グルコース輸送体を標的とした新規オミクス解析による大腸癌の腫瘍免疫制御機構の解明

• Project/Area Number: 22K07989
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 久保田 英嗣 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (30405188)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八木 崇志 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (00781840) ; 片岡 洋望 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40381785)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); 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)
• Keywords: 大腸がん / グルコース輸送体 / 癌免疫 / 癌微小環境 / 免疫細胞

Outline of Research at the Start

これまで申請者は、糖輸送機能を担っている膜貫通型タンパク、「グルコース輸送体」に着目し、グルコース輸送体を介した大腸がん細胞の代謝制御システムを明らかとし、その治療標的としての有用性を報告してきた。本研究では、腫瘍免疫の根幹をなす腫瘍微小環境の免疫制御機構におけるグルコース輸送体の意義を最新のオミクス解析法を用いて検証する。免疫細胞に発現するグルコース輸送体を標的とした免疫細胞の活性制御の可能性や、腫瘍微小環境におけるがん細胞と免疫細胞の動的な相互作用である代謝競合へのグルコース輸送体の関わりを検証するなど、大腸がんに対する新たな免疫療法の開発基盤となる研究を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、腫瘍微小環境の免疫細胞におけるグルコース輸送体の発現を解析した。
マウス大腸がん細胞CT26をBALB/cマウスの皮下に移植し、形成された腫瘍を摘出し、酵素処理により単細胞懸濁液に調整した。腫瘍から調整した単細胞懸濁液を免疫細胞の表面マーカー抗体（CD3, CD4, CD8, CD11b, CD25, FoxP3）で染色し、フローサイトメトリーによりCD８陽性T細胞、制御性T細胞を分画分取した。単離した免疫細胞からmRNAを抽出し、PCRによりグルコース輸送体の発現を検討した。既存の報告と同様に、CD８陽性T細胞、制御性T細胞に、SGLT2、GULT1などの発現を認めた。発現レベルは細胞により異なっていた。次に、発現を認めたグルコース輸送体のsiRNAを用いてエフェクターT細胞のグルコース輸送体をkock downし、免疫細胞の不応性に関連する、PD-1、CTLA-4、Tim3などの発現の変化をPCRを用いて検討した。in vitroの検証では、グルコース輸送体のkockdownによる、明らかな免疫細胞の不応性に関わる因子の誘導は確認できなかった。その他に予定していた分画分取した免疫細胞の機能検査については、in vitroでの免疫細胞の培養が困難であること、また、免疫細胞のviabilityが乏しいため、良好な条件での実験の遂行が困難で、十分なデータを取得することができなかった。その一例としては、siRNAによるグルコースのkockdownによる、細胞増殖への影響や、細胞死誘導の有無などついての評価は困難であった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウイルス感染拡大の影響で、実験の遂行が思うように進まなかった。また、試薬（輸入品）の納入までの期間が長くなり、実験の進展が滞った。

Strategy for Future Research Activity

今後は、グルコース輸送体の機能解析として、IFN-γ、TNF-α、IL-2などのサイトカイン産生能の解析により評価するマルチプレックス抗体アッセイを行う。さらにin vivoの実験により、グルコース輸送体の腫瘍浸潤免疫細胞での役割を検証する。