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高度オルガノイド技術を利用した革新的がん遺伝子治療モデリングと腫瘍溶解性機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H03828
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関日本医科大学

研究代表者

宮川 世志幸  日本医科大学, 医学部, 講師 (90415604)

研究分担者 小池 博之  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (20821771)
酒井 真志人  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (40643490)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードオルガノイド / がん遺伝子細胞治療 / 腫瘍溶解性ウイルス / ヘルペスウイルス / 間葉系幹細胞 / がん免疫微小環境 / 遺伝子細胞治療
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、申請者が研究開発を進める革新的がん遺伝子治療法である腫瘍溶解性ウイルスの腫瘍選択性機構と間葉系幹細胞との併用療法の作用機序を、高度オルガノイド技術によるin vitro がん免疫微小環境再構成系を用いた遺伝子発現解析・動態解析・細胞間及びウイルス-細胞間相互作用解析により明らかにすることである。以上により、がん遺伝子細胞治療の治療抵抗性のメカニズムを理解することで、これまで顕在化されてこなかったがん遺伝子治療の改善点が分子レベルで抽出し、本邦のがん遺伝子治療発展に貢献する。

研究成果の概要

本研究では、腫瘍溶解性ウイルス(OV)の腫瘍選択性機構と間葉系幹細胞(MSC)との併用療法における分子機構解明を目的として、がん免疫微小環境を高度オルガノイド技術によりin vitroで再構築し、遺伝子発現・動態・ウイルス-細胞間相互作用を詳細に究明する。本研究目的達成のために、MSCとがん細胞3次元共培養モデルを開発した。同モデルを用いて、特定の組織由来MSCは有意に腫瘍に対する遊走性が高いこと、ヒト各組織由来OV搭載hMSCsには動態・腫瘍殺傷性に大きな差があることを明らかとした。本研究成果は、OV-hMSCsの臨床応用を進める上で、治療効果の増強やプロセス開発に貢献することが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、腫瘍溶解性ウイルスの腫瘍選択性及び間葉系幹細胞併用療法の分子メカニズムが明らかとなれば、治療効果を改善するための最適なウイルスゲノム遺伝子改変、間葉系幹細胞ソース及び免疫チェックポイント阻害剤の選択が可能となり、より現実的ながんウイルス治療戦略が構築できる。また非臨床試験と実際の臨床での結果の解離は、現段階において遺伝子治療製剤の治療効果を適切に評価できる非臨床試験系は存在しないことを意味している。申請者らが今回提案するin vitro TIME再構成系はこのギャップを埋めるものであり、新たな有効性評価の指標となり得る。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] University of Pittsburgh(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] iPSC-derived mesenchymal stem cells attenuate cerebral ischemia-reperfusion injury by inhibiting inflammatory signaling and oxidative stress2023

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Masafumi、Sakamoto Yuki、Miyagawa Yoshitaka、Nito Chikako、Takahashi Shiro、Nitahara-Kasahara Yuko、Suda Satoshi、Yamazaki Yoshiyuki、Sakai Mashito、Kimura Kazumi、Okada Takashi
    • 雑誌名

      Molecular Therapy - Methods and Clinical Development

      巻: 30 ページ: 333-349

    • DOI

      10.1016/j.omtm.2023.07.005

    • 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] Evaluation of parameters for efficient purification and long-term storage of herpes simplex virus-based vectors2022

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Seiji、Miyagawa Yoshitaka、Sukegawa Makoto、Tomono Taro、Yamamoto Motoko、Adachi Kumi、Verlengia Gianluca、Goins William F.、Cohen Justus B.、Glorioso Joseph C.、Okada Takashi
    • 雑誌名

      Molecular Therapy - Methods & Clinical Development

      巻: 26 ページ: 132-143

    • DOI

      10.1016/j.omtm.2022.06.007

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A PCR-amplified transgene fragment flanked by a single copy of a truncated inverted terminal repeat for recombinant adeno-associated virus production prevents unnecessary plasmid DNA packaging2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi Kumi、Tomono Taro、Okada Hironori、Shiozawa Yusuke、Yamamoto Motoko、Miyagawa Yoshitaka、Okada Takashi
    • 雑誌名

      Gene Therapy

      巻: - 号: 7-8 ページ: 449-457

    • DOI

      10.1038/s41434-021-00299-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Relationship between oHSV durability and anti-tumor efficacy.2023

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kuroda, Yoshitaka Miyagawa, Makoto Sukegawa, Yuriko Sato, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Motoyo Maruyama, Mashito Sakai, William F. Goins, Justus B. Cohen, Joseph C. Glorioso, and Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2023).
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Impact of tissue origin on the functionality of human mesenchymal stem cells as carrier cells for oncolytic virus.2023

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sukegawa, Yoshitaka Miyagawa, Seiji Kuroda, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Nobuhiko Taniai, Hiroshi Yoshida, Akihiro Umezawa, Mashito Sakai, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2023).
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of in vivo dynamics of vector-producing mesenchymal stem cells from human amniotic MSCs.2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Yamazaki, Yuko Nitahara-Kasahara, Kai Miyazaki, Yoshitaka Miyagawa, and Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2023).
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Functional Analysis of Human Mesenchymal Stem Cells as Oncolytic Virus Carrier Cells in Three-Dimensional Culture.2023

    • 著者名/発表者名
      4.Makoto Sukegawa, Yoshitaka Miyagawa, Seiji Kuroda, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Nobuhiko Taniai, Hiroshi Yoshida, Akihiro Umezawa, Mashito Sakai, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The Japanese Society of Gene & Cell Therapy 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of protocol for generation of vector-producing mesenchymal stem cells (VP-MSCs) from amniotic MSCs.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Yamazaki, Yuko Nitahara-Kasahara, Kai Miyazaki, Yoshitaka Miyagawa, and Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2022).
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The functional analysis of human mesenchymal stem cells for cancer gene therapy.2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sukegawa, Yoshitaka Miyagawa, Seiji Kuroda, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Nobuhiko Taniai, Hiroshi Yoshida, Akihiro Umezawa, Mashito Sakai, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2022).
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 一過性局所脳虚血モデルにおけるiPSC由来間葉系幹細胞(iMSC)の脳保護効果.2022

    • 著者名/発表者名
      荒川将史、仁藤智香子、宮川世志幸、坂本悠記、高橋史郎、笠原優子、須田智、酒井真志人、岡田尚巳、木村和美.
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of the Japanese Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ラット脳虚血モデルにおける羊膜由来間葉系幹細胞投与の脳保護効果.2022

    • 著者名/発表者名
      高橋史郎 , 仁藤智香子 , 荒川将史, 久保田麻紗美, 須田智, 宮川世志幸, 笠原優子, 澤百合香, 酒井真志人 , 岡田尚巳, 木村和美.
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of the Japanese Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Impacts of purification and storage methods on the yield and functionality of oncolytic herpes simplex virus.2022

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kuroda, Yoshitaka Miyagawa, Makoto Sukegawa, Yuriko Sato, Yuka Oyama, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Mashito Sakai, Goins WF, Cohen JB, Glorioso JC, and Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 28th Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy (JSGCT2022).
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A non-cytotoxic herpes simplex virus vector provides standalone inducible co-expression of four cellular reprogramming factors.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Miyagawa, Gianluca Verlengia, Yukage Kobari, Fang Han, Ryotaro Hashizume, Michele Simonato, Akihiro Umezawa, Justus B. Cohen, and Joseph C. Glorioso.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2021).
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The comparison between human mesenchymal stem cells from different sources for oncolytic viral therapy.2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sukegawa, Yoshitaka Miyagawa, Seiji Kuroda, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Nobuhiko Taniai, Hiroshi Yoshida, Akihiro Umezawa, Mashito Sakai, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2021).
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Functional characterization of vector-producing amniotic mesenchymal stem cells (VP-AMSCs) generated by optimized electroporation protocols.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Yamazaki, Yuko Nitahara-Kasahara, Kai Miyazaki, Yoshitaka Miyagawa, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2021).
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子治療目的の高品質無毒化ヘルペスウイルス(HSV)ベクター精製方法および保管条件の検討.2021

    • 著者名/発表者名
      黒田 誠司, 宮川 世志幸, 助川 誠, 酒井 真志人.
    • 学会等名
      第 89 回 日本医科大学医学会総会.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Biological and functional characterization of human mesenchymal stem cells derived from different sources for cancer gene therapy.2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sukegawa, Yoshitaka Miyagawa, Seiji Kuroda, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Nobuhiko Taniai, Hiroshi Yoshida, Akihiro Umezawa, Mashito Sakai, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 27th Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 遺伝子治療の最前線 ―AAVベクター遺伝子治療の躍進と課題―2022

    • 著者名/発表者名
      3.宮川 世志幸
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      日医大医会誌
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] PHARMSTAGE2022

    • 著者名/発表者名
      宮川 世志幸
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      昆虫細胞を活用したウイルスベクター製造技術開発
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 別冊 医学のあゆみ2021

    • 著者名/発表者名
      宮川 世志幸
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      遺伝子細胞治療における間葉系幹細胞の利用
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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