のと期待されます 本研究成果は 2011 年 4 月 5 日 ( 英国時間 ) に英国オンライン科学雑誌 Nature Communications で公開されます また 本研究成果は JST 戦略的創造研究推進事業チーム型研究 (CREST) の研究領域 アレルギー疾患 自己免疫疾患などの発症機構

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1 プレスリリース 2011 年 4 月 5 日 慶應義塾大学医学部 炎症を抑える新しいたんぱく質を発見 - 花粉症などのアレルギー疾患や 炎症性疾患の新たな治療法開発に期待 - 慶應義塾大学医学部の吉村昭彦教授らの研究グループは リンパ球における新たな免疫調節機構を解明 抑制性 T 細胞を人工的につくり出し 炎症性のT 細胞を抑える機能を持った新しいたんぱく質を発見しました 試験管内でこのたんぱく質を発現させたT 細胞は 炎症を起こすT 細胞の増殖を抑制することがわかりました この発見は 花粉症 喘息などのアレルギー疾患やリウマチなどの自己免疫疾患の全く新しい治療方法の開発につながるものと期待されます 本研究成果は 2011 年 4 月 5 日 ( 英国時間 ) に英国オンライン科学雑誌 Nature Communications で公開されます < 概略 > 慶應義塾大学医学部の吉村昭彦教授らの研究グループは リンパ球における新たな免疫 調節機構を解明 抑制性 T 細胞を人工的につくり出し 炎症性の T 細胞を抑える新しいた んぱく質を発見しました これまで炎症を抑制するリンパ球の一種として抑制性 T 細胞注 1) が知られていましたが 人工的に抑制性 T 細胞をつくることは困難でした 新たに発見された たんぱく質は 注 Nr4a2 2) 注と呼ばれていたもので 通常の免疫や炎症を促進するエフェクター T 細胞 3) 注には発現していません しかしこのたんぱく質を未感作 T 細胞 4) に発現させるとT 細 胞の感作にともなって抑制性 T 細胞の性質を付与できることがわかりました Nr4a2 は特に Foxp3 注 5) とよばれる抑制性 T 細胞の性質を決定する重要なたんぱく質の発現 を誘導し さらにインターフェロン γ 注 6) と呼ばれる炎症を促進するたんぱく質の発現を 止めることができました 試験管内では Nr4a2 を発現させた T 細胞は炎症を起こす T 細胞の増殖を抑制することがわかりました また Nr4a2 がないと抑制性 T 細胞は Fo xp3 を安定に保つことができずにだんだん抑制能力を失うこともわかりました これらの発見は 炎症を促進するリンパ球に Nr4a2 の発現を高めることで 他の免 疫機能を保持したまま炎症を抑制する方法の開発につながるもので リウマチなどの自己 免疫疾患や花粉症 喘息などのアレルギー疾患の全く新しい治療方法の開発につながるも

2 のと期待されます 本研究成果は 2011 年 4 月 5 日 ( 英国時間 ) に英国オンライン科学雑誌 Nature Communications で公開されます また 本研究成果は JST 戦略的創造研究推進事業チーム型研究 (CREST) の研究領域 アレルギー疾患 自己免疫疾患などの発症機構と治療技術 における研究課題 細胞内シグナル制御による免疫リプログラミング ( 研究代表者吉村昭彦慶應義塾大学医学部教授 ) によって得られたものです < 研究の背景と経緯 > 免疫システムは我々の身体を多種多様な病原体から守っています ヘルパー T 細胞は免疫系の司令塔としての役割を担っており 侵入した病原体の種類に応じ Th1 Th2 Th17 の 3 種類のいずれかの炎症性 T 細胞が分化誘導され その病原体の排除に最適な免疫応答を誘導します ( 図 1A) これらの免疫応答を促進する細胞をエフェクター T 細胞注 3) と呼びます 一方免疫応答は適切な時期に終息しなければなりません もし異常に免疫系が活性化され続けるとリウマチなどの自己免疫疾患や花粉症などのアレルギーを引き起こします そこでヘルパー T 細胞のなかにはエフェクター T 細胞を抑制し免疫応答を適切に制御する T 細胞 抑制性 T 細胞 (Treg) 注 1) が存在します Treg は様々なメカニズムで免疫応答の抑制に機能し 生体の恒常性 ( ホメオスターシス ) を維持しています その制御異常はリウマチなどの自己免疫疾患や花粉症 喘息などのアレルギー性疾患を引き起こします 例えば Th1 が Treg よりも過剰になりすぎる場合は炎症性腸疾患や I 型糖尿病になりやすくなりますが 一方 Treg が強すぎると病原菌に感染しやすくなったり腫瘍細胞の排除ができないなどの不都合もあります ( 図 1B) このようにエフェクター Th/Treg のバランスの異常は様々な疾患の発症に関わっており そのバラン スの人為的な改変が可能となれば それら疾患の治療に結びつくと考えられます 本研究グループは人工的にこのバランスを変えたり Treg を作り出す研究に取り組んできました そしてこれまで T 細胞では機能がわかっていなかった核内オーファン受容体注 7) の一種である Nr4a2 というたんぱく質が Treg の分化誘導を促進する一方で Th1 への分化を抑制する機能を持つことを明らかとしました < 研究の内容 > 本研究グループはまず 遺伝子発現データベース検索を中心に Treg 誘導に機能する候補因子を選択しました それら候補因子を対象に Foxp3 (Treg) の分化 維持 機能発現において必須の役割を担っている転写因子 ) の誘導能を指標に絞り込みを行った結果 核内オーファン受容体 Nr4a2 が最も強い Foxp3 誘導能を示すことがわかりました Nr4a2 は未成熟 T 細胞への異所的発現により Foxp3 を誘導すること およびインターフェロン γ の産生 ( すなわち Th1 分化 ) を強力に抑制することを見出しました ( 図 2A) 注目すべきことに Foxp3 の誘導は Th1 の分化誘導条件下でも著明に見られました さらに Nr4a2 により誘導された Foxp3 陽性細胞は試験管内で Tr eg と同等の T 細胞増殖抑制活性を示しました これらの結果は 炎症環境下でも Nr4 a2 を活性化すれば Th1 分化を抑制でき 一方で Treg を分化誘導し ひいては炎症 -2-

3 反応を寛解に導ける可能性を示しています 次に T 細胞で Nr4a2 遺伝子のないマウス ( ノックアウトマウス ) を作成し 内在性 Nr4a2 のヘルパー T 細胞分化や炎症性疾患における役割の解析を行いました まず Nr4a2 を欠損した未成熟 T 細胞を試験管内で各ヘルパー T 細胞サブセットや Treg 誘導条件で培養を行ったところ Th1 の異常な分化亢進が確認されました 特に Tre g 誘導条件下では Treg 分化の著明な減少 および Th1 の異常な分化誘導が確認されました ( 図 2B) さらに T 細胞特異的に Nr4a2 を欠損させたマウス個体では 炎症性腸疾患の実験的なモデル腸炎の増悪化が見られました ( 図 2C) これらの結果から 外から発現させただけでなく 内在性の Nr4a2 も Treg の分化誘導 Th1 の抑制に機能し 炎症性疾患の発症に対し抑制的に働く因子であることが明らかとなりました さらに Nr4a2 を欠損させた Treg の解析を行ったところ これらの細胞では野生型 Treg と比較し Foxp3 発現を失いやすい すなわち Treg としての形質が不安定であることが明らかとなりました また Nr4a2 欠損 Treg では CD25 や TGF-β 等の抑制機能に関与する分子の発現に低下が見られ 抑制活性が共に著明に減少している ことが確認されました ( 図 3A,B) 以上のように 本研究グループは Nr4a2 が Treg 分化を促進し Th1 を抑制する一方 Treg の安定な形質維持に機能すること および Treg の安定性と免疫抑制能に必要な因子であることを見出しました < 今後の展開 > 本研究によって Nr4a2 は Treg を誘導する一方 Th1 分化を抑制することが明らかとなりました よってこのたんぱく質の発現や機能調節により 様々な疾患の制御が可能になると考えられます 今後は Nr4a2 がどのようにして Treg 誘導 Th1 分化を制御するのか分子機構を明らかにするとともに 生体内での Nr4a2 を標的とした自己免疫疾患やアレルギー性疾患の治療法の開発を進めたいと考えています ( 図 4) 本リリースは文部科学省記者会 科学記者会 厚生労働記者クラブ等に送信させていただいております < 本発表資料のお問い合わせ先 > 吉村昭彦 ( ヨシムラアキヒコ ) 慶應義塾大学医学部微生物学 免疫学教室教授 東京都新宿区信濃町 35 東校舎 4F TEL FAX yoshimura@a6.keio.jp < 本リリースの発信元 > 慶應義塾大学信濃町キャンパス総務課 ( 担当 : 吉野 ) 東京都新宿区信濃町 35 TEL FAX med-koho@adst.keio.ac.jp -3-

4 < 参考図 > 図 1: ヘルパー T 細胞の分化とエフェクター T 細胞 /Treg のバランス A: 侵入した病原体の種類に応じ 3 種類いずれかのヘルパー T 細胞 (Th1,Th2,T h17) が未感作 T 細胞 (naive) から分化し その病原体の排除に最適な免疫応答を誘導します 一方 Treg はそれらヘルパー T 細胞を抑制する機能を持ちます B: Th1 と Treg のバランスが崩れると様々な疾患が発症します -4-

5 図 2: Nr4a2 は Treg 誘導を促進し Th1 分化を抑制する A: 未感作ヘルパー T 細胞に Nr4a2 を異所的発現させて抗原刺激すると Treg のマスター転写因子 Foxp3 が誘導される一方 ( 左 ) Th1 分化が抑制されます ( 右 : インターフェロン γ(ifnγ) の量が減少している ) 赤は通常の ( 野生型 )T 細胞 緑は Nr4a2 を強制発現させた T 細胞を意味する B: 未感作ヘルパー T 細胞を Treg 誘導条件下で培養すると 野生型 ( 左 ) と比較し Nr4a2 欠損 T 細胞 ( 右 ) では Treg 誘導の減弱が見られる一方 Th1 分化の異常 な亢進が確認されます C: T 細胞特異的に Nr4a2 を欠損させたマウスでは腸炎モデルの増悪化が見られます 体重減少は腸炎によるものです -5-

6 図 3: Nr4a2 欠損 Treg は T 細胞抑制能が低下している A: 未感作 T 細胞 ( ナイーブ T 細胞 ) を T 細胞欠損マウスに移入すると自己免疫性の腸炎を発症し 体重減少が観察される ( 印 ) 野生型 Treg を共移入すると腸炎の発症は抑制される ( 印 ) 一方 Nr4a2 欠損 Treg は抑制能が著しく減弱している ( 印 ) B: Nr4a2 欠損 Treg は分化状態が不安定であり 野生型 Treg と比較し T 細胞欠損マウス移入後 Foxp3 発現を失いやすい 右の青で囲った野生型 Treg では Foxp3 の保持率は 80% 以上であるが左の赤で囲った Nr4a2 欠損 Treg では 40% 以下に低下している -6-

7 図 4: Nr4a2 は疾患治療の標的としての可能性を持つ -7-

8 < 用語解説 > 注 1) 抑制性 T 細胞 (Treg)( ティーレグ ) CD4 陽性ヘルパー T 細胞の一種で 免疫抑制機能を有する 自己に対する免疫応答を抑制するほか IL 10やTGFβなどの抗炎症性サイトカインを分泌し 炎症を抑制する機能も持つ 胸腺で作られる他 未感作 T 細胞の一部からも作られる 注 2) Nr4a2 ステロイドの受容体など細胞の核内で働く核内受容体と呼ばれる一群のたんぱく質のひとつのであるが 結合するリガンド ( ホルモンなど ) は不明 多くの細胞で発現しており様々な機能をもつと考えられているがTregにおける機能は不明のままであった 注 3) エフェクター T 細胞免疫系を活性化するT 細胞 特にヘルパー T 細胞ではTh1,Th2,Th17の3 種類が知られている それぞれ特徴的なサイトカインを放出し 感染防御や免疫応答に関わる他 自己免疫疾患 アレルギー 癌でも重要な働きをする 注 4) 未感作 T 細胞 抗原にであったことのない T 細胞 ナイーブ T 細胞とも言う この細胞が抗原刺激をうけ るとエフェクター T 細胞に分化成熟する 一部 Treg にも分化する 注 5) Foxp3( フォックスピースリー ) Tregの性質を決定する最も重要なたんぱく質 免疫抑制機能をもつたんぱく質の発現を誘導し 一方で炎症にかかわるたんぱく質の発現を抑制する もしTregがFoxp 3を失うと炎症を促進するエフェクター T 細胞に転換してしまう 注 6) インターフェロンγ(IFNγ) Th1 細胞から分泌される炎症を強力に促進するたんぱく質 病原菌の感染を防いだり腫瘍細胞を排除したりする働きがあるが 過剰に分泌されると炎症や自己免疫疾患となることがある 注 7) 核内オーファン受容体ステロイドなどの脂溶性のホルモンの受容体を核内受容体という それらと構造が非常によく似ているたんぱく質の一群で未だリガンド ( ホルモンなど ) が発見されていないものを核内オーファン受容体と呼ぶ < 論文名 > ThenuclearorphanreceptorNr4a2inducesFoxp3andregulatesdifferentiationof CD4+Tcells ( 核内オーファン受容体 Nr4a2 は Foxp3 を誘導し CD4 陽性細胞の分化を調節する ) -8-

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