2016 Fiscal Year Research-status Report
高い移植片対白血病効果を発現するヒト白血球抗原半合致移植の研究
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16K09882
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
小川 啓恭 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (80194447)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 昌也 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (00309452)
海田 勝仁 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (00441254)
井上 貴之 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (20441256)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | GVL効果 / GVHD / MHC半合致移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
同種造血幹細胞移植における最終目標は、GVHDを伴わないGVL効果の実現である。一方、steroid併用のHLA半合致移植は、私共が独自に考案し、築き上げてきた治療法である。炎症性cytokineを抑制することで高いGVL効果を実現してきた。しかし、その詳細な機序は不明である。本研究の目的は、独自に構築したMHC半合致移植のマウスモデルで、腸間膜リンパ節、脾臓、骨髄の3つのリンパ造血組織における、免疫細胞のhomingとその活性化、機能をdynamicにかつ詳細に解析することによって、炎症性cytokineを抑制したMHC半合致移植が高いGVL効果を生み出す機序を明らかにすることである。
この機序を明らかにするため、BDF1(H-2b/d)からB6C3F1(H-2b/k)に移植を行う、MHC半合致移植のマウスモデルを構築した。GVL効果を観察できるように、レシピエント由来の白血病細胞クローンをキメラ遺伝子を導入することによって、樹立した。この白血病細胞株を移植時に、レシピエントマウスに投与することによって、GVL効果と同時にGVHDも観察可能になる。さらにこの系では、前処置の全身放射線照射の強度を調節したり、ドナー脾細胞の投与量を調節することによって、アロ免疫の強さをコントロールすることが可能である。その上で、移植後、day 5まで連日、dexamethasoneをレシピエントの腹腔内へ投与する群と、steroidを投与しないコントロール群とを比較することで、移植前後のcytokine stormの発生が、GVHDやGVL効果に及ぼす影響を解析する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MHC半合致移植のマウスモデル、BDF1(H-2b/d)→B6C3F1(H-2b/k)を独自に樹立した。この系では、donorから骨髄細胞 1 x 107、脾細胞 3 x 107を移植する時、前処置の全身放射線照射(TBI)量を5 Gy以上照射するとdonor由来の造血細胞の生着が得られる。さらに、TBI量を5-13 Gyの間で調節することにより、移植後に生じる移植片対宿主病(graft-versus-host disease=GVHD)の重症度をコントロールすることができる。すなわち、TBI 13 Gyでは、recipientマウスがGVHDのため、全例移植後70日以内に死亡するのに対して、TBI 5Gyでは、軽いGVHDの発症のみで全例70日以降まで生存できる。
一方、recipientマウス(B6C3F1)由来の骨髄造血幹細胞分画に、MLL-AF9 (ヒト由来白血病惹起キメラ遺伝子)を導入し、移植可能な白血病株を樹立した。この白血病細胞株を上記の移植の系にchallengeすることで、同時にGVL効果も観察することが可能になる。
現在までに、TBI量や投与する脾細胞(ドナーT細胞source)の量を調節することで、GVHDとGVH効果を同時に観察できる条件を決めることができた。また、この条件下、移植後day 5まで、dexamethasoneを腹腔内へ投与することで、GVHDを伴わないGVL効果の発現を観察することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記に示したように、移植後day 5まで、dexamethasoneを腹腔内へ投与することで、移植直後のcytokine stormを抑制し、その結果、レシピエントマウスのGVHDを抑制するが、GVL効果には、ほとんど影響をもたらさない条件を設定することができた。今後は、FACSを用いて、各臓器に浸潤したdonor免疫細胞のcharacterizationを行い、steroidの予防投与の効果が、ドナーT細胞の臓器へのhomingの違いをもたらすか否かについて、検討を加える予定である。
解析項目は、a) donorおよびrecipientのT細胞(CD4、CD8、Treg)と樹状細胞の数、b) T細胞の活性化マーカー(CD44、CXCR3、IFN-γ)、c) 樹状細胞の活性化マーカー(CD80、CD86)、d) 増殖状態 (CFSE、Ki-67)
さらに、腸間膜リンパ節および骨髄内に浸潤した免疫細胞のCTL活性をみるため、それぞれの臓器内donorリンパ球を採取し、51Cr release assayを行う。
さらに、steroid(dexamethasone)の腹腔内への予防投与が、GVHとGVLの解離を促進させることができるか否かについて、検討する。この実験系においても、FACSを用いて、腸間膜リンパ節、および骨髄に浸潤したdonor免疫細胞のcharacterizationを行う。
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