2018 Fiscal Year Research-status Report
ビフィズス菌を用いた固形がん選択的抗がん分子産生系の効率・安全性改善
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18K06781
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
谷口 俊一郎 信州大学, 医学部, 特任教授 (60117166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
肥田 重明 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (10345762)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ビフィズス菌 / DDS / 生物製剤 / 安全性 / がん治療 / 自然免疫 / 獲得免疫 / サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
目的：抗腫瘍性抗体などの腫瘍局所における持続的産生ビフィズス（B)菌の樹立によって、安全で医療経済的に有用ながん治療系確立の一助とし、創薬におけるプロバイオティックス活用の広がりと菌／宿主共存の機序解明への貢献を目的とする。
実施計画：１）B菌で発現が強い蛋白質、および菌外に分泌される蛋白質を電気泳動法や質量分析法で同定し、免疫制御作用を持つ分子を探索する。また、B菌体のゲノムを用いてLPS(-)大腸菌やブレビバチルスでリコンビナント菌体分子を作製し、それら分泌蛋白質や細胞表層由来蛋白質でマウス骨髄由来樹状細胞やマクロファージ、ヒト単球系細胞株を刺激する。これらの免疫細胞からの、炎症性サイトカイン産生、mRNAの発現について解析する。B菌由来の産生蛋白質やそのリコンビナント蛋白質を用いて免疫活性化あるいは抑制機能をより直接的に確認する。
成果：骨髄由来マクロファージを用いて、ビフィズス菌の宿主免疫応答について検討した。ビフィズス菌の生菌のサイトカイン誘導産生量は大腸菌に比べて低いながらもIL-6などのサイトカイン産生を誘導した。一方、熱処理した死菌の場合、サイトカイン産生誘導量は生菌に比べ1/10以下だった。一方、熱処理による死大腸菌では、LPSなどにより自然免疫細胞を強く活性化した。さらに、興味深いことにビフィズス菌の生菌をマクロファージに作用させると、PDL1などの免疫抑制分子の発現を上昇させた一方で、CD86などのco-stimulation 分子の発現が低下した。この結果はT細胞などの免疫応答を低下させると考えられた。ビフィズス菌は大腸菌に比べ、宿主において共存し易いことが示唆された。
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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
１）ビフィズス菌に免疫チェックポイントを制御する抗腫瘍性抗体（単鎖抗体）産生・分泌系を作製し、それらを用いての抗腫瘍実験を継続した。
２）ビフィズス菌の生菌、死菌をマクロファージに作用させ、大腸菌に比べ、炎症性サイトカインの誘導能が低いことを確認できた。
３）ビフィズス菌をマクロファージに作用させる際、免疫抑制系PDL-1の発現を誘導し、CD86などco-stimulation分子の発現を抑制することを観察した。
４）２）、３）の反応に関わる菌による産生分子の探索・同定の段に入った。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）補体受容体など自然免疫細胞との相互作用に関わるビフィズス菌由来分子を同定する。すなわち、ビフィズス菌由来の既知分子や機能不明の膜タンパク質や分泌蛋白質群を選び、LPSを発現しない大腸菌にこれらの候補分子産生させて、それらの宿主に対する抗原性や細胞表面への接着、免疫調節作用について解析を試みる。
２）シグナル伝達分子の阻害剤やTLR2/TLR4二重欠損マウス由来マクロファージなどと比較し、ビフィズス菌産生分子の作用機構を明らかにする。また、好中球などの他の自然免疫細胞種による活性化の違いやshRNA を用いた受容体の発現抑制系を用いて詳細な解析を行う。
３）抗腫瘍性蛋白質分泌ビフィズス菌を用いての治療実験を継続する。
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| Causes of Carryover |
実験に必要とする抗体関連試薬等が欠品であったため30年度内に使用しそびれた。
2019年度ではin vitoroにおけるビフィズス菌の宿主免疫細胞との相互作用の研究に使用する計画である。
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[Journal Article] Potential Role of ASC, a Proapoptotic Protein, for Determining the Cisplatin Susceptibility of Lung Cancer Cells2018
Author(s)
Takao Sakaizawa, Tomio Matsumura, Chifumi Fujii, Shigeaki Hida, Masayuki Toishi, Takayuki Shiina, Kazuo Yoshida, Kazutoshi Hamanaka, Ken-ichi Ito and Shun’ichiro Taniguchi
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Journal Title
Tohoku J. Exp. Med.
Volume: 244
Pages: 133-144
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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