マウスモデルを用いたIgA腎症発症における腸内細菌叢と腸管免疫の役割の解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14360
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 浅野 雅秀 京都大学, 医学研究科, 教授 (50251450)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成瀬 智恵 京都大学, 医学研究科, 助教 (30372486)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 糖鎖 / IgA腎症 / 腸内細菌

Outline of Annual Research Achievements

ガラクトース転移酵素であるβ4GalT-1の欠損マウスはIgA腎症を自然発症する。このマウスはIgA腎症患者と同様に，IgA分子の糖鎖不全と高IgA血症が見られ，これらが発症に関与すると考えられる。腸管でのIgA産生は腸内細菌の影響を受けることが知られているので，β4GalT-1欠損マウスの腸内細菌叢の解析を行った。IgA腎症を発症する前の２ヶ月齢と発症後の６ヶ月齢のマウスの新鮮糞便を回収して，16SrRNAに対するT-RFLP解析を行った（解析は実中研に委託）。しかしながら各腸内細菌の比率は２ヶ月齢でも６ヶ月齢でもβ4GalT-1欠損マウスとコントロールマウスの間で有意な違いは見られなかった。以前に金沢大にいた時にはβ4GalT-1欠損マウスではProteobacteriaが減少して，Bacteroidesが増加するという予備的な結果を得ていたが，京大に移って飼育環境が変わったためなのか，以前の結果は再現できなかった。
IgA腎症の原因がIgA産生細胞における糖鎖不全にあるのか，腸管上皮細胞における糖鎖不全にあるのかを明らかにするために，β4GalT-1のコンディショナルKOマウスの作製を進めた。27年度はEUCOMMからのベクターの入手ができなかったので，28年度はβ4GalT-1遺伝子のエキソン２の両側にloxPを挿入したノックインベクターを作製した。CRISPR/Cas9法によりES細胞ではベクターのノックインに成功したので，受精卵への導入を試みている。β4GalT-1のfloxマウスができたらCreマウスと交配して，IgA産生細胞特異的あるいは腸管上皮細胞特異的なβ4GalT-1のコンディショナルKOマウスを作製して解析を進める。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

腸内細菌叢に違いが見出せなかったのは残念であるが，β4GalT-1のノックインベクターがES細胞で機能することが分かったので，この点については昨年度の遅れを挽回できたと考えている。早速に受精卵に導入して，目的とするβ4GalT-1のコンディショナルKOマウスを作製する。免疫染色やFACSによる腸管免疫の解析が遅れているので，来年度はこの点もデータを出していきたい。

Strategy for Future Research Activity

β4GalT-1のノックインベクターがES細胞では機能することが分かったので，早速に受精卵に導入して，目的とするβ4GalT-1のコンディショナルKOマウスを作製する。腸管上皮細胞や腸管免疫担当細胞に対して，IgAやリンパ球マーカー，ムチンに対する免疫染色やFACS解析を行い，高IgA血症の原因を明らかにしていく。

Causes of Carryover

28年度は予定通りの使用額であったが，27年度の使用額が少なかったので，29年度への繰越額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度は最終年度になるので，コンディショナルKOマウスの作製や腸管免疫の解析を加速して執行する予定である。