Development of the fusion gene-specific rejuvenated CTL therapy for Ewing sarcoma

• Project/Area Number: 19J40304
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 石井 翠 順天堂大学, 順天堂大学 血液内科, 特別研究員(RPD) (50637866)
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 細胞傷害性T細胞療法 / iPS細胞 / Ewing肉腫 / 免疫細胞療法

Outline of Research at the Start

Ewing肉腫は約90%に融合遺伝子と呼ばれる遺伝子変異を持つ骨軟部腫瘍である。その中でも転移のある患者さんは標準的な治療が定まっていない、治療困難な状況であり新規治療法開発が望まれる。融合遺伝子を標的にすると正常細胞への副作用の頻度も少なく細胞傷害性T細胞( CTL)が腫瘍細胞により強く反応する。 患者さん由来CTLは持続的に抗原に曝され疲弊しているが、2013年、このようなCTLからiPS細胞を樹立しCTLに再び分化誘導することでCTL を若返えらせる技術が開発された。この技術を応用しEwing肉腫に対する融合遺伝子を標的とするiPS細胞由来CTL療法という新規治療法 の開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

Ewing肉腫は約90%にEWS/FLI1を中心とした融合遺伝子を持つ骨軟部腫瘍で、転移性タイプでは極めて予後不良であり新規治療法開発が望まれている。ネオアンチゲンは正常細胞には存在しない遺伝子変異から翻訳された腫瘍特異的な抗原である。
ネオアンチゲンはに対する細胞傷害性T細胞(CTL)療法が新規免疫療法として注目されている。EWS/FLI1融合遺伝子はその融合部でアミノ酸変異しており、ネオアンチゲンとして良いターゲットとなる。しかし、患者由来CTLは慢性的な抗原暴露によるT細胞の疲弊が問題となる。この問題を解決するため2013年、疲弊した抗原特異的CTLからiPS細胞を樹立し、CTLに再分化誘導することでCTLを機能的に若返えらせる技術が開発された。この技術を応用し、Ewing肉腫に対して、ネオアンチゲンであるEWS/FLI1を標的とするiPS細胞由来CTL療法という新しい着目点から新規治療の開発を目指す。
今年度、in vivo試験を繰り返し行い、Ewing肉腫のゼノグラフトマウスをiPS細胞由来EWS/FLI1特異的CTL投与群、末梢血由来EWS/FLI1CTL投与群、無治療群に分け、治療群には週に1回、3回投与を行った。iPS細胞由来EWS/FLI1特異的CTL投与群は腫瘍増殖を抑制し、生存を延長した。また、iPS細胞由来EWS/FLI1特異的CTLの細胞表面マーカー解析も繰り返し、iPS細胞由来EWS/FLI1特異的CTLがより若いメモリーフェノタイプ分画にあり、自己複製能を有することを示した。さらに、疲弊マーカー解析を行い、iPS細胞由来EWS/FLI1特異的CTLが末梢血由来CTLと比較して疲弊度が低いという結果を得ることができた。これらの結果から、Ewing肉腫に対してiPS細胞由来EWS/FLI1得意的CTLが新規治療として有用である可能性を示した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] iPSC-Derived Neoantigen-Specific CTL Therapy for Ewing Sarcoma (2021)
  • Author(s): Ishii Midori、Ando Jun、Yamazaki Satoshi、Toyota Tokuko、Ohara Kazuo、Furukawa Yoshiki、Suehara Yoshiyuki、Nakanishi Mahito、Nakashima Kazutaka、Ohshima Koichi、Nakauchi Hiromitsu、Ando Miki
  • Journal Title: Cancer Immunology Research Volume: 9 Issue: 10 Pages: 1175-1186
  • DOI: 10.1158/2326-6066.cir-21-0193
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] iPSC-derived neoantigen-specific cytotoxic T lymphocyte therapy for Ewing sarcoma. (2021)
  • Author(s): M Ishii, J Ando, T Toyota, K Ohara, H Nakauchi, M Ando.
  • Organizer: ISSCR 2021, Virtual
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ewing肉腫のネオアンチゲンを標的とするiPS細胞由来細胞傷害性T細胞療法の抗腫瘍効果についての検討 (2020)
  • Author(s): 石井翠、安藤美樹、豊田釈子、小原和男、松岡里沙、末原義之、安藤純、金子和夫、小松則夫、中内啓光
  • Organizer: 日本整形外科学会基礎学術集会
• [Presentation] Ewing肉腫のネオアンチゲンを標的とするiPS細胞由来細胞傷害性T細胞療法の抗腫瘍効果についての検討 (2019)
  • Author(s): 石井翠、安藤美樹、原田早希子、本田匡宏、末原義之、安藤純、小松則夫、中内啓光
  • Organizer: 日本血液疾患免疫療法学会
• [Presentation] The neoantigen-specific iPSC-derived rejuvenated CTL therapy for Ewing sarcoma (2019)
  • Author(s): Midori Ishii 1,2，Miki Ando 1,3，Yumi Sakiyama 1,3，Sakiko Harada， Tadahiro Honda，Jun Ando，Norio Komatsu，Hiromitsu Nakauchi
  • Organizer: 日本血液学会総会
• [Remarks] ユーイング肉腫に強力な抗腫瘍効果のあるiPS細胞由来ネオアンチゲン特異的キラーT細胞の作製に成功
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/news/20210812-05.html