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1 抗 腫 瘍 免 疫 応 答 を 利 用 したがん 免 疫 治 療 の 作 用 機 序 千 葉 大 学 大 学 院 医 学 研 究 院 免 疫 細 胞 医 学 本 橋 新 一 郎 2016 年 6 月 17 日 第 26 回 がん 臨 床 研 究 フォーラム

2 研 究 費 の 財 源 受 託 寄 付 科 学 研 究 費 その 他 ( ) 財 源 の 供 給 元 文 部 科 学 省 厚 生 労 働 省 AMED 発 表 者 氏 名 本 橋 新 一 郎 所 属 / 身 分 千 葉 大 学 大 学 院 医 学 研 究 院 免 疫 細 胞 医 学 / 教 授 金 額 ( 年 間 ) 該 当 なし 該 当 有 りの 場 合 : 企 業 名 等 法 人 の 代 表 - 該 当 なし 企 業 等 の 顧 問 職 100 万 円 以 上 該 当 なし 株 式 エクイティ 100 万 円 以 上 の 利 益 全 株 式 の5% 以 上 該 当 なし 講 演 料 など 50 万 円 以 上 該 当 なし 原 稿 料 など 50 万 円 以 上 該 当 なし 寄 付 金 200 万 円 以 上 該 当 なし 委 受 託 研 究 ( 治 験 等 ) 総 額 200 万 円 以 上 富 士 ソフト 株 式 会 社 専 門 的 助 言 証 言 ( 裁 判 ) 100 万 円 以 上 該 当 なし その 他 5 万 円 以 上 の 贈 答 他 該 当 なし 試 験 責 任 者 氏 名 本 橋 新 一 郎 所 属 / 身 分 千 葉 大 学 大 学 院 医 学 研 究 院 免 疫 細 胞 医 学 / 教 授 金 額 ( 年 間 ) 該 当 なし 該 当 有 りの 場 合 : 企 業 名 等 法 人 の 代 表 - 該 当 なし 企 業 等 の 顧 問 職 100 万 円 以 上 該 当 なし 株 式 エクイティ 100 万 円 以 上 の 利 益 全 株 式 の5% 以 上 該 当 なし 講 演 料 など 50 万 円 以 上 該 当 なし 原 稿 料 など 50 万 円 以 上 該 当 なし 寄 付 金 200 万 円 以 上 該 当 なし 委 受 託 研 究 ( 治 験 等 ) 総 額 200 万 円 以 上 該 当 なし 専 門 的 助 言 証 言 ( 裁 判 ) 100 万 円 以 上 該 当 なし その 他 5 万 円 以 上 の 贈 答 他 該 当 なし 利 益 相 反 開 示 事 項

3 Breakthrough of the Year 2013(Science 誌 ) 米 国 雑 誌 Science :2013 年 の 最 も 革 新 的 な 出 来 事 にがん 免 疫 療 法

4 非 小 細 胞 肺 癌 における 免 疫 療 法 (Nivolumab) 抗 PD-1 抗 体 (Nivolumab) vs Docetaxel ( 非 扁 平 上 皮 癌 ) Response rate : 19% N Engl J Med 2015 樹 状 細 胞 による T 細 胞 活 性 化 所 属 リンパ 節 がん 抗 原 末 梢 組 織 T 細 胞 がん 細 胞 Nat Rev Cancer 2012より 改 変

5 非 小 細 胞 肺 癌 における 免 疫 療 法 (Pembrolizumab) Pembrolizumab vs Docetaxel MST of all cases:12.0 mo PD-L1>50% RR 19.4% MST Pembro 2mg: 14.9 Pembro 10mg: 17.3 Docetaxel : 8.2 All cases MST Pembro 2mg: 10.4 Pembro 10mg: 12.7 Docetaxel : 8.5 PD-L1 <1% 1~49% 50%> N Engl J Med 2015 Lancet 2016

6 抗 原 提 示 細 胞 :T 細 胞 間 のシグナル 伝 達 PD-L1/L2 PD-1 B7 family CD80/86 CD80/86 CD28 CTLA4 primary signal MHC T 細 胞 抗 原 受 容 体 TNF-R family 抗 原 提 示 細 胞 T 細 胞 Nat Rev Cancer 2012より 改 変

7 T 細 胞 による 腫 瘍 認 識 機 構 腫 瘍 特 異 的 T 細 胞 が 腫 瘍 局 所 に 存 在 腫 瘍 表 面 上 に 抗 原 提 示 分 子 (MHC) が 発 現 抗 原 提 示 分 子 上 に 癌 抗 原 ペプチドが 提 示 抗 原 提 示 細 胞 およびT 細 胞 の 表 面 に 共 刺 激 抑 制 分 子 が 発 現 Nat Rev Cancer 2012より 改 変

8 腫 瘍 浸 潤 リンパ 球 の 果 たす 役 割 腫 瘍 への 免 疫 細 胞 浸 潤 と 疾 患 予 後 に 関 連 がある 浸 潤 した 免 疫 細 胞 が 一 定 の 役 割 を 果 たしている( 腫 瘍 免 疫 の 存 在 ) 腫 瘍 浸 潤 免 疫 細 胞 が 予 後 に 及 ぼす 影 響 Cells CD8CD45RO T cells Th1 cells Th2 cells Th17 cells Regulatory T cells Melanoma Good None, Poor Head and neck cancers Good None Good Breast cancer Good Good, None Good, None None, Poor Bladder cancer Good Good Ovarian cancer Good Good Poor Good Good, Poor Oesophageal cancer Good Good Good Colorectal cancer Good Good None Poor Good, None Renal cell carcinoma Good, Poor Good Poor Prostatic adenocarcinoma Good Lung carcinoma Good, None Good Poor Poor Pancreatic cancer Good Poor Poor Cervical cancer Good Anal squamous cell carcinoma Brain cancer None None Hepatocellular carcinoma Good, Poor Good Poor Poor Gastric cancer Good Poor Good Medulloblastoma Good Merkel cell carcinoma Good Urothelial cell carcinoma Good Follicular lymphoma and Hodgkin s lymphoma Good Good, None Fridman WH. Nat Rev Cancer 2012 改

9 神 経 芽 腫 へのNKT 細 胞 浸 潤 は 予 後 良 好 因 子 Overall survival rate of all resected cases high MYCN low CCL2 NKT cell infiltration(-) poor prognosis low MYCN high CCL2 NKT cell infiltration() good prognosis Metelitsa et al. J Exp Med 2004

10 大 腸 癌 へのNKT 細 胞 浸 潤 は 予 後 良 好 因 子 The number of NKT cells significantly increased in colorectal carcinoma to compare the normal colorectal mucosa. Overall survival rate of all resected cases n=65 n=38 Desease free survival rate n=58 n=32 Tachibana et al. Clin Cancer Res 2005

11 頭 頸 部 扁 平 上 皮 癌 における 末 梢 血 NKT 細 胞 数 減 少 は 予 後 不 良 因 子 Overall survival rate according to the NKT cell fraction in PBMCs NKT cells high intermediate Desease free survival rate according to the NKT cell fraction in PBMCs high intermediate low low Molling et al. J Clin Oncol 2007

12 NKT 細 胞 免 疫 系 の 特 徴 1. T 細 胞 抗 原 受 容 体 はたった 一 つ(ヒト:V 24とV 11) 2. 単 一 の 抗 原 提 示 分 子 CD1dによって 活 性 化 3. 糖 脂 質 ( ガラクトシルセラミド, GalCer)が 外 来 性 リガンド 抗 原 4. 活 性 化 にて 強 力 な 抗 腫 瘍 効 果 をもつ 5. 様 々な 疾 患 に 関 連 して 報 告 があり 多 様 な 免 疫 調 節 機 構 を 有 する CTL NK 細 胞 Vehicleパルス 樹 状 細 胞 投 与 抗 原 提 示 細 胞 IFN- 腫 瘍 細 胞 CD1d GalCer V 24 NKT 細 胞 パーフォリンによる 細 胞 傷 害 単 一 なT 細 胞 受 容 体 GalCerパルス 樹 状 細 胞 投 与

13 GalCerによって 活 性 化 されたNKT 細 胞 の 示 す 抗 腫 瘍 効 果 IL-12 NK 細 胞 FC R 腫 瘍 細 胞 ADCC ADCC: 抗 体 依 存 性 細 胞 傷 害 Indirect 活 性 pathway IFN- ( 自 然 免 疫 系 ) 活 性 化 Fas L Fas 樹 状 細 胞 CD1d GalCer V 24/V 11 NKT 細 胞 腫 瘍 細 胞 Direct pathway CD40 刺 激 成 熟 化 IFN- PD-1 PD-L1 PD-1 PD-L1 Indirect pathway ( 獲 得 免 疫 系 ) 腫 瘍 抗 原 の 存 在 CD8 T 細 胞 腫 瘍 細 胞 Perforin Taniguchi, Nakayama Nature Immunol 2003 Motohashi, Nakayama Cancer Science 2008 Motohashi, Nakayama Clin. Immunol. special issue, 2011

14 NKT 細 胞 はADCC 作 を 有 さない NKT 細 胞 の 抗 腫 瘍 効 果 - Day 0 1 Target cells (1X10 4 ) NK cells (from PBMCs) or inkt cells (in vitro activated) Cytotoxicity assay NMB GD2 Cytotoxicity(% ) Effector: NK cell Target: NMB Effector: inkt cell Target: NMB anti-gd2 Ab() anti-gd2 Ab(- ) E/T E/T Mise et al. Cancer Sci 2016

15 活 性 化 NKT 細 胞 はNK 細 胞 のADCCを 増 強 する Human inkt cells (in vitro activated) GalCer/vehiclepulsed Monocyte derived DCs NK cells (from PBMCs) NK/iNKT cells mixture 48h incubation CD3 negative CD56 positive Target cells sorting (NMB:GD2 high ) Cytotoxicit y assay anti-gd2 Ab() Cytotoxicity(%) anti-gd2 Ab(- ) 0.0 E/ T NK cell only NK inktvehicle -DC NK inkt GalCer- DC Mise et al. Cancer Sci 2016

16 NK 細 胞 の 細 胞 傷 害 分 やIFN- 産 はNKT 細 胞 によって 増 強 される Human inkt cells (in vitro activated) GalCer/vehiclepulsed Monocyte derived DCs NK cells (from PBMCs) NK/iNKT cells mixture 24h incubation CD3 negative CD56 positive sorting mrna Ratio/G APDH GrA ** * * 10.0 ** 5.0 GrB * ** * Perforin * * n s IFN- ** * ** * NK NKT DC GalCer 0.0 ー ー ー ー 0.0 ー ー ー ー 0.0 ー ー ー ー 0.0 ー ー ー ー *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 Mise et al. Cancer Sci 2016

17 NKT 細 胞 によるADCC 増 強 には 細 胞 接 着 が 重 要 である inkt cells (in vitro activated) GalCer/vehiclepulsed Monocyte derived DCs NK cells (from PBMCs) Transwell system 48h incubation CD3 negative CD56 positive selection Target cells (NMB 1X10 4 ) Cytotoxicity assay Cytotoxicity(%) Upper: none Lower: NK cell Upper: inkt GalCer-DC Lower: NK cell E/T Upper: none Lower: inkt GalCer-DCNK 15 Upper well 10 5 Lower well Mise et al. Cancer Sci 2016

18 NKT 細 胞 によるがんの 免 疫 細 胞 療 法 自 然 免 疫 系 に 属 する 新 しいリンパ 球 系 列 であるNKT 細 胞 を 標 的 にしたがん 免 疫 細 胞 療 法 CTL 療 法 NKT 細 胞 療 法 免 疫 系 獲 得 免 疫 系 自 然 免 疫 系 tumor surveillance 活 性 化 ペプチド MHC GalCer/CD1d MHC 多 型 に 一 致 したペプチド 多 型 MHC 糖 脂 質 種 属 で 一 つのMHC キラー 活 性 MHC 発 現 がん 細 胞 すべてのがん 細 胞 CTL, NKの 動 員, ADCC 増 強 転 移 の 抑 制 治 療 対 象 特 定 のMHCタイプの 患 者 万 人 に 可 能 # 両 者 の 併 用 # 他 の 治 療 との 併 用

19 能 動 免 疫 療 法 千 葉 大 学 での 肺 癌 に 対 するNKT 細 胞 免 疫 治 療 樹 状 細 胞 療 法 :in vitroで 専 門 の 抗 原 提 示 細 胞 を 調 製 し 投 与 することで in vivo で 強 力 なEffector 細 胞 活 性 化 を 誘 導 する NKT 細 胞 成 分 採 血 肺 癌 点 滴 投 与 樹 状 細 胞 (DC)を 含 むすべての 培 養 細 胞 を 末 梢 血 単 核 球 GM-CSF IL-2 抗 原 提 示 細 胞 として 利 用 (Chiba-NKT) GalCer GalCerパルス 樹 状 細 胞 (Chiba-NKT)の 全 身 投 与 Phase I study ( ) Phase I/II study ( ) Ishikawa, et al. Clin Cancer Res Motohashi, et al. J Immunol Pilot study ( ) Nagato et al, J Clin Immunol Phase II study (2012-) 先 進 医 療

20 進 行 再 発 非 小 細 胞 肺 癌 に 対 する GalCerパルス 樹 状 細 胞 投 与 登 録 基 準 : 切 除 不 能 進 行 期 もしくは 再 発 非 小 細 胞 肺 癌 にて 標 準 治 療 終 了 後 年 齢 :20 歳 80 歳, Performance Status 2 以 下 末 梢 血 V 24 V 11 NKT 細 胞 >10 個 /ml コルチコステロイドを 使 用 していない 登 録 症 例 :23 症 例 完 遂 症 例 :17 症 例 成 分 採 血 DC#1 DC#2 成 分 採 血 DC#3 DC# week 末 梢 血 免 疫 モニタリング: 末 梢 血 NKT 細 胞 数 NK 細 胞 数 GalCer 刺 激 特 異 的 IFN- 産 生 細 胞 数 10 3 FACS ELISPOT

21 抗 原 提 示 細 胞 の 調 製 附 属 病 院 輸 血 部 成 分 採 血 末 梢 血 単 核 球 GM-CSFおよびIL-2 存 在 下 で1~2 週 間 培 養 GalCerパルス 樹 状 細 胞 (1x10 9 /m 2 ) GalCer NKT 細 胞 細 胞 傷 害 腫 瘍 点 滴 投 与 [day 7 or 14] [day 6 or 13]

22 免 疫 モニタリング NKT 細 胞 数 の 上 昇 : 6 例 (35.3%) IFN- 産 生 細 胞 数 の 上 昇 :10 例 (58.8%) apheresis Chiba-NKT Absolute number of PB NKT cells Absolute number of PB NK cells 5.0 NKT cells x10-3 /ml NK cells x10-5 /ml NKT cells x10-3 /ml NK cells x10-5 /ml days days 500 IFN- production 50 IFN- production GalCer-restimulated PBMC IFN- SFC /5x10 5 cells IFN- SFC /5x10 5 cells days days

23 治 療 後 のIFN- 産 生 細 胞 数 増 加 は 生 存 期 間 延 長 に 寄 与 する 登 録 全 症 例 (n=23) MST: 17.4ヶ 月 Survival rate(%) Group A: Good Responder (n=10) MST: 29.3 months p= (Logrank) Group B: Poor Responder (n=7) months MST: 9.7 months Motohashi, et al. J Immunol. 2009より 改 変

24 GalCerパルス 樹 状 細 胞 の 腫 瘍 局 所 に 及 ぼす 影 響 成 分 採 血 Chiba-NKT 投 与 (1x10 9 /m 2 ) 手 術 pre ( 日 ) blood sample collection 切 除 検 体 解 析 Immunomonitoring NKT and NK cell number: FACS analysis (V 24 V 11, CD3 - CD56 ) IFN- production : ELISPOT assay (IFN- ) after stimulation with GalCer for 16hrs in vitro.

25 原 発 性 肺 癌 腫 瘍 局 所 へのNKT 細 胞 の 集 積 C-01 C-02 C-03 C-04 C-05 C-01 C-02 C-03 C-04 C-05 末 梢 血 単 核 球 x 腫 瘍 浸 潤 リンパ 球 0.12 x2.9 X13.1 X6.4 x2.2 X X0.6 X0.6 X0.8 X0.9 非 担 癌 肺 由 来 単 核 球 V 11 CD3 V 24 Nagato et al. Clin Immunol 2012

26 GalCerパルス 樹 状 細 胞 投 与 によるNKT 細 胞 の 腫 瘍 集 積 末 梢 血 腫 瘍 浸 潤 リンパ 球 x60 x25 x140 x x5.7 x2.0 x1.1 x8.7 非 坦 癌 部 位 由 来 単 核 球 所 属 リンパ 節 リンパ 球 V 11 V 24 CD3 Nagato et al. Clin Immunol 2012

27 GalCerパルス 樹 状 細 胞 投 与 によりNKT 細 胞 T 細 胞 は 腫 瘍 に 集 積 する NKT 細 胞 CD3 T 細 胞 60 TILs / 正 常 肺 * 5 TILs / 正 常 肺 非 治 療 群 GalCer/DC 投 与 群 0 非 治 療 群 GalCer/DC 投 与 群

28 頭 頸 部 癌 におけるNKT 細 胞 免 疫 療 法 とNKT 細 胞 浸 潤 % % % 0.023% 0.029% % % % % % V 11 V 24 Case (%) NKT cell proportion in TIL Yamasaki et al. Clin Immunol 2011

29 臨 床 研 究 のまとめ 1. GalCerパルス 樹 状 細 胞 の 静 脈 内 投 与 は 安 全 に 施 行 可 能 であり NKT 細 胞 特 異 的 免 疫 反 応 の 検 出 が 可 能 であった 2. GalCerパルス 樹 状 細 胞 投 与 後 にNKT 細 胞 特 異 的 IFN- 産 生 増 強 を 認 め た 症 例 では 認 めなかった 症 例 と 比 較 し 全 生 存 期 間 の 延 長 が 得 られ た 3. GalCerパルス 樹 状 細 胞 の 静 脈 内 投 与 は 活 性 化 したNKT 細 胞 T 細 胞 の 肺 癌 局 所 への 集 積 を 亢 進 させる 全 生 存 期 間 の 延 長 効 果 から 第 3 項 先 進 医 療 ( 先 進 医 療 B)へ 申 請

30 NKT 細 胞 を 標 的 とした 細 胞 療 法 NKT 細 胞 CD8 T CD4 T がん IFN- 産 生 (NKT 細 胞 NK 細 胞 ) ADCC 増 強 生 存 期 間 延 長 に 寄 与 成 分 採 血 点 滴 投 与 末 梢 血 単 核 球 IL-2GM-CSF GalCer パルス 樹 状 細 胞 (Chiba-NKT) GalCer

31 先 進 医 療 NKT 細 胞 を 用 いた 免 疫 療 法 高 度 医 療 評 価 制 度 ( 第 3 項 先 進 医 療 高 度 医 療 ) 先 進 医 療 B 薬 事 法 未 承 認 の 先 進 的 な 医 療 技 術 ( 自 費 ) 保 険 診 療 との 併 用 可 科 学 的 に 評 価 可 能 なデータの 迅 速 な 収 集 先 進 的 な 医 療 を 早 く 受 けたいという 患 者 のニーズに 対 応 ( 社 会 への 還 元 ) 2011 年 8 月 先 進 医 療 に 申 請 2011 年 9 月 28 日 高 度 医 療 評 価 会 議 にて 承 認 (1コース2 回 投 与 で 約 60 万 円 2コース 分 の 自 己 負 担 ) 2012 年 1 月 1 日 厚 労 省 より 公 示 2012 年 2 月 第 1 例 目 のプロトコール 治 療 の 開 始 2015 年 5 月 症 例 登 録 完 了 第 2 項 先 進 医 療 : 薬 事 法 上 承 認 認 証 された 医 薬 品 や 医 療 機 器 を 用 い た 医 療 で 保 険 適 用 されていないがある 一 定 の 治 療 効 果 や 安 全 性 が 確 保 されているもの 先 進 医 療 A

32 第 3 項 先 進 医 療 GalCerパルス 樹 状 細 胞 の 研 究 計 画 概 要 目 的 : 切 除 不 能 進 行 期 もしくは 再 発 非 小 細 胞 肺 癌 の 新 規 2 次 治 療 を 確 立 する 試 験 デザイン: 単 群 オープン 試 験 主 要 評 価 項 目 : 全 生 存 期 間 副 次 評 価 項 目 : 無 増 悪 生 存 期 間 奏 功 率 病 勢 制 御 率 有 害 事 象 と 発 生 頻 度 NKT 細 胞 特 異 的 免 疫 反 応 対 象 :c-stage IIIBまたはIV 期 もしくは 術 後 再 発 の 非 小 細 胞 肺 癌 抗 癌 剤 による 一 次 治 療 終 了 後 PS 0 or 1 年 齢 歳 肝 腎 骨 髄 機 能 が 保 たれている 測 定 可 能 病 変 存 在 (RECIST) 末 梢 血 NKT 細 胞 存 在 予 定 症 例 数 :35 例 年 定 症 例 数 登 録 完

33 今 後 の 展 望 1) 適 応 症 例 が 選 択 可 能 となる 治 療 効 果 予 測 可 能 なバイオマーカーの 確 立 2) 治 療 効 果 を 反 映 する( 簡 便 な) 免 疫 反 応 検 査 法 の 確 立 3) 免 疫 抑 制 補 助 シグナルを 阻 害 可 能 な 細 胞 製 剤 の 開 発 4) 免 疫 チェックポイント 阻 害 剤 を 含 めた 他 の 免 疫 療 法 や 標 準 治 療 と の 併 用 療 法 の 開 発 NKT 細 胞 がIFN- の 強 力 な 産 生 細 胞 腫 瘍 上 のPD-L1 発 現 誘 導

34 Acknowledgement 千 葉 大 学 大 学 院 医 学 研 究 院 免 疫 細 胞 医 学 高 見 真 理 子 鎌 田 稔 子 三 瀬 直 子 田 中 教 久 原 田 和 明 根 川 真 実 志 保 井 美 桜 知 久 尋 美 佐 藤 愛 美 田 儀 沙 織 千 葉 大 学 医 学 部 附 属 病 院 臨 床 試 験 部 花 岡 英 紀 永 井 榮 一 黄 野 麻 子 池 内 孝 之 輸 血 部 井 関 徹 三 村 尚 也 呼 吸 器 病 態 外 科 学 吉 野 一 郎 岩 田 剛 和 鈴 木 秀 海 中 島 崇 裕 長 門 芳 藤 原 大 樹 和 田 啓 伸 坂 入 祐 一 免 疫 発 生 学 中 山 俊 憲 木 村 元 子 八 木 良 二 平 原 潔 耳 鼻 咽 喉 科 頭 頚 部 腫 瘍 学 岡 本 美 孝 櫻 井 大 樹 國 井 直 樹 伊 原 史 英 松 浦 朝 香