【要約】
Role of Sox12 in the differentiation of Th2 cells
（Th2
細胞分化における Sox12 の役割の解明）
千葉大学大学院医学薬学府
先端医学薬学専攻
（主任：中島裕史教授）
末廣 健一
アレルギー性喘息における好酸球性気道炎症は主にTh2 細胞により引き起こされ、 Th2 細胞は IL-4、Il-5、IL-13 などの Th2 サイトカインを産生することが知られてお り[1]、抗原特異的な Th2 細胞の移植により喘息様症状が再現されることが報告され ている[2]。Th2 細胞分化にはマスター転写因子である GATA3 を要し[3,4]、GATA3 はクロマチンのリモデリングによって Th2 サイトカインの産生を増加させる[5]。ま た近年、チリダニ（HDM）抗原誘導性アレルギー性喘息において Th2 細胞を介した 免疫応答にIL-21 が重要な役割を担っていることが報告されている[6]。IL-21 は CD4 陽性 T 細胞、NKT 細胞により産生され、T 細胞、B 細胞、NK 細胞および樹状細胞 に多面的な影響を及ぼすことが知られおり、CD4 陽性 T 細胞における IL-21 の産生 に関しては、c-Maf が IL-21 遺伝子のプロモーターおよびエンハンサー領域に結合す ることによりIL-21 の産生を促進していることが明らかとなっている[7-11]。
一方、近年SoxC 蛋白の一つである Sox4 は GATA3 と結合することにより、GATA3
がIL-5 gene と結合することを阻害するとともに、GATA3 による Th2 細胞への分化
を抑制することが報告された[12]。Sox 蛋白は HMG ドメイン(High Mobility Group Domain)を有する転写因子の一群であり、A から H の 8 つのグループに分類され、 Sox4 は SoxC グループに属し、SoxC グループにはその他に Sox11、Sox12 が含まれ る[13]。Sox 分子のヘルパーT 細胞における役割として、我々の研究室では CD4 陽性 T 細胞を Th17 条件で培養した際に SoxD 蛋白に属する Sox5 が誘導され、Sox5 が c-Maf と結合し RORγt の誘導を介して Th17 細胞への分化を促進していることを報 告している[14]。また、腸炎を発症したマウスの制御性 T 細胞で SoxC 蛋白に属する Sox12 が有意に発現しており、Sox12 が腸炎マウスにおける末梢誘導性制御性 T 細
胞の分化に関わっていることを明らかにしている（投稿中）。そして、Th2 細胞では、
Sox4 よりもむしろ Sox12 の mRNA 発現が著明に上昇していることを見出したが、 Sox12 の Th2 細胞分化における役割は不明であった。そこで、本研究では Th2 細胞 分化とアレルギー性炎症におけるSox12 の役割について検討することとした まずHDM 誘導性アレルギー性喘息における Sox12 の役割を検討するため野生型、 Sox12 ヘテロ欠損、Sox12 ノックアウトマウスに HDM を経気道的に投与し肺におけ る総細胞数、CD4 陽性 T 細胞数、好酸球数、転写因子発現、サイトカイン産生を比 較検討した。その結果、好酸球数や GATA3、c-Maf 発現 CD4 T
細胞数、IL-5、IL-13、IL-21 産生 CD4 陽性 T 細胞数は、野生型、Sox12 ヘテロ欠損と比較して、Sox12 ノックアウトマウスで有意に増加していた。また組織学的評価でも肺における炎症細 胞浸潤はSox12 ノックアウトマウスで有意に悪化していた。以上の結果より HDM 誘 導性アレルギー性喘息において Sox12 は Th2 細胞および IL-21 産生 CD4 陽性 T 細 胞への分化を抑制していることが示唆された。 次に、Sox12 発現の Th2 細胞分化への影響を検討するため、Sox12 ヘテロ欠損お よび Sox12 ノックアウトマウスより CD4 陽性 T 細胞を採取し Th2 条件下での培養
を行った。その結果Sox12 ノックアウトマウス由来細胞において IL-4、IL-21 産生細 胞、GATA3、 c-Maf 発現細胞の有意な増加が認められた。以上の結果より Sox12 は CD4 陽性 T 細胞において Th2 細胞や IL-21 産生 CD4 陽性 T 細胞への分化を抑制す ることが示唆された。 さらに、Sox12 過剰発現によるヘルパーT 細胞分化への影響を検討するため、野生 型マウスからナイーブCD4 陽性 T 細胞を採取し、レトロウイルスベクターを用いて Sox12 を過剰発現させ各種サイトカイン条件下で培養を行った。その結果、IL-4 産生 CD4 陽性 T 細胞数、IL-21 産生 CD4 陽性 T 細胞数の減少が認められた。しかし同時
にFoxp3 陽性細胞数の増加も認めており、Sox12 を介した Foxp3 の誘導が Th2 細胞
や IL-21 産生 CD4 陽性 T 細胞の抑制に関与している可能性も考えられた。そこで
Foxp3 欠損ナイーブ CD4 陽性 T 細胞を採取し、同様に各種条件下での培養を行った。 結果、Foxp3 欠損 CD4 陽性 T 細胞においても IL-4、IL-21 産生 CD4 陽性 T 細胞数
や GATA3、c-Maf 発現 CD4 陽性 T 細胞数の減少が認められた。以上より Sox12 は
Foxp3 非依存的に GATA3 や c-Maf の発現を低下させ IL-4 や IL-21 の産生を抑制し ていることが示唆された。
そこで、Sox12 を介した GATA3、c-Maf 抑制のメカニズムを検討した。まず、野
生型マウス由来のナイーブCD4 陽性 T 細胞にレトロウイルスを用いて Sox12 を過剰
発現させ、GATA3、c-Maf の mRNA 発現を評価したところ、GATA3、c-Maf ともに mRNA レベルでの発現低下は認めないことが明らかとなった。このことより、Sox12
はGATA3、c-Maf を蛋白レベルで減少させていると考えられた。次に、293T 細胞に
GATA3 もしくは c-Maf を Sox12 とともに発現させ、ウエスタンブロット法を用いて 蛋白減少量をコントロール群と比較したところ、Sox12 蛋白存在下で GATA3 蛋白、 c-Maf 蛋白の著明な減少を認め、またこれらの減少はプロテオソーム阻害薬である MG132 の投与により阻害された。以上より Sox12 はプロテオソーム依存的に GATA3、 c-Maf の分解を促進していることが示唆された。 最後に Sox12 の CD4 陽性 T 細胞における GATA3、c-Maf 分解への影響を検討し た。Sox12 ノックアウトマウス由来のナイーブ CD4 陽性 T 細胞にレトロウイルスを
用いて GATA3 もしくは c-Maf と Sox12 を発現させた後、蛋白合成阻害薬であるシ
クロヘキサミドの投与を行い、その蛋白減少率をフローサイトメトリーを用いて解析 した。MG132 非投与下では Sox12 発現により GATA3、c-Maf ともにコントロール 群と比較してその蛋白減少率が増加していたが、一方でMG132 投与下ではコントロ ール群との差は認められなかった。これらの結果、Sox12 は CD4 陽性 T 細胞におい てもプロテオソーム依存的に GATA3、c-Maf の分解を促進していることが示唆され た。 以上の結果よりSox12 は GATA3、c-Maf を蛋白レベルで修飾し、プロテオソーム を介した分解を促進することにより Th2 サイトカインや IL-21 産生を抑制し、アレ
ルギー性気道炎症を抑制していると考えられた。Sox12 にユビキチン E3 リガーゼの 作用は報告されておらず、Sox12 は間接的に GATA3、c-Maf のユビキチン化を促進 しているものと予想している。今後Sox12 の GATA3、c-Maf 分解に関してユビキチ ンE3 リガーゼの関与も含めた更なる解析が必要であるが、今回の我々の結果は Th2 細胞を介した免疫応答に対しての新たな知見となり得ると考えられる。 参考文献
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