難治性消化器がんに対するサイトカイン遺伝子を用いた免疫遺伝子治療と自殺遺伝子治療

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11670556
• 研究機関: 千葉県がんセンター
• 研究代表者: 川村 希代子 千葉県がんセンター, 研究局・病理研究部, 主任研究員 (80260248)
• 研究分担者: 税所 宏光 千葉大学, 医学部・内科学第一講座, 教授 (10092058) ; 田川 雅敏 千葉県がんセンター, 研究局・病理研究部, 部長 (20171572)
• キーワード: 遺伝子治療 / サイトカイン遺伝子 / 自殺遺伝子 / IL-18 / 転写制御

研究概要

免疫遺伝子治療:細胞性免疫を増強し抗腫瘍効果を惹起するために、Th1タイプのヘルパーT細胞の活性化に関与するサイトカイン遺伝子を利用して、免疫遺伝子治療の可能性を検討した。まず、Th1細胞への分化を誘導するサイトカインの一つであるIL-18遺伝子をRT-PCR法によりクローニングした。この遺伝子をレトロウイルスを使用して、マウス大腸がんに発現させ、サイトカイン産生細胞を同系マウスならびに各種免疫不全マウスに接種した。その結果、IL-18遺伝子導入腫瘍は同系マウスでは完全に拒絶され、腫瘍を拒絶したマウスには腫瘍特異的な免疫応答が生じていた。しかし、ヌードマウス、SCIDマウスでは全く抗腫瘍効果は観察されず、IL-18遺伝子導入による抗腫瘍効果はT細胞に大きく依存していることが判明した。また、IL-18はgamma-interferonを誘導するため、IL-18遺伝子導入腫瘍には血管形成能の低下が見られた。
自殺遺伝子治療:腫瘍に強く発現し、正常組織ではほとんどその発現を見ないミッドカイン遺伝子の転写調節領域を解析し、腫瘍特異的な遺伝子発現を目指した。まずレポーター遺伝子をミッドカイン遺伝子5′上流領域と連結させて、ヒト膵がん細胞や肝がん細胞における転写活性を検討すると、転写開始点より2.3kbのところにプロモーター活性が存在した。さらにこの領域を5′側より欠損させた変異体を作成し、それぞれについて転写活性化能を検討すると、膵がん細胞では転写開始点より0.5kbの領域にプロモーター活性が存在した。この最小領域プロモーターに自殺遺伝子であるHSV-TK遺伝子を結合させ、この遺伝子を膵がん細胞に発現させると、プロドラックであるガンシクロビルに対する感受性が著しく亢進した。

研究成果

• [文献書誌] Kawamura,K.,Tagawa,M. et al: "Protective immunity is induced in murine colon carcinoma cells by the expression of interleukin-12 or interleukin-18, which activate type 1 helper T cells."Cancer Gene Ther. 7. 247-254 (2000)
• [文献書誌] Tasaki,K.,Tagawa,M. et al: "Transduction of murine colon carcinoma cells with interleukin-15 gene induces antitumor effects in immunocompetent and immunocompromised hosts."Cancer Gene Ther. 7. 255-261 (2000)
• [文献書誌] Saisho,H.,Tagawa,M. et al: "Impaired tumorigenicity of human pancreatic cancer cells retrovirally transduced with interleukin-12 or interleukin-15 gene."Cancer Gene Ther. 7. 324-331 (2000)
• [文献書誌] Kawamura,K.,Tagawa,M. et al: "Expression of Escherichia coli uracil phosphoribosyltransferase gene in murine colon carcinoma cells augments the antitumoral effect of 5-fluorouracil and induces protective immunity."Cancer Gene Ther. 7. 637-643 (2000)
• [文献書誌] Kawamura,K.,Tagawa,M. et al: "Transduction of the human deoxycytidine kinase gene in rodent tumor cells induces in vivo growth retardation in syngeneic hosts."Cancer Lett. 156. 151-157 (2000)
• [文献書誌] Kawamura,K.,Tagawa,M. et al: "Bystander effect in uracil phosphoribosyltransferase/5-fluorouracil-mediated suicide gene therapy is correlated with the level of intercellular communication."Int J Oncol. 18. 117-120 (2000)