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~

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2026-05-28 東北大学

東北大学を中心とする共同研究チームは、自然免疫の炎症シグナル終息を制御する新たな脂質―タンパク質相互作用を発見した。研究成果は『Nature Communications』に掲載された。研究では、DNAウイルス感染時に炎症反応を引き起こす膜貫通型タンパク質STINGに着目し、リソソーム膜上のリン脂質PI(3,5)P2が、膜切断を担うESCRT複合体構成因子CHMP4Bを呼び込むことで、STING小胞クラスターのリソソーム内包化を制御していることを明らかにした。この過程によりSTING炎症シグナルは適切に終息する。一方、PI(3,5)P2産生酵素Pikfyveを阻害すると、STINGがリソソームに取り込まれず細胞質に蓄積し、炎症が持続することが確認された。本成果は、リソソーム脂質とタンパク質相互作用が自然免疫制御に重要な役割を果たすことを示したものであり、自己炎症性疾患や神経変性疾患の病態理解に加え、STINGシグナルを持続化して抗腫瘍免疫を高める新たながん免疫療法戦略への応用が期待される。

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~
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。

<関連情報>

リソソーム上のPI(3,5)P2 / CHMP4B軸はSTINGのミクロオートファジー分解に不可欠である A PI(3,5)P2/CHMP4B axis on lysosomes is essential for microautophagic degradation of STING

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
Nature Communications  Published:27 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-72828-4

Abstract

Stimulator of interferon genes (STING) is critical for the type I interferon responses to pathogen- or self-derived cytosolic DNA. STING signalling is terminated by ESCRT-driven lysosomal microautophagy. How STING is directly encapsulated by lysosomes has not yet been understood. Here we show that two lysosomal components, a phosphoinositide PI(3,5)P2 and CHMP4B (a subunit of ESCRT-III subcomplex) are essential for STING encapsulation by lysosomes. Liposome sedimentation assay reveals that CHMP4B binds to PI(3,5)P2. The forced recruitment of the catalytic core of Pikfyve (a lipid kinase generating PI(3,5)P2) to early endosomes, recruits a fraction of CHMP4B to early endosomes. CHMP4B mutant, defective in the binding to PI(3,5)P2, cannot restore the microautophagic degradation of STING or the resolution of the STING signalling in cells depleted of Chmp4b. Our results reveal a molecular mechanism that terminates innate immune signalling at the lysosomal membrane.

細胞遺伝子工学
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