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2017 年度 実施状況報告書

IL-21のがん微小環境改善による抗腫瘍効果の増強

研究課題

研究課題/領域番号 17K07153
研究機関山形大学

研究代表者

奈良 英利  山形大学, 医学部, 助教 (00375338)

研究分担者 浅尾 裕信  山形大学, 医学部, 教授 (80250744)
武田 裕司  山形大学, 医学部, 助教 (90302299)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードIL-21 / マウス / 樹状細胞
研究実績の概要

本研究は、より優れたがん治療薬の開発を目指すことを目標に始められた。悪性黒色腫などを始め幾つかの腫瘍において、IL-21を標的とした、悪臨床試験が行われているが、未だ十分な成績が収められていない。その理由として、IL-21はT細胞などのリンパ球を活性化するが、抗原提示を行う樹状細胞の働きを抑制してしまうからである。そのメカニズムを解明すべく、申請者らは、マウス骨髄細胞を、GM-CSFで培養し、樹状細胞マーカーであるCD11cや樹状細胞の成熟マーカーであるMHC class II、CD80、そして、PD-L1の発現を指標にマウス骨髄由来樹状細胞(Bone marrow derived dendritic cell, BM-DC)の分化を経時的に観察した。その結果、BM-DCは、5段階の分化過程を経て、成熟までに至ることを明らかにした。また、IL-21をこの分化過程において添加すると、BM-DCの分化は、ある未成熟の段階で停止することを突き止めた。
さらに、GM-CSFのみで十分にBM-DCへの分化を誘導した後に、リポポリサッカライド(LPS)で活性化を誘導した際にも、IL-21の存在下では、BM-DCの活性化が抑制されることを明らかにした。このことは、IL-21は樹状細胞の分化成熟および活性化といった2つの相において、樹状細胞の働きを抑制することを示している。
そこで、最初に骨髄細胞から樹状細胞への分化抑制に対するIL-21の働きを調べるために、IL-21存在下、非存在下でGM-CSFで培養したBM-DCの成熟細胞画分、非成熟細胞画分をそれぞれセルソーターを用いて単離、RNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行った。その結果、幾つかの細胞画分での特異的遺伝子の発現が見られた。現在はその分子の機能解析に取りかかかっている。

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

これまではBM-DCの分化を観察するには、MHC class IIとCD80の発現のみが指標とされていた。この手法では培養されたBM-DCを1つの集団として、分化の様子を捉えることは出来ても、細胞個々の状態まではわからなかった。本研究の遂行過程において、BM-DCを5段階の分化の異なる亜集団に細分化することにより、樹状細胞の分化、活性化の様子を詳細に観察できるようになった。当初は、2年次からは、マウスを用いた実験を開始する予定であったが、この予想しなかった解析手法の発見により、in vitroでの解析が、より詳細に行えるようになったその反面、このin vitroでの解析に時間がかかり、マウスの実験にはまだ至っていない。

今後の研究の推進方策

前述の通り、BM-DCは骨髄からの分化過程において、5段階の過程を経ることを明らかにし、現在、分化段階の異なる細胞集団における遺伝子発現パターンを解析中である。また、同定されたそれぞれの遺伝子がどのように、樹状細胞の分化促進、または抑制に関わっていくか大変興味深く、本研究の根幹をなすものと考えている。そこで、当初の計画であれば、平成30年度より、マウスを用いた実験を行う予定であったが、もう少し詳細にin vitroの解析を行いたいと考えている。
また、申請者は当初予定されていなかったが、異動することなり研究環境が大きく変わった。しかし、幸い異動先は元の研究施設と地理的にも近いであることから、メールなどは勿論、直接研究分担者と会って議論をしながら、研究を遂行することに変わりはない。新天地で必要な機器類は概ねそろっていることも述べておく。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] nterleukin-21 attenuates FITC-induced contact hypersensitivity response via regulation of dendritic cell function2018

    • 著者名/発表者名
      Nara H, Komatsu M, TekedaY, Araki A, Akhter N, Asao H
    • 雑誌名

      Journal of Investigative Dermatology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      DOI: https://doi.org/10.1016/j.jid.2018.03.1508

    • 査読あり
  • [学会発表] Interleukin21 arrests bone marrow derived dendritic cells PD-L1 high immunosuppressive state2017

    • 著者名/発表者名
      Nara H, TAKEDA Y, Md. GAZI Y, NEMOTO N, ARAKI A, ASAO H.
    • 学会等名
      第46回 日本免疫学会学術集会
  • [備考] 山形大学医学部 免疫学講座 HP 業績欄

    • URL

      http://www.id.yamagata-u.ac.jp/Imm/gyouseki.html

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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