マウスCD27(mCD27)の細胞外領域とヒトIgG₁Fc部分の融合蛋白であるmCD27-Igを用いてフローサイトメトリー解析を行った結果、マウスB細胞リンパ腫A20細胞にmCD27リガンド(mCD27L)の強い発現が認められた。次にA20細胞のcDNAライブラリーからヒトCD70(hCD70)のcDNAフラグメントをプローベとして用いたクロスハイブリダイゼーション法によりmCD27LcDNAを単離した。このcDNAのヌクレオチド配列はhCD70cDNAと最も高いホモロジーを示し、mCD27LはhCD70のマウスホモログmCD70であることが確認された。mCD70cDNAは195アミノ酸より構成されるII型膜貫通型糖蛋白をコードしており、mCD70分子は21アミノ酸から成る細胞内領域、18アミノ酸から成る疎水性膜貫通領域及び156アミノ酸から成る細胞外領域によって構成され、3カ所のN-linked glycosylation可能部位を有することが明らかになった。またmCD70はhCD70と、ヌクレオチドレベルでは63.5%、アミノ酸レベルでは56.4%のホモロジーを示した。

　まずハムスター腎細胞BHK21及びマウスマスト細胞腫P815にmCD70をトランスフェクションし、mCD70高発現株mCD70-BHK21及びmCD70-P815を樹立した。次にA20細胞を免疫したF344/DuCrjラットの脾細胞とマウスミエローマP3U1細胞を細胞融合させ、ラット抗mCD70モノクローナル抗体(FR70、IgG_2b、)を産生するハイブリードーマを樹立した。FR70及びmCD27-Igを用いてA20、P815及びmCD70-P815細胞の細胞表面蛋白を免疫沈降すると、共にA20及びmCD70-P815細胞溶解液からのみ30-33kDのポリペプチドを特異的に沈降させた。この結果から、FR70によって認識される抗原がmCD70であることが確認された。また、FR70はmCD70-BHK21細胞とmCD27-Igの結合をほぼ完全に阻害した。

　マウスT細胞を固相化抗CD3抗体及び可溶性抗CD28抗体で刺激し、CD70及びCD27の発現を調べた。CD70は刺激後48時間より発現が認められ96時間でピークに達した。一方CD27は大部分のT細胞上に未刺激状態でも発現しており、活性化により発現レベルの上昇が認められた。次に、B細胞を抗CD40抗体で刺激すると、CD70は刺激後24時間より発現が確認され96時間でピークに達し、一方、CD27に関しては、刺激後48-96時間にごくわずかな発現を認めた。さらに、抗IgM抗体単独の刺激ではCD70の発現は確認できなかったが、抗CD40抗体刺激との共刺激では、抗CD40抗体単独に比しCD70発現レベルの上昇を認めた。B細胞上のCD70発現に関するこれらの実験結果は、膜表面免疫グロブリンを介したシグナルによってプライミングされた抗原特異的B細胞にはCD40を介した刺激によってより高レベルのCD70発現が誘導され、CD70/CD27相互作用が抗原特異的T-B細胞間相互作用に重要な役割を果たしている可能性を示唆している。

　DBA/2マウスT細胞を抗CD3抗体存在下でP815及びmCD70-P815細胞と共培養したときの[³H]-thymidineの取り込み量を測定し、mCD70のT細胞増殖に対する作用を調べた。mCD70-P815細胞と共培養されたT細胞は培養48時間で最も増殖が強く、また、このT細胞に対する作用はFR70及びmCD27-Igにより濃度依存性に阻害された。次に、mCD70によるT細胞増殖に対するCD3⁺、CD4⁺及びCD8⁺の各T細胞分画の反応の違いを調べたところ、CD4⁺T細胞に比しCD8⁺T細胞では3-4倍量の[³H]-thymidineの取り込みが認められた。このことからCD70/CD27相互作用のT細胞増殖に対するco-stimulation作用はCD8⁺T細胞に対してより有効に働くことが明らかになった。

　A20細胞は未刺激状態で細胞表面上にCD70、CD86を発現している。A20細胞と共培養したときに認められるT細胞増殖はFR70あるいは抗CD80/86抗体の単独添加ではいずれも50%程度の抑制しか認められなかったが、同時に添加することによりほぼ完全に抑制された。この結果から、A20細胞によって誘導されるCD70を介したco-stimulation作用はCD80/CD86を介する経路と相補的に作用すると考えられた。

　DBA/2マウスT(CD3⁺)細胞をP815、mCD70-P815と抗CD3抗体存在下で共培養し、培養上清中のIFN-、IL-2、IL-4及びIL-10をELISA法により測定した。mCD70-P815細胞との共培養ではIFN-のみ検出されたが、IL-2、IL-4及びIL-10については測定感度以下であった。次に、mCD70によるIFN-産生に対するCD3⁺、CD4⁺及びCD8⁺の各T細胞分画の反応の違いを調べたところ、CD8⁺T細胞とmCD70-P815細胞の共培養上清中のIFN-濃度はCD4⁺T細胞の30-40倍、CD3⁺T細胞の4-5倍であった。この結果から、CD70/CD27相互作用によるT細胞からのIFN-産生の大部分はCD8⁺T細胞由来であると考えられた。最近TNF/TNFレセプターファミリーに属する4-1BBリガンド/4-1BBについてもT細胞の増殖およびIFN-の産生誘導に対しCD8⁺T細胞に優位に働くのco-stimulation作用をもつことが報告されており、CD70あるいは4-1BBリガンドなどの分子が生体の抗ウィルスあるいは抗腫瘍等の細胞性免疫反応のなかで中心的な役割を担っている可能性が示唆される。

　mCD70のin vivoにおける腫瘍発育に及ぼす影響を調べるため、P815及びmCD70-P815細胞を同系マウスであるDBA/2マウスの皮下に接種した。P815接種マウスでは腫瘍はすべて進行性に増殖し、接種後35日までに全例死亡したが、mCD70-P815接種マウスでは60%のマウス(4/10)に一時腫瘍の生着をみたが最終的にすべて腫瘍は拒絶され、その後60日以上の観察で腫瘍の再増殖を認めなかった。FR70投与マウスではmCD70-P815の腫瘍拒絶は完全に阻害された。また、腫瘍拒絶が確認されたマウスにP815細胞を再接種すると腫瘍が拒絶されるが、マウスT細胞リンパ腫L1210細胞の接種では腫瘍の発育が認められたことから、mCD70-P815細胞接種によりP815特異的な抗腫瘍免疫が獲得されることが明らかになった。

　P815及びmCD70-P815細胞をT細胞が欠失したBALB/cヌードマウスの皮下に接種すると、mCD70-P815はP815と同樣に進行性に増殖し、接種後25日までに全例死亡した。次に、CD4⁺T細胞あるいはCD8⁺T細胞を除去したDBA/2マウスにmCD70-P815細胞を接種すると、CD8⁺T細胞除去マウスではmCD70-P815は進行性に増殖し全例30日以内に死亡に至った。一方、CD4⁺T細胞除去マウスではコントロールに比較して明らかに腫瘍の増大傾向を認めたが、60%のマウス(3/5)ではその後腫瘍が縮小し最終的に拒絶された。抗IFN-抗体投与群では、CD4⁺T細胞除去群と同様にコントロールIgG投与群に比較して明らかに腫瘍の増大傾向を認め、80%のマウス(4/5)は35日以内に死亡した。これらの結果は、in vivoにおけるmCD70-P815の腫瘍拒絶反応の機序として、in vitroで確認されたCD70/CD27相互作用によるCD8⁺T細胞の増殖及びIFN-産生の誘導が中心的役割を果たすことを強く示唆している。また、腫瘍拒絶の効率良い誘導にはCD8⁺T細胞だけでなくCD4⁺T細胞の何らかのヘルパー機能が必要であると考えられる。しかしながら、種々の腫瘍拒絶モデルにおけるCD4⁺T細胞の機能については未解明の点が多く、mCD70トランスフェクションによる腫瘍拒絶のメカニズムについてもさらに研究をすすめる必要がある。また抗mCD27抗体のin vivo投与による腫瘍拒絶誘導の研究等を通じて、臨床応用の可能性についても検討を進めたい。