ナノＤＮＡワクチンを基盤とした樹状細胞エンジニアリングと難治性癌治療への展開

基于纳米DNA疫苗的树突状细胞工程及其在难治性癌症治疗中的应用

• 批准号: 15J01221
• 负责人: 三浦 尚也
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J01221/
• 关键词: 樹状細胞ワクチン; mRNA導入; リポプレックス; DDS; アジュバント; ナノ粒子; 遺伝子導入; 腫瘍内慢性炎症; デキサメタゾン; DNAワクチン; DNAベクター; KALAペプチド; ヒト単球由来樹状細胞; リポソーム

樹状細胞ワクチンは、抗原特異的な免疫応答に重要である「樹状細胞」を用いて、人為的に抗原特異的免疫を誘起する技術である。申請者はこれまで、樹状細胞に対し、効率的に抗原遺伝子導入・免疫活性化を可能とするDNA封入ナノ粒子の開発に成功している。平成29年度においては、平成28年度において開発した、mRNAを効率的に樹状細胞へ導入可能なナノ粒子を用いて、ヒト実弾がん抗原を用いたmRNAワクチンの開発をおこなった。以前より樹状細胞への遺伝子導入に用いていた、KALAペプチド修飾多機能性エンベロープ型ナノ構造体（KALA-MEND）は、リポソーム内にpDNAを内封し、その表面にαへリックス構造を有するKALAペプチドを修飾していた。しかし、本システムではヒト臨床において用いられている抗原（実弾抗原）に対する抗原特異的な免疫応答の誘導は達成できなかった。そこで、より効率的に抗原遺伝子を導入可能なmRNAの応用を試みた。その際に、KALAペプチド修飾リポソームの表面に静電的相互作用により搭載した、KALAリポプレックスを用いた。その結果、KALAリポプレックスによりmRNAを導入する事で、KALA-MENDによるpDNA導入に比べ、50倍以上遺伝子導入効率が上昇した。また、樹状細胞型mRNAワクチンに適切なアジュバントを選定するため、4種類のアジュバントを抗原mRNA搭載KALAリポプレックスにより樹状細胞へ共導入し、マウスへ免疫した際の抗原特異的CTL活性について評価した。この際、抗原として、ヒト臨床で広く用いられるNY-ESO-1を用いた。その結果、いずれのアジュバントでも有意にCTL活性が向上する処理量が存在した。そこで、NY-ESO-1発現腫瘍に対する治療的抗腫瘍効果について検証したところ、モノホスホリルリピドAの共導入が最も強力な抗腫瘍効果を示す事を明らかとした。

Dendritic cells are important for antigen-specific immune responses. Dendritic cells are used in artificial antigen-specific immune induction techniques. The applicant successfully developed DNA encapsulated particles for efficient antigen vector introduction and immunoactivation. In 2009, the development of mRNA expression in dendritic cells was possible, and the development of mRNA expression in dendritic cells was possible. In the past, the gene of dendritic cells was introduced with KALA and modified with KALA. The multifunctional gene construct (KALA-MEND) was modified with KALA and modified with pDNA in the inner and outer surfaces of the construct. The antigen is used in clinical practice to induce specific immune responses. The expression of the antigen gene in the gene is very important. In the meantime, KALA can be used to modify electrostatic interactions on surfaces. As a result, KALA mRNA introduction rate increased by 50 times compared with KALA MEND pDNA introduction rate. 4 kinds of antigen-specific CTL activity was evaluated when dendritic cell type mRNA was co-introduced into dendritic cells. In this case, NY-ESO-1 is used in clinical practice. As a result, there was no significant increase in CTL activity due to the presence of a large number of negative cells. Therefore, the NY-ESO-1 has demonstrated the anti-tumor effect of the treatment for developed tumors, and it is now clear that the co-introduction of A is the most powerful anti-tumor effect.

项目成果

Development of DNA nano-vaccine carrier: the dendritic cell-targeting gene delivery and immune stimulation

DNA纳米疫苗载体的开发：树突状细胞靶向基因递送和免疫刺激

• 发表时间: 2015
• 作者: Naoya MIURA;Hidetaka AKITA;Takashi NAKAMURA;Hideyoshi HARASHIMA
• 通讯作者: Hideyoshi HARASHIMA

Development of liposome-based DNA vaccine: an effective gene delivery system for antigen presentation and innate immune activation against dendritic cells

基于脂质体的 DNA 疫苗的开发：一种有效的基因传递系统，用于抗原呈递和针对树突状细胞的先天免疫激活

• 发表时间: 2017
• 作者: Naoya MIURA;Hidetaka AKITA;Takashi NAKAMURA;Hideyoshi HARASHIMA
• 通讯作者: Hideyoshi HARASHIMA

Modifying Antigen-Encapsulating Liposomes with KALA Facilitates MHC Class I Antigen Presentation and Enhances Anti-tumor Effects.

• DOI: 10.1016/j.ymthe.2017.01.020
• 发表时间: 2017-04
• 期刊: Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy
• 作者: Naoya Miura;H. Akita;Naho Tateshita;Takashi Nakamura;H. Harashima

Identification and Evaluation of the Minimum Unit of a KALA Peptide Required for Gene Delivery and Immune Activation

基因传递和免疫激活所需的 KALA 肽最小单位的鉴定和评估

• DOI: 10.1016/j.xphs.2017.05.014
• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of Pharmaceutical Sciences
• 影响因子: 3.8
• 作者: Miura Naoya;Tange Kota;Nakai Yuta;Yoshioka Hiroki;Harashima Hideyoshi;Akita Hidetaka
• 通讯作者: Akita Hidetaka

DNAナノワクチンの開発: 樹状細胞に対する遺伝子送達と免疫活性化を可能とするナノ粒子

DNA纳米疫苗的开发：能够将基因传递至树突状细胞并激活免疫的纳米颗粒

• 发表时间: 2015
• 作者: 三浦尚也;秋田英万;中村孝司;原島秀吉
• 通讯作者: 原島秀吉