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The novel strategy of ubiquitin-fusion cancer vaccine through the specific delivery to XCR1+ Dendritic cells

Research Project

Project/Area Number 20K09086
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55020:Digestive surgery-related
Research InstitutionWakayama Medical University

Principal Investigator

Miyazawa Motoki  和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (90549734)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山上 裕機  和歌山県立医科大学, 医学部, 学長特命教員(特別顧問) (20191190)
勝田 将裕  和歌山県立医科大学, 医学部, 非常勤講師 (50464673)
尾島 敏康  和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (60448785)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsCancer vaccine / Ubiquitin / mesothelin / dendritic cell vaccine / 樹状細胞ワクチン / メソセリン / ユビキチン / 樹状細胞 / 遺伝子導入 / XCR1+樹状細胞 / がんワクチン
Outline of Research at the Start

申請者らはケモカイン受容体XCR1を発現する樹状細胞サブセット(XCR1+ DC)が、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)応答を強く誘導することに着目し、XCR1リガンドであるXCL1に腫瘍抗原を連結させ抗腫瘍効果を増強させることに成功した。一方、腫瘍抗原とタンパク分解シグナルであるユビキチン(Ub)を遺伝子レベルで融合させDCに導入することで、プロテアソームによる腫瘍抗原の分解亢進と抗原提示能の増強に成功した。本研究ではこれらの2つの基盤的研究の成果を踏まえ、Ub融合腫瘍抗原をXCR1+樹状細胞へ選択的に送達させることで極めて効率的にCTLを誘導し、抗腫瘍効果を最大限に増強することを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

We have succeeded in enhancing the anti-tumor effect of XCR1 by conjugating tumor antigens to XCL1, the XCR1 ligand. On the other hand, we have succeeded in enhancing the anti-tumor effect by linking the tumor antigen to the proteolytic signal, ubiquitin. In the present study, based on the results of these two fundamental studies, we aimed to develop a novel method to selectively deliver ubiquitin-fused tumor antigens to XCR1-positive dendritic cells to induce CTLs. First, iPS dendritic cells(iPSDC) were used to stably secure human dendritic cells for the experiments. The iPSDC were gene-transfected with human mesothelin (MSLN) and ubiquitin-MSLN fusion gene. We demonstrated that ubiquitin-MSLN fusion gene-transfected iPSDC induced MSLN-specific CTLs with superior cytotoxicity compared to MSLN alone. XCL1 gene linked to the ubiquitin-fused MSLN, however, had difficulty in work. We reported this study results obtained as iPSDC vaccine therapy using the ubiquitin proteasome system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Ub融合がんワクチンを用いたプロテアソーム系での腫瘍抗原の分解亢進および強力なCTL誘導についての結果を報告した。現在、がんに対する治療戦略として免疫チェックポイント阻害療法(ICI)が確立され広く臨床応用されている。しかし、ICI単独治療はがん特異的細胞傷害性リンパ球(CTL)が十分誘導されていないがん患者に対しては効果が乏しい。本研究はこのような患者群に対してがんに対する特異的CTLを効率的に誘導する新たな治療戦略であり、将来的にはICIとの併用によってより癌免疫治療の効果を高める新規治療へとつながる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Induced pluripotent stem cell-derived dendritic cell vaccine therapy genetically modified on the ubiquitin-proteasome system2023

    • Author(s)
      Tominaga Shinta、Ojima Toshiyasu、Miyazawa Motoki、Iwamoto Hiromitsu、Kitadani Junya、Maruoka Shimpei、Hayata Keiji、Yamaue Hiroki
    • Journal Title

      Gene Therapy

      Volume: - Issue: 7-8 Pages: 552-559

    • DOI

      10.1038/s41434-023-00388-z

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ユビキチンプロテアソーム系を応用した新規 iPS 細胞由来樹状細胞ワクチン療法の基礎研究2022

    • Author(s)
      冨永 信太、尾島 敏康、宮澤 基樹、岩本 博光、北谷 純也、丸岡 慎平、山上 裕機、川井 学
    • Organizer
      第35回日本バイオセラピィ学会学術集会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビキチンプロテアソーム系を介した新規 iPS 細胞由来樹状細胞ワクチン療法の基礎的研究2022

    • Author(s)
      冨永信太、尾島敏康、宮澤基樹、岩本博光、北谷純也、丸岡慎平、山上裕機
    • Organizer
      第43回癌免疫外科研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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