2022 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of the system for predicting pituitary dysfunction induced by immune checkpoint inhibitors
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22H03127
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
有馬 寛 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50422770)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩間 信太郎 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (00733536)
須賀 英隆 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (20569818)
赤塚 美樹 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (70333391)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 下垂体機能低下症 / PD-1 / PD-L1 / CTLA-4 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
免疫チェックポイント阻害薬（ICI）によって高率に生じる下垂体機能障害には、主に抗PD-1抗体により発症するACTH単独欠損症と抗CTLA-4抗体により発症する複合型下垂体機能低下症という異なる2つの病型が存在する。我々は、いずれの病型においても臨床的診断前に患者血中に下垂体組織を認識する抗下垂体抗体が認められることをこれまで報告したが、その自己抗体の標的抗原は明らかではない。
本研究の目的は、発症者に特異的に認められる自己抗体（抗下垂体抗体）の標的抗原を同定するとともに、抗体価を定量評価するELISAや標的抗原に特異的なリンパ球を定量化するELISPOTアッセイを確立し、ICIによる下垂体機能障害の発症予測を可能とするシステムを確立することである。
令和4年度の研究では、正常ヒト下垂体mRNAからcDNAライブラリを作成し（16,000種類）、プラスミドをほ乳類細胞株（293T細胞）に導入してタンパクを発現させる実験系を確立した。8,000種類のプラスミド由来タンパクを発現させた細胞と4名の抗PD-1抗体関連ACTH単独欠損症の患者血清（発症時血清）で蛍光免疫染色を施行し、複数のウェルにおいて陽性反応を得た。陽性ウェル内のDNAシーケンスによりこれまでに3種の自己抗体標的タンパク候補を同定し、それらについてELISAの開発を開始した。このように、令和4年度は作成cDNAライブラリの半数（8,000種類）のプラスミドと抗PD-1抗体関連ACTH単独欠損症の血清を用いて実験を進めている。これに並行する形で残りの8,000種のプラスミドを用いた抗原スクリーニングも開始するとともに、別のICIである抗CTLA-4抗体関連複合型下垂体機能低下症の発症者血清を用いた実験の準備も行った。
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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
本研究では、ヒト下垂体cDNAライブラリ、もしくはヒトiPS細胞から分化誘導したACTH細胞（iPS-ACTH細胞）cDNAライブラリ由来の蛋白を用い、患者血清との反応から自己抗原のスクリーニングを行う。そして、スクリーニングにより抽出された自己抗原候補に対する自己抗体を定量評価するELISAの開発へと研究を進める計画である。
令和4年度にはスクリーニングに用いるcDNAライブラリの作成を完了し、計画通りに患者血清を用いた自己抗原のスクリーニングを開始できたこと、4名の患者血清を用いた蛍光免疫染色により患者血清が反応する細胞を評価する実験系を確立したこと、および反応タンパクをコードする標的抗原遺伝子をシーケンスにより複数同定できたことから、研究はおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ICIによるがん治療では、抗PD-1抗体単独療法の他に抗PD-1抗体と抗CLTA-4抗体の併用療法が実施され、それぞれの治療ではACTH単独欠損症と複合型下垂体機能低下症という異なる病型の下垂体機能障害が発生することから、標的自己抗原が異なる可能性が示唆される。
令和4年度は、抗PD-1抗体関連ACTH単独欠損症を発症した患者血清を用いた自己抗体の標的自己抗原スクリーニングを開始し、実験系を確立した。令和5年度は、同様の方法を用い、残りの8,000種のプラスミド由来タンパクから自己抗原候補のスクリーニングを進める。また、抗CTLA-4抗体関連複合型下垂体機能低下症の患者血清でも標的自己抗原のスクリーニングを開始する。令和5年度は、ICI関連下垂体障害の2つの異なる病型についてそれぞれ4名の発症者血清を用いた自己抗原スクリーニングを完了し、候補抗原のリコンビナントタンパクを用い、それぞれの候補に対するELISAの開発を進める予定である。ELISAの実験系が確立したものから症例数を増やした検討を行い、ICIによるACTH単独欠損症および複合型下垂体機能低下症に対する疾患特異性を検証する。
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