2019 Fiscal Year Annual Research Report
脂肪酸代謝から解き明かす骨髄由来免疫抑制細胞の制御メカニズムとがん治療への応用
| Project/Area Number |
19H04049
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
立花 雅史 大阪大学, 薬学研究科, 特任准教授(常勤) (80513449)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 和生 大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授(常勤) (50397741) [Withdrawn]
小山 正平 大阪大学, 医学系研究科, 特任助教 (80767559)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | MDSC / パルミチン酸 / がん免疫 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの検討により、パルミチン酸によるMDSC分化阻害にはTLR (Toll-like receptor)2あるいはFAT (fatty acid translocase; CD36)が重要である可能性を見出している。また、TLR2リガンドを用いた検討により、TLR2を介したMDSC/DC分化制御作用はパルミチン酸特異的である可能性を示唆する知見を得た。
パルミチン酸あるいはステアリン酸添加によって変動する遺伝子発現プロファイルについてRNA-seq解析を実施した結果、いずれの脂肪酸添加においてもほぼ同様の遺伝子発現プロファイル変動を示すことが明らかになった。その中でも、いつくかの遺伝子がパルミチン酸添加により特異的に変動していたことから、これらをMDSC分化に重要な候補因子としてさらなる絞り込みを行っていく。また、パルミチン酸添加後の細胞内の各種代謝産物量について解析を試みたところ、２種類のパルミチン酸代謝物が特徴的な変動を示すことを見出した。得られた候補因子・パスウェイについて、阻害剤などを用いた検討を行い、MDSCの分化に対して負に働く候補因子の同定を行う。
パルミチン酸飼料の摂食によって、in vitroと同様に担がんマウスにおいてもMDSCの減少とDCの増加が起こることを見出している。そこで、MDSCやDCの活性化状態の評価に加えて、T細胞やNK細胞などの数と活性化状態についてもフローサイトメーターを用いて解析する。また、CD36 KOマウスにB16-F10がん細胞を移植し、パルミチン酸飼料を摂食させることで、その抗腫瘍効果におけるCD36の重要性、すなわち脂肪酸取り込み過程の重要性を明らかにする。さらに、抗PD-1抗体治療に抵抗性があるB16-F10担がんマウスに抗PD-1抗体を腹腔内投与し、パルミチン酸飼料摂食との併用効果について評価する。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの検討により、パルミチン酸によるMDSC分化阻害にはTLR2が重要である可能性を見出している。そこで、TLR2ノックアウト(KO)マウス骨髄細胞からMDSCを分化誘導し、パルミチン酸を添加したところ、TLR2 KOマウスではパルミチン酸によるMDSC分化阻害効果が減弱する可能性を見出した。また、TLR2リガンドであるリポタイコ酸やPam3CSK4をMDSC分化誘導系に添加したところ、MDSC分化阻害効果は認められなかったことから、TLR2を介したMDSC/DC分化制御作用はパルミチン酸特異的である可能性が示唆された。
パルミチン酸あるいはステアリン酸添加によって変動する遺伝子発現プロファイルについてRNA-seq解析を実施した。その結果、パルミチン酸あるいはステアリン酸添加により、ほぼ同様の遺伝子発現プロファイル変動を示すことが明らかになった。その中でも、いつくかの遺伝子がパルミチン酸添加により特異的に変動していたことから、MDSC分化に重要な候補因子として現在解析を進めている。
また、細胞質内に取り込まれた飽和脂肪酸はリン脂質やセラミドの合成に利用されることから、パルミチン酸添加後の各種代謝産物量について解析を試みたところ、２種類のパルミチン酸代謝物が特徴的な変動を示すことを見出した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
RNA-seq解析から絞り込んだ候補因子について、がん患者のゲノム・エピゲノム・トランスクリプトーム情報が包括されているTCGA (The Cancer Genome Atlas)を用い、候補因子の臨床における重要性を精査しつつ、さらなる絞り込みを行っていく。得られた候補因子・パスウェイについて、阻害剤などを用いた検討を行い、MDSCの分化に対して負に働く候補因子の同定を行う。
脂肪酸取り込みトランスポーターとして知られているCD36の阻害剤であるSulfosuccinimidyl oleate (SSO)を用いた検討により、脂肪酸の取り込み過程が必須であることを見出している。そこで、CD36 KOマウスを用い、MDSCを分化誘導しパルミチン酸の作用が認められるかを明らかにする。また、CD36 KOマウスにB16-F10がん細胞を移植し、パルミチン酸飼料を摂食させることで、その抗腫瘍効果におけるCD36の重要性、すなわち脂肪酸取り込み過程の重要性を明らかにする。
パルミチン酸飼料の摂食によって、in vitroと同様に担がんマウスにおいてもMDSCの減少とDCの増加が起こることを見出している。そこで、MDSCやDCの活性化状態の評価に加えて、T細胞やNK細胞などの数と活性化状態についてもフローサイトメーターを用いて解析する。
抗PD-1抗体治療に抵抗性があるB16-F10担がんマウスに抗PD-1抗体を腹腔内投与し、パルミチン酸飼料摂食との併用効果について評価する。また、別のがん細胞を用いた検討も行い、パルミチン酸飼料摂食による抗腫瘍効果が普遍的なものであるかを明らかにする。
|
