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2018 年度 実施状況報告書

コアフコース認識抗体を用いたがん細胞のモジュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 18K06914
研究機関地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所)

研究代表者

谷口 直之  地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 糖鎖オンコロジー部部長 (90002188)

研究分担者 木塚 康彦  岐阜大学, 研究推進・社会連携機構, 准教授 (20564743)
顧 建国  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (40260369)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードがん / コアフコース / IgG
研究実績の概要

本研究は、コアフコースと呼ばれる糖鎖構造を持った糖タンパク質のグライコフォームを標的としたがん研究である。その戦略として、コアフコース含有グライコフォームを特異的に認識する抗体を用いる。平成30年度は、はじめに、コアフコース修飾されたIgGを認識するモノクローナル抗体(抗コアフコシル化ヒトIgG抗体)について、その反応性を数種のヒトがん細胞株(HeLa、A549、DLD1、Ramos等)で解析した。ウエスタンブロッティングおよびフローサイトメトリーによる解析において、上皮系がん細胞株ではその反応が観察されなかったが、B細胞リンパ腫細胞株では反応が観察された。正常ヒト血清中のIgGとの比較により、B細胞リンパ腫細胞由来のIgGのコアフコースレベルは、正常ヒト血清中のIgGと異なることを示唆する結果が得られた。このことから、IgGのコアフコースはB細胞リンパ腫の進展と何らかの関係がある可能性が示唆された。
B細胞リンパ腫細胞由来のIgGのコアフコースの機能を明らかにするため、コアフコースの形成に寄与するFUT8(α1,6-Fucosyltranserase)遺伝子をCRISPR/Cas9システムを用いてノックアウトした細胞亜株を樹立した。またFUT8遺伝子を発現ベクターを用いて過剰発現させた細胞亜株の作製を行なっている。また、コアフコース構造を豊富に発現するその他のヒトがん細胞株に対する腫瘍増殖抑制効果を検討している。
一方で、Epidermal growth factor (EGF)受容体、α-fetoprotein(AFP)、Programmed cell death-1 (PD-1)等のコアフコースを特異的に認識する抗体の作製をめざし、FUT8遺伝子発現細胞を用いて、それらタンパク質のリコンビナント体の精製を行なっている。

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

本年度の研究により、抗コアフコシル化ヒトIgG抗体に反応性を示すがん細胞株を同定した。さらに、コアフコシル化IgGレベルが変化するリンパ腫を初めて見出している。また、IgGのコアフコースの機能を明らかにするため、FUT8遺伝子をノックアウトしたIgG産生細胞株を樹立した。その他のコアフコシル化タンパク質に対するモノクローナル抗体作製のため、リコンビナントタンパク質の精製を進めている。本研究は、特異的なグライコフォーム認識抗体を用いた新しいアプローチであり、これまでにそのような例はなく、本研究の成果は現在主流である抗体医薬の効果を大きく高める可能性を秘めている。本研究で今年度に得られた主な成果は論文としてはまだ未発表であるが、着実に結果が得られており、研究期間中での論文発表が可能であると考えられる。

今後の研究の推進方策

IgGのコアフコースの機能を明らかにするため、FUT8遺伝子を欠損する、または安定的に過剰発現するB細胞リンパ腫細胞亜株を樹立する。FUT8遺伝子の発現量およびIgG上のコアフコース糖鎖の発現量の変動を種々のリンパ種で解析する。それら細胞株よりIgGを精製し、Fc受容体を発現する免疫細胞に対する作用を詳細に解析する。以上の解析により、コアフコシルIgGのがん細胞における発現制御メカニズムと機能について新たな知見が得られると考えられる。
また、他のコアフコシル化タンパク質に対するモノクローナル抗体の作製を引き続き行う。さらに、がんと深く関わる種々の糖タンパク質について、コアフコシル化フォームと非コアフコシル化フォームでの機能や発現の違いを検証する。最終的には、コアフコースによって機能変動するこれら糖タンパク質のコアフコシル化フォームを特異的に認識する抗体をがん細胞やモデルマウスに適用することで、コアフコースを標的とした新しい治療法の開発をめざす。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Implication of C-type lectin receptor langerin and keratan sulfate disaccharide in emphysema.2018

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Y, Mishra S, Yamaguchi Y, Taniguchi N
    • 雑誌名

      Cell Immunol.

      巻: 333 ページ: 80-84

    • DOI

      10.1016/j.cellimm.2018.07.004.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neural functions of bisecting GlcNAc.2018

    • 著者名/発表者名
      Kizuka Y, Taniguchi N
    • 雑誌名

      Glycoconj. J.

      巻: ー ページ: ー

    • DOI

      10.1007/s10719-018-9829-4.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High affinicty sugar ligands of C-type lectin receptor langerin.2018

    • 著者名/発表者名
      Ota F, Hirayama T, Kizuka Y, Yamaguchi y, Fujinawa R, Nagata M, Ismanto HS, Lepenies B, Aretz J, Rademacher C, Seeberger RH, Angata T, Kitazume S, Yoshida K, Betsuyaku T, Kida K, Yamasaki S, Taniguchi N
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta Gen Subj.

      巻: 1862(7) ページ: 1592-1601

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2018.04.004.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Glycosylation controls cooperative PECAM-VEGFR2-β3 integrin functions at the endothelial surface for tumor angiogenesis.2018

    • 著者名/発表者名
      Imamaki R, Ogawa K, Kizuka Y, Komi Y, Kotani N, Honke K, Honda T, Taniguchi N, Kitazume S
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 37(31) ページ: 4287-4299

    • DOI

      10.1038/s41388-018-0271-7.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolic control of T cell immune response through glycans in inflammatory bowel disease.2018

    • 著者名/発表者名
      Dias AM, Correia A, Pereira MS, Almeida CR, Alves I, Pinto V, Catarino TA, Mendes S, Leander M, Oliva-Teles MT, Maia L, Delerue-Matos C, Taniguchi N, Lima M, Pedroto I, Marcos-Pinto R, Lago P, Reis CA, Vilanova M, Pinho SS
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 115(20) ページ: E4651-E4660

    • DOI

      10.1073/pnas.1720409115.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structure and mechanism of cancer-associated N-acetylglucosaminyltransferase-V.2018

    • 著者名/発表者名
      Nagae M, Kizuka Y, Mihara E, Kitago Y, Hanashima S, Ito Y, Takagi J, Taniguchi N, Yamaguchi Y
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 9(1) ページ: 3380

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05931-w.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Core fucose is essential glycosylation for CD14-dependent Toll-like receptor 4 and Toll-like receptor 2 signaling in macrophages2018

    • 著者名/発表者名
      Nakayama K, Wakamatsu K, Fujii H, Shinzaki S, Takamatsu S, Kitazume S, Kamada Y, Takehara T, Taniguchi N, Miyoshi E
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: ー ページ: ー

    • DOI

      10.1093/jb/mvy098.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of the heterogeneity of extracelluar vesicles by membrane organization and sortin machineries.2018

    • 著者名/発表者名
      Harada Y, Suzuki T, Fukushige T, Kizuka Y, Yagi H, Yamamoto M, Kondo K, Inoue H, Kato K, Taniguchi N, Kanekura T, Dohmae N, Maruyama I
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta Gen Subj.

      巻: 1863(4) ページ: 681-691

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2019.01.015.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Core fucosylation of the T cell receptor is required for T cell activation.2018

    • 著者名/発表者名
      8.Liang W., Mao S., Sun S., Li M., Li Z., Yu R., Ma T., Gu J., Zhang J., Taniguchi N., Li W.
    • 雑誌名

      Front Immunol.,

      巻: 9 ページ: 78

    • DOI

      10.3389/fimmu.2018.00078.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification and characterization of UDP-mannose in human cell lines and mouse organs: Differential distribution across brain regions and organs2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima K., Kizuka Y., Yamaguchi Y., Hirabayashi Y., Takahashi K., Yuzawa Y., Taniguchi N
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 49581) ページ: 401-407

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.10.173

    • 査読あり
  • [学会発表] グルタチオン研究からシステム糖鎖生物学へ Old sake in a new bottle2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 直之
    • 学会等名
      日本NO学会日本酸化ストレス学会
  • [学会発表] 糖鎖研究の目指すもの2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 直之
    • 学会等名
      第65回日本生化学会近畿支部例会
  • [学会発表] Systems Glycobiology in Disease and N-glycan Branching.2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Taniguchi
    • 学会等名
      24th IUBMB Congress & 15th FAOBMB Congress 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Branching N-glycans in disease: biomarker discovery and therapeutic approach2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Taniguchi
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Glycosyltransferases (GlycoT 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Glycosyltransferases: Structure and Function I2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Taniguchi
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Glycosyltransferases (GlycoT 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 糖鎖研究の目指すもの2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 直之
    • 学会等名
      オリエンタル酵母長浜研究所 研究会
  • [学会発表] A unique N-glycan structure, bisecting GlcNAc and Alzheimer’s disease2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Taniguchi
    • 学会等名
      15th Meeting of the Asian-Pacific Society for Neurochemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] Sugar chains (Glycans) and Cancer2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 直之
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 糖鎖と病気の発症、診断、治療2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 直之
    • 学会等名
      山口大学医学部 講義
  • [学会発表] コレクチンと補体系について2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 直之
    • 学会等名
      第28回日本メイラード学会年会
  • [学会発表] Outline of Two-Year Strategic Plan for the HPP2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Taniguchi
    • 学会等名
      HUPO 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Nutrient Regulation of Signaling and Gene Expression by O-GlcNAc2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 直之
    • 学会等名
      第16回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
  • [学会発表] Branching N-glycans and diseases: approach from biochemistry to systems glycobiology2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Taniguchi
    • 学会等名
      2018 Annual Meeting of the Society for Glycobiology
    • 国際学会
  • [学会発表] Branching N-glycans in disease onset, biomarker discovery and therapeutics2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Taniguchi
    • 学会等名
      1st Academic Seminar of IPRC & IGRC
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Glycoscience: Basic Science to Applications - Insights from the Japan Consortium for Glycobiology and Glycotechnology -2019

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi N, Endo T, Hirabayashi J, Nishihara S, Kadomatsu K, Akiyoshi K, Aoki-Kinoshita KF, eds.
    • 総ページ数
      337
    • 出版者
      Springer Singapore
    • ISBN
      9789811358555
  • [図書] ベインズ・ドミニチャク生化学(原書4版)2018

    • 著者名/発表者名
      Baynes John W., Dominiczak Marek H, 谷口 直之, 岩井 一宏, 藤井 順逸, 本家 孝一 (担当:共著)
    • 総ページ数
      728
    • 出版者
      エルゼビア・ジャパン, 丸善出版 (発売)
    • ISBN
      9784621301692

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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