新規加齢性B細胞サブセットの解析による免疫老化メカニズムの解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K15497
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 畑野 晋也 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (90834929)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: B細胞 / 加齢性B細胞 / 自己免疫疾患 / 液性免疫老化

Outline of Annual Research Achievements

B細胞は生体防御のなかでも抗体産生など液性免疫の要となる細胞であるが、老化により液性免疫応答が低下する（液性免疫老化）ことが知られている。その原因や、老化に伴いB細胞の分化や機能がどのように変化するのかは不明である。加齢に伴い増加する特殊なB細胞サブセットとして、加齢性B細胞が報告されているが、加齢性B細胞サブセットを規定するマーカーは詳細に同定されていないため、加齢性B細胞の機能や性状、BCRの多様性は不明である。申請者は予備実験として、若齢マウスB細胞では発現しないが老化マウスB細胞にて高く発現する新たな加齢生B細胞マーカー候補の遺伝子X(未発表のためXとする)を同定している。本研究の目的はB細胞における遺伝子Xの機能を解明することによって、老化によって誘導される液性免疫老化を引き起こす機序を解明することである。まず研究研計画に挙げている遺伝子X発現加齢性B細胞サブセットの同定のために、遺伝子X発現B細胞を詳細に解析した。その結果、遺伝子X発現B細胞において細胞表面発現が高いタンパク質を数個同定した。また遺伝子X発現B細胞は自己免疫疾患に関与するTLR7やTLR9の発現が高いこと、メモリーマーカーが高いことなどの特徴を同定した。次に遺伝子X発現B細胞の機能解析に関して、まず若齢マウス脾臓のB細胞をin vitroにて加齢性B細胞誘導刺激を行なった。その結果、加齢性B細胞サブセットの誘導共にXの発現が誘導されることがわかった。そこで、遺伝子X欠損マウスの脾臓B細胞において、加齢性B細胞誘導刺激実験を行なった結果、野生型マウスB細胞と比較して、誘導された加齢性B細胞の減少が観察された。さらに遺伝子X欠損加齢マウスの脾臓B細胞を解析した結果、加齢性B細胞数が野生型加齢マウスと比較して減少した。これらの結果からXは加齢性B細胞分化誘導に関与する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

令和4年度では、研究計画に挙げていた遺伝子X発現B細胞サブセットの同定および機能解析に取り組んだ。その結果、遺伝子X発現B細胞の数個の表面マーカーおよび特徴を同定し、またXは加齢性B細胞分化誘導に関与する可能性が示唆された。以上の結果から、計画通りに研究遂行し期待した結果が得られているため、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度では、昨年度に引き続き遺伝子X発現B細胞の機能解析を中心に研究を行う。具体的には、遺伝子X欠損加齢マウス、またB細胞特異的CD19-Creを発現するマウスと遺伝子Xのfloxマウスを掛け合わせたB細胞特異的遺伝子X欠損老化マウスの解析を行い、加齢性B細胞における遺伝子Xの生理的役割を解明する。in vivoにて加齢性B細胞が誘導され、かつ自己免疫疾患の症状悪化に加齢性B細胞が関与することが知られる自己免疫疾患マウスモデルにおいては、イミキミド誘発性SLEモデル、bm12マウス細胞の移入によるSLEモデル、コラーゲン惹起関節炎モデルを用いる。若齢と老化したWTマウス、および遺伝子X欠損マウスとB細胞特異的遺伝子X欠損マウスにおいて以上のモデルを用い、それぞれの抗体価、血清サイトカイン、ならびに、脾臓と炎症局所でのB細胞サブタイプの分化・活性化・サイトカイン産生を調べ、X陽性加齢性B細胞サブセットの機能を検証する。また、X陽性加齢性B細胞のBCRの多様性は不明である。BCRの多様性の減少は、新たな抗原に対する応答性が減少し、免疫低下の一因と考えられている。そこで、X陽性加齢性B細胞を単離してBCRレパトア解析を行い、X陽性加齢性B細胞におけるBCRの多様性を調べる。