本研究では、免疫・アレルギー疾患に対する新たな治療戦略として、制御性自然リンパ球（ILCreg）の人工誘導およびその機能解析を目的としている。近年、ILCregは抗原非特異的に免疫応答を制御し得る新たな細胞種として注目されており、Tregに代わる細胞医薬の候補となる可能性を有している。初年度は、当研究室で確立したレンチウイルスベクターを用いた遺伝子導入技術を活用し、マウスILC2に対していくつかの候補遺伝子を導入した。その結果、特定の遺伝子の導入によりIL-10産生が有意に増加し、ILCreg様の細胞が人工的に誘導される可能性が示唆された。さらに、TIGITやCTLA-4、PD-1といったILCregに特徴的な細胞表面マーカーの発現も確認され、表現型解析の面でもILCreg様の特徴を示すことができた。加えて、作成したinduced ILCreg（iILCreg）はILC2との共培養系において、IL-5やIL-13などの炎症性サイトカインの産生を有意に抑制し、in vitro環境下における免疫抑制機能を有することが明らかとなった。また、Transwellシステムを用いた実験系も整備し、iILCregによる抑制作用が可溶性因子依存か細胞接触依存かといった作用機序の解明に向けた準備も進んでいる。オミックス解析に関しては、RNA-seqおよびATAC-seqを実施し、iILCregにおいて誘導される転写ネットワークやエピジェネティック変化に関する解析を進めている。さらに、ヒトILC2を用いた遺伝子導入においても、IL-10の発現増加が観察され、ヒトiILCregの誘導に向けた足がかりを得ることができた。以上の成果を踏まえ、2年目は誘導ILCregのin vivoにおける免疫抑制能の検証を進めるとともに、ヒト細胞への応用展開を本格化させ、ILCregを基盤とした細胞医薬の実用化に向けた研究をさらに推進する予定である。
This study aims to establish a novel therapeutic strategy for immune and allergic diseases by artificially inducing regulatory innate lymphoid cells (ILCreg) and analyzing their functions. In recent years, ILCreg has attracted attention as a newly identified cell type capable of controlling immune responses in an antigen-nonspecific manner, and it is considered a promising candidate for cell-based therapies as an alternative to regulatory T cells (Tregs). In the first year, we utilized our laboratory’s established lentiviral vector-based gene delivery system to introduce several candidate genes into murine ILC2. As a result, significant upregulation of IL-10 production was observed following the introduction of specific genes, suggesting the successful artificial induction of ILCreg-like cells. Additionally, phenotypic analysis revealed the expression of surface markers characteristic of ILCreg, including TIGIT, CTLA-4, and PD-1. The induced ILCreg (iILCreg) also demonstrated immunosuppressive function in vitro, as evidenced by a marked suppression of IL-5 and IL-13 production in co-culture with ILC2. Furthermore, we established a Transwell culture system to investigate the mechanisms of suppression, and preparations are underway to determine whether the suppressive effects are mediated by soluble factors or require cell–cell contact. Regarding omics analysis, we performed RNA sequencing and ATAC-seq to explore the transcriptional networks and epigenetic changes associated with iILCreg. Moreover, gene delivery into human ILC2 also resulted in increased IL-10 expression, providing a foundation for the future induction of human iILCreg. Based on these findings, in the second year we plan to advance in vivo experiments to evaluate the immunosuppressive capacity of induced ILCreg and to further develop translational applications using human cells, thereby accelerating research toward the clinical implementation of ILCreg-based cell therapies.
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