Elucidation of the adaptive immune system in teleost fish

魚病ワクチンの開発にむけた基盤としての魚類獲得免疫機構に関する知見を深めるため、白血球移入実験が可能なクローンギンブナにGFP等の蛍光タンパク質遺伝子を導入した系統を開発し、それらを用いてリンパ球の産生および活性化の分子機構を解明することが本研究の目的である。ギンブナにおけるリンパ球産生の場（一次リンパ組織）の解明のため、魚類の主な造血器官である腎臓の白血球をEF1α:GFPクローンギンブナより単離して致死量放射線照射した同系統の野生型個体に尾静脈から移入し、レシピエント魚の生存率やキメリズムを解析した。腎臓白血球を移入しない対照群では放射線照射後2～3ヵ月までに100%死亡したが、約10,000,000個の腎臓白血球を移入した群では長期に亘り全ての個体の生存が維持された。レシピエント魚の末梢血白血球内のドナー由来細胞の割合を経時的にフローサイトメトリー解析したところ、移入後55日目までにリンパ球を含む全白血球がドナー細胞に置換され、それらは150日以上の長期間維持された。すなわち、ドナー腎臓白血球中の造血幹／前駆細胞が免疫拒絶なくレシピエント魚の造血組織を再構築したことが示された。ギンブナにおける二次リンパ組織の同定と免疫記憶形成・維持機構の解明にむけて、モデル抗原キーホールリンペットヘモシアニン（KLH）で感作した魚におけるKLH特異的IgM抗体価をELISA法により経時的に調べ、その上昇の程度とタイミングを明らかにした。さらに、KLH感作個体から得た白血球を同系魚に移入し、ドナー魚をKLHで再感作したところ、KLH特異的抗体価の上昇が初回感作個体よりも顕著に早まることを示し、液性免疫の伝達を証明した。以上は、今後の魚類獲得免疫機構解明研究を強力に推進するための礎となる成果である。

魚病ワクチンの開発にむけた基盤としての魚類獲得免疫機構に関する知見を深めるため、白血球移入実験が可能なクローンギンブナにGFP等の蛍光タンパク質遺伝子を導入した系統を開発し、それらを用いてリンパ球の産生および活性化の分子機構を解明することが本研究の目的である。ギンブナにおけるリンパ球産生の場（一次リンパ組織）の解明のため、魚類の主な造血器官である腎臓の白血球をEF1α:GFPクローンギンブナより単離して致死量放射線照射した同系統の野生型個体に尾静脈から移入し、レシピエント魚の生存率やキメリズムを解析した。腎臓白血球を移入しない対照群では放射線照射後2～3ヵ月までに100%死亡したが、約10,000,000個の腎臓白血球を移入した群では長期に亘り全ての個体の生存が維持された。レシピエント魚の末梢血白血球内のドナー由来細胞の割合を経時的にフローサイトメトリー解析したところ、移入後55日目までにリンパ球を含む全白血球がドナー細胞に置換され、それらは150日以上の長期間維持された。すなわち、ドナー腎臓白血球中の造血幹／前駆細胞が免疫拒絶なくレシピエント魚の造血組織を再構築したことが示された。ギンブナにおける二次リンパ組織の同定と免疫記憶形成・維持機構の解明にむけて、モデル抗原キーホールリンペットヘモシアニン（KLH）で感作した魚におけるKLH特異的IgM抗体価をELISA法により経時的に調べ、その上昇の程度とタイミングを明らかにした。さらに、KLH感作個体から得た白血球を同系魚に移入し、ドナー魚をKLHで再感作したところ、KLH特異的抗体価の上昇が初回感作個体よりも顕著に早まることを示し、液性免疫の伝達を証明した。以上は、今後の魚類獲得免疫機構解明研究を強力に推進するための礎となる成果である。