| Project/Area Number |
22K06731
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
川野 雅章 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (30447528)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | Simian Virus 40 / Virus-like particle / CD86 / CCL3 / CCL4 / Ubiquitin / Chaperon / Adaptive immune response / Simian virus 40 / VP1 / 獲得免疫 / 抗体産生 / 細胞傷害性T細胞 / CCL3/CCL4 / Polyomavirus / antigen presentation / cancer vaccine |
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| Outline of Research at the Start |
Simian virus 40 (SV40) のウイルス様粒子 (Virus-like particle, VLP) は、免疫細胞に作用すると、炎症性サイトカインの産生を誘導せずに、抗原提示活性化因子の発現を上昇させて獲得免疫を誘導することで、SV40 VLPに内包した抗原に対する細胞傷害性T細胞および抗体産生を誘導することが我々の研究で明らかになっている。しかしながら、抗原提示のみを活性化するような免疫機構は現在知られていない。本研究では、この未知の分子機構を解明し、獲得免疫を強力に活性化する機構を利用して、次世代がんワクチンの構築に有用な手段を開発することを目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
サルのポリオーマウイルスであるSimian Virus 40 (SV40) のウイルス粒子は、直径約50 nmの正二十面体構造を有している。このウイルス粒子は、主要構造タンパク質であるSV40 VP1が5つ集まり、SV40 VP1五量体と呼ばれるサブユニットを形成し、このSV40 VP1五量体が72個集まることで構築されている。我々は、昆虫細胞内でSV40 VP1のみを発現させることで、非感染性のウイルス様粒子 (VLP, Virus-like particle) を大量に調製できる方法を発明した。また我々は、非主要構造タンパク質であるSV40 VP2のカルボキシル末端に抗原タンパク質を融合した遺伝子を構築し、SV40 VP1と共に昆虫細胞内で発現させることで、SV40 VP2を介して内部に抗原タンパク質が内包されたSV40 VLPを調製できる方法も発明した。さらに我々は、抗原内包SV40 VLPを投与すると、獲得免疫誘導に際し、SV40 VLPが炎症を誘導せずにB細胞に対してCD86の発現誘導およびCCL3/4の分泌の誘導を行うことを明らかにした。加えて我々は、SV40 VLPが不完全フロイントアジュバントを用いた細胞傷害性T細胞の誘導よりも500倍以上の効率で細胞傷害性T細胞を誘導し、Alumアジュバントと同等の抗体産生を誘導することを明らかにした。さらに我々は、SV40 VLPによるCD86の発現上昇が恒常的なCD86のユビキチン化による分解誘導を阻害することで誘導されている可能性を示した。我々はまた、このSV40 VLPによるCD86の発現上昇はシャペロンタンパク質阻害剤でも抑制されることを示した。そこで本研究で我々は、SV40 VLPとCD86のユビキチン化およびシャペロンタンパク質の関連を解析するために、これらの宿主因子の同定と相互作用解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
我々は、Simian Virus 40 (SV40) のVirus-like particle (VLP) による獲得免疫誘導機構の解析から、SV40 VLPの作用により、B細胞においてCD86の発現上昇が誘導されることを明らかにした。この発現上昇は、恒常的にユビキチン化されて分解されることで発現抑制されているCD86が、SV40 VLPによりユビキチン化抑制または脱ユビキチン化されることで発現上昇することが示唆された。このCD86の発現上昇は、シャペロンタンパク質阻害剤で抑制されることから、シャペロンタンパク質の関与も考えられる。そこで我々は、SV40 VLPとCD86のユビキチン化およびシャペロンタンパク質の関連を解析するために、これらの相互作用解析を行った。そのために我々は、SV40 VP1と相互作用する宿主因子を、Yeast two hybrid (Y2H) 法を用いて探索した。その結果我々は、SV40 VP1と相互作用する宿主因子候補として、シャペロンタンパク質を発見した。さらに我々は、発見したシャペロンタンパク質とSV40 VP1が相互作用して他のタンパク質のリクルートが誘導されるという仮定の下、シャペロンタンパク質とSV40 VP1が発現している状態で相互作用する宿主因子をYeast three hybrid (Y3H) を用いて探索した。その結果我々は、シャペロンタンパク質と相互作用する宿主因子としてユビキチン関連酵素を発見した。SV40 VLPにより発現上昇するCD86は、シャペロンタンパク質阻害剤およびユビキチン化の阻害で発現抑制されることから、Y2HおよびY3H法で発見した因子がこの発現過程に関与している可能性が示唆される。よって我々は、SV40 VLPによる獲得免疫誘導機構の解析が進んでいることから、研究は、おおむね順調に進展している、と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
Simian Virus 40 (SV40) のウイルス様粒子 (VLP, Virus-like particle) によりB細胞において発現上昇するCD86は、シャペロンタンパク質阻害剤およびユビキチン化の阻害で発現抑制されることから、Yeast two hybrid (Y2H) および Yeast three hybrid (Y3H) 法で発見した因子がこの発現過程に関与している可能性が示唆される。CD86は抗原提示細胞表面で発現しており、細胞傷害性T細胞やヘルパーT細胞表面に発現しているT細胞受容体の補助刺激因子のCD28を刺激して、これらのT細胞を活性化させるのに重要な役割を果たしている。細胞傷害性T細胞およびヘルパーT細胞は、獲得免疫において重要な役割を果たしているため、CD86の発現上昇に関与するシャペロンタンパク質およびユビキチン関連酵素はSV40 VLPによる獲得免疫誘導機構に重要な役割を果たしている可能性がある。このことを解析するために我々は、Y2HおよびY3Hで発見した、シャペロンタンパク質、ユビキチン関連酵素、および、SV40 VP1との相互作用を免疫沈降法により解析する。また我々は、発見したシャペロンタンパク質およびユビキチン関連酵素に対する阻害剤およびsiRNAを用いて、in vitroにおいて、B細胞においてSV40 VLPにより誘導されるCD86の発現上昇、脱ユビキチン化、抗原提示、細胞傷害性T細胞、および、ヘルパーT細胞の活性化における発見した因子の関与を解析する。さらに我々は、これらの阻害剤およびsiRNA の投与によって、SV40 VLPの内包抗原に対する獲得免疫の誘導が抑制されることを解析する。これらの解析により、SV40 VLPによる獲得免疫誘導機構の一端が明らかになり、新たな獲得免疫誘導剤の開発に繋がることが期待される。
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