抗酸菌によるマクロファージの抗原提示抑制に関わるCerS2の役割

結核菌やMycobacterium avium complex (MAC)のような病原性のある非結核性抗酸菌は、マクロファージに貪食されると食胞成熟を抑制することで細胞内寄生を果たし、さらには、抗原提示を抑制する。2022年度では、ホルボールエステルによりマクロファージ系に分化させた遺伝子改変を行なったヒト急性単球性白血病細胞株THP-1細胞に抗酸菌を貪食させてコロニー形成アッセイ法や局在観察を行った。遺伝子改変を行なったTHP-1細胞は前年度までに作製した極長鎖脂肪酸鎖を有するスフィンゴ脂質 (C24-SL)の生合成を担う酵素であるセラミド合成酵素2 (CerS2)をゲノム編集により欠損した株 (ΔCerS2THP-1)やΔCerS2THP-1にCerS2を過剰発現させた株 (CerS2RTHP-1)を使用した。その結果、CerS2の発現の有無によって非病原性抗酸菌であるMycobacterium smegmatis (MSMEG)の殺菌に影響があることや、食胞成熟の殺菌に重要とされるリソソームマーカータンパク質のMSMEGを内包した食胞への局在が変化することがわかってきた。これらの結果からMSMEGやMACの殺菌に重要な機構が存在すること、また、CerS2もしくはC24-SLが関与する食胞成熟の仕組みが存在する可能性を見出した。このような食胞成熟における分子機構を明らかにするために、現在は生化学的な解析を進めている。

結核菌やMycobacterium avium complex (MAC)のような病原性のある非結核性抗酸菌は、マクロファージに貪食されると食胞成熟を抑制することで細胞内寄生を果たし、さらには、抗原提示を抑制する。2022年度では、ホルボールエステルによりマクロファージ系に分化させた遺伝子改変を行なったヒト急性単球性白血病細胞株THP-1細胞に抗酸菌を貪食させてコロニー形成アッセイ法や局在観察を行った。遺伝子改変を行なったTHP-1細胞は前年度までに作製した極長鎖脂肪酸鎖を有するスフィンゴ脂質 (C24-SL)の生合成を担う酵素であるセラミド合成酵素2 (CerS2)をゲノム編集により欠損した株 (ΔCerS2THP-1)やΔCerS2THP-1にCerS2を過剰発現させた株 (CerS2RTHP-1)を使用した。その結果、CerS2の発現の有無によって非病原性抗酸菌であるMycobacterium smegmatis (MSMEG)の殺菌に影響があることや、食胞成熟の殺菌に重要とされるリソソームマーカータンパク質のMSMEGを内包した食胞への局在が変化することがわかってきた。これらの結果からMSMEGやMACの殺菌に重要な機構が存在すること、また、CerS2もしくはC24-SLが関与する食胞成熟の仕組みが存在する可能性を見出した。このような食胞成熟における分子機構を明らかにするために、現在は生化学的な解析を進めている。