口腔がんにおける免疫環境構築機構の解明

• Project/Area Number: 22K09926
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 毛利 安宏 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 講師 (80464353)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 工藤 保誠 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50314753)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 口腔がん / 免疫 / T細胞 / 4NQO / 免疫環境 / 免疫チェックポイント阻害療法 / サイトカイン

Outline of Research at the Start

我々は口腔がんの公共トランスクリプトームデータの解析によって一部の口腔がん症例が非常に高い免疫細胞浸潤を示すことを見出している。意外にも、これらの症例の予後は他の症例とほとんど差がない。その理由として、免疫細胞高浸潤症例の組織にはTregといった抑制性免疫細胞の浸潤も高いこと、PD-L1の発現が高いことが考えられた。そこで、本研究ではこれらの症例のがん組織で高発現しているサイトカインと免疫細胞浸潤の関係、PD-L1発現制御機構を移植実験系を用いて明らかにする。本研究によって新たな口腔がん免疫療法が提案できると期待している。

Outline of Annual Research Achievements

我々のin silico解析から、口腔がん患者の予後が、がん組織へのT細胞浸潤と強く相関することが示唆された。そこで、口腔がん組織へのT細胞浸潤機構を解析するため、4NQOによってFat1変異マウスとCdkn2a変異マウスに口腔がんを誘導した。ヒト口腔がん患者の多くはTP53、CDKN2A、FAT1遺伝子のいずれかに変異を有していることが多く、我々の変異マウスはヒトFAT1変異とヒトCDKN2A変異を模倣したノックインマウスである。また、4NQOモデルはTrp53（ヒトではTP53）に変異が誘導されることが報告されているため、我々の発がんモデルはヒト口腔がんを正確に模倣したモデル系である。それぞれの変異マウスと対照マウスに4NQOを飲水投与し、舌や口蓋に発生したがん組織をホルマリン固定し、組織標本を作製した。HE染色によって評価したリンパ球浸潤度は変異マウスと対照マウスで大きくは異ならなかった。現在、より詳細なT細胞サブセットの浸潤度を検討している。近年、FAT1変異と特定のTregサブセットの浸潤が相関することが報告されているがその機序は不明であるため、FAT1変異口腔がん組織におけるケモカイン発現を検討する必要がある。また、新たに公共の1細胞RNAシークエンスデータの統合解析を行なった結果、口腔がん細胞が3つのサブセットに分かれることが明らかとなった。各サブセットに発現しているケモカインは大きく異なっており、各サブセットにおける免疫細胞とがん細胞に発現する推定のレセプター/リガンドペアの同定を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ヒト口腔がんにおけるT細胞浸潤を模倣した実験系を作出するために、ヒト口腔がんで高頻度でみられる遺伝子変異のノックインマウスに4NQOによる口腔がん誘導を行なった。この口腔がん誘導モデルは、4NQO投与が16週間、その後通常水の投与が最低でも12週間必要である。このように口腔がんの誘導に長時間を要するため、ケモカイン発現の検討やT細胞サブセットの浸潤度の検討が遅れている。また、in silico解析の結果、ヒト口腔がんが遺伝子発現パターンの異なる複数のサブセットに分かれることが明らかとなったため、それぞれのサブセットに合わせた免疫細胞遊走因子を同定する必要があり、このことも進捗が遅れている一因となっている。

Strategy for Future Research Activity

4NQOによって変異マウスに誘導した口腔がんの組織に浸潤したT細胞サブセットを免疫染色によって定量する。特にTNFRSF9陽性Tregの量とFAT1変異が相関することが報告されているため、Tregサブセットについて詳細な検討を行う。また、複数のヒト口腔がん1細胞RNAシークセンスデータの統合解析を行なっており、NicheNet Rパッケージを用いてがん細胞とT細胞間の相互作用（レセプター/リガンドペア）の同定を試みる。これによって同定されたケモカインの発現を上記の変異マウス口腔がん組織を用いて検討する。