CpG_oligodeoxynucleotide
CpGサイト
と混同しないでください CpGオリゴデオキシヌクレオチド（またはCpG ODN ）は、シトシン三リン酸デオキシヌクレオチド（「C」）とそれに続くグアニン三リン酸デオキシヌクレオチド（「G」）を含む短い一本鎖合成DNA分子です。「p」は、連続するヌクレオチド間のホスホジエステル結合を指しますが、一部のODNは、代わりに修飾されたホスホロチオエート（PS）バックボーンを持っています。これらのCpGモチーフがメチル化されていない場合、免疫賦活剤として機能します。 CpGモチーフは、病原体関連分子パターン（PAMP ）と見なされます）微生物ゲノムには豊富にあるが、脊椎動物ゲノムにはまれであるため。 CpG PAMPは、パターン認識受容体（PRR）Toll-Like Receptor 9（TLR9 ）によって認識されます。これは、ヒトおよびその他の高等霊長類のB細胞および形質細胞様樹状細胞（pDC）でのみ構成的に発現します。
異なるクラスのODNは、pDC細胞とB細胞で異なる応答を誘発します。
コンテンツ
1 歴史
2 構造的特徴
3 クラスA
4 クラスB
5 参考文献
歴史
1893年以来、細菌細胞溶解物の混合物であるコーリー毒素は、いくつかの癌腫の進行を減少させる可能性のある免疫刺激特性を有することが認識されてきたが、徳永らが1983年までなかった。応答を誘発したライセートの基礎となる成分として細菌DNAを特異的に同定しました。その後、1995年にKrieg etal。細菌のDNA内のCpGモチーフが免疫刺激効果の原因であり、合成CpGODNを開発したことを示しました。それ以来、合成CpG ODNは、それらが誘発するI型炎症誘発性反応と、ワクチンアジュバントとしての使用の成功により、集中的な研究の焦点となってきました。
構造的特徴
合成CpGODNは、典型的なホスホジエステル骨格の代わりに部分的または完全にホスホロチオエート化（PS）骨格を持ち、3 ‘末端、5’末端、またはその両方にポリGテールを持っているという点で、微生物DNAとは異なります。PS修飾は、ODNが体内のDNaseなどのヌクレアーゼによって分解されるのを防ぎ、ポリGテールが細胞への取り込みを促進します。ポリGテールは分子間テトラッドを形成し、高分子量の凝集体を生成します。これらの凝集体は、ポリG配列が与える活性の増加に関与しています。シーケンス自体ではありません。多数の配列が、CpG二量体の数と位置、およびCpG二量体に隣接する正確な塩基配列の変化によってTLR9を刺激することが示されています。これにより、シーケンス、二次構造、およびヒト末梢血単核細胞（ PBMC ）への影響に基づいて、CpGODNの5つの非公式クラスまたはカテゴリが作成されました。5つのクラスは、クラスA（タイプD）、クラスB（タイプK）、クラスC、クラスP、およびクラスSです。 検出プロセス中、「クラス」は次のようになるまで定義されなかったことに注意してずっと後に、特定の特性を持つODNが特定の応答を誘発することが明らかになったとき。このため、文献で言及されているほとんどのODNは番号を使用しています（つまり、ODN 2006、ODN 2007、ODN 2216、ODN D35、ODN K3など）。数値は任意であり、最適なシーケンスを見つけるための試行にわずかなばらつきがある多数のODNをテストした結果です。さらに、一部の論文では、前述のODNとは異なる名前が付けられているため、命名規則がさらに複雑になります。
クラスA
最初のクラスAODNの1つであるODN2216は、2001年にKrug etalによって記述されました。このクラスのODNは、前述のクラスB ODN（すなわち、ODN 2006）とは明らかに異なり、大量のI型インターフェロン（最も重要なものはIFNα）の産生を刺激し、形質細胞様樹状細胞の成熟を誘導しました。樹状細胞。クラスAODNは、間接的なサイトカインシグナル伝達を介したNK細胞の強力な活性化因子でも
クラスAODNを定義する構造的特徴：
5 ‘末端、3’末端、またはその両方でのポリGシーケンスの存在
内部パリンドロームシーケンス
内部回文内に含まれるGCジヌクレオチド
部分的にPSが変更されたバックボーン
クラスAODNは通常、ヌクレアーゼによる分解に抵抗し、ODNの寿命を延ばす、一端または両端に7〜10個のPS修飾塩基を含みます。上記のルールは厳密にクラスを定義しますが、これらの「ルール」内のシーケンスの変動は可能です。シーケンスの変更は、応答の大きさに影響を与えることにも注意してたとえば、内部パリンドロームシーケンスは、長さが4〜8塩基対で、塩基の順序が異なる場合がありますが、パターン5′- Pu Pu CG Pu Py CG Py Py-3 ‘が最もアクティブであることがわかりました。他のいくつかのシーケンスと比較した場合。DNA鎖の両端にあるポリGテールは、長さや数が偶数である可能性があります（タイプDは3 ‘末端にのみポリG配列を持っています）が、その存在は分子の活性にとって重要です。
クラスB
Krieg etal。は1995年にクラスBODNを最初に記述したものです。クラスBODN（すなわち、ODN 2007）は、ヒトB細胞および単球の成熟を強力に刺激します。それらはまた、pDCの成熟を刺激しますが、クラスAODNおよび非常に少量のIFNαよりも程度は低くなります。
クラスBODNを定義する構造的特徴：
1つまたは複数の6merCpGモチーフ5′-PuPy CG Py Pu-3 ‘
完全にホスホロチオエート化された（PS修飾された）バックボーン
一般的に18から28ヌクレオチドの長さ
このクラスで最強のODNには、3つの6merシーケンスが B ODNは、強力な体液性免疫応答を誘導する能力があるため、治療薬として広く研究されており、ワクチン アジュバントとして理想的です。
参考文献
^ Weiner GJ、Liu HM、Wooldridge JE、Dahle CE、Krieg AM（1997年9月）。「CpGモチーフを含む免疫刺激性オリゴデオキシヌクレオチドは、腫瘍抗原免疫における免疫アジュバントとして有効です」。アメリカ合衆国科学アカデミー紀要。94（20）：10833–7。Bibcode：1997PNAS … 9410833W。土井：10.1073 /pnas.94.20.10833。PMC23500 。_ PMID9380720 。_ ^ バウアーS、ワーグナーH（2002）。「バクテリアCpG-DNAライセンスTLR9」。Toll様受容体ファミリーメンバーとそのリガンド。微生物学および免疫学の現在のトピック。270。pp。145–54。土井：10.1007 / 978-3-642-59430-4_9。ISBN 978-3-642-63975-3。PMID12467249 。_ ^ Rothenfusser S、Tuma E、Endres S、Hartmann G。「形質細胞様樹状細胞：CpGの鍵」。ヒト免疫学。63（12）：1111–9。土井：10.1016 / S0198-8859（02）00749-8。PMID12480254。_ ^ Coley WB（1991年1月）。「丹毒の反復接種による悪性腫瘍の治療。10の元の症例の報告とともに。1893」。臨床整形外科および関連研究（262）：3–11。土井：10.1097 / 00003086-199101000-00002。PMID1984929。_ ^ 徳永T、山本H、島田S、阿部H、福田T、藤沢Y、古谷Y、矢野O、片岡T、須藤T（1984年4月）。「MycobacteriumbovisBCGからのデオキシリボ核酸画分の抗腫瘍活性。I。単離、物理化学的特性、および抗腫瘍活性」。国立がん研究所ジャーナル。72（4）：955–62。土井：10.1093 / jnci /72.4.955。PMID6200641。_ ^ Krieg AM、Yi AK、Matson S、Waldschmidt TJ、Bishop GA、Teasdale R、Koretzky GA、Klinman DM（1995年4月）。「細菌のDNAのCpGモチーフは直接B細胞の活性化を引き起こします」。自然。374（6522）：546–9。Bibcode：1995Natur.374..546K。土井：10.1038 / 374546a0。PMID7700380。_ S2CID4261304。_ ^ Dalpke AH、Zimmermann S、Albrecht I、Heeg K。「アジュバントとしてのホスホジエステルCpGオリゴヌクレオチド：ポリグアノシンランは、細胞への取り込みを増強し、invitroおよびinvivoでのホスホジエステルCpGオリゴヌクレオチドの免疫刺激活性を改善します」。免疫学。106（1）：102–12。土井：10.1046 /j.1365-2567.2002.01410.x。PMC1782689。_ PMID11972638。_ ^ Wu CC、Lee J、Raz E、Corr M、Carson DA。「トール様受容体9の活性化のためのオリゴヌクレオチド凝集の必要性」。Journal of BiologicalChemistry。279（32）：33071–8。土井：10.1074 /jbc.M311662200。PMID15184382。_ ^ Vollmer J、Krieg AM。「CpGオリゴデオキシヌクレオチドTLR9アゴニストの免疫療法への応用」。高度なドラッグデリバリーレビュー。61（3）：195–204。土井：10.1016 /j.addr.2008.12.008。PMID19211030。_ ^ Krug A、Rothenfusser S、Hornung V、JahrsdörferB、Blackwell S、Ballas ZK、Endres S、Krieg AM、Hartmann G。「形質細胞様樹状細胞におけるIFN-アルファ/ベータの高誘導を伴うCpGオリゴデミック配列の同定」。European Journal ofImmunology。31（7）：2154–63。doi：10.1002 / 1521-4141（200107）31：7 3.0.CO; 2-U。PMID11449369。_ ^ Hartmann G、Weeratna RD、Ballas ZK、Payette P、Blackwell S、Suparto I、Rasmussen WL、Waldschmidt M、Sajuthi D、Purcell RH、Davis HL、Krieg AM。「invitroおよびinvivoで霊長類の免疫応答を活性化するためのCpGホスホロチオエートオリゴデオキシヌクレオチドの描写」。Journal ofImmunology。164（3）：1617–24。土井：10.4049 /jimmunol.164.3.1617。PMID10640783。_