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抗がん活性を持つ DNA の作用機序が明らかに
~今後の新しいがん免疫療法のシーズとして期待


幹細胞プロジェクト 主席研究員(当時)種子島 幸祐
プロジェクトリーダー(当時)原 孝彦

幹細胞プロジェクトの種子島 幸祐 主席研究員(現ゲノム動態プロジェクト)、原 孝彦 プロジェクトリーダーらは、CpG ODNと呼ばれる抗がん活性をもつDNAのがん免疫誘導活性が、CXCL14と呼ばれるケモカインとの相互作用によるものであることを解明しました。

本研究成果は、国際学術誌『Journal of Immunology』(電子版)に日本時間 2025年5月23日に掲載されました。

私たちの免疫系には、がん細胞を異物として認識し、排除する働きがあります。近年、免疫のブレーキを解除するがん治療が確立されていますが、一方で、免疫を直接強くしてがんを攻撃させる試みも古くから行われてきました。一般的に DNA は遺伝物質として知られていますが、実は免疫のスイッチをオンにする「免疫賦活化物質」としての役割も持っています。私たちの体は、細菌やウイルスのDNA に特有の「非メチル化 CpG」という特徴的な配列を見分け、外敵の目印として認識するのです。この仕組みを応用し、人工的に合成した短い DNA(CpG ODN)を薬として投与することで、免疫を活性化させてがんを攻撃させる新たな「がん免疫療法」の研究が進められています。

研究の概要

本研究では、この CpG ODN と呼ばれる DNA 配列を改変し、より強い活性を持つものを探索しました。そこで得られた CpG ODN (A602) は、ヒト細胞において高い活性を示し、これまで知られていた CpG ODN が抗癌活性を示しづらかったがん種のマウスモデルにおいても強力な腫瘍抑制効果を示しました。一方で、これまでのプロジェクト研究では、ケモカイン CXCL14 が CpG ODN に結合し、免疫の司令塔である樹状細胞への取り込みを介して、自然免疫誘導や炎症反応を大幅に増強するという新たな機能を発見していました。そこで、A602 の抗腫瘍活性に対する CXCL14 の関与を調べたところ、CXCL14 は A602による抗腫瘍免疫に関与するサイトカイン誘導を大幅に増強し、Cxcl14 -KO マウスでは A602 の抗腫瘍活性が消失しました。これらの結果は、抗がん活性を持つ DNA の新たな作用機序を示すものであり、CpG ODN の抗腫瘍活性が有効な患者の特定や、より強い効果を得る分子メカニズムの解明につながるものと考えられます。

今後の展望

これまで、CpG ODN を単独で用いるがん免疫療法は臨床試験なども行われてきましたが、期待されたほどの治療効果は得られていませんでした。しかし、本研究により、DNA がもたらす抗がん免疫活性は、CXCL14 というタンパク質が「CpG ODN の運び屋(キャリア)」として働くことに完全に依存しているという、これまでにない新たな制御メカニズムが明らかになりました。この発見は、 CpG ODN の治療効果が得られやすい患者さんの特定などにも役立つことが期待されます。さらに私たちの研究から、細胞表面には DNA に対する「受容体」が存在することも示唆されており、これまで知られていなかった DNAによる免疫調節機構の一端が解明されつつあります。これらの新しい DNA による免疫調節機構の解明により、より強力な抗腫瘍効果を引き出すためのメカニズム解明につながると期待されます。

「誰一人取り残さないがん対策」の実現を目指し、都医学研は今回発見したこの「治療のシーズ(種)」を実際の医療現場へ届けるべく、今後も研究を加速させていきます。

【論文】

 CXCL14は CpG ODN の抗がん免疫活性に必要である。