2020 Fiscal Year Research-status Report
頭頸部癌における制御性T細胞の徹底解明 ―新たな治療ターゲット探索への挑戦―
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19K18779
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
的場 拓磨 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (40790712)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 頭頸部癌 / 制御性T細胞 / 抗腫瘍免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
制御性T細胞は、腫瘍（癌）に対する免疫を含め様々な免疫を抑制する。一方、頭頸部癌は主に口腔、咽喉頭に発生する癌であり、近年増加傾向にある。私たちは頭頸部癌における制御性T細胞の特徴を見出すため、その表現型や遺伝子発現などを解析した。
その結果、頭頸部癌組織において制御性T細胞の割合が増加しており、多くの制御性T細胞が免疫抑制にかかわる分子を発現していることを見出した。さらに、遺伝子発現解析によってそれらの制御性T細胞に特徴的な遺伝子発現パターンを発見した。多くの高発現な遺伝子は、細胞増殖や細胞周期に関わる遺伝子であった。そのことから、制御性T細胞は頭頸部癌において活発に増殖している状態であると考えられた。
このような頭頸部癌における制御性T細胞の特徴は、その他の免疫担当細胞や周囲環境によりもたらされるものと考えられる。そこで、その他の免疫担当細胞の表面に発現する分子、特に制御性T細胞の働きをコントロールするような分子の発現を探ったところ、頭頸部癌において特徴的な分子発現を示した。
また、頭頸部癌に浸潤する制御性T細胞において高発現であった遺伝子が、実際の分子発現や増殖に関わっているか、遺伝子の強制発現などの手技を用いて確認し、解析した遺伝子の中から特に重要と思われるものを絞り込んでいる。
制御性T細胞の抑制機能が高く、またそういった細胞が増殖していることで、抗腫瘍免疫は抑制されてしまっており、癌の進行に有利に働いてしまう。そのため当研究において、このような特徴をもたらすメカニズムをさらに調査することは治療ターゲットを見出す上で非常に有意義だと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
私たちは主に手術時に採取した臨床検体を用いた研究を進めてきた。また、RNAシークエンスなど、高度な技術を要する解析や特殊な機器を用いる研究では、研究協力先の大阪大学へ出張して研究を行うこともあった。当初の予定では、制御性T細胞のみならず、他の免疫担当細胞においても多色フローサイトメトリーやRNAシークエンスなどの解析が行えると良いと考え、出張を伴う研究も検討していた。しかしながら、新型コロナウイルスの感染拡大があり、他施設へ出張して研究を行うということは差し控えなければならず、臨床検体を自施設の研究室へ持ち込むことすら慎重にならざるを得ない状況となってしまった。
そのため、臨床検体を用いる研究や出張を伴うような研究ではなく、細胞を用いた研究やマウスを用いた研究、または他の文献を含めたデータベース解析などを中心に切り替えることとした。
まずは感染リスクのないデータベース解析から開始しているが、ビッグデータのダウンロード、解析については、ソフトの導入などのコンピューターの環境設定や解析手法の習得から始める必要がある。目的の解析が行えるようになるまでやや時間がかかったものの徐々に解析手法を習得しつつあり、免疫担当細胞の発現遺伝子プロファイルの解析を進めている。現在のところ、他の文献に使用されたデータへアクセスしてダウンロードを行い、Pythonなどを用いて解析をしている。頭頸部癌や他癌に浸潤している免疫担当細胞の遺伝子解析を行っているデータから、私たちの知りたい制御性T細胞に関わるデータを抽出して発現を比較するといったところまで可能となった。
以上のことから、全体としてやや遅れていると判断したが、色々なアプローチ方法を試みており、引き続き制御性T細胞を中心とした抗腫瘍免疫メカニズムの解明を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はいずれ新型コロナウイルス感染も落ち着くと思われるものの、目途は立っておらず、当面は引き続き出張を伴う研究は避ける。臨床検体の使用については、現在は新型コロナウイルス感染をPCR等で否定してから手術を行っているため、陰性を確認できた症例については研究に用いることも再開していく予定である。ただし、以前より慎重に進める必要はあり、まずはデータベース解析を中心に行う。
頭頸部癌における免疫担当細胞の遺伝子発現を解析している文献をあたり、アクセス番号を表示してあることが多いため、そこからデータベースへアクセスする。ダウンロードを行い、データ処理をした後にRやPythonといったツールを用いて解析を行う。特に制御性T細胞の活性化に関係すると思われる分子、サイトカインなどをコードする遺伝子の発現に着目して解析する。例えば、頭頸部癌において、ある免疫担当細胞では制御性T細胞を活性化する分子の遺伝子発現が高いということが発見できるとよい。比較対象としては健常人が望ましいものの難しく、非担癌の炎症性疾患などや、他癌との比較を行う。
また、The Cancer Genome Atlas (TCGA)のデータベースでは、細胞ごとの遺伝子発現はわからないものの、癌組織全体の遺伝子発現と生存のデータを調べることができ、私たちが
研究している制御性T細胞の活性化に関わる遺伝子発現が、生存に関係するかどうかも確認することが可能である。
このようにデータベース解析を行って、頭頸部癌における制御性T細胞の活性化、特に生存に関わりそうな分子にあたりをつけ、その分子に焦点をしぼって臨床検体を用いた研究を行う。フローサイトメトリーで分子発現を確認することを中心に、実際に診療している症例においてあたりをつけた分子の発現がどうなっているかを調べる。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大により、出張を全て中止とする必要があり、学会もWeb参加が中心となった。そのため旅費として使用するように組んだ予算を使用することがなかった。特に研究遂行のための出張は大きく予算を組んでいたため、残高が生じた主な理由である。海外への出張も1回あたりの予算は大きかったが使用できなかった。また、自施設での研究においても感染の可能性を減らすため、フローサイトメトリーなどのいわゆるウェットな研究を最小限にとどめることとなった。それにより抗体などの消耗品を購入しなかったことも理由となる。
今後はまずはデータベース解析を中心に行う予定であり、パソコン、ソフトなどの環境整備にあてるために使用する。ビッグデータ解析に対応できる処理能力やデータ保管場所が必要となり、遺伝子発現解析を中心としたデータ処理ソフトも必要となる。また、感染の可能性の少ない細胞実験やマウスを用いた実験へ切り替えるため、細胞、強制発現用のベクター、PCR用のプライマー、マウス用の抗体などを新たに準備する資金に充てる予定である。ワクチン接種が進んでおり、国内での出張は可能となる見込みはある。その際には学会参加や出張研究にも使用する可能性がある
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[Presentation] 名古屋市立大学関連施設におけるニボルマブの使用経験2020
Author(s)
的場 拓磨, 川北大介, 髙野 学, 岩城 翔, 今泉 冴恵, 尾崎 慎哉, 小澤 泰次郎, 原田 生功磨, 欄 真一郎, 三矢 昭治, 森部 一穂, 岩崎 真一
Organizer
日本頭頸部癌学会
