Identification of glioblastoma-specific antigens for chimeric antigen receptor T cell therapy

• Project/Area Number: 22K09231
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 木嶋 教行 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80534627)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 保仙 直毅 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10456923)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 膠芽腫 / CAR-T細胞療法 / CART細胞療法

Outline of Research at the Start

膠芽腫は極めて予後不良の悪性脳腫瘍であり、有効な新規治療法の開発が急務と考えられている。近年、T細胞を改変し、腫瘍細胞の表面に発現する抗原を認識させて、腫瘍細胞を攻撃するCAR-T細胞療法が注目されている。このCAR-T細胞療法を、膠芽腫にも応用する試みがなされており、種々の臨床試験が行われているが、治療成績を向上させるためには更なる腫瘍表面抗原の同定が必要と考えられている。
こうした背景から本研究は膠芽腫に特異的に発現する腫瘍表面抗原を、手術によって得られた患者由来の膠芽腫細胞を用いて網羅的に同定し、それを標的としたCAR-T細胞療法の開発を目指すものである。

Outline of Annual Research Achievements

膠芽腫に対する腫瘍特異的な抗原を同定し、その抗原を用いたCAR-T細胞療法への応用を目指す本研究において、本特別研究員は本年度、着実に研究を遂行できたと考える。本年度、膠芽腫の患者由来初代培養株をBALB/cマウスに免疫させ、膠芽腫特異的な抗体を作成するハイブリドーマ法を用いたうえで、ハイブリドーマの候補株を25,000株以上作成することに成功した。これらハイブリドーマの候補株の中から膠芽腫細胞には発現するが、非腫瘍性の細胞には発現しない有望な株を約30株選別し、これらの株を用いて、膠芽腫特異的抗原の同定を試みた結果、本年度終了時点で、2株の新規抗原の候補を同定することができた。
さらに以前同様の手法を用いて同定した抗原であるB7-H3を用いたCAR-NK細胞療法の開発の試みも開始しており、B7-H3を標的とするCAR-NK細胞の作製を開始している。
今後も引き続き抗原同定の試みを継続していくと同時に、同定し得た新規抗原を標的としたCAR-T細胞療法の開発に向けた、in vitro、in vivoの検討を進めていく予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度は膠芽腫に対する腫瘍特異的な抗原を同定する試みをハイブリドーマ法を用いて行ったが、ハイブリドーマの候補株を25,000株以上作成することに成功した。またこれらのハイブリドーマの中から膠芽腫細胞には発現するが、非腫瘍性の細胞には発現しない有望な株を選抜することにも成功し、こうした株、約30株のうちで、2株の新規抗原の候補を同定するという成果を上げることができた。本年度の研究計画としては予定通り進んでいると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今年度は昨年度同定した腫瘍特異的として有望な約30株について、引き続き抗原同定の試みを継続していくと同時に、同定し得た2つの新規抗原を標的としたCAR-T細胞の作成を行い、治療効果がみられるかについてin vitro、in vivoでの検討を行うことを計画している。
in vitro、in vivoでの効果が得られれば、こうした抗原を標的としたCAR-T細胞療法の臨床応用に向けた検討を行うことを計画している。

Research Products

• [Journal Article] Identification of glioblastoma-specific antigens expressed in patient-derived tumor cells as candidate targets for chimeric antigen receptor T cell therapy (2022)
  • Author(s): Nakagawa T, Kijima N, Hasegawa K, Ikeda S, Yaga M, Wibowo T, Tachi T, Kuroda H, Hirayama R, Okita Y, Kinoshita M, Kagawa N, Kanemura Y, Hosen N, Kishima H.
  • Journal Title: Neurooncol Adv. Volume: 5(1) Issue: 1
  • DOI: 10.1093/noajnl/vdac177
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Identification of target antigens for chimeric antigen receptor T- cell therapy against glioblastoma using a monoclonal antibody library raised against patient-derived tumor spheres (2022)
  • Author(s): Noriyuki Kijima, Tomoyoshi Nakagawa, Kana Hasegawa, Shunya Ikeda, Moto Yaga, Tansri Wibowo, Tetsuro Tachi, Hideki Kuroda, Ryuichi Hirayama, Yoshiko Okita, Manabu Kinoshita, Naoki Kagawa, Yonehiro Kanemura, Naoki Hosen, Haruhiko Kishima
  • Organizer: 6th Quadrennial Meeting of the World Federation of Neuro-oncology Societies (WFNOS 2022)
• [Presentation] 患者由来初代培養株を用いた膠芽腫の新規免疫治療の開発 (2022)
  • Author(s): 木嶋教行、中川智義、長谷川加奈、黒田秀樹、平山龍一、沖田典子、香川尚己、金村米博、 保仙直毅、貴島晴彦
  • Organizer: 第22回日本分子脳神経外科学会学術集会
• [Presentation] Identification of target antigens for chimeric antigen receptor T- cell therapy against glioblastoma using a monoclonal antibody library raised against patient-derived tumor spheres (2022)
  • Author(s): Noriyuki Kijima, Tomoyoshi Nakagawa, Kana Hasegawa, Shunya Ikeda, Moto Yaga, Tansri Wibowo, Tetsuro Tachi, Hideki Kuroda, Ryuichi Hirayama, Yoshiko Okita, Manabu Kinoshita, Naoki Kagawa, Yonehiro Kanemura, Naoki Hosen, Haruhiko Kishima
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術集会
• [Presentation] Identification of target antigens for chimeric antigen receptor T- cell therapy against glioblastoma using a monoclonal antibody library raised against patient-derived tumor spheres (2022)
  • Author(s): Noriyuki Kijima, Tomoyoshi Nakagawa, Kana Hasegawa, Shunya Ikeda, Moto Yaga, Tansri Wibowo, Tetsuro Tachi, Hideki Kuroda, Ryuichi Hirayama, Yoshiko Okita, Manabu Kinoshita, Naoki Kagawa, Yonehiro Kanemura, Naoki Hosen, Haruhiko Kishima
  • Organizer: The 27th Annual Scientific Meeting and Education Day of the Society for Neuro-Oncology