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2022 年度 実績報告書

シングルセル解析による免疫記憶生成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02749
研究機関大阪大学

研究代表者

井上 毅  大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授(常勤) (80466838)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード免疫記憶 / 記憶B細胞 / シングルセル
研究実績の概要

先行研究より、胚中心で表面BCR発現量の高いB細胞が記憶B細胞に分化しやすい可能性が示唆された。胚中心B細胞におけるBCR発現量の違いが記憶B細胞分化に寄与するのか、その因果関係の証明のため、表面発現量および抗原親和性の定量化を可能とする実験系の構築を継続した。NPハプテン特異的胚中心明領域B細胞と、記憶B前駆細胞シングルセルより取得したBCR遺伝子をクローニングしてリコンビナント抗体を作製し、抗原親和性を測定した。測定結果に基づき、親和性が同程度であるが細胞表面発現量の異なるBCR配列を10クローン選択した。このBCR配列をマウスprimary B細胞にノックインするため、その実験系の構築を行った。
検討の結果、マウスB細胞の免疫グロブリン遺伝子座にCRISPR/Cas9を用いて内在性のIgh遺伝子を切断し、選択したBCR配列断片の導入・相同組換えによって、内在性Igh遺伝子座に外来性BCR配列をノックインする実験系の構築に成功した。
当初のノックイン効率は0.3%ほどであったことから、次に実験条件の改良を試みた。細胞培養条件、遺伝子導入試薬、導入遺伝子断片の改変により、ノックイン効率を1~2%まで向上させることに成功した。
このノックインB細胞におけるBCRの発現量を解析したところ、マウス生体内で胚中心あるいは記憶B細胞として発現していたときの表面BCR量を正しく反映していることが確認できた。

現在までの達成度 (区分)
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

本研究を遂行する上での重要な克服課題として想定していた、CRISPR/Cas9システムによるBCR遺伝子ノックイン実験系の開発を達成することに成功した。

今後の研究の推進方策

これまでで確立した実験系により作成したBCRノックインB細胞の、in vivoにおける分化過程を解析するため、養子移入実験によりノックインB細胞の抗原応答を解析し、記憶B細胞分化を制御するメカニズムを明らかにする。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] The University of Iowa(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      The University of Iowa
  • [雑誌論文] The transcription factor Bach2 negatively regulates murine natural killer cell maturation and function2022

    • 著者名/発表者名
      Li Shasha、Bern Michael D、Miao Benpeng、Fan Changxu、Xing Xiaoyun、Inoue Takeshi、Piersma Sytse J、Wang Ting、Colonna Marco、Kurosaki Tomohiro、Yokoyama Wayne M
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11 ページ: e77294

    • DOI

      10.7554/eLife.77294

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Antibody feedback contributes to facilitating the development of Omicron-reactive memory B cells in SARS-CoV-2 mRNA vaccinees2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue T、Shinnakasu R、Kawai C、Yamamoto H、Sakakibara S、Ono C、Itoh Y、Terooatea T、Yamashita K、Okamoto T、Hashii N、Ishii-Watabe A、Butler NS、Matsuura Y、Matsumoto H、Otsuka S、Hiraoka K、Teshima T、Murakami M、Kurosaki T
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine

      巻: 220 ページ: e20221786

    • DOI

      10.1084/jem.20221786

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] COVID-19 mRNAワクチンでなぜオミクロン中和抗体が作られるのか2023

    • 著者名/発表者名
      井上 毅
    • 学会等名
      第2回日本医学会連合リトリート
    • 招待講演
  • [学会発表] Why can 3rd mRNA vaccination induce Omicron-neutralizing antibodies?2023

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Inoue
    • 学会等名
      東京大学医科学研究所 学友会セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Germinal center B cell selection and survival regulated by optimal BCR signaling2022

    • 著者名/発表者名
      井上 毅
    • 学会等名
      第51回日本免疫学会学術集会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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