Ｔ細胞のリンパ節間質高速遊走における細胞内動態と組織微小環境

• 研究領域: 細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング
• 研究課題/領域番号: 23113517
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 片貝 智哉 関西医科大学, 医学部, 講師 (00324682)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円); 2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2011年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: リンパ節 / ストローマ細胞 / 樹状細胞 / 細胞遊走 / 細胞接着 / インテグリン / 組織環境 / 生体イメージング / 細胞極性 / 細胞骨格 / リンパ球

研究実績の概要

免疫系細胞は全身を循環しながら感染部位や病変組織へと素早く移行する必要性から、活発に移動すること自体が重要な機能のひとつであるといえる。本研究では二光子励起レーザー顕微鏡を用いた組織内生体イメージングにより、リンパ節間質を高速移動するT細胞の動態観察および隣接する組織細胞の同時可視化を試み、３次元的組織微小環境内における遊走機構の解明を目指した。
二光子励起レーザー顕微鏡を用いたマウスのリンパ節イメージングの方法として、個体を用いたIntravital法やリンパ節Explant法に加え、組織Slice法を用いたT細胞遊走観察系を確立した。特に組織Slice法は抗体や薬剤を用いた阻害実験が容易で、遊走メカニズムの詳細な検討に非常に有効である。T細胞はリンパ節組織中で概ね10μm/min以上の速度で活発に移動した。また、CAG-ECFPマウス、CD11c-Venusマウスやそれらの骨髄キメラマウスを用いて、ストローマ細胞および樹状細胞のネットワーク構造を可視化し、遊走中のT細胞との関係を詳細に観察したところ、T細胞は両ネットワーク細胞に頻繁に接触しながら組織中を移動した。
インテグリンLFA-1およびそのリガンドであるICAM-1の阻害はT細胞遊走を部分的に抑制し、野生型およびICAM-1欠損マウス骨髄キメラ由来のリンパ節を用いた解析から、樹状細胞が発現するICAM-1がLFA-1依存的な高速遊走に必要であることが明らかになった。また、ストローマ細胞が産生するAutotaxinとそれにより産生されるリゾフォスファチジン酸（LPA）がT細胞遊走に部分的に関与していることが示唆され、LFA-1非依存的な遊走活性に寄与していると推測される。
以上のことから、リンパ節内のT細胞高速遊走は複数の組織細胞に支持された、いくつかの分子機構の協調作用により制御されていると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Mst1 regulates integrin-dependent thymocyte trafficking and antigen-recognition in the thymus. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueda Y., Katagiri K., Tomiyama T., Yasuda K., Habiro K., Katakai T., Ikehara S., Matsumoto M, Kinashi T.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 3 号: 1 ページ: 1098-1098
  • DOI: 10.1038/ncomms2105
  • 査読あり
• [雑誌論文] DOCK8 is a Cdc42 activator critical for interstitial dendritic cell migrataon during immune responses (2012)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Harada, Yoshihiko Tanaka, Masao Terasawa, Markus Pieczyk, Katsuyoshi Habiro, Tomoya Katakai, Kyoko Hanawa-Suetsugu, Mutsuko Kukimoto-Niino, Tomoko Nishizaki, Mikako Shirouzu, Xuefeng Duan, Takehito Uruno, Akihiko Nishikimi, Fumiyuki Sanematsu, Shigeyuki Yokoyama, Jens V.Stein, Tatsuo Kinashi, Yoshinori Fukui
  • 雑誌名: Blood 巻: (In press) 号: 19 ページ: 4451-4461
  • DOI: 10.1182/blood-2012-01-407098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Marginal reticular cells: a stromal subset directly descended from the lymphoid tissue organizer. (2012)
  • 著者名/発表者名: Katakai T.
  • 雑誌名: Front Immunol 巻: 3
  • DOI: 10.3389/fimmu.2012.00200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for mutual relief of the Rac guanine nucleotide exchange factor DOCK2 and its partner ELMO1 from their autoinhibited forms. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hanawa-Suetsugu K, Kukimoto-Niino M, Mishima-Tsumagari C, Akasaka R, Ohsawa N, Sekine S, Ito T, Tochio N, Koshiba S, Kigawa T, Terada T, Shirouzu M, Nishikimi A, Uruno T, Katakai T, Kinashi T, Kohda D, Fukui Y, Yokoyama S
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 109 号: 9 ページ: 3305-3310
  • DOI: 10.1073/pnas.1113512109
  • 査読あり
• [学会発表] Autotaxin/lysophosphatidic acid axis is required for the optimal interstitial T cell migration within lymph node. (2012)
  • 著者名/発表者名: KATAKAI Tomoya,
  • 学会等名: 第41回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 神戸・神戸国際会議場
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] High-speed interstitial T cell migration in lymph node parenchyma requires LFA-1-dependent and -independent mechanisms controlled by stromal network (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Katakai
  • 学会等名: Keystone Symposia
  • 発表場所: Breckenridge, Colorado, USA
  • 年月日: 2012-01-10
• [学会発表] 多光子レーザー顕微鏡を用いた組織内リンパ球の動態観察～生体イメージング初心者が経験したデータ取得までの道のり～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 片貝智哉
  • 学会等名: 第6回徳島大学バイオイメージングセミナー
  • 発表場所: 徳島大学医学部(徳島県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-07
• [備考]
  • URL: http://www3.kmu.ac.jp/molgent/index.html