2018 Fiscal Year Annual Research Report
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18H02368
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| Research Institution | Central Institute for Experimental Animals |
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Principal Investigator |
高橋 武司 公益財団法人実験動物中央研究所, 実験動物研究部, 室長 (80335215)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉井 恵一 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん幹細胞研究部, 部長 (40509262)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ヒト化マウス / Fc受容体 / 自然免疫 / マクロファージ / 抗体医薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自然免疫系に関連する分子であるFcgR（IgG受容体）を欠損する超免疫不全NOGマウスを作製した(NOG-FcRKO)。本マウスではｘ線照射後にヒト造血幹細胞を移植すると通常のNOGマウスと比較してヒト血液細胞の発生分化の効率が高かった。また、正常ヒト末梢血を移植した実験においてもNOG-FcRKOマウスはヒト細胞の生着性がNOGマウスに比べて優れていた。
NOGマウス及びNOG-FcRKOマウスにヒトがん細胞であるCD20陽性Daudi細胞を移植し、抗CD20抗体（リツキシマブ）を投与するとNOGマウスではDaudi細胞由来の腫瘍形成がリツキシマブにより妨げられるのに対して、NOG-FcRでは抗体投与群とコントロール抗体投与群で差が認められなった。このことはマウスに残存するマクロファージによる食作用を排除することが可能になったことを示唆している。
NOG-IL-15TgではヒトNK細胞が長期生着でき、抗体依存性細胞傷害活性（ADCC)により腫瘍が拒絶されるが、NOG背景下では抗体投与のみで腫瘍の退縮が認められ、マウス内在性のマクロファージに起因すると考えられた。我々はNOG-IL-15TgマウスとNOG-FcRKOマウスを交配することによってNOG-IL-15Tg/FcRKOマウスを作製した。このマウスではヒトNK細胞と抗体投与群のみで腫瘍の退縮が認められた。
またNOG-FcRKOマウスを免疫チェックポイント阻害剤の活性評価に使用できるかをテストしたところ、ヒト化NOGマウスでは抗PD-1抗体の投与によりヒトT細胞の除去が誘導されたのに対してNOG-FcRKOマウスでは誘導されず、ヒトT細胞は長期維持された。また頭頚部がん由来の扁平上皮癌細胞株を用いた実験では腫瘍の拒絶がNOG-FcRで惹起された。
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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
抗体受容体であるFcRを欠損させたマウスでヒト細胞の生着性が亢進することは予想外であり、マウス自然免疫系がヒト細胞の生着性に関与していることが示唆された。
ヒト化マウスにおいて抗体医薬品の活性検定が行われるケースが創薬の現場で増えつつあるが、このような実験を行うためには、ヒト細胞特異的かつ抗体投与特異的に惹起されるin vivo実験系の構築が重要である。従来はマウスマクロファージと投与抗体が相互作用するために得られた結果がヒト細胞に起因するのかマウス細胞に起因するのかが明瞭ではなかった。NOG-FcRKOマウスの作製によりヒト細胞特異的かつ抗体投与特異的なin vivo細胞傷害試験が可能となり創薬現場で利用されると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
NOG-FcRKOマウスは抗体医薬品の開発に重要な基盤ツールとなることが予測されるため、従来、申請者らが開発を進めていた次世代NOGマウスと呼ばれるマウス群(NOG-GM-CSF/IL-3Tgマウス、NOG-IL-6Tgマウスなど）と交配を行う。これらのマウスではNOGマウスでは分化しない多様なヒト細胞が発生するため、多岐にわたる抗体医薬品の開発に対応できると考えられる。
NOG-FcRKOマウスを用いて、いくつかの異なる抗体医薬品とヒト腫瘍細胞の組み合わせを検討し、有用性、汎用性を検討する。
自然免疫系に関連する遺伝子のうち、マウスがヒト細胞を他者として認識するために必要な分子をスクリーニングする。これらには補体関連分子、cタイプレクチン受容体(CLR)などを含み、CLRについてはFc融合タンパク質の形で13種類の分子を作成済みである。
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