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病原体センサーSTINGの活性を制御するT細胞特有の脂質スイッチシステムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15476
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分49070:免疫学関連
研究機関公益財団法人かずさDNA研究所

研究代表者

菅野 敏生  公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 特任研究員 (90849291)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードCD4 T細胞 / 脂質代謝 / 抗ウイルス応答 / SCD2 / STING / cGAMP / インフルエンザウイルス / 免疫学 / cGAS-STING / 脂質合成 / T細胞 / 免疫 / 脂肪酸
研究開始時の研究の概要

脂質合成の律速酵素ACC1の遺伝子欠損によりT細胞依存的な抗ウイルス活性が増強されることが予備的実験によりわかっている。興味深いことに、この抗ウイルス応答の増強には、 細胞内の核酸を認識する機構であるcGAS-STING経路の活性化が不可欠であった。cGAS-STING経路は抗ウイルス応答性のI型IFNの制御を担うことで注目されている一方で、脂質代謝を介したcGAS-STINGの制御機構については不明な点が多い。本研究では、「どのような脂質」が「どのようにしてcGAS-STINGの制御」を行うかに着目をして、新規抗ウイルス制御機構の解明を目的としている。

研究成果の概要

これまでに、T細胞の脂質代謝経路の制御により、抗ウイルス応答が誘導されることを明らかにした。本研究案では「脂質代謝による抗ウイルス応答の誘導機構の解明」を目的としている。
進捗・結果は次の通りである。1: CRISPR/Cas9による遺伝子編集および高精度リピドミクス解析を用いて、抗ウイルス応答の誘導には、一価の不飽和脂肪酸の欠乏が大事であることがわかった。2: 脂質代謝の制御により、細胞内ウイルスセンサーSTINGを活性化するcGAMPが増大することがわかった。3:項目1で同定された一価不飽和脂肪酸の合成酵素の阻害剤が、インフルエンザウイルス感染へのマウスの生存率を改善することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

I型IFNは抗ウイルス応答に重要なサイトカインであり、自然免疫系の細胞より多く産生される。今回我々が見つけた現象として、脂肪酸代謝の制御により獲得免疫系のCD4 T細胞からI型IFNが産生されることを新たに見つけることができた。また我々は、ウイルスは自身を複製するのに宿主の脂肪酸を利用することにも着目をしている。そのため、究極的には、本研究成果をさらに発展させることで、脂肪酸代謝の調節により、 I型IFNを高産生するT細胞の誘導を促すとともに、ウイルスの複製に必要な脂肪酸を断つ、生体に二重の作用を及ぼす新規抗ウイルス薬の開発ができると考えている。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] SCD2-mediated cooperative activation of IRF3-IRF9 regulatory circuit controls type I interferon transcriptome in CD4+ T cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kanno Toshio、Miyako Keisuke、Nakajima Takahiro、Yokoyama Satoru、Sasamoto Shigemi、Asou Hikari K.、Ohara Osamu、Nakayama Toshinori、Endo Yusuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 904875-904875

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.904875

    • 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] SCD2-mediated monounsaturated fatty acid metabolism regulates cGAS-STING-dependent type I IFN responses in CD4+ T cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kanno Toshio、Nakajima Takahiro、Yokoyama Satoru、Asou Hikari K.、Sasamoto Shigemi、Kamii Yasuhiro、Hayashizaki Koji、Ouchi Yasuo、Onodera Taishi、Takahashi Yoshimasa、Ikeda Kazutaka、Hasegawa Yoshinori、Kinjo Yuki、Ohara Osamu、Nakayama Toshinori、Endo Yusuke
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4(1) 号: 1 ページ: 820-820

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02310-y

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] SCD2-mediated cooperative activation of IRF3-IRF9 regulatory circuit controls type I interferon transcriptome in CD4+ T cells2022

    • 著者名/発表者名
      菅野 敏生
    • 学会等名
      第51回 日本免疫学会学術集会,2022年
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 病原体センサーSTING活性を誘導する脂質代謝経路の解明2022

    • 著者名/発表者名
      菅野 敏生
    • 学会等名
      第31回 Kyoto T Cell Conference (KTCC), 2022年
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SCD2-mediated monounsaturated fatty acid metabolism regulates cGAS-STING-dependent type I IFN responses in CD4+ T cells2021

    • 著者名/発表者名
      菅野 敏生
    • 学会等名
      第50回 日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 論文掲載のプレスリリース

    • URL

      https://www.kazusa.or.jp/news/pr20220914/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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