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IFNγによる腫瘍微小環境の代謝改変メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15505
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

西田 充香子  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (60844644)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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)
キーワード腫瘍微小環境 / 代謝 / IFNγ / 腫瘍浸潤CD8T細胞 / 腫瘍免疫 / メトホルミン
研究開始時の研究の概要

近年、腫瘍微小環境に存在する免疫細胞と腫瘍細胞の代謝状況が腫瘍の運命を決めるという概念が浸透してきている。これは低栄養といった過酷な腫瘍微小環境下で生存するためにはエネルギーを得ることが肝要であり、腫瘍細胞の代謝を低下させ、その一方でエフェクター細胞の代謝を上昇させることが腫瘍退縮には重要である。
IFNγは抗腫瘍効果の発揮に重要な役割を担っているサイトカインであるが、腫瘍免疫においてIFNγと代謝を関連付ける報告は少なく、IFNγは腫瘍微小環境に存在する細胞群の代謝にどのような影響を与えているのか、その分子機構は如何なるものかを本研究において解明する。

研究成果の概要

我々はメトホルミンと抗PD-1抗体の併用治療によって腫瘍浸潤CD8 T細胞の代謝は上昇し、腫瘍細胞の代謝は低下するという現象を見出した。この腫瘍微小環境の代謝改変に抗腫瘍免疫応答に重要なサイトカインであるIFNγが関与をしていると考えた。事実、腫瘍細胞にIFNγを処置すると代謝関連分子の発現が大幅に低下した。さらに代謝制御に関与している分子も特定し、腫瘍細胞とCD8細胞では逆方向性の機能を示すことも分かった。さらにその分子を欠損させた腫瘍細胞では代謝低下だけでなく、従来のIFNγの機能や免疫治療効果が消失することが判明し、抗腫瘍効果を制御する重要な分子であることが本研究によって明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、免疫治療を阻む要因として腫瘍微小環境における腫瘍細胞と免疫細胞(主にCD8T 細胞)の代謝競合を是正することが重要とされている。そのためには腫瘍細胞の代謝を低下させ、その一方でCD8T細胞の代謝を上昇させる必要がある。それを同時に実現できる代謝介入によるがん治療法は未だ確立されていないが、本研究を通して腫瘍細胞とCD8T細胞を腫瘍退縮へ優位な方向へ代謝や機能を同時に制御する分子の同定ならびにその制御機構の一端を解明できたことは、今後の免疫療法の発展のために重要な基礎的知見を提供することに繋がり、社会的な貢献は大きいと考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件) 図書 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Blocking EP4 down-regulates tumor metabolism and synergizes with anti-PD-1 therapy to activate natural killer cells in a lung adenocarcinoma model.2022

    • 著者名/発表者名
      Tokumasu M, Nishida M, Kawaguchi T, Kudo I, Kotani T, Takeda K, Yoshida T, Udono H.
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 34 号: 6 ページ: 293-302

    • DOI

      10.1093/intimm/dxac004

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metformin-ROS-Nrf2 connection in the host defense mechanism against oxidative stress, apoptosis, cancers, and ageing.2022

    • 著者名/発表者名
      Udono H, Nishida M.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects.

      巻: 1866 号: 8 ページ: 130171-130171

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2022.130171

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nutrient condition in the microenvironment determines essential metabolisms of CD8+T cells for enhanced IFNg production by metformin.2022

    • 著者名/発表者名
      Ruoyu C, Nishida M, Yamashita N, Tokumasu M, Zhao W, Kudo I, Udono H.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 864225-864225

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.864225

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pharmacological effects on anaplerotic pathways alters the metabolic landscape in the tumor microenvironment, causing unpredictable, sustained antitumor immunity.2022

    • 著者名/発表者名
      Udono H , Nishida M
    • 雑誌名

      International immunology

      巻: 34 号: 3 ページ: 133-140

    • DOI

      10.1093/intimm/dxab067

    • 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] Mitochondrial reactive oxygen species trigger metformin-dependent antitumor immunity via activation of Nrf2/mTORC1/p62 axis in tumor-infiltrating CD8T lymphocytes2021

    • 著者名/発表者名
      Nishida Mikako、Yamashita Nahoko、Ogawa Taisaku、Koseki Keita、Warabi Eiji、Ohue Tomoyuki、Komatsu Masaaki、Matsushita Hirokazu、Kakimi Kazuhiro、Kawakami Eiryo、Shiroguchi Katsuyuki、Udono Heiichiro
    • 雑誌名

      Journal for ImmunoTherapy of Cancer

      巻: 9 号: 9 ページ: e002954-e002954

    • DOI

      10.1136/jitc-2021-002954

    • 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
  • [学会発表] IFNγを介したCD8TILと腫瘍血管のクロストーク促進、及び腫瘍微小環境の代謝改変2023

    • 著者名/発表者名
      鵜殿 平一郎, 工藤 生, 西田 充香子
    • 学会等名
      第27回日本がん免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腫瘍微小環境の代謝改変と抗腫瘍免疫応答の向上メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      西田充香子
    • 学会等名
      第26 回 日本がん免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝介入による抗腫瘍免疫応答の向上2022

    • 著者名/発表者名
      西田充香子, 鵜殿平一郎
    • 学会等名
      第81 回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メトホルミン治療研究から読み解く腫瘍微小環境の代謝改変メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      西田充香子
    • 学会等名
      第25 回 日本がん免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] メトホルミンは ROS 依存的にNrf2/mTORC1 経路を活性化し CD8TILs を賦活する2021

    • 著者名/発表者名
      西田充香子, 鵜殿平一郎
    • 学会等名
      第80 回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] メトホルミンによる活性酸素依存的Nrf2/mTORC1/p62 経路を介した抗腫瘍効果メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      西田充香子, 山下奈穂子, 鵜殿平一郎
    • 学会等名
      第15回 日本臨床ストレス応答学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 腫瘍細胞とエフェクターT細胞の代謝競合改善を介した腫瘍免疫の向上2023

    • 著者名/発表者名
      西田 充香子, 鵜殿 平一郎
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      先進医療NAVIGATOR がん免疫療法最前線
    • ISBN
      9784865770605
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] Immunometabolismで読み解く免疫現象 メトホルミンによる代謝リプログラミングを介した細胞傷害性T細胞の活性化機構2023

    • 著者名/発表者名
      西田充香子, CHAO Ryoyu, 鵜殿平一郎
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      月刊臨床免疫・アレルギー科
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 生体の科学2023

    • 著者名/発表者名
      鵜殿平一郎, CHAO Ruoyu, 徳増美穂, 西田充香子
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      代謝 IV.代謝と免疫 代謝介入による抗腫瘍免疫の変化
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 週刊 医学のあゆみ【腫瘍免疫 免疫ネットワークから考える基礎と臨床】2022

    • 著者名/発表者名
      西田充香子、鵜殿平一郎
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 炎症と免疫2022

    • 著者名/発表者名
      西田充香子、鵜殿平一郎
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      先端医学社
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 岡山医学会雑誌2022

    • 著者名/発表者名
      西田充香子
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      岡山医学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 腫瘍内科 特集 がん免疫療法研究の進歩2022

    • 著者名/発表者名
      鵜殿平一郎、西田充香子
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      科学評論社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 週刊 医学のあゆみ 腫瘍免疫 免疫ネットワークから考える基礎と臨床2022

    • 著者名/発表者名
      西田充香子、鵜殿平一郎
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 岡山大学 プレスリリース

    • URL

      https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id877.html?msclkid=91e13b59c52e11eca3f224dd62014330

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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