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ES細胞からの分化誘導により作成した樹状細胞による免疫制御法の実用化における最大の問題である、ES細胞とレシピエントとの間のHLA(MHC)の違いに基づくアロ反応の問題を解決すべく、マウスの実験系を用いた研究を行った。マウスES細胞において遺伝子標的破壊と遺伝子導入を行って、ES細胞固有の遺伝的背景に由来するMHCクラスI分子の発現を抑制し、レシピエントと同じMHCクラスI分子を発現するES細胞由来樹状細胞(ES-DC)を作成すべく、以下の2つの方法を試みた。
1. β2-microglobulin(β2m)遺伝子の標的破壊
β2mは、クラスI分子重鎖と会合している分子であり、この遺伝子を破壊すると全てのMHCクラスIの細胞表面への発現が消失した。このような細胞に、β2mを共有結合する任意のMHCクラスI分子を発現させることにより、導入したクラスI分子のみを発現するES細胞を作成することができた。
2. TAP1遺伝子の標的破壊
TAPは、細胞質内でプロテアソームによる限定分解により産生された抗原ペプチドをMHCクラスI分子へ負荷させるべく小胞体内へ輸送する、ポンプの働きをする分子である。TAP遺伝子を標的破壊した細胞では、抗原ペプチドの供給が断たれるため、細胞表面へのMHCクラスI分子の発現がほぼ消失した。このようなTAP1遺伝子欠損ES細胞に、遺伝子導入により任意の(レシピエントに発現する)MHCクラスI分子を発現させ、これをES-DCへと分化誘導した。このようなES-DCに、遺伝子導入により発現させたMHCクラスI分子と結合親和性を有する合成ペプチドを細胞外から加えることにより、加えたペプチドをT細胞に提示するES-DCを作成した。
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