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2018 年度 実績報告書

代謝とエピゲノム改変によるT細胞リプログラミング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H05376
配分区分補助金
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

吉村 昭彦  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (90182815)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード抗腫瘍免疫 / T細胞疲弊 / メモリーT細胞 / Notchシグナル / 核内受容体 / 酸化的りん酸化 / 制御性T細胞 / PD1
研究実績の概要

腫瘍浸潤リンパ球を体外で増幅して戻す養子免疫療法やキメラ抗原受容体(CAR)導入T細胞療法はがんの治療に有効であることが示されているが、T細胞の長期培養による疲弊化は避けられない。最近、新規メモリーT細胞サブセットである幹細胞メモリーT(Tscm)細胞が発見され新たなT細胞移入療法の素材として注目されている。我々はヒト末梢血よりEBウイルスや腫瘍抗原特異的T細胞あるいはCAR導入T細胞を増幅させたのち、Notch-ligand, hDLL1(OP9-hDLL1)を発現するOP9細胞と共培養することによりTscm様細胞(iTscm) に転換できることを示した。iTscm細胞はヒト化マウスモデルにおいて従来の活性化T細胞よりもはるかに強い抗腫瘍能力を示した。iTscm細胞の誘導機構や高い抗腫瘍性の原因を明らかにするために代謝特徴を検討した。ヒトiTscm細胞においてはグルコース取り込みが抑制される一方、ミトコンドリア酸化的リン酸化が増強された。ヒトiTscm細胞はまた、細胞内に中性脂肪滴を含み、脂肪酸代謝によって高い酸化的リン酸化を維持していることが示唆された。次にCD8陽性T細胞の疲弊化の分子機構の解明も行なった。我々は核内受容体NR4aファミリーがFoxp3の転写を直接活性化し制御性T細胞(Treg)の分化に必須の役割を果たすことを見いだした。Nr4aはTregのみならずPD-1陽性の疲弊したCD8陽性T細胞でも強く発現誘導されることがわかった。ゲノム解析の結果Nr4aはPD-1遺伝子のエンハンサー領域に結合しPD-1の発現を安定化することがわかった。NR4a欠損T細胞は疲弊化しにくく強い抗腫瘍効果を持っていた。Nr4aを阻害することによって、Tregの抑制とCD8T細胞の活性強化を介して抗腫瘍免疫を増強することが示された。

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

CAR導入T細胞をiTscm化することに成功した。またCD8T細胞の疲弊化を起こす遺伝子としてNr4aを発見し、これが抗腫瘍免疫を増強させる重要な標的遺伝子であることを見出した。

今後の研究の推進方策

(1)iTscmにおいてミトコンドリア酸化的リン酸化(OXPHOS)が増強される分子機構および細胞内に中性脂肪滴を蓄える仕組みを明らかにする。
(2) ヒトiTscmではテロメア長がナイーブT細胞レベルに回復している。これがiTscmの長寿性を担保していると考えられる。Notchシグナルによってテロメア長が回復するメカニズムを明らかにする。今年度はTERTなどテロメア関連の遺伝子発現を調べる。
(3)iTscm誘導のフィーダーフリー化を行う。現在はOP9-hDLL1ストローマ細胞との共培養が必要であるが、品質を一定するためおよび臨床応用のためにはフィーダーフリー化が望まれる。現在組替えNotchリガンドなどを用いて条件検討を行なっている。
(4)化合物ライブラリーからNr4a阻害剤をスクリーニングする。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] La Jolla Institute for Immunology(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      La Jolla Institute for Immunology
  • [雑誌論文] NR4A transcription factors limit CAR T cell function in solid tumours2019

    • 著者名/発表者名
      Chen J, Lopez-Moyado IF, Seo H, Lio CJ, Hempleman LJ, Sekiya T, Yoshimura A, Scott-Browne JP, Rao A
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 567 ページ: 530-534

    • DOI

      10.1038/s41586-019-0985-x.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Brain regulatory T cells suppress astrogliosis and potentiate neurological recovery2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Minako、Komai Kyoko、Mise-Omata Setsuko、Iizuka-Koga Mana、Noguchi Yoshiko、Kondo Taisuke、Sakai Ryota、Matsuo Kazuhiko、Nakayama Takashi、Yoshie Osamu、Nakatsukasa Hiroko、Chikuma Shunsuke、Shichita Takashi、Yoshimura Akihiko
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 565 ページ: 246~250

    • DOI

      10.1038/s41586-018-0824-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nr4a Receptors Regulate Development and Death of Labile Treg Precursors to Prevent Generation of Pathogenic Self-Reactive Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Takashi、Hibino Sana、Saeki Keita、Kanamori Mitsuhiro、Takaki Satoshi、Yoshimura Akihiko
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 24 ページ: 1627~1638.e6

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.07.008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation and application of human induced-stem cell memory T cells for adoptive immunotherapy2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo Taisuke、Imura Yuki、Chikuma Shunsuke、Hibino Sana、Omata-Mise Setsuko、Ando Makoto、Akanuma Takashi、Iizuka Mana、Sakai Ryota、Morita Rimpei、Yoshimura Akihiko
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 109 ページ: 2130~2140

    • DOI

      10.1111/cas.13648

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of Nr4a Receptors Enhances Antitumor Immunity by Breaking Treg-Mediated Immune Tolerance2018

    • 著者名/発表者名
      Hibino Sana、Chikuma Shunsuke、Kondo Taisuke、Ito Minako、Nakatsukasa Hiroko、Omata-Mise Setsuko、Yoshimura Akihiko
    • 雑誌名

      Cancer Research

      巻: 78 ページ: 3027~3040

    • DOI

      10.1158/0008-5472.CAN-17-3102

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] メモリーT細胞の性質と抗腫瘍免疫2019

    • 著者名/発表者名
      吉村昭彦
    • 学会等名
      第5回日本移植学会スプリングセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリア制御によるメモリーT細胞のリプログラミング2018

    • 著者名/発表者名
      近藤泰介, 吉村昭彦
    • 学会等名
      第39回日本炎症・再生医学会 シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 疲弊化T細胞を制御するシグナルと転写因子2018

    • 著者名/発表者名
      吉村昭彦
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation of human induced-stem cell memory T (iTscm) cells for cancer adoptive T cell immunotherapy2018

    • 著者名/発表者名
      吉村昭彦、近藤泰介
    • 学会等名
      77回日本癌学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Metabolic reprogramming requires stem cell moery T cells phenotypes for adaptive immunothrapy2018

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Kondo, Alkihiko Yoshimura
    • 学会等名
      45th Naito Conference "Immunological and Molecular Bases for Cancer Immunotherapy"
    • 国際学会
  • [備考] がん免疫療法における重要な標的遺伝子の発見-疲弊した免疫を回復する新規抗がん剤の開発に期待-

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2019/2/28/28-51463/

URL: 

公開日: 2019-12-27   更新日: 2020-07-30  

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