白血病に対するネオアンチゲン特異的な革新的遺伝子改変ヘルパーT細胞療法の開発

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08361
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 藤原 弘 三重大学, 医学系研究科, 特任准教授(研究担当) (20398291)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ネオアンチゲン / 遺伝子改変ヘルパーT細胞 / 骨髄性白血病 / 細胞免疫療法 / 白血病幹細胞

研究実績の概要

高齢化社会の進展に伴い増加している治療抵抗性急性骨髄性白血病・骨髄異形成症候群治療に対する、有効で安全な新規治療法開発を目指して、我々は、白血病幹細胞を標的とし正常組織に対するOn-target/off-tumor有害事象の無いエフェクター細胞として、臨床的汎用性が期待できる白血病driver遺伝子変異がコードする新規変異抗原（パブリックネオアンチゲン）を認識する治療用エフェクター細胞の開発を目指して、標的ネオアンチゲンの探索とそれを認識するread out T細胞の作製に加えて、治療用T細胞作製に向けた基盤的技術開発を進めている。既に報告した様に、ネオアンチゲン由来のエピトープ・HLA複合体をTCRの様に認識するCAR遺伝子の作製技術を確立し、WT1/HLA-A24複合体やMAGE-A4/HLA-A2複合体を認識するCAR遺伝子を作製した。（Akahori Y, Fujiwara H.他、Blood, 2018）MAGE-A4/HLA-A2複合体特異的CARは国際学会でも発表し（業績・国際学会(3)）、現在、非臨床試験を終了して臨床試験への移行を準備している。さらに、これらCAR-T細胞の機能を向上させる遺伝子構造を開発し特許申請した。（特許2）また、新たな治療用エフェクター細胞候補として、HLA不適合血縁健常者ドナー由来γ/δ-T細胞の有用性を検討している。加えて、本年度は、ネオアンチゲン候補となる遺伝子変異を多く含み、腫瘍浸潤Tリンパ球（TIL）の多寡がその予後と正相関する大腸がん患者検体を用いて、がん細胞の遺伝子変異とTILのTCR遺伝子レパトア解析から、CTOS法で培養した患者がん細胞を認識するTILを誘導できるネオアンチゲンを同定する技術開発を進めて、白血病パブリックネオアンチゲンの同定技術の基盤整備を進めている。

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

我々は、driver変異由来のネオアンチゲンモデルとして、成人T細胞白血病（ATL）の発症原因であるHTLV-1ウイルス遺伝子がコードするTaxタンパク由来エピトープを使って基盤技術の開発を進めている。特に、がん抗原特異的遺伝子改変免疫細胞療法の臨床的汎用性の拡大を目的に、NSGを用いてATL患者末梢血から得たHLA-A*02:01/Tax178-186及びHLA-A:24:02/Tax301-309特異的TCRα/β遺伝子を導入したアロγ/δ-T細胞の有用性をin vitro及び担癌免疫不全マウスを用いたin vivo治療実験により評価し、国内外の学会で報告した。
並行して、当教室の研究者と共同して大腸がん患者の腫瘍浸潤T細胞（TIL）から採取したTCRα/β遺伝子を導入したread out T細胞を作製し、CTOS法を用いて培養した患者自身のがん細胞に対する反応性を検討するとともに、NSGで検出した患者がん細胞の遺伝子変異情報から、エピトープ予想アルゴリズムを複数用いて、抗腫瘍効果を誘導できるHLA class I拘束性ネオアンチゲンを同定して学会報告した（宮原慶裕他、第78回日本癌学会, 2019年）。ネオアンチゲンは、がん特異的TCR遺伝子導入T細胞療法を補助するペプチドワクチン（Muraoka D.他、J Clin Invest., 2019）やDNAワクチン（Miyahara Y.他、米国遺伝子細胞治療学会総会, 2019）にも利用できる。さらに、エピトープ・HLA複合体を認識するCAR-T細胞に変換する事で、より高い臨床効果に繋げられる可能性もある。この過程で得られた方法論の臨床的な汎用性と有効性を乳がんや腎がんを対象に検討中であり、さらに骨髄性白血病・骨髄異形成症候群への導入予定である。

今後の研究の推進方策

本研究3年目に当たる今年度は、
①既知の骨髄性白血病driver変異の候補から、in silicoアルゴリズムを用いて抽出したネオアンチゲン候補エピトープからreverse immunology法を用いて30mer程度のロングペプチドの標的抗原の抽出を進める。②標的driver変異を持つ白血病患者骨髄細胞検体から得たTリンパ球（marrow infiltrating　lymphocyte; MIL）のTCR遺伝子解析を行いCD8とCD4それぞれのread out T細胞の作製と、同じ患者の白血病細胞遺伝子情報からパブリックネオアンチゲンの同定を試みる。③Read out T細胞から治療用エピトープ・HLA複合体特異的CAR-T細胞への転換を見据えて、ネオアンチゲン・HLA複合体を認識するモノクローナル抗体のスクリーニングを進める。④白血病幹細胞を標的としたdriver変異由来非自己パブリックネオアンチゲン標的療法の臨床的なモデル疾患として、ATL細胞と白血病前駆細胞であるHTLV-1感染細胞を合わせて標的に出来るHTLV-1 Taxタンパク特異的TCR遺伝子導入同種γ/δ-T細胞療法の臨床試験実施へ向けた取り組みを並行して進める。
これらの研究を進めて、パブリックネオアンチゲンを標的とする腫瘍抗原受容体遺伝子導入免疫細胞療法の実現へ向けた基盤技術のより一層の整備を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Use of RNA Interference with TCR Transfer to Enhance Safety and Efficiency. (2020)
  • 著者名/発表者名: Casey NP, Kyte JA, Fujiwara H
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 2115 ページ: 327-349
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-0290-4_18.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 固形がんに対する新たな複合免疫療法の考え方 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤原 弘
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 38(2) ページ: 135-141
• [雑誌論文] Direct comparison of target-reactivity and cross-reactivity induced by CAR- and BiTE-redirected T cells for the development of antibody-based T-cell therapy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Maruta M, Ochi T, Tanimoto K, Asai H, Saitou T, Fujiwara H, Imamura T, Takenaka K, Yasukawa M.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 9(1):13293 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1038/s41598-019-49834-2.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cytomegalovirus reactivation is associated with increased mortality more than 100 days after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation for adult T-cell leukemia/lymphoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sawayama Y, Itonaga H, Fukushima T, Nakano N, Fujiwara H, Utsunomiya A, Fukuda T, Miyamoto T, Eto T, Miyashita K, Nakamae H, Ogata M, Yamanoha A, Miyazaki Y, Kanda J, Atsuta Y, Kato K; ATL Working Group of the Japan Society for Hematopoietic Cell Transplantation.
  • 雑誌名: Am J Hematol. 巻: 94(5) ページ: E143-E146
  • DOI: 10.1002/ajh.25438.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A retrospective analysis of haplo-identical HLA-mismatch hematopoietic transplantation without posttransplantation cyclophosphamide for GVHD prophylaxis in patients with adult T-cell leukemia-lymphoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshimitsu M, Utsunomiya A, Fuji S, Fujiwara H, Fukuda T, Ogawa H, Takatsuka Y, Ishitsuka K, Yokota A, Okumura H, Ishii K, Nishikawa A, Eto T, Yonezawa A, Miyashita K, Tsukada J, Tanaka J, Atsuta Y, Kato K; ATL Working Group of the Japan Society for Hematopoietic Cell Transplantation.
  • 雑誌名: Bone Marrow Transplant. 巻: 54(8) ページ: 1266-1274
  • DOI: 10.1038/s41409-018-0400-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 急性リンパ性白血病に対するCAR-T細胞療法-その現状と展望 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原 弘
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 268(1) ページ: 54-60
• [雑誌論文] 急性リンパ性白血病に対するCAR-T細胞療法 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原 弘
  • 雑誌名: Pharma Medica 巻: 37(10) ページ: 49-53
• [雑誌論文] 急性骨髄性白血病に対するCAR-T細胞療法の展望 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原 弘
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 79(1) ページ: 12-18
• [雑誌論文] 白血病細胞のCAR-T耐性獲得機序としてのtrogocytosisとCAR遺伝子細胞内ドメインの共刺激シグナル分子 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原 弘
  • 雑誌名: 腫瘍内科 巻: 24(6) ページ: 684-690
• [学会発表] Novel treatment strategy using HTLV-1 p40Tax-specific TCR gene-modified allogeneic gamma/delta-T cells for the treatment of adult T-cell leukemia/lymphoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara H., Okumura S., Fujii K., Miyahara Y, Tawara I., Jo T., Tanaka Y., Tanaka Y., Ikeda H., Shiku H
  • 学会等名: The 10th JSH International Symposium 2019 in Ise-Shima,
  • 国際学会
• [学会発表] TCR/CAR gene-modified allogeneic gamma/delta-T cells for the treatment of hematological cancers. (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara H., Okumura H., Miwa H., Akahori Y., Miyahara Y., Linan W., Tawara I., Jo T., Tanaka Y., Tanaka Y., Ikeda H., Shiku H.
  • 学会等名: 2nd International Conference of Lymphocyte Engineering.
  • 国際学会
• [学会発表] Development of TCR-like scFv zG CAR that specifically recognizes MAGE-4230-239/HLA-A*02:01 complex. (2019)
  • 著者名/発表者名: Akahori Y., Kato Y., Miyahara Y., Amaike C., Wang L., Takuma K., Fujiwara H., Miwa H., Ikeda H., Shiku H.
  • 学会等名: 2nd International Conference of Lymphocyte Engineering.
  • 国際学会
• [学会発表] Novel cellular immunotherapy using allogeneic Vgamma9/delta2-T cells gene-modified to express HTLV-1 P40Tax-specific TCR for the treatment of adult T cell leukemia. (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara H., Okumura S., Fujii K., Miyahara Y., Linan W., Tawara I., Jo T., Tanaka Y., Tanaka Y., Ikeda H., M.D., Shiku H.
  • 学会等名: The 61st American Society of Hematology Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] Adoptive immunotherapy using gene-modified T cells to express myeloma-associated Ag-reactive receptors against r/r MM. (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原弘
  • 学会等名: 第44回日本骨髄腫学会シンポジウム3-2
  • 招待講演
• [学会発表] Genetically re-directed /-T cells towards cancer antigens: another promising player of anticancer immunotherapy? (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原弘
  • 学会等名: 第23回日本がん免疫学会総会 シンポジウム4 がん免疫細胞療法
  • 招待講演
• [学会発表] Combined immunotherapy using CAR-T cells and immune checkpoint inhibitors. (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原弘
  • 学会等名: 第11回日本血液疾患免疫療法学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] CAR-T therapy against B-cell malignancy; Up-dated (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原弘
  • 学会等名: 第6回 免疫細胞療法研究会
  • 招待講演
• [産業財産権] 抗原受容体 (2019)
  • 発明者名: 珠玖洋、三輪啓志、赤堀泰、藤原弘
  • 権利者名: 珠玖洋、三輪啓志、赤堀泰、藤原弘
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2019-142357
• [産業財産権] GD2結合性分子 (2019)
  • 発明者名: 珠玖洋、三輪啓志、赤堀泰、藤原弘、古川鋼一、古川圭子、大海雄介
  • 権利者名: 珠玖洋、三輪啓志、赤堀泰、藤原弘、古川鋼一、古川圭子、大海雄介
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2019-142358