NF-κB非古典的経路による腸管恒常性維持機構の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26460584
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 金谷 高史 国立研究開発法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 研究員 (20553829)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: NF-kB / M細胞 / TRAF6

Outline of Annual Research Achievements

前年度の研究において、NF-kBの非古典的経路がM細胞において活性化していることを明らかにした。さらに小腸上皮幹細胞の初代培養系（オルガノイド）を活用してNF-kBの非古典的経路の転写因子であるp52およびRelBがM細胞分化のマスター転写因子であるSpi-B発現を制御していることを明らかにした。この結果、M細胞分化はRANKLによって活性化されたNF-kBの非古典的経路が必須であることが明らかとなった。しかしながらRANKLは非古典的NF-kBだけでなく古典的NF-kBも活性化させる。また、胸腺髄質上皮細胞や破骨細胞の分化においては、これら非古典的および古典的NF-kBが協調的に機能することが報告されている。そこで本年度はM細胞分化における古典的NF-kBの役割を解析することより着手した。オルガノイドにRANKLを添加することでM細胞が誘導される。このM細胞誘導系に古典的NF-kBの阻害剤であるSC-514を添加したところ、M細胞マーカーの発現が著しく低下した。この結果はM細胞分化において古典的NF-kBが重要であることを示唆する。次にin vivoにおいてM細胞における古典的NF-kBの役割を評価するため、TRAF6に着目した。TRAF6はRANKLを介した古典的NF-kBの活性化に必須な分子である。そこでTRAF6を腸管上皮細胞特異的に欠損するマウス（TRAF6-IEC-KOマウス）を導入し、M細胞の分化を評価した。その結果、TRAF6-IEC-KOマウスのパイエル板においてM細胞が完全に欠損することを発見した。この結果、RANKL-TRAF6によって活性化された古典的NF-kBと非古典的NF-kBがM細胞分化に必須であることが明らかとなった。次年度はTRAF6-IEC-KOマウスの性状を詳細に解析していく予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

前年度の研究成果を踏まえ、TRAF6がM細胞分化に重要な分子であることを発見することができた。さらに解析を進めて行くことにより、最終年度において当初の研究目的の大半を達成できる見通しが立った。

Strategy for Future Research Activity

TRAF6-IEC-KOマウスの性状解析を中心に進めていく。具体的にはTRAF6の欠損がM細胞以外の上皮細胞の分化や機能に与える影響を解析することで、新たなM細胞欠損モデルとしての有用性を評価する。また、このマウスにおける腸内細菌叢の解析にも着手しており、現在解析を進めている。本年度は腸内細菌叢解析から得られるデータを詳しく評価していく予定である。また、非古典的NF-kB を抑制する分子であるTRAF3欠損マウスを導入し、非古典的NF-kBを活性化させることでM細胞分化へ与える影響を解析する。

Causes of Carryover

当初の予定より、オルガノイド作製に使用する試薬が少なかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

最終年度に予定している腸内細菌叢の解析に私用する。