ゼブラフィッシュカスパーゼであるCaspy2によって誘導される細胞アポトーシスと活性免疫を組み合わせた腫瘍療法のための新しい戦略

ゼブラフィッシュプロテアーゼであるCaspy2は、哺乳類細胞にアポトーシスを誘導するための活性カスパーゼです。Caspy2を介したアポトーシスを癌療法で使用できるかどうかを調査するために、そのcDNAを増幅し、真核生物発現ベクターpcDNA3.1（+）にクローン化しました。組換えプラスミドをカチオン性リポソームと混合し、in vitroでさまざまな腫瘍細胞株に導入しました。私たちのデータは、Caspy2がin vitroで癌細胞の顕著なアポトーシスを誘発することを示しました。リポソームCASPY2プラスミド複合体の腫瘍内注射によるマウスを含むCT26結腸癌またはメタ線維肉腫の治療は、腫瘍性細胞と長期生存者の実質的な殺害をもたらしました。アポトーシス細胞は、Caspy2処理された腫瘍組織で広く分布していました。CD8（+）Tリンパ球の浸潤も、Caspy2での治療後に腫瘍組織で明らかに観察されました。腫瘍特異的主要組織適合性複合体（MHC）クラスI依存性CD8（+）細胞毒性Tリンパ球活性は、（51）CR放出アッセイによって発見されました。METHAモデルでは、マウスは親腫瘍細胞の再チャレンジに対する長年の保護免疫を獲得しました。これらの結果は、Caspy2がアポトーシス誘導因子と免疫応答イニシエーターの両方として作用できることを示しており、その並外れた抗腫瘍効果を説明する可能性があります。さらに、CD8（+）Tリンパ球のin vivo枯渇は、CD4（+）細胞の枯渇が部分的な廃止を示したのに対し、抗腫瘍免疫活性を完全に廃止する可能性があります。この研究では、マウスを含む腫瘍のアポトーシスと免疫応答の誘導の両方を単一のCaspy2遺伝子と組み合わせた新しい抗がん戦略を開発しました。このアプローチは、がんの治療のための重要な方法を提供するかもしれません。

Caspy2, a zebrafish protease, is an active caspase for inducing apoptosis in mammalian cells. To investigate whether caspy2-mediated apoptosis could be used in cancer therapy, its cDNA was amplified and cloned into eukaryotic expression vector pcDNA3.1(+). The recombinant plasmid was mixed with cationic liposome and introduced into various tumour cell lines in vitro. Our data showed that caspy2 induced remarkable apoptosis of cancer cells in vitro. Treatment of mice-bearing CT26 colon carcinoma or MethA fibrosarcoma with intratumoral injection of liposome-caspy2 plasmid complex resulted in substantial killing of neoplastic cells and long-term survivors. Apoptotic cells were widely distributed in caspy2-treated tumour tissue. Infiltration of CD8(+) T lymphocyte was also observed apparently in the tumour tissue after the treatment with caspy2. Tumour-specific major histocompatibility complex (MHC) class I-dependent CD8(+) cytotoxic T lymphocyte activity was found by means of (51)Cr release assay. In MethA model, the mice acquired a long-time protective immunity against the parental tumour cell re-challenge. These results indicated that caspy2 can act as both apoptosis inducer and immune response initiator, which may account for its extraordinary antitumour effect. Furthermore, in vivo depletion of CD8(+) T lymphocytes could completely abrogate the antitumour immune activity, whereas the depletion of CD4(+) cells showed partial abrogation. In this study, we developed a novel anticancer strategy that combines both induction of apoptosis and immune response in mice-bearing tumours with a single caspy2 gene. This approach may provide an important way for treatment of cancer.