【論文解説】リンパ節ごとのTCRレパトア解析(1)
これってどんな論文？
Antigen-specific peripheral shaping of the natural regulatory T cell population .
今回ご紹介するのは、制御性T細胞(Treg)のレパトアが、末梢のリンパ組織で抗原特異的に形成されていく、というタイトルの論文です。
2008年に、レパトア解析に関して多くの論文を発表しているHsiehらのグループが発表した論文です。
Stephanie K. Lathrop, Nicole A. Santacruz, Dominic Pham, Jingqin Luo, Chyi-Song Hsieh;
J Exp Med 22 December 2008; 205 (13): 3105–3117. doi: https://doi.org/10.1084/jem.20081359
ここで私は「レパトア」という単語を新たに追加しました。ここで私がいつも使っている「レパトア」の説明を述べます。
「T細胞は表面に、T細胞受容体、通称TCRを発現しています。
TCRはα鎖とβ鎖の複合体であり、それぞれV,D,J断片の組み合わせと、断片同士の結合部分にランダムな塩基の欠失と挿入を持っています。
T細胞が分化する過程で起こる遺伝子再編成は、個々のT細胞で行われるため、T細胞ごとに異なる配列のTCRを発現しています。
そのため、T細胞の集団は非常に多様なTCRのレパートリーを持っています。これらの多様なクローンの集合をTCRレパトア、と呼びます。
要するにTregの細胞が集団全体としてみたときにどのような集まりになっているのか、それが、TCRと特異的に反応する抗原によって決まっている、という話です。
意義
①(おそらく)初めてリンパ組織ごとにレパトア解析を行なった
→抗原にまだ出会っていない(ナイーブな)レパトアはどこも似ているが、
活性化した(エフェクターな)レパトアはリンパ節ごとに異なっていることがわかった
②分化が終わった後で、Tregが通常型T細胞(Tconv)に変化したり、TconvがTregになるという現象は、
TCRと抗原の特異性によって左右されることがわかった
次からは、セクションごとに内容を説明していきます。
要約(Abstract)
大きく分けて2つの内容を扱っています。
既にわかっていること①
・Tregは胸腺で発達した後に末梢のリンパ組織へと移行する
まだわかっていないこと①
・実際に、Tregとして機能する際の細胞の集団はどのように形成されているのかは明らかではない
つまり、胸腺から移行してきたTreg以外のTregが存在することや、胸腺から移行してきた後にTregではなくなったり、アポトーシスすることがあるため、
「最終的なTregの集団≠胸腺でできたTregの集団」なのですが、この「最終的なTregの集団」がどのように形成されるのかは明らかではない、ということです。
筆者達が行なったこと①
・TCRβ鎖固定マウスを用いて、リンパ節の場所と、細胞の表現型の二つの条件で分けてレパトア解析を行なった
TCRのレパトア解析：次世代シーケンサーによって、どの配列を持つTCRがどれくらい存在するのかを調べること
TCRβ鎖固定マウス：TCRのβ鎖を1種類の配列のみが発現するように遺伝子改変したマウス。α鎖のみをみることによってレパトアの多様性を制限し、解析を行いやすくしています。
筆者らは、Foxp3の発現によってTregと通常型T細胞を分け、またCD44の発現の有無によって活性化した細胞とナイーブな細胞を分けています。
Foxp3-CD44high, Foxp3-CD44low, Foxp3+ の3種類です。
Foxp3+をCD44の発現量で分けなかったのは、Tregの細胞数がTconvの1/10程度と少なかったからだと思われます。
わかったこと①
Foxp3-CD44highの「エフェクターTconv」とFoxp3+の「Treg」はリンパ節の場所ごとに異なるレパトアを持っている
一方、Fop3-CD44lowの「ナイーブTconv」はどのリンパ節でも似通ったレパトアを持っていました。
既にわかっていること②
末梢でのTreg⇄Tconvの表現型の変化は、T細胞欠損マウスにTconvを移入した系で起こりやすい
この場合、移入したのはTconvなので起こっているのはTconv→Tregの方向のみですが、
Tconvのレパトアと新たに生じたTregのレパトアは異なるということがわかっています。
この結果より、Tconvに入った抗原刺激がTregへの変換を誘導したわけではなく、
もともとTregになりやすい細胞があってなるべくしてTregになったということが示唆されました。
筆者達が行なったこと②
この結果を検証するために、Tregへと変化した元Tconv細胞のTCRを同定し、細胞に強制発現させるin vitroの実験を筆者らは行いました。
TCRを強制発現させた細胞は、Tregになりやすいような培養条件にする必要もなく、Tregへと変化しました。
わかったこと②
末梢のリンパ節で起こるTreg⇄Tconvの表現型の変化において重要なのは、抗原との特異性であるということがわかりました。
抗原とTCRの反応性を決めているのはTCR配列であり、TregはTconvよりも自己抗原との反応性が高いからです。
つまり、cell-intrinsic(細胞にもともと備わっていた、TCR配列という性質)が表現型が変化する細胞を決めているということです。
次回は導入部分(introduction),できたら結果(Result)にも入っていけたらなと思っています。
