ヘパラナーゼ制御によるhot tumor誘導と新規がん複合免疫療法の創出

• 研究課題/領域番号: 24K10287
• 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50010:腫瘍生物学関連
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 尾崎 領彦 徳島大学, 病院, 助教 (70991561)
• 研究分担者: 三橋 惇志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任講師 (00833732) ; 荻野 広和 徳島大学, 病院, 講師 (20745294)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2024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: ヘパラナーゼ1/2 / 腫瘍細胞 / 免疫細胞 / 免疫微小環境 / 細胞外マトリクス / ヘパラナーゼ / hot tumor誘導

研究開始時の研究の概要

進行がん治療において、免疫療法の効果予測因子やその耐性化メカニズムの解明は重要な課題とされており、その中でもCD8 T細胞を主体とした抗腫瘍免疫細胞が豊富に存在するhot tumorという腫瘍組織像への誘導メカニズムの解明が求められている。本研究では、抗腫瘍免疫細胞の組織内浸潤を妨げる障壁として細胞外マトリックスにおけるへパラン硫酸と、その分解能を有する酵素ヘパラナーゼに着目した。今後、免疫細胞浸潤におけるヘパラナーゼの機能と局在を解析することで、免疫療法治療効果を予測するバイオマーカーとしての有用性と、その制御によるhot tumor誘導を介した新規複合がん免疫療法の開発を目指す。

研究実績の概要

当院における肺がん外科的切除臨床組織検体100例において、Hpse1およびHpse2発現の免疫組織学的検討を行った。腫瘍組織全体の発現強度を評価し、同様に腫瘍細胞や血球細胞のそれぞれに発現するヘパラナーゼについても個別に定量評価を行い、その発現と疾患予後との関係性について解析を行った。あわせて、CD8 T細胞やTreg、マクロファージなど腫瘍進展に強く関連する血球細胞の腫瘍内浸潤と、組織におけるヘパラナーゼ発現の関係性について免疫組織学的評価を行った。
シングルセルRNA-seqによるヘパラナーゼ発現腫瘍内免疫細胞分画の同定について、肺がん外科的切除臨床組織検体を用いて、事前解析内容にさらに症例を追加し、腫瘍内CD45陽性血球系細胞でHpse1及びHpse2を発現する分画の同定と、その動態について検討した。事前解析において、Hpse1が腫瘍内マクロファージにおける一部の分画で高発現している可能性が示唆されており、サブクラスタ解析にて発現分画の詳細な同定を行った。
一方で、マウスモデルにおけるヘパラナーゼ阻害剤の免疫微小環境への影響の評価を行い、マウス肺がん及び悪性胸膜中皮腫細胞株を免疫機能の保たれたマウスに皮下移植し、市場にて購入可能であるヘパラナーゼ阻害剤の抗腫瘍効果と、CD8 T細胞、Treg、マクロファージ等の腫瘍内免疫細胞浸潤への影響を免疫組織学的検討およびフローサイトメトリー法にて評価を行った。
免疫チェックポイント阻害剤治療効果におけるヘパラナーゼ機能の解析についても、検討を行い、マウス腫瘍皮下移植モデルにおいて、抗PD-L1抗体にヘパラナーゼ阻害剤を併用することで、抗腫瘍効果及び免疫細胞集積への影響を評価した。