多層的オミックス解析に基づくシェーグレン症候群発症機序の解明

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24689068
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 山田 安希子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (70452646)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 自己免疫 / シェーグレン症候群 / 制御性T細胞 / 多層的オミックス解析

Outline of Annual Research Achievements

免疫系は「自己」・「非自己」を識別するシステムであり、「自己」に対する免疫寛容を維持しつつ、「非自己」を排除する。免疫寛容が破綻すると、免疫細胞は自己組織を攻撃するようになり、自己免疫疾患の発症を誘起する。この発症に深く関与している免疫細胞画分の一つが、制御性T細胞（Treg）である。
Tregは、自己反応性T細胞を抑制的に制御する機能を有した細胞集団であり、このTregの機能によって免疫寛容が維持されている。しかしながら、Tregに機能不全が生じると、免疫寛容の破綻を招き、様々な自己免疫疾患が発症する。そのため、自己免疫疾患に対して、Tregの機能を回復あるいは増強するという治療戦略は、非常に有効であると考えられている。本研究において申請者は、マイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析、および質量分析を用いたプロテオーム解析を駆使した、「多層的オミックス解析」によって、Tregの機能不全の原因となる分子機構を理解し、さらに治療標的となる分子を同定することを目指す。
申請者はこれまでに、当教室で作製したシェーグレン症候群モデルマウスを用いて、Tregの機能解析を行った結果、疾患モデルマウスではTregの細胞増殖能および分化能が抑制されていることを明らかにした。また、健常マウスおよび疾患モデルマウスのTreg間における遺伝子発現の相違を網羅的に解析した結果、複数の遺伝子について5倍以上の大きな発現の差が認められた。今年度は疾患モデルマウスと健常マウスの、Tregを含むCD4陽性T細胞のタンパク質発現の相違について質量分析解析を行った。現在詳細を解析中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

交付申請書に記載した当初の計画通り、健常マウスおよび疾患モデルマウスのTreg間における遺伝子発現の相違をマイクロアレイ法により網羅的に解析することができた。今後は疾患モデルマウスと健常マウスのTreg間における酸化修飾の違いについて、定量的プロテオーム解析を行う予定であるが、順調に進まない場合を想定し、今年度はTregを含めたCD4陽性T細胞全体のプロテオーム解析を疾患モデルマウスと健常マウスについて行った。

Strategy for Future Research Activity

今年度までに、疾患モデルマウスと健常マウスのTreg間での遺伝子発現の違いをマイクロアレイ法により網羅的に解析し（トランスクリプトーム解析）、さらに、Tregを含めたCD4陽性T細胞全体のプロテオーム解析を両マウスについて行った。そこで、来年度以降は以下のような推進方策を行う。1）疾患モデルマウスと健常マウスのTreg間における酸化修飾の違いについて、定量的プロテオーム解析を行う。2）双方の網羅的解析から得られた、原因候補遺伝子あるいはタンパク質について、遺伝子ノックダウン解析やノックアウトマウスの作製などにより病態への影響を検証する。3）臨床サンプルを用いて、動物モデルで得られた結果が実際の患者に反映されていることを確認する。
また、酸化修飾の違いについての定量的プロテオーム解析が難航した場合を想定し、リン酸化プロテオーム解析も並行して行う予定である。得られた結果についてはとりまとめを行い、成果を発表する。

Causes of Carryover

Tregの機能解析の実験系を当初の予定していた系から別の系に変更したため、若干の繰越金が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

申請研究費は、質量分析関連試薬や疾患モデルマウスの維持・管理費、その他抗体や培養用品の購入に用いる予定である。

Research Products

• [Journal Article] Unique Phenotypes and Functions of Follicular Helper T Cell and Regulatory T Cell in Sjogren's Syndrome. (2017)
  • Author(s): Saito M, Otsuka K, Ushio A, Yamada A, Arakaki R, Kudo Y, Ishimaru N.
  • Journal Title: Curr Rheumatol Rev. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Human odontogenic epithelial cells derived from epithelial rests of Malassez possess stem cell properties. (2016)
  • Author(s): Tsunematsu T, Fujiwara N, Yoshida M, Takayama Y, Kujiraoka S, Qi G, Kitagawa M, Kondo T, Yamada A, Arakaki R, Miyauchi M, Ogawa I, Abiko Y, Nikawa H, Murakami S, Takata T, Ishimaru N, Kudo Y.
  • Journal Title: Lab Invest. Volume: 96(10) Pages: 1063-1075
  • DOI: 10.1038/labinvest.2016.85.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Analysis of the structure and function of EMRE in a yeast expression system. (2016)
  • Author(s): Yamamoto T, Yamagoshi R, Harada K, Kawano M, Minami N, Ido Y, Kuwahara K, Fujita A, Ozono M, Watanabe A, Yamada A, Terada H, Shinohara Y.
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta Volume: 1857(6) Pages: 831-839
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2016.03.019.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Acceleration of tumor growth due to dysfunction in M1 macrophages and enhanced angiogenesis in an animal model of autoimmune disease. (2016)
  • Author(s): Kondo T, Tsunematsu T, Yamada A, Arakaki R, Saito M, Otsuka K, Kujiraoka S, Ushio A, Kurosawa M, Kudo Y, Ishimaru N.
  • Journal Title: Lab Invest. Volume: 96(4) Pages: 468-480
  • DOI: 10.1038/labinvest.2015.166.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Analysis of follicular helper T cells in a mouse model for Sjogren's syndrome. (2016)
  • Author(s): Kunihiro Otsuka, Masako Saito, Mie Kurosawa, Aya Ushio, Akiko Yamada, Rieko Arakaki, Yasusei Kudo, Naozui Ishimaru
  • Organizer: 第45回日本免疫学会
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター、ラグナガーデンホテル（沖縄県那覇市）
  • Year and Date: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [Presentation] Immunological and toxicological effect of multi-wall carbon nanotubes by whole body inhalation exposure in B6 mice. (2016)
  • Author(s): Yamada Koishi, Arakaki Rieko, Ushio Aya, Kurosawa Mie, Otsuka Kunihiro, Saito Masako, Tsunematsu Takaaki, Yamada Akiko, Kuro Yasusei, Ishimaru Naozumi
  • Organizer: 第45回日本免疫学会
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター、ラグナガーデンホテル（沖縄県那覇市）
  • Year and Date: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [Presentation] Analysis of macrophages in the pathogenesis of a murine model for Sjogren's syndrome (2016)
  • Author(s): Aya Ushio, Rieko Arakaki, Masako Saito, Akiko Yamada, Kunihiro Otsuka, Mie Kurosawa, Satoko Kujiraoka, Yasusei Kudo, Naozumi Ishimaru
  • Organizer: 第45回日本免疫学会
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター、ラグナガーデンホテル（沖縄県那覇市）
  • Year and Date: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [Presentation] シェーグレン症候群モデルにおける濾胞ヘルパーT細胞の機能解析 (2016)
  • Author(s): 大塚 邦紘、斎藤 雅子、牛尾 綾、山田 安希子、新垣 理恵子、工藤 保誠、石丸 直澄
  • Organizer: 第25回シェーグレン症候群学会学術集会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2016-09-08 – 2016-09-09
• [Presentation] Impaired expansion of regulatory T cells in a neonatal thymectomy-induced autoimmune mouse model (2016)
  • Author(s): Akiko Yamada, Aya Ushio, Rieko Arakaki, Yasusei Kudo, Naozumi Ishimaru
  • Organizer: International Congress of Immunology 2016
  • Place of Presentation: メルボルン（オーストラリア）
  • Year and Date: 2016-08-21 – 2016-08-26
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Abnormal germinal center(GC)reaction in autoimmunity (2016)
  • Author(s): Masako Saito, Otsuka Kunihiro, Ushio Aya, Kurosawa Mie, Akiko Yamada, Yasusei Kudo, Rieko Arakaki and Naozumi Ishimaru
  • Organizer: International Congress of Immunology 2016
  • Place of Presentation: メルボルン（オーストラリア）
  • Year and Date: 2016-08-21 – 2016-08-26
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 口腔扁平上皮癌におけるPeriostinスプライシングバリアントの新たな役割 (2016)
  • Author(s): 梅田 将旭, 常松 貴明, 齋藤 雅子, 山田 安希子, 新垣 理恵子, 工藤 保誠, 石丸 直澄
  • Organizer: 第27回日本臨床口腔病理学会総会・学術大会
  • Place of Presentation: 広島大学（広島県広島市）
  • Year and Date: 2016-08-10 – 2016-08-12
• [Presentation] Analysis of the Structure and Function of EMRE in Mitochondrial Calcium Channel using a Yeast Expression System (2016)
  • Author(s): Takenori Yamamoto, Yamagoshi Ryohei, Harada Kazuki, Kawano Mayu, Minami Naoki, Ido Yusuke, Ozono Mizune, Watanabe Akira, Akiko Yamada, Hiroshi Terada and Yasuo Shinohara
  • Organizer: European Bioenergetics Conference 2016
  • Place of Presentation: Riva del Garda（イタリア）
  • Year and Date: 2016-07-02 – 2016-07-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 全身吸入暴露による多層化カーボンナノチューブの免疫システムへの影響, (2016)
  • Author(s): 新垣 理恵子, 常松 貴明, 山田 安希子, 齋藤 雅子, 工藤 保誠, 石丸 直澄
  • Organizer: 第105回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-14
• [Presentation] シェーグレン症候群モデルマウスの病態形成におけるマクロファージの役割 (2016)
  • Author(s): 牛尾 綾, 齋藤 雅子, 山田 安希子, 大塚 邦紘, 黒澤 実愛, 鯨岡 聡子, 工藤 保誠, 石丸 直澄
  • Organizer: 第105回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-14
• [Presentation] 顎骨中心性明細胞性腫瘍からの細胞株の樹立とその性状 (2016)
  • Author(s): 鯨岡 聡子, 工藤 保誠, 常松 貴明, 近藤 智之, 牛尾 綾, 大塚 邦紘, 山田 安希子, 新垣 理恵子, 石丸 直澄
  • Organizer: 第105回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-14
• [Presentation] 染色体パッセンジャー複合体タンパク質Borealinのユビキチン分解の意義とその癌化への関与 (2016)
  • Author(s): 常松 貴明, 工藤 保誠, 山田 安希子, 新垣 理恵子, 小川 博久, 上原 久典, 石丸 直澄, 常山 幸一
  • Organizer: 第105回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-05-12 – 2016-05-14