頭頸部癌における低酸素応答因子の免疫応答への影響の解析とその臨床応用

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09762
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 小澤 宏之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (30327621)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 低酸素応答因子 / 頭頸部癌 / 腫瘍免疫

Outline of Annual Research Achievements

ヒト由来の頭頸部癌細胞株（FaDu、Detroit562）を用い、これらの細胞の正常酸素分圧および低酸素下で培養し、HIF1-αと低酸素関連分子および免疫応答に関連する遺伝子発現について、Real time PCRを用いて解析を行った。
Detroit 562を酸素濃度0.05%で培養し、12、24、48、72、96時間の時点で腫瘍細胞からmRNAを抽出し、正常酸素分圧での遺伝子発現と比較した。低酸素培養下24時間でHIF1-αの発現が上昇し、これにあわせてPD-L1発現が上昇した。この効果は48～96時間で不安定であった。PD-L2、HVEM、Galectin9など腫瘍の免疫応答に関連する遺伝子については発現は上昇しなかった。
腫瘍環境における低酸素状態は栄養低下も伴うことが想定されるため、低酸素＋低栄養下で同様の検討を行ったところ、12時間からHIF1-αおよびPD-L1の発現が上昇し、その効果は48時間後まで継続した。一方でPD-L2やGalectin9は変化がなかった。
また、T細胞の腫瘍への浸潤に関連するとされるTGFβ、IL-10、IFNγについても同様評価したところTGFβは12時間後から持続的な上昇を認めたが、その他の遺伝子は発現がなかった。FaDuでも同様の検討を行ったが、低酸素培養下でもHIF1-αの上昇がなかった。
Detroit562では腫瘍の低酸素下にともないPD-L1発現が生じ免疫細胞より逃避する機構があることが推測され、またTGFβを上昇させることでT細胞誘導を回避している可能性があると考えられた。FaDuは咽頭癌のリンパ節転移由来細胞とされ、すでに低酸素状態に強い細胞であることがHIF1-α発現に変化がないことに関連していることが推測された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

複数の腫瘍細胞で種々の条件下での低酸素の影響を検討できた。マウス由来細胞での同様の解析について準備中。

Strategy for Future Research Activity

今後マウス由来細胞でも同様の検討を行う予定。またHIF1-α阻害薬およびHIF1-αノックダウン細胞による腫瘍関連因子発現への影響について検討する。

Causes of Carryover

研究は計画通り順調に進んだが試薬の使用量が予定より少なくすんだ。