可溶化型T細胞抗原レセプターを用いた免疫系による食物抗原認識機構の解析

2002 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 12660109
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食品科学・製品科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 戸塚 護 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 客員助教授 (70227601)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2002
• キーワード: T細胞レセプター / β-ラクトグロブリン / 卵白アルブミン / 食物アレルゲン / バキュロウイルス発現系 / MHCクラスII分子 / 抗原提示 / フローサイトメトリー

研究概要

本研究は食物タンパク質抗原が摂取された後、生体内のどの組織において抗原提示されT細胞により認識されるのかを可溶化型のT細胞抗原レセプター(T cell receptor ; TCR)を用いて解析することで、免疫系による食物抗原の認識機構を解明することを最終的な目的としたものである。
食物アレルゲンであるβ-ラクトグロブリン(β-Lg)および卵白アルブミンを用い、抗原構造や抗原量を変化させTCRを介した刺激に変化が生じた場合に起こるT細胞の機能変化を明らかにした。
β-Lgに特異的なマウスCD4陽性T細胞クローンG1.19由来の可溶化型TCR (sTCR)をバキュロウイルス発現系を用いて調製した。sTCRβ鎖の定常領域下流にはビオチン化酵素(BirA)の認識配列が付加してあり、精製したsTCRにビオチン存在下でBirAを作用させることによりビオチン化され、さらにストレプトアビジンと反応させると多量体化sTCRが調製できることを確認した。
G1.19はβ-Lgの119-133残基ペプチド(p119-133)とI-A^b分子との複合体を認識し増殖するが、この増殖応答はsTCR添加により顕著に抑制された。これはG1.19細胞上のTCRとp119-133/I-A^b複合体との結合をsTCRが競合的に阻害したためと考えられた。抗原提示細胞表面上にp119-133/I-A^b分子複合体を形成させたのち、sTCRを用いてフローサイトメトリーにより検出した。抗MHCクラスII抗体の存在下、sTCRと蛍光標識抗TCR Cβ抗体で細胞を染色した場合に特異的なシグナルが観察され、sTCRが抗原ペプチド特異的に抗原ペプチド/MHC複合体と結合することが示された。

研究成果

• [文献書誌] M.Toda, et al.: "Down-regulation of antigen-specific antibody production by T-cell receptor antagonist peptides in vivo"European Journal of Immunology. 30. 403-414 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] W.Ise, et al.: "Primary response of naive CD4^+ T cells to amino-acid-substituted analogs of an antigenic peptide can show distinct activation patterns : Th1-,and Th2-type cytokine secretion, and helper activity for antibody production without apparent cytokine secretion"FEBS Letters. 465. 28-33 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Nagafuchi, et al.: "Dietary nucleotides can up-regulate antigen-specific Th1 immune responses and suppress antigen-specific IgE responses in mice"International Archives of Allergy and Immunology. 122. 33-41 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Nagafuchi, et al.: "Dietary nucleotides increase the proportion of a TCRγδ^+ subset of intraepithelial lymphocytes (IEL) and IL-7 production by intestinal epithelial cells (IEC): Implications for modification of cellular and molecular cross-talk between IEL and IEC by dietary nucleotides"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 64. 1459-1465 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 戸塚 護, 上野川修一: "アレルギー反応制御の細胞工学的基盤"日本農芸化学会誌. 74. 1008-1011 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 戸塚 護: "アレルギーの発症メカニズムと予防の考え方"FOOD Style 21. 5・3. 43-46 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 戸塚 護: "抗原アナログによるアレルギー反応の制御"臨床免疫. 36・5. 771-776 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] W.Ise, et al.: "Naive CD4^+ T cells exhibit distinct expression patterns of cytokines and cell-surface molecules on their primary response to varying doses of antigen"Journal of Immunology. 168. 3242-3250 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Yoshida, et al.: "Antigen presentation by Peryer's patch cells can induce both Th1 and Th2 type responses depending on antigen dosage, but a different cytokine response pattern from that of spleen cells"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 66. 963-969 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Oida, et al.: "CD4^+CD25^-T cells that express latency-associated peptide on the surface suppress CD4^+CD45RB^<high>-induced colitis by a TGF-β-dependent mechanism"Journal of Immunology. 170. 2516-2522 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Goto, et al.: "Antigen feeding enhances frequency and antigen-specific proliferation ability of intraepithelial CD4^+ T cells in αβ T cell receptor transgenic mice"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. (印刷中).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Nagafuchi, et al.: "Dietary nucleotides increase the mucosal IgA response and the secretion of transforming growth factor β from intestinal epithelial cells in mice"Cytotechnology. (印刷中).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] R.Murakami, et al.: "Nucleotides enhance the secretion of interleukin 7 from primary-cultured murine intestinal epithelial cells"Cytotechnology. (印刷中).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Kano, et al.: "Murine T cell lines can change CD25 expression patterns as well as proliferation and cell death patterns in response to interleukin 2"Cytotechnology. (印刷中).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Yoshida, et al.: "Interleukin 12 and CD86 regulate T helper type 1 and 2 development induced by various doses of antigen in the antigen presentation by Peyer's patch and spleen cells"Cytotechnology. (印刷中).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Hibi, et al.: "Dendritic cells from spleen, mesenteric lymph node and Peyer's patch can induce both production of IL-4 and IFN-γ of naive CD4^+ T cells in their primary culture, depending on antigen doses"Cytotechnology. (印刷中).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 戸塚 護(分担執筆): "動物細胞工学ハンドブック(日本動物細胞工学会編)"(株)朝倉書店. 342 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 足立(中島) はるよ, 戸塚 護, 上野川 修一(分担執筆): "最新 食物アレルギー(中村晋, 飯倉洋治編)"永井書店. 477 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 戸塚 護(分担執筆): "食品とからだ 免疫・アレルギーのしくみ(上野川修一編)"(株)朝倉書店. 200 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Kaminogawa, M.Totsuka(分担執筆): "Advanced Dairy Chemistry-Vol.1.Proteins,3rd Edition (Eds.P.F.Fox and P.L.H.McSweeney)"Kluwer Academic/Plenum Publishers (New York, NY, USA). 1346 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Masako Toda, Mamoru Totsuka, Shigetada Furukawa, Kahori Yokota, Tohru Yoshioka, Akio Ametani, and Shuichi Kaminogawa: "Down-regulation of antigen-specific antibody production by T-cell receptor antagonist peptides in vivo"European Journal of Immunology. 30. 403-414 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Wataru Ise, Mamoru Totsuka, Rumi Takato, Satoshi Hachimura, Takehito Sato, Akio Ametani, Yoshihiro Kumagai, Sonoko Habu, and Shuichi Kaminogawa: "Primary response of naive CD4^+ T cells to amino-acid-substituted analogs of an antigenic peptide can show distinct activation patterns : Th1-, and Th2-type cytokine secretion, and helper activity for antibody production without apparent cytokine secretion"FEBS Letters. 465. 28-33 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shinya Nagafuchi, Satoshi Hachimura, Mamoru Totsuka, Takeshi Takahashi, Masao Goto, Takaji Yajima, Tamotsu Kuwata, Sonoko Habu, and Shuichi Kaminogawa: "Dietary nucleotides can up-regulate antigen-specific Th1 immune responses and suppress antigen-specific IgE responses in mice"International Archives of Allergy and Immunology. 122. 33-41 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shinya Nagafuchi, Mamoru Totsuka, Satoshi Hachimura, Masao Goto, Takeshi Takahashi, Takaji Yajima, Tamotsu Kuwata, and Shuichi Kaminogawa: "Dietary nucleotides increase the proportion of a TCRγδ^+ subset of intraepithelial lymphocytes (IEL) and IL-7 production by intestinal epithelial cells (IEC) : Implications for modification of cellular and molecular cross-talk between IEL and IEC by dietary nucleotides"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 64. 1459-1465 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Wataru Ise, Mamoru Totsuka, Yoshitaka Sogawa, Akio Ametani, Satoshi Hachimura, Takehito Sato, Yoshihiro Kumagai, Sonoko Habu, and Shuichi Kaminogawa: "Naive CD4^+ T cells exhibit distinct expression patterns of cytokines and cell-surface molecules on their primary response to varying doses of antigen"Journal of Immunology. 168. 3242-3250 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tadashi Yoshida, Satoshi Hachimura, Mina Ishimori, Fumitaka Kinugasa, Wataru Ise, Mamoru Totsuka, Akio Ametani, and Shuichi Kaminogawa: "Antigen presentation by Peryer's patch cells can induce both Th1 and Th2 type responses depending on antigen dosage, but a different cytokine response pattern from that of spleen cells"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 66. 963-969 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takatoku Oida, Xingmin Zang, Masao Goto, Satoshi Hachimura, Mamoru Totsuka, Shuichi Kaminogawa, and Howard L. Weiner: "CD4^+CD25^- T cells that express latency-associated peptide on the surface suppress CD4^+CD45RB^<high>-induced colitis by a TGF-β-dependent mechanism"Journal of Immunology. 170. 2516-2522 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Masao Goto, Satoshi Hachimura, Akio Ametani, Takehito Sato, Yoshihiro Kumagai, Sonoko Habu, Mamoru Totsuka, Hiromichi Ishikawa, and Shuichi Kaminogawa: "Antigen feeding enhances frequency and antigen-specific proliferation ability of intraepithelial CD4^+ T cells in αβ T cell receptor transgenic mice"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. in press.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shinya Nagafuchi, Mamoru Totsuka, Satoshi Hachimura, Masao Goto, Takeshi Takahashi, Takaji Yajima, Tamotsu Kuwata, and Shuichi Kaminogawa: "Dietary nucleotides increase the mucosal IgA response and the secretion of transforming growth factor β from intestinal epithelial cells in mice"Cytotechnology. in press.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ryuji Murakami, Kiyoshi Yamada, Shinya Nagafuchi, Satoshi Hachimura, Takeshi Takahashi, Shuichi Kaminogawa, and Mamoru Totsuka: "Nucleotides enhance the secretion of interleukin 7 from primary-cultured murine intestinal epithelial cells"Cytotechnology. in press.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroshi Kano, Akio Ametani, Mamoru Totsuka, and Shuichi Kaminogawa: "Murine T cell lines can change CD25 expression patterns as well as proliferation and cell death patterns in response to interleukin 2"Cytotechnology. in press.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tadashi Yoshida, Satoshi Hachimura, Mina Ishimoril, Wataru Ise, Mamoru Totsuka, Akio Ametani, and Shuichi Kaminogawa: "Interleukin 12 and CD86 regulate T helper type 1 and type 2 development induced by various doses of antigen in the antigen presentation by Peyer's patch and spleen cells"Cytotechnology. in press.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Masanobu Hibi, Satoshi Hachimura, Wataru Ise, Ayuko Sato, Tadashi Yoshida, Tsuyoshi Takayama, Kastumi Sasaki, Takashi Senga, Shuichi Hashizume, Mamoru Totsuka, and Shuichi Kaminogawa: "Dendritic cells from spleen, mesenteric lymph node and Peyer's patch can induce both production of IL-4 and IFN-γ of naive CD4^+ T cells in their primary culture, depending on antigen doses"Cytotechnology. in press.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shuichi Kaminogawa and Mamoru Totsuka , eds. by P. F. Fox and P.L.H.McSweeney: "Chapter 13 Allergenicity of Milk Proteins. Advanced Dairy Chemistry-Vol. 1. Proteins, 3rd Edition"Kluwer Academic / Plenum Publishers. 647-674 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より