加齢に伴う老化細胞に対する免疫応答システムの変化とその意義の解明

阐明针对衰老细胞的免疫反应系统中与年龄相关的变化及其意义

• 批准号: 14J10280
• 负责人: 大熊 敦史
• 金额: $ 7.49万
• 依托单位: Japanese Foundation for Cancer Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10280/
• 关键词: 細胞老化; p16Ink4a; HRAS; 個体老化; CDKインヒビター

本研究課題では、生体内で老化細胞が蓄積すると加齢性疾患を発症するのか、老化細胞の誘導方法が異なると生体内での機能や免疫系との相互作用が異なるのか、について研究を行った。タモキシフェン（TM）投与によって、機能的マーカーであるp16Ink4aの発現を全身で誘導できるマウス（p16-Tgマウス）は、誘導後脱毛や筋力低下、さらには骨量の低下など個体老化で見られる変化が観察された。また、TM投与によって、発がんストレスにより細胞老化を誘導するHRASV12の発現を全身で誘導できるマウス（HRAS-Tgマウス）では、誘導後3-4週間で衰弱死することが判明した。血清検査の結果、HRASを誘導したマウスでは腎不全を示唆するBUN, クレアチニンの増加がみられた。また、p16-Tgマウスでは、上記の腎不全のマーカーには変化はみられず、腎臓は細胞老化の質の違いを観察するのに適した臓器である可能性が高い。また、4-OHTを皮膚塗布することによって、p16Ink4aとHRASを誘導する組織を皮膚上皮細胞のみに限定し観察することにした場合、短期的にはp16過剰発現細胞が減少しないのに比べ、RAS過剰発現細胞は誘導後１-２週間程度で半減する。長期的に観察すると、4-OHT塗布後の皮膚はp16-Tgマウスは毛周期が停止し体毛が生えてこないのに対し、HRAS-Tgマウスは皮膚が肥厚し腫瘍が発生する。腫瘍内部にはHRAS誘導細胞がクラスターを形成しており、初期に除去されなかったHRAS誘導細胞が増殖したことが想定されるが、腫瘍内のHRAS誘導細胞は細胞増殖のマーカーKi67陰性でありその周囲の細胞がKi67陽性であった。さらには、HRAS誘導細胞はDNAダメージマーカーが陽性であることからも、細胞老化により増殖停止している可能性が高い。老化細胞が周囲の細胞をがん化させる可能性について現在調査中である。

在这个研究项目中，我们将研究体内衰老细胞的积累是否会导致与年龄相关的疾病，以及不同的诱导衰老细胞的方法是否具有不同的功能以及与体内免疫系统的相互作用。通过给予他莫昔芬（TM）可诱导全身功能标记物p16Ink4a表达的小鼠（p16-Tg小鼠）在诱导后表现出个体衰老的变化，例如脱发、肌肉无力，甚至骨质流失观察到。此外，还发现服用TM可诱导全身表达HRASV12的小鼠（HRAS-Tg小鼠）会在诱导后3-4周内衰弱并死亡，HRASV12会因致癌应激而诱导细胞衰老。血清检测结果显示，在诱导 HRAS 的小鼠中观察到 BUN 和肌酐升高，这表明肾衰竭。此外，在p16-Tg小鼠中，上述肾衰竭标志物未观察到变化，表明肾脏是观察细胞衰老质量差异的合适器官。此外，当将4-OHT涂在皮肤上，并通过将其限制在皮肤上皮细胞来观察诱导p16Ink4a和HRAS的组织时，短期内，p16过表达细胞并没有减少，但RAS过表达细胞在大约1年内减少了一半。诱导后-2周。长期观察显示，应用4-OHT后，p16-Tg小鼠的毛发周期停止，体毛不再生长，而HRAS-Tg小鼠的皮肤变厚，并出现肿瘤。 HRAS诱导的细胞在肿瘤内部形成簇，假设最初未被去除的HRAS诱导的细胞已经增殖，但肿瘤内的HRAS诱导的细胞对细胞增殖标志物Ki67呈阴性，因此周围的细胞Ki67 呈阳性。此外，由于 HRAS 诱导的细胞 DNA 损伤标记呈阳性，因此它们的生长很可能由于细胞衰老而停止。我们目前正在研究衰老细胞是否会导致周围细胞癌变。

项目成果

The roles of p16 and p21 in myeloid-derived suppressor cell

p16 和 p21 在骨髓源性抑制细胞中的作用

• 发表时间: 2015
• 作者: 大熊 敦史

Dysregulation of the Bmi-1/p16Ink4a pathway provokes an aging-associated decline of submandibular gland function.

Bmi-1/p16Ink4a 通路的失调会引发与衰老相关的颌下腺功能衰退。

• DOI: 10.1111/acel.12337
• 发表时间: 2015
• 影响因子: 7.8
• 作者: Yamakoshi K; Katano S; Iida M; Kimura H; Okuma A; Ikemoto
• 通讯作者: Ikemoto

The role of p16Ink4a and p21Cip1/Waf1 in myeloid-derived suppressor cells

p16Ink4a 和 p21Cip1/Waf1 在骨髓源性抑制细胞中的作用

• 发表时间: 2016
• 作者: Atsushi Okuma

Ablation of the p16INK4a tumour suppressor reverses ageing phenotypes of klotho mice

消融 p16INK4a 肿瘤抑制因子可逆转 klotho 小鼠的衰老表型

• DOI: 10.1038/ncomms8035
• 发表时间: 2015
• 影响因子: 16.6
• 作者: Seidai Sato; Yuka Kawamata; Akiko Takahashi; Yoshinori Imai; Aki Hanyu; Atsushi Okuma; Masaki Takasugi; Kimi Yamakoshi; Hiroyuki Sorimachi; Hiroaki K;a; Yuichi Ishikawa; Saburo Sone; Yasuhiko Nishioka; Naoko Ohtani;Eiji Hara
• 通讯作者: Eiji Hara

Control of Toll-like receptor-mediated T cell-independent type 1 antibody responses by the inducible nuclear protein IκB-ζ.

通过诱导性核蛋白 IκB-ζ 控制 Toll 样受体介导的 T 细胞非依赖性 1 型抗体反应。

• DOI: 10.1074/jbc.m114.553230
• 发表时间: 2014-11-07
• 作者: Hanihara-Tatsuzawa F;Miura H;Kobayashi S;Isagawa T;Okuma A;Manabe I;MaruYama T
• 通讯作者: MaruYama T