【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】消化器内科学

【研究領域課題番号】17K09405 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腫瘍免疫 / MICA / 免疫療法 / 切断酵素 / 分泌 / 癌 / 免疫学

【研究成果の概要】

C型肝炎感染から肝臓癌を発生しやすい宿主因子としてMICA遺伝子の上流の一塩基多型を 以前に報告した。その際、肝癌になりやすい人はMICAの発現量が少ない（癌になっても腫瘍免疫を惹起することが出来ない）ことが推定された。しかし、MICAの発現制御は、転写レベルだけではなく、転写・翻訳語の切断による癌細胞表面からの離脱も挙げられる。本研究では、MICA蛋白の切断離脱を阻害する化合物を蛋白分解酵素阻害剤ライブラリーからFAAH阻害剤にその作用があることを同定した。FAAH阻害剤はTIMP3発現増強を介してMICA蛋白の切断を阻害した。この結果を応用すると腫瘍免疫の増強につながる可能性がある。

【研究の社会的意義】

本研究によって、肝癌発癌に関与する遺伝子であることが以前に同定されている自然免疫関連分子であるMICAの癌細胞表面からの切断分泌を阻害する化合物を同定できた。
MICA蛋白は癌細胞表面に表出されると "eat-me signal"として作用し、免疫応答を惹起するトリガーとなるが、癌細胞ではMICA蛋白を切断して上清に分泌させてしまう機能がある。本研究によってFAAH阻害剤がMICA蛋白の切断を阻害し、癌細胞表面に表出されたMICA蛋白の量を維持する機能があることが判明した。この知見を応用すれば、癌免疫を増強し、発がん抑制や癌治療の増強につながることが期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】獣医学

【研究領域課題番号】16H06208 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん / 血管新生 / プロテアーゼ / 肥満細胞 / PAR-2 / 上皮間葉転換 / がん微小環境 / トリプターゼ / 癌 / 免疫学 / 獣医学 / 細胞・組織

【研究成果の概要】

Protease-activated receptor-2（PAR-2）は、特定の蛋白分解酵素によって活性化する受容体であるが、腫瘍微小環境における役割はわかっていなかった。本研究では、腫瘍組織内の血管内皮細胞に発現するPAR-2の活性化が血管新生を誘導し、腫瘍の増殖を促進することを細胞株およびマウスモデルを用いて明らかにした。さらに、PAR-2を活性化するリガンドとして、腫瘍組織内に存在する肥満細胞が産生するトリプターゼが重要である可能性を示した。

【研究の社会的意義】

医学・獣医学領域においてがん患者数は年々増加しており、その多くが致死的な転機を辿ることから大きな問題となっている。がんの増殖には大量の栄養素や酸素を消費するため、それを供給する血管を新しく作る必要がある。本研究は、PAR-2と呼ばれる分子ががんに新たな血管を作る働きを持つことを明らかにした。この研究成果は、PAR-2の働きをおさえる新しい抗がん剤の開発につながる可能性がある。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)

【研究分野】生物機能・バイオプロセス

【研究領域課題番号】16H04580 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

タンパク質工学 / 腫瘍免疫学 / 化学修飾 / バイオテクノロジー / コンパニオン診断薬 / がん免疫治療 / 個別化医療 / 生物工学 / 診断薬 / バイオマーカー / がん抗原 / 抗体検査 / 腫瘍免疫応答 / 蛋白質 / 癌 / 免疫学 / 生体分子

【研究成果の概要】

末梢血に含まれるがん抗原に対する自己抗体をバイオマーカーとして、個人差が大きいがんに対する免疫応答を的確に予測・モニタリングする技術開発に取り組んだ。150種類超の全長ヒトがん抗原の生産リソースを整備し、水溶性で全エピトープを露出するS-カチオン化抗原とluminex法を組み合わせた診断薬プロトタイプを完成した。実際にがん免疫サイクルの活性化を反映する自己抗体の変動を鋭敏に観察することに成功した。

【研究の社会的意義】

変性状態のタンパク質を可溶化する独自開発技術をベースとして、がん免疫治療をサポートできる診断薬開発が進捗した。腫瘍免疫応答は個人差が大きく現状では予測・評価が困難である。本研究で開発した自己抗体定量システムは、ごく微量の末梢血でがん免疫サイクルの活性化レベルを定量評価でき、治療方針の選択に活用できる可能性がある。本研究成果をベースに診断薬の実用化を加速したい。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分野】免疫学

【研究領域課題番号】16K15292 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腫瘍免疫 / メモリーT細胞 / 疲弊化 / Notch / 分化制御 / 細胞移入療法 / 幹細胞メモリーT細胞 / 記憶T細胞 / 免疫学 / 代謝 / Notchシグナル / 抗腫瘍免疫 / 獲得免疫 / 細胞老化 / リプログラム / 癌 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

最近、新規メモリーT細胞サブセットである幹細胞メモリーT（Tscm）細胞が発見され、新たなT細胞移入療法の素材として注目されている。Tscm細胞は長命で抗原刺激に応答して急速に増殖し、多数のエフェクターT細胞を産生する。我々はヒト末梢血よりEBウイルスや腫瘍抗原特異的T細胞を増幅させたのち、ヒトNotch-ligand, hDLL1を発現するOP9細胞と共培養することにより、エフェクターT細胞をTscm様細胞（iTscm） に転換できることを示した。iTscm細胞はヒト化マウスモデルにおいて従来の活性化T細胞よりもはるかに強い抗腫瘍能力を示した。

【研究の社会的意義】

試験管内におけるTscm細胞の作製法およびがん免疫療法への応用が多数報告されている。しかしながら既報の作製法はナイーブT細胞に弱いTCR刺激やシグナル阻害剤を用いることで活性化を抑制しながら分化を誘導するものである。我々が開発したiTscm細胞は一旦活性化して疲弊化したT細胞からも作成できるところが特徴である。すなわち分化段階を一段巻き戻したものであり、このメカニズムを解明する事でいまだ十分解明されていないTscmの発生機構が明らかになると思われる。また我々の方法はがんのT細胞移入療法の効果を高めうると考えられる。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】泌尿器科学

【研究領域課題番号】16K11037 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腎細胞癌 / イムノチェックポイント / B7-H4 / 尿路悪性腫瘍 / ELISA / 癌 / 免疫学

【研究成果の概要】

血清中の可溶型B7-H4濃度は腎細胞癌患者において、健常人と比べて有意に増加していた。この結果から、有効な血清腫瘍マーカーになりうることが示唆された。また、可溶型B7-H4は、非転移性腎細胞癌患者の無増悪生存率と全生存率とも関連を認めたことより、有効な予後予測因子になりうることが示唆された。
また、マウスの解析において、膜型B7-H4のT細胞に対するダイレクトな有意な抑制作用は認めなかった。一方、腎細胞癌患者において可溶型B7-H4濃度は末梢血中の好中球数と正の相関を認めた。

【研究の社会的意義】

近年、進行癌における癌の微小環境の研究が注目を集め、進行している。これらの研究で、好中球を含めた骨髄系の細胞が、細胞障害性T細胞を抑制し癌の増殖に有利に作用していることが示されている。
可溶型B7-H4と好中球への作用機序のさらなる詳細な解析により、癌細胞の免疫逃避のメカニズムが明らかになる可能性がある。
このようにB7-H4を介した免疫系のさらなる解析により、新たな免疫治療への開発の可能性が期待できる。今後の研究の蓄積が待たれる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)

【研究分野】産婦人科学

【研究領域課題番号】16K11152 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

卵巣明細胞癌 / 免疫 / ネオアンチゲン / T細胞 / 予後 / エクソーム / 癌 / 免疫学 / 卵巣

【研究成果の概要】

卵巣明細胞癌74例のシーケンスデータもとに、腫瘍変異遺伝子情報からネオアンチの予測を行った。次に、ネオアンチゲン数を変異遺伝子数で割ったものを（neoantigen frequency, NF）として検討したところ、NFが低い群では予後が極めて良好で、NFが高い群で予後が増悪していることが明らかになった。また、NFは卵巣明細胞癌で独立した予後因子となることがわかった。次に発現アレイの情報を利用して検討を進めた結果、NFが低い群で免疫関連遺伝子がより高発現していることがわかった。逆にNFが高い群ではHLA-class I の発現低下および免疫チェックポイント分子の発現上昇が明らかになった。

【研究の社会的意義】

卵巣明細胞癌74例のエクソームシーケンスデータを元に、腫瘍変異遺伝子情報からMHC class I 結合エピトープの予測を行ない、免疫編集に関して検討した。免疫編集とは腫瘍の発生、発育の段階で抗腫瘍免疫が働いた場合、ネオアンチゲンを持ったクローンが排除されるため、腫瘍の変異遺伝子数に比較してネオアンチゲンの数が減少する可能性が考えられている。そこで卵巣明細胞癌で免疫編集が起こっているかを確認するために、ネオアンチゲン数を変異遺伝子数で割ったものを免疫編集の指標（neoantigen frequency, NF）として検討した

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【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】消化器内科学

【研究領域課題番号】26893183 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌ワクチン / 胆道癌 / 免疫 / 免疫療法 / 癌 / シグナル伝達 / ペプチド癌ワクチン / 免疫制御 / 免疫学 / トランスレーショナルリサーチ

【研究成果の概要】

申請者らは既治療が不応となった胆道癌患者を対象としたカクテルペプチド癌ワクチン療法第Ⅱ相治験を行った。本臨床研究に使用するカクテルペプチドの一つOCV-105 はcDNA マイクロアレイ法による包括的ゲノム情報から膵癌、胆管癌組織に高頻度に発現する遺伝子として同定され、CTLを誘導し得るHLA-A2402 拘束性エピトープペプチドである。本試験で使用する他の二つ、エルパモチド、OCV-101はVEGFR1,2由来のHLA-A 拘束性エピトープペプチドであり、VEGF-Aの受容体である。この受容体を標的にしたCTLの誘導により血管新生の阻害および癌細胞の増殖・転移を阻害することが期待できる。

【研究の社会的意義】

癌ワクチン療法における免疫学的解析をおこなう予定である。癌ワクチン療法における免疫学的解析をおこなった研究は少なく、学術的意義や社会的意義の高いものになると思われる。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2014-08-29 - 2016-03-31

【配分額】780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)

【研究分野】獣医学

【研究領域課題番号】25252049 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん / 脂質 / 炎症 / プロスタグランジン / 免疫 / 薬理学 / 免疫学 / 癌

【研究成果の概要】

骨髄由来サプレッサー細胞（MSDC）は癌の増殖に伴って誘導される、未分化な細胞集団であり、炎症を抑える因子として注目されている。しかし、その性状は明らかにされていなかった。本研究において、申請者は癌の増殖によって誘導されるMDSCが、炎症抑制物質であるプロスタグランジンD2（PGD2）を産生することで、癌の増殖や転移を制御する働きを持つことをマウスモデルを用いて証明した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-05-31 - 2017-03-31

【配分額】41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円)

【研究分野】生物機能・バイオプロセス

【研究領域課題番号】25289298 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

蛋白質 / 進化 / バイオテクノロジー / がん / 免疫学

【研究成果の概要】

本研究では、以前に当研究室で開発された無細胞ディスプレイ技術を応用・発展させることにより、高いエフェクター機能や二重特異性などの新たな機能を付与した次世代低分子抗体医薬を簡便かつ迅速に開発できるシステムを確立することを目指し、以下の成果を得た。(1) 従来のmRNAディスプレイ法を用いて、新規のFc受容体結合ペプチドを同定した。(2) 無細胞翻訳系としてPUREシステムを用いたmRNAディスプレイ法を確立し、抗GPCRヒト一本鎖抗体の試験管内選択に成功した。(3) 共有結合型DNAディスプレイ法を確立し、耐熱性Fab抗体の試験管内進化と二重特異性Diabody抗体の試験管内選択に応用した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】21390089 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

転写因子 / 癌 / 免疫学 / 遺伝子 / 細胞・組織 / 発現制御

【研究成果の概要】

近年、慢性炎症によってがんが引き起こされうること、そしてその際転写因子NF-κBががんの増悪に深く関わっていることが示されている。本研究では、自然免疫刺激を含む多くの共通した刺激でNF-κBと同時に活性化されるInterferon Regulatory Factor(IRF)転写因子ファミリーが、炎症による発がんに対して抑制的に作用することを、遺伝子欠損マウスを用いた発がんモデル系の解析により明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)

【研究分野】脳神経外科学

【研究領域課題番号】17790983 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳神経疾患 / 癌 / 免疫学 / 遺伝子 / トランスレーショナルリサーチ

【研究成果の概要】

近年CD8陽性T細胞活性の増強や維持にはCD4陽性T細胞が重要な役割を担っていることが明らかになった。我々は、グリオーマ患者血清を用いたSEREX (serological identification of antigens by recombinant expression cloning)法により、精巣組織由来のcDNA libraryをスクリーニングしたところ、胎生期に転写調節因子として機能するSOX6を単離した。さらにSOX6は、グリオーマ組織において高い発現を示し、グリオーマ患者血清中IgG抗体に高頻度に認識されることから、SOX6が抗原特異的にCD4陽性T細胞を活性化していることが示唆された。そこで、グリオーマ担癌マウスモデルにおいて、CD8陽性T細胞に認識される抗原としてマウスグリオーマ由来新規抗原遺伝子GARC-1を、CD4陽性T細胞が認識する抗原としてSOX6を用いた腫瘍特異的免疫の活性化を試みた。GARC-1とSOX6それぞれの全長を含んだplasmid DNAをC57BL/6マウス皮内に遺伝子銃による免疫を行い、免疫マウスの脾細胞を用いて両抗原を発現しているマウス由来のグリオーマ細胞GL261をターゲットにしたIFN-γ assayを行ったところ、GARC-1とSOX6双方で免疫した群では各々単独で免疫した群やコントロール群と比してGL261に対するIFN-γ放出量の著明な増加を示した。このことから、GARC-1とSOX6双方で免疫した群ではGL261に対する特異的細胞障害性T細胞が誘導されたことが示唆された。また、最終ワクチンから2週間後に、免疫マウスの頭蓋内にGL261細胞を移植し、腫瘍の生着および増殖能を生存期間により検討したところ、GARC-1とSOX6双方で免疫した群ではコントロール群と比して有意に生存期間が延長された。
これらの結果から、CD4陽性T細胞を活性化し得るSEREX抗原SOX6とCD8陽性T細胞に認識されるグリオーマ抗原両者を用いた免疫遺伝子治療によって、グリオーマ細胞に対する特異的細胞障害性が増強され、さらに腫瘍拒絶能を向上し得ることが示された。このことから、グリオーマ抗原SOX6を用いたDNAワクチンは、グリオーマに対する免疫遺伝子治療に応用できる可能性があると考えられる。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【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)