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2021 年度 実績報告書

CAR-T細胞療法を用いた心臓再生医療におけるfail-safeシステムの確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K21608
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

福田 恵一  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (20199227)

研究分担者 岡田 麻里奈  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (00594582)
谷口 智憲  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40424163) [辞退]
遠山 周吾  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90528192)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
キーワードCAR-T細胞療法 / 未分化細胞除去法 / 奇形種形成抑制 / 心筋細胞移植 / iPS細胞
研究実績の概要

まず予備研究として、未分化細胞特異的抗原遺伝子の候補として、奇形腫およびiPS細胞のRNAsequence解析によるスクリーニングを行い、肝細胞癌に特異的に発現する胎児性抗原であるGPC3を見いだした。申請者らが誘導したGPC3特異的CTLは、iPS細胞に対して細胞障害性が限定的でHLA拘束性があることから、共同研究者の河上らとGPC3に対するモノクロ抗体を作製し、これを利用したCAR-T療法の開発を開始した。まず、複数のiPS細胞株、iPS細胞からの各種分化細胞を樹立し、GPC3の発現解析を行ったところ、分化心筋細胞においてはGPC3の発現が低いことを確認し、樹立したGPC-CART細胞により、未分化細胞には細胞傷害能を示すが、移植に用いるiPS細胞由来心筋細胞に対しては細胞傷害能を示さないことを確認した(特許出願済)。すなわちGPC3を標的として、移植時の残存未分化細胞を特異的に除去できる可能性が示唆された。
次にGPC3特異的CART療法による、実際の奇形腫形成抑制効果および副作用の有無をin vivoマウスモデルで確認した。申請者らは、iPS細胞を免疫不全マウスに移植し、奇形腫を形成させ、奇形腫におけるGPC3の発現を確認したところ、未分化状態と比較しても十分に高発現していること、さらに、これを申請者らの樹立したGPC3 特異的CAR-T細胞を投与することで、一旦形成された奇形腫を治療できることを確認した。すなわちiPS細胞由来の奇形腫に対して、GPC3 特異的CAR-T細胞が一定の治療効果を示すことをマウスモデルを用いて確認した。
さらに申請者らはヒトの組織を移植し長期間評価できるヒト化マウスの樹立に成功した。今後は同マウスを用いて、iPS細胞由来心筋細胞を心臓へ移植し、GPC3特異的CAR-T細胞を用いて長期的な奇形腫形成の予防効果を確認する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Scaffold-Free Tubular Engineered Heart Tissue From Human Induced Pluripotent Stem Cells Using Bio-3D Printing Technology in vivo.2022

    • 著者名/発表者名
      Kawai Y, Tohyama S, Arai K, Tamura T, Soma Y, Fukuda K, Shimizu H, Nakayama K, Kobayashi E.
    • 雑誌名

      Front Cardiovasc Med.

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcvm.2021.806215.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protocol for enhanced proliferation of human pluripotent stem cells in tryptophan-fortified media.2022

    • 著者名/発表者名
      Kameda K, Someya S, Fujita J, Fukuda K, Tohyama S.
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 3 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101341.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolism of Human Pluripotent Stem Cells and Differentiated Cells for Regenerative Therapy: a focus on cardiomyocytes.2021

    • 著者名/発表者名
      Tanosaki S, Tohyama S, Kishino Y, Fujita J, Fukuda K.
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration.

      巻: 41 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s41232-021-00156-9.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of functional cardiomyocytes and cardiac tissue from human induced pluripotent stem cells for regenerative therapy.2021

    • 著者名/発表者名
      Tani H, Tohyama S, Kishino Y, Kanazawa H, Fukuda K*.
    • 雑誌名

      J Mol Cell Cardiol.

      巻: 164 ページ: 83-91

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2021.11.008.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Present State and Future Perspectives of Cardiac Regenerative Therapy Using Human Pluripotent Stem Cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Soma Y, Morita Y, Kishino Y, Kanazawa H, Fukuda K, Tohyama S.
    • 雑誌名

      Front Cardiovasc Med.

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcvm.2021.774389.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Method for Cardiac Differentiation, Purification, and Cardiac Spheroid Production of Human Induced Pluripotent Stem Cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Morita Y, Tohyama S, Fujita J, Fukuda K.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2320 ページ: 11-21

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1484-6_2.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adoptive cell therapy using tumor-infiltrating lymphocytes for melanoma refractory to immune-checkpoint inhibitors.2021

    • 著者名/発表者名
      Hirai I, Funakoshi T, Kamijuku H, Fukuda K, Mori M, Sakurai M, Koda Y, Kato J, Mori T, Watanabe N, Noji S, Yaguchi T, Iwata T, Ohta S, Fujita T, Tanosaki R, Handa M, Okamoto S, Amagai M, Kawakami Y.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 112 ページ: 3163-3172

    • DOI

      10.1111/cas.15009.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of vascular adhesion protein-1 enhances the anti-tumor effects of immune checkpoint inhibitors2021

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita T, Sayem MA, Yaguchi T, Kharma B, Morii K, Kato D, Ohta S, Mashima Y, Asamura H, Kawakami Y.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 112 ページ: 1390-1401

    • DOI

      10.1111/cas.14812.

    • 査読あり
  • [学会発表] 「ベンチからベッドに届く次世代の心臓再生医療」2022

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      第52回日本心臓血管外科学会
  • [学会発表] 「現代科学が導く近未来の慢性心不全治療」2022

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      第19回循環器Physical examination研究会
  • [学会発表] 「ベンチからベッドに届く次世代の心臓再生医療」2021

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      第74回日本胸部外科学会
  • [学会発表] 「臨床応用時代に突入した心臓再生医療の現状」2021

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      第21回日本心不全学会
  • [学会発表] 「ベンチからベッドに届く次世代の心臓再生医療」2021

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      第79回日本心臓病学会
  • [学会発表] 「臨床応用時代に突入した心臓再生医療の現状」2021

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      第79回日本心臓病学会
  • [学会発表] 「心筋再生医療の現状と小児心臓外科への応用の可能性」2021

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      第23回CHSS東日本
  • [学会発表] 「心筋再生医療:世界に向けたアカデミアからの産業創出」2021

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      新川崎先端研究教育連携スクエア オープンセミナー
  • [学会発表] 「大学発ベンチャーの目指すところ、歩むべき道」2021

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      第12回 ベンチャー創設支援フォーラム
  • [学会発表] 「心不全治療の近未来と遠未來:ARNIと心筋再生医療に関する最近の話題」2021

    • 著者名/発表者名
      福田恵一
    • 学会等名
      心不全診療WEBセミナー@八王子、所沢

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公開日: 2022-12-28  

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