腸管上皮による抗原処理調節機構の解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05286
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 永石 宇司 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (60447464)
• 研究分担者: 中村 哲也 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座教授 (70265809) ; 渡辺 守 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (10175127)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 炎症性腸疾患 / 粘膜免疫 / 抗原提示

研究実績の概要

本研究は申請者らがこれまで見出してきた「腸管組織の恒常性維持に必要な免疫応答の調節は腸管上皮細胞の適切な抗原処理によって制御され、その破綻が粘膜における炎症の惹起と遷延化の本質となる」という独自の概念や知見を基盤として、腸管上皮細胞による免疫応答の調節機構について着目している。その結果、本研究では当該研究期間に以下のような成果が得られた。１）野生型C57BL6マウスの大腸組織から上皮細胞を単離し長期培養系を樹立させた後、その大腸上皮細胞をTNFの存在下で培養し、継代を継続できる条件を見出した。その上で、ここに阻害薬によって様々な条件で蛋白分解系を阻害しつつ、大腸上皮細胞の継代培養を継続できる条件を見出した。２）ある条件とTNFの存在下での培養大腸上皮細胞においてTNF受容体やMLCKの発現上昇がみられることと相関し、タイトジャンクションが障害されていることを確認した。３）一方、これらの培養大腸上皮細胞にレトロウイルスベクターGFP-RVおよびDsRed-RVを用いてCTS遺伝子の発現を誘導、あるいは抑制しつつ、培養を継続できる条件を確認した。これらの研究成果は生理的な条件下における正常腸管上皮細胞の生理的機能をin vitroで詳細に解析できる可能性、またその条件下における免疫学的解析も可能であることを示唆する。さらに現在、このメカニズムが関連すると考えられるその他の遺伝子発現に着目し、その解析を進めている。

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

腸管粘膜の免疫調節機構は上皮細胞とリンパ球のクロストークが根幹にあり、上皮細胞の抗原提示能がその中枢を担っていることに着目しているが、今回マウス大腸組織由来の正常上皮細胞培養系を用いたin vitroにおける遺伝子発現誘導系や抑制系を樹立できたこと、またこうした培養上皮細胞の生理的応答を確認出来たことは大きな成果であるといえる。

今後の研究の推進方策

次年度は細胞間クロストークにおけるこの分子メカニズムに着目し、これをさらに詳細に解析するためにin vitroおよびex vivo実験系では共焦点顕微鏡下での細胞内小器官の観察、分子生物学的解析、またin vivo実験系では遺伝子改変動物における疾患モデルの誘導とその臨床および病理学的解析、フローサイトメトリー、サイトカイン測定、また免疫組織染色などを行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] B cell activation in the cecal patches during the development of an experimental colitis model. (2018)
  • 著者名/発表者名: Taro Watabe, Takashi Nagaishi, Naoya Tsugawa, Yudai Kojima, Nisha Jose, Akinori Hosoya, Michio Onizawa, Yasuhiro Nemoto, Shigeru Oshima, Tetsuya Nakamura, Hajime Karasuyama, Takahiro Adachi, Mamoru Watanabe
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 496 ページ: 367-373
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.01.053
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MKL1 expressed in macrophages contributes to the development of murine colitis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jianbo An, Takashi Nagaishi, Taro Watabe, Taeko K. Naruse, Mamoru Watanabe, Akinori Kimura
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 7 ページ: 13650
  • DOI: 10.1038/s41598-017-13629-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel polyubiquitin imaging system, PolyUb-FC, reveals that K33-linked polyubiquitin is recruited by p62/SQSTM1. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Nibe, Shigeru Oshima, Masanori Kobayashi, Chiaki Maeyashiki, Yu Matsuzawa, Kana Otsubo, Hiroki Matsuda, Emi Aonuma, Yasuhiro Nemoto, Takashi Nagaishi, Ryuichi Okamoto, Kiichiro Tsuchiya, Tetsuya Nakamura, Shinichiro Nakada, Mamoru Watanabe
  • 雑誌名: Autophagy. 巻: 22 ページ: 1-43
  • DOI: 10.1080/15548627.2017.1407889
  • 査読あり
• [雑誌論文] IL-7による腸管粘膜の免疫調節と大腸炎. (2017)
  • 著者名/発表者名: 永石宇司、渡辺 守
  • 雑誌名: 医学のあゆみ. 巻: 261 ページ: 1083-1087
• [雑誌論文] 消化管病変の免疫応答制御に向けた新たな戦略. (2017)
  • 著者名/発表者名: 永石宇司
  • 雑誌名: 消化器と免疫 News letter. 巻: 18 ページ: 2-3
• [雑誌論文] クローン病感受性遺伝子 ”TNFAIP3・XIAP遺伝子”. (2017)
  • 著者名/発表者名: 鬼沢道夫、永石宇司、浅川剛人、南舘 愛、渡辺 守
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科. 巻: 68 ページ: 351-356
• [学会発表] IgAによる腸内細菌叢制御と腸管粘膜防御の検証. (2018)
  • 著者名/発表者名: 津川直也、永石宇司、渡部太郎、細谷明徳、Jose, Nisha、小島裕大、安達貴弘、渡辺 守
  • 学会等名: 第14回日本消化管学会総会学術集会
• [学会発表] Verification of intestinal microflora-mediated mucosal homeostasis by immunoglobulin A. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagaishi, Naoya Tsugawa, Taro Watabe, Akinori Hosoya, Nisha Jose, Yudai Kojima, Takahiro Adachi, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: The 11th International Gastrointestinal Consensus Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] IgA欠損による回腸粘膜傷害の誘発. (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡部太郎、永石宇司、Jose Nisha、東海有沙、細谷明徳、小島裕大、安達貴弘、渡辺守
  • 学会等名: 第103回日本消化器病学会総会
• [学会発表] 潰瘍性大腸炎モデルマウスにおけるMAIT細胞の関与. (2017)
  • 著者名/発表者名: 亀井將人、千葉麻子、永石宇司、芳賀慶一、三宅幸子
  • 学会等名: 第103回日本消化器病学会総会
• [学会発表] The lack of secreted IgA spontaneously induces the mucosal inflammation specifically in the ileum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Taro Watabe, Takashi Nagaishi, Akinori Hosoya, Nisha Jose, Arisa Tokai, Yudai Kojima, Takahiro Adachi, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: Digestive Disease Week 2017
  • 国際学会
• [学会発表] IgA deficiency induces spontaneous inflammation in the ileum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagaishi, Taro Watabe, Nisha Jose, Akinori Hosoya, Yudai Kojima, Naoya Tsugawa, Takahiro Adachi, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: Federation of Clinical Immunology Societies 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Verification of immunoglobulin A protection of intestinal mucosa from microflora. (2017)
  • 著者名/発表者名: Akinori Hosoya, Takashi Nagaishi, Taro Watabe, Naoya Tsugawa, Nisha Jose, Yudai Kojima, Takahiro Adachi, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: The 5th Annual Meeting of Asian Organization of Crohn’s & Colitis
  • 国際学会
• [学会発表] Deficiency of IgA induces microflora alteration and ileal inflammation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagaishi, Taro Watabe, Nisha Jose, Akinori Hosoya, Yudai Kojima, Naoya Tsugawa, Takahiro Adachi, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: International Congress of Mucosal Immunology 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 生体イメージングを応用したIBDモデルにおける腸管粘膜免疫応答の解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 永石宇司、渡部太郎、細谷明徳、Jose, Nisha、津川直也、小島裕大、安達貴弘、渡辺守
  • 学会等名: 第45回日本臨床免疫学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 回腸粘膜における防御機構としてのIgAの重要性. (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡部太郎、永石宇司、津川直也、Jose, Nisha、細谷明徳、小島裕大、安達貴弘、渡辺守
  • 学会等名: 第45回日本臨床免疫学会総会
• [学会発表] 免疫グロブリンAによる腸内細菌叢調節と腸管粘膜防御の再検証. (2017)
  • 著者名/発表者名: 津川直也、永石宇司、渡部太郎、Jose, Nisha、細谷明徳、小島裕大、安達貴弘、渡辺守
  • 学会等名: 第54回日本消化器免疫学会総会
• [学会発表] IgA欠損による腸内細菌叢制御の破綻と回腸粘膜傷害の誘発. (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡部太郎、永石宇司、津川直也、Jose, Nisha、細谷明徳、小島裕大、安達貴弘、渡辺守
  • 学会等名: 第55回日本小腸学会学術集会
• [学会発表] 炎症性腸疾患の病態形成におけるMKL1の役割. (2017)
  • 著者名/発表者名: 安健博、永石宇司、渡部太郎、成瀬妙子、渡辺守、木村彰方
  • 学会等名: 第26回日本組織適合性学会大会
• [学会発表] Verification of immunoglobulin A regulation of microflora and protection of intestinal mucosa. (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoya Tsugawa, Takashi Nagaishi, Taro Watabe, Nisha Jose, Akinori Hosoya, Yudai Kojima, Takahiro Adachi, Richard S. Blumberg, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: United European Gastroenterology Week 2017
  • 国際学会
• [学会発表] MAIT cells exacerbate the disease course of oxazolone-induced colitis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Asako Chiba, Takashi Nagaishi, Sachiko Miyake
  • 学会等名: CD1-MR1 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of ileocecal immune response in an experimental colitis model using intra-vital imaging. (2017)
  • 著者名/発表者名: Taro Watabe, Takashi Nagaishi, Akinori Hosoya, Nisha Jose, Naoya Tsugawa, Yudai Kojima, Soichiro Yoshikawa, Hajime Karasuyama, Takahiro Adachi, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: 第46回日本免疫学会学術集会
  • 国際学会
• [学会発表] Verification of immunoglobulin A regulation of mucosal microflora and homeostasis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoya Tsugawa, Takashi Nagaishi, Taro Watabe, Akinori Hosoya, Nisha Jose, Yudai Kojima, Soichiro Yoshikawa, Hajime Karasuyama, Takahiro Adachi, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: 第46回日本免疫学会学術集会
  • 国際学会
• [学会発表] MAIT cells exacerbate the disease course of oxazolone colitis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Asako Chiba, Masato Kamei, Takashi Nagaishi, Keiichi Haga, Sachiko Miyake
  • 学会等名: 第46回日本免疫学会学術集会
  • 国際学会
• [図書] Crohn’s Disease and Ulcerative Colitis: from Epidemiology and Immunology to a Rational Diagnostic and Therapeutic Approach (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagaishi T and Watanabe M
  • 総ページ数: 141-148
  • 出版者: Springer, New York
  • ISBN: 978-3-319-33701-2
• [産業財産権] 炎症性腸疾患の治療方法およびそれに用いるための医薬組成物 (2017)
  • 発明者名: 永石宇司、渡辺守、久場敬司
  • 権利者名: 東京医科歯科大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2017/43034
  • 外国