サイトカイン産生性免疫微小環境の機能解析

2015 年度 実績報告書

• 研究領域: 免疫四次元空間ダイナミクス
• 研究課題/領域番号: 15H01153
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 生田 宏一 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (90193177)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: サイトカイン / リンパ組織 / Tリンパ球 / Bリンパ球 / NK細胞 / 自然リンパ球 / ストローマ細胞 / 骨芽細胞

研究実績の概要

１.組織特異的遺伝子破壊マウスの作製：IL-7-floxマウスとIL-15-floxマウスを種々のCreマウスと交配し、組織特異的IL-7/IL-15遺伝子破壊マウスを作製した。
２. 骨髄のIL-7産生細胞の同定：Prx1-Cre、Col2.3-Cre、Lepr-Cre、Tie2-CreマウスとIL-7-floxマウスを交配したIL-7cKOマウスの骨髄細胞をFACSにて解析し、骨髄でIL-7を産生しB細胞分化を支持するストローマ細胞を同定した。Col2.3-Cre IL-7cKOマウスでB細胞分化が障害を受けなかったことから、造骨細胞が産生するIL-7はB細胞分化と関係がないことがわかった。また、Prx1-Cre IL-7cKOマウスやLepr-Cre IL-7cKOマウスではB細胞分化が強く障害されたことから、骨髄ではおもにCAR（CXCL12-abundant reticular）細胞が産生するIL-7がB細胞分化に重要な働きをしていることが明らかとなった。さらに、骨髄の自然リンパ球についても同様に解析した結果、Col2.3-Cre IL-7cKOマウスでILC前駆細胞が減少していた。したがって、B細胞と自然リンパ球では、そのIL-7ニッチが異なる可能性が示唆された。
３. 肝細胞が産生するIL-7とIL-15の局所における機能：Alb-Cre IL-15cKOマウス、Alb-Cre IL-7cKOマウス、Alb-Cre IL-7/IL-15 ダブルcKOマウスにおいて、肝細胞が産生するIL-15が肝臓内のNK細胞、T細胞、NKT細胞の維持において果たす役割を解析した。

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

骨髄については、B細胞と自然リンパ球の両者においてほぼ結論が得られつつある。肝臓についてはNK細胞で表現型が得られつつある。以上のことから、ほぼ満足できる達成度と判断した。

今後の研究の推進方策

肝臓については、Alb-Creに加えてLysM-CreやTie2-Creも導入することで、肝細胞以外のマクロファージや血管内皮細胞由来のIL-15の機能についても検討する。腸管におけるIL-7、IL-15産生細胞の機能については、Villin-Cre IL-7cKO、IL-15cKO、IL-7/IL-15dcKOマウスの腸管上皮内リンパ球の分化、成熟、維持に与える影響についての解析を進めていく。脂肪組織におけるIL-7、IL-15産生細胞の機能については、Adipoq-Cre IL-7cKO、IL-15cKO、IL-7/IL-15dcKOマウスの解析が始まったところであるが、今後解析数を増やし、高脂肪食を投与後の脂肪蓄積についても解析を進める。

研究成果

• [国際共同研究] University of Oxford(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Oxford
• [雑誌論文] Sepsis-induced osteoblast ablation causes immunodeficiency (2016)
  • 著者名/発表者名: Terashima, A., Okamoto, K., Nakashima, T., Akira, S., Ikuta, K. and Takayanagi, H.
  • 雑誌名: Immunity 巻: 44 ページ: 1434-1443
  • DOI: 10.1016/j.immuni.2016.05.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thy-1+IL-7+ lymphatic endothelial cells in iBALT provide a survival niche for memory T-helper cells in allergic airway inflammation (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinoda, K., Hirahara, K., Iinuma, T., Ichikawa, T., Suzuki, A. S., Sugaya, K., Tumes, D. J., Yamamoto, H., Hara, T., Tani-ichi, S., Ikuta, K., Okamoto, Y., and Nakayama, T.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 巻: 113 ページ: E2842-2851
  • DOI: 10.1073/pnas.1512600113
  • 査読あり
• [雑誌論文] γδ T cells shape pre-immune peripheral B cell populations. (2016)
  • 著者名/発表者名: Huang, Y., Getahun, A., Heiser, R. A., Detanico, T. O., Kirchenbaum, G. A., Casper, T. L., Huang, C., Aydintug, M. K., Carding, S. R., Ikuta, K., Huang, H., Wysocki, L. J., Cambier, J. C., O’Brien, R. L., and Born, W. K.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 196 ページ: 217-231
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1501064
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Memory CD8+ T cells colocalize with IL-7+ stromal cells in bone marrow and rest in terms of proliferation and transcription (2015)
  • 著者名/発表者名: Alp, O. S., Durlanik, S., Schulz, D., McGrath, M., Grun, J. R., Bardua, M., Ikuta, K., Sgouroudis, E., Riedel, R., Zehentmeier, S., Hauser, A. E., Tsuneto, M., Melchers, F., Tokoyoda, K., Chang, H-D., Thiel, A., and Radbruch, A.
  • 雑誌名: Eur. J. Immunol. 巻: 45 ページ: 975-987
  • DOI: 10.1002/eji.201445295
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] STAT5 orchestrates local epigenetic changes for chromatin accessibility and rearrangements by direct binding to the TCRγ locus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wagatsuma, K., Tani-ichi, S., Liang, B., Shitara, S., Ishihara, K., Abe, M., Miyachi, H., Kitano, S., Hara, T., Nanno, M., Ishikawa, H., Sakimura, K., Nakano, M., Kimura, H., and Ikuta, K.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 195 ページ: 1804-1814
  • DOI: 10.4049/ jimmunol.1302456
  • 査読あり
• [雑誌論文] An enhancer of the IL-7 receptor α-chain locus controls IL-7 receptor expression and maintenance of peripheral T cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Abe, A., Tani-ichi, S., Shitara, S., Cui, G., Yamada, H., Miyachi, H., Kitano, S., Hara, T., Abe, R., Yoshikai, Y., and Ikuta, K.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 195 ページ: 3129-3138
  • DOI: 10.4049/ jimmunol.1302447
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hair follicle-derived IL-7 and IL-15 mediate skin-resident memory T cell homeostasis and lymphoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Adachi, T., Kobayashi, T., Sugihara, E., Yamada, T., Ikuta, K., Pittaluga, S., Saya, H., Amagai, M., and Nagao, K.
  • 雑誌名: Nat. Med. 巻: 21 ページ: 1272-1279
  • DOI: 10.1038/nm.3962
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ectopic Aire expression in the thymic cortex reveals inherent properties of Aire as a tolerogenic factor within the medulla (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishijima, H., Kitano, S., Miyachi, H., Morimoto, J., Kawano, H., Hirota, F., Morita, R., Mouri, Y., Masuda, K., Imoto, I., Ikuta, K., and Matsumoto, M.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 195 ページ: 4641-4649
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1501026
  • 査読あり
• [学会発表] Regulation of IL-7R expression in dendritic cells (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷一靖江、生田宏一
  • 学会等名: 第44回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-01
• [学会発表] Identification and characterization of IL-7 niche in gut-associated lymphoid tissue (2015)
  • 著者名/発表者名: 原崇裕、生田宏一
  • 学会等名: 第44回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-19
• [学会発表] STAT5 and PI3K signals of the IL-7R play differential roles in T cell development and homeostasis revealed by novel IL-7Rα mutant mice (2015)
  • 著者名/発表者名: 崔広為、榛葉旭恒、谷一靖江、小川真、阿部真也、原崇裕、生田宏一
  • 学会等名: 第44回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-19
• [学会発表] Differential roles of IL-7 and IL-2 receptor signals in lymphocyte differentiation and development revealed by IL-7Rα/IL-2Rβ chimera knock-in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: 榛葉旭恒、谷一靖江、増田喬子、崔広為、小川真、阿部真也、原崇裕、河本宏、生田宏一
  • 学会等名: 第44回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-19
• [学会発表] Characterization of the IL-15 niche in vivo (2015)
  • 著者名/発表者名: Cui, G., Hara, T., Simmons, S., Ishii, M., Tani-ichi, S., Ikuta, K.
  • 学会等名: The 6th FIMSA Congress
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-07-01 – 2015-07-01
  • 国際学会
• [備考] STAT5はT細胞受容体遺伝子座に直接結合することでクロマチンのアクセシビリティと再編成を制御する
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/about/y2015/ikuta201508.html
• [備考] IL-7レセプターα鎖遺伝子座のエンハンサーは末梢T細胞のIL-7レセプターの発現と維持を制御する
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/about/y2015/ikuta201510.html