| 研究課題/領域番号 |
19K18131
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| 研究機関 | 和歌山県立医科大学 |
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研究代表者 |
北谷 純也 和歌山県立医科大学, 医学部, 学内助教 (30596979)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | iPS細胞 / 樹状細胞 / 免疫療法 / 固形癌 / ネオアンチゲン |
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| 研究実績の概要 |
我々は，担癌患者における成熟能や抗原提示能の低下といった樹状細胞療法の弱点を克服するために，iPS細胞に着目し，iPS細胞由来樹状細胞 (iPSDCs) を用いた癌ワクチン療法の基礎研究を行ってきた．本研究の目的は，正常細胞には発現せず，腫瘍における遺伝子変異によってのみ発現するneoantigenを標的としたiPSDCsの作成を行い，副作用が少なく，且つ強力な抗原提示が可能な個別化癌ワクチン療法の基礎的研究を行うことである．研究への参加の同意が得られた大腸癌担癌患者の末梢血単核球から山中4因子を導入することでiPS細胞を樹立し，分化誘導したiPSDCsに腫瘍細胞から抽出したwhole RNAを遺伝子導入した.そのwhole RNAは，CTOS法でライン化した患者自身の癌細胞に対し，癌細胞特異的な細胞傷害性を示すことが，いずれの患者においても証明された．whole RNAを遺伝子導入したiPSDCsと単一の共通抗原（CEA遺伝子）を導入したiPSDCsとの細胞傷害性の比較では， whole RNAを導入したiPSDCsよって誘導されたCTLは，単一共通抗原を遺伝子導入したiPSDCsによって誘導されたCTLよりも，高い細胞傷害活性を示した．さらに、Mesothelin遺伝子を導入したiPSDCsとの細胞傷害活性の比較でも同様の結果であった.この腫瘍細胞由来mRNAを次世代シーケンサーで遺伝子解析することで，変異遺伝子の同定を行った.その中で，腫瘍抗原性に富むと考えられる，candidate neoantigen peptideを12個同定し，ペプチド合成を行った.この合成した，neoantigen peptideの抗腫瘍効果に関しては，ELISpot assayにて行う予定であるが，すでにペプチド合成も完了しており，準備は整っている.
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
実験計画は概ね順調に進んでいる.mRNAの遺伝子導入に関しては，腫瘍細胞から抽出したmRNAは極微量であり，抽出のみでは，非常に多くのCTOS法でライン化した腫瘍細胞が必要であることが問題であった．そこで，効率的に遺伝子導入に必要なRNAの量を確保するために，in vitroで逆転写することで，十分な量,具体的には元の量の30000倍のRNAを得ることが可能であった．このwhole RNAを導入したiPSDCsによって誘導されたCTLは，単一抗原遺伝子を遺伝子導入したiPSDCsによって誘導されたCTLよりも，高い細胞傷害活性が示された．このことからも，whole mRNAを遺伝子導入することで，多数のneoepitope peptideが抗原提示され，高い細胞傷害性を引き出した可能性の裏付けとなるデータが得られた．共通抗原であるCEAやMesothelinを導入したiPSDCsにより誘導されたCTLsと比較して，whole RNAを導入したiPSDCsによって誘導されたCTLは，強力な抗腫瘍効果を示すことを, いずれの共通抗原においてもCr release assayで証明した．また，大腸癌担癌ドナーの腫瘍細胞の遺伝子変異の網羅的解析を行うために，CTOSから抽出したDNAの変異遺伝子を次世代シーケンサーで確認した．腫瘍抗原性に富むと考えられる，candidate neoantigen peptideを12個同定し，ペプチド合成を行った.この合成した，neoantigen peptideの抗腫瘍効果に関しては，最終年度にELISpot assayにて行う予定である.
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| 今後の研究の推進方策 |
腫瘍抗原性に富むneoantigen peptideが同定した.このcandidate neoantigen peptideを12個同定し，ペプチド合成を行った.この合成した，neoantigen peptideの抗腫瘍効果に関しては，ELISpot assayにて行う予定である.このneoantigen peptideに対する，whole RNAを遺伝子導入したiPSDCsワクチンにより誘導されたCTLの免疫応答が，さらに，実際の担癌モデルにおける，in vivoでの実験系として， whole RNAを遺伝子導入したiPSDCsのNOD/SCID mice皮下腫瘍および腹膜播種モデルにおけるワクチン効果の検討を行う予定としている．In vivoでの治療モデルにおいても高い治療効果が証明されれば，neoantigenを標的にした治療を行うことで，治療効果の改善が期待される．neoantigenを標的とした治療は，患者個々に発現した固有の抗原が対象になり，本研究での患者由来のiPSDCsとの併用は究極の個別化癌免疫療法として癌ワクチン研究をさらに発展，応用する可能性がある．さらに，臨床応用も視野に入れ，一般毒性試験（間歇投与試験），造腫瘍性試験・細胞増殖性試験を施行し，in vitroで腫瘍原性をc-MYC, KRAS, P53などの癌遺伝子の発現を含めて解析する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じたのは，candidate neoantigen peptideのELISpotを行うためのサイトカインを購入予定であったが，次年度に入ってからの購入の方が、品質として妥当と考えられたためである．次年度の予算計画に加え，研究必要経費として使用させていただきたい．
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