Research Abstract

Rap1の2つの機能がT細胞の恒常性を維持し大腸炎の発症を抑制している

Dual functions of Rap1 are crucial for T-cell homeostasis and prevention of spontaneous colitis

2015年12月4日 Nature Communications 6 : 8982 doi: 10.1038/ncomms9982

Rap1の2つの機能がT細胞の恒常性を維持し大腸炎の発症を抑制している
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Rap1-GTPは接着分子インテグリンの1種である白血球機能関連抗原1(LFA-1: leukocyte function-associated antigen-1)を活性化し、高内皮細静脈(HEV)上でリンパ球の停止を引き起こす。今回我々は、Rap1-GDPが、テザー形成の阻害により、末梢リンパ節アドレッシン(PNAd: periphral lymph node addressin)、Pセレクチンおよび粘膜アドレッシン細胞接着分子1 (MadCAM-1: mucosal addressin cell adhesion molecule-1)上でのT細胞のローリング現象を抑制することを示す。従って、T細胞特異的にRap1を欠損させたマウスは、ナイーブT細胞の末梢リンパ節へのホーミングが障害され、TH17細胞およびTH1細胞の大腸へのホーミングが促進されるため、腫瘍を伴う大腸炎を自然発症する。Rap1-GDPは、静止状態のT細胞においてERMタンパク質(エズリン、ラジキシン、モエシン)をリン酸化するLOK: lymphocyte-oriented kinaseと結合して活性化を引き起こす。リン酸化を模倣させたエズリンはRap1欠損T細胞のローリングを減少させることで、大腸へのホーミング減少をさせる。一方、ケモカインは数秒以内に細胞膜でRap1を活性化し、Rap1-GTPがフィラミン(FLN: filamin)に結合すると、FLNとLFA-1のβ2鎖との結合が消失し、その結果LFA-1が活性化される。このRap-1依存性のT細胞循環の調節は大腸炎の発症を防止している。

Sayaka Ishihara, Akihiko Nishikimi, Eiji Umemoto, Masayuki Miyasaka, Makoto Saegusa & Koko Katagiri

Corresponding Authors

片桐 晃子
北里大学 理学部 免疫学講座

Rap1-GTP activates leukocyte function-associated antigen-1 (LFA-1) to induce arrest on the high endothelial venule (HEV). Here we show that Rap1-GDP restrains rolling behaviours of T cells on the peripheral lymph node addressin (PNAd), P-selectin and mucosal addressin cell adhesion molecule-1 (MadCAM-1) by inhibiting tether formation. Consequently, Rap1 deficiency impairs homing of naive T cells to peripheral lymph nodes, but accelerates homing of TH17 and TH1 cells to the colon, resulting in spontaneous colitis with tumours. Rap1-GDP associates with and activates lymphocyte-oriented kinase, which phosphorylates ERM (ezrin, radixin and moesin) in resting T cells. Phosphomimetic ezrin reduces the rolling of Rap1-deficient cells, and thereby decreases their homing into the colon. On the other hand, chemokines activate Rap1 at the plasma membrane within seconds, and Rap1-GTP binds to filamins, which diminishes its association with the β2 chain of LFA-1 and results in LFA-1 activation. This Rap1-dependent regulation of T-cell circulation prevents the onset of colitis.

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