GVHDに伴う液性免疫不全機序の解明

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25460491
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 上羽 悟史 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00447385)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 免疫 / 免疫不全 / 造血幹細胞

研究概要

移植片対宿主病 (GVHD)に伴う液性免疫不全機序の解明を目指す。申請者は最近マウス同種造血幹細胞移植(allo-HSCT)モデルの解析から、GVHDが骨髄造血ニッチを障害することでリンパ球系の再構築を抑制すること、さらにリンパ球の再構築抑制とは独立して液性免疫不全を誘導すること、リンパ球再構築後も液性免疫不全が遷延するマウスでは、液性免疫誘導に中心的な役割を果たすリンパ節が重度かつ不可逆的に萎縮していることを見出した。本研究では、これまでGVHDの標的臓器として認識されていなかったリンパ節に着目し、マウスallo-HSCTモデルを用いて、GVHDによるリンパ節障害の詳細を免疫学的、組織学的、機能的に解明するとともに、病態形成の細胞・分子機序を解明し、移植後免疫不全の予防・治療法開発の基礎を築くことを目的とした。今年度は、液性免疫応答の誘導組織であるリンパ節、脾臓などの二次リンパ組織に着目し、B6→BDF1 allo-HSCTモデルを解析した。その結果、T細胞除去骨髄細胞(TCD BM)とともにCD8+T細胞を移入し、GVHDを誘導したマウスでは、移植後40日目の骨髄においてTCD BMのみを移植した対照群と同等のB細胞の回復を認めたが、リンパ節においては細胞数の著減による萎縮、さらには線維化を認めた。また、同マウスではNP-OVAを皮下免疫した後のNP特異的抗体産生が減弱していた。これらの結果より、allo-HSCT後にCD8+T細胞依存的にリンパ節が破壊されること（LN GVHD）で、液性免疫不全が遷延することが示唆された。今後、LN GVHDの発症機序の解明ならびに予防・治療法の開発により、allo-HSCT後の生存率向上が可能になると期待される。

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

GVHDによるリンパ節障害の細胞機序について、リンパ球数の減少による重度の萎縮は、主にCD8 T細胞が原因であることを同定できた。また、リンパ節障害の標的となる宿主細胞についても、高内皮細静脈細胞ならびにT細胞領域を構成する細網線維細胞であることを病理学的解析から同定できた。このように重度なリンパ節障害を有するマウスでは、末梢に免疫担当細胞数が回復した後も適切な液性免疫応答を誘導することが出来ないことも見いだし、リンパ節障害がGVHD関連液性免疫不全の直接的な原因であることを明らかに出来た。これらの知見をさらに深化し、標的細胞の特異的障害に関わる分子メカニズムを明らかにすることで、GVHD関連液性免疫不全の予防・治療法の開発につながるものと期待している。

今後の研究の推進方策

リンパ節構成細胞の動態解析を行う。具体的にはB6→BDF1モデルを用いて、1) 移植後4,7,10, 14日目のリンパ節組織構成細胞（CD45-CD31+gp38+リンパ管内皮細胞、CD45-CD31+gp38-PNAd+高内皮細静脈細胞、CD45-CD31-gp38+細網線維細胞）について、フローサイトメトリーによる定量的解析と組織内分布解析をおこなう。また、各組織細胞種の機能に関わるケモカイン、接着因子、並びにMHC class I, IIやFasなどのドナーT細胞による認識・傷害の標的分子の発現を解析する。2) 血中リンパ球のリンパ節流入を媒介する高内皮細静脈に障害を認めた場合、コントロール群およびGVHD（＋）群に、蛍光標識またはGFP発現リンパ球の養子移入を行い、リンパ節への短期ホーミング試験を行う。さらに、生体内顕微鏡を用いて高内皮細静脈におけるリンパ球のローリングおよび接着を解析することで、高内皮細静脈の機能的評価を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Bone Marrow Graft-versus-Host Disease: Evaluation of Its Clinical Impact on Disrupted Hematopoiesis after Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation (2014)
  • 著者名/発表者名: Souichi Shiratori, Mizuha Kosugi-Kanaya, Satoshi Ueha, Junichi Sugita1, Akio Shigematsu, Takeshi Kondo, Daigo Hashimoto, Katsuya Fujimoto, Tomoyuki Endo, Mitsufumi Nishio, Satoshi Hashino, Yoshihiro Matsuno, Kouji Matsushima, Junji Tanaka, Masahiro Imamura, Takanori Teshima
  • 雑誌名: Biol Blood Marrow Transplant 巻: 20 ページ: 495-500
  • DOI: 10.1016/j.bbmt.2013.12.568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific Antibody in IV Immunoglobulin for Postsplenectomy Sepsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Nakamura, Kent Doi, Koji Okamoto, Syunnya Arai, Satoshi Ueha, Kouji Matsushima, Susumu Nakajima, Naoki Yahagi, Eisei Noiri
  • 雑誌名: Crit Care Med 巻: 41 ページ: e163-70
  • DOI: 10.1097/CCM.0b013e318287f1de
  • 査読あり
• [雑誌論文] Treg induction by a rationally selected mixture of Clostridia strains from the human microbiota (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Atarashi, Takeshi Tanoue, Kenshiro Oshima, Wataru Suda, Yuji Nagano, Hiroyoshi Nishikawa, Shinji Fukuda, Takuro Saito, Seiko Narushima, Koji Hase, Sangwan Kim, Joëlle V. Fritz, Paul Wilmes, Satoshi Ueha, Kouji Matsushima, Hiroshi Ohno, Bernat Olle, et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 500 ページ: 232-236
  • DOI: 10.1038/nature12331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adoptive cytotoxic T lymphocyte therapy triggers a counter-regulatory immunosuppressive mechanism via recruitment of myeloid-derived suppressor cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Hosoi, Hirokazu Matsushita, Kanako Shimizu, Shin-ichiro Fujii, Satoshi Ueha, Jun Abe, Makoto Kurachi, Ryuji Maekawa, Kouji Matsushima, Kazuhiro Kakimi
  • 雑誌名: Int J Cancer 巻: 134 ページ: 1810-1822
  • DOI: 10.1002/ijc.28506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Qualitative Rather than Quantitative Changes Are Hallmarks of Fibroblasts in Bleomycin-Induced Pulmonary Fibrosis (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Tsukui, Satoshi Ueha, Jun Abe, Shin-ichi Hashimoto, Shigeyuki Shichino, Takeshi Shimaoka, Francis H.W. Shand, Yasuka Arakawa, Kenshiro Oshima, Masahira Hattori, Yutaka Inagaki, Michio Tomura, Kouji Matsushima
  • 雑誌名: Am J Pathol 巻: 183 ページ: 758-773
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2013.06.005
  • 査読あり
• [学会発表] Population dynamics of spleen- and bone marrow-pool monocytes in tumor-bearing mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha, Francis HW Shand, Mizuha Kosugi, Shigeyuki Shichino, Takeshi Shimaoka, Tatsuya Tsukui, Jun Abe, Michio Tomura, Kouji Matsushima
  • 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、千葉
  • 年月日: 20131211-20131213
• [学会発表] 骨髄GVHDにおける間葉系細胞障害の細胞・分子機序 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上羽悟史、小杉瑞葉、王泳、横山顕大、朝比奈晏那、松島綱治
  • 学会等名: 第34回日本炎症・再生医学
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
  • 年月日: 20130702-20130703
  • 招待講演
• [学会発表] Population dynamics of spleen- and bone marrow-pool monocytes in tumor-bearing mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ueha
  • 学会等名: The 21th International Symposium on Molecular Cell Biology of Macrophages
  • 発表場所: 都市センターホテル、東京
  • 年月日: 20130520-20130521
  • 招待講演
• [備考] 東京大学分子予防医学教室ホームページ
  • URL: http://www.prevent.m.u-tokyo.ac.jp/