2本鎖DNAによる免疫活性化機構の解明と遺伝子ワクチン・遺伝子治療への応用

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18590432
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 武下 文彦 横浜市立大学, 医学研究科, 准教授 (60333572)
• 研究分担者: 鈴木 幸一 国立感染症研究所, 生体防御部, 室長 (20206478)
• キーワード: 2本鎖DNA / 自然免疫 / DNAウイルス感染 / ヒストン / DNAワクチン

研究概要

2本鎖DNAによる免疫活性化に関わる分子を同定し、その分子の遺伝子ワクチンや遺伝子治療における役割を解析することを目的として研究を行った。cDNA発現ライブラリーをスクリーニングした結果、コアヒストンであるヒストンH2Bが2本鎖DNA(B-DNA)によるI型インターフェロン(type I IFN)産生機序にかかわっていることがあきらかとなった。siRNAを用いてヒストンH2Bをノックダウンさせる系を確立し、ヒストンH2Bの自然免疫における役割について解析した。ヒストンH2Bをノックダウンさせることにより、B-DNAによるtype I IFNの産生が減少した。さらに、H2Bのノックダウンによって、DNAウイルス(アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス、パピローマウイルス)の複製効率が著しく高まった。一方RNAウイルスである水疱口内炎ウイルス、脳心筋炎ウイルスのそれには変化はなかった。これらのことから、ヒストンH2Bは、DNAウイルス由来のDNAを認識して、その複製を抑制するための抗ウイルス自然免疫応答を惹起するメカニズムにおいて重要な役割を担っていることが示唆された。また、酵母ツーハイブリッド法を用いたスクリーニング解析から、新規アダプター分子CIAOを同定した。CIAOは、ヒストンH2Bお上びIPS-1と相互作用することがあきらかとなり、siRNAを用いたノックダウン解析により、IPS-1を介するtype I IFN産生に機能的に重要な役割を果たしていることがあきらかとなった。また、H2Bが介するシグナル伝達で重要なキナーゼであるTBK1のノックアウトマウスを用いた解析から、DNAワクチンの免疫原性にTBK1が重要な役割を果たすことをあきらかとした。

研究成果

• [雑誌論文] Tank-binding kinase-1 delineates innate and adaptive immune responses raised by DNA vaccines. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishii KJ, Kawagoe T, Koyama S, Matsui K, Kumar H, Kawai T, Uematsu S, Takeuchi O, Takeshita F, Coban C, and Akira S.
  • 雑誌名: Nature 451 ページ: 725-728
  • 査読あり
• [雑誌論文] The non-canonical role of Atg family members as suppressors of innate antiviral immune signaling. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshita F, Kobiyama K, Miyawaki A, Jounai N, and Okuda K.
  • 雑誌名: Autophagy 4 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Atg5-Atg12 conjugate associates with innate antiviral immune responses. (2007)
  • 著者名/発表者名: Jounai N, Takeshita F. Kobiyama K, Sawano A, Miyawaki A, Xin KQ, Ishii KJ, Kawai T, Akira S, Suzuki K, and Okuda K.
  • 雑誌名: Proceedings National Academy of Science USA 104 ページ: 14050-14050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blocking of the TLR5 activation domain hampers protective potential of DNA vaccine targeting flagellin. (2007)
  • 著者名/発表者名: Saha S, Takeshita F. Matsuda T, Jounai N, Kobiyama K, Matsumoto T, Sasaki S, Yoshida A, Xin KQ, Klinman DM, Uematsu S, Ishii KJ, Akira S, and Okuda K.
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 179 ページ: 1147-1154
  • 査読あり
• [雑誌論文] TLR9 expression and function is abolished by the cervical cancer-associated human papillomavirus type 16. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hasan UA, Bates E, Takeshita F, Biliato A, Accardi R, Bouvard V, Mansour M, Vincent I, Gissmann L, Iftner T, Sideri M, Stubenrauch F, and Tommasino M.
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 178 ページ: 3186-3197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutant influenza A virus nucleoprotein is preferentially localized in the cytoplasm and its immunization in mice shows higher immunogenicity and cross-reactivity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohba K, Yoshida S, Zahidunnabi Dewan M, Shimura H, Sakamaki N, Takeshita F, Yamamoto N, and Okuda K.
  • 雑誌名: Vaccine 25 ページ: 4291-4300
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of iodide uptake and thyroid hormone synthesis with stimulation of the type I interferon system by double-stranded RNA(dsRNA)in cultured human thyroid follicles. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki K, Suzuki K, Yamada E, Yamada T, Takeshita F, Matsumoto M, Mitsuhashi T, Obara T, Takano K and Sato K
  • 雑誌名: Endocrinology 148 ページ: 13226-3235
  • 査読あり
• [雑誌論文] The degree of apoptosis as an immunostimulant for a DNA vaccine against HIV-1 infection. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kojima Y, Jounai N, Takeshita F, Nakazawa M, Okuda K, Watabe S, Xin KQ, Okuda K.
  • 雑誌名: Vaccine 25 ページ: 438-445
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muscle creatine kinase/SV 40 hybrid promoter for muscle-targeted long-term transgene expression. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takeshita F, Takase K, Tozuka M, Saha S, Okuda K, Ishii N, and Sasaki S
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Medicine 19 ページ: 309-315
  • 査読あり
• [学会発表] Histone H2B mediates intracellular recognition of naked DNA and production of type I interferons (2007)
  • 著者名/発表者名: Takeshita F, Kobiyama K, Suzuki K.
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071200
• [学会発表] Blocking of the TLR5 activation domain hampers protective potential of DNA vaccine targeting flagellin. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takeshita F, Saha S, Kobiyama K, Jounai N, and Okuda K
  • 学会等名: 第20回内藤カンファランス
  • 発表場所: 葉山
  • 年月日: 20071000