2012 Fiscal Year Annual Research Report
Ｓｍａｌｌ Ｇ ｐｒｏｔｅｉｎが制御する角膜炎発症機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Homeostatic inflammation: Molecular basis and dysregulation |
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| Project/Area Number |
24117706
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
齋藤 伸一郎 東京大学, 医科学研究所, 助教 (90361625)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | TLR7 / plasmacytoid DC / SLE / Arl8b / 自己免疫病 / 角膜炎 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は病原体のRNA成分を認識するTLR7の反応が生体内では通常抑制されていることを報告している。そして、自己のRNAにも反応してしまうTLR7に対する抑制が崩れるとTLR7は異常に活性化し、肝炎様症状を中心とした全身性炎症を引き起こすことを報告している。このTLR7の反応には、小胞体に存在するTLR7が反応の場であるエンドソーム・ライソソームに移行する必要がある。Unc93b1はTLR7に会合してTLR7をエンドソーム・ライソソームに運搬する分子である。運搬の機構を明らかにするため、Unc93b1に特異的に会合する分子を液体クロマトグラフイータンデム質量分析法にて解析し、ライソソームに局在してライソソームの移動と局在に関わるsmall G protein、 Arl8bを同定した。Arl8bはTLR7とUnc93b1の複合体に強く会合しており、TLR9とUnc93b1の複合体には殆ど会合していなかった。我々はArl8b欠損マウスを解析し、TLR7とTLR9を刺激することによりplasmacytoid DC(pDC)からインターフェロンalphaが殆ど産生されないことを明らかにした。さらに抗TLR7抗体、抗TLR9抗体を樹立して、pDCにおけるTLR7とTLR9の局在をコンフォーカル顕微鏡にて調べたところ、TLR7は刺激前からライソソームに存在していた。加えてTLR7とTLR9の局在は異なっていた。これらのことはTLR7が、刺激後反応の場であるライソソームに移行するというHiddie L.Ploeghらの 2008年Natureの論文とは異なっていた。さらに我々はプリスタン投与によって誘導される初期の腹膜炎、後期の自己抗体産生にArl8bが重要な役割を果たしていることを明らかにしている。これらのことは科学雑誌Cellに投稿してreviewされ、再投稿の準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究はArl8b欠損マウスにおいて認められる角膜炎の原因を明らかにすることを目的とした。はじめに自己免疫疾患の可能性が考えられたため、免疫担当細胞のT細胞やB細胞が関わっているのかどうかを検討するために、末梢のT細胞とB細胞を欠損しているRag2マウスと交配してArl8bとRag2の二つの遺伝子を欠損したマウスを作製した。その結果、12匹中2匹が角膜炎を起こした。したがって今のところ自己免疫疾患の可能性は低いのではないかと考えている。Arl8b欠損マウス由来の樹状細胞ではTLR7リガンドに対する炎症性サイトカインの産生量が正常樹状細胞に比べて10倍も高い。このことからTLR7が原因での角膜炎の発症を明らかにするために、Arl8bとTLR7の二つの遺伝子を欠損したマウスを作製中である。さらに樹状細胞が原因で角膜炎が発症しているのかを明らかにするために、Arl8bを樹状細胞でだけで欠損させるマウスを作製中である。もう一つの可能性としてArl8b欠損マウスにおいて発症する角膜炎の原因が、角膜の修復異常によるものなのかを検討する実験を進める予定であるができていない。理由としては、ただ今科学雑誌Cellに再投稿予定の論文を作成中であり、Arl8b欠損マウスを角膜修復実験に使用する余裕がない状態である。しかし、この論文の投稿は全身性エリトマトーデスなどの自己免疫疾患の治療に関わるものであると考えており、医学の進歩に貢献できる。したがって、論文作成を優先順位の高いことと考えている。以上のことより、本研究課題の当初の研究目的の達成度は60％位であるが、当初の研究目的とは異なるものの医学の進歩に貢献できる仕事を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今までPlasmacytoid DCによるインターフェロンalpha産生にArl8bが重要な役割を果たすということを検討してきた。これからは、角膜炎の研究を進めるが、全身性エリトマトーデスとのかかわりをより詳しく検討する。MRL-lprマウスモデルやBXSB-Yaaマウスモデルなど全身性エリトマトーデスのモデルマウスを用いて検討する。既にMRL-lprバックグラウンドのArk8b欠損マウスは作製できており、マウスの数を増やして解析するだけとなっている。プリスタン投与における自己免疫性腎炎の発症に関してはC57BL/6マウスを用いて行い、野生型マウスにて抗自己抗体である抗核酸抗体が認められた。しかし、Ark8b欠損マウスでは抗核酸抗体がほとんど認められなかったのだが、有意差がぎりぎりであった。このことは、プリスタン投与により自己抗体は産生されるが腎炎が発症しないC57BL/6マウスで検討しているためと考えられ、腎炎を激烈に発症するBALB/cバックグラウンドのマウスに変えて検討する。プリスタン投与により炎症が発症するためにはTLR7が重要な役割を果たしていることは既に報告されており、我々はプリスタン投与により腹腔内に存在してくる可能性の高いTLR7の内因性リガンドの検討を行う。
本研究課題であるArl8b欠損マウスにおいて認められる角膜炎に関しては、樹状細胞が重要な役割を果たしているのかを検討する。既にCD11c-Creマウスと交配させて樹状細胞特異的にArl8bを欠損させる予定である。そして、TLR7が重要なのかどうかを検討するためにTLR7とArl8bの二つの遺伝子の欠損マウスを作製する。さらに、Arl8bが角膜の修復に関わっているのかどうかを検討するために、Arl8b欠損マウスを用いて角膜の修復実験を行う。
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