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2019 年度 実施状況報告書

中枢神経の低酸素領域に存在する白血病細胞を標的とした新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K16251
研究機関京都大学

研究代表者

加藤 格  京都大学, 医学研究科, 助教 (10610454)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード中枢神経白血病 / CART療法
研究実績の概要

当研究は中枢神経浸潤白血病を標的とした特異的治療ターゲットに対する新規治療法の開発を目的とする。前年度構築した経時的にマウスをsacrificeする事無く中枢神経浸潤を可視化する事が可能なLuc-cell lineシステムを用いて、今年度はCART細胞療法を用いた中枢神経浸潤白血病に対する新規治療戦略の提示を目指した。
具体的には中枢神経浸潤マウスモデルを用いて、CART細胞療法の、中枢神経浸潤白血病細胞に対する効果・安全性の検討を行なった。これまでの研究結果からは中枢神経白血病細胞は骨髄白血病細胞とは存在する微小環境に大きな差があり、中枢神経白血病細胞は酸素や糖分、蛋白などが相対的に低下した微小環状に存在する事を示しており、その様な中枢神経の微小環境でもCART細胞が白血病細胞に対して殺細胞性効果を発揮できるか検討した。以下の検討では前年度の検討において構築したLuc導入SUSRを使用して検討した。
免疫不全マウスにLuc導入SUSRを脳室内移植後、7日目にCART細胞を静脈内移植して治療効果を観察すると、5匹中2匹では腫瘍細胞の消失を確認したが、3匹のマウスで腫瘍残存、もしくは腫瘍再発を認めた。静脈内投与では効果は認めるものの治療効果は不十分であったため、CART細胞を脳室内投与したところ6匹中、6匹で腫瘍消失を認めCART細胞の経静脈的投与と比較して優位に治療効果が優れていることが示された。CART治療の中枢神経合併症が危惧されたが、CART脳室内投与群においても一過性の体重減少など以外には大きな合併症は認めなかった。血清中、髄液中サイトカインも測定したがいずれもサイトカイン放出症候群を疑わせるような挙動は示していなかった。
これらの結果からCART細胞を用いた中枢神経浸潤白血病に対する新規治療戦略を提示することが出来た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

昨年の予定通り、免疫不全マウスモデルとcell lineを用いて中枢神経浸潤を再現性良く観察可能なcell lineを使用し、IVISシステムを用いて現在臨床で非常に大きな治療効果を示しているCART細胞を用いた白血病中枢神経浸潤に対する新たな治療戦略を提示することが出来た。第122回日本小児科学会(口演@金沢)、第11回日本血液疾患免疫療法学会(口演@東京)で発表し、現在、論文化し投稿、revise中である。
また、これまでの中枢神経白血病に対する新規治療開発研究報告として、2019年度松医会賞(信州大学医学部)を受賞し、29th Symposium of the international association for comparative Research on leukemia and related disease(Soul, Korea)にて招待講演、第61回日本小児血液がん学会学術集会(広島)にてシンポジウム招待講演、京都薬科大学生命薬化学系病態生理学分野セミナー招待講演、第7回浜松毒性フォーラム招待講演を行なった。

今後の研究の推進方策

これまで構築したPDXシステムを用いて、中枢神経白血病細胞は酸素や糖分、蛋白などが相対的に低下した微小環状に存在する事で性質を変え、その変化した性質を標的とした新たな治療戦略を示した。さらにはその様な中枢神経の微小環境でもCART細胞が白血病細胞に対して殺細胞性効果を発揮できる事を示し、CART細胞の髄腔内投与にてさらに効果的に治療をする事が出来ることを示した。
CART細胞をはじめとしたがん免疫療法が各種のがんで奏効しており化学療法、放射線療法、手術療法につぐ第4の治療法として期待されている。一方で、奏功者、非奏功者が存在し、特異な自己免疫的副作用などが報告されている。この様な免疫作動薬使用時に周りの免疫環境がどの様に変化するかは未だ詳細は不明である。この様な免疫環境では白血病自身の性質に加えて、様々な因子が複雑に交差して治療反応性・副作用出現に係わっていることが推察されるため、様々な角度からの包括的オミックス解析が病態把握、さらにはバイオマーカー探索には必須である。
今後は、今回実績として報告した難治性白血病に対してCART療法をはじめとする免疫療法を主軸に、多角的オミックス解析を用いて病態解析、バイオマーカー探索による治療成績向上、さらには新規治療開発を目指す。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] PDXモデルを用いた血液/腫瘍疾患の病態解析2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 格
    • 雑誌名

      The Japanese Journal of Pediatric Hematology/Oncology

      巻: 56 ページ: 407-413

    • DOI

      https://doi.org/10.11412/jspho.56.407

    • 査読あり
  • [学会発表] Direct delivery of piggyBac CD19 CAR T cells has potent anti-leukemic activity against ALL cells in CNS in a xenograft mouse model2020

    • 著者名/発表者名
      田中邦昭
    • 学会等名
      第3回国際がんシンポジウム
    • 国際学会
  • [学会発表] 本邦初の全国小児白血病Patient-derived xenograft (PDX)バンクの樹立2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 格
    • 学会等名
      第122回日本小児科学会学術集会
  • [学会発表] CNS-ALLマウスモデルでのpiggyBac CD19 CAR-T細胞脳室内投与の安全性と有効性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      田中邦昭
    • 学会等名
      第122回日本小児科学会学術集会
  • [学会発表] CNS-ALL xenograft mouse モデルを用いたpiggyBac CD19 CAR-T細胞脳室内直接投与の安全性と有効性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      田中邦昭
    • 学会等名
      第11回日本血液疾患免疫療法学会
  • [学会発表] PDXモデルを用いた様々ながん種へのチャレンジ2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 格
    • 学会等名
      第7回浜松毒性フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] PDXモデルによる中枢神経浸潤 急性リンパ性白血病の解析と細胞療法の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 格
    • 学会等名
      第61回日本小児血液・がん学会 学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of CNS-ALL with Patient Derived Xenografts (PDX) Model2019

    • 著者名/発表者名
      Itaru Kato
    • 学会等名
      29th Symposium of the international association for comparative Research on leukemia and related disease
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 京都大学医学部附属病院小児科HP

    • URL

      https://www.kuhp.kyoto-u.ac.jp/~pediatrics/

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公開日: 2021-01-27  

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