CD30が胚中心B細胞の動態およびIgG1スイッチB細胞の拡大に及ぼす影響

2025-01-08 Wed
CD30が胚中心B細胞の動態およびIgG1スイッチ型B細胞の拡大に与える影響背景紹介CD30（別名TNFRSF8）は腫瘍壊死因子受容体（TNF-R）スーパーファミリーの一員で、当初はホジキンリンパ腫のマーカーとされていました。しかし、その後の研究で、CD30は他のリンパ腫（たとえばびまん性大細胞型B細胞リンパ腫や原発性滲出性リンパ腫）や活性化されたB細胞およびT細胞の表面にも発現することが明らかになりました。生理的条件下でCD30を発現するB細胞の数は非常に少なく、主に胚中心（GC）または非GC表現型のB細胞に存在し、それらは通常、GCの内部または端に位置します。
CD30はCD30リガンド（CD30-L、別名CD153）との相互作用によって活性化されます。CD30-Lは活性化されたT細胞などの細胞によって発現されます。CD30とCD30-Lは三量体構造で相互作用し、TNF-R関連因子（TRAF）のリクルートやNF-κB、MAPK、JAK/STATなどのシグナル経路を活性化します。しかし、B細胞におけるCD30の具体的な機能は未だ明確ではありません。転写因子を用いた研究では、CD30の欠失によるB細胞の表現型に大きな影響は見られませんでしたが、最近の研究ではCD30シグナルがT細胞依存性（TD）の免疫応答において重要な役割を果たしている可能性が示されています。
研究動機と課題CD30がB細胞で発現することは広く知られていますが、その具体的な機能については不明な点が多いです。特に、いくつかの免疫疾患やウイルス感染中にCD30を発現するB細胞が顕著に増加することがありますが、その背景にある仕組みや役割はまだ解明されていません。この知識のギャップを埋めるため、本研究では条件的CD30ノックインマウスモデルを構築し、CD30がB細胞の胚中心反応および分化に及ぼす影響を探ることを目的としました。
研究チームと発表情報本研究は、ドイツ・ミュンヘンのヘルムホルツセンターに所属するYan Wang、Ursula Rambold、Petra Fiedlerらの研究チームによって実施されました。本論文は2024年10月17日に《Cellular & Molecular Immunology》誌にオンライン掲載され、DOIは10.1038/s41423-024-01219-wです。
研究プロセスと実験デザイン1. 条件的CD30ノックインマウスモデルの構築CD30のB細胞における役割を解明するため、研究チームは条件的CD30ノックインマウスモデルを構築しました。具体的なステップは以下の通りです：
遺伝子構築: マウスのCD30 cDNAをRosa26領域に挿入し、その上流にloxPで囲まれた転写・翻訳停止カセット（stop cassette）を、下流に内部リボソームエントリーサイト（IRES）およびレポータージーンとして切断型ヒトHCD2を挿入しました。
マウス交配: CD30stopfl/+マウスとCD19-Creマウスを交配させ、CD30stopfl//CD19-Creマウス（以下CD30//CD19-Creマウス）を作成し、B細胞で特異的にCD30を発現させました。
検証実験: フローサイトメトリー（FACS）とウェスタンブロットを用いてCD30のB細胞での発現を確認しました。その結果、CD30//CD19-Creマウスの脾臓B細胞でCD30発現が顕著に増加していることが確認され、HCD2レポータージーンの発現も停止カセットの削除を裏付けました。
2. 高齢マウスにおけるB細胞、T細胞および髄系細胞の増加研究チームは、若いCD30//CD19-CreマウスのB細胞表現型は対照群と類似しているものの、加齢とともに、高齢（17～19ヶ月）マウスではB細胞、T細胞、および髄系細胞の顕著な増加が見られることを発見しました。
脾臓重量の増加: 高齢CD30//CD19-Creマウスの68%が脾臓重量0.25gを超えたのに対し、対照群はわずか31.6%でした。
細胞数増加: 高齢CD30//CD19-Creマウスでは、B細胞、T細胞、および髄系細胞の数が著しく増加し、特にCD30の表
現レベルが脾臓重量と正の相関を示しました。
B細胞サブセットの変化: 高齢CD30//CD19-Creマウスでは、B1b細胞や形質芽細胞（plasmablast）の数が増加し、一方で濾胞B細胞（FOB）の数が減少しました。
3. CD30発現が胚中心反応に与える影響CD30発現が胚中心反応に及ぼす影響をさらに調査した結果の要点は以下の通りです：
自発性GC形成の増加: 高齢CD30//CD19-Creマウスでは、自発的に形成されたGC B細胞の比率が対照群に比べて有意に高かった。
IgG1スイッチ型B細胞の増加: 高齢マウスではIgG1スイッチ型B細胞の比率が顕著に増加し、これらの細胞はGCまたは記憶様B細胞の表現型を示しました。
4. T細胞および髄系細胞へのCD30信号の影響高齢CD30//CD19-Creマウスにおいて、CD30-Lを発現する老化関連T細胞（SA-T細胞）および濾胞ヘルパーT細胞（TFH細胞）が顕著に増加しました。これらのT細胞はCD30発現B細胞との相互作用を通じてB細胞およびT細胞の拡大を引き起こしました。
5. CD30信号が免疫応答に及ぼす影響免疫化により、CD30発現は抗原活性化型B細胞の胚中心への早期進入を促進し、形質細胞への分化を強化しました。さらに、CD30信号はIgG1スイッチ型B細胞の拡大を促進し、それらはGCまたは記憶様B細胞の表現型を示しました。
主な結果と結論1. B細胞におけるCD30信号の機能CD30//CD19-Creマウスモデルを用いた本研究では、CD30発現が高齢マウスにおいてB細胞、T細胞、髄系細胞の著しい増加を引き起こし、胚中心反応およびIgG1スイッチ型B細胞の形成を促進することが明らかになりました。
2. 免疫応答におけるCD30信号の調節CD30信号はCXCR4表面発現を上昇させ、B細胞の胚中心への迅速な進入と形質細胞への分化を促進しました。さらに、IgG1スイッチ型B細胞の拡大が観察され、これらの細胞は高度の活性化状態と抗原再遭遇時の迅速な応答能力を示唆していました。
3. 疾患におけるCD30信号の潜在的役割本研究の結果は、全身性エリテマトーデス（SLE）、関節リウマチ（RA）などの免疫疾患におけるCD30+ B細胞の数増加を説明する可能性があり、CD30信号の異常な活性化はB細胞の病的増殖や免疫応答の乱れを引き起こす可能性を示しました。
研究の意義と価値本研究はCD30信号がB細胞において果たす重要な役割を明らかにし、特定の免疫疾患の病理メカニズムを理解する上で新たな知見を提供しました。また、CD30信号経路に基づいた治療戦略の開発に向けた理論的基盤を提供しました。