二次リンパ組織ストローマ細胞の性状と機能

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: 免疫四次元空間ダイナミクス
• 研究課題/領域番号: 24111005
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 宮坂 昌之 大阪大学, その他部局等, 名誉教授 (50064613)
• 研究分担者: 片貝 智哉 関西医科大学, 医学部, 講師 (00324682) ; 梅本 英司 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90452440)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• キーワード: 免疫学 / リンパ節 / ストローマ細胞 / リンパ球 / 樹状細胞

研究実績の概要

これまでのわれわれの研究から、リンパ節へのリンパ球流入を支配する血管である高内皮細静脈（HEV）におけるリンパ球の血管外移動の調節因子として、リゾリン脂質酵素autotaxinとその産物であるリゾホスファチジン酸（LPA）が同定されてきたが、LPAの作用機序については不明な点が多かった。そこで、24年度は次のような解析を行い、それぞれの結果を得た。
１． LPAが作用しうる6種類の受容体（LPA1～LPA6）について発現解析を行い、リンパ球側には主にLPA2が発現し、一方、HEV内皮細胞側にはLPA4, LPA6が主に発現していることを明らかになった。そこで、これらの分子を欠損するノックアウトマウスを用いてin vivo のリンパ球動態解析を行ったところ、リンパ球動態を支配する責任LPA受容体については明確な結果が得られなかった。しかし、それぞれのマウスについて詳細な組織学的解析を行ったところ、特定のLPA受容体がそれぞれのタイプの細胞で重要な役割を果たし、リンパ球側とHEV内皮細胞側では異なるLPA受容体が関与することが強く示唆された。
２． LPA産生酵素であるautotaxinは上記のHEV内皮細胞以外にその周囲に存在するpericyte、およびfibroblastic reticular cell, marginal reticular cellなどのストローマ細胞にも発現していた。どの細胞由来のautotaxinが重要かを調べるために、血管内皮細胞特異的なコンディショナルノックアウトマウスを作成した。その結果、内皮細胞以外の細胞が作るautotaxinが重要であることが明らかになった。
３． 被膜下洞のバリアー機能におけるautotaxin/LPAの役割について解析を進め、これらの分子がバリアー機能に直接関わるのではないという予備的結果が得られた。

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

リンパ節への免疫細胞の移動を司る分子機構について解析を進め、特定のストローマ細胞がリンパ球の血管外移動を司る分子autotaxin/LPAを産生し、特定の複数のLPA受容体を介してリンパ球およびHEV内皮細胞の動きが支配されていることが明らかになってきた。この進捗状況は予定どおりである。さらに、これらの細胞の動きを支配する以外にautotaxin/LPAが細胞間接着にも関与していることを示唆する予備的な結果が得られている。しかし、この詳細については今後のさらなる解析が必要である。また、コンディショナルノックアウトマウスを用いた解析から少なくも内皮細胞以外の細胞が作るautotaxin/LPAが重要であることも明らかになり、これも概ね予定どおりの進捗状況である。一つ遅れているのは、被膜下洞におけるautotaxin/LPAの役割解明であり、ライブイメージングを用いての解析がまだ不十分である。片貝によるストローマ細胞の単離とその機能解析については、予定通りの進捗状況である。

今後の研究の推進方策

１． リンパ球の血管外移動に重要な役割を果たすautotaxin/LPAの主要な産生細胞を同定するために、種々のストローマ細胞に特異的にautotaxin発現が欠損したコンディショナルノックアウトマウスを作成し、解析を進める。
２． リンパ球血管移動を調節するautotaxin/LPAの作用機序を解明するために、LPA受容体を個々に欠損するノックアウトマウスや複数の受容体を欠損するダブルノックアウトマウスを用いて解析を進め、リンパ球、HEV内皮細胞各々における責任LPA受容体を決定する。
３． 被膜下洞での免疫細胞流入におけるautotaxin/LPAを役割をそれぞれの阻害剤を用いることによって明らかにし、その結果をもとに、このルートから流入する細胞サブセットである活性化T細胞、樹状細胞のリンパ節への流入を人工的に調節する手立てを考案することを試みる。
４． リンパ節内のストローマ細胞の性状解析、機能解析を、それぞれのストローマ細胞を精製、単離することにより行う。

研究成果

• [雑誌論文] Constitutive lymphocyte transmigration across the basal lamina of high endothelial venules is regulated by the ATX/LPA axis. (2013)
  • 著者名/発表者名: *Bai, Z., *Cai, L., *Umemoto, E., *Takeda, A., Tohya, K., Komai, Y., Veeraveedu, P.T., Hata, E., Sugiura, Y., Kubo, A., Suematsu, M., Hayasaka, H., Okudaira, S., Aoki, J., Tanaka, T., Albers, H.M.H.G., Ovaa, H. & Miyasaka, M. (*equal contribution)
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 190 ページ: 2036-2048
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1202025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constitutive plasmacytoid dendritic cell migration to the splenic white pulp is cooperatively regulated by CCR7- and CXCR4-mediated signaling. (2012)
  • 著者名/発表者名: *Umemoto E, *Otani K (*equal contribution)
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 189 ページ: 191-199
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1200802
  • 査読あり
• [学会発表] Migration behavior of naive T cells and activated T cells via afferent lymphatics. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hata, E.
  • 学会等名: The 41st Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2012-12-05 – 2012-12-07
• [学会発表] Autotaxin-derived lysophosphatidic acid acts on high endothelial venule endothelial cells to promote lymphocyte-endothelial cell interactions. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeda, A.
  • 学会等名: The 41st Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2012-12-05 – 2012-12-07
• [学会発表] Constitutive Plasmacytoid Dendritic Cell Migration to the Splenic White Pulp is Cooperatively Regulated by CCR7- and CXCR4-Mediated Signaling. (2012)
  • 著者名/発表者名: Umemoto, E.
  • 学会等名: Towards Comprehensive Understanding of Immune Dynamism (TCUID 2012)
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2012-10-30
• [学会発表] 免疫細胞は自分の行き先をどのようにして知るのか？ (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮坂昌之
  • 学会等名: 第14回免疫サマースクール2012. レギュラーコース講義.
  • 発表場所: 那須
  • 年月日: 2012-07-24
  • 招待講演
• [学会発表] 免疫細胞の動態と機能を規定する「形・構造」. (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮坂昌之
  • 学会等名: 第14回免疫サマースクール2012. イントロダクトリーコース講義.
  • 発表場所: 那須
  • 年月日: 2012-07-23
  • 招待講演
• [学会発表] 定常状態における形質細胞様樹状細胞の脾白脾髄への移動はCCR7およびCXCR4の協調作用により制御される. (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅本英司
  • 学会等名: 第３６回日本リンパ学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-06-29