リンパ球における接着分子セレクチンの二種のリガンドの発現機構の研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11680648
• 研究機関: 愛知県がんセンター
• 研究代表者: 神奈木 玲児 愛知県がんセンター, 病理学第二部, 部長 (80161389)
• キーワード: セレクチン / リンパ球のホーミング / ヘルパーメモリーT細胞 / ケモカイン / PSGL-1 / シアル酸シクラーゼ / シアリルLe^x

研究概要

リンパ球は、炎症反応の際に炎症局所の病巣に動員されるだけでなく、日常とくに病変のない場合にも、末梢血管から遊走して皮膚や体腔中を徘徊し、やがてリンパ管を介して血中に戻るという平常時の組織へのホーミングを示す。予備実験の結果我々は、炎症反応の際の動員においてはシアリルLe^xが接着分子セレクチンのリガンドとして機能し、平常時の組織へのホーミングにおいてはシアリル6-スルホLe^xがセレクチンのリガンドとして機能すると見られる成績を得た。本研究の目的は、これらのリンパ球の二種のセレクチンリガンドの機能分担と発現調節機構を検討することにある。1.新規リガンドシアリル6-スルホLe^xを発現するT細胞サブセットを、作成した特異抗体G152およびG72と各種サブセットマーカー抗体との多重染色などを用いて検索したところ、陽性細胞はヘルパーメモリーT細胞のサブセットであり、しかもL-セレクチンおよびPSGL-1(P-selectin ligand glycoprotein-1)を強発現するサブセットであることが判明した。この細胞集団は皮膚にホーミングする細胞に特異的に存在するとされるケモカインリセプターCCR4を強発現し、さらにいわゆるCLA(cutaneus lymphocyte antigen)陽性であり、皮膚にホーミングするリンパ球集団であると考えられた。また、T細胞をConAやTPAによって活性化した際には、本来T細胞にはほとんど発現されていなかった通常のシアリLe^xの発現が強く誘導され、逆にこのサブセットに発現していたシアリル6-スルホLe^xはリンパ球の活性化にともない発現が低下し消失した。我々は酵素学的な所見から以前よりシアリル6-スルホLe^xは、シアル酸のC-5位のアミノ基の脱アセチル化に端を発して、シアル酸の環状化にいたる代謝経路を介した独特な発現調節機構によって代謝されるという仮説を提唱し、この経路をシアル酸シクラーゼ経路と名付けていたが、リンパ球の活性化にともなうシアリル6-スルホLe^xの消失に対応して、この代謝経路の最終産物であるサイクリックシアリル6-スルホLe^xが出現するのが観察された。このことは、リンパ球の活性化に伴って、このシアル酸シクラーゼ経路が活性化される事を示すと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Kimura, N., Kanamori, A., Kannagi, R., et al.: "Reconstitution of functional L-selectin ligands on a cultured human endothelial cell line by co-transfection of α1->3 fucosyltransferase VII and newly cloned GlcNAcβ : 6-sulfotransferase cDNA"Proc. Natl. Sci. USA. 96. 4530-4535 (1999)
• [文献書誌] Mitsuoka, C., Kanamori, A., Kannagi, R., et al.: "Regulation of selectin binding activity by cyclization of sialic acid moiety of carbohydrate ligands on human leukocytes"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 1597-1602 (1999)
• [文献書誌] Bistrup, A., Bhakta, S., Kannagi, R., et al.: "Sulfotransferases of two specificities function in the reconstitution of high-endothelial-cell ligands for L-selectin"J. Cell Biol.. 145. 899-910 (1999)
• [文献書誌] Fan, Q. W., Uchimura, K., Kannagi, R., et al.: "Spatially and temporally regulated expression of N-acetylglucosamine-6-O-sulfotransferase during mouse embryogenesis"Glycobiology. 9. 947-955 (1999)
• [文献書誌] Kannagi, R. & Kanamori, A.: "Glycobiology of sialyl 6-sulfo Lewis X, a new carbohydrate ligand for selectins"Trends Glycosci. Glycotechnol.. 11. 329-344 (1999)
• [文献書誌] Komba, S., Galustian, C., Kannagi, R., et al.: "First total synthesis of 6-sulfo de-N-acetyl-sialyl Lewis x ganglioside : a superior ligand for human L-selectin"Angew. Chem. (Engl). 38. 1131-1133 (1999)
• [文献書誌] Kannagi R., Kanamori A., Inoue Y., et al.: "In Sialobiology and Other Novel Forms of Glycosylation, Inoue, Y., Lee, Y. C. & Troy, F. A. (eds)"Gakushin Publisher. 37-43 (1999)
• [文献書誌] Kannagi R.: "In Methods in Enzymology, Sphingolipid Metabolism and Cell Signaling, Part B, Hnnun, Y. A. & Merrill, A. H., Jr. (eds)"Academic Press (in press). (2000)