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魚類粘膜組織におけるヘルパーT細胞による抗体産生誘導機構

研究課題

研究課題/領域番号 23K27005
補助金の研究課題番号 23H02312 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分40040:水圏生命科学関連
研究機関福井県立大学

研究代表者

瀧澤 文雄  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (60822913)

研究分担者 末武 弘章  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (00334326)
柴崎 康宏  日本大学, 生物資源科学部, 助教 (30750674)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2023年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードヘルパーT細胞 / サイトカイン / 粘膜免疫 / 魚類 / ニジマス / CD4
研究開始時の研究の概要

ヘルパーT細胞は免疫系の制御を担う白血球であり、CD4分子がヘルパーT細胞のマーカーとして用いられている。魚類では2種類のCD4分子(CD4-1、CD4-2)が存在し、「CD4-1+/CD4-2+(CD4両陽性)Th細胞」と「CD4-2+ Th細胞」の2種類のTh細胞がする。本研究では、申請グループによりこれらTh細胞およびB細胞の検出・解析法が整備されているニジマスをモデル動物として、CD4-1+/CD4-2+両陽性Th細胞とCD4-2+ Th細胞の機能の違いおよび組織間における性状の差異を調べ、粘膜組織におけるTh細胞の役割を明らかにする。

研究実績の概要

養殖魚の魚病対策として、免疫系を活用して感染症を予防するワクチンが用いられている。ワクチンはT細胞やB細胞などのリンパ球による免疫記憶を利用した予防法である。そのため、リンパ球の機能や活性化機構を理解することが効果的なワクチンの開発や評価法につながる。ヘルパーT細胞は免疫系の制御を担う白血球であり、CD4分子がヘルパーT細胞のマーカーとして用いられている。ヒトなどの哺乳類ではCD4分子は1種類しか存在しないが、魚類では2種類のCD4分子(CD4-1、CD4-2)が存在し、「CD4-1+/CD4-2+(CD4両陽性)Th細胞」と「CD4-2+ Th細胞」の2種類のTh細胞がすることが分かっている。また、魚種によってはマクロファージがCD4-1分子を発現することも知られている。本研究では、申請グループによりこれらTh細胞およびB細胞の検出・解析法が整備されているニジマスをモデル動物として、CD4-1+/CD4-2+両陽性Th細胞とCD4-2+ Th細胞の機能の違いおよび組織間における性状の差異を調べ、粘膜組織におけるTh細胞の役割を明らかにする。
2023年度は、動物種により異なる数で存在するCD4遺伝子の進化について調べ、CD4遺伝子が存在しないと考えられていたサメなどの軟骨魚類におけるCD4およびLAG-3遺伝子の発見に成功した。また、ポリプテルス、チョウザメ、ガーなどの古代魚では、真骨魚類と同様に、2種類のCD4遺伝子が存在することを発見し、CD4について進化学的に新たな知見をもたらした。また、CD4両陽性Th細胞とCD4-2陽性Th細胞の粘膜組織における割合に関する検出系を確立し、今後詳細な性状解析を行っていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

CD4遺伝子の進化について調べ、CD4遺伝子が存在しないと報告されていたサメなどの軟骨魚類においてCD4およびLAG-3遺伝子が存在することを見出した。また、古代魚であるポリプテルス、チョウザメ、ガーなどの魚においては2種類のCD4遺伝子が存在することを発見し、ニジマスなどの真骨魚類と同様であることを明らかにした。また、ニジマスの粘膜組織におけるCD4両陽性Th細胞とCD4-2陽性Th細胞の割合を調べ、基本的な性状を調べることを可能にした。以上から、計画通りに進展している。

今後の研究の推進方策

ニジマスのCD4両陽性Th細胞とCD4-2陽性Th細胞についてトランスクリプトーム解析などを実施し、詳細な活性化機構や機能について調べていく。また、他魚種のCD4の発現様式なども調べていき、魚類のTh細胞の一般的な性状を調べていく。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件)

  • [国際共同研究] University of Pennsylvania/University of Maryland(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite Paris-Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Santiago de Compostela(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Porto(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] CD4 and LAG-3 from sharks to humans: related molecules with motifs for opposing functions2023

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Fumio、Hashimoto Keiichiro、Miyazawa Ryuichiro、Ohta Yuko、Ver?ssimo Ana、Flajnik Martin F.、Parra David、Tokunaga Kotaro、Suetake Hiroaki、Sunyer J. Oriol、Dijkstra Johannes M.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 14 ページ: 1267743-1267743

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1267743

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cold-blooded vertebrates evolved organized germinal center?like structures2023

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki Yasuhiro、Afanasyev Sergei、Fernandez-Montero Alvaro、Ding Yang、Watanabe Shota、Takizawa Fumio、Lamas Jesus、Fontenla-Iglesias Francisco、Leiro Jose Manuel、Krasnov Aleksei、Boudinot Pierre、Sunyer J. Oriol
    • 雑誌名

      Science Immunology

      巻: 8 号: 90

    • DOI

      10.1126/sciimmunol.adf1627

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 軟骨魚類におけるCD4およびLAG-3遺伝子の同定および発現様式2024

    • 著者名/発表者名
      68.瀧澤文雄・末武弘章・宮澤龍一郎・徳永幸太郎・橋本敬一郎・Johannes M. Dijkstra
    • 学会等名
      令和6年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of adaptive immunity: Ancient secondary lymphoid microstructures unveiled in an ectotherm.2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Shibasaki, Sergei Afanasyev, Alvaro Fernandez-Montero, Yang Ding, Shota Watanabe, Fumio Takizawa, Jesus Lamas, Francisco Fontenla, Jose; Manuel Leiro, Aleksei Krasnov, Pierre Boudinot, J. Oriol Sunyer
    • 学会等名
      15th ISDCI Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Secretory IgM (sIgM) is an ancient master regulator of microbiota homeostasis and metabolism.2023

    • 著者名/発表者名
      Alvaro Fernandez-Montero, Yang Ding, Amir Mani, Elisa Casadei, Yasuhiro Shibasaki, Fumio Takizawa, Ryuichiro Miyazawa, Irene Salinas, J Oriol Sunyer
    • 学会等名
      15th ISDCI Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A primary phenotypic and functional characterization of Atlantic Salmon CD4 T lymphocyte subsets reveals their high abundance in mucosal lymphoid organs.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuichiro Miyazawa, Alvaro Fernandez-Montero, Yang Ding, Fumio Takizawa, J Oriol Sunyer
    • 学会等名
      15th ISDCI Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The evolution of CD4 and LAG-3 sequences from fish to mammals.2023

    • 著者名/発表者名
      Fumio Takizawa, David Parra, Hiroaki Suetake, Keiichiro Hashimoto, Oriol Sunyer, Johannes M Dijkstra
    • 学会等名
      15th ISDCI Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of zebrafish IgM+ cells and plasma IgM by antibodies against the heavy chain of zebrafish IgM.2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroumi Ueno, Fumio Takizawa, Kazuya Yamamoto, Takuma Yakura, Yuto Shimizu, Yasuhiro Shibasaki, Maki Ohtani, Toshiaki Miyadai, Hiroaki Suetake
    • 学会等名
      15th ISDCI Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Splenectomy in rainbow trout reduce antigen-specific IgM+ B cells and IgM antibody.2023

    • 著者名/発表者名
      Shota Watanabe, Shunpei Hashiba, Fumio Takizawa, J. Oriol Sunyer, Nobuhiro Mano, Yasuhiro Shibasaki
    • 学会等名
      15th ISDCI Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of novel antibodies to zebrafish IgM heavy chain: useful tools for the evaluation of humoral and cellular immunity.2023

    • 著者名/発表者名
      Fumio Takizawa, Hiroumi Ueno, Kazuya Yamamoto, Takuma Yakura, Yuto Shimizu, Yasuhiro Shibasaki, Maki Ohtani, Toshiaki Miyadai, Hiroaki Suetake
    • 学会等名
      7th Zebrafish Infection and Immunity (ZII) meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗ゼブラフィッシュIgM重鎖抗体を用いたIgM陽性細胞と血漿IgMの解析2023

    • 著者名/発表者名
      上野 広海,瀧澤 文雄, 山本 和弥, 矢倉 卓磨, 清水 友斗, 大谷 真紀, 柴﨑 康宏, 宮台 俊明, 末武 弘章
    • 学会等名
      日本比較免疫学会第34回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CD4およびLAG-3遺伝子の進化2023

    • 著者名/発表者名
      澤 文雄,橋本 敬一郎,David Parra, 徳永 幸太郎,末武 弘章,J. Oriol Sunyer,Johannes M. Dijkstra
    • 学会等名
      日本比較免疫学会第34回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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