計画研究
胸腺は、獲得免疫システムの司令塔として自己と非自己の識別を担うＴリンパ球を分化させるとともに、産生するＴリンパ球の抗原認識特異性が自己生体に有用でしかも寛容であるように選択する。Ｔリンパ球の分化と選択を担う胸腺は主に皮質と髄質から構成されるが、それぞれを特徴づける皮質上皮細胞と髄質上皮細胞の分化と機能、特にそれらを裏打ちする分子機構は未だ明確ではない。我々は皮質上皮細胞に特異的に発現され、CD8陽性キラーＴ細胞の正の選択に必要な胸腺プロテアソームとその構成鎖beta5tを同定するとともに、髄質上皮細胞に高く発現されＴ細胞の自己寛容確立に必須のケモカインCCL21とサイトカイン受容体RANKを見出し、胸腺微小環境の機能を担う分子機構の解析に先鞭をつけている。そこで本研究では、これら胸腺微小環境を特徴づける分子の機能解析と更なる分子同定を推進している。平成２５年度にはまず、beta5t遺伝子座にCreをノックインしたマウスを作製しEGFPレポーターマウスと交配して解析することにより、髄質上皮細胞は皮質上皮細胞の固有機能を特徴づけるbeta5tを発現する前駆細胞に由来することを明らかにした。このbeta5t陽性前駆細胞から髄質上皮細胞への分化は胸腺の退縮からの回復に際しても起こることを、beta5t遺伝子座にrtTAをノックインしたマウスを用いた解析から示しつつある。退縮胸腺の回復技術開発に有用と考えられる。更に、beta5t欠損マウスをOT-I-TCRトランスジェニックRAG1欠損マウスと交配して解析することで、モノクローナルＴ細胞を対象に正の選択における胸腺プロテアソームの機能解析を進めた結果、beta5tは正の選択におけるTCR下流シグナルに影響することを見出し、皮質上皮細胞に発現される胸腺プロテアソームはTCRと相互作用するMHC会合ペプチドの構造を特徴づけることで正の選択を規定することを明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
beta5t遺伝子座にCreをノックインしたマウスを新規に作製しEGFPレポーターマウスと交配して解析することによって、髄質上皮細胞は皮質上皮細胞の固有機能を特徴づけるbeta5tを発現する前駆細胞に由来することを明らかにした(PNAS 2013)。胸腺の皮質上皮細胞と髄質上皮細胞が由来する共通前駆細胞の性質はこれまで全く知られていなかったため、それが皮質上皮細胞の性質をもつ段階を経ることを独自に明らかにした新知見は重要と考えられる。また、このbeta5t陽性前駆細胞から髄質上皮細胞への分化が胸腺の退縮からの回復に際しても起こることを、beta5t遺伝子座にrtTAをノックインしたマウスを新たに作製することで示しつつある現状（未発表）は、退縮胸腺の回復技術を今後開発していくうえで有用であると展望される。更に、beta5t欠損マウスをOT-I-TCRトランスジェニックRAG1欠損マウスと交配して解析することで、beta5tは正の選択におけるTCR下流シグナルに影響し、皮質上皮細胞に発現される胸腺プロテアソームはTCRと相互作用するMHC会合ペプチドの構造を特徴づけることで正の選択を規定することを明らかにした成果 （論文投稿準備中）は、胸腺皮質における正の選択の分子機構の新知見であり、正の選択の本質理解に大きな示唆を与えると考えられる。
平成２５年度迄の成果を勘案しつつ今後、次の４点を中心に更なる研究を推進する。(1) 胸腺微小環境の機能を特徴づける分子の同定と機能解析：胸腺の皮質と髄質それぞれを特徴づける皮質上皮細胞と髄質上皮細胞の分子発現解析により同定してきた、皮質上皮細胞に特異的なβ5t や髄質上皮細胞に高発現されるCCL21, XCL1, RANK を手がかりにＴリンパ球分化選択の機構解析を進め、未だ機能不明の分子の同定と機能解析を進める。(2) 胸腺微小環境の形成を特徴づける分子の同定と機能解析：皮質上皮細胞特異的に発現されるβ5t 遺伝子座 にCre やrtTA をノックインしたマウスを作製してきているので、それらを用いて胸腺上皮細胞の系譜分岐動態を解析する。また、それらの解析から明らかにされた系譜分岐の中間にあたる細胞を対象とする分子発現解析結果をもとに胸腺上皮細胞の分化・分岐を担う転写因子を同定する。(3) 胸腺と他の器官との連携に関する解析：加齢や感染に応じた胸腺の退縮に、他の免疫器官からの未知シグナルの関与が示唆されている。そこで、胸腺再凝集器官培養系などでの胸腺ストローマ細胞に対する効果測定を指標に、胸腺退縮制御因子を探索する。(4) 胸腺微小環境の生体内再構築技術の開発：マウス腎臓皮膜下への細胞塊の移植実験系等にて、胸腺上皮細胞亜集団の移植やβ5t やAire など胸腺上皮細胞固有分子の発現によって、皮質または髄質の胸腺微小環境を人為的に生体内に再構築できるか探索する。
すべて 2014 2013 その他
すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 7件) 備考 (2件)
Eur J Immunol.
巻: 44 ページ: 16-22
10.1002/eji.201344110
Eur J Immunol
巻: 44 ページ: 561-572
10.1002/eji.201344375
J Immunol
巻: 192 ページ: 630-640
10.4049/jimmunol.1302550
J Neuroimmunol
巻: 269 ページ: 59-61
10.1016/j.jneuroim.2014.01.011
Curr Top Microbiol Immunol
巻: 373 ページ: 1-17
10.1007/82_2013_322
Proc Natl Acad Sci USA
巻: 110 ページ: 9885-9890
10.1073/pnas.1301799110
巻: 190 ページ: 5110-5117
10.4049/​jimmunol.1203203
巻: 110 ページ: 21107-21112
10.1073/pnas.1314859111
J Thorac Cardiovasc Surg
巻: 145 ページ: 656-662
10.1016/j.jtcvs.2012.12.015
PLoS One
巻: 8 ページ: e65196
10.1371/journal.pone.0065196
Cardiovascular Research
巻: 99 ページ: 705-715
10.1093/cvr/cvt146
Methods Mol Biol
巻: 946 ページ: 85-102
10.1007/978-1-62703-128-8_6
http://www.genome.tokushima-u.ac.jp/ion/index.html
http://www.genome.tokushima-u.ac.jp/dei/index.html
