自然免疫関連遺伝子を用いた新しい全細胞型がんワクチンの開発

利用先天免疫相关基因开发新型全细胞癌症疫苗

• 批准号: 22K19449
• 负责人: 清野 研一郎
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19449/
• 关键词: がんワクチン

我々はこれまでのマウスを用いた研究で、乳がん細胞（4T1）に放射線照射し事前に生体に接種しておくと、その後同じがん細胞を接種しても腫瘍形成しないというワクチン効果を持つ細胞株（4T1-S）と効果を持たない細胞株（4T1-A）を同定した。このワクチン効果はT細胞欠損マウスでは見られないことから、T細胞依存的な反応と考えられた（Abe et al. Hum Cell 29:58-66, 2016）。その後、既報により同様の効果を持つことが知られている他の細胞株（CT26、MCA205）、持たないとされている細胞株（B16）を準備し、それぞれの放射線照射後の遺伝子発現を比較検討した。「FPKMの差が5倍以上、なおかつそれ自身のFPKMが20以上（高発現）」という（厳しい）条件で探索すると、非常に興味深いことに、ワクチン効果を持つ細胞群では自然免疫に関する遺伝子（Innate immunity-related gene: Irg）が共通して上昇していることが判明した。そこで、予備検討として同遺伝子セットのうち上位３つの遺伝子（Irg1, Irg2, Irg3）を中等度のワクチン効果を示すCT26に導入しマウスにワクチンとして接種したところ、100％のマウスで完全に野生型がん細胞の生着を抑制した（下図）。さらに、ワクチン効果を持たない4T1-Aに遺伝子導入しマウスに接種したところ、完全ではないがワクチン効果を発揮するようになった（次頁図）。すなわち、我々が発見した遺伝子セットは、ワクチン効果を持たないがん細胞にその効果を付与する能力があることが予想された。本年度はそのメカニズム解析を行なった。放射線照射した4T1-Sを接種した近傍のリンパ節を調べるとIFN-gの発現が高くなっていることが判明した。細胞レベルで調べると、T細胞ならびにB細胞でIFN-gの発現が高かった。そこでB細胞を除去すべく抗CD20抗体を投与すると、上記のワクチン効果は消失した。

在之前使用小鼠的研究中，我们发现，如果预先对乳腺癌细胞（4T1）进行照射并接种到活体中，即使随后接种相同的癌细胞（4T1-），它们也具有不形成肿瘤的疫苗效果。 S）和没有影响的细胞系（4T1-A）被鉴定出来。由于在 T 细胞缺陷小鼠中没有观察到这种疫苗效果，因此认为这是一种 T 细胞依赖性反应 (Abe et al. Hum Cell 29:58-66, 2016)。之后，我们准备了已知具有类似效果的其他细胞系（CT26、MCA205）和不具有相同效果的细胞系（B16），并比较了放射线照射后各自的基因表达。在“FPKM差异5倍以上且自身FPKM差异20以上（高表达）”的（严格）条件下进行检索时，非常有趣地发现，在具有疫苗效果的细胞组中，与发现先天免疫（先天免疫相关基因：Irg）普遍升高。因此，作为初步研究，我们将同一基因组中排名前三的基因（Irg1、Irg2、Irg3）引入具有中等疫苗效果的CT26中，并作为疫苗接种小鼠，100%的小鼠完全被免疫。野生型它抑制癌细胞的植入（见下图）。此外，当我们将该基因导入不具有疫苗效果的4T1-A并将其接种到小鼠体内时，尽管不是完全有效，但它作为疫苗变得有效（见下页图）。换句话说，我们发现的基因组预计能够对不具有疫苗功效的癌细胞赋予疫苗功效。今年我们分析了这个机制。对接种了受辐射的 4T1-S 的附近淋巴结进行检查，发现 IFN-g 的表达增加。在细胞水平上进行检查时，T 细胞和 B 细胞中的 IFN-g 表达均较高。因此，当施用抗CD20抗体消除B细胞时，上述疫苗效果消失。