| Project/Area Number |
23K15179
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渋谷 里紗 東北大学, 医学系研究科, 助教 (90778408)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 肺癌 / CAR-T細胞 / メタボローム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、以下の２つの仮説を立て、それらを検証し統合していく。仮説1) 肺がん免疫療法の抵抗性には、がん微小環境に特異的なメタボロームが影響を与えている。仮説2) 肺がんにおいて、メタボローム改変CAR-T療法は有効な治療戦略となる。これらの仮説を検証するために、①肺がん患者の血漿と臨床情報の収集、②肺がん患者の血漿を用いたメタボローム解析、③メタボローム改変CAR-T細胞の作成、④メタボローム改変CAR-T細胞の機能評価、の４つのステップを達成することを目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺癌表面のAxlをターゲット抗原として認識するCARをJurkat細胞に遺伝子導入し、作成したCAR-Jurkat細胞を作成した。CAR-Jurkat細胞がAxl特異的に活性化することを確認するために、Axl強制発現K562細胞との共培養を行った。Axl強制発現K562細胞と共培養することによって、CAR-Jurkat細胞におけるエフェクターマーカーの発現が上昇することをFACSで確認した。また、IFNgやTNFaなどのサイトカインが、Axl強制発現K562細胞との共培養によって分泌誘導されることを、ELISAにより確認した。
次に、免疫チェックポイント阻害薬 (ICI)の治療効果に影響を与えるメタボロームを明らかにするために、メタボローム解析を行った。当院で診断された内科的治療前の肺腺癌患者を対象に、遺伝子変異の有無、病期、治療およびその効果などの臨床情報を収集し、メタボローム分析を行った。殺細胞性抗癌剤とICIの併用療法においては、Partial Response (PR) 群でPhosphatidylcholineやSphingomyelinが高値である一方、Stable Disease (SD)/Progressive Disease (PD) 群でLysophosphatidylcholineが高値であった。Pathway解析においてPR群でSphingomyelinの合成経路が活性化していた。また、PR群とSD/PR群間で差があった代謝物の高低に着目し、高値群と低値群の間でPFSを比較したところ、PC ae C42:2、SM C24:1が高値である群が、低値である群と比較して、殺細胞性抗癌剤とICIの併用療法下でのPFSが長い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
当初の計画では、2023年度に前向きに検体収集を行い、メタボローム解析は2024年度に予定していた。しかし、検体の収集率が良好ではなく、また、年内に治療効果判定まで可能な症例はさらに少ないことが明らかとなった。そこで当初の予定を変更し、保存されていた検体を使用した後ろ向き解析を行うことにした。保存検体を使用することで、メタボローム解析に十分な数の検体を確保でき、治療効果との関係も調べることができた。解析の結果、ICIの治療効果に関与するメタボロームの代謝経路を同定することに成功した。
以上のことから、前向きデザインから後ろ向きデザインへの変更はあったものの、当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
メタボローム解析で同定された代謝物が、ICI治療中のT細胞の細胞障害能に影響を与えている可能性が考えられるため、今後は作成したCAR-Jurkat細胞においてSphingomyelinの合成経路を活性化するような遺伝子改変を加え、Axl強制発現K562細胞との共培養実験を行い、活性化マーカーの発現やサイトカイン産生能、肺癌細胞に対する殺傷能力を検証する予定である。
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