Studies on a novel immunotherapy for bladder cancer by NAD+

• Project/Area Number: 19K09702
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Osaka Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 上原 博史 大阪医科薬科大学, 医学部, 准教授 (20822555)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 治人 大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (40231914) ; 小村 和正 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (10789853)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: NAD+ / BCG / 膀胱癌 / 免疫賦活 / NAD＋ / BBN / マウス / T細胞 / CD4Tcell / 免疫療法 / BNN

Outline of Research at the Start

現時点において、NAD+投与の癌に対する治療効果をターゲットとして可否を検討したデータは発表されていない。本研究では、担癌マウスにおいてNAD+による免疫機構の賦活による抗腫瘍効果を確認し、その免疫学的解析を行う。研究期間内に次の3点を明らかにする。
・NAD+投与によるマウス膀胱癌に対する抗腫瘍効果を明らかにする
・担癌マウスにおけるNAD+投与時の免疫学的変化を明らかにする。
・BCG膀胱内注入療法と比較して臨床応用への可能性を明らかする。

Outline of Annual Research Achievements

1) BBN誘発マウス膀胱癌モデルに対してNAD+の腹腔内投与を行う適切なタイミングの検討：BBNを18週投与したCISの状態に対してNAD+の腹腔内投与の効果を確認した際、連日にわたる投与の影響が強く効果判定に難渋した。当初、18週にわたりNAD+の腹腔内投与をすることはコスト的にもマウスに対する侵襲的にも適切ではないと考え、15週の時点でNAD+の腹腔内投与を開始としていた。投与の間隔、部位などを工夫し行ったが3週間連日のNAD+の腹腔内投与はマウスの状態を悪化させる要因ともなっていた。そこで臨床においては膀胱癌の再発予防として、１週毎のBCGの膀胱内投与がなされていることから、NAD+の腹腔内投与を１週おきとして効果を検討することとした。
2）1週毎のNAD+のマウス腹腔内投与に対する免疫学的変化の確認：これまでは連日NAD+の腹腔内投与をしたマウスのCD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞を確認していたが、上記の理由から１週毎の投与での免疫学的変化を検討した。隔週投与を４回にわたって行ったマウスの脾臓を摘出しCD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞の活性化を検討。結果、隔週投与群においても、FACSでCD4+IFNγ+T細胞、CD8+IFNγ+T細胞及びCD8+TNFα+T細胞の発現が上昇していることが確認できた。この投与系でのマウスの健康状態は連日投与群と比較して明らかに良く、膀胱の癒着、炎症も軽度と考えられた。
3）BBN誘発マウス膀胱癌モデルのへのNAD+の腹腔内投与：マウスに対してBBNを投与開始、異形成となる16週から隔週でNAD+の腹腔内投与を行うこととした。16週から19週までの計4回投与を行い、浸潤性へと進展する20週でマウスの膀胱を摘出し観察した。結果、すべてのマウスにおいてではないが明らかに腫瘍の発達が抑制されているマウスの存在が確認できた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度はNAD+の腹腔内投与を連日、長期間投与することによる、マウス自体及び膀胱への影響が非常に強く検証の大きな障壁となっていた。今年度に入り、NAD+の腹腔内投与を隔週で行うことへと方針を転換したことにより実験の進展の展望が大きく進んだ。

Strategy for Future Research Activity

・膀胱組織及び腫瘍組織に存在する免疫担当細胞の確認.
現在、BBN投与16週から隔週でNAD+の腹腔内投与を行い20週で摘出したマウス膀胱組織の病理を確認するとともに、CD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞を中心とした獲得免疫系の細胞、及び自然免疫系の細胞の活性化の確認、検討を行っている。
そのなかから腫瘍が進展を抑制できたマウスと進展しまったマウスの腫瘍微小環境の免疫担当細胞の差異を見出したいと考えているい。その差異を発見することができれば、実験は確実に次の段階に進むと考えている。

Research Products

• [Journal Article] Tissue Distribution of Cisplatin by Intra-arterial Infusion Route in Comparison to Systemic Route: Implication to Therapy for Node-positive Bladder Cancer (2023)
  • Author(s): ICHIHASI A、INAMOTO T、UCHIMOTO T、NAKAMURA K、KOMURA K、YANO Y、NISHIMURA K、KINOSHITA S、NISHIO K、FUKUSHIMA T、NAKAMORI K、MATSUNAGA T、TSUTSUMI T、TSUJINO T、UEHARA H、TAKAHARA K、YAMAMOTO K、KATO R、IJIRI Y、HAYASHI T、AZUMA H.
  • Journal Title: In Vivo Volume: 37 Issue: 1 Pages: 143-148
  • DOI: 10.21873/invivo.13063
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Taurodeoxycholic acid and valine reverse obesity-associated augmented alloimmune responses and prolong allograft survival. (2021)
  • Author(s): Quante M, Iske J, Uehara H, Minami K, Nian Y, Maenosono R, Matsunaga T, Liu Y, Azuma H, Perkins D, Alegre ML, Zhou H, Elkhal A, Tullius SG.
  • Journal Title: American Journal of Transplantation Volume: 22 Issue: 2 Pages: 402-13
  • DOI: 10.1111/ajt.16856
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Management of alpha-herpesvirus infection following kidney transplantation: Our experience (7 cases) (2020)
  • Author(s): Hirofumi Uehara, Hajime Hirano, Tomohisa Matsunaga, Koichiro Minami, Kazumasa Komura, Naokazu Ibuki, Teruo Inamoto, Hayahito Nomi, Haruhito Azuma
  • Journal Title: Transplantation Reports Volume: Volume 5, Issue 3, September, Issue: 3 Pages: 100051-100051
  • DOI: 10.1016/j.tpr.2020.100051
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Targeting of intragraft reactive oxygen species by APP-103, a novel polymer product, mitigates ischemia/reperfusion injury and promotes the survival of renal transplants. (2020)
  • Author(s): Minami K, Bae S, Uehara H, Zhao C, Lee D, Iske J, Fanger MW, Reder J, Morrison I, Azuma H, Wiens A, Van Keuren E, Houser B, ElKhal A, Kang PM, Tullius SG.
  • Journal Title: Am J Transplant. Volume: - Issue: 6 Pages: 1527-37
  • DOI: 10.1111/ajt.15794
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 膀胱癌診療における超音波検査の有用性 (2022)
  • Author(s): 上原博史, 田中恵美子, 本村友希, 辻野拓也 ,南 幸一郎, 小村和正,平野 一, 稲元輝生, 能見勇人, 東 治人.
  • Organizer: 日本超音波医学会第95回学術集会
• [Presentation] 当施設における腎細胞癌に対するpresurgical therapyの臨床的検討 (2020)
  • Author(s): 上原 博史 、伊夫貴 直和 、岡部 知太 、木村 孝平 、高倉 一平 、寺本 昌司、西村 一希 、堤 岳之 、小村 和正、平野 一、稲元 輝生、能見 勇人、東 治人
  • Organizer: 第108回日本泌尿器科学会総会
• [Presentation] 生体腎移植前のドナー検査において腫瘍性病変が指摘され、根治的治療が可能であった3症例 (2020)
  • Author(s): 上原博史,堤 岳之,小村和正,伊夫貴 直和,稲元輝生,能見勇人,東 治人.
  • Organizer: 第53回日本臨床腎移植学会
• [Presentation] Management of alpha-herpesvirus infection following kidney transplantation: Our experience (7 cases) (2019)
  • Author(s): Uehara H, Hirano H, Matsunaga T, Minami K,Kazumasa K, Ibuki N,Inamoto T,Nomi H,Azuma H.
  • Organizer: CAST2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 2型損傷腎を抗凝固・抗血小板薬内服患者に移植し生着を得た献腎移植症例 (2019)
  • Author(s): 上原博史,平野 一,岡部知太,木村孝平,寺 昌司,高倉一平,西村一希,木下将宏,徳永雄希,中森啓太,小林大介,堤 岳之,小村和正,伊夫貴 直和,稲元輝生,能見勇人,東 治人.
  • Organizer: 第55回日本移植学会総会
• [Presentation] 転移性腎細胞癌における2nd line Axitinibの治療効果. (2019)
  • Author(s): 上原博史、伊夫貴 直和、藤原裕也、加納陽祐、小林大介、堤 岳之、児島 彬、小村和正、平野 一、稲元輝生、能見勇人、東 治人.
  • Organizer: 第57回日本癌治療学会学術集会