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グルタミンによるT細胞シグナル伝達と分化の統合的制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03504
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分49070:免疫学関連
研究機関愛媛大学

研究代表者

山下 政克  愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (00311605)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードT細胞 / グルタミン / シグナル伝達 / 解糖系 / ヒストンH3K27 / 脱メチル化 / 代謝 / エピジェネティクス / 免疫疾患 / Jak阻害剤 / リソソーム / オートファジー / 免疫 / Pgam1
研究開始時の研究の概要

T細胞における、シグナル伝達研究と増殖・分化研究の間には大きなギャップが存在している。申請者らは、そのギャップを埋める細胞応答が、抗原認識に伴って誘導される代謝リプログラミングであると考えている。本申請では、(1)グルタミンによる代謝リプログラミング制御機構、(2)代謝リプログラミングを介したT細胞シグナル伝達調節機構、(3)代謝リプログラミングを介したT細胞分化制御機構を明らかにし、最終的には、(4)代謝調節による新規免疫制御の方法論の確立を目指す。

研究成果の概要

T細胞抗原認識に伴う解糖系の活性亢進は、グルタミン代謝の活性化に必要であり、グルタミンはmTORの持続的活性を介して解糖系の活性化を維持していることが分かった。つまり、解糖系とグルタミン代謝はフィードフォワードループを形成することでTCRやサイトカイン受容体を介したシグナルを遷延させ、T細胞の活性化を維持している可能性が示唆された。今回の結果から、抗原認識に伴うT細胞における解糖系活性化は、正常なT細胞依存的免疫応答の誘導に必須であるとともに、免疫疾患治療の治療標的になることが明らかとなった。また、グルタミンがオートファジーの調節を介してT細胞老化を制御している可能性も見出している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グルタミンが活性化T細胞における解糖系、シグナル伝達の維持に必要であることが明らかにするとともに、活性化T細胞におけるグルタミン(代謝)がオートファジーの調節を介してT細胞老化を制御している可能性を新たに見出したことが、今回の研究成果の学樹的意義である。また、グルタミン流入阻害やT細胞解糖系酵素阻害が免疫疾患の治療標的になることを示したことは、免疫抑制による疾患治療の新しい選択肢を提示したという点において社会的なインパクトは大きい。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The histone demethylase Utx controls <scp>CD8</scp> <sup>+</sup> T‐cell‐dependent antitumor immunity via epigenetic regulation of the effector function2023

    • 著者名/発表者名
      Noda Haruna、Suzuki Junpei、Matsuoka Yuko、Matsumoto Akira、Kuwahara Makoto、Kamei Yoshiaki、Takada Yasutsugu、Yamashita Masakatsu
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: - 号: 7 ページ: 2787-2797

    • DOI

      10.1111/cas.15814

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Inhibition of Glycolysis in T Cells by a Jak Inhibitor Ameliorates the Pathogenesis of Allergic Contact Dermatitis in Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Michiko Okamoto, Miyuki Omori-Miyake, Makoto Kuwahara, Masataka Okabe, Mariko Eguchi, Masakatsu Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Investigative Dermatology

      巻: - 号: 10 ページ: 1973-1982.e5

    • DOI

      10.1016/j.jid.2023.03.1667

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Senescent <scp>CD8</scp> <sup>+</sup> T cells acquire <scp>NK</scp> cell‐like innate functions to promote antitumor immunity2023

    • 著者名/発表者名
      Kakuda Toshio、Suzuki Junpei、Matsuoka Yuko、Kikugawa Tadahiko、Saika Takashi、Yamashita Masakatsu
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: x 号: 7 ページ: 2810-2820

    • DOI

      10.1111/cas.15824

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glucocorticoid imprints a low glucose metabolism onto CD8 T cells and induces the persistent suppression of the immune response2022

    • 著者名/発表者名
      Konishi Amane、Suzuki Junpei、Kuwahara Makoto、Matsumoto Akira、Nomura Shunsuke、Soga Tomoyoshi、Yorozuya Toshihiro、Yamashita Masakatsu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 588 ページ: 34-40

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.12.050

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Insomnia and depressive behavior of MyD88-deficient mice: Relationships with altered microglial functions2022

    • 著者名/発表者名
      Mohammed E. Choudhury, Kanta Mikami, Yuiko Nakanishi, Taisei Matsuura, Ryo Utsunomiya, Hajime Yano, Madoka Kubo, Rina Ando, Jun Iwanami, Masakatsu Yamashita, Masahiro Nagai, JunyaTanaka
    • 雑誌名

      Journal of Neuroimmunology

      巻: 363 ページ: 577794-577794

    • DOI

      10.1016/j.jneuroim.2021.577794

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Loss of H3K27 Histone Demethylase Utx in T Cells Aggravates Allergic Contact Dermatitis2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takashi、Omori-Miyake Miyuki、Maruyama Saho、Okabe Masataka、Kuwahara Makoto、Honda Hiroaki、Miura Hiromasa、Yamashita Masakatsu
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 207 号: 9 ページ: 2223-2234

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2001160

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] T cell-specific deletion of Pgam1 reveals a critical role for glycolysis in T cell responses.2020

    • 著者名/発表者名
      Toriyama K, Kuwahara M, Kondoh H, Mikawa T, Takemori N, Konishi A., Yorozuya T, Yamada T, Soga T., Shiraishi A, and Yamashita M.
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01122-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glycolysis and subsequent mevalonate biosynthesis play an important role in Th2 cell differentiation.2020

    • 著者名/発表者名
      Yagi Y, Kuwahara M, Suzuki J, Imai Y and Yamashita M.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 530 号: 2 ページ: 355-361

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.08.009

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] T細胞における解糖経路の阻害はアレルギー性接触皮膚炎の病態を改善する2022

    • 著者名/発表者名
      岡本典子、ミヤケ深雪、桑原誠、江口真理子、山下政克
    • 学会等名
      日本アレルギー学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] T細胞自然免疫応答の代謝-エピゲノム調節とアレルギー性気道炎症慢性化への関与2022

    • 著者名/発表者名
      桑原誠、松岡祐子、鈴木淳平、山下政克
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tumor suppressor Menin, a regulator of T cell senescence2022

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Yamashita
    • 学会等名
      23rd Northern Asian Symposium 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Utx, a histone demethylase, promotes anti-tumor response of CD8 T cells over epigenetic regulation of Cxcr3 expression2022

    • 著者名/発表者名
      Haruna Noda、Junpei Suzuki、Kana Taguchi、Kanako Nishiyama、Akari Murakami、Yoshiaki Kamei 、Masakatsu Yamashita
    • 学会等名
      第81回日本がん学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] グルタミンによるCD8 T細胞がん免疫応答の制御2022

    • 著者名/発表者名
      山下政克
    • 学会等名
      第8回がんと代謝研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 愛媛大学大学院医学系研究科免疫学・感染防御学講座

    • URL

      https://www.m.ehime-u.ac.jp/school/immunology/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 愛媛大学大学院医学系研究科免疫学・感染防御学

    • URL

      https://www.m.ehime-u.ac.jp/school/immunology/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 愛媛大学大学院医学系研究科 免疫学・感染防御学

    • URL

      https://www.m.ehime-u.ac.jp/school/immunology/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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