2019 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of molecular mechanism and therapeutic application of humoral tumor immunity based on sulfated-glycosaminoglycan antigens and immunogenomics
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19H01032
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 洋人 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (60446549)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 免疫ゲノミクス / 腫瘍免疫 / 硫酸化糖鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下(1)(2)の研究計画を進めた。
(1)液性腫瘍免疫に注目したシングルセル・免疫ゲノム解析
B細胞腫瘍免疫の本態解明を目的として、様々な臨床がん試料に対するシングルセル解析を開始し、腫瘍を構成する細胞群を詳細にキャラクタライズするとともに浸潤B細胞の可変領域完全長レパトアについての解析を開始した。解析パイプラインの樹立を進め、液性腫瘍免疫の分子メカニズムに関する詳細な解析を始めた。がん治療抗体としての応用可能性を有する機能性ヒト抗体を探索するため、がん特異的免疫グロブリンを順次、網羅的ライブラリとして構築した。また、がん細胞に対する認識性や増殖抑制効果など、抗体ライブラリを用いた機能スクリーニングについての条件検討を進めた。さらに、がん部で特にクローナリティの高い免疫グロブリン等については、タンパク抗原の探索および糖鎖抗原の探索などを進め、興味深い知見が得られている。
(2)抗硫酸化糖鎖抗体の抗原の同定と意義の解析および臨床応用への基盤構築
先行研究によってがん環境では高頻度に抗硫酸化糖鎖抗体が存在していることがわかったが、がん特異的な硫酸化糖鎖構造とその意義については明らかでない。これまでに、さまざまな硫酸基修飾を有する硫酸化糖鎖ライブラリを用いたELISA等のスクリーニングを進め、がん特異的な抗硫酸化糖鎖抗体がどのような構造の糖鎖を認識しているかを探索した。また、ヒトがん組織がから単離された抗硫酸化糖鎖ヒト抗体を用いて臨床検体に対する免疫染色などを進め、がんにおける当該硫酸化糖鎖の分布を解析し、その病理学的意義について検討した。さらに、細胞生物学的実験等によってがん細胞における特異的硫酸化糖鎖の意義の探索等を開始した。
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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
研究計画に沿った研究を推進することができ、当初の計画通りに概ね順調に進展している。
具体的には、臨床がん試料を用いて液性腫瘍免疫に注目したシングルセル・免疫ゲノム解析を進めることができ、腫瘍を構成する細胞群のシングルセルレベルでの詳細な解析を開始し、併せて特に腫瘍浸潤B細胞についてはその可変領域完全長レパトアの解析を進めることができた。解析パイプラインの樹立も進んでおり、液性腫瘍免疫の分子メカニズムに関する解析を始めることができた。免疫ゲノム解析から明らかになった機能性ヒト抗体を探索し、順次、網羅的ライブラリとして構築した。併せて抗体ライブラリを用いた機能スクリーニングについての条件検討を進めた。代表的な免疫グロブリンクローンについては、タンパク抗原の探索および糖鎖抗原の探索などを進め、興味深い知見が得られている。さらに、さまざまな硫酸基修飾を有する硫酸化糖鎖ライブラリを用いたELISA等のスクリーニングを進めることができ、がん特異的な抗硫酸化糖鎖ヒト抗体がどのような構造の糖鎖を認識しているかについての探索を開始することができた。また、免疫染色あるいは細胞生物学的実験等によってがんにおける硫酸化糖鎖抗原の意義の探索等を開始することができた。いずれも興味深い知見が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)液性腫瘍免疫に着目したシングルセルレベルでの免疫ゲノム解析
これまでに樹立された実験プロトコールおよび解析パイプラインを発展させ、継続的に、B細胞腫瘍免疫の本態解明を目的として様々な臨床がん試料に対するシングルセル・トランスクリプトーム解析を行い、併せて腫瘍に浸潤するB細胞のシングルセル・レパトア解析を進める。これらのデータの取得を進めるとともに、重鎖・軽鎖の正確なペアの確定、B細胞の成熟過程(somatic hypermutation)や分化過程(クラススイッチ)等のプロファイリング、がん特異的免疫グロブリンの特定などの具体的な解析を進め、液性腫瘍免疫の分子メカニズムに関する詳細な検討を進める。がん治療抗体としての可能性を有する機能性ヒト抗体を単離・開発するため、免疫ゲノム解析によって明らかになったがん特異的免疫グロブリンを網羅的に発現ライブラリとして構築し、抗体ライブラリを用いた機能スクリーニングの検討を進める。
(2)抗硫酸化糖鎖抗体の抗原構造の探索と意義の研究
上記のがん特異的抗体ライブラリ等を用いて、様々な程度に硫酸基修飾を施した硫酸化糖鎖ライブラリを用いた結合性のスクリーニングなどを進めることによって、がん特異的な抗硫酸化糖鎖抗体が認識する硫酸化糖鎖がん抗原の構造的特性の探索を開始する。ヒトがん組織から単離した抗硫酸化糖鎖ヒト抗体についての病理組織学的検討も継続的に進め、ヒトがんにおける硫酸化糖鎖がん抗原の分布やその病理学的意義について検討する。また細胞生物学的実験等を通して、がん細胞における特異的硫酸化糖鎖の意義の探索を続ける。
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