【研究分野】応用薬理学

【研究領域課題番号】17H01547 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

麻疹ウイルスベクター / 遺伝子挿入 / キメラ抗原T細胞療法 / ナイーブT細胞 / 抗腫瘍効果 / Magnetタンパク / メチオニン分解酵素 / T細胞 / プラスミド / ウイルス / 遺伝子 / 応用微生物 / 免疫学 / がん / ウイルスベクター / 遺伝子治療 / T細胞療法

【研究成果の概要】

麻疹ウイルスベクター（MVV）は我々の研究チームが世界に先駆けて開発を継続し、標的細胞ゲノムへの遺伝子挿入がなされず細胞質内で増殖するため宿主細胞へのゲノム毒性がなく高安全で、一定期間内の導入遺伝子細胞質内高発現が可能な新規ウイルスベクターである。我々はMVVを用いてより効果的なキメラ抗原T（CAR―T）細胞療法開発を目的に低抗原性MVVの構築に成功した。さらに光制御性Magnetタンパクを用いた抗腫瘍活性の制御法ならびにメチオニン分解酵素遺伝子搭載CAR-T細胞療法の開発を行った。本研究成果に基づき、固形腫瘍に対する高効率で高安全性の第二世代CAR-T療法の開発が可能と考えられる。

【研究の社会的意義】

麻疹ウイルスベクター（MVV）は我々が独自開発し、世界で初めて高安全性のヒト人工多能性幹（hiPS）細胞樹立に成功すると共に、生体内での抗腫瘍免疫誘導に極めて重要であると考えられるナイーブT細胞に高効率で遺伝子導入できることを初めて発見した。本研究では臨床応用を前提にMVVの抗原性の減弱、光によるベクター増幅制御の可能化、メチオニン分解酵素遺伝子搭載の可能化、に関する技術開発を行った。本研究の学術的意義および新規性は高く、本方法の確立により、より効果的な難治性固形腫瘍に対する治療法の開発が可能になることが期待できることから、社会的貢献度も極めて高いものと考えられる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)

【研究分野】ゲノム医科学

【研究領域課題番号】16K14648 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子多様性 / 免疫学 / ゲノム / プロテアソーム / T細胞 / 自己免疫疾患 / ゲノム編集 / 遺伝子

【研究成果の概要】

胸腺プロテアソーム遺伝子PSMB11の多様性（variation）がCD8 T細胞の抗原認識レパトアと免疫関連疾患の感受性に影響を及ぼす可能性を検証した。機能に影響を与える３種類のvariationについて、ノックインマウスを作製したところ、胸腺でのCD8 T細胞の正の選択が阻害された。特に日本人に多くみられるG49Sは、CD8 T細胞のTCRレパトアを変化させ、自己免疫疾患であるシェーグレン症候群の発症リスクを高めることが示された。以上の結果より、PSMB11のvariationがCD8 T細胞のレパトア選択と自己免疫疾患の感受性を変化させることを明らかにした。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】皮膚科学

【研究領域課題番号】26293259 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

タイトジャンクション / 皮膚バリア / 組織恒常性 / 形と機能 / 表皮 / ケルビン１４面体 / 表皮恒常性 / アレルギー / 遺伝子 / 免疫学 / 発生・分化 / 各層 / ターンオーバー / 上皮組織 / 表皮角化 / 重層上皮細胞 / 単層上皮細胞

【研究成果の概要】

皮膚表皮のバリアをうまく保ちながら、バリアを作っている表皮細胞自身はどうやって新陳代謝して入れ替わっているのでしょうか？我々は、この謎を解く鍵が、ひとつひとつの細胞の形にあることが初めて明らかにしました。皮膚の細胞は、ケルビン14面体と呼ばれる、空間を効率良く埋めるために最適な多面体が平たくなった形をしていました。この形をうまく利用して、規則的な順序で細胞が入れ替わることにより、丈夫な皮膚バリアを保ったまま、次々と古い細胞を垢として捨て、常に瑞々しい皮膚を保つことができることが、詳細な顕微鏡観察とコンピュータシミュレーションにより初めて明らかになりました。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)

【研究分野】胎児・新生児医学

【研究領域課題番号】22390215 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

免疫学 / 新生児 / 早産児 / 臍帯血 / サイトカイン / 遺伝子多型 / 転写因子 / 遺伝子

【研究成果の概要】

新生児疾患の病態を検討するために、サイトカイン、転写因子のプロファイル等を解析し、また早産児疾患と遺伝子多型との関連を検討した。慢性肺疾患を発症した児では複数の血清サイトカインが高値で、吸入ステロイド療法により一部が低下した。遺伝子多型解析では、脳室周囲白質軟化症とVEGFA、未熟児網膜症とITPKC、酸素投与期間とVEGFAの各遺伝子多型の関連が示唆された。臍帯血中のTGFβ1とβ2は著しく高値で周産期における生理的・病的意義が大きいと考えられた。また、その他の各種新生児疾患でサイトカインプロファイルの解析により多くの知見を得られたので、論文報告した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31

【配分額】14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】21390089 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

転写因子 / 癌 / 免疫学 / 遺伝子 / 細胞・組織 / 発現制御

【研究成果の概要】

近年、慢性炎症によってがんが引き起こされうること、そしてその際転写因子NF-κBががんの増悪に深く関わっていることが示されている。本研究では、自然免疫刺激を含む多くの共通した刺激でNF-κBと同時に活性化されるInterferon Regulatory Factor(IRF)転写因子ファミリーが、炎症による発がんに対して抑制的に作用することを、遺伝子欠損マウスを用いた発がんモデル系の解析により明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)

【研究分野】外科学一般

【研究領域課題番号】19591504 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

トランスレーショナルリサーチ / ウイルスベクター / 遺伝子治療 / 細胞療法 / 樹状細胞 / 免疫学 / トランスレーショナル・リサーチ / ウイルス / 遺伝子

【研究成果の概要】

ウイルスベクターを介してサイトカイン等の治療遺伝子を導入した樹状細胞は癌免疫療法の画期的な手法になると考えられているが、臨床試験薬としての遺伝子導入樹状細胞の品質を定めた公的な基準は存在せず、各実施機関の判断に任されているのが現状である。そこで我々は最終産物である遺伝子導入樹状細胞の品質評価システムの開発を目的として、原料となるベクターと細胞のそれぞれの品質・安定性を明らかにし、その結果をふまえた遺伝子導入樹状細胞調製法の検討を行った。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】脳神経外科学

【研究領域課題番号】17790983 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳神経疾患 / 癌 / 免疫学 / 遺伝子 / トランスレーショナルリサーチ

【研究成果の概要】

近年CD8陽性T細胞活性の増強や維持にはCD4陽性T細胞が重要な役割を担っていることが明らかになった。我々は、グリオーマ患者血清を用いたSEREX (serological identification of antigens by recombinant expression cloning)法により、精巣組織由来のcDNA libraryをスクリーニングしたところ、胎生期に転写調節因子として機能するSOX6を単離した。さらにSOX6は、グリオーマ組織において高い発現を示し、グリオーマ患者血清中IgG抗体に高頻度に認識されることから、SOX6が抗原特異的にCD4陽性T細胞を活性化していることが示唆された。そこで、グリオーマ担癌マウスモデルにおいて、CD8陽性T細胞に認識される抗原としてマウスグリオーマ由来新規抗原遺伝子GARC-1を、CD4陽性T細胞が認識する抗原としてSOX6を用いた腫瘍特異的免疫の活性化を試みた。GARC-1とSOX6それぞれの全長を含んだplasmid DNAをC57BL/6マウス皮内に遺伝子銃による免疫を行い、免疫マウスの脾細胞を用いて両抗原を発現しているマウス由来のグリオーマ細胞GL261をターゲットにしたIFN-γ assayを行ったところ、GARC-1とSOX6双方で免疫した群では各々単独で免疫した群やコントロール群と比してGL261に対するIFN-γ放出量の著明な増加を示した。このことから、GARC-1とSOX6双方で免疫した群ではGL261に対する特異的細胞障害性T細胞が誘導されたことが示唆された。また、最終ワクチンから2週間後に、免疫マウスの頭蓋内にGL261細胞を移植し、腫瘍の生着および増殖能を生存期間により検討したところ、GARC-1とSOX6双方で免疫した群ではコントロール群と比して有意に生存期間が延長された。
これらの結果から、CD4陽性T細胞を活性化し得るSEREX抗原SOX6とCD8陽性T細胞に認識されるグリオーマ抗原両者を用いた免疫遺伝子治療によって、グリオーマ細胞に対する特異的細胞障害性が増強され、さらに腫瘍拒絶能を向上し得ることが示された。このことから、グリオーマ抗原SOX6を用いたDNAワクチンは、グリオーマに対する免疫遺伝子治療に応用できる可能性があると考えられる。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】外科学一般

【研究領域課題番号】17591323 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / 免疫学 / 遺伝子 / トランスレーショナルリサーチ / ウイルス / 遺伝子治療 / ウイルスベクター / トランスレーショナル・リサーチ

【研究成果の概要】

治療用サイトカインを導入した樹状細胞(DC)投与は癌免疫療法における有望な選択の1つと考えられているが、その臨床応用には安全性に対する検討が必要である。特に生体内に投与されたDCがどのような挙動を示すかは十分に解析されていない。そこで、前臨床試験として治療遺伝子導入DCの特性評価ならびにマウスを用いた投与DCの体内動態を追跡するシステムを立ち上げた。
治療遺伝子には抗腫瘍免疫反応を誘導するマウスInterleukin-12(mIL-12)を選択し、組換えアデノウイルスベクター; Ad-mIL-12を調製した。一方、導入細胞となるマウス未成熟樹状細胞(m-iDC)は大腿骨から採取した骨髄細胞をGM-CSF存在下にて誘導した。このm-iDCを含む調製細胞にAd-mIL-12を遠心操作によって感染させ、得られた遺伝子導入樹状細胞(mIL-12-iDC)の表面抗原解析ならびに細胞培養上清中のmIL-12タンパク量の測定を行った。その結果、CD80,CD86の発現維持が認められ、さらに培養上清中にmIL-12を確認できたことから、このmIL-12-iDCが免疫賦活細胞として適応可能であることが示された。
次に、このmIL-12-iDCを正常マウス肝臓に局所投与し、同一個体から血清生化学的検査値、脾臓重量、骨髄有核細胞数、血清中mIL-12濃度を比較したところ、無処置群及び開腹処置群との有意差は認められなかった。さらに投与DCの体内動態評価にアデノウイルスDNAのE4領域を標的としたリアルタイムPCR法を確立し検討したところ、一部のマウスの肺・脾臓サンプルからウイルスDNAが検出され、肝臓に投与したmIL-12-iDCが血流を介して他臓器に到達していた可能性が示唆された。本システムは治療遺伝子を導入した細胞を用いる遺伝子治療において、その安全性を検討する場合に有効な手段になりうると考えられた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】2,800千円 (直接経費: 2,800千円)