2019 Fiscal Year Research-status Report
ゲノム編集をヒトとサルのiPS細胞に用いたがんに対するT細胞製剤の新規作製法開発
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19K07712
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
寺田 晃士 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (70342722)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | T細胞 / T細胞受容体 / TIL / カニクイザル / がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、がん抗原特異的なＴ細胞受容体（TCR）を導入した細胞傷害性T細胞（T細胞）のがん治療への有効性が確認されつつあり、一方、がん抗原を認識するT細胞からiPS細胞技術を用いてT細胞を再生するという新たな技術も開発された。しかし、T細胞を用いた免疫療法はヒトのがん治療への応用に向けては安全性など、まだ克服すべき点が存在する。本研究計画では、がん特異的なTCRを導入したiPS細胞由来の再生T細胞をカニクイザルに移植し安全性と腫瘍治療効果の前臨床試験を行うことを目的とし、そのために、初年度においては以下の研究を推進した。
カニクイザルの系を腫瘍治療効果を検討するためのモデルとして用いるために、カニクイザルからがん特異的なT細胞を単離し、がん特異的なTCRの同定を試みた。そのために、腫瘍モデルとして、滋賀医科大学で樹立されたカニクイザルの腫瘍細胞であるPTY細胞を用いた。PTY細胞をサルの皮下に移植して腫瘍形成後に摘出し、腫瘍に浸潤していたT細胞（tumor infiltrating lymphocyte:TIL）をシングルセルソーティングにより分離し、5'race法によりTCRのalpha鎖、beta鎖の各遺伝子をセットで同定した。次に、TCR遺伝子のセットがPTY細胞を認識するが検討した。そのために、ヒトiPS細胞より再生したT細胞にTCRをセットで発現させ、PTY細胞と共培養した。その結果、インターフェロンの発現が認められ、さらに、PTY細胞を殺傷することが確認された。これらのことにより、同定したTCRがPTY細胞を認識・攻撃することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究計画の目的のひとつは、カニクイザルの系を用いて、がん特異的なTCRを導入したiPS細胞由来の再生T細胞を生体内に移植した場合の安全性と腫瘍治療効果を検討することにある。それを行うためには、サルの腫瘍モデル系と、その腫瘍を認識・攻撃できるTCRが必要である。カニクイザルの腫瘍モデル系はすでに本研究機関に存在する。初年度は、その腫瘍モデル系におけるがん特異的なTCRを、TCRのalpha鎖、beta鎖のセットで、複数セット同定した。さらに、それらTCR遺伝子のセットが、腫瘍モデル系におけるがん細胞であるPTY細胞を認識すること（インターフェロンの発現）および、PTY細胞を殺傷することが確認された。一方で、目標の一つである、カニクイザルのiPS細胞よりT細胞を分化誘導する系を構築してTIL由来のTCRを発現させる、という計画は遅延している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、カニクイザルのiPS細胞よりT細胞を分化誘導する系の構築と、そのT細胞にTIL由来TCRを発現させることを試みる。また、そのT細胞を、PTY細胞を生着させた動物個体に移植し、生体内で副作用を示さないか、抗腫瘍効果を示すかということを検討する。iPS細胞由来T細胞の安全性と腫瘍治療効果の検討には、カニクイザルを用いた実験の前に、マウスの実験系で予備検討を行う。そのために、まず、カニクイザルのがん細胞（PTY細胞）を移植・腫瘍化させた免疫不全マウスを作製し、TIL由来TCRを発現させたT細胞が体内環境で抗腫瘍効果を示すか検討していく。
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| Causes of Carryover |
本研究計画の目的のひとつは、カニクイザルのiPS細胞由来の再生T細胞にがん特異的TCRを導入して、それを生体内に移植して、その安全性と腫瘍治療効果を検討することにある。そのために、カニクイザルの腫瘍モデル系およびその腫瘍を認識・攻撃できるTCR遺伝子と、iPS細胞由来のカニクイザルT細胞を必要とする。初年度は、その腫瘍モデル系におけるがん特異的なTCRの遺伝子の単離に成功したが、一方で、目標の一つである、カニクイザルのiPS細胞よりT細胞を分化誘導する系を構築して腫瘍を攻撃できるTCRを発現させる、という計画は遅延している。iPS細胞の培養や分化誘導の実験には高額な試薬を必要とするため計画ではその経費を計上したが、カニクイザルの腫瘍モデル系からのTCR遺伝子の単離という実験に予定以上に時間を要し、T細胞の分化誘導実験を実際上行うことができなかった。次年度では、初年度できなかったその実験を行う。具体的には、iPS細胞由来T細胞の安全性と腫瘍治療効果の検討には、カニクイザルを用いた実験の前に、マウスの実験系で予備検討を行う。そのために、まず、カニクイザルのがん細胞（PTY細胞）を移植・腫瘍化させた免疫不全マウスを作製し、TIL由来TCRを発現させたT細胞が体内環境で抗腫瘍効果を示すか検討する。
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