2017 Fiscal Year Research-status Report
胸部悪性腫瘍におけるEGF familyシグナルを介した免疫逃避調整機構の解明
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16K10696
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
沖田 理貴 川崎医科大学, 医学部, 講師 (90467762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 昌男 川崎医科大学, 医学部, 教授 (30368641)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 非小細胞肺癌 / PD-L1 / EGFR / HER2 / HER3 / NKG2Dリガンド / 免疫逃避 / microRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非小細胞肺癌に対するPD-1/PD-L1を標的とした免疫チェックポイント阻害剤の有効性が明らかとなる一方、その効果予測因子や耐性克服法は未解明であり、進行癌の治癒を目指すうえで重大なテーマである。本研究において、H28年度は、非小細胞肺癌切除例において、PD-L1過剰発現が予後不良予測因子であることに加えて、PD-L1発現量がEGFR発現量とは正の相関、一方HER2発現量とは負の相関を示すことを見出し、さらに細胞株を用いたin vitro実験でもEGFRとHER2それぞれのsiRNA法による発現抑制でEGF刺激に対する反応が異なることから、同じEGF family受容体の中でも、EGFRとHER2ではPD-L1発現に与える影響が異なるとの結論に至り、研究成果を英文原著論文として報告した(Okita R, et al. Cancer Immunol Immunother 2017)。これを踏まえ、EGFR, HER3のリガンド刺激がPD-L1の発現に及ぼす影響についても非小細胞肺癌細胞株を用いたフローサイトメトリー法で解析を終えた。
H29年度はさらに本研究を発展させるべく、特に非小細胞肺癌細胞株におけるPD-L1発現誘導機構について、既知のIFN-g刺激とEGFRリガンド、HER3リガンド刺激によるPD-L1発現誘導において、microRNA発現パターンの差を確認すべく、microRNAアレイ解析を行い、PD-L1発現機構における両シグナル間でのmicroRNA発現パターンが異なることを確認した。併せて、非小細胞肺癌91検体におけるEGFR, HER2, HER3, NKG2Dリガンド(MICA/B, ULBP1, ULBP2/5/6, ULBP3. ULBP4)、PD-L1、MHC-class I (HLA-ABC)を免疫染色し、各検体の発現レベルに関するデータも集積できた。これらのデータをもとに、現在論文を執筆中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
手術標本を用いた免疫染色と臨床病理学的因子との関連性の検討は、EGFR, HER2, PD-L1の発現解析について、関連性を含めてすでに英文原著論文としてその成果を報告した(Okita R, et al. Cancer Immunol Immunother 2017)。また、ULBPの発現解析についてもULBP-1, -2/5/6,-3,-4について発現解析を終えた。ULBP1-6については残念ながら発現の強弱と予後との関連性は認められなかったが、臨床病理学的因子との関連性については新たな知見が得られたので、現在論文を執筆中である。以上、免疫染色を中心とした研究は、当初の計画どおりに研究が進んだ。
一方、in vitro実験では、EGFRやHER3のリガンド刺激でPD-L1発現量が変化することを確認できたが、さらに詳細にそのメカニズムを明らかにするには既知のIFN-gを介したPD-L1発現機構との比較が必要との考えに至った。そこで、新たにIFN-gを購入し、EGFR, HER3リガンド刺激とIFN-g刺激との比較を行い、それぞれ異なる細胞内シグナルが関与していることが明らかになった。各シグナル刺激間での細胞内シグナル活性化、不活化パターンを網羅的に解析すべく、非小細胞肺癌を各細胞内シグナル活性化リガンドで活性化させたうえで、リン酸化抗体アレイ解析ならびにmicroRNAアレイ解析を行った。すでにデータ集積は終わったものの、得られた結果の解析ならびに解釈については完結しておらず、現在鋭意解析作業と並行して論文執筆を行っている。以上より、全体的な進捗はやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
非小細胞肺癌切除標本を用いた免疫染色を中心とした研究について、すでに発現解析を終えた各分子（EGFR, HER2, ULBP1-6, PD-L1）間での関連性をさらに統計学的手法で解析し、明らかにしたい。一方、in vitro実験については、細胞内シグナルの網羅的解析を目的としたリン酸化抗体アレイの結果ならびにEGFRやHER3のリガンドならびにIFN-gで刺激した非小細胞肺癌細胞株からmicroRNAを抽出し、網羅的なmicroRNA アレイを施行済みであり、PD-L1発現制御にかかわりかつシグナル阻害剤で発現を抑制しうる標的分子の探索を行っている。本研究が順調に進めば、細胞内シグナル阻害剤あるいは既存の小分子型分子標的薬剤による癌特異的なPD-L1発現抑制効果を利用した免疫チェックポイント阻害療法を開発できる可能性がある。併せて、NK細胞傷害活性にかかわるNKG2Dリガンド発現制御機構についてもPD-L1発現と関連付けて研究を進めている。PD-L1とT細胞の関連に関する研究は多くなされている一方、NK細胞との関連については研究報告が乏しい。我々がPD-L1とNK細胞との関連について研究を続ける意義は大きいと考えており、今後臨床応用が期待されているNK細胞に対する免疫チェックポイント阻害剤の効果発現機構や耐性克服機構の解明に役立つ先行研究ととらえている。
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| Causes of Carryover |
理由：① 物品費（各種抗体、シグナル阻害剤）について、前年度までに購入した物品を引き続き使用できたものが予定よりも多く、試薬購入資金が予定よりも少なかった。② 実験補助員の退職に伴い人件費が不要となった。③ 論文を投稿したものの現時点で採択に至っておらず、現在追加データを加えたうえでの再投稿を計画している。論分掲載料として計上していた費用も過年度は使用できていない。一方、データの管理と解析に用いていたパソコンが不調となり、パソコン一式を購入した。これらの要因から計画通りの使用とならず、全体として、次年度使用額が生じた。
使用計画：これまでの研究成果で2報の原著論文を執筆中であり、さらに次年度に研究を継続することでもう1報の論文化を目指している。よって、次年度は論文掲載費について、投稿雑誌によっては3報で合計約450,000-600,000円必要となる可能性がある。また、2018年4月より別施設に異動したため、新たな研究環境の構築のための物品費（ピペット、細胞培養用培地、各種抗体試薬、細胞内シグナル阻害剤）について新たに購入が必要となる見込みである。よって、当初の計画予算では研究費が不足すると考えており、H29年度の余剰資金を用いる計画である。
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| Remarks |
研究成果は川崎医科大学呼吸器外科学のホームページに掲載し、広く国民に向けて成果を発信している。また、海外研究協力者であるカロリンスカ研究所 Rolf Kiessling 教授と情報交換を行っており、過去に行った共同研究同様、今後の共同研究の成果についてもカロリンスカ研究所のホームページ(https://ki.se/en/onkpat/rolf-kiesslings-group)に掲載見込みである。
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Research Products
(11 results)
