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 Ｎｒ４ａ２注２）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細胞注 ３）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細胞注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
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 〒160-8582 東京都新宿区信濃町３５ 東校舎４Ｆ TEL 03-5363-3483 FAX 03-5360-1508 E-mail：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） 〒160-8582 東京都新宿区信濃町３５ TEL 03-5363-3611 FAX 03-5363-3612 E-mail : med-koho@adst.keio.ac.jp
＜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。
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。
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。
＜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＞
“The nuclear orphan receptor Nr4a2 induces Foxp3 and regulates differentiation of CD4 + T cells”
