膵癌微小環境のクロストークによる免疫抑制を標的とする次世代ウイルス製剤の開発研究

• Project/Area Number: 19H03731
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 藤原 俊義 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (00304303)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒田 新士 岡山大学, 大学病院, 助教 (60633758) ; 吉田 龍一 岡山大学, 大学病院, 助教 (80534768) ; 田澤 大 岡山大学, 大学病院, 准教授 (90415513)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2020: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2019: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
• Keywords: 癌 / 遺伝子 / 細胞・組織 / 医療・福祉 / トランスレーショナル・リサーチ / トランスレーショナルリサーチ

Outline of Research at the Start

本研究では、テロメラーゼ依存性アデノウイルスOBP-301（Telomelysin）に多機能がん抑制遺伝子であるp53を搭載した次世代型武装化ウイルス製剤 OBP-702（Pfifteloxin）の膵癌間質細胞による免疫抑制機構への効果を検証し、臨床試験用ロットの大量製造が進む本製剤の難治性膵癌を対象とした実用化を目指す。特に、がん関連線維芽細胞（cancer-associated fibroblast; CAF）の免疫抑制分子であるTGF-β発現調節や免疫活性化に繋がるPTENがん抑制遺伝子の膵癌細胞での発現調節に着目してin vitroおよびin vivoでの解析を進める。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、OBP-301に多機能がん抑制遺伝子であるp53を搭載した次世代型武装化ウイルス製剤 OBP-702の膵癌間質細胞による免疫抑制機構への効果を検証し、免疫担当細胞浸潤の乏しいcold Tumorである膵癌に対する複合免疫療法の前臨床研究を実施する。間質細胞を標的とすることで他の種々の細胞とのクロストークに関わる様々な分子を制御することができ、がん細胞のみを狙った既存のコンセプトとは異なる革新的な治療法の開発につながる可能性がある。

正常ヒト線維芽細胞株（WI-38）とマウス胎児線維芽細胞 (MEF)、膵星細胞株（hPSC-1）およびマウス膵から樹立した膵星細胞（PSC）を使用し、TGF-bあるいはヒト膵癌細胞上清でがん関連線維芽細胞（cancer-associated fibroblast; CAF）誘導可能であった。CAF化した間質細胞のa-SMAやFAP発現を確認し、FBS2%培地で増殖を抑えた環境でCAFへのOBP-301とOBP-702の抗腫瘍効果を比較検討した。OBP-702は、がん細胞上清で刺激しCAF化したhPSC-1細胞に強いp53発現とser15リン酸化を誘導し、有意に強力に殺傷することを明らかにした。その作用機序の解析として、細胞内ウイルス受容体であるRIG-Iの発現変化を検討したが有意な変化はみられなかった。しかし、hTERT発現は増強しており、OBP-702の増殖は促進されている可能性が示唆された。マウス膵星細胞PSCでも、上清かTGF-bでCAF化すると、hTERTとp53発現増強が認められた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

膵星細胞をCAF化することでOBP-702による殺細胞効果が増強し、免疫抑制的な膵癌微小環境を変容させることが可能であるという本研究の仮説の正当性が増す検証できたため、上記の区分を選択した。

Strategy for Future Research Activity

今後は、CAF化した膵星細胞とクロストークする膵癌細胞の免疫学的活性やがん関連遺伝子発現におけるOBP-702の効果を検証するとともに、マウス同所性膵癌モデルにおけるOBP-702の間質細胞への影響を免疫組織学的解析などを用いて推進する。さらに、膵癌に対する医師主導臨床研究あるいは治験のためのプロトコール作成準備を進める。

Research Products

• [Journal Article] Immune Modulation by Telomerase-Specific Oncolytic Adenovirus Synergistically Enhances Antitumor Efficacy with Anti-PD1 Antibody. (2020)
  • Author(s): Kanaya N., Kuroda S., Kakiuchi Y., Kumon K., Tsumura T., Hashimoto M., Morihiro T., Kubota T., Aoyama K., Kikuchi S., Nishizaki M., Kagawa S., Tazawa H., Mizuguchi H., Urata Y., Fujiwara T.
  • Journal Title: Molecular Therapy Volume: 28 Pages: 794-804
  • DOI: 10.1016/j.ymthe.2020.01.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oncolytic Virus-Mediated Targeting of the ERK Signaling Pathway Inhibits Invasive Propensity in Human Pancreatic Cancer. (2020)
  • Author(s): Koujima T., Tazawa H., Ieda T., Araki H., Fushimi T., Shoji R., Kuroda S., Kikuchi S., Yoshida R., Umeda Y., Teraishi F., Urata Y., Mizuguchi H., Fujiwara T.
  • Journal Title: Molecular Therapy-Oncolytics Volume: 17 Pages: 107-117
  • DOI: 10.1016/j.omto.2020.03.016
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Activation of AZIN1 RNA editing is a novel mechanism that promotes invasive potential of cancer-associated fibroblasts in colorectal cancer. (2019)
  • Author(s): Takeda S, Shigeyasu K, Okugawa Y, Yoshida K, Mori Y, Yano S, Noma K, Umeda Y, Kondo Y, Kishimoto H, Teraishi F, Nagasaka T, Tazawa H, Kagawa S, Fujiwara T, Goel A.
  • Journal Title: Cancer Letters Volume: 444 Pages: 127-135
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2018.12.009
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] PD-L1 expression combined with microsatellite instability/CD8+ tumor infiltrating lymphocytes as a useful prognostic biomarker in gastric cancer. (2019)
  • Author(s): Morihiro T, Kuroda S, Kanaya N, Kakiuchi Y, Kubota T, Aoyama K, Tanaka T, Kikuchi S, Nagasaka T, Nishizaki M, Kagawa S, Tazawa H, Fujiwara T.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Pages: 4633-4633
  • DOI: 10.1038/s41598-019-41177-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Visualization of epithelial-mesenchymal transition in an inflammatory microenvironment-colorectal cancer network (2019)
  • Author(s): Ieda Takeshi、Tazawa Hiroshi、Okabayashi Hiroki、Yano Shuya、Shigeyasu Kunitoshi、Kuroda Shinji、Ohara Toshiaki、Noma Kazuhiro、Kishimoto Hiroyuki、Nishizaki Masahiko、Kagawa Shunsuke、Shirakawa Yasuhiro、Saitou Takashi、Imamura Takeshi、Fujiwara Toshiyoshi
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Pages: 16378-16378
  • DOI: 10.1038/s41598-019-52816-z
  • Peer Reviewed / Open Access