腫瘍随伴マクロファージの新規マーカーの同定と口腔扁平上皮癌の分子標的治療への応用

• Project/Area Number: 22K21042
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0907:Oral science and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 甲斐 一希 九州大学, 大学病院, 医員 (30963110)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); 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: 腫瘍随伴マクロファージ / TAM / がん微小環境 / 口腔扁平上皮癌 / scRNA-seq / 腫瘍微小環境

Outline of Research at the Start

口腔がんの進行には、がん細胞だけではなく、多くの免疫細胞が関わっていることが知られている。本来、生体を守るためのものである免疫細胞が、がんの影響を受けることにより、腫瘍の増殖を促進するように働いているのである。つまり、がんに対する治療を考える上で、その免疫細胞をうまくコントロールすることが重要なのである。
そこで本研究では、免疫細胞の一つであるマクロファージに着目し、がんの周りに存在しているマクロファージの遺伝子を解析し、その働きを研究することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

近年、がん周囲組織に特異的なマクロファージが存在することが報告されており、それを腫瘍随伴マクロファージ(TAM)と呼ぶ。われわれは口腔扁平上皮癌(OSCC) において、TAMがIL-10やPD-L1を産生することにより、T細胞の働きを抑制することや、EGFを介して OSCCの増殖にも関与していることを明らかにした。つまり、がんの治療予後を良好なものにするためには、TAMを制御することが重要である。そのためには、未だ明らかにされていないTAMの分化機構や特異的マーカーを同定することが必要不可欠である。そこで本研究では、OSCC組織を用いて scRNA-seq解析を行い、OSCCにおけるTAMサブセットを同定することを目的とする。さらに、各サブセットを抽出して、in vitroにて機能解析を行うことにより、TAMを標的とした新たな治療法の開発を最終目標とする。
今回ヒト舌OSCC組織からCD45陽性免疫細胞を抽出し、scRNA-seq解析を行った。結果から、本研究で対象としているマクロファージのみを抽出すると、8つのマクロファージのclusterを同定することができた。その中には、IL1BやCLCL2といった炎症に関わる因子を発現している集団や、抗腫瘍に働く集団、腫瘍促進的に働く集団などが存在していた。それにより腫瘍周囲には多くのマクロファージの集団が存在し、その集団ごとに異なる機能を持つことが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ヒトがん組織を用いた解析を行い、がん周囲に存在するマクロファージの集団を同定したが、本研究ではOSCCにおけるTAMサブセットを同定することを目的としており、ヒトがん組織における典型的なTAMマーカーを同定するには、追加で解析を行う必要が出てきた。

Strategy for Future Research Activity

ヒト舌組織を追加でscRNA-seq解析する。その後典型的なTAMサブセットを同定し、TAM特異的な分子を発現した血液中の単球とOSCC細胞株やT細胞を共培養し、TAMの機能として知られている腫瘍の増殖促進や抗腫瘍免疫抑制作用を持つかを検討する。
最終的にはマウスにがん細胞を局所投与し、がん微小環境を作成し、がん周囲のTAMをターゲットに、同定した分子に対する阻害薬を投与し、阻害薬非投与群と比較し、PD-L1などのTAM標的分子の発現やがん組織の病態形成、転移について検討を行う。