PD-1免疫チェックポイント抗体と相乗作用を示す細胞製剤および高低分子製剤の開発

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08844
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 田中 義正 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (90280700)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: PD-1 / PD-L1 / 免疫チェックポイント / シグナル / BcL-XL / ミトコンドリア / ビスホスホン酸 / 抗腫瘍作用

研究実績の概要

PD-1免疫チェックポイント阻害剤と相乗作用を示す低分子製剤の探索を行った。まず、ヒト末梢血に第4世代ビスホスホン酸を作用させ、γδ型Ｔ細胞を増殖誘導し、エフェクター細胞として用いた。一方、PD-L1を強制発現させたヒトDaudiバーキットリンパ腫細胞に、テルピリジン誘導体を25μMで作用させ、FPMI1640培地で洗浄した細胞を標的細胞として用いた。アッセイ系としては、標的細胞105個に対して、エフェクター細胞105個を作用させ、60分後に細胞培養上清を回収した。ここに、ユーロピウムを添加することによりキレートを形成させた。この系に低分子化合物ライブラリーを添加することにより、細胞障害性を亢進する化合物の探索を行った。具体的には、天然物エキストラクトとして長崎大学に保有されている2万種の海洋微生物ライブラリーをスクリーニングすることにより、PD-1免疫チェックポイント阻害剤と併用効果が期待される化合物を取得した。その後、最適化合成を試み、6つの化合物を得た。
以上のようにして、PD-1免疫チェックポイント阻害剤と相乗作用を示す細胞製剤、高分子製剤、低分子製剤が取得できた。次に、種々のがん患者の末梢血から第4世代ビスホスホン酸によりγδ型T細胞を増殖誘導し、対応するがん細胞ラインに作用させ、その際、PD-1免疫チェックポイント阻害剤と本研究により取得された化合物を用いて相乗効果を検討した。その結果、低分子化合物の中に、抗PD-L1抗体と同程度の抗腫瘍作用亢進能のある化合物が見出された。

研究成果

• [国際共同研究] University of Iowa(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Iowa
• [雑誌論文] Identification and structure of an MHC class I-encoded protein with the potential to present N-myristoylated 4-mer peptides to T cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Yukie Yamamoto, Daisuke Morita, Yoko Shima, Akihiro Midorikawa, Tatsuaki Mizutani, Juri Suzuki, Naoki Mori, Takashi Shiina, Hidetoshi Inoko, Yoshimasa Tanaka, Bunzo Mikami and Masahiko Sugita
  • 雑誌名: Journal of Immunology 巻: In press ページ: In press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Determination of human gammadelta T cell-mediated cytotoxicity using a non-radioactive assay system (2019)
  • 著者名/発表者名: Mohammed S. O. Tagod, Satoshi Mizuta, Yuki Sakai, Masashi Iwasaki, Kengo Shiraishi, Hiroaki Senju, Hiroshi Mukae, Craig T. Morita, Yoshimasa Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Immunological Methods 巻: 466 ページ: 32-40
  • DOI: 10.1016/j.jim.2019.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis and immunomodulatory activity of fluorine-containing bisphosphonates (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Mizuta, Mohammed S. O. Tagod, Masashi Iwasaki, Yoichi Nakamura, Hiroaki Senju, Hiroshi Mukae, Craig T. Morita and Yoshimasa Tanaka
  • 雑誌名: ChemMedChem 巻: 14 ページ: 462-468
  • DOI: 10.1002/cmdc.201800764
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Methylcelluloses end-functionalized with peptides as thermoresponsive supramolecular hydrogelators (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryo Suhara, Mao Yamagami, Hiroshi Kamitakahara, Arata Yoshinaga, Yoshimasa Tanaka and Toshiyuki Takano
  • 雑誌名: Cellulose 巻: 26 ページ: 355-382
  • DOI: 10.1007/s10570-018-2027-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prediction model for anti-malarial activities of hemozoin inhibitors using physicochemical properties (2018)
  • 著者名/発表者名: Farhana Mosaddeque, Shusaku Mizukami, Mohamed Gomaa Kamel, Awet Alem Teklemichael, Truong Van Dat, Satoshi Mizuta, Dinh Van Toan, Ali Mahmoud Ahmed, Nguyen Lam Vuong, Mohamed Tamer Elhady, Hoang Thi Nam Giang, Tran Ngoc Dang, Michiko Fukuda, Lam K. Huynh, Yoshimasa Tanaka, et al.
  • 雑誌名: Antimicrobial Agents and Chemotherapy 巻: 62 ページ: e02424-17
  • DOI: 10.1128/AAC.02424-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IL-18 primes murine NK cells for proliferation by promoting protein synthesis, survival, and autophagy (2018)
  • 著者名/発表者名: Yosif El-Darawish, Wen Li, Kyosuke Yamanishi, Magdalena Pencheva, Naoto Oka, Hiromichi Yamanishi, Tomohiro Matsuyama, Yoshimasa Tanaka, Nagahiro Minato and Haruki Okamura
  • 雑誌名: Journal of Leukocyte Biology 巻: 104 ページ: 253-264
  • DOI: 10.1002/JLB.1HI1017-396RR
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expansion of human γδ T cells for adoptive immunotherapy using a bisphosphonate prodrug (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Tanaka, Kaoru Murata-Hirai, Masashi Iwasaki, Kenji Matsumoto, Kosuke Hayashi, Asuka Kumagai, Mohanad H. Nada, Hong Wang, Hirohito Kobayashi, Hiroshi Kamitakahara, Haruki Okamura, Tomoharu Sugie, Nagahiro Minato, Masakazu Toi and Craig T. Morita
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109 ページ: 587-599
  • DOI: 10.1111/cas.13491
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The effects of zoledronic acid on gammadelta T cells in postmenopausal women with early-stage breast cancer undergoing neoadjuvant endocrine therapy (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoharu Sugie, Eiji Suzuki, Akira Yamauchi, Kazuhiko Yamagami, Norikazu Masuda, Hiroji Iwata, Eriko Sumi, Takafumi Ikeda, Harue Tada, Ryuji Uozumi, Shotaro Kanao, Yoshimasa Tanaka, Yoko Hamazaki, Nagahiro Minato and Masakazu Toi
  • 雑誌名: Breast 巻: 38 ページ: 114-119
  • DOI: 10.1016/j.breast.2017.12.017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of IL-18 on the Expansion and Phenotype of Human Natural Killer Cells: Application to Cancer Immunotherapy (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Senju, Asuka Kumagai, Yoichi Nakamura, Hiroyuki Yamaguchi, Katsumi Nakatomi, Shota Fukami, Kengo Shiraishi, Yuka Harada, Mitsuhiro Nakamura, Haruki Okamura, Yoshimasa Tanaka and Hiroshi Mukae
  • 雑誌名: International Journal of Biological Sciences 巻: 14 ページ: 331-340
  • DOI: 10.7150/ijbs.22809
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Expansion of human gammadelta T cells for adoptive immunotherapy using a novel bisphosphonate prodrug (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Tanaka, Masashi Iwasaki, Kosuke Hayashi, Kenji Matsumoto, Yuki Sakai, Mohammed S. O. Tagod, Asuka Kumagai and Craig T. Morita
  • 学会等名: The 8th gammadelta T Cell Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Immuno-modulatory effects of zoledronic acid on gammadelta T cells in postmenopausal women undergoing neoadjuvant endocrine therapy for early-stage breast cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoharu Sugie, Eiji Suzuki, Akira Yamauchi, Kazuhiko Yamagami, Norikazu Masuda, Naomi Gondo, Eriko Sumi, Takafumi Ikeda, Harue Tada, Ryuji Uozumi, Shotaro Kanao, Yoshimasa Tanaka, Yoko Hamazaki, Nagahiro Minato, Masakazu Toi
  • 学会等名: The 45th Naito Conference: Immunological and Molecular Bases for Cancer Immunotherapy
  • 国際学会
• [学会発表] KID-001, a novel TDO/IDO inhibitor, suppresses the AHR-TIPARP pathway to reduce HBV replication in human hepatocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Seiichi Sato, Taisho Yamada, Kenji Matsuno, Kai Li, Koichi Watashi, Takaji Wakita, Yoshimasa Tanaka, Yasuhito Tanaka, and Akinori Takaoka
  • 学会等名: 6th Japan-Taiwan-Korea HBV Research Symposium 2018
  • 国際学会
• [産業財産権] 免疫チェックポイント阻害剤の効果予測方法 (2018)
  • 発明者名: 田中義正、千住博明、迎寛、福島雅典
  • 権利者名: 田中義正、千住博明、迎寛、福島雅典
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2018-187856
• [産業財産権] γδ型T細胞への遺伝子導入方法 (2018)
  • 発明者名: 珠玖 洋、宮原 慶裕、奥村 悟司、加藤 琢磨、林 妙、田中 義正
  • 権利者名: 珠玖 洋、宮原 慶裕、奥村 悟司、加藤 琢磨、林 妙、田中 義正
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2018-143207