ユビキチンプロテアソーム系の応用によるメラノーマに対するDNAワクチン法の開発

应用泛素蛋白酶体系统开发黑色素瘤DNA疫苗方法

基本信息

批准号：
15659265
负责人：
姫野國祐
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

癌に対する防御免疫にはMHCクラスIに拘束性のCD8+キラーT細胞が必須の関わりを持ち、それらの認識対象となる癌抗原ペプチドは多数同定されている。しかしながらそれらのペプチドを用いたワクチンではキラーT細胞を主体としたな抗腫瘍免疫の誘導は多くの場合困難である。またそれらのペプチドのみをコードする遺伝子を用いた従来のDNAワクチンでは、抗原特異的CD8+T細胞が効率よく誘導されず、また防御免疫も成立しにくい。近年、田中等によりペプチド抗原をユビキチン化するとその抗原が抗原提示細胞内のプロテアソームに誘導され、プロテアソームで効率よくプロセッシングを受け、必然的にMHCクラスI分子に提示され、抗原特異的CD8+T細胞が誘導されることが証明された(Immunol.Rev.163:161-76,1998)。このシステムはユビキチン/プロテアソーム経路(ubiquitin-proteasome pathway)と呼称されている。我々は上記知見を基盤とし、マウスメラノーマ由来のTRP-2遺伝子、マウス肺癌由来のConnexin-37等とユビキチン遺伝子の融合遺伝子を構築し、これらの遺伝子を用いてDNAワクチンを行った。その結果、宿主マウスでは各々の癌に特異的なCD8+T細胞誘導され、強い抗腫瘍免疫が誘導され、肺転移も抑制された。この抗腫瘍免疫は癌遺伝子のみを用いたDNAワクチンでは全く誘導されなかった。この現象は癌遺伝子とユビキチン遺伝子の融合遺伝子を用いたDNAワクチンにより、この融合遺伝子産物がubiquitin-proteasome pathwayに選択的に誘導されること、そしてその結果癌遺伝子産物中に含まれるMHCクラスIに拘束性のキラーCD8+T細胞認識エピトープがプロテアソームにより効率よく切り出されることにより、強力な癌抗原特異的な抗腫瘍免疫がされることを示唆している。なおプロテアソーム関連遺伝子のノックアウトマウス(PA28α/βKOマウス)では融合遺伝子によるDNAワクチンでも抗腫瘍免疫は成立しなかった。本実験系におけるプロテアソームの中心的役割はin vitroのプロテアソーム阻害剤epoxomicin等を用いた系においても支持された。

MHC I 类限制性 CD8+ 杀伤 T 细胞对于抵抗癌症的保护性免疫至关重要，并且已鉴定出这些细胞识别的大量癌症抗原肽。然而，在许多情况下，使用这些肽的疫苗很难诱导基于杀伤性T细胞的抗肿瘤免疫。此外，使用仅编码这些肽的基因的常规DNA疫苗不能有效诱导抗原特异性CD8+T细胞，并且难以建立保护性免疫。近年来，Tanaka等人证明，当肽抗原被泛素化时，抗原被引导至抗原呈递细胞中的蛋白酶体，被蛋白酶体有效加工，并不可避免地呈递给MHC I类分子，从而产生抗原-已证明这是诱导的(Immunol.Rev.163:161-76, 1998)。该系统称为泛素-蛋白酶体途径。基于上述发现，我们构建了泛素基因与源自小鼠黑色素瘤的TRP-2基因、源自小鼠肺癌的Connexin-37等的融合基因，并利用这些基因进行了DNA疫苗。结果，在宿主小鼠中诱导了针对每种癌症的特异性CD8+T细胞，诱导了强大的抗肿瘤免疫力，并且还抑制了肺转移。仅使用癌基因的 DNA 疫苗根本无法诱导这种抗肿瘤免疫力。这种现象是由于使用癌基因和泛素基因的融合基因的DNA疫苗选择性地将这种融合基因产物诱导到泛素-蛋白酶体途径中，结果，癌基因产物中所含的MHC I类被抑制。表明强大的癌症抗原特异性抗肿瘤免疫是通过蛋白酶体有效切除限制性杀伤性 CD8+ T 细胞识别表位而产生的。此外，即使使用融合基因的DNA疫苗，蛋白酶体相关基因敲除小鼠（PA28α/βKO小鼠）也没有建立抗肿瘤免疫力。蛋白酶体在该实验系统中的核心作用也得到了使用环氧霉素等蛋白酶体抑制剂的体外系统的支持。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Cathepsin L is crucial for Th1-type immune response during Leishmania major infection.

组织蛋白酶 L 对于利什曼原虫重大感染期间的 Th1 型免疫反应至关重要。

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Microbes and Infection Apr 6(5)
影响因子：
0
作者：
Toyooka;K.;et al.;Kaneko O;Yano K;Kaneko 0;Yano K;Arakawa T;Sawasaki T;Arakawa T;Sawasaki T;Arakawa T;Kaneko O;Rungruang T;Sattabongkot J;Li F;Li F;Ling IT;Tsuboi T;Li F;Kongkasuriyachai D;Win TT;Duan X.et al.;Ishii K. et al.;Duan X.et al.;Ishii K. et al.;Duan X.et al.;Ishii K. et al.;Hisaeda H. et al.;Zhang M. et al.;Hisaeda H. et al.;Hisaeda H. et al.;Zhang M. et al.;Hisaeda H. et al.;Hisaeda H. et al.;Zhang M. et al.;Zhang M. et al.;Hisaeda H. et al.;Okamoto M. et al.;Obata C. et al.;Onishi K. et al.;Yamanaka A. et al.;Zhang M. et al.;Li Y.et al.;Hisaeda H. et al.;Okamoto M. et al.;Obata C. et al.;Onishi K. et al.
通讯作者：
Onishi K. et al.

M.Zhang, K.Himeno et al.: "Melanoma immunotherapy by a DNA vaccine based on the ubiquitin-proteasome pathway."Gene Therapy. (in press). (2004)

M.Zhang、K.Himeno 等人：“通过基于泛素-蛋白酶体途径的 DNA 疫苗进行黑色素瘤免疫治疗。”基因治疗。