人工多能性幹細胞由来樹状細胞のがん局注療法による全身性がん免疫賦活化療法の確立

• Project/Area Number: 20K18155
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 牧野 健一 秋田大学, 医学系研究科, 助教 (20714330)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: iPS細胞 / 樹状細胞 / 細胞免疫療法 / 局注療法 / 子宮頸癌

Outline of Research at the Start

本研究では、発癌の原因がヒトパピローマウイルス感染という腫瘍学的にも免疫学的にもユニークな特徴をもつ子宮頸癌をモデルとして、既存の子宮頸癌の主治療法である放射線照射にヒトiPS細胞由来樹状細胞を腫瘍局所に直接注射する新規治療法を併用することで、樹状細胞への抗原提示効果を高めて、生体内の腫瘍免疫機構を有効に賦活化できることを証明する。これにより局注でありながら局所療法としてだけでなく全身療法として、遠隔転移病変への治療効果も期待できる。免疫細胞療法に既存の放射線療法とiPS細胞技術を融合させてがん治癒を目指す新しい挑戦である。

Outline of Annual Research Achievements

ヒトの末梢血単球を単離し、CytoTuneキットを用いてヒト末梢血単球よりヒトiPS細胞を誘導した。既報の通りに、マウス由来細胞株OP-9と共培養することによりCD34陽性CD45陽性の造血前駆細胞を誘導したのちにCD34陽性細胞を磁力を用いてソートして回収したのちに、SCF、FLT3LとGM-CSF 存在下でNotchリガンドであるDelta-Like proteni1を導入した細胞株であるOP9-DL1と共培養することでcDC1サブセットを含む樹状細胞を誘導した。In vivoモデルに使用できる十分な数（1x106cells/マウス）のcDC1をiPS細胞から得るための条件としては、FLT3LとGM-CSFの2種のみの濃度調整のみでは安定した誘導が難しいため、既報のIL4,IL10などのサイトカインでは誘導孤立は変わらなかった。現在はcDC1分化に重要とされている転写因子Batf3に着目して新たにサイトカインを選択している。また遺伝子編集技術を応用したBatf3強発現iPS細胞の作成も進めている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

ヒトiPS細胞から樹状細胞への分化は、１世代で約4～5週間を要するため、試行錯誤して添加したサイトカインの効果を判定するのに長い時間が必要であるため、in vivo実験に必要な十分な数のcDC1を安定して効率よく得るための条件の決定に多くの時間を要している。最適条件を見つけるため、必要な試行錯誤を続けていくより他に方法はないと考えている。

Strategy for Future Research Activity

一回の実験の結果判明までに長期間を要することから、効率的に今後の研究を進めるためには、一回の実験で検討する誘導条件を増やす方法しかない。今後は、1回あたりに検討する培養条件を増やして、効率的に実験結果を検討できるよう考慮する。技術補佐員を動員して研究進展の加速に努める。