腫瘍移植マウスモデルを用いて、通導散による免疫チェックポイント阻害剤（ICI：抗PD-1阻害剤）の増強効果が得られるかを検討した。腫瘍細胞株（Lewis lung cancer）移植の2週間前より通導散を投与した群と、未投与群を用意した。それぞれに、ICI投与を施行する群と、iso type抗体を投与する群を準備し、計4群（iso type抗体投与群・ICI投与群・通導散＋iso type抗体投与群・通導散＋ICI投与群）における、ICIの抗腫瘍効果について、腫瘍体積の推移を比較した。通導散とICIを併用した群において、ICI投与単独群と比べ、腫瘍体積の抑制を認め、通導散によるICIの増感効果の可能性が示唆された。そのメカニズムを検討するために、腫瘍組織を用いて、RNAを精製し、bulk RNA-sequensingによる網羅的解析を施行した。通導散とICIを併用した群において、ICI投与単独群と比べて、免疫系のpathwayの活性化を認めた。通導散が、抗腫瘍免疫の変化をきたすことで、ICIの治療効果の増強をきたす可能性が考えられた。一方で、bulk RNA-sequensing においては、腫瘍と免疫細胞を含むその他の細胞とが混在し、結果の解釈が困難であるというlimitationもあった。そこで、当初の計画に加えて、腫瘍組織を用いてsingle cell RNA-sequensingを実施した。通導散＋ICI投与群において、抗腫瘍効果をもつと報告されているFolr2陽性のマクロファージのクラスターの増加を認めた。また、抗腫瘍効果に抑制的に働く制御性Ｔ細胞および疲弊Ｔ細胞の減少も認めた。以上の結果から、通導散投与により、抗腫瘍効果増強に寄与する免疫細胞の増加がもたらされる可能性が示唆された。
加えて、通導散投与群と非投与群の糞便を用い、質量分析にて、代謝産物の測定を実施した。ICI治療介入前において、PD-1抗体に対して抵抗性をもたらす可能性が報告されているLactic acidが、通導散＋ICI投与群において減少を認めた。以上の結果から、通導散による腸内細菌叢改変がもたらす代謝産物の変化が、抗腫瘍免疫の増強に寄与している可能性が考えられた。
本研究課題を通して、免疫チェックポイント阻害剤の一種であるPD-1抗体に通導散を併用することで、PD-1抗体単独治療の場合に比べて、抗腫瘍効果が増強する可能性が示唆された。その機序として、抗腫瘍免疫や腸内細菌およびその代謝産物が関与していることが考えられた。