末梢組織におけるT細胞サーベイランスメカニズムの解明

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08748
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 江川 形平 京都大学, 医学研究科, 助教 (50511812)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: T細胞 / 樹状細胞 / 皮膚免疫

研究実績の概要

本年度はまず安定した実験系の確立に向けた検討を行った。観察が難しいと考えられる「Ｔ細胞のHomeostaticサーベイランス」を安定して観察するために以下の2つの実験系を立ち上げた。
実験系１：ペプチド抗原静注によるエフェクターＴ細胞増殖法＿卵白アルブミン（OVA）を特異的に認識するOT1マウス由来のＴ細胞を野生型マウスに移植し、OVAで免疫を行った後さらにOVAを静注する系。この系では炎症が生じていない全身の皮膚にＴ細胞が多数浸潤することを確認した。T細胞の皮膚浸潤はOVA静注後5日目をピークとし、一部は血管周囲に集積し血流を途絶させる像が観察された。本モデルは「血管炎モデル」としても用いることができる可能性が示唆された。
実験系２：Involucrin-mOVAマウスを用いた皮膚自己免疫モデル＿表皮に特異的にOVAを発現するマウスにOT1を移入した。本マウスは皮膚炎を自然発症することから生理的なHomeostaticサーベイランスの観察に向く系と考えられる。本実験系の観察では、T細胞の皮膚浸潤に先立って皮膚の樹状細胞が血管周囲に線状に集積する像が確認された。T細胞のHomeostaticサーベイランスにもT細胞―樹状細胞間の会合が重要であることを示唆する所見である。
これら2つの系における免疫応答を再現性良く観察することが本年度の検討により可能となった。これらの系をもちいて、T細胞のHomeostaticサーベイランスにおける細胞間シグナル、細胞遊走因子といった制御メカニズムの解明を今後行う。

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

計画の段階では「ペプチド抗原静注によるエフェクターＴ細胞増殖法」に加え、「ガンマ線照射後骨髄移植によるエフェクターＴ細胞増殖法」を行う予定であった。しかし当研究室のマウス飼育室が別棟へ移動となりガンマ線照射装置が使用できなくなったため、急遽Involucrin-mOVAマウスを用いた実験系での検討へと変更した。より少ない操作で自然なT細胞のHomeostaticサーベイランスを観察できる系であることが確認できており、結果として本研究の進行に支障はないと判断している。

今後の研究の推進方策

R2年度：Homeostaticサーベイランスを制御する分子メカニズムの解明
Homeostaticサーベイランスの際の組織浸潤も、炎症時と同様に接着因子とケモカインによって制御されていると予想される。以下の検討を行う。(i) 百日咳毒素―全て百日咳毒素はGiの特異的な阻害薬であり、細胞遊走にケモカインがどの程度関与するのかを評価する。(ii) ケモカイン特異的な阻害―百日咳毒素を用いた検討でケモカインの重要性が示唆された場合、どの種類のケモカインが重要かの絞り込みを行う。(iii) 接着因子依存性の検討―炎症時のT細胞皮膚浸潤に重要であることが知られるICAM、VCAM、およびCLAについてその関与を検証する。
R3年度 ：Homeostaticサーベイランスの生理学的意義の解明
非炎症下の皮膚に浸潤したT細胞がどのような運命をたどるか、またどのような免疫機能、あるいは病態に関与するかについて、以下の「問い」を検証する：(i)皮膚浸潤後の運命：再度循環系へ戻りうるか―Kaedeマウスを用いて、Homeostaticサーベイランスで皮膚に浸潤したT細胞がリンパ節に回帰しうるかを検証する。また、その回帰がCCR7依存性かどうか検証する。(ii)皮膚浸潤後の運命：ＴRMへ移行するか―非炎症部皮膚に浸潤したＴ細胞がそのまま皮膚に留まりTRMに移行する可能性について検証する。長期間のタイムコース、また組織内分布について検討する。(iii)細菌防御に影響するか―Homeostaticサーベイランスが細菌感染防御に果たす役割を検証する。OT1/OT2マウスをドナーとし、全身の皮膚に過剰なエフェクターＴ細胞の浸潤を起こした状態で、OVAを発現する抗酸菌（BCG）の感染実験を行う。

次年度使用額が生じた理由

当初野生型マウスを用いる実験系を予定していたが、研究室で飼育している遺伝子改変マウスを用いる実験系に変更したため、マウスの購入費用に変更が生じた。また、コロナ関連で年度後半の複数の出張がキャンセルとなったため。

研究成果

• [雑誌論文] In vivo imaging of cutaneous inflammation: nobel insights into cutaneous immune responses revealed by intravital imagingtechniques (2020)
  • 著者名/発表者名: Honda T, Egawa G, Kabashima K.
  • 雑誌名: Arerugi. 巻: 69(2) ページ: 93-98
  • DOI: 10.15036/arerugi.69.93.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Janus kinase inhibitor delgocitinib suppresses pruritus and nerve elongation in an atopic dermatitis murine model. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Otsuka A, Nakashima C, Ishida Y, Honda T, Egawa G, Amano W, Usui K, Hamada Y, Wada M, Tanimoto A, Konishi N, Hayashi M, Matsushita M, Kabashima K.
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2019.12.008.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abl family tyrosine kinases govern IgG extravasation in the skin in a murine pemphigus model (2019)
  • 著者名/発表者名: Ono S, Egawa G, Nomura T, Kitoh A, Dainichi T, Otsuka A, Nakajima S, Amagai M, Matsumoto F, Yamamoto M, Kubota Y, Takai T, Honda T, Kabashima K.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 10(1) ページ: 4432
  • DOI: 10.1038/s41467-019-12232-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] The efficacy of a cyclin dependent kinase 9 (CDK9)inhibitor, FIT039, on verruca vulgaris: study protocol for a randomized controlled trial. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nomura T, Sumi E, Egawa G, Nakajima S, Toichi E, Uozumi R, Tada H, Nakagawa T, Hagiwara M, Kabashima K
  • 雑誌名: Trials 巻: 20(1) ページ: 489
  • DOI: 10.1186/s13063-019-3570-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cutaneous p38 mitogen-activated protein kinase activation triggers psoriatic dermatitis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sakurai K, Dainichi T, Garcet S, Tsuchiya S, Yamamoto Y, Kitoh A, Honda T, Nomura T, Egawa G, Otsuka A, Nakajima S, Matsumoto R, Nakano Y, Otsuka M, Iwakura Y, Grinberg-Bleyer Y, Ghosh S, Sugimoto Y, Guttman-Yassky E, Krueger JG, Kabashima K.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol 巻: 144(4) ページ: 1036-1049
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2019.06.019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Prostaglandin E(2) (PGE(2))-EP2signaling negatively regulates murine atopic dermatitis-like skin inflammation by suppressing thymic stromal lymphopoietin expression. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sawada Y, Honda T, Nakamizo S, Nakajima S, Nonomura Y, Otsuka A, Egawa G, Yoshimoto T, Nakamura M, Narumiya S, Kabashima K.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol 巻: 144(5) ページ: 1265-1273
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2019.06.036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Percutaneous sensitization is limited by in situ inhibition of cutaneous dendritic cell migration through skin-resident regulatory T cells. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hanakawa S, Kitoh A, Shibuya R, Dainichi T, Nomura T, Honda T, Egawa G, Otsuka A, Nakajima S, Fujita M, Kabashima K.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol. 2019 巻: 144(5) ページ: 1343-1353
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2019.05.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Murine neonatal skin mast cells are phenotypically immature and minimally sensitized with transplacentally transferred IgE. (2019)
  • 著者名/発表者名: Honda Y, Ono S, Honda T, Kataoka TR, Egawa G, Kitoh A, Otsuka A, Nakajima S, Nomura T, Dainichi T, Kabashima K.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol. 2019 巻: 144(2) ページ: 617-620
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2019.05.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antigen presentation and adaptive immune responses in skin. (2019)
  • 著者名/発表者名: Honda T, Egawa G, Kabashima K.
  • 雑誌名: Int Immunol 巻: 31(7) ページ: 423-429
  • DOI: 10.1093/intimm/dxz005
  • 査読あり
• [学会発表] Two-photon microscopy_ its application to skin research (2019)
  • 著者名/発表者名: 江川形平
  • 学会等名: World Congress of Dermatology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] What skin barrier defect in atopic dermatitis teach us about epidermal physiology. (2019)
  • 著者名/発表者名: 江川形平
  • 学会等名: 日本研究皮膚科学会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 皮膚のかゆみのメカニズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 江川形平
  • 学会等名: 日本アレルギー学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] 皮膚の防御における多段階的なT細胞の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 江川形平
  • 学会等名: 日本臨床免疫学会
  • 招待講演
• [図書] Live Imaging of the Skin Immune Responses. (2020)
  • 著者名/発表者名: Chow Z., Egawa G., Kabashima K.
  • 総ページ数: 200
  • 出版者: Springer, Singapore
  • ISBN: 978-981-13-7908-6
• [図書] 最新キーワードで読み解くALL About 皮膚科学＿ライブイメージング/二光子顕微鏡 (2019)
  • 著者名/発表者名: 江川形平
  • 総ページ数: 228
  • 出版者: メディカルレビュー社
  • ISBN: 978-4-7792-2235-1