腫瘍溶解性ウイルスHF10吸着化リンパ球による新規治療法の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293275
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 粕谷 英樹 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00402636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小寺 泰弘 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10345879) ; 内田 宏昭 東京大学, 医科学研究所, 講師 (20401250) ; 山田 豪 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (30467287) ; 野本 周嗣 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (40300967) ; 珠玖 洋 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 産学連携講座教員 (80154194)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: HF10 / 腫瘍溶解性ウイルス / 悪性黒色腫 / ヒッチハイクメソッド / リンパ球療法

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、臨床研究が進められる腫瘍溶解性単純ヘルペスウイルスHF10の多発性転移癌への適応拡大も視野に入れ、腫瘍特異性を持たせたリンパ球の表面にHF10を吸着させ（ヒッチハイク法）、腫瘍溶解性ウイルスを血管内投与して腫瘍まで到達させる新規バイオ製剤の開発を目的としている。
平成25年度に作成したHSVの細胞内entryに重要なgD, gB膜receptorを改変しHSVに易感染性としたマウスメラノーマ細胞であるB78H1細胞（B78H1nectin）と、ovalbuminを発現するように形質転換したB78H1細胞（B78H1nectin-ova）を用いて、リンパ球とHF10, HF10吸着リンパ球による殺細胞効果を検討した。具体的には、4種類の異なる性質のB78H1派生細胞（B78H1wt、B78H1wt-ova、B78H1nectin、B78H1nectin-ova）に、ovalbuminアレルギーの特殊なTransgenic mouse（OT-1マウス）のリンパ球（OT-1 T-cell : ovalbumin産生細胞を傷害）をin vitroで作用させたところ、ovalbumin発現細胞であるB78H1wt-ova、B78H1nectin-ovaに対して特異的に殺細胞効果を示す事を確認した。上述の4種類のB78H1派生細胞にHF10を感染させ殺細胞効果をin vitroで観察し、HSV易感染性のB78H1nectin、B78H1nectin-ovaが特異的にHF10により殺細胞効果を受ける事を確認した。HF10吸着リンパ球においてはovalbumin発現かつHSV易感染性であるB78H1nectin-ovaが最も強い殺細胞効果を受ける事を確認した。腫瘍モデルマウスを用いた今後の研究において、尾注したHF10吸着リンパ球が最も強い抗腫瘍効果を示すことが期待できる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

OT-1マウスのリンパ球の採取方法および純粋にCD8優位に選別する方法の検討、4種類の異なる性質のB78H1派生細胞（B78H1wt、B78H1wt-ova、B78H1nectin、B78H1nectin-ova）に対するHF10吸着OT-1 T-cellの殺細胞効果のin vitroでの評価は計画通り行うことができたが、OT-1 T-cellの安定した培養方法およびOT-1 T-cellを用いた殺細胞効果の評価方法の確立にやや時間がかかったため、腫瘍モデルマウスを用いたin vivoでの全身投与（尾注）での評価までは平成26年度内に進めることができなかった。in vivoの実験は相応の時間を要することが予想され早期に着手するべきであったと考え、やや遅れていると評価した。

Strategy for Future Research Activity

平成26年度に得られた結果を基にして、4種類の異なる性質のB78H1派生細胞を皮下投与して作製した腫瘍モデルマウスに対してOT-1 T-cell、HF10、HF10吸着OT-1 T-cellの3種類の異なる治療群の組み合わせを用いたin vivoでの全身投与（尾注）の評価を行う。OT-1マウスCTLはova抗原提示しているB78H1wt-ova, B78H1nectin-ovaの腫瘍内には集族し、CTLに吸着して搬送されたHF10はB78H1nectin-ovaの腫瘍内で認められるが他のB78H1細胞では認められない。その結果、HF10吸着OT-1 T-cell治療群において最も強い抗腫瘍効果を示し生存曲線を改善することを確認する。ウイルスの腫瘍内の存在はin vitroの実験と同様に定量PCRで計測する。生存率改善群と非改善群を比較して腫瘍内と脾臓のリンパ球中のTreg、MDSCの変化についてFACSにて計測し、生存率改善にTregやMDSCの抑制が関わっていることを示す。ウイルスタンパクを介したHIF1α、HIF1βとangiogenesisの関係、Caspase3を介したapoptosisの誘導なのか別の回路を介しているのかRT-PCRにてactivationを調べる。HF10がOT-1 T-cellに非感染性であることをtiteringによりpfuを計測すると共に、定量PCRで計測する。HF10が吸着したOT-1 T-cellはウイルスの接触刺激によってさらにリンパ球が活性化し、ウイルス感染に抵抗性を示すB78H1wt-ovaに対してHF10吸着前よりも強い殺細胞効果がある事を示し、FACS, ELISpot assayにてリンパ球の活性化とサイトカインの変化を調べ、宿主免疫の抗腫瘍効果に関して新規の知見を得る。また、ウイルス療法耐性癌細胞の遺伝子発現変化についてmicroarray法にて確認し、今後のウイルス療法に重要な基礎データを得る。

Research Products

• [Journal Article] Combination therapy of oncolytic herpes simplex virus HF10 and bevacizumab against experimental model of human breast carcinoma xenograft (2015)
  • Author(s): Gewen Tan, Hideki Kasuya, Tevfik Tolga Sahin, Kazuo Yamamura, Zhiwen Wu, Yusuke Koide, Yoshihiro Hotta, Toshio Shikano, Suguru Yamada, Akiyuki Kanzaki, Tsutomu Fujii, Hiroyuki Sugimoto, Shuji Nomoto, Yoko Nishikawa, Maki Tanaka, Naoko Tsurumaru, Toshie Kuwahara, Saori Fukuda, Toru Ichinose, Yasuhiro Kodera, et al.
  • Journal Title: International Journal of Cancer Volume: 136 Pages: 1718-1730
  • DOI: 10.1002/ijc.29163
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phase I Dose-escalation Clinical Trial of HF10 Oncolytic Herpes Virus in 17 Japanese Patients with Advanced Cancer (2014)
  • Author(s): Hideki Kasuya, Yasuhiro Kodera, Akimasa Nakao, Kazuo Yamamura, Tan Gewen, Wu Zhiwen, Yoshihiro Hotta, Suguru Yamada, Tsutomu Fujii, Saori Fukuda, Naoko Tsurumaru, Toshie Kuwahara, Toyone Kikumori, Yusuke Koide, Yasushi Fujimoto, Tsutomu Nakashima, Yoshiki Hirooka, Hiroshi Shiku, Maki Tanaka, et al.
  • Journal Title: Hepato-Gastroenterology Volume: 61 Pages: 599-605
  • DOI: 10.5754/hge14104
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Translational study using herpes oncolytic virus HF10 with Erlotinib and Gemcitabine (2014)
  • Author(s): Kasuya H., Yamamura K., Hotta Y., Tan G., Wu Z., Fukuda S., Kuwahara T., Hirooka Y., Goto H., Koide Y., Tanaka M, Kodera Y.
  • Organizer: 第20回日本遺伝子治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京慈恵会医科大学 (東京都港区)
  • Year and Date: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [Presentation] COMBINATION THERAPY OF ONCOLYTIC HERPES SIMPLEX VIRUS HF10 AND BEVACIZUMAB AGAINST EXPERIMENTAL MODEL OF HUMAN BREAST CARCINOMA (2014)
  • Author(s): Gewen Tan, Hideki Kasuya, Tevfik Tolga Sahin, Kazuo Yamamura, Toshio Shikano, Suguru Yamada, Akiyuki Kanzaki, Tsutomu Fujii, Hiroyuki Sugimoto, Shuji Nomoto, Yoko Nishikawa, Maki Tanaka, Naoko Tsurumaru, Shin Takeda, Akimasa Nakao, Yasuhiro Kodera
  • Organizer: 第20回日本遺伝子治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京慈恵会医科大学 (東京都港区)
  • Year and Date: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [Presentation] A PROMISING THERAPY AGAINST HUMAN GASTRIC CANCER XENOGRAFT WITH THE COMBINATION OF BEVACIZUMAB AND ONCOLYTIC VIRUS hrR3 (2014)
  • Author(s): Zhiwen Wu, Gewen Tan, Hideki Kasuya, Tevfik T Sahin, Toshio Shikano, Suguru Yamada, Akiyuki Kanzaki, Kazuo Yamamura, Tsutomu Fujii, Hiroyuki Sugimoto, Shuji Nomoto, Yoko Nishikawa, Yoshihiro Hotta, Usuke Koide, Saori Fukuda, Naoko Tsurumaru, Toshie Kuwahara, Shin Takeda，Akimasa Nakao and Yasuhiro Kodera
  • Organizer: 第20回日本遺伝子治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京慈恵会医科大学 (東京都港区)
  • Year and Date: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [Presentation] ANTI-TUMOR ACTIVITY OF ONCOLYTIC HERPES SIMPLEX VIRUS HF10 IN COMBINATION WITH THE EPIDERMAL GROWTH FACTOR RECEPTOR TYROSINE KINASE INHIBITOR ERLOTINIB IN HUMAN PANCREATIC CANCERS (2014)
  • Author(s): Yusuke Koide, Kazuo Yamamura, Hideki Kasuya, Wu Zhiwen, Gewen Tan, Yoshihiro Hotta, Mitsuro Kanda, Saori Fukuda, Toshie Kuwahara, Suguru Yamada, Goro Nakayama, Tsutomu Fujii, Masahiko Koike, Shuji Nomoto, Michitaka Fujiwara, Maki Tanaka, Yasushi Fujimoto, Yasuhiro Kodera
  • Organizer: 第20回日本遺伝子治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京慈恵会医科大学 (東京都港区)
  • Year and Date: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [Presentation] HF10の皮下腫瘍への局所投与における肝転移および腹膜播種への宿主の腫瘍免疫を介した波及治療効果の検討 (2014)
  • Author(s): 堀田佳宏 粕谷英樹 山村和生 神田光朗 山田豪 藤井努 杉本博行 野本周嗣 小寺泰弘
  • Organizer: 第35回癌免疫外科研究会
  • Place of Presentation: シェラトン都ホテル大阪 （大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2014-05-22 – 2014-05-23
• [Presentation] POSSIBILITY OF COMBINATION THERAPY USING HERPES ONCOLYTIC VIRUS HF10 WITH ERLOTINIB AND GEMCITABINE AS PRECLINICAL DATA FOR CLINICAL TRIAL (2014)
  • Author(s): Hideki Kasuya, Kazuo Yamamura, Tan Gewen, Tevfik T Sahin, Yoshiki Hirooka, Hidemi Goto, Yasuhiro Kodera, Maki Tanaka
  • Organizer: 8th International Conference on Oncolytic Virus Therapeutics
  • Place of Presentation: Oxford University （イギリス オックスフォード）
  • Year and Date: 2014-04-10 – 2014-04-13
• [Presentation] Combination therapy of oncolytic herpes virus HF10 and bevacizumab against experimental model of human breast carcinoma xenograft (2014)
  • Author(s): Gewen Tan, Hideki Kasuya, Tevfik Tolga Sahin, Toshio Shikano, Suguru Yamada, Akiyuki Kanzaki, Kazuo Yamamura, Tsutomu Fujii, Hiro-yuki Sugimoto, Shuji Nomoto, Yoko Nishikawa, Maki Tanaka, Naoko Tsurumaru, Shin Takeda, Akimasa Nakao, Yasuhiro Kodera
  • Organizer: AACR Annual Meeting 2014 （American Association for Cancer Research）
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center (San Diego, California, USA）
  • Year and Date: 2014-04-05 – 2014-04-09
• [Book] 分子細胞治療フロンティア2015 腫瘍溶解性ウイルスHF10: Combination Therapyの有用性 (2014)
  • Author(s): 粕谷英樹、小寺泰弘、山田豪、後藤秀実、廣岡芳樹、川嶋啓揮、田中舞紀
  • Total Pages: 236 (111-119)
  • Publisher: 飯田橋パピルス