独自ｍ－ＣＲＡベクターによる癌幹細胞の同定・標的治療技術の開発と革新的な遺伝子治療の実現

文献情報

• 文献番号: 201313021A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 独自ｍ－ＣＲＡベクターによる癌幹細胞の同定・標的治療技術の開発と革新的な遺伝子治療の実現
• 課題番号: H22-３次がん-一般-032
• 研究年度: 平成25(2013)年度
• 研究代表者(所属機関): 小戝 健一郎(鹿児島大学 大学院医歯学総合研究科)

研究分担者(所属機関)

• 三井薫(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科)
• 入江　理恵（前薗　理恵）(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 伊地知　暢広(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 王　宇清(鹿児島大学　産学官連携推進センター)
• 小宮　節郎(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 瀬戸口　啓夫(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 坂本　泰二(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 夏越　祥次(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 隅田　泰生(鹿児島大学　大学院理工学研究科)
• 國貞　隆弘(岐阜大学 大学院医学系研究科)
• 近藤　亨(北海道大学 遺伝子病制御研究所)

• 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22(2010)年度
• 研究終了予定年度: 平成25(2013)年度
• 研究費: 10,154,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

1.Surv.m-CRAの臨床化実現
2.m-CRAと癌幹細胞のオリジナルの基盤技術の開発
3.「癌幹細胞への分化誘導による悪性化除去」の新規遺伝子治療法戦略の開発
4.癌幹細胞を真に同定し標的治療できる完全オリジナルのm-CRAベクターの開発

研究方法

1.Surv.m-CRAの臨床応用
2.m-CRAと癌幹細胞のオリジナルの基盤技術の開発
(i)X分子依存性m-CRA(X.m-CRA)の開発
(ii)CD9 shRNA m-CRA癌治療
(iii)癌幹細胞分離技術の開発
(iv)糖鎖ナノテクノロジーによる新技術
3.「癌幹細胞への分化誘導により悪性化除去」という新たな遺伝子治療法戦略の開発
4.癌幹細胞を真に同定し標的治療できる完全オリジナルのm-CRAベクターの開発
5.癌と正常幹細胞からの新規標的機構と分子の解明

結果と考察

独自開発のm-CRA（多因子で癌特異化する増殖制御型アデノウイルスベクター）作製技術を基盤に、独創的な癌幹細胞の同定．標的治療技術の開発を目的としている。分担研究者の癌幹細胞と癌悪性化に関するオリジナルの研究成果を主任研究者らのm-CRAベクターに応用し、また糖鎖技術からのベクター技術の改良開発という連携した研究体制で以下の基礎研究成果をあげ、また治験への準備も進めて来た。概要は以下である。
1.第一弾医薬候補のSurvivin反応性m-CRA（Surv.m-CRA）の、医師主導治験の準備を進めた。
2.Surv.m-CRAは癌の全分画に治療効果があるだけでなく、「癌幹細胞（つまり悪性化が増せば）むしろ治療効果が増加する」という結果を得、従来の治療法への優位性を実証した。
3.癌幹細胞で高発現するX分子に反応性のm-CRAを作製・解析し、本年は特にin vivo動物モデルでの治療効果の実験を進めた。
4.癌幹細胞を標的する候補となる遺伝子プロモーターもリコンビネーションで簡単に交換可能で網羅的解析を可能とし、標的する蛍光蛋白、殺傷遺伝子も搭載したベクターシステムを開発して特許出願した。
5.白血病治療薬の三酸化ヒ素(ATO)による、骨肉腫増殖抑制能を見出した。
6.マウス人工グリオーマ幹細胞株、ヒト各種グリオーマから樹立した浮遊細胞塊と正常神経幹細胞に発現亢進・消失しているmiRNA群を同定し、miR-340がプラスミノーゲンアクチベーターを含む様々な機能因子の発現抑制を介して腫瘍形成を阻害することを明らかにした。
7.癌と正常の幹細胞の分子機構解明という観点から、iPS細胞の研究も進め、低酸素で培養することでDPSCからのiPS細胞誘導効率が5倍程度上昇することを明らかにした。
8.ウイルスベクターへ結合する糖鎖の研究を進めた。

結論

　総合的な結論として、m-CRAの医師主導治験実現を強力に進めることができ、さらにm-CRA技術での革新的な癌幹細胞治療法開発に繋がる各成果を上げることができた。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-02
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201313021B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 独自ｍ－ＣＲＡベクターによる癌幹細胞の同定・標的治療技術の開発と革新的な遺伝子治療の実現
• 課題番号: H22-３次がん-一般-032
• 研究年度: 平成25(2013)年度
• 研究代表者(所属機関): 小戝 健一郎(鹿児島大学 大学院医歯学総合研究科)

研究分担者(所属機関)

• 三井　薫(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 入江　理恵（前薗　理恵）(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 伊地知　暢広(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 王　宇清(鹿児島大学　産学官連携推進センター)
• 小宮　節郎(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 瀬戸口　啓夫(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 坂本　泰二(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 夏越　祥次(鹿児島大学　大学院医歯学総合研究科 )
• 隅田　泰生(鹿児島大学　大学院理工学研究科)
• 國貞　隆弘(岐阜大学　大学院医学系研究科)
• 近藤　亨(北海道大学　遺伝子病制御研究所)

• 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22(2010)年度
• 研究終了予定年度: 平成25(2013)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

1.Surv.m-CRAの臨床化実現
2.m-CRAと癌幹細胞のオリジナルの基盤技術の開発
3.「癌幹細胞への分化誘導による悪性化除去」の新規遺伝子治療法戦略の開発
4.癌幹細胞を真に同定し標的治療できる完全オリジナルのm-CRAベクターの開発

研究方法

1.Surv.m-CRAの臨床応用
2.m-CRAと癌幹細胞のオリジナルの基盤技術の開発
i)X分子依存性m-CRA(X.m-CRA)の開発
ii)CD9 shRNA m-CRA癌治療
iii)癌幹細胞分離技術の開発
iv)糖鎖ナノテクノロジーによる新技術
3.「癌幹細胞への分化誘導により悪性化除去」という新たな遺伝子治療法戦略の開発
4.癌幹細胞を真に同定し標的治療できる完全オリジナルのm-CRAベクターの開発
5.癌と正常幹細胞からの新規標的機構と分子の解明

結果と考察

1.第一弾医薬候補のSurvivin反応性m-CRA（Surv.m-CRA）は臨床応用を進めるべく、平成２７年度に医師主導治験開始できるようにGMP製造、GLP非臨床試験、当局（PMDA）対応など行ってきた。
2.Surv.m-CRAは癌の全分画に治療効果があるだけでなく、「癌幹細胞（つまり悪性化が増せば）むしろ治療効果が増加する」という結果を得、従来の治療法への優位性を実証した。さらにこれを一般化すべく、他の癌幹細胞モデル、他のm-CRAでも、この革新的治療効果を実証した。
3.癌幹細胞のみを標的治療する技術の開発を試み、癌幹細胞で高発現するX分子に反応性のm-CRAを新規で開発し、その機能解析や治療効果を確かめた。
4.正常幹細胞（未分化）ならびに癌幹細胞を標的する候補となる遺伝子プロモーターもリコンビネーションで簡単に交換可能で網羅的解析を可能とし、標的する蛍光蛋白、殺傷遺伝子も搭載したベクターシステムを開発した。この独自システムにて、癌幹細胞や正常幹細胞を標的できる適切なプロモーターの同定、ならびにこれらの正常や癌の幹細胞を効果的に殺傷治療できる自殺遺伝子の同定を開始した。
5.骨軟部悪性腫瘍細胞において、Fibroblast growth factor receptor 3 (FGFR3)陽性細胞ががん幹細胞様の性質を持つことを見いだした。さらに骨軟部肉腫におけるHedgehogシグナルの機能解析を行い、最終的に白血病治療薬の三酸化ヒ素(ATO)による、骨肉腫増殖抑制能を見出した。
6.試験管内でグリオブラストーマ（神経膠芽腫、GBM）形成能力を有する人工がん幹細胞（mGIC）の作製に成功した。さらにその性状解析から治療標的分子の研究を進め、新規GIC特異的マイクロRNA（miRNA）群を同定した。特にmiR-340がプラスミノーゲンアクチベーターを含む様々な機能因子の発現抑制を介して腫瘍形成を阻害することを明らかにした。
7.癌と正常の幹細胞の分子機構解明という観点から、iPS細胞の研究も進めた。また、がん幹細胞を標的にした遺伝子治療の実現化には､日本人由来のがん幹細胞株を用いた研究が必要だが、安定したがん幹細胞株の樹立はいまだに困難である。この克服のために､腫瘍細胞のモデルにもなり得るヒトiPSを多くの日本人から樹立することを目指し現在までに約３００人分の親知らず由来の歯髄細胞を培養し、凍結保存してきた。この細胞を用いて１０以上の日本人細胞からiPS細胞を安定して樹立することに成功した。また、iPS細胞の樹立効率の個人差を基に、新規リプログラミング因子を発見した。
8.ウイルスベクターへ結合する糖鎖を同定し、糖鎖固定化ナノ粒子にて、アデノウイルスベクターの高効率かつ簡便な濃縮法を開発している。その最終目的のため、ウイルスベクターへ結合する糖鎖の研究を進めた。

結論

　第一弾のSurv.m-CRAの医師主導治験を平成27年度開始できるように、GMP製造や非臨床試験等を進めることができた。m-CRA技術での革新的な癌幹細胞治療法開発に繋がる各成果を上げることができた。

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-02
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201313021C

収支報告書

• 文献番号: 201313021Z
• 報告年月日: 2013年09月25日

収入

• (1)補助金交付額: 13,200,000円
• (2)補助金確定額: 13,200,000円
• 差引額 [(1)-(2)]: 0円

支出

研究費 (内訳)	直接研究費	物品費	6,478,560円
		人件費・謝金	3,025,982円
		旅費	142,100円
		その他	507,358円
	間接経費		3,046,000円
	合計		13,200,000円

備考

• 備考: -

公開日・更新日

• 公開日: 2017-09-04
• 更新日: -