癌幹細胞を標的とした糖鎖改変膵癌ワクチン療法の開発と次世代型抗体医薬の創薬

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22591520
• 研究機関: 独立行政法人国立病院機構呉医療センター
• 研究代表者: 種村 匡弘 独立行政法人国立病院機構呉医療センター, 外科, 医長 (30379250)
• 研究分担者: 土岐 祐一郎 大阪大学, 医学研究科, 教授 (20291445) ; 三善 英和 大阪大学, 医学研究科, 教授 (20322183)
• キーワード: 膵癌 / 免疫療法 / 癌幹細胞 / 糖鎖 / 創薬

研究概要

【研究目的】糖鎖改変膵がん細胞を用いたワクチン研究を行い、膵癌の癌幹細胞にも有効に抗がん作用を発揮できるかを検討した。
【研究方法】細胞表面にがん抗原・MUC1を発現するヒト膵癌細胞株PANC1にマウスα1,3ガラクトース転移酵素遺伝子をlipofectionにて導入しα-gal MUC1を発現したα-gal PANC1細胞を樹立する。α1,3GTノックアウトマウス(α1,3GT K.O.mice)をブタ腎臓組織片にて免疫しhigh Anti-Gal K.O.miceとしヒトと同じ免疫状態とする。このhigh Anti-Galマウスに1×10^6個のα-gal-PANC1を用いて免疫し(α-gal group)、同様に1×10^6個の野生PANC1を用いて免疫したコントロール群と比し、膵癌の癌幹細胞とされるCD44+CD24+ESA+陽性膵がん細胞に対し抗体を産生しているかを免疫したマウス血清を用いたFACSにて解析した。さらにWestern blotを行い、糖鎖改変ワクチンにてMUC1など明らかな癌抗原に対する抗原だけでなく、膵癌細胞に含まれる未知の癌抗原に対しても抗体を産生しているか解析した。
【結果】磁気ビーズを用いてCD44+CD24+ESA+陽性PANC1細胞を分離し、ワクチン化したKO miceの血清と反応させFACS解析した。α-gal groupの血清ではmean shift intensityで181.9と強い結合を認めたが、control groupでは10.3とほとんど有意な結合性を示さなかった。ウエスタンブロットではcontrol groupの血清では有意なバンドは認めなかったが、α-gal groupでは250KDa以上の高分子に対し抗体産生を認め、MUC1以外の癌抗原にも抗体産生を惹起していることが証明された。
【結語】糖鎖改変膵がん細胞を用いたワクチンでは癌幹細胞に対しても抗体産生を誘導し、さらに未知の癌抗原にも抗体産生を惹起させ、膵癌根治を実現させる免疫療法であることが示唆された。

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

これまで、研究計画に沿っておおむね順調に進んでいると考えられる。来年度はin vivoを中心にワクチンの有効性証明に全力を尽くす。

今後の研究の推進方策

これまでの実験にて、糖鎖改変膵がん細胞を用いたワクチンはin vitroのデーター上、非常に有効であることが示唆された。来年度は、この抗腫瘍効果を実際の生体内(in vivo)においても有効に作用するかを検証する。

研究成果

• [雑誌論文] Prognosis of hepatocellular carcinoma with biliary tumor thrombi following liver surgery (2011)
  • 著者名/発表者名: Noda T, Nagano H, Tomimaru Y, Murakami M, Wada H, Kobayashi S, Marubashi S, Eguchi H, Takeda Y, Tanemura M, Umeshita K, Kim T, Wakasa K, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: Surgery 巻: 49(3) ページ: 371-7
• [雑誌論文] Diagnostic value of FDG-PET for lymph node metastasis and outcome of surgery for biliary cancer (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Nagano H, Hoshino H, Wada H, Marubashi S, Eguchi H, Takeda Y, Tanemura M, Kim T, Shimosegawa E, Hatazawa J, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: J Surg Oncol 巻: 103(3) ページ: 223-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tyrosine kinase inhibitor PTK/ZK enhances the anti-tumor effects of interferon-α/5-fluorouracil therapy for hepatocellular carcinoma cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami M, Kobayashi S, Marubashi S, Tomimaru Y, Noda T, Wada H, Eguchi H, Takeda Y, Tanemura M, Umeshita K, Doki Y, Mori M, Hiroaki Nagano H
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol 巻: 18(2) ページ: 589-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] A thick pancreas is a risk factor for pancreatic fistula after a distal pancreatectomy : Selection of the closure technique according to the thickness (2011)
  • 著者名/発表者名: Eguchi H, Nagano H, Tanemura M, Takeda Y, Marubashi S, Kobayashi S, Wada H, Umeshita K, Mori M, Doki Y
  • 雑誌名: Dig Surg 巻: 28(1) ページ: 50-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical Significance of Alpha-Fetoprotein mRNA in Peripheral Blood in Liver Resection for Hepatocellular Carcinoma (2011)
  • 著者名/発表者名: Marubashi S, Nagano H, Wada H, Kobayashi S, Eguchi H, Takeda Y, Tanemura M, Umeshita K, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol 巻: 18(8) ページ: 2200-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] IGFBP7 downregulation is associated with tumor progression and clinical outcome in hepatocellular carcinoma (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomimaru Y, Eguchi H, Wada H, Kobayashi S, Marubashi S, Tanemura M, Umeshita K, Kim T, Wakasa K, Doki Y, Mori M, Nagano H
  • 雑誌名: Int J Cancer 巻: 15;130(2) ページ: 319-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Donor Hepatectomy for Living Donor Liver Transplantation : Learning Steps and Surgical Outcome (2011)
  • 著者名/発表者名: Marubashi S, Nagano H, Wada H, Kobayashi S, Eguchi H, Takeda Y, Tanemura M, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: Dig Dis Sci 巻: 56(8) ページ: 2482-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergistic antitumor effect of interferon-ss with gemcitabine in interferon-α-non-responsive pancreatic cancer cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomimaru Y, Eguchi H, Wada H, Tomokuni A, Kobayashi S, Marubashi S, Takeda Y, Tanemura M, Umeshita K, Mori M, Doki Y, Nagano H
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 38(5) ページ: 1237-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mural nodule in branch duct-type intraductal papillary mucinous neoplasms of the pancreas is a marker of malignant transformation and indication for surgery (2011)
  • 著者名/発表者名: Akita H, Takeda Y, Hoshino H, Wada H, Kobayashi S, Marubashi S, Eguchi H, Tanemura M, Mori M, Doki Y, Nagano H
  • 雑誌名: Am J Surg 巻: 202(2) ページ: 214-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combination use of anti-CD133 antibody and SSA lectin can effectively enrich cells with high tumorigenicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki K, Okudo K, Haraguchi N, Takeishi S, Sawaki H, Narimatsu H, Tanemura M, Ishii H, Mori M, Miyoshi E
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 102(6) ページ: 1164-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ep-CAM is a significant prognostic factor in pancreatic cancer patients by suppressing cell activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Akita H, Nagano H, Takeda Y, Eguchi H, Wada H, Kobayashi S, Marubashi S, Tanemura M, Takahashi H, Ohigashi H, Tomita Y, Ishikawa O, Mori M, Doki Y
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 4;30(31) ページ: 3468-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successful pregnancy after simultaneous pancreas-kidney transplantation from a brain-dead donor : the first case report in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Koyama S, Tomimatsu T, Kanagawa T, Daimon E, Kimura T, Kuroda A, Tanemura M, Doki Y, Ito T
  • 雑誌名: J Obstetrics Gynaecol Res 巻: 37(11) ページ: 1711-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term outcome of combined subcutaneous interferon-α and intra-arterial 5-fluorouracil treatment for advanced hepatocellular carcinoma with major portal vein thrombosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagano H, Wada H, Kobayashi S, Marubashi S, Eguchi H, Tanemura M, Tomimaru Y, Osuga K, Umeshita K, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: Oncology 巻: 80(1-2) ページ: 63-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circulating microRNA-21 as a novel biomarker for hepatocellular carcinoma (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomimaru Y, Eguchi H, Nagano H, Wada H, Kobayashi S, Marubashi S, Tanemura M, Tomokuni A, Takemasa I, Umeshita K, Kanto T, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: J Hepatol 巻: 56(1) ページ: 167-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of Alanine Aminopeptidase N (APN) in Bile in the Diagnosis of Acute Cellular Rejection After Liver Transplantation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim C, Aono S, Marubashi S, Wada H, Kobayashi S, Eguchi H, Takeda Y, Tanemura M, Okumura N, Takao T, Doki Y, Mori M, Nagano H
  • 雑誌名: J Surg Res 巻: Mar 25(Epub ahead of print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Treatment of borderline cases for curative resection of biliary tract cancer (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Nagano H, Marubashi S, Wada H, Eguchi H, Takeda Y, Tanemura M, Umeshita K, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: J Surg Oncol 巻: 104(5) ページ: 499-503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reprogramming of mouse and human cells to pluripotency using mature microRNAs (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi N, Ishii H, Tanemura M, Sekimoto M, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 3;8(6) ページ: 633-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experience with the use of fibrin sealant plus polyglycolic acid felt at the cut surface of the liver in laparoscopic hepatectomy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Nagano H, Marubashi S, Wada H, Takeda Y, Eguchi H, Tanemura M, Umeshita K, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: Surg Endosc 巻: 25(11) ページ: 3590-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successful adult ABO incompatible living donor liver transplantation : experience with double infusion through the hepatic artery and portal vein (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Nagano H, Marubashi S, Wada H, Takeda Y, Eguchi H, Tanemura M, Umeshita K, Doki Y, Mori M
  • 雑誌名: Hepatogastroenterology 巻: 58(106) ページ: 503-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the Hypoxia-Related Gene, JMJD1A, in Hepatocellular Carcinoma : Clinical Impact on Recurrence after Hepatic Resection (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada D, Kobayashi S, Yamamoto H, Tomimaru Y, Noda T, Uemura M, Wada H, Marubashi S, Eguchi H, Tanemura M, Doki Y, Mori M, Nagano H
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol 巻: May 24(Epub ahead of print)
  • 査読あり
• [学会発表] Vaccination with pancreatic cancer cells expressing α-gal epitopes effectively induced immuneresponses against not only differentiated cancer cells but also cancer stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Tanemura
  • 学会等名: AACR総会
  • 発表場所: フロリダ
  • 年月日: 20110400
• [学会発表] Preliminary experiment of α-gal epitopes immune-based therapy against pancreatic cancer, by tumor cell lysates (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Tanemura
  • 学会等名: AACR総会
  • 発表場所: フロリダ
  • 年月日: 20110400
• [学会発表] 遠隔成績からみた1型糖尿病に対する脳死膵臓移植の現状と再生医療を応用した次世代型糖尿病根治療法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 種村匡弘
  • 学会等名: 第14回阪神肝胆膵疾患研究会
  • 発表場所: 甲子園ノボテル
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] 遠隔成績からみた1型糖尿病に対する脳死膵臓移植の現状と明日の糖尿病再生医療を構築する基礎研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 種村匡弘
  • 学会等名: 第253回呉消化器病研究会
  • 発表場所: 呉阪急ホテル
  • 年月日: 2011-10-15
• [学会発表] ブタ型糖鎖(α-galエピトープ)への改変による新しい膵がんワクチン療法の開発と臨床応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 種村匡弘
  • 学会等名: 関西グライコサイエンス
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-14