2020 Fiscal Year Research-status Report
Quantitative evaluation of radiation-induced immunostimulating effect
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19K08110
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
下川 卓志 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 物理工学部, 研究統括(定常) (20608137)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武島 嗣英 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 重粒子線治療研究部, 主幹研究員(定常) (10360950)
中島 菜花子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 重粒子線治療研究部, 研究員(任常) (50402863)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 放射線療法 / 重粒子線 / 免疫療法併用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線治療では腫瘍に免疫原性の高い細胞死を誘導し、その死細胞が”がんワクチン”のように作用して抗腫瘍免疫を全身性に誘導できる（Abscopal効果の誘導）と考えられている。Abscopal効果を確実に誘導できれば、発見が困難な微小転移に対しても治療効果を及ぼすことができるため、局所治療効果が高い放射線療法と相まって治療成績の向上が期待できるが、実際の治療では稀にしか報告されていない。そのため、効果的な誘導方法を求めて、多様な研究が世界中で進められているが、モデル間差や個体差が大きく、未だ不明な点が多い。我々は、本課題では、腫瘍局所への放射線照射後に誘導される免疫応答を、Abscopal効果の誘導過程の各段階でそれぞれ評価を行い、分子機能の解明とそれに基づく効率化を目指している。
これまでに放射線による抗腫瘍免疫賦活化効果を検証し、放射線照射と免疫チェックポイント阻害剤が抗腫瘍免疫賦活化において異なる作用を持つこと、重粒子線およびX線の照射によりPD-L1とその転写因子IRF1の発現が長期的に亢進することを明らかにした。
昨年度は、照射腫瘍と非照射遠隔腫瘍における経時的な変化を遺伝子発現を指標に行った。照射腫瘍は、照射3日後をピークに免疫応答に関する明確な変化が認められ、1週間後まで継続していた。一方、非照射遠隔腫瘍においても3日後に明確な変動が確認できたが、7日目にはむしろ抑制的な変化が認められた。さらに、Abscopal効果の誘導条件を検討したところ、その誘導と照射線量に明確な相関がないこと、効果の個体差が生じる経時的なポイントが明らかになった。また、ヒト及びマウスがん細胞株で照射後に顕著に発現が亢進する抗腫瘍免疫関連遺伝子を新たに5遺伝子同定した。それらは相互に作用していることが知られており、抗腫瘍免疫応答にどのように影響するか今後検討する。
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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
令和元年度に続き令和2年度もコロナウイルス感染症の拡大防止対策のため勤務制限や移動制限が適用され、その影響が非常に大きかった。研究活動が制限された期間もあり、特に成果の公開という点では、学会や研究会が休止、延期となり実施できていない。一方で、研究に関しては、分担者と協力して効率よく進めた結果、研究実績概要に示すように十分な進捗があり、次年度の研究につながる発見もあった。そのため進捗状況に問題がないと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点ではコロナウイルス感染症対策による在宅勤務推奨など、連日の出勤が必要な実験を行うことが困難である。この状況がいつまで継続するかが不安要素であるが、内容を絞って実験を効率的に実施し、在宅時にデータ解析や論文執筆を行う事で対応する予定である。
これまでの実験により、照射後に全身性のabscopal効果が誘導されるかが決まるタイミング、照射腫瘍および遠隔非照射腫瘍の経時変化が明らかになっている。そこで今年度はそのタイミングに集中して解析を進める。そのタイミングからAbscopal効果が確実に誘導されていることが判別出来るまでに2週間程度必要であることから、血液サンプルの解析およびPETによる非侵襲的な解析を用いて、Abscopal効果誘導の分子メカニズムの解明と治療効果予測マーカーの同定を目指す。
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| Causes of Carryover |
コロナ感染症感染拡大により、参加予定であった学会がすべて中止・延期となり、また出張・外勤が所属機関の規定により自粛となったため、旅費の使用が2年連続でなくなった。また論文投稿・公開に関わる費用が別予算での支払いとなったため。
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