Development of novel cancer immunotheray by combining regulatory T-cell elimination and TGF-b inhibitors

• Project/Area Number: 21K07203
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
• Research Institution: Aichi Medical University
• Principal Investigator: 鈴木 進 愛知医科大学, 研究創出支援センター, 教授 (70518422)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): シバスンダラン カルナン 愛知医科大学, 医学部, 講師 (30557096) ; 小川 徹也 愛知医科大学, 医学部, 教授 (40334940) ; 土本 純 愛知医科大学, 分子医科学研究所, 助教 (70632868)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 制御性T細胞 / 細胞傷害性T細胞 / NK細胞 / モガムリズマブ / 抗体依存性細胞傷害 / ケモカイン受容体4 / TGFb / トラメチニブ / TGF-β / CCR4 / MEK / ADCC / CTL / Treg / M2マクロファージ / CAF / TGF-b / RNAscope / regulatory T-cell / immunotherapy / cytotoxic T-cell

Outline of Research at the Start

免疫療法は、がんに対する新たな治療法として認知されるに至ったが、奏効率が20-30%と限定的であり、更なる改良や新規開発が求められている。申請者らは、主に頭頸部がん標本を用いた研究から、がん免疫抑制環境の形成に制御性T細胞(Treg)に加えてTGF-bが強く関与することを見出した。がん免疫治療のポイントは、がん免疫抑制環境の改善であり、従って、Treg制御とTGF-b阻害による併用療法が、がん治療に効果的である可能性がある。申請者らは、本研究において、がん免疫の増強に効果的なTGF-b阻害剤標的分子の探索と、阻害剤の開発を行い、さらにTreg制御との併用効果について検討する。

Outline of Annual Research Achievements

初年度は、TGFbが、細胞傷害性T細胞(CTL)の増殖能、サイトカイン産生能及び傷害活性を直接低下させること、TGFb受容体阻害剤(SB525334)によって阻害されることが明らかとなり、さらに、腫瘍組織(口腔扁平上皮癌)浸潤末端に選択的にTGFbぼ発現がRNAScopeによって認められた。また、TGFbの発現とCD8+T細胞/Treg比と逆相関する興味深い知見も得られた。
昨年度は、抗原刺激に伴い、細胞傷害性T細胞(CTL) 上にモガムリズマブの標的分子であるCCR4が発現するため、制御性T細胞(Treg)の他にも肝心のCTLも同時に除去されてしまうことが示された。またCTL上CCR4の発現はトラメチニブ(MEK阻害剤)で抑制されることが明らかとなり、モガムリズマブによるTreg除去療法において、トラメチニブとの併用が有効である可能性が示された。
最終年度においては、アジレント社遺伝子発現マイクロアレイを用いたTGFb刺激前後におけるCTL遺伝子発現プロファイルの比較から、TGFbによるCTL機能抑制や、CCR4発現に関わるキー分子を探索することを試みた。免疫に関わる分子を中心に、発現比較を行った。様々な分子において発現パターンに差が見られ、多くの遺伝子が動いていることが明らかで、今後さらなる詳細な解析により、TGFbによるCTL機能の抑制機序を明らかとすることにより、TGFbがリッチに存在する腫瘍内免疫抑制環境のなかでも、CTL機能を活性化させることのできる標的分子の探索と、治療応用に向けた検討を継続したい。また、活性化CTL上に発現するCCR4の発現機序については、T細胞受容体からのシグナルとTGFbによるシグナルが必須であり、両シグナルからの接点となる分子が重要と考え、さらに検討する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Regulatory T-cells activated in metastatic draining lymph nodes possibly suppress cancer immunity in cancer tissues of head and neck squamous cell cancer (2024)
  • Author(s): Suzuki S, Tsuzuki T, Saito M, Ishii T, Takahara T, Satou A, Inukai D, Yamanaka S, Yoshikawa K, Ueda R, Ogawa T
  • Journal Title: Pathology International Volume: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of Mucoepidermoid Carcinoma Cell Lines from Surgical and Recurrence Biopsy Specimens (2023)
  • Author(s): Yamanaka S, Suzuki S, Ito H, Sivasundaram K, Hanamura I, Okubo I, Yoshikawa K, Ono S, Takahara T, Satou A, Tsuzuki T, Ueda R, Ogawa T, Fujimoto Y.
  • Journal Title: International journal of molecular sciences Volume: 24 Issue: 2 Pages: 1722-1722
  • DOI: 10.3390/ijms24021722
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Immune Status of Cervical Lymph Nodes in Head and Neck Cancer-A Surgical Oncology Perspective (2023)
  • Author(s): Hiromu Nakamura, Tetsuya Ogawa, Shunpei Yamanaka, Daisuke Inukai, Takashi Maruo, Taishi Takahara, Akira Satou, Toyonori Tsuzuki, Susumu Suzuki, Ryuzo Ueda, Yasushi Fujimoto
  • Journal Title: Immune Status of Cervical Lymph Nodes in Head and Neck Cancer-A Surgical Oncology Perspective Volume: 13 Issue: 7 Pages: 11741183-11741183
  • DOI: 10.3390/jpm13071174
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Trametinib improves Treg selectivity of anti-CCR4 antibody by regulating CCR4 expression in CTLs in oral squamous cell carcinoma (2022)
  • Author(s): Ono S, Suzuki S, Kondo Y, Okubo I, Goto M, Ogawa T, Kato H, Ito H, Takahara T, Satou A, Tsuzuki T, Yoshikawa K, Nagao T, Ueda R.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Issue: 1 Pages: 21678-21678
  • DOI: 10.1038/s41598-022-22773-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] In Situ PD-L1 Expression in Oral Squamous Cell Carcinoma Is Induced by Heterogeneous Mechanisms among Patients (2022)
  • Author(s): Kondo Y, Suzuki S, Ono S, Goto M, Miyabe S, Ogawa T, Tsuchida H, Ito H, Takahara T, Satou A, Tsuzuki T, Yoshikawa K, Ueda R, Nagao T.
  • Journal Title: International journal of molecular sciences Volume: 23 Issue: 8 Pages: 4077-4077
  • DOI: 10.3390/ijms23084077
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] An In Vivo Study of Local Administration of Low-dose Anti-PD-1 Antibody Using an Oral Cancer Cell Line. (2022)
  • Author(s): Sakuma K, Kii T, Takahashi H, Suzuki S, Yoshikawa K, Ogawa T, Tanaka A.
  • Journal Title: Ainticancer Research Volume: 42 Issue: 9 Pages: 4293-4303
  • DOI: 10.21873/anticanres.15929
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improving function of cytotoxic T‐lymphocytes by transforming growth factor‐β inhibitor in oral squamous cell carcinoma (2021)
  • Author(s): Kondo Yutaro、Suzuki Susumu、Takahara Taishi、Ono Shoya、Goto Mitsuo、Miyabe Satoru、Sugita Yoshihiko、Ogawa Tetsuya、Ito Hideaki、Satou Akira、Tsuzuki Toyonori、Yoshikawa Kazuhiro、Ueda Ryuzo、Nagao Toru
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 112 Issue: 10 Pages: 4037-4049
  • DOI: 10.1111/cas.15081
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] T-cell receptor repertoire similarity in regulatory T-cells between draining lymph nodes and cancer tissues. (2023)
  • Author(s): Suzuki S, Saito M, Ishii T, Takahara T, Satou A, Inukai D, Yamanaka S, Yoshikawa K, Tsuzuki T, Ueda R and Ogawa T.
  • Organizer: 2nd JCA-AACR Precision Cancer Medicine International Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Trametinib improves Treg selectivity of anti-CCR4 mAb by regulating CCR4 expression in CTLs induced via TCR/TGF-β signaling (2022)
  • Author(s): Ono S, Suzuki S, Kondo Y, Okubo I, Goto M, Ogawa T, Kato H, Ito H, Takahara T, Satou A, Tsuzuki T, Yoshikawa K, Nagao T, Ueda R.
  • Organizer: 日本癌学会
• [Presentation] Transforming growth factor-β inhibitor is a candidate drug for immunotherapy of oral squamous cell carcinoma (2021)
  • Author(s): Kondo Y, Suzuki S, Takahara T, Ono S, Goto M, Miyabe S, Sugita Y, Ogawa T, Ito H, Satou A, Tsuzuki T, Yoshikawa K, Ueda R, Nagao T.
  • Organizer: 第80回 日本癌学会学術総会