自然免疫系細胞の制御による新規がん免疫療法の研究開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 23ama221304h0002
- 統合プロジェクト(二期)
医薬品プロジェクト<第二期>
- 事業名
次世代がん医療加速化研究事業
- タグ(2023)
研究開発目的: 治療に関する研究
研究の性格: 医薬品開発<新規化合物>
研究モダリティ: その他
開発フェーズ: 応用
ICD-10大分類: 新生物<腫瘍>
対象疾患領域: がん , 難病
補足確認: 予後・生活の質<QOL>
- タグ(2022)
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: 応用
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: その他
疾患領域: がん , 難病
開発目的: 治療 , 生活の質<QOL>
- 代表研究機関
- 国立大学法人神戸大学
- 研究代表者
(2023) 的崎尚, 国立大学法人神戸大学, 大学院医学研究科 生化学・分子生物学講座 分子細胞生物学分野 生体シグナル制御学部門・特命教授
(2022) 的崎尚, 国立大学法人神戸大学, 大学院医学研究科 生化学・分子生物学講座 分子細胞生物学分野 生体シグナル制御学部門・特命教授
- 研究期間
- 2022年度 - 2023年度
- 課題への総配分額
- 89,300 千円
- 研究概要(2023)
- 本研究開発では、自然免疫系細胞の制御による新規がん免疫療法の研究開発のため、がん細胞上のCD47と自然免疫系細胞に発現するSIRPαとの相互作用を標的とした薬剤や、SIRPαと高い相同性を持つSIRPβを標的とした薬剤の開発を行い、その有効性と作用機序の解明を行う。まず、CD47-SIRPα系による腫瘍免疫制御の分子機序の解明を進めると同時に、CD47-SIRPα系の新たな操作ツールとしての次世代型SIRPα阻害剤の開発を進める。ヒトSIRPαを標的とした薬剤についてはヒト免疫細胞に作用する薬剤の薬効評価を動物モデルで行うことを目的に、免疫細胞ヒト化マウスを用いたがん免疫療法の評価系の確立を行う。また、SIRPβを介した抗腫瘍効果の作用機序の解明、SIRPβを標的とした新たな腫瘍免疫制御法の開発も進める。さらにこれまでの研究成果を基盤として、がん細胞の生存・維持に関わるCD47の新たな機能解明とその治療応用について研究を進める。
- 研究概要(2022)
- 本研究開発では、自然免疫系細胞の制御による新規がん免疫療法の研究開発のため、がん細胞上のCD47と自然免疫系細胞に発現するSIRPαとの相互作用を標的とした薬剤や、SIRPαと高い相同性を持つSIRPβを標的とした薬剤の開発を行い、その有効性と作用機序の解明を行う。まず、CD47-SIRPα系による腫瘍免疫制御の分子機序の解明を進めると同時に、CD47-SIRPα系の新たな操作ツールとしての次世代型SIRPα阻害剤の開発を進める。ヒトSIRPαを標的とした薬剤についてはヒト免疫細胞に作用する薬剤の薬効評価を動物モデルで行うことを目的に、免疫細胞ヒト化マウスを用いたがん免疫療法の評価系の確立を行う。また、SIRPβを介した抗腫瘍効果の作用機序の解明、SIRPβを標的とした新たな腫瘍免疫制御法の開発も進める。さらにこれまでの研究成果を基盤として、がん細胞の生存・維持に関わるCD47の新たな機能解明とその治療応用について研究を進める。
研究成果情報
2023
2022
成果の概要
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令和5年度は研究開発計画書に記載した項目①〜項目⑤について研究開発を進め、以下の成果を得た。
項目①:CD47欠損T細胞もしくはT細胞特異的CD47欠損マウスを用いた実験の結果、CD47欠損T細胞は樹状細胞によって細胞死(ネクロトーシス)が誘導されることを明らかにし、CD47-SRIPα系による腫瘍免疫の制御に樹状細胞が関与する可能性を見出した。さらに、抗SIRPα抗体投与によって樹状細胞の活性化が誘導されることを見出した。一方で、がん細胞上のCD47を欠損させることのできるウイルスベクターの開発を進めた。
項目②:最適化されたヒトSIRPα結合特殊環状ペプチドは強力なCD47-SIRPα結合阻害活性を有しており、マクロファージのがん細胞に対する貪食活性を増強することが明らかとなった。また、ヒトSIRPα結合特殊環状ペプチドなどについて腫瘍モデルマウスでの解析データが得られつつある段階へと至った。
項目③:腫瘍モデルマウスにおいて、SIRPαのファミリー分子であるSIRPβの刺激が抗腫瘍効果を惹起する可能性を示唆する実験結果を得ることができた。
項目④:免疫細胞ヒト化マウスを用いたヒトB細胞リンパ腫モデルを用いて、抗ヒトSIRPαモノクローナル抗体とリツキシマブの併用がヒトマクロファージ依存的に抗腫瘍効果を増強させることを明らかにした。さらに、抗ヒトSIRPα抗体の投与により腫瘍微小環境内のヒトマクロファージの活性化が誘導されることを見出したことから、本モデルはSIRPαを標的とした薬剤の個体レベルでの評価が可能な前臨床モデルとして有用であることが明らかとなった。
項目⑤:CD47欠損細胞の表面上のタンパク質を認識する抗体のうち抗SIRPα抗体と併用することで強い抗腫瘍効果を示す抗体についてマウス個体レベルでの評価を行い、この抗体を抗SIRPα抗体と併用することで様々な種類の悪性腫瘍に対する抗体医薬として利用できる可能性を明らかにした。
項目①:CD47欠損T細胞もしくはT細胞特異的CD47欠損マウスを用いた実験の結果、CD47欠損T細胞は樹状細胞によって細胞死(ネクロトーシス)が誘導されることを明らかにし、CD47-SRIPα系による腫瘍免疫の制御に樹状細胞が関与する可能性を見出した。さらに、抗SIRPα抗体投与によって樹状細胞の活性化が誘導されることを見出した。一方で、がん細胞上のCD47を欠損させることのできるウイルスベクターの開発を進めた。
項目②:最適化されたヒトSIRPα結合特殊環状ペプチドは強力なCD47-SIRPα結合阻害活性を有しており、マクロファージのがん細胞に対する貪食活性を増強することが明らかとなった。また、ヒトSIRPα結合特殊環状ペプチドなどについて腫瘍モデルマウスでの解析データが得られつつある段階へと至った。
項目③:腫瘍モデルマウスにおいて、SIRPαのファミリー分子であるSIRPβの刺激が抗腫瘍効果を惹起する可能性を示唆する実験結果を得ることができた。
項目④:免疫細胞ヒト化マウスを用いたヒトB細胞リンパ腫モデルを用いて、抗ヒトSIRPαモノクローナル抗体とリツキシマブの併用がヒトマクロファージ依存的に抗腫瘍効果を増強させることを明らかにした。さらに、抗ヒトSIRPα抗体の投与により腫瘍微小環境内のヒトマクロファージの活性化が誘導されることを見出したことから、本モデルはSIRPαを標的とした薬剤の個体レベルでの評価が可能な前臨床モデルとして有用であることが明らかとなった。
項目⑤:CD47欠損細胞の表面上のタンパク質を認識する抗体のうち抗SIRPα抗体と併用することで強い抗腫瘍効果を示す抗体についてマウス個体レベルでの評価を行い、この抗体を抗SIRPα抗体と併用することで様々な種類の悪性腫瘍に対する抗体医薬として利用できる可能性を明らかにした。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Komori S, Saito Y, Nishimura T, Respatika D, Endoh H, Yoshida H, Sugihara R, Iida-Norita R, Afroj T, Takai T, Oduori OS, Nitta E, Kotani T, Murata Y, Kaneko Y, Nitta R, Ohnishi H, Matozaki T. CD47 promotes peripheral T cell survival by preventing dendritic cell-mediated T cell necroptosis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023, 120, 33, e2304943120, doi: 10.1073/pnas.2304943120.
2. Saito Y, Iida-Norita R, Tania A, Refaat A, Hazama D, Komori S, Ohata S, Takai T, Oduori OS, Kotani T, Funakoshi Y, Koma Y, Murata Y, Yakushijin K, Matsuoka H, Minami H, Yokozaki H, Manz MG, Matozaki T. Preclinical evaluation of the efficacy of an antibody to human SIRPα for cancer immunotherapy in humanized mouse models. Front Immunol.2023, 14, 1294814, doi: 10.3389/fimmu.2023.1294814. eCollection 2023.
3. Omatsu M, Nakanishi Y, Iwane K, Aoyama N, Duran A, Muta Y, Martinez-Ordoñez A, Han Q, Agatsuma N, Mizukoshi K, Kawai M, Yamakawa G, Namikawa M, Hamada K, Fukunaga Y, Utsumi T, Sono M, Masuda T, Hata A, Araki O, Nagao M, Yoshikawa T, Ogawa S, Hiramatsu Y, Tsuda M, Maruno T, Kogame T, Kasashima H, Kakiuchi N, Nakagawa MM, Kawada K, Yashiro M, Maeda K, Saito Y, Matozaki T, Fukuda A, Kabashima K, Obama K, Ogawa S, Sheibani N, Diaz-Meco MT, Moscat J, Seno H. THBS1-producing tumor-infiltrating monocyte-like cells contribute to immunosuppression and metastasis in colorectal cancer. Nat commun.2023, 14, 1.5534, doi: 10.1038/s41467-023-41095-y.
4. Itoh M, Tamura A, Kanai S, Tanaka M, Kanamori Y, Shirakawa I, Ito A, Oka Y, Hidaka I, Takami T, Honda Y, Maeda M, Saito Y, Murata Y, Matozaki T, Nakajima A, Kataoka Y, Ogi T, Ogawa Y, Suganami, T. Lysosomal cholesterol overload in macrophages promotes liver fibrosis in a mouse model of NASH. J Exp Med. 2023, 220, 11, e20220681, doi: 10.1084/jem.20220681.
5. Setiawan J, Rizal DM, Sofyantoro F, Priyono DS, Septriani NI, Mafiroh WU, Kotani T, Matozaki T, Putri WA. Bibliometric analysis of organoids in regenerative medicine-related research worldwide over two decades (2002-2022). Regen Med. 2023, 19, 3, 119-133, doi: 10.2217/rme-2023-0176.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. Protein tyrosine phosphatases and CD47-SIRPα signaling: physiological functions and therapeutic applications. Takashi Matozaki. The 5th Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase. 2024/3/23-24, 国外, 口頭
国外 / 口頭
2. Preclical evaluation of the efficacy of an antibody to human SIRPα for cancer immunotherapy in humanized mouse models. Yasuyuki Saito,Tania Afroj,Satomi Komori,Tomoko Takai, Takenori Kotani, Yoji Murata, Takashi Matozaki. The 5th Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase. 2024/3/23-24, 国外, 口頭
国外 / 口頭
3. SIRPα, a potential therapeutic target for the head and neck cancer. Takashi Ueda, Yoji Murata, Daisuke Tanaka, Oduori S. Okechi, Saki Matsumoto, Yasuyuki Saito, Takenori Kotani, Ken-Ichi Nibu, Takashi Matozaki. The 5th Japan-Taiwan Bilateral Conference on Protein Phosphatase. 2024/3/23-24, 国外, 口頭
国外 / 口頭
4. CD47 promotes peripheral T cell survival by preventing dendritic cell–mediated T cell necroptosis. Satomi Komori, Yasuyuki Saito, Tania Afrof, Tomoko Takai, Okechi S. Oduori, Takenori, Kotani, Yoji Murata, Takashi Matozaki. 第52回日本免疫学会学術集会. 2024/1/18, 国内, 口頭
国内 / 口頭
5. CD47 promotes peripheral T cell survival by preventing dendritic cell–mediated T cell necroptosis. Yasuyuki Saito. Keystone Symposia. 2024/1/18, 国外, 口頭
国外 / 口頭
6. Preclinical Evaluation of the Efficacy of Human Sirpα Antibodies for B-Cell Lymphoma Immunotherapy in Humanized Mose Models. Yasuyuki Saito, Afroj Tania, Satomi Komori, Tomoko Takai, Oduori Okechi, Takenori Kotani, Yohei Funakoshi, Yoji Murata, Kimikazu Yakushijin, Hiroshi Matsuoka, Hironobu Minami, Markus G Manz, Takashi Matozaki. 2023 ASH ANNUAL MEETING. 2023/12/9-12, 国外, ポスター
国外 / ポスター
7. CD47 promotes peripheral T cell survival by preventing dendritic cell-mediated T cell necroptosis. Satomi Komori, Yasuyuki Saito, Tania Afrof, Tomoko Takai, Okechi S. Oduori, Takenori Kotani, Yoji Murata, Takashi Matozaki. 第46回日本分子生物学会年会. 2023/12/8, 国内, 口頭
国内 / 口頭
8. Development of the novel cancer therapy by regulation of tumor cell phagocytosis through the CD47-SIRPα system. Takenori Kotani, Tomoko Takai, Satomi Komori, Yoji Murata, Yasuyuki Saito, Takashi Matozaki. 第96回日本生化学会大会. 2023/11/10, 国内, ポスター
国内 / ポスター
9. XXX. Murata. 第96回日本生化学会大会. 2023/10/31, 国内, ポスター
国内 / ポスター
10. CD47 promotes peripheral T cell survival by preventing dendritic cell-mediated T cell necroptosis. Yasuyuki Saito,Satomi Komori,Tania Afroj, Tomoko Takai, Oduori Okechi, Eriko Nitta, Takenori Kotani, Yoji Murata, Ryo Nitta, Takashi Matozaki. 第85回日本血液学会学術集会. 2023/10/13-15, 国内, 口頭
国内 / 口頭