新規遺伝子改変Ｔ細胞による難治性白血病の治癒を目指した治療戦略

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04858
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 安川 正貴 愛媛大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60127917)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: WT1 / 細胞傷害性T細胞 / T細胞レセプター / 白血病 / 遺伝子治療 / ADCC

Outline of Annual Research Achievements

難治性白血病に対する新規遺伝子改変T細胞療法の開発を目的に研究を遂行し、下記の成果が得られた。
１．WT1特異的HLA-A24拘束性CTL クローンから単離したTCR遺伝子を、内在性TCR発現を抑制する新規レトロウイルスベクターに組み込み以下の実験に用いた。末梢血T細胞に遺伝子導入したところ、TCR発現T細胞（WT1-TCR-T細胞）は元のCTLクローン同様、HLA-A24拘束性に白血病細胞を殺傷することがin vitro実験系で確認された。次に、ヒト白血病細胞移植ヒト化マウスの実験系を用いて検討したところ、WT1-TCR-T細胞を養子免疫することによって、ヒト白血病細胞の増殖を著明に抑制した。さらに、ヒト化マウス継代実験によって、ヒト白血病幹細胞を排除できる可能性が示唆された。また、WT1-TCR発現CD4陽性T細胞の機能解析を行ったところ、WT1抗原刺激によってTh1タイプのサイトカインを産生することが示された。さらに、WT1-TCR発現CD4陽性T細胞はWT1-TCR-CD8陽性CTLの細胞傷害性を増強させ、白血病細胞へのトラフィッキングを誘導することが示された。
２．CD16-CD3ζキメラレセプター遺伝子発現ベクターを作製し、抗体療法との併用による新規がん免疫細胞療法を開発した。CD16-CD3ζ発現CTLは、CD20陽性悪性リンパ腫細胞ならびにHer2/neu陽性乳がん細胞に対して、それぞれrituximabおよびtrastuzumab添加時に高いADCC活性を呈することが明らかとなった。さらに、成人T細胞白血病細胞に対するmogamulizumabの抗腫瘍効果の向上も確認できた。
３．難治性白血病と骨髄異形成症候群に対するWT1特異的TCR遺伝子治療第Ⅰ相臨床試験を継続し、これまでに8例実施した。重篤な有害事象は認めておらず、一部の症例では治療効果が得られている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究開始時の研究計画である白血病特異的T細胞レセプター遺伝子改変T細胞が化学療法抵抗性ヒト白血病幹細胞を完全に排除し、正常造血幹細胞の増殖・分化には影響を与えないことを、白血病ヒト化マウスの実験系で明らかにすることを実証できた。また、普遍的CAR-T細胞療法の開発目的で、CD16-CD3ζキメラレセプター遺伝子を作製した。さらに、CD16-CD3ζキメラレセプター遺伝子改変Ｔ細胞と抗体の同時投与による抗白血病・リンパ腫効果をin vitroならびにin vivo実験系で明らかにできた。さらに、難治性白血病と骨髄異形成症候群に対するWT1特異的TCR遺伝子治療第Ⅰ相臨床試験を継続し、ほぼ完遂できた。以上の研究成果が得られたことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

TCR遺伝子改変T細胞治療法開発に関しては、WT1特異的TCR以外の特異性を有するTCRの遺伝子導入とその抗腫瘍効果を検討する計画である。CD16-CD3ζキメラレセプター遺伝子改変Ｔ細胞に関しては、CAR-T細胞の活性化を向上させるために、CD28ならびにCD137(4-1BB)も連結した次世代型ベクターの構築を行う計画である。また、成人T細胞白血病に対する抗CCR4抗体（mogamulizumab）など抗体の種類を増やし、本治療法の普遍性を証明する計画である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 米国国立衛生研究所(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: 米国国立衛生研究所
• [Int'l Joint Research] Princess Margaret Cancer Centre(カナダ)
  • Country Name: CANADA
  • Counterpart Institution: Princess Margaret Cancer Centre
• [Int'l Joint Research] ジャクソン研究所(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: ジャクソン研究所
• [Journal Article] Gfi1, a transcriptional repressor, inhibits the induction of the Th1 program in activated CD4 T cells (2016)
  • Author(s): Suzuki J, Yasukawa M, et al.
  • Journal Title: Immunology Volume: 147 Pages: 476-487
  • DOI: 10.1111/imm.12580
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Induction of WT1 specific human CD8+ T cells from human HSCs in HLA class I Tg NOD/SCID/Il2rg;KO mice (2016)
  • Author(s): Najima Y, Tomizawa-Murasawa M, Saito Y, Watanabe T, Ono R, Ochi T, Suzuki N, Fujiwara H, Ohara O, Shultz LD, Yasukawa M, and Ishikawa F
  • Journal Title: Blood Volume: 127 Pages: 722-734
  • DOI: 10.1182/blood-2014-10-604777
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Development of engineered T cells expressing a chimeric CD16-CD3ζ receptor to improve the clinical efficacy of mogamulizumab therapy against adult T cell leukemia (2016)
  • Author(s): Tanaka H, Fujiwara H, Ochi F, Tanimoto K, Casey N, Okamoto S, Mineno J, Kuzushima K, Shiku H, Sugiyama T, Barrett J, Yasukawa M.
  • Journal Title: Clin Cancer Res. Volume: in press Pages: in press
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Optimization of T-cell reactivity by exploiting TCR chain centricity for the purpose of safe and effective antitumor TCR gene therapy. (2015)
  • Author(s): Ochi T, Nakatsugawa M, Chamoto K, Tanaka S, Yamashita Y, Guo T, Fujiwara H, Yasukawa M, Butler MO, and Hirano N.
  • Journal Title: Cancer Immunol Res Volume: 3 Pages: 1070-1081
  • DOI: 10.1158/2326-6066.CIR-14-0222
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Antileukemia multifunctionality of CD4+ T cells genetically engineered by HLA class I-restricted and WT1-specific T-cell receptor gene transfer. (2015)
  • Author(s): Fujiwara H, Ochi T, Ochi F, Miyazaki Y, Asai H, Narita M, Okamoto S, Mineno J, Kuzushima K, Shiku H, and Yasukawa M.
  • Journal Title: Leukemia Volume: 29 Pages: 2393-2401
  • DOI: 10.1038/leu.2015.155
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Adoptive Transfer of WT1-Specific TCR Gene-Transduced Lymphocytes in Patients with Myelodysplastic Syndrome and Acute Myeloid Leukemia (2015)
  • Author(s): Isao Tawara, Masahiro Masuya, Shinichi Kageyama, Tetsuya Nishida, Seitaro Terakura, Makoto Murata, Hiroshi Fujiwara, Yoshiki Akatsuka, Hiroaki Ikeda, Yoshihiro Miyahara, Daisuke Tomura, Ikuei Nukaya, Kazutoh Takesako, Nobuhiko Emi, Masaki Yasukawa, Naoyuki Katayama, Hiroshi Shiku
  • Organizer: American Society of Hematology 2015 Annual Meeting
  • Place of Presentation: 米国 オーランド
  • Year and Date: 2015-12-04 – 2015-12-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Immunotherapy with Chimeric Antigen Receptor Targeting Intracellular WT1 Gene Product Complexed with HLA-a*24:02 Molecule (2015)
  • Author(s): Hiroaki Ikeda, Yasushi Akahori, Motohiro Yoneyama, Yuki Orito, Yoshihiro Miyahara, Yasunori Amaishi, Sachiko Okamoto, Junichi Mineno, Kazutoh Takesako, Hiroshi Fujiwara, Masaki Yasukawa, Hiroshi Shiku
  • Organizer: American Society of Hematology 2015 Annual Meeting
  • Place of Presentation: 米国 オーランド
  • Year and Date: 2015-12-04 – 2015-12-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Targeting Aurora Kinase with a Superior T-Cell Receptor Gene-Transfer Vector (2015)
  • Author(s): Nicholas Casey, Hiroshi Fujiwara, Kazushi Tanimoto, Sachiko Okamoto, Junichi Mineno, Kiyotaka Kuzushima, Hiroshi Shiku, Masaki Yasukawa
  • Organizer: American Society of Hematology 2015 Annual Meeting
  • Place of Presentation: 米国 オーランド
  • Year and Date: 2015-12-04 – 2015-12-04
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 愛媛大学大学院医学系研究科血液・免疫・感染症内科学講座
  • URL: http://www.m.ehime-u.ac.jp/school/int.med1/