Proposing regulatory mechanisms of innate immune system manipulated by cancer-derived extracellular vesicles

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本研究は、がん細胞が細胞外小胞（Extracellular Vesicle: EV）内のRNA修飾体バランスを正常細胞と変えて放出することにより単球や腫瘍関連マクロファージのToll-like receptor (TLR)に非自己として認識させ、自然免疫系を活性化させることによりサイトカイン産生を介してがん細胞有意な微小環境へと誘導する戦略を取っていることを、がん術後組織を利用し、がん組織由来EVと独自RNA修飾解析基盤技術の活用により検証することを目的とするものである。前年度、大腸がん術後臨床検体由来がん部EVにおいて、非がん部由来EVと比べtRNAの分解産物である5’-tRF-GlyGCCが特徴的多量に搭載されていることを突き止めた。また合成5’-tRF-GlyGCCはマクロファージのTLR8を介した炎症性サイトカイン産生促進を誘導した。そこでがん部EV由来5’-tRF-GlyGCCは非がん部由来と異なるRNA修飾状態にあるのではないかと推測し、質量分析計を用いたエピトランスクリプトーム解析を実施した。その結果、精製がん部EV由来5’-tRF-GlyGCCは、非がん部と比べN6-methyladenosine (m6A）レベルが有意に低下していることを突き止めた。そこでRNAのm6A脱メチル化酵素であるALKBH5のリコンビナントタンパク質と非がん部EV由来5’-tRF-GlyGCCをインキュベートし、m6A脱メチル化を確認後マクロファージに添加した。その結果、脱メチル化前と比べTNF-aやIL-6の産生が有意に上昇した。これらの結果は、がん細胞はEV中のRNA、特に5’-tRF-GlyGCCのm6Aレベルを低下させることによりTLR8を介した免疫機能攪乱を誘導させ、がん細胞増殖を優位にさせる機構を発現していることを初めて明らかにできた。