2018 Fiscal Year Research-status Report
Combination cancer immunotherapy with antigen-specific agonistic TLR4 antibody and immune checkpoint inhibitors
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18K06651
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
塚本 宏樹 東北大学, 薬学研究科, 助教 (70423605)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Toll様受容体 / がん免疫療法 / CD73 / アデノシン / PD-L1 / アジュバント / 低分子創薬 / 腫瘍免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
免疫抑制経路阻害療法は、免疫原性が高く抗腫瘍T細胞が誘導されたがんに奏功しやすい一方、免疫原性が低く内在性免疫応答が不十分ながんへの奏効率は低く、内在性抗腫瘍T細胞の誘導が鍵となる。免疫抑制経路も冗長で多様なため、PD-1/PD-L1経路「非」依存的経路を標的とした新規治療薬が必要である。本研究は、抗原特異的TLR4刺激抗体アジュバントとCD73免疫抑制経路阻害、PD-1/PD-L1免疫抑制経路阻害による複合がん免疫療法と、新規低分子免疫抑制経路阻害薬の開発を目的にした。
本年度は、OVAをモデルがん抗原として導入したH-2Kb陽性EG7、陰性B16F10細胞を同系C57BL/6に皮下移植し、TLR4刺激抗体の抗腫瘍効果を解析した。その結果、TLR4刺激抗体とOVAの同時投与は、担がん腫瘍の成長を有意に抑制した。一方、OVA、TLR4刺激抗体単独では有意な腫瘍抑制効果は認められず、OVA陰性EL4、B16F10細胞に対するOVA/TLR4刺激抗体投与の効果も認められなかった。MHC-I、II拘束性OVA257-264、OVA323-339特異的TCR組換マウス(OT-Ｉ、OT-II)由来脾臓細胞の養子移入解析等から、TLR4刺激抗体はOVA特異的CD4、CD8 T細胞の活性化を増強し、特に、IFN-γ産生CD8 T細胞が抗腫瘍効果の主要なエフェクター細胞であることを見出した。
CHO細胞発現系を用いて調製した分泌型CD73蛋白質とマラカイトグリーンリン酸定量法により本研究科化合物ライブラリー6000種をスクリーニングし、CD73阻害化合物候補約140種を得た。
マウス脾臓細胞を用い、TLR刺激誘導性PD-L1発現を抑制する化合物をFACSで探索した。基本骨格の異なる化合物約600種類をスクリーニングし、細胞毒性なく、PD-L1発現を抑制するリード化合物候補1種類を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、TLR4刺激抗体とがん抗原の同時投与による抗腫瘍効果とそのメカニズムの一端を明らかにできた。OVAペプチド1－2分子をTLR4刺激抗体1分子に導入することはできたが、さらに高いモル比で導入する必要があり、当初の想定以上に難航している。
CD73阻害化合物の探索は、CD73組換蛋白質とマラカイトグリーン定量法による1次スクリーニングを予定よりも早く行い、候補化合物を複数得ることができた。
PD-L1発現抑制薬についても、予定よりも早く1次スクリーニングが終わり、予定通り候補化合物を得ることができた。
概ね予定通りかそれよりも早く研究は進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
TLR4刺激抗体とがん抗原の同時投与による抗腫瘍効果を明らかにできたため、CD73阻害抗体、PD-1阻害抗体、PD-L1阻害抗体との複合がん免疫療法の有効性について、MHC-I、CD73、PD-1、PD-L1発現様式の異なる各種担がんマウスを用いて明らかにする。
OVAペプチドとTLR4刺激抗体の結合について、高いモル数での結合ができる反応条件の検討を行う。また、OVAとTLR4刺激抗体の融合リコンビナント蛋白質の調製も試みる。
CD73阻害候補化合物を一次スクリーニングで140種類得ることができたので、その阻害効果と特異性に着目し、さらになる選別を行う。
PD-L1発現阻害薬のリード化合物候補を一次スクリーニングで得ることができたので、類縁化合物をライブラリースクリーニングし、より効果の強い阻害薬の探索を進める。
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| Causes of Carryover |
本年度は、消耗品は概ね予定通り購入したが、高額なMHCテトラマーによるT細胞解析を行うには早計であったため、必要に応じて来年度以降に購入、検討する予定である。OVAペプチドとTLR4刺激抗体の結合が難航したため、動物実験用のマウスと分子・細胞生物学実験試薬、免疫学実験試薬の購入費用が予定よりも安価になった。
一部の研究成果が予定よりも早く得られたため、当初発表予定の日本薬学会以外で発表することができ、他のプロジェクト予算から旅費を支出することができた。
マウスの購入、飼育費用は高額なため、本年度の未使用額はマウス購入費用を中心に来年度以降に使用する予定である。
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