ヒトゲノムキメラマウス作出によるアレルギーを制御するヒト遺伝子多型の機能解析

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23659243
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 久保 允人 東京理科大学, 生命科学研究所, 教授 (40277281)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2013-03-31
• Keywords: 免疫学 / アレルギー / 免疫関連疾患

Research Abstract

アレルギーになりやすい、なりにくいと言う体質は、遺伝的にプログラムされている。本研究ではIL-4遺伝子の3’側非転写領域に存在する3カ所のSNPsに着目し、SNPをゲノムに遺伝子導入したマウスを作成することで、その生物学的意義を解明していく。IL-4遺伝子の3’側非転写領域　HS4にアトピー患者で多く見られるSNPがあることを見出した。そこで、非アトピータイプSNP ヒトサイレンサーノックインマウスとアトピータイプSNPヒトサイレンサーノックインマウスを確立した。ヒトHS4ノックインマウスについて卵白アルブミン（OVA）特異的免疫反応を解析するため、それぞれのノックインマウスでOVA特異的T細胞抗原受容体（TCR）を持つトランスジェニックマウスを作成してTh2への分化とIL-4産生を測定した。マウスでサイレンサーとして同定されたHS4領域は、ヒトにおいても配列は良く保存されていいた。しかしながら、機能としてはサイレンサー活性を持たないことが、ノックインマウスの解析から明らかにされた。また、アトピータイプSNPを持つノックインマウスは非アトピータイプに比べ､僅かにではあるが高いIL-4産生能を有していることが証明された。この結果より、アトピー患者で認められたサイレンサー領域に存在するSNPは、T細胞におけるIL-4産生を亢進する働きがあることが､マウスの生体を使った機能解析において証明された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ヒトSNPsを有するサイレンサー（HS-4）領域ノックインマウスの構築については、マウスの確立に加え、OVA特異的TCRトランスジェニックマウスとの交配、T細胞に対する解析が完了したことから、初年度に計画していた研究の大方の部分は達成された。しかしながら、ヒトSNPsを有するエンハンサー（CNS-2）領域ノックインマウスの構築については､マウスの構築まで至らなかったことが反省材料である。しかしながら、マウスでサイレンサーとして同定されたHS4領域が、ヒトてはサイレンサー活性を持たないこと、またその中でアトピータイプSNP配列が持つ機能的意味が明らかにされたことは、大きな発見であった。

Strategy for Future Research Activity

初年度に確立した非アトピータイプSNP ヒトサイレンサーノックインマウスとアトピータイプSNPヒトサイレンサーノックインマウスを用い、IgE抗体産生と喘息モデルを用いた解析を行う。SNPsに関連する転写因子の同定は、この領域にサイレンサー活性が存在しなかったことから、目的を変更し、SNPsに意義を探るための解析を行う。ヒトSNPsを有するエンハンサー（CNS-2）領域ノックインマウスの構築を展開する。確立されたマウスはOVA特異的TCRトランスジェニックマウスと交配することにより、OVA特異的免疫反応におけるSNPsの意義を検討する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本研究課題を遂行するために必要な消耗品に使用する。

Research Products

• [Journal Article] Commensal bacterial&derived signals regulate basophil hematopoiesis and allergic inflammation (2012)
  • Author(s): Hill, D.,A., M.C. M.C.,Siracusa, B.S., Abt, Kobuley,K. D., Kubo, M, Kambayashi, T., LaRosa, DF., Renner, ED., Orange, JS., Bushman, FD. & Artis, D
  • Journal Title: Nature Medicine Volume: Mar 25;18(4) Pages: 538-46
  • DOI: 10.1038/nm.2657
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development and Function of Invariant Natural Killer T cells Producing TH2- and TH17-cytokines (2012)
  • Author(s): Watarai, H., Sekine-Kondo, E., Motomura, Y., Yasuda, T., Yoshida, H., Kubo, M., Koseki, H., Taniguchi, M.,
  • Journal Title: Plos Biology Volume: 10(2) Pages: e1001255
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1001255
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The 3′ Enhancer CNS2 Is a Critical Regulator of Interleukin-4-Mediated Humoral Immunity in Follicular Helper T Cells. (2012)
  • Author(s): Harada, Y., Tanaka, S., Harada, Y., Motomura, Y., Ohno, S., Ohno, S., Yanagi, Y., Hiromasa Inoue, H., and Kubo, M
  • Journal Title: Immunity Volume: 36(2) Pages: 188-200
  • DOI: 10.1016/j.immuni.2012.02.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of mast cells in allergic airway response and IgE response. (2012)
  • Author(s): Sawaguchi, M., Nakatani, Y., Tanaka, S., Mukai, K., Matsunaga, Y., Ishiwata, K., Oboki, K., Kanbayashi, T., Watanabe, N., Karasuyama, H., Nakae, S., Inoue, H., and Kubo, M.
  • Journal Title: J. Immunol. Volume: 188(4) Pages: 1809-1818
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1101746
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coreceptor imprinting: The Cd8 gene locus programs any CD4/CD8 coreceptor protein it encodes to promote the cytotoxic lineage fate. (2011)
  • Author(s): Adoro, S. Erman, B., Alag, A., Van Laethem, F., Park, J-H., McCaughtry, T., Wang, L., Grinberg, A., Kubo, M., Bosselut, R., Love, P., and Singer, A.,
  • Journal Title: EMBO J. Volume: 31(2) Pages: 366-77
  • DOI: 10.1038/emboj.2011.388
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mast cells interact with skin dendritic cells to establish contact hypersensitivity. (2011)
  • Author(s): Otsuka, A., Kubo, M., Honda, T., Egawa, G., Nakajima, S., Tanizaki, H., Kim, Bsuoka, S., Nakae, S., Watanabe, T., Miyachi, Y., and Kabashima, K.,
  • Journal Title: Plos One Volume: 6(9) Pages: e25538
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025538
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TSLP promotes IL-3-independent basophil hematopoiesis and type 2 inflammation. (2011)
  • Author(s): Siracusa, MC., Doering, TA., Jessup, HK., Siegel, LA., Kambayashi, T., Dudek, EC., Kubo, M., Cianferoni, A., Spergel, JM., Ziegler, SF., Comeau, MR., and Artis, D
  • Journal Title: Nature Volume: 477(7363) Pages: 229-233
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025538
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The transcription factor E4BP4 regulates the production of IL -10 and IL-13 in CD4+ T cells. (2011)
  • Author(s): Motomura, Y., Kitamura, H., Hijikata, A., Matsunaga,Y., Matsumoto, K., Inoue, Atarashi K., H, Hori. S., Watarai, H., Taniguchi M., and Kubo, M.
  • Journal Title: Nature Immunology Volume: 12(5) Pages: 450-459
  • DOI: 10.1038/ni.2020
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Regulation of IL-4 mediated humoral immunity by Follicular helper T cells (2012)
  • Author(s): Kubo Masato
  • Organizer: The 4th RCAI-LIAI Workshop(招待講演)
  • Place of Presentation: La Jolla CA USA
  • Year and Date: Feb.7-8 2012
• [Presentation] Regulation of IL-4 mediated humoral immunity by Follicular helper T cells (2012)
  • Author(s): Kubo Masato
  • Organizer: IFReC seminar(招待講演)
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: Feb.24 2012
• [Presentation] アレルギーにおける白血球・リンパ球の役割 (2012)
  • Author(s): 久保允人
  • Organizer: 第7回鹿児島呼吸器セミナー(招待講演)
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2012年3月27日
• [Presentation] シンポジウム3「Th2アジュバンドの現状」 (2012)
  • Author(s): 久保允人
  • Organizer: 第81回日本寄生虫学会大会(招待講演)
  • Place of Presentation: 兵庫
  • Year and Date: 2012年3月23日
• [Presentation] Regulation of IL-4 mediated natural antibody in peyer’s Patch (2011)
  • Author(s): Kubo Masato
  • Organizer: Novel Approaches For Infectious Disease Research(招待講演)
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: October 21, 2011
• [Presentation] Regulation of IL-4 mediated humoral immunity by Follicular helper T cells (2011)
  • Author(s): Kubo Masato
  • Organizer: 6th Chiba University Global COE Symposium(招待講演)
  • Place of Presentation: Chiba
  • Year and Date: Nov.30, 2011
• [Presentation] Epigenetic regulation of anti-inflammatory cytokine by clock regulator, E4BP4/NFIL-3 (2011)
  • Author(s): Kubo Masato
  • Organizer: The 34th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan(招待講演)
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: Dec.14, 2011
• [Presentation] 「時計制御分子E4BPによる抑制性サイトカインIL-10の制御」 (2011)
  • Author(s): 久保允人
  • Organizer: 東京理科大学 生命科学研究科 大学院特別講義 免疫記憶・炎症研究の新展開(招待講演)
  • Place of Presentation: 野田
  • Year and Date: 2011年9月3日
• [Presentation] 「サイトカイン研究の最新の進捗：創薬標的を求めて」 ヘルパーT細胞の分化メカニズムとサイトカインの可塑的発現 (2011)
  • Author(s): 久保允人
  • Organizer: 東京大学医科学研究所 発生工学 第88回定例会(招待講演)
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011年9月28日
• [Presentation] Th17細胞におけるWnt/β-cateninシグナルの役割 (2011)
  • Author(s): 松井明子、佐藤弥生、鈴木忍、Jeffrey Encinas、浅原弘嗣、吉村昭彦、山下政克、久保允人
  • Organizer: 第21回京都T細胞会議
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011年6月11日
• [Presentation] 転写因子E4BP4によるCD4+T細胞におけるIL-10発現制御細胞 (2011)
  • Author(s): 本村泰隆、北村浩、土方敦司、松永悠子、松本幸一郎、井上博雅、新幸二、堀昌平、渡会浩次、Jinfang Zhu、谷口克、久保允人
  • Organizer: 第21回京都T細胞会議
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011年6月11日
• [Presentation] IIgG memory B cell development in TFH-dependent and-independent pathways. (2011)
  • Author(s): Kaji Tomohiro, Harada Yasuyo, Sugimoto Akiko, Motomura Yasutaka, Kubo Masato, Takemori Toshitada
  • Organizer: 第40回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2011年11月28日
• [Presentation] The role of β-catenin signaling in Th17 celldifferentiation. (2011)
  • Author(s): Matsui Akiko, Sato Yayoi, Suzuki Shinobu, Encinas Jeffrey, Asahara Hiroshi, Yoshida Hideyuki, Yoshimura Akihiko, Yamashita Masakatsu, Kubo Masato
  • Organizer: 第40回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2011年11月28日
• [Presentation] Distinct mechanisms govern the ex-pression of IL-4 in TFH and TH2 cells. (2011)
  • Author(s): Arima Masafumi, Inamini Ayako, Kohashi Yuko, Sakamoto Akemi, Hatano Masahiko, Kubo Masato, Tokuhisa Takeshi
  • Organizer: 第40回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2011年11月27日
• [Presentation] The role of basophils in skin Th2 response using newly generated basophil-specific conditional depletion model. (2011)
  • Author(s): Otsuka Atsushi, Kubo Masato, Miyachi Yoshiki, Kabashima Kenji
  • Organizer: 第40回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2011年11月27日
• [Presentation] シンポジウム13 「マスト細胞・好塩基球欠損マウスを用いたアレルギー疾患の病態解明」 (2011)
  • Author(s): 久保允人
  • Organizer: 第61回日本アレルギー学会(招待講演)
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011年11月10日～12日
• [Presentation] 「皮膚ホメオスターシス破綻に伴う炎症性疾患の誘導機構」 (2011)
  • Author(s): 久保允人
  • Organizer: 第14回山梨皮膚疾患研究会(招待講演)
  • Place of Presentation: 甲府
  • Year and Date: 2011年10月6日
• [Presentation] Lineage-specific enhancer is responsible for expression of Il4 and Il13 genes in mast cells and basophils (2011)
  • Author(s): Yasutaka Motomura, Shinya Tanaka, Masato Kubo
  • Organizer: 第40回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2011-11-29
• [Presentation] The IL-4 enhancer CNS-2 is critical for Follicular helper T (TFH) cell function and immunoglobulin G1 class switching (2011)
  • Author(s): Yohsuke Harada, Yasuyo Harada, Yusuke Yamakita, Masato Kubo
  • Organizer: 第40回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2011-11-27
• [Presentation] The IL-4 enhancer CNS-2 is critical for Follicular helper T(TFH) cell function and immunoglobulin G1 class switching (2011)
  • Author(s): Yohsuke Harada, Yasuyo Harada, Yusuke Yamashita, Masato Kubo
  • Organizer: 第21回京都T細胞会議
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-06-11