時空間的ミトコンドリア免疫代謝異常の解明とその制御による新規治療開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25ama221325h0003
- 統合プロジェクト(三期)
医薬品プロジェクト
- 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(2025)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-齧歯類
ICD-10大分類: 新生物<腫瘍>
対象疾患領域: がん , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 難病 , 成育 , 感染症
特記的事項: 研究倫理<ELSI/RRI等>
補足確認: 治療
- タグ(2024)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-齧歯類
ICD-10大分類: 新生物<腫瘍>
対象疾患領域: がん , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 難病 , 成育 , 感染症
特記的事項: 研究倫理<ELSI/RRI等>
補足確認: 治療
- タグ(2023)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-齧歯類
ICD-10大分類: 新生物<腫瘍>
対象疾患領域: がん , 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 難病 , 成育 , 感染症
特記的事項: 研究倫理<ELSI/RRI等>
補足確認: 治療
- 代表研究機関
- 国立大学法人岡山大学
- 研究代表者
(2025) 冨樫庸介, 国立大学法人岡山大学, 学術研究院医歯薬学域 教授
(2024) 冨樫庸介, 国立大学法人岡山大学, 学術研究院医歯薬学域・教授
(2023) 冨樫庸介, 国立大学法人岡山大学, 学術研究院医歯薬学域・教授
- 研究期間
- 2023年度 - 2025年度
- 課題への総配分額
- 65,000 千円
- 研究概要(2025)
- 先行研究でがん細胞のミトコンドリア代謝異常が周辺の腫瘍浸潤リンパ球に影響し、特にT細胞は代謝リプログラミングを介して長期生存・メモリー形成が障害され、臨床的にもがん免疫療法の予後不良因子であった。さらにT細胞以外の周辺や遠隔への影響も疑われた。そこで本研究開発では時空間的ミトコンドリア免疫代謝異常の解明とその制御による新規治療開発を目的に、独自のマウスモデルも含めた実験系でがん細胞によるミトコンドリア代謝異常の周辺や遠隔への時空間的な影響を明らかにする。さらにその機序についてもCRISPRスクリーニングで明らかにし、実験的に検証する。また、臨床検体の収集・解析も行い、ミトコンドリア代謝異常の制御による治療応用/バイオマーカー開発を目指す。
- 研究概要(2024)
- 先行研究でがん細胞のミトコンドリア代謝異常が周辺の腫瘍浸潤リンパ球に影響し、特にT細胞は代謝リプログラミングを介して長期生存・メモリー形成が障害され、臨床的にもがん免疫療法の予後不良因子であった。さらにT細胞以外の周辺や遠隔への影響も疑われた。そこで本研究開発では時空間的ミトコンドリア免疫代謝異常の解明とその制御による新規治療開発を目的に、独自のマウスモデルも含めた実験系でがん細胞によるミトコンドリア代謝異常の周辺や遠隔への時空間的な影響を明らかにする。さらにその機序についてもCRISPRスクリーニングで解明する。また、臨床検体を収集も行い、ミトコンドリア代謝異常の制御による治療応用/バイオマーカー開発を目指す。
- 研究概要(2023)
- 先行研究でがん細胞のミトコンドリア代謝異常が周辺の腫瘍浸潤リンパ球に影響し、特にT細胞は代謝リプログラミングを介して長期生存・メモリー形成が障害され、臨床的にもがん免疫療法の予後不良因子であった。さらにT細胞以外の周辺や遠隔への影響も疑われた。そこで本研究開発では時空間的ミトコンドリア免疫代謝異常の解明とその制御による新規治療開発を目的に、独自のマウスモデルも含めた実験系でがん細胞によるミトコンドリア代謝異常の周辺や遠隔への時空間的な影響を明らかにする。さらにその機序についてもCRISPRスクリーニングで解明する。また、臨床検体を収集も行い、ミトコンドリア代謝異常の制御による治療応用/バイオマーカー開発を目指す。
研究成果情報
2024
2023
成果の概要
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全体:
時空間的ミトコンドリア免疫代謝異常の解明とその制御による新規治療開発を目的に独自のマウスモデルも含めた実験系で様々な細胞への時空間的なミトコンドリア異常その機序を含め全容を明らかにすることを目指し研究開発を行った。
ミトコンドリア異常を追跡できるマウスの系で皮下、脳、肝などに腫瘍を移植しフローサイトメトリーで追跡し解析したところ、骨髄系細胞とT細胞に主に異常が見られた。また実質細胞には肝臓での異常がやや見られたが神経細胞への異常は少なかった。また全身性への異常も考慮し解析したが、遠隔部位での異常は少なかった。そこで、細胞量の問題もあり、まずは腫瘍局所でCD45陽性免疫細胞をソートし、シングルセルシーケンスを行ったところ、ミトコドリア異常のあるマクロファージが特徴的な分化傾向を示し抗腫瘍免疫応答を抑制し、転移を促している可能性を見出した。同一切片でVisiumによる空間解析も行い、腫瘍細胞に近傍にはミトコンドリア異常が多かったが3次リンパ様組織には少なかった。現在マウスでもこれらの知見を検証中である。
またそのミトコンドリア異常の機序を解明する目的で、T細胞株と骨髄系細胞株を用いてCRISPRスクリーニングを行った。ミトコンドリア関連因子や接着因子が拾われてきた。現在ノックダウンなどでして検証中である。
臨床検体に関しては42例収集した。
代表者(冨樫):
ミトコンドリア異常を追跡できるマウスの系で皮下、脳、肝などに腫瘍を移植しフローサイトメトリーで追跡し解析したところ、骨髄系細胞とT細胞に主に異常が見られた。また実質細胞には肝臓での異常がやや見られたが神経細胞への異常は少なかった。また全身性への異常も考慮し解析したが、遠隔部位での異常は少なかった。そこで、細胞量の問題もあり、まずは腫瘍局所でCD45陽性免疫細胞をソートし、山下と共同でシングルセルシーケンスを行ったところ、ミトコドリア異常のあるマクロファージが特徴的な分化傾向を示し抗腫瘍免疫応答を抑制し、転移を促している可能性を見出した。同一切片で山下と共同でVisiumによる空間解析も行い、腫瘍細胞に近傍にはミトコンドリア異常が多かったが3次リンパ様組織には少なかった。現在マウスでもこれらの知見を検証中である。
またそのミトコンドリア異常の機序を解明する目的で、河津と共同でT細胞株と骨髄系細胞株を用いてCRISPRスクリーニングを行った。ミトコンドリア関連因子や接着因子が候補として抽出された。現在ノックダウンなどでして検証中である。
臨床検体に関しては河津、猪爪と共同で42例収集した。
分担者(河津):
ミトコンドリア異常の機序を解明する目的で、冨樫と共同でT細胞株と骨髄系細胞株を用いてCRISPRスクリーニングを行った。ミトコンドリア関連因子や接着因子が候補として抽出された。
臨床検体に関しては冨樫、猪爪と共同で42例収集した。
分担者(猪爪):
検証用の臨床サンプルを皮膚がんを中心に冨樫、河津と共同で42例収集した。
分担者(山下):
ミトコンドリア異常を追跡できるマウスの系で腫瘍局所でCD45陽性免疫細胞を冨樫と共同でソートし、シングルセルシーケンスを行ったところ、ミトコドリア異常のあるマクロファージが特徴的な分化傾向を示し抗腫瘍免疫応答を抑制し、転移を促している可能性を見出した。同一切片で冨樫と共同でVisiumによる空間解析も行い、腫瘍細胞に近傍にはミトコンドリア異常が多かったが3次リンパ様組織には少なかった。
時空間的ミトコンドリア免疫代謝異常の解明とその制御による新規治療開発を目的に独自のマウスモデルも含めた実験系で様々な細胞への時空間的なミトコンドリア異常その機序を含め全容を明らかにすることを目指し研究開発を行った。
ミトコンドリア異常を追跡できるマウスの系で皮下、脳、肝などに腫瘍を移植しフローサイトメトリーで追跡し解析したところ、骨髄系細胞とT細胞に主に異常が見られた。また実質細胞には肝臓での異常がやや見られたが神経細胞への異常は少なかった。また全身性への異常も考慮し解析したが、遠隔部位での異常は少なかった。そこで、細胞量の問題もあり、まずは腫瘍局所でCD45陽性免疫細胞をソートし、シングルセルシーケンスを行ったところ、ミトコドリア異常のあるマクロファージが特徴的な分化傾向を示し抗腫瘍免疫応答を抑制し、転移を促している可能性を見出した。同一切片でVisiumによる空間解析も行い、腫瘍細胞に近傍にはミトコンドリア異常が多かったが3次リンパ様組織には少なかった。現在マウスでもこれらの知見を検証中である。
またそのミトコンドリア異常の機序を解明する目的で、T細胞株と骨髄系細胞株を用いてCRISPRスクリーニングを行った。ミトコンドリア関連因子や接着因子が拾われてきた。現在ノックダウンなどでして検証中である。
臨床検体に関しては42例収集した。
代表者(冨樫):
ミトコンドリア異常を追跡できるマウスの系で皮下、脳、肝などに腫瘍を移植しフローサイトメトリーで追跡し解析したところ、骨髄系細胞とT細胞に主に異常が見られた。また実質細胞には肝臓での異常がやや見られたが神経細胞への異常は少なかった。また全身性への異常も考慮し解析したが、遠隔部位での異常は少なかった。そこで、細胞量の問題もあり、まずは腫瘍局所でCD45陽性免疫細胞をソートし、山下と共同でシングルセルシーケンスを行ったところ、ミトコドリア異常のあるマクロファージが特徴的な分化傾向を示し抗腫瘍免疫応答を抑制し、転移を促している可能性を見出した。同一切片で山下と共同でVisiumによる空間解析も行い、腫瘍細胞に近傍にはミトコンドリア異常が多かったが3次リンパ様組織には少なかった。現在マウスでもこれらの知見を検証中である。
またそのミトコンドリア異常の機序を解明する目的で、河津と共同でT細胞株と骨髄系細胞株を用いてCRISPRスクリーニングを行った。ミトコンドリア関連因子や接着因子が候補として抽出された。現在ノックダウンなどでして検証中である。
臨床検体に関しては河津、猪爪と共同で42例収集した。
分担者(河津):
ミトコンドリア異常の機序を解明する目的で、冨樫と共同でT細胞株と骨髄系細胞株を用いてCRISPRスクリーニングを行った。ミトコンドリア関連因子や接着因子が候補として抽出された。
臨床検体に関しては冨樫、猪爪と共同で42例収集した。
分担者(猪爪):
検証用の臨床サンプルを皮膚がんを中心に冨樫、河津と共同で42例収集した。
分担者(山下):
ミトコンドリア異常を追跡できるマウスの系で腫瘍局所でCD45陽性免疫細胞を冨樫と共同でソートし、シングルセルシーケンスを行ったところ、ミトコドリア異常のあるマクロファージが特徴的な分化傾向を示し抗腫瘍免疫応答を抑制し、転移を促している可能性を見出した。同一切片で冨樫と共同でVisiumによる空間解析も行い、腫瘍細胞に近傍にはミトコンドリア異常が多かったが3次リンパ様組織には少なかった。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Kawase K, Taguchi A, Ishizaka A, Lin J, Ueno T, Yoshimoto D, Eguchi S, Mori S, Sone K, Mori M, Yonekura S, Hanazawa T, Maeda D, Kukimoto I, Mano H, Osuga Y, Kawana K, Kawazu M. Allelic loss of HLA class I facilitates evasion from immune surveillance in cervical intraepithelial neoplasia. HLA 2024 Jun;103(6):e15509. doi: 10.1111/tan.15509.
2. 長崎 譲慈, 冨樫 庸介.腫瘍微小環境での濾胞性ヘルパーT細胞様分画の新たな知見.(有)科学評論社 2024年6月
3. 冨樫 庸介.【良い炎症・悪い炎症から捉え直す がんと免疫 慢性感染、肥満、老化などによる慢性炎症を制御し、がんの予防と新規治療をめざす】(第1章)慢性炎症による発がんとがんの増殖・進展に影響を与える因子 慢性炎症,ミトコンドリア障害と発がん,がんの進展.(株)羊土社 2024年6月
4. Naoi Y, Morinaga T, Nagasaki J, Ariyasu R, Ueda Y, Yamashita K, Zhou W, Kawashima S, Kawase K, Honobe-Tabuchi A, Ohnuma T, Kawamura T, Umeda Y, Kawahara Y, Nakamura Y, Kiniwa Y, Yamasaki O, Fukushima S, Kawazu M, Suzuki Y, Nishikawa H, Hanazawa T, Ando M, Inozume T, Togashi Y. CD106 in Tumor-Specific Exhausted CD8+ T Cells Mediates Immunosuppression by Inhibiting TCR Signaling. Cancer Res. 2024 Jul 2;84(13):2109-2122. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-23-0453.
5. 長崎 譲慈, 冨樫 庸介.腫瘍微小環境における濾胞性ヘルパーT細胞の機能.(有)科学評論社 2024年7月
6. Makise N, Lin J, Kageyama H, Kinoshita H, Kamoda H, Hagiwara Y, Oikawa M, Sugiyama T, Kawana H, Araki A, Yonemoto T, Kawazu M, Itami M. Nanopore DNA Sequencing Detected Chromothripsis-Induced PAFAH1B1::USP6 Rearrangement in Periosteal Solid Aneurysmal Bone Cyst Initially Diagnosed as Osteosarcoma. Genes Chromosomes Cancer 2024 Jul;63(7):e23254. doi: 10.1002/gcc.23254.
7. Okumura K, Morinaga T, Saito M, Tokunaga Y, Otoyama K, Tanaka S, Isogai E, Kawazu M, Togashi Y, Araki K, Wakabayashi Y. Deletion of Pak1 in CD11c-Positive Cells Confers Resistance to Mouse Skin Carcinogenesis. J Invest Dermatol. 2024 Aug;144(8):1890-1893.e5. doi: 10.1016/j.jid.2024.01.021.
8. Okumura K, Morinaga T, Saito M, Tokunaga Y, Otoyama K, Tanaka S, Isogai E, Kawazu M, Togashi Y, Hasegawa Y, Wakabayashi Y. Targeting PAK1 is effective against cutaneous squamous cell carcinoma in a syngenic mouse model. Cancer Sci. 2024 Aug;115(8):2839-2845. doi: 10.1111/cas.16246.
9. Mukohara F, Iwata K, Ishino T, Inozume T, Nagasaki J, Ueda Y, Suzawa K, Ueno T, Ikeda H, Kawase K, Saeki Y, Kawashima S, Yamashita K, Kawahara Y, Nakamura Y, Honobe-Tabuchi A, Watanabe H, Dansako H, Kawamura T, Suzuki Y, Honda H, Mano H, Toyooka S, Kawazu M, Togashi Y. Somatic mutations in tumor-infiltrating lymphocytes impact on antitumor immunity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Aug 27;121(35):e2320189121. doi: 10.1073/pnas.2320189121.
10. 直井 勇人, 冨樫 庸介.【ヒト疾患と免疫細胞サブセット 解像度をあげて見えてきた病態を規定する疾患のキープレーヤーと治療戦略】(第4章)疾患とのかかわり がん微小環境における疲弊T細胞.(株)羊土社 2024年8月
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 肺癌における抗CTLA-4抗体が腫瘍浸潤制御性T細胞に与える影響の解明.冨樫庸介,渡部智文,松浦宏昌,二宮貴一朗.第64回日本呼吸器学会学術講演会,2024年4月,国内,口頭.
国内 / 口頭
2. がん免疫療法の基礎.冨樫庸介.第123回日本皮膚科学会総会,2024年6月,国内,口頭.
国内 / 口頭
3. 腫瘍浸潤リンパ球の解析から見えて来たもの.冨樫庸介.第30回肝がん分子標的治療研究会,2024年7月,国内,口頭.
国内 / 口頭
4. 腫瘍浸潤リンパ球の解析から見えて来たもの.冨樫庸介.病理カンファレンス,2024年7月,国内,口頭.
国内 / 口頭
5. TFH-like CD4+ T Cell exhauseion in the tumor microenvironment. Wenhao Zhou, Shunsuke Kawashima, Thamakasa Ishio, Kawase Katsushige, Yuki Ueda, Kazuo Yamashita, Tomofumi Watanabe, Takashi Inozume, Hiroyoshi Nishikawa, Joji Nagasaki, Yosuke Togashi. 第83回日本癌学会学術総会,2024年9月,国内,口頭.
国内 / 口頭
6. Exausted T cell features in the tumor microenvironment. Yosuke Togashi. 第83回日本癌学会学術総会,2024年9月,国内,口頭.
国内 / 口頭
7. Tumor Microenvironment and Immune Response in Cancer. Yosuke Togashi. APASL Oncology 2024 Chiba, 2024年9月,国内,口頭.
国内 / 口頭
8. Novel immune evasion mechanisms involving mitochondria in the tumor microenvironment. Yosuke Togashi. 1st CCII International Symposium on Immunotherapy and Immunobiology, 2024年11月,国内,口頭.
国内 / 口頭
9. 腫瘍微小環境の新たなmitochondria異常の解明.冨樫庸介.第1回臨床免疫病理学カンファレンス,2025年2月,国内,口頭.
国内 / 口頭
10. How do we select the partner for the combination immunotherapy? Yosuke Togashi. 第22回日本臨床腫瘍学会学術集会,2025年3月,国内,口頭.
国内 / 口頭