2020 Fiscal Year Research-status Report
結核菌感染肺における「3型免疫応答」の多元的防御機構の解明
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18K07117
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
梅村 正幸 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (90359985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 吾朗 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (30229455)
高江洲 義一 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (60403995)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | IL-17 / 結核菌 / 3型免疫応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は細胞内寄生性細菌のマウス肺感染モデルの解析から、主要なIL-17A産生細胞がTcR Vγ4あるいはVγ6を発現したTcR γδ T細胞であることを報告している。一方、TcR γδ T細胞以外のIL-17A産生細胞も低頻度に存在することを見出しているが、その役割については明確でない。そこで結核菌感染において誘導されるTCR γδ T細胞(γδT17細胞)以外のIL-17A産生細胞の表現型を明確にするとともに、その感染防御における役割について考察を試みた。結核菌感染肺に誘導されるIL-17A産生細胞として、やはりTCR γδ T細胞が最大の集団であった。TCR αβ T細胞のIL-17A産生は、病原体抗原特異的Th17細胞ではなく、自律的に分化するTh17細胞と推定された。結核菌感染におけるγδT17細胞以外のIL-17A産生細胞集団も感染防御に一定の役割を担う可能性が示唆された。
結核菌感染肺由来のγδT17細胞は結核菌抗原特異的な刺激においてIL-17A産生増強することを見出した。しかし、その産生増強メカニズムは未だ不明瞭な点が多い。そこでγδT17細胞がどのような機序により抗原特異的なIL-17Aを産生誘導するのか検討した。BCG感染において誘導される抗原特異的IL-17A産生増強を検討した結果、液性因子としてIL-1βが必須であること、この増強にはこれまで報告されてきたIL-17A産生誘導因子IL-23は必ずしも必要でないことが示唆された。一方で、肺リンパ球に直接抗原刺激を加えた系においてもγδT17細胞の増強が認められたことから、γδT17細胞のTcRまたはパターン認識受容体から直接IL-17A産生誘導シグナル伝達が行われている可能性と、γδT17細胞が抗原刺激によりIL-1βを自ら産生し、オートクライン的にIL-17Aを産生増強している可能性が推察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍において、琉球大学は4月中旬から県知事からの要請により5月下旬まで活動制限を実施した。施設の管理ならびに生物の維持以外は一切の研究業務を中止せざるを得ない状態であった。動物モデル実験を主体とする申請者の研究は最低限の動物維持となったため、活動制限レベルの引き下げと共に研究に必要な動物確保に移ったため、研究の全体的な遅滞が生じている。
また、研究活動制限が解除された時期から、経年劣化におけるP3実験室の空調改修工事が行われ（P3実験室の引渡しは2021年1月中旬であった）、P3実験室を利用する結核研究の遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は遅延している結核菌感染肺における肉芽腫形成とTh1型免疫応答に関与するIL-17産生細胞の移入実験を進めると共に、3型免疫応答を増強しうる結核菌由来分泌蛋白(zinc metalloprotease-1, Zmp1)の結核感染防御における役割を検討する。具体的には、ΔZmp1-BCGおよびその相補株のマクロファージの活性抑制化機構の解析ならびにマウス生体内でのΔZmp1-BCGの3型免疫応答増強ならびに1型免疫応答への影響の検討を行う。結核菌が細胞内で分泌するZmp1が炎症性サイトカインIL-1βの産生を低下させることでマクロファージの活性化を抑制することが示唆されていることから、recombineering法によりΔZmp1-BCGとその相補株を作製する。この欠損株および相補株をマクロファージに感染させ、発現誘導される分子と活性化するシグナル伝達経路を比較検討することにより、感染細胞でZmp1が抑制するシグナル伝達経路と機能を確定する。さらに、ΔZmp1-BCGあるいはその相補株をマウスの肺に感染させ、そこに誘導される免疫担当細胞活性化と病態形成を解析する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染症(COVID-19)蔓延の影響により、県知事からの要請により5月下旬まで活動制限が発令され、施設の管理ならびに生物の維持以外は一切の研究業務を中止せざるを得ない状態になった。動物モデル実験を主体とする申請者の研究は最低限の動物維持のみとなったため、研究の全体的な遅滞が生じることとなった。また、研究活動制限が解除された時期から、経年劣化におけるP3実験室の空調改修工事が行われ（P3実験室の引渡しは2021年1月中旬であった）、P3実験室を利用する結核研究の遅延が生じた。1年間の活動延長を依頼しているため、遅延している研究活動を行う。動物飼育管理のための雇用も通年通り執行する予定である。
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