がん特異性と腫瘍溶解能を増強した組換えヘルペスウイルスによるがん治療法の開発

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25290059
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 内田 宏昭 東京大学, 医科学研究所, 講師 (20401250)
• 研究分担者: 山口 美樹 札幌医科大学, 医学部, 助教 (10530454) ; 福原 武志 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (20359673)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 遺伝子治療 / 腫瘍溶解性ウイルス療法 / がん

研究実績の概要

がんの遺伝子治療・ウイルス療法では、がん細胞だけにしか侵入・感染せず、正常細胞には影響を与えないよう改変された標的化ベクターの開発を目指すべきだが、未だ実用化には至っていない。最近申請者らは単純ヘルペスウイルス（HSV）にがん標的化単鎖抗体を組み込むことにより、標的細胞のみに侵入（エントリー）可能な標的化ウイルスの樹立に成功した。残る課題としては、(1)標的化エントリー後のウイルスを腫瘍塊の中で効率よく伝播（スプレッド）させ、正常組織を傷害することなくがん細胞を殺傷し尽くすこと、さらに(2)様々なタイプのがんを個別標的化するために好適なターゲット分子とそれらに対する高性能標的化抗体を新規に同定・樹立することが挙げられる。
そこで本研究では、標的化HSVのスプレッド効率を増強するために、これまでの報告によりHSVの膜融合活性を増強することが知られている複数のウイルス遺伝子変異を利用することを試みた。申請者のがん標的化HSVにこれらの新しい変異を導入した組換えウイルスを作製して評価したところ、変異導入ウイルスそれぞれにおいて、導入していないものに比べて著明に大きなサイズのウイルスプラークの形成が得られた。この成果はがんのみを狙い撃ちした標的化HSVの腫瘍溶解活性を格段に高めることにつながると考えられ、現在動物実験での抗がん活性の評価に向けて準備を進めている。
さらに本研究では、申請者ら独自の抗体スクリーニング系を駆使して、新たながん標的化抗原・抗体のセットを系統的に探索するとともに、そのリソースを標的化HSVプラットフォームに活用することにより、新たな標的化バイオ医薬の開発を目指した。その結果、がん細胞の表面に発現するepithelial cell adhesion molecule（EpCAM）を介して細胞内侵入しうる改変HSVの作製に成功した。

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

申請者らがすでに樹立したがん標的化改変HSVにさらなる遺伝子変異を挿入することによりそのスプレッド効率を増強することに成功したこと、さらに新たながん抗原をターゲットとした標的化改変HSVを作製したことにより本プラットフォームの普遍性を示唆することに成功したため。

今後の研究の推進方策

現在までの研究をさらに進めるとともに、標的化改変HSVへの応用に好適ながん抗原・抗体のセットを探索するための抗体スクリーニング法を新たに確立する。

研究成果

• [雑誌論文] A newly developed anti-Mucin 13 monoclonal antibody targets pancreatic ductal adenocarcinoma cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishii Y, Yamaguchi M, Kimura Y, Hasegawa T, Aburatani H, Uchida H, Hirata K, Sakuma Y.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology. 巻: 46 ページ: 1781-1787
  • DOI: doi: 10.3892/ijo.2015.2880.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Herpes simplex viral-vector design for efficient transduction of nonneuronal cells without cytotoxicity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Y, Marino P, Verlengia G, Uchida H, Goins WF, Yokota S, Geller DA, Yoshida O, Mester J, Cohen JB, Glorioso JC.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 巻: 112 ページ: E1632-41
  • DOI: 10.1073/pnas.1423556112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of miRNA response sequences to block off-target replication and increase the safety of an unattenuated, glioblastoma-targeted oncolytic HSV. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mazzacurati L, Marzulli M, Reinhart B, Miyagawa Y, Uchida H, Goins WF, Li A, Kaur B, Caligiuri M, Cripe T, Chiocca N, Amankulor N, Cohen JB, Glorioso JC, Grandi P.
  • 雑誌名: Molecular Therapy. 巻: 23 ページ: 99-107
  • DOI: 10.1038/mt.2014.177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a sensitive screening method for selecting monoclonal antibodies to be internalized by cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Nishii Y, Nakamura K, Aoki H, Hirai S, Uchida H, Sakuma Y, Hamada H.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications. 巻: 454 ページ: 600-603
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.10.133
  • 査読あり
• [雑誌論文] A targeting ligand enhances infectivity and cytotoxicity of an oncolytic adenovirus in human pancreatic cancer tissues. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Hiraoka N, Goto N, Rin Y, Miura K, Narumi K, Uchida H, Tagawa M, Aoki K.
  • 雑誌名: Journal of Control Release. 巻: 192 ページ: 284-293
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2014.07.053
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a new generation of herpes simplex virus vectors fully retargeted to a variety of tumor-associated antigens. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida H, Okubo Y, Shibata T, Suzuki T, Ikeda H, Shiroyama T, Fukuhara T, Kojima M, Yamaguchi M, Miyagawa Y, Cohen JB, Glorioso JC, Hamada H.
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of Japan Society of Gene Therapy.
  • 発表場所: 東京慈恵会医科大学（東京都港区）
  • 年月日: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [学会発表] Exploration of cancer-targeting antibodies using an HSV-based screening system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okubo Y, Ikeda H, Fukuhara T, Kojima M, Cohen JB, Glorioso JC, Hamada H, Watabe T, Uchida H.
  • 学会等名: The 39th International Herpesvirus Workshop.
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2014-07-19 – 2014-07-23
• [学会発表] Generation of an EpCAM-retargeted HSV vector by application of in-house monoclonal antibody resources. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shibata T, Shiroyama T, Suzuki T, Okubo Y, Fukuhara T, Yamaguchi M, Miyagawa Y, Cohen JB, Glorioso JC, Hamada H, Watabe T, Uchida H.
  • 学会等名: The 39th International Herpesvirus Workshop.
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2014-07-19 – 2014-07-23
• [学会発表] Augmentation of oncolytic potential of a fully retargeted HSV vector by introduction of syncytial mutations. (2014)
  • 著者名/発表者名: Wakata A, Okubo Y, Fukuhara T, Cohen JB, Glorioso JC, Nakano K, Kumagai I, Kuroki M, Hamada H, Watabe T, Uchida H.
  • 学会等名: The 39th International Herpesvirus Workshop.
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2014-07-19 – 2014-07-23