膀胱癌におけるCD73を介した細胞外アデノシン依存性免疫環境の理解

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18151
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 井澤 水葵 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (80868761)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 膀胱癌 / CD73 / 癌微小環境

Outline of Annual Research Achievements

癌研究におけるCD73依存的な細胞外アデノシン代謝の役割は、現在泌尿器科のみならず、腫瘍免疫学、薬学など多岐にわたる分野で注目されているが、膀胱癌領域における報告は非常に少なく、膀胱癌治療と関連付けた研究は皆無である。本研究ではCD73の発現が現在臨床で用いられている膀胱癌治療とどのように関連するのかに着目して研究計画を立案した。近年の腫瘍免疫学の発展によって、膀胱癌はヒトの癌のなかでも遺伝子変異が多く、免疫チェックポイント阻害剤が有効であることは周知の事実となった。細胞外アデノシン代謝に関連するCD73を通して腫瘍内免疫微小環境や癌免疫応答を解明することで、BCG注入療法の治療効果予測因子を確立するのみならず現在転移・切除不応性膀胱癌の臨床で用いられている抗PD-1/PDL-1抗体の適応や最適な免疫チェックポイント阻害剤の併用についても理解が進むと考えている。
当教室で手術を行った筋層浸潤膀胱癌、非浸潤癌の計174例をデータベース化した。左記病理検体と正常粘膜生検検体をマイクロアレイ化し、Opal組織多重染色キットを用いて多重蛍光染色を行い、同システムに付随するVectra Polaris (自動病理イメージング定量システム)を用いて解析を行った。同染色キット・高精細顕微鏡Vectra Polarisの組み合わせによって、同一標本上から最大7種の標的抗体を同時蛍光染色し、シングルセル解析できる。このシングルセル解析によって腫瘍内に存在する多様な細胞種毎にCD73発現の階層化をおこない、細胞種に応じたCD73発現と生命予後・治療効果の統計学的な解析をおこなった。解析結果をもとに図表を作成し、論文投稿の準備を進めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

筋層浸潤性/非浸潤性膀胱癌患者の腫瘍組織および正常部粘膜生検検体の計174例をデータベース化した。左記検体をそれぞれOpal組織多重染色キットを用いて多重蛍光染色を行い、同システムに付随するVectra Polaris (自動病理イメージング定量システム)を用いて解析を行った。各抗体の発現度合いを数値化したのち、解析ソフトを併用してCD73強発現群、CD73弱発現群、CD73陰性群に階層化した。また、CD8やFoxp３との共発現の有無を確認して各細胞群ごとに発現度に応じて階層化した。各群において腫瘍の悪性度、生命予後の相関を統計学的手法を用いて明らかにした。解析結果をもとに図表を作成し、論文投稿の準備を進めている。

Strategy for Future Research Activity

多くの固形癌において癌微小免疫環境と治療効果の関係が研究され、抗PD-1/PDL-1抗体が実臨床応用されて久しい。特に細胞癌アデノシン代謝が癌免疫応答において重要な役割を果たすことが多くの研究で示され、代謝関連酵素としてCD73が新たな治療標的として注目されている。今回我々は膀胱癌組織におけるCD73発現をシングルセルレベルで解析することに成功した。腫瘍内の全細胞のCD73発現の陽性細胞率の発現率はMIBCとNMIBCの間での有意差の有無、またCTLとTreg細胞上のCD73陽性細胞率に着目した解析を行っている。

Causes of Carryover

Opal組織多重染色キットを用いた多重蛍光染色による追加実験を行うため、試薬の追加購入が必要である。