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けんじてっちがわら
5 years ago
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1 固形悪性腫瘍に対する T 細胞動員型免疫療法によるワクチン開発研究責任者 : 宇高恵子 ( 高知大医免疫学教授 ) コーディネータ : 藤本茂 (JST イノベーションサテライト高知 ) JST A-STEP 新技術説明会 2/10/2011

2 研究背景脊椎動物遺伝子組み換えによる多様な抗原レセプターがんワクチン丸山ワクチン a-galcer ペプチドワクチン免疫系の進化 NK レセプター MICA,B NK NKT CTL B ULBPs T 細胞レセプター TCR CD1d ペプチド MHC class I 悪性腫瘍の目印腫瘍細胞ストレス分子を認識して殺す殺すかどうかは殺される側の都合で決まる! 抗体 1 アミノ酸の違いも見分ける先鋭な識別ができる抗原特異的クローンを選択的に千倍以上に増やす

3 抗体ウイルス殺傷細胞傷害性 T 細胞 CTL ウイルス感染細胞がん細胞蛋白質がん抗原ウイルス抗原プロテアソーム蛋白分解酵素群 TAP ペプチドトランスポーター T 細胞レセプターペプチド HLA 分子化学合成して免疫原とする : ペプチドワクチンヒト白血球抗原ヒトごとに形が異なる遺伝子型がある臓器移植で型合わせをするのはこの HLA 型患者さんの HLA 型に結合するペプチドを使う

4 腫瘍抗原蛋白質蛋白質はアミノ酸 (20 種類 ) が連なったもの分解される時にはまずいくつかの断片 ( ペプチド ) に切られ個々のアミノ酸に分解アミノ酸このペプチドは HLA-A2 に結合 HLA-A2 このペプチドは HLA-A24 に HLA-A24

5 HLA 結合性ペプチド予想プログラム (NEC との共同開発 ) a. HMM ( 隠れマルコフモデル ) 可変状態 (1 または 9 番目 ) c. 質問学習法 Query and Bagging (Qbag) 法 50 の HMM による予想が最も食い違うペプチドを選ぶ b. 初期状態訓練後のモデルの一例 ( 主な 3 経路のみを示す ) 最終状態数種の HLA 型に共通に結合するごくまれなペプチドの絞り込みが可能! 課題 : 10 万個のランダムなペプチドにつき結合能を予想させる SDPLGGVMA HRFLVCAAP WEQLKGGWS TYIGDLMNA HMM HMM HMM 50 のモデルを独立に訓練ペプチドを合成し結合能を測定ペプチド MHC 分子結合データを加えるデータの部分集合を重複を許して選ぶ ( 独立に 50 回 ) 結合データのプール

WT1 (Wilms tumor 1) 腫瘍抗原 Wilm s 腫瘍の 1 割に loss of function 変異 : tumor suppressor 白血病 7 割の固形悪性腫瘍で変異のない WT1 が大量発現阪大杉山ら正常では骨髄腎臓胚細胞中皮細胞幹細胞で少量作られる腫瘍幹細胞にも高発現

6 WT1 (Wilms tumor 1) 腫瘍抗原 Wilm s 腫瘍の 1 割に loss of function 変異 : tumor suppressor 白血病 7 割の固形悪性腫瘍で変異のない WT1 が大量発現阪大杉山ら正常では骨髄腎臓胚細胞中皮細胞幹細胞で少量作られる腫瘍幹細胞にも高発現細胞の増殖を促す遺伝子群の転写因子 Oncogene 増殖制御の bottleneck となっている免疫を回避する変異腫瘍細胞が出にくい! 茶色に染まっているのが WT1 + がん細胞高知大腺様のう胞がん症例前臨床試験 ( マウス ) Udaka Oka et al., J Immunol 164,

7 ペプチド免疫療法の発達 1. 第 1 世代 HLA class I 結合性ペプチドのみ 2. 第 2 世代 HLA class I 結合性ペプチド + 免疫賦活剤腫瘍特異的 CTL を増やす細胞傷害活性の CTLをたくさん増やす 3. 第 3 世代 HLA class I 結合性ペプチド腫瘍の部位へ +HLA class II 結合性ペプチド選択的にCTLを動員 + 免疫賦活剤固形腫瘍も崩す! 4. 第 4 世代 HLA class I 結合性ペプチド免疫寛容に対抗し + 修飾 HLA class II 結合性ペプチド強力にThを誘導 + 免疫賦活剤

8 研究成果第 1 世代ワクチンアジュバント ( 免疫賦活剤 ) の工夫 MHC-I 結合性ペプチド第 2 世代ワクチン百日咳菌 ( 第 3 者抗原 ) Th1 IL2, IFNg help 腫瘍特異的 CTL 静止 CTL effector CTL 臨床効果抗固形悪性腫瘍 ( 免疫単独他治療なし ) 3 ヶ月後における評価第 1 世代ワクチン第 2 世代ワクチン WT1 235Y in Montanide W10+Wc ( 百日咳全菌体 ) 4/19 (21%) SD 10/31 (32%) SD 以上前立腺がんでは 5/13(38%)SD 以上うち 3 例で long PR

9 ペプチドを Montanide ISA51(FIA) に懸濁数箇所に分けて皮内注射 48 時間後の反応 WT1 ペプチド百日咳全菌体ワクチン 5x10 8 個を 4 箇所に分けて皮内注射 48 時間後の反応数ヶ月 ~2 年丘疹が残る毎週数ヶ所ふえる F1-2cm 程度の発赤丘疹 1 週間後に軽度色素沈着程度 BCG のように潰瘍を作らない繰り返し免疫が可能

10 spots per 1x10 4 cells no pep KB HLA-A*2402 HER Y W10 W302 peptide on APCs W10 ペプチド免疫免疫前 3 回免疫後 ELISPOT 法により計測した HLA-A*24:02 + 腺様嚢胞がん症例 (SD 判定 ) の末梢血単核球中のペプチド特異的 IFN-g 産生細胞の数

11 高知大 WT1 ペプチド免疫療法多施設第 I/II 相臨床研究ネットワーク鳥取大岡山東 H : 症例登録開始新潟大血液腫瘍臨床試験ネットワーク悪性神経膠腫グループ骨軟部腫瘍整形外科頭頚部腫瘍栃木県立がんセンター大阪市立大札幌北楡 H 沖縄県立中央脳神経外科疾患別事務局耳鼻咽喉科 AML MDS 造血器腫瘍グループ血液呼吸器内科肺がんグループ呼吸器内科高知大松山 H 癌ワクチン臨床研究高知大中央事務局放射線部薬剤部免疫学教室 T 細胞機能のモニター有害事象検討報告お知らせ泌尿器科前立腺癌グループ北島 H 幡多 H 済生会松山 H

12 PSA ng/ml PSA ng/ml PSA ng/ml WTP-K04 NC(7Mo) 53 歳 W10+Wc start end KB NC(37w) 腸骨転移あり W10+Wc start :Cr により休薬 59 歳 end KB CR(30w) 52 歳前立腺がん 5/13(38%) SD 以上 Y start 大腿骨病的骨折放射線療法 W10 start W10+Wc start Taxotere start end うち 3 例で long PR

13 64 歳男性 07 9 月全身痙攣手術不能放射線療法 +TMZ 中止 KB07-19 gliomatosis cerebri, grade 3-4 発症後 35 ヶ月生存 2007 年 12 月 2008 年 1 月 2008 年 2 月 2008 年 4 月 WT1 免疫療法開始 1ヶ月後 3ヶ月後 2008 年 6 月 2008 年 9 月 2008 年 12 月 2009 年 3 月 5ヶ月後 8ヶ月後 11ヶ月後 15ヶ月後 RECIST:SD

14 有害事象 ( 安全性の評価 ) 重篤な有害事象口腔 SCC 放射線治療後 3 ヵ月の症例免疫注射後転移部の紅斑疼痛が起きていた 3 回免疫後口腔底腫瘍部が融解し皮膚穿孔蜂窩組織炎を発症入院治療 CTCAE grade2 までの有害事象いずれも治療不要回復蛋白尿 9 例免疫以前よりあり原疾患合併症関連血清 creatinineの上昇 1 例血清 Kの低下 1 例好中球の減少 (nadir 1050/μl) 1 例 Hbの減少 1 例注射部の紅斑ほとんどの症例でみられた数日で消失治療不要

15 IFN-g tumor IFN-g IFN-g Th CTL 腫瘍内に浸潤した Th 細胞は CTL を呼び込む血管内皮細胞の MHC-II に提示された腫瘍抗原を認識して Th が腫瘍内に浸潤 IFN-g を分泌 (IFN-g KO では I-TAC ) IFN-g を受けた内皮細胞が強力なケモカイン I-TAC 等を分泌 CXCR3 を発現する CTL が腫瘍内に呼び込まれる I-TAC I-TAC Th CTL

16 tumor size (mm 2 ) tumor size (mm 2 ) tumor size (mm 2 ) tumor size (mm 2 ) 先に腫瘍を植え腫瘍が樹立されてから養子免疫開始 PBS Th DO11.10 のみ days after tumor inoculation days after tumor inoculation CTL OT-1 のみ DO11.10+OT-1 Th and CTL days after tumor inoculation days after tumor inoculation

17 proliferation (cpm) 1.E-11 1.E-10 1.E-09 1.E-08 peptide concentration (M) 1.E-07 1.E-06 1.E-05 Th 誘導性 MHC class II 分子結合性ペプチドの修飾 Th 誘導効率を 500 倍程度上げることが可能 OVII OVII+ boviibg bovii+bg bovii+bpβ 修飾ペプチド野生型ペプチド PbOVIIbPβ PbOVII+bPβ

18 in vivo ペプチド免疫による Th 誘導効率はペプチドの修飾により大幅に向上 ( 抗原提示細胞上でのペプチド密度を高める工夫をした ) CD69 + among CD4 clone cells (%) imm2 修飾 2 imm1 修飾 1 conventional 野生型ペプチド adjuvant alone PBS peptide concentration (μm) 5

19 新技術の特徴従来技術競合技術との比較細胞傷害性 T 細胞の誘導活性を腫瘍制御効果を従来の 2 割 4 割弱まで向上血管内固形腫瘍組織へ積極的に T 細胞を動員し固形腫瘍や骨髄のストローマに潜んだ腫瘍も制御可能免疫寛容に傾いた腫瘍特異的 Th も効率よく活性化特に in vivo ペプチド免疫による誘導活性が高い抗原ペプチドの置換体に代えれば Th ペプチドの修飾により抗原特異的 Treg の誘導が可能

20 想定される用途 1. 固形悪性腫瘍に対する免疫療法 2. 造血器悪性腫瘍に対する免疫療法 3. ペプチドの MHC class II 分子への結合活性測定法 a. ペプチド免疫療法適応患者のスクリーニング b. 任意の抗原について Th 誘導性ペプチド同定技術の開発 4. 抗原特異的免疫抑制性 T 細胞 ( 制御性 T 細胞 ) 誘導法

21 実用化に向けた課題 1. 悪性腫瘍患者を対象とした試験治療を遂行する人手 ( 特に T 細胞機能のモニター要員 ) と資金が不足特に Th 誘導型の免疫療法については新たに臨床試験を始める必要がある GMP グレードのペプチドが必要 2. 抗原特異的免疫抑制性 T 細胞 ( 制御性 T 細胞 ) 誘導法アレルギーや自己免疫疾患のモデル動物における治療効果についてさらに研究が必要共同研究のパートナーが必要です!

22 本技術に関する知的財産権発明の名称 : 細胞傷害性 T 細胞の誘導方法細胞傷害性 T 細胞の誘導剤およびそれを用いた医薬組成物およびワクチン出願番号 : WO/2009/ 出願人 : 日本電気株式会社高知大学発明者 : 宮川知也宇高恵子発明の名称 : 癌の治療薬出願番号 : WO/2008/ 出願人 : ( 財 ) 阪大微研会高知大学発明者 : 石橋正英宇高恵子発明の名称 : ヘルパー T 細胞誘導性ポリペプチドの改変出願番号 : 特願出願人 : 高知大学発明者 : 宇高恵子

23 想定される技術移転 1. 固形悪性腫瘍に対する免疫療法薬の開発製薬化を目指した臨床試験 2. 造血器悪性腫瘍に対する免疫療法薬の開発製薬化を目指した臨床試験 3. ペプチドの MHC class II 分子への結合活性測定法を利用した a. ペプチド免疫療法適格患者のスクリーニング法の開発 b. 任意の抗原に対する Th 誘導性ペプチドの開発研究 4. アレルギーあるいは自己免疫疾患の治療薬の開発抗原特異的制御性 T 細胞誘導法の開発

24 お問い合わせ先高知県南国市岡豊町小蓮高知大医免疫宇高恵子 TEL: FAX:

従来のペプチド免疫療法の問題点樹状細胞 CTL CTL CTL CTL CTL CTL CTL CTL 腫瘍組織腫瘍細胞を殺す細胞傷害性 T 細胞 (CTL) の大半は腫瘍の存在に気づかず血管内を通り過ぎている! 腫瘍抗原の提示を考えるとそれは当然! 2

従来のペプチド免疫療法の問題点樹状細胞 CTL CTL CTL CTL CTL CTL CTL CTL 腫瘍組織腫瘍細胞を殺す細胞傷害性 T 細胞 (CTL) の大半は腫瘍の存在に気づかず血管内を通り過ぎている! 腫瘍抗原の提示を考えるとそれは当然! 2 1 In vivo 抗腫瘍活性の高い Th/CTL 誘導法の開発高知大学医免疫教授宇高恵子従来のペプチド免疫療法の問題点樹状細胞 CTL CTL CTL CTL CTL CTL CTL CTL 腫瘍組織腫瘍細胞を殺す細胞傷害性 T 細胞 (CTL) の大半は腫瘍の存在に気づかず血管内を通り過ぎている! 腫瘍抗原の提示を考えるとそれは当然! 2 3 がん細胞ウイルス感染細胞内因性抗原の提示経路