ヒト樹状細胞の生理的役割を解明する変異型IgE受容体設計と遺伝子改変マウス作出

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15092
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 西山 千春 東京理科大学, 基礎工学部生物工学科, 教授 (20327836)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: IgE受容体 / 樹状細胞 / IgE抗体 / マスト細胞 / 好塩基球

研究実績の概要

マスト細胞と好塩基球は高親和性IgE受容体FcεRIを特異的に発現し、アレルギー反応の主たるエフェクター細胞として機能する。研究代表者は、FcεRIを構成する3種類のサブユニットのうち、他Fc受容体の共通分子であるγを除いたαとβについて発現調節機構を解析し、血球系細胞特異的転写調節因子や共役因子により細胞特異的発現が巧妙に制御されている仕組みを見出してきた。また、α、β遺伝子の転写調節領域に多型が存在し転写因子の結合に影響を及ぼす結果、受容体発現レベルやアレルギー発症リスクと相関することを報告した。
この過程で、ヒト末梢血中の樹状細胞がFcεRIを恒常的に発現していることを見出した。ヒト樹状細胞では、βが発現しないためFcεRIはαγ2型の３量体として発現する。一方、マウスFcεRIの構成にはβが必須であり、且つマウス樹状細胞にはαとβが共に発現しないため、IgEを介した樹状細胞機能についてマウスを用いた解析を行うことができない。これを解決する手段としてヒトα遺伝子Tgマウスが利用されているが、ヒトαとマウスIgEとの親和性が弱いなどの問題点がある。そこで、ヒトαの立体構造情報を基に、IgE抗体のFc領域と直接結合するアミノ酸残基のうち、ヒトとマウスで異なる残基を選定し、マウス型へ置換した変異体の発現ベクターを構築した。その結果、IgE抗体との結合が強いα変異体を得ることができ、これを樹状細胞に発現させたところ、他の分子の共発現なしに細胞表面にFcεRIαが検出された。樹状細胞の活性化に伴い、細胞表面のFcεRI発現量や結合IgEとして検出される量が減少することから、受容体介在型エンドサイトーシスが引き起こされていると示唆される。
以上、マウス樹状細胞表面に発現し、かつマウスIgE抗体と十分な強度で結合するα変異体が得られ、IgEによる樹状細胞機能調節の解析準備が整備された。

備考

本学GSC発展コース受講生がジュニア農芸化学会2018年度(平成30年度)大会 において金賞を受賞
http://www.tus.ac.jp/today/archive/201803260002.html

研究成果

• [雑誌論文] Intestinal anti-inflammatory activity of Perillaldehyde. (2018)
  • 著者名/発表者名: Uemura, T., Yashiro, T., Oda, R., Shioya, N., Nakajima, T., Hashisu, M., Kobayashi, S., Nishiyama, C., and Arimura, G.
  • 雑誌名: J. Agric. Food Chem. 巻: 66 ページ: 3443-3448
  • DOI: 10.1021/acs.jafc.8b00353.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blockade of TNFR1-dependent and -independent cell death is crucial for normal epidermal differentiation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Piao, X., Miura, R., Miyake, S., Komazawa-Sakon, S., Koike, M., Shindo, R., Takeda, J., Hasegawa, A., Abe, R., Nishiyama, C., Mikami, R., Yagita, H., Uchida, Y., and Nakano, H.
  • 雑誌名: J. Allergy Clin. Immunol. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.02.043.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of PU.1 knockdown on gene expression and function of mast cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Oda, Y., Kasakura, K., Fujigaki, I., Kageyama, A., Okumura, K., Ogawa, H., Yashiro, T., and Nishiyama, C.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 8 ページ: 2005
  • DOI: 10.1038/s41598-018-19378-y.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The nuclear orphan receptor NR4A3 is involved in the function of dendritic cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka, M., Yashiro, T., Uchida, Y., Ando, T., Hara, M., Arai, H., Ogawa, H., Okumura, K., Kasakura, K., and Nishiyama, C.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 199 ページ: 2958-2967
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1601911.
  • 査読あり
• [学会発表] 吉草酸-GPR109a経路はエイコサノイドの産生を介してマスト細胞依存性アレルギー炎症を抑制する (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤垣泉、笠倉和巳、久保允人、八代拓也、西山千春
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度（平成30年度）大会
• [学会発表] レスベラトロール類縁化合物の免疫抑制作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 八代拓也、由良志織、笠倉和巳、西山千春
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度（平成30年度）大会
• [学会発表] KaempferolによるRALDH2発現誘導メカニズム (2018)
  • 著者名/発表者名: 綿貫優実、八代拓也、山口昌樹、笠倉和巳、西山千春
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度（平成30年度）大会
• [学会発表] 不飽和脂肪酸乳酸菌代謝産物の免疫調節機能の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本愛日、八代拓也、笠倉和巳、岸野重信、小川順、西山千春
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度（平成30年度）大会
• [学会発表] Notchシグナルの腸管マスト細胞分化への寄与とその阻害による食物アレルギー症状の緩和 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中野信浩、本庄明日香、西山千春、奥村康、小川秀興
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度（平成30年度）大会
• [学会発表] Defect of NR4A3 leads to impaired ability of migration in intestinal dendritic cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya Yashiro, Shiori Nakano, Yuna Uchida, Kazumi Kasakura, Akihiko Yoshimura, Chiharu Nishiyama
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] The reflect of commensal bacteria on anaphylactic reaction. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Kasakura, Takuya Yashiro, Chiharu Nishiyama
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] Generation of mutant mouse FcepsilonRIalpha, which can be expressed as alphagamma2 trimer and can bind to mouse IgE with high affinity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Megumi Iwasaki, Nobuhiro Nakano, Mutsuko Hara, Kazumi Kasakura, Takuya Yashiro, Chiharu Nishiyama
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] Two mesenchymal progenitor cell populations in the spleen defined by a novel three-dimensional culture system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuta Ueno, Shoko Hosoda, Chiharu Nishiyama, Akihisa Oda, Ryo Goitsuka
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] The role of NR4A3 in the gene expression and function of dendritic cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuna Uchida, Takuya Yashiro, Tomoaki Ando, Mutsuko Hara, Kazumi Kasakura, Chiharu Nishiyama
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] Transcriptional regulation of basophil-specific proteases. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Arai, Kazumi Kasakura, Takuya Yashiro, Chiharu Nishiyama
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] Physiological significance of IL-10 produced by mucosal type mast cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Azusa Kageyama, Kazumi Kasakura, Masato Kubo, Takuya Yashiro, Chiharu Nishiyama
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] Mucosal mast cell differentiation is regulated by cross-talk between Notch signaling and TGF-beta signaling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kasuki Saida, Kazumi Kasakura, Takuya Yashiro, Mutsuko Hara, Ko Okumura, Chiharu Nishiyama, Nobuhiro Nakano
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] NR4A3 is involved in function of migratory DCs and activation of T cells in FITC-induced contact hypersensitivity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiori Nakano, Takuya Yashiro, Yuna Uchida, Kazumi Kasakura, Akihiko Yoshimura, Chiharu Nishiyama
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] Suppression of mast cell-mediated allergic responses by valerate, butyrate, and niacin via GPR109a. (2017)
  • 著者名/発表者名: Izumi Fujigaki, Kazumi Kasakura, Masato Kubo, Takuya Yashiro, Chiharu Nishiyama
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] Functional analysis of transcription factor Ehf. (2017)
  • 著者名/発表者名: Makiko Uchida, Mutsuko Hara, Kazumi Kasakura, Takuya Yashiro, Ko Okumura, Chiharu Nishiyama, Nobuhiro Nakano
  • 学会等名: The 46th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
• [学会発表] ゲノム編集を利用したMHC class Iの発現抑制 (2017)
  • 著者名/発表者名: 秋元彩佳、八代拓也、笠倉和巳、西山千春
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 脾臓は骨髄増殖性腫瘍の悪化を促進する潜在的な白血病ニッチである (2017)
  • 著者名/発表者名: 小田朗永、雨宮祐輔、細田祥子、西山千春、後飯塚僚
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 脾臓間葉系幹細胞を維持する新規三次元培養法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上野湧太、細田祥子、西山千春、小田朗永、後飯塚僚
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 転写因子Ehfの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 内田万紀子、中野信浩、原むつ子、笠倉和巳、八代拓也、奥村康、西山千春
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 樹状細胞の機能を調節する免疫調整剤の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂田文弥、八代拓也、笠倉和巳、平野弘之、長田裕之、西山千春
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 吉草酸、酪酸、ナイアシンはGPF109aを介してマスト細胞依存性アレルギー炎症を抑制する (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤垣泉、笠倉和巳、八代拓也、西山千春
  • 学会等名: 日本食品免疫学会2017年度大会
• [学会発表] Pterostilbeneによる免疫調節機能の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 由良志織、八代拓也、笠倉和巳、西山千春
  • 学会等名: 日本食品免疫学会2017年度大会
• [図書] 分子細胞免疫学 原著第9版 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中尾篤人（監修）
  • 総ページ数: 577
  • 出版者: エルゼビア・ジャパン
  • ISBN: 978-4-86034-917-2
• [備考] PUBLICATIONS
  • URL: http://www.rs.tus.ac.jp/chinishi/publications.html
• [備考] NEWS
  • URL: http://www.rs.tus.ac.jp/chinishi/news.html
• [備考] 本学教員・大学院生らが日本農芸化学会2018年度(平成30年度)大会 においてトピックス賞を受賞
  • URL: http://www.tus.ac.jp/today/archive/201803230002.html
• [備考] 本学教員らのアレルギーに関する研究成果がScientific Reportsに掲載
  • URL: http://www.tus.ac.jp/today/archive/20180201004.html
• [備考] 本学大学院生が日本食品免疫学会においてポスター賞を受賞
  • URL: http://www.tus.ac.jp/today/archive/20171113001.html