記憶Ｔ細胞によるマラリア肝細胞期感染防御全貌の蛍光生体イメージング

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Mutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity
• Project/Area Number: 25113717
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 由井 克之 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (90274638)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: イメージング / マラリア / Ｔ細胞 / 感染防御 / 肝蔵

Research Abstract

マラリア原虫のスポロゾイトはまず肝細胞に感染する。このステージでは特異的CD8+ T細胞が感染防御に有効である。これまでの研究で、特異的CD8+ T細胞が感染肝細胞周囲にクラスターを形成し、原虫排除に至ることを、モデル原虫抗原卵白アルブミンOVAを用いた生体イメージングの系で示してきた。本研究ではこの実験系をさらに進め、肝臓内の樹状細胞、クッパー細胞、NK細胞などが肝細胞期防御にどのように関わるか、さらに記憶CD8+T細胞の動態とナイーブＴ細胞の動態の比較について、多光子レーザー顕微鏡を用いた生体イメージングにより解明することを主な目的としている。
多種類の細胞を観察するため、多色同時解析が可能なように顕微鏡の設定条件を改善すると共に、マラリア原虫は従来のgfp発現原虫に加えて、赤系の蛍光色素tdTomatoとOVAを発現する原虫を作成した。この原虫を用いることにより、組織特異的にegfpを発現するマウスを使用することが可能になり、Ｔ細胞と原虫に加えて、様々な肝臓内の細胞を同時にイメージングすることが可能となる。免疫記憶細胞については、当初DsRed発現OVA特異的Ｔ細胞をマウスに受け身移入し、OVAを免疫することにより記憶細胞樹立の試みを行ったが、宿主側にDsRedタンパクに対する免疫応答が誘導されて、長期間の内には移入したＴ細胞が拒絶されてしまった。現在は、egfpを発現するＴ細胞を用いて免疫記憶細胞を作ることに計画変更し、実験を進めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

この一年間は、研究準備期間ともいえる期間で、機器設定や必要な原虫の作成、マウスの収集をを行った。またイメージングの人材育成も行った。準備はおおむね整ったので、二年目には予定した実験を順次行いデータを集める予定である。

Strategy for Future Research Activity

実験計画はおおむね順調に進んでいる。マラリア肝細胞期の研究は、蚊を飼育してスポロゾイトを集めるなど実験準備に時間がかかる。この実験サイクルを確実に回すことにより、効率良く実験を行うことができるようにする。

Research Products

• [Journal Article] IRF4 in dendritic cells inhibits IL-12 and controls Th1 immune responses against Leishmania major. (2014)
  • Author(s): Akbari, M., Honma, K, Kimura, D., Miyakoda, M., Kimura,K, MatsuyamaT., Yui, K.
  • Journal Title: J. Immunol Volume: 192 Pages: 2271-2279
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1301914.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Closeup: Cross-presentation of malaria antigen by brain microvessels: why CD8+ T cells are critical for the pathogeneisis of cerebral malaria. (2013)
  • Author(s): Yui,K.
  • Journal Title: EMBO Mol. Med. Volume: 5 Pages: 899-901
  • DOI: 10.1002/emmm.201302849.
• [Journal Article] CD8+ T cells specific for a malaria cytoplasmic antigen form clusters around infected hepatocytes and are protective at the liver stage of infection (2013)
  • Author(s): Kimura, K., Kimura, D., Matsushima, Y., Miyakoda, M., Honma, K., Yuda, M., Yui, K.
  • Journal Title: Inf. Immun. Volume: 81 Pages: 3825-3834
  • DOI: 10.1128/IAI.00570-13.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CD8+ T cells specific for a malaria cytoplasmic antigen form clusters are Smad2/3 and IRF4 play a cooperative role in Interleukin-9-producing T cell induction (2013)
  • Author(s): Tamiya, T, Ichiyama, K, Kotani, H, Fukaya, T, Sekiya T, Shichita, T, Honma, K, Yui, K Matsuyama, T, Nakao, T, Fukuyama, S, Inoue, H, Nomura, M, Yoshimura, A.
  • Journal Title: J. Immunol., Volume: 191 Pages: 2360-2371
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1301276
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Splenic delivery system as DNA vaccination platform using ternary complexes, (2013)
  • Author(s): Kurosaki, T., Kitahara, T., Miyakoda, M., Yui, K., Sasaki, H.,
  • Journal Title: Biol Pharm Bull Volume: 36 Pages: 1800-1806
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Flt3 ligand treatment modulates rodent parasitemia infection via MyD88 and IFN-γ-dependent mechanisms. (2013)
  • Author(s): Tamura, T, Akbari, M., Kimura K., Kimura, D., Yui, K
  • Journal Title: Parasite Immunol. Volume: 36 Pages: 87-99
  • DOI: 10.1111/pim.12085.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マラリア原虫特異的CD4+ T細胞は、IL-27を介してCD4+ T細胞の防御機能を抑制する (2014)
  • Author(s): 木村大輔、都田真奈、木村一美、本間季里、原博満、堀昌平、吉田裕樹、由井克之
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 松山市愛媛大学城北キャンパス
  • Year and Date: 20140327-20140328
• [Presentation] T cell responses during infection with Plasmodium berghei ANKA (2014)
  • Author(s): 由井克之
  • Organizer: Mini symposium on malaria immunopathology
  • Place of Presentation: 吹田市大阪大学IFrec
  • Year and Date: 20140115-20140115
  • Invited
• [Presentation] IL-27 is produced by CD4＋ T cells during infection with malaria parasites and inhibits protective immune responses (2013)
  • Author(s): Kimura D, Miyakoda M, Kimura K, Honma K, Hara H, Hori S, Yoshida H, Yui K
  • Organizer: 第４２回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉市幕張メッセ
  • Year and Date: 20131211-20131213
• [Presentation] IRF4 is critical for proliferation and effector differentation of CD8＋ T cells (2013)
  • Author(s): Miyakoda M, Honma K, Kimura D, Kimura K, Matsuyama T, YUI K,
  • Organizer: 第４２回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉市幕張メッセ
  • Year and Date: 20131211-20131213
• [Presentation] CD8＋ T cells form clusters around infected hepatocytes protecting against liver-stage infextion with plasmodium berghei ANKA (2013)
  • Author(s): Kimura K, Kimura D, Miyakoda M, YUI K
  • Organizer: 第４２回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉市幕張メッセ
  • Year and Date: 20131211-20131213
• [Presentation] Flt3 ligand treatment inhibits parasitemia during infection with rodent malaria parasites via MyD88-and IFN-g-dependent mechanisms (2013)
  • Author(s): Tamura T, Kimura K, Yui K
  • Organizer: 第４２回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 千葉市幕張メッセ
  • Year and Date: 20131211-20131213
• [Remarks] 長崎大学大学院医歯薬学総合研究科新興感染症病態制御学系専攻免疫学分野
  • URL: http://www.med.nagasaki-u.ac.jp/mmi/im/