2021 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of long-surviving antitumor T cells by genetic modification for optimal adoptive immunotherapy
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20H03543
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| Research Institution | Aichi Cancer Center Research Institute |
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Principal Investigator |
籠谷 勇紀 愛知県がんセンター(研究所), 腫瘍免疫応答研究分野, 分野長 (70706960)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 養子免疫療法 / キメラ抗原受容体 / T細胞性リンパ腫 / エピジェネティクス / 転写因子 / メモリーT細胞 / CRISPR/Cas9 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、抗腫瘍T細胞の長期生存能を高めるために、T細胞性リンパ腫細胞で変異が報告されている遺伝子群に着目して抗腫瘍T細胞に遺伝子導入を行い、その機能解析、具体的には細胞増殖能、サイトカイン分泌、細胞傷害活性などの評価を通じて、持続的な抗腫瘍効果の改善に寄与する遺伝子修飾標的を同定することを目標としている。
本年度は、これまでの探索から同定していたがん抑制遺伝子PRDM1のノックアウトによるキメラ抗原受容体(CAR)-T細胞、及び腫瘍浸潤T細胞 (TIL)の機能改善について、さらに解析を進めた。PRDM1をCRISPR/Cas9技術を用いて遺伝子レベルでノックアウトしたCAR-T細胞は、コントロールと比較して生体内における長期生存能に優れ、その結果として有意に治療効果を改善させることを、異なる標的抗原を標的とした複数のマウス腫瘍モデルにおいて示した。特に現在のところ有効な治療効果が得られていない固形がんに対するCAR-T細胞においても、同様に長期生存能の獲得が見られることを示した。その際に、生体内に残存するPRDM1ノックアウトCAR-T細胞が未分化メモリー形質を有意に維持していることも確認した。またTILについては、主に肺癌、婦人科腫瘍検体から採取した検体について、PRDM1ノックアウトの効果を検証した。いずれの検体でも末梢血T細胞と比較して終末分化がより進行していたが、PRDM1ノックアウトにより、一部のメモリー形質の再獲得が起こり、サイトカイン分泌能が改善することを確認した。これらの研究成果は学術論文として受理された (Yoshikawa et al. Blood 2022)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、スクリーニング実験を通して同定した特定の転写因子について、その改変により抗腫瘍T細胞の機能改善を誘導できることを示した。実験計画においても、in vitro, in vivoの実験系を施行できたほか、網羅的な遺伝子発現・エピゲノムプロファイルの解析を通じて、メカニズムについての理解を深めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
PRDM1遺伝子のノックアウトによりT細胞の長期生存能を高めることに成功したが、一過性の細胞傷害活性が弱くなるなど、改善の余地がある。そこでPRDM1ノックアウトにさらに付加的な遺伝子修飾を加えることで、さらに抗腫瘍T細胞の機能を高めることを目指す。具体的にはこれまでの解析から抽出された、PRDM1ノックアウトにより遺伝子発現レベルが変動する転写制御因子、及びこれまでの研究から同因子と相互作用することが知られているエピジェネティック因子などに着目して検討を進める。PRDM1ノックアウトと相加的にT細胞の機能改善に寄与する因子が同定された場合、やはり遺伝子発現・エピジェネティックプロファイルを網羅的に解析することで、これらの遺伝子修飾が及ぼすT細胞の機能変容についての分子メカニズムを明らかにする。
また、TILにおけるPRDM1ノックアウトは一部メモリー形質の再獲得に有効であったが、生体内における機能解析（長期生存能、抗腫瘍効果）については未検証である。そこで、上記と同様に、必要に応じて他の遺伝子修飾とも組み合わせながら、in vivoの実験系における機能解析を進める。
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