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2021 年度 実施状況報告書

炎症性サイトカインIL-18を標的とした難治性炎症疾患に対する抗体治療の基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K08438
研究機関島根大学

研究代表者

浦野 健  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (70293701)

研究分担者 加美野 宏樹  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 特任助教 (00625692)
杉浦 智子  島根大学, 医学部, 特別協力研究員 (60647402)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード炎症性サイトカイン / インターロイキン-18 / 難治性炎症疾患 / 抗体治療
研究実績の概要

インターロイキン(Interleukin, IL)はリンパ球やマクロファージなどが分泌するタンパク質の一種で、これまでに30種類以上が同定されている。産生されたインターロイキンは標的細胞(主にT細胞やB細胞、マクロファージ)が持つ特異的な受容体に結合し、シグナルを伝えることで炎症誘導/抑制といった生理作用を引き起こす。
IL-18は、IL-1β、IL-6やTNF-αなどと共に、炎症や感染防御に重要な役割を果たす実働分子である。繰り返す高熱発作を主な主症状とし、自然免疫制御異常により発症する比較的新しい疾患概念である“自己炎症性疾患”をはじめ、炎症性腸炎、自己免疫疾患や生活習慣病、神経変性疾患などさまざまな難治性炎症疾患と密接に関連していることが知られている。
近年、IL-18が関与する炎症性疾患の多くが“インフラマソーム”と呼ばれる細胞内センサーの活性化と関連している可能性が示唆され、病態解明の手がかりとして注目されている。インフラマソームは、細菌感染などで生じる外因性物質や尿酸結晶・コレステロール結晶などの内因性物質を認識し、タンパク質分解酵素であるカスペース1を活性化する細胞内タンパク質複合体である。活性化されたカスペース1はプロ体IL-18(1-193)からN末端を切断分離し、活性型IL-18(37-193)に転換する。
申請者らはカスペース1で切断されたヒトIL-18活性化断端を特異的に認識し、極めて結合親和性の高い、機能阻害のできるマウスモノクローナル抗体を作製した。本研究の学術的「問い」は非常にシンプルで、IL-18の関与が示唆されている難治性炎症疾患である1)炎症性腸炎(潰瘍性大腸炎・クローン病)、および2)マクロファージ活性化症候群において本当にIL-18が病因として関与しているのか?その問いをモデル動物の治療実験で検証し、実臨床に繋げたい。

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

申請者はヒトIL-18を免疫して、ヒトIL-18の機能阻害のできる、極めて結合親和性の高いマウスモノクローナル抗体11-4.1を作製した。11-4.1の認識部位を決定したところ、マウスIL-18とは完全には一致しておらず交差反応していることが判明した。また、申請者が現有しているヒトIL-18の活性化断端のみを認識し、機能阻害するモノクローナル抗体 9-10.2は、ヒトとマウスで活性型断端配列が異なるため、マウス活性型 IL-18を認識・阻害することができなかった。そのため、マウスを使ったモデル実験系をより正確に遂行するためには、マウスIL-18の活性化断端のみを認識し、機能阻害できるモノクローナル抗体を作製する必要がある。そのため、ヒトIL-18の活性型断端のみを認識するモノクローナル抗体を作製した時と同様に、マウスIL-18の活性型断端ペプチドを用いて、常法に従って、マウスIL-18の活性型断端を特異的に認識するモノクローナル抗体を2種類作製した。これらの抗体を用いて、IL-18の関与が示唆されている難治性炎症疾患である1)炎症性腸炎(潰瘍性大腸炎・クローン病)、および2)マクロファージ活性化症候群のモデルマウスに対して治療実験を開始した。

今後の研究の推進方策

今年度作製したマウスIL-18の活性型断端を特異的に認識するモノクローナル抗体を用いて、IL-18の関与が示唆されている難治性炎症疾患である1)炎症性腸炎(潰瘍性大腸炎・クローン病)、および2)マクロファージ活性化症候群のモデルマウスに対して治療実験を引き続き行い、モデル動物における治療実験で効果を検証し、実臨床に繋げたい。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Romidepsin and tamoxifen cooperatively induce senescence of pancreatic cancer cells through downregulation of FOXM1 expression and induction of reactive oxygen species/lipid peroxidation2022

    • 著者名/発表者名
      Okuni Noriko、Honma Yoshio、Urano Takeshi、Tamura Kenji
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11033-022-07192-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sequence-dependent nucleosome formation in trinucleotide repeats evaluated by in?vivo chemical mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Katsumata Koji、Ichikawa Yuichi、Fuse Tomohiro、Kurumizaka Hitoshi、Yanagida Akio、Urano Takeshi、Kato Hiroaki、Shimizu Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 556 ページ: 179~184

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.155

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical map-based prediction of nucleosome positioning using the Bioconductor package nuCpos2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Hiroaki、Shimizu Mitsuhiro、Urano Takeshi
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 22 ページ: 322

    • DOI

      10.1186/s12859-021-04240-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A chimeric chemical model revealed asymmetric DNA pattern in transcribed nucleosomes2022

    • 著者名/発表者名
      Kato H, Shimizu M and Urano T
    • 学会等名
      The 30th Hot Spring Harbor International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Biopharmaceuticals using monoclonal antibodies2022

    • 著者名/発表者名
      Urano T
    • 学会等名
      2nd Nagoya University - Chittagong University Joint Biochemistry Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フルオロウラシル処理は低栄養培養下での膵がん細胞におけるIL-18活性化を増強する2021

    • 著者名/発表者名
      加美野宏樹、内田有紀、田島義証、浦野健
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
  • [備考] 島根大学医学部病態生化学HP

    • URL

      https://www.med.shimane-u.ac.jp/biochem2/index.html

  • [産業財産権] ワクチン組成物2021

    • 発明者名
      勝又 徹、浦野 健、成相 裕子、加美野 宏樹、秋吉 一成、他
    • 権利者名
      旭化成(株)、島根大学、京都大学、三重大学、長崎大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-559206
  • [産業財産権] 活性型インターロイキンー18タンパク質のネオエピトープを認識する抗体、及びその応用2021

    • 発明者名
      浦野 健、成相 裕子、加美野 宏樹、尾林 栄治
    • 権利者名
      株式会社 mAbProtein
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特許第6892180号

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公開日: 2022-12-28  

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