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ケミカルバイオロジーを利用した濾胞制御性T細胞分化機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07552
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分49070:免疫学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

高橋 大輔  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (40612130)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードTfr細胞 / 濾胞制御性T細胞 / ケミカルバイオロジー / イメージサイトメトリー / 自己免疫疾患 / TFR細胞分化誘導系 / イメーサイトメトリー / 濾胞制御性 T 細胞 / 自己抗体 / アレルギー疾患
研究開始時の研究の概要

本研究では、既知活性化合物やoff patent医薬品ライブラリーを、新規に開発したTFR細胞分化誘導系を用いてスクリーニングする。これによって、TFR細胞の分化や機能に与える分子をケミカルバイオロジーの手法を用いて多数同定する。その知見を基に、TFR細胞の分化機序の全貌に迫ると共に、TFR細胞を標的とした自己免疫疾患やアレルギー疾患の新規治療薬候補となる化合物を同定しその薬理効果をを検討する。

研究実績の概要

濾胞制御性T細胞 (follicular regulatory T cells: Tfr細胞)は、自己抗原を認識するIgG抗体 (自己抗体)やアレルギー応答に関与するIgE抗体の産生を抑制することで、自己免疫疾患やアレルギー疾患の発症抑制する上で重要な役割を果たしています。しかしながら、その分化機序については未解明な点が多く残っています。本研究では、in vitroのTfr細胞分化誘導系と、既知活性化合物やoff patent医薬品ライブラリーや放線菌由来の生理活性物質を組み合わせ、ケミカルバイオロ ジーの手法を用いることで、TFR細胞の分化に関わる分子を網羅的に同定する事を目的としています。また、放線菌由来培養上清中のTfr細胞分化誘導能を持つ生理活性物質の単理を目指しています。さらに、Tfr細胞分化誘導を持つ化合物を用いることで、TFR 細胞を標的とした自己免疫疾患やアレルギー疾患の新規治療薬候補の検証を行う予定です。
<既知活性化合物やoff patent医薬品ライブラリーについて> 2022年度以前に実施したTfr細胞分化誘導1次スクリーニングの結果を基に、3次スクリーニングを実施した。3次スクリーニングの結果2つのTfr細胞分化誘導化合物を同定しました。
<放線菌由来の生理活性物質について> 2023年度は、2022年度以前に実施した放線菌培養上清の3次スクリーニングの結果を基にフローサイトメトリーによって、さらに表面マーカーの解析をマルチパラメーターで実施しました。その結果、5種類に絞り込んでいた候補培養上清の中で、生体内のTfr細胞により類似した表現型を示す上清を同定しました。活性画分のさらなる分画とNMRを実施した結果、イオノフォアの一つであることを同定しました。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究課題は、申請書の研究計画に沿って、大きな問題を生じる事なく進捗していると考えている。
2023年度の当初計画の到達目標は、以下となります。既知活性化合物やoff patent医薬品で構成される化合物ライブラリーを使用する利点を生かし、2022年度年目までに同定するTfr細胞の分化や機能に関わる分子の役割を検証すること。多数の候補分子が同定されると期待される事から、全てを対象とするのは困難である為、本研究計画では特に転写因子に着目する。Tfr細胞を用いて、CRISPR/Cas9システムで遺伝子発現を欠損させる、もしくは強制発現させ、TFR細胞の分化や機能に与える影響を、フローサイトメトリーやトランスクリプトーム解析を用いて評価する。
CRISPR/Cas9システムで遺伝子発現を欠損させる、もしくは強制発現させる実験が未実施ですが、実験に必要な資材は揃えており、2024年度の初期に実施する予定となります。

今後の研究の推進方策

・ヒトのTfr細胞培養系も樹立済みです。そこでマウスの細胞を用いて高いTfr細胞分化誘導能を示した既知活性化合物やoff patent医薬品ライブラリーの化合物、 放線菌培養上清がヒトのTfr細胞の分化誘導も行うのか評価したいと考えています。
・高いTfr細胞分化誘導能を持つ化合物がTFR細胞の機能に与える影響を評価する予定です。化合物で処理したTfr細胞と、マウスから採取したB細胞とTfh細胞 を共培養する事で、Tfr細胞がB細胞の抗体産生を抑制する機能を評価します。
・Tfr細胞に対して、化合物が標的とする遺伝子を、CRISPR/Cas9システムによって遺伝子発現を欠損させる、もしくは遺伝子を強制発現させ、Tfr細胞の分化や機能に与える影響を、フローサイトメトリーやトランスクリプトーム解析を用いて評価したいと考えています。
・同定したTfr細胞の分化誘導を促進する化合物を用いて、Tfr細胞が発症抑制に重要な役割を果たす自己免疫・アレルギー疾患への治療効果を検証します。自己免疫疾患モデルは、コラーゲン誘発性関節炎モデル、アレルギー疾患モデルはイエダニ抗原誘導アレルギーを使用する予定です。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件)

  • [雑誌論文] Purified diet affects intestinal epithelial proliferation and barrier functions through gut microbial alterations2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Shiratori, Kisara M Hattori, Kazuaki Nakata, Takuma Okawa, Seiga Komiyama, Yusuke Kinashi, Yuma Kabumoto, Yuria Kaneko, Motoyoshi Nagai, Tomoko Shindo, Nobuko Moritoki, Yuki I Kawamura, Taeko Dohi, Daisuke Takahashi, Shunsuke Kimura, Koji Hase
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 36 (5) 号: 5 ページ: 223240-223240

    • DOI

      10.1093/intimm/dxae003

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] α-Glucosidase inhibitors boost gut immunity by inducing IgA responses in Peyer’s patches2023

    • 著者名/発表者名
      Hattori-Muroi Kisara、Naganawa-Asaoka Hanako、Kabumoto Yuma、Tsukamoto Kei、Fujisaki Yosuke、Fujimura Yumiko、Komiyama Seiga、Kinashi Yusuke、Kato Miki、Sato Shintaro、Takahashi Daisuke、Hase Koji
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 14 ページ: 1277637-1277637

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1277637

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Safe and efficient oral allergy immunotherapy using one-pot-prepared mannan-coated allergen nanoparticles2023

    • 著者名/発表者名
      Li Shunyi、Toriumi Hiroki、Takahashi Daisuke、Kamasaki Tomoko、Fujioka Yoichiro、Nagatoishi Satoru、Li Jinting、Liu Yiwei、Hosokawa Takanatsu、Tsumoto Kouhei、Ohba Yusuke、Katayama Yoshiki、Murakami Daisuke、Hase Koji、Mori Takeshi
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 303 ページ: 122381-122381

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2023.122381

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gut microbiota-derived lipid metabolites facilitate regulatory T cell differentiation2023

    • 著者名/発表者名
      Shiratori Hiroaki、Oguchi Hiroyuki、Isobe Yosuke、Han Kyu-Ho、Sen Akira、Yakebe Kyosuke、Takahashi Daisuke、Fukushima Michihiro、Arita Makoto、Hase Koji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 8903-8903

    • DOI

      10.1038/s41598-023-35097-5

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Novel HDAC1-Selective Inhibitor Attenuates Autoimmune Arthritis by Inhibiting Inflammatory Cytokine Production2022

    • 著者名/発表者名
      Wei Zhe, Naomi Hoshina, Yukihiro Itoh, Toshifumi Tojo, Takayoshi Suzuki, Koji Hase*, Daisuke Takahashi* (*equal correspondence)
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 45 号: 9 ページ: 1364-1372

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00321

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2022-09-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epithelial HVEM maintains intraepithelial T cell survival and contributes to host protection2022

    • 著者名/発表者名
      Goo-Young Seo*, Daisuke Takahashi , Qingyang Wang*, Zbigniew Mikulski, Angeline Chen, Ting-Fang Chou, Paola Marcovecchio, Sara McArdle, Ashu Sethi, Jr-Wen Shui, Masumi Takahashi, Charles D. Surh, Hilde Cheroutre, Mitchell Kronenberg (*equal contribution)
    • 雑誌名

      Sci Immuno.

      巻: 7 号: 73

    • DOI

      10.1126/sciimmunol.abm6931

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Retinoid X Receptor agonist directed to the large intestine ameliorates T-cell-mediated colitis in mce.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto R, Hase K et al.
    • 雑誌名

      Front Pharmacol. 2021, 12:

      巻: 12 ページ: 715752-715752

    • DOI

      10.3389/fphar.2021.715752

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of Novel Histone Deacetylase 6‐Selective Inhibitors Bearing 3,3,3‐Trifluorolactic Amide (TFLAM) Motif as a Zinc Binding Group2021

    • 著者名/発表者名
      Kurohara Takashi、Tanaka Keita、Takahashi Daisuke、Ueda Satoshi、Yamashita Yasunobu、Takada Yuri、Takeshima Hirokazu、Yu Shengwang、Itoh Yukihiro、Hase Koji、Suzuki Takayoshi
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 22 号: 22 ページ: 3158-3163

    • DOI

      10.1002/cbic.202100255

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Symbiotic polyamine metabolism regulates epithelial proliferation and macrophage differentiation in the colon2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Atsuo、Kurihara Shin、Takahashi Daisuke、Ohashi Wakana、Nakamura Yutaka、Kimura Shunsuke、Onuki Masayoshi、Kume Aiko、Sasazawa Yukiko、Furusawa Yukihiro、Obata Yuuki、Fukuda Shinji、Saiki Shinji、Matsumoto Mitsuharu、Hase Koji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 2105-2105

    • DOI

      10.1038/s41467-021-22212-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Epithelial HVEM promotes basement membrane synthesis and intraepithelial T cell survival and migration2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi*, Qingyang Wang*, Goo-Young Seo* (*equal contribution), Jr-wen Shui, Zbigniew Mikulski, Paola Marcovecchio, Masumi Takahashi, Charles D. Surh, Hilde Cheroutre, Mitchell Kronenberg
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2020.09.30.317628

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polyamines polarized Th2/Th9 cell-fate decision by regulating GATA3 expression2020

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Nakamura, Daisuke Takahashi*, Yutaka Nakamura, Takahiro Yamada, Mitsuharu Matsumoto* (*equal correspondence), Koji Hase
    • 雑誌名

      Arch Biochem Biophys

      巻: 693 ページ: 108587-108587

    • DOI

      10.1016/j.abb.2020.108587

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microbiota-derived butyrate limits the autoimmune response by promoting the differentiation of follicular regulatory T cells2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi, Naomi Hoshina, Yuma Kabumoto, Yuichi Maeda, Akari Suzuki, Hiyori Tanabe, Junya Isobe, Takahiro Yamada, Kisara Muroi, Yuto Yanagisawa, Atsuo Nakamura, ... Koji Hase
    • 雑誌名

      EBioMedicine

      巻: 58 ページ: 102913-102913

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2020.102913

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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