組織マクロファージの分化機構およびその生体内における機能の解析

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24590584
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 伊勢 雅子(香山雅子) 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (70311339)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 組織マクロファージ / Development

研究実績の概要

組織に存在するマクロファージは細菌や死細胞の除去という機能を有するが、その他の機能は存在する組織により異なると考えられている。しかし、機能がことなる組織マクロファージがどのようにして分化してくるのか、その詳細なる誘導機構は不明な点が多い。脾臓に存在するRed pulp macrophageを組織マクロファージのモデル系として、組織マクロファージの分化の場、および誘導シグナルの同定を行った。脾臓および骨髄は生体内における鉄代謝を担っている重要な臓器であることに着目し、赤血球の代謝産物がRed pulp macrophageの分化を誘導する可能性を検討した。In vitroにて赤血球の代謝産物一つであるヘム（老化赤血球の代謝物質）で刺激するとSpi-cの発現が誘導され、さらにはF4/80陽性細胞が分化してきた。同時に、SpicがRed pulp macrophageと同様に鉄のリサイクルの機能を有するF4/80+VCAM1+骨髄マクロファージ（Bone marrow macrophage）分化も制御することも明らかとなった。さらに、過剰なヘムはRed pulp macrophageとBone marrow macrophageのアポトーシスを誘導するが、単球におけるSpicの発現も誘導し、Red pulp macrophageとBone marrow macrophageを分化誘導する事も明らかとなった。また、Spi-cの発現誘導はリプレッサーであるBACH1によって阻害され、ヘムはプロテアソーム依存的にBACH1を分解し、Spic転写の阻害を解除した。組織マクロファージの分化が代謝物質よって制御されていることを初めて明らかにした。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Spi-cを発現している細胞を可視化し生体内でもその挙動を追跡が可能であるSpi-c IRES GFPマウスの解析により、Red pulp macrophageの分化誘導に重要な転写因子Spi-cの発現を制御する組織特異的なシグナル（分子）の同定に成功した。しかし、conditional knock-out マウスの作製が遅れたため、その前駆細胞の同定がまだ完了していないため。

今後の研究の推進方策

作製した遺伝子改変マウスを用い、組織特異的マクロファージの前駆細胞の同定、および分化誘導機構の詳細なる解析をin vitroおよびin vivoにおいて進めていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

遺伝子改変マウスの作製に予定以上に時間を要し、その結果マウスの解析が遅れたため。

次年度使用額の使用計画

Spic遺伝子欠損マウス、およびSpic IRES-eGFPノックインマウスを解析するにあたり、細胞サブセットを解析するための抗体、細胞を分離してin vitroで培養するための培養機器および培地が必要である。さらに組替えDNA、および組替えタンパク質を作成するための各種試薬、培養器具が必要である。また、感染実験のために各種培養液、およびマウスの維持費が必要である。また、本研究の成果発表のための旅費およびその他校閲代金等が必要である。

研究成果

• [雑誌論文] β2-glycoprotein I / HLA class II complexes are novel autoantigens in antiphospholipid syndrome. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanimura K, Jin H, Suenaga T, Morikami S, Arase N, Kishida K, Hirayasu K, Kohyama M, Ebina Y, Yasuda S, Horita T, Takasugi K, Ohmura K, Yamamoto K, Katayama I, Sasazuki T, Lanier LL, Atsumi T, Yamada H, Arase H.
  • 雑誌名: Blood 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1182/blood-2014-08-593624.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Negative regulation of DSS-induced experimental colitis by PILRα. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kishida K, Kohyama M, Kurashima Y, Kogure Y, Wang J, Hirayasu K, Suenaga T, Kiyono H, Kunisawa J, Arase H.
  • 雑誌名: Int. Immunol. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1093/intimm/dxv004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Engineering large viral DNA genomes using the CRISPR-Cas9 system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suenaga T, Kohyama M, Hirayasu K, Arase H.
  • 雑誌名: Microbiol Immunol. 巻: 58 ページ: 513-522
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12180.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Olfactory plays a key role in spatiotemporal pathogenesis of cerebral malaria. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhao H, Aoshi T, Kawai S, Mori Y, Konishi A, Ozkan M, Fujita Y, Haseda Y, Shimizu M, Kohyama M, Kobiyama K, Eto K, Nabekura J, Horii T, Ishino T, Yuda M, Hemmi H, Kaisho T, Akira S, Kinoshita M, Tohyama K, Yoshioka Y, Ishii KJ, Coban C.
  • 雑誌名: Cell Host Microbe. 巻: 15 ページ: 551-563
  • DOI: 10.1016/j.chom.2014.04.008.
  • 査読あり
• [学会発表] Myeloperoxidase/HLA class II complexes are targets for autoantibodies in microscopic polyangiitis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiwa Ryosuke, Ohmura Koichiro, Arase Noriko, Jin Hui, Hirayasu Kouyuki, Kohayama Masako, Suenaga Tadahiro, Matsuoka Sumiko, Iwatani Hirotsugu, Atsumi Tatsuya, Terao Chikashi, Mimori Tsuneyo, Arase Hisashi
  • 学会等名: 第43回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] PILRα negatively regulates size of adipose tissue by controlling monocyte mobility (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohyama Masako, Kishida Kazuki, Arase Hisashi
  • 学会等名: 第43回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] MHC class II-restricted recognition of self-antigen/MHC class II complexes by autoantibodies (2014)
  • 著者名/発表者名: Jin Hui, Arase Noriko, Matsuoka Sumiko, Hirayasu Kouyuki, Kohayama Masako, Suenaga Tadahiro, Nakamaru Yuji, Imatani Yoshinori, Katayama Ichiro, Arase Hisashi
  • 学会等名: 第43回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] Autoantibodies in Rheumatoid Arthritis Specifically Recognize IgG Heavy Chain Complexed with HLA-DR, Which is Strongly Associated with Rheumatoid Arthritis Susceptibility. (2014)
  • 著者名/発表者名: Jin H, Arase N, Hirayasu K, Kohyama M, Suenaga T, Saito F, Tanimura K, Matsuoka S, Ebina K, Shi K, Toyama-Sorimachi N, Yasuda S, Horita T, Hiwa R, Takasugi K, Ohmura K, Yoshikawa H, Saito T, Atsumi T, Sasazuki T, Katayama I, Lanier LL, Arase H.
  • 学会等名: The 15th Annual European Congress of Rheumatology EULAR 2014
  • 発表場所: Paris(France)
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-14
• [学会発表] MHCクラスⅡ分子によって細胞外へ輸送された細胞内ミスフォールド蛋白質が自己抗体の標的分子である (2014)
  • 著者名/発表者名: 金暉、荒瀬規子、平安恒幸、香山雅子、末永忠広、松岡須美子、斉藤隆、Lewis L. Lanier、荒瀬尚
  • 学会等名: 第24回Kyoto T cell Conference
  • 発表場所: 京都大学（京都市）
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-17
• [備考] 免疫化学分野ホームページ
  • URL: http://immchem.biken.osaka-u.ac.jp/