二次リンパ組織ストローマ細胞の性状と機能

2015 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 新潟大学, 医歯学系, 教授 (00324682) ; 梅本 英司 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90452440) ; 早坂 晴子 近畿大学, 理工学部, 准教授 (70379246)
• 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

研究代表者の宮坂、研究分担者の梅本は、フィンランドTurku大学の竹田彰、Sirpa Jalkanen, Marko Salmi博士らと共同で、リンパ節線維芽様細網細胞（fibroblastic reticular cell; FRC）が産生するautotaxin (ATX)が血清中のlysophosphatidylcholineに働いて局所的にLPA (lysophosphatidic acid)を産生し、LPAがリンパ球上のLPA受容体LPA2に働いてリンパ節内におけるＴリンパ球移動を正に制御することを明らかにした（eLife, 2016）。LPAは、LPA2を介してＴ細胞内でRho/ROCK/myosin II経路を活性化し、細胞運動性を正に制御するとともに、接着性を負に制御し、リンパ節実質中の隘路でのＴ細胞の動きを促進する。また、LPAは高内皮細静脈（HEV）でも産生されるが、この場合にはLPAはLPA4, LPA6という2種類のLPA受容体を介して内皮細胞に選択的に働き、内皮細胞の運動性を亢進させることにより、内皮細胞層のリンパ球通過を促進する（Int Immunol., 2016）。
研究分担者の早坂は、東北大の高岡洋輔、京大の濱地格博士と共同で、運動中のＴ細胞上でのケモカイン受容体の局在を示す方法を新たに開発した（投稿準備中）。
研究分担者の片貝は、理研の齋藤隆博士らと共同でclass I-restricted T cell-associated molecule (CRTAM)という分子を発現するＴ細胞が腸管に移動してCD4+ 細胞障害性細胞（CTL）として機能することを示した（J Exp Med., 2016）。
以上、これらの知見は、当初の実験計画を越える成果であり、研究はきわめて順調に進んでいる。

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

研究代表者の宮坂および分担者の梅本は、生理活性リン脂質であるLPAがリンパ節内で高内皮細静脈内皮細胞や線維芽様細網細胞により局所的に産生され、一部はLPA4, LPA6受容体を介して内皮細胞に働くとともに、一部はLPA2受容体を介してＴリンパ球に働き、細胞内でRho/ROCK/myosin II経路を活性化して、細胞骨格actomyosin系を調節し、細胞接着性を負に制御するとともに細胞運動性を正に制御することを明らかにし、生理活性リン脂質LPAのリンパ球移動における役割を世界に先駆けて分子レベルで明らかにした。LPA産生酵素であるautotaxin (ATX)は上記の細胞以外にリンパ節を包む脂肪細胞においても高い産生が見られるが、現在のところ、脂肪組織でのATX/LPAの機能については不明である。
研究分担者の早坂は、リンパ節ストローマ細胞が産生するケモカインのリンパ球に対する作用機序を分子レベルで解明を図っており、これまでに細胞表面でのケモカイン受容体局在を明らかにする方法を新たに開発するとともに、受容体の多量体化の機能的意義に関して研究を進め、興味深い結果が得られつつある。
研究分担者の片貝の研究では、これまで殆どがCD8+と考えられていた細胞障害性細胞にはCD4+でCRTAMという分子を発現するものがあり、この細胞が腸管に移動して局所での生体防御で重要な役割を果たすことが世界に先駆けて明らかになった。またかねてから進めているリンパ節ストローマ細胞各種サブセットにおける新規分子の探索は現在、順調に進んでいる。
これらのことから、われわれの研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

研究代表者の宮坂、研究分担者の梅本、早坂は、生理活性リン脂質が持つ免疫細胞動態制御能についてさらに研究を発展させていくとともに、ストローマ細胞が産生するsphingosine-1-phosphageの生体内作用機序について明らかにすべく、研究を推し進める。さらに、宮坂、梅本は、高内皮細静脈周囲にプリンヌクレオチド（ATP, ADP）分解活性が高濃度に存在することから、その機能的意義についてフィンランドの研究グループと共同して解析を進めている。また、これとともに、神経系が果たす免疫細胞動態制御の役割についても検討を進めている。
研究分担者の片貝は、これまでに得られた複数の細胞特異的マーカーを駆使し、新たに同定されたリンパ節ストローマ細胞サブセットの性状を確定することを試みる。また、現在作成を進めている間質細胞特異的レポーター／誘導性遺伝子改変マウス系統のストローマ細胞解析への適応性についても検討する。
これらの研究により、これまで不明であったストローマ細胞の多様性の分子的根拠が明らかになるとともに、個々のストローマ細胞サブセットの機能解明がなされることが期待され、これまで免疫細胞のみが注目されてきた免疫系の機能調節におけるストローマ細胞の機能が明らかになることが期待される。

備考

リンパ球が体内をパトロールする機構には不明なことが多かった。今回、リンパ球の動きにはリゾホスファチジン酸（LPA）という脂質が重要な役割をすることが明らかになった。LPAはリンパ節で産生され、直接、リンパ球に働き、そのパトロール能力を促進する。LPAの前駆物質は一部の食品や生薬にも含まれていることから、食事と健康の観点からも今後の研究が期待される。この結果は国際誌eLifeの2月号に掲載された。

研究成果

• [国際共同研究] University of Turku(Finland)
  • 国名: フィンランド
  • 外国機関名: University of Turku
• [国際共同研究] University of Pecs(Hungary)
  • 国名: ハンガリー
  • 外国機関名: University of Pecs
• [国際共同研究] Gachon University(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: Gachon University
• [国際共同研究] Univ of Cincinnati College of Medicine(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Univ of Cincinnati College of Medicine
• [雑誌論文] Fibroblastic reticular cell-derived lysophosphatidic acid regulates confined intranodal T-cell motility. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeda A, Kobayashi D, Aoi K, Sasaki N, Sugiura Y, Igarashi H, Tohya K, Inoue A, Hata E, Akahoshi N, Hayasaka H, Kikuta J, Scandella E, Ludewig B, Ishii S, Aoki J, Suematsu M, Ishii M, Takeda K, Jalkanen S, Miyasaka M, Umemoto E.
  • 雑誌名: eLife 巻: 5:e10561 ページ: -
  • DOI: 10.7554/eLife.10561
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lysophosphatidic acid receptors LPA4 and LPA6 differentially promote lymphocyte transmigration across high endothelial venules in lymph nodes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hata E, Sasaki N, Takeda A, Tohya K, Umemoto E, Akahoshi N, Ishii S, Bando K, Abe T, Kano K, Aoki J, Hayasaka H, Miyasaka M.
  • 雑誌名: Int Immunol. 巻: in press ページ: -
  • DOI: 10.1093/intimm/dxv072
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Small intestinal eosinophils regulate TH17 cells by producing IL-1 receptor antagonist. (2016)
  • 著者名/発表者名: *Sugawara R, *Lee E-J, Jang MS, Jeun E-J, Hong C-P, Kim J-H, Park A, Yun CH, Hong S-W, Kim Y-M, Seoh J-Y, Jung YJ, Surh CD, Miyasaka M, Yang B-G, Jang MH. (*equal contribution)
  • 雑誌名: J Exp Med. 巻: 213 ページ: 555-567
  • DOI: 10.1084/jem.20141388
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Divergence of vascular specification in visceral lymphoid organs - genetic determinants and differentiation checkpoints. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kellermayer Z, Hayasaka H, Kajtar B, Simon D, Robles EF, Martinez-Climent JA, Balogh P.
  • 雑誌名: Int Rev Immunol. 巻: In press ページ: -
  • DOI: 10.3109/08830185.2015.1059427
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] CRTAM determines the CD4+ cytotoxic T lymphocyte lineage. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi A, Badr Mel S, Miyauchi K, Ishihara C, Onishi R, Guo Z, Sasaki Y, Ike H, Takumi A, Tsuji NM, Murakami Y, Katakai T, Kubo M, Saito T.
  • 雑誌名: Exp Med. 巻: 213 ページ: 123-138
  • DOI: 10.1084/jem.20150519
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IL-10-producing lung interstitial macrophages prevent neutrophilic asthma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawano H, Kayama H, Nakama T, Hashimoto T, Umemoto E, Takeda K.
  • 雑誌名: Int Immunol. 巻: in press ページ: -
  • DOI: 10.1093/intimm/dxw012
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lypd8 promotes the segregation of flagellated microbiota and colonic epithelia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okumura R, Kurakawa T, Nakano T, Kayama H, Kinoshita M, Motooka D, Gotoh, K, Kimura T, Kamiyama N, Kusu T, Ueda Y, Wu H, Iijima H, Barman S, Osawa H, Matsuno H, Nishimura J, Ohba Y, Nakamura S, Iida T, Yamamoto M, Umemoto E, Sano K, Takeda K.
  • 雑誌名: Nature 巻: in press ページ: -
  • DOI: 10.1038/nature17406
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lysophosphatidic acid as a regulator of lymphocyte trafficking in the lymph nodes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeda A, Umemoto E, Miyasaka M.
  • 雑誌名: Translational Cancer Research 巻: 4 ページ: 537-543
  • DOI: 10.3978/j.issn.2218-676X.2015.09.03
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The endothelial protein Plvap in lymphatics controls the entry of lymphocytes and antigens into lymph nodes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Rantakari P, Auvinen K, Jappinen N, Kapraali M, Valtonen J, Karikoski M, Gerke H, Iftakhar-E-Khuda I, Keuschnigg J, Umemoto E, Tohya K, Miyasaka M, Elima K, Jalkanen S, Salmi M.
  • 雑誌名: Nat Immunol. 巻: 16 ページ: 386-396
  • DOI: 10.1038/ni.3101
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dual functions of Rap1 are crucial for T-cell homeostasis and prevention of spontaneous colitis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishihara S, Nishikimi A, Umemoto E, Miyasaka M, Saegusa M, Katagiri K.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 6 ページ: 8982
  • DOI: 10.1038/ncomms9982.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IL-1β in eosinophil-mediated small intestinal homeostasis and IgA production. (2015)
  • 著者名/発表者名: Jung Y, Wen T, Mingler MK, Caldwell JM, Wang YH, Chaplin DD, Lee EH, Jang MH, Woo SY, Seoh JY, Miyasaka M, Rothenberg ME.
  • 雑誌名: Mucosal Immunol. 巻: 8 ページ: 930-942
  • DOI: 10.1038/mi.2014.123
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The HIV-1 gp120/CXCR4 axis promotes CCR7 ligand-dependent CD4 T cell migration: CCR7 homo- and CCR7/CXCR4 hetero-oligomer formation as a possible mechanism for up-regulation of functional CCR7. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayasaka H, Kobayashi D, Yoshimura H, Nakayama EE, Shioda T, Miyasaka M.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 10 ページ: e0117454
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0117454
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Discovery of a drug targeting microenvironmental support for lymphoma cells by screening using patient-derived xenograft cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto K, Hayakawa F, Shimada S, Morishita T, Shimada K, Katakai T, Tomita A, Kiyoi H, Naoe T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 ページ: 13054
  • DOI: 10.1038/srep13054
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Fibroblastic reticular cell-derived lysophosphatidic acid regulates confined intranodal T-cell motility. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeda A, Umemoto E, Jalkanen S, Miyasaka M.
  • 学会等名: Keystone Symposia Conference: Stromal Cells in Immunity (Q4)
  • 発表場所: Keystone, Colorado, USA
  • 年月日: 2016-02-07 – 2016-02-11
  • 国際学会
• [学会発表] The endothelial protein PLVAP in lymphatics controls the entry of antigens into the lymph nodes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Auvinen K, Rantakari P, Jappinen N, Miyasaka M, Jalkanen S, Salmi M.
  • 学会等名: Keystone Symposia Conference: Stromal Cells in Immunity (Q4)
  • 発表場所: Keystone, Colorado, USA
  • 年月日: 2016-02-07 – 2016-02-11
  • 国際学会
• [学会発表] CCR7 homo-oligomerization regulates CCR7 ligand dependent cell migration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi D, Ochi H, Muroka K, Miyasaka M, Hayasaka H.
  • 学会等名: The 38th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
  • 発表場所: Kobe Portopia Hotel, etc (Kobe, Hyogo)
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
  • 国際学会
• [学会発表] Trans-lymphatic endothelial passage of antigens and cells from the subcapsular sinus into the parenchyma in lymph nodes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka M, Sasaki N, Takeda A, Umemoto E.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (Sapporo, Hokkaido)
  • 年月日: 2015-11-18 – 2015-11-20
  • 国際学会
• [学会発表] The role of the transcription factor Dach1 in the high endothelial venule development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayasaka H, Balogh P, Miyasaka M.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (Sapporo, Hokkaido)
  • 年月日: 2015-11-18 – 2015-11-20
  • 国際学会
• [学会発表] Spinster-homologue-2 (Spns2) controls S1P-driven lymphocyte egress from lymphoid organs. The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology. (2015)
  • 著者名/発表者名: Szandor S, Umemoto E, Fukuhara S, Kitazawa Y, Okudaira M, Inoue A, Motooka D, Nakamura S, Mochizuki N, Matsuno K, Takeda K, Miyasaka M, Ishii M.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (Sapporo, Hokkaido)
  • 年月日: 2015-11-18 – 2015-11-20
  • 国際学会
• [学会発表] Live imaging of allogeneic T cell rejection in the host lymph nodes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanda Y, Kinashi T, Matsuno K, Katakai T.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (Sapporo, Hokkaido)
  • 年月日: 2015-11-18 – 2015-11-20
  • 国際学会
• [学会発表] Lypd8 maintains gut homeostasis through separation of flagellated bacteria and colonic epithelia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okumura R, Umemoto E, Kayama H, Takeda K.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (Sapporo, Hokkaido)
  • 年月日: 2015-11-18 – 2015-11-20
  • 国際学会
• [学会発表] Rheumatoid arthritis patients-derived microbiota induce Th17-mediated arthritis in SKG mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Umemoto E, Matsushita M, Saeki Y, Ito Y, Hirota K, Sakaguchi N, Kumanogoh A, Sakaguchi S, Takeda K.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center (Sapporo, Hokkaido)
  • 年月日: 2015-11-18 – 2015-11-20
  • 国際学会
• [学会発表] リンパ節での恒常的リンパ球血管外移動はリゾリン脂質シグナリングにより調節される (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮坂昌之
  • 学会等名: 第22回国立国際医療研究センター研究所セミナー
  • 発表場所: 国立国際医療研究センター研究所（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-10-19 – 2015-10-19
  • 招待講演
• [学会発表] A role of SIRPα/CD172a on eosinophil stability in secondary lymphoid tissues. (2015)
  • 著者名/発表者名: Verjan Garcia N, Miyasaka M.
  • 学会等名: Immunocolombia 2015
  • 発表場所: Medellin, Colombia
  • 年月日: 2015-10-13 – 2015-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] Locally produced lysophospholipids direct lymphocyte extravasation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka M.
  • 学会等名: MIKRO Seminars of Infection Biology and Infectious Diseases
  • 発表場所: Turku, Finland
  • 年月日: 2015-09-30 – 2015-09-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A locally generated motogenic lysophospholipid, LPA, regulates trans-HEV and also interstitial migration of lymphocytes in lymph nodes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka M.
  • 学会等名: Ringberg Symposium, Molecular Mechanisms in Leukocyte Traffic
  • 発表場所: Tegernsee, Germany
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The endothelial protein PLVAP in lymphatics controls the entry of leukocytes into lymph nodes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Rantakari P, Jappinen N, Auvinen K, Kapraali M, Miyasaka M, Jalkanen S Salmi M.
  • 学会等名: The 4th European Congress of Immunology
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2015-09-06 – 2015-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] からだを守る免疫のしくみ、そして老化とは？－健康食品の有効性？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮坂昌之
  • 学会等名: 第９９回信濃木崎夏期大学
  • 発表場所: 木崎湖畔 信濃木崎夏期大学（長野県大町市）
  • 年月日: 2015-08-09 – 2015-08-09
  • 招待講演
• [学会発表] リゾリン脂質シグナリングを介した免疫細胞動態の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮坂昌之
  • 学会等名: Research PlaNet 2015
  • 発表場所: 梅田スカイビルタワーウェスト（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-06-20 – 2015-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] 生体イメージングでのぞく免疫応答のダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 片貝智哉
  • 学会等名: 平成27年度 日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 新潟日報メディアシップ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-06-20 – 2015-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] リンパ節内のリンパ球動態と組織微小環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片貝智哉
  • 学会等名: 第17回新潟血液研究会
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテル（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-06-05 – 2015-06-05
  • 招待講演
• [備考] 世界初！リンパ球が狭いリンパ節（砦）でスムーズに動くしくみを解明
  • URL: http://www.sankei.com/west/news/160130/wst1601300008-n1.html