可溶型TCRを用いた薬剤・金属アレルギー抗原の検索

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25670503
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 荒瀬 規子 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (30360481)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 可溶型TCR / 薬剤アレルギー / 金属アレルギー / IV型アレルギー / HLA

Research Abstract

最近重症薬疹のいくつかで、特定のHLAハプロタイプやT細胞抗原レセプター（TCR）鎖との関連が明らかとなってきた。一方、金属アレルギーでも最近明らかとなった金属による自然免疫系の直接の活性化機構以外に、T細胞による遅延型過敏反応の関与が考えられる。しかしこれら薬剤や金属という低分子物質によるIV型アレルギー発症機構は未だ不明である。
そこで薬疹や金属アレルギーを引き起こすT細胞の抗原を直接明らかにする目的でTCR αβ鎖を可溶化TCRに組み替え、抗原を化学的に同定する。まず、抗原の明らかなTCR αβ鎖を可溶化型に組み替えて実際に抗原特異的なpeptideを提示した抗原提示細胞との反応を確認した。次に金属アレルギー患者由来T cell cloneのTCR αβ鎖をクローニングし異なるT細胞ラインに移入することで、TCRの直接の反応を確認する複数のクローンを樹立した。今後、これらのクローンによる金属特異的な反応を確認し可溶化TCRへの組み替えと抗原の同定を行っていく。本研究は薬疹や金属アレルギーの分子メカニズムのみならず、それらの治療法開発にも応用できると考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

まず、peptide 特異的TCRαβ鎖をクローニングし、それらのTCRαβ鎖をリンカーで結合した可溶型TCRコンストラクトを設計した。ヒトの細胞を用いてこの分泌型蛋白を作成したところ、この可溶型TCRはpeptide依存性に抗原提示細胞と反応することが判明した。
さらに金属や薬剤などの低分子物質に反応するT細胞がTCR特異的に反応を起こすか確認する目的で、複数のヒト金属特異的T細胞ラインのTCR αβ鎖をクローニングし、TCRαβ鎖欠損T cell lineに移入し、TCR特異的に金属に反応すると考えられる複数のT cell クローンを樹立した。

Strategy for Future Research Activity

私たちの作成した分泌型linear TCR は抗原特異的認識機構を有することが明らかとなったことから、この方法を用いて薬剤や金属のような低分子物質に対するT細胞の認識の分子メカニズムを直接明らかにできるのではないかと考えている。
今回作成したクローンの抗原特異性を確認し、T細胞クローンのTCRαβ鎖より上記可溶型TCRを作成し、抗原を化学的に直接同定する。このような手法で金属アレルギーや薬剤アレルギーのような低分子物質に対する生体のIV型アレルギー反応の分子メカニズムの解明を試みる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

リンカーの長さに関して予想外の結果が生じ、細かな調整が必要となったため、本年度予定していた薬剤特異的な可溶型TCRの作成を次年度に実施する必要が生じたため。
最適化したリンカーを用いて薬剤特異的な可溶型TCRの作成を実施する。

Research Products

• [Journal Article] Autoantibodies to IgG/HLA-DR complexes are associated with rheumatoid arthritis susceptibility. (2014)
  • Author(s): Jin, H., Arase, N., Hirayasu, K., Kohyama, M., Suenaga, T., Saito, F., Tanimura, K., Matsuoka, S., Ebina, K., Shi, K., Toyama-Sorimachi, N., Yasuda, S., Horita, T., Hiwa, R., Takasugi, K., Ohmura, K., Yoshikawa, H., Saito, T., Atsumi, T., Sasazuki, T., Katayama, I., L. Lanier, L., and Arase, H.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Volume: 111 Pages: 3787-3792
  • DOI: 10.1073/pnas.1401105111.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transport of misfolded endoplasmic reticulum proteins to the cell surface by MHC class II molecules. (2013)
  • Author(s): Jiang Y, Arase N (equally contributed), Kohyama M, Hirayasu K, Suenaga T, Jin H, Matsumoto M, Shida K, Lanier LL, Saito T, Arase H.
  • Journal Title: Int Immunol. Volume: 25 Pages: 235-246
  • DOI: 10.1093/intimm/dxs155.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CD1a-positive familial cutaneous mastocytosis without germ-line or somatic mutations in c-kit. (2013)
  • Author(s): Arase N, Wataya-Kaneda M, Oiso N, Arase H, Katayama I.
  • Journal Title: Br J Dermatology. Volume: 169 Pages: 201-204
  • DOI: 10.1111/bjd.12265.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prevalence and impact of past history of food allergy in atopic dermatitis. (2013)
  • Author(s): Kijima A, Murota H, Takahashi A, Arase N, Yang L, Nishioka M, Yamaoka T, Kitaba S, Yamauchi-Takihara K, Katayama I.
  • Journal Title: Allergol. Int. Volume: 62 Pages: 105-112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MHCクラス II 分子による細胞内ミスフォールド蛋白質の提示. (2013)
  • Author(s): 荒瀬規子、荒瀬 尚
  • Journal Title: 血液フロンティア Volume: 23 Pages: 1059-1065
• [Journal Article] 乳房針生検部より限局性強皮症を発症した例. (2013)
  • Author(s): 荒瀬規子、千田聡子、井川 健、片山一朗
  • Journal Title: 皮膚病診療 Volume: 35 Pages: 949-952
• [Journal Article] 一般病院における手湿疹患者の労働生産性，生活の質，医療費に関する検討 (2013)
  • Author(s): 荒瀬規子、村上有香子、高橋 彩、松井佐起、糸井沙織、山岡俊文、遠山知子、田中 文、片山一朗
  • Journal Title: Dermatol Cutan Allergol. Volume: 7 Pages: 87-92
  • Peer Reviewed
• [Presentation] IgG heavy chain presented on HLA-DR is associated with rheumatoid arthritis susceptibility (2013)
  • Author(s): Hui Jin, Noriko Arase, Masako Kohyama, Fumiji Saito, Kouyuki Hirayasu, Maki Matsumoto, Kyoko Shida, Tadahiro Suenaga, Takashi Saito, Ichiro Katayama, Lewis L. Lanier & Hisashi Arase
  • Organizer: 日本免疫学会
  • Place of Presentation: 千葉 幕張
  • Year and Date: 20131211-20131213
• [Presentation] β2-glycoprotein I presented on MHC class II molecules are recognized by autoantibodies in antiphospholipid syndrome. (2013)
  • Author(s): Kenji Tanimura, Tadahiro Suenaga, Hui Jin, Kouyuki Hirayasu, Noriko Arase, Masako Kohyama, Yasuhiko Ebina, Shinsuke Yasuda, Tetsuya Horita, Ichiro Katayama, Tatsuya Atsumi, Hideto Yamada, Hisashi Arase
  • Organizer: 日本免疫学会
  • Place of Presentation: 千葉 幕張
  • Year and Date: 20131211-20131213
• [Presentation] Three cases having both vitiligo and psoriasis, which are associated with autoimmune disease. (2013)
  • Author(s): Arase N, Tanemura A, Katayama I.
  • Organizer: 9th Asian Dermatological Congress
  • Place of Presentation: HongKong, China
  • Year and Date: 20130710-20130713
• [Patent(Industrial Property Rights)] 自己抗体の検出方法、自己免疫疾患の罹患の可能性を試験する方法、自己抗体の検出試薬および自己免疫疾患用の試験試薬 (2013)
  • Inventor(s): 荒瀬尚、荒瀬規子、谷村憲司、金暉
  • Industrial Property Rights Holder: 荒瀬尚、荒瀬規子、谷村憲司、金暉
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: PCT/JP2014/050796
  • Filing Date: 2013-04-01