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マウス自然免疫系とヒト細胞の相互作用の分子機構の解明による免疫不全マウスの改良

研究課題

研究課題/領域番号 21H02396
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42040:実験動物学関連
研究機関公益財団法人実験動物中央研究所

研究代表者

高橋 武司  公益財団法人実験動物中央研究所, 実験動物基礎研究部, 部長 (80335215)

研究分担者 玉井 恵一  地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん幹細胞研究部, 部長 (40509262)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードヒト化マウス / 免疫不全 / 腫瘍免疫 / PD-1 / 赤血球 / 自然免疫 / 受容体 / Fc受容体 / マクロファージ / 抗体医薬 / マラリア
研究開始時の研究の概要

免疫不全マウスにヒト組織を生着させるヒト化マウス技術は様々な研究に用いられている。この技術の核は異種に対する受容性の高い免疫不全動物を開発することにある。申請者らは重度免疫不全NOGマウスを用い、主としてヒト血液細胞の生着、発生分化を試みている。NOGマウスは優れた免疫不全マウスであるが、それでも生着が困難な細胞種が存在している。ヒト組織の一部はその糖鎖を通してマウス免疫系に認識され、発生分化が抑制される、もしくは拒絶されることを見出している。本研究ではマウス糖鎖認識受容体とヒト組織の相互作用を明らかにすることにより、ヒト組織の生着性を向上させられる新しい免疫不全マウスを開発する。

研究成果の概要

本申請により免疫不全NOGマウスを改良しヒト赤血球を長期維持できる新規系統の開発に成功した。このマウスでは移植したヒト赤血球が2週間以上検出できる(従来のマウスでは4日)。また一度キメラ率を80%程度に上昇させると3週間無処置で70%以上のキメラ率を維持できる。
NOG-FcRKOの特性解析をシングルセルRNAシークエンスにより行い、NOGマウスと免疫学的特性が異なることを見出した。この免疫学的特性がNOG-FcRKOマウスにおいて一部のヒト腫瘍株が抗PD-1抗体に感受性を示すことと関連するか検討している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒト赤血球がマウスの自然免疫系によって認識される分子メカニズムを解明した。その成果を活かして開発した新しい免疫不全マウスではヒト赤血球のマウス体内での維持期間がNOGマウスと比較して大幅に延長し、マラリア研究などへの活用が期待できる結果となった。
NOG-FcR KOマウスの免疫学的特徴が明らかにした。この特徴がヒト腫瘍免疫、特に抗PD-1抗体の奏功性の理解につながるのかをさらに検討している。これらの研究により新たな治療戦略の開発につながる。

報告書

(2件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Singapore Immunology Network/A-STAR ID_Laboratory(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Single cell analysis in head and neck cancer reveals potential immune evasion mechanisms during early metastasis2023

    • 著者名/発表者名
      Quah Hong Sheng、Cao Elaine Yiqun、Suteja Lisda、Li Constance H.、Leong Hui Sun、Chong Fui Teen、Gupta Shilpi、Arcinas Camille、Ouyang John F.、Ang Vivian、Celhar Teja、Zhao Yunqian、Tay Hui Chen、Chan Jerry、Takahashi Takeshi、Tan Daniel S. W.、Biswas Subhra K.、Rackham Owen J. L.、Iyer N. Gopalakrishna
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 1680-1680

    • DOI

      10.1038/s41467-023-37379-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient differentiation of human neutrophils with recapitulation of emergency granulopoiesis in human G-CSF knockin humanized mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Ryoji、Katano Ikumi、Kwok Immanuel W.H.、Ng Lai Guan、Ida-Tanaka Miyuki、Ohno Yusuke、Mu Yunmei、Celhar Teja、Yen Chan Jerry Kok、Takahashi Takeshi、Goto Motohito、Ogura Tomoyuki、Takahashi Riichi、Ito Mamoru
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 41 号: 12 ページ: 111841-111841

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111841

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A novel humanized mouse model based on NOG-FcγR-/- mice recapitulates anti-tumor immune reactions by human immune systems in response to anti-PD-1 antibody (Nivolumab).2022

    • 著者名/発表者名
      Ikumi Katano, Asami Hanazawa, Iyo Otsuka, Takuya Yamaguchi, Misa Mochizuki, Kenji Kawai, Ryoji Ito, Motohito Goto, Takahiro Kagawa & Takeshi Takahashi
    • 学会等名
      AACR
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of NOG mice with modifications of innate receptors2022

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Takahashi
    • 学会等名
      International workshop on humanized mice 6 (IWHM6)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prolonged survival of hRBC in NOG-C3-Clec4f double deficient mice2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yamaguchi, Iyo Otsuka, Takeshi Takahashi
    • 学会等名
      International workshop on humanized mice 6 (IWHM6)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional evaluation model for anti human PD 1 antibody using humanized NOG-FcgR KO mouse2022

    • 著者名/発表者名
      Ikumi Katano, Asami Hanazawa, Iyo Ootsuka, Misa Mochizuki, Kenji Kawai, Takeshi Takahashi
    • 学会等名
      International workshop on humanized mice 6 (IWHM6)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel ischemic infarction model using humanized NOG-IL-34 Tg mouse2022

    • 著者名/発表者名
      Ikumi Katano, Takeshi Takahashi, Mamoru Ito
    • 学会等名
      第51回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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