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Targeting mitochodrial DNA to enhance STING-mediated immunogenicity in cancer therapy

Research Project

Project/Area Number 21K15541
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionNational Cancer Center Japan

Principal Investigator

Tanaka Kosuke  国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 主任研究員 (50894119)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
KeywordsミトコンドリアDNA / EGFR阻害薬 / EGFR遺伝子変異 / cGAS-STING / がん免疫療法 / 自然免疫応答 / Cold to Hot Tumor / EGFR遺伝子変異肺がん / カスパーゼ阻害 / Cold to Hot tumor
Outline of Research at the Start

免疫チェックポイント阻害薬は新たな標準治療となっているが、免疫原性の低いがんで効果が乏しいことが課題として挙げられる。本研究はミトコンドリアDNAに着目したがんの免疫原性を高める新たなコンビネーション治療の開発を目的とする。特定の分子標的薬によりミトコンドリアDNAの細胞質内への漏出を引き起こし、cGAS-STING経路が活性化した。このメカニズムを多がん腫に応用することで免疫チェックポイント阻害薬への感受性を高めることが期待できる。

Outline of Final Research Achievements

The development of immunotherapy, particularly targeting immune checkpoint inhibitors (ICIs), has revolutionized the treatment of various cancers by leveraging the inherent immune response of the patient.Despite the clinical efficacy demonstrated by ICIs as monotherapy in 10-30% of patients, a considerable proportion exhibit intrinsic resistance to these agents. This study revealed that combined inhibitors of EGFR and caspase promote mitochondrial stress, thereby enhancing immunogenicity in EGFR-mutant lung cancer. This efficacy is dependent on the activation of mtDNA-cGAS-STING signaling. Furthermore, this combination elicited immunological response in syngeneic mouse lung tumors harboring Egfr mutation. Together, targeting mtDNA dynamics through co-inhibition of EGFR and caspase represents a promising therapeutic strategy for converting 'cold to hot tumor' in EGFR-mutant lung cancer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

免疫チェックポイント阻害薬(ICI)は個体の持つ本来のがん免疫を活性化することで効果を発揮するが、多くの症例において耐性を示す。がん細胞内の免疫応答を刺激することによりICIが効きにくい腫瘍(Cold Tumor)を効きやすい腫瘍(Hot Tumor)に転換できることが分かっており、「Cold to Hot Tumor」を狙った様々な免疫複合療法が現在試みられている。本研究では分子標的薬でミトコンドリアストレスを誘導することにより免疫原性を高められることが分かり、mtDNAダイナミクスをターゲットとした「Cold to Hot Tumor」を促す新たながん免疫複合療法の治療応用が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2023

All Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] cGAS-STING signaling as a potential biomarker for IO therapies in lung cancer2023

    • Author(s)
      KOSUKE TANAKA
    • Organizer
      World Conference on Lung Cancer
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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