2014 Fiscal Year Annual Research Report
脳腫瘍微小環境の修飾による根治的ウイルス療法の開発研究
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26253073
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤堂 具紀 東京大学, 医科学研究所, 教授 (80272566)
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2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 脳腫瘍 / ウイルス療法 / がん幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単純ヘルペスウイルスⅠ型（HSV-1）のゲノムを遺伝子工学的に改変して、腫瘍細胞で選択的に複製するがん治療用遺伝子組換えHSV-1を作製できる。研究代表者らは治療域の広い第三世代がん治療用HSV-1を開発し、我が国初のウイルス療法の臨床展開を行っている。本研究は、悪性脳腫瘍の根治的な治療開発を目指して、脳腫瘍微小環境の修飾を介した革新的ウイルス療法の開発研究を行うことを目的とする。臨床研究データやヒト膠芽腫由来がん幹細胞の特性解析、更にはがん細胞におけるウイルス複製等の最新知見に基づいた研究を行った。特に平成26年度は、目的の外来遺伝子を確実に挿入し、且つ複数のHSV-1を並行して短期間で作製することが可能な、G47Δを基本骨格とするBACシステム（T-BAC）を活用して、脳腫瘍幹細胞標的型HSV-1として、脳腫瘍幹細胞の幹細胞性維持やsphere形成能を阻害する抗TGF-β蛋白またはBMP4を発現する新規HSV-1を作製した。また、抗VEGF機能を有するHSV-1を複数作製して、主にマウス皮下腫瘍モデルを用いて有効性評価を行った。さらにマイクロRNA（miRNA）のうち数種は、マウス細胞株においてHSV-1複製を阻害するとされることから、miRNA阻害によるウイルス療法の治療効果修飾を調査した。世界でウイルス療法開発が激化する中、膠芽腫の根治をも可能にする、日本独自の、革新的かつ実用的な脳腫瘍治療の開発研究を推進する。
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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
本研究は、悪性脳腫瘍の根治的な治療開発を目指して、脳腫瘍微小環境の修飾を介した革新的ウイルス療法の開発研究を行うことを目的とする。平成26年度は以下の成果を達成した。
1. 脳腫瘍幹細胞標的型HSV-1の作製： 目的の外来遺伝子を確実に挿入し、且つ複数のHSV-1を並行して短期間で作製することが可能な、G47Δを基本骨格とするBACシステム（T-BAC）を活用して、脳腫瘍幹細胞の幹細胞性維持やsphere形成能を阻害する抗TGF-β蛋白またはBMP4を発現する新規HSV-1を作製した。また、がん幹細胞が豊富な悪性脳腫瘍や、良性脳腫瘍でも高いウイルス複製が得られるHSV-1を作製するため、G47Δで欠失したICP6を腫瘍特異的プロモータで制御したICP6遺伝子で置換した新規HSV-1を作製した。
2. 抗VEGF分子発現型HSV-1の作製： 抗VEGF機能を有するHSV-1を複数作製した。主にマウス皮下腫瘍モデルを用いて有効性評価を行った。
3. miRNA阻害によるウイルス療法の治療効果修飾： マイクロRNA（miRNA）であるmiR-XXとmiR-YYは、マウス細胞株においてHSV-1複製を阻害するとされる。そこで、miR-XXとmiR-YYを特異的に阻害するレンチウイルスベクター（TuD-miRXX、-miRYY）を用いて、グリオーマ細胞株のmiR-XXもしくはmiR-YYを抑えた安定株を作製し、G47Δのウイルス複製能と殺細胞作用へのmiRNAの影響を調査した。
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| Strategy for Future Research Activity |
腫瘍特異的なウイルス複製能に優れ且つ安全性が高い第三世代単純ヘルペスウイルスⅠ型（HSV-1）G47Δの膠芽腫患者への実用化を見据えて、悪性脳腫瘍の根治的な治療開発を目指し、脳腫瘍微小環境の修飾を介した革新的ウイルス療法の開発研究を行う。平成27年度以降は以下の計画で推進する。
1. 脳腫瘍幹細胞標的型HSV-1の作製と評価
G47Δを基本骨格とするBACシステム（T-BAC）を活用して作製した、抗TGF-β蛋白発現型またはBMP4発現型などの新規HSV-1を評価する。特に、悪性脳腫瘍由来のがん幹細胞や、がん幹細胞様の特性を有するSAS細胞株を用いたin vitroおよびin vivoにおける有効性の評価を進める。また、がん幹細胞が豊富な悪性脳腫瘍や良性脳腫瘍でも高いウイルス複製が得られるHSV-1を作製するため、G47Δで欠失したICP6を腫瘍特異的プロモータで制御したICP6遺伝子で置換した新規HSV-1について、有効性の評価を進める。
2. 抗VEGF分子発現型HSV-1の作製と評価
免疫反応自体を阻害せずに、それに伴う脳浮腫のみを抑制する機能を有するHSV-1ができれば、脳腫瘍のウイルス療法にきわめて有用である。さまざまな手法で抗VEGF機能を有するHSV-1を複数作製し、マウス脳腫瘍モデル等を用いた有効性の評価を進める。
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[Journal Article] Strong therapeutic potential of γ-secretase inhibitor MRK003 for CD44-high and CD133-low glioblastoma initiating cells2015
Author(s)
Tanaka S, Nakada M, Yamada D, Nakano I, Todo T, Ino Y, Hoshii T, Tadokoro Y, Ohta K, Ali MAE, Hayashi Y, Hamada JI, Hirao A
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Journal Title
J Neurooncol
Volume: 121(2)
Pages: 239-250
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The pleiotrophin-ALK axis is required for tumorigenicity of glioblastoma stem cells2014
Author(s)
Koyama-Nasu R, Haruta R, Nasu-Nishimura Y, Taniue K, Katou Y, Shirahige K, Todo T, Ino Y, Mukasa A, Saito N, Matsui M, Takahashi R, Hoshino-Okubo A, Sugano H, Manabe E, Funato K, Akiyama T
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Journal Title
Oncogene
Volume: 33
Pages: 2236-2244
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] PCDH10 is required for the tumorigenicity of glioblastoma cells2014
Author(s)
Echizen K, Nakada M, Hayashi T, Sabit H, Furuta T, Nakai M, Koyama-Nasu R, Nishimura Y, Taniue K, Morishita Y, Hirano S, Terai K, Todo T, Ino Y, Mukasa A, Takayanagi S, Ohtani R, Saito N, Akiyama T
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 444
Pages: 13-18
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] 5-Hydroxymethylcytosine plays a critical role in glioblastomagenesis by recruiting the methylosome2014
Author(s)
Takai H, Masuda K, Hiraoka K, Echizen K, Koyama-Nasu R, Nasu-Nishimura Y, Ogawa H, Kozuka-Hata H, Oyama M, Todo T, Ino Y, Mukasa A, Saito N, Toyoshima C, Shirahige K, Akiyama T
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 9
Pages: 48-60
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] ウイルス療法2014
Author(s)
藤堂具紀
Organizer
日本脳神経外科学会第73回学術総会
Place of Presentation
グランドプリンスホテル新高輪（東京都港区）
Year and Date
2014-10-09 – 2014-10-11
Invited
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