腫瘍疾患にかかわるマクロファージの探求と解析

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08671
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 國吉 佳奈子 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, プロジェクト助教 (70747881)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福島 清春 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座助教 (00752156)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腫瘍免疫 / マクロファージ / 血管新生

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではB16F1黒色腫に対して抗腫瘍効果を示す新規マクロファージの機能解析と本細胞の活性化を制御している新規遺伝子Tagの解析を目的としている。
自然免疫は様々な感染症や疾患において異物排除や炎症反応を誘導する最初の生体防御システムである。自然免疫を担う細胞であるマクロファージと樹状細胞は高い貪食能を有しており、なかでもマクロファージはM1/M2という2つのサブタイプがあることがわかっている。このマクロファージが疾患特異的に存在するのではないかという観点から研究を進めている。これまでの研究で申請者らは腫瘍増殖抑制能を有しているマクロファージが存在していることが示唆される結果を得ている。
本年度は下記の２点に焦点を当てて解析を進めた。
①このマクロファージが有する機能、さらに腫瘍微小環境を構成する細胞群との相互作用について：このマクロファージが腫瘍内に浸潤することが明らかとなったので、申請者は腫瘍内に浸潤する免疫細胞と非免疫細胞を分取し、細胞間で行われる相互作用について解析するために、シングルセルRNA-Seqによってリガンドレセプター解析を行った。発現パターンごとにクラスタリングを行い、このマクロファージが出すリガンドに反応するレセプターをinvivoにおいて網羅的にノックアウトしさらに解析を行った。
②このマクロファージの成熟化を制御している遺伝子Tag（仮名）と相互作用する分子の同定：遺伝子Tagの発現ベクターを用いて強制発現したタンパク質に結合する分子の網羅的解析を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は新規マクロファージのRNA-Seqを行い、クラスタリングやリガンドレセプター解析によってより深く解析を進めることができた。引き続き新規マクロファージや遺伝子Tagの解析を行っていく。

Strategy for Future Research Activity

今年度の研究では新規マクロファージが腫瘍環境内でどのような作用を有しているかを検討するために、シングルセルRNA-Seqを検討しリガンドレセプター解析を行った。この結果、新規マクロファージと応答関係にある細胞群が存在すること明らかになった。
また本研究で同定したTAGは翻訳後に脂質修sy飾をするタンパク質であり、ターゲットとなる基質タンパク質の局在や動態制御に非常に重要な役割を果たしていることがわかっている。今年度の研究において基質となるタンパク質にどのようなものが含まれるかの検討をTAG発現ベクターを作製しin vitroにて免疫沈降後MASS解析によってTAGの基質の同定を行った。気質として同定できた新規分子はVitroの実験において引き続き検討を重ねていく。さらに遺伝子Tag欠損マウスにて増殖する新規マクロファージの機能についての解析をおこなう。

Causes of Carryover

新規マクロファージによって増殖する腫瘍微小環境構成因子の同定を行い、シングルセルRNA-seq解析を行う。ライブラリの調整を行う試薬が高額なため、金額を調整した。また、解析するためのＲａｗデータを解析する用のソフトウェアやパソコンの購入を行う予定である。