サイトカインによる免疫制御の仕組みを探る
Understanding immune regulatory mechanisms of cytokines
私たちの研究室は、細胞に発現するタンパク質分子がシグナル伝達、代謝反応、オルガネラ機能をどのように制御し、この機能の破綻による免疫や神経系などの生体の高次生命システムへの影響が、どのように疾患に結びつくかを調べています
Our laboratory investigates how cellular proteins regulate signal transduction, metabolic reactions, and organelle functions, and seeks to understand how dysfunction of these cellular events leads to the development of diseases in the immune and nervous systems.
TRAF や TNF ファミリー分子による新しい免疫制御機構
細胞内タンパク質であるTNF receptor-associated factor (TRAF) は、哺乳類ではTRAF1からTRAF7の7つのファミリー分子で構成されます(1)。TRAFは、代表的な炎症性サイトカインである Tumor necrosis factor-a (TNF-a) およびそのファミリー分子が結合する TNF受容体の機能を調節します。さらに、TRAFが TNF受容体以外の受容体にも結合し、炎症反応を調節することが最近の研究から明らかになってきました。しかし、その仕組みがよくわかっていません。 TRAFファミリー分子の一つである TRAF5は、TNF受容体の機能を制御する分子として見出されました。ヘルパーT細胞（CD4+T細胞）は、免疫を調節する大切な細胞であり、例えば、B細胞の抗体産生を補助します。CD4+T細胞の機能を調べていた時に、TRAF5が TNFとは別の炎症性サイトカインである Interleukin-6 (IL-6) の受容体に結合し、その機能を調節することを見出しました(2)。さらに、TRAF5が Toll様受容体 (TLR) の機能を調節することも示唆されています。このように、TRAF5の新しい機能を特定することで、免疫の働き方や病気が起きる仕組みの理解が進展することを目指しています(3)(4)。 T細胞には OX40、4-1BB、CD27、GITR など、B細胞には CD40、BAFFR、TACI、BCMA などの TNF受容体スーパーファミリーが発現します。T細胞や B細胞は特異的に抗原を認識し、例えば、感染やがんを排除する方向へ免疫を制御します。これらの TNF 受容体の機能をコントロールできる TNFタンパク質を作製し、これらを T細胞や B細胞に作用させることで、どのようにすれば免疫に関わる病気を制御できるかについて調べています(5)。 以上の研究により、サイトカインによる未知の免疫機構を解明すること、また、サイトカインの機能を治療へ応用することを目指して日夜研究に勤しんでいます。
Takanori So, ORCID, Researchmap, Bio
Novel immune regulatory mechanisms of cytokines that are controlled by TRAF and TNF family molecules
The mammalian tumor necrosis factor receptor (TNFR)-associated factor (TRAF) is composed of seven family molecules numbered sequentially from TRAF1 to TRAF7(1). TRAF family molecules control the signaling activity of receptors for tumor necrosis factor-a (TNF-a), a representative pro-inflammatory cytokine, and related TNF family cytokines. Moreover, recent studies have demonstrated that TRAFs associate with immune receptors other than TNFRs and exhibit immune regulatory activities toward these unconventional receptors. However, the molecular mechanisms by which TRAFs regulate these receptors remain obscure. TRAF5 was discovered as a signaling adaptor of several TNFR family molecules. CD4+ helper T cells help B cells to produce antibodies and play important roles in adaptive immunity. We have identified a novel attribute of TRAF5 in the receptor for interleukin-6 (IL-6), another pro-inflammatory cytokine critically involving CD4+ T cells(2). Furthermore, TRAF5 displays a regulatory role in Toll-like receptor signaling. We attempt to understand novel and uncharacterized cellular functions of TRAF5 in the context of inflammation and immune-mediated diseases(3)(4). T cells express TNFR family molecules including OX40, 4-1BB, CD27, and GITR, whereas B cells express TNFRs such as CD40, BAFFR, TACI, and BCMA. These TNFRs regulate antigen-specific immune responses and play vital roles in the eradication of infections and cancers. We have prepared a range of recombinant TNF family proteins that bind to and stimulate cognate TNFRs expressed by T and B cells(5). We try to understand how to create TNF proteins that can generate beneficial immune responses. Collectively, we aim to uncover uncharacterized immune regulatory mechanisms of cytokines to develop novel therapeutic strategies for immune-mediated diseases.
Takanori So, ORCID, Researchmap, Bio
副腎白質ジストロフィーの分子病態
副腎白質ジストロフィーは、ペルオキシソーム膜トランスポーターABCD1の機能欠損を原因とする難治性神経変性疾患で、大脳における炎症を伴う進行性脱髄を特徴とします。ABCD1を欠損した免疫担当細胞がどの様に脳内で神経変性の発症に関わっているのかを調べています。
Molecular pathology of X-ALD
Dysfunction of peroxisomal ATP-binding cassette (ABC) protein subfamily D 1 (ABCD1) is responsible for X-linked adrenoleukodystrophy (X-ALD), which is characterized by inflammation in the cerebrum and progressive demyelination. We analyze the process of neurodegeneration in the brain that is driven by immune cells lacking expression of ABCD1.
研究内容
- TRAF5によるサイトカイン制御機構の解明
- TNF タンパク質による免疫制御法の確立
- 副腎白質ジストロフィーの分子病態の解明
Research Topics
- Elucidation of the molecular mechanism of cytokine signaling regulated by TRAF5
- Development of immunotherapeutic recombinant TNF family proteins
- Elucidation of the molecular pathology of X-linked adrenoleukodystrophy