肺癌局所の免疫微小環境における免疫抑制因子の同定とその制御

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K18463
• 研究機関: 川崎医科大学
• 研究代表者: 大植 祥弘 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70435014)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: PD-1 / TIM-3 / 免疫チェックポイント / 免疫療法 / 肺癌

研究実績の概要

腫瘍浸潤リンパ球における、PD-1、TIM-3、BTLA、LAG-3分子の発現を検討した結果、末梢血と比較し、PD-1陽性リンパ球、TIM-3陽性リンパ球の割合が有意に多かった。
次に、局所浸潤リンパ球のPD-1、TIM-3発現を指標にしたT細胞の機能解析を行った。
その結果、PD-1陽性TIM-3陽性 CD8 T細胞はCD27及びKi-67の発現が維持されていたが、PD-1陰性TIM-3陽性　CD8 T細胞では、CD27およびKi-67の発現が低下していた。一方で、Annexin VはTIM-3陽性　CD8 T細胞で強く発現していた。これらのことより、T細胞上のPD-1分子の発現はT細胞の活性化状態を示し、TIM-3分子の発現はT細胞の疲弊を示していると考えられる。
次に、TIM-3のリガンドであるGalectin-9によるT細胞クローンのアポトーシス誘導を検討した。TIM-3陽性の抗原特異的T細胞クローンにリコンビナントGalectin-9蛋白を添加するとGalectin-9の濃度依存性にT細胞はアポトーシスに陥った。アポトーシスは抗Galectin-9抗体および抗TIM-3抗体で阻止された。
次に、肺癌細胞株におけるPD-L1およびGalectin-9の発現をフローサイトメトリー法で検討したところ、PD-L1は主に細胞表面に、Galectin-9は細胞内に発現していた。またPC-9およびOU-LC-SKをAfatinib (10ｎM)で処理、非処理した結果、Afatinib で処理したPC-9の培養上清でGalectin-9が有意に高かった。また健常人および患者血清と比較し、癌性胸水においてもGalectin-9が有意に高かった。一方で、PD-L1はほとんど検出されなかった。このことは、腫瘍に豊富に存在するGalectin-9が腫瘍死によって局所に大量に放出され、放出されたGalectin-9によって腫瘍局所に浸潤するTIM-3+　T細胞がアポトーシスに陥ることを示唆している。
腫瘍浸潤リンパ球において、PD-1/PD-L1および、TIM-3/Galectin-9経路が重要であることが本研究で明らかになった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

肺癌局所における免疫チェックポイント分子によるT細胞機能の抑制を明らかにできた。

今後の研究の推進方策

今後、これらの因子と予後との関連を、臨床検体を用いて解析する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] NY-ESO-1 Protein Cancer Vaccine With Poly-ICLC and OK-432: Rapid and Strong Induction of NY-ESO-1-specific Immune Responses by Poly-ICLC (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeoka T, Nagase H, Kurose K, Ohue Y, Yamasaki M, Takiguchi S, Sato E, Isobe M, Kanazawa T, Matsumoto M, Iwahori K, Kawashima A, Morimoto-Okazawa A, Nishikawa H, Oka M, Pan L, Venhaus R, Nakayama E, Mori M, Doki Y, Wada H.
  • 雑誌名: J Immunother 巻: epub ページ: epub
  • DOI: 10.1097/CJI.0000000000000162.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Survival of Lung Adenocarcinoma Patients Predicted from Expression of PD-L1, Galectin-9, and XAGE1 (GAGED2a) on Tumor Cells and Tumor-Infiltrating T Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohue Y, Kurose K, Nozawa R, Isobe M, Nishio Y, Tanaka T, Doki Y, Hori T, Fukuoka J, Oka M, Nakayama E.
  • 雑誌名: Cancer Immunol Res 巻: 12 ページ: 1049-1060
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 肺腺癌のTIM-3/Galectin-9経路を介した免疫抑制 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大植祥弘
  • 学会等名: 第14回日本免疫治療学研究会学術集会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2017-02-11 – 2017-02-11
• [学会発表] Role of TIM-3/Galectin-9 pathway in lung adenocarcinoma (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohue Y, Kurose K, Nishio Y, Isobe M, Oka M and Nakayama E.
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-06
• [学会発表] Role of TIM-3/Galectin-9 pathway in lung adenocarcinoma (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohue Y, Kurose K, Nishio Y, Isobe M, Oka M and Nakayama E.
  • 学会等名: CRI-CIMT-EATI-AACR Second International Cancer Immunotherapy Conference
  • 発表場所: ニューヨーク（アメリカ）
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-25
• [学会発表] 肺腺癌のTIM-3/Galectin-9経路を介した免疫抑制と予後の関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大植祥弘, 黒瀬浩史, 磯辺みどり, 西尾祐美, 岡三喜男, 中山睿一
  • 学会等名: 第20回日本がん免疫学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター（大阪）
  • 年月日: 2016-07-27 – 2016-07-27
• [学会発表] 腫瘍PD-L1,Gal-9,XAGE1発現及びT細胞浸潤を指標とした肺腺癌の予後予測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大植祥弘, 黒瀬浩史, 西尾祐美, 磯辺みどり, 福岡順也, 中山睿一, 岡三喜男
  • 学会等名: 第56回日本呼吸器学会学術講演会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2016-04-08 – 2016-04-08
• [図書] 日本において保険承認されたがん免疫療法のリアル－非小細胞肺がん (2016)
  • 著者名/発表者名: 大植祥弘
  • 総ページ数: 234
  • 出版者: Cancer Board Square
• [図書] 特集 肺癌免疫療法の新たな展開 免疫チェックポイントの役割とその阻害 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡三喜男, 大植祥弘
  • 総ページ数: 115
  • 出版者: 日本胸部臨床