2018 Fiscal Year Annual Research Report
Repertoire analysis of neo-self-recognizing receptors
| Project Area | Creation, function and structure of neo-self |
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| Project/Area Number |
16H06499
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
岸 裕幸 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (60186210)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | ネオ・セルフ / T細胞受容体 / 単一細胞レベル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の主要組織適合抗原（MHC）分子による「自己（セルフ）」、「非自己（ノン・セルフ）」の抗原提示という概念は、自己由来のペプチド（セルフ）と非自己由来のペプチド（ノン・セルフ）が自己のMHCに提示される、というものであった。しかし、近年、自己のMHC 分子にペプチドではなく、変性したタンパク質が提示されうることが示され、抗原提示というものを広義に解釈する必要が生じてきた。新学術領域研究「ネオ・セルフ」では、自己のMHC分子（セルフ）に自己ペプチド、非自己ペプチド、変性タンパク質など全ての抗原が提示されたものを「セルフ」から派生した「ネオ・セルフ」と捉えることで、T細胞の抗原認識を包括的にとらえることを提唱し、自己免疫疾患やアレルギー、腫瘍免疫に果たすMHC分子の役割を明確にし、疾患発症の機序や腫瘍免疫の機序を明らかにしたいと考えている。
我々は、「ネオ・セルフ」に反応する抗原レセプターを取得するために、単一リンパ球解析の手法を用いて、レパトア解析を行い、効率よくネオ・セルフ反応性抗原レセプターを取得する方法の開発を行っている。①2018年度は、ヒト腫瘍浸潤リンパ球（TIL）のTCRレパトア解析を行い、クローナルな増殖を示すCD8+ TILのTCRが腫瘍細胞に反応するかを解析した。その結果、一部のTCRが腫瘍に反応することが示された。今後、腫瘍反応性TCRの検出効率を向上させるためにより最適なマーカーの選択等を行っていく必要がある。② これまで、大腸菌ではなく動物細胞を用いて、可溶化ペプチド/MHC（p/MHC）複合体を産生する系を作成してきた。その系を用いて、ウイルス由来ペプチドがHLA-A24に結合した可溶化複合体を作製したが、2018年度は、腫瘍抗原由来ペプチドを用いて可溶化複合体を作製することを示すことができた。
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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
大腸がんおよび乳がん患者の手術検体より、ヒト腫瘍浸潤リンパ球（TIL）を調製し、単一細胞解析により、TCRレパトア解析を行った。その結果、同じTCRをもつクローナルな増殖を示すCD8+ TILが検出され、そのTCRα鎖β鎖をクローニングし、末梢血リンパ球に発現させ、腫瘍細胞に対する反応性を解析した。大腸がん細胞は、患者の検体より、cancer tissue-originated spheroid (CTOS) 法を用いて調製した。一方、乳がん細胞はCTOS法では調製できなかったので、既存の乳がん細胞株に患者HLA分子を発現させた細胞を作製し、解析に用いた。その結果、大腸がん由来TILおよび乳がん由来TILからクローニングしたTCRの一部が腫瘍に反応することが示された。今後、腫瘍反応性TCRの検出効率を向上させるためにより最適なマーカーの選択等を行っていく必要がある。
また、我々は、これまで、大腸菌ではなく動物細胞を用いて、可溶化ペプチド/MHC（p/MHC）複合体を簡易に大量に産生する系を作製してきた。その系を用いて、ウイルス由来ペプチドがHLA-A24に結合した可溶化複合体を作製し、ウイルス特異的TCRに結合することを示してきた。2018年度は、腫瘍抗原由来ペプチドを用いて可溶化複合体を作製することできるか検討した。その結果、作製した腫瘍抗原ペプチド/HLA複合体と可溶化腫瘍抗原特異的TCRとの結合を示すことができた。今後、構造を最適化することにより、より多様な抗原とHLAの複合体を作製できるようにする必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
TILのTCRの解析については、現在、クローナルな増殖を示しているT細胞の一部のTCRを解析している。それは、TCRの発現ベクターを作製するのに手間がかかるため、多数のTCRの発現ベクターの作製が困難であるためである。そのため、解析したTCRの一部しか反応性を検証できていない。今後、より確実に腫瘍特異的TCRを検出するために、さらに多数のTCRを解析する必要がある。そのため、より簡便なTCR発現ベクターの作製法を開発し、多数のTCRの反応性の解析をより効率的に行っていく。また、腫瘍反応性TCRの検出効率を向上させるためにより最適なマーカーの選択等を行っていく。
可溶化ペプチド/MHC（p/MHC）複合体の産生については、構造を最適化することにより、より多様な抗原とHLAの複合体を作製できるようにする。また、変性タンパク質とHLAとの可溶化複合体を作製できるか検討する。
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[Journal Article] A cloning and expression system to probe T-cell receptor specificity and assess functional avidity to neoantigens.2018
Author(s)
Hu Z, Anandappa AJ, Sun J, Kim J, Leet DE, Bozym DJ, Chen C, Williams L, Shukla SA, Zhang W, Tabbaa D, Steelman S, Olive O, Livak KJ, Kishi H, Muraguchi A, Guleria I, Stevens J, Lane WJ, Burkhardt UE, Fritsch EF, Neuberg D, Ott PA, Keskin DB, Hacohen N, Wu CJ.
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Journal Title
Blood
Volume: 132
Pages: 1911-1921
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Autoantibodies reactive to PEP08 are clinically related with morbidity and severity of interstitial lung disease in connective tissue diseases.2018
Author(s)
Okumura M, Ozawa T, Hamana H, Norimatsu Y, Tsuda R, Kobayashi E, Shinoda K, Taki H, Tobe K, Imura J, Sugiyama E, Kishi H, Muraguchi A.
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Journal Title
Eur J Immunol.
Volume: 48
Pages: 1717-1727
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Clonally Expanded Decidual Effector Regulatory T Cells Increase in Late Gestation of Normal Pregnancy, but Not in Preeclampsia, in Humans.2018
Author(s)
Tsuda S, Zhang X, Hamana H, Shima T, Ushijima A, Tsuda K, Muraguchi A, Kishi H, Saito S.
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Journal Title
Front Immunol.
Volume: 9
Pages: 1934
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Introduction of Genetically Modified CD3ζ Improves Proliferation and Persistence of Antigen-Specific CTLs.2018
Author(s)
Miyao K, Terakura S, Okuno S, Julamanee J, Watanabe K, Hamana H, Kishi H, Sakemura R, Koyama D, Goto T, Nishida T, Murata M, Kiyoi H.
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Journal Title
Cancer Immunol Res.
Volume: 6
Pages: 733-744
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of Tumoricidal TCRs from Tumor-Infiltrating Lymphocytes by Single-Cell Analysis.2018
Author(s)
Shitaoka K, Hamana H, Kishi H, Hayakawa Y, Kobayashi E, Sukegawa K, Piao X, Lyu F, Nagata T, Sugiyama D, Nishikawa H, Tanemura A, Katayama I, Murahashi M, Takamatsu Y, Tani K, Ozawa T, Muraguchi A.
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Journal Title
Cancer Immunol Res.
Volume: 6
Pages: 378-388
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Clonally expanded populations of cytotoxic T cell in tumor infiltrated lymphocyte and peripheral blood in endometrial cancer.2018
Author(s)
Tsuda K, Kishi H, Nakashima A, Hamana H, Ushijima A, Tsuda S, Shima T, Shitaoka K, Kobayashi E, Ozawa T, Yoshino O, Saito S.
Organizer
17th Biennial Meeting of the International Gynecologic Cancer Society
Int'l Joint Research
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[Presentation] Clonally expanded populations of cytotoxic T cell in tumor infiltrated lymphocyte and peripheral blood in uterine endometrial cancer.2018
Author(s)
Tsuda K, Kishi H, Nakashima A, Hamana H, Tsuda S, Shima T, Shitaoka K, Kobayashi E, Ozawa T, Muraguchi A, Saito S.
Organizer
第47回日本免疫学会学術集会
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