AIRE発現細胞株を用いた末梢組織特異的遺伝子群の転写調節機構の解明

使用表达 AIRE 的细胞系阐明外周组织特异性基因的转录调控机制

基本信息

批准号：
17790675
负责人：
山口良考
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790675/
关键词：
免疫学胸腺免疫学的寛容自己免疫疾患 AIRE

项目摘要

遺伝性自己免疫疾患APECED(自己免疫性多腺性内分泌不全症-カンジダ症-外胚葉性ジストロフィー)の原因遺伝子として同定された自己免疫調節遺伝子AIREは、末梢組織特異的遺伝子の胸腺における異所性発現を支配し、免疫学的寛容の成立に関与しているが、AIREを発現する細胞が極めて少ないため、細胞内の機能を生化学的に解析することは非常に困難であった。そこで我々はマウスAire遺伝子プロモーター断片の下流に動物細胞を不死化させる特質を持つSV40ラージT抗原のコーディング領域を融合させたトランスジーンを用いてトランスジェニックマウスを作製し、胸腺由来のAIRE発現細胞株(以下Aire^+細胞株)を樹立した。Aire^+細胞は、胸腺細胞のネガティブセレクションに関与するイムノプロテアソーム特異的サブユニットやAPECED患者血清中自己抗体の標的自己抗原に対する遺伝子(末梢組織特異的遺伝子)群を発現していた。また正常胸腺細胞がAire^+細胞と結合しアポトーシスに陥ることも観察した。これらの結果より、Aire^+細胞株には自己抗原提示細胞としての胸腺上皮細胞に本来備わっている機能が保たれており、AIREの機能を解明するための有用な材料であることが判明した。さらにAire^+細胞を用いて、Aireを過剰発現させた時に転写された、またはAireをノックダウンさせた時に転写が抑制された末梢組織特異的遺伝子の存在が確認され、Aireがそれら遺伝子群の異所性発現を制御している事象を細胞レベルで立証した。

自身免疫调节基因AIRE被确定为遗传性自身免疫性疾病APECED（自身免疫性多腺内分泌缺陷-念珠菌病-外胚层营养不良）的致病基因，是胸腺中异位的外周组织特异性基因，它控制AIRE的表达和控制。 AIRE参与免疫耐受的建立，但由于表达AIRE的细胞极少，因此对其细胞内功能进行生化分析极其困难。因此，我们使用将具有动物细胞永生化特性的SV40大T抗原的编码区融合到小鼠Aire基因启动子片段下游的转基因来创建转基因小鼠，并创建了胸腺来源的表达AIRE的小鼠。细胞系（以下简称Aire^+细胞系）建立。 Aire^+细胞表达参与胸腺细胞阴性选择的免疫蛋白酶体特异性亚基和一组针对APECED患者血清中自身抗体的靶自身抗原的基因（外周组织特异性基因）。我们还观察到正常胸腺细胞与Aire^+细胞结合并发生凋亡。这些结果表明Aire^+细胞系保留了胸腺上皮细胞作为自身抗原呈递细胞的固有功能，是阐明AIRE功能的有用材料。此外，使用Aire^+细胞，我们证实了外周组织特异性基因的存在，这些基因在Aire过表达时转录，或者在Aire被敲低时转录被抑制，控制异位表达的事件在细胞水平得到证实。