研究課題情報
課題管理番号
17im0210609h0002
9つの連携分野プロジェクト

その他<第一期>

事業名

医療分野研究成果展開事業

タグ(2017)

研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>

開発フェーズ: 臨床試験

承認上の分類: 薬機法分類非該当

対象疾患: 新生物

タグ(2016)

研究の性格: 研究基盤及び創薬基盤の整備研究<創薬技術・ICT基盤・プラットフォーム関係含む>

開発フェーズ: 臨床試験

承認上の分類: 薬機法分類非該当

対象疾患: 新生物

代表研究機関
国立大学法人山口大学
研究代表者

(2017) 玉田耕治, 国立大学法人山口大学, 大学院医学系研究科 免疫学講座 教授

(2016) 玉田耕治, 国立大学法人山口大学, 大学院医学系研究科 免疫学講座 教授

研究期間
2016年度 - 2017年度
課題への総配分額
40,000 千円
研究概要(2017)
平成29年度は次世代型CAR-T細胞の実用化のために必要不可欠となる大量培養システムの開発、その効率化と自動化を目指して、X社の細胞用自動培養装置であるYを用いて培養法の技術開発に取り組んだ。CAR-T細胞の誘導は、T細胞活性化のための初期刺激、遺伝子導入のための培養、遺伝子導入後の拡大培養の3ステップからなっており、それぞれにおいて刺激方法や培養方法、培養期間などの条件の最適化を行った。また、ウイルスベクターの遺伝子導入方法について、組み換えフィブロネクチンを利用する従来法と、プレコーティングを必要としない物質Zを利用する方法を比較検討した。その結果、最も優れた条件下では、最終の全細胞収量が1.4x109細胞、CAR遺伝子導入効率が70%、CAR-T細胞数としての最終収量が7.9x108細胞という結果が認められ、当初の目標を達成する成果が得られた。また、本手法で製造したCAR-T細胞は、標的分子を発現するがん細胞に反応して有意に高いIFN-γの産生を認めた。さらに、本研究により得られたCAR-T細胞大量培養に関する知見として、1)CAR-T細胞拡大培養期間は、連日のサンプリングにより細胞数をリアルタイムで測定し、細胞数に応じて培地を交換・追加する作業が望まれること、2)PMBC活性化のための試薬として、抗CD3/CD28抗体やリコンビナントヒトIL-2が必要であり、特にIL-2については製造するメーカーにより生物活性が異なるため、至適濃度を決定するための予備検討が重要であること、3)遺伝子導入時にはMOIを出来るだけ高くする一方で細胞濃度を過度に高めないため、適度な培地量が求められること、などが明らかとなった。
研究概要(2016)
本研究事業は研究開発代表者である山口大学、玉田らが開発した新規CAR-T 細胞療法を臨床応用することを目指し、そのために必要となる実臨床スケールでのCAR-T 細胞培養技術の開発および確立を到達目標としている。近年、がん細胞を認識するCAR(キメラ抗原受容体:Chimeric Antigen Receptor)を遺伝子導入したT 細胞は革新的ながん免疫療法となることが期待されており、世界中で開発競争が進んでいる。玉田らはCAR に加えて、サイトカインであるインターロイキン7(IL-7)とケモカインであるCCL19 を同時に遺伝子導入して誘導されるIL-7/CCL19 産生型CAR-T 細胞(以下、7x19 CAR-T 細胞)を開発し、それらが固形がんに対して従来のCAR-T 細胞よりも大幅に強力な治療効果を示すことを見出した(特許出願済)。本事業は7x19 CAR-T 細胞の実用化のために必要不可欠となる大量培養システムの開発、さらにはその効率化と自動化を目指す。具体的には、①実臨床スケールでのCAR-T 細胞培養技術の確立(>3x108 レベルの培養)、②CAR 遺伝子導入効率50%以上の大量培養システムの確立、③細胞培養の自動化システムの基盤確立を目標としている。 これらの目標を達成するため、平成28 年度はMiltenyi 社の細胞用自動培養装置である CliniMACS Prodigy を用いて培養法の技術開発に取り組んだ。CAR-T 細胞の誘導は、T 細胞活性化のための初期刺激、遺伝子導入のための培養、遺伝子導入後の拡大培養の3 ステップからなっており、それぞれにおいて刺激方法や培養方法、培養期間などの条件の最適化を行った。また、ウイルスベクターの遺伝子導入方法について、組み換えフィブロネクチンを利用する従来法とプレコーティ ングを必要としない両親媒性ペプチドを利用する方法を比較検討した。条件の異なる5 回の実験の結果、5.4-9.9x107 細胞の末梢血単核球から培養を開始し、最終の全細胞収量が1.6-9.3x108 細胞、CAR 遺伝子導入効率が30-65%、CAR-T 細胞数としての最終収量が1.0-4.9x108 細胞というデータが得られた。最も優れた条件下では、CAR-T 細胞収量4.9x108、遺伝子導入効率53%という結果が得られ、当初の目標を達成する成果が得られた。しかしながら、1)異なるドナーの細胞においてもコンスタントにこのような細胞調製が可能か、2)遺伝子導入操作を完全閉鎖系で実施できるか、3)得られたCAR-T 細胞の機能は保たれているか、という点については今後の検討が必要と思われた。 特にCAR-T 細胞の機能については、自動培養装置にて誘導したCAR-T 細胞は、研究室にて小スケールで誘導したCAR-T 細胞に比べて腫瘍に対する傷害活性が低い傾向が認められており、培養条件のさらなる改良が必要であることが示唆された。平成29 年度以降、これらの課題に取り組む予定である。
研究成果情報
2017
2016