2021 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 – 2023-03-31
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| Keywords | T細胞 / T細胞受容体 / がん / TIL / iPS細胞 / カニクイザル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がん抗原に特異的なT細胞受容体(TCR)を発現させた細胞傷害性T細胞(T細胞)が、がん治療に有効であることが確認されつつあ る一方で、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ている。しかし、T細胞を用いた免疫療法はヒトのが ん治療に用いるには、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、がん抗原特異的なTCRを導入したiPS細胞からT細胞を再生し、そのT細胞をカ ニクイザルに移植して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する。まず、腫瘍治療効果を検討するモデルとしてカニクイザルを用いるために、カニクイザルからがんに浸潤するT細胞(Tumor infiltrating lymphocyte:TIL)を単離し、TILからがん 特異的なTCRが同定できないか試みた。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由来の腫瘍細胞である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細胞からTCR遺伝子を単離した。次に、ヒトiPS細胞から再生したT細胞にTCR遺伝子をセットで発現させてPTY細胞と共培養すると、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も確認された。次に、PTY細胞を免疫不全マウスの皮下 に移植して腫瘍形成させ、そのマウスに再生T細胞を静脈注射により注入した。その結果、in vitroの実験でPTY細胞を殺傷することが確認できたTCRを発現させ たT細胞の移入では、腫瘍の増殖が抑制された。このことから、TILより単離したTCRには、実際に生体内で腫瘍を抑制する効果をもつものが存在することが示された。さらに、腫瘍殺傷能力を有するTILを発現するT細胞が、移植された腫瘍に浸潤することも確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究計画では、カニクイザルの系を用いて、がん特異的なT細胞受容体（TCR）遺伝子を導入したiPS細胞由来のT細胞を生体内に移植し、その場合の安全性と腫瘍治療効果を検討することを目的のひとつに据えている。そのためには、サルの腫瘍モデル系とその腫瘍を認識・攻撃できるTCR遺伝子が必要である。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。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。カニクイザル は貴重なので、まずマウスでin vivo実験を行う必要があった。マウスの実験系でもTILから単離したTCRが効果をもつことが実証されたため、サルのin vivo実験 の下地は整いつつある。しかし、一方で、PTY腫瘍を移植しても拒絶が起きない、MHCの一致したカニクイザルの入手が困難となり、そのため若干の遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験に用いることのできるカニクイザルの数は少なくても、実験を遂行する。腫瘍浸潤T細胞（TIL）のTCRの抗腫瘍効果を確かめる目的において、カニクイザルのT細胞を取り出して、そこにTILのTCRを発現させ、カニクイザルにPTY腫瘍を移植してから再びTIL のTCRを発現するT細胞を戻す。また、TILのTCRを発現するT細胞を動物個体に移植し、生体内で副作用を示さないかを検討し、抗腫瘍効果を示すかということも検討する。
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| Causes of Carryover |
本研究計画では、カニクイザルの系を用いて、がん特異的なT細胞受容体（TCR）遺伝子を導入したiPS細胞由来のT細胞を生体内に移植し、その安全性と腫瘍治療効果を検討することを目的のひとつとしている。しかし、PTY腫瘍を移植しても拒絶が起きない、MHCの一致したカニクイザルの入手が困難となり、そのため若干の遅れが生じた。本年度は、実験に用いることのできるカニクイザルが入手出来次第、実験を遂行する。腫瘍浸潤T細胞（TIL）のTCRの抗腫瘍効果を確かめる目的において、カニクイザルのT細胞を取り出して、そこにTILのTCRを発現させ、カニクイザルにPTY腫瘍を移植してから再びTILのTCRを発現するT細胞を戻す。また、TILのTCRを発現するT細胞を動物個体に移植し、生体内で副作用を示さないかを検討し、抗腫瘍効果を示すかということも検討する。
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[Presentation] Isolation of TCR genes with tumor-killing activity from tumor-infiltrating lymphocytes in a tumor rejection cynomolgus macaque model2021
Author(s)
Koji Terada, Kenta Kondo, Hirohito Ishigaki, Ayaka Nagashima, Hiroki Satooka, Seiji Nagano, Kyoko Masuda, Teruhisa Kawamura, Takako Hirata, Kazumasa Ogasawara, Yasushi Itoh, Hiroshi Kawamoto and Yasutoshi Agata
Organizer
第50回日本免疫学会学術集会
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