2020 Fiscal Year Annual Research Report
痛みストレスによる腫瘍免疫増悪化と脳内報酬系亢進による免疫回復機構の解析
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18H02900
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| Research Institution | Hoshi University |
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Principal Investigator |
成田 年 星薬科大学, 薬学部, 教授 (40318613)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ストレス / CRH / HPA axis / 腫瘍免疫 / リンパ球 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、特定脳神経操作技術を応用し、脳内ストレス応答性神経の人為的活動制御によるがん病態下における脳-末梢免疫連関機構について解析を行った。ストレス応答性神経系である視床下部室傍核コルチコトロピン放出ホルモン (CRH) 神経の特異的活動操作は、前年度までにセットアップを完了していた薬理遺伝学的手法の応用により、CRH-Cre マウスの視床下部室傍核領域に、Cre 発現細胞特異的に活性化型遺伝子改変受容体 (hM3Dq) の発現誘導が可能な AAV-FLEX ベクターを感染させ、適正用量の clozapine N-oxide (CNO) の投与により行った。このマウスを用いてマウス由来肺がん細胞およびメラノーマ細胞を移植したがんモデルマウスを作製し、視床下部室傍核 CRH 神経の活性化によるがんの進行への影響について検討を行ったところ、血中ストレスホルモン濃度の増加を伴った著明な腫瘍肥大が認められた。このような条件下、視床下部室傍核 CRH 神経の活性化による末梢免疫の変化について解析を行ったところ、脾臓リンパ球の減少が認められた。この視床下部室傍核 CRH 神経の賦活による脾臓リンパ球の減少は、腫瘍体積および血中ストレスホルモン濃度と負の相関が認められた。さらに、脾臓リンパ球の質的変化について解析を試みたところ、視床下部室傍核 CRH 神経の活性化により、細胞分化・活性化マーカーの発現低下および免疫チェックポイント関連抑制性分子の増加が認められた。視床下部室傍核は、末梢の免疫応答制御を担う重要な脳領域であることから、今後は、視床下部室傍核内におけるがん病態感受性細胞の同定やこの細胞を起始核としたがん病態を支配する遠心性機構についても紐解いていく必要がある。
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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
コロナ禍であったが、昨年度までに、遺伝子改変マウスの用意やAAV ベクターを用いた脳内局所微量注入法の習得、薬理遺伝学的手法を応用した特定脳神経操作技術法など、研究を遂行するための技術セットアップを行うことができていたため、本年度の研究をスムーズに遂行することができた。また、動物の移植モデル作製をはじめ、血液サンプルを用いた生化学的解析やFACSを用いた免疫細胞の分取技法などの解析方法の技術確立も完遂できていたため、計画通りに研究成果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果として、がん病態下における脳-末梢免疫連関機構の一端として、ストレス応答性である視床下部室傍核 CRH 神経の賦活によりがんの進行にドライブがかかる一方、脳内報酬系の賦活によりがんの進行の抑制が認められることを明らかにした。さらには、これらの神経系の活性変化により、末梢の免疫システムが量的あるいは質的に影響を受け、生体の抗腫瘍免疫システムが中枢神経により制御されていることを見出した。最終年度は、がんの進行過程における “末梢-脳-末梢” 免疫連関機構の中核を担う “がん増幅脳内ネットワーク” の探索を試みる目的で、遺伝子改変技術を応答して、担がん状態下において活性化する “がん病態感受性視床下部細胞群”をFACS法に従って抽出し、それらの細胞群の器質および機能変容を多角的に解析する。特に、室傍核神経はヘテロジェネイティーがあるため、細胞のサブポピュレーションを分類する。さらには、光遺伝学・薬理遺伝学的手法などを応用することで、特定した “がん病態感受性視床下部細胞群”の人為的細胞活動制御を行うことで、がん病態に影響を及ぼす二次リンパ器官等における免疫細胞のポピュレーションの変化や質的変化などを解析していく。
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