in vivo網羅的ゲノム編集解析によるがん難治性機序の解明と治療開発

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22K19554
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 田中 真二 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30253420)
• 研究分担者: 新部 彩乃 (樺嶋彩乃) 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (20445448) ; 島田 周 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (20609705) ; 秋山 好光 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (80262187)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2024-03-31
• キーワード: ゲノム編集 / 難治性がん / 転移 / エピゲノム制御 / 細胞外基質 / CAR-T / 樹状細胞 / 免疫疲弊

研究実績の概要

近年のゲノム編集技術の開発によって大きな技術革新が生まれており、治療開発への応用が期待されている。申請者は挑戦的研究(萌芽)H30-R1/R2-3により高効率多重ゲノム編集技術を開発し、初代培養細胞およびCAR-T細胞へ同時に複数の遺伝子変異を導入する革新的手法に成功した。本研究では、高効率ゲノム編集技術をin vivo CRISPR/Cas9 sgRNA library導入へ応用し、膵癌細胞の網羅的ゲノム編集解析により転移能獲得機序を解明し、CAR-T細胞の網羅的ゲノム編集解析により膵癌組織への免疫浸潤機序を解明する。免疫応答モデルを用いて癌細胞および免疫細胞の両面から膵癌の難治性機序を明らかにし、新規治療法を開拓する挑戦的課題である。
(1)膵癌細胞のin vivo網羅的ゲノム編集解析による転移能獲得機序の解明と治療開発
C57BL/6マウス由来膵癌株を用いたin vivo網羅的ゲノム編集解析の結果、同系統マウスにおける転移能獲得には抗原提示機構および細胞外基質(ECM)に関連する遺伝子群が寄与することを見出した。抗原提示機構のエピゲノム制御を見出し、治療標的となる可能性を認めた。さらにECMシグナル阻害剤および酵素阻害剤により樹状細胞およびT細胞が活性化し、転移抑制に伴い予後が延長することを明らかにした。
(2)CAR-T細胞のin vivo網羅的ゲノム編集解析による免疫浸潤機序の解明と治療開発
MSLN+膵癌マウスモデルに対して同系統MSLN-マウスCAR-Ｔ細胞治療を施行し、in vivo網羅的ゲノム編集解析によって免疫関連遺伝子群を同定して、新たに免疫活性化遺伝子を追加したNew CARベクターを作成した。New CAR-T細胞治療による治療効果群の解析によって樹状細胞活性化が重要であることを見出し、さらに免疫疲弊阻害剤併用によって有効性が亢進することを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Brown University/MD Anderson Cancer Center/Massachusetts General Hospital(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Brown University/MD Anderson Cancer Center/Massachusetts General Hospital
• [国際共同研究] Institut Cochin INSERM(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: Institut Cochin INSERM
• [国際共同研究] University Hospital Ulm(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: University Hospital Ulm
• [国際共同研究] Seoul National University/Seoul ASAN Medical Center(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: Seoul National University/Seoul ASAN Medical Center
• [雑誌論文] RTP4 silencing provokes tumor-intrinsic resistance to immune checkpoint blockade in colorectal cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Shimada S, Akiyama Y, Tsukihara S, Sugimoto R, Kabashima A, Tokunaga M, Kinugasa Y, Kawakami Y, Tanaka S.
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: 58 ページ: 540～553
  • DOI: 10.1007/s00535-023-01969-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of SFXN1 mitigates lipotoxicity and predicts poor outcome in non-viral hepatocellular carcinoma (2023)
  • 著者名/発表者名: Yagi K, Shimada S, Akiyama Y, Hatano M, Asano D, Ishikawa Y, Ueda H, Watanabe S, Akahoshi K, Ono H, Tanabe M, Tanaka S.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 ページ: 9449
  • DOI: 10.1038/s41598-023-36660-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of KDM6B epigenetically confers resistance to lipotoxicity in nonalcoholic fatty liver disease?related HCC (2023)
  • 著者名/発表者名: Hatano M, Akiyama Y, Shimada S, Yagi K, Akahoshi K, Itoh M, Tanabe M, Ogawa Y, Tanaka S.
  • 雑誌名: Hepatology Communications 巻: 7 ページ: e0277
  • DOI: 10.1097/HC9.0000000000000277
  • 査読あり
• [雑誌論文] The chronicles of hepatocellular carcinoma classification: Subtyping, modeling, and treatment (2023)
  • 著者名/発表者名: Shimada S, Tanaka S.
  • 雑誌名: Hepatology 巻: 79 ページ: 261～263
  • DOI: 10.1097/HEP.0000000000000588
  • 査読あり
• [雑誌論文] MGMT is frequently inactivated in pancreatic NET-G2 and is associated with the therapeutic activity of STZ-based regimens (2023)
  • 著者名/発表者名: Yagi K, Ono H, Kudo A, Kinowaki Y, Asano D, Watanabe S, Ishikawa Y, Ueda H, Akahoshi K, Tanaka S, Tanabe M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 ページ: 7535
  • DOI: 10.1038/s41598-023-34666-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surgical anatomy of the dorsal pancreatic artery: Considering embryonic development (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamane M, Ishikawa Y, Asano D, Watanabe S, Ueda H, Akahoshi K, Ono H, Kudo A, Tanaka S, Sugiyama Y, Muro S, Akita K, Tanabe M.
  • 雑誌名: Pancreatology 巻: 23 ページ: 697～703
  • DOI: 10.1016/j.pan.2023.07.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] A niche-mimicking polymer hydrogel-based approach to identify molecular targets for tackling human pancreatic cancer stem cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Murota Y, Nagane M, Wu M, Santra M, Venkateswaran S, Tanaka S, Bradley N, Taga T, Tabu K.
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 巻: 43 ページ: 46
  • DOI: 10.1186/s41232-023-00296-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] RRM1 is mediated by histone acetylation through gemcitabine resistance and contributes to invasiveness and ECM remodeling in pancreatic cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Ono H, Murase Y, Yamashita H, Kato T, Asano D, Ishikawa Y, Watanabe S, Ueda H, Akahoshi K, Ogawa K, Kudo A, Akiyama Y, Tanaka S, Tanabe M.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 巻: 62 ページ: 51
  • DOI: 10.3892/ijo.2023.5499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incidence and Mechanism of Refractory Postoperative Cholangitis After Hepatectomy with Hepaticojejunostomy (2023)
  • 著者名/発表者名: Morimoto K, Ueda H, Asano D, Ishikawa Y, Watanabe S, Akahoshi K, Ono H, Kobayashi M, Okamoto R, Tanaka S, Tanabe M.
  • 雑誌名: Journal of Gastrointestinal Surgery 巻: 27 ページ: 1668～1676
  • DOI: 10.1007/s11605-023-05724-7
  • 査読あり
• [学会発表] Metabolic Dysfunction-Associated Liver Cancer (invited lecture) (2024)
  • 著者名/発表者名: Shinji Tanaka
  • 学会等名: Asian Pacific Association for the Study of the Liver (APASL) 2024 Kyoto
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Integrated Omics Analysis for the Progression of Hepatocellular Carcinoma (invited lecture) (2024)
  • 著者名/発表者名: Shinji Tanaka
  • 学会等名: Asian Pacific Association for the Study of the Liver (APASL) 2024 Kyoto
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Educational Session: New currents in the field of HBP surgery (2023)
  • 著者名/発表者名: Shinji Tanaka
  • 学会等名: The 35th Meeting of Japanese Society of Hepato-Biliary-Pancreatic Surgery
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 基調講演：肝癌腫瘍微小環境（シンポジウム） (2023)
  • 著者名/発表者名: 田中真二
  • 学会等名: 第59回日本肝癌研究会
  • 招待講演
• [図書] 肝生検ガイダンス (2024)
  • 著者名/発表者名: 日本肝臓学会（編集）
  • 総ページ数: 88
  • 出版者: 南江堂
  • ISBN: 978-4-524-20454-0
• [備考] 非ウイルス性肝細胞がんの特異的予後予測因子SFXN1の同定と脂肪毒性に対する耐性機序の解明
  • URL: https://www.tmd.ac.jp/press-release/20230613-1/
• [備考] NAFLD関連肝がんにおける脂肪毒性への耐性獲得機序の解明
  • URL: https://www.tmd.ac.jp/press-release/20231010-1/
• [備考] 分子腫瘍医学研究室ホームページ
  • URL: https://www.tmd.ac.jp/grad/monc/