2014 Fiscal Year Research-status Report
核酸受容体からの細胞死シグナルの免疫賦活化における役割
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26670236
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
河合 太郎 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (50456935)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 自然免疫 / 細胞死 / 樹状細胞 / サイトカイン / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウイルスや細菌の持つ核酸（RNA、DNA）やそれらを模倣するような合成核酸は抗原に対する獲得免疫応答を効率よく誘導するアジュバントとして作用する。こうした核酸は自然免疫受容体シグナル伝達経路を活性化しI型インターフェロンや炎症性サイトカインを産生することで獲得免疫系の活性化を惹起する。一方、感染により細胞死が誘導されることが知られているが、その免疫制御における位置づけは不明な点が多い。本研究では、核酸刺激による細胞死誘導機構を明らかにするとともに、死滅した細胞から漏出する内在性因子を詳しく解析し、それらが獲得免疫成立や炎症性及び自己免疫疾患の発症において果たす役割を明らかにすることを目指すものである。そこで、自然免疫受容体に対する様々なアゴニストを用いてマウス骨髄由来樹状細胞を刺激し、その後の細胞死を解析したところ、合成二本鎖RNAアナログであるPoly (I:C)に加え、一本鎖RNA認識センサーTLR7のアゴニストである化合物R837刺激により樹状細胞が死滅することを見いだした。一方、他のTLRアゴニストでは有為な細胞死の誘導は認められなかったことから、TLR7のアゴニストにより細胞死誘導シグナルが伝達されることが考えられた。また、TLR7アゴニスト刺激後の細胞死はアポトーシスではなくネクローシス様であった。現在、この細胞死誘導シグナル経路を解析するとともに、樹状細胞の中から細胞死に高感受性を示すサブセットの単離を目指している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度、細胞内RNAセンサーであるRIG-I-like receptors (RLRs)のアゴニストであるpoly (I:C)に加え、TLR7アゴニストであるR837刺激においても樹状細胞の細胞死が誘導されることを新たに見いだすことができた。Poly (I:C)と比べるとR837は樹状細胞に細胞死を誘導する活性が高いことを見いだした。さらに詳細に解析したところ、R837刺激により樹状細胞のみならずマクロファージ細胞株でも同様の細胞死が誘導されることが分かった。一方、繊維芽細胞やT細胞株では細胞死が誘導されなかったことから、自然免疫担当細胞（樹状細胞、マクロファージ）において何らかの細胞死誘導シグナル伝達経路が存在していると考えられた。このように、今年度は樹状細胞に細胞死を誘導する新たな自然免疫アゴニストを見つけることができた。以上のことから、おおむね順調に研究が進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
Poly (I:C)やR837刺激によりマウス骨髄由来樹状細胞の細胞死が誘導されることが判明したことから、この細胞死により放出される内在性因子の中から免疫賦活化に関わるものの同定を目指す。まず、既知の因子（HMGB1、HSP、DNAなど）が放出されるかをELISAやPCRにより判定する。また、それら内在性因子の認識に関わる受容体を同定するため、TLRやRLRファミリーメンバーを欠損したマウスから取り出した樹状細胞を用いて検討を行う。さらに、細胞死経路の阻害剤（ネクロスタチン１、カスパーゼ阻害剤等）を用いて、細胞死誘導に関わるシグナル伝達経路の詳細を明らかにしていく。一方、マウス骨髄由来樹状細胞のすべてに細胞死が誘導されているわけではないため、これら樹状細胞をさらに詳細なサブセットに分離（例えば、コンベンショナル樹状細胞、CD8陽性樹状細胞、形質細胞様樹状細胞など）し、それぞれのサブセット間における細胞死の割合を測定することで、細胞死に感受性の高いサブセットの同定を行う。これらサブセット同定後は、サブセット間での遺伝子発現等の違いを網羅的に解析することで、その特徴を明らかにしていく。
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| Causes of Carryover |
マウス骨髄由来樹状細胞の培養中に生じた雑菌のコンタミネーションにより実験に遅延が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
マウス骨髄由来樹状細胞の培養に必要とな細胞培養器具（ディッシュ、ピペット）を購入する。
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[Journal Article] Nucleic acid sensing by T cells initiates Th2 cell differentiation.2014
Author(s)
Imanishi T, Ishihara C, Badr Mel S, Hashimoto-Tane A, Kimura Y, Kawai T, Takeuchi O, Ishii KJ, Taniguchi S, Noda T, Hirano H, Brombacher F, Barber GN, Akira S, Saito T.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 5
Pages: 3566
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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