| 研究課題/領域番号 |
21K05279
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪府立大学 (2021) |
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研究代表者 |
伊藤 智子 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 客員研究員 (80372910)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 抗腫瘍免疫治療 / 細胞外小胞 / 結核菌抗原 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
抗原性の弱い腫瘍に対しても有効に抗腫瘍細胞性免疫を惹起する、ヒト臨床に応用可能な安全な「微生物抗原提示細胞外小胞」製剤の創製を目的とする。
本研究では培養細胞に免疫原性の高い結核菌抗原遺伝子を導入して発現させることで疑似感染状態の細胞を作成し、免疫活性化機能の高い「微生物抗原提示細胞外小胞」を調製する。その免疫活性化挙動、抗腫瘍免疫誘導のメカニズムを解明し、in vivo、ex vivoで高い抗腫瘍免疫を誘導する安全な細胞外小胞製剤を創製し、動物臨床研究を経て、ヒトへの臨床応用を検討する。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は抗原性の弱い腫瘍に対しても効果的に抗腫瘍細胞性免疫を惹起させる「微生物抗原」提示細胞外小胞製剤を創製することにある。
腫瘍関連抗原は一般に免疫原性が低く、抗腫瘍免疫が誘導されにくい。我々は、抗原性の高い結核菌抗原、ESAT-6の遺伝子を腫瘍細胞に導入し、疑似感染状態を形成させて抗腫瘍細胞性免疫を効率よく誘起する新しい免疫治療システムを開拓し、その効果を報告してきた。
その治癒機構として「遺伝子導入した腫瘍細胞がESAT-6抗原を含んだ細胞外小胞（ESAT-EV）を分泌し、これを捕食した樹状細胞(DC)が「外来危険信号」と認識して成熟し、抗腫瘍免疫を誘導する」という機構を提唱した。これを立証するために、培養細胞から調製・単離したESAT-EVを培養DCに加えたところ、有意な成熟が観察された。
さらにDCとマクロファージ(Mφ)の共存系ではその効率が高まることを見出した。ESAT-EVの刺激でMφがサイトカインを分泌し、DCをさらに効率よく活性化したと考えられる。より高い抗腫瘍免疫応答を得るためには自然免疫系を同時に活性化することが有効であると考えた。
そこで、ウイルス感染細胞由来の細胞外小胞による自然免疫活性化を試みた。アデノウィルス(Ad)を感染させた培養細胞が分泌した細胞外小胞を回収し、マウス腹腔Mφに添加したところ高いIFN-αの分泌が観察された。活きたウイルスを使用しない方法として、増殖因子を欠損させたAdの遺伝子をコードしたプラスミドを培養細胞に導入して同様の実験を行ったところ、同じく高いIFN-αの分泌が認められた。さらにESAT-6遺伝子とAd遺伝子の相乗効果を確認するために、それぞれのDNA複合体を担癌マウスに投与したところ顕著に高い腫瘍の退縮が観察され、細胞性免疫と自然免疫系を同時に活性化することで抗腫瘍効果をより効果的に高められる可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
より高い抗腫瘍免疫応答を得るためには、強い抗原の存在だけでなく、自然免疫を同時に活性化し、Mφによるサイトカインなどを誘導することが有効であると考えた。
アデノウイルス遺伝子を導入した細胞が分泌する細胞外小胞が自然免疫系サイトカイン、インターフェロンαの分泌を促進させられることを新たに見出した。また、アデノウイルス遺伝子を抗原性の高いESAT-6の遺伝子と組み合わせることで相乗効果が引き出され、より高い抗腫瘍細胞性免疫が誘導される可能性を見出した。
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| 今後の研究の推進方策 |
アデノウイルスの遺伝子をコードしたプラスミドを培養細胞に導入して得られる細胞外小胞、Ad-EVをESAT-EVとともにマクロファージや樹状細胞、腫瘍細胞等の培養細胞に添加し、その応答を詳細に調べる。さらに、Ad-EVやESAT-EV、またはこれらのEVsで刺激した樹状細胞を担癌マウスに投与し、その抗腫瘍効果及び相乗効果を調べ、腫瘍組織中の免疫細胞の集積、サイトカイン濃度から治癒の機序を詳細に解明する。
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