• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

Rap1によるインテグリン非依存的T細胞活性化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K06601
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
研究機関関西医科大学

研究代表者

植田 祥啓  関西医科大学, 医学部, 准教授 (90533208)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードRap1 / インテグリン / T細胞 / 増殖 / T細胞シグナル伝達
研究開始時の研究の概要

低分子量G蛋白質Rap1と下流の活性化分子talin1, kindlin-3はリンパ球接着に重要なインテグリン活性化を調節する。意外にも、Rap1, talin1, kindlin3を欠損するT細胞で接着非依存性にTCRによるT細胞の増殖応答が低下することが明らかとなったため, 本研究においては、これらの分子が非接着依存性にTCRシグナル伝達に必須の役割を果たす機序を明らかにする。この研究により, インテグリンとその制御因子がT細胞を活性化する機序が明らかとなり, Rap1, kindlin-3, Talin1を標的としたT細胞の活性化を調節する分子標的薬の開発に貢献することができると考えられる

研究実績の概要

T細胞は抗原刺激によって樹状細胞と強固に接着し増殖してエフェクター細胞に分化する。
低分子GTPアーゼRap1は、ケモカインや抗原刺激によって活性化され、インテグリン活性化因子とインテグリンの細胞内領域の結合を促進することでリンパ球の接着分子インテグリンを活性化して細胞間接着を誘導する。
Rap1欠損をよびインテグリン活性化因子を欠損するT細胞は、外からICAMのようなインテグリンリガンドを導入せずともanti-CD3による抗原受容体とanti-CD28による補助刺激に対して増殖因子IL-2の受容体発現および増殖が顕著に低下する。T細胞は、樹状細胞との接着だけでなく、LFA1とICAM1を介したT細胞同士間接着を介して増殖やT細胞の分化を促進すると考えられている。そこでLFA1欠損T細胞において抗原刺激に対する増殖応答を検討すると増殖が低下したものの、Rap1欠損をよびインテグリン活性化因子に比べて低下の程度が小さいかった。したがって、Rap1欠損やインテグリン活性化因子欠損T細胞の増殖応答の低下はLFA1では説明できない。Rap1抑制因子RASA3とSIPA1の二重欠損T細胞ではRap1が恒常的に活性化する。この欠損T細胞ではIL-2受容体発現と増殖が上昇したことから、Rap1の活性化はRap1欠損とは逆にT細胞の活性化を増強する。この増強はLFA1欠損により、野生型T細胞と同程度に低下したことから、Rap1の活性増強による増殖応答の上昇はLFA1/ICAM1を介したインテグリン接着の増強によるものだと考えられた。このことから、Rap1はLFA1依存的・非依存的な経路により、T細胞の活性化、増殖を正に制御していることとが明らかとなった。

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

T細胞の増殖応答におけるRap1シグナルの増減とインテグリンLFA1の関係が明らかとなった点については順調である。
今後、インテグリン依存的なシグナルと、非依存的なシグナルが明らかにしていくために、T細胞受容体シグナルの変動を定量的に観察するために、高解像度のコンフォーカルイメージングやフローサイトメトリーやイメージストリームを用いた定量的な方法を早く確立していく必要がある。

今後の研究の推進方策

1) Rap1, talin1, kindlin-3欠損ナイーブT細胞を単離し, 固相化抗CD3抗体と抗CD28抗体により刺激してTCR刺激によるCD3の細胞内領域のチロシンリン酸化, その下流のZap70とLAT/SLP76のリン酸化、PLCγ活性化過程、および後半のシグナルのCa2+経路, MAPK経路, Akt経路の活性化過程, NFAT, AP-1そしてNFkBなどの転写因子の核移行の過程をリン酸化の測定や免疫染色による局在検討およびイメージストリームによるビッグデータ定量的解析により同定する。
2)Rap1, talin1, kindlin-3欠損T細胞ではIL-2Rの発現が低下のため, Th1やTh2産生に影響する可能性がある。そこで, これらのナイーブCD4陽性T細胞を単離し, Th1, Th2, Th17, Treg, Tfhへの分化をサイトカイン産生(IFNγ, IL-4, IL-17など)や責任転写因子(T-bet, GATA3, RORγcなど)の発現の測定により検討する。CD8陽性T細胞の場合は記憶細胞とエフェクター細胞への分化を測定する.
3)Rap1, talin1, kindlin-3がアクチン骨格の制御を介してTCRシグナルを調節する可能性を検討するため, Rap1, talin1, kindlin-3欠損ナイーブT細胞のTCR刺激によるRhoGTPaseの活性化をプルダウンやFRETにより測定する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Rap1 organizes lymphocyte front-back polarity via RhoA signaling and talin12023

    • 著者名/発表者名
      Ueda Yoshihiro、Higasa Koichiro、Kamioka Yuji、Kondo Naoyuki、Horitani Shunsuke、Ikeda Yoshiki、Bergmeier Wolfgang、Fukui Yoshinori、Kinashi Tatsuo
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 8 ページ: 107292-107292

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107292

    • 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] The critical role of Rap1-GAPs Rasa3 and Sipa1 in T cells for pulmonary transit and egress from the lymph nodes2023

    • 著者名/発表者名
      Horitani Shunsuke、Ueda Yoshihiro、Kamioka Yuji、Kondo Naoyuki、Ikeda Yoshiki、Naganuma Makoto、Kinashi Tatsuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 14 ページ: 1234747-1234747

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1234747

    • 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] Thymocyte Development of Humanized Mice Is Promoted by Interactions with Human-Derived Antigen Presenting Cells upon Immunization2023

    • 著者名/発表者名
      Fukuhara Takataro、Ueda Yoshihiro、Lee Sung-Il、Odaka Tokifumi、Nakajima Shinsuke、Fujisawa Jun-Ichi、Okuma Kazu、Naganuma Makoto、Okazaki Kazuichi、Kondo Naoyuki、Kamioka Yuji、Matsumoto Mitsuru、Kinashi Tatsuo
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 14 ページ: 11705-11705

    • DOI

      10.3390/ijms241411705

    • 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] Distinct bidirectional regulation of LFA1 and α4β7 by Rap1 and integrin adaptors in T?cells under shear flow2023

    • 著者名/発表者名
      Kamioka Yuji、Ueda Yoshihiro、Kondo Naoyuki、Tokuhiro Keizo、Ikeda Yoshiki、Bergmeier Wolfgang、Kinashi Tatsuo
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 6 ページ: 112580-112580

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112580

    • 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
  • [学会発表] ap1-Talin1 axis facilitates front-back cell polarity independent of talin1 binding to integrins in lymphocyes2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ueda, Koichiro Higasa, Yuji Kamioka, Naoyuki Kondo, Shunsuke Horitani, Yoshiki Ikeda, Wolfgang Bergmeier, Yoshinori Fukui, Tatsuo Kinashi
    • 学会等名
      The 52st Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Distinct bidirectional regulation of integrins by Rap1, talin1 and kindlin-3 in T cells under shear flow. T2024

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kamioka, Yoshihiro Ueda, Naoyuki Kondo, Tatsuo Kinashi
    • 学会等名
      The 52st Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Rap1-GAPs Rasa3 and Sipa1 are required for pulmonary transit and egress from the lymph nodes in T cells.2024

    • 著者名/発表者名
      Shunske Horitani, Yoshihiro Ueda, Yuji Kamioka, Naoyuki Kondo, and Tatsuo Kinashi
    • 学会等名
      The 52st Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology ,2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi