革新的がん免疫治療のためのHLA非依存的T細胞受容体T細胞療法の開発

• 研究課題/領域番号: 21K18261
• 研究種目: 挑戦的研究(開拓)
• 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: 富山大学
• 研究代表者: 岸 裕幸 富山大学, 学術研究部医学系, 特別研究教授 (60186210)
• 研究分担者: 本園 千尋 熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター, 准教授 (10642910)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円); 2023年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2022年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2021年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: T細胞受容体 / HLA非依存的 / MR1分子 / 乳がん反応性 / 主要組織適合抗原 / MR1

研究開始時の研究の概要

T細胞抗原受容体（TCR）を用いたTCR-T細胞療法は免疫チェックポイント阻害剤療法を補完する免疫学的がん治療法のひとつとして注目されている。我々は最近、腫瘍浸潤リンパ球中にHLAクラスI分子非依存的に腫瘍細胞を認識するTCRが多数存在することを見出した。本研究では、HLA非依存的TCRの抗原提示分子、抗原およびその腫瘍反応性を明らかにし、TCR-T細胞療法への応用を図る。これまでHLA非依存的なTCR-T細胞療法は未開拓であり、本研究でHLA非依存的なTCR-T細胞療法を開発できれば、世界初の治療法になり多くのがん患者の治療に寄与できる。

研究実績の概要

T細胞抗原受容体 (TCR) を用いたがんのTCR-T細胞療法は、免疫チェックポイント阻害剤療法を補完する免疫学的がん治療法のひとつとして注目されている。課題として、治療に使われる細胞傷害性CD8陽性T細胞のTCRが主要組織適合抗原 (HLA) クラスI分子に拘束されており、HLAクラスI分子の多型性のために、1人の患者から取得した腫瘍特異的TCRを、HLAの異なる別の患者の治療に用いることができないことがある。我々はこれまでに乳癌患者の腫瘍浸潤CD8陽性T細胞のTCRを単一細胞レベルで解析し、その中から患者HLAクラスI分子に関係なく腫瘍細胞に反応するTCRを見出した。本研究の目的として、取得したHLAクラスI非拘束性腫瘍反応性TCRの抗原提示分子を明らかにし、抗原分子を同定することが掲げられている。これまでに当該TCRがMHC class-I like molecule（MR1)分子拘束され乳がん細胞特異的に反応すること、また、MR1の阻害性のリガンドであるAc-6-FPででその反応が阻害されないことから、我々が同定したMR1拘束性TCRは、これまでに見出されていない新規のMR1拘束性TCRであることを明らかにしてきた。令和5年度は、標的細胞にMR1を過剰発現させることで、当該TCRの標的細胞に対する反応が増強されることを示し、MR1拘束性に反応することをさらに確認した。一方、MR1の43番目のリジンをアラニンに置換したものに対しては、他のMR1拘束性TCRと同様にその反応がほぼ消失することから、当該TCRの抗原が他のMR1拘束性TCRの抗原と同様な様式でMR1に結合していることを示した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

令和5年度は、標的細胞にMR1を過剰発現させることで、当該TCRの標的細胞に対する反応が増強されることを示し、当該TCRがMR1拘束性に反応することをさらに確認した。一方、MR1の43番目のリジンをアラニンに置換したものに対しては、他のMR1拘束性TCRと同様にその反応がほぼ消失することから、当該TCRの抗原が他のMR1拘束性TCRの抗原と同様な様式でMR1に結合していることを示した。現在、論文のリバイスを行って、再投稿する予定である。当該TCRがMR1に拘束性に標的細胞に反応する様式はかなり詳細に解析されたが、抗原の同定はまだできておらず、今後は、抗原の同定に注力していきたい。

今後の研究の推進方策

今後は、乳がん細胞特異的なMR1のリガンドの同定を行うために、
１）CRISPR/Cas9システムを用いた全ゲノムのノックアウトを用いて、抗原の提示に関与する分子の同定を行う。
２）我々のMR1拘束性TCRが反応する乳がん細胞と反応しない乳がん細胞のメタボローム解析を行い、リガンドを推定し、検証していく。
３）当該TCRのin vivoでの抗癌作用を、マウスを使った実験で検証していく。

研究成果

• [雑誌論文] Gene modified NK cell line as a powerful tool for evaluation of cloned TCRs for TCR-T cell therapy (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Eiji、Ozawa Tatsuhiko、Hamana Hiroshi、Muraguchi Atsushi、Kishi Hiroyuki
  • 雑誌名: Cellular Immunology 巻: 383 ページ: 104656-104656
  • DOI: 10.1016/j.cellimm.2022.104656
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Selection of highly responsive T cell receptors by an analysis combining the expression of multiple markers (2023)
  • 著者名/発表者名: My Thi Viet Ha, Hiroshi Hamana, Kiyomi Shitaoka, Abdul Hayee, Eiji Kobayashi, Toshiaki Yoshikawa, Tetsuya Nakatsura, Reiko Saikawa, Eri Sato, Mitsujiro Osawa, Yasumichi Hitoshi, Tung Son Dang, Tatsuhiko Ozawa, Hiroyuki Kishi
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: - 号: 6 ページ: 2254-2264
  • DOI: 10.1111/cas.15776
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] DPP8 Selective Inhibitor Tominostat as a Novel and Broad-Spectrum Anticancer Agent against Hematological Malignancies (2023)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi S, Wada A, Kamihara Y, Okazaki K, Jawaid P, Rehman MU, Kobayashi E, Susukida T, Minemura T, Nabe Y, Iwao N, Ozawa T, Hatano R, Yamada M, Kishi H, Matsuya Y, Mizuguchi M, Hayakawa Y, Dang NH, Sakamoto Y, Morimoto C, Sato T
  • 雑誌名: Cells 巻: 12 号: 7 ページ: 1100-1100
  • DOI: 10.3390/cells12071100
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Contributions of the N-terminal flanking residues of an antigenic peptide from the Japanese cedar pollen allergen Cry j 1 to the T-cell activation by HLA-DP5 (2023)
  • 著者名/発表者名: Kusano Seisuke、Ueda Sho、Oryoji Daisuke、Toyoumi Aya、Hashimoto-Tane Akiko、Kishi Hiroyuki、Hamana Hiroshi、Muraguchi Atsushi、Jin Hui、Arase Hisashi、Miyadera Hiroko、Kishikawa Reiko、Yoshikai Yasunobu、Yamada Hisakata、Yamamoto Ken、Nishimura Yasuharu、Saito Takashi、Sasazuki Takehiko、Yokoyama Shigeyuki
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 35 号: 9 ページ: 447-458
  • DOI: 10.1093/intimm/dxad024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] N-glycan in the variable region of monoclonal ACPA (CCP-Ab1) promotes the exacerbation of experimental arthritis (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawataka Masatoshi、Ouhara Kazuhisa、Kobayashi Eiji、Shinoda Koichiro、Tobe Kazuyuki、Fujimori Ryousuke、Mizuno Noriyoshi、Sugiyama Eiji、Ozawa Tatsuhiko、Kishi Hiroyuki
  • 雑誌名: Rheumatology 巻: - 号: 12 ページ: 3968-3977
  • DOI: 10.1093/rheumatology/kead130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretory GFP reconstitution labeling of neighboring cells interrogates cell-cell interactions in metastatic niches (2023)
  • 著者名/発表者名: Minegishi M, Kuchimaru T, Nishikawa K, Isagawa Takayuki、Iwano S, Iida K, Hara H, Miura S, Sato M, Watanabe S, Shiomi A, Mabuchi Y, Hamana H, Kishi H, Sato T, Sawaki D, Sato S, Hanazono Y, Suzuki A, Kohro T, Kadonosono T, Shimogori T, Miyawaki, Takeda N, Shintaku H, Kizaka-Kondoh S, Nishimura S
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 14 号: 1 ページ: 8031-8031
  • DOI: 10.1038/s41467-023-43855-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Downregulation of HLA class II is associated with relapse after allogeneic stem cell transplantation and alters recognition by antigen-specific T cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Adachi Yoshitaka、Sakai Toshiyasu、Terakura Seitaro、Shiina Takashi、Suzuki Shingo、Hamana Hiroshi、Kishi Hiroyuki、Sasazuki Takehiko、Arase Hisashi、Hanajiri Ryo、Goto Tatsunori、Nishida Tetsuya、Murata Makoto、Kiyoi Hitoshi
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 115 号: 3 ページ: 371-381
  • DOI: 10.1007/s12185-021-03273-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid cloning of antigen-specific T-cell receptors by leveraging the cis activation of T cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi E, Jin A, Hamana H, Shitaoka K, Tajiri K, Kusano S, Yokoyama S, Ozawa T, Obata T, Muraguchi A, Kishi H
  • 雑誌名: Nat Biomed Eng 巻: 6 号: 7 ページ: 806-818
  • DOI: 10.1038/s41551-022-00874-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The SARS-CoV-2 Omicron BA.1 spike G446S mutation potentiates antiviral T-cell recognition (2022)
  • 著者名/発表者名: Motozono C, Toyoda M, Tan TS, Hamana H, Goto Y, Aritsu Y, Miyashita Y, Oshiumi H, Nakamura K, Okada S, Udaka K, Kitamatsu M, Kishi H, Ueno T
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 13 号: 1 ページ: 5440-5440
  • DOI: 10.1038/s41467-022-33068-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TCR function analysis using a novel system reveals the multiple unconventional tumor‐reactive T cells in human breast cancer‐infiltrating lymphocytes (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Satoshi、Hamana Hiroshi、Shitaoka Kiyomi、Sukegawa Kenta、Nagata Takuya、Hayee Abdul、Kobayashi Eiji、Ozawa Tatsuhiko、Fujii Tsutomu、Muraguchi Atsushi、Tobe Kazuyuki、Kishi Hiroyuki
  • 雑誌名: European Journal of Immunology 巻: 51 号: 9 ページ: 2306-2316
  • DOI: 10.1002/eji.202049070
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] NKG2D defines tumor‐reacting effector CD8+ T cells within tumor microenvironment (2021)
  • 著者名/発表者名: Mojic M, Shitaoka K, Ohshima C, Ucche S, Lyu F, Hamana H, Tahara H, Kishi H, Hayakawa Y
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 112 号: 9 ページ: 3484-3490
  • DOI: 10.1111/cas.15050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] マウスモデルにおけるin silico解析を用いた新規がん抗原の同定と難治性がんの克服 (2023)
  • 著者名/発表者名: 上田翔平、牛島美保、入江厚、千住覚、伊藤甲雄、浜名洋、岸裕幸、小笠原康悦、宇高恵子、江藤正俊、西村泰治
  • 学会等名: 第27回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] 肺癌悪性胸水患者の抗原特異的免疫応答の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 杉田裕介、松下博和、福嶋恭啓、松井琢哉、小室裕康、篠原周一、橋本佳奈、高橋祐介、岡村文子、村岡大輔、岸裕幸、田中雄希、尾上広祐、小野口和英、山下慶子、黒田浩章、堀尾芳嗣、大久保憲一
  • 学会等名: 第27回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] Comprehensive analysis of MR1-restricted TCR derived from infiltrating lymphocytes of breast cancer patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Abdul Hayee, Eiji Kobayashi, Hiroshi Hamana, Satoshi Yamaguchi, Ha Thi Viet My, Tatsuhiko Ozawa, Hiroyuki Kishi
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
• [学会発表] SARS-CoV-2抗原変異に対するHLA-A*24:02拘束性T細胞受容体の交差反応性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 仲摩健、浜名洋、Huanyu Li、後藤由比古、有津由樹、豊田真子、Toong Seng Tan、北松瑞生、宇高恵子、岸裕幸、上野貴将、本園千尋
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] T細胞リンパ腫・白血病のCD26を標的とした第3世代CAR-T細胞療法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 神原悠輔、小林栄治、洞口龍介、藤平琢磨、峯村友樹、奈邊愛美、菊地尚平、和田暁法、波多野良、岸 裕幸、森本幾夫、佐藤 勉
  • 学会等名: 第８５回日本血液学会学術集会
• [学会発表] HLA-C-restricted CTLs specific for SARS-CoV-2 nucleocapsid display potent antiviral activity across viral variants and are maintained as a long-lived memory cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Goto, Mako Toyoda, Toong Seng Tan, Hiroshi Hamana, Takeshi Nakama, Hanyu Li, Yoshiki Aritsu, Mizuki Kitamatsu, Hiroyuki Kishi, Yusuke Tomita, Takuro Sakagami, Takamasa Ueno and Chihiro Motozono
  • 学会等名: The 24th Kumamoto AIDS Seminar
  • 国際学会
• [学会発表] Cross-reactivity of HLA-A*24:02-restricted T-cell receptors towards SARS-CoV-2 mutations (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nakama, Aaron Wall, Hiroshi Hamana, Huanyu Li, Yoshihiko Goto, Yoshiki Aritsu, Mako Toyoda, Toong Seng Tan, Mizuki Kitamatsu, Keiko Udaka, Pierre J Rizkallah, Hiroyuki Kishi, Andrew K. Sewell, Takamasa Ueno, Chihiro Motozono
  • 学会等名: The 24th Kumamoto AIDS Seminar
  • 国際学会
• [学会発表] In silicoで改変したUT28KはSARS-CoV-2オミクロン BA.1に対して中和活性を回復した (2023)
  • 著者名/発表者名: 小澤龍彦，池田幸樹，Liuan Chen，鈴木理滋，星野温，野口映，喜多俊介，安楽佑樹，五十嵐笑子，蘇我由美子，稲崎倫子，民西俊太，佐々木慈英，桐田雄平，福原秀雄，前仲勝実，橋口隆生，福原崇介，平林健一，谷英樹，岸裕幸，仁井見英樹
  • 学会等名: 第2回日本抗体学会学術大会
• [学会発表] Tetraspanin molecule CD9 as a novel marker of tumor-reactive T cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyahara Y, Yamane M, Hiranuka K, Kishi H, Shiku H
  • 学会等名: SITC2022
  • 国際学会
• [学会発表] 非小細胞性肺癌 におけるネオ抗原および癌・精巣抗原特異的なCD8+T細胞集団と腫瘍抗原同定のためのSingle Cell解析を活用し たアプローチ (2022)
  • 著者名/発表者名: 小室裕康, 篠原周一, 岡村文子, 村岡大輔, 福山隆, 浜名洋, 岸裕幸, 山下慶子, 黒田浩章, 松下博和
  • 学会等名: 第19回日本免疫治療学会学術集会
• [学会発表] Selection of high avidity TCRs based on the expression of marker on BW cells (2022)
  • 著者名/発表者名: My H, Hamana H, Kobayashi E, Ozawa T, Hayee A, Kishi H
  • 学会等名: 第26回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] Detection of HLA-independent T cell receptors derived from tumor infiltrating lymphocytes of breast cancer patients (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayee A, Yamaguchi A, Hamana H, Shitaoka K, Kobayashi E, Ozawa T, My H, Muraguchi A, Kishi H
  • 学会等名: 第26回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] Jurkat細胞を用いたTCR機能評価系の構築 (2022)
  • 著者名/発表者名: 松浦史華, 浜名洋, 岸裕幸
  • 学会等名: 第26回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] Single Cell解析を活用した非小細胞性肺癌におけるネオ抗原および癌・精巣抗原特異的なCD8+T細胞集団の同定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小室裕康, 篠原周一, 福嶋恭啓, 杉田裕介, 松井琢哉, 高橋祐介, 岡村文子, 村岡大輔, 福山隆, 浜名洋, 岸裕幸, 田中雄 希, 尾上広祐, 小野口和英, 山下慶子, 山口類, 黒田浩章, 岩田尚, 松下博和
  • 学会等名: 第26回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] マウスモデルにおけるIn silico解析を用いた新規がん抗原の同定と難治性がんの克服 (2022)
  • 著者名/発表者名: 上田翔平, 牛島美保, 入江厚, 千住覚, 伊藤甲雄, 浜名洋, 岸裕幸, 小笠原康悦, 宇高恵子, 江藤正俊, 西村泰治
  • 学会等名: 第26回日本がん免疫学会総会
• [学会発表] T-ISAAC法によるがん特異的TCRの同定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小林栄治, 下岡清美, 横山茂之, 岸裕幸
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 腫瘍関連抗原の能動免疫による難治性がんの克服 (2022)
  • 著者名/発表者名: 上田翔平, 牛島美保, 入江厚, 千住覚, 伊藤甲雄, 浜名洋, 岸裕幸, 小笠原康悦, 宇高恵子, 江藤正俊, 西村泰治
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] CAR-T細胞疲弊におけるNFATシグナルの関与 (2022)
  • 著者名/発表者名: 紅露拓, 洞口俊, 岸裕幸, 辻祥太郎, 今井浩三, 笹田哲朗
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 肺癌におけるネオ抗原および癌・精巣抗原特異的なCD8+T細胞集団と腫瘍抗原同定のためのSingle Cell解析を活用したアプロー チ (2022)
  • 著者名/発表者名: 小室裕康, 篠原周一, 岡村文子, 村岡大輔, 福山隆, 浜名洋, 岸裕幸, 山下慶子, 黒田浩章, 松下博和
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Analysis of HLAclass- I unrestricted T cell receptors obtained from tumor infiltrating lymphocytes of breast cancer patients (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayee A, Yamaguchi S, Hamana H, Shitaoka K, Kobayashi E, Ozawa T, My H, Muraguchi A, Kishi H
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Selection of highly responsive TCRs by analysis combining the expression of multiple markers on BW5147.3 T cells (2022)
  • 著者名/発表者名: My H, Hamana H, Kobayashi E, Ozawa T, Dang S, Hayee A, Kishi H
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Rapid cloning of antigen-specific T-cell receptors by applying T cell cis-activation (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi E, Ozawa T, Tajiri K, Kusano S, Yokoyama S, Muraugchi A, Kishi H
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Non-viral engineering of human iPS cells to manufacture rejuvenated TCR T cells for cancer immunotherapy. (2021)
  • 著者名/発表者名: Osawa M, Gee P, Ueno M, Saikawa R, Sato E, Koizumi K, Akizuki M, Ohara K, Okuyama K, Sakamoto S, Yokoyama N, Ueda S, Wang B, Kawai Y, Nakatsura T, Hamana H, Kishi H, Kaneko S, Calvin B, Hitoshi Y.
  • 学会等名: European Society of Gene & Cell Therapy 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of HLA class I-unrestricted T cells found in tumor infiltrating lymphocytes of breast cancer patients. (2021)
  • 著者名/発表者名: Abdul Hayee, Yamaguchi S, Hamana H, Shitaoka K, Kobayashi E, Ozawa T, Muraguchi A, Kishi H.
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Comprehensive TCR-function analysis in TILs of breast cancer revealed multiple tumor-reactive MR1-restricted TCRs. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kishi H, Yamaguchi S, Hamana H, Shitaoka K, Nagata T, Kobayashi E, Ozawa T, Muraguchi A.
  • 学会等名: 第50回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Identification of tumor antigen-specific TCRs using immunospot array assay on a chip(T-ISAAC) technology. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi E, Ozawa T, Hamana H, Muraguchi A, Kishi H.
  • 学会等名: 第50回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Screening of neoantigen-specific TCRs using TAP fragment and Jurkat cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hamana H, Miyahara Y, Kobayashi E, Ozawa T, Muraguchi A, Shiku H, Kishi H.
  • 学会等名: 第50回日本免疫学会学術集会