2020 Fiscal Year Research-status Report

CD103+樹状細胞の腫瘍局在促進による抗腫瘍免疫増強

Research Project

Project/Area Number	18K14598
Research Institution	Osaka Ohtani University
Principal Investigator	守屋大樹大阪大谷大学, 薬学部, 助教 (30759759)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	CD103+樹状細胞 / KikGRマウス / 腫瘍免疫 / KikGR / フローサイトメトリー
Outline of Annual Research Achievements	腫瘍浸潤CD103+樹状細胞 (DC)の中には、リンパ節に移行し、抗原提示により細胞傷害性T 細胞(CTL)を誘導する細胞に加え、腫瘍に留まりCTLに抗原提示をする細胞も存在することが示唆されている。本研究は腫瘍に「留まる」細胞が利用する分子メカニズムを解明し、留まる分子を利用したCD103+DCの腫瘍局在促進により抗腫瘍CTLへの抗原提示促進を試みることを目的としている。紫色光照射により緑(KikGR-Green)から赤(KikGR-Red)に変換する光変換タンパク質KikGRを全細胞が発現するKikGRマウスを用い、昨年度までに研究内に72時間以上腫瘍内に留まるCD103+DCが一定数存在することを明らかにしている。そして、シングルセル遺伝子発現解析を実施し、腫瘍内に24時間留まったKikGR-Red CD103+DCに特徴的に発現する遺伝子の抽出を試みたが、特徴的な分子の抽出に至らなかった。 CTLは腫瘍内ではCD103+DCに加えてCD103-DCやマクロファージなど様々な細胞と相互作用することが報告されている。このため、腫瘍内に浸潤するミエロイド系細胞に解析対象を広げ、腫瘍に留まる細胞の停留抑制や促進による、CTLの局在増強を試みることとした。まずは標的とする細胞を決定するため、腫瘍内に留まる細胞数について解析した。KikGRマウスに接種した腫瘍に紫色光照射し、24時間後にフローサイトメトリーにて腫瘍内に存在する細胞を解析した。腫瘍1gあたりのKikGR-Red細胞数 (x10^4)は好中球 : 51, マクロファージ : 32, CD103-DC : 18, 単球由来DC : 13, CD103+DC : 0.5であり、解析したCD103+DC以外のミエロイド系細胞はいずれもCD103+DCと比較して20倍以上の細胞が腫瘍内に留まっていることが明らかとなった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 腫瘍に「留まる」細胞についての解析対象をCD103+DCからミエロイド系細胞に拡大したため。しかしながら解析に使用する単細胞遺伝子発現解析の結果は既に取得しているものを使用する予定であり、抗体染色やフローサイトメトリーによる解析に必要な手技は習得済みである。
Strategy for Future Research Activity	一昨年度実施した単細胞遺伝子発現解析はKikGRマウスに形成した腫瘍に24時間留まったKikGR Redリンパ球および光照射後に腫瘍内に浸潤したKikGR-Greenリンパ球で行なっている。前年度の解析から、マクロファージ、CD103-DC、単球由来DCは解析するのに十分な細胞数が腫瘍内に留まっていることが明らかとなったため、これらの細胞に関して一昨年前に得たKikGR-RedとKikGR-Greenの遺伝子発現データを利用した比較解析を行う。そして腫瘍に留まる細胞、あるいは新たに浸潤する細胞に特徴的に発現する遺伝子（特にケモカイン受容体やインテグリン分子を想定）を絞り込む。その後、各細胞における選出した分子のタンパク質発現解析を行う。各細胞で高発現の認められた分子に対して、中和抗体やアンタゴニストによるブロッキングやケモカインの腫瘍内投与を試み、停留阻害や促進を行なった際のCTLの腫瘍内浸潤数を指標にCTLの腫瘍内浸潤促進に有効な方法を見出す。
Causes of Carryover	新型コロナウイルス感染拡大対策のため、研究計画の変更があったため。また、解析対象となる細胞集団を変更したため、研究に使用する抗体や阻害剤の購入を次年度に変更したため