2020 Fiscal Year Research-status Report
免疫チェックポイント阻害剤に耐性を示す口腔癌に対する腫瘍溶解ウイルス療法の新戦略
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20K10090
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
齋藤 謙悟 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (70451755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白澤 浩 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (00216194)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 腫瘍溶解ウイルス / 免疫チェックポイント阻害剤 / 治療耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
免疫チェックポイント阻害剤による治療耐性メカニズムの大きな要因は、①癌細胞において腫瘍抗原の免疫原性が低下し免疫応答が不活化する事や、②宿主側において腫瘍微小環境が免疫抑制状態になることである。一方、腫瘍溶解ウイルスは、腫瘍溶解により腫瘍抗原を放出し免疫応答を活性化すると同時に、炎症性サイトカインを惹起し免疫細胞を誘導するため、腫瘍免疫療法に対する耐性を解除する事に応用できると考えられる。
よって、今研究は、担癌マウス（SCC7/CH3マウス）において免疫チェックポイント阻害剤（抗CTLA-4、PD-1、PD-L1）に対し耐性を示すが、シンドビスウイルス（SIN）との併用療法にて耐性解除を行い治療効果が向上する腫瘍免疫療法の開発を目指す。
そこで、まず重要となる実験が、免疫チェックポイント阻害剤に治療抵抗性を示す、免疫を有する担癌マウスのモデルを作成することである。最初に、口腔癌において臨床応用がされている抗PD-1抗体で検討した結果、投与量は臨床基準の3 mg/kg、治療回数は３日間間隔で４回の条件で担癌マウス（SCC7/CH3）にて投与した際に、未治療群と比較し、有意に腫瘍の増大が抑制されるが、最終的には治療抵抗性を示し、腫瘍が増大する抗PD-1抗体治療耐性担癌マウスモデルを作成できた。副作用の検討として体重減少、皮膚炎、神経症状を観察したが異常は認められなかった。
次に、SINとの併用効果を検討するために、抗PD-1抗体のみ、SINのみ、抗PD-1抗体とSINの併用、未治療の４群間で腫瘍の大きさ、体重の変化を検討した。結果は、抗PD-1抗体とSINの併用群では腫瘍が寛解した。抗PD-1抗体のみ、SINのみの群はそれぞれ、未治療群と比較して腫瘍の増殖は抑制されたが、２群間では間で差は認めなかった。
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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
今回の実験を進める上で重要となる、免疫チェックポイント阻害剤に治療抵抗性を示し、かつ免疫を有する担癌マウスのモデルを作成することできた。方法は、口腔癌において臨床応用がされている抗PD-1抗体を、投与量は3mg/kgで固定し治療回数を３日間間隔で回数を２、３、４回の条件で担癌マウス（SCC7/CH3）へ単独治療の効果、副作用を検討した。それにより、抗PD-1抗体の４回治療群が、未治療群と比較し、有意に腫瘍の増大が抑制され生存率が向上した。しかし、最終的には腫瘍は増大した。副作用の検討として体重減少、皮膚炎、神経症状を観察したが異常は認められなかった。以上から、3㎎/kgで４回投与する治療方法を抗PD-1抗体治療に耐性を示す担癌マウスモデルとした。
次に、SINとの併用効果を検討するために、抗PD-1抗体のみ、SINのみ、抗PD-1抗体とSINの併用、未治療の４群間で腫瘍の大きさ、体重の変化を検討した。結果は、抗PD-1抗体とSINの併用群では腫瘍が寛解した。抗PD-1抗体のみ、SINのみの群はそれぞれ、未治療群と比較して腫瘍の増殖は抑制されたが、２群間では間で差は認めなかったが未治療群に比較すると有意に腫瘍の増大は抑制できた。
免疫チェックポイントに対して未治療群より効果はあるが治療耐性を示す担癌モデルの検討に予定より時間を費やし、その他の免疫チェックポイント阻害剤の検討が出来ていなかった。しかし、臨床応用されている抗PD-1抗体でモデルの確立とシンドビスウイルスとの併用療法で腫瘍の寛解することが出来たことから、概ね計画通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、免疫チェックポイント阻害剤による腫瘍免疫療法に耐性を示す口腔癌に対して、我々が開発してきた腫瘍溶解性ウイルス（シンドビスウイルス）を応用し、腫瘍抗原に対する免疫応答と免疫細胞の誘導を活性化させる事でその耐性を解除し、治療効果の向上と腫瘍免疫の獲得を目指す。
引き続き、別の免疫チェックポイント阻害剤とシンドビスウイルスの併用方法を検討する。
①担癌動物での投与方法と安全性を確認：担癌マウス（SCC7/CH3マウス）を作成し、免疫チェックポイント阻害剤（抗CTLA-4、PD-L1）とシンドビスウイルスを投与（腫瘍内、静脈）し、安全性を評価する。次に、シンドビスウイルスの投与時期、投与量等を検討し、まずは腫瘍の大きさで治療効果を判定する。同時に、癌部と正常臓器からウイルスを回収し、ウイルスの集積性を検討する。
②担癌動物での腫瘍免疫誘導性：担癌マウス（SCC7-OVA/CH3マウス）を作成し、免疫チェックポイント阻害剤とシンドビスウイルスを投与し、リンパ節、脾臓、腫瘍から免疫担当細胞を回収し、フローサイトメトリーにてCD4陽性細胞（Th1, 2, 9, 17, Treg）、CD8陽性細胞、樹状細胞、ＮＫ細胞、MDSCの分布をコントロール群と比較検討する。
③担癌動物での腫瘍免疫の評価とその免疫細胞の抗腫瘍効果の解析：免疫チェックポイント阻害剤とシンドビスウイルスを投与した担癌マウスの脾臓、腫瘍内から、各CD4陽性細胞（Th1, 2, 9）、CD8陽性細胞を精製し、抗原に対する活性化や、同系の担癌マウスに移植した際の抗腫瘍効果を検討する。さらに、シンドビスウイルスを投与する前に、各免疫担当細胞特異抗体を投与し、免疫担当細胞の機能を抑制し、抗腫瘍効果の免疫学的メカニズムを比較解析する。
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Research Products
(3 results)
