Development of transgenic T lymphocytes to break down the immunosuppressive tumor microenvironment and its functional analysis

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K09497
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 寺倉 精太郎 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (40625141)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: キメラ抗原レセプター / 遺伝子導入T細胞療法 / CD8陽性細胞 / Tリンパ球 / 腫瘍微小環境

Outline of Annual Research Achievements

1. PD-L1-CSRの開発および機能解析
PD-L1に対する抗体のアミノ酸配列情報をもとに単鎖抗体可変領域をデザインし、細胞内ドメインとしてCD28/4-1BB/その両方をもつ分子を作成した。これらをレトロウイルスを用いて遺伝子導入を行った。この抗体はPD-L1分子を蛍光標識して染色すると、良好に染色されることから、PD-L1抗原ときちんと結合することが分かった。CD19CAR-Tをモデルとして用いて、健常人の末梢血由来のリンパ球にPD-L1-CSRを遺伝子導入し、in vitroにおける効果を検討した。PD-L1-CSRを遺伝子導入すると、PD-L1を持つ標的細胞で刺激をした場合のみ、刺激後の増殖が改善することがわかった。一方でPD-L1発現のない標的細胞で刺激をしても、そういった効果は確認されなかった。
PD-L1発現のある腫瘍細胞株に対する反応を検討したが、細胞傷害活性には変化はなかった。サイトカイン産生はPD-L1-CSRを発現しているCTLで改善する傾向が見られた。PD-L1-CSRを発現したCTLはPD-L1発現のある細胞株との共培養において、刺激後増殖が増強することが観察された。これらの結果を検証するため、ヒトの腫瘍細胞株を移植したマウスにおける動物実験を計画している。
2．CTLA-4 knock-out (KO) Tリンパ球の開発
健常人の末梢血由来 T リンパ球においてCTLA-4 をKO するため、Cas9 protein systemを用いてCTLA-4を標的として実験を進めた。Cas9 proteinを作用させたあとに細胞を再刺激してCTLA-4発現が低下しているかどうか検討したところ、CTLA-4発現は低下していることが確認出来た。CTLA-4 KO/CD19CART リンパ球を作成するため、細胞作成の手順を検証し、CTLA-4 KOリンパ球を作成することは出来ることがわかった。

Research Products

• [Journal Article] MonoMAC syndrome patient developing myelodysplastic syndrome following persistent EBV infection. (2018)
  • Author(s): Yamamoto H, Hattori H, Takagi E, Morishita T, Ishikawa Y, Terakura S, Nishida T, Ito Y, Murata M, Kiyoi H.
  • Journal Title: 臨床血液 Volume: 59(3) Pages: 315-322
  • DOI: 10.11406/rinketsu.59.315.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exploratory research for optimal GvHD prophylaxis after single unit CBT in adults: short-term methotrexate reduced the incidence of severe GvHD more than mycophenolate mofetil. (2017)
  • Author(s): Terakura S, Wake A, Inamoto Y, Murata M, Sakai R, Yamaguchi T, Takahashi S, Uchida N, Onishi Y, Ohashi K, Ozawa Y, Kanamori H, Yamaguchi H, Fukuda T, Ichinohe T, Takanashi M, Atsuta Y, Teshima T.
  • Journal Title: Bone Marrow Transplant. Volume: 52(3) Pages: 423-430
  • DOI: 10.1038/bmt.2016.255.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of T-cell chimerism on relapse after cord blood transplantation for hematological malignancies: Nagoya Blood and Marrow Transplantation Group study (2017)
  • Author(s): Yokohata E, Kuwatsuka Y, Ohashi H, Terakura S, Kawashima N, Seto A, Kurahashi S, Ozawa Y, Goto T, Imahashi N, Nishida T, Miyao K, Sakemura R, Kato T, Sawa M, Kohno A, Sao H, Iida H, Kiyoi H, Naoe T, Miyamura K, Murata M.
  • Journal Title: Bone Marrow Transplant. Volume: 52(4) Pages: 612-614
  • DOI: 10.1038/bmt.2016.323.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phase II study of intrabone single unit cord blood transplantation for hematological malignancies. (2017)
  • Author(s): Murata M, Maeda Y, Masuko M, Onishi Y, Endo T, Terakura S, Ishikawa Y, Iriyama C, Ushijima Y, Goto T, Fujii N, Tanimoto M, Kobayashi H, Shibasaki Y, Fukuhara N, Inamoto Y, Suzuki R, Kodera Y, Matsushita T, Kiyoi H, Naoe T, Nishida T.
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 108(8) Pages: 1634-1639
  • DOI: 10.1111/cas.13291.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increase of bone marrow macrophages and CD8(+) T lymphocytes predict graft failure after allogeneic bone marrow or cord blood transplantation. (2017)
  • Author(s): Kawashima N, Terakura S, Nishiwaki S, Koyama D, Ozawa Y, Ito M, Miyamura K.
  • Journal Title: Bone Marrow Transplant. Volume: 52(8) Pages: 1164-1170
  • DOI: 10.1038/bmt.2017.58.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GvHD prophylaxis after single-unit reduced intensity conditioning cord blood transplantation in adults with acute leukemia. (2017)
  • Author(s): Terakura S, Kuwatsuka Y, Yamasaki S, Wake A, Kanda J, Inamoto Y, Mizuta S, Yamaguchi T, Uchida N, Kouzai Y, Aotsuka N, Ogawa H, Kanamori H, Nishiwaki K, Miyakoshi S, Onizuka M, Amano I, Fukuda T, Ichinohe T, Atsuta Y, Murata M, Teshima T.
  • Journal Title: Bone Marrow Transplant. Volume: 52(9) Pages: 1261-1267
  • DOI: 10.1038/bmt.2017.116.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High incidence of extensive chronic graft-versus-host disease in patients with the REG3A rs7588571 non-GG genotype. (2017)
  • Author(s): Koyama D, Murata M, Hanajiri R, Okuno S, Kamoshita S, Julamanee J, Takagi E, Hirano D, Miyao K, Sakemura R, Goto T, Hayakawa F, Seto A, Ozawa Y, Miyamura K, Terakura S, Nishida T, Kiyoi H.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 25 Pages: e0185213
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0185213.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Safety and persistence of WT1-specific T-cell receptor gene-transduced lymphocytes in patients with AML and MDS. (2017)
  • Author(s): Tawara I, Kageyama S, Miyahara Y, Fujiwara H, Nishida T, Akatsuka Y, Ikeda H, Tanimoto K, Terakura S, Murata M, Inaguma Y, Masuya M, Inoue N, Kidokoro T, Okamoto S, Tomura D, Chono H, Nukaya I, Mineno J, Naoe T, Emi N, Yasukawa M, Katayama N, Shiku H.
  • Journal Title: Blood Volume: 130(18) Pages: 1985-1994
  • DOI: 10.1182/blood-2017-06-791202.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The activated conformation of integrin β(7) is a novel multiple myeloma-specific target for CAR T cell therapy. (2017)
  • Author(s): Hosen N, Matsunaga Y, Hasegawa K, Matsuno H, Nakamura Y, Makita M, Watanabe K, Yoshida M, Satoh K, Morimoto S, Fujiki F, Nakajima H, Nakata J, Nishida S, Tsuboi A, Oka Y, Manabe M, Ichihara H, Aoyama Y, Mugitani A, Nakao T, Hino M, Uchibori R, Ozawa K, Baba Y, Terakura S, et al.
  • Journal Title: Naure Medicine Volume: 23(12) Pages: 1436-1443
  • DOI: 10.1038/nm.4431.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficacy and safety of autologous peripheral blood stem cell transplantation for Philadelphia chromosome-positive acute lymphoblastic leukemia: A study protocol for a multicenter exploratory prospective study (Auto-Ph17 study). (2017)
  • Author(s): Nishiwaki S, Sugiura I, Miyata Y, Saito S, Sawa M, Nishida T, Miyamura K, Kuwatsuka Y, Kohno A, Yuge M, Kasai M, Iida H, Kurahashi S, Osaki M, Goto T, Terakura S, Murata M, Nishikawa H, Kiyoi H.
  • Journal Title: Medicine (Baltimore) Volume: 96(52) Pages: e9568
  • DOI: 10.1097/MD.0000000000009568.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 臍帯血移植における免疫抑制療法 (2018)
  • Author(s): 寺倉精太郎
  • Organizer: 第40回日本造血細胞移植学会総会
  • Invited
• [Presentation] Genetically-Modified CD3zeta Improves Proliferation and Persistence of Antigen-specific CTLs. (2018)
  • Author(s): Miyao K, Terakura S, Okuno S, Jakrawadee J, Watanabe K, Hamana H, Kishi H, Sakemura R, Koyama D, Goto T, Nishida T, Murata M, Kiyoi H.
  • Organizer: 第40回日本造血細胞移植学会総会
• [Presentation] REG3A遺伝子の一塩基多型rs7588571が非GG型の患者では広範型慢性GVHDの発症頻度が高い. (2018)
  • Author(s): 村田誠、小山大輔、葉名尻良、奥野真吾、鴨下園子、Julamanee Jakrawadee、高木えり奈、平野大希、宮尾康太郎、酒村玲央奈、後藤辰徳、早川文彦、瀬戸愛花、小澤幸泰、宮村耕一、寺倉精太郎、西田徹也、清井仁.
  • Organizer: 第40回日本造血細胞移植学会総会
• [Presentation] Improvement of antigen-specific CTL persistence by transduction of novel artificial adapter molecule. (2017)
  • Author(s): Miyao K, Watanabe K, Terakura S, Hamana H, Kishi H, Nishida T, Murata M, Kiyoi H.
  • Organizer: 日本血液学会国際シンポジウム
• [Presentation] Intrabone single unit cord blood transplantation for hematological malignancies. (2017)
  • Author(s): Murata M, Maeda Y, Masuko M, Fukuhara N, Nishida T, Terakura S, Ishikawa Y, Tanimoto M, Shibasaki Y, Suzuki R, Kodera Y, Kiyoi H, Naoe T
  • Organizer: 第76回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 新規人工アダプター分子の遺伝子導入は抗原特異的CTLのpersistenceを向上させる. (2017)
  • Author(s): 宮尾康太郎、寺倉精太郎、奥野真吾、渡邊慶介、浜名洋、岸裕幸、酒村玲央奈、Jakrawadee Julamanee、後藤辰徳、西田徹也、村田誠、清井仁.
  • Organizer: 第9回血液疾患免疫療法学会学術集会
• [Presentation] ヒト急性GVHDにおける組織浸潤アロ反応性T細胞レパトアの定量的評価. (2017)
  • Author(s): 小山大輔、村田誠、葉名尻良、奥野真吾、鴨下園子、高木えり奈、Jakrawadee Julamanee、宮尾康太郎、後藤辰徳、酒村玲央奈、寺倉精太郎、西田徹也、清井仁.
  • Organizer: 第9回血液疾患免疫療法学会学術集会
• [Presentation] 急性白血病に対する減量前治療を用いた臍帯血移植におけるGVHD予防法の比較研究. (2017)
  • Author(s): 寺倉精太郎、鍬塚八千代、山崎聡、和氣敦、諫田淳也、稲本賢弘、水田秀一、山口拓洋、内田直之、香西康司、青墳信之、小川啓恭、金森平和、西脇嘉一、宮腰重三郎、鬼塚真仁、天野逸人、福田隆浩、一戸辰夫、熱田由子、村田誠、豊嶋崇徳.
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会
• [Presentation] The synergistic T-cell signal by CD79A/CD40 costimulatory endodomain enhances CD19 chimeric antigen receptor T-cell proliferation and survival. (2017)
  • Author(s): Julamanee J, Terakura S, Sakemura R, Miyao K, Okuno S, Kamoshita S, Takagi E, Koyama D, Goto T, Hanajiri R, Nishida T, Murata M, Kiyoi H.
  • Organizer: The 59th annual meeting of the American Society of Hematology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Quantitative assessment of TCR repertoire and allo-reactivity of human acute GVHD tissue-infiltrating T cells. (2017)
  • Author(s): Koyama D, Murata M, Hanajiri R, Okuno S, Kamoshita S, Takagi E, Julamanee J, Miyao K, Sakemura R, Goto T, Terakura S, Nishida T, Kiyoi H.
  • Organizer: The 59th annual meeting of the American Society of Hematology
  • Int'l Joint Research