2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of comprehensive cancer immunotherapy using metabolism inhibitors
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20K07124
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| Research Institution | Microbial Chemistry Research Foundation |
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Principal Investigator |
百瀬 功 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所 沼津支所, 主席研究員 (10270547)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯島 正富 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所 沼津支所, 研究員 (10184342)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 免疫チェックポイント阻害剤 / 乳酸デヒドロゲナーゼ / キヌレニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
免疫チェックポイント阻害剤はがん治療に革新をもたらす画期的ながん免疫療法と考えられている。しかしながらその奏効率は10-30%と不十分であるため、その治療効果を向上させる新たな治療法が望まれている。がんの抗腫瘍免疫応答の抑制に関与する因子として、がん微小環境でのキヌレニンの産生や乳酸の蓄積が明らかとなっている。そこでキヌレニンや乳酸の蓄積を軽減させることが、免疫細胞を賦活化し、免疫チェックポイント阻害剤の奏効率を向上させると考えられる。本研究では、がんに特徴的な代謝であるキヌレニン産生抑制もしくは乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)を阻害することにより、免疫チェックポイント阻害剤の治療効果を向上させる複合的がん免疫治療法の開発を目的とする。本年度はキヌレニン産生阻害剤およびLDH阻害剤の探索を中心に研究を進めた。
キヌレニン産生阻害剤については、がん細胞株を用いてインターフェロンγ誘導によるキヌレニン産生を抑制する化合物を、微生物産物および化合物ライブラリーより探索した。その結果、アミノ酸誘導体が細胞毒性を示さない濃度でキヌレニン産生抑制活性を示すことを明らかにした。さらにアミノ酸誘導体の合成展開も実施した。また多数のキノン類およびイオノフォア類等の化合物がキヌレニン産生抑制作用を有することを明らかにした。
LDH阻害剤については、ヒト組み換えLDHを用いたin vitroアッセイにて微生物代謝産物より探索した。放線菌および糸状菌の生産する脂肪酸や芳香族化合物類にLDH阻害活性があることを見出した。しかし、これらの化合物はLDH阻害活性、阻害特異性および細胞増殖抑制効果のいずれかに十分な活性を見出せなかった。またヒト膵がん細胞11種のLDH発現レベルおよびLDH阻害剤に対する増殖抑制効果を調べたところ、一部の解糖系に依存性が高い細胞株においてLDH阻害剤に低濃度で細胞増殖抑制効果を示すことを明らかとした。
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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
本年度は探索研究を中心に実施した。キヌレニン産生阻害剤およびLDH阻害剤のスクリーニング系はすでに構築済みであったことから、阻害剤のスクリーニングはスムーズに開始することができた。キヌレニン産生阻害剤のスクリーニングにおいては、既発表論文に報告されているがん細胞に加え、種々のがん細胞におけるキヌレニン産生能を調べ、本スクリーニング系に最適な高キヌレニン産生細胞を選び出したことが、スクリーニングの進展に寄与できたと考える。また同時に細胞毒性についても評価することにより、一層の時間短縮および研究の効率化を図ることができた。LDH阻害剤のスクリーニング系においては、LDH活性に伴う補酵素NADHの減少をLDH活性の指標と見なしているが、NADHの示す340nmの吸光度の減少のみならず、蛍光強度（Ex 360nm/Em 460nm）の減少も同時に測定することにより、偽陽性の低減を可能とした。このように同じ基質でも異なる指標で評価することにより、データの信頼性を高めることができ、ひいてはスクリーニングの効率化に繋げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
キヌレニン産生阻害剤およびLDH阻害剤の探索研究を継続し、本年度以上に強力に推進する。現在は微生物代謝産物を中心に探索しているが、化合物ライブラリーなどの他のリソースに対しても探索範囲を拡大し、目的活性を有する化合物の発見に努める。キヌレニン産生阻害剤として見出されたアミノ酸誘導体については、さらなる合成展開を計画している。
キヌレニン産生阻害活性を有するアミノ酸誘導体およびその合成類縁体については、マウスを用いた高次評価を実施する。マウスでの急性毒性、血中安定性、薬物動態試験などを計画している。マウスにおけるキヌレニン産生阻害効果を確認するために、がん移植マウスにおける腫瘍内および血中におけるキヌレニンの定量と、阻害剤によるキヌレニン産生阻害効果を検討する。作用機序についても検討する予定である。
また本研究は免疫チェックポイント阻害剤の治療効果を向上させる複合的がん免疫治療法の開発を目的とするため、マウスでの免疫チェックポイント阻害剤の評価系を構築する必要がある。数種類のマウスがん細胞をマウスに移植し、それぞれの造腫瘍性を確認する。さらに免疫チェックポイント阻害剤を投与し、その抑制効果を確認すると共に併用試験のためのスケジュールや投与量を決定する。
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| Causes of Carryover |
一部の予算を次年度に繰り越した。これは実験の効率化が試薬の節約に繋がった結果と考えている。
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Research Products
(6 results)
