共同研究・競争的資金等の研究課題 - 宮本　昇

口腔がん微小環境における免疫制御機構の解明と治療への応用

基盤研究(B)

研究期間:

2023年04月

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2026年03月

 

宮崎 晃亘, 佐々木 敬則, 宮本 昇, 笹谷 聖, 加藤 大貴

プロテオゲノミクスHLAリガンドーム解析による口腔がんネオアンチゲンの同定

基盤研究(C)

研究期間:

2023年04月

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2026年03月

 

宮本 昇, 宮崎 晃亘, 金関 貴幸

EphA4活性化により生じる高分化型口腔癌メトロノーム化学療法耐性機構の解明

基盤研究(C)

研究期間:

2021年04月

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2024年03月

 

喜名 振一郎, 金城 貴夫, 喜名 美香, 宮本 昇, 川端 麗香

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S-1は、口腔扁平上皮癌において使用頻度の高い経口抗がん剤である。申請者は、術前にbleomycin およびS-1 を低容量頻回投与（メトロノーム）化学療法が行われた舌扁平上皮癌患者の抗がん剤感受性を後ろ向きに解析した。その結果、高分化型腫瘍の方が、腫瘍が完全に消失する pathological complete response (pCR) の割合が低くなっていることが判明した。TCGA のデータを用いた結果、受容体型チロシンキナーゼEphA4 が高分化型腫瘍で高発現していることがわかった。高分化型由来の口腔がん細胞株においても、EphA4 は高発現していた。EphA4 ブロッキングペプチドであるKYL を使用すると、口腔がん細胞株の抗がん剤による細胞死が相乗的に増大していることも判明した。また、オンラインプログラムである、Timer を使用した結果、EphA4 高発現腫瘍では、CD8 陽性ナイーブおよびメモリーT細胞、さらに、形質細胞様樹状細胞の浸潤が抑制されていることもわかった。線形回帰分析を行った結果、EphA4の発現は、TNF-α, IL-6, IL-8, およびCXCL-3 の発現と負の相関があること、さらに、KYL 処理によりこれらのサイトカインが高分化型口腔癌細胞株において発現上昇することを確認した。これらの知見より、高分化型扁平上皮癌が有するメトロノーム化学療法耐性機構には、EphA4 が関わっていることが示唆された。現在までに、メトロノーム化学療法耐性には、腫瘍免疫系の不活性化が関与していることが明らかになっている。

口腔がん再発予防ペプチドカクテルワクチンの樹立に関する基礎的研究

若手研究

研究期間:

2020年04月

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2023年03月

 

宮本 昇

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がんは、大多数の非がん幹細胞と、ごく少数のがん幹細胞から構成 され、がん幹細胞は、自己複製能、多分化能、腫瘍形成能、更に化学療法、放射線 療法に対する治療抵抗性を有することが明らかになっている。つまりがん幹細胞は、再発・転移・浸潤の根源であり、且つアプ ローチ方法が非常に限定されるがん細胞の亜集団として、再発予防を考える際に最 も優先的に排除すべき細胞と考えられる。がん幹細胞を標的とする治療は、従来の治療と比 較してがんの制御により効果的であると考えられていた。この仮説を証明するため、 申請者らは世界で初めて、がん幹細胞「のみ」を標的とする治療法ががんの抑制に 有効であり、かつ十分な条件であることを発表した。また、がんの 発生前にがん幹細胞特異的なCTLが体内にあることによりその後の腫瘍形成が抑制さ れること、つまりがん幹細胞を標的としたペプチドワクチンが再発予防に有効である点も発表している(Miyamoto S et al. Cancer Immunol Res. 2018)。口腔癌の再発予防ペプチドワクチンの樹立を目標とし、候補ペプチド群について、手術検体を用いて解析を行なった。候補ペプチド群のうち2種において、コードする遺伝子が口腔癌組織に遺伝子発現を認め、一方で同一患者の正常口腔粘膜組織においては遺伝子発現は認められなかった。また口腔癌組織のみでなく、口腔癌細胞株においても遺伝子発現を認めた。このことは、これらの候補ペプチド2種が、口腔癌に対してのペプチドワクチンとして応用可能であることを示唆している。

再発口腔がんに対する遺伝子変異量が免疫チェックポイント阻害剤の有効性を検証する

基盤研究(C)

研究期間:

2019年04月

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2022年03月

 

荻 和弘, 西山 廣陽, 宮本 昇

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進行口腔癌に対し動注化学放射線治療で複数回シスプラチンを投与し、その後局所再発または転移を認めた症例を対象とした。これらの症例から１）遺伝子変異数、２）PD-L1とCD8陽性T細胞浸潤の陽性率の割合を計測し、免疫チェックポイント阻害剤（ICIs)の治療効果と相関関係があるか解析を行う。これらの結果をもとに再発あるいは転移に対する後続治療としてICIsで治療後、化学療法が有効か検証した。 nivolumab投与後の化学療法におけるresponderとnon-responderそれぞれのがん関連遺伝子変異について、次世代シークエンサーを用いて解析した。遺伝子変異解析の結果、ドライバー遺伝子の変異やコピー数の異常を示した症例のうち、免疫染色にてPD-L1やCD8T細胞浸潤の陽性率が高い症例において後続の化学療法に奏功を示した。がん関連遺伝子の変異はneoanitigenとなり、nivolmab投与を先行することにより体内の免疫環境が解除され、抗腫瘍免疫応答が増強している可能性が示唆された。 術前の血漿サンプルからDNAを採取し化学療法前後でWhole Exome Sequence（WES)にて遺伝子変異、特に標的となるドライバー遺伝子の変異を同定した。遺伝子変異数に加えて抗原を提示するヒト白血球抗原（HLA）のgenotypeがICIsの治療効果に影響を与えることが予測され、今後HLAのヘテロ接合体を有する患者においてはICIsの治療効果が良好で遺伝子変異数の差で治療効果に差が出てくる可能性がある。 患者血漿サンプルから得られるDNA収量がごくわずかであった場合は、残りの血漿サンプル全量を使用してスケールアップし、最終的には約100 ngのDNA収量があればコントロールとして使用した。一方、生検組織からの腫瘍サンプルからはWESライブラリー調製に十分な量のDNAが得られた。

口腔がん幹細胞標的ワクチンを主体とした個別化・複合がん免疫療法の開発

基盤研究(C)

研究期間:

2019年04月

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2022年03月

 

宮崎 晃亘, 中井 裕美, 小林 淳一, 土橋 恵, 宮本 昇, 岡本 準也

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腫瘍微小環境（TME）における抗腫瘍免疫応答には各種免疫担当細胞が複雑に関与している。有効な個別化・複合免疫療法を確立するためには、TMEにおける抗腫瘍免疫応答メカニズムの解明やバイオマーカーの開発が重要である。 これまでの研究でHLA class Iの発現低下が、口腔扁平上皮癌の重大な予後不良因子であることを明らかにした。 新たに樹立した口腔癌細胞株をNSGマウスの皮下に移植し、HLA class Iを発現する高分化型扁平上皮癌であることを確認した。患者の末梢血から末梢血単核球(PBMC)を、手術検体から腫瘍浸潤リンパ球(TIL)をそれぞれ分離した。今後は自家癌特異的細胞傷害性T細胞（CTL）クローンを作製し、癌抗原ペプチドの同定を行う計画である。一方、口腔癌細胞にCDDPや放射線照射のストレスを加えるとPD-L1発現が誘導され、免疫逃避の関与を示唆する所見が得られた。 口腔癌の腫瘍浸潤先端部(IF)および腫瘍中心部(TCe)におけるFoxP3陽性T細胞とCTLA-4陽性細胞の発現について、手術検体を用いて免疫組織化学染色により検討したところ、IFの腫瘍実質におけるFoxP3陽性T細胞の高発現群の全生存率が有意に高いことが明らかとなった。IFの腫瘍実質におけるFoxP3陽性T細胞は制御性T細胞(Treg)としての抑制活性を持たないpopulationである可能性が考えられ、CTLA-4陽性細胞がFoxP3陽性T細胞の機能を抑制していることが示唆された。CD8陽性T細胞に加えFoxP3陽性T細胞は有用な予後予測バイオマーカーとなり得ることが明らかとなった。また、TMEにおける腫瘍間質境界部のborderline microenvironment fibrosis（bMF）陽性群の全生存率が陰性群と比較して有意に低いことから、bMFが重要な予後不良因子であることが示唆された。

ナチュラルペプチドの網羅的解析による口腔がん幹細胞特異的再発予防ワクチンの開発

若手研究(B)

研究期間:

2017年04月

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2020年03月

 

宮本 昇

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がんの再発予防にがん幹細胞（CSC）を標的とする免疫療法が有効であると考え、SW480細胞からCSC・非CSCを分離し、両者のHLA-A24に提示されるナチュラルペプチド群を網羅的に解析した。CSCにのみ提示されるIV9ペプチドを同定し、PBMCを刺激してIV9特異的CTLを誘導した。特異的CTLは、CSCのみを認識し、SW480細胞を移植したマウスモデルに静注すると有意に腫瘍形成を抑制した。移植された腫瘍モデルは少数のCSCと多数の非CSCからなることを考慮すると、CSC成分を排除することが、腫瘍形成の制御に必要かつ十分な条件であり、がん免疫療法の治療・予防戦略における有効性を証明できた。

口腔がんに対する再発予防がんペプチドワクチン療法の確立

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

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2019年03月

 

宮崎 晃亘, 小林 淳一, 宮本 昇, 岡本 準也, 中井 裕美

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口腔扁平上皮癌細胞株と自家癌特異的細胞傷害活性を有するCTLのペアを作製した。そのCTLクローンは自家癌に加えHLA-A24陽性同種癌細胞に対しても特異的細胞傷害活性を示したことから、共通の腫瘍関連抗原を認識していることが示唆された。より効果的ながんペプチドワクチンの開発に向けて、詳細な解析が進行中である。口腔扁平上皮癌の腫瘍浸潤リンパ球の中で、FoxP3陽性T細胞はCD8陽性T細胞の様に抗腫瘍効果を発揮する可能性が示された。 さらに、ヒト癌タイプのpodoplaninを認識する新規単クローン抗体LpMab-23の発現が舌癌における強力な予後不良因子であることが示された。