2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of a novel cancer therapy by a conjunctive use of proton beam irradiation and in situ cancer vaccination
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18K19465
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
坪井 康次 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90188615)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 敦夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (30356480)
梨井 康 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 移植免疫研究室, 室長 (60321890)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 放射線治療 / 樹状細胞 / 抗PD-1抗体 / iPS細胞 / アブスコパル効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではまず、マウス皮下腫瘍モデルに対して、エックス線照射後に骨髄由来樹状細胞（BM-DC）または人工多能性幹細胞（iPS細胞）由来の樹状細胞と、抗PD-1抗体（αPD1-ab）投与を併用することで局所腫瘍制御効果と全身的なアブスコパル効果が得られるかどうかを検討した。
方法と材料：B16 / BL6メラノーマおよびルイス肺癌（LLC）細胞をC57BL / 6マウスの左大腿部に皮下移植して原発性腫瘍とし、X線を8Gy照射した。続いてBM-DCの腫瘍内投与とαPD1-abの腹腔内投与を行った。アブスコパル効果を検証するために、同じ腫瘍細胞を右大腿に接種し転移性腫瘍として、原発腫瘍のみを同じプロトコールで治療した。原発おより転移性腫瘍の増殖率と生存率を明らかにするとともに、脾臓T細胞の増殖アッセイ、脾臓T細胞からのインターフェロンγ（INF-γ）放出アッセイ（ELISPOT assay）を行った。次に「iPS-MEF-Ng-20D-17」を用い、フィーダー細胞にOP9細胞を用いる３ステップ法を用いてiPS-DCを誘導した。上記のBM-DCと同様の実験を行なった。
結果：X線照射後にBM-DCおよびαPD1-abの投与することで、原発および転移性腫瘍の増殖は有意に阻害され、マウスの生存時間は有意に延長された。また、T細胞の増殖とINF-γ放出も有意に増加されていることが示めされた。また、iPS-DCは骨髄由来のBM-DCに比べて均一性が高く、遊走能が優れ、BM-DCと同等以上の抗原導入能とT-細胞増殖を持つことが確認され、原発性腫瘍と転移性腫瘍に対する増殖抑制効果はBM-DCよりやや優れていたが有意差は認められなかった。
結論： BM-DCまたはiPS-DCおよびαPD1-abの投与により照射された腫瘍が有効なin situワクチンに変換されたことが示された。
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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
今年度ではまず、骨髄から誘導したDC（BM-DC）およびiPS細胞から誘導したDC(iPS-DC)が、T細胞をプライミングして増殖させる事が確認できた。さらにマウス腫瘍モデルを用いX線照射、BM-DCまたはiPS-DC投与、抗PD1抗体投与の3療法の併用効果を検討したところ、当初の予測以上にマウスの生存期間を延長する結果が得られた。さらに同様のマウス腫瘍モデルを用いた転移性腫瘍モデルでもこれら３者併用療法により強力なアブスコパル効果が誘導され、転移性腫瘍の増殖を有意に抑制することを明らかにした。以上からほぼ当初の予定通りに進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
同様のマウスモデルを用いて、陽子線照射、iPS-DC投与、抗PD1抗体投与の3療法の併用の有効性を明らかにし、昨年度のX線照射、BM-DC投与、抗PD1抗体投与の3療法の結果と比較してその有用性を検討する。また、これまでに腫瘍に対するX線照射後にメソポーラスシリカ（HMS）のナノ粒子を局所投与することで有意な腫瘍増殖抑制効果と頭蓋内でのアブスコパル効果が認められているが、陽子線照射、HMS投与、抗PD1抗体投与による抗腫瘍効果を上記の併用療法と比較検討する。
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