課題番号：

23指001

研究課題名：

オルガネラホメオスタシスを基軸とした新規炎症制御機構の解明

主任研究者名 ：反町典子：国立国際医療研究センター研究所 プロジェクト長キーワード

炎症、感染、自然免疫、リソソーム、自己免疫疾患、アミノ酸トランスポーター、：

SLC15A4、自己抗体、全身性エリテマトーデス、TLR7、モデルマウス、創薬、好中球、ケモタキシス、
サルモネラ菌、マクロピノサイトーシス、processing body、翻訳制御、IL-6、神経変性疾患、オートフ
ァジー

研究成果

：

炎症応答の逸脱した制御と治癒プロセスの遅延は、感染症や免疫難病をはじめとする多くの疾患において、その病態に多大な影響を及ぼすことから、炎症反応の根幹を担う自然免疫細胞群の機能制御の基本原理の理解と、それに立脚した炎症制御基盤技術の確立は必須である。
感染炎症応答においては、治癒プロセスや免疫難病の病態形成に自然免疫細胞が重要な役割を果たすことから、これら細胞の機能制御の分子基盤を理解することが急務である。これまでに多くの自然免疫センサーや、サイトカインをはじめとする機能分子が同定され、その作用機序が明らかにされているが、様々な疾患に付随する炎症病態の克服には至っていない。近年明らかになってきた、エンド
ソーム、ライソゾーム、ミトコンドリアといった細胞内オルガネラの制御と恒常性の維持が、生体における免疫応答の質や強度、炎症反応の時間軸に重要であるという知見を鑑みると、オルガネラによる炎症制御の分子論の樹立は、炎症素過程をリセットするための新規基盤技術の確立に極めて有益であると考えられる。
本研究は、炎症反応を、オルガネラホメオスタシスの破綻という新しい視点から捉え、その分子基盤に立脚した新しい炎症制御機構を明らかにし、炎症素過程をリセットする新しい方法論を樹立するとともに、感染症および免疫難病の病態理解に革新的な展開をもたらすことを目的として行い、期間中に以下の成果を得た。
【1】自己免疫疾患の病態形成におけるリソソーム局在型アミノ酸トランスポーターSLC15A4 の役割
SLC15A4 は免疫細胞、その中でも特に樹状細胞と B 細胞に高い発現を示す、ライソゾーム局在型アミノ酸トランスポーターで、プロトンと共役してヒスチジン、オリゴペプチドをライソゾーム内から細胞質へ輸送するトランスポーターである。これまでに私たちは、この分子が樹状細胞の病原体センサーである TLR9 および NOD1 の機能に必須であり、樹状細胞やマクロファージのサイトカイン産生を制御して腸炎の病態制御に重要な役割を果たすことを明らかにしてきた(Sasawatari, et al.
Gastroenterology, 2011)。SLC15A4 が B 細胞においても高い発現を示し、全身性エリテマトーデス（SLE）の疾患関連遺伝子であるという背景から、本研究においては、B 細胞の抗体産生をはじめとする種々の機能に SLC15A4 が果たす役割について解析を行った。SLC15A4 欠損マウスを用いることにより、①SLC15A4 を欠損するとループス様疾患モデルマウスにおいて抗 DNA 抗体、抗 snRNP 抗体を含む自己抗体産生が抑制されること、②SLC15A4 は B 細胞による TLR7 および TLR9 依存的な I 型 IFN (IFN-I)
産生に必要であること、③IFN-I による転写因子 IRF7 の発現誘導に必須であり、SLC15A4 を欠損すると IRF7 を介した IFN-I の正のフィードバック制御が破綻すること、④これら SLC15A4 の機能は、この分子がリソソームで mTORC1 に依存したシグナル経路を介していることを明らかにした（Kobayashi,T., et al., Immunity 2014 に表紙として紹介された）。特に、SLC15A4 による mTOR 機能の制御は、IRF7の翻訳制御を介した IRF7-IFN-I regulatory circuit の成立に必須であり、SLC15A4 欠損マウスではこのcircuit が作動しないことによる IFN-I 産生の低下と IFN 受容体(IFNAR)下流での免疫グロブリン遺伝子

の転写誘導が起こらないために、自己抗体産生が抑制されることを見出した。これにより、自己抗体産生の新しい制御機構が明らかとなり、SLC15A4 が自己抗体産生を伴う自己免疫疾患の治療標的分子となる可能性が強く示唆された。
【2】SLC15A4 阻害剤開発と免疫疾患への応用
本研究成果によって SLC15A4 の機能阻害が炎症性腸疾患および全身性エリテマトーデスの病態改善に有効であることが示されたため、SLC15A4 の機能阻害が病態改善に及ぼす効果について、既存薬による病態改善効果と比較を行い、SLC15A4 の治療標的としての優位性を明らかにした。これらの結果をふまえ、医薬品リード化合物としての低分子阻害剤の検索をするために理研・創薬医療技術基盤プ
ログラムによって、SLC15A4 阻害剤探索のためのハイスループットスクリーニング(HTS)がスタートした。それに先だって、スクリーニングアッセイの HTS 化を試み、NF-κB レポーターアッセイを応用した HTS 用細胞株の樹立に成功した。当該細胞株を用い、スクリーニングによって得られた候補化合物 40 化合物について、構造展開を行い、最適化を進めている。さらに日本医療研究開発機構(AMED)の創薬支援推進事業・創薬総合支援事業および創薬等支援技術基盤プラットフォームに採択され、プロジェクト統括として SLC15A4 阻害剤探索をスタートさせた。それに伴い、新たに SLC15A4 のトランスポーター活性を高感度で測定する in vitro アッセイ系を 2 種類考案、樹立した（AMED において特許出願検討中）。これらのアッセイによって得られた候補分子についても現在構造展開を行い、最適化を進めている。
【3】SLC15A4 によるマスト細胞の機能制御
SLC15A4 がマスト細胞の機能およびマスト細胞が媒介するアレルギー応答に重要な役割を果たすことを見出し、論文化を進めている(Kobayashi, T., et al 投稿準備中)。また SLC15A4 に特異的なモノクローナル抗体の樹立に成功し、この抗体を用いて内在性 SLC15A4 タンパク質の性状解析を進めるとともに、理研との共同研究として結晶構造解析を開始した。
【4】ライソゾームにおける TLR シグナルの制御機構に関する研究
SLC15A4以外にライソゾームにおける感染炎症シグナルの伝達維持に重要な役割を果たす分子を同定する目的で、TLR9 刺激でエンドライソゾームに集積する分子群のプロテオーム解析を行っている。TLR9 リ
ガンドを固定した磁性ナノビーズで TLR9 刺激を伝達するエンドソーム・ライソゾームを選択的に回収し、TLR9
刺激下のエンドソームで増加または減少する分子を複数同定し、それらの分子の機能解析を進めている。
得られた候補分子の一つを通じて、代謝制御による新しい炎症制御経路を見出し、炎症性細胞のエネ
ルギー代謝が炎症性サイトカインの産生に大きく影響することが強く示唆された。
【5】MHC クラス I の cis 型抑制性受容体による新規自然免疫応答制御
急性炎症時の制御を逸脱した好中球の組織浸潤は、臓器障害や多臓器不全の原因となるが、よい制御方法は確立されていない。私たちは脂質ラフトとシグナル伝達エンドソームに焦点を当てて好中球の遊走制御機構を解析し、ケモカイン受容体下流で PI3 キナーゼおよび SHIP2 が活性化され、アクチン再構成と膜輸送の制御を介して細胞移動が起こるまでの一連の過程が、MHC-I とその cis 型受容体
Ly49Q によって媒介されるシグナルで制御されるという新たなメカニズムを明らかにした。Ly49Q は細胞内領域の抑制性モチーフに脂質脱リン酸化酵素 SHIP2 を会合し、PI3 キナーゼによる PIP3 産生からの PI(3,4)P2 産生を制御し、細胞膜における低分子量 GTPase の活性制御を介してアクチン再構成と細胞極性形成を制御することを明らかにし、論文化を行った（Handa, Y., et al. 投稿中）。

さらに、MHC-I と Ly49Q の cis 相互作用は、サルモネラ菌の細胞内複製を制限すること、アクチン
再構成を介してマクロピノサイトーシスを制御し、Fc 受容体が媒介する貪食作用に必須の役割を果た
すことを見いだし、論文化を進めている（Handa, Y., et al. 投稿準備中）。
【6】神経変性疾患治療標的としてのオートファジー制御因子の探索
オートファジー制御に関わることが示唆された免疫疾患の原因遺伝子のノックアウトマウスを
CRISPR/Cas9 システムによって作出し、オートファジーの制御と免疫細胞機能と免疫疾患病態について解析を進めている。予備的解析においては、当該遺伝子のノックアウトマウスではオートファジーの減弱が認められており、さらに検証とメカニズムについて解析を進めている。また、第一三共(株)との共同研究（TaNeDS プロジェクト）で、iPS 細胞から誘導した神経細胞を用いて、オートファジー
誘導に必須の因子である Beclin-1 会合分子を網羅的に検索し、神経変性疾患の治療標的の同定を進め、質量分析と先行研究による情報より候補分子を絞り込み、オートファジーに関わるかどうかを siRNAによるノックダウン法により検証した。その結果、オートファジーの正の制御に関わる可能性が強く示唆される分子を、既知のもの 1 分子、新規のもの 2 分子を候補分子として同定した。
さらに自己免疫疾患および急性炎症とその治癒過程におけるオートファジー依存的免疫制御を解析するための新たなツールとして、栄養飢餓によらずに任意の組織で人為的にオートファジーを誘導できるモデルマウスの樹立を行った。このマウスでは、オートファジー誘導活性を有するペプチドをド
キシサイクリンの飲水投与によってマウス個体内に発現誘導し、任意の臓器にオートファジーを誘導することを目指したが、生化学的解析の結果、ドキシサイクリン投与によってペプチドの十分な発現が誘導されず、またオートファジーの誘導も認められなかった。さらに複数の異なる系統においてオートファジーの誘導について検討を行っている。
【7】M1 マクロファージに特徴的な IL-6 の翻訳制御機構
炎症病態の形成に重要な役割を果たすマクロファージの亜集団、M1 および M2 は、その亜集団によって炎症の増悪と沈静化における役割が異なることから、それぞれの亜集団の機能を選択的にコントロールする基盤技術は、炎症、特に慢性炎症の病態制御には有益と考えられる。これらマクロファージの亜集団の機能および機能分化を担うサイトカインや転写因子の解析はなされているものの、転写後制御については知見が少ないことから、これらマクロファージ亜集団における転写後制御機構について、RNA 代謝と翻訳制御に関わる processing body (P-body)に着目して解析を行った。M1 および M2に分化誘導したマクロファージを用いて、炎症性サイトカイン産生の転写後制御機構の違いを検討した。M1 と M2 では、LPS 刺激による P-body 形成に差が認められ、M1 マクロファージでは P-body 構
成分子である EDC4 および Dcp1a が、炎症時の IL-6 翻訳制御に重要な役割を果たしていることを報告した（Seto, E. et al. PLoS One 2015）。
本プロジェクト研究を通じて、複数の新規炎症制御機構が明らかとなった。とりわけ、SLC15A4 欠
損マウスを用いた基盤研究より得られた知見が、SLC15A4 の機能阻害を目指した創薬事業へと展開し、AMED、理研を含む大型プロジェクトへと発展したことは、本センターミッションに即したプロジェ
クト研究の大きな成果であると同時に、新規治療法の開発における基盤的研究の意義を示すものとなり得た。得られた知見はすべて新規性を有するものであり、現在論文投稿中あるいは投稿準備中の過程にあるものも多いが、これら知見は免疫学領域に斬新かつ独創的な知見を導入するのみならず、医学・細胞生物学の広い領域へ波及することが期待される。本研究をサポートいただいた国立国際医療研究センターおよび関係各位に深くお礼を申し上げます。

Subject No.

： 23 指 001

Title： Understanding of novel regulatory mechanisms of inflammatory responses;
Importance of organelle homeostasis and lysosomal environment control.

Chief scientist:： Noriko Toyama-Sorimachi, Ph.D. Project leader, NCGM：

Key word

inflammation, infection, innate immunity, lysosome, autoimmune disease, amino acidtransporter, SLC15A4, autoantibody, systemic lupus erythematosus (SLE), Toll likereceptor (TLR) 7, model mouse, drug discovery, neutrophils, chemotaxis, Salmonellae,
macropinocytosis, processing body, translatioinal regulation, IL-6, neurodegenerative
disease, autophagy

Abstract：
Understanding of regulatory mechanisms of inflammatory responses is critical for establishingnovel therapeutic strategies since deregulation of inflammatory process including healing processes causes
exacerbation of pathological conditions of various diseases. To this end, we focused on innate immune
responses since innate immune cells plays key roles not only in initiation but also in chronic situation of
inflammation. Although a wide variety of pathogen sensors and cytokines involved in inflammatory
responses have been identified and characterized, understanding of how inflammatory responses contributeto disease pathogenesis remains insufficient.
It is established that endosomes/lysosomes are important compartments to transmit inflammatory
signals, and a failure of homeostatic regulation of these organelles affects the pathogenesis of various
immune diseases. Furthermore, accumulating evidence demonstrated that mitochondrial functions have aclose association with inflammatory diseases. Thus, organelle-based understanding of inflammatory
responses merits further study to develop novel therapeutic strategies. The purpose of this study is to
identify possible therapeutic targets in inflammatory diseases through understanding of novel regulatory
mechanismsoforganelle-based

inflammatory

signalsbyfocusing

inparticularonendosome/lysosome-dependent inflammatory signals.
【1】A critical role of a lysosome-resident oligopeptide transporter, SLC15A4, in the pathogenesis of
autoimmune diseases.
Solute carrier family (SLC) 15A4 is a resident lysosomal proton-coupled histidine/oligopeptide
transporter, and is preferentially expressed in immune cells including dendritic cells and B cells. SLC15A4
possesses 12 membrane-spanning regions and carries certain types of amino acids, particularly histidine,and oligopeptides such as NOD1 ligand, tri-DAP, and carnosine, together with a proton. This transporter
plays a crucial role for TLR9-triggered type I interferon (IFN-I) production in pDCs, and disruption of
SLC15A4 gene causes amelioration of the pathogenesis of colitis (Sasawatari, S. et al., Gastroenterology2011). We here investigated importance of SLC15A4 in B cell-intrinsic immune functions, particularly
autoantibody production associated with the pathogenesis of lupus-like disease. We demonstrated that
SLC15A4 in B cells is critical for production of TLR7-triggered IFN-I and autoantibodies such as

anti-snRNP and anti-dsDNA in the lupus model. More importantly, we revealed that SLC15A4 was
required to establish IRF7-IFN-I regulatory circuit downstream of IFNAR, and to induce germ line 2a/c
Researchers には、分担研究者を記載する。

transcription. Our results suggest that SLC15A4’s transporter activity was necessary for providing

suitable conditions in the lysosomes including pH optimization and v-ATPase integrity to exert thelysosome-dependent signaling events. Our findings revealed a novel regulatory mechanism of
autoantibody production, in which SLC15A4-mediated conditioning of the lysosomal environments is
an integral part of a TLR7-triggered, mTOR-dependent IRF7-IFN-I circuit that is pivotal toautoantibody production. Recent genome-wide analyses have identified a number of potential risk
factors for SLE, including TLR7, IRF7, IFN-I, and SLC15A4.

Although the pathogenic conditionsof this multifactorial disorder cannot be explained by a single molecule in a sole cell subset, our results
demonstrated that the SLC15A4 molecule plays a key role in integrating the functions of these risk
factors into a sequential process that promotes autoantibody production in B cells (Kobayashi, T. et al.
Immunity, 2014).
【2】Development of small molecules as SLC15A4 inhibitors.
Since our studies demonstrated that SLC15A4 could be a good therapeutic target for
autoimmune diseases including SLE. To identify low molecular weight inhibitors against SLC15A4,
we established the HTS assay using luciferase-based reporter system, and the HTS was started under
the supervision of RIKEN program for drug discovery and medical technology platforms. We obtained
40 chemicals out of 60000 chemicals from the screening. In addition, the AMED program for drug
discovery for SLE has started. We further established new assays for evaluating SLC15A4 transporter
activities, and obtained candidate chemicals which inhibit SLC15A4 transporter activity. Currently
structural expansion/modification of these chemicals is ongoing for lead generation and optimization.
【3】An important role of SLC15A4 in mast cell functions
We found that SLC15A4 was highly expressed in mast cells and played a crucial role formast cell effector functions both in vitro and in vivo (Kobayashi, T. et al. manuscript in preparation).
In addition, we successfully established specific monoclonal antibody against SLC15A4. Using thisantibody, we started characterization of endogenous SLC15A4 proteins and crystallization of thisprotein for crystal structure determination.
【4】Molecular mechanisms of regulation of TLR signaling in lysosomes
To identify important molecules which regulate lysosome-dependent TLR9 signaling events
to elicit cytokine production, CpG-ODN-containing lysosomes were purified, and proteins recruited toor excluded from the lysosomes in response to CpG-ODN were identified by mass spectrometry.
Analyses of functional importance of these molecules by using appropriate inhibitors and knock-downsystem are currently ongoing.
【5】A novel regulatory mechanism of neutrophil chemotaxis
Neutrophils rapidly migrate into inflamed tissues and cause inflammatory responses bysecreting humoral factors, including proteases and chemokines, which can also contribute to thepathology of multiple organ failure. Neutrophil chemotaxis is triggered by G-protein-coupledResearchers には、分担研究者を記載する。

receptors (GPCRs), including the formyl peptide receptor, FPR. However, the mechanisms linking
GPCR activation to cytoskeletal reorganization remain unclear. We demonstrated that an
ITIM-bearing inhibitory receptor, Ly49Q, is a crucial for FPR-triggered signals. Ly49Q loss caused
FPR and PI3K mislocation, in association with impaired neutrophil polarity. Ly49Q was also criticalfor establishing the PI3K-SHIP2-axis-dependent phosphoinositide cascade downstream of FPR and forreorganizing the cytoskeleton by activating a panel of monomeric G proteins. We also found that
Ly49Q-modulated signaling promoted neutrophil migration in vitro and in vivo. Our findings reveal anovel regulatory mechanism of GPCR-proximal signaling events (Handa, Y., et al. submitted).
【6】Autophagy as a therapeutic target in neurodegenerative diseases
To develop a novel therapeutic strategy for neurodegenerative diseases, we have tried to findnovel autophagy-modulating molecules. To this end, in collaboration with Daiichi Sankyo company,
Beclin-1-interacting molecules were searched from iPS-derived neuron. We have successfully
identified a panel of candidate molecules, and functional validation of the candidates is now ongoingby using siRNA knockdown method.
【7】A novel regulatory mechanism of IL-6 production by processing body (PB) in M1 macrophages
Macrophages play critical roles in the onset of various diseases and in maintaining homeostasis.
There are several functional subsets, of which M1 and M2 macrophages are of particular interest
because they are differentially involved in inflammation and its resolution. Here, we investigated thedifferences in regulatory mechanisms between M1- and M2-polarized macrophages by examining
mRNA metabolic machineries such as stress granules (SGs) and processing bodies (P-bodies). Human
monocytic leukemia THP-1 cells cultured under M1-polarizing conditions (M1-THPs) had less ability
to assemble oxidative-stress-induced SGs than those cultured under M2-polarizing conditions(M2-THPs). In contrast, P-body assembly in response to oxidative stress or TLR4 stimulation wasincreased in M1-THPs as compared to M2-THPs. These results suggest that mRNA metabolism iscontrolled differently in M1-THPs and M2-THPs. Interestingly, knocking down EDC4 or Dcp1a,which are components of P-bodies, severely reduced the production of ILM1-THPs without decreasing the amount of IL-6 mRNA. This is the first report to demonstrate thatthe assembly of EDC4 and Dcp1a into P-bodies is critical in the posttranscriptional regulation of IL-6.
Thus, improving our understanding of the mechanisms governing mRNA metabolism by examining
macrophage subtypes may lead to new therapeutic targets (Seto, E., et al. PLoS ONE, 2015).
Acknowledgement
We thank Drs. M. Kasuga, T. Shimizu, H. Mitsuya, Y. Ishizaka and other members of National
Center for Global Health and Medicine for supporting our project. This work was supported by a grantfrom the National Center for Global Health and Medicine (for N. T.-S., 23S001), the Funding Program
for Next Generation World-Leading Researchers (Next Program) (for N. T.-S., LS134), andgrants-in-aid for Scientific Research from the Ministry of Education, Science, Sports and Culture ofJapan (for N.T.-S.).

Researchers には、分担研究者を記載する。

- H27終了報告 -23指001

オルガネラホメオスタシスを基軸とした新規炎症制御機構の解明
分子炎症制御プロジェクト

反町典子

SLC15A4が媒介するリソソームにおけるmTOR経路とIFN-I-IRF7サーキット【主な成果-1】


SLC15A4によるTLR7およびTLR9制御の分子機構の解明を進め、これまでにSLC15A4がB細胞における I型IFN (IFN-I) の産生に必須であること、自己抗体産生に重要な役割を果たすことを見出していたが、新たにSLC15A4がmTOR経路の活性化に重要であること、TLR7依存的にIFN-Iが産生された後、IFNAR (IFN受容体)の下流でmTOR経路に依存したIFR7の翻訳制御に重要であること、それによってIFN-I-IRF7サーキットを成立させてさらなるＩＦＮ産生と自己抗体産生を誘導することを明らかにした。さらにそのメカニズムとしてSLC15A4がvATPaseの機能に影響を与えることによってmTOR機能をコントロールすることを見出した（上図、Immunity 2014）。

1/4

- H27終了報告 -23指001
オルガネラホメオスタシスを基軸とした自己抗体の産生におけるSLC15A4の重要性
新規炎症制御機構の解明

小林らの掲載論文は表紙で紹介

The histidine transporter SLC15A4 coordinates mTOR-dependent
inflammatory responses and pathogenic antibody production.
T. Kobayashi, S. Shimabukuro-Demoto, R. Yoshida-Sugitani, K. Furuyama-Tanaka, H. Karyu, Y. Sugiura,
Y. Shimizu, T. Hosaka, M. Goto, N. Kato, T. Okamura, M. Suematsu, S. Yokoyama, and N. ToyamaSorimachi

Immunity 41;357-388, 2014

On the cover: The regulatory mechanism by
which
endolysosome-dependentToll-likereceptors (TLRs) signal is still largely unknown.
Kobayashi et al. (375–388) demonstrate thatmaintaining the pH integrity of the endolysosome
system of organelles in B lymphocytes depends
on the presence of the histidine transporter
SLC15A4. Proper pH homeostasis facilitates
TLR7 signal transduction leading to type I
interferon production, the latter being important inresistance to pathogens. The cover image
illustrates that a B cell (represented by aJapanese lady in the antibody-patterned kimono)
is trying to protect herself or fight against theoutside (i.e., microbial antigens, TLR ligands) withthe assistance of the butterflies (representing
SLC15A4). Image by Ash Rinpun.

2/4

自己免疫疾患の治療を目指した低分子創薬【主な成果-2】

 免疫系に高発現するSLC15A4の機能阻害が炎症性腸疾患および全身性エリテマトーデスの病態改善に有効であることが示されたため、医薬品リード化合物としての低分子阻害剤の検索をするため、理化学研究所・創薬医療技術基盤プログラムの支援でHTSを行い、阻害活性を有する分子を得た(上段図)。
 上記と平行して日本医療研究開発機構(AMED)の創薬支援推進事

業・創薬総合支援事業および創薬等支援技術基盤プラットフォーム

SLC15A4による肥満細胞の機能制御【主な成果-3】
 SLC15A4は肥満細胞の分泌顆粒の形成維持に重要な役割を果たすこと、肥満細胞に依存したアレルギー応答を制御していることを見いだした（下図A）。
 SLC15A4を欠損した肥満細胞では、リソソームの生合成経路が亢進することが示唆された（下図B） 。
 ヒトSLC15A4に対するモノクローナル抗体の樹立に成功し、タンパク質発現解析が可能となった。

A.

WT

Slc15a4-/-に採択され、プロジェクト統括として下図の戦略構想の下に研究チームを編成し、SLC15A4阻害剤探索をスタートさせた。それに伴い、新たにSLC15A4のトランスポーター活性を高感度で測定するin vitroアッセイ系を2種類樹立した（AMEDにおいて特許出願検討中）。これらのアッセイによって得られた阻害活性を有する候補

0.2

Click
chemistry

Lysosomeassociatedgenes

Photoaffinity
標識
ｚ

2

p2

gb
m

La

m

E1
V1

p6

H

c

A
V1

p6
At

At

2

p6

V0

1

0a
V

p6

At

d1

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At

p6

V0
A

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1
At

ln
co

M

b

ts
A

c3

C

M

ap

1l

1

1

0.0

m

in silico
化合物展開

0.4

st

リード化合物0.6s1マイクロ抗体WT
SLC15A4-/-

0.8

Sq

HTS

1.0

Vp

NMR

B.
Gene Expression (RQ)

分子を母核として現在構造展開を行い、最適化を進めている。

V-ATPase

Kobayashi, T., et al. 投稿準備中

3/4

免疫疾患におけるオートファジー制御とオートファジー新規制御因子の探索【主な成果-4】
iPS由来
神経細胞

Hela細胞 オートファジーに依存した免疫制御を解析するための新たなツールとして、栄養飢餓に依らずに任意の組織で人為的にオートファジーを誘導できるモデルマウスの樹立を行った。
 第一三共(株)との共同研究（TaNeDSプロジェクト）（左図）で、神経変性疾患の治療標的

Beclin会合分子の比較プロテオーム解析の同定を目的として、iPS細胞から誘導した神経細胞を用いて、オートファジー誘導に必須の因子であるBeclin-1会合分子を網羅的に検索し、siRNAによるノックダウン実験によって神経特異的オートファジー制御因子

オートファジー制御に関わる新規因子を同定した。

好中球の極性形成と遊走制御【主な成果-５】
 好中球の細胞極性形成はGPCR単独のシグナルでは効率よく行われず、MHCクラス
IとLy49Qのシス結合によるGPCRシグナルの修飾によって好中球のbacknessが固定化されること、これらのシグナルクロストークを可能にする上で、脂質ラフトが重要であることが示された。これまでに得られた知見の主たる点を右図にまとめた。
（赤字はクロストークによると考えられる部分）

Handa, Y., et al. 投稿中炎症におけるProcessing bodyの役割
M1【主な成果-6】

M2
IL-6 （pg/ml)

 M1およびM2に分化誘導したマクロファージを用いて、炎EDC4/Dcp1a/Hoechst

LPS(4 hrs)症応答に際するprocessing body (PB)の役割と重要性を検討した。M1とM2では、LPS刺激によるPB形成に差が認められ(左図)、PB構成分子であるEDC4およびDcp1aの発現を抑制すると、IL-6分泌量が減少することから(右図)、炎症時のIL-6翻訳制御におけるPBの重要性が明らかになった。
Seto, E., et al. PLoS One 2015.

4/4

研究発表及び特許取得報告について

課題番号：２３指００１
研究課題名： オルガネラホメオスタシスを基軸とした新規炎症制御機構の解明
主任研究者名：反町典子

論文発表
論文タイトル

著者

掲載誌

掲載号

Shaping membrane domains by MHC class I
and its cis-interacting receptor
orchestrate neutrophil chemotaxis.

Handa Y., Karyu H., Hata S., Sasawatari S.,
Sugitani-Yoshida R., Furuyama-Tanaka K., Tanaka
M., Kobayashi T., Sasaki J., Makrigiannis4 A.P.,
Sasaki T., Fukui Y., Inaba K., Sorimachi H. andToyama-Sorimachi N.

submitted

Submitted

Separation of intracellular vesicles and
Immunoassays.

Kobayashi T, Tanaka T, Toyama-Sorimachi N.

Bio-protocol

5(16):e1571

2015

The assembly of EDC4 and Dcp1a into
processing bodies is critical for thetranslational regulation of IL-6.

Seto E., Yoshida-Sugitani R., Kobayashi T.,
Toyama-Sorimachi N*.

PloS One

10(5):e0123223

2015

Mechanisms ofDevelopment

135:58-67

2015

Roles of ADAM8 in elimination of injured
Nishimura D., Sakai H., Sato T., Sato F.,
muscle fibers prior to skeletal muscle
Nishimura S., Toyama-Sorimachi N.
regeneration.

年

The Histidine Transporter SLC15A4
Coordinates mTOR-Dependent Inflammatory
Responses and Pathogenic Antibody
Production.

Kobayashi T., Shimabukuro-Demoto S., YoshidaSugitani R., Furuyama-Tanaka K., Karyu H.,
Sugiura Y., Shimizu Y., Hosaka T., Goto M., KatoN., Okamura T., Suematsu M., Yokoyama S., andToyama-Sorimachi N*.

Immunity

41(3):375-388

2014

Autoantibodies to IgG/HLA-DR complexes
are associated with rheumatoid arthritis
susceptibility.

Jin H., Arase N., Hirayasu K., Matsuoka S.,
Kohyama M., Suenaga T., Saito F., Tanimura K.,
Nakamaru Y., Matsuoka S., Ebina K., Shid K.,
Toyama-Sorimachi N., Yasuda S., Horita T., Hiwa
R., Takasugi K., Ohmura K., Yoshikawa H., Saito
T., Atsumi T., Sasazuki T., Katayama I., Lanier
L.L., and Arase H.

Proc. Natl. Acad. Sci.
U.S.A.

111(10):3787-92

2014

How cells optimize vesicular environments– control of the endosomal/lysosomal
Kobayashi T., Tanaka T. and Toyama-Sorimachi, N.*
environment for efficient inflammatory
responses.

<Review article> J.
Biochem.

154(6):491-9

2013

Plos One

8(9):e75981

2013

Immunity

38(5):943-57

2013

Specific mtDNA Mutations in Mouse
Carcinoma Cells Suppress Their Tumor
Formation via Activation of The Host
Innate Immune System

Imanishi H., Takibuchi G., Kobayashi T., Ishikawa
K., Nakada K., Mori M., Kikkawa Y., Takenega K.,
Toyama-Sorimachi N., and Hayashi J.-I.

A Clonogenic Progenitor with Prominent
Onai N, Kurabayashi K, Hosoi-Amaike M, ToyamaPlasmacytoid Dendritic Cell Developmental
Sorimachi N, Matsushima K, Inaba K, Ohteki T.
Potential.

Polymorphic mutations in mousemitochondrial DNA regulate a tumor
phenotype.

Takibuchi G, Imanishi H, Morimoto M, Ishikawa K,
Nakada K, Toyama-Sorimachi N, Kikkawa Y, Takenaga
K, Hayashi JI.

Mitochondrion

13(6):881-7

2013

Makrigiannis AP. Ly49Q positively
regulates type I IFN production byplasmacytoid dendritic cells in an
immunoreceptor tyrosine-based inhibitory
motif-dependent manner.

Rahim MM, Tai LH, Troke AD, Mahmoud AB, AbouSamra E, Roy JG, Mottashed A, Ault N, Corbeil C,
Goulet ML, Zein HS, Hamilton-Valensky M, Krystal
G, Kerr WG, Toyama-Sorimachi N,

J Immunol.

15;190(8):39944004

2013

Spi-B is critical for plasmacytoid
dendritic cell function and development.

Sasaki I, Hoshino K, Sugiyama T, Yamazaki C, Yano
T, Iizuka A, Hemmi H, Tanaka T, Saito M, Sugiyama
M, Fukuda Y, Ohta T, Sato K, Ainai A, Suzuki T,
Hasegawa H, Toyama-Sorimachi N, Kohara H,
Nagasawa T, Kaisho T.

Blood.

120(24):4733-43

2012

The solute carrier family15A4 regulates
TLR9 and NOD1 functions in the innate
immune system and promotes colitis inmice.

Sasawatari, S., Okamura, T., Kasumi, E., TanakaFuruyama, K., Yanobu-Takanashi, R., Shirasawa,
S., Kato, N. and Toyama-Sorimachi, N.*

Gastroenterology

140:1513-25

2011

細胞膜の機能的区画化におけるクラスターとドメインの概念とその制御

反町典子

67(3):

-

2016

細胞工学

134:557-561

2015

実験医学増刊号「自己免疫疾患－新たな発症メカ
ニズムと治療戦略」

33:75-822015

細胞内アミノ酸輸送に依存した新たなTLRシグ
小林俊彦、反町典子
ナル制御機構リソソーム環境に依存した炎症シグナルと自己免疫疾患の病態

反町典子、小林俊彦

生体の科学 特集号「脂質ワールド」

研究発表及び特許取得報告について

リソソームに局在するアミノ酸輸送体SLC15A4
小林俊彦、反町典子
による炎症応答の制御

http://first.lif
ライフサイエンス新着論
esciencedb.jp/ar
文レビュー
chives/9333

2014

炎症シグナル伝達の場として機能する細胞内小胞の環境制御

田中翼、小林俊彦、反町典子

生化学

85(12):1083-6

2013

ライソゾーム局在型アミノ酸トランスポー
ター SLC14A5によるライソゾーム環境管理と炎症制御

小林俊彦、岡村匡史、反町典子「感染・炎症・免疫」

42；10－19

2012

細胞工学

30:416-417

2011

臨床免疫・アレルギー科

55:348-358

2011

学会名

場所

年月

反町典子

宮崎大学医学部・アステラス製薬共催「宮崎医学と医療の最前線を勉強する会」

宮崎

2015年2月「オルガネラホメオスタシスと炎症制御 －創
反町典子
薬ターゲット同定へのアプローチ－」

さきがけ「炎症の慢性化機構の解明と制御」研究
領域 第8回領域会議アドバイザー講演大分

2014年12月

SLC15A4 regulates TLR7/9-triggered type I
interferon responses coordinating mTORC
Kobayashi T, Toyama-Sorimachi N.
activity at lysosome.

第43回日本免疫学会総会・学術集会

京都

2014年12月

A lysosomal oligopeptide transporter
SLC15A4 regulates homeostasis andinflammatory responses of mast cells.

Toyama-Sorimachi N, Kobayashi T.

第43回日本免疫学会総会・学術集会

京都

2014年12月

An ITIM-bearing receptor Ly49Q regulates
actin cytoskeleton by controlling Rac
activity.

Yutaka Handa, Noriko Toyama-Sorimachi

第43回日本免疫学会学術集会

京都

2014年12月

SLC15A4によるライソゾームのアミノ酸調節と
小林俊彦，反町典子
I型インターフェロン産生機構の相互作用．

第9回トランスポーター研
究会年会

名古屋

2014年6月

Lysosomal oligopeptide transporter
SLC15A4 is critical for TLR7/9-mediatedinflammatory responses.

Kobayashi T, Okamura T, Toyama-Sorimachi N.

第22回 マクロファージ分子細胞生物学国際シンポジウム

神戸

2014年6月「オルガネラホメオスタシスと免疫疾患―細胞⽣物学から新規治療標的分⼦同定へのアプ
ローチ―」

反町典子

愛知医科大学大学院特別講義名古屋

2014年11月「エンドソーム・リソソームの環境管理と炎症応答 －創薬ターゲット同定へのアプロー
チ－」

反町典子

NCC-NCGM合同リトリート

つくばみらい市

2014年8月「エンドリソソームの環境管理と炎症応答－
創薬ターゲット同定へのアプローチ－」

反町典子

同志社大学 私大戦略「高次神経機能障害の発症メ
カニズム解明と新規治療法の開発」セミナー京都

2014年5月

SLC15A4 regulates IgG2a autoantibody
production through IRF7-type I IFN
activation loop in B cells.

Kobayashi T, Toyama-Sorimachi N.

42nd Annual meeting ofJapan Society for
Immunology.

千葉

2013年12月

自然免疫系によるミトコンドリアDNA多型突然
今西泰赳、石川香、反町典子、林純一
変異の認識と選択的排除
好中球の遊走を制御するLy49Q －抑制性レセ
プターによる炎症シグナルの時空間制御－

反町典子

ミニレビュー

学会発表
タイトル「自己免疫疾患の治療標的探索と創薬への取
り組み」

発表者

The inhibitory NK receptor Ly49Q protects
plasmacytoid dendritic cells from TLR9Toyama-Sorimachi N, Tanaka M, Kobayashi T,
triggering cell death by assuring
Makrigiannis AP, Inaba K.
lysosomal integrity.

15th International
Congress of Immunology.

Lysosomal oligopeptide transporter
SLC15A4 regulates Toll-like receptor 7/9- Kobayashi T, Okamura T, Toyama-Sorimachi N.
mediated autoantibody production.

Presented at 15th
International Congressof Immunology.

Milan, Italy.

2013年8月

さきがけ「生体における動的恒常性維持・変容機構の解明と制御」

反町典子

第2回領域会議アドバイ
ザー特別講演府中

2013年11月

Lysosomal transporter SLC15A4 regulates
TLR7/9-mediated antibody production.

Kobayashi T, Okamura T, Toyama-Sorimachi N.

第8回トランスポーター研
究会年会

熊本

2013年6月

2013年8月

研究発表及び特許取得報告について

Lysosomal transporter SLC15A4 regulates
TLR7/9-mediated antibody production.

Kobayashi T, Toyama-Sorimachi N.

100th Annual Meeting ofAmerican Association of
Immunologists(Immunology 2013)

Honolulu, HI,USA.

2013年5月「疾患治療標的としてのエンドソーム・ライ
ソゾームシステム」

反町典子

お茶ノ水がん学アカデミ
ア第93回集会東京

2013年4月

炎症疾患制御におけるエンドソーム・ライソ
ゾームシステムの重要性

反町典子

LEGEND SEMINAR
研究の最前線～

東京

2013年4月「オルガネラによる炎症制御と新しい疾患治
療標的」

反町典子

最先端・次世代研究開発
プログラム第2回シンポジ
ウム（H24）～最先端のアレルギー治療と再生治療の開発研究～ 特別講演

東京

2012年12月「からだを守る免疫の仕組みからアレルギー
を考える」

反町典子

都民講座

東京

2012年10月

Lysosomal transporter SCL15A4 regulates
Toll-like report 7-mediated autoantibody
production.

Kobayashi, T., and Toyama-Sorimachi, N.

第41回日本免疫学会総会・学術集会神戸

2012年12月

Regulation of endosomal transporter andmaturation in TLR9 signaling.

Tanaka, T. and Toyama-Sorimachi, N.

第41回日本免疫学会総会・学術集会神戸

2012年12月「オルガネラホメオスタシスを基軸とした炎症応答制御機構」

反町典子

第14回免疫サマースクー
ル2012 in NASU那須2012年7月

The solute carrier family15A4 regulates
TLR9 and NOD1 functions in the innate
immune system and promotes colitis inmice

Kobayashi, T., and Toyama-Sorimachi, N.

第7回トランスポーター研究会 (JTRA2012)京都

2012年6月

The innate immune system in host mice
distinguishes cells with allogenic
mitochondrial DNA and eliminates thecells from the host.

Toyama-Sorimachi, N., Imanishi, H., Ishikawa, K.
and Hayashi, J.-I.

第34回日本分子生物学会
年会

横浜

2011年12月

Expression levels of Ly49Q determine
chemotactic ability of neutrophils.

Tanaka, M. and Toayama-Sorimachi, N.

第40回日本免疫学会総会・学術集会千葉

2011年11月

The innate immune system in host micetargets cells with allogenic
mitochondrial DNA.

Imanishi, H. and Toyama-Sorimachi, N.

第40回日本免疫学会総会・学術集会千葉

2011年11月

The solute carrier family 15A4 reulates
TLR9 and NOD1 functions in the innate
immune system and promotes colitis inmice.

Sasawatari, S. and Toyama-Sorimachi, N.

第40回日本免疫学会総会・学術集会千葉

2011年11月

場所

年月日

～免疫

その他発表(雑誌、テレビ、ラジオ等)
タイトル

発表者

発表先

「Ly抗原、ナチュラルキラー細胞受容体、抗体媒介性細胞依存性細胞傷害」

反町典子

南山堂医学大辞典「NK細胞」

反町典子

標準免疫学

「NK細胞異常(Chediak-Higashi症候群)マウ
ス：beigeマウス」

反町典子

モデル動物利用マニュア
ル(株)エル・アイ・
2010
シー「CD11」「NK細胞」「HLA抗原」MHC」「NK細胞受容体」「クラスＩ分子」「クラスII分子」「クラスIII分子」「多型性」

反町典子

免疫の事典

朝倉書店

株式会社南山堂

第3版

2013

自己免疫疾患の病態形成メカニズムの解明 –自己免疫疾患の新規治療法の開発へ向けて−特許取得状況について※出願申請中のものは(

2014

2011

2014.9.19)記載のこと。

発明名称

該当なし

※該当がない項目の欄には「該当なし」と記載のこと。
※主任研究者が班全員分の内容を記載のこ

登録番号

特許権者(申請者）（共願は全記載）

登録日(申請日)

出願国