Development of retroviral replicating vector-mediated prodrug activator gene therapy for biliary tract cancer

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K09208
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 岡村 圭祐 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90724401)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平野 聡 北海道大学, 医学研究院, 教授 (50322813) ; 土川 貴裕 北海道大学, 大学病院, 講師 (50507572) ; 佐々木 勝則 北海道大学, 医学研究院, 学術研究員 (60336394) ; 七戸 俊明 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (70374353) ; 中村 透 北海道大学, 医学研究院, 助教 (70645796)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: レトロウイルス / プロドラッグ / 胆道癌 / 遺伝子治療 / ウイルスベクター

Outline of Annual Research Achievements

日本人は他の東アジア人やアメリカ日系人と比べて胆道癌の罹患率が高い傾向にある。年々その患者数は増加傾向にあり、比例して胆道癌による死亡者数も増加傾向にある。その背景に胆道癌は自覚症状が乏しく早期発見が難しい点にある。そのゆえ発見された時はすでに肝臓、肺、遠隔リンパ節などに転移していることがあり、診断を受けた時点で手術を行える状態でないことがほとんどである。もうひとつの要因は胆道癌に対する有効な治療法は手術のみとされ、標準化学療法が確立できていないことにある。そこで、遠隔転移癌への治療効果を含めた新規遺伝子治療法の確立を目的とした。治療遺伝子として細胞内の鉄イオンを汲み出す細胞膜蛋白質フェロポルチンをコードする遺伝子SLC40A1を腫瘍選択的増殖型レトロウイルス（replicating retroviral vector; RRV）に導入した。MOI 0.05でウイルス（emerald GFP発現RRV）感染を行ったところ、胆嚢癌由来細胞株G-415では感染後11日で99.2%に、OCUG-1では27日目で94.4%に、NOZでは11日で94.2%にそれぞれ達した。フェロポルチン発現RRV感染11日後のG-415細胞のcell cycleを解析した。ウイルス非感染G-415細胞ではG0/G1期 67.2%、S期 21.7%、G2/M期 10.2%であったのに対して、フェロポルチン発現G-415細胞のcell cycleはG0/G1期 77.5%、S 期13.0%、G2/M期 8.2%であった。本研究で用いたRRVは胆嚢癌に対して高い感染効率を示すことができ、治療遺伝子としてのフェロポルチンを強制発現させることで、細胞内の鉄イオンを低下さ、癌細胞をcytostatic状態に移行させる効果を示すことができた。このように本研究でRRVの新たな可能性を示すことができた。