Development of a novel immunotherapy targeting GD2 for the treatment of refractory breast cancer

Research Project

Project/Area Number	21K08593
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
Research Institution	Mie University
Principal Investigator	齋藤佳菜子三重大学, 医学部附属病院, 講師 (90447871)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	藤原弘三重大学, 医学系研究科, 産学官連携講座教授 (20398291) 小塚祐司三重大学, 医学部附属病院, 講師 (50378311) 赤堀泰三重大学, 医学系研究科, 産学官連携講座講師 (80221711) 小川朋子三重大学, 医学部附属病院, 教授 (90362334)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	GD2 / 乳癌 / 病理診断 / 癌幹細胞 / 免疫療法 / CAR-T / 乳癌幹細胞
Outline of Research at the Start	ガングリオシドGD2は細胞株を用いた研究では乳癌幹細胞の性質を有する腫瘍で高発現であり、治療抵抗性との関連が示唆されている。しかしヒト乳癌組織におけるGD2発現については小規模な報告しかない。一方、新規免疫療法のキメラ型抗原受容体遺伝子導入T細胞（CAR-T）療法は、固形癌に対しては抗原選択の困難さから臨床応用に至っていない。その中でGD2は化学療法などで発現が落ちないことから、申請者等は高機能型GD2特異的CAR-T細胞を開発している。本研究では、GD2のヒト乳癌における臨床的意義を解析するとともに、動物モデルを用いたGD2特異的CAR-Tによる治療モデルを構築する。
Outline of Annual Research Achievements	ガングリオシドGD2は細胞株を用いた研究においてトリプルネガティブ乳癌(TNBC)細胞株で発現が高く、さらに乳癌幹細胞の性質を有する腫瘍で高発現していることから、乳癌の治療抵抗性との関連が示唆されている。しかしながらヒト乳癌組織におけるGD2発現については小規模な報告しかなく、特に日本人集団での解析は無かった。そこで、本研究では乳癌患者の臨床検体を用いて、乳癌の予後に対するGD2発現の影響の解析を主に行った。 2012年～2015年までに当院で手術を行ったトリプルネガティブ乳癌患者の手術検体を用いて、GD2発現を免疫染色によって評価し、GD2発現と予後との関係を解析した。その結果、GD2陽性TNBCはGD2陰性TNBCに比べて無再発生存率において有意に不良であった。また、有意差は認めなかったが、GD2陽性TNBCの方がGD2陰性TNBCよりOSが不良である傾向がみられた。興味深いことに、腫瘍浸潤リンパ球に着目したところ、GD2陽性かつ低TIL腫瘍はさらに予後不良であった。結論として、GD2陽性TNBCはGD2陰性TNBCに比べてDFSにおいて有意に予後不良であった。またGD2陽性かつ低TIL腫瘍はさらに予後不良であり、この結果は、我々のGD2特異的CAR-Tを標的とした治療開発の有用性を支持するものと考えられた。ここまでの研究成果の詳細については、2022年度の国内学会で発表し、現在論文投稿中である。一方、GD2陽性乳癌が予後不良である原因として、基礎研究からは癌幹細胞の性質を有することが示唆されるが、その報告は限られている。そこで癌幹細胞を指し示すいくつかの因子を用いて、さらにGD2陽性細胞の生物学的な特徴や機能を臨床検体および細胞株を用いて検証している。同時に、今後のGD2陽性乳癌に対する免疫療法の開発において、GD2の評価方法が確立されていないのが問題点であると考えられる。現在、GD2の評価方法についても検証中である
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 臨床検体を用いた研究は順調に進んでいるが、その中で病理診断の難しさを改めて認識している。そこで、新たに研究計画を立て、当院倫理委員会の承認のもと、臨床検体を採取し評価方法を検証している。そのため、動物モデルを用いた研究の取り組みが遅れている。
Strategy for Future Research Activity	2021-2022年度に明らかになった結果を論文投稿中であり、2023年度内に発表する。また、GD2陽性乳癌の腫瘍微小環境、癌幹細胞としての性質を検証し、GD2陽性乳癌に対するCAR-T療法の開発につなげる。