Research for switch molecules involved in the cancer immune response pathways with cancer radiotherapy.

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08146
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Zenkoh Junko 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員 (20710148)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 絢子 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (00770348) ; 鈴木 穣 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323646) ; 坪井 康次 筑波大学, 医学医療系, 名誉教授 (90188615)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アブスコパル効果 / 放射線治療 / オミクス解析 / 免疫応答スイッチ分子 / シングルセル解析

Outline of Final Research Achievements

Tumor-bearing mice were treated with radiation or a combination of radiation and anti-PD-1 antibody, and blood samples were used for single-cell transcriptome and miRNA analysis. Mice cured by either treatment showed an increase in CTL and NK cells with high cytotoxic activity and a marked increase in erythroblast clusters. On the other hand, mice that were exacerbated by radiotherapy alone showed an increase in MDSCs. In addition, the exacerbated mice had a higher proportion of innate lymphoid cells with low cytotoxic activity, although NK cell clusters were increased after treatment. miRNA analysis identified several potential biomarker miRNAs.

Free Research Field

放射線生物学　分子腫瘍学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マウス実験により、放射線治療後に惹起される全身的な免疫応答は、照射野外にも影響を与え、腫瘍を縮小させるばかりでなく、逆に通常よりも急激に増悪させることがあることが明らかとなり、治療による免疫細胞の変化が推測された。実験的に腫瘍移植前から治療後までの免疫細胞の変化を同一マウスで解析することは困難であったが、今回、少量の血液からPBMCのscRNA-seqとmiRNAの解析を行った。放射線治療による腫瘍縮小群・増悪群の免疫細胞の経時変化が解析され、腫瘍縮小に寄与する免疫細胞の種類と影響を与える候補分子が明らかになってきた。今後は、さらに詳細な解析と候補分子の機能解析につなげていく予定である。