抗ＫＬ－６抗体は分子標的薬の作用を増強しうるか

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23659433
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 河野 修興 広島大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 教授 (80215194)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: KL-6 / 肺癌 / 分子標的治療薬

Research Abstract

申請者は，腺癌関連糖鎖抗原としてKL-6（Krebs von den Lungen-6）を発見した．これはMUC1ムチンの亜分子であるが，後に非常に優れた間質性肺炎の血清マーカーであることが明らかとなったのである．一方で，KL-6は肺癌細胞関連抗原としての性格も有している．本研究では，肺癌転移モデルにおいて，抗KL-6抗体が免疫細胞の細胞傷害性を増強することにより，既に日常臨床に応用されている抗体治療薬の治療効果を抗KL-6抗体が増強しうるか否かを明らかにすることを目的としている．平成23年度は，まずハイブリドーマより抗体精製キットを用いて，抗KL-6抗体を大量精製した．血清診断に用いる際と比較して，細胞実験や動物実験で抗腫瘍効果を検討する際には抗KL-6抗体は非常に大量に必要になるために，抗KL-6抗体の精製に多くの時間を要した．同時に，約30種類のヒト肺癌細胞株，約10種類の乳癌細胞株を用いて，今後の検討に用いる細胞株のスクリーニングを行った．まず，肺癌細胞株における発現を，抗KL-6抗体，抗erbB2抗体などにより細胞の免疫染色，FACS解析を用いて検討した．MUC1遺伝子多型については、全血よりゲノムDNAを抽出し，Real time定量PCR system (Applied Biosystems PRISM 7500)を用いてrs4072037遺伝子多型を検討した．また，肺癌の代表的な遺伝子変異であるEGFR遺伝子変異，NOD SCIDマウスへの生着率を検討した．これらのスクリーニングにより，肺癌細胞表面における発現レベル，遺伝子多型，遺伝子変異，人種的な由来などが異なる肺癌細胞株でNOD SCIDマウスへの生着率の良い株を約10株程度選んだ．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成23度はハイブリドーマより抗体精製キットを用いて，抗KL-6抗体を大量精製したが，血清診断に用いる際と比較して，細胞実験や動物実験で抗腫瘍効果を検討する際には抗KL-6抗体は非常に大量に必要になるために，本年度は抗KL-6抗体の精製に多くの時間を要した．また，当研究室では約30種類のヒト肺癌細胞株をすでに入手していたが，本年度新たに約10種類の乳癌細胞株を入手した。このために，今後の検討に用いる癌細胞株のスクリーニングには，当初の予定より多くの時間を要した．　そのために，当初予定していたKL-6分子の精製，肺癌細胞株に対する抗KL-6抗体の抗腫瘍効果の検討が本年度は行うことができなかった．今後は研究スタッフの増員などにより，当初の予定期間で研究成果を出すようにしたいと考えている．

Strategy for Future Research Activity

平成24年度は，当初は平成23年度に予定していたKL-6分子の大量精製を行う．まず，セファロースビーズに抗KL-6抗体を結合させ，抗体アフィニティカラムを作製し，そのカラムにKL-6分子が高濃度に含まれる胸水を通過させ，KL-6分子に結合させる．次にそのカラムからKL-6分子を遊離させ，凍結乾燥によりKL-6分子を濃縮する．続いてHPLCカラムでゲルろ過を行い，精製KL-6分子とする．その後，KL-6分子の各種免疫細胞に及ぼす影響について，ヒト好中球の貪食能に及ぼす精製KL-6分子の影響，ヒトリンパ球のPHA・ConA・PWM反応性・混合リンパ球培養・NK活性細胞・NKT細胞増殖性・ADCCに及ぼす精製KL-6分子の影響を検討する．同時に，抗KL-6抗体単独療法の肺癌細胞株に対する抗腫瘍効果を検討する．具体的には肺癌細胞株に抗KL-6抗体を添加することで，細胞増殖能，細胞浸潤能ならびに細胞接着能を抑制しうるかについて検討する．同時に，抗KL-6抗体がADCC活性，CDC活性，LAK活性を来しうるかについても検討をする．さらに抗KL-6抗体と分子標的薬の併用療法の肺癌細胞株に対する抗腫瘍効果を検討する．肺癌細胞株に抗KL-6抗体をCetuximab, Trastuzumab，Bevacizumabなどの分子標的薬と同時に添加する．抗KL-6抗体をモノクローナル抗体薬と併用することにより，肺癌細胞株の細胞増殖能，細胞浸潤能ならびに細胞接着能を抑制しうるか，ADCC活性，CDC活性，LAK活性を増強しうるかについて検討する． 時間的に余裕があれば，抗KL-6抗体単独療法の肺癌動物モデルに対する抗腫瘍効果を検討する．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究遂行に必要な設備は広島大学分子内科学教室ならびに広島大学ライフサイエンス機器室に概ね備わっているために，経費の主要な用途は消耗品である．来年度は，KL-6をはじめとする血清マーカーなどの測定試薬，ゲノム関連試薬，SNP関連試薬，動物投与試薬，動物維持費，細胞培養用試薬・器具などの購入が必要である．

Research Products

• [Journal Article] Interferon (alpha, beta and omega) receptor 2 is a prognostic biomarker for lung cancer (2012)
  • Author(s): Tanaka S, Hattori N, Ishikawa N, Horimasu Y, Deguchi N, Takano A, Tomoda Y, Yoshioka K, Fujitaka K, Arihiro K, Okada M, Yokoyama A, Kohno N
  • Journal Title: Pathobiology Volume: 79 Pages: 24-33
  • DOI: 10.1159/000331230.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Krebs von den Lungen-6 (KL-6) is a prognostic biomarker in patients with surgically resected nonsmall cell lung cancer (2012)
  • Author(s): Tanaka S, Hattori N, Ishikawa N, Shoda H, Takano A, Nishino R, Okada M, Arihiro K, Inai K, Hamada H, Yokoyama A, Kohno N.
  • Journal Title: Int J Cancer Volume: 130 Pages: 377-387
  • DOI: 10.1002/ijc.26007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of serum KL-6 versus bronchoalveolar lavage neutrophilia for the diagnosis of bronchiolitis obliterans in lung transplantation. (2011)
  • Author(s): Ohshimo S, Bonella F, Sommerwerck U, Teschler H, Kamler M, Jakob HG, Kohno N, Guzman J, Costabel U.
  • Journal Title: J Heart Lung Transplant Volume: 30 Pages: 1374-1380
  • DOI: 10.1016/j.healun.2011.07.010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Change in serum KL-6 level from baseline is useful for predicting life-threatening EGFR-TKIs induced interstitial lung disease. (2011)
  • Author(s): Kawase S, Hattori N, Ishikawa N, Horimasu Y, Fujitaka K, Furonaka O, Isobe T, Miyoshi S, Hamada H, Yamane T, Yokoyama A, Kohno N.
  • Journal Title: Respir Res Volume: 12 Pages: 97-97
  • DOI: 10.1186/1465-9921-12-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ageing and long-term smoking affects KL-6 levels in the lung, induced sputum and plasma. (2011)
  • Author(s): Ishikawa N, Mazur W, Toljamo T, Vuopala K, Rönty M, Horimasu Y, Kohno N, Kinnula VL.
  • Journal Title: BMC Pulm Med Volume: 11 Pages: 22-22
  • DOI: 10.1186/1471-2466-11-22
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Levels of surfactant proteins A and D and KL-6 are elevated in the induced sputum of chronic obstructive pulmonary disease patients: a sequential sputum analysis. (2011)
  • Author(s): Ishikawa N, Hattori N, Tanaka S, Horimasu Y, Haruta Y, Yokoyama A, Kohno N, Kinnula VL.
  • Journal Title: Respiration Volume: 82 Pages: 10-18
  • DOI: 10.1159/000324539
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] KL-6 concentration in pulmonary epithelial lining fluid is a useful prognostic indicator in patients with acute respiratory distress syndrome. (2011)
  • Author(s): Kondo T, Hattori N, Ishikawa N, Murai H, Haruta Y, Hirohashi N, Tanigawa K, Kohno N.
  • Journal Title: Respir Res Volume: 12 Pages: 32-32
  • DOI: 10.1186/1465-9921-12-32
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mucins carrying selectin ligands as predictive biomarkers of disseminated intravascular coagulation complication in acute respiratory distress syndrome. (2011)
  • Author(s): Nakashima T, Yokoyama A, Inata J, Ishikawa N, Haruta Y, Hattori N, Kohno N
  • Journal Title: Chest Volume: 139 Pages: 296-304
  • DOI: 10.1378/chest.09-3082
  • Peer Reviewed
• [Presentation] nterferon (-alpha, -beta, and -omega) receptor 2 (IFNAR2) is a prognostic biomarker for lung cancer. (2011)
  • Author(s): Ishikawa N, Hattori N, Tanaka S, Horimasu Y, Yokoyama A, Kohno N.
  • Organizer: European Respiratory Society Annual Congress
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherlands
  • Year and Date: 2011.9.24-28
• [Presentation] Serum SP-A and SP-D: different cutoff values for German and Japanese patients to diagnose idiopathic interstitial pneumonia. (2011)
  • Author(s): Horimasu Y, Hattori N, Ishikawa N, Tanaka S, Yoshioka K, Ohshimo S, Bonella F, Guzman J, Costabel U, Kohno N.
  • Organizer: European Respiratory Society Annual Congress
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherlands
  • Year and Date: 2011.9.24-28
• [Presentation] Reliability of ATS/ERS criteria for the diagnosis of idiopathic pulmonary fibrosis. (2011)
  • Author(s): Ohshimo S, Bonella F, Tanigawa K, Kohno N, Guzman J, Costabel U.
  • Organizer: European Respiratory Society Annual Congress
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherlands
  • Year and Date: 2011.9.24-28
• [Presentation] Serum KL-6 is a useful diagnostic and prognostic biomarker in idiopathic interstitial pneumonia in German patients. (2011)
  • Author(s): Horimasu Y, Ohshimo S, Ishikawa N, Tanaka S, Yoshioka K, Bonella F, Hattori N, Kohno N, Guzman J, Costabel U.
  • Organizer: American Thoracic Society International Conference
  • Place of Presentation: Denver, U.S.A.
  • Year and Date: 2011.5.13-18
• [Presentation] Krebs von den lungen-6 (KL-6) is a useful biomarker for life threatening EGFR-TKI related interstitial lung disease (2011)
  • Author(s): Kawase S, Hattori N, Ishikawa N, Horimasu Y, Furonaka O, Isobe T, Hamada H, Yokoyama A, Kohno N
  • Organizer: American Thoracic Society International Conference
  • Place of Presentation: Denver, U.S.A.
  • Year and Date: 2011.5.13-18
• [Book] がんの浸潤・転移 (2011)
  • Author(s): 石川暢久，河野修興
  • Total Pages: 241
  • Publisher: 南山堂