Generation of gene-modified mice by targeting on innate immune receptor family and analysis of the function of these receptors by using human disease-models.
| Project/Area Number |
20H03176
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
唐 策 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 客員教授 (00572166)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩倉 洋一郎 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 教授 (10089120)
角田 茂 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (80345032)
Chung Soo・hyun 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 助教 (40712443)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥13,260,000 (Direct Cost: ¥10,200,000、Indirect Cost: ¥3,060,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
|
|---|
| Keywords | C型レクチン受容体 / 腸管免疫 / 腫瘍免疫 / 自己免疫疾患 / Dectin-1 / C型レクチン / 自然免疫受容体 / 疾患モデル / ノックアウトマウス / CRISPR-Cas |
|---|
| Outline of Research at the Start |
不明な誘因で引き起こした自己免疫疾患や炎症性腸疾患に対する予防法及び新たな治療法の開発が強く求められている。C型レクチンファミリーDectin-1、Dectin-2、Dcir、Clec1a、Clec12a、Clec12b、Clec3b関連遺伝子の改変マウスを作製し、これらの受容体の生理機能を解析する。これまでの研究により、C型レクチンは炎症、自己免疫などに関与していることが示唆されており、本研究ではこれらの分子による疾患の病態制御メカニズムを明らかにし、最終的に創薬に繋げると考えている。これまでおよび本研究により作製する予定の遺伝子改変マウスを今後広く配布し、実験動物学分野の研究促進をはかる。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、コロナ流行が拡大していたが、研究が計画通り順調に進んでいた。具体的に、１．腸管の腫瘍形成におけるDectin-1の役割解析において、APCmin背景のIL-22BPとDectin-1のダブル欠損マウスでは、APC-Dectin-1欠損より小腸と大腸のポリプ形成が激しく亢進し、生存率も著しく短縮した現象が見られ、Dectin-1の下流ではIL-22BPを抑制することによって腸管腫瘍の発症を促進させることが分かった。また、Card9とDectin-1のダブル欠損マウスでは、AOM-DSSによる大腸腫瘍形成はDectin-1のシングル欠損と大きな変化がなく、野生型マウスより軽減することから、Dectin-1は主にCard9を介して腫瘍形成に働くことが分かった。2. NK細胞依存性腫瘍の病態制御のおけるDectin-1の機能解析について、B16F10のメラノーマ株を欠損マウスに注射し肺転移を観察した結果は、腫瘍細胞の転移と増殖がDectin-1欠損マウスでは野生型より顕著に軽減した。この結果はeLife. 2014; 3: e04177で発表した結果と逆で、従来法で作製した129/B6背景の欠損マウスが例え9世代バッククスしてもClec7aと同じ6番染色体にあるNK1.1や他のC型レクチンが依然入ってこないことが分かった。３．自己免疫疾患である多発性硬化症の制御におけるClec1aの役割解析が進んでおり、今年度でまとめた結果を論文してからExp. Anim投稿し、正式にアクセプトされた。４．腸管関連疾患である大腸炎と大腸腫瘍形成におけるDCIRの役割解析を進み、DCIRが腸管骨髄由来細胞で発現し、IL-1b産生を抑制することによってILC3からGM-CSFの産生を抑制しDSS大腸炎とAOM-DSS誘導大腸腫瘍の発症を促進させることを明らかにし、まとめた論文を投稿中である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度では、当初予定のC型レクチン受容体とそれらの下流関連遺伝子の欠損マウスの作製がすべてCRISPR-CASとMicroinjection法で完了し、それらのノックアウトマウスを用いた解析も順調に進んでいた。その中に、特にDectin-1の下流で制御しているIL-22BPとDectin-1のダブル欠損マウスでは完全にDectin-1シングル欠損による大腸腫瘍の軽減を中和したことで、IL-22BPがDectin-1に制御されている大腸がんの病態形成を調整する肝心因子であることを明らかにした。一方、従来のES細胞遺伝子相同組み換法により作製したDectin-1欠損マウスでは、NK1.1などのNK細胞関連C型レクチンがES細胞の遺伝子背景により自然欠失したことを以前から気づき、新たにCRISPR-CAS法でピュアなC57BL/6背景のDectin-1欠損マウスを作製し、それを用いてNK細胞依存性メラノーマの肺転移と増殖におけるDectin-1の役割解析を行ったところ、以前の報告と反して、Dectin-1はむしら肺の腫瘍転移や増殖をヘルプすることを明らかにし、遺伝子欠損マウスの従来作製法が場合によって大きな欠点があることが分かった。また、ヒト多発性硬化症のマウスのモデルであるEAEの病態形成におけるClec1aの役割解析が順調に進み、まとめた論文を投稿することができ、Exp. Animを正式にアクセプトされた。大腸炎と大腸腫瘍形成におけるDCIRの役割解析も予定通り進み、プロジェクトがほぼ完了し、現在Cell Reportsに投稿中である。さらに、当初予定のなかったIL-22ともう一つのCLRであるClec5aの遺伝子欠損マウスは、今年度で課題の進捗により解析の必要性が出てきており、作製を行って成功した。現在２系統のＦ1を順調に繁殖しており、当初の計画以上に進展していると言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2022年度において、現在までの進捗によって計画通り研究を進めると予定している。具体的に、１．腸管の腫瘍形成におけるDectin-1の役割解析では、Dectin-1の下流でIL-22BPの制御機構を明らかにし、年度内に結果をまとめて、論文を書いてから投稿する予定である。２．NK細胞依存性腫瘍の病態制御におけるDectin-1の役割解析のほうは、計画通り研究を進め、年度内に解析を完了させて論文を投稿する予定である。３．腸管関連疾患の病態形成におけるDCIRの役割解析のほうも、現在立てている計画に従ってrevise中の追加実験を行い、論文を再投稿する予定である。４．Clec12bとClec12aのDSS大腸炎のフェノタイプが前年度で確認されたため、2022年度ではこの二つのCLRの下流シグナル解析を行い、DSSまたはナイーブT細胞移入誘導大腸炎の病態制御におけるそれらの役割の分子メカニズムを明らかにし、論文を投稿する予定である。５．新しく作製したIL-22の遺伝子欠損マウスのF２世代でKOのhomozygousを得てから、以上のCLR下流シグナル解析に使用する予定である。Clec5aが細菌などの微生物を認識する報告があるため、腸内フローラの中にどのような細菌を認識するのか、それらの腸内細菌を認識することによって、どの生理機能を持つか、どの腸管関連疾患に役割を果たすかについて、解析を行う予定である。できるだけ最終年度においてすべての課題を完了させ、論文を投稿する予定である。
|
Report
(2 results)
Research Products
(35 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] IL-1β-driven osteoclastogenic Tregs accelerate bone erosion in arthritis2021
Author(s)
Levescot Anais、Chang Margaret H.、Schnell Julia、Nelson-Maney Nathan、Yan Jing、Mart?nez-Bonet Marta、Grieshaber-Bouyer Ricardo、Lee Pui Y.、Wei Kevin、Blaustein Rachel B.、Morris Allyn、Wactor Alexandra、Iwakura Yoichiro、Lederer James A.、Rao Deepak A.、Charles Julia F.、Nigrovic Peter A.
-
Journal Title
Journal of Clinical Investigation
Volume: 131
Issue: 18
Pages: 1-10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
[Journal Article] Obesity accelerates hair thinning by stem cell-centric converging mechanisms2021
Author(s)
Morinaga H, Mohri Y, Grachtchouk M, Asakawa K, Matsumura H, Oshima M, Takayama N, Kato T, Nishimori Y, Sorimachi Y,?Takubo K, Suganami T, Iwama A, Iwakura Y, Dlugosz AA, Nishimura EK.
-
Journal Title
Nature
Volume: 595
Issue: 7866
Pages: 266-271
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Production of IL-17A at innate immune phase leads to decreased Th1 immune response and attenuated host defense against infection with Cryptococcus deneoformans2020
Author(s)
Sato K, Yamamoto H, Nomura T, Kasamatsu J, Miyasaka T, Tanno D, Matsumoto I, Kagesawa T, Miyahara A, Zong T, Oniyama A, Kawamura K, Yokoyama R, Kitai Y, Ishizuka S, Kanno E, Tanno H, Suda H, Morita M, Yamamoto M, Iwakura Y, Ishii K, Kawakami K
-
Journal Title
The Journal of Immunology
Volume: 205
Issue: 3
Pages: 686-698
DOI
Related Report
Peer Reviewed
-
-
-
-
