尿路上皮癌の免疫チェックポイント分子をターゲットとした新規治療戦略

• Project/Area Number: 24K12504
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 八重樫 洋 金沢大学, 附属病院, 助教 (00835275)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高澤 啓 旭川医科大学, 医学部, 教授 (00593021) ; 岩本 大旭 金沢大学, 附属病院, 助教 (90847245)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 尿路上皮癌 / PVR / TIGIT / 細胞接着 / 免疫チェックポイント / 免疫薬物複合体

Outline of Research at the Start

進行膀胱尿路上皮癌では、近年、様々な薬剤が使用可能となったが、治療効果と対象は限定的で、新規治療ターゲットの創出はunmet needsである。Poliovirus receptor (PVR)は細胞接着・分化に関与する一方、免疫チェックポイントの一つであるTIGIT-PVRを形成するユニークなタンパク質である。現在、がん免疫療法領域においてTIGIT-PVRが有望な治療標的として注目されているが、細胞接着とは独立して解析されている。本研究では、両者のクロストークの可能性を含めて解明し、抗PVR抗体および免疫薬物複合体(ADC)の作出を通し、PVR標的治療や治療戦略ストラテジーの立脚を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

進行膀胱尿路上皮癌では、近年、様々な薬剤が使用可能となったが、治療効果と対象は限定的で、新規治療ターゲットの創出はunmet needsである。本研究では、治療標的候補として免疫チェックポイント機構および細胞接着分子を兼ね備える分子であるPVRに着目した。まず、尿路上皮癌細胞株として、BOY-12E、JMSU-1、5637を新規に購入し、もともと当研究室で他の実験で用いていたUMUC3、T24に関してPVR分子の発現をwestern blotで確認したところ、UMUC3、T24で発現が強くみられたため、これら２種の細胞株を用いてCRISPR-Cas9を用いたPVRノックアウト株を作成することとした。しかし、T24においてメンテナンスの段階においてconditionが非常に不安定であり、別の尿路上皮癌細胞株でPVR発現を確認できたHT1376を加えることとした。UMUC3については研究申請時点でPVRノックアウト株は既に樹立しており、今後、HT1376においてPVRノックアウト株を作成すべく、実験を進めている。その後は、野生株、PVRノックアウト株、PVR強制発現株において、PVRと結合する分子であるTIGITを発現するマウス末梢由来Tリンパ球を用いた腫瘍細胞傷害の違いや、各細胞株を用いた細胞間接着機能、細胞接着機能を解析する予定である。
また、現在、経尿道的手術により得られた進行膀胱尿路上皮癌材料を用いて、PVRの免疫組織化学染色を行っており、これに加え、がん周囲に浸潤するリンパ球の種類と多寡をCD3, CD4, CD8, TIGIT等による免疫組織化学染色を行うことにより、染色態度を腫瘍細胞、免疫細胞を含む腫瘍周囲間質で評価、得られた染色スコアと腫瘍細胞分化度、免疫細胞の多寡・種類などを含め臨床病理学的因子との相関、PVR発現と腫瘍浸潤リンパ球の関連について解析予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

3年間の予定を100%とした場合、現時点で50%程度と考えられる。各尿路上皮癌細胞株をベースとしたPVRノックアウト株およびPVR強制発現株はまだ一部しか樹立しておらず、当初予定していた実験計画からは、やや遅れた進捗との評価が妥当と考える。

Strategy for Future Research Activity

尿路上皮癌細胞株であるUMUC3およびHT1376を用いて野生株、PVRノックアウト株、PVR強制発現株において、PVRと結合する分子であるTIGITを発現するマウス末梢由来Tリンパ球を用いた腫瘍細胞傷害の違いや、各細胞株を用いた細胞間接着機能、細胞接着機能を解析する。生体環境での評価として、免疫不全マウスを用いたxenograftモデルを作成し、造腫瘍能にPVR発現が与える影響を明らかにする。
PVR発現が与える影響を、トランスクリプトーム解析、プロテオーム解析により多層解析する。また、免疫沈降－質量分析法を用いてPVRと相互作用するタンパク質を網羅的に明らかにする予定である。さらに、ヒト・マウスのPVR細胞外領域を認識するモノクローナル抗体のクローンを複数樹立しており、この抗PVR抗体および市販抗体をがん細胞株とTIGIT陽性Tリンパ球の共培養系に加え、処置の有無によるがん細胞傷害性の変化を解析する。この機能を応用し、antibody drug conjugates(ADC)を作製し、単独培養系に曝露し、細胞傷害性を解析する予定である。