Identification of glioblastoma-specific antigens for chimeric antigen receptor T cell therapy

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09231
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 木嶋 教行 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80534627)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 保仙 直毅 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10456923)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 膠芽腫 / CAR-T

Outline of Annual Research Achievements

前年度はまず当研究室で樹立済みの患者由来膠芽腫細胞をC57BL/6マウスの足底部に移植し、その後マウスのリンパ節を摘出した。摘出したリンパ節よりリンパ球を抽出し、その後ミエローマ細胞と融合させることでハイブリドーマを作成した。その後作成したハイブリドーマが産生する抗体にanti-mouse phycoerythrin(PE)抗体を結合させて、膠芽腫細胞と結合する抗体をflow cytometryを用いてスクリーニングを行った。一方スクリーニングで同定された膠芽腫細胞と結合する抗体の中から、頭蓋内非腫瘍性病変（てんかんなど）にて手術を施行された患者の摘出組織を用いて、非腫瘍性組織には結合しない抗体を同定し、膠芽腫特異的に発現する抗体の候補を同定した。結果、B7-H3,PTGFRNという抗体が膠芽腫に特異的に発現していることを見出した。（Nakagawa T, Kijima N, et al. Neurooncol Adv. 2022, Kuroda H, Kijima N, et al. 投稿中）
次にB7-H3およびPTGFRNに対するCAR-T細胞の作製を行った。その後in vitroで患者由来膠芽腫細胞とCAR-T細胞を共培養し、殺細胞効果があるかについての検討を行ったところ、T細胞活性化に関与するIL-2やIFN-gammaといったcytokineが著明に増加していることが分かった。一方患者由来膠芽腫細胞を移植したマウスにCAR-T細胞およびコントロールのT細胞の投与を行ったところ、CAR-T細胞投与群で明らかな抗腫瘍効果を認めることができた。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

前年度はCAR-T細胞の作成までを目標にしていたが、CAR-T細胞の作製をスムーズに行うことができたため、CAR-T細胞療法の抗腫瘍効果の確認も行うことができ、抗腫瘍効果を確認することができた。こうしたことから計画以上に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後はさらなる腫瘍特異的抗原がないかを並行して探索することを計画している。一方本研究は免疫不全マウスを用いて行うことを当初予定しており、免疫不全マウスでの抗腫瘍効果は確認できたが、免疫不全のないマウスでの効果があるのかも評価する必要があると考えており、今年度は免疫不全のないマウスモデルを用いた、CAR-T細胞療法の治療効果の評価を行うことを計画している。

Causes of Carryover

今年度は出張が少なく、旅費に使用する費用が少なかったことと実験の消耗品の使用が少なく、次年度へ繰り越しの額が生じることになった。今年度はさらなる腫瘍特異的抗原がないかを並行して探索することを計画しており、マウスの購入費や試薬の購入費が必要であることから、費用が多く必要になることが予想される。

Research Products

• [Journal Article] Identification of glioblastoma-specific antigens expressed in patient-derived tumor cells as candidate targets for chimeric antigen receptor T cell therapy (2023)
  • Author(s): Nakagawa T, Kijima N, Hasegawa K, Ikeda S, Yaga M, Wibowo T, Tachi T, Kuroda H, Hirayama R, Okita Y, Kinoshita M, Kagawa N, Kanemura Y, Hosen N, Kishima H
  • Journal Title: Neuro-Oncology Advances Volume: 5 Pages: vdac177
  • DOI: 10.1093/noajnl/vdac177
  • Open Access
• [Journal Article] Surgical resection of glioblastoma in basal ganglia and utility of exoscope: Technical case reports. (2023)
  • Author(s): Kijima N, Kinoshita M, Kagawa N, Okita Y, Hirayama R, Kishima H.
  • Journal Title: Surgical Neurology International Volume: 14 Pages: 213
  • DOI: 10.25259/SNI_53_2023
  • Open Access
• [Presentation] Comprehensive analysis of mechanism of glioblastoma invasion using patient derived xenograft models (2023)
  • Author(s): Noriyuki Kijima, Tetsuro Tachi, Hideki Kuroda, Koki Murakami, Ryuichi Hirayama, Yoshiko Okita, Naoki Kagawa, Haruhiko Kishima
  • Organizer: 28th Society for Neuro-Oncology Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 患者由来初代培養株を用いた膠芽腫の分子生物学的検討と新規治療の開発 (2023)
  • Author(s): 木嶋教行、黒田秀樹、館哲郎、村上皓紀、中河寛治、宇津木玲奈、川本有輝、平山龍一、沖田典子、香川尚己、貴島晴彦
  • Organizer: 第23回日本分子脳神経外科学会
• [Presentation] Identification of a new therapeutic antigen for glioblastoma using a monoclonal antibody library from patient-derived tumor spheres (2023)
  • Author(s): Hideki Kuroda, Noriyuki Kijima, Tetsuro Tachi, Shunya Ikeda, Koki Murakami, Ryuichi Hirayama, Yoshiko Okita, Naoki Kagawa, Naoki Hosen, Haruhiko Kishima
  • Organizer: 28th Society for Neuro-Oncology Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Establishment of CAR-NK cell therapy targeting B7-H3 against glioblastoma (2023)
  • Author(s): Tetsuro Tachi, Noriyuki Kijima, Hideki Kuroda, Shunya Ikeda, Koki Murakami, Ryuichi Hirayama, Yoshiko Okita, Naoki Kagawa, Naoki Hosen, Haruhiko Kishima
  • Organizer: 28th Society for Neuro-Oncology Annual Meeting
  • Int'l Joint Research