2014 Fiscal Year Annual Research Report
胃がん腹膜播種に対する新しい免疫細胞を用いた治療開発
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24390306
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
岡村 春樹 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (60111043)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹子 三津留 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (40143490)
菊池 正二郎 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (70381960)
前山 義博 兵庫医科大学, 医学部, 非常勤講師 (80614031)
田中 義正 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (90280700)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | IL-18 / CD8陽性細胞 / NK細胞 / γδT細胞 / 抗CTLA4抗体 / 抗PD-L1抗体 / 抗腫瘍効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はIL-18の癌治療への応用の方法を開発することを主な目的としている。インターロイキン１８（IL-18）はＮＫ細胞、ＣＤ8陽性細胞、γδＴ細胞などの抗腫瘍作用を持つリンパ球（エフェクターリンパ球）の活性化と増殖を著しく促進する。このような特性を持つIL-18は近年臨床応用が承認されたimmune checkpoint blockade antibody(免疫チェックポイント阻害薬)のような腫瘍の免疫治療薬と併用することによってその治療効果を高めることが予想される。免疫チェックポイント阻害薬の作用機序の一つは、腫瘍細胞を傷害するCD8陽性細胞、NK細胞、γδT細胞などのエフェクター細胞の増強や持続性を高める事にあると思われるので、IL-18の作用と相まってそれらのエフェクター細胞をいっそう増強、持続させる事が期待されるからである。本研究ではマウスの腫瘍モデル（CT大腸がん細胞を用いた腫瘍腹膜播種モデル、およびB16メラノーマ細胞による肺転移モデル）において、免疫チェックポイント阻害薬である抗CTLA4抗体や抗PD-L1抗体とIL-18とを組み合わせて治療すると抗体単独による治療に比べはるかに強い抗腫瘍効果を示す事が明らかになった。
機序としてはIL-18が自然免疫リンパ球を増強する事、獲得免疫には自然免疫が大きな影響を持つ事から、IL-18が腫瘍に対する自然免疫、獲得免疫の両方を高める事が考えられた。
IL-18の作用について、分子レベル、細胞レベルでの解析も行っており、IL-18は様々な細胞においてオートファジーの機序に関与しており、細胞における代謝の調節において重要な役割を持つ事が示唆された。
なお、以上の結果は論文にまとめて投稿したが、現在リバイス中である。一方IL-18の治療応用に関しては特許を申請した。また国際特許の申請についてはJSTの支援が得られることが内定している。
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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
CT26大腸がん細胞を用いた腫瘍腹膜播種モデルにおいては、抗CTLA4抗体とIL-18、抗PD-L1抗体とIL-18とを組み合わせて治療すると、抗体単独による治療に比べてはるかに強い抗腫瘍効果を示すこと、抗CTLA4抗体，抗PD-L1抗体、IL-18の３つの組み合わせではさらに治療効果が高められ、腫瘍細胞移植7日以内に治療を開始した場合はほぼ完ぺきに腹水の貯留、腫瘍の増殖を抑えて生存し続けることなどを確認できた。一方、IL-18の効果を裏付けるためにリンパ球の種類、数、機能などについて解析を行い、エフェクター細胞、特にpre-mNK細胞と呼ばれる細胞がIL-18によって著しく増えること、Tregと呼ばれる免疫抑制作用を持つリンパ球は減少することなどを明らかにすることができた。
また、いくつかの癌種について同様の効果が得られるかどうか検討を加えたところ、B16メラノーマ細胞による肺転移モデルについてはIL-18が免疫チェックポイント阻害薬の効果を著しく高めて生存率を改善するのに対して、乳癌細胞の4T1細胞を用いた場合はあまり効果が得られなかった事より、免疫治療の効果が期待できるがんと期待できないがんがあることが示唆された。
これらのことから、免疫チェックポイント阻害薬とIL-18の併用はあまり効果の期待できないがんもあるものの、さまざまながんにおいて治療効果を発揮することが示唆された。IL-18の治療応用に関して特許を申請し、国際特許の申請についてJSTの支援が得られることが内定したことはIL-18の実用化に向けて前進していると考えられる。このような理由により、少しずつではあるが研究は進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
免疫チェックポイント阻害薬の治療効果はIL-18との併用によって著しく増強されることは確認されたが、同時にIL-18がこの阻害薬によって引き起こされる自己免疫様の病態を増悪させる懸念もある。このため、副作用について検討を加えなければならない。現在、血清サンプルを用いた腎機能、肝機能などの検査の他に、腸や肺、皮膚などの組織学的な検査を行っているが、IL-18による明確な副作用の増悪を確認してはいない。
また、ヒトへの応用を念頭において研究しなければならないので、比較的容易にできる研究としてヒト末梢血細胞を用いてin vitroの実験を行い、免疫チェックポイント阻害薬とIL-18との組み合わせの効果を調べる。様々な活性化の刺激を受けたNK細胞CD8Ｔ細胞、γδT細胞などのエフェクター細胞、あるいはTregなどの免疫抑制性の細胞の増殖に対して免疫チェックポイント阻害薬単独、または免疫チェックポイント阻害薬とIL-18とを組み合わせたものがどのような効果を示すか検討を加える。さらに、増殖の他にこれらの細胞のサイトカイン産生、腫瘍細胞に対する傷害活性などについても、免疫チェックポイント阻害薬とIL-18とが与える効果を解析する。
なお、IL-18が活性化エフェクター細胞の増殖を著しく増強することは確認されているが、IL-18の作用について、細胞レベル、分子レベルでの機序解析は十分に行われていない。
これまでのところ、IL-18がオートファジー関連蛋白の産生を高めることを認めており、IL-18がオートファジーを高めることによって代謝の調節に関与している可能性が示されている。IL-18の作用機序を明らかにすることは、IL-18の役割や効果を裏付けるためにも必要である。
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| Causes of Carryover |
今年度の研究によって、CT26大腸がん細胞については、抗ＣＴＬＡ4抗体とＩＬ－１８、抗ＰＤ－Ｌ1抗体とＩＬ－１８とを組み合わせた治療効果および大まかな機序解析を行う事が出来たが、B16メラノーマ細胞については、肺転移抑制を著しく高めるという確認までは出来たが、さらなる確認と詳しい機序解析を行うまでには至らなかった。
また、CT26大腸がん細胞以外では、B16メラノーマ細胞、４T1乳癌細胞に関する治療効果は確認できたが、その他の癌腫・癌モデルを用いての実験も行う事が出来なかった為、次年度に使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記のような計画により、細胞の培養液、培養機器、実験用マウス、抗CTLA4抗体や抗PD-1/PD-L1抗体などの免疫チェックポイント阻害薬、サイトカイン測定用のELISAキット、ウエスタンブロット解析や細胞表面マーカー解析用の抗体、細胞傷害活性測定キットなどの購入の費用が必要である。研究期間の最終年度に当たるため、実験結果をまとめて発表しなければならず、学会出張や論文投稿費用などにも研究費を使用予定である。
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Research Products
(1 results)
