2023 Fiscal Year Annual Research Report
Innovative therapy for lung cancer: prophylaxis and therapy by intratracheal delivery of probiotics harboring immune checkpoint-blocking single-chain variable fragment
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19KK0208
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
佐藤 隆 信州大学, 先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所, 特任教授 (70510436)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下里 剛士 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (00467200)
荻田 佑 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (50738010) [Withdrawn]
重盛 駿 信州大学, 先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所, 助教(特定雇用) (90803487) [Withdrawn]
生井 楓 東北大学, 農学研究科, 特任助教 (60893857)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| Keywords | 遺伝子組換え乳酸菌 / 肺がん / 経気道治療 / 免疫チェックポイント阻害 / 生物資源医薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は「生理活性標的物質を分泌する乳酸菌」の「経気道投与」による呼吸器疾患治療の可能性を提唱する研究成果（Antioxidants 2020;9:1049）を基盤とし、「免疫チェックポイント阻害乳酸菌」による肺癌発癌・進展予防効果を検証する国際共同研究である。信州大学での同所性移植肺がんモデルや転移性肺腫瘍モデルでの生存延長効果を確認し、米国テキサス大学・MDアンダーソンがんセンターでの自然発癌モデルの発癌予防効果の検証を踏まえて、臨床導出を目指す内容である。これまでに、免疫チェックポイント阻害乳酸菌としてLactococcus lactis NZ-9000株への標的遺伝子発現ベクター導入により、1）Programmed cell death (PD)- 1 阻害作用を有する低分子一本鎖可変抗体フラグメント（single chain variable fragment：scFv）、2）PD-L1 scFv、さらに3）
Cytotoxic T-Lymphocyte-associated protein (CTLA)-4 scFv産生組換え乳酸菌を構築し、生理的活性を確認した。これらの組換え乳酸菌の動物モデルを用いた生存率の検証で、PD-1scFv産生組換え乳酸菌は同所性移植肺がんモデルの有意な生存延長効果を示した（PD-1scFv投与群 vs ベクターコントロール（VC）投与群：67% vs 0%）。また、PD-L1scFv産生組換え乳酸菌においても転移性肺腫瘍モデルで有意な生存延長効果を確認した（PD-L1scFv投与群 vs VC投与群：62.5% vs 0%）。最終年度には、国際共同研究ワークショップを開催し、組換え乳酸菌による肺癌治療ストラテジーの構築への取り組みを紹介するとともに、海外日本人研究者との新たな連携を構築し、国際共同研究を加速する機会の創出に取り組んだ。
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