Complete understanding of Aire function through identifying its bona fide target genes

通过识别真正的靶基因，全面了解 Aire 功能

• 批准号: 22H02892
• 负责人: 松本 満
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02892/
• 关键词: Aire; 胸腺; 自己抗原; 自己免疫疾患; 遺伝子改変マウス; 転写因子

Aire欠損マウスで実際に標的となる自己抗原の胸腺髄質上皮細胞（medullary thymic epithelial cell：mTEC）における遺伝子発現レベルが必ずしも低下していない事実に基づき、我々はAireが自己抗原以外の遺伝子の発現制御を介して自己寛容の成立に働くモデルを提唱してきた。この問題を解決するためにはAireの「真の標的遺伝子」を同定することが必須である。そのため、Aire遺伝子改変マウスを使ってSingle-cell analysis解析を行い、Transcriptome解析との整合性を確認した。他方、Aireによる自己寛容の成立機構については、我々が新たに発見したAire欠損mTECから異所性に発現したCTLA-4がDC上のCD80/CD86リガンドを奪い取っているとするモデルについて検証した。同様に、Aire欠損マウスにおけるTregの減少が、上記trans-endocytosisによってCD80/CD86－CD28シグナルが減弱したことによる可能性について検討した。そのためAire/CTLA-4二重欠損マウスを作出し、Aire欠損マウスにおけるTregの減少が回復するか否かを調べた。ただし、CTLA-4欠損マウスは重度の自己免疫病態によって早期に死亡するため、生後２週間程度の早い時期に実験を行う必要があった。最終的に、Aire欠損mTECからの異所性発現CTLA-4がTregの産生障害を介してAire欠損マウスにおける自己免疫病態の原因となっていることを胸腺移植の実験によって確認した。すなわち、Aire/CTLA-4二重欠損マウス由来の胎仔胸腺を移植した場合には、Aire単独欠損マウスの胸腺を移植した場合よりも自己免疫病態が改善する事実により、mTECに異所性に発現したCTLA-4の自己免疫病態への関与を明確にすることが出来た。

基于以下事实：实际上靶向AIRE缺陷小鼠的自身抗原的髓质胸腺上皮细胞（MTEC）的基因表达水平不一定会降低，我们提出了一个模型，其中AIRE通过以外的自动抗原以外的基因表达来建立自我耐受性。要解决这个问题，必须识别AIRE的“真正靶基因”。因此，使用AIRE基因修饰的小鼠进行单细胞分析，以确认与转录组分析的一致性。另一方面，我们研究了我们发现的AIRE引起的自耐受的机制，该机理指出，从新发现的AIRE缺陷MTEC上表达的CTLA-4是从DC上的CD80/CD86配体中偷来的。同样，我们调查了AIRE缺陷小鼠的Treg降低是由跨性腺细胞增多症引起的CD80/CD86-CD28信号引起的。因此，生成双缺陷小鼠并测试是否还原AIRE缺陷小鼠的Treg降低。但是，由于严重的自身免疫性病理，CTLA-4缺陷型小鼠早期死亡，因此必须在出生后大约两周内进行实验。最后，胸腺移植实验证实，来自AIRE缺陷MTEC的异位表达CTLA-4是通过Treg的生产受损的AIRE缺陷小鼠的自身免疫性病理。换句话说，与单独植入AIRE的胸腺相比，植入了双缺陷小鼠的胎儿百里香时，自身免疫性病理得到了改善，并且CTLA-4在自身免疫性病理学中在MTEC中表达的CTLA-4参与得到了澄清。

项目成果

Aire suppresses CTLA-4 expression from medullary thymic epithelial cells to avoid autoimmunity

Aire 抑制髓质胸腺上皮细胞的 CTLA-4 表达以避免自身免疫

• 发表时间: 2023
• 作者: Junko Morimoto;Mitsuru Matsumoto
• 通讯作者: Mitsuru Matsumoto

徳島大学先端酵素学研究所免疫病態学分野ホームページ

德岛大学高级酶学研究所免疫病理学系主页

Autoimmune pathology caused by the abnormal function of thymic epithelial cells

胸腺上皮细胞功能异常引起的自身免疫病理

• 发表时间: 2022
• 作者: Junko Morimoto;Mitsuru Matsumoto;Mitsuru Matsumoto
• 通讯作者: Mitsuru Matsumoto

AIRE illuminates the feature of medullary thymic epithelial cells in thymic carcinoma.

• DOI: 10.1002/cam4.5777
• 发表时间: 2023-04
• 期刊: CANCER MEDICINE
• 影响因子: 4
• 作者: Matsumoto, Minoru;Ohmura, Takuya;Hanibuchi, Yuto;Ichimura-Shimizu, Mayuko;Saijo, Yasuyo;Ogawa, Hirohisa;Miyazawa, Ryuichiro;Morimoto, Junko;Tsuneyama, Koichi;Matsumoto, Mitsuru;Oya, Takeshi
• 通讯作者: Oya, Takeshi

NIH(米国)

美国国立卫生研究院