| 研究課題/領域番号 |
23K14117
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分42040:実験動物学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
三浦 健人 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (70802742)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2024年度)
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| 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)
2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | T細胞 / TCR / T細胞クローンマウス / シングルセル解析 / dual TCR T細胞 / TCRレパトア解析 / クローンマウス / シングルセル / 体細胞核移植 / レパトア解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
【目的】 2種類のT細胞受容体 (TCR) を発現するdual TCR T細胞の生体内での役割を解明する。
【課題】dual TCR T細胞は自己免疫疾患の発症原因となる可能性がある。しかし、その機能を既存技術で解析することは難しい。
【解決方策】 全身で単一のTCRを発現するT細胞クローンマウスを活用することで、dual TCR T細胞を効率的に解析できる実験モデルを樹立する。また、dual TCR T細胞由来のクローンマウス個体を作出し、各種免疫疾患におけるdual TCR T細胞の役割に迫る。
【期待される成果】新たな免疫研究領域の創成に寄与する実験モデルを、核移植技術を利用して確立する。
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| 研究実績の概要 |
本研究はdual TCR T細胞の生物学的役割と疾患との関連性を解明することを目的としている。dual TCR T細胞は2種類のT細胞受容体 (TCR) を同時に発現する特殊な細胞であり、これが自己免疫疾患等の疾患の発症原因となる可能性が指摘されている。しかし、生体内での出現頻度が低く、その機能を解析するのが困難であったため、その生物学的意義や疾患関連性の解明は遅れている。本研究は、特定の抗原に応答する単一のTCRを全身で発現するT細胞クローンマウスを用いて、別の抗原で感作・刺激培養を行うことで、dual TCR T細胞が高頻度で出現することを利用して作出するdual TCR T細胞解析マウスモデルを用いて、dual TCR T細胞の理解を試みる。
本年度は、上記のマウスモデルのリンパ節細胞を用いてシングルセルでのTCRレパトア解析を詳細に行った。その結果、TCRbに関して、dual TCR T細胞は「元々有していた特定の抗原に反応するTCRb」と「元々は野生型だったアレルから新たに再構成して出現したTCRb」の2つのTCRbを持つことが明らかとなった。またTCRaに関して、dual TCR T細胞は「元々有していた特定の抗原に反応するTCRaアレルがさらに再構成（再々構成）したTCRa」と「野生型アレル」という、シングルTCRaを持つ細胞であることが明らかとなった。つまり、dual TCR T細胞は、TCRbに関しては野生型アレルが再構成してdual TCRbを持ち、TCRaに関しては元々有する再構成済みのTCRaを再々構成させて新たなシングルTCRaを持つことにより、元々持つ抗原応答性と新たに獲得する抗原応答性を両立することが示唆された。これらの結果は、dual TCR T細胞の出現メカニズム、機能、疾患との関連についての理解を大きく前進させるものである。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究はdual TCR T細胞の生物学的役割と疾患との関連性を解明することを目的としている。昨年度は全身で単一のTCRを発現するT細胞クローンマウスを用いて、dual TCR T細胞の機能を効率的に解析するための実験モデルの確立を行った。これまでのbulkのTCRレパトア解析の結果から、「ある抗原に特異的に反応する再構成済みTCRアレル」と「再構成前 (野生型) TCRアレル」を持ったT細胞クローンマウスとそのT細胞に対して、反応性を持たない別の抗原で感作・刺激培養を行うことでdual TCR T細胞の出現頻度が増加することが示唆されていた。しかしながら、bulkでの解析ではdual TCR T細胞の出現を直接的に証明することはできなかった。本年度は別抗原で感作・刺激培養を行ったT細胞クローンマウスのT細胞を用いてシングルセル解析を詳細に解析することで、dual TCR T細胞の出現頻度の増加を直接的に証明し、dual TCR T細胞のTCRaおよびTRCbの構成を明らかにし、dual TCR T細胞の機能獲得や疾患との関連に関する知見を得た。
また、同モデルの胸腺細胞を用いたbulkのTCRレパトア解析を行い、dual TCRが胸腺において出現するか明らかにした。抗原感作により作出したdual TCR マウスの胸腺を用いたbulkのTCRレパトア解析を行い、TCRレパトアを明らかにした。その結果、胸腺細胞においてはdual TCR T細胞の出現頻度は、抗原感作によりリンパ節細胞ほどは変化しないことが明らかとなった。この結果は、dual TCR T細胞が出現するのが胸腺ではなく抹消リンパ組織であることを示唆するものであり、dual TCR T細胞の出現メカニズムの理解を大きく前進させるものである。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度は「ある抗原に特異的に反応する再構成済みTCRアレル」と「再構成前 (野生型) TCRアレル」を持ったT細胞クローンマウスとそのT細胞に対して、反応性を持たない別の抗原で感作・刺激培養を行うことでdual TCR T細胞が高頻度で出現することを、シングルセル解析により示した。本年度は、シングルセルでのTCRレパトア解析を詳細に行うことで、dual TCR T細胞の機能や疾患との関連について知見を得た。また、dual TCR マウスの胸腺を用いたbulkのTCRレパトア解析を行い、dual TCR の出現メカニズムに関する知見を得た。以上の知見を基に、来年度は、dual TCRマウスの胸腺細胞を用いたシングルセルでのTCRレパトア解析を行うことで、dual TCR T細胞の出現メカニズムの詳細に迫りたい。また「dual TCR T細胞を効率的に作出可能な実験系の樹立」を試み、「T細胞に由来するクローンマウス作出条件の最適化」と合わせて「dual TCR T細胞に由来するクローンマウス (dual TCRマウス) 作出」を目指す。dual TCR マウス作出後は、「dual TCRマウスが有するdual TCR T細胞のTCRレパトアや遺伝子発現変動の解明」を行う。またdual TCRマウスの各臓器に２種類の抗原を単独あるいは同時に暴露し、血中抗体濃度の測定、臓器の炎症反応や炎症細胞浸潤の評価、臓器付属リンパ組織へのT 細胞浸潤や炎症サイトカイン産生を評価し抗原応答性や炎症反応を明らかにすることで「dual TCRマウスの疾患モデルとしての有用性を評価」を行う。
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