2017 Fiscal Year Annual Research Report
The signaling mechanism of immune mediator lactic acid secreted from cancer
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16H04703
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| Research Institution | Osaka International Cancer Institute |
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Principal Investigator |
井上 徳光 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), 研究所, 総括研究員(腫瘍免疫学部門長) (80252708)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤澤 隆 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), 研究所, 主任研究員 (80359299)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 癌 / がん微小環境 / 乳酸 / 免疫制御 / プロトン / IL23 / IL17 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、世界に先駆けて、単なる解糖系の終末代謝産物であると考えられていたがんから放出される乳酸が、がん周囲の異常な免疫環境を形成するのに関与する事を発見した。本研究では、骨髄系細胞やマクロファージに対する乳酸による4つのシグナル経路を解明する事を目的として研究をスタートした。すなわち、乳酸イオンによる (1) IL-23 産生依存的及び (2)非依存的IL-17産生誘導による炎症誘導経路と、乳酸とともに放出されるプロトンによる (3)免疫抑制と (4) Histone H3 のアセチル化誘導の２つのプロトンシグナル経路の分子機構を解明する。前述した目的を達成する為に、乳酸によるIL17産生及びT細胞増殖抑制に関わる機能を抑制する抗体作成を試みた。現在、免疫動物としてハムスターを利用して、これらのハイブリドーマのスクリーニングを精力的に行い、いくつかの候補抗体を同定している。同時に、免疫源としてヒト細胞に変更して、抗体スクリーニングも開始する。また、平成29年度は、Histone H3のアセチル化誘導の分子メカニズムを解析する中で、プロトンシグナルと乳酸シグナルによるアセチル化誘導の分子メカニズムが異なることが明らかになったので、平成30年度は、エピゲノム解析をさらに進め、乳酸シグナルとプロトンシグナルのそれぞれの分子メカニズムを明らかにし、論文投稿を目指す。臨床的な乳酸及びWarburg効果と腫瘍浸潤マクロファージとの関連性との共同研究も岐阜大学医学部耳鼻咽喉科と進める。
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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
平成29年度は、乳酸処理をした脾臓細胞または骨髄細胞由来マクロファージを免疫源として、乳酸シグナルのうち、乳酸によるIL-17産生増強あるいはT細胞の増殖抑制を誘導する因子に対するモノクローナル抗体のハイブリドーマの作成を行った。ウサギミエローマ細胞は、効率がよくなく、良い抗体が得られなかったため、免疫動物をハムスターに変更してスクリーニングを行なった。現在、いくつかの候補抗体が得られているので、さらに詳細な解析を進める。また、抗原として、新たにヒト免疫細胞を採用することを考えている。それにより、モノクローナル抗体としてマウスシステムを使用することができるため、より有力な抗体をスクリーニングできる事や、患者検体を使った研究に移行しやすいこともあり、同時進行で進めることを検討している。
今年度は、乳酸によるHistone H3のアセチル化誘導の研究も押し進めた。その結果、Histone H3のアセチル化誘導は、乳酸イオンとプロトンが異なる誘導機構が関わっていることが明らかとなった。それゆえ、平成29年度中に論文を投稿するつもりであったができなかったが、さらにそのメカニズムを解明し、その興味深い知見を加え、より良い論文を目指し、平成30年度での論文投稿を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
乳酸シグナルのうち、乳酸によるIL-17産生増強あるいはT細胞の増殖抑制を誘導する因子に対する抗体のスクリーニングを、既に確立した系を利用して行ない、前者に対するいくつかの候補抗体を明らかにしてきている。そこで、それらの抗体を精製し、ターゲットタンパク質の同定、メカニズムの解析を行う。また、臨床検体を用いた研究へ発展させるために、ヒトの免疫細胞を免疫源とした研究を同時進行で進める予定である。そのために、CD4陽性T細胞からのIL-17産生を誘導できる系を樹立し、マウスのシステムを利用して抗体スクリーニングを行いたい。平成29年度の研究で、乳酸によるHistone H3のアセチル化誘導のシグナル経路が、プロトンシグナルと乳酸イオンシグナルで異なることが明らかとなった。そこで、細胞株を利用したシステムを用いて、今回、購入したNEPA21を用いて遺伝子導入を行い、HDACやヒストンアセチル化酵素などのアセチル化と関連する様々な候補分子をスクリーニングする事により、乳酸によるHistone H3のアセチル化誘導の分子機構を明らかにしたい。
また、頭頚部癌は、乳酸濃度の高い腫瘍である事が他のグループや岐阜大学の共同研究者らが報告しており、予後との相関が指摘されている。そこで、乳酸と頭頚部癌における免疫細胞との関連、診断方法をさらに岐阜大学と共同で明らかにしていきたい。
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[Presentation] Establishment of a comprehensive complement examination system for complement-related diseases by the Japanese Association for Complement Research (JACR)2017
Author(s)
Hidaka, Y., Inoue, N., Ohtsuka, Y., Sawai, T., Miyata, T., Ohsawa, I., Ohtani, K., Okada, H., Kinoshita, T., Sekine, H., Tsukamoto, H., Nakao, M., Mizuno, M., Murakami, Y., Horiuchi, T., Wakamiya, N.
Organizer
6th International Conference "HUS & related diseases"
Int'l Joint Research
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[Presentation] Establishment of a comprehensive complement examination system for complement-related diseases by the Japanese Association for Complement Research (JACR)2017
Author(s)
Hidaka, Y., Inoue, N., Ohtsuka, Y., Sawai, T., Miyata, T., Ohsawa, I., Ohtani, K., Okada, H., Kinoshita, T., Sekine, H., Tsukamoto, H., Nakao, M., Mizuno, M., Murakami, Y., Horiuchi, T., Wakamiya, N.
Organizer
16th European Meeting on Complement in Human Disease
Int'l Joint Research
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