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免疫チェックポイント阻害乳酸菌による肺癌発癌予防・進展予防効果の検証

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0208
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分50:腫瘍学およびその関連分野
研究機関信州大学

研究代表者

佐藤 隆  信州大学, 先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所, 特任教授 (70510436)

研究分担者 下里 剛士  信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (00467200)
荻田 佑  信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (50738010)
重盛 駿  信州大学, 先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所, 助教(特定雇用) (90803487)
生井 楓  東北大学, 農学研究科, 特任助教 (60893857)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード遺伝子組換え乳酸菌 / 肺がん / 免疫チェックポイント阻害 / 経気道治療 / 生物資源医薬 / 経気道的標的治療 / 肺癌
研究開始時の研究の概要

本研究は、気道粘膜免疫を標的とする「微生物由来合成核酸の経気道治療の研究」と、「有用微生物である乳酸菌由来高分子・抗体医薬の経気道治療の研究」成果を基盤とし、免疫チェックポイント阻害作用を有する乳酸菌による肺癌発癌・進展予防効果を検証する内容である。本研究は、早期の臨床試験への導出を目的として、癌研究と治療開発で世界最先端の米国テキサス大学MDアンダーソンがんセンターとの国際共同研究として計画した。申請者が所属する信州大学の乳酸菌研究のエキスパートと若手研究者の参画に加えて、国際的に高い信頼と臨床導出の実績がある癌専門研究機関の参画により、早期に次世代治療として確立を目指す内容である。

研究成果の概要

本研究は「生理活性標的物質を分泌する乳酸菌」の「経気道投与」による呼吸器疾患治療の可能性を提唱する研究成果を基盤とし、「免疫チェックポイント阻害乳酸菌」による肺癌発癌・進展予防効果を検証した。各種の免疫チェックポイント阻害乳酸菌を樹立し、原発性肺癌モデルと転移性肺腫瘍モデルという発癌・進展様式の異なるモデルおいて、免疫チェックポイント阻害乳酸菌の経気道投与による有意な生存率の改善を達成した。遺伝子変異陽性肺癌に対しては、免疫チェックポイント阻害乳酸菌とともに分子標的医薬の併用を念頭に、難溶性分子標的医薬の経気道投与用製剤設計開発を行い、次世代の肺癌治療ストラテジーの基盤構築を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は、肺癌に対する治療戦略として乳酸菌という生物資源を用いた創薬基盤ならびに新規投与経路の開拓にある。高い費用対効果と治療忍容性が期待される点でも社会的意義は大きい。将来的には、遺伝子変異陽性肺癌に対する分子標的医薬と乳酸菌由来低分子抗体医薬の合剤による経気道治療の概念も提唱しうる研究成果となった。コロナ禍のなかで、研究成果を米国並びに欧州の国際学会での発表につなげ、さらに国際ワークショップを開催して海外日本人研究者との連携構築につながる機会を得たことは大きな意義をもつ。今後の国際共同研究の推進と、本分野をリードする研究成果の創出につながる支援が得られたと考える。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] テキサス大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] MD Anderson Cancer Center(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] テキサス大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] テキサス大学MDアンダーソンがんセンター(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] テキサス大学MDアンダーソンがんセンター(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 組換え乳酸菌による肺がん免疫治療2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤 隆
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 7 ページ: 554-558

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 組換え乳酸菌による医薬・ワクチン開発2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤 隆
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 39 ページ: 531-535

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a Single-Chain Fragment Variable that Binds to the SARS-CoV-2 Spike Protein Produced by Genetically Modified Lactic Acid Bacteria2024

    • 著者名/発表者名
      Oshima Suzuka、Namai Fu、Sato Takashi、Shimosato Takeshi
    • 雑誌名

      Molecular Biotechnology

      巻: 66 号: 1 ページ: 151-160

    • DOI

      10.1007/s12033-023-00741-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 組換え乳酸菌による肺癌免疫治療2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 隆
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 38 ページ: 638-642

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Oral administration of <scp><i>Brevibacterium linens</i></scp> from washed cheese increases the proportions of short‐chain fatty acid‐producing bacteria and lactobacilli in the gut microbiota of mice2023

    • 著者名/発表者名
      Murakami Aito、Toyomoto Koharu、Namai Fu、Sato Takashi、Fujii Tadashi、Tochio Takumi、Shimosato Takeshi
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 94 号: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13905

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of fluorescence-labeled antibody for immune checkpoint inhibitor using engineered probiotics2023

    • 著者名/発表者名
      Namai Fu、Sumiya Shunsuke、Nomura Natsumi、Sato Takashi、Shimosato Takeshi
    • 雑誌名

      AMB Express

      巻: 13 号: 1 ページ: 4-4

    • DOI

      10.1186/s13568-023-01509-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Free feeding of CpG-oligodeoxynucleotide particles prophylactically attenuates allergic airway inflammation and hyperresponsiveness in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Okajima, T., Shigemori, S., Namai, F., Ogita, T., Sato, T. & Shimosato, T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 12 ページ: 738041-738041

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.738041

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oral administration of Flavonifractor plautii, a bacteria increased with green tea consumption, promotes recovery from acute colitis in mice via suppression of IL-172021

    • 著者名/発表者名
      Ayane Mikami, Tasuku Ogita, Fu Namai, Suguru Shigemori, Takashi Sato, Takeshi Shimosato
    • 雑誌名

      Frontiers in Nutrition

      巻: 7 ページ: 610946-610946

    • DOI

      10.3389/fnut.2020.610946

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of Genetically Modified Lactococcus lactis Producing Anti-human-CTLA-4 Single-Chain Fragment Variable2020

    • 著者名/発表者名
      Namai Fu、Murakami Aito、Ueda Asami、Tsukagoshi Masami、Shigemori Suguru、Ogita Tasuku、Sato Takashi、Shimosato Takeshi
    • 雑誌名

      Molecular Biotechnology

      巻: 62 号: 11-12 ページ: 572-579

    • DOI

      10.1007/s12033-020-00274-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nasally Administered Lactococcus lactis Secreting Heme Oxygenase-1 Attenuates Murine Emphysema2020

    • 著者名/発表者名
      Yumoto Kentaro、Sato Takashi、Nakashima Kentaro、Namai Fu、Shigemori Suguru、Shimosato Takeshi、Kaneko Takeshi
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 9 号: 11 ページ: 1049-1049

    • DOI

      10.3390/antiox9111049

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of genetically modified Lactococcus lactis that produces bioactive anti-interleukin-4 single-chain fragment variable2020

    • 著者名/発表者名
      Namai Fu、Shigemori Suguru、Ogita Tasuku、Sato Takashi、Shimosato Takeshi
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: 47 号: 9 ページ: 7039-7047

    • DOI

      10.1007/s11033-020-05765-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microbial therapeutics for acute colitis based on genetically modified Lactococcus lactis hypersecreting IL-1Ra in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Namai Fu、Shigemori Suguru、Ogita Tasuku、Sato Takashi、Shimosato Takeshi
    • 雑誌名

      Experimental & Molecular Medicine

      巻: 52 号: 9 ページ: 1627-1636

    • DOI

      10.1038/s12276-020-00507-5

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ribosome-Engineered Lacticaseibacillus rhamnosus Strain GG Exhibits Cell Surface Glyceraldehyde-3-Phosphate Dehydrogenase Accumulation and Enhanced Adhesion to Human Colonic Mucin2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida Minori、Namai Fu、Shigemori Suguru、Kajikawa Shoko、Tsukagoshi Masami、Sato Takashi、Ogita Tasuku、Shimosato Takeshi
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 86 号: 20

    • DOI

      10.1128/aem.01448-20

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oral administration of Flavonifractor plautii attenuates inflammatory responses in obese adipose tissue2020

    • 著者名/発表者名
      Ayane Mikami, Tasuku Ogita, Fu Namai, Suguru Shigemori, Takashi Sato, Takeshi Shimosato
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: 47 号: 9 ページ: 6717-6725

    • DOI

      10.1007/s11033-020-05727-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The clinical significance of CXCL16 in the treatment of advanced non‐small cell lung cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata Yuji、Kobayashi Nobuaki、Sato Takashi、Nakashima Kentaro、Kaneko Takeshi
    • 雑誌名

      Thoracic Cancer

      巻: 11 号: 5 ページ: 1258-1264

    • DOI

      10.1111/1759-7714.13387

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oral Administration of Flavonifractor plautii Strongly Suppresses Th2 Immune Responses in Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Ogita Tasuku、Yamamoto Yoshinari、Mikami Ayane、Shigemori Suguru、Sato Takashi、Shimosato Takeshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 11 ページ: 379-379

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.00379

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Microbial therapeutics for lung cancer based on immune-checkpoint inhibitory scFv-producing engineered lactic acid bacteria2023

    • 著者名/発表者名
      Fu Namai, Haruki Kitazawa, Takashi Sato, Takeshi Shimosato
    • 学会等名
      FEMS (Federation of European Microbiological Societies) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intranasal Administration of Genetically Modified Lactococcus Lactis Producing PD-L1 scFv Improves Survival in Lung Cancer Model Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Nomura, Fu Namai, Takashi Sato, Takeshi Shimosato
    • 学会等名
      ATS (American Thoracic Society) 2023 International Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Local Intratracheal Therapy Using Particleized Nintedanib in a Murine Model of Pulmonary Fibrosis2023

    • 著者名/発表者名
      Kaho Suzuki, Fu Namai, Natsumi Nomura, Yuichi Sato, Akihiro Kotsugai, Takeshi Shimosato, Takashi Sato
    • 学会等名
      ATS (American Thoracic Society) 2023 International Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intranasal Administration of Genetically Modified Lactococcus Lactis Producing PD-L1scFv Improves Survival in Lung Cancer Model Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Nomura N, Namai F, Sato T, Shimosato T
    • 学会等名
      American Thoracic Society 2023 International Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intranasal-administrable microbial therapeutics for lung cancer based on immune- checkpoint inhibitory scFv-producing genetically modified lactic acid bacteria2023

    • 著者名/発表者名
      Namai F, Sato T, Shimosato T
    • 学会等名
      Federation of European Microbiological Societies 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intratracheal therapy using oligodeoxynucleotides and/or genetically modified lactic acid bacteria-derived biological molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sato
    • 学会等名
      Korean Society of Toxicology Spring International Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1.抗CTLA-4低分子抗体を産生するLactococcus lactis組換え体の構築2019

    • 著者名/発表者名
      村上愛斗, 生井楓, 上田麻未,重盛駿, 荻田佑, 佐藤隆, 下里剛士
    • 学会等名
      2019酪農科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2.PD-1/PD-L1チェックポイントの阻害に働く乳酸菌組み換え体の構築と肺がんモデルマウスを用いた検証2019

    • 著者名/発表者名
      上田麻未,生井楓,村上愛斗,重盛駿,荻田佑,佐藤隆,下里剛士
    • 学会等名
      2019酪農科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Innovative therapy for lung cancer ~Intratracheal delivery of nanomicroparticles-incorporated immune checkpoint-blocking single-chain variable fragment~2019

    • 著者名/発表者名
      Sato T
    • 学会等名
      NIH/NCI Symposium on Innate Immunity & Modulation of the Host Immune Response in Honor of the Career of Dr. Dennis Klinman
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] A Compendium of Chronic Obstructive Pulmonary Disease-Intratracheally Therapeutic Option for COPD: A Potential Usage of the Therapeutic Microbe for Delivering Specific Protein to the Lungs2023

    • 著者名/発表者名
      Sato T and Shimosato T
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      9781803567686
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] New Treatment Modality for Lung Diseases

    • URL

      https://www.ingentaconnect.com/content/sil/impact/2019/00002019/00000003/art00022

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 医薬組成物2020

    • 発明者名
      佐藤隆、下里剛士、森谷樹、森永匡彦、佐藤祐一、小番昭宏
    • 権利者名
      佐藤隆、下里剛士、森谷樹、森永匡彦、佐藤祐一、小番昭宏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 外国
  • [学会・シンポジウム開催] International workshop 2023 Inhaled Probiotic Therapy Next Era Therapeutic Modality for Lung Cancer2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-10-10   更新日: 2025-01-30  

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