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Development of new cancer immunotherapy by HIF inducible iron chelator

Research Project

Project/Area Number 22K08712
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

大原 利章  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (40623533)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords鉄 / 大腸癌 / 腫瘍免疫 / HIF-PH阻害薬 / 癌 / HIF
Outline of Research at the Start

近年、CD8陽性T細胞のHIFを遺伝子改変により高めるとCD8陽性T細胞の抗腫瘍活性が向上し、PD1阻害薬の抗腫瘍効果が増強することが報告された。本研究では薬剤によりCD8陽性T細胞のHIFを誘導し、がん免疫療法の効果を高める治療法の開発を行う。CD8陽性T細胞のHIFの発現誘導には、がん細胞の増殖を促進しない薬剤を用いる事が必要であり、これまでの研究で鉄キレート剤には腫瘍の増殖を抑制し、HIF誘導効果がある事を突き止めており,最適な鉄キレート剤を選び出し、がん免疫療法の効果を高める治療法の開発を行う。

Outline of Annual Research Achievements

HIF-PH阻害薬のRoxadustat、Vadadustatは、いずれも鉄キレート能を有しており、薬剤をcolon 26細胞に直接投与しても増殖抑制効果は得られないが、in vivoでcolon 26細胞を用いて皮下腫瘍を作成し、それらの薬剤を投与すると、腫瘍の増殖抑制効果が得られた。さらに免疫不全マウスで同様の実験を行うとその効果が消失する事が確認された。これらの結果からRoxadustat、Vadadustatには腫瘍免疫の賦活化効果について確立する事ができた。本年度はさらにPD-1抗体と併用した場合に、Roxadustatの上乗せ効果が得られるか検証を行った。colon 26を用いて同種皮下腫瘍モデル(BALB/c-WT)を作成し、Roxadustatは50mg/kgで2日に1回投与し、PD-1抗体は7mg/kgで週3回の投与を行った。RoxadustatとPD-1抗体を併用すると、それぞれ単剤で使用するよりも優位に腫瘍の増殖抑制効果が得られる事が明らかとなった。腫瘍の免疫染色を行うと、CD8+T細胞が優位に増加しており、フローサイトメトリーで解析すると、CD8+T細胞の増加が確認され、さらにエフェクターT細胞が増加している事も確認された。鉄キレート効果を有するHIF-PH阻害薬は、PD-1抗体とは異なるメカニズムで腫瘍免疫が賦活化させるため、相乗的な効果が得られたと考えられた。これらの知見は鉄キレート剤のHIF誘導効果を活用した新規がん免疫療法の開発にといて重要な実験結果であり、関連の学会で報告を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初期待したHIF-PH阻害薬による抗腫瘍免疫の賦活化は野生型マウスおよび免疫不全マウスを用いる事で、確立する事ができた。また、本年度はHIF-PH阻害薬とPD-1抗体を併用するとさらに抗腫瘍効果を高める結果が得られ、想定した結果が得られており、概ね順調に進展している考えられる。

Strategy for Future Research Activity

現在までの結果で、当初期待した鉄キレート剤によるPseudohypoxiaによって、CD8+T細胞の機能が高められ、抗腫瘍免疫応答を増加させる事を明らかにする事はできた。今後は、そのメカニズムの詳細について明らかにするために、免疫に関係する脾臓についても解析を行い、in vitroでも脾臓から単離したCD8+T細胞やCD4+T細胞を用いて検証実験を行う予定にしている。最終的にはこれまでに得られた研究成果を論文にまとめたり、海外の学会でも情報発信を行う予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Highly Metastatic Subpopulation of TNBC Cells Has Limited Iron Metabolism and Is a Target of Iron Chelators2023

    • Author(s)
      Wang Yuze、Ohara Toshiaki、Chen Yuehua、Hamada Yusuke、Li Chunning、Fujisawa Masayoshi、Yoshimura Teizo、Matsukawa Akihiro
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 15 Issue: 2 Pages: 468-468

    • DOI

      10.3390/cancers15020468

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] がんの鉄代謝の最新知見と治療応用の可能性2023

    • Author(s)
      大原利章
    • Organizer
      第41回 日本口腔腫瘍学会総会 教育講演
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 肺がんに対する鉄キレート剤を用いた抗腫瘍免疫応答の向上2023

    • Author(s)
      浜田祐輔 , 大原利章 , WANG Yuze , CHEN Yuehua , 藤澤真義 , 木村文昭 , 松川昭博
    • Organizer
      第47回 日本鉄バイオサイエンス学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 鉄キレート効果を持つHIF-PH阻害薬は抗腫瘍免疫応答を向上させる2023

    • Author(s)
      大原 利章, 陳 悦華, 王 宇沢, 濱田 祐輔, 菊地 覚次, 野間 和広, 田澤 大, 藤澤 真義, 藤原 俊義, 松川 昭博
    • Organizer
      第82回 日本癌学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] HIF-PH (Hypoxia-inducible factor-prolyl hydroxylase) inhibitor enhances anti-tumor immunity by inducing stem-like CD8+T cells to differentiate into effector-like cells2023

    • Author(s)
      陳 悦華, 大原 利章, 浜田 祐輔 , 王 宇沢, 田 淼, 藤澤 真義, 吉村 禎造, 松川 昭博
    • Organizer
      第113回 日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Iron chelator enhances the tumor immune response in lung cancer in mice.2023

    • Author(s)
      浜田 祐輔 , 大原 利章, 陳 悦華, 王 宇沢, 藤澤 真義, 松川 昭博
    • Organizer
      第113回 日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Effects of Iron Chelators on Metastatic Triple-negative Breast Cancer2022

    • Author(s)
      Yuehua Chen,Toshiaki Ohara,Yuze Wang,Yusuke Hamada,Masahiro Fujisawa,Teizo Yoshimura,Akihiro Matsukawa
    • Organizer
      第111回 日本病理学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Iron chelator has anti-cancer effect and immune activation effect2022

    • Author(s)
      Yusuke Hamada,Toshiaki Ohara,Yuzu Wang,Yueha Chen,Teizou Yoshimura,Saneyoshi Huzisawa,Akihiro Matsukawa
    • Organizer
      第111回 日本病理学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] HIF-PH inhibitors have iron chelation ability and enhance the tumor immune response2022

    • Author(s)
      大原利章、野間和広、Chen Yueha、浜田祐輔、菊地覚次、田澤大、松川昭博、藤原俊儀
    • Organizer
      第33回日本消化器癌発生学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 鉄キレート作用のあるHIF-PH阻害薬による抗腫瘍免疫応答の向上2022

    • Author(s)
      大原利章、Chen Yueha、浜田祐輔、木村文昭
    • Organizer
      第46回日本鉄バイオサイエンス学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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