エピゲノム解析による自己免疫性間質性肺炎発症機構の解明と新規バイオマーカーの探索

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03697
• 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, 特任准教授 (10528996)
• 研究分担者: 藤尾 圭志 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (70401114) ; 住友 秀次 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20392996)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 自己免疫疾患 / 肺線維症 / Egr2 / TGF-β

研究実績の概要

自己免疫性間質性肺炎は、T細胞、B細胞、マクロファージと肺組織の線維芽細胞がその病態形成の中心的役割を担っている。TGF-βは線維化形成において重要な役割を果たしており、Egr2はTGF-β産生・分泌を制御する転写因子である。本課題では、TGF-βを介した相互作用という観点から、T細胞、B細胞、マクロファージの機能解析を介して、自己免疫性間質性肺炎の病態解明を行うことを目的としている。初年度は、線維芽細胞を用いたin vitro実験を通じた炎症局所における病態の解析を行うとともに、次年度におけるin vivo検証実験で使用する免疫担当細胞特異的Egr2欠損マウスの作製と、エピゲノム解析手法としてのATAC seqに関する検体処理条件検討を行った。申請者は刺激B細胞がTGF-β、IL-10単独では抗体産生を増強するが、両者が同時に加わることで抑制性機能に転化する「Inhibitory Cytokine Synergy (ICS) 」という新しい概念を提唱しているが、これまで線維芽細胞に対するICS効果を確認した報告はない。本年度は、線維芽細胞に対するTGF-βと複数の炎症性サイトカインの協調作用を、様々な刺激条件下においてin vitroで検証を行い、遺伝子発現及び培養上清中イムノグロブリンを指標とし確認をした結果、線維芽細胞においてもICSを認めるという知見を得た。このことは、次年度以降の線維化促進に関わる免疫担当細胞サブセットによる病態制御機構解析の基礎データとなる。また、Egr2遺伝子の各種免疫担当サブセットにおける特異的欠損マウスをCre-loxPシステムを用いて作製を行い、各系統特異的な遺伝子発現欠損が確実に導入されていることまで確認した。本課題においてはエピゲノム制御機構の解析が主眼となるが、ATAC seq導入に関する解析対象細胞処理の各種条件検討まで完了した。

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

初年度は、線維芽細胞を用いたin vitro実験を通じた炎症局所における病態の解析、次年度におけるin vivo検証実験で使用する免疫担当細胞特異的Egr2ノックアウトマウスの作製及びエピゲノム解析手法の確立を目標としており、上述の如く当初の目標を達成した。

今後の研究の推進方策

2020年度は、肺線維化につきin vivo実験での病態解明を目指す。具体的には、線維化病態に関わる各種免疫担当細胞特異的なCre発現マウスとEgr2 floxedマウスの交配を行うことで得られたマウスを用いて、定常状態および間質性肺炎を誘導するブレオマイシン(BLM)投与条件などにおける評価を行う。解析は、各条件におけるT細胞、B細胞、マクロファージを、フローサイトメーターを用いて分取し、RNA-seq/ATAC-seqなど多角的な評価方法を用いることで肺線維化誘導分子メカニズムの解明を行う予定である。本検討により肺線維化に関わることが想定されるターゲット分子が同定された場合は、更に同遺伝子に関するfloxedマウスを作成し、同遺伝子の細胞サブセット特異的なin vivo機能解析に繋げる。

研究成果

• [雑誌論文] CD4+CD25+LAG3+ T Cells With a Feature of Th17 Cells Associated With Systemic Lupus Erythematosus Disease Activity. (2019)
  • 著者名/発表者名: 46.Kato R, Sumitomo S, Tsuchida Y, Tsuchiya H, Nakachi S, Sakurai K, Hanata N, Nagafuchi Y, Kubo K, Tateishi S, Kanda H, Okamura T, Yamamoto K, Fujio K.
  • 雑誌名: Front Immunol. 巻: 10 ページ: 1-10
  • DOI: 10.3389/fimmu.2019.01619. eCollection 2019.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of U11snRNA as an endogenous agonist of TLR7-mediated immune pathogenesis. (2019)
  • 著者名/発表者名: 47.Negishi H, Endo N, Nakajima Y, Nishiyama T, Tabunoki Y, Nishio J, Koshiba R, Matsuda A, Matsuki K, Okamura T, Negishi-Koga T, Ichinohe T, Takemura S, Ishiwata H, Iemura SI, Natsume T, Abe T, Kiyonari H, Doi T, Hangai S, Yanai H, Fujio K, Yamamoto K, Taniguchi T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 116 ページ: 23653-23661
  • DOI: 10.1073/pnas.1915326116.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 「LAG3陽性制御性T細胞による免疫制御」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岡村僚久
  • 学会等名: 第5回 Academy of Clinical Immunology
  • 招待講演
• [学会発表] Inhibitory cytokine synergy of IL-10 and TGF-β3 contributes to humoral immune tolerance mediated by metabolic reprogramming (2019)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Komai, Tomohisa Okamura, Mariko Inoue, Morita Kaoru, Yukiko Iwasaki, Shuji Sumitomo, Hirofumi Shoda, Kazuhiko Yamamoto, and Keishi Fujio
  • 学会等名: 第63回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [学会発表] The role of Jazf1 in the production of IL-10 in Tr1 cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kono, Tomohisa Okamura1, Mariko Inoue, Toshihiko Komai, Yukiko Iwasaki, Yusuke Takeshima, Shuji Sumitomo, Hirofumi Shoda, Kazuhiko Yamamoto, and Keishi Fujio
  • 学会等名: 第63回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [学会発表] 抑制性サイトカイン協調によるB細胞の免疫代謝リプログラミング (2019)
  • 著者名/発表者名: 駒井俊彦, 岡村 僚久, 井上眞璃子, 岩崎由希子, 住友秀次, 庄田宏文, 山本一彦, 藤尾圭志
  • 学会等名: 第68回アレルギー学会
• [学会発表] Jazf1遺伝子はTr1細胞におけるIL-10産生を制御する (2019)
  • 著者名/発表者名: 河野正憲, 岡村僚久, 駒井俊彦, 井上眞璃子, 岩崎由希子, 住友秀次, 庄田宏文, 山本一彦, 藤尾圭志
  • 学会等名: 第5回日本骨免疫学会
• [学会発表] Jazf1遺伝子はLAG3+ TregからのIL-10産生を負に制御する (2019)
  • 著者名/発表者名: 河野正憲, 岡村僚久, 駒井俊彦, 井上眞璃子, 岩崎由希子, 住友秀次, 庄田宏文, 山本一彦, 藤尾圭志
  • 学会等名: 第47回日本臨床免疫学会
• [図書] 医学のあゆみ 制御性T細胞研究の現在 268巻13号 「LAG3陽性 制御性T細胞による免疫制御機構」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岡村僚久
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 医歯薬出版株式会社
• [図書] 医学のあゆみ サイトカインのすべて 271巻5号 「IL-10ファミリーによる免疫制御機構」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 河野正憲、岡村僚久、藤尾圭志
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 医歯薬出版株式会社
• [備考] 東京大学医学部附属病院アレルギーリウマチ内科 ホームページ
  • URL: http://ryumachi.umin.jp/about/research.html