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自然免疫の炎症シグナルの終息を制御する新たな脂質-タンパク質相互作用を発見 ~STINGシグナルに着目した治療戦略に道~

【本学研究者情報】

〇生命科学研究科 教授 田口友彦
生命科学研究科 助教 朽津芳彦
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

  • 自然免疫の中心分子である膜貫通型タンパク質STING(注1は、DNAウイルス感染時に炎症反応を誘導します。STING炎症はSTINGがリソソーム(注2により内包化されて終息します。
  • リソソーム膜に存在するリン脂質PI(3,5)P2(注3が、膜をくびれさせて分断すること(くびり切り)を担うESCRT複合体(注4の構成因子CHMP4Bをリソソーム膜に呼び込むことで、STINGのリソソーム内包化を制御することを明らかにしました。
  • 本研究成果は、炎症性疾患や神経変性疾患の病態理解に寄与するとともに、STINGによるシグナルを持続させることでがん免疫療法の有効性を高めるという新しい治療戦略への貢献が期待できます。

【概要】

自然免疫はウイルスなどの異物を認識して炎症反応を引き起こす生体防御機構です。その中心的な経路の一つがSTING経路であり、DNAウイルス感染やがん細胞からのDNA漏出を感知して炎症反応を誘導します。一方で、この経路の過剰な活性化は自己炎症性疾患や神経変性疾患などの原因となるため、STING炎症シグナルを適切に終息させる仕組みが重要です。

今回、東北大学大学院生命科学研究科の東海林紬 大学院生、朽津芳彦 助教、田口友彦 教授の研究グループは、東京科学大学、慶應義塾大学、京都大学、旭川医科大学、鹿児島大学との共同研究で、リソソーム膜に存在する脂質PI(3,5)P2がESCRT複合体の構成因子CHMP4Bをリソソーム膜へ呼び込みSTINGのリソソーム内包化を制御すること、およびこのプロセスによりSTING炎症が終息していることを明らかにしました。本研究は、リソソーム脂質とタンパク質の相互作用が自然免疫シグナルの終息を制御することを示したものであり、STINGによるシグナルを標的とした新しい治療法開発への応用が期待されます。

本研究成果は、2026年5月27日に科学誌Nature Communicationsに掲載されました。

図1. 本研究の概要
通常時(上段)、STING小胞クラスターはリソソーム膜に局在するPI(3,5)P2とCHMP4Bの相互作用を介してリソソーム内腔に取り込まれます。このプロセスによりSTING炎症シグナルは終息します。一方でPikfyveを阻害した場合(下段)には、STING小胞クラスターがリソソームに取り込まれずに細胞質ゾルに蓄積し、炎症が持続してしまいます。

【用語解説】

注1. STING
Stimulator of interferon genesの略。小胞体に局在する膜貫通型タンパク質で、細胞質ゾルDNAの出現に反応してゴルジ体へ移動し、自然免疫・炎症応答を活性化する。炎症応答活性化後、STINGは膜小胞の集合体(STING小胞クラスター)と形をかえ、最終的にリソソーム内腔に取り込まれて、その炎症応答が終息する。2014年にSTINGの変異に起因する常染色体顕性の遺伝性自己炎症性疾患SAVI(STING-associated vasculopathy with onset in infancy)が同定され、種々の炎症性疾患の原因となることが判明し、近年大きな注目を集めている。

注2. リソソーム
真核細胞に存在する細胞小器官の一つ。リソソームは膜に包まれた構造体で、内部(内腔)に加水分解酵素を豊富に含む。細胞外から取り込まれた物質や細胞内の不要となった成分を分解する場として機能し、細胞内における物質の分解と再利用を担うオルガネラとして知られている。

注3. PI(3,5)P2
イノシトール環を極性頭部に持つリン脂質。PI(3,5)P2(phosphatidylinositol 3,5-bisphosphate)は、イノシトール環の3位と5位にリン酸基を有する。

注4. ESCRT複合体
Endosomal Sorting Complex Required for Transportの略。真核生物において高度に保存されたタンパク質複合体群であり、膜をくびれさせて分断(くびり切り)する機能を持つ膜リモデリングを担う。

【論文情報】

タイトル:A PI(3,5)P2/CHMP4B/CHMP4B axis on lysosomes is essential for microautophagic degradation of STING
著者:Tsumugi Shoji, Ayumi Shinojima, Takuma Kishimoto, Kanako Sato, Nana Ikegami, Eisuke Yumoto, Ruri Shindo, Yasunori Uchida, Satoshi Kusumi, Daisuke Koga, Eiji Yamamoto, Yoshinori Hirano, Ryo Ogino, Hirofumi Shibata, Kazushi Izawa, Takahiro Yasumi, Ryota Sato, Jun Nakayama, Shigeki Higashiyama, Junya Hasegawa, Hiroaki Kajiho, Takehiko Sasaki, Yoshihiko Kuchitsu*, Tomohiko Taguchi*
*責任著者: 東北大学大学院生命科学研究科 助教 朽津芳彦
東北大学大学院生命科学研究科 教授 田口友彦
掲載誌:Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-026-72828-4

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問い合わせ先

(研究に関すること)
東北大学大学院生命科学研究科
教授 田口友彦
TEL: 022-795-6676
Email: tomohiko.taguchi.b8*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(報道に関すること)
東北大学 大学院生命科学研究科 広報室
高橋さやか
TEL: 022-217-6193
Email: lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)