NK細胞のがん細胞殺傷能を規定する分子メカニズム

NK细胞杀伤癌细胞能力的分子机制

基本信息

批准号：
18K15317
负责人：
一瀬大志
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ナチュラルキラー細胞 (NK細胞) ががん細胞を殺傷する際に活性化が認められるERKについて、活性化メカニズムの解明と生体内でがん細胞を殺傷する際のERK活性の動態を解明することを目的としている。昨年度までに、超高感度発光イメージングと生体二光子顕微鏡法を用いて、NK細胞が肺に転移するがん細胞を排除する様子を安定的に観察するイメージング系を確立し、NK細胞ががん細胞を殺傷する際のERK活性動態を解明した。その一連の実験において、高いがん細胞殺傷能をもつ肺毛細血管内を這う crawling NK細胞の存在を発見したが、このcrawling NK細胞が転移抑制にどれだけ寄与しているのかは未だ明らかになっていない。そこで、血管内皮細胞との相互作用がNK細胞の殺傷機能獲得に重要であると考え、crawling NK細胞において内皮細胞との接着に必要な分子の検討を行った。肺生体イメージング下で様々な接着分子の阻害抗体を投与したところ、抗インテグリンLFA-1抗体がNK細胞の内皮への接着を抑制することを明らかにした。そこでLFA-1依存的内皮上を這うcrawling NK細胞ががん転移に及ぼす影響を調べたところ、抗インテグリンLFA-1抗体を投与したマウスは肺転移が著名に増加することがわかった。本研究で用いたがん細胞株B16F10はLFA-1のリガンドであるICAMを発現していないことから、NK細胞とがん細胞の相互作用に抗LFA-1抗体は影響しない。これらのことから、NK細胞は肺毛細血管内をパトロールする際、LFA-1依存的に内皮細胞に接着し、crawlingすることによって細胞傷害活性を高め、転移がん細胞の排除に極めて重要な役割をになっていることが明らかとなった。

在本研究中，我们将阐明自然杀伤细胞（NK细胞）杀死癌细胞时激活的ERK的激活机制，并研究体内杀死癌细胞时ERK活性的动态。到去年，我们已经建立了一个成像系统，利用超高灵敏度发光成像和活体双光子显微镜，稳定地观察 NK 细胞如何消除转移到肺部的癌细胞，我们阐明了细胞杀伤过程中 ERK 活性的动态。。在一系列实验中，我们发现了爬行性NK细胞的存在，它们在肺毛细血管内爬行，具有很高的杀死癌细胞的能力，但目前还不清楚这些爬行性NK细胞对抑制转移有多大贡献。因此，我们认为与血管内皮细胞的相互作用对于NK细胞获得杀伤功能很重要，并研究了爬行NK细胞粘附到内皮细胞所需的分子。当我们在肺生物成像下施用抑制各种粘附分子的抗体时，我们发现抗整合素LFA-1抗体抑制了NK细胞与内皮的粘附。当我们研究爬行 NK 细胞对 LFA-1 依赖性内皮细胞对癌症转移的影响时，我们发现在用抗整合素 LFA-1 抗体治疗的小鼠中，肺转移显着增加。由于本研究中使用的癌细胞系 B16F10 不表达 ICAM（LFA-1 的配体），因此抗 LFA-1 抗体不会影响 NK 细胞和癌细胞之间的相互作用。这些发现表明，当NK细胞在肺毛细血管中巡逻时，它们以LFA-1依赖性方式粘附在内皮细胞上，并通过爬行增加其细胞毒性活性，在消除转移性癌细胞方面发挥着极其重要的作用。