優れた抗腫瘍効果を発揮する再生T細胞療法実現のための新規T細胞分化系の開発

• Project/Area Number: 22K15580
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 早稲田 真澄 京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (60794295)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 免疫再生治療 / キラーT細胞 / 3次元培養 / Notchシグナル / iPS由来間葉系細胞(iMSC) / ヒトiPS細胞 / T細胞分化 / 3次元培養法 / ヒト間葉系細胞

Outline of Research at the Start

免疫細胞の一種であるT細胞を用いたがん免疫療法が近年注目を集めているが、患者の状態によっては治療用の細胞が必要量確保できない等の問題があり、代替となるT細胞供給源が求められている。
T細胞はヘルパーT細胞とキラーT細胞に大別される。ヒトiPS細胞を用いたT細胞再分化法が報告されたことにより、T細胞供給源の候補としてiPS細胞が考えられているが、これまでの分化法にはヘルパーT細胞の分化が困難である等いくつかの問題点が存在する。
そこで本研究では、優れた治療効果を発揮する再生T細胞療法実現のため、ヒトiPS細胞からヘルパーT細胞およびキラーT細胞を誘導可能な新規T細胞分化系の開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、優れた抗腫瘍効果を発揮する再生T細胞療法を実現するために、がん細胞を殺傷する能力を有するキラーT細胞と抗腫瘍効果を高める役割を有するヘルパーT細胞を、ヒトiPS細胞から誘導できるT細胞分化系を開発することである。
予備検討の段階では、iPS細胞から神経堤細胞(Neural Crest Cell, NCC)と呼ばれる中間細胞を作製した上でNotch受容体のリガンドを遺伝子導入し、導入後の細胞を更に分化させることでT細胞分化を支持するフィーダー細胞として間葉系細胞(iPS-derived Mesenchymal Stromal Cell, iMSC)を得ていた。しかし、当該方法では遺伝子導入後に毎回Notchリガンドの発現レベルを確認する必要があったため、Notchリガンドを導入したiPS細胞を用いることで省力化できるかどうかを検討した。その結果、Notchリガンドの発現量に依存して分化が遅れるものの、無事iPS細胞からiMSCを誘導できることが確認出来た。これによりNotchリガンド発現iPS細胞を一度樹立してしまえば、iMSC分化ロット毎にNotchリガンドの発現レベルを確認する必要なく、研究を実施できるようになった。
このiMSCを用いてT細胞分化を実施したところ、培養3週間程度でαβ型T細胞受容体(T Cell Receptor, TCR)を発現するCD4/CD8両陽性細胞が分化し、8週間程度でαβ型TCRを発現するキラーT細胞を得る事ができた。これまでの分化法では、予めαβ型TCRを導入したiPS細胞を用いる必要があったため単一のTCR発現T細胞しか誘導できなかった。当該TCRの多様性を確かめる必要性はあるものの、本法により複数のTCRを発現するキラーT細胞集団が分化可能になれば、任意の抗原を認識するTCRの取得に応用できるかも知れないと考えている。