| 研究課題/領域番号 |
19H01032
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
加藤 洋人 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (60446549)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 免疫ゲノミクス / 腫瘍免疫 / 硫酸化糖鎖 |
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| 研究実績の概要 |
(1)液性腫瘍免疫に着目したシングルセル免疫レパトア解析
液性腫瘍免疫の本態解明を目指して多様な臨床がん試料に対するシングルセル・トランスクリプトーム解析および腫瘍浸潤B細胞のシングルセル・レパトア解析を進めた。継続的にこれらのデータの取得を進めるとともに、重鎖・軽鎖ペアの正確な確定、B細胞のsomatic hypermutationやclass switchなどのプロファイリング、がん特異的免疫グロブリンの特定などの解析を進めた。がん浸潤B細胞の免疫グロブリン配列情報を基盤としてがん治療抗体としての応用可能性を有するヒト抗体を単離・開発するため、免疫レパトア解析で同定されたがん特異的免疫グロブリン配列を網羅的にヒト抗体として再構築し、がん細胞への反応性や増殖抑制効果などの機能スクリーニングを遂行した。また、重要と思われる抗体クローンについて、タンパク抗原や糖鎖抗原など多角的側面からの抗原探索を進めた。
(2)抗硫酸化糖鎖ヒト抗体の抗原構造の探索と意義の探索
がん環境では抗硫酸化糖鎖抗体を発現するB細胞クローンが高頻度に存在していることが再確認され、さらに、がん細胞特異的な硫酸化糖鎖構造ががん抗原として存在する可能性の一端を明らかにすることができた。硫酸化糖鎖にはへパラン硫酸など多種多様な長鎖構造物が包含されるが、本研究によって見出されつつあるがん特異的な硫酸化糖鎖構造とその意義について、さらに詳細な分子メカニズムと意義を探索した。具体的には、これまでに同定された抗硫酸化糖鎖ヒト抗体について、様々な種類の硫酸基修飾を有する硫酸化糖鎖ライブラリを用いた結合スクリーニング等を行うなど、より拡張したスケールで硫酸化糖鎖がん抗原の構造的特性を探索した。抗硫酸化糖鎖ヒト抗体についての免疫組織的検討も拡張して進め、ヒトがん組織における硫酸化糖鎖がん抗原の分布や意義を検討した。
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| 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
研究計画に沿った研究を進めることができており、当初の計画通りに概ね順調に進展している。
具体的には、さまざまな臨床がん試料を用いたシングルセル・トランスクリプトーム解析とシングルセル・レパトア解析を進めており、特に液性腫瘍免疫に注目しながら腫瘍環境を構成する細胞群のシングルセルレベルでの詳細な解析を順調に進めている。特に、さまざまな臨床がん試料に浸潤する膨大な数の腫瘍浸潤B細胞に関する可変領域完全長レパトア配列情報を継続的に構築できており、今後の発展に繋がる大きな基盤が出来上がった。併せてレパトア解析パイプラインの洗練化も進んでおり、液性腫瘍免疫の分子メカニズムに関する解析も順調に進められている。これらの解析から機能性ヒト抗体の候補を探索し、それらの機能スクリーニングを継続的に進めている。重要と思われる免疫グロブリンクローンについては、タンパク抗原や糖鎖抗原の探索などを進め、興味深い知見が得られている。さらに、さまざまな硫酸基修飾を有する硫酸化糖鎖ライブラリを用いたELISA等のスクリーニングを継続的に進めており、がん特異的な抗硫酸化糖鎖ヒト抗体の糖鎖抗原構造の探索を順調に進めている。また、ヒトがん組織に対する免疫染色や細胞生物学的実験等によって、がんにおける硫酸化糖鎖抗原の意義の探索を進めている。いずれも今後の発展に繋がる興味深い知見が得られつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画に沿って以下2項目の研究を進める。
(1)液性腫瘍免疫に着目したシングルセル免疫レパトア解析
前年度までの成果によって洗練化・汎用化した実験プロトコールを応用して、多彩な臨床がん試料を用いたシングルセル・トランスクリプトーム解析および腫瘍浸潤B細胞のシングルセル・レパトア解析を進め、液性腫瘍免疫の本態解明を目指すための基盤的データを得る。がん特異的免疫グロブリンの同定およびその成熟過程のプロファイリングを継続的に進める。また、シングルセル・トランスクリプトーム情報との統合解析パイプラインの開発を進めるとともに、がん特異的な液性免疫の特徴抽出を進める。がん特異的な免疫グロブリン配列について、網羅的にヒト抗体ライブラリとして構築し、がん細胞への反応性や増殖抑制効果などの機能スクリーニングを遂行することで、がん治療抗体候補を探索する。機能性抗体の候補と思われる抗体について、タンパク抗原および糖鎖抗原など多角的な抗原探索を進める。
(2)抗硫酸化糖鎖ヒト抗体の抗原構造の探索と意義の探索
前年度までの成果によって、がん細胞特異的な硫酸化糖鎖構造が存在し、それが主要な液性免疫抗原となっていることが明らかにされた。硫酸化糖鎖は、へパラン硫酸など多種多様な長鎖構造物を包含するが、そのような複雑多彩な糖鎖構造レパトアの中から、がん特異的な硫酸化糖鎖構造の同定とその分子メカニズム、生物学的意義の探索を継続的に進める。前年度までに同定した複数の抗硫酸化糖鎖ヒト抗体について、より拡張したスクリーニング・スケールにおいてがん特異的な硫酸化糖鎖抗原の構造的特性を探索する。ヒト臨床試料に対する抗硫酸化糖鎖ヒト抗体を用いた免疫染色による検討もさらに拡張し、ヒトがん組織における特異的硫酸化糖鎖構造の意義を探索する。また、そのような抗硫酸化糖鎖ヒト抗体の治療応用性について、加速的な検証実験を進める。
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