2014 Fiscal Year Research-status Report
アジュバント機能が包含された人工タンパク質抗原を用いたがんワクチンの開発
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26430172
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
伊藤 正紀 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (80297366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 定 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (50192323)
小井戸 薫雄 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (70266617)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | TLR-4 / 抗原提示細胞 / 細胞性免疫 / MolCraft / OVA (ovalbumin) / 人工タンパク質抗原 / 人工抗原 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アジュバントの機能は、抗原の取り込みを促進する物理アジュバント機能と、抗原提示細胞の成熟を促す信号アジュバントの機能に大きく分ける事ができる。我々は、「MHC class Iエピトープ」、「class IIエピトープ」と「構造支持配列」を組合わせ的に重合することで、従来使用されているアルミニウム塩やオイルアジュバントを使用せずに細胞性免疫を誘導できる人工抗原の作製法に成功している。すなわち、タンパク質の構造を最適化する事で、物理アジュバント機能を抗原自身に賦与できる事を明らかにした。（平成22年度～平成23年度、挑戦的萌芽研究、機能的ペプチド配列から構成される人工蛋白質を用いた腫瘍免疫法の開発）(PLoS One.2014; 9(10):e110425)
本課題では、この研究をさらに発展させ、物理アジュバント機能に加えて、信号アジュバント機能をも包含した人工タンパク質抗原を創製し、それ単独で腫瘍免疫を強力に誘導するがんワクチンの開発を目指している。
H26年度は、独自に開発した人工タンパク質創製システムMolCraft法を用いて、モデル抗原としてOVA (ovalbumin)を用い、TLR-4アゴニスト・リガンド・モチーフ、MHC class I、class IIエピトープ、αヘリックス構造形成配列を組合わせ的に結合し、これらのモチーフが、様々な組合せ、様々な長さに結合した人工タンパク質ライブラリーを作製した。次に、TLR-4を介してNFkBシグナルを活性化し、抗原提示細胞を成熟化させる能力をもつ人工タンパク質を選抜した。その結果、TLR-4シグナル伝達経路を活性化する人工タンパク質抗原を取得する事に成功した。H27年度は、マウス実験により、人工タンパク質抗原がin vivoにおいても信号アジュバント機能を発揮できるか検証する。さらに、腫瘍抗原にこの技術の応用展開を目指す。
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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
これまでにOVA(ovalbumin)をモデル抗原として、抗原の取り込みを促進する物理アジュバント機能を有する人工抗原 (F37A)を作製している。(PLoS One.2014; 9(10):e110425) 本課題では、物理アジュバント機能に加えて、抗原提示細胞の成熟を促す信号アジュバント機能を有する人工抗原の創製を目指している。まず始めに、TRL-4アゴニスト・リガンド・モチーフとして、Shanmugam A.(PLoS ONE 2012 7(2): e30839)らが報告しているモチーフを用い、これらのモチーフが様々な数、様々な組合せで結合した人工タンパク質ライブラリーを作製した。HEKBlue (Invivogen, hTLR-4)を用いて、TLR-4に結合し、NFkBシグナル伝達経路を活性化する人工抗原をin vitroでスクリーニングした。その結果、複数の陽性クローンを得た。人工タンパク質抗原の構造とTLR-4活性化能との間の関連および、抗原のTLR-4活性化メカニズムは、未だ不明であるが、LPS(lipopolysaccharide)用いずに、タンパク質抗原のみで、TLR-4を活性化する事が可能である事を実証できた。研究は、当初の計画通りに進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
H26年度、TLR-4アゴニスト・リガンド・モチーフを組込んだ抗原から、TLR-4活性化能を持つ人工タンパク質抗原を創製する事ができた。今後は、マウスを用いたin vivo実験で、得られた抗原が、抗原提示機能と抗原提示細胞の成熟化機能の、両方の機能を備えている事を確認する。
創製された人工抗原の抗原提示細胞成熟化機能に、TLR-4が必須である事を、TLR-4ノックアウトマウスを用いて明らかにする。
抗原添加により抗原提示細胞から産生されるサイトカインを測定し、MyD88経路、TRIF/TRAF経路などのTLR-4のシグナル伝達経路を解析し、LPS(lipopolysaccharide)やMPL(monophosphoryl lipid A)と人工抗原の抗原提示細胞の成熟化機能の相違を調べ、人工抗原のTLR-4活性化メカニズムを解明する。
モデル抗原で得られた結果を基に、腫瘍抗原、ウイルス抗原などに本技術の応用展開を目指して行く。
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| Causes of Carryover |
購入予定試薬が海外からの輸入であることから、本年度内の納品が不可能である事が判明したため、本年度内の購入を断念した。このために、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度分と合わせ、購入予定試薬の購入にあてる。
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