細胞間シグナルCD47-SIRPα系による生体機能調節の分子基盤

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26291022
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 的崎 尚 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80252782)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: シグナル伝達 / 生体分子 / 脳・神経 / 免疫学 / 癌

研究実績の概要

本研究では、研究代表者が独自に見出した膜結合型リガンド・レセプターによる「細胞間シグナルCD47-SIRPα系」に関して、これまでに得た知見を基盤とし、さらに詳細かつ統合的な解析を行うことにより、このシグナル系による生体機能調節の分子基盤を明らかにしようと試みる。

（１）CD47-SIRPα系による中枢神経機能制御：SIRPαの細胞内シグナルに重要であると考えられるShp-2チロシンホスファターゼの前脳特異的Shp-2 cKOマウスを作製し解析を行った。Shp2 cKOマウスは、多動傾向や学習行動の異常を示すこと、神経活動依存的に誘導される最初期遺伝子の発現低下がみられ、神経活動性が低下している可能性が考えられた。また、Shp2をノックダウンした培養神経細胞の結果からなどから、成熟脳におけるShp2はRas/MAPK系の抑制を介してプレシナプス機能を制御し、行動制御に関わる可能性が考えられた。

（２）CD47-SIRPα系による血液・免疫系制御：樹状細胞(DC)特異的SIRPαcKOマウス（SirpαΔDC）では、CD11c+CD4+DCの特異的減少が脾臓など二次リンパ組織において観察された。また、T細胞領域の減少ならびにストローマ細胞の減少、ケモカインの発現減少が明らかとなった。CD47欠損マウスにおいても、CD11c+CD4+DCの特異的減少とT細胞領域の縮小が観察された。樹状細胞上のSIRPαが（CD47と相互作用することにより）、樹状細胞の生存維持と同時にT細胞領域の恒常性制御においても重要な役割を果たしていることが示唆された。

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

当初計画していた、種々の実験や解析が順調に進行し十分な研究成果が得られたため、上記のように判断した。

今後の研究の推進方策

すでに確立している培養神経細胞へのレンチウイルスベクターを用いた遺伝子発現やRNAi法により、前年度の解析で得られたSIRPαの下流候補シグナル分子やShp-2の機能を評価する。CD47-floxマウスを用い、各種の神経細胞やグリアに特異的なCD47 cKOマウスを作製、解析すると共に、CD47の下流シグナルについても検討を開始する。DC上のSIRPαによる間葉系細胞への制御に関して、DC/間葉系細胞のin vitro共培養系を構築し、SirpαΔDCマウス由来DCやCD47-SIRPα結合阻害抗体の効果を検討することにより詳細な分子機構を解明する。また、間葉系細胞特異的CD47 KOマウスの二次リンパ組織の解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

試薬等の消耗品の実際の購入額が予定購入額よりも低かったため、本年度に使用予定で有った予算の一部が持ち越しされた。

次年度使用額の使用計画

次年度は、持ち越し分含めて主に物品費（消耗品費）に合算して使用することで、次年度に行う本研究をより推進させる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation by gut commensal bacteria of carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule expression in the intestinal epithelium (2015)
  • 著者名/発表者名: Kitamura Y, Murata Y, Park J H, Kotani T, Imada S, Saito Y, Okazawa H, Azuma T, Matozaki T
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 20 ページ: 578-589
  • DOI: 10.1111/gtc.12247
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Protein-tyrosine phosphatase Shp2 positively regulates macrophage oxidative burst (2015)
  • 著者名/発表者名: Li XJ, Goodwin CB, Nabinger SC, Richine BM, Yang Z, Hanenberg H, Ohnishi H, Matozaki T, Feng GS, Chan RJ.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 290 ページ: 3894-3909
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.614057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shp2 in forebrain neurons regulates synaptic plasticity, locomotion, and memory formation in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Kusakari S, Saitow F, Ago Y, Shibasaki K, Sato-Hashimoto M, Matsuzaki Y, Kotani T, Murata Y, Hirai H, Matsuda T, Suzuki H, Matozaki T, Ohnishi H.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 巻: 35 ページ: 1557-1572
  • DOI: 10.1128/MCB.01339-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lack of non-hematopoietic SIRPα signaling disturbs the splenic marginal zone architecture resulting in accumulation and displacement of marginal zone B cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Kolan SS, Boman A, Matozaki T, Lejon K, Oldenborg PA.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 460 ページ: 645-650
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.03.084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dendritic cell SIRPα regulates homeostasis of dendritic cells in lymphoid organs (2015)
  • 著者名/発表者名: Washio K, Kotani T, Saito Y, Respatika D, Murata Y, Kaneko Y, Okazawa H, Ohnishi H, Fukunaga A, Nishigori C, Matozaki T.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: - ページ: in Press
  • DOI: 10.1111/gtc.12238
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protection against high-fat diet-induced obesity in Helz2-deficient male mice due to enhanced expression of hepatic leptin receptor (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshino S, Satoh T, Yamada M, Hashimoto K, Tomaru T, Katano-Toki A, Kakizaki S, Okada S, Shimizu H, Ozawa A, Tuchiya T, Ikota H, Nakazato Y, Mori M, Matozaki T, Sasaki T, Kitamura T, Mori M.
  • 雑誌名: Endocrinology. 巻: 155 ページ: 3459-3472
  • DOI: 10.1210/en.2013-2160
  • 査読あり
• [学会発表] Essential role of SIRPα on dendritic ｃells in organization and homeostasis of the spleen (2014)
  • 著者名/発表者名: Ken Washio, Takenori Kotani, Datu Respatika, Yoji Murata, Yasuyuki Saito, Hideki Okazawa, Hiroshi Ohnishi, Atsushi Fukunaga, Chikako Nishigori, Takashi Matozaki
  • 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（京都府・京都市）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] Immunological analysis of autoimmune nephritis observed in DC-specific Shp1 conditional knockout mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuharu Watanabe, Yoriaki Kaneko, Keiju Hiromura, Yuko Ohishi, Masato Kinoshita, Ohnishi Hiroshi, Takashi Matozaki, Yoshihisa Nojima
  • 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（京都府・京都市）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] 細胞間コミュニケーションシステムCD47-SIRPα系による血液・免疫系の制御 / Regulation by CD47-SIRPα signaling of hematopoietic and immune systems (2014)
  • 著者名/発表者名: 小谷武徳、鷲尾健、ダトゥレスパティカ、村田陽二、齊藤泰之、的崎尚
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Functinal analysis of protein tyrosine phosphatase Shp2 in post-mitotic neurons (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kusakari, Fumihito Saitow, Miho Hashimoato, Yasunori Matsuzaki , Takenori Kotani, Yoji Murata, Hirokazu Hirai, Hidenori Suzuki, Takashi Matozaki, Hiroshi Ohnishi
  • 学会等名: 第11回プロテインホスファターゼ国際カンファレンス
  • 発表場所: 東北大学医学部 艮陵会館（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [学会発表] Roles of protein tｙrosine phosphatases in homeostasis of intestinal epithelium (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Matozaki, Yoji Murata, Takenori Kotani, Yasuyuki Saito
  • 学会等名: 第11回プロテインホスファターゼ国際カンファレンス
  • 発表場所: 東北大学医学部 艮陵会館（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [学会発表] Functional Analysis of protein tyrosine phosphatase Shp2 in the adult forebrain neurons (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ohnishi, Shinya Kusakari, Fumihito Saitow, Miho Hashimoto, Yasunori Matsuzaki, Takenori Kotani, Yoji Murata, Hirokazu Hirai, Hidenori Suzuki, Takashi Matozaki
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Regulation of microglial homeostasis through cell-cell interaction signal (2014)
  • 著者名/発表者名: Miho Sato-Hashimoto, Yuriko Hayashi, Shinya Kusakari, Takenori Kotani, Yoji Murata, Takashi Matozaki, Hiroshi Ohnishi
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 樹状細胞及び二次リンパ組織の恒常維持におけるSIRPαの役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鷲尾健、小谷武徳、レスパティカ ダトゥ、村田陽二、齊藤泰之、金子和光、岡澤秀樹、大西浩史、福永淳、錦織千佳子、的崎尚
  • 学会等名: 第13回生体機能研究会
  • 発表場所: ホテルパーク /岐阜長良川温泉（岐阜県・岐阜市）
  • 年月日: 2014-07-18 – 2014-07-19
• [備考] 神戸大学大学院医学研究科 生化学・分子生物学講座 シグナル統合学分野
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/tougou/signal/Home.html