III型IFN産生ミエロイド細胞を用いた肺がん治療法の開発

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K09186
• 研究機関: 国立研究開発法人国立がん研究センター
• 研究代表者: 福田 恭子 (張エイ) 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 研究員 (00643719)
• 研究分担者: 植村 靖史 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, ユニット長 (40364781)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: がん / 免疫 / インターフェロン

研究実績の概要

マウス人工多能性幹細胞から中胚葉分化・造血系分化を経由してミエロイド系細胞を誘導した。これにcMYC遺伝子を導入することでサイトカイン依存性に増殖する増殖ミエロイド細胞（iPSC-pMC）を構築した。この細胞はMTT法による評価でGM-CSF依存性に増殖することが分かった。また、この増殖は、M-CSFを添加することで更に促進することが明らかになった。一方、III型インターフェロン（type III IFN）遺伝子と蛍光タンパク（Venus）遺伝子を共発現するレンチウィルスベクターを構築した。これを用いて、iPSC-pMCにtype III IFN遺伝子を導入した。さらに共発現する蛍光タンパクの発現を指標にセルソーターで導入細胞を分離して細胞株を樹立することに成功した。培地にGM-CSFとM-CSFを添加して培養すると3ヶ月以上継続的に増殖し、大量生産が可能であることが明らかになった。この細胞は、GM-CSFの添加がない培地の中でもIII型IFNを産生し、生体内に投与してもIII型IFNを継続的に産生して、効果を発揮する可能性が示唆された。表面マーカーCD11b, CD11c, F4/80, DEC205, CD33を発現して、ミエロイド系細胞の特徴を示すと共に、抗原提示分子（MHC-I,MHC-II）、及び共刺激分子（CD80, CD86）を発現し、抗原提示細胞様のフェノタイプを示し、壊死したがん細胞を取込み、がん抗原をプロセス・抗原提示して二次的な免疫応答を惹起する可能性が示唆された。

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

レンチウイルスベクターの構築、遺伝子導入、細胞株の樹立が順調に進められた。

今後の研究の推進方策

担がんマウスに投与して抗腫瘍効果を検討する。効果が認められない場合には、併用薬剤などの投与を検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Immunotherapy with 4-1BBL-Expressing iPS Cell-Derived Myeloid Lines Amplifies Antigen-Specific T Cell Infiltration in Advanced Melanoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Kuriyama H, Fukushima S, Kimura T, Kanemaru H, Miyashita A, Okada E, Kubo Y, Nakahara S, Tokuzumi A, Nishimura Y, Kajihara I, Makino K, Aoi J, Masuguchi S, Tsukamoto H, Inozume T, Zhang R, Nakatsura T, Uemura Y, Senju S, Ihn H.
  • 雑誌名: Int J Mol Sci . 巻: 22(4) ページ: 1958
  • DOI: 10.3390/ijms22041958.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of GM-CSF-producing antigen-presenting cells that induce a cytotoxic T cell-mediated antitumor response. (2020)
  • 著者名/発表者名: Mashima H, Zhang R, Kobayashi T, Hagiya Y, Tsukamoto H, Liu T, Iwama T, Yamamoto M, Lin C, Nakatsuka R, Mishima Y, Watanabe N, Yamada T, Senju S, Kaneko S, Idiris A, Nakatsura T, Ohdan H, Uemura Y.
  • 雑誌名: Oncoimmunology 巻: 9(1) ページ: 1814620
  • DOI: 10.1080/2162402X.2020.1814620.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Current state and future of co-inhibitory immune checkpoints for the treatment of glioblastoma. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shen S, Chen L, Liu J, Yang L, Zhang M, Wang L, Zhang R, Uemura Y, Wu Q, Yu X, Liu T.
  • 雑誌名: Cancer Bio Med. 巻: 17(3) ページ: 555-568
  • DOI: 10.20892/j.issn.2095-3941.2020.0027.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Induced pluripotent stem cell‐derived myeloid cells expressing OX40 ligand amplify antigen‐specific T cells in advanced melanoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Kimura T, Fukushima S, Okada E, Kuriyama H, Kanemaru H, Kadohisa-Tsuruta M, Kubo Y, Nakahara S, Tokuzumi A, Kajihara I, Makino K, Miyashita A, Aoi J, Makino T, Tsukamoto H, Nishimura Y, Inozume T, Zhang R, Uemura Y, Senju S, Ihn H.
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res. 巻: 33(5) ページ: 744-755
  • DOI: 10.1111/pcmr.12887.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] iPS細胞由来IFN産生ミエロイド細胞を用いたがん免疫療法 Cancer immunotherapy using iPS cell-derived IFN-producing myeloid cells (2021)
  • 著者名/発表者名: 植村靖史、福田恭子
  • 学会等名: 日本再生医療学会
  • 招待講演
• [図書] 実験医学 増刊 (2020)
  • 著者名/発表者名: 福田 恭子, 植村 靖史
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社