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形質細胞様樹状細胞性白血病細胞株の 形質転換体を用いた
がん免疫療法の開発
新潟大学
医学部
保健学科
准教授
成田
美和子
研究背景■ 樹状細胞(Dendritic Cell : DC)は、強力な抗原提示細胞であり、
免疫の司令塔である。ヒトでは、形質細胞様樹状細胞(plasmacytoid DC: pDC)と骨髄系樹状細胞(myeloid DC: mDC または conventionalDC: cDC)の2種類が存在し、免疫システムの活性化において異なった作用も有している.形質細胞用樹状細胞はインターフェロン-アルファ産生細胞であり、ウイルス感染に対する免疫反応や抗腫瘍免疫反応において重要な役目を担っている.
■ 本研究室では、形質細胞用樹状細胞に由来する細胞から細胞株を樹立した。この細胞株(PMDC05)は、強力な抗原提示能力を有しており、腫瘍特異的抗原を提示させることにより、腫瘍特異的細胞傷害性T細胞を増幅させることも確認した.
■ この細胞株とその形質転換体を用いた腫瘍や重症感染症抗原に対す
る特異的な細胞傷害性T細胞の増幅に対してさらに有効な方法を検討して
いる.
33
活性化刺激
PMDC05を用いた抗腫瘍免疫療法
腫瘍抗原ペプチド
CD80CD86 CD28
MHC TCR
腫瘍抗原特異的細胞障害性(キラー)
Tリンパ球
腫瘍抗原特的ヘルパーTリンパ球
腫瘍抗原特異的抗体
形質細胞help
PMDC05
(CD80遺伝子導入により
機能を増幅させたPMDC05)
細胞株の機能の確認方法
表面形質の解析PMDC05とその形質転換体(以下PMDC細胞株)に種々の活性物質を加え72時間
培養後、flow cytometer (BD FACS calibur)にて解析mRNAの発現total RNA from PMDC05 cells →
reverse transcription →
real-time Q-PCR
サイトカイン産生能種々の活性物質を加えて培養しELISAにて測定抗原特異的細胞障害性T細胞の誘導抗原提示細胞: 各種活性化剤で刺激した細胞株にWT1プぺチドを添加反応細胞: allo の
末梢血単核球
または
純化した
CD8+
T細胞共培養: IL-2 および
IL-7 添加培養液にて培養
→ WT1 テトラマーを用いて
FACS にて解析
PMDC05 細胞株の形態
(A) PMDC05の光学顕微鏡所見. May-Grunwald Giemsa 染色: 1,000倍(B) PMDC05の透過電子顕微鏡所見: 3,000倍.
A B
PMDC05 の表面形質
pDC markers mDC markers APC markers
lineage markers other markers
pDC マーカー陽性
一部の mDC/抗原提示関連マーカー陽性
CD56以外の lineage マーカー陰性
CD4 および接着分子陽性
% positive cells
% positive cells
pDCに特徴的な TLR 7/ 9の発現あり
mDCに特徴的な TLR 4 の発現あり
PMDC05 細胞は pDCの性格に加えてmDCの性格も有する
PMDC05における Toll like receptor の発現
CpG-A CpG-B Flu virus LPShours4 6 12 4 6 12 4 6 12 4 6 12
0
5
10
1520
40
60
IFN-IL-12
PMDC05 の IFN-a および IL-12産生能
100 101 102 103 104CD80-PE
100 101 102 103 104CD80-PE
CD80の平均蛍光強度188.90
PMDC05
CD80
PMDC05誘導株
レンチウイルスベクターを用いたCD80の遺伝子導入によるPMDC05形質転換株の作成
CD80の平均蛍光強度0.81
100 101 102 103 104HLA-DR-PE
100 101 102 103 104CD86-PE
100 101 102 103 104CD83-PE
100 101 102 103 104CD80-PE
100 101 102 103 104CD40-PE
100 101 102 103 104CD1a-PE
100 101 102 103 104HLA-DR-PE
100 101 102 103 104CD86-PE
100 101 102 103 104CD83-PE
100 101 102 103 104CD80-PE
100 101 102 103 104CD40-PE
100 101 102 103 104CD1a-PE
1.51 0.71 65.30 1.84 34.83 466.49PMDC誘導株
1.00 0.87 0.89 1.27 23.69 125.26PMDC05
CD1a CD40 CD80 CD83 CD86 HLA-DR
PMDC05形質転換株の表面形質
100 101 102 103 104HLA-DR-PE
100 101 102 103 104CD86-PE
100 101 102 103 104CD83-PE
100 101 102 103 104CD80-PE
100 101 102 103 104CD40-PE
100 101 102 103 104CD1a-PE
100 101 102 103 104HLA-DR-PE
100 101 102 103 104CD86-PE
100 101 102 103 104CD83-PE
100 101 102 103 104CD80-PE
100 101 102 103 104CD40-PE
100 101 102 103 104CD1a-PE
1.12 1.03 122.76 1.80 25.24 131.04
0.90 0.85 160.27 3.57 20.38 200.95PMA/CI
DMSO
CD1a CD40 CD80 CD83 CD86 HLA-DR
活性化刺激によるPMDC05形質転換株の表面形質
PMDC05
PMDC11
DMSO
PMA/CI
PMDC05+PMA/CI
PMDC11+DMSO
A. non-stimulated PMDC05 and PMA/CI-stimulated PMDC05
B. PMDC05 and PMDC05 derivative both without stimulation
D. non-stimulated PMDC05 derivative and PMA/CI-stimulated PMDC05 derivative
C. PMA/CI-stimulated PMDC05 and non-stimulated PMDC05 derivative
PMA/CI
DMSO*
*
*
**
**
**
**
**
**
cpm
cpm
cpm
cpm
活性化刺激後のPMDC05形質転換株の抗原提示能
A. non-stimulated PMDC05 and PMA/CI-stimulated PMDC05
B. PMDC05 and PMDC05 derivative both without stimulation
D. non-stimulated PMDC05 derivative and PMA/CI-stimulated PMDC05 derivative
PMA/CI
DMSOPMDC05
PMDC11
DMSO
PMA/CI
PMDC05+PMA/CI
PMDC11
C. PMA/CI-stimulated PMDC05 and non-stimulated PMDC05 derivative
*
*
*
* *
pg/m
L
pg/m
Lpg
/mL
pg/m
L活性化刺激後のPMDC05形質転換株のIFN-産生能
従来技術とその問題点
現在行われている主な免疫療法
樹状細胞療法
活性化リンパ球療法
T細胞療法
ペプチドワクチン療法
など
期待される数の抗原特異的細胞障害性T細胞を 産生する技術は充分には確立されていない.
新技術の特徴・発展性
1.増幅した細胞傷害性T細胞の臨床投与.
2.CD80以外の抗原提示関連遺伝子の導入に よる強力な「人工抗原提示細胞」の作製.
3.効率的なペプチドワクチン開発における有 用なペプチドの同定.
利用が想定される技術
従来の化学療法で根治困難な腫瘍や重症感 染症に対する細胞治療とワクチンの開発
実用化に向けた課題
抗原特異的細胞傷害性細胞を増幅させるため の至適培養条件の確立と細胞保存技術の開発
本技術に関する知的財産権
• 発明の名称:形質細胞様樹状細胞性白血病細胞株の形質転換体、及び
その利用
• 出願番号
:特願2011‐140566• 出願人
:新潟大学
• 発明者 :成田美和子、高橋益廣