腫瘍浸潤リンパ球由来iPS細胞から再生した腫瘍障害性T細胞によるガン治療の可能性

(論文)
The therapeutic potential of multiclonal tumoricidal T cells derived from tumor infiltrating lymphocyte-derived iPS cells

(論文の意義)
京都大学iPS細胞研究所(CiRA)の金子新教授らのチームは、ヒト大腸ガンの中で増殖しているリンパ球(腫瘍浸潤リンパ球tumor infiltrating lymphocytes: TIL)から、腫瘍だけを攻撃するT細胞(腫瘍特異的T細胞)を抽出してiPS細胞を作製し、そのiPS細胞から腫瘍特異的T細胞を再生することに成功しました。また、この再生T細胞は、元のTILよりも質的・機能的に向上していることが確認されており、今後TILを用いた免疫療法の有望な細胞資源になりうると考えられます。

(従来のTILを用いた免疫療法)
T細胞は免疫細胞の一種で、ウイルスに感染した細胞やガン細胞などの細胞表面にある抗原タンパク質を認識すると、増殖して相手を攻撃します。ひとつのT細胞は抗原を認識するための受容体を1種類だけ持っていて、1種類の抗原だけを攻撃します(抗原特異性)。

TILは、腫瘍抗原特異的T細胞を高頻度に含むポリクローナルな集団であり、多種類の腫瘍抗原を認識することが出来ます。腫瘍特異的T細胞主に、ガンの遺伝子変異によって生じる抗原を認識しており、悪性黒色腫などの遺伝子変異の多いガンにおいてTILを用いた免疫療法の有効性が報告されています。

(従来法の問題点)
より良い治療効果を得るためには、分化の浅い状態のTILを大量に使用する必要があります。しかし、TILはすでに分化が進んでいて老化状態にあることが多く、量にも限りがあることが問題でした。

(TIL由来iPS細胞を用いた免疫療法)
iPS細胞技術を使えば、体細胞を初期化して未分化状態にし、ほぼ無限に増殖させることが可能になります。また、T細胞由来iPS細胞から再生したT細胞は、元のT細胞と同じ受容体を引き継ぎます。そのため、TIL由来iPS細胞を用いることで、腫瘍に対する抗原特異性を保持した若いT細胞を大量に作成することが可能になるはずです。しかし、今までにTIL由来iPS細胞からT細胞を再生したという報告はありませんでした。

(今回の研究)
研究チームは、外科切除されたヒト大腸がんからTILを採取しました。同時に、がん組織から採取した細胞を三次元培養し、球状の組織(スフェロイド)を樹立しました。そして、このスフェロイドとTILを一緒に培養して、腫瘍反応性のある腫瘍浸潤-細胞障害性T細胞TI-CTL :tumor infiltrating-cytotoxic T lymphocytes)に濃縮しました。濃縮したTI-CTLの中にはT細胞受容体(TCR)の抗原特異性と関係なく腫瘍に反応するものも含まれているため、HLAクラスⅠブロッキング抗体によって反応が抑制されるTI-CTLだけを選択することでTCR依存性のTI-CTLを単離しました。さらにTCRの種類毎(TCRβ鎖可変領域毎)にTI-CTLを選別し、それぞれのTI-CTLからiPS細胞(TIL-iPSC)を樹立し、T細胞(TIL-iPS-T)へと分化誘導しました。

次に、TIL-iPS-TとTI-CTLの機能を比較した結果、TIL-iPS-Tでは増殖能が改善していることが分かりました。また、細胞老化の指標となるテロメア長がTIL-iPS-Tでは伸長しており、細胞が若返っていることも確認されました。

最後に、ガンスフェロイドを移植したマウスを用いてTIL-iPS-Tの癌への攻撃性を評価しました。実験で得られた全ての種類のTCRを含むTIL-iPS-T(n = 3)と、TI-CTL(n = 3)をガンスフェロイドと一緒に皮下移植して3週間経過を追った結果、TIL-iPS-Tの方が、腫瘍部分により多く、より長期間留まることが確認されました。

(研究者の方向け 追加詳細情報)
この研究は、DNAミスマッチ修復欠損がある(MMR-D)大腸癌と、ミスマッチ修復欠損のない(MMR-P)大腸癌の両方を含むヒト大腸癌を対象に行われました。ガンスフェロイドに対するTIL-iPS-Tの細胞障害活性は、MMR-DではTI-CTLと同等で、MMR-PではTIL-iPS-Tの方が上昇していました。この原因は、TIL-iPS-T が通常のTCR依存性のメカニズムに加えて、TCR非依存性の細胞障害性を有していることでした。しかし、非癌部由来のスフェロイドに対する細胞障害性や、マウスに対する有害事象をTIL-iPS-Tが示さないことから、TCR非依存性の細胞障害性は必ずしも治療の妨げにはならないと結論づけられています。

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