| Project/Area Number |
23K21439
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| Project/Area Number (Other) |
21H02944 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
豊嶋 崇徳 北海道大学, 医学研究院, 教授 (40284096)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨塚 一磨 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (40444640)
山田 勇磨 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (60451431)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | GVHD / 炎症記憶 / 造血幹細胞移植 / 腸幹細胞 / 疲弊T細胞 / GVL / CAR-T / カルシニューリン阻害剤 / 幹細胞 / 白血病 / 慢性GVHD / ミトコンドリア / R-Spondin / Gilteriinib |
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| Outline of Research at the Start |
造血幹細胞移植は白血病などの根治的治療であるが、移植片対宿主病(GVHD)と移植後再発が最大の問題である。本研究では我々のこれまでの研究結果に基づき、新たな視座である「免疫寛容」と「組織寛容」の観点から、GVHDと再発の制御法を開発する。免疫系ではT細胞疲弊に至るT細胞分化のプロセスの解明と、白血病細胞免疫逃避を阻止する治療法を開発し、組織寛容を高める方策として、Lgr5+腸幹細胞を標的とした幹細胞増殖因子R-Spondinの組織特異的送達を可能とする組織移行性抗体との複合バイオロジクス創薬とナノ創薬によるT細胞機能と組織感受性の修飾法を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年までに示した同種造血幹細胞移植マウスモデルにおけるsingle cell RNA seq(scRNAseq)解析によってカルシニューリン阻害薬(CNI)投与によって誘導されるtransitory exhausted T cell (t-Tex)の詳細を解析した。CNI投与によってドナーT細胞のC1、C10クラスターが増加した。C1クラスターは疲弊関連遺伝子（Tox, Pdcd1など）が低発現である一方エフェクター関連遺伝子(Gzmb, Cx3Cr1, Ly6cなど)が高発現であるCD8＋t-Texであり、C10クラスターはCD4＋t-Texと考えられた。scTCRseq解析ではこれらはoligoclonalであり、CNI投与によるアロ応答性T細胞のクローン性増殖によるものであると考えられた。これらCD8＋t-Tex、CD4＋t-Texに共通する細胞表面マーカーとしてLy6cを同定した。これらはCNI中止後も長期間残存し、stemnessの性格が認められた。またCNI投与後に抗PD-L1抗体を投与したところT細胞機能、殺細胞性が増強し、GVHDの増悪、GVL効果の増強がみられた。これらの結果から、GVHD予防のCNIによってドナーT細胞のアロ応答性が維持され、慢性GVHD、GVL効果を誘導することが示された。またCAR-T細胞の機能低下にフェロトーシスが関与していることを明らかにし、フェロトーシス阻害剤Fer-1をCAR-T製造培養系に添加することでTCF-1+ stem-like CAR-T細胞が増加し、殺細胞活性の増強を認めた。マウスへの投与実験ではより長期の生存が確認できた。臓器特異的GVHD治療開発のための組織特異的デリバリー創薬については、抗HER2ヒト化抗体4D5-scFv、抗マウス/ヒトGPA33ヒト抗体G9-scFv、抗マウス/ヒトEpCAMヒト抗体Ep203-scFvの作成が完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
世界に先駆けてCNI投与が慢性GVHD、GVL効果の発現に関連するメカニズムを示すことができ、新たなGVHD予防法開発の基盤データとなり、国際的にも注目され、各種国際学会で招待講演を行った。CAT-Tの機能低下にフェロトーシスが関与することも世界に先駆けた発見であり特許申請できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
臨床への展開を行う。CNI-induced t-Texについては臨床検体での研究を開始した。マウスとの同様のscRNAseq、scTCRseq解析を行い、CNI投与によって誘導されるクラスターの詳細な解析を行う。CAR-T細胞機能増強にはdeferoxamineを用いフェロトーシスへの影響を検討する。組織デリバリー創薬については作製できた抗体をオーガノイド培養系およびin vivoでの局在を検討する。
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