2021 Fiscal Year Research-status Report
Development pf novel immune checkpoint inhibition therapy for neuroblastoma focusing on the tumor infiltrating immune cells
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21K08626
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
井上 成一朗 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (70431690)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 神経芽腫 / 小児悪性腫瘍 / 腫瘍免疫 / 免疫チェックポイント阻害 / 腫瘍浸潤リンパ球 / 腫瘍浸潤免疫細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウス神経芽腫モデルを用いて神経芽腫細胞をマウス皮下に腫瘍結節を増殖させた。このマウスに抗PD-1/PD-L1抗体を投与して、抗腫瘍効果と免疫反応を評価した。
特に腫瘍に浸潤する免疫細胞のうち、腫瘍増殖と免疫反応に大きく関与する細胞のうち以下に注目しフローサイトメーターで解析を行った。
①CD4CD25FoxP3陽性調節性リンパ球②CD4CD69陽性活性化リンパ球③CD8CD69陽性活性化リンパ球④CD3陰性CD49b陽性NK細胞これらのうち、①②のCD4陽性細胞は抗体投与群とIsotype投与群で腫瘍浸潤に有意なさは認めなかった。③活性化CD8リンパ球、④CD49b陽性ＮＫ細胞は抗体投与による抗腫瘍効果が得られた個体から採取した場合、腫瘍浸潤が促進されていることが判明した。
上記内容は、2022年5月東京で行われる日本小児外科学会総会で発表の予定で演題が採択されている。また④に関してはその結果をまとめ、2022年スペイン（バルセロナ）で行われる（COVID19流行状況に応じてweb開催予定）国際小児腫瘍学会(SIOP)での発表を目指し、現在演題応募済であり、採択されれば発表の予定としている。またこれらの結果を国際医学雑誌に投稿を予定しており、現在実験を継続しながらデータの詳細な解析を行っている。さらにこれらのデータを基に、特にＮＫ細胞が抗体投与により誘導され抗腫瘍効果をもたらすメカニズムを解析する予定で、新規実験の計画を立案し準備のための予備実験を開始している。特にマウスNK細胞を持続的に抑制する実験系を確立できれば、Nk細胞を抑制した状態での免疫チェックポイント阻害療法の効果が消失することで、抗PD-1/PD-L1抗体投与による抗腫瘍効果の主たる免疫細胞がNK細胞であることを示すことができる。
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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
当初予想していたCD4リンパ球の活性化や、CD4CD25FoxP3陽性調節性リンパ球による抗腫瘍免疫抑制細胞の抑制効果は確認されなかったが、従来から注目してきたCD8陽性リンパ球の活性化が腫瘍環境で抗体投与により促進されていることが判明し、今まで報告してきた結果を裏付けるデータが得られた点は、本実験がおおむね順調に進んでいると判断する根拠と考えている。
さらに、本実験系で抗腫瘍効果が得られた腫瘍にはよりNK細胞の浸潤が促進されていることが確認された。これは我々の研究では新たな知見であり、またこの腫瘍に浸潤するNK細胞が抗腫瘍効果をもたらすメカニズムの解析は次に行うべき研究テーマである。このメカニズムが解析できれば、Nk細胞を介した免疫チェックポイント阻害療法を用いた新たな集学的治療の開発につながると考えられる。まだ未知の部分が多いものの、着実に成果が得られ、さらに進めるべき研究のテーマを見いだせた点は、現在のところ本研究がおおむね順調に進んでいると判断できる根拠であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
特にＮＫ細胞が抗体投与により誘導され抗腫瘍効果をもたらすメカニズムを解析する予定で、新規実験の計画を立案し準備のための予備実験を開始している。
抗アシアロGD2抗体(AAG2D抗体)は広くマウスのNK細胞を抑制することが知られており、我々が使用しているstrain(A/Jマウス)でのその効果が得られることが確認できた。その効果は一過性であることから、今後約2週間持続的にNk細胞の抑制効果が得られる投与プロトコールを作成し確認する。上記プロトコールの作成が完了したら、AAG2D抗体投与によるNK細胞抑制状態を作成したマウスに神経芽腫細胞を皮下接種して抗PD-1/PD-L1抗体を投与し、腫瘍抑制効果が発現しないことを確認する。
これによりNK細胞が抗PD-1/PD-L1抗体による抗腫瘍効果に大きく関与していることが確認されたら、さらに腫瘍に浸潤するNK細胞の活性化マーカーの発現をフルーサイトメータで解析する。
実験で予想される結果が得られない場合は、培養系で腫瘍細胞とマウス脾臓からsortingしたNK細胞を混合培養する。抗PD-1/PD-L1抗体を添加した際にNK細胞が活性化されるか？また腫瘍細胞が障害されるか？を混合培養系で評価し、免疫チェックポイント阻害による抗腫瘍効果にNK細胞がどの程度関与しているか？をin vitro実験計で評価し、in vivoデータと比較検討する。
今後、ＮＫ細胞をさらに活性化し、抗PD-1/PD-L1抗体にによる治療と併用することでＮＫ細胞による抗腫瘍効果が促進される治療法を、特にchemoimmunotherapyの概念に基づいて抗がん剤との併用を念頭に検討していく方針とする。
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