小児脳腫瘍に対するGD2特異的キメラ抗原受容体を用いた遺伝子改変T細胞療法の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26860789
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 平林 耕一 信州大学, 医学部, 助教(特定雇用) (10645534)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 脳腫瘍 / キメラ抗原受容体（CAR) / GD2 / 小児 / ヒストン脱アセチル化酵素阻害薬

研究実績の概要

まず、GD2が小児脳腫および網膜芽細胞腫に発現しているか腫瘍細胞株および病理検体で評価した。髄芽腫、神経膠腫、網膜芽細胞腫ではGD2の発現が高頻度に認められた。一方で、原始神経外胚葉腫瘍では発現が認められなかった。以上から、脳腫瘍や網膜芽細胞腫に対してもGD2を標的とした遺伝子改変T細胞療法の可能性が示された。
次に非ウイルス遺伝子導入法であるpiggyBacトランスポゾン法を用いてT細胞へGD2特異的キメラ抗原受容体（GD2CAR）を導入した。ヒト末梢血から分離した単核球にGD2CARトランスポゾンベクター(pIRII-GD2CAR.28.z)とpiggyBacベクター(pCMV-PB)の両者を、nulceofection装置を用いて同時に遺伝子導入した。導入効率は5-15%であった。遺伝子導入7日後に、CARの発現しているT細胞をpositive selectionし、さらに培養したところ、遺伝子導入21日後のCAR発現率は20-60％だった。
GD2CAR導入T細胞とGD2陽性腫瘍細胞株（網膜芽細胞腫および脳腫瘍）を混合培養したところ、GD2CAR非導入T細胞に比べて明らかに腫瘍細胞数が減少し、抗腫瘍効果が示された。しかし、CD19特異的CAR-T細胞の白血病細胞株に対する抗腫瘍効果に比べGD2CAR-T細胞の抗腫瘍効果が低かったことから、臨床応用に向けてはCAR構造の工夫や併用療法が必要と考えられた。
併用療法としていくつかのエピゲノム薬と混合培養実験を実施した。そのうち、ヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）阻害薬であるボリノスタット(SAHA)の併用によりGD2CAR-T細胞の抗腫瘍効果が増強されることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Clinical and laboratory outcomes after umbilical cord blood transplantation in a patient with mucolipidosis II alpha/beta (2016)
  • 著者名/発表者名: Takumi Shibazaki, Koichi Hirabayashi, Shoji Saito, Tomonari Shigemura, Yozo Nakazawa, Kazuo Sakashita, Mineo Takagi, Masaaki Shiohara, Kaori Adachi, Eiji Nanba, Norio Sakai, Kenichi Koike
  • 雑誌名: American Journal of Medical Genetics Part A 巻: 170 ページ: 1278-1282
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.37563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anaplastic Large-Cell Lymphoma of the Left Ventricle Presenting With Arrhythmia and Cerebral Infarction due to Cardiogenic Embolism (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichi Hirabayashi, Shoko Yamauchi, Satoshi Matsuzaki, Kenichi Koike, Yozo Nakazawa, Kazunori Komatsu, Kenji Sano
  • 雑誌名: Pediatric Blood & Cancer 巻: 63 ページ: 755-756
  • DOI: 10.1002/pbc.25859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of Mismatched HLA on the Leukemic Blasts of Patients With Relapsed Lymphoid Malignancies Following Bone Marrow Transplantation From Related Donors With HLA Class II Mismatches in the Graft Versus Host Direction (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichi Hirabayashi, Takashi Kurata, Kazuki Horiuchi, Shoji Saito, Tomonari Shigemura, Miyuki Tanaka, Ryu Yanagisawa, Kazuyuki Matsuda, Kazuo Sakashita, Kenichi Koike, Yozo Nakazawa
  • 雑誌名: Pediatric Blood & Cancer 巻: 63 ページ: 709-711
  • DOI: 10.1002/pbc.25819
  • 査読あり
• [図書] Wilms Tumor [Internet] (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimodaira S, Hirabayashi K, Yanagisawa R, Higuchi Y, Sano K, Koizumi T.
  • 総ページ数: 294(105-123)
  • 出版者: Codon Publications