2016 Fiscal Year Research-status Report
骨髄由来抑制性細胞の分化におけるNF-kB-inducing kinaseの役割
| Project/Area Number |
26430120
|
|---|
| Research Institution | Kitasato University |
|---|
Principal Investigator |
江島 耕二 北里大学, 医学部, 准教授 (30327324)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 骨髄由来免疫抑制性細胞 / NF-kB-inducing kinase |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，担癌や慢性感染などの慢性炎症により末梢に誘導される骨髄由来抑制性細胞（Myeloid-derived suppressor cell：以下MDSC）の分化・発生の機序を明らかにすることを最終目標としている。MDSCは免疫抑制活性をもつ未熟なミエロイド系の細胞で， この細胞群を標的とした治療法の確立が期待されているものの，未だその分化・発生機構の詳細は不明である。我々はNF-kB活性化に重要なNF-kB-inducing kinase （以下NIK）の変異マウスalymphoplasia（以下aly）において，その脾臓や末梢血中にMDSC様（CD11b+/Gr1+）細胞が自然蓄積することに気づき，本研究課題ではMDSC分化・発生におけるNIKの役割に関して知見を得るべく研究を進めている。本年度には以下の実験結果が得られた。
1. alyマウス内に成熟するCD11b+/Gr1+のMDSC様細胞はLy6CloGhiの顆粒球型MDSC，Ly6ChiG-の単球型MDSC以外にLy6CloGlo，SiglecF+の顆粒球様細胞の顕著な増加も見られた。これら３つのサブセットのうち，顆粒球様細胞の免疫抑制活性は比較的弱かったが，他の２つのサブセットの免疫抑制活性は，腫瘍接種マウスで発生する２つのサブセットと同程度であった。
2. alyマウスで成熟するMDSC様細胞はリンパ球を欠失したRAG2遺伝子欠損背景では観察されず，その成熟はリンパ球依存的であることが考えられる。本年度，GFP-Tgで RAG2-KO背景のalyマウスが確立でき，リンパ球移入の効果を検討したところ，現在まで顆粒球様細胞において，alyマウスの脾臓細胞を移入した場合にのみその増加が見られた。さらにこの顆粒球様細胞の増加にはalyマウスのCD4+細胞が必須であることも明らかとなった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MDSCは単一の細胞群ではなく，複数のサブセットから構成されていることが知られているが，本年度はalyマウス内で自然蓄積するCD11b+/Gr1+ 細胞がLy6C/Ly6Gの発現パターンにより，（Siglec-F+ の顆粒球様細胞を含む）３つのサブセットからなること，それ以外のマーカー（CD115やCD244など）の発現パターンや免疫抑制活性（T細胞増殖抑制活性）は，腫瘍接種により見られるMDSCと大きな違いがないことなどが明らかとなり，これらの細胞群の性状をより明確にすることができた。
またマウス交配も順調に進みRAG-2欠損，GFP-Tg背景のalyマウスが確立されたことにより，これらの細胞群発生・蓄積の機序についての検討も行うことができた。すなわち，aly内のMDSC様細胞のうち，少なくとも顆粒球様のサブセットについては，その発生・蓄積にalyマウスのCD4+ T細胞の存在が必要であることが示唆された。この結果はalyマウスのCD4+ T細胞は正常マウスのものと性質が異なっており，その変異が顆粒球様サブセットの分化に寄与していることを示唆していると考えられる。alyマウスのCD4+ T細胞の性状にどのような変異があり，それがどのような機構で顆粒球様サブセットの増加につながっているのかという新たな問題も発生したが，これらの点について解析することによりalyマウス内のMDSC様細胞の発生機序について，さらなる知見が得られることが期待される。
|
| Strategy for Future Research Activity |
RAG2マウスへのリンパ球移入実験において，顆粒球型MDSCや単球型MDSCについては未だ増加が見られていない。その原因は今のところ不明であるが，移入するリンパ球の数や移入の回数を増やして検討する予定である。現在まで，alyマウスで成熟するMDSC様細胞において，表面マーカーの発現様式や免疫抑制活性については，正常マウスにおいて腫瘍接種により発生するMDSCと同様であることが示されたが，次年度はiNOSやArginaseなどの免疫抑制の機能分子の発現についても比較解析を行う予定である。さらに，本年度，顆粒球様サブセットの存在が明らかとなり，それがCD154欠損のalyマウスにおける肺や膵臓などの臓器における炎症の原因となっている可能性が示唆されたため，再度，CD154欠損マウスの検討を行う必要がある。また，現在，alyマウスに腫瘍を接種することにより，腫瘍接種により発生するMDSCの分化・蓄積におけるNIKの役割についても解析しており，alyマウスの方が正常マウスよりMDSCの分化が促進されているという結果を得ている。しかし，用いている腫瘍細胞に弱いながらも免疫原性があるのか，alyマウスの方が腫瘍の増殖が有意に早いため，その効果を見ている可能性が考えられる。そのため，今後はやはりRAG-2欠損背景で比較する予定である。
次年度は最終年度となるため，これまで得られてきた実験結果をまとめるための補足，確認の実験も必要となる。
|
| Causes of Carryover |
本年度は，計画より82,131円少ない支出となったが，理由としては主に，必要な抗体を購入する際，4割引きになるなどのキャンペーンを利用することができたことが挙げられる。また，本年度はalymphoplasiaマウスをRAG-2欠損マウスやGFP-Tgマウスと交配する必要があったが，その際，マウスの交配が比較的順調に進み，効率よく必要なマウスが得られたため，マウス飼育費を抑えることができたことも一因と考えている。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は引き続き，さまざまな遺伝子背景のalymphoplasiaマウスを維持しなければならず，また，次年度は再度CD154欠損マウスを作成し直す必要もあり，やはり動物維持管理のための費用はこれまで同様に必要となる。試薬に関しては，次年度はリアルタイムPCR用の試薬や病理組織切片作成のためのものが新たに必要となる。フローサイトメトリーなどで使用する抗体についてはこれまで購入したものの残りで賄えると考えている。
|
