【研究分野】応用薬理学

【研究領域課題番号】17H01547 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

麻疹ウイルスベクター / 遺伝子挿入 / キメラ抗原T細胞療法 / ナイーブT細胞 / 抗腫瘍効果 / Magnetタンパク / メチオニン分解酵素 / T細胞 / プラスミド / ウイルス / 遺伝子 / 応用微生物 / 免疫学 / がん / ウイルスベクター / 遺伝子治療 / T細胞療法

【研究成果の概要】

麻疹ウイルスベクター（MVV）は我々の研究チームが世界に先駆けて開発を継続し、標的細胞ゲノムへの遺伝子挿入がなされず細胞質内で増殖するため宿主細胞へのゲノム毒性がなく高安全で、一定期間内の導入遺伝子細胞質内高発現が可能な新規ウイルスベクターである。我々はMVVを用いてより効果的なキメラ抗原T（CAR―T）細胞療法開発を目的に低抗原性MVVの構築に成功した。さらに光制御性Magnetタンパクを用いた抗腫瘍活性の制御法ならびにメチオニン分解酵素遺伝子搭載CAR-T細胞療法の開発を行った。本研究成果に基づき、固形腫瘍に対する高効率で高安全性の第二世代CAR-T療法の開発が可能と考えられる。

【研究の社会的意義】

麻疹ウイルスベクター（MVV）は我々が独自開発し、世界で初めて高安全性のヒト人工多能性幹（hiPS）細胞樹立に成功すると共に、生体内での抗腫瘍免疫誘導に極めて重要であると考えられるナイーブT細胞に高効率で遺伝子導入できることを初めて発見した。本研究では臨床応用を前提にMVVの抗原性の減弱、光によるベクター増幅制御の可能化、メチオニン分解酵素遺伝子搭載の可能化、に関する技術開発を行った。本研究の学術的意義および新規性は高く、本方法の確立により、より効果的な難治性固形腫瘍に対する治療法の開発が可能になることが期待できることから、社会的貢献度も極めて高いものと考えられる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)

【研究分野】外科学一般

【研究領域課題番号】17H01578 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腫瘍免疫 / がん免疫療法 / 腫瘍溶解性ウイルス療法 / 遺伝子治療 / 実験外科学 / 癌 / 免疫 / 遺伝子 / トランスレーショナルリサーチ / 生体機能利用

【研究成果の概要】

我々の開発したウイルス伝搬能が高く特徴的な細胞死を誘導できる膜融合能増強型標的化改変型単純ヘルペスウイルスの抗腫瘍効果について、直接的細胞傷害性に加えて免疫学的反応の検討も可能な同系マウス腫瘍モデルを構築した。そして我々が上記治療法の併用療法として注目している新規チェックポイント分子であるMilk fat globule- epidermal growth factor- factor 8 (MFG-E8)に対する阻害抗体治療実験に使用できるマウス・モノクローナル抗体も作製した。同時に、実際のがん患者において、MFG-E8の存在ががんの進展に関して重要なものであるという証拠も得ることができた。

【研究の社会的意義】

免疫療法は、今や、がん治療の標準的治療法の一つである。しかし、その奏効率は必ずしも高いものではないため、がん細胞を直接傷害できる治療法との併用による治療効果の改善が模索されている。我々は、腫瘍融解性ヘルペス・ウイルス療法が、その役割を担いうるものと考え、患者と同様な免疫反応を持つマウスを用いた実験に必要な腫瘍モデルと、免疫治療実験に使える抗体試薬を作製した。また同時に、実際のがん患者においても、我々の注目している免疫関連分子が重要な働きをしていることを見出した。この研究成果により、今後、有望な腫瘍融解ウイルスと免疫療法との併用療法の開発が加速できると考えられ、学術的・社会的意義は高い。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円)

【研究分野】ウイルス学

【研究領域課題番号】15K15144 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子治療 / 腫瘍溶解性ウイルス療法 / ヘルペスウイルス / 抗体 / がん

【研究成果の概要】

単純ヘルペスウイルス（HSV）を用いた腫瘍溶解性ウイルス療法が有望視されている。私たちは最近、単純ヘルペスウイルス（HSV）の外被糖蛋白質gDに単鎖抗体を挿入することにより、がん細胞表面抗原のみを介して細胞内に侵入する標的化HSVプラットフォームの構築に成功した。本研究では、別の外被糖蛋白質gBもgDと同様に標的化改変を施すことが可能であるかどうかにつき検討を行った。gB蛋白質の様々な部位に単鎖抗体あるいはリガンドを挿入したところ、変異gBの多くは細胞表面に発現することが確認された。さらに、ウイルスの細胞内侵入能を損なわない変異gBも認めたことから、gBの標的化改変の可能性が示唆された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】腫瘍治療学

【研究領域課題番号】25290059 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子治療 / 腫瘍溶解性ウイルス療法 / ヘルペスウイルス / 抗体 / がん / 腫瘍溶解ウイルス療法

【研究成果の概要】

私たちは最近、単純ヘルペスウイルス（HSV）の外被糖蛋白質gDに単鎖抗体を挿入することにより、がん細胞表面抗原のみを介して細胞内に侵入する標的化HSVプラットフォームの構築に成功した。本研究では、膜融合能を増強する機能を有することが知られているsyncytial変異を本標的化HSVに導入することにより、がん細胞に広範な細胞融合を生じるとともに強力な殺細胞効果をもたらす新規標的化HSVの作製に成功した。さらに私たちは、独自のモノクローナル抗体リソースを活用して、epithelial cell adhesion molecule（EpCAM）を標的とする新たながん標的化HSVの作製に成功した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)

【研究分野】臨床腫瘍学

【研究領域課題番号】23800058 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子治療 / 癌 / 腫瘍溶解ウイルス療法 / 単純ヘルペスウイルス / 抗体医薬 / がん / ヘルペスウイルス / 癌標的化治療

【研究成果の概要】

私たちは遺伝子治療ベクターの開発に汎用される単純ヘルペスウイルス(HSV)の 癌標的化改変に独自に成功した。また私たちは癌に対するモノクローナル抗体を多数樹立してきた。これらの抗体を標的化HSV系へ適用したところ、それぞれ該当する癌抗原に依存した高効率の標的化エントリーが観察された。本研究成果は、癌標的化抗原・抗体セットのインハウスリソースを独自の標的化改変HSVプラットフォームに適用可能であることを示す。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2011 - 2012

【配分額】3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)

【研究分野】泌尿器科学

【研究領域課題番号】19591835 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

前立腺癌 / ウイルス療法 / 遺伝子治療 / 癌

【研究成果の概要】

本研究では、HSV-1を用いたウイルス療法が前立腺癌の新治療法として近い将来確立することを視野に入れ、プロモータ制御型の前立腺癌特異的な増殖型HSV-1ベクターの開発を目的として実験を進めた。 既に、前立腺組織特異プロモータとしてPSAやPSMA、オステオカルシンを使用したウイルスや、癌特異的なhTERTを使用したウイルス、negative control としてのempty ウイルスなどの数種類のウイルスの作製に成功した。さらに、これらの新規ウイルスが前立腺癌に有効であることを動物実験にて確認した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】外科学一般

【研究領域課題番号】17591323 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌 / 免疫学 / 遺伝子 / トランスレーショナルリサーチ / ウイルス / 遺伝子治療 / ウイルスベクター / トランスレーショナル・リサーチ

【研究成果の概要】

治療用サイトカインを導入した樹状細胞(DC)投与は癌免疫療法における有望な選択の1つと考えられているが、その臨床応用には安全性に対する検討が必要である。特に生体内に投与されたDCがどのような挙動を示すかは十分に解析されていない。そこで、前臨床試験として治療遺伝子導入DCの特性評価ならびにマウスを用いた投与DCの体内動態を追跡するシステムを立ち上げた。
治療遺伝子には抗腫瘍免疫反応を誘導するマウスInterleukin-12(mIL-12)を選択し、組換えアデノウイルスベクター; Ad-mIL-12を調製した。一方、導入細胞となるマウス未成熟樹状細胞(m-iDC)は大腿骨から採取した骨髄細胞をGM-CSF存在下にて誘導した。このm-iDCを含む調製細胞にAd-mIL-12を遠心操作によって感染させ、得られた遺伝子導入樹状細胞(mIL-12-iDC)の表面抗原解析ならびに細胞培養上清中のmIL-12タンパク量の測定を行った。その結果、CD80,CD86の発現維持が認められ、さらに培養上清中にmIL-12を確認できたことから、このmIL-12-iDCが免疫賦活細胞として適応可能であることが示された。
次に、このmIL-12-iDCを正常マウス肝臓に局所投与し、同一個体から血清生化学的検査値、脾臓重量、骨髄有核細胞数、血清中mIL-12濃度を比較したところ、無処置群及び開腹処置群との有意差は認められなかった。さらに投与DCの体内動態評価にアデノウイルスDNAのE4領域を標的としたリアルタイムPCR法を確立し検討したところ、一部のマウスの肺・脾臓サンプルからウイルスDNAが検出され、肝臓に投与したmIL-12-iDCが血流を介して他臓器に到達していた可能性が示唆された。本システムは治療遺伝子を導入した細胞を用いる遺伝子治療において、その安全性を検討する場合に有効な手段になりうると考えられた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】2,800千円 (直接経費: 2,800千円)

【研究分野】外科学一般

【研究領域課題番号】14571127 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

樹状細胞 / electroporation / RNA / Flt3L / 癌 / 免疫療法 / 遺伝子治療 / 骨髄非破壊的幹細胞移植

【研究成果の概要】

化学療法あるいは放射線による悪性腫瘍の治療は、一部の悪性腫瘍を除きその効果には限界がある。免疫療法は、腫瘍抗原を特異的に認識したリンパ球に腫瘍細胞を攻撃させることにより腫瘍を治療する方法である。しかし、治療効果は必ずしも期待されるほど高くはない。リンパ球が抗腫瘍効果を発揮するためには免疫能を増強するための何らかの工夫が必要であることを示す。樹状細胞は抗原提示能力が高く、抗原特異的なT細胞を誘導することが知られている。実際腫瘍抗原を樹状細胞に提示させることにより腫瘍に特異的な細胞傷害性T細胞を誘導することが可能である。癌抗原をコードしたRNAを樹状細胞にトランスフェクションすることにより、抗原提示を増強し、腫瘍抗原に得意的な細胞傷害性T細胞を誘導し治療を行うことは、対癌治療戦略の一つとして有望である。Flt3Lは樹状細胞の抗原提示能力を活性化させることが知られているが、今回、Flt3Lのプラスミドを用い、in vivoでの遺伝子移入に成功した。またRNAを樹状細胞へ効率的に導入・発現させるためのエレクトロポレーションの至適条件を決定できた。さらにLPSあるいはOK-432による樹状細胞の成熟化はトランスフェクトしたRNAからの発現を増強することを示した。RNAトランスフェクションは抗原タンパクの発現のみならずGM-CSFやINFαなどのサイトカインを樹状細胞内に発現させることにより樹状細胞の成熟化を誘導し、より強力な免疫療法への応用が期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2002 - 2003

【配分額】4,000千円 (直接経費: 4,000千円)