網羅的遺伝子ノックアウト技術を用いた癌－免疫逃避相を克服する標的遺伝子の探索

• 研究課題/領域番号: 20K07695
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分50020:腫瘍診断および治療学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 森本 創世子 大阪大学, 大学院医学系研究科, 寄附講座助教 (10649023)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: CRISPR-guide RNA library / Cas9 / CD8T cell / CD27 / memory / CRISPR-gRNA library / メモリー / 免疫逃避

研究開始時の研究の概要

CRISPR-guide RNA libraryによる網羅的遺伝子ノックアウトと次世代シーケンサーを活用し、「癌の免疫逃避に耐性で品質が低下しない特性をT細胞に付与できる標的遺伝子」および「癌の免疫原性を高める標的遺伝子」を網羅的に探索・同定する。さらに、得られた成果を腫瘍局所で認められる「癌－免疫逃避相」を克服する革新的な癌免疫療法の開発に発展させることを目的として本研究課題を遂行する。

研究成果の概要

CD27発現低下条件における培養で、CD27高発現を維持するCD8T細胞においてノックアウトされている遺伝子X（仮名）をCRISPR-guide RNA library/Cas9 systemを用いた網羅的スクリーニングにより同定した。遺伝子X発現抑制は、CD8T細胞のCD27発現維持に加え、増殖能亢進に寄与するだけでなく、抗原特異的サイトカイン産生および細胞傷害活性維持にも寄与することが分かった。増殖能亢進のメカニズムを明らかにするために、コントロールCD8T細胞と遺伝子X発現抑制CD8T細胞におけるATAC-seqとRNA-seqを行なった。現在、これら結果について詳細な解析を行っている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

免疫チェックポイント阻害療法やCAR-T細胞療法は、強力な抗腫瘍効果が期待できる癌免疫療法である。しかしながら、腫瘍攻撃の中核を担う細胞傷害性T細胞の「品質」の低下が原因で、治療を受けた患者のすべてに強い抗腫瘍効果が発揮されるわけではない。強い細胞傷害活性と高い増殖能は、T細胞に本来備わっている性質としては同時に成立しない。そこで、本研究成果で得られた「細胞傷害活性の維持と驚異的な増殖能を発揮する癌抗原特異的T細胞」は、現在の癌免疫療法が直面する最大の課題を解決することが大いに期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Cellular and Humoral Immune Responses Induced by an HLA Class I-restricted Peptide Cancer Vaccine Targeting WT1 Are Associated With Favorable Clinical Outcomes in Advanced Ovarian Cancer. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nishida S, Morimoto S, Oji Y, Morita S, Shirakata T, Enomoto T, Tsuboi A, Ueda Y, Yoshino K, Shouq A, Kanegae M, Ohno S, Fujiki F, Nakajima H, Nakae Y, Nakata J, Hosen N, Kumanogoh A, Oka Y, Kimura T, Sugiyama H.
  • 雑誌名: J Immunother. 巻: 45 号: 1 ページ: 55-66
  • DOI: 10.1097/cji.0000000000000405
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of two distinct populations of WT1-specific cytotoxic T lymphocytes in co-vaccination of WT1 killer and helper peptides. (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujiki F, Tsuboi A, Morimoto S, Hashimoto N, Inatome M, Nakajima H, Nakata J, Nishida S, Hasegawa K, Hosen N, Oka Y, Oji Y, Sogo S, Sugiyama H.
  • 雑誌名: Cancer Immunol Immunother. 巻: 70 号: 1 ページ: 253-263
  • DOI: 10.1007/s00262-020-02675-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reader-free ELISPOT assay for immuno-monitoring in peptide-based cancer vaccine immunotherapy (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Sae、Imanishi Rin、Adachi Mayuko、Ikejima Sayaka、Nakata Jun、Morimoto Soyoko、Fujiki Fumihiro、Nishida Sumiyuki、Tsuboi Akihiro、Hosen Naoki、Nakajima Hiroko、Hasegawa Kana、Oka Yoshihiro、Sugiyama Haruo、Oji Yusuke
  • 雑誌名: Biomedical Reports 巻: 12 ページ: 244-250
  • DOI: 10.3892/br.2020.1289
  • 査読あり / オープンアクセス