Development of biomarkers related to drug resistance of angiogenesis inhibitors

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08542
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 軒原 浩 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (00505919)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 憲司 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (70776856) ; 三橋 惇志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任助教 (00833732)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 血管新生阻害薬 / 薬剤耐性 / 線維細胞 / PD-L1抗体

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、患者検体を用いて血管新生阻害薬の効果予測や耐性のバイオマーカー、及び間質性肺炎急性増悪のバイオマーカーとしてのfibrocyte(線維細胞)の可能性を検討し、血管新生阻害薬の個別化治療に利用できるバイオマーカーの開発を目指すことを目標としている。間質性肺炎合併非小細胞肺がんに対する血管新生阻害薬の有効性と安全性を検討する第Ⅱ相試験の附随研究として実施し、登録された患者検血液検体よりfibrocyteを分離し、fibrocyteから採取したRNAや培養上清を用いて、増殖因子、ケモカイン、血管新生関連因子などの発現を検討する研究である。新型コロナ感染症拡大の影響を受け、親試験である第Ⅱ相試験の実施が遅れているため患者検体が収集できていない状況である。そのため現在まで本研究の基礎的検討としてKLN205 (マウス肺扁平上皮癌)皮下移植モデルやAB1-HA (マウス中皮腫) 皮下移植モデルを用いて血管新生阻害薬耐性のバイオマーカーの探索、腫瘍免疫においてfibrocyteが果たす役割についての解析、PD-L1抗体による腫瘍抑制効果と腫瘍内新生血管への影響の検討を実施している。その結果、fibrocyteはPD-L1を含む免疫チェックポイント分子を発現していること、抗原提示細胞としての機能を有していること、抗PD-L1抗体によって抗原提示能が増強されることを明らかにした。本研究を効率的に行い、また限られた患者検体で適切な検討を行うためにマウス皮下移植モデルや健常人の血液検体を用いた基礎的検討を進めておく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究は、間質性肺炎合併非小細胞肺がんに対する血管新生阻害薬の有効性と安全性を検討する第Ⅱ相試験の附随研究として実施し、患者検体を用いて血管新生阻害薬の効果予測や耐性のバイオマーカー、及び間質性肺炎急性増悪のバイオマーカーとしてのfibrocyteの可能性を検討し、血管新生阻害薬の個別化治療に利用できるバイオマーカーの開発を目指すことを目標としている。血液検体よりfibrocyteを分離し、fibrocyteから採取したRNAや培養上清を用いて、増殖因子、ケモカイン、血管新生関連因子などの発現を検討する。新型コロナ感染症拡大の影響を受け、親試験である第Ⅱ相試験の実施が遅れているため患者検体が収集できていない状況である。
現在まで本研究の基礎的検討としてKLN205 (マウス肺扁平上皮癌)皮下移植モデルやAB1-HA (マウス中皮腫) 皮下移植モデルを用いて血管新生阻害薬耐性のバイオマーカーの探索、腫瘍免疫においてfibrocyteが果たす役割についての解析、PD-L1抗体による腫瘍抑制効果と腫瘍内新生血管への影響の検討を実施している。
FibrocyteはPD-L1を含む免疫チェックポイント分子を発現していること、抗原提示細胞としての機能を有していること、抗PD-L1抗体によって抗原提示能が増強されることを明らかにした。また、AB1-HA皮下移植モデルでは、抗PD-L1抗体により腫瘍内のCD31陽性細胞数は増加する一方、内腔を形成、あるいは一定以上の長さを有する腫瘍内血管数は有意に減少することも明らかにした。AB1-HA皮下移植組織では、PD-L1抗体群でIFN-GおよびIFN-G誘導性の抗血管新生ケモカインであるCXCL9、10、11の著しい増加を認め、血清ではCXCLケモカイン蛋白量上昇が認められた。

Strategy for Future Research Activity

本研究は、親研究である間質性肺炎合併非小細胞肺がんに対する血管新生阻害薬の有効性と安全性を検討する第Ⅱ相試験の進捗状況に依存する。また、患者検体を取り扱う本研究では治療及び患者の経過により発生する臨床検体に速やかに処理し、測定を進める必要がある。新型コロナ感染症拡大の影響を受け、病院間の行き来が困難である現状において他施設からの検体回収には制限が生じる。そのため、検体回収が可能な施設からの検体に限定して本研究を進める。
本研究を効率的に行い、また限られた患者検体で適切な検討を行うためにマウス皮下移植モデルや健常人の血液検体を用いた基礎的検討を進めておく。マウス皮下移植モデルを用い抗PD-L1抗体とともにCXCL9,10,11の受容体であるCXCR3抗体を併用し、抗PD-L1抗体と抗ケモカイン受容体抗体併用による腫瘍内血管新生への影響を検討する。また、マウス腫瘍組織を組織透明化試薬にて脱脂、透明化した後、CD31蛍光染色を行い組織透明化処理検体における腫瘍内血管を評価する。血管新生阻害薬及び免疫チェックポイント阻害薬併用療法の作用機序の解明することにより血管新生阻害薬耐性のバイオマーカーの探索、腫瘍免疫においてfibrocyteが果たす役割の解析に繋げてゆく。