Development of NK Cell expansion by a novel membrane-bound chimeric cytokine

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K07259
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 今村 勝 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (80464006)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今井 千速 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90419284)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: NK細胞療法 / 膜結合型サイトカイン / 腫瘍免疫

Outline of Annual Research Achievements

NK細胞療法では、腫瘍細胞に対して免疫細胞の比率(ET比)を高くかつ十分な時間維持することが課題になっている。NK細胞の維持には体外及び体内増幅が必要である。申請者らはインターロイキン(IL)15を基盤とした膜結合型キメラサイトカインを開発し、トランス作用（隣接細胞からの刺激）による体外増幅、シス作用（同一細胞による刺激）による体内増幅法を開発したが、最適なサイトカインの種類及び構造に関しては十分に検討されていない。本研究では、新たな膜結合型キメラサイトカインの開発を行い、より効率的なNK細胞増幅を目指す。方法としては、①新規膜結合型サイトカイン遺伝子の作成。②新規遺伝子導入K562による新規feeder cellの作成及びNK細胞の体外増幅。③新規遺伝子導入活性化NK細胞による自己増幅。④キメラ抗原遺伝子受容体を併用した新規NK細胞療法の開発。本研究によって、より安全に高いET比を維持し、より効果的な新規NK細胞療法の確立が可能になると考えられる。
研究計画は以下の順序で進める予定である。①膜結合型サイトカイン遺伝子の新規作成、②新規feeder cellの開発、③新規膜結合型サイトカイン遺伝子導入NK細胞によるNK細胞体内増幅の検討、④新規遺伝子改変NK細胞療法の開発。この内、令和2年度は②、③の研究が進行している。使用するサイトカインはIL-15とIL-21のハイブリッド膜結合型サイトカインを中心に検討を行った。mbIL15/IL21導入NK細胞（mbIL15/IL21-NK）とコントロールとして膜結合型サイトカイン以外のコンストラクトを導入したNK細胞（mock-NK）の増幅率を比較した。導入後7日目におけるmbIL15/IL21-NK、mock-NKの増幅率はそれぞれ27倍、41倍で増幅効率の改善は得られなかった。