腫癌拒絶の標的分子としてのストレス蛋白質とその免疫学的機構の解明

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07253222
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 佐藤 昇志 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (50158937)
• 研究分担者: 今 信一郎 札幌医科大学, 医学部, 助手 (10195886) ; 菊地 浩吉 札幌医科大学, 医学部, 教授 (00045345)
• キーワード: ストレス蛋白質 / 熱ショック蛋白質 / T細胞 / 抗原ペプチド / pRb / 癌免疫

研究概要

腫瘍拒絶の標的分子としてのストレス蛋白質(hsp)の役割りとその分子機構につき、今年度は次の3点を明らかにした。
1)70kDa hspの細胞表面発現:我々は数年前に70kDa hspのうち、70hscと思われる分子がH-ras癌遺伝子で形質転換したラット線繊芽細胞表面に発現することを単クローン抗体(mAb)♯067を用いて明らかにした。その後、70hsc特異的なmAb NT22を開発したが、これもDaudi細胞等のE-Bウイルスを用いた形質転換細胞株、あるいはHeLa細胞などの上皮性腫瘍株細胞表面と反応した。今年度はさらに別な2種類の(A15、2G10)の抗70kDa hsp mAbを開発し、細胞表面の反応性をみた。その結果やはり、これら2つのmAbともにDaudi、HeLaなどと反応した。現在、これらすべての抗70kDa hsp mAbをもちいてその各々の分子を分子クローニングすることを試みている。そうすることにより70kDa hspの細胞表面発現機構を明らかに出来ると思われる。
2)細胞の癌化で発現する70kDa hsp分子のT細胞との反応機構:mAb♯067により認識される分子はラット70hsc様の分子であり、CD3^+,4^-,8^-,TCRαβ^-,NKR-PI^-のT細胞と反応した。この時、前者は細胞分裂の著しいある特定の細胞由来の抗原ペプチド(分子量5,000以下)と複合体を形成することが必要となった。今後は、この抗原ペプチドの1次構造決定と、70hscとの結合を明らかにすることにより、70kDa hspを用いて腫瘍拒絶の誘導がいかに可能かの解析が重要である。
3)70hscと基質蛋白分子の結合:我々は70hscと結合する基質蛋白分子としてpRb(網腫芽細胞腫蛋白)に注目し、70hscとの結合機構を解析した。pRbの様々なdeletion mutantをGST-fusion proteinとして作製し、70hscとの結合をみた。その結果、pRbN末301-372の部分に70hscとの結合活性があり、さらにこの部分の合成アミノ酸を作製したところ、331-340の部分に最も結合活性が高いことが認められた。この部分には、奇数番目に疏水性の高いアミノ酸が配置されており、他の70kDa hspであるBipの基質結合モチーフと同様な特徴が認められた。今後はこれらのモチーフが70kDa hspと結合する基質蛋白質に共通にみられるのか否か、結合親和性にヒエラルキーがどの程度存在するのかなどを明らかにする必要がある。また、多少免疫学的観点から離れるがhsc70とpRbの結合の生物学的な意味をpRbのbreakdownに焦点をあて解明する必要がある。

研究成果

• [文献書誌] Inoue,A.,Torigoe,T.,Sogahata,K., Kamiguchi,K.,Takahashi,S.,Sawada,K.,Saijo,M.,Yaya,Y.,Ishii,S.,Sato, N.and Kikuchi,K: "70kDa heat shock cognate protein interacts directly with the N-terminal region of the retinoblas toma gene product pRb-Identification of a novel region of pRb-mediating protein intreaction." J.Biol. Chem.270. 22571-22576 (1995)
• [文献書誌] Takashima,S.,Sato,N.,Tamura,Y.,Qi, W.and Kikuchi,K.: "Mechanism of interaction between 70kDa heat shock proteins and rat CD3^+4^-8^-killer T cells……implication in the tumor rejection activity." Tranplant.Proc.27. 1507-1508 (1995)
• [文献書誌] Takanashi,S.,Narimatsu,E.,Asanuma,H.,Okazaki,M.,Okazaki,A., Hirata,K.,Mori, M.,Chiba,T.,Sato,N.and Kikuchi,K.: "Immunohistochemical detection of estrogen receptor in invasive human breast cancer:correlation with beat shock proteins,pS2 and oncogene products." Oncology. 52. 371-375 (1995)
• [文献書誌] Takashima,S.,Sato,N.,Kishi,A.,Tamura,Y.,Sagae,S.,Kudo,R.,Torigoe,T.,Yagihashi,A.,and Kikuchi,K.: "Interaction between cell-surface expressed 70kDa heat shock protein-like antigen and CD3^+4^-8^-killer T cells." Art.Organs. (in press).
• [文献書誌] Tsuboi,N.,shikawa,M.,Tamura,Y.,Takayama,S.,Tobioka,H.,Matsuura,A.,Hirayoshi,K., Nagata,K.,Sato,N.and Kikuchi,K.: "Monoclonal antibody specifically reacting against 73-kilodalton heat shock cognate protein:possible expression on mammalian cell surface." Hybridoma. 13. 373-381 (1994)
• [文献書誌] Ohta,M.and Sato,N.: "The cytotoxic analysis of T cell receptor Vdl+T cell lines derived from the synovial fluid of rheumatoid arthritis pateints." Clin.Exp.Immunol.193-199 (1994)
• [文献書誌] 岸明彦、高嶋和、佐藤昇志、菊地浩吉: "hspによるγδT細胞への抗原提示" 臨床免疫. 6 (1995)
• [文献書誌] 鳥越俊彦、佐藤昇志、菊地浩吉: "ストレス蛋白質を介した癌増殖制御機構" 生体の科学. 4 (1995)