悪性黒色腫に対するiPS細胞由来ミエロイドラインによる新規免疫療法の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09772
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 福島 聡 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (50398210)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: iPS細胞 / 悪性黒色腫 / マクロファージ / 細胞移入療法 / 免疫療法 / インターフェロン / 腹膜播種 / サイトカイン

Outline of Annual Research Achievements

悪性黒色腫に対して、ヒトiPS細胞から誘導したマクロファージ（iPS-MP）の有効性や安全性を前臨床試験として示していくのが本研究計画の目的である。前年度までに、その有効性についてヒトメラノーマ細胞を免疫不全マウスに播種させて、IFN-α, IFN-β分子を遺伝子導入したヒトiPS-MPで治療するin vivo実験を概ね成功させていた。さらに平成27年度においては、in vitroでサイトカイン産生能、貪食能などを検討し、その抗腫瘍メカニズム解明を行った。その結果、IFN-α, IFN-β分子いずれを遺伝子導入したiPS-MPもマクロファージの活性、遊走を増強するサイトカイン（MCP-1、RANTES、IP-10、IL-6、IL-8）分泌能が、遺伝子導入をする前の細胞iPS-MPと比較し著明に亢進していることを見出した。また、抗腫瘍免疫に利するM１マクロファージのマーカーであるCD169の発現が上昇し、一方、免疫抑制に傾くM２マクロファージマーカーである、CD206の発現が低下することも発見した。すなわち、IFN-αやIFN-β分子を導入したiPS-MPが、導入する前のiPS-MPよりも、サイトカイン産生プロファイルが大きく変化しM1マクロファージというタイプになっていくことで強い抗腫瘍効果を示すことを明らかにした。また腹膜播種したメラノーマ細胞は概ね大網に集積するが、投与したiPS-MPが実際にヒトメラノーマ細胞の周りに集積することも免疫組織学的検討で確認した。さらには、IFN-αやIFN-β分子を導入したiPS-MPを投与することによって、マウスの内在性のマクロファージが担がん状態でM2タイプが増加しているのを、正常化することも証明した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成２７年度までの研究成果について以下の論文として報告した（Cancer Immunol Res. 2015 Dec 29.
Immunotherapy against Metastatic Melanoma with Human iPS Cell-Derived Myeloid Cell Lines Producing Type I Interferons. ）
さらに平成27年度は、免疫不全マウスではなく、通常の免疫系をもつB6マウスで上述のような実験系を行うために、B6マウスのgenetic back groundを有するiPS細胞を入手し、IFN-β分子の導入を行った。この細胞を用いて、樹状細胞およびマクロファージに分化誘導し、細胞表面マーカーで確認した。まだ予備実験であるが、遺伝子導入していないiPS-MPを投与したマウス体内では、マウスメラノーマが播種シテ行くのに対し、IFN-βを導入したiPS-MPを投与したマウス体内メラノーマが減少することを、ルシフェラーゼで定量化するシステムにて確認した。
以上のように本計画はすでに一定の成果を挙げ、さらに先の計画へ進行中であり、順調であると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後さらに多くのB6マウスを用いて上述した予備実験の再現性を確認する予定である。
また、さらに強力な抗腫瘍効果を期待して、自然免疫系を賦活する作用、メモリーT細胞の指示作用、樹状細胞やマクロファージの機能的成熟を促すとされるIL-15の遺伝子導入もすでに行っている。これまで何度もIL-15の発現ベクターを作成してもIL-15分泌が確認できなかったが、最近、IL-15の分泌には、IL-15Rαの発現が小胞体からゴルジ体への輸送に必須であることがわかった。よって、IL-15にリンカーでIL-15Rαを同時発現するベクターを用いて、iPS細胞に遺伝子導入を行ったところ、ついに培養上清中に著明なIL-15を確認することができた。今後、これらの細胞をもちいて、in vivoおよびin vitroの実験を行っていく予定である。
さらILl-18やIL-21の遺伝子導入も検討してゆく。

Causes of Carryover

平成27年度には主にマウスの実験の物品費に、1,292,144円を使用した。1,300,000円を請求していたが、物品購入の端数7,856円が未使用となった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

7,856円は次年度の予算と合わせて、さらなる実験のために使用する計画である。

Research Products

• [Journal Article] Immunotherapy against Metastatic Melanoma with Human iPS Cell-Derived Myeloid Cell Lines Producing Type I Interferons. (2016)
  • Author(s): Miyashita A, Fukushima S, Nakahara S, Kubo Y, Tokuzumi A, Yamashita J, Aoi J, Haruta M, Senju S, Nishimura Y, Jinnin M, Ihn H.
  • Journal Title: Cancer Immunol Res. Volume: 3 Pages: 248-258
  • DOI: 10.1158/2326-6066.CIR-15-0096.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Enhanced CCR9 expression levels in psoriatic skin are associated with poor clinical outcome to infliximab treatment. (2016)
  • Author(s): Koga A, Kajihara I, Yamada S, Makino K, Ichihara A, Aoi J, Makino T, Fukushima S, Jinnin M, Ihn H.
  • Journal Title: J Dermatol. Volume: 5 Pages: 522-525
  • DOI: 10.1111/1346-8138.13178.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Long non-coding RNA TSIX is upregulated in scleroderma dermal fibroblasts and controls collagen mRNA stabilization. (2016)
  • Author(s): Wang Z, Jinnin M, Nakamura K, Harada M, Kudo H, Nakayama W, Inoue K, Nakashima T, Honda N, Fukushima S, Ihn H.
  • Journal Title: Exp Dermatol. Volume: 25 Pages: 131-136
  • DOI: 10.1111/exd.12900.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcription factor LSF (TFCP2) inhibits melanoma growth. (2016)
  • Author(s): Goto Y, Yajima I, Kumasaka M, Ohgami N, Tanaka A, Tsuzuki T, Inoue Y, Fukushima S, Ihn H, Kyoya M, Ohashi H, Kawakami T, Bennett DC, Kato M.
  • Journal Title: Oncotarget. Volume: 19 Pages: 2739-2790
  • DOI: 10.18632/oncotarget.6230.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Serum long non-coding RNA, snoRNA host gene 5 level as a new tumor marker of malignant melanoma. (2016)
  • Author(s): Ichigozaki Y, Fukushima S, Jinnin M, Miyashita A, Nakahara S, Tokuzumi A, Yamashita J, Kajihara I, Aoi J, Masuguchi S, Zhongzhi W, Ihn H.
  • Journal Title: Exp Dermatol. Volume: 25 Pages: 67-69
  • DOI: 0.1111/exd.12868.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Investigation of FOXM1 as a Potential New Target for Melanoma. (2015)
  • Author(s): Miyashita A, Fukushima S, Nakahara S, Yamashita J, Tokuzumi A, Aoi J, Ichihara A, Kanemaru H, Jinnin M, Ihn H.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 10 Pages: e0144241
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0144241.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Serum concentrations of Flt-3 ligand in rheumatic diseases. (2015)
  • Author(s): Nakamura K, Nakatsuka N, Jinnin M, Makino T, Kajihara I, Makino K, Honda N, Inoue K, Fukushima S, Ihn H.
  • Journal Title: Biosci Trends. Volume: 9 Pages: 342-349
  • DOI: 10.5582/bst.2015.01121.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] NUP160-SLC43A3 is a novel recurrent fusion oncogene in angiosarcoma. (2015)
  • Author(s): Shimozono N, Jinnin M, Masuzawa M, Masuzawa M, Wang Z, Hirano A, Tomizawa Y, Etoh-Kira T, Kajihara I, Harada M, Fukushima S, Ihn H.
  • Journal Title: Cancer Res. Volume: 75 Pages: 4458-4465
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-0418.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serum miR-124 up-regulation as a disease marker of toxic epidermal necrolysis. (2015)
  • Author(s): Sato S, Ichihara A, Jinnin M, Izuno Y, Fukushima S, Ihn H.
  • Journal Title: Eur J Dermatol. Volume: 25 Pages: 457-462
  • DOI: 10.1684/ejd.2015.2621.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] EBI3 Downregulation Contributes to Type I Collagen Overexpression in Scleroderma Skin. (2015)
  • Author(s): Kudo H, Wang Z, Jinnin M, Nakayama W, Inoue K, Honda N, Nakashima T, Kajihara I, Makino K, Makino T, Fukushima S, Ihn H.
  • Journal Title: J Immunol. Volume: 195 Pages: 3565-3573
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1402362.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biweekly gemcitabine therapy induces complete remission in cutaneous angiosarcoma resistant to multiple anticancer drugs. (2015)
  • Author(s): Kajihara I, Maeda S, Yamada S, Izumi K, Masuguchi S, Fukushima S, Jinnin M, Ihn H.
  • Journal Title: J Dermatol. Volume: 42 Pages: 1197-1198
  • DOI: 10.1111/1346-8138.13077.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic Significance of CD169+ Lymph Node Sinus Macrophages in Patients with Malignant Melanoma. (2015)
  • Author(s): Saito Y, Ohnishi K, Miyashita A, Nakahara S, Fujiwara Y, Horlad H, Motoshima T, Fukushima S, Jinnin M, Ihn H, Takeya M, Komohara Y.
  • Journal Title: Cancer Immunol Res. Volume: 3 Pages: 1356-1363
  • DOI: 10.1158/2326-6066.CIR-14-0180.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical characteristics associated with BRAF, NRAS and KIT mutations in Japanese melanoma patients. (2015)
  • Author(s): Sakaizawa K, Ashida A, Uchiyama A, Ito T, Fujisawa Y, Ogata D, Matsushita S, Fujii K, Fukushima S, Shibayama Y, Hatta N, Takenouchi T, Uehara J, Okuyama R, Yamazaki N, Uhara H.
  • Journal Title: J Dermatol Sci. Volume: 80 Pages: 33-37
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2015.07.012.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mice overexpressing integrin αv in fibroblasts exhibit dermal thinning of the skin. (2015)
  • Author(s): Wang Z, Jinnin M, Kobayashi Y, Kudo H, Inoue K, Nakayama W, Honda N, Makino K, Kajihara I, Makino T, Fukushima S, Inagaki Y, Ihn H.
  • Journal Title: J Dermatol Sci. Volume: 79 Pages: 268-278
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2015.06.008.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Correlated expression levels of endothelin receptor B and Plexin C1 in melanoma. (2015)
  • Author(s): Kumasaka MY, Yajima I, Iida M, Takahashi H, Inoue Y, Fukushima S, Ihn H, Takeda K, Naito Y, Yoshikawa T, Kato M.
  • Journal Title: Am J Cancer Res. Volume: 15 Pages: 1117-1123
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crizotinib-associated erythema multiforme in a lung cancer patient. (2015)
  • Author(s): Sawamura S, Kajihara I, Ichihara A, Fukushima S, Jinnin M, Yamaguchi E, Kohrogi H, Ihn H.
  • Journal Title: Drug Discov Ther. Volume: 9 Pages: 142-143
  • DOI: 10.5582/ddt.2015.01019.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Platelet-rich plasma therapy is effective for the treatment of refractory skin ulcers in patients with systemic sclerosis. (2015)
  • Author(s): Kanemaru H, Kajihara I, Yamanaka K, Igata T, Makino T, Masuguchi S, Fukushima S, Jinnin M, Ihn H.
  • Journal Title: Mod Rheumatol. Volume: 25 Pages: 660-661
  • DOI: 10.3109/14397595.2014.924204.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phase II study of ipilimumab monotherapy in Japanese patients with advanced melanoma. (2015)
  • Author(s): Yamazaki N, Kiyohara Y, Uhara H, Fukushima S, Uchi H, Shibagaki N, Tsutsumida A, Yoshikawa S, Okuyama R, Ito Y, Tokudome T.
  • Journal Title: Cancer Chemother Pharmacol. Volume: 76 Pages: 994-1004
  • DOI: 10.1007/s00280-015-2873-x.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phase II study of the immune-checkpoint inhibitor ipilimumab plus dacarbazine in Japanese patients with previously untreated, unresectable or metastatic melanoma. (2015)
  • Author(s): Yamazaki N, Uhara H, Fukushima S, Uchi H, Shibagaki N, Kiyohara Y, Tsutsumida A, Namikawa K, Okuyama R, Otsuka Y, Tokudome T.
  • Journal Title: Cancer Chemother Pharmacol. Volume: 76 Pages: 969-975
  • DOI: 0.1007/s00280-015-2870-0.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Immunotherapy with human iPS-cell derived myeloid cell lines producing Type I interferons against metastatic melanoma (2015)
  • Author(s): Azusa Miyashita, Satoshi Fukushima, Satoru Senju, Yasuharu Nishimura, Masatoshi Jinnin, Hironobu Ihn
  • Organizer: 第44会日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（札幌）
  • Year and Date: 2015-11-18 – 2015-11-20
• [Presentation] 遺伝子改変ヒトiPS細胞由来マクロファージ様細胞を用いた進行期悪性黒色腫の免疫療法 (2015)
  • Author(s): 宮下 梓、福島 聡、中原智史、徳澄亜紀、久保陽介、千住 覚、西村泰治、神人正寿、尹 浩信
  • Organizer: 第43回日本臨床免疫学会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸）
  • Year and Date: 2015-10-22 – 2015-10-24
• [Presentation] メラノーマ治療新時代の幕開け 「イムノチェックポイント阻害剤」 (2015)
  • Author(s): 福島聡
  • Organizer: 第67回日本皮膚科学会西部支部学術大会
  • Place of Presentation: 長崎新聞文化ホール（長崎）
  • Year and Date: 2015-10-17 – 2015-10-18
• [Presentation] Immunotherapy with human iPS-cell derived myeloid cell lines producing type I interferons against metastatic melanoma. (2015)
  • Author(s): Azusa Miyashita, Satoshi Fukushima, Satoru Senju, Yasuharu Nishimura, Masatoshi Jinnin, Hironobu Ihn
  • Organizer: International Conference of Cancer Immunology and Macrophages
  • Place of Presentation: 東京大学 伊藤国際学術センター内 伊藤謝恩ホール（東京）
  • Year and Date: 2015-07-09 – 2015-07-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 悪性黒色腫の臨床および基礎的研究の進歩の秘訣 【バイオマーカーUPDATE】 (2015)
  • Author(s): 福島聡
  • Organizer: 第３１回日本皮膚悪性腫瘍学会学術大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪）
  • Year and Date: 2015-07-03 – 2015-07-04
• [Book] カレントテラピー vol.34 No.4 メラノーマ ー基礎から最新薬物療法までー 6. メラノーマにおける薬物療法 ２）免疫療法 (2016)
  • Author(s): 福島 聡
  • Total Pages: 未定
  • Publisher: ライフメディコム