B細胞分化におけるBtkの役割:Btkトランスジェニックマウスの解析

Btk 在 B 细胞分化中的作用：Btk 转基因小鼠的分析

• 批准号: 09770213
• 负责人: 植原 昭治
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09770213/
• 关键词: Btk; トランスジェニックマウス; クラス変換; IL-5; CD38; DNAプロテインキナーゼ; Blimp-1; Bcl-2; チロシンキナーゼ; 免疫不全; 遺伝子治療

本研究は、B細胞に発現しているチロシンキナーゼ、BtkのB細胞発生および分化における役割を明らかにすることを研究目的としている.(1)sIgD陽性の牌臓B細胞を抗CD38抗体、CS/2とIL-5で刺激するとIgMのみならずIgGlの産生が誘導されたが、IgA産生は見られなかった.CS/2やIL-5の単独刺激は無効であった。しかし、腹腔内B細胞をCS/2とIL-5で刺激するとIgGlのみならずIgA産生が見られることがわかった.このことより、B細胞の局在する解剖学的な部位により、B細胞のIgA産生誘導シグナルが異なることがわかった.CS/2と相乗的にB細胞に作用しIgGl産生を惹起するサイトカインを調べたところ、IL-5のみが有効であり、IL-4は無効であった。IL-4やSTAT6遺伝子破壊マウスのB細胞もCS/2とIL-5に応答してIgGlを産生したことから、このシステムはIL-4に非依存性であることがわかった。CS/2刺激されたB細胞をIL-5で刺激するとμからγ1への遺伝子組み替えが惹起されることが、スイッチサークルDNAを増幅し解析してはじめて明らかになった。しかし、CS/2刺激により非翻訳型γ1mRNAの転写が起こるが、μからγ1への遺伝子組み替えは起こらない。クラス変換の頻度とKu70/Ku80複合体の活性化の程度やDNAプロテインキナーゼ活性とは相関しなかった。しかし、興味あることにB細胞特異的な転写因子で、Ig産生細胞への分化に関与すると云われているBlimp-1の発現の程度と相関した。(2)Btkの機能を探るべく、Btk遺伝子破壊マウスに野生型Btk遺伝子導入(Btk^<-/->/Btk^<wt>-Tg)マウスまたは変異Btk遺伝子を導入した(Btk^<-/->/Btk^<xid>-Tg)マウスを作った.いずれのマウスも正常に生まれた.Btk^<-/->マウスで見られたB細胞不全はBtk^<-/->/Btk^<wt>-Tgマウスでは回復していたがBtk^<-/->/Btk^<xid>-Tgマウスでは見られなかった.とりわけ、CS/2とIL-5に依存性のIgG1へのクラス変換は全く見られなかった.これらのことより、BtkはB細胞のクラス変換に重要であることがわかった.

本研究的目的是阐明 Btk（一种在 B 细胞中表达的酪氨酸激酶）在 B 细胞发育和分化中的作用（1）使用抗 CD38 抗体、CS 刺激分离 sIgD 阳性脾 B 细胞。 2和IL-5不仅诱导IgM的产生，而且诱导IgG1的产生，但没有观察到IgA的产生。用CS/2和IL-5的单一刺激是无效的。然而，发现当腹膜内B细胞用CS/2和IL-5刺激时，不仅观察到IgGl而且还观察到IgA产生。这表明根据B细胞的解剖位置，当我们研究B细胞的细胞因子时与CS/2协同作用于B细胞诱导IgG1产生，我们发现只有IL-5有效而IL-4无效。来自IL-4和STAT6基因破坏的小鼠的B细胞也响应CS/2和IL-5产生IgG1，表明该系统不依赖于IL-4。通过放大和分析开关环DNA才发现，用IL-5刺激CS/2刺激的B细胞会诱导从μ到γ1的基因重组。然而，尽管 CS/2 刺激导致未翻译的 γ1 mRNA 转录，但不会发生从 μ 到 γ1 的基因重组。类别转换的频率与 Ku70/Ku80 复合物的激活程度或 DNA 蛋白激酶活性之间没有相关性。然而，有趣的是，与 Blimp-1 的表达水平存在相关性，Blimp-1 是一种 B 细胞特异性转录因子，据说参与分化为 Ig 产生细胞。 (2)为了探究Btk的功能，我们在Btk基因中引入了野生型Btk基因(Btk^<-/->/Btk^<wt>-Tg)或突变型Btk基因(Btk^<-)- //>/Btk^<xid>-Tg) 小鼠均正常出生。该缺陷在 Btk^<-/->/Btk^<wt>-Tg 小鼠中恢复，但在 Btk^<-/->/Btk^<xid>-Tg 小鼠中未恢复，特别是在 CS/2 和 IL- 小鼠中。根本没有观察到 5 依赖性类型向 IgG1 的转换。这些发现表明 Btk 对于 B 细胞类型转换很重要。

项目成果

Numata F.et al.: "The xid mutation plays an important role in delayed development of munne acquired immunodeficiency syndrcme" International Immunology. 9. 139-146 (1997)

Numata F.等人：“xid 突变在小鼠获得性免疫缺陷综合征的延迟发展中发挥着重要作用”《国际免疫学》。

Mizoguchi C,et al.: "Interleukin-5 Induces lgG1 Isotype Switch Recombination in mouse CD38-Activated slgD-Positive B Lymphocytes." J.Immunol.

Mizoguchi C 等人：“Interleukin-5 在小鼠 CD38 激活的 slgD 阳性 B 淋巴细胞中诱导 lgG1 同型转换重组。”