理研など、免疫細胞の一種「樹状細胞」の生体内可視化に成功

 

理化学研究所(理研)と和歌山県立医科大学は1月12日、がんや細胞内病原体に対する免疫に重要な樹状細胞の働きを、生体内で可視化するイメージング解析技術を開発したと発表した。

同成果は理研統合生命医科学研究センター組織動態研究チームの岡田峰陽 チームリーダー、北野正寛 客員研究員と、和歌山県立医科大学医学部先端医学研究所生体調節機構研究部の改正恒康 教授らの共同研究グループによるもの。1月11日(現地時間)に米科学誌「Imaging of the cross-presenting dendritic cell subsets in the skin-draining lymph node」に掲載された。

体内に侵入した病原体や接種されたワクチンは、免疫細胞の一種である「樹状細胞」によって認識され、その樹状細胞がT細胞を活性化することで、体を守る獲得免疫が働く。樹状細胞には多くの種類が存在し、病原体やワクチンの種類に応じて異なった役割を果たすことが知られており、細胞内病原体やがんに対する免疫で重要となるキラーT細胞はCD8陽性T細胞が樹状細胞により活性化されることで形成される。

CD8陽性T細胞を活性化する能力の高い樹状細胞には2種類あることが知られており、1つはリンパ節、パイエル板、脾臓などのリンパ組織に常在しているが、もう1つは皮膚、腸、肺などさまざまな組織に存在し、そこからリンパ組織へと移動していく。2種類の樹状細胞それぞれの役割やその連携は、病原体やワクチンの種類や感染部位、接種方法などによって異なると考えられているが、その詳細は分かっていない。

今回の研究では、これら2種類の樹状細胞だけが、光変換蛍光タンパク質KikGRを発現するマウスを作成。このマウスの皮膚に青紫色の光を照射すると、2種類の樹状細胞のうち、皮膚にいる樹状細胞が発する蛍光だけを緑から赤に変化させることに成功した。これにより、皮膚からリンパ節へと移動してきた交差提示能を持つ樹状細胞を、可視化して追跡できるようになった。さらに、二光子レーザー顕微鏡という特殊な顕微鏡を用い、生きたマウスで、リンパ節に常在する樹状細胞と皮膚から来た樹状細胞とを、赤と緑の蛍光により同時に可視化し、それぞれのCD8陽性T細胞との相互作用を解析することもできた。

今回開発された技術を用いることで、さまざまな種類のワクチンや感染に対する免疫応答を解析し最適な樹状細胞を特定することが可能となる。同研究グループは「今後、感染症やがんの種類に応じて最適な樹状細胞を効率的に活性化するワクチンの設計・開発に役立つと考えられます。」とコメントしている。

光変換蛍光タンパク質を用いた樹状細胞のイメージング法。皮下リンパ節の交差提示をする樹状細胞には、リンパ節に常在するものと皮膚から移動してくるものの2種類がある。これら2種類だけが光変換蛍光タンパク質KikGRを発現するマウスを用いると、皮膚の青紫光照射により、皮膚から移動してくるものの蛍光だけを緑から赤に変えることができる。二光子レーザー顕微鏡を用いて皮下リンパ節をイメージングすることにより、キラーT細胞の形成を誘導するために、どちらの樹状細胞がCD8陽性樹状細胞と相互作用しているかを見分けることが可能になる。

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