炎症性サイトカインIL-1を起点とする新規シグナル軸の解明と線維化・がんとの関連

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慢性炎症は線維化・がん化の大きなリスクファクターであるが、その分子機序は不明であり、有用な慢性炎症関連病態モデルマウスは非常に少ない。故に引き金となる鍵分子の同定とそれを利用したモデルマウスの樹立は急務である。申請者はこれまでの先行実験により、炎症性サイトカインIL-1に応答して、下流のキナーゼIRAK1が従来のNFκB経路だけでなく、線維化やがん化に密接に関与するβ-カテニンを活性化することを見出し、そのシグナル軸の分子経路の解明に取り組んでいる。その結果、ヒト細胞株を用いた実験では、従来のIL-1受容体シグナルでIRAK1の上流のキナーゼであり、NFκB経路に必須なIRAK4は、Wnt経路の活性化に必要ないことを示唆する結果を得た。また、複数のIRAK1点変異体を作成し、ヒトIRAK1によるWnt経路の活性化には分子内に存在するヒト特異的な配列であるPPPSPモチーフが必要だということを明らかにした。さらに我々はPPPSP特異的リン酸化抗体を作成し、このモチーフがリン酸化されβ-カテニン分解因子であるGSK3βと結合することでβ-カテニンが活性化されることを見出すことができた。さらに、IL1-IRAK1シグナル軸の分子基盤の手がかりを得るために、IRAK1によるβ-カテニンの活性化に影響を与えるシグナル阻害剤の検索を、セルベースのレポータースクリーニングアッセイを用いて行い、影響を与える複数のシグナル阻害剤を同定した。PPPSPモチーフは類人猿にしか存在せず、マウスIRAK1はNFκB経路の活性のみで、Wnt活性化能は持たないので、組織特異的なヒトIRAK1亢進トランスジェニックマウスの作製と、ゲノム編集により２つのアミノ酸置換を施し、PPPSPモチーフを付与したヒト化IRAK1の作製に成功した。これらを用いて病態・表現型の解析に取り組んでいる。