サイトカイン阻害性協調作用による自己抗体産生制御機構の解明

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09918
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡村 僚久 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (10528996)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: B細胞 / TGF-beta / IL-10

研究実績の概要

代表的な炎症性自己免疫疾患である膠原病に共通しているのは、自己免疫寛容の破綻であり、自己反応性B細胞による自己成分に対する抗体産生を特徴とする。免疫抑制機構の中心的サイトカインはTGF-βとIL-10の2つであるが、共に免疫に対して促進性にも抑制性にも働くという側面があり、臨床応用への大きなハードルとなっている。本課題において申請者は、TGF-βとIL-10のcombinationによる自己抗体制御機構を解明することを目的としている。平成28年度は下記の検討を行った。

B細胞に対する各種Toll-like receptor(TLR)シグナルの増強は、多彩な自己抗体産生を特徴とする全身性エリテマトーデス(SLE)の発症に関連することが多く報告されている。申請者らは、LPSによるTLR4の各刺激においてTGF-β、IL-10単独では抗体産生は促進されるが、両サイトカインの共存により抗体産生は完全に抑制されることを同定した。LPS刺激下のB細胞にTGF-β、IL-10を単独または共添加し、RNA-sequencingにより各サイトカインが遺伝子発現に与える影響を網羅的に評価したところ、解糖系や酸化的リン酸化、アミノ酸代謝など代謝パスウェイに影響のある遺伝子群の抑制および、哺乳類ラパマイシン標的タンパク質（mTOR）シグナル伝達系が、TGF-βとIL-10を共添加したLPS刺激B細胞で特異的に抑制されていることが示唆された。ウエスタンブロット法にて確認したところ、ICS条件において4E-BP1を含むmTORC1シグナル伝達系が特異的に抑制されているという結果を得た。このような抑制効果は、mTORC1賦活剤の添加により解除された。これらの結果より、TLR刺激下におけるB細胞活性化をTGF-β3とIL-10が協調的にmTORC1シグナル伝達系制御を介して抑制することが判明した。

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

本年度は、TGF-βおよびIL-10の共存下におけるB細胞への影響および、シグナル伝達経路の同定を目標とした。上述の如く、自然免疫系刺激条件においては、TGF-βまたはIL-10は単独では抗体産生を促進するが、両サイトカインの共存下では強力な抑制効果を認めること、また同経路はmTORC1シグナル伝達系を介することを同定し、当初の目標を達成した。

今後の研究の推進方策

今後は、生体内における機能解析を行う。具体的には、pCAGGS-TGFb1, pCAGGS-TGFb3, pCAGGS-IL10プラスミドベクターを用いて、鶏卵白アルブミン(OVA)に対する高親和性抗体や濾胞B細胞、濾胞ヘルパーT細胞の検討や、TLR7 agonistであるイミキモドの皮膚への塗布によるSLEモデルマウスに対する上記プラスミドによる治療効果などの評価を行う予定である。今年度の検討結果にて、TGF-βおよびIL-10の協調的作用が細胞代謝にも影響することが示唆されたことより、フラックスアナライザーを用いた電子伝達系に関する詳細な検討も考慮する。

研究成果

• [雑誌論文] Egr2 and Egr3 in regulatory T cells cooperatively control systemic autoimmunity through Ltbp3-mediated TGF-β3 production. (2016)
  • 著者名/発表者名: Morita K, Okamura T, Inoue M, Komai T, Teruya S, Iwasaki Y, Sumitomo S, Shoda H, Yamamoto K, Fujio K.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 113 ページ: 8131-8140
  • DOI: 10.1073/pnas.1611286114
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Emerging roles of Egr2 and Egr3 in the control of systemic autoimmunity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Morita K, Okamura T, Sumitomo S, Iwasaki Y, Fujio K, Yamamoto K.
  • 雑誌名: Rheumatology (Oxford). 巻: 55 ページ: 76-81
  • DOI: 10.1093/rheumatology/kew342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting the regulatory roles of the TGF-β family of cytokines. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujio K, Komai T, Inoue M, Morita K, Okamura T, Yamamoto K.
  • 雑誌名: Autoimmun Rev. 巻: 15 ページ: 917-922
  • DOI: 10.2177/jsci.39.51.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of TGF-βs on immune responses. (2016)
  • 著者名/発表者名: Komai T, Okamura T, Yamamoto K, Fujio K.
  • 雑誌名: Nihon Rinsho Meneki Gakkai Kaishi. 巻: 39 ページ: 51-58
  • DOI: -
• [学会発表] Immunological significance of dual secretion of TGF-beta3 and IL-10 from regulatory T cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Komai, Tomohisa Okamura, Mariko Inoue, Yukiko Iwasaki, Kaoru Morita, Kazuhiko Yamamoto, Keishi Fujio
  • 学会等名: 第45回 日本免疫学会総会・学術集会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [学会発表] TGF-β3およびIL-10による協調性液性免疫制御機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上眞璃子、岡村僚久、駒井俊彦、森田薫、照屋周造、岩崎由希子、住友秀次、山本一彦、藤尾圭志
  • 学会等名: 第60回 日本リウマチ学会総会・学術集会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • 年月日: 2016-04-21 – 2016-04-23
• [図書] 「分子リウマチ治療」vol.9 no.3 (2016年8月号) 連載「疾患からみた細胞表面機能分子」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡村僚久
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 先端医学社
• [備考] 東京大学医学部附属病院 アレルギーリウマチ内科 第18研究室
  • URL: http://plaza.umin.ac.jp/areriu18/