腫瘍随伴マクロファージの多様な乳酸シグナルネットワークの解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K07155
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 馬場 崇 和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (90609992)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 腫瘍内高乳酸環境 / マクロファージ / Il23a

Outline of Annual Research Achievements

がん細胞は酸素条件下でさえ解糖系を亢進させ、結果、過剰な乳酸を産生、分泌している。そのため、腫瘍内は高乳酸環境であることが知られている。腫瘍内に浸潤したマクロファージはToll様受容体2/4刺激に伴いIl23aの転写を誘導するが、高乳酸環境はその転写を促進することが報告されている。また、腫瘍内高乳酸環境は浸潤したマクロファージをM2型様に極化させる。本研究は高乳酸環境におけるマクロファージの転写制御機構を分子レベルで解明することを目的としている。本年度はゲノムワイドCRISPRスクリーニングの結果をもとにIl23aの乳酸による転写制御機構解明を試みた。最初にスクリーニングの結果から遺伝子を選択しセカンドスクーニングを行った結果、ミトコンドリア局在タンパク質、翻訳後修飾、TLR2/4のシグナル分子が同定された。セカンドスクリーンにより得られた遺伝子の一つのノックアウト細胞株を限界希釈によりクローニングし、完全にノックアウトされている細胞を得た。これらの細胞は乳酸を添加してもIl23aの転写の増強がほとんど起きなかった。スクリーニングにはTLR2または4のリガンドとしてペプチドグリカンを用いたが、TLR4リガンドのリポポリサッカライド、TLR1/TLR2のリガンドPam3CSK4、TLR2/TLR6のリガンドPam2CSK4でも同様の結果が得られた。さらにレスキュー実験を試みたところ、乳酸依存的なIl23aの転写増強が回復した。以上の結果から、スクリーニングによりえら得た遺伝子は乳酸依存的なIl23a制御分子である可能性が非常に高い。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本プロジェクトの目的の一つである乳酸依存的なIl23aの転写増幅を制御する遺伝子を同定できたため。

Strategy for Future Research Activity

今後は同定された遺伝子をもとに高乳酸環境におけるマクロファージのIl23aの転写増強機構を分子レベルで明らかにしていく。また、in vivoにおいて同定された遺伝子がIl23aの転写増強や腫瘍の進展に関与するかを明らかにするために、それぞれの遺伝子のノックアウトマウスを作製する予定である。

Causes of Carryover

主に物品費が予想より節約して使用できた。また、COVID19を考慮し、学会参加を控え旅費がかからなかったことも理由である。今後は細胞培養、ウェスタンブロッティング、FACS、免疫染色に使用する消耗品、実験に使用する抗体、学会参加費に使用する予定である。