特異的細胞性免疫の活性化による新規がん治療の開発研究

文献情報

• 文献番号: 200924026A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 特異的細胞性免疫の活性化による新規がん治療の開発研究
• 課題番号: H19-3次がん・一般-026
• 研究年度: 平成21(2009)年度
• 研究代表者(所属機関): 葛島 清隆(愛知県がんセンター研究所 腫瘍免疫学部)

研究分担者(所属機関)

• 赤塚　美樹(愛知県がんセンター研究所　腫瘍免疫学部)
• 森島　泰雄(愛知県がんセンター中央病院　血液･細胞療法部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 第３次対がん総合戦略研究
• 研究開始年度: 平成19(2007)年度
• 研究終了予定年度: 平成21(2009)年度
• 研究費: 14,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

がん細胞特異的細胞傷害性T細胞(CTL)はがん細胞を選択的に傷害する。CTLを効率よく活性化するには、CTLが認識するエピトープペプチドのアミノ酸配列を正確に同定することが必要条件となる。同定したぺプチドは、免疫モニタリング用試薬およびがんワクチンとして治療や予防に使用できる。本年度は１）人工抗原提示細胞(aAPC)を使った新規腫瘍抗原の同定、 ２）マイナー組織適合抗原(mHAg)特異的CTLの解析と臨床応用、に関して以下の研究を実施した。

研究方法

１）K562細胞に、HLA-A*2402と共刺激分子を導入しaAPCを作製した。HLA-A24陽性成人の末梢血ナイーブCD8+T細胞をaAPCで2回刺激した後、限界希釈法でCTLクローン16F3を得た。K562細胞のmRNAからcDNAライブラリーを作製し、発現クロ－ニング法を用いて16F3の認識抗原puromycin-sensitive aminopeptidase (PSA)を同定した。オートファジー関連遺伝子を標的とする干渉RNAを膵がん細胞株へ導入した。16F3の標的細胞に対する反応性をIFNγキャッチ法にて測定した。２）米国Fred Hutchinson癌研究所において移植後再発白血病に対し実施された養子免疫後に肺の重症GVHDを惹起したmHAg特異的CTLの認識抗原を、国際HapMap計画に登録された細胞株とSNPデータを用いた相関解析法で同定した。

結果と考察

１）16F3は、膵がん細胞を認識するが繊維芽細胞、EBV感染Bリンパ芽球、気管支上皮細胞などの正常細胞を認識しなかった。干渉RNAを用いた実験から、CTLエピトープにも関わらずオートファジーが当該エピトープ生成に関与していることを証明した。２）同定したP2RX7遺伝子は肺胞上皮に強く発現しており、CTLの直接的な標的になったと考えられた。

結論

１）ヒトがん細胞において、CTLエピトープの生成にオートファジーが関与していることを世界に先駆けて証明した。CTLが正常細胞とがん細胞を区別する新しいメカニズムを提示すると同時に、がんに対する免疫応答について新しい視点を提示することができた。２）事前に抗原を同定して各組織での発現パターンを検討し、真の造血系特異的抗原であることを確認してから免疫療法に応用して行く我々の姿勢の妥当性が再認識された。血液細胞特異的新規mHAgの同定を継続することで、免疫療法の対象を日本人の８割程度に拡大する。

公開日・更新日

• 公開日: 2010-05-24
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 200924026B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 特異的細胞性免疫の活性化による新規がん治療の開発研究
• 課題番号: H19-3次がん・一般-026
• 研究年度: 平成21(2009)年度
• 研究代表者(所属機関): 葛島 清隆(愛知県がんセンター研究所 腫瘍免疫学部)

研究分担者(所属機関)

• 赤塚　美樹(愛知県がんセンター研究所　腫瘍免疫学部 )
• 森島　泰雄(愛知県がんセンター中央病院　血液・細胞療法部 )

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 第３次対がん総合戦略研究
• 研究開始年度: 平成19(2007)年度
• 研究終了予定年度: 平成21(2009)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

がん細胞特異的細胞傷害性T細胞(CTL)はがん細胞を選択的に傷害する。CTLを効率よく活性化するには、CTLが認識するエピトープペプチドのアミノ酸配列を正確に同定することが必要条件となる。同定したぺプチドは、免疫モニタリング用試薬およびがんワクチンとして治療や予防に使用できる。今期は１）人工抗原提示細胞(aAPC)を使った新規腫瘍抗原の同定、 ２）マイナー組織適合抗原(mHAg)特異的CTLの解析と臨床応用、に関して以下の研究を実施した。

研究方法

１）K562細胞に、HLA-A*2402と共刺激分子を導入しaAPCを作製した。HLA-A24陽性成人のナイーブCD8+T細胞をaAPCで2回刺激した後、限界希釈法にてCTLクローンを得た。K562細胞のmRNAからcDNAライブラリーを作製し、発現クロ－ニング法を用いて各クローンの認識抗原を同定した。オートファジー関連遺伝子を標的とする干渉RNAを膵がん細胞株へ導入した。２）CTLの認識する抗原を、国際HapMap計画に登録された細胞株とSNPデータを用いた相関解析法で同定した。移植後再発の治療と再発予防目的でペプチドワクチンを接種した。

結果と考察

１）CTLクローン16F3は、膵がん細胞を認識するが繊維芽細胞、EBV感染Bリンパ芽球、気管支上皮細胞などの正常細胞を認識しなかった。干渉RNAを用いた実験から、CTLエピトープにも関わらずオートファジーが当該エピトープ生成に関与していることを証明した。２）BCL2A1蛋白に新規エピトープを同定した。mHAgペプチドワクチンを接種した2例において重篤な有害事象は認めなかった。予防的に投与した症例では現在までに再発を認めていない。米国の養子免疫療法で肺の重症GVHDを惹起したマイナー抗原P2RX7遺伝子は肺胞上皮に強く発現しており、CTLの直接的な標的になったと考えられた。

結論

１）オートファジーによる抗原提示機構を介して、CTLが正常細胞とがん細胞を区別する新しいメカニズムを提示した。本aAPCシステムが、使用したがん細胞株に発現する新規腫瘍抗原を同定するのに有効なツールとなることが示された。同様のシステムを用いて肺がんおよび膵がん対する免疫療法に有用なCTL標的抗原を同定していく。２）抗原を同定して各組織での発現を検討した上で免疫療法に応用する我々の姿勢が再認識された。今期開発した新たな手法により、mHAgの同定が加速されると考えられ、血液細胞特異的新規mHAgの同定を継続し免疫療法の対象を日本人の８割程度に拡大する。

公開日・更新日

• 公開日: 2010-05-24
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200924026C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 独自に開発した人工抗原提示細胞システムを利用して、膵がんを特異的に傷害するCTLの認識エピトープを同定した。がん細胞において、CTLエピトープの生成にオートファジーが関与していることを初めて証明した。CTLが正常細胞とがん細胞を区別する新しいメカニズムと、がんに対する免疫応答についての新しい視点を、提示した。マイナー抗原特異的CTLの認識する抗原を、国際HapMap計画に登録された細胞株とSNPデータを用いた相関解析法で同定する新規の方法を開発した。
• 臨床的観点からの成果: 新たに開発した人工抗原提示システムが、使用したがん細胞株に発現する新規腫瘍抗原を同定するのに有効なツールとなることが示された。同様のシステムを用いて他のがんの免疫療法に有用なCTL標的抗原を効率よく同定することが可能になった。国際HapMap計画に登録された細胞株とSNPデータを用いた相関解析法により、マイナー抗原の同定が加速されると考えられる。血液細胞特異的新規マイナー抗原の同定を継続し免疫療法の対象を日本人の８割程度に拡大する。ワクチン接種した2例において重篤な有害事象は認めなかった。
• ガイドライン等の開発: 特になし
• その他行政的観点からの成果: 特になし
• その他のインパクト: 一年に１回開催される、愛知県がんセンターにおける研究所公開日に、ポスターを用いて研究内容の紹介をした。ホームページ上で研究内容を紹介している。

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 41件
• その他論文(和文): 3件
• その他論文(英文等): 1件
• 学会発表(国内学会): 29件
• 学会発表(国際学会等): 3件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計3件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 4件 ; 愛知県がんセンターにおける研究所公開（年１回）とホームページにおける研究内容の紹介

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Warren EH, Fujii N, Akatsuka Y, et al.; Therapy of relapsed leukemia after allogeneic hematopoietic cell transplant with T cells specific for minor histocompatibility antigens. ; Blood. , 115 (19) , 3869-3878 (2010)
• 原著論文2: Villalobos IB, Takahashi Y, Akatsuka Y, et al.; Relapse of leukemia with loss of mismatched HLA resulting from uniparental disomy after haploidentical hematopoietic stem cell transplantation. ; Blood. , 115 (15) , 3158-3161 (2010)
• 原著論文3: Kato M, Sanada M, Kato I, et al.; Frequent inactivation of A20 in B-cell lymphomas.; Nature. , 459 (7247) , 712-716 (2009)
• 原著論文4: Kamei M, Nannya Y, Torikai H, et al.; HapMap scanning of novel human minor histocompatibility antigens. ; Blood. , 113 (21) , 5041-5048 (2009)
• 原著論文5: Natsume A, Wakabayashi T, Tsujimura K, et al.; The DNA demethylating agent 5-aza-2'-deoxycytidine activates NY-ESO-1 antigenicity in orthotopic human glioma. ; Int J Cancer. , 122 (11) , 2542-2553 (2008)
• 原著論文6: Demachi-Okamura A, Ito Y, Akatsuka Y, et al.; Epstein-Barr virus nuclear antigen 1-specific CD4+T cells directly kill Epstein-Barr virus-carrying natural killer and T cells. ; Cancer Sci. , 99 (8) , 1633-1642 (2008)
• 原著論文7: Watanabe K, Suzuki S, Kamei M, et al.; CD137-guided isolation and expansion of antigen-specific CD8 cells for potential use in adoptive immunotherapy. ; Int J Hematol. , 88 (3) , 311-320 (2008)
• 原著論文8: Kawase T, Nannya Y, Torikai H, et al.; Identification of human minor histocompatibility antigens based on genetic association with highly parallel genotyping of pooled DNA. ; Blood. , 111 (6) , 3286-3294 (2008)
• 原著論文9: Yabe T, Matsuo K, Hirayasu K, et al.; Donor killer immunoglobulin-like receptor (KIR) genotype and anti-thymocyte globulin pre-administration are critical factors in outcome of HLA-C-KIR ligand mismatched T cell-replete unrelated bone marrow transplantation. ; Biol Blood Marrow Transplant. , 14 (1) , 75-87 (2008)
• 原著論文10: Kawase T, Akatsuka Y, Torikai H, et al.; Alternative splicing due to an intronic SNP in HMSD generates a novel minor histocompatibility antigen. ; Blood. , 110 (3) , 1055-1063 (2007)
• 原著論文11: Akatsuka Y, Morishima Y, Kuzushima K, et al.; Minor histocompatibility antigens as targets for immunotherapy using allogeneic immune reactions. ; Cancer Sci. , 98 (8) , 1139-1146 (2007)
• 原著論文12: Torikai H, Akatsuka Y, Miyauchi H, et al.; The HLA-A*0201-restricted minor histocompatibility antigen HA-1H peptide can also be presented by another HLA-A2 subtype, A*0206. ; Bone Marrow Transplant. , 40 (2) , 165-174 (2007)
• 原著論文13: Ito Y, Demachi-Okamura, A, Ohta R, et al.; Full-length EBNA1-mRNA-transduced dendritic cells stimulate CTLs recognizing a novel HLA-Cw*0303 and Cw*0304-restricted epitope on EBNA1-expressing cells. ; J. Gen. Virol. , 88 , 770-780 (2007)
• 原著論文14: Kawase T, Morishima Y, Matsuo K, et al.; High-risk HLA allele mismatch combinations responsible for severe acute graft-versus-host disease and implication for its molecular mechanism. ; Blood. , 110 (3) , 2235-2241 (2007)
• 原著論文15: Morishima Y, Yabe T, Matsuo K, et al.; Effects of HLA allele and killer immunoglobulin-like receptor ligand matching on clinical outcome in leukemia patients undergoing transplantation with T-cell-replete marrow from an unrelated donor. ; Biol Blood Marrow Transplant. , 13 (3) , 315-328 (2007)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-15
• 更新日: -