膵臓癌に対する癌特異的p53遺伝子治療を阻害する代謝因子の探索と個別化治療の開発

• 研究課題/領域番号: 21K07219
• 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: 岡山大学
• 研究代表者: 田澤 大 岡山大学, 大学病院, 准教授 (90415513)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 膵臓癌 / 代謝サブタイプ / p53 / アデノウイルス / 個別化治療

研究開始時の研究の概要

遺伝子変異に応じたゲノム医療は癌患者に最適な個別化治療を提供することが期待される。しかし、KRAS/p53変異膵臓癌への治療法は未だ確立していない。申請者は癌特異的にp53遺伝子を誘導するアデノウイルス製剤OBP-702を開発し、KRAS/p53変異膵臓癌細胞の腫瘍増殖を抑制することを明らかにし、臨床応用を進めている。しかし、膵臓癌細胞は解糖系と非解糖系の代謝サブタイプが存在し、非解糖系の膵臓癌細胞はOBP-702抵抗性を示すことを確認した。本研究では、OBP-702抵抗性に関与する代謝因子を網羅的に探索し、代謝調節薬剤を併用してOBP-702の治療効果を高める最適な個別化治療の開発を目指す。

研究実績の概要

本研究では、解糖系と非解糖系のヒト膵臓癌細胞を用いてOBP-702に対する感受性を阻害する代謝関連因子を解析し、代謝調節剤を併用することでOBP-702抵抗性を改善する最適なOBP-702個別化治療の開発を行うことを目的とした。
令和3年度は、解糖系のヒト膵臓癌細胞株2種類（MIAPaCa-2、PK-45H）と非解糖系のヒト膵臓癌細胞株2種類（PK-59、Capan-2）における代謝関連因子の発現をウェスタンブロット法で解析し、解糖系癌細胞は非解糖系癌細胞に比べて乳酸脱水素酵素-A（LDHA）発現が高いことを確認した。さらに、解糖系癌細胞はウイルス感受性が高く、非解糖系癌細胞はウイルス感受性が低いことを確認し、ウイルス感受性の違いが複製効率の違いによることを確認した。
令和4年度は、ウイルス感染後のE1A、p53、アポトーシス、オートファジーの誘導をPCR法とウェスタンブロット法で解析し、解糖系癌細胞より非解糖系癌細胞で著明に低下していることを確認した。次に、解糖系癌細胞をERK阻害剤やグルコース類似体で処理し、解糖系代謝とウイルス感受性が低下することを確認した。一方、非解糖系癌細胞を低酸素・低グルコース培養やミトコンドリア代謝阻害剤で処理し、解糖系代謝、LDHA発現、ウイルス感受性が改善することを確認した。
令和5年度は、解糖系や非解糖系の皮下腫瘍動物モデルを用いてウイルス感受性が異なることを確認し、PET-CTでLDHAと相関する代謝パラメーターを確認した。腫瘍を免疫組織染色法で解析し、非解糖系腫瘍の低酸素領域にLDHA発現が高いことを確認した。最後に、非解糖系腫瘍の動物モデルを用いて、ミトコンドリア代謝阻害剤の併用がLDHA発現やウイルス感受性を増強することを確認した。以上の研究成果から、ヒト膵臓癌細胞のウイルス感受性に解糖系代謝の誘導が重要であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Long-term activation of anti-tumor immunity in pancreatic cancer by a p53-expressing telomerase-specific oncolytic adenovirus (2024)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Kuroda S, Kanaya N, Kadowaki D, Yoshida Y, Sakamoto M, Hamada Y, Sugimoto R, Yagi C, Ohtani T, Kumon K, Kakiuchi Y, Yasui K, Kikuchi S, Yoshida R, Tazawa H, Kagawa S, Yagi T, Urata Y, Fujiwara T
  • 雑誌名: Br J Cancer 巻: 130 ページ: 1187-1195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence-guided assessment of bone and soft-tissue sarcomas for predicting the efficacy of telomerase-specific oncolytic adenovirus (2024)
  • 著者名/発表者名: Uotani Koji、Tazawa Hiroshi、Hasei Joe、Fujiwara Tomohiro、Yoshida Aki、Yamakawa Yasuaki、Omori Toshinori、Sugiu Kazuhisa、Komatsubara Tadashi、Kondo Hiroya、Morita Takuya、Kiyono Masahiro、Yokoo Suguru、Hata Toshiaki、Kunisada Toshiyuki、Takeda Ken、Urata Yasuo、Fujiwara Toshiyoshi、Ozaki Toshifumi
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 19 号: 2 ページ: 0298292-0298292
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0298292
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exosomes as a drug delivery tool for cancer therapy: a new era for existing drugs and oncolytic viruses (2023)
  • 著者名/発表者名: Kakiuchi Y, Kuroda S, Kanaya N, Kagawa S, Tazawa H, Fujiwara T
  • 雑誌名: Expert Opin Ther Targets 巻: 27 号: 9 ページ: 807-816
  • DOI: 10.1080/14728222.2023.2259102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intraperitoneal administration of p53-armed oncolytic adenovirus inhibits peritoneal metastasis of diffuse-type gastric cancer cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Hori N, Tazawa H, Li Y, Okura T, Kikuchi S, Kuroda S, Ohara T, Noma K, Nishizaki M, Urata Y, Kagawa S, Fujiwara T
  • 雑誌名: Anticancer Res 巻: 43 号: 11 ページ: 4809-4821
  • DOI: 10.21873/anticanres.16678
  • 査読あり
• [雑誌論文] p53-armed oncolytic adenovirus induces autophagy and apoptosis in KRAS and BRAF-mutant colorectal cancer cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Tamura S, Tazawa H, Hori N, Li Y, Yamada M, Kikuchi S, Kuroda S, Urata Y, Kagawa S, Fujiwara T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 18 号: 11 ページ: e0294491-e0294491
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0294491
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oncolytic virus-mediated reducing of myeloid-derived suppressor cells enhances the efficacy of PD-L1 blockade in gemcitabine-resistant pancreatic cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Kajiwara Y, Tazawa H, Yamada S, Kanaya N, Fushimi T, Kikuchi S, Kuroda S, Ohara T, Noma K, Yoshida R, Umeda Y, Urata Y, Kagawa S, Fujiwara T
  • 雑誌名: Cancer Immunol Immunother 巻: 72 号: 5 ページ: 1285-1300
  • DOI: 10.1007/s00262-022-03334-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of cancer-associated fibroblasts by oncolytic adenovirus-mediated p53 gene therapy overcomes peritoneal metastasis of gastric cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Ogawa T, Kikuchi S, Tabuchi M, Mitsui E, Une Y, Tazawa H, Kuroda S, Noma K, Ohara T, Kagawa S, Urata Y, Fujiwara T
  • 雑誌名: Mol Ther Oncolytics 巻: 25 ページ: 249-261
  • DOI: 10.1016/j.omto.2022.04.009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oncolytic virus-mediated p53 overexpression promotes immunogenic cell death and efficacy of PD-1 blockade in pancreatic cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Araki H, Tazawa H, Kanaya N, Kajiwara Y, Yamada M, Hashimoto M, Kikuchi S, Kuroda S, Yoshida R, Umeda Y, Urata Y, Kagawa S, Fujiwara T
  • 雑誌名: Mol Ther Oncolytics 巻: 27 ページ: 3-13
  • DOI: 10.1016/j.omto.2022.09.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Overexpression of Adenovirus E1A Reverses Transforming Growth Factor-β-induced Epithelial-mesenchymal Transition in Human Esophageal Cancer Cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Masuda T, Tazawa H, Hashimoto Y, Ieda T, Kikuchi S, Kuroda S, Noma K, Urata Y, Kagawa S, Fujiwara T
  • 雑誌名: Acta Medica Okayama 巻: 76 号: 2 ページ: 203-215
  • DOI: 10.18926/AMO/63425
  • URL: https://ousar.lib.okayama-u.ac.jp/63425
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tumor‐targeted fluorescence labeling systems for cancer diagnosis and treatment (2022)
  • 著者名/発表者名: Tazawa H、Shigeyasu K、Noma K、Kagawa S、Sakurai F、Mizuguchi H、Kobayashi H、Imamura T、Fujiwara T
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: - 号: 6 ページ: 1919-1929
  • DOI: 10.1111/cas.15369
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Phase I dose-escalation study of endoscopic intratumoral injection of OBP-301 (Telomelysin) with radiotherapy in oesophageal cancer patients unfit for standard treatments (2021)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa Y、Tazawa H、Tanabe S、Kanaya N、Noma K、Koujima T、Kashima H、Kato T、Kuroda S、Kikuchi S、Kagawa S、Katsui K、Kanazawa S、Urata Y、Fujiwara T
  • 雑誌名: European Journal of Cancer 巻: 153 ページ: 98-108
  • DOI: 10.1016/j.ejca.2021.04.043
  • 査読あり
• [学会発表] ゲムシタビン耐性膵臓癌に対するp53搭載腫瘍融解ウイルスと抗PD-L1抗体を併用した複合免疫療法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田澤大、梶原義典、菊地覚次、黒田新士、野間和広、浦田泰生、香川俊輔、藤原俊義
  • 学会等名: 第44回癌免疫外科研究会
• [学会発表] 膵臓癌が誘導する癌関連線維芽細胞に対する腫瘍融解ウイルス療法の治療効果 (2023)
  • 著者名/発表者名: 永井康雄、田澤大、菊地覚次、黒田新士、野間和広、浦田泰生、香川俊輔、藤原俊義
  • 学会等名: 第44回癌免疫外科研究会
• [学会発表] 膵癌に対するp53誘導腫瘍融解ウイルスと免疫チェックポイント阻害剤を用いた複合免疫療法 (2023)
  • 著者名/発表者名: 藤田脩斗、田澤大、梶原義典、菊地覚次、黒田新士、野間和広、浦田泰生、香川俊輔、藤原俊義
  • 学会等名: 第36回日本バイオセラピィ学会
• [学会発表] p53感作樹状細胞ワクチンとp53武装化ウイルス免疫療法の併用によるアブスコパル効果の誘導 (2023)
  • 著者名/発表者名: 陶守貫人、田澤大、山田元彦、菊地覚次、黒田新士、野間和広、浦田泰生、香川俊輔、藤原俊義
  • 学会等名: 第36回日本バイオセラピィ学会
• [学会発表] 難治性膵臓癌に対する代謝調節剤を併用したp53武装化アデノウイルス療法の治療戦略 (2022)
  • 著者名/発表者名: 庄司良平、田澤大、菊地覚次、黒田新士、吉田龍一、浦田泰生、香川俊輔、藤原俊義
  • 学会等名: 第43回癌免疫外科研究会
• [学会発表] Metabolic reprogramming by anti-mitochondrial agent promotes sensitivity to oncolytic adenoviruses in non-glycolytic pancreatic cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Shoji R, Tazawa H, Kikuchi S, Kuroda S, Yoshida R, Urata Y, Kagawa S, Fujiwara T
  • 学会等名: 第28回日本遺伝子細胞治療学会
• [学会発表] 難治性膵臓癌に対するミトコンドリア阻害剤と腫瘍融解ウイルスの併用療法 (2022)
  • 著者名/発表者名: 庄司良平、田澤大、菊地覚次、黒田新士、吉田龍一、浦田泰生、香川俊輔、藤原俊義
  • 学会等名: 第60回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] Metabolic reprogramming by anti-mitochondrial agent promotes the antitumor efficacy of telomerase-specific oncolytic adenoviruses against virotherapy-resistant pancreatic cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Shoji R, Tazawa H, Nagai Y, Yamada M, Kajiwara Y, Kikuchi S, Kuroda S, Urata Y, Kagawa S, Fujiwara T
  • 学会等名: 14th International Oncolytic Virotherapy Conference
  • 国際学会
• [学会発表] 膵臓癌の代謝サブタイプが腫瘍融解アデノウイルスに対する感受性を運命づける (2021)
  • 著者名/発表者名: 庄司良平、田澤大、梶原義典、李云成、山田元彦、井上弘章、永井康雄、菊地覚次、黒田新士、 吉田龍一、浦田泰生、香川俊輔、藤原俊義
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 膵臓癌の代謝サブタイプに基づくp53誘導性腫瘍融解ウイルス療法の治療戦略 (2021)
  • 著者名/発表者名: 庄司良平、田澤大、吉田龍一、浦田泰生、香川俊輔、藤原俊義
  • 学会等名: 第34回日本バイオセラピィ学会