遺伝子ノックアウトマウスを用いた細菌初期防御機構の分子基盤の解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470076
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 吉開 泰信 名古屋大学, 医学部, 教授 (90158402)
• 研究分担者: 西村 仁志 名古屋大学, 医学部, 助手 (00283440)
• キーワード: TCRβノックアウトマウス / Jα281ノックアウトマウス / γδT型細胞 / NKT細胞 / サルモネラ感染 / ガンマインターフェロン / IL-13 / 肝障害

研究概要

免疫系は好中球、マクロファージを中心とした抗原非特異的かつ速やかに機能する自然免疫と抗原特異的なT、Bリンパ球によって働く適応免疫に大きく分けられる。適応免疫は働くために時間がかかるが、効率のよい防御機構を提供し、また、特異的な免疫記憶を有することが特徴である。近年の免疫学の進歩によって自然免疫と適応免疫による生体防御の時間的・空間的ギャップをつなぐ防御因子としてNK細胞、γδ型T細胞、NTK細胞、CD5B細胞などによる早期誘導免疫応答の存在が明らかとなった。これらの防御因子はそれ自身は持続するような免疫にはつながらないが、適応免疫を細胞性免疫/体液性免疫に方向づける免疫制御機構としての役割が注目されている。本研究では早期誘導免疫応答の細菌感染防御機構における役割を各種遺伝子ノックアウト(KO)マウスで検討した。
インターロイキン2レセプター(IL-2R)β鎖KOマウスではNK細胞、γδ型T細胞、NKT細胞の分化が阻害されており、Salmonella choleraesuis弱毒株に対する抵抗性が著しく減弱していた。T cell receptor(TCR)β鎖遺伝子KOマウスにS.Choleraesuis弱毒株を感染させると、NK細胞とγδ型T細胞が感染早期に増加した。NK細胞は抗NK1.1抗体での刺激でγインターフェロン(IFN-γ)を産生し、γδ型T細胞はTCR刺激で、IFN-γとIL-13を産生した。TCRβKOマウスを抗NK1.1抗体で前処置しておくと、菌の排除能が悪くなったが、抗γδTCR抗体前処置では菌の排除能に変化はみられなかった。一方、抗IL-13抗体投与によって菌の排除が促進された。Γδ型T細胞から産生されるIL-13は感染防御機構による過剰な炎症を制御していると考えられる。次にNKT細胞のSalmonella感染防御における役割を検討するためにNKT細胞欠損Jα281KOマウスにS.Choleraesuisを感染させたところ、菌の排除能に変化はなかったが、感染で誘導される肝障害が著明に抑制されていた。肝臓のNKT細胞はサルモネラ感染で誘導される肝障害のエフェクター細胞と考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Yamada,K.: "Characterization of CD4^+ CD8αα^+ and CD4^- CD8αα^+ intestinal intraepithelial lymphocytes in rats."Int.Immunol.. 11. 21-28 (1999)
• [文献書誌] Nishimura,H.: "MHC class II-dependent NK1.1^+γδT cells are induced in mice by Salmonella Infection."J.Immunol.. 162. 1573-1581 (1999)
• [文献書誌] Kimura,K.: "Immunogene therapy for murine fibrosarcoma using IL-15 gene with high translation efficiency."Eur.J.Immunol.. 29. 1532-1542 (1999)
• [文献書誌] Ishigami,M.: "The roles of intrahepatic Vα 14^+ NK1.1^+T cells for liver injury induced by Salmonella infection."Hepatology.. 29. 1799-1808 (1999)
• [文献書誌] Mitani,A.: "Interleukin-15 might be responsible for early activation of intestinal intraepithelial lymphocytes after oral infection with Listeria monocytogenes in mice."Immunology. 97. 92-99 (1999)
• [文献書誌] Naiki,Y.: "Regulatory role of peritoneal NK1.1^+ αβ T cells in IL-12 production during Salmonella infection."J.Immunol.. 163. 2057-2063 (1999)
• [文献書誌] Hirose,K.: "Endogenous IL-15 might be responsible for early protection by natural killer cells against infection with an avirulent stain of Salmonella choleraesuis in mice."J.Leukocyte Biol.. 66. 382-390 (1999)
• [文献書誌] Mayumi,T.: "IL-15 is elevated in the patients of postoperative enterocolitis."Cytokine.. 11. 888-893 (1999)
• [文献書誌] Tanaka,S.: "Activation of T cells recognizing an epitope of heat shock protein (HSP)70 can protect against rat adjuvant arthritis."J.Immunol.. 163. 5560-5565 (1999)
• [文献書誌] Mokuno,Y.: "Prostaglandin E_1 protects against liver injury induced by Escherichia coli infection via a dominant Th2-like response of liver T Cells in mice."Hepatology.. 30. 1464-1472 (1999)
• [文献書誌] Matsuguchi,T.: "Gene expressions of lipopolysaccharide receptors,Toll-like receptors 2 and 4,are differently regulated in mouse T lymphocytes."Blood.. 95. 1378-1385 (2000)
• [文献書誌] Nishimura,H.: "Differencial roles of IL-15 mRNA isoforms generated by alternative splicing in immune responses in vivo."J.Exp.Med.. 191. 157-170 (2000)
• [文献書誌] Kimura,K.: "Synergistic effect of IL-15 and IL-12 on anti-tumor activity in a murine malignant pleurisy model."Cancer.Immuno.Immunother.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Mokuno,Y.: "γδ T cells bearing invariant Vγ6/Vδ1 may respond to lipid A via Toll-like receptor 2."J.Immunol.. (in press). (2000)
• [文献書誌] 吉開泰信: "初期感染防御におけるサイトカインの役割"Molecular Medicine. 36. 528-537 (1999)
• [文献書誌] 吉開泰信: "TCRを介さないLPSによるγδ細胞の活性化"臨床免疫. 31. 727-733 (1999)
• [文献書誌] 松口徹也: "感染症における免疫担当細胞としてのγδT細胞の役割とサイトカイン"Surgery Frontier. 6. 29-37 (1999)
• [文献書誌] 吉開泰信: "TCR"遺伝子医学. 3巻・1号. 63-68 (1999)
• [文献書誌] 西村仁志: "Annual Review免疫"The γδT-cell bridge. 41-47 (1998)
• [文献書誌] 西村仁志: "Annual Review免疫"IL-15の生物活性と産生調節. 119-125 (1998)
• [文献書誌] 吉開泰信: "免疫生物学-免疫系の正常と病理-"胸腺とTリンパ球の分化. 209-240 (1999)
• [文献書誌] 吉開泰信: "内科学II"微生物の病理性とヒトの生体防御機構. 1838-1844 (1999)
• [文献書誌] 吉開泰信: "免疫と血液の科学"サイトカインによる免疫制御. 107-130 (1999)