グリオーマ癌幹細胞を標的とした樹状細胞療法の開発に関する基礎研究

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10346
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 淺井 昭雄 関西医科大学, 医学部, 教授 (50231858)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩田 亮一 関西医科大学, 医学部, 助教 (60580446) ; 伊藤 量基 関西医科大学, 医学部, 准教授 (70434826)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 膠芽腫 / 癌幹細胞 / 免疫治療

Outline of Annual Research Achievements

ヒト膠芽腫に対する新規免疫治療の開発を行うために、当院倫理委員会承認のもと、手術で摘出した組織を用いて、癌幹細胞株を樹立した。CD44とCD133の発現に基づきMesenchymal typeとProneural typeに分類した。免疫関連分子の網羅的解析を行った結果、癌幹細胞においてもHLA-classⅠの発現を認め、T細胞に認識されうることが判明した。さらに、近年免疫応答を制御する分子が癌細胞で発現し、新規治療方法が成果をあげていることが報告されているが、グリオーマの癌幹細胞でも、PDL-1やICOS Ligandが発現していることが判明した。さらに興味深いことに免疫関連分子は、より悪性度が高いMesenchymal typeでのみ発現を認めた。Proneural typeは、放射線照射などにMesenchymal typeへと変化するが、その過程で、免疫に対する逃避機構を獲得していることが示唆される。まずは、癌幹細胞に対する免疫応答を評価するため、in vitroで、末梢血単核球と癌幹細胞との共培養を行った結果、Foxp3陽性制御性T細胞の増加を認めた。今後は、癌幹細胞のlysateで、樹状細胞をプライミングし、癌幹細胞特異的キラーT細胞の誘導を試みる。また樹状細胞治療の臨床応用を目指して、現在の膠芽腫に対する標準的治療であるテモゾロミドが末梢血中のヒト樹状細胞に与える影響を検証した。テモゾロミドは、臨床使用される濃度では、樹状細胞に対して生存率や成熟化には影響を認めなかった。しかし、テモゾロミドは樹状細胞から産生されるIL-10を抑制し、allo-MLRの系でキラーT細胞の増幅とIFNγとグランザイムの発現増強を引き起こした。これらの知見は、膠芽腫の新規免疫治療との相乗効果が期待される。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ヒトのグリオーマ癌幹細胞の免疫関連分子の発現を明らかにできたから。

Strategy for Future Research Activity

今後は、樹立された癌幹細胞のlysateを用いて、樹状細胞へのパルスを行い、樹状細胞の表現型（表面マーカー、サイトカイン産生能）を評価する予定である。樹状細胞の解析は、研究分担者の伊藤量基と協議しながら行う。また、パルスされた樹状細胞を用いて、in vitroで癌幹細胞特異的なキラーT細胞の誘導を試みる。
ヒト癌幹細胞を用いた樹状細胞療法は、免疫不全マウスでの評価が難しいため、マウス癌幹細胞株を用いて行う。マウス癌幹細胞株はすでに2種類取得している。マウス癌幹細胞のlysateでパルスした樹状細胞を作成し、免疫正常脳腫瘍マウスモデルに皮下注射し、生存率の評価を行う。樹状細胞治療による単独治療では、有意な生存率延長効果がない場合は、マウス癌幹細胞株で、PDL-1の発現を認めており、中和抗体を用いた併用療法も検討している。

Causes of Carryover

培養室の感染により、計画通りに実験が遂行できなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

培養関連資材を次年度に購入する予定とした。

Research Products

• [Journal Article] Serine/Threonine Kinase MLK4 Determines Mesenchymal Identity in Glioma Stem Cells in an NF-κB-dependent Manner. (2016)
  • Author(s): Kim SH, Ezhilarasan R, Phillips E, Gallego-Perez D, Sparks A, Taylor D, Ladner K, Furuta T, Sabit H, Chhipa R, Cho JH, Mohyeldin A, Beck S, Kurozumi K, Kuroiwa T, Iwata R, Asai A, Kim J, Sulman EP, Cheng SY, Lee LJ, Nakada M, Guttridge D, DasGupta B, Goidts V, Bhat KP, Nakano I.
  • Journal Title: Cancer Cell. Volume: 29 Pages: 201-13
  • DOI: 10.1016/j.ccell.2016.01.005
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Recurrent neomorphic mutations of MTOR in central nervous system and testicular germ cell tumors may be targeted for therapy. (2016)
  • Author(s): Ichimura K, Nonaka M, Asai A, , Matsutani M, Shibata T, Nishikawa R; Intracranial Germ Cell Tumor Genome Analysis Consortium.
  • Journal Title: Acta neuropathologica Volume: - Pages: 1,13
  • DOI: 10.​1007/​s00401-016-1557-x
  • Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] グリオーマ癌幹細胞で発現するICOSリガンドを介した免疫制御機構の新展開 (2015)
  • Author(s): 岩田亮一, 伊藤量基, 稲葉宗夫, 小池太郎, 二宮英樹, 李一, 染野裕美子, 亀井孝昌, 武田純一, 大石哲也, 大重英行, 吉村晋一, 埜中正博, 山田久夫, 野村昌作, 中野伊知郎, 淺井昭雄
  • Organizer: 第33回日本脳腫瘍学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都府京都市左京区宝ヶ池グランドプリンスホテル京都
  • Year and Date: 2015-12-06 – 2015-12-08
• [Presentation] Mesenchymal type Glioma Stem Cell express ICOS Ligand and upregulate Tr1 cells (2015)
  • Author(s): Ryoichi Iwata, Tomoki Ito, Muneo Inaba, Taro Koike, Hideyuki Oshige, Kunikazu Yoshimura, Masahiro Nonaka, Hisao Yamada, Shosaku Nomura, Umberto Dianzani, Ichiro Nakano, Akio Asai
  • Organizer: the 20th Annual Scientific Meeting and Education Day of the Society for Neuro-Onclology
  • Place of Presentation: San Antonio,Texas, USA San Antonio Marriott Rivercenter
  • Year and Date: 2015-11-19 – 2015-11-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mesenchymal type Glioma Stem Cell express ICOS Ligand and upregulate ICOS+IL-10+Tcells (2015)
  • Author(s): 岩田亮一, 伊藤量基, 稲葉宗夫, 小池太郎, 大重英行, 吉村晋一, 埜中正博, 山田久夫, 野村昌作, 中野伊知郎, 淺井昭雄
  • Organizer: 第56回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪府枚方市新町関西医科大学枚方新キャンパス
  • Year and Date: 2015-10-03 – 2015-10-04
• [Presentation] Therapeutical dose of Temozolomide inhibit IL-10 production by dendritic cells and enhance the CTL response (2015)
  • Author(s): Ryoichi Iwata, Tomoki Ito, Muneo Inaba, Noriko Katashiba, Kayoko Kibata, Akihiro Tanaka, Phan Thi Xuan Vien, Hideyuki Oshige, Kunikazu Yoshimura, Takehiro Suyama, Masahiro Nonaka, Shosaku Nomura, Akio Asai
  • Organizer: ASNO 2015 12th Meeting of the Asian Society for Neuro-Onclology
  • Place of Presentation: Pasay City Manila, Philippines Sofitel Philippine Plaza Hotel
  • Year and Date: 2015-09-17 – 2015-09-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mesenchymal typeのグリーマ癌幹細胞で発現するICOSリガンドは、IL-10産生T細胞を誘導する (2015)
  • Author(s): 岩田亮一, 伊藤量基, 稲葉宗夫, 小池太郎, 大重英行, 吉村晋一, 埜中正博, 山田久夫, 野村昌作, 中野伊知郎, 淺井昭雄
  • Organizer: 第25回日本サイトメトリー学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京都千代田区神田駿河台ソラシティカンファレンスセンター
  • Year and Date: 2015-07-11 – 2015-07-12
• [Presentation] 悪性神経膠腫におけるICOSリガンドを介した腫瘍免疫抑制機序について (2015)
  • Author(s): 岩田亮一, 伊藤量基, 小池太郎, 大重英行, 吉村晋一, 埜中正博, 山田久夫, 野村昌作, 中野伊知郎, 淺井昭雄
  • Organizer: 第33回日本脳腫瘍病理学会
  • Place of Presentation: 香川県高松市浜ノ町JRホテルクレメント高松
  • Year and Date: 2015-05-29 – 2015-05-30
• [Book] メディカ出版 (2015)
  • Author(s): 岩田亮一, 淺井昭雄
  • Total Pages: 400
  • Publisher: 中枢神経系感染症、脳神経外科救急ハンドブック 日本脳神経外科救急学会編 改訂第2版