| Project/Area Number |
22K07277
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
百瀬 文康 三重大学, 医学系研究科, 産学官連携講座助教 (20798326)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | がんワクチン / T細胞療法 / Stem-like T cell / Antigen spreading / ワクチン / がん免疫療法 / CD8+T細胞 / ヒアルロン酸ナノゲル / T細胞輸注療法 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らはがんワクチンの開発過程において、ヒアルロン酸誘導体を基盤としたワクチンが従来型ワクチンと比べ、迅速かつ高効率に所属リンパ節に移行することを見出した。さらに申請者は本ワクチンをCD8+T細胞と共に担癌マウスに投与した結果、本ワクチンがネオアンチゲン特異的細胞傷害T細胞を強力に誘導し、腫瘍を消失させ、再発を抑えることを明らかにした。これらの結果より、本ワクチンがエフェクター/メモリーCD8+T細胞を強力に誘導し腫瘍を治癒、再発予防できる可能性が示唆された。本研究では本ワクチンの細胞性免疫誘導機構及び獲得・記憶免疫機構を解明し、がん治療・再発予防ワクチンに向けた臨床応用の基盤を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ヒアルロン酸誘導体を基盤としたがんワクチンとTCR-T細胞療法を用いたがん免疫療法の強力かつ持続的な抗腫瘍作用及び再発抑制機序について解明する。本年度はまず、本ワクチン抗原の抗原提示細胞（APC）や抗原提示機構について明らかにするため、蛍光標識ワクチンをマウスに投与し、Flow cytometerを用いて所属リンパ節中の各種APCによるワクチン抗原の取り込みについて検討した。その結果、本ワクチンは樹状細胞やマクロファージ、ランゲルハンス細胞等、多様なProfessional APCsに取り込まれ、これらのAPCsを活性化することが明らかとなった。また、上記のプロセスに続くcross-presentationを介した抗原特異的CD8+ T細胞の増殖は、各種APCに高発現するヒアルロン酸レセプターCD44のブロッキングにより抑制され、本機構にはCD44が関与している可能性が示唆された。また、10x Chromiumを用いてCD8+ T細胞のシングルセル解析を実施した結果、ワクチン投与群は、IfngやGzmb遺伝子等の発現を認め、ワクチン及びTCR-T細胞併用群の抗原特異的輸注CD8+ TCR-T細胞は、Tcf7やGzmm等を発現したStem-like CD8+ T細胞のクラスターを示した。また、抗原特異的輸注CD8+ T細胞は、全身や腫瘍内にも高頻度で認められ、10x Visiumを用いて腫瘍内浸潤リンパ球（TILs）の空間的遺伝子発現解析を実施したところ、腫瘍内にもmultifunctionalなCTLのクラスターが認められた。さらに、本併用療法により腫瘍が完全退縮しその後再発なく長期間生存している個体を解析した結果、抗原特異的メモリーCD8+ T細胞を認め、本ワクチンのブースター接種により同T細胞は飛躍的に増加し、長期間維持されることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の成果の一つは、ヒアルロン酸誘導体を基盤としたがんワクチンの抗原提示機構に着目し、本ワクチンがヒアルロン酸レセプターCD44を高発現した多様なProfessional APCsと相互作用し、cross-presentationや抗原特異的CD8+ T細胞の増殖・活性化に関与している可能性を示した。また、シングルセルレベルでの解析により、Professional APCsにより誘導された抗原特異的CD8+ T細胞はEffector/Memoryフェノタイプに加え、その多くがStem-likeフェノタイプを示し、腫瘍内にはmultifunctionalなCTLsが浸潤していることを明らかにした。また、二つ目の成果は、本併用療法により完全奏功に至った個体のメモリー形成及びAntigen spreadingに着目し、本併用療法が持続的なメモリーCD8+ T細胞や標的ネオアンチゲン以外のネオアンチゲンに対するCD8+ T細胞を誘導している可能性を示した。これらの知見は、本がん免疫療法の強力かつ持続的な抗腫瘍作用及びその再発抑制機序の解明という本研究課題の目的に有用で、その一因を担っていると考えられ、大変有意義な成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度得られた研究成果を基にさらに分子レベルでの解明を行うため、今後はシングルセル遺伝子発現解析や空間的遺伝子発現解析で得られたデータの詳細解析を実施し、持続的な抗腫瘍作用に関わる分子の探索を行う。さらに、再発抑制因子を探索するため、本併用療法により完全奏功に至り、その後再発なく長期間生存している複数の個体を用いて、抗原特異的メモリー応答の持続性やAntigen spreadingの誘導とそのネオエピトープの同定を試み、ヒアルロン酸誘導体を基盤としたがんワクチンとTCR-T細胞療法を用いたがん免疫療法の強力かつ持続的な抗腫瘍作用及びその再発抑制機構の核心に迫っていきたいと考える。
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