2021 Fiscal Year Research-status Report
腫瘍由来ミトコンドリアDAMPsの抗腫瘍免疫における機能解析と癌免疫療法への応用
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20K07668
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
和氣 加容子 久留米大学, 付置研究所, 講師 (40649597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 亮 久留米大学, 付置研究所, 教授 (50158177)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | がん免疫 / DAMPｓ / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞死により放出される腫瘍細胞ミトコンドリア由来のN-ホルミルペプチド(FP)はDAMPsとして働き、炎症反応や自然免疫を誘導することが知られている。炎症反応は抗腫瘍免疫に抑制的に作用するが、自然免疫の誘導は腫瘍特異免疫応答を惹起すると考えられている。故に、腫瘍ミトコンドリアFPの抗腫瘍免疫における評価を検討し、制御することで腫瘍内微小環境を変化させ、抗腫瘍免疫を増強する仕組みをマウスモデルを使い確立することを本研究では目指している。
ミトコンドリアDNA遺伝子がタンパク質へと翻訳される際、mitochondrial methionyl-tRNA formyltransferase (Mtfm)により翻訳開始のメチオニンにホルミル化が起こる。前年度では、FP欠損株を得るため、ゲノム編集(CRISPR/Cas9)によりMtfmtノックアウト(KO)腫瘍細胞株をマウスメラノーマ腫瘍細胞B16F10と大腸癌腫瘍細胞Colon-26で樹立した。Mtfmt KO株は野生株と同等な増殖をin vitroで示したが、マウスに皮下移植したところ、いくつかのKO株は早期において増殖抑制の傾向が見られた。KO株間のin vivoでの様態に違いが見られたので、異なるｇRNAを用いて、新たにリンパ腫細胞E.G7-OVAでMtfmt KO株を樹立した。得られたMtfmt KO株４株をマウスに皮下移植すると、すべてのKO株で野生株に比べて腫瘍増殖が抑制された。このことは腫瘍ミトコンドリア由来のFPが腫瘍免疫において抑制的に作用している可能性を示唆している。今後は、がん関連遺伝子の発現変化の網羅的解析やマウス皮下に形成された腫瘍組織を免疫染色により腫瘍組織への浸潤細胞の解析等を行い、腫瘍由来FPの腫瘍微小環境に及ぼす作用を明らかにしていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
FP欠損株を樹立する際、最初に用いた腫瘍細胞から得られたMtfmtノックアウト株のin vivoでの特性を検討する中で、ばらつきが見られたので確定するのが困難であった。その為、ゲノム編集をする際に別のgRNAsを用い、さらに、別のマウス腫瘍細胞株E.G7-OVAでMtfmtノックアウト株を樹立する必要があったので、スケジュールに遅れが生じた。しかし、新たに得られたノックアウト株はin vivoにおいて腫瘍増殖抑制という一様の傾向が見られたので、当初の問題は解決された。よって、これらのノックアウト株を用いて、腫瘍免疫における腫瘍細胞ミトコンドリア由来のN-ホルミルペプチドの役割を検討していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスのリンパ腫瘍細胞株E.G7-OVAでMtfmtノックアウト株を樹立し、得られたノックアウト株はin vivoにおいて腫瘍増殖抑制の傾向が見られた。これらのMtfmtノックアウト株を用いて、抗原特異的な細胞傷害性T細胞の誘導（IFN-gamma ESLISPOTアッセイ）やどのような免疫関連細胞が腫瘍内に浸潤しているかを免疫組織化学染色を行うことで、抗腫瘍免疫における、腫瘍細胞ミトコンドリア由来のN-ホルミルペプチドの役割を検討していく。
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| Causes of Carryover |
最初に樹立したMtfmtノックアウト株の特性を確定するのが困難だったため、新たに腫瘍細胞を用いてノックアウト株を樹立し、特性の確定する必要があったため、当初の予定より、マウスを用いた実験が少なくなったため。
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