2020 Fiscal Year Research-status Report
メトホルミンと抗PD-1抗体併用療法の発展：多重蛍光組織染色で解く腫瘍微小環境
| Project/Area Number |
19K16864
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
工藤 生 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (40830378)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 腫瘍血管正常化 / メトホルミンと抗PD-1抗体併用療法 / CD8TIL / IFN-γ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は腫瘍微小環境中での腫瘍血管正常化の観点で、メトホルミンと抗PD-1抗体併用治療の影響を調べた。4T1 乳癌細胞株をBALB/cマウスに皮内注射し、5～6日後からメトホルミン(5 mg/mL)の自由飲水投与と、抗PD-1抗体の腹腔内投与による治療を開始した。治療開始後3日目に腫瘍を摘出し、組織ブロックおよび切片を作成し、免疫組織染色法による解析を行った。
正常な血管構造の指標の一つとして、血管内皮細胞(CD31+)とそれを覆っている血管平滑筋またはペリサイトのマーカーであるα-smooth muscle actin (αSMA)との重なる領域(CD31+ αSMA+)を定量した。その結果、メトホルミンと抗PD-1抗体併用(Met+αPD-1)群では、未治療群に比べてその値が優位に増加した。さらに、血管構造の正常化に伴い血流も正常化されているのではないかと考え、蛍光標識された70kDa dextranを尾静脈注射により投与し、腫瘍組織内部の血管からの漏れを評価した。その結果、Met単独群、Met+αPD-1群で血管外70kDa dextranの面積が減少した。特に併用群では顕著であった。これらのことから、メトホルミンと抗PD-1抗体併用療法は、腫瘍血管の正常化を促進することが示された。
そこで、これらの血管正常化メカニズムを調べるため、Met+αPD-1治療時に、IFN-γ中和抗体とCD8除去抗体をそれぞれ投与し、血管外70 kDa dextranの面積を定量した。その結果、Met+αPD-1による血管外70 kDa dextran の抑制効果は、IFN-γの中和とCD8の除去のどちらにおいても消失した。以上から、メトホルミンと抗PD-1抗体併用療法による腫瘍血管の正常化は、活性化CD8T細胞によるIFN-γ依存的であることが新たに分かった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までの進捗状況はおおむね順調である。昨年度は組織染色の技術の習得、ノウハウの蓄積に難航する部分も多かった。しかしそこで得られた下地をもとに、今年度は腫瘍血管の正常化の指標となるような組織染色の結果を積み上げることができた。興味深いことに、この腫瘍血管正常化のメカニズムがCD8TILから分泌されるIFN-γ依存的であることも明らかになった。このことは、メトホルミンと抗PD-1抗体併用療法において、活性化CD8TILが癌細胞を攻撃するだけでなく、血管の正常化も行うことで腫瘍微小環境全体の改善にも寄与していることを示唆している。現在、これまで得られた結果をまとめて論文執筆を進めている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
昨年度まではGLUT1の発現量とCD8TILの局在の関係性を軸にして、CD8TILの活性化や腫瘍血管との位置関係、腫瘍血管の正常化、低酸素領域との位置関係を組み合わせて、治療前後でどのように変化するのかを解析することを目標としていた。今年度の研究から、メトホルミンと抗PD-1抗体併用療法での腫瘍血管の正常化メカニズムが新たに分かってきたので、正常化した血管とGLUT１との発現量との関連性や、CD8TILとの位置関係、T細胞浸潤に関わるVCAM-1やE-セレクチンなどの血管内皮細胞の接着分子発現を詳しく調べていく。またこれらの治療効果の作用機序がCD4TILとは関係しているのかどうかを、CD4T細胞除去抗体投与の実験系で進めていく。
|
