ES細胞からの樹状細胞分化誘導法とジーントラップ法を用いた樹状細胞機能分子の解析

• 研究課題/領域番号: 14657082
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 免疫学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 西村 泰治 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (10156119)
• 研究分担者: 入江 厚 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助手 (30250343) ; 千住 覚 熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 助教授 (50274709)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2002年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: ES細胞 / 樹状細胞 / 分化誘導 / 遺伝子改変 / ジーンサイレンシング / Th細胞 / 遺伝子トラップ / Cre-Loxシステム / 遺伝子の標的置換 / Cre-Lox / T細胞

研究概要

我々は、遺伝子改変により樹状細胞に抗原と種々の免疫制御分子を同時に発現させ、これを生体に投与することにより、抗原特異的に免疫応答を制御する方法の開発をめざしている。遺伝子改変の方法としては、ES細胞に対して遺伝子導入を行い、これをin vitroで樹状細胞へ分化させる方法を用いる。この方法には、ES細胞が遺伝子の発現を不活性化する(ジーンサイレンシング)強い活性を持つために、外来遺伝子を染色体DNAにランダムに挿入した場合、遺伝子導入ES細胞を未分化状態で維持している間に導入遺伝子の発現が不活化されてしまう、という問題がある。そこで、遺伝子トラップES細胞クローンへの遺伝子標的導入により、この問題を解決することを試みた。LacZ遺伝子をマーカー遺伝子として遺伝子トラップを行ったES細胞クローンのライブラリーにおいて、分化前のES細胞と分化後の樹状細胞のLacZ活性を測定し、樹状細胞において高いレベルのLacZ活性を発現するES細胞クローンを選択した。遺伝子トラップES細胞クローンには、マーカー遺伝子であるLacZ-Neoの前後にlox配列が挿入されており、Cre-Loxシステムを用いることにより、ES細胞の段階でLacZ-Neo-Rを任意の遺伝子に容易かつ高い効率で置換することが可能であった。このシステムを用いた遺伝子標的導入により、樹状細胞に分化した後に、導入遺伝子を高いレベルで発現する遺伝子導入ES細胞クローンを効率よく作製する手法を確立した。今後、この方法を利用して、細胞傷害性を誘導する分子、あるいは種々のサイトカインや転写因子など、ES細胞から樹状細胞への分化に影響を及ぼす可能性のある分子を発現させた樹状細胞を作製することが可能になり、これを基礎および応用免疫学研究に利用できると期待される。

研究成果

• [文献書誌] Matsuyoshi, H. et al.: "Enhanced priming of antigen-specific CTL in vivo by transfer of ES cell-derived dendritic cells expressing chemokine along with antigenic protein ; application to anti-tumor vaccination."J.Immunol.. 172. 776-786 (2004)
• [文献書誌] Senju, S. et al.: "Generation and genetic modification of dendritic cells derived from mouse embryonic stem cells."Blood. 101. 3501-3508 (2003)
• [文献書誌] Uemura, Y. et al.: "Systematic analysis of the combinatorial nature of epitopes recognized by TCR leads to identification of mimicry epitopes for GAD65 specific TCRs"J.Immunol.. 170. 947-960 (2003)
• [文献書誌] Irie, A. et al.: "Unique T cell proliferation associated with PKCm activation and impaired Zap-70 phosphorylation in recognition of overexpressed HLA/partially agonistic peptide complexes."Eur.J.Immunol.. 33. 1497-1507 (2003)
• [文献書誌] Soejima, H. et al.: "Preference towards Th1-type response in patients with coronary spastic angina."Circulation. 170. 2196-2200 (2003)
• [文献書誌] Senju S. et al.: "Cellular vaccination with genetically modified dendritic cells derived from mouse ES cells."J.Invest.Dermatol.. 121. 1241 (2003)
• [文献書誌] Nakatsura, T. et al.: "Glypican-3, overexpressed specifically in human hepatocellular carcinoma, is a novel tumor marker."Biochem.Biophys.Res.Comm.. 306. 16-25 (2003)
• [文献書誌] Kobayashi, H. et al.: "Identification of Naturally Processed Helper T-Cell Epitopes from Prostate-Specific Membrane Antigen Using Peptide-Based in Vitro Stimulation."Clin.Cancer Res.. 9. 5386-5393 (2003)
• [文献書誌] Kai, M.et al.: "Heat shock protein 105 is overexpressed in a variety of human tumors."Oncology reports. 10. 1777-1782 (2003)
• [文献書誌] Nishimura, Y. et al.: "[Review] Degenerate recognition and response of human CD4^+ Th cell clones : Implications for basic and applied immunology."Mol.Immunol.. 40. 1089-1094 (2004)
• [文献書誌] Uemura, Y. et al.: "[Review] Specificity, degeneracy, and molecular mimicry in antigen recognition by HLA-class II restricted T cell receptors ; Implications for clinical medicine."Modern Rheumatology. 13. 205-214 (2003)
• [文献書誌] 平田真哉, 西村泰治: "HLA-DOによるHLA-DMの制御と抗原提示"臨床免疫. 39・3. 365-370 (2003)
• [文献書誌] 西村泰治: "HLA遺伝子の多型性と疾患感受性"ゲノム医学. 3・6. 101-109 (2003)
• [文献書誌] 中面哲也, 西村泰治: "癌とHLA-癌細胞の排除におけるHLAの役割"医学のあゆみ. 207・8. 543-548 (2003)
• [文献書誌] 中面哲也, 西村泰治: "腫瘍抗原ペプチドを駆使した癌免疫療法の新展開"実験医学(増刊;免疫研究のフロンティア). 22・5. 215-220 (2004)
• [文献書誌] 中面哲也, 西村泰治: "CDNAマイクロアレイ解析による腫瘍特異抗原の探索"臨床免疫. 印刷中. (2004)
• [文献書誌] 千住 覚, 門司幹男, 西村泰治: "免疫学最新イラストレイテッド(小安重夫編)第11章移植免疫"羊土社(東京). 217-239 (2003)
• [文献書誌] Senju, S.: "Generation and genetic modification of dendritic cells derived from mouse embryonic stem cells"Blood. (in press).
• [文献書誌] Uemura, Y.: "[Review] Specificity, degeneracy, and molecular mimicry in antigen recognition by HLA-class II restricted T cell receptors ; Implications for clinical medicine"Modern Rheumatology. (in press).
• [文献書誌] Irie, A.: "Unique T cell proliferation dependent on PKCm activation with impaired Zap-70 phosphorylation in recognition of over-expressed HLA-DR/partially agonistic peptide complexes"Eur.J.Immunol.. (in press).
• [文献書誌] Soejima, H.: "The preference to a Th1-type response in patients with coronary spastic angina"Circulation. (in press).
• [文献書誌] Uemura, Y.: "Systematic analysis of the combinatorial nature of epitopes recognized by TCR leads to identification of mimicry epitopes for GAD65 specific TCRs"J.Immunol.. 170. 947-960 (2003)
• [文献書誌] Monji, M.: "Head and neck cancer antigens recognized by the humoral immune system"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 294. 734-741 (2002)
• [文献書誌] Nakatsura, T.: "Cellular and Humoral Immune Responses to A Human Pancreatic Cancer Antigen, CLP, Originally Defined by the SEREX Method"Eur.J.Immunol.. 32. 826-836 (2002)
• [文献書誌] Kudo, H.: "Cross-linking HLA-DR molecules on Th1 cells induced anaergy in association with increased level of cyclin-dependent kinase inhibitor p27Kip1"Immunol.Lts. 81. 149-155 (2002)
• [文献書誌] 平田 真哉: "HLA-DOによるHLA-DMの制御と抗原提示"臨床免疫. (印刷中).
• [文献書誌] 植村 靖史: "HLAと免疫応答"先端医療シリーズ19:アレルギー・リウマチ・膠原病の最新医療、第1章免疫と疾患. 8-15 (2003)
• [文献書誌] 平田 真哉: "自己免疫疾患の細胞移入治療:樹状細胞療法の可能性"先端医療シリーズ19:アレルギー・リウマチ・膠原病の最新医療、第7章リウマチ・膠原病の先端的トピックス. 228-233 (2003)
• [文献書誌] 植村 靖史: "CLIP置換型インバリアント鎖遺伝子ライブラリーを用いた自己反応性CD4^+T細胞が認識する抗原ペプチドの多様性の解析"臨床免疫. 37・2. 156-164 (2002)
• [文献書誌] 千住 覚: "樹状細胞による抗原のプロセシングと提示"医学のあゆみ. 200・6. 467-471 (2002)
• [文献書誌] 中面 哲也: "SEREX"Surgery Frontier「第34回臨床免疫の近未来」. 9・3. 58-61 (2002)