초록 ▼

연구의 목적 및 내용
연구배경: 본 과제의 타깃인 VSIG4는 2006년 Dr. Campagne (Genentech)에 의해 insilico cloning 되어 보고되었고, C3b에 결합하는 보체수용체로 선천면역 조절기능이 있음이 보고됨. 본 연구진은 microarray를 이용하여 암세포에서 과발현되는 코시그날 분자를 발굴하는 과정에서 VSIG4를 독립적으로 확인하였고, 선행연구를 통해 VSIG4가 T 세포의 기능을 억제하는 새로운 면역코시그날분자일 가능성을 확인하였음.
연구목적 및 내용: 새로운 면역코시그날 분자인 VS

연구의 목적 및 내용
연구배경: 본 과제의 타깃인 VSIG4는 2006년 Dr. Campagne (Genentech)에 의해 insilico cloning 되어 보고되었고, C3b에 결합하는 보체수용체로 선천면역 조절기능이 있음이 보고됨. 본 연구진은 microarray를 이용하여 암세포에서 과발현되는 코시그날 분자를 발굴하는 과정에서 VSIG4를 독립적으로 확인하였고, 선행연구를 통해 VSIG4가 T 세포의 기능을 억제하는 새로운 면역코시그날분자일 가능성을 확인하였음.
연구목적 및 내용: 새로운 면역코시그날 분자인 VSIG4의 적응면역 조절기능을 규명하고자 하였음. 이를 위해 자가면역 간염모델인 ConA-induced hepatitis (CIH)모델과 마우스 암모델을 이용하여 VSIG4가 각각 간 Kupffer 세포에 의한 T, NKT 세포의 tolerance 유도, 종양대식세포 (TAM)에 의한 항암면역 회피기전에 관여하는지를 조사하였음.
연구결과
1. 간 Kupffer 세포에서 발현되는 VSIG4의 T, NKT 세포 tolerance 유도기전
●CIH 모델에서 VSIG4 KO 마우스의 생존율이 유의하게 감소되었고, 이는 T, NKT세포에서의 IFN-γ, TNF-α, IL-17A의 생산감소, ALT의 유의한 증가 등과 관련있음.
●VSIG4+ Kupffer 세포의 adoptive transfer로 CIH 발생이 억제됨.
●α-Galactosylceramide와 OVA 구강투여를 이용한 각각의 T, NKT tolerance실험에서 VSIG4 KO 마우스에서 T 세포와 NKT 세포의 tolerance가 극복됨.
●VSIG4 단백질과 VSIG4 차단항체가 CIH의 발생을 억제함.
2. VSIG4발현 종양대식세포 (TAM)의 항암면역 억제기능
●VSIG4 KO 마우스에서 골수종세포(MOPC315), 흉선암(EG7)의 성장이 유의하게 감소함.
●VSIG4 KO 종양마우스에서 암항원특이적인 CD8+ T 세포의 증식, IFN-γ, IL-2의 생산이 유의하게 증가함.
●TAM에서 VSIG4 발현을 확인하였고, VSIG4+ TAM에서 endogenous IL-10, TGF-β의 생산 증가와 TNF-α, IL-6의 발현감소를 확인함.
●VSIG4+ TAM은 항원특이적인 T 세포의 IFN-γ, IL-2의 생산을 억제함.
3. VSIG4의 CD4+ 조력 T 세포 (helper T cell) 분화억제 현상
●In vitro Treg 분화실험에서 VSIG4+ TAM이 유의하게 Treg의 분화를 촉진함.
●In vitro Th17 분화실험에서 VSIG4+ 대식세포가 Th17 세포의 분화를 억제함.
4. VSIG4 차단항체에 의한 항암증진 효과
연구결과의 활용계획
본 연구를 통해 다음과 같은 중요한 결과를 얻었음.
●Kupffer에서 발현되는 VSIG4가 T, NKT 세포의 tolerance를 강하게 유도하는 기전을 규
명함으로 간내성 (liver tolerance)을 면역학적으로 설명하게 됨.
●VSIG4를 기반으로 하는 TAM의 새로운 면역회피기전을 규명함.
●VSIG4가 CD4+ 조력 T 세포가 Th17, Treg으로 분화하는 과정을 억제함.
이러한 결과들은 향후 연구를 통해 실제 임상치료에 활용될 수 있음.
1) VSIG4의 tolerance 유도능은 자가면역질환, 장기이식거부반응 치료에 활용.
2) VSIG4+ TAM의 기능을 차단하는 항체개발로 새로운 항암항체치료제의 개발에 활용.
3) VSIG4를 이용한 조력 T 세포의 분화억제기술로 염증성 질환의 면역치료기술에 활용.

Abstract ▼

Purpose&contents
Recently, we have identified a new cancer-associated immune-regulating co-signaling molecule, VSIG4, of which functions are needed to be elucidated. We propose to address two critical questions raised in the research field of co-signaling molecules by using VSIG4 as a model co-si

Purpose&contents
Recently, we have identified a new cancer-associated immune-regulating co-signaling molecule, VSIG4, of which functions are needed to be elucidated. We propose to address two critical questions raised in the research field of co-signaling molecules by using VSIG4 as a model co-signal: 1) How does bidirectional signaling through VSIG4 regulate immune cell functions? 2) Is cancer-associated VSIG4 involved in the regulation of cellular functions of cancer cells such as proliferation, cell cycle, resistance to chemotherapy, and metastasis? By what mechanisms?
These studies will lead to development of novel therapeutic strategies by harnessing the physiologic mechanisms that regulate immune responses.
Result
1. Protective role of Kupffer VSIG4 on liver injury by inducing tolerance of liver T and NKT cells
● Physiological role of VSIG4 in immune-mediated liver injury
● Examination of direct role of liver Kupffer cell (KC) in immune suppression
● Investigation of effect of VSIG4 in induction of liver NKT, T cell tolerance
● The mechanisms for T cell inhibition by VSIG4
● Therapeutic potential of VSIG4.Ig
2. Tumor promoting effect of TAM VSIG4
● Mice lacking VSIG4 reduced tumor growth and enhanced survival.
● Tumor antigen-specific CD4+ and CD8+ T cells were more frequently found in VSIG4 KO mice than in WT mice.
● Treg cells were significantly lowered in VSIG4 KO mice with MOPC315 BM.
● IL-2 and IFN-γ production of OVA-specific DO11.10 T cells was suppressed in the presence of VSIG4+ TAMs, which was reversed by addition of VSIG4 blocking antibody.
● TAMs from VSIG4 WT mice were able to generate more Tregs than those from KO mice, which was also reversed by addition of VSIG4 blocking antibody.
3. VSIG4 induces differentiation of CD4+FoxP3+Treg cells
4. Blocking of TAM VSIG4 on suppression of antigen-specific T cells
Expected Contribution
● This study will lead to a new research field studying a unique concept of co-signaling molecules modulating an immune and a cellular function of cancer cells.
● This study will lead to development of novel therapeutic strategies for cancers and various immunological diseases through a fine tuning of co-signal networks.
● This study will lead to foster research personnels equipped for translational research by studying the exploration of target molecules, analysis of immune competence, design of animal model, and preclinical study.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1) 연구개발 배경 ... 6
• 2) 연구개발 목적 ... 7
• 3) 연구개발의 필요성 ... 7
• 4) 연구의 범위 ... 9
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13
• 1. 간(liver) Kupffer 세포에서 발현되는 VSIG4의 T, NKT 세포 tolerance 유도기전 ... 13
• 2. 종양대식세포 (TAM)에서 발현되는 VSIG4의 면역회피 유도기전 ... 22
• 3. VSIG4+ 대식세포가 CD4+ 조력 T 세포(helper T cell)의 Treg, Th17 세포로의 분화를 억제함 ... 36
• 4. VSIG4 차단항체에 의한 종양형성 억제효과 ... 38
• 5. VSIG4로의 Reverse signaling ... 43
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 44
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 44
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 44
• ○ 새로운 B7 family member들의 발굴 및 기능규명 ... 44
• ○ Regulatory T (Treg) 세포와 암면역회피 ... 45
• ○ Tumor-associated macrophage (TAM)과 암면역회피 ... 45
• ○ VSIG4의 발현 ... 45
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 46
• 8. 참고문헌 ... 46
• 9. 연구성과 ... 48
• 10. 기타사항 ... 49