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Elucidation of PD-1 inhibitory signalsome induced by PD-L2 binding by molecular imaging

Research Project

Project/Area Number 20J10564
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

竹原 朋宏  慶應義塾大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2022-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
KeywordsPD-1 / T細胞 / 免疫チェックポイント阻害剤 / シグナル伝達
Outline of Research at the Start

PD-1への親和性はタンパク構造の違いからPD-L2がPD-L1よりも2-6倍高いことが報告されている.そこで,TCRに完全依存し従来の生化学的手法では解明困難な補助刺激受容体シグナルを,“可視化”というツールとリガンドを自在に“量調整”できる抗原提示人工平面脂質二重膜の先端技術を用いて,分子イメージングによるPD-L2結合で誘導されるPD-1抑制性シグナルソーム解明を目的とした.

Outline of Annual Research Achievements

がん免疫領域で革新をもたらした免疫チェックポイント阻害剤の基礎的な機構を解明する目的で研究を開始した。特にPD-1のリガンドとしてこれまで研究が進んでいなかったPD-L2に注目した。解析手法として、T細胞と抗原提示細胞の細胞接着面に形成される免疫シナプスを、活性化初期から時空間的に観察できる革新的イメージング法を用いた。
PD-1はリガンドPD-L1またはPD-L2と結合すると、TCRマイクロクラスターと共局在するPD-1マイクロクラスターを形成することを明らかとした。PD-1マイクロクラスターの形成は、TCR下流シグナル分子の脱リン酸化およびT細胞の機能抑制と相関していた。抑制性PD-1マイクロクラスターを指標に種々の抗体薬の中和能を評価することができることを明らかとし、ドラッグスクリーニングとしても有力なツールであることを明らかとした。またPD-L1とPD-L2が共に発現する条件でのイメージング解析を行ったところ、高密度のPD-L2はPD-L1によって形成されるPD-1マイクロクラスターを排除すること、PD-L2は低密度でも十分にT細胞抑制能を示すことが明らかとなった。
以上から、PD-L2はPD-L1と比較しても軽視できないリガンド能を有していた。本研究の知見は免疫チェックポイント阻害剤を使用する際のバイオマーカーPD-L1の限界を克服する足がかりとなり得る。腫瘍微小環境や癌腫によってはPD-L2を優位に発現することが知られており、抗PD-L2抗体やPD-L2小分子化合物は新規薬剤開発の対象となり得ると期待される。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] PD-L2 suppresses T cell signaling via coinhibitory microcluster formation and SHP2 phosphatase recruitment2021

    • Author(s)
      Tomohiro Takehara, Ei Wakamatsu, Hiroaki Machiyama, Wataru Nishi, Katsura Emoto, Miyuki Azuma, Kenzo Soejima, Koichi Fukunaga, Tadashi Yokosuka
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02111-3

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Outcome of patients with lung cancer and severe psychiatric disorder admitted to a medical psychiatric unit2020

    • Author(s)
      Takehara T, Tani T, Takiue H, Takeshita R, Iwamaru A, Yamamoto T, Koh H.
    • Journal Title

      Molecular and Clinical Oncology

      Volume: 12 Pages: 273-277

    • DOI

      10.3892/mco.2020.1974

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Adoptive transfer of zoledronate-expanded autologous Vγ9Vδ2 T-cells in patients with treatment-refractory non-small-cell lung cancer: a multicenter, open-label, single-arm, phase 2 study2020

    • Author(s)
      Kakimi Kazuhiro、Matsushita Hirokazu、Masuzawa Keita、et al.
    • Journal Title

      Journal for ImmunoTherapy of Cancer

      Volume: 8 Issue: 2 Pages: 2-2

    • DOI

      10.1136/jitc-2020-001185

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Programmed cell death 2 forms coinhibitory microclusters that directly attenuate T cell receptor signaling by recruiting phosphatase SHP2.2020

    • Author(s)
      Tomohiro Takehara, Ei Wakamatsu, Hiroaki Machiyama, Kenzo Soejima, Tadashi Yokosuka
    • Organizer
      American Association of Cancer Recearch Annual Meeting
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子イメージングによる PD-1―PD-L2を介する T 細胞抑制機構の解明2020

    • Author(s)
      竹原 朋宏, 若松 英, 町山 裕亮, 副島 研造, 福永 興壱, 横須賀 忠
    • Organizer
      第24回日本がん免疫学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Book] 複合がん免疫療法の可能性と機序:免疫チェックポイント分子のcis結合2020

    • Author(s)
      竹原 朋宏, 横須賀忠.
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      ファルマシア
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Book] 受容体シグナルの「デザイン」を評価するイメージング技術~脂質二重支持膜~2020

    • Author(s)
      横須賀 忠,若松 英,西嶋 仁,竹原 朋宏,西 航,塚本昌子,町山裕亮.
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      羊土社 実験医学増刊
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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