初期発生におけるAIREの役割と自己寛容

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22659097
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 松本 満 徳島大学, 疾患酵素学研究センター, 教授 (60221595)
• Keywords: AIRE / ES細胞 / 初期胚 / ゼブラフィッシュ

Research Abstract

AIRE発現細胞を対象とするfate mapping(運命写像)を行う過程で、AIREが胸腺での発現に先立ち、原腸陥入(gastrulation)以前の発生初期に発現する事実を見い出した。初期胚におけるAIRE発現の意義、およびその発現制御機構を解析する目的で、AIRE/GFP-KI(+/gfP)およびAIRE/GFP-KI(gfp/gfp)の両者からES細胞を樹立した。いずれのES細胞でもGFPの発現を認め、AIREがES細胞においても発現していることが明確になった。興味深いことに、AIRE/GFP-KI(+/gfP)およびAIRE/GFP-KI(gfp/gfp)由来のES細胞にはGFP発現集団とGFP陰性集団とが混在し、AIREの発現が確率論的(stochastic)もしくは振動性(oscillation)をもつことが示唆された。他方、zebrafishにおいてもAIRE遺伝子のhomologue,(z-aire)が存在することを確認し(accession No.EUO42187)、初期発生におけるAIREの役割を明らかにする目的で、z-aireのantisense morpholino(z-aire MO)をzebrafish初期胚に注入し、z-aireノックダウンによる表現型を解析した。その結果、zebrafishの尾のcurl downを認め、AIREが発生過程において何らかの役割をもつことが明らかになった。本実験では、z-aireMOの特異性を明確にするためにzraire MOの5 base mismatch MOの注入を対照実験として行ったが、その場合には表現型を認めず、z-aireノックダウンによる効果が特異的であることが確認された。今後は、Z-aireノックダウンによる表現型が野生型AIREによってrescueされることを、in vitro transcriptionによって作製したhuman AIRE RNAの同時注入によって確認する予定である。また、rescue実験においては、AIRE欠損症として報告されているAIREのPHD1ドメイン内disease mutantであるC311YやP326Qによってはz-aireノックダウン表現型がrescueできないことも確かめる予定である。

Research Products

• [Journal Article] Contrasting models for the roles of Aire in the differentiation program of epithelial cells in the thymic medulla (2011)
  • Author(s): Matsumoto, M.
  • Journal Title: Eur.J.Immunol. Volume: Vol.41 Pages: 12-17
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aire-dependent thymic expression of desmoglein 3, the autoantigen in pemphigus vulgaris, and its role in T cell tolerance (2011)
  • Author(s): Wada, N., et al.
  • Journal Title: J.Invest.Dermatol. Volume: Vol.131 Pages: 410-417
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biphasic Aire expression in early embryos and in medullary thymic epithelial cells prior to end-stage terminal differentiation (2010)
  • Author(s): Nishikawa, Y., et al.
  • Journal Title: J.Exp.Med. Volume: Vol.207 Pages: 963-971
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Role of Aire in the organization of thymic microenvironment (2011)
  • Author(s): Matsumoto, M., et al.
  • Organizer: Controversies in Rheumatology and Autoimmunity (CORA 2011)
  • Place of Presentation: Firenze Fiera, Florence, Italy
  • Year and Date: 2011-03-10
• [Presentation] Roles of thymic epithelial cells for the establishment of self-tolerance (2010)
  • Author(s): Matsumoto, M.
  • Organizer: 14^<th> International Congress of Immunology
  • Place of Presentation: Kobe Portopia Hotel, Kobe, Japan
  • Year and Date: 2010-08-26
• [Presentation] Aire in thymic epithelial cells in the medulla controls developmental process of thymocytes (2010)
  • Author(s): Mouri, Y., Nishikawa, Y., and Matsumoto, M.
  • Organizer: 14^<th> International Congress of Immunology
  • Place of Presentation: Kobe Portopia Hotel, Kobe, Japan
  • Year and Date: 2010-08-24
• [Presentation] Biphasic Aire expression in early embryos and in medullary thymic epithelial cells prior to end-stage terminal differentiation (2010)
  • Author(s): Nishikawa, Y., Mouri, Y., and Matsumoto, M.
  • Organizer: 14^<th> International Congress of Immunology
  • Place of Presentation: Kobe Portopia Hotel, Kobe, Japan
  • Year and Date: 2010-08-23
• [Presentation] AIRE and autoimmune disease (2010)
  • Author(s): Matsumoto, M., Nishikawa, Y., Hirota, F. and Mouri, Y.
  • Organizer: The 19^<th> International Rheumatology Symposium
  • Place of Presentation: Kobe Portopia Hotel, Kobe, Japan
  • Year and Date: 2010-04-23