臓器線維化をもたらす線維芽細胞活性化の転写ネットワーク制御

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05203
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 松島 綱治 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50222427)
• 研究分担者: 橋本 真一 金沢大学, 医薬保健学総合研究科, 特任教授 (00313099) ; 上羽 悟史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (00447385) ; 島岡 猛士 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (90422279)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 肺線維症 / 線維芽細胞 / トランスクリプトーム / 転写因子 / 脂質代謝

研究実績の概要

H28年度までの研究により、脂質代謝のマスターレギュレーターであるSrebf1が肺線維芽細胞活性化に対して防御的に働いていることが明らかとなった。またH29年度の研究により、Srebf1の直接の上流因子であるLXRに対するアゴニストの投与により、ブレオマイシン・シリカ両肺線維症モデルにおいて、肺線維芽細胞でのSrebf1の発現が上昇し、線維芽細胞活性化が抑制され、肺線維化の進展が抑制されることが見出された。さらに、ブレオマイシンモデルにおけるLXRアゴニストの肺線維症治療効果はSrebf1ノックアウトマウスでは減弱することも見出された。さらに、Srebf1に対するChIP-seq解析により、活性化型Srebf1の過剰発現により発現変動が見られた遺伝子である、Cdkn1a, Ptges, Serpine1といった遺伝子のプロモーター領域とSrebf1が相互作用していることが見出された。さらに、理研の有田教授との共同研究により、LXR/RXR複合体のリガンドの一つであるレチノール類がブレオマイシン・シリカ線維化肺の活性化線維芽細胞で減少していることも見出された。現在、本学生支援採択者の所属研究室において、新規の線維芽細胞特異的Cre発現ノックインマウスの作成に成功し、Srebf1の活性化に必須なタンパク質であるSCAPのfloxedマウスをC57BL/6と戻し交配している段階である。また、共同研究先ではSrebf1のアイソフォームであるSrebf1a, Srebf1cのfloxマウスが作成中であり、それらとの掛け合わせを通じてより詳細なLXR-Srebf1c axis下流の分子機構について解明する予定である。

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

当初の研究計画において、新規ハブ転写因子による、急性・慢性・寛解という３つの肺線維芽細胞活性化スペクトルの制御機構、およびその肺線維症病態に対する意義の解明を目的として設定していた。H29年度までに、ハブ転写因子の一つであるSrebf1および、その上流因子であるLXRアゴニストの治療的投与が、 in vivoにおいて線維芽細胞の活性化、線維症病態の進展に対して防御的に働くこと、ハブ遺伝子として慢性的な肺線維芽細胞活性化スペクトルに含まれる線維化関連遺伝子群の発現変動を広範に抑制していることの解明に成功した。さらに、ChIP-seqプロトコルの最適化により、活性化肺線維芽細胞中においてSrebf1により制御されていた因子のうち、PtgesやCdkn1aのプロモーター部位とSrebf1が直接相互作用していることが見出された。さらに、線維芽細胞特異的なin vivo介入実験のため、新規線維芽細胞特異的GFP-Creノックインマウスの作出に成功した。これらの結果は、当初設定した目標を満たすものであることから、本研究は当初の計画通り、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

H30年度は、当初の研究計画およびH29年度までに得られた結果に基づき、ハブ転写因子Srebf1のアイソフォームの違いによる、線維芽細胞活性化制御のより詳細な分子メカニズムを、肺線維芽細胞の養子移入系、Srebf1a, Srebf1a/1c, SCAP のfloxマウスと、新規線維芽細胞特異的Creマウスとをかけ合わせたDouble-Tgマウスを用いて検証する。また、リピドーム解析により明らかとなった、肺線維芽細胞内における脂質組成の変化の生理的意義についても、トランスクリプトームとのin silico複合解析により推定する。また、Runx1などの、その他のハブ遺伝子の線維芽細胞活性化に対する生理的意義についても解析を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Reduction of Proliferating Olfactory Cells and Low Expression of Extracellular Matrix Genes Are Hallmarks of the Aged Olfactory Mucosa. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ueha R, Shichino S, Ueha S, Kondo K, Kikuta S, Nishijima H, Matsushima K, Yamasoba T.
  • 雑誌名: Front Aging Neurosci 巻: 10 ページ: 86
  • DOI: doi: 10.3389/fnagi.2018.00086. eCollection 2018.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Single blood transfusion induces the production of donor-specific alloantibodies and regulatory T cells mainly in the spleen. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ueta H, Kitazawa Y, Sawanobori Y, Ueno T, Ueha S, Matsushima K, Matsuno K.
  • 雑誌名: Int Immunol 巻: 30 ページ: 53-67
  • DOI: doi: 10.1093/intimm/dxx078.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increased diversity with reduced "diversity evenness" of tumor infiltrating T-cells for the successful cancer immunotherapy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hosoi A, Takeda K, Nagaoka K, Iino T, Matsushita H, Ueha S, Aoki S, Matsushima K, Kubo M, Morikawa T, Kitaura K, Suzuki R, Kakimi K.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 8 ページ: 1058
  • DOI: doi: 10.1038/s41598-018-19548-y.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The HIV co-receptor CCR5 regulates osteoclast function. (2017)
  • 著者名/発表者名: Lee JW, Hoshino A, Inoue K, Saitou T, Uehara S, Kobayashi Y, Ueha S, Matsushima K, Yamaguchi A, Imai Y, Iimura T.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 8 ページ: 2226
  • DOI: doi: 10.1038/s41467-017-02368-5.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long-Lasting Graft-Derived Donor T Cells Contribute to the Pathogenesis of Chronic Graft-versus-Host Disease in Mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kosugi-Kanaya M, Ueha S, Abe J, Shichino S, Shand FHW, Morikawa T, Kurachi M, Shono Y, Sudo N, Yamashita A, Suenaga F, Yokoyama A, Yong W, Imamura M, Teshima T, Matsushima K.
  • 雑誌名: Front Immunol 巻: 8 ページ: 1842
  • DOI: doi: 10.3389/fimmu.2017.01842. eCollection 2017.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive single-cell transcriptome analysis reveals heterogeneity in endometrioid adenocarcinoma tissues. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto S, Tabuchi Y, Yurino H, Hirohashi Y, Deshimaru S, Asano T, Mariya T, Oshima K, Takamura Y, Ukita Y, Ametani A, Kondo N, Monma N, Takeda T, Misu S, Okayama T, Ikeo K, Saito T, Kaneko S, Suzuki Y, Hattori M, Matsushima K, et al.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 14225
  • DOI: doi: 10.1038/s41598-017-14676-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Combination of anti-CD4 antibody treatment and donor lymphocyte infusion ameliorates graft-versus-host disease while preserving graft-versus-tumor effects in murine allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueha S, Yokochi S, Ishiwata Y, Kosugi-Kanaya M, Shono Y, Shibayama S, Ito S, Matsushima K.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 108 ページ: 1967-1973
  • DOI: doi: 10.1111/cas.13346. Epub 2017 Aug 29.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simian Immunodeficiency Virus Targeting of CXCR3(+) CD4(+) T Cells in Secondary Lymphoid Organs Is Associated with Robust CXCL10 Expression in Monocyte/Macrophage Subsets. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujino M, Sato H, Okamura T, Uda A, Takeda S, Ahmed N, Shichino S, Shiino T, Saito Y, Watanabe S, Sugimoto C, Kuroda MJ, Ato M, Nagai Y, Izumo S, Matsushima K, Miyazawa M, Ansari AA, Villinger F, Mori K.
  • 雑誌名: J Virol 巻: 91 ページ: e00439-17
  • DOI: doi: 10.1128/JVI.00439-17. Print 2017 Jul 1.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 細胞と分子の動きから観る臓器線維化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 七野 成之, 津久井 達也, 橋本 真一, 大辻 幹哉, 上羽 悟史, 稲垣 豊, 島野 仁, 松島 綱治
  • 学会等名: 「炎症の慢性化機構の解明と制御に向けた基盤技術の創出」研究開発領域公開シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 炎症の遷延化・不可逆化に伴う臓器線維症の細胞基盤 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松島 綱治
  • 学会等名: 第17回分子予防環境医学研究会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 担がんマウスにおけるCD8+ T細胞レパトアの臓器別解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 七野 成之, 青木 寛泰, 橋本 真一, 荻原 春, 上羽 悟史, 松島 綱治
  • 学会等名: 第17回分子予防環境医学研究会大会
• [学会発表] TCR sequencing reveals the generation and expansion of tumor-specific CD8+T cell clones after anti-CD4 antibody treatment in tumor-bearing mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha, Aoki Hiroyasu, Shigeyuki Shichino, Ogiwara Haru, Shinichi Hashimoto, Kazuhiro Kakimi, Kouji Matsushima
  • 学会等名: Keystone Symposia
  • 国際学会
• [学会発表] Transcriptome analysis reveals PDGF signaling-dependent regulation of myelofibrosis in murine chronic graft-versus-host diseases (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki Shichino, Satoshi Ueha, Naoto Sudo, Mizuha Kosugi-Kanaya, Francis HW Shand, Teppei Morikawa, Shin-ichi Hashimoto, Takanori Teshima, Kouji Matsushima
  • 学会等名: 5th Annual Meeting of the International Cytokine and Interferon Society
  • 国際学会
• [学会発表] An organ-wide transcriptome of stromal cells identifies the core signature of steady-state murine fibroblasts (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigeyuki SHICHINO, Satoshi UEHA, Shin-ichi HASHIMOTO, Inagaki YUTAKA, Kouji MATSUSHIMA
  • 学会等名: 4th Lymphoid tissue meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 肺線維症における活性化線維芽細胞の起源とその活性化制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 七野 成之, 上羽 悟史, 橋本 真一, 松島 綱治
  • 学会等名: 第38回日本炎症・再生医学会
  • 招待講演
• [学会発表] 慢性GVHDにおける骨髄線維化の分子メカニズムの検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 七野 成之, 上羽 悟史, 須藤 直人、小杉 瑞葉, 松島 綱治
  • 学会等名: 第3回日本骨免疫学会
• [学会発表] An anti-CD4 depleting antibody reverses regulatory T cell-induced suppression of dendritic cells while preventing non-specific CD4+ T cell responses in tumor-bearing mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha, Haru Ogiwara, Shoji Yokochi, Yoshiro Ishiwata, Francis Shand, Shohei Hori, Kazuhiro Kakimi, Satoru Ito, Kouji Matsushima
  • 学会等名: 36th Sapporo International?Cancer Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] An anti-CD4 depleting antibody reverses regulatory T cell-induced suppression of dendritic cells while preventing non-specific CD4+ T cell responses in tumor-bearing mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha, Haru Ogiwara, Shoji Yokochi, Yoshiro Ishiwata, Francis Shand, Shohei Hori, Kazuhiro Kakimi, Satoru Ito, Kouji Matsushima
  • 学会等名: AACR Annual Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of a functional and transcriptional signature for tumor-infiltrating dendritic cells in mouse (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha, Haru Ogiwara, Shigeyuki Shichino, Jun Abe, Francis Shand, Shinichi Hashimoto, Kouji Matsushima
  • 学会等名: 5th Annual Meeting of the International Cytokine and Interferon Society
  • 国際学会
• [学会発表] TCR sequencing reveals the generation and expansion of tumor-specific CD8+T cell clones after anti-CD4 antibody treatment in tumor-bearing mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha, Aoki Hiroyasu, Shigeyuki Shichino, Ogiwara Haru, Shinichi Hashimoto, Kazuhiro Kakimi, Kouji Matsushima
  • 学会等名: The 46th Japanese Society for Immunology
• [学会発表] TCR sequencing reveals the generation and expansion of tumor-specific CD8+ T cell clones after anti-CD4 antibody treatment in tumor-bearing mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha, Yasuhiro Aoki, Shigeyuki Shichino, Haru Ogiwara, Shinichi Hashimoto, Kazuhiro Kakimi, Satoru Ito, Kouji Matsushima
  • 学会等名: 第21回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] TCR sequencing reveals the generation and expansion of tumor-specific CD8+ T cell clones after anti-CD4 antibody treatment in tumor-bearing mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha, Yasuhiro Aoki, Shigeyuki Shichino, Haru Ogiwara, Shinichi Hashimoto, Kazuhiro Kakimi, Satoru Ito, Kouji Matsushima
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 抗CD4抗体とDLIを併用した同種造血幹細胞移植による低免疫原性固形がん治療の可能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上羽 悟史、石渡 義郎、橫地祥司、伊藤哲、松島綱治
  • 学会等名: 第26回 日本癌病態治療研究会
• [学会発表] 担がんマウスにおけるCD8+ T細胞レパトアの臓器別解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 青木 寛泰、七野 成之、橋本 真一、上羽 悟史、松島 綱治
  • 学会等名: 第3回日本骨免疫学会