2023 Fiscal Year Final Research Report

Innovative therapy for lung cancer: prophylaxis and therapy by intratracheal delivery of probiotics harboring immune checkpoint-blocking single-chain variable fragment

Research Project

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Project/Area Number	19KK0208
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 50:Oncology and related fields
Research Institution	Shinshu University
Principal Investigator	Sato Takashi 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)
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) 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) 生井楓東北大学, 農学研究科, 特任助教 (60893857)
Project Period (FY)	2019-10-07 – 2024-03-31
Keywords	遺伝子組換え乳酸菌 / 肺がん / 免疫チェックポイント阻害 / 経気道治療 / 生物資源医薬
Outline of Final Research Achievements	In this study, we constructed genetically modified lactic acid bacteria (gmLAB) that produce biologically active single chain variable fragment (scFv) specifically targeting immune checkpoint molecules. Of these, programmed cell death-ligand 1 (PDL1) scFv showed significant improvement in survival in both murine primary lung cancer and metastatic lung tumor models by intranasal administration. Repeated administration of gmLAB was well tolerated, and no apparent adverse events were seen. These results would propose a new therapeutic strategy for malignant lung diseases by administering intranasally with gmLAB. Further trial was planned to explore the combined use of immune checkpoint inhibiting gmLAB with molecular-target drugs for lung cancer harboring oncogenic driver mutation.
Free Research Field	呼吸器病学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究成果の学術的意義は、肺癌に対する治療戦略として乳酸菌という生物資源を用いた創薬基盤ならびに新規投与経路の開拓にある。高い費用対効果と治療忍容性が期待される点でも社会的意義は大きい。将来的には、遺伝子変異陽性肺癌に対する分子標的医薬と乳酸菌由来低分子抗体医薬の合剤による経気道治療の概念も提唱しうる研究成果となった。コロナ禍のなかで、研究成果を米国並びに欧州の国際学会での発表につなげ、さらに国際ワークショップを開催して海外日本人研究者との連携構築につながる機会を得たことは大きな意義をもつ。今後の国際共同研究の推進と、本分野をリードする研究成果の創出につながる支援が得られたと考える。