I. は じ め に
博士(医学)大釜 学位論文題名
gp90 ″EL ―14 発現T 細胞の分布と機能 学位論文内容の要旨
浮
リ ン パ 球 の り ン パ 節 組 織 内 へ の 移 動 は , 高 内 皮 細胞 静脈(HEV)を 介し て行 わ れる 。こ の 高 内 皮 細胞 との 特 異的 接着 で 働く りン パ 球表 面構 造 は,ホーミ ングレセプ夕一と呼 ばれ,MEL―14 単 ク ロン 抗体によってgp90 ″L‑I。分子が同定されて いる。このように りンパ球と末梢リ ンパ節 HEVと の 接 着 機 構 が , 分 子 レ ベ ル で 解 明 さ れ で き た が , 通 常 の 条 件 下 で は ル ン パ 球 上 のgp 90″ELー|^抗原発 現パ夕一ンが急速 に変化するため,各リンパ組織細胞が,生体内て実際どの程度 のgp90 Lー1゜抗 原を 発 現し てい る かに っい て は, 一定 の 見解 が得 ら れなかった。著 者はgp 90 L―I^のmodulationを止めるこ とにより,各リンパ組織細胞上の実際のgp90 ∴ー‥発現量 を 測定することに成 功した。また末梢 ルン′く節T細胞の90%以上 はgp90″‖―I。を発現している が ,gp90 FLー|。 陰性細胞も少数存 在しており,これら の機能が近年注目 されている。今回の研 究 においては,種々のりンパ組織細胞のgp90″EL―1 発現の詳細な定量的解析と,gp90 だL一|^陽 性 ,陰性リンパ球の 機能を解析した。
n. 材 料 と 方 法
1)3重 染 色 (i) :C 57BL/6(B6) の 脾(SP) , 腸 間 膜 ル ン パ 節 (MLN),末 梢 リ ン パ 節 (PLN), 末 梢 血(PB) , 及 び パ イ エ ル 板 (PP)よ ル リ ン パ 球 (1Xlo° 個 ) を 採 取 し ,MEL
‑14, ビ オチ ン化 抗 ラッ トだ 一 鎖抗 体を 順 次加 えた 後 ,非 特異 的 染色 を防 ぐ ため ,マ ウ スIg, 及 び ラ ッ トIgを 加 え た 。 最 後 に ,streptavidin←TANDEM(phycoerythrine/texas red) , phycoerythrine(PE) ― 抗CD4(L3T4) 抗 体 , 及 びfluorescein isothiocyanate(FITC) ー 抗CD8(Lyt2) 抗 体 の カ ク テ ル で 染 色 し た 。
2)3重 染 色 ( 五 ) : PLNT細 胞 に1次 抗 体 と し て 抗Pgp亠1を 加 え , 上 記 の ス テ ・ ソ プ 後 , PE一 抗CD4抗 体 とFITC―MEL―14,又 はPEー 抗CD8抗 体 とFITC亠MEL−14で 染 色 し た 。
3) フ ロ ー サ イ ト メ ト リ ー : 螢 光 色 素 で ラ ベ ル し た 細 胞 は ,FACScanを 使 用 し ,FSCとSSC の2っのパラメ― 夕で生細胞を選別し , 30, 000個以 上にっいて解析した。場合によっては死細胞 をpropidiumiodideにて染色し,生細 胞のみを解析した 。
4) 混 合 リ ン パ 球 反 応 (MLR) :B6又 は ,BlOBR(BR) マ ウ ス の 各 リ ン パ 組 織 よ り 得 た り ン パ球 を ナイ 口ン ウ ール カラ ム を通 し, ヒ ・ソ ジ抗 マ ウスIgGダ イナ ビ ーズと2回反応 した後,
T細 胞 分 画 を 得 た 。 こ の 細 胞 よ り ,MEL一14と ヒ ゛ ソ ジ 抗 ラ ッ トIgGダ イ ナ ビ ー ズ でgp 90 L―1^陽性細胞を 除き,gp90'''∴―‥陰性反 応細胞とした。刺 激細胞は,AKR又はBl0マウ ス 睥 細 胞 を マ イ ト マ イ シ ン 処 理(40肛g/ml)後 ,lxlo ̄ 個 / ウ ェ ル の 反 応 細 胞 に 対 し ,2x 10゜個 / ウェ ルを 分 注し た。 反 応細 胞と 刺 激細 胞を2〜5日 間混合培養後,°Hーチミジ ンの細胞 内取り込 み量を測定した。
5)CD4細 胞 とCD8細 胞 の 分 離 : リ ン パ 球 を 抗Lyt―2抗 体 , 又 は 抗CD4抗 体 で 処 理 後 , ヒ ・ ソ ジ 抗 ラ ッ トIgGダ イ ナ ビ ー ズ を 用 い て , そ れ ぞ れCD8陽 性 , 又 はCD4陽 性 細 胞 を 除 去 した。
6) マ イ ト ジ ェ ン 反 応 : 細 胞 に , Con A,又 はPHA( い ず れ も5Hg/ml) を 加 え て3日 間 培 養 後 , 反 応 性 をMLRと 同 様 H一 チ ミ ジ ン の 取 り 込 み 量 で 測 定 し た 。ILー2, 又 はIFN‑7 ア ッ セ イ に は , 培 養 細 胞 を 洗 浄 し , 新 た に 培 養 液 を 加 え ,12時 間 培 養 後の 上 清を 用い た 。 7) 抗CD3抗 体 刺 激 : 抗CD3抗 体 (2Cll) を プ レ ー ト 表 面 に 固 相 化 し た 。 上 記 の 方 法 で 用 意 した 反 応細 胞を プ レー トに 分 注, 培養 後 ,培 養上 清 中のIL―2,IFNーア 産生量を測 定した。
8) 11−2ア ッ セ イ : 上 記 培 養 上 清 を ,ILー2依 存 性T細 胞 株 ,CTLL−2に 加 え た 。 培 養 後 , CTLL―2の 増 殖 反 応 を 測 定 し , 反 応 細 胞 か ら 分 泌 さ れ たIL―2の 量 を 間 接 的 に 算 定 し た 。 9)IFN ‑7定 量 : 反 応 細 胞 の 培 養 上 清 中 のIFN‑7分 泌 量 を,INTERTEST ‑アELISAキ ッ トを用い て,波長492/620nmで測定後 ,解析した。
m. 結 果
1) 各リンパ組織細胞のgp90″EL−|^発現量:浮遊細胞調整の過程で,gp90 L一1゜抗原量が変化 し た 。 こ の 変 化 を 抑 える ため に ,NaNヨを 加え たHanks液に 各組 織 およ び末 梢 血を 取り , 浮遊 細 胞に調整後 ,3重染 色を行った。PLN, SPリンパ 球のgp90 ″L亠1^ 発現量は,NaNヨを加えナょ い 通 常 の メ デ ィ ウ ム を用 いて 細 胞を 処理 し た時 には ,NaNヨ 添加Hanks液の も のと 比べ て 著明 に 高か った 。 しか し,PBのgp90″‖ー| 発現量では,両 者間に差が認めら れなかった。さらに SP, PLN, PB, MLNとPP細 胞 ポ ピ ュ レ ー シ ョ ン をNaNヨ 添 加Hanksで 処 理 し ,CD4陽 性
T細 胞 ,CD8陽 性T細 胞 , 及 びB細 胞 の 各 集 団 のgp90M':ト ‥ 発 現 量を 比 較 し た 。そ の 結 果 , PBリン パ 球 のgp90MEL−J4抗 原量 は , い ず れの ポピ ュレ ーショ ンでも 他のり ンパ組 織と 比べ高 い 値 を 示 し た 。 ま たPLNは2番 目 に 高い 値 を ,PP細 胞 は 再 低 値を 示 し た 。 他の 細 胞 で は 中 間 値を 示した 。
2) リ ン パ 球 上 のgp90MF",−14とPgp←1抗 原 発 現 の 関 係 :Pgp一1の 発 現 はCD4陽 性 細 胞 で 高く ,gp90ME'.―1゜ の発現 はCD8陽性細胞で高いこと,gp90M″L ‑I。陰性集団の大部分は,CD4, CD8に関わ らずPgp―1発現 量が高 いこ とが判 明した 。
3) gp90MEト14陰性 と 陽 性 細 胞のMLR: gp90MF".一J^ 陽 性T細 胞とgp90″ ‑^ 陰 性T細 胞 の AKR抗 原 に 対 す るMLRを 調 べ , そ の 機 能 を 比 較 検討 し た 。 そ の結 果 , い ず れ の組 織 のT細 胞 に お いて も ,gp90MEト14陽 性T細 胞と 較 べ て ,gp90'F"‑I 陰性T細胞 の反応 性は 有意に 高かっ た 。 また , 各 組 織 より 得 たgp90JVfい‥ 陰性, 陽性T細胞 それぞ れの 反応性 を比較 した時 ,組 織 間 に は有 意 の 差 は 認め ら れ な か っ た。 し か し ,BRのgp90M'L ‑1゜ 陽 性T細 胞 反 応 性 をHー2に 対 す るMLR (Bl0),Mls―1 に 対 す るMLR (AKR)で 比 較 す る と ,Mls―1 に 対 す る 反 応 が 有意 に 高 か っ た。 し か し ,gp90MEL‑】 陰 性T細 胞 で は 逆に ,Bl0に対 す る 反 応 がAKRに 対す るもの よりは ,有 意に高 かった 。
4)gp90MEL‑I 陰 性細胞 と陽性 細胞の マイ トジェ ン反応: CD4゛集団では,gp90″‖―1 陽性と 陰 性T細 胞 群 の 間 に,ConAに 対 す る 反 応 に有 意 の 差 は 認め ら れ な か ったが ,CD8゛ポピ ュレ ー シ ョ ンで は ,gp90M"ト14陽 性 細 胞 と較 べ ,gp90'v‖―14陰性T細胞 は高いConA反応 を示し た。
ま たConA刺 激 後 , 上 清 中 のIL―2量 を 測 定 し た 結 果 ,CD4゛ ,CD8゛T細 胞 の 両 方 でgp 90MEトI^ 陰性細 胞の上 清は ,gp90MピL―14陽性 と較 べ,高 いIL―2値を 示した 。さ らに,CD4゛ T細 胞 はIFN‑7を ほ と ん ど 産 生 し な か っ た が ,CD8゛T細 胞 は , 多 量 のIFN‑7を 分 泌 し た 。 5)CD8゛T細胞 の サ イ ト カイ ン 分 泌 とgp 90'v'FLー14発 現 : CD8゛gp90Mr:ー1゜陰性T細 胞は ConA,PHA, ま た は2Cllい ず れ の 刺 激 によ っ て も ,CD8゛gp90 ‖‑1 陽 性 細 胞よ り 多 く の ILー2を 分 泌 し た 。 ま た,ConA又 は2Cllで 刺 激 し た 時,CD8゛gp90″ £∴ −1゜ 陰 性T細 胞 は CD8゛gp90MEL ‑1^ 陽 性 T細 胞 と 較 べ て , 著 明 に 高 いIFN‑ア を 分 泌 し た 。
IV.考 察
1)PLNとSP中 のCD8゛T細 胞 は ,invivoで はgp90mEL ‑】 ^発 現 量 は 低 い が, 細 胞 浮 遊 液を 作 製 す る 過 程で , そ の 発 現 量を 増 加 さ せ たと 考 え ら れ た。 ま たPBの ルンパ 球は,invivoに お い てす でにマ キシマ ムに近 いgp90MFL一| を発 現しているため,細胞浮遊液調整中に発現量の見
掛 け 上 の 増 加 が 認 め ら れ な い と 考 え ら れ た 。 っ ま り ,SPとPLNのり ン パ 球 は ,invivoで は gp90″ どL―I 発現 か抑制 され ている が,in vitroでは ,up−regulateされ る事が示唆された。
2) 抗CD3抗 体 に よ り 活 性 化 さ れ たCD8゛Pgp‑1゛gp90 ‖ ―1゜ 陰 性T細 胞 は , 多 量のIL― 2,INF‑7を 分 泌し た 。 さ ら に, 異 系 組 織 移植 に よ り 増 加 したCD8゛gp90 L一1゜陰性T細 胞 も 多く のINF ‑ア , グ ラン ザ イ ム を 分泌 し , 高 い 細 胞傷 害 性Tリ ンパ 球 (CTL) 活 性 を 持っ こ と をMobleyら は報 告 し て い る。 そ れ ゆ え ,gp90 fL−1^ 陰性CD8゛T細 胞は ,ヘル パ一T細胞 非 存在 下 で も そ れ自 身 が 分 泌 した サ イ ト カ イ ンに よ っ てCTLへ と 誘 導さ れ る 経 路 が 示唆 さ れ た 。
3)gp90″EL→I。陰 性とgp90″ELー| ^陽性 細胞間 で,IL―2,INF‑7の産生 量に差が認められ,
gp90″EL一1^ 陰 性Pgp―1゛T細 胞 が メ モIJーT細 胞 で あ る と い う 考 え に 一 致 し た 。
V. 結 語
1) リンパ 球上のgp90 L一1゜ 分子のmodulationを 抑える 条件下 でgp90 ‖−1^発現パターン を解 析 す る と , 末梢 血 (PB), 末 梢 リ ンパ 節 (PLN) , 脾(SP) , 腸 間膜リ ンパ節 (MLN), パ イエル 板(PP)の順 にgp90 ‖―1^発 現細 胞の割 合,並びにgp90 L‑1゜発現量が高いことが判 明した 。
この 順 序 はPLNとHEVと の 解 剖 学 的 ,機 能 的 距 離 に相 関 し て お り,gp90 ‖ 亠I^ がホ ー ミ ン グレ セ プ タ ー と して 働 く 際 , その 発 現 量 に 依存 して効 率的に りンパ 球がPLNに マイグ レート す ると考 えると ,こ れまで のgp90 L‑I のホ ーミン グレセプターとしての役割と一致する結果と 考えら れた。
2) 脾,末 梢リン パ節い ずれ におい ても,gp90″EL‑1゜陰性T細 胞は,gp90 FL‑I 陽性T細胞 と 較 べ , 高 いMLRを 示 し た 。 ま た,gp90 L‑1゜陰 性T細 胞 は,Mls抗原 よ りH―2分 子 に 対 し て高 い 反 応 性 を 示し た が,gp90 ビL−1^陽 性T細胞は ,H―2と較べMls抗 原によ り強い 反応 性 を示し た。
3)CD8゛ ポピュ レーシ ョンで は,gp90 ″L―J。陽性T細胞群と較ベ,gp90 L‑|。陰性T細胞は 高いConA反応 を 示 し た が,CD4゛ポ ピ ュ レ ― ション では, 著明 な反応 差が認 められ なか った。
し か し ,ConA刺 激 後 のIL一2,INF ‑ア 産 生tま ,CD8゛ ,CD4゛ 両 ポ ピ ュ レ ーシ ョ ン に お い て ,gp90MELー1^ 陰 性分 画 で 高 か った 。 同 様 の 傾向 はPHA,2Cllで刺 激 し た ,CD8゛ ポ ピ ュ レーシ ョンに おい ても認 められ た。
主 副 副
学位論文審査の要旨
リ ン パ 球 の末 梢 リ ン パ 節へ の 移 動 は , リン パ 節 傍 皮 質域の 高内皮 細胞静 脈(HEV) を介し て 行わ れ る 。HEVと の 接 着 で働 く り ン パ 球上 の 分 子 は , ホーミ ング レセプ ターと 呼ばれ ,こ れら は現在gp90 だL亠1^と同定されている。しかし,gp90 ‖亠1^分子fま,リンパ節にはホーミングし ない未 熟型胸 腺細 胞,好 中球な どにも 発現さ れて いるな ど,こ れらの ホー ミング レセプターとし て の 役 割 と は 一 致 し な い 結 果 が , 報 告 さ れ て い る 。 本 研 究 に お い て は , リ ン パ球 上 のgp 90MピL―1^発現量をよりin vivoに近い状態で定量することに成功し,さらにgp90 L←I。発現,及 び非発 現T細胞の 機能を 解析 し,gp90 ∴―1→のホーミングレセプターとしての役割を再確認し た。
種々の りン パ組織 ,末梢 血よル リン パ球浮 遊細胞 を調整 する際 ,ア ジ化ナ トリウ ムを添加した ハンク ス液内 で行 い,ア ジ化ナ トIJウ ム非添加ハンクス液で処理したものと比較した。その結果,
末梢血以外のりンパ球は,細胞浮遊液調整過程で速やかにgp90 ∴亠|^分子発現量を増加するこ とが 判 明 し た。し かし, 末梢IJンパ球 は,ln vivoで 既にマ キシマ ムのgp90Mト1 を発現 してい るため ,in vitroで発現 量を増 加する こと はなか った。 アジ化 ナトリ ウム 添加に よって,発現量 の変化 を抑え たり ンパ球 ポピュ レーシ ョンのgp90 ‖ ―1^発現 細胞の比率,及び発現量は,末梢 血, 末 梢 リ ン パ 節, 脾 , 腸 間 膜リ ンパ節 ,パ イエル 板の順 に高か った 。これ らは末 梢リン パ節 HEVと の解剖 学的, 機能 的距離 と相関 し,gp90″ L亠I が その発現量依存性にホーミングレセプ 夕一と して働 くこ とを支 持した 。また ,gp90″ ピL−1゜とPgp一1発現 量はお おむね 逆相関の関係 にあることが判明した。
次に,gp90 L―1^ 陽性, 陰性T細胞 の機能 を比 較した 。混合リンパ球反応においては,リン パ節, 脾いず れに おいても,gp90″‖―1^陰性T細胞が,gp90″EL‑|^陽性細胞より高い反応性を 示し た 。 ま た ,gp90″ ″L‑I^ 陰性T細 胞 は ,Mls抗 原 よりH−2抗原 に強い 反応 性を示 したが , gp90″ £L‑t^陽 性T細 胞 は, そ の 逆 の 反応 パ タ ― ン を 示し た 。T細 胞をCD4陽性 とCD8陽性 の 2分 画 に 分 け, さらに これら をgp90″ ‖―1^陽 性と陰 性亜群 に精 製後コ ンカナ バリンAで 刺激す ると ,CD4陽性,CD8陽 性いず れにお いて も,gp90 L一1^陰性 細胞 がgp90 ‖ ーI 陽性 細胞
則 彦
敬
和 邦
江 林
木
野
小 小
吉
授 授
授
教 教
教
査 査
査
よ り 高 いIL一2,INF‑7産 生 を 示 し た 。 同 様 の 傾 向 は ,PHA, 固 相 化 抗CD3抗 体 で 刺 激 し たCD8陽 性T細 胞 で も 認 め ら れ た 。 こ れ ら の 結 果 は , 末 梢 リ ン パ 節 に ほ んの 数% 存 在す るgp 90 ‖一1^陰 性 リン パ球 が ,生 体内 で 一度 活性 化さ れたメモリ一細胞で あることを示唆し た。
論 文発 表 に際 し, 小 林, 古木,上 出,武市,細川各 教授より,gp90MビL ‑1 陰 性T細胞は ,活 性化の結果gp90″ ‖←I 分子発現量が低下し たものなのか,またその分子量低下の生物学的意義,
末梢 ルン パ 節以 外の り ンパ 組織に対 するホ―ミングレ セプターにっいて, アジ化ナトリウ厶 処理 リン パ球 を 機能 アッ セ イに 用い た のか どう か ,gp90"ト14の 接 着因 子と し ての 役割 の 直接 評価 はし てい るか,gp90M1:ト1^発現量に影響する サイトカインにっ いて,gp90 ‖| ^陽性と陰性T 細胞 にお け る混 合リ ン パ球 反応 の 標的 抗原 の 違い の意義,抗原 レセプ夕一を介し ないT細胞 活性 化にっいて,T細胞以外の 細胞におけるgp90 ピL←I^発現にっいて,など数多くの質問があった。
申請 者は 一 部不 十分 な もの があった が,おおむね適切 な解答を成し得た。 また,小林,古木 両教 授には個別にご審 査いただき合格と 判定された。
以 上, 本 研究 は単 一 浮遊 リンパ球 調整当初より,ア ジ化ナトリウム添加 メディウムを用い ると いう 単純 な改良手順により ,gp90″‖ー1^分子のより 生体内に近い発現量 を定量化すること に成 功し,gp90 ‖− 】^分子のホーミ ングレセプターとしての役割を確認した。また,gp90";L―1 ̄陽 性T細 胞と 陰性T細胞 の 機能 を解 析 し, 末梢 ル ンパ 組織 に 少数 存在 す るgp90'∴ リ^ 陰 性ル ンパ 球が ,in vivoです でに活性化さ.れ たメモリー細胞で あることを示唆する 結果を得た。これ らは いずれも新知見で あり,博士(医学 )の学位に相当す ると判定した。