トキソプラズマ感染におけるTLRとHSP70を介した自然免疫と獲得免疫の相互作用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390135
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 矢野 明彦 千葉大学, 大学院・医学研究院, 教授 (20135122)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩倉 洋一郎 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10089120) ; 野呂瀬 一美 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (30156244) ; 青才 文江 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (80150316)
• Keywords: トキソプラズマ / TgHSP70 / TLR2 / TLR4 / MyD88 / IRAK4 / 抑制性B-2細胞 / NO

Research Abstract

細胞内寄生原虫トキソプラズマ原虫(Toxoplasma gondii)は開発途上国のみならず我国を始め経済先進国にも分布し、その病態解析とワクチン開発が期待されている。
我々がクローニングに成功したトキソプラズマ由来のストレスタンパクHSP70(TgHSP70)は急増虫体に発現され、IFN-γやNO産生などの宿主防御反応を抑制する作用を有することを明らかにした(Int.Rev.Immunol.21;1-18,2002)。一方、トキソプラズマ感染における生体防御系の抑制統御細胞としてB-1およびB-2細胞の存在とその免疫抑制作用機序を明らかにしてきた(Cell Stress and Chaperones 5(4);328,2000. Int.Immunol.2003, In press)。さらに、TgHSP70によってこれらの抑制性B細胞サブセットが活性化する際にToll-like receptor(TLR)4を受容体としたシグナルが機能していることを明らかにした(Cell Stress & Chaperone, 2002, in press)。
以上の研究成果を踏まえ平成15年度の研究では以下の点を明らかにし、平成16年度計画研究へ実験を遂行している。
1.トキソプラズマ毒性分子であるTgHSP70刺激によるマクロファージによるNO産生・分泌はTLR2を介することをTLR2KOマウスを持ちいて明らかにした。
2.さらに、TLR2を介したTgHSP70刺激はMyD88アダプター分子依存的にNO産生シグナルがおきることを示した。
3.またTLR2-MyD88を介したtryptophan-kynurenine代謝酵素indoleamineの生成抑制によりトキソプラズマ増殖を増幅することを明らかにした。
4.IRAK-4KOマウスを用いて、TgHSP70刺激によるNO産生がMyD88と同様にIRAK-4が必須アダプター分子であることを明らかにした。
5.一方、トキソプラズマ感染により誘導されるB-2抑制細胞はTgHSP70に対する特異性を有することが分かった。
6.さらにTgHSP70特異的抑制性B-2細胞の活性化はTLR4を介し、かつMyD88非依存的シグナルを介することを明らかにした。
7.TgHSP70遺伝子をEGFP発現プラスミドへの組み込みに成功し、現在トキソプラズマへの遺伝子導入実験を行っている。

Research Products

• [Publications] Mei Chen, Fumie Aosai, Hye-Seong Mun, Kazumi Norose, Lian Xun Piao, Akihiko Yano: "Correlation between the avidity maturation of anti-HSP70 IgG autoantibody and recombination activating gene expressions in peripheral lymphoid tissues of Toxoplasma gondii-infected micev"Microbiol.Immunol.. 47(3). 217-221 (2003)
• [Publications] Rabie M.Mohamed, Fumie Aosai, Mei Chen, Hye-Seong Mun, Kazumi Norose, Usama S.Belal, Lian Xun Piao, Akihiko Yano: "Induction of protective immunity by DNA vaccination with Toxoplasma gondii HSP7O, HSP30 and SAG1 genes."Vaccine. 21. 2852-2861 (2003)
• [Publications] Usama S.Belal, Kazumi Norose, Hye-Seong Mun, Mei Chen, Rabie M.Mohamed, Azza K/ Mohamed, Lian-Xun Piao, Fumie Aosai, Akihiko Yano: "An animal model for establishing chemotherapy against untractable toxoplasmosis in immunocompromised hosts by the use of IFN-γ knockout mice."Jpn.J.Trop.Med.Hyg.. 31(2). 83-86 (2003)
• [Publications] Hye-Seong Mun, Fumie Aosai, Mei Chen, Lian-Xun Piao, Kazumi Norose, Yoichiro Iwakura, Akihiko Yano: "Pathogenicity of Toxoplasma gondii through B-2 cell-mediated downregulation of host defense responses."Microbiol.Immunol.. 47(7). 533-542 (2003)
• [Publications] Norose K, Yano A: "IFN-gamma-regulated Toxoplasma gondii distribution and load in murine eye."Invest.Opthalmol.Via.Sci.. 44. 4375-4381 (2003)
• [Publications] Hye-Seong Mun, Fumie Aosai, Kazumi Norose, Mei Chen, Lian-Xun Piao, Osamu Takeuchi, Shizuo Akira, Hiroshi Ishikura, Akihiko Yano: "TLR2 as an essential molecule for protective immunity against Toxoplasma gondii infection."Int.Immunol. 15(9). 1081-1087 (2003)
• [Publications] Chen Mei, Hye-Seong Mun, Lian-Xun Piao, Fumie Aosai, Kazumi Norose, Rabie Mohamed, Usama S.Belal, Hao Fang, Azza K.Ahmed, Hyun-Kyu Kang, Goro Matsuzaki, Daisuke Kitamura, Akihiko Yano: "Induction of protective immunity by primed B-1 cells in Toxoplasma gondii-infected B cell-deficient mice."Microbiol.Immunol.. 47(12). 997-1003 (2003)