免疫抑制機構と腫瘍特異性の両方を制御する遺伝子改変技術を利用した癌免疫療法の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25830118
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 佐古田 幸美 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30629754)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: キメラ抗原受容体

Outline of Annual Research Achievements

キメラ抗原受容体(chimeric antigen receptor:CAR)はがん細胞を認識する一本鎖抗体とTリンパ球の活性化を誘導する細胞内シグナル伝達領域を融合させたキメラ蛋白である。CARを発現させたTリンパ球を投与するCAR-T細胞療法は特に血液悪性腫瘍に対し優れた奏効率を示し、がんに対する免疫療法の新たな担い手として期待されている。
一方、癌免疫療法の問題の一つにPD-1分子をはじめとする免疫抑制シグナルがある。PD-1は抗腫瘍免疫反応の抑制機序として重要であり、PD-1の機能阻害により腫瘍反応性T細胞の活性化の促進と強力な抗腫瘍効果の誘導が報告されている。そこで本研究では、CAR-T細胞のPD-1シグナル阻害によるCAR-T細胞の傷害活性機能の増強について検討した。
PD-1分子はチロシン脱リン酸化酵素であるSHP-1またはSHP-2を誘導してT細胞の活性化を抑制すると報告されている。そこでSHP-1またはSHP-2の活性を失ったドミナントネガティブ変異体（SHP-1 DNまたはSHP-2 DN）コンストラクトを作製しT細胞に遺伝子導入させることでPD-1抑制シグナルを阻害しうるCAR-T細胞を作製したところ、SHP-1 DNまたはSHP-2 DN 発現CAR-T細胞はin vitroにて抗腫瘍活性が増強することが確認された。次にin vivo効果を検討するためまずSHP-2 DN発現CAR-T細胞を担癌マウスに投与したものの優位な抗腫瘍効果は認めず、その原因としてSHP-1 DN発現CAR-T細胞はアポトーシスを誘導しやすいことが判明した。様々なCARコンストラクトの構造調整をしたものの有意な改善を認めなかったことから現在はSHP-1 DN発現CAR-T細胞のin vivo抗腫瘍効果を検討しているところである。

Current Status of Research Progress

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

Reason

SHP-1およびSHP-2 DN発現CAR-T細胞はどちらもin vitroにて抗腫瘍効果の増強を認めた。SHP-2 DN発現CAR-T細胞はin vivo抗腫瘍効果の増強を認めなかったため今後はSHP-1 DN発現CAR-T細胞のin vivo効果を検討する。

Strategy for Future Research Activity

我々は、CARの発現により腫瘍特異性を誘導したT細胞において、PD-1チェックポイント分子による免疫抑制シグナルを阻害するSHP-1 及びSHP-2 DNをさらに導入することにより、高い腫瘍傷害活性が得られることを示した。今後はin vivoの腫瘍増殖試験にて、SHP-1 DN発現CAR-T細胞の腫瘍拒絶効果について検討、解析する予定である。