【研究領域課題番号】20K20384 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

免疫学 / 免疫記憶 / 腫瘍免疫 / サイトカイン / 代謝 / 抗腫瘍免疫 / 免疫 / アレルギー・喘息 / シグナル伝達 / T細胞 / 記憶T細 / T細胞疲弊 / メモリーT細胞 / Notchシグナル / 核内受容体 / 酸化的りん酸化 / 制御性T細胞 / PD1 / DNAメチル化 / ミトコンドリア

【研究成果の概要】

T細胞の疲弊化は腫瘍免疫の効果を減弱させるだけではなく、チェックポイント阻害療法抵抗性の原因となる。しかしT細胞疲弊化の分子機構の解明は始まったばかりである。本研究では核内受容体NR4aファミリーがCD8+T細胞の疲弊化に中心的な役割を果たすことを見出した。さらにNR4aを欠損させることで強い抗腫瘍効果が得られることを見出した。一方で疲弊化したT細胞を若いメモリーにリプログラムする方法としてCAR-Tなどの活性化したT細胞をNotchリガンドを発現するOP9細胞と共培養することにより幹細胞メモリーT（Tscm）様細胞（iTscm） に転換できることを示した。現在このメカニズムを解明しつつある。

【研究の社会的意義】

がんにおける免疫チェックポイント阻害療法はノーベル賞を受賞したこともあって大きな注目を集めている。しかし療法抵抗性の患者も多く、より強力な免疫療法の開発が望まれている。腫瘍免疫の効果を減弱させる大きな要因のひとつはがんを攻撃するT細胞疲弊化である。我々のグループは疲弊化を起こす原因遺伝子としてNR4aを発見し、さらに疲弊化したT細胞をより若いメモリー幹細胞にリプログラム方法を開発した。このメカニズムを解明できればがんの免疫療法の可能性を大きく広げることになる。

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31

【配分額】26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)

【研究分野】構造生物化学

【研究領域課題番号】17H04999 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

核磁気共鳴法 / シグナル伝達 / 膜タンパク質 / Gタンパク質共役型受容体 / 脂質二重膜 / 薬学 / 生物物理 / 蛋白質 / 免疫学 / 構造生物学

【研究成果の概要】

Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な細胞外からの刺激に応答する膜タンパク質であり、感覚受容・神経伝達など、様々な生理機能に関与している。本研究では、タンパク質の動的な性質を原子レベルで観測可能な核磁気共鳴（NMR）法を用いて、GPCRの一種であるβ2アドレナリン受容体およびアデノシンA2A受容体の解析をおこなった。これにより、β2アドレナリン受容体が化合物依存的に、多様なシグナルを細胞内に伝える機構、および脂質二重膜の組成依存的にアデノシンA2A受容体の活性が変化する機構を解明した。

【研究の社会的意義】

医薬品の30%以上は、G蛋白質共役型受容体（GPCR）に作用して、シグナル伝達活性を変化させることで、治療効果を発揮する。本研究で得られたGPCRの構造を参考にして、下流のシグナルを伝達する分子との相互作用に、選択的に作用する化合物を作ることができれば、副作用を抑制する薬剤を、合理的に設計できる可能性が示された。また、脂質の作用を模倣することで、生体内に存在する化合物や他の薬剤がすでに結合したGPCRに対しても作用する薬剤設計の道が開け、新たな作用点および薬理作用を持つ医薬品の開発が加速することが期待される。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】17H06175 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

免疫制御 / マクロファージ / 制御性T細胞 / 神経炎症 / 組織修復 / 免疫学 / 脳神経 / シグナル伝達 / 生体分子 / 生理活性 / 炎症 / 免疫 / アレルギー・喘息 / 細胞・組織 / 獲得免疫 / 慢性炎症 / 脳梗塞 / 組織損傷 / 創傷治癒 / アストロサイト / 神経症状 / 脳・神経

【研究成果の概要】

マウス脳梗塞モデルを中心に臓器損傷によって誘発される炎症および組織修復に関与する免疫機構を解明した。脳梗塞発症後1日以内の急性期に炎症が起き症状の悪化が起きるが、3日目以降には炎症は終息し始める。これにマクロファージとその表面に発現するスカベンジャー受容体が関与することを明らかにした。さらに発症２週間目以降の慢性期に脳内に大量の制御性T細胞が蓄積し、ミクログリアやアストロサイトの過剰な活性化を抑制して神経症状の回復に寄与することを明らかにした。

【研究の社会的意義】

ヒト脳梗塞とTregの関連を示唆する報告は多い。例えばヒト脳梗塞において末梢血のTregの数と予後の関係が報告されている。セロトニントランスポーター阻害剤(SSRI)は脳梗塞患者の神経症状を改善することが複数報告されている。したがってヒト脳梗塞慢性期においても脳Tregが神経修復に働いている可能性はある。腎傷害モデルにおいてもやはり慢性期にTreg が腎臓に集積し腎機能回復を促進していることを我々は報告している。組織に浸潤するTregは炎症の収束のみならず組織修復にも重要な役割があることが示された。さらに組織特異的なTregを用いた組織特異的な治療法の開発につながることが期待される。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【配分額】205,790千円 (直接経費: 158,300千円、間接経費: 47,490千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】16K15292 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腫瘍免疫 / メモリーT細胞 / 疲弊化 / Notch / 分化制御 / 細胞移入療法 / 幹細胞メモリーT細胞 / 記憶T細胞 / 免疫学 / 代謝 / Notchシグナル / 抗腫瘍免疫 / 獲得免疫 / 細胞老化 / リプログラム / 癌 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

最近、新規メモリーT細胞サブセットである幹細胞メモリーT（Tscm）細胞が発見され、新たなT細胞移入療法の素材として注目されている。Tscm細胞は長命で抗原刺激に応答して急速に増殖し、多数のエフェクターT細胞を産生する。我々はヒト末梢血よりEBウイルスや腫瘍抗原特異的T細胞を増幅させたのち、ヒトNotch-ligand, hDLL1を発現するOP9細胞と共培養することにより、エフェクターT細胞をTscm様細胞（iTscm） に転換できることを示した。iTscm細胞はヒト化マウスモデルにおいて従来の活性化T細胞よりもはるかに強い抗腫瘍能力を示した。

【研究の社会的意義】

試験管内におけるTscm細胞の作製法およびがん免疫療法への応用が多数報告されている。しかしながら既報の作製法はナイーブT細胞に弱いTCR刺激やシグナル阻害剤を用いることで活性化を抑制しながら分化を誘導するものである。我々が開発したiTscm細胞は一旦活性化して疲弊化したT細胞からも作成できるところが特徴である。すなわち分化段階を一段巻き戻したものであり、このメカニズムを解明する事でいまだ十分解明されていないTscmの発生機構が明らかになると思われる。また我々の方法はがんのT細胞移入療法の効果を高めうると考えられる。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】整形外科学

【研究領域課題番号】16K15654 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

免疫学 / 骨代謝 / シグナル伝達 / 生理活性

【研究成果の概要】

種々の生物学的製剤の開発によって、関節リウマチの治療成績は向上しているが、骨破壊抑制や寛解達成率に関しては未だ不十分な側面もある。本研究では、T細胞の活性化を抑制して関節炎を抑制すると同時に、滑膜線維芽細胞などに高発現するRANKL細胞外ドメインに結合し、成熟破骨細胞形成を阻害する生物学的製剤の創製を目指して検討を行った。その結果、CTLA-4細胞外ドメイン、IgG1 Fcドメイン、抗RANKL scFvの三者をタンデムに融合したコンストラクトを用いる事で、関節リウマチ動物モデルにおいて、関節局所における炎症増悪を、より効率的に抑制すると共に、軟骨破壊・骨破壊を効率的に抑制できる事が示された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)

【研究分野】循環器内科学

【研究領域課題番号】16K19387 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

心不全 / マクロファージ / 慢性炎症 / エピゲノム / 循環器・高血圧 / 発現制御 / 免疫学 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

心不全は依然として罹患率と死亡率が高く、病態生理の解明は急務である。我々はこれまでに、マウスの心臓マクロファージが心臓恒常性維持に必須であり、心臓マクロファージ由来のAmphiregulinが心筋細胞保護的作用を持つ事を示した。これら細胞特異的遺伝子発現の転写調節に関して、ATAC-seqで心臓マクロファージのエピゲノム解析を行った。心不全モデルや老化マウスを用いて比較解析し、心臓マクロファージの細胞起源が胎仔肝由来から骨髄由来に変わり、さらに骨髄が老化することで表現型が変化する事が分かった。これらのエピゲノム変化を起こす分子機構の解明と介入が、心不全の新たな治療ターゲットになると考えられた。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】26860332 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アレルギー・ぜんそく / シグナル伝達 / 免疫学 / 生体分子

【研究成果の概要】

I型アレルギーは、花粉症のようにQOLの低下を招くものから、アナフィラキシーショックのように死に至るものまで多彩であり、その対策は急務である。マスト細胞は、ケミカルメディエーターを放出することで、I型アレルギーに重要な役割を演じている。申請者は、非古典的なグアニンヌクレオチド交換因子（GEF）であるDOCK5を欠損したマウスでは、マスト細胞の脱顆粒が障害されており、その結果アナフィラキシーショックが著しく抑制されることを見いだした。さらに詳細に解析を行ったところ、この現象はDOCK5の欠損に起因した、脱顆粒反応時における微小管動態の異常によるものであることを明らかにした。現在、アレルギー疾患の治療薬としてヒスタミンの働きを抑える薬剤が使われているが、DOCK5 はヒスタミンの放出そのものに関わっているため、アレルギー反応を根元から断つための新たな創薬標的になることが期待される。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】26893183 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌ワクチン / 胆道癌 / 免疫 / 免疫療法 / 癌 / シグナル伝達 / ペプチド癌ワクチン / 免疫制御 / 免疫学 / トランスレーショナルリサーチ

【研究成果の概要】

申請者らは既治療が不応となった胆道癌患者を対象としたカクテルペプチド癌ワクチン療法第Ⅱ相治験を行った。本臨床研究に使用するカクテルペプチドの一つOCV-105 はcDNA マイクロアレイ法による包括的ゲノム情報から膵癌、胆管癌組織に高頻度に発現する遺伝子として同定され、CTLを誘導し得るHLA-A2402 拘束性エピトープペプチドである。本試験で使用する他の二つ、エルパモチド、OCV-101はVEGFR1,2由来のHLA-A 拘束性エピトープペプチドであり、VEGF-Aの受容体である。この受容体を標的にしたCTLの誘導により血管新生の阻害および癌細胞の増殖・転移を阻害することが期待できる。

【研究の社会的意義】

癌ワクチン療法における免疫学的解析をおこなう予定である。癌ワクチン療法における免疫学的解析をおこなった研究は少なく、学術的意義や社会的意義の高いものになると思われる。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2014-08-29 - 2016-03-31

【配分額】780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】25460606 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

T細胞 / 胸腺 / TCR / シグナル伝達 / 核 / Themis / Grb2 / 免疫学 / 制御性T細胞

【研究成果の概要】

本研究では、免疫系の司令塔であるT細胞の分化を制御する動作原理の解明を目的とし、T細胞の分化に重要な役割を担う新規分子Themisの機能解析を行った。ThemisはT細胞の核内でアダプター分子Grb2と結合し、核内Grb2量を制御すること、およびThemisの核移行とGrb2結合はT細胞分化制御に必須であることがわかった。一方で、Themisの核移行は末梢T細胞のサイトカイン産生には必要ではなく、Themisが胸腺と末梢で異なる機能を担うことが示された。また、Themis分子内に存在する２つのCABITドメインはそれぞれ異なる様式でT細胞分化制御に機能することが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】25221305 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

サイトカイン / シグナル伝達 / 炎症 / マクロファージ / 制御性T細胞 / 組織障害 / 修復 / 脳梗塞 / 組織損傷 / 修復機構 / スカベンジャー受容体 / 転写因子 / レチノイン酸受容体 / 免疫学 / アレルギー・ぜんそく / TGFβ / 組織傷害 / T細胞 / 生体恒常性 / 細菌 / 自然免疫 / インフラマゾーム / チロシンキナーゼ

【研究成果の概要】

免疫システムは正負のシグナルがバランスを保って進行することで恒常性が維持され、この破綻がアレルギー疾患などの免疫疾患につながる。本研究はこのような免疫応答の恒常性を支えるサイトカインとそのシグナル制御の基本原理の解明し、疾患治療に応用することを目的とする。本研究では免疫を負に制御し炎症応答を収束させる3つの重要な因子を見出した。第一は核内オーファン受容体NR4aで制御性T細胞の発生維持に必要である。第二はSmad転写因子で免疫抑制因子であるTGFβの産生制御を行う。第三は修復性マクロファージで死細胞より放出される因子を処理し炎症を収束させる。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31

【配分額】191,880千円 (直接経費: 147,600千円、間接経費: 44,280千円)

【研究分野】整形外科学

【研究領域課題番号】23592230 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ADAM10 / Notch / 骨代謝 / shedding / 造血 / シェディング / シグナル伝達 / 発生・分化 / 免疫学

【研究成果の概要】

ADAM10はNotch活性化に必須である酵素として有力視されている。我々はAdam10遺伝子欠損マウス（A10/Mx1マウス）を作出し、骨代謝におけるADAM10-Notchシグナルの機能解明を試みた。A10/Mx1マウスは骨髄系細胞・造血幹細胞の増加が認められ、G-CSF産生が亢進していることが明らかとなった。この結果からADAM10-NotchシグナルはG-CSF産生を負に制御し骨髄系細胞の増殖を抑制していることが示された。一方A10/Mx1マウスは破骨細胞前駆細胞が増加していること、成熟骨芽細胞が多数存在していることが明らかとなり、骨吸収だけでなく骨形成も亢進していることが示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2011 - 2013

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】23590933 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

免疫 / シグナル伝達 / 腸内細菌 / 微生物 / 免疫学

【研究成果の概要】

腸管の恒常性制御機構の解明のため、腸管上皮細胞と樹状細胞の役割を検討した。上皮特異的IKKノックアウトは、Citrobacter感染腸炎の減弱を認めなかった。一方血球細胞ではIKKシグナルが樹状細胞と病原体の制御に重要であった。上皮細胞の細胞間接着分子は腸管内細菌の制御と腸炎の抑制作用があると考えられた。一方樹状細胞ではTGFbシグナルが、大腸、胃など消化管の抗炎症作用に必須であった。樹状細胞のTGFbR2のヘテロノックアウトマウスではCitrobacter腸炎の悪化がみられた。樹状細胞のTGFbシグナルは腸内細菌を感知、制御し個体の恒常性維持に寄与することが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2011 - 2013

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】18390150 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

免疫学 / シグナル伝達 / 発現制御 / 発生・分化 / 細胞・組織

【研究成果の概要】

免疫システムにおける自己-非自己識別機構の人為的な制御は自己免疫疾患の治療、移植免疫寛容誘導、癌免疫誘導など様々な臨床的応用に期待できる。申請者は、胸腺髄質上皮細胞の分化とそれによる自己免疫寛容誘導の分子メカニズムを解明し、自己免疫疾患治療や癌免疫誘導の新規方法論を創造することを目指している。申請者は既にTRAF6が胸腺ストローマ依存的な自己免疫寛容の誘導に必須であることを証明した。本研究課題では胸腺ストローマにおけるTRAF6依存性シグナルの標的分子および上流のレセプターとリガンドを同定し、それら分子の自己免疫寛容への関与を検証することを目的とした。
胸腺ストローマにおけるTNFレセプターファミリーの発現を半定量的RT-PCRで網羅的に解析し、TRAF6の上流レセプター候補としてRANKとCD40を得た。各レセプター単独の欠損ではTRAF6欠損マウスの表現型より緩和であるため、TRAF6の上流レセプターとしては不十分であった。しかし両者を欠損するマウスを作製し、解析することでRANKとCD40の両者が協調的に機能することで胸腺髄質上皮細胞を分化させ、その結果自己免疫寛容を誘導すると結論した。さらにRANKやCD40のリガンドは未熟な髄質上皮細胞を含む胸腺ストローマin vitroで分化誘導に十分であった。この実験系を用いて、RANKとCD40の下流にTRAF6やNIKが存在することを証明し、当初の目的であった「胸腺髄質上皮細胞の分化を誘導するTRAF6の上流レセプターの同定」を完遂した。さらにマイクロアレイ法によりTRAF6シグナルの標的遺伝子を決定した。これらは、胸腺依存的な自己免疫寛容の誘導機構の理解において重要な結果であると考える。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】16,490千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 1,590千円)