Ｔ細胞生存を制御するＫＤＥＬ受容体の機能解析

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24590583
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 上村 大輔 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教(常勤) (20391922)
• キーワード: T細胞 / 細胞ストレス

研究概要

免疫応答の中心を担うT細胞の恒常性をより詳細に理解するために、変異導入剤ENUを用いてマウス個体に突然変異を導入し、T細胞集団に異常を持つ個体を選別した。その結果、ナイーブT細胞数が大きく減少している変異個体を得て、T-Redマウスと命名した。SNP解析から、その責任遺伝子はKDEL受容体1 (Kdelr1)であった。このナイーブT細胞の恒常性破綻の分子機構を調べた。T-RedマウスをT細胞受容体トランスジェニックマウスと交配するとナイーブT細胞数が回復したことから、V(D)J再構成の異常を疑ったが、解析の結果、V(D)J再構成は根本的には完了していることが判明し、V(D)J再構成に伴うDNA修復以外の原因もまた示唆された。遺伝子発現を網羅的に検索した結果、T-RedナイーブT細胞では統合ストレス応答(ISR)遺伝子群の発現が大きく増加していた。ISR誘導に重要な因子であるeIF2aのリン酸化もT-RedナイーブT細胞で増加しており、PP1とKdelr1が会合することがeIF2aの脱リン酸化に対して役割を果たしていることが示唆された。さらに、T-Redマウスでは胸腺内、末梢ともに生存シグナルを伝えるTCR信号を比較的強めに受けているナイーブT細胞集団がストレス下でもより生き残りやすいことが判明し、T細胞恒常性にはストレス応答と生存シグナルとのバランスが重要であることが示唆された。これらの結果は、T細胞恒常性に新たな知見を与えるものである。

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

Kdelr1の異常によるナイーブT細胞の恒常性破綻の分子機構について、Kdelr1の新たな機能とともに明らかにし、論文として投稿中であり、また学会発表も行ったことから順調に進んでいると考える。

今後の研究の推進方策

Kdelr1遺伝子に変異を持つT-RedマウスのナイーブT細胞では、統合ストレス応答(ISR)が増加しており、生存性が悪くなっている。これはTCR信号が弱いと考えられる集団に特に顕著である。TCR信号とISRがどのように分子的に関連するのか、両者の機能的なリンクを証明する。またT-Redマウスは4ヶ月齢くらいまでには明らかな外見の異常は認められない。T細胞に異常をもつ他のマウスはしばしば加齢とともに炎症などの異常を呈することがあるので、より加齢したT-Redマウスの血清などを解析し、自己免疫疾患などの症状について検討する予定である。これらによってKdel receptorのT細胞恒常性における役割とその結果生体に与える影響とを明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

消耗品や抗体の種類、マウス使用数が予定よりも少なくて結果を得られたため。
T-Redマウス、Kdelr1ノックアウトマウスなどのマウスの飼育維持費、および野生型マウスの購入費、飼育維持費に使用する。TCR信号の強さを検討する為に、MHCテトラマー、抗CD5抗体、およびISRに関与する分子などの抗体を購入する。また、フローサイトメトリーなどに使用する一般的なキット、細胞培養用の試薬などの消耗品は随時必要に応じて購入する。

研究成果

• [雑誌論文] Early pathological alterations of lower lumber cords detected by ultra-high field MRI in a mouse multiple sclerosis model (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, Y, M. Murakami, Y. Arima, D. Zhu, Y. Terayama, Y. Komai, Y. Nakatsuji, D. Kamimura, and Y. Yoshioka.
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 26 ページ: 93-101
  • DOI: 10.1093/intimm/dxt044
• [雑誌論文] Disease-Association Analysis of an Inflammation-Related Feedback Loop. (2013)
  • 著者名/発表者名: Murakami, M.*, M. Harada*, D. Kamimura* (*equal contribution), H. Ogura, Y. Okuyama, N. Kumai, A. Okuyama, R. Singh, J-J. Jiang, T. Atsumi, S. Shiraya, Y. Nakatsuji, M. Kinoshita, H. Kohsaka, M. Nishida, S. Sakoda, N. Miyasaka, K. Yamaguchi-Takihara, and T. Hirano.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 3 ページ: 946-959
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.01.028
• [雑誌論文] IL-6 amplifier activation in epithelial regions of bronchi after allogeneic lung transplantation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Lee, J.*, T. Nakagiri*, D. Kamimura* (*equal contribution), M. Harada, T. Oto, Y. Susaki, Y. Shintani, M. Inoue, S. Miyoshi, E. Morii, T. Hirano, M. Murakami, and M. Okumura.
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 25 ページ: 319-332
  • DOI: 10.1093/intimm/dxs158
• [雑誌論文] Autoimmune disorder phenotype in HVCN1 gene deficient mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, M., A. Tojo, Y. Okochi, N. Miyawaki, D. Kamimura, A. Yamaguchi, M. Murakami, and Y. Okamura.
  • 雑誌名: Biochemical Journal 巻: 450 ページ: 295-301
  • DOI: 10.1042/BJ20121188
• [雑誌論文] The gateway theory: bridging neural and immune interactions in the CNS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, D., M Yamada, M Harada, L. Sabharwal, J Meng, H Bando, H Ogura, T Atsumi, Y Arima, M Murakami
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 7 ページ: 1-5
  • DOI: 10.3389/fnins.2013.00204
• [学会発表] Characterization of an ENU mutant mouse line having reduced naïve T cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kamimura, Hideki Ogura, Yasunobu Arima, Lavannya Sabharwal, Moe Yamada, Mineko Tsuruoka, Takanori Hasegawa, Hisahiro Yoshida, Haruhiko Koseki, Toshiyuki Fukada, Toshio Hirano, and Masaaki Murakami
  • 学会等名: 第42回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20131211-20131213
• [図書] Cytokine Frontiers: Regulation of Immune Responses in Health and Disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, D., H. Ogura, Y. Arima, T. Hirano, and M. Murakami.
  • 総ページ数: 396
  • 出版者: Springer