食品免疫機能分子による免疫・アレルギー反応誘導・制御の分子機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13306010
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 上野川 修一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50011945)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 潔 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 客員助手 (30313076) ; 戸塚 護 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 客員助教授 (70227601) ; 八村 敏志 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40238019) ; 伊勢 渉 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (70323483)
• Keywords: 食品アレルギー / 腸管免疫系 / T細胞 / 小腸上皮内リンパ球(IEL) / 経口免疫寛容 / IgE / DNAマイクロアレー / プロテオーム解析

Research Abstract

(1)腸管免疫の特性の分子生物学的解析:DNAマイクロアレイ解析の結果、全身免疫系のT細胞に比較して小腸上皮内リンパ球(IEL)で高発現している遺伝子群を同定し、遺伝子発現の特徴からIELを複数の機能的細胞集団に分類することができることを明らかにした。また、卵白食あるいは対照食を摂取させた卵白アルブミン特異的T細胞抗原レセプタートランスジェニックマウス(OVA-TCR-Tg)間では、IELにおける遺伝子発現が大きく異なることを示した。
(2)経口免疫寛容の分子機構の解析:経口免疫寛容状態のT細胞に特異的に発現する遺伝子をsubtraction法を用いてクローニングした。Differential screening法により擬陽性クローンを排除し、候補クローンについてはその発現特異性を定量的RT-PCR法を用いて確認した。一方で、このT細胞に特異的に発現するタンパク質を2次元電気泳動で分離し、マススペクトル解析を行ったところ、Caspase3のタンパク質発現が上昇していることが示された。
(3)アレルギーモデル反応の解析:卵白食を摂取させたOVA-TCR-Tgの腸管における炎症成立過程を組織学的に検討し、卵白食開始後21日目までは、特異的T細胞を中心とする組織傷害が、21日目以降ではマスト細胞と特異抗体を中心とする組織のリモデリングを伴う炎症反応が起きていることを明らかにした。
(4)食品免疫機能分子によるアレルギー抑制:アレルゲン(OVA)およびそのアミノ酸置換変異体をコードしたDNAを筋肉注射やカプセル化して経口投与することにより、OVA-TCR-Tgマウスのみならず通常マウスにおいても抗原特異的な免疫応答を誘導できることを示した。
(5)食品免疫機能分子の腸内細菌を介した免疫系の制御:無菌OVA-TCR-Tgにおいても卵白食摂取により炎症反応が起こることを見い出した。またパイエル樹状細胞は細菌由来物質に対し脾臓樹状細胞と異なるサイトカイン応答を示すことが確認された。

Research Products

• [Publications] K.Asai, et al.: "T cell hyporesponsiveness induced by oral administration of ovalbumin is associated with imapaired NFAT nuclear translocation and p27kip1 degradation"J. Immunol.. 169. 4723-4731 (2002)
• [Publications] T.Yoshida, et al.: "Interleukin 12 and CD86 regulate Th1 and Th2 development induced by a range of antigen doses presented by Peyer's patch and spleen cells"Cytotechnology. (in press).
• [Publications] M.Hibi, et al.: "Splenic dendritic cells from antigen-fed mice induced antigen-specific T cell unresponsiveness in vivo"Cytotechnology. (in press).
• [Publications] M.Hibi, et al.: "Dendritic cells from spleen, mesenteric lymph node and Peyer's patch can induce both production of IL-4 and IFN-γ of naive CD4^+ T cells in their primary culture, depernding on antigen doses"Cytotechnology. (in press).
• [Publications] M.Goto, et al.: "Antigen feeding enhances frequency and antigen-specific proliferation ability of intraepithelial CD4^+ T cells in αβ T cell receptor transgenic mice"Biosci. Biotech. Biochem.. (in press).
• [Publications] K.Shida, et al.: "Lactobacillus casei strain Shirota suppresses serum IgE and IgG1 responses and systemic anaphylaxis in a food allergy model"Clin. Exp. Allergy. 32. 563-570 (2002)
• [Publications] T.Nagura, et al.: "Suppressive Effect of Dietary Raffinose T-helper 2 cell-mediated immunity"Br. J. Nutr.. 88. 421-426 (2002)
• [Publications] H.Kano, et al.: "Oral intake of Lactobacillus delbruechii subsp. bulgaricus OLL1073R-1 prevents arthritis in mice"J. Food Prot.. 65. 153-160 (2002)
• [Publications] S.Nagafuchi, et al.: "Dietary nucleotides increase the mucosal IgA response and the secretion of transforming growth factor β from intestinal epithelial cells in mice"Cytotechnology. (in press).
• [Publications] R.Murakami, et al.: "Nucleotides enhance the secretion of interleukin 7 from primary-cultured murine intestinal epithelial cells"Cytotechnology. (in press).
• [Publications] J.-Y.Kim, et al.: "In vitro immunopotentiating activity of cellular components of Lactococcus Lactis ssp. Lactis"J. Microbiol. Biotechnol.. (in press).
• [Publications] M.Hibi, et al.: "T.Obata and S.Kaminogawa, Amaranth grain inhibits antigen-specific IgE production through the augumentation of IFN-γ response in vivo and in vitro"Cytotechnology. (in press).