MFG-E8による制御性B細胞を介した腫瘍免疫回避機構の解明と大腸癌治療への応用

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09383
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 川島 耕作 島根大学, 医学部, 講師 (10609267)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石原 俊治 島根大学, 医学部, 准教授 (80263531)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: MFG-E8 / 制御性B細胞（Breg） / 腫瘍免疫 / 大腸癌治療

Outline of Annual Research Achievements

MFG-E8 KO マウスから分離した免疫担当細胞を用いて、Breg の分化・誘導に関する検討を中心におこなった。 MFG-E8 KO マウス(C57BL/6 background)は、島根大学の動物実験専門委員会の許可、DNA 組み 換え実験の許可を得て、理化学研究所を通じて既に入手済みである。野生型（WT）および KO マウスから脾臓、MLN を摘出し、FACS によって Breg（CD1dhiCD19hi）の頻度解析をおこなった。また、脾臓と MLN から分離した CD19 陽性細胞を培養し CpG DNA（Breg）で刺激後の Breg の頻度および IL-10 産生を FACS と EIA で評価 した。。
本検討から、KO マウスのMLNから分離したBregの総数はWTに比べて低いことが明らかとなった。また、KOマウスから分離したB細胞をin vitroでCpG DNAで刺激した場合には、Breg（CD1dhiCD19hi）の誘導率が低く、IL-10産生能も低下していた。以上の結果は、MFG-E8の欠損がB細胞のBregへの分化や誘導を低下させること、同時にBreg のIL-10産生を介した免疫制御機能にも影響を与える可能性を示唆するものである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実績の概要で述べたように、平成29年度はMFG-E8 KOマウスから分離した免疫担当細胞を用いたin vitroの系で、Breg の分化・誘導に関する検討を中心におこなった。当初の予定では、平成29年度の後半から大腸発癌過程における MFG-E8 の腫瘍免疫への関与に関する検討をおこなう予定としていた。具体的にはKOおよびWTマウスを用いて大腸癌モデルを作成することとしていた。しかし、①Breg の分化・誘導におけるMFG-E8 の関与に関するin vitroの実験に予想以上に時間を費やしたこと（結果のの再現性を確認するのに時間を要した）、②MFG-E8 KOマウスの繁殖が予定通りに進まず、大腸癌モデル作成までに至らなかったことなどが原因であったと考えている。

Strategy for Future Research Activity

平成30年に入り、MFG-E8 KOマウスの繁殖が順調となり、実験に用いることができるマウスの確保が可能となってきたので以下の実験を遂行していく。
I. 大腸癌モデルの作成
Colitic cancer および sporadic cancer モデルの 2 種類を既報に基づいて作成する。7 週齢の WT および MFG-E8 KO に対して、AOM（1mg/kg）と1.5-2.5% DSS の反復投与により炎症性大腸癌モデル（colitic cancer model; ①）、AOMのみを 7 日ごとに 6 回反復投与し約 30 週後に形成される 散発性大腸癌モデル（sporadic cancer model; ②）を作成する。大腸を摘出後にホルマリン固定 し、形成された腫瘍をメチレンブルーで染色した標本で腫瘍の個数および大きさを評価する。
II. 大腸発癌過程における MFG-E8 の腫瘍免疫への関与に関する検討
Rag2 マウスと MFG-E8 KO あるいは WT と交配させたマウスを樹立する（A. Rag2 x WT 、B. Rag2 x MFG-E8 KO）。樹立したマウスに①および②の大腸癌モデルを作成し、形成された腫瘍を実態顕微鏡下で 観察し、腫瘍の個数および大きさを評価する。Rag2 マウスは T、B、NKT 細胞を欠失したマウスであり、癌発生あるいは癌浸潤過程において、腫瘍免疫が誘導されないと考えられる。Rag2 x MFG-E8 (KO)マウスで Rag2 x WT に比べて腫瘍発生あるいは増殖が抑制すされれば、MFG-E8 が 個体の腫瘍免疫抑制を介して腫瘍発生に関わることが検証できる。

Causes of Carryover

平成29年度については、Breg の分化・誘導におけるMFG-E8 の関与についてのin vitroの実験が中心となり、使用した経費の多くは、細胞分離や培養系、各種抗体などの消耗品に用いた。また、本研究と関連する免疫学的な知識などの情報収集のために学会参加をして費用を使用した。本来、MFG-E8 KOマウスの繁殖が順調に進んでいれば、Rag2マウスを購入し、大腸癌モデル作成およびその免疫学的背景を詳細に検討する予定であっったが、この部分の実験が進まなかったことで、予定していた実験費用を次年度へ繰り越すこととなった。