2018 Fiscal Year Research-status Report
エクソソームのがん間質傷害作用を利用した腫瘍浸潤がん細胞傷害性T細胞の最適化
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18K19474
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
瀬尾 尚宏 三重大学, 医学系研究科, 特任講師(研究担当) (50283354)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | エクソソーム / 細胞傷害性T細胞 / 免疫細胞療法 / がん間質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究で、CD8+T細胞エクソソームは、間葉系マーカーを表現した腫瘍内間葉系幹細胞やがん関連線維芽細胞などのがん間質細胞に特異的に取り込まれそれら細胞を傷害でき、CD8+T細胞エクソソームによりがん間質を失った腫瘍は、浸潤や転移能を著しく損なうことを証明した。一方、近年、PD-1特異的抗体などを用いた免疫チェックポイント分子阻害によるがん細胞傷害性T細胞賦活法や、がん細胞特異的CAR-T細胞による免疫細胞療法など、細胞傷害性T細胞を用いたがん免疫療法が盛んである。しかしながら、これら免疫細胞療法では、新生血管があるがん間質部から侵入したがん細胞傷害性T細胞が、がん間質のバリアを超えてがん細胞が密に存在するがん実質部へ侵入できず、このことががんに対する免疫細胞療法の奏効率の低下につながる可能性が指摘されている。本研究では、CD8+T細胞エクソソームのがん間質傷害性をがんのワクチンや免疫細胞療法に応用し、その有効性を検証することが目的である。
がん間質傷害性エクソソームは、DUC18マウス（CMS5a線維肉腫特異的CD8+細胞傷害性T細胞のTCR遺伝子導入マウス）脾臓細胞やBALB/c脾臓細胞のCD8+T細胞を培養した上清から分取し、コントロールとしてはOT-IIマウスCD4+T細胞、間葉系幹細胞、CMS5aがん細胞の培養上清から得られるエクソソームを使用した。また免疫細胞療法としては、がん細胞特異的CAR-T細胞とがん細胞特異的細胞傷害性T細胞のそれぞれに特異的ながん細胞の皮下移植腫瘍マウスへの尾静脈投与により行った。
CAT-T細胞を用いた実験については、治療モデルの作製まで終了した。がん特異的細胞傷害性T細胞とCD8+T細胞エクソソームとの併用では、免疫細胞療法単独よりも腫瘍増殖が顕著に弱まり、併用なしでは周辺部にいた細胞傷害性T細胞が腫瘍実質部に移動していた。
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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
当初の研究計画では、がん特異的T細胞抗原リセプター(TCR)遺伝子導入T細胞療法とがん細胞特異的CAR-T細胞療法の免疫細胞療法を予定しており、がん特異的TCR遺伝子導入T細胞療法とCD8+T細胞エクソソームとの併用効果については概ね研究を完了している。がん細胞特異的CAR-T細胞の作製については、CAR遺伝子導入T細胞の取得はほぼ完了し、その特異的がん細胞担がんマウスへの移入実験を行なっているところであり、移入実験を重ねた結果、樹状細胞を用いたCAR-T細胞に対するワクチンが、CAR-T細胞の活性持続性に大変重要であることを明らかにした。エクソソームとの併用実験については次年度の課題となっている。このように、本研究課題は、当初予定していた研究計画の進捗をほぼ達成していると考えられる。また当初の研究計画では記載していなかった、アジュバンドとがん抗原ペプチドを用いたがんワクチンとCD8+T細胞エクソソームとの併用効果についての検討も、本研究テーマと目的に沿っており検討を開始している。間葉系細胞で構成されるがん間質の傷害作用に関わるエクソソーム分子の同定も並行して行なっており、T細胞の標的細胞傷害に関わる多くの傷害分子をCD8+T細胞エクソソームも持つことを明らかにしており、それら物質がエクソソームを介してどのように細胞傷害に関わるかの分子機序解明も同時に進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
CD8+T細胞エクソソームを併用することによる、移入がん細胞特異的TCR遺伝子導入T細胞の腫瘍実質領域への侵入動態はほぼ観察が終了しているので、今後はがん特異的CAR-T細胞とCD8+T細胞エクソソームとの併用における移入細胞動態の詳細な解析を行う。CD8+T細胞エクソソームの併用におけるがん細胞特異的TCR遺伝子導入T細胞とがん細胞特異的CAR-T細胞との腫瘍内動態の類似点と相違点を明確にし、その違いをケモカインやサイトカインの測定により明らかにする。これと並行して、がん抗原ペプチドとアジュバンドを用いたがんワクチンで、CD8+T細胞エクソソームとの併用が腫瘍増殖と腫瘍浸潤T細胞動態にどのような変化を与えるか、免疫組織学や分子生物学的手法を用いて明らかにする。併用で、最も有効なアジュバンドを選択し、網羅的mRNA解析により、CD8+T細胞エクソソームを用いた併用で有効な免疫関連分子変化を明確にする。一方、間葉系細胞で構成されるがん間質の傷害作用が、CD8+T細胞エクソソームの如何なる分子に依存して起こるかの解析も進める。エクソソームのがん間質傷害機序解明と、併用での腫瘍内におけるT細胞動態に影響を与える免疫関連分子変化の探求は、免疫チェックポイント分子阻害治療を始め、あらゆるT細胞介在性がん免疫療法の有効な指標の一つになりうる。
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| Causes of Carryover |
当初計画を予定していたプロテオーム解析に関する費用が、抗体を用いた確認解析になったため、その差額が生じた。
確認解析が終了したため、プロテオーム解析を行う。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Antigen delivery targeting tumor-associated macrophages overcomes tumor immune resistance2019
Author(s)
D Muraoka, N Seo, T Hayashi, Y Tahara, K Fujii, I Tawara, Y Miyahara, K Okamoto, H Yagita, S Imoto, R Yamaguchi, M Komura, S Miyano, M Goto, S Sawada, A Asai, H Ikeda, K Akiyoshi, N Harada, H Shiku
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Journal Title
Journal of Clinical Investigation
Volume: 129
Pages: 1278-1294
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Anti-tumor activity of CAR-T cells targeting the intracellular oncoprotein WT1 can be enhanced by vaccination2018
Author(s)
Y Akahori, L Wang, M Yoneyama, N Seo, S Okumura, Y Miyahara, Y Amaishi, S Okamoto, J Mineno, H Ikeda, T Maki, H Fujiwara, T Kato, H Shiku
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Journal Title
Blood
Volume: 132
Pages: 1134-1145
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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