2018 Fiscal Year Research-status Report
Comprehensive study on IL-27, one of the IL-12 family cytokines, aiming at its clinical application for cancer immunotherapy
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18K07333
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
徐 明利 東京医科大学, 医学部, 客員講師 (80597964)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
善本 隆之 東京医科大学, 医学部, 教授 (80202406)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | IL-27 / 抗腫瘍作用 / がん治療応用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、IL-27を用いた新しい有効ながん治療法の確立とその臨床応用を目指し、以下の4点、 (1) がん治療の妨げに繋がると懸念される骨髄由来免疫抑制細胞への効果、(2) 抑制性分子の発現増強の影響、(3) がん幹細胞の活性化の可能性、 (4) DCワクチン療法への応用の可能性について明らかにしてゆく。
我々は、最近IL-27が造血幹細胞に直接作用することを見出したので、がん幹細胞の活性化の可能性やその結果、腫瘍増殖の促進の可能性が指摘されている。そこで、今年度は、 (3)のこれらの点について、慢性骨髄性白血病（CML）の原因融合遺伝子BCR-ABLをGFPとバイシストロニックに骨髄造血幹細胞にレトロウイルスで感染・発現させ、放射線照射したマウスに移植し発症させるCMLマウスモデルを用いて検討した。その際、内在性および外来性のIL-27の効果を調べるために、 IL-27のレセプターのサブユニットの1つWSX-1とIL-27のサブユニットの1つEBI3、さらに、IL-27を高発現するトランスジェニックマウス（IL-27-Tg）を用いた。その結果、まず、WSX-1欠損マウスでは、野生型マウスに比べ、末梢血や脾臓、骨髄でのミエロイド系細胞割合や脾腫が増悪化され、CMLの発症が促進される傾向であった。一方、IL-27-Tgマウスでは、これらのミエロイド系細胞の割合や脾腫が軽減され、CMLの発症が抑制された。さらに、EBI3欠損マウスでは、CMLの発症が促進される傾向にあった。その作用機序としては、脾臓内でIL-27により活性化した細胞傷害性CD107a+CD8+T細胞の割合が増加し、GFP+BCR-ABL+細胞の割合がアポトーシスにより減少する傾向が見られた。以上の結果より、IL-27はBCR-ABL+CMLがん幹細胞の増殖を抑制する傾向にあることが示唆され、現在も検討中である。
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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
慢性骨髄性白血病のマウスモデルを用いて、IL-27の興味深い役割が明らかになりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策としては、これまでの検討をさらに進めると共に、さらに、(1) がん治療の妨げに繋がると懸念される骨髄由来免疫抑制細胞(MDSC)へのIL-27の効果と、(2) IL-27による抑制性免疫チェックポイント分子PD-L1の発現増強の影響について検討する。
(1) まず、IL-27のin vivoでのMDSCへの効果を調べるため、IL-27発現ベクターを遺伝子導入したメラノーマ腫瘍B16F10をマウスに植えて、腫瘍内に浸潤したMDSCの割合と細胞数をFACSで解析する。次に、そのMDSCを、抗CD11b抗体とAutoMACS Proで精製後、卵白アルブミン(OVA)特異的なT細胞受容体のOT-Iマウス由来のCD8+T細胞の抗原特異的増殖への効果を、3H-thymidineの細胞内への取り込みで定量する。次に、マウス骨髄細胞をGM-CSF+G-CSF+IL-13存在下で培養しMDSCを分化誘導する培養系にIL-27を加え、in vitroでのMDSCへの分化抑制効果を明らかにする。
(2) IL-27はPD-L1発現を増強すると既に報告があるので、 IL-27発現ベクターを遺伝子導入したメラノーマ腫瘍B16F10を用いて腫瘍微小環境内でのPD-L1発現への影響を検討する。まず、IL-27発現B16F10を植えたマウスと、コントロール腫瘍を植えたマウスを比較し、腫瘍内に浸潤しているミエロイド系細胞でのPD-L1の発現をFACS解析、およびCD11+細胞を精製しリアルタイムRT-PCR解析により検討する。次に、抗PD-L1中和抗体を投与し、腫瘍増殖への影響を調べる。以上の検討より、IL-27は、腫瘍微小環境内でもPD-L1発現を増強し、その結果IL-27の抗腫瘍免疫効果を抑制している可能性が考えられるが、その際は、PD-L1に対する抗体との併用療法が有効と期待される。
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| Causes of Carryover |
端数をピッタリ合わすことが難しいため、次年度使用額が生じた。次年度請求額と合わせて、消耗品の購入に充てる。
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[Journal Article] Protective effects against tumors and infection by IL-27 through promotion of expansion and differentiation of hematopoietic stem cells into myeloid progenitors.2018
Author(s)
Orii N, Mizoguchi I, Chiba Y, Hasegawa H, Ohashi M, Xu M, Nagai T, Ochiai M, Mochizuki Y, Owaki T, Yoshimoto T.
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Journal Title
Oncoimmunology
Volume: 7(5)
Pages: e1421892
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Regulation of myelopoiesis by proinflammatory cytokines in infectious diseases.2018
Author(s)
Chiba Y, Mizoguchi I, Hasegawa H, Ohashi M, Orii N, Nagai T, Sugahara M, Miyamoto Y, Xu M, Owaki T, Yoshimoto T.
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Journal Title
Cell. Mol. Life Sci.
Volume: 75(8)
Pages: 1363-1376
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Protective role for IL-27 in the development of mouse chronic myeloid leukemia model.2018
Author(s)
Orii, N., Mizoguchi, I., Chiba, Y., Hasegawa, H., Xu, M., Ochiai, N., Mochizuki, Y., Owaki, T., and Yoshimoto, T.
Organizer
The 45th NATITO CONFERENCE ON Immunological and Molecular Bases for Cancer Immunotherapy
Int'l Joint Research
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[Presentation] Antitumor effects of IL-27 against a mouse chronic myeloid leukemia (CML) model.2018
Author(s)
Orii, N., Hasegawa, H., Xu, M., Mizoguchi, I., Yoshida, H., and Yoshimoto, T.
Organizer
第182回東京医科大学医学会総会
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[Presentation] Antitumor effects of IL-27 against a mouse chronic myeloid leukemia model.2018
Author(s)
Orii, N., Hasegawa, H., Xu, M., Mizoguchi, I., Yoshida, H., and Yoshimoto, T.
Organizer
第47回日本免疫学会総会・学術集会
