癌細胞に浸潤するB細胞の網羅的遺伝子解析に基づく抗腫瘍抗体の開発研究

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14410
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 竹田 和由 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80272821)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: B細胞レセプター / 抗体 / T細胞レセプター / 抗腫瘍抗体 / 腫瘍免疫 / 次世代シークエンサー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、次世代シークエンサーを用いた網羅的遺伝子解析に基づき、1)癌組織に浸潤するB細胞(TIB)に発現するB細胞レセプター（BCR、抗体）を網羅的に解析・同定し、2)抗体を人工的に作製し、3)SEREX法等を用いて抗体が認識する癌抗原を明らかにし、4)抗体改変遺伝子操作技術を用いて臨床応用可能な新規抗腫瘍抗体を作製し、臨床的に成果を上げうる新規標的分子の探索と抗体療法を開発すること、加えて5)TIBおよび TIBの産生する抗体の抗腫瘍免疫反応における意義を明らかにすることを目的としている。
今年度は、TIBおよび TIBの産生する抗体の抗腫瘍免疫における意義を明らかにするべく、CTLの移入による養子免疫療法と免疫活性化抗体または免疫抑制解除抗体（抑制性T細胞の除去）の併用時における、抗腫瘍効果と癌に浸潤するリンパ球の T細胞レセプターおよび B細胞レセプターの網羅的解析を行った。その結果、いずれの併用療法でも、治療効果が見られなかった場合には、T細胞ではクローナリティーの低いマルチクローナリルな浸潤が、B細胞ではクローナリティーの高い浸潤が観察された。それに対して、治療効果の高い場合には、T細胞では癌抗原特異的なCD8T細胞を中心としたオリゴクローナルな浸潤が、B細胞でもオリゴクローナルな浸潤が見られた。非常に興味深いことに、抗腫瘍効果の認められた癌に浸潤しているリンパ球では、複数の個体に共通する T細胞レセプターおよびIgG（重鎖と軽鎖）のシークエンスが認められた。しかし、まだこれらの研究成果を論文発表等で情報開示できる所までは至っていない。
TIB解析を行うべき適切な癌免疫療法の選定として並行して行ってきた、 NK細胞の活性化、化学療法と免疫療法の併用療法の研究の結果を論文等で報告している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

マウスモデルを用いた解析で、免疫療法が奏効しなかった場合に B細胞にクローナリティーが高いという、予想外にも癌に浸潤する免疫抑制性B細胞にも癌特異性がうかがえる結果が得られた。さらに、治療効果の得られた場合のTIBのBCRと、治療効果の得られなかった場合のTIBのBCRのシークエンスが異なることから、免疫療法の治療効果を阻害する抑制性B細胞の研究を進める糸口が見出されたと考えられる。また、治療効果の得られた場合には共通の複数のBCRのシークエンスが見出されている。これらの抗体の作製を進めており、抗腫瘍抗体の新たな標的分子を見出す研究は予定通りに進行していると考えられる。一方で、サンプルの収集が遅遅として進まないことから、ヒトサンプルを用いての解析は予定通りには進んでいない。しかし、マウスモデルで得られた抗体の標的分子の多くはヒトと共通と考えられることから、研究はおおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

1.マウスモデルでの腫瘍免疫療法において、TIBのクローナリティーおよび共通のBCRが認められるかの再現性の確認を行う。また、他の癌腫および他の免疫療法におけるTIBとBCRの解析を進める。
2.抗腫瘍効果の得られた複数のマウスに共通のBCRシークエンスに関しては、順次抗体の作製を行う。
3.SEREX法およびヒト癌細胞株の染色等により作製した抗体の認識する抗原を同定し、その癌細胞における機能の解析を行う。
4.抗体の遺伝子改変を積極的に行い抗腫瘍効果の増強を狙う。
5.ペプチドワクチン治療等の免疫療法にとらわれず、また癌腫を広げることで対象を広げ、ヒト患者サンプルを用いたBCRの解析を進める。

Research Products

• [Int'l Joint Research] QIMR Berghofer/Medical Research Institute(Australia)
  • Country Name: Australia
  • Counterpart Institution: QIMR Berghofer/Medical Research Institute
• [Int'l Joint Research] School of Medicine/University of Queensland(Australia)
  • Country Name: Australia
  • Counterpart Institution: School of Medicine/University of Queensland
• [Int'l Joint Research] Washington University, St. Louis, MO/St. Louis, MO(USA)
  • Country Name: USA
  • Counterpart Institution: Washington University, St. Louis, MO/St. Louis, MO
• [Journal Article] Agonists of the TRAIL death receptor DR5 sensitize intestinal stem cells to chemotherapy-induced cell death and trigger gastrointestinal toxicity. (2016)
  • Author(s): Finnberg, N. K., Gokare, P., Navaraj, A., Lang Luhs K. A., Cerniglia, G., Yagita, H., Takeda, K., Motoyama, N., and EL-Deiry, W. S.
  • Journal Title: Cancer Res. Volume: 76 Pages: 700-712
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-2759
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] NK cells require IL-28R for optimal in vivo activity. (2015)
  • Author(s): Souza-Fonseca-Guimaraes, F., Young, A., Mittal, D., Martinet, L., Bruedigam, C., Takeda, K., Degli-Esposti, M., Andoniou, C. E., Hill, G. R. and Smyth, M.J.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Volume: 112 Pages: E2376-E2384
  • DOI: 10.1073/pnas.1424241112
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] High-dose cyclophosphamide induces specific tumor immunity with concomitant recruitment of LAMP1/CD107a-expressing CD4-positive T cells into tumor sites. (2015)
  • Author(s): Naito, T., Baba, T., Takeda, K., Sasaki, S., Nakamoto, Y. and Mukaida, N.
  • Journal Title: Cancer Letters Volume: 366 Pages: 93-99
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2015.06.009
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Toll-Like Receptor 3 regulates NK cell responses to cytokines and controls experimental metastasis. (2015)
  • Author(s): Guillerey, C., Chow, M. T., Miles, K., Olver, S., Sceneay, J., Takeda, K., Mollere, A. and Smyth, M.J.
  • Journal Title: OncoImmunology Volume: 4 Pages: e1027468
  • DOI: 10.1080/2162402X.2015.1027468
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Interferon-γ-Mediated Natural Killer Cell Activation by an Aqueous Panax ginseng Extract. (2015)
  • Author(s): Takeda, K. and Okumura, K.
  • Journal Title: eCAM Volume: 2015 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1155/2015/603198.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Most of the CD8+ TIL are tumor reactive in spontaneously regressing or progressing murine gastric cancer (2015)
  • Author(s): Nagaoka, K., Hosoi, A., Matsushita, H., Kubo, M., Takeda, K., Kakimi, K.
  • Organizer: 第44回日本免疫学会学術総会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2015-11-18 – 2015-11-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Carcinoma-associated fibroblasts raise highly aggressive cancer cells via metastasis-promoting autocrine signaling (2015)
  • Author(s): Matsumura, Y., Ito, Y., Wali, N., Ito, T, Mogushi, K., Terao, Y., Takeda, S., Okumura, K., Takeda, K., Hino, O., Orimo, A.
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2015-10-09 – 2015-10-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] IFN-γ produced by cytotoxic T cells immunoedits the cancer genome (2015)
  • Author(s): Takeda, K.
  • Organizer: International conference of cancer immunotherapy and macrophage 2015
  • Place of Presentation: 東京都文京区
  • Year and Date: 2015-07-09 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research