Significance of Notch signaling for the regulation of T cell response to gut-derived antigen as neo-self

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Creation, function and structure of neo-self
• Project/Area Number: 17H05802
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 穂積 勝人 東海大学, 医学部, 教授 (30246079)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Notch / Notchリガンド / Treg細胞 / Tfh細胞 / パイエル板

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまで、①Notchリガンド：Dll4がパイエル板にて特徴的に発現すること、②パイエル板内のT細胞、特にFoxp3陽性の制御性T（Treg）細胞にNotch1シグナルが発動していること、③Dll4遺伝子欠失は、上記Notch1シグナルの消失をもたらすことを見出し、T細胞を介したパイエル板でのIgA産生系におけるNotchシグナルの生理的意義について追求した。
まず、CD4-Cre、Notch1/Notch2-floxedマウス（T細胞にてNotch1/2が消失）パイエル板でのT細胞、B細胞について調べたところ、濾胞ヘルパーT（Tfh）細胞がほとんど消失し、IgAを産生する胚中心（GC）B細胞が著減していた。さらに同マウスでは、腸管粘膜固有層（LP）に残存するIgA+ GCB細胞にて、IgA遺伝子の体細胞高頻度変異（SHM）が低下していた。一方、同マウス・パイエル板では、Foxp3+ Treg細胞の出現頻度が大きく上昇し、かつ機能的に成熟した性状（Tcf1陰性）を有するTreg細胞が増加した。以上の結果は、パイエル板にて特徴的に発現するDll4が、消化管抗原応答性のTreg細胞にNotchシグナルを付与し、Tfh細胞への分化転換に寄与している可能性を示唆した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

遺伝子改変マウスの導入作業に手間取り、予定の実験を遂行しきれていない。

Strategy for Future Research Activity

Ccl19-Cre、Dll4-floxedマウス（パイエル板ストローマ細胞にてDll4遺伝子を欠失）での解析を行う。CD4-Cre、Notch1/2-floxedマウスの交配を進め、パイエル板での形質と、腸内細菌叢との関連を明確にする。
また、東京大学・堀先生より供与いただいたFoxp3-iCre、Rosa-lsl-tdRFP、Foxp3-hCD2マウスよりTreg細胞とnon-Treg細胞を分離し、CD3eKOmへ移植後、パイエル板（あるいはその他のリンパ組織）でのTfh細胞等を調べ、Foxp3発現（hCD2）と陽性履歴（tdRFP）を確認する。この結果から、生後（腸内細菌叢の確立後）、パイエル板でのTreg/Tfh分化転換の頻度を明確にする。