病原性記憶B細胞による自己免疫応答メカニズムと疾患病態の理解
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25gm1810008h0003
- 統合プロジェクト(三期)
シーズ開発・基礎研究プロジェクト
- 統合プロジェクト(二期)
シーズ開発・研究基盤プロジェクト<第二期>
- 事業名
革新的先端研究開発支援事業
- タグ(2025)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定しない基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-その他
ICD-10大分類: 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
対象疾患領域: 難病 , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 感染症
補足確認: 診断 , 治療
- タグ(2024)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定しない基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-その他
ICD-10大分類: 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
対象疾患領域: 難病 , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 感染症
補足確認: 診断 , 治療
- タグ(2023)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定しない基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-その他
ICD-10大分類: 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
対象疾患領域: 難病 , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 感染症
補足確認: 診断 , 治療
- 代表研究機関
- 国立大学法人九州大学
- 研究代表者
(2025) 馬場義裕, 国立大学法人九州大学, 生体防御医学研究所 教授
(2024) 馬場義裕, 国立大学法人九州大学, 生体防御医学研究所 教授
(2023) 馬場義裕, 国立大学法人九州大学, 生体防御医学研究所 教授
- 研究期間
- 2023年度 - 2028年度
- 課題への総配分額
- 193,054 千円
- 研究概要(2025)
- 自己反応性B細胞は免疫寛容により除去されるが、このシステムの破綻が自己免疫発症につながることが知られている。自己反応性記憶B細胞がヒト自己免疫疾患病態に関与すると想定されるが、その誘導・維持・活性化の機序は不明である。特に、従来の記憶B細胞とは異なるCD11c+CD21-記憶B細胞サブタイプが疾患病態に関わる病原性B細胞であることが示唆される。マウスCD11c+CD21-B細胞は、記憶B細胞としての性質を持つことや自己免疫疾患発症への関与が注目されている。治療を考える上で、病態増悪の起点となるB細胞のみを除去する方策が有効だと考えられるが、未だ実現していない。そこで、本研究では最先端のマルチオミクス解析と人工染色体工学を駆使して、自己免疫疾患病態の鍵を握る病原性記憶B細胞サブタイプの分化誘導と維持ならびに活性化のメカニズムを解明し、新規治療法を提案することを目的とする。独自の単一細胞や空間オミクスを自己免疫疾患患者検体やマウスモデルに適応し、得られた情報をもとに、病原性記憶B細胞の誘導・維持・機能に必須の因子を明らかにする。ヒト免疫学の理解を見据えて、ヒト化BCR産生マウスを用いて、ヒト自己反応性BCRを持つ記憶B細胞の免疫寛容破綻の機序を明らかにする。病原性記憶B細胞に特徴的なマーカーや状態を同定し、それらを標的とした新規治療戦略開発を試みることで医学応用へと繋げる。
- 研究概要(2024)
- 自己反応性B細胞は免疫寛容により除去されるが、このシステムの破綻が自己免疫発症につながることが知られている。自己反応性記憶B細胞がヒト自己免疫疾患病態に関与すると想定されるが、その誘導・維持・活性化の機序は不明である。特に、従来の記憶B細胞とは異なるCD11c+CD21-記憶B細胞サブタイプが疾患病態に関わる病原性B細胞であることが示唆される。マウスCD11c+CD21-B細胞は、記憶B細胞としての性質を持つことや自己免疫疾患発症への関与が注目されている。治療を考える上で、病態増悪の起点となるB細胞のみを除去する方策が有効だと考えられるが、未だ実現していない。そこで、本研究では最先端のマルチオミクス解析と人工染色体工学を駆使して、自己免疫疾患病態の鍵を握る病原性記憶B細胞サブタイプの分化誘導と維持ならびに活性化のメカニズムを解明し、新規治療法を提案することを目的とする。独自の単一細胞や空間オミクスを自己免疫疾患患者検体やマウスモデルに適応し、得られた情報をもとに、病原性記憶B細胞の誘導・維持・機能に必須の因子を明らかにする。ヒト免疫学の理解を見据えて、ヒト化BCR産生マウスを用いて、ヒト自己反応性BCRを持つ記憶B細胞の免疫寛容破綻の機序を明らかにする。病原性記憶B細胞に特徴的なマーカーや状態を同定し、それらを標的とした新規治療戦略開発を試みることで医学応用へと繋げる。
- 研究概要(2023)
- 自己反応性B細胞は免疫寛容により除去されるが、このシステムの破綻が自己免疫発症につながることが知られている。自己反応性記憶B細胞がヒト自己免疫疾患病態に関与すると想定されるが、その誘導・維持・活性化の機序は不明である。特に、従来の記憶B細胞とは異なるCD11c+CD21-記憶B細胞サブタイプが疾患病態に関わる病原性B細胞であることが示唆される。マウスCD11c+CD21-B細胞は、記憶B細胞としての性質を持つことや自己免疫疾患発症への関与が注目されている。治療を考える上で、病態増悪の起点となるB細胞のみを除去する方策が有効だと考えられるが、未だ実現していない。そこで、本研究では最先端のマルチオミクス解析と人工染色体工学を駆使して、自己免疫疾患病態の鍵を握る病原性記憶B細胞サブタイプの分化誘導と維持ならびに活性化のメカニズムを解明し、新規治療法を提案することを目的とする。独自の単一細胞や空間オミクスを自己免疫疾患患者検体やマウスモデルに適応し、得られた情報をもとに、病原性記憶B細胞の誘導・維持・機能に必須の因子を明らかにする。ヒト免疫学の理解を見据えて、ヒト化BCR産生マウスを用いて、ヒト自己反応性BCRを持つ記憶B細胞の免疫寛容破綻の機序を明らかにする。病原性記憶B細胞に特徴的なマーカーや状態を同定し、それらを標的とした新規治療戦略開発を試みることで医学応用へと繋げる。
研究成果情報
2024
2023
成果の概要
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本研究では、自己免疫疾患病態における病原性記憶B細胞の実態と誘導・維持・活性化の機序、自己寛容破綻の仕組み、ならびに、自己免疫病態への関与を明らかにすることを目指す。今年度は、以下の進展があったので報告する。1) 昨年度に引き続き、全身性エリトマトーデス(SLE)様の自己免疫疾患マウスモデルで増加する病原性記憶B細胞候補のAge-associated B細胞; ABCs)の性状と誘導メカニズム解明の研究を行った。その結果、ABCsが慢性的に自己抗原にさらされた「アナジーB細胞」から分化してできることを世界で初めて発見した。また、その形成と維持には、抗原認識受容体であるBCR (B細胞受容体)を介した持続的な刺激が不可欠であることを明らかにした。加えて、アナジーB細胞に特徴的な遺伝子である「Nr4a1」がABCsへの分化を抑制する役割を持つことが判明した。また、ABCsにおいて恒常的に活性化しているBCRのシグナル伝達経路の重要な分子としてBtkを特定し、その阻害薬を老齢マウスや自己免疫疾患モデルマウスに投与することで、ABCsが選択的に減少し、自己免疫疾患の症状改善にも成功した。さらに、ヒトSLE患者から得たABCsでも同様の結果を得た。これらの知見は、老化と自己免疫の深い関係性を明らかにすると共に、病気の原因となるB細胞をピンポイントで除去することで、自己免疫疾患の病態を根本から改善し、さらに副作用を最小限に抑えた治療法開発につながると期待される。本成果は、2025年4月に、Science Advancesに発表した(Sci. Adv. 11, eadt8199, 2025)。2)1)での論文で用いたBtk阻害剤アカラブルチニブのin vivo投与によるB細胞分化や応答性を検討し、特定のB細胞から産生されるIL-6を抑制することで、敗血症を抑制することを報告した(Front. Immuniol. 2024)3)エピジェネティックメモリーを担うヒストンバリアントH3.3のB細胞分化におけるゲノムワイドの取り込みをChIL-seq技術を用いて検出することに成功した。さらに、H3.3の発現が抗体産生細胞への分化を制御することを実証した(Nat. Commun. 15, 5004, 2024)。本成果は、分担者原田との共同研究である。4) B細胞が抗体産生細胞になるには、TLR刺激のみでは不十分で、I型インターフェロン刺激が必要であることと、その分子メカニズムを明らかにした(PNAS Nexus 2024)5) ABCsに高発現するFcrl5分子のB細胞異所性発現によりB細胞の抗原応答を活性化されること(Int. Immunol. 2024)6)ヒトBCR産生マウスの解析を通じて、本マウスにヒト型自己反応性BCRを有するB細胞が存在することを確認した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Imabayashi K, Yada Y, Kawata K, Yoshimura M, Iwasaki T, Baba A, Harada A, Akashi K, Niiro H, Baba Y. Critical roles of chronic BCR signaling in the differentiation of anergic B cells into age-associated B cells in aging and autoimmunity. Sci Adv. 2025 Apr 18;11(16):eadt8199. doi: 10.1126/sciadv.adt8199. Epub 2025 Apr 18. PMID: 40249819; PMCID: PMC12007576.
2. Inoue T, Baba Y, Kurosaki T. BCR signaling in germinal center B cell selection. Trends Immunol. 2024 Sep;45(9):693-704. doi: 10.1016/j.it.2024.07.005. Epub 2024 Aug 20. PMID: 39168721.
3. Saito Y, Harada A, Ushijima M, Tanaka K, Higuchi R, Baba A, Murakami D, Nutt SL, Nakagawa T, Ohkawa Y, Baba Y. Plasma cell differentiation is regulated by the expression of histone variant H3.3. Nat Commun. 2024 Jun 20;15(1):5004. doi: 10.1038/s41467-024-49375-x. PMID: 38902223; PMCID: PMC11190180.
4. Ono C, Kochi Y, Baba Y, Tanaka S. Humoral responses are enhanced by facilitating B cell viability by Fcrl5 overexpression in B cells. Int Immunol. 2024 Sep 10;36(10):529-540. doi: 10.1093/intimm/dxae028. PMID: 38738271.
5. Higuchi R, Tanaka K, Saito Y, Murakami D, Nakagawa T, Nutt SL, Ohkawa Y, Baba Y. Type I interferon promotes the fate of Toll-like receptor 9-stimulated follicular B cells to plasma cell differentiation. PNAS Nexus. 2024 Apr 17;3(4):pgae152. doi: 10.1093/pnasnexus/pgae152. PMID: 38659975; PMCID: PMC11042664.
6. Kawata K, Hatano S, Baba A, Imabayashi K, Baba Y. Bruton's tyrosine kinase inhibition limits endotoxic shock by suppressing IL-6 production by marginal zone B cells in mice. Front Immunol. 2024 Apr 4;15:1388947. doi: 10.3389/fimmu.2024.1388947. PMID: 38638439; PMCID: PMC11024364.
7. Wu Q, Ito M, Fujii T, Tanaka K, Nakatani K, Izumi Y, Bamba T, Baba T, Maehara K, Tomimatsu K, Takemoto T, Ohkawa Y, Harada A. Defects in the H3t Gene Cause an Increase in Leydig Cells With Impaired Spermatogenesis in Mice. Genes Cells. 2025 Jan;30(1):e13182. doi: 10.1111/gtc.13182.
8. Ohkawa Y, Harada A, Fujii T, Tomimatsu K, Kato M, Ito M, Maehara K, Sato S, Kurumizaka H, Sato Y, Kimura H. Tracking chromatin structure changes by single-cell multi-epigenomics with RNA polymerase II binding profiles. Research Square. 2024 Jun 6. doi: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4503255/v
9. Tomimatsu K, Fujii T, Bise R, Hosoda K, Taniguchi Y, Ochiai H, Ohishi H, Ando K, Minami R, Tanaka K, Tachibana T, Mori S, Harada A, Maehara K, Nagasaki M,Uchida S, Kimura H, Narita M, Ohkawa Y. Precise immunofluorescence canceling for highly multiplexed imaging to capture specific cell states. Nat Commun. 2024 May 8;15(1):3657. doi: 10.1038/s41467-024-47989-9.
10. Egashira S, Tachibana T, Nakamura M, Ohkawa Y, Harada A. Monoclonal Antibody Rat 2F11 and Rabbit A3 Against Anti-H2b3b. Monoclon Antib Immunodiagn Immunother. 2024 Apr;43(2):81-82. doi: 10.1089/mab.2024.0005.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. B細胞を起点とする免疫応答制御と疾患病態.馬場義裕.第3回免疫学学生の集いセミナー, 2024/4/25, web開催,口頭
不明 / 口頭
2. B細胞の免疫応答制御, 馬場義裕, 第25回日本免疫学会サマースクール, 2024/8/23, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
3. All-trans-retinoic acid suppresses age-associated B cell generation and ameliorates autoimmunity, Keisuke Imabayashi, Yoshihiro Baba, 第26回生医研リトリート2024, 2024/8/27,国内,ポスター発表.
国内 / ポスター
4. Essential role of ER membrane complex subunit 1 (EMC1) in B cell homing and humoral immunity, Kazuhiko Kawata, Yoshihiro Baba, 第26回生医研リトリート2024, 2024/8/27, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
5. Humanized BCR mice are a useful tool for analysis of autoreactive B cells, Rinka Ito, Yutaro Yada, Yasuhiro Kazuki, Yoshihiro Baba, 第26回生医研リトリート2024, 2024/8/28, 国内, ポスター発表.
国内 / ポスター
6. Essential role of chronic BCR signaling in the generation and maintenance of age-associated B cells from anergic B cells, Keisuke Imabayashi, Hiroaki Niiro, Yoshihiro Baba, 第 19 回 生命医科学研究所ネットワーク国際シンポジウム, 2024/10/10-11, 国内, ポスター発表.
国内 / ポスター
7. Development of pathogenic B cells in autoimmune diseases, Yoshihiro Baba, THE IMMUNE ALLIANCE - A GERMAN-JAPANESE COOPERATION IN IMMUNOLOGY, 2024/10/16, web開催, 口頭.
国内 / 口頭
8. STIM-mediated store-operated calcium influx regulates positive selection of germinal center B cells, Yutaro Yada, Masanori Matsumoto, Shouichi Ohga, Tomohiro Kurosaki, Yoshihiro Baba, 21st Biennial Meeting of The European Society for Immunodeficiencies, 2024/10/16-19, 国外、ポスター発表.
国外 / ポスター
9. STIM-mediated store-operated calcium entry regulates positive selection and affinity maturation of germinal center B cells, Yutaro Yada, Masanori Matsumoto, Tomohiro Kurosaki, Yoshihiro Baba, 第33回ホットスプリングハーバー国際シンポジウム, 2024/10/29, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
10. B細胞ホーミングと体液性免疫における小胞体複合体サブユニット1(EMC1)の重要性, 河田和彦, 菊竹智恵, 須山幹太, 馬場義裕, 第47回日本分子生物学会年会, 2024/11/27-29, 国内, ポスター発表.
国内 / ポスター