キメラ抗原受容体導入Ｔｈ１／Ｔｈ１７を用いたＴ細胞輸注療法のパラダイムシフト

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25670553
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 加藤 琢磨 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60224515)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 王 立楠 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教(研究担当) (00589484)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: キメラ抗原受容体 / T細胞輸注療法 / 癌胎児性抗原

Research Abstract

本研究では、キメラ抗原受容体（CAR） の特性を生かして CD4T 細胞と CD8T 細胞の両者の相乗的抗腫瘍効果の機構を解明し、その応用 による新規性が高くまたより効率的な T 細胞輸注療法の開発を目指す。本年度は、in vitroにおける癌胎児性抗原（CEA）特異的CAR導入CD4T細胞とCD8T細胞の機能比較と、CEAを自己抗原としてヒトと同様の発現様式を示すCEAトランスジェニックマウスを用いてCEA特異的CAR導入全T細胞（CD4とCD8T細胞）のin vivoにおける有効性と安全性の評価を行い、以下の結果を得た。
①CAR導入CD4とCD8T細胞は、それぞれ同程度のCD107a、TNFaとIL-2を産生した。一方、IFNgはCAR導入CD8T細胞のみに発現が認められた。両細胞の細胞障害性活性を測定した結果、予想通りCAR導入CD8T細胞は、標的抗原特異的に細胞障害活性を発揮したが、CAR導入CD4T細胞は、細胞障害性活性を発揮しなかった。これらの結果から、CAR導入CD4T細胞は、通常の培養条件下（IL-2のみを添加）では、直接的な腫瘍殺傷能力をもたないこと、それ故、直接的な腫瘍障害性とCD8T細胞の腫瘍障害性を高めるヘルパー機能を誘導する培養条件を検討する必要があることが示唆された。
②CEA特異的CAR導入T細胞はCEA-Tgマウスに担癌させたCEA陽性腫瘍の増殖を抑制した。その際、副作用は認められなかった。ヒトにおけるT細胞輸注療法プロトコールに含まれるリンパ球減少性の前処置を施した場合、腫瘍縮小効果が強まったが、放射線照射を含む前処置群においては、肺や腸に炎症が認められるようになった。この結果から、T細胞輸注療法におけるCEA特異的CAR導入T細胞の有効性が期待できるが、その有効性を高めるための前処置プロトコールの検討を十分に行う必要があることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

応募内容に基づいた平成25年度研究計画はほぼ完遂している。

Strategy for Future Research Activity

①CAR 導入 CD4T 細胞調整法の最適化
定法にしたがって、CAR 導入 CD4T 細胞調製を Th1 もしくは Th17 分化誘導条件下に行う。得られた CAR 導入 CD4T 細胞が Th1 もしくは Th17 サイトカイン産生パターンを示すこと、さらに細胞障害性活性を検討する。また、これらのCAR導入Th1/Th17とCAR 導入CD8T 細胞との併用輸注療法の有効性を移植腫瘍系で解析する。同時に、CEA-Tgマウスを用いてリンパ球減少性の前処置プロトコールを最適化する。
②発がん系を用いた CAR 導入 CD4T 細胞と CD8T 細胞の混合移入による抗腫瘍効果増強作用の検討
上記の実験で得られた結果を基に、最適化した調製法にてCAR導入CD4T細胞を調整し、CAR導入CD8T細胞との併用輸注による抗腫瘍効果を、大腸癌を誘発したCEA-Tg マウスを用いた発がん系で検討する。

Research Products

• [Journal Article] Overcoming regulatory T-cell suppression by a lyophilized preparation of Streptococcus pyogenes (2013)
  • Author(s): Hirayama M, Nishikawa H, Nagata Y, Tsuji T, Kato T, Kageyama S, Ueda S, Sugiyama D, Hori S, Sakaguchi S, Ritter G, Old LJ, Gnjatic S, Shiku H
  • Journal Title: Eur J Immunol Volume: 43 Pages: 989-1000
  • DOI: 10.1002/eji.201242800
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of animal models to analyze the kinetics and distribution of human tumor antigen-specific CD8(+) T cells (2013)
  • Author(s): Muraoka D, Nishikawa H, Noguchi T, Wang L, Harada N, Sato E, Luescher I, Nakayama E, Kato T, Shiku H
  • Journal Title: Vaccine Volume: 31 Pages: 2110-2118
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2013.02.056
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endocrine disruptors found in food contaminants enhance allergic sensitization through an oxidative stress that promotes the development of allergic airway inflammation (2013)
  • Author(s): Kato T, Tada-Oikawa S, Wang L, Murata M, Kuribayashi K
  • Journal Title: Toxicol Appl Pharmacol Volume: 273 Pages: 10-18
  • DOI: 10.1016/j.taap.2013.08.029
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 機能制御性キメラ抗原レセプター（CAR）導入T細胞輸注療法の開発 (2013)
  • Author(s): 天池千咲、池田裕明、王立楠、加藤琢磨、岡本幸子、天石泰典、峰野純一、竹迫一任、珠玖洋
  • Organizer: 日本癌学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20131003-20131005
• [Presentation] 日本癌学会 (2013)
  • Author(s): 王立楠、加藤琢磨、瀬尾尚宏、岡本幸子、天石泰典、峰野純一、竹迫一任、珠玖洋
  • Organizer: 王立楠、加藤琢磨、瀬尾尚宏、岡本幸子、天石泰典、峰野純一、竹迫一任、珠玖洋
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20131003-20131005
• [Presentation] 癌胎児性抗原（CEA）を標的としたキメラ抗原受容体導入T細胞輸注療法の有効性と安全性の検討 (2013)
  • Author(s): 王立楠、加藤琢磨、瀬尾尚宏、岡本幸子、天石泰典、峰野純一、竹迫一任、珠玖洋
  • Organizer: 日本がん免疫学会
  • Place of Presentation: ＡＮＡクラウンプラザホテル宇部
  • Year and Date: 20130703-20130705