁殖を行っている。結核菌感染後の肺重量の測定、CFUアッセイによる肺内菌数の算定、肺組織の病理評価を行った。

Strategy for Future Research Activity

IFN-γ刺激により活性化したマクロファージおよび結核菌感染マクロファージを用いたChIP-seqとその詳細なデータ解析を行う。
結核菌感染MafB-cKOマウスを用いたさらなる研究を行う。

Causes of Carryover

研究がスムーズに進行し、高額なシークエンスキット購入の支出を抑えることができた。次年度は、次年度の予算で購入し解析を行う。
マウスの飼育管理と感染実験に必要な消耗品、試薬を購入予定である。