がんと免疫 - その良心をこの地から

がんと免疫
- その良心をこの地から
札幌医大第１病理
佐藤昇志（さとうのりゆき）
Oct 23, 2014 函館
癌、免疫研究と北海道 – 代表的研究拠点
研究関係者（医師，医博取得者）延べ350名以上
札幌医大病理 (佐藤）、内科、第１外科、口腔外科
札幌医大整形外科、泌尿器科、北大医学部外科、旭川医大内科
東札幌病院、鉄道病院、北楡病院
千葉県がんセンター、癌研究会、東京大学、岡山大学、神戸大学
和歌山医大、等
1990年代 –現在
- 癌、免疫基礎＆臨床研究 札幌医大病理 (菊地浩吉）内科 (和田武雄 漆崎一朗 谷内昭）
北大医学部第１病理 (相沢幹）、癌研病理 (小林博）、内科 (宮崎保）
旭川医大病理 (片桐一）
1970-80年代
- 癌、免疫研究の基礎研究 北大医学部病理
（武田勝男、相沢幹、小林博、菊地浩吉）
- 結核免疫研究から 癌、免疫研究へ -
1950-60年代
Science
342:1432, 2013
(Dec 20, 2013 issue)
がんワクチン効果の二つの形
CTL
B 細胞（抗体）ワクチン
T細胞ワクチン
T cell
T細胞受容体
抗体
細胞障害
抗原ペプチド
細胞障害
がん表面
抗原
がん細胞
がん抗原
蛋白
がん細胞
CD20抗体開発とB細胞悪性リンパ腫の診断・治療
病理組織像
菊地浩吉元学長
（第1病理教授）
抗ヒトBリンパ (L26)抗体
を世界で最初に開発
2012年日本癌学会
長与賞受賞
CD20 (L26)免疫染色
L26 （抗ヒトCD20単クローン抗体）
リツキシマブ
◆ 札幌医大医学部第１病理開発
高見、湯浅、石井、菊地 J. Immunol. 1985
（佐藤，菊地）
◆ B細胞の世界標準抗体
病理診断確立
抗体治療の草分け基盤確立
札幌医大第１内科症例 リツキシマブ（抗CD20抗体療法）
2005.10.24 投与前
2006.2.22 投与後
胃内視鏡像
胃内視鏡像
良性ポリープ
リンパ腫腫瘍
札幌医大第１内科症例
良性ポリープ
腫瘍消失
 全身状態悪く、リツキシマブのみ投与
 投与後6年間CR、現在も生存
♦ 全世界で利用され、数千億円規模医薬品/年に
がんワクチン効果の二つの形
CTL
B 細胞（抗体）ワクチン
T細胞ワクチン
T cell
T細胞受容体
抗体
細胞障害
抗原ペプチド
細胞障害
がん表面
抗原
がん細胞
がん抗原
蛋白
がん細胞
Science
342:1432, 2013
(Dec 20, 2013 issue)
北海道新聞
北海道
2013年12月24日
10
細胞工学 最新号
（2014年10月号）
Immune-checkpoints Inhibition
McDermott, et al. Cancer Treatment Rev. 2014
12
Effects of Immune Check Points CTLA-4/PD-1 Targeting
Antibodies (Ipilimumab and Nivolumab)
◆ CTLA-4 / CD80・86 (B7) (Ipilimumab)
◆ PD-1 (CD279) (Nivolumab)
（京大・本庶博士）
Clinical Effect
positive clinical effects: 53 % (80 % tumor reduction)
Side Effects
hepatitis, GI tract disorders, renal disorders
pneumonitis, uveitis
hypophysitis, throiditis, adrenitis
(pan-endocrionopathy)
(NEJM, 369:122, 2013)
癌免疫の哲学 Spirit for Immunology
ゼロ•僅少副作用
◆ 圧巻のがん特異性
Zero side effects
exclusive specificity
すべての癌患者への恩恵 To all cancer patients
◆ 小クリニックでも
even in very small clinic
◆ 弱者も
14
がん免疫と 特異的 T 細胞制御
治療 予防 特異性
◆ T細胞応答 – 抑制解除
Immune check point
可？ 不可 なし
抗体
CTLA-4 抗体 (Ipilimumab)
PD-1 抗体 (Nivolumab)
◆ TCR移入
可
不可 あり
◆ 癌抗原ペプチド
可
可
あり
15
開発中のおもなT細胞 ヒトがんワクチン (August, 2013)
designation
content
MAGE-A3ASCI
protein
MAGE-A4
peptide
NY-ESO-1
peptide/protein
IMA901 (natural peptide)
peptide/CP
WT-1
peptide
VEGFR2
peptide
Survivin-2B (Surv-2B)
peptide (AYACNTSTL)
SYT-SSX
peptide
(GSK)
SVN-2B ペプチド+ I型IFN
CA19-9
(U/ml)
350
ELISPOT
pDU (+), pS (+)
pRP (+), pPL (+)
pN (+) (5/41)
pDPM (+)
Tetramer
膵臓がん症例経過
SVN-2B
23
HIV
SVN-2B HIV
444
SVN-2B-tet
HIV-tet
SVN-2B peptide + Montanide + IFN-a 8年間 現在までSD
ope
2005
10
2006
1 2 3
4
5 6 7 8
2007
9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7
8 9
2013
1
HLA-A24 提示 SVN-2B ペプチドワクチン による進行/再発がん
がん種とプロトコール
副作用
評価
臨床効果
症例数 CT (PR, SD)
患者免疫応答
特異的CTL増加
大腸がん
SVN-2Bのみ
SVN-2B + IFA
SVN-2B + IFA + IFNa
無
無
発熱
15
5
8
IFNaのみ
発熱
27% (4/15)
20% (1/5)
63% (5/8)
13% (2/15)
0% (0/5)
63% (5/8)
3
0% (0/3)
0% (0/3)
発熱
8
63% (5/8)
75% (6/8)
無
発熱
8
6
12% (1/8)
50% (3/6)
75% (6/8)
100% (6/6)
発熱
9
44% (4/9)
78% (7/9)
膵臓がん
SVN-2B + IFA + IFNa
口腔がん
SVN-2B のみ
SVN-2B + IFA + IFNa
膀胱がん
SVN-2B + IFA + IFNa
Phase I trial with SVN-2B peptide (AYACNTSTL) alone
Doses of SVN-2B were registered in three groups of 0.3, 1 and 3 mg,
respectively for 5 cases.
0.3mg group： SVN-2B 0.3mg / body/ 2 weeks
1.0mg group： SVN-2B 1.0mg / body/ 2 weeks
3.0mg group： SVN-2B 3.0mg / body/ 2 weeks
Injection subcutaneously near site of cancer
Peptide
+IFA
Peptide
+IFA
Peptide
+IFA
Peptide
+IFA
Day 1
Day15 (2w)
Day 29 (4w)
Day 43 (6w)
blood
sampling
blood
sampling
blood
sampling
blood
sampling
Image
assessment
HLA typing
registration
Day 57 (8w)
Image
assessment
Clinical Response
0.3mg n=5
1.0mg n=5
3.0mg n=5
total n=15
CR/PR
0
0
0
0
SD
2
3
3
8
40%
60%
60%
53.3%
3
2
2
7
60%
40%
40%
46.7%
PD
Disease control rate : 53.3%
Immune response (Tetramer assay)
0.3mg
5 cases
1.0mg
5 cases
3.0mg
5 cases
Before treatment （mean±SD）
0.34±0.15
0.33±0.48
0.55±0.52
After treatment （mean±SD）
0.89±0.56
1.33±0.22
0.93±0.53
Tetramer difference*1（mean±SD）
0.55±0.83
1.00±0.48
0.37±0.40
0.1064
0.0046
0.0522
P value*2
*1 Log10(1+CTLpost)-Log10(1+CTLpre)
*2 One-sided paired T test defined as null
hypothesis as zero.
Treatment for gemcitabine-resistant
advanced pancreatic cancer
N
RR (%)
DCR(%)
PFS (M)
Median OS (M)
Oxaliplatin
18
0
16.7
2
NA
Capecitabine
39
0
39
2.3
7.6
Rubitecan
58
7
23
2
3
Irinotecan
33
9
48
2
6.6
S-1
40
15
58
2
4.5
XELOX
41
2.6
28
2.5
5.8
Docetaxel + Gefitinib
41
2.4
49
1.8
4.5
Phase I （SVN only）
10
0
53.3
3.7
8.9（更新）
Phase II (SVN+IFN)
71
Not yet recruiting
In the Phase I study, DCR, PFS and OS were no less than other studies. Moreover, this
table suggested that better response might be seen, by adding IFN in a Phase II study.
有効な治療法のない進行膵臓がん患者におけるプラセボ、SVN-2B単独投
与を対照としたSVN-2B/インターフェロンb併用療法の
無作為化二重盲検群間比較試験（第2相試験）
研究代表者：佐藤昇志
治験実施機関：札幌医大病院、東大医科研病院（癌研）、神奈川県がんセンター
提携企業：東レ株式会社
•
•
•
STEP 1
被
被験
験者
者登
登
録
録
無
作
無
為
化
作
割
為
り
割
付
け
付
STEP 2
対象：GEMあるいはTS-1に不耐・不応の進行膵がん
多施設共同無作為化二重盲検３群間比較試験
主要評価項目：無増悪生存期間
目標症例数：71例
Arm1: インターフェロンb併用群 (28)
Arm1: SVN-2B・インターフェロン併用群（２８例）
Arm2: SVN-2B単独群 (28)
Arm２: SVN-2B単独群（２８例）
Arm3: プラセボ群 (15)
Arm３: プラセボ群（１５例）
投治
験
与薬
8週目から6週毎の評価
評価：8週目,
RECIST: CR,以後6週毎
PR, SD
投
与
SVN-2B・インターフェロンb併用
irRC: iｒ-PDあるいは最大7か月の投与を継続
投与継続
ＲＥＣＩＳＴ：ＣＲ，ＰＲ，ＳＤ
投与継続
RECIST: PD
STEP
2へ移行
ＲＥＣＩＳＴ：PD
STEP2へ移行
irRC
4週離れた
2回の評価
24
ヒトがんの免疫制御
- 更なる根本課題と将来 -
25
根本課題: Heterogeneity of Tumors、腫瘍多様性
Pathological/Biological/Immunological Heterogeneity of Tumors
悪性前立腺腫瘍
肉腫様
癌腫様
Cancer Stem Cell/Cancer-initiating Cell (CSC/CIC)
がん幹細胞/がん起始細胞
Primordial Human Tumor Antigens ?
（根元的腫瘍抗原）
26
Cancer Stem Cell/Cancer-initiating Cell (CSC/CIC)
がん幹細胞/がん起始細胞
Stochastic model
Hierarchy model
CSC
分化
変異
自己複製
CSC
CSC
腫瘍細胞は均一
腫瘍細胞は不均一
CSC/CIC ◆ cancer initiating ability
◆ self-renewal ability
◆ multi-lineage differentiation capability
◆ stress-responsiveness
Cancer-initiating cell （がん起始細胞）に発現する抗原研究 (札幌医大病理） 27
W31
WFB
#109
#061
#067
WFB
Rat fibroblast
W31
H-ras
transformation
#067 =HSP-like molecule (S100A4) gd T cell killing ?
#109 =CD44 (NK killing)
#061 =unknown
Cancer Res 1988, 1989, 1991
#081 =unknown
Microbiol Immunol. 2000
One of the tumor-initiating cell related antigens was CD44.
#081
ヒトがん幹細胞/がん起始細胞 (CSC/CIC) と細胞表面マーカー
急性骨髄性白血病
CD34+/CD38-
多発性骨髄腫
CD138-
悪性黒色種
CD20+
脳腫瘍 (グリオーマ、他)
肝癌
膵臓癌
前立腺癌
大腸がん
CD133+
乳癌
CD44+/CD24-
膵臓癌
CD44+/CD24+/ESA+, ABCG2
前立腺癌
卵巣癌
頭頸部癌
CD44+
肝癌
CD90+
28
29
ヒトがん幹細胞/がん起始細胞 (CSC/CIC) の分離
1) Sphere formation in vitro 球状形成（試験管内）
Colony formation in soft agar コロニー形成（試験管内）
Tumorigenicity in vivo 造腫瘍性（免疫不全マウス）
(tumor formation in SCID mice)
2) Cell surface marker 細胞表面マーカー
CD44+, CD24-, CD133+, CD90, ABC5
3) Side population サイドポピュレーション
4) Aldeflour (ALDH1)
5) その他
30
がん幹細胞 -- 化学療法抵抗性
- ABC transporter（抗がん剤排出分子）を豊富に発現 ABC
transporter
がん幹細胞
色素に染まらない
Verapamil＋で染まる
verapamil
非がん幹細胞
色素に染まる
(例：Hoechst 33342)
31
Side population (SP) と Main population (MP)
- SPにがん幹細胞が濃縮される MFH2003
(悪性線維性組織球腫)
LHK2
(肺腺癌)
色素に染まった
細胞
MP
SP
色素に染まらない
細胞
Verapamil (+)
Hoechst33342: 5.0μg/ml
Verapamil: 75μM
5.15%
SP
5.15 %
SP
0.33 %
Main
Population
(MP)
MP
Hoechst Red 675 nm
SP
2.8 %
MP
SP
0.1 %
Hoechst Blue 450 nm
Verapamil (-)
32
Tumor initiation capability in vivo
- SP has higher capability than MPSP
Volume (mm3)
2000
8w after inoculation of
1500 SP and MP LHK 2 cells
(NOD/SCID mice)
MP
LHK2
MCF7
(human lung cancer)
(human breast cancer)
1500 cells
SW480
(human colon cancer)
150 cells
1000 cells
400
1500
300
SP cells
1000
200
MP cells
200
500
100
0
0
100
0
1
3
5
7
9
0
0
1
3
5
(Weeks)
7
9
1
9
16
23
29
33
ヒト癌幹細胞/癌起始細胞 (CSC/CIC)
◆ CSC/CIC 特異的腫瘍抗原は存在するのか？
◆ in vivo immune rejection するか ？
DNA Microarray Analysis of SP/MP Cells
34
SP/MP cell sorting/microarray (total 60 human cancer lines/tissues)
Endodermal origin
Colon cancers (SW480, Colo320 and 4 lines)
Lung cancers (LHK2, Sq-1)
Oral cancers (OSC7, OSC10 and 5 lines)
Mesodermal origin
Sarcomas (MCF03, OS2000 and 10 lines)
Ovarial cancers (HTBoA and 7 lines)
Bladder cancers (UM-UC3, T24 and 6 lines) Prostate cancers (PC3,LNCaP and 2 lines)
Ectodermal origin
Breast cancers (MCF7, GMC-1)
Control (MP; main population)
→Cy3 or Cy5
MP
mRNA
mRNA
SP
Treatment (SP; side population)
→Cy5 or Cy3
Micro array
Classification of Human Cancer Stem Cell Antigens
A) Cancer stem cell-specific antigens
1) Cancer stem testis (CST) antigens
- Or7c1 (Olfactory receptor family 7 subfamily C member 1)
- SMCP (Sperm mitochondria-associated cysteine-rich protein)
- BORIS (Brother of regulator of imprinted sites)
- Methylation-regulated CST antigens (approx. 60 genes)
2) Cancer stem antigens
- ASB4
- FAM83B
B) Common antigens between cancer stem cells and normal stem cells
1) stem cell antigen (iPS-related)
- Sox-2
- Oct3/4
- Klf4
2) stress responsive
- ABC transporters (ABCB1, ABCG2, etc.)
- Detoxification enzymes (ALDH1, Aldoketo reductase)
- Heat shock proteins (DNAJB8, HSP70A1B, HSP70B9)
3) EMT related
- Snail
- Twist
- CDH2
Classification of Human Cancer Stem Cell Antigens
A) Cancer stem cell-specific antigens
1) Cancer stem testis (CST) antigens
- Or7c1 (Olfactory receptor family 7 subfamily C member 1)
- SMCP (Sperm mitochondria-associated cysteine-rich protein)
- BORIS (Brother of regulator of imprinted sites)
- Methylation-regulated CST antigens (approx. 60 genes)
2) Cancer stem antigens
- ASB4
- FAM83B
B) Common antigens between cancer stem cells and normal stem cells
1) stem cell antigen (iPS-related)
- Sox-2
- Oct3/4
- Klf4
2) stress responsive
- ABC transporters (ABCB1, ABCG2, etc.)
- Detoxification enzymes (ALDH1, Aldoketo reductase)
- Heat shock proteins (DNAJB8, HSP70A1B, HSP70B9)
3) EMT related
- Snail
- Twist
- CDH2
◆ Olfactory receptor family 7 subfamily C member 1 (OR7C1)
37
Transmembrane
segments
B) Fetal tissue
A) Adult tissue
above：or7c1
below：G3PDH
C) Cancer cell lines
SW480
(colon)
HT29
(colon)
HCT15
(colon)
KM12LM
(colon)
LHK2
(lung)
SP MP
SP MP
SP MP
OR7C1
G3PDH
SP MP
SP MP
38
ヒト CSC/CIC 腫瘍抗原 Or7c1発現
RT-PCR
Tumor
tissues
OR7C1
#1
N T
#2
N T
#3
N T
N: 非癌部
T: 癌部
G3PDH
Oct3/4
LGR5
SOX2
Pt #1 Colon cancer
Pt #2 Cecum cancer
Pt #3 Colon cencer
High OR7C1 expression is related to poorer prognosis
A
Low
(<15%)
Negative
Overall Survival
B
Mid
(<50%)
High
(>=50%)
Negative
Low(<15%)
1.0
0.8
Mid(<50%)
0.6
High(≧50%)
0.4
0.2
Log-rank P value: Neg vs High: 0.0162 Low vs High: 0.0312
Neg vs Low: 0.243 Neg vs Mid: 0.471
0.0
0
20
40
60
80
100
Mid vs High: 0.0111
120
Time (month)
Morita et al. Unpublished data
Or7c1 peptide as the CSC/CIC peptide vaccine
(HLA-A24 restricted TYAGCLSQIF peptide)
b) Immunostaining
a) RT-PCR
colon cancer
normal testis
SW480
SP
MP
OR7C1
（CSC/CIC antigen）
CEP55
(shared antigen）
c) CTL clone transfer
3500
GAPDH
(NOD/SCID
mouse)
Passive transfer
of CTL clone
Tumor
Volume (mm3)
SW480 inoculation
Without CTL
＊
＊
day0
Or7c1
CTL
＊
0
day -14
CEP55
(shared)
CTL
day7
day14 day21 day28
40
厚労省難治性がん:CSC/CIC 標的ペプチドワクチン試験
H26年度
H27年度
OR7C1-A24 peptide
進行大腸がん
第１相臨床試験
3 コホート X 3例
札幌医大外科学
北海道大学外科学
東大医科学研究所病院 （癌研病院、国立がんセンター）
神奈川県がんセンター
Short Summary
◆ A number of testis-specific genes may be expressed in cancer
stem cell.
◆ Some of them have crucial roles in tumor initiation capacity.
◆ They are immunogenic, and useful as cancer immuno-vaccines.
OR7C1
DNAJB8
SMCP
BORIS
other
Tumor initiation
“Somato-Germinomics”
ゾマト•ジャーミノミクス と がん幹細胞
Cancer
Stem Cell
Spermatogenesis
Lack of HLA class I expression
in testis
Cancer Stem Testis Antigens
Primordial Tumor Antigens ?
Somato-Germinomics
Immunological privilege site
免疫学的隔絶部位
44
Immune Response to CSC/CIC
- Cancer Stem Testis Antigens as the New Immune Category -
Stem Cell Antigens
Common
Antigens
Cancer-initiating Capability
Cancer Stem
原始
Testis
Antigens
腫瘍抗原
Primordial
Tumor
Ag
?
Immune Response
Immune Tolerance
45
ヒトがん免疫•がん免疫監視機構 大胆推論•仮説 by Sato
10月の茨戸湖夕刻，札幌市北区
46
Multiple Cancers 多発・重複がん（原発大腸癌全国調査）
（大腸癌術後フローアップ研究会 (1991-1996)，日本大腸肛門病会誌 59:863-868, 2006）
大腸癌総症例数（m癌除く）
5358 例
A 原発がんのみで経過
4701 (87.7%)
B 多発重複がん併発
1) 多発がん （大腸がん）
657 (12.3%)
266 (5.0 %)
男性に多い (p=0.002)
2) 重複がん （他臓器がん）
男性多い (P=0.001)
391 (7.3 %)
47
小児がん・二次がん調査
（2010年厚労省 黒田達夫慶應大学小児外科，他）*
二次がん頻度
千葉県がん登録
急性リンパ性白血病
胃がん，肺がん
拠点モデル16施設合計
13 %
7%
1.7 % (推定)
(120例二次がん/約7,000例)
•研究課題：小児がんの罹患数把握および晩期合併症二次がんの実態把握
のための長期フォローアップセンター構築に関する研究
性別死因別死亡率（日本2003年、厚労省）
疾患
男性
女性
がん
314 (人口10万対）
197
心疾患
126
127
脳血管疾患
100
105
肺炎
84
70
事故
39
23
全体
904
730
各国の性別がん死亡率/人口10万人対（2003年）
国
男性 女性
比率(男/女）
フランス
304
186
1.63
日本
イタリア
ロシア
オーストラリア
スイス
カナダ
イギリス
ドイツ
アメリカ
291
318
240
218
270
214
287
273
205
181
213
166
161
209
177
253
249
187
1.61
1.50
1.45
1.35
1.29
1.21
1.13
1.10
1.10
平均
262
198
1.32
根元的・原始的腫瘍抗原としてのがん幹細胞精巣抗原
がん幹細胞精巣抗原
Or7c1 DNAJB8 SMCP FAM83B others
正常間葉系幹細胞
内胚葉性腫瘍
colon
pancreas
lung
oral, head, neck
中胚葉性腫瘍
sarcomas
bladder
prostate
kidney
ovarium
外胚葉性腫瘍
breast
melanoma
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
50
ヒトがんワクチンの将来戦略
- がん治療・予防ワクチン -
CSC/CIC (Sprout cells)
Non-CSC/CIC
Conventional
tumor Ag
(SVN-2B)
Epigeneticsrelated
molecule
CSC/CIC Ag
(esp. Cancer Stem Testis Ag)
Or7C1
DNAJB8
ASB4-NAP
FAM83B-SL9NAP
others
Relapsed/metastatic tumor cells
(Immunoescape cells)
- 治療に -
- 治療と予防に -
52
Combined Design of Modern Cancer Therapy
がん幹細胞ワクチン
新規アジュバント
免疫チェックポイント制御
抗体標的
種々癌腫
分子標的
化学療法
がんワクチン - 将来主座は予防か 女優 アンジェリーナ・ジョリー
遺伝性乳がん・卵巣がん症候群
DNA修復遺伝子
BRCA1遺伝子
BRCA2遺伝子
予防的乳腺切除
生涯発症リスク 45 - 84%
予防的卵巣切除
生涯発症リスク 11 - 62%
菊地浩吉
「がん特異性」
漆崎一朗
「医学、疾病の科学, 徹底論理」
和田武雄
「人生、この美しい時間を」
藤永 蕙
小野江為則
宮崎 保
謝辞 教室員
(Sep, 2014)
札幌医大第１病理教室員
スタッフ 鳥越俊彦 広橋良彦 塚原智英 金関貴幸
田村保明（北大先端研）
現教室員 安田和世 佐々木敬則 江森誠人 西田幸代 久木田和晴
叶 一 佐藤明紀 高橋あかり 坂絵利 松崎純一 梶原敏充 田中 努
山内 誠 黒田敬史 藤野准己 井上隆太 西條 浩 三橋由佳梨 山下恵司
小川宰司 高橋大輔 羽島純史 須釜佑介 福田 遼 平の貴久 諸岡大地 藤岡菜生
山田 錬 平畑知輝 真船 翔 室井論大 渡井一輝
(1985 - 2010年
201名)
第１外科 九富五郎 齋藤慶太 鶴間哲弘 亀嶋秀和 水口 徹 平田公一
整形外科 和田卓郎 山下敏彦
小児科
畠山直樹 堤 裕幸
泌尿器科 北村 寛 田中俊明 塚本泰司
和歌山医大 西澤 哲 森喬史 原 勳
口腔外科 小林淳一 宮崎晃亘 平塚博義
山中 昇
北大 浅香正博 藤堂
省
札幌医大病理部 浅沼広子 長谷川匡
麻布大学獣医学部 佐原弘益
シンゲンメディカル研究所 高橋延昭
札幌IDL 水江由佳 岸本憲宣 福士 勝
Univ Toronto 中津川宗秀
Univ Rome
守田玲菜
東海大学 菊地智樹
大日本住友研究所 高須秀夫
Univ Cambridge 水内将人 Cleveland Cl 前田亜希子
Univ Zurich
久保輝文
55
56
9月(2014)から
神奈川県立がん
センターも参加
SVN-2B 第2相試験
実施計画および実施状況
症例数
350
300
実スクリーニング数
340例
250
200
150
実登録数
28例（８％）
100
71例
50
H27.3終了早期目標数
0
H25. H25.
10
12
H26.
3
H26.
5
H26.
7
H26.
9
H26.
11
H27.
1
H27.
3
神奈川県立がんセンター
札幌医科大学病院、東京大学医科学研究所病院
第II相試験（71例膵臓がん）
STEP 1
Multi-center, randomized double blind placebo-controlled Phase
II trial (Oct. 2013 - )
Arm1: SVN-2B + IFNβ
28 症例
R
STEP 2
Imaging assessment
6-8w after treatment
Arm2: SVN-2B + placebo
28 症例
RECIST: CR/PR/SD
☞continue
Arm3: placebo + placebo
15 症例
RECIST: PD
Withdrawal from STEP 1
And transition to
STEP 2
SVN-2B + IFNβ
Primary endpoint: DFS
Follow up period: maximum 7 m
Continue the treatment until irRC PD at
the time periodic assessment.
DNAJB8 is a human cancer stem cell antigen/marker
DNAJB8: DnaJ (Hsp40) homolog, subfamily B, member 8
HSP70
EGFP-DNAJB8
HSP-70
Merge
DNAJB8 is co-localized with
HSP70 in the cytosol.
DNAJB8 is a novel cancer testis antigen
DNAJB8
GAPDH
Renal cell carcinoma
ACHN
Prostate
cancer
Bladder cancer
Caki-1 SMKT SMKT SW780 LB905 UM-UC3 T24
R2
R3
BLC
DU145 LNCaP
MCF7 RenCa
DNAJB8
GAPDH
OSC19 OSC20
DNAJB8
GAPDH
HSC2
KE4
TE8
TE11 SUN1
320
Colo
SW480 LHK2
1-87
HeLa
HSP40-family DNAJB8 is expressed in Cancer Stem Cell
Hoechst blue
ACHN
RenCa
MP
MP
SP
SP
ACHN;
Human renal cell
carcinoma cell line
RenCa;
murine renal cell
carcinoma cell line
Hoechst red
SP
MP
SP
MP
DNAJB8
SOX2
Oct3/4
G3PDH
Nishizawa et al. Cancer Res 2012
DNA vaccination model
(Cancer stem cell antigen vs shared tumor antigen)
Dnajb8 immunized
TAAs:
1 Survivin
2 Dnajb8
Cancer cell
RenCa
(kidney cancer)
DNA
vaccination
Tumor
Challenge
7000
PBS
pcDNA3.1/Mock
pcDNA3.1/Survivin
pcDNA3.1/Dnajb8
Cancer stem cell antigen > Shared tumor antigen
-14
-7
0
RenCa
SP
Dnajb8
Survivin
Gapdh
MP
Tumor Volume (mm3)
Days
Survivin immunized
6000
5000
4000
3000
2000
1000
P<0.05
0
0
7
14
21
28
35
Days
Nishizawa et al. Cancer Res 2012
Determination of HLA A24-restricted antigenic DNAJB8 peptide
a) DNAJB8 peptide (AFMEAFSSF) antigenicity
150
*
% Specific Lysis
*
0
0*
T2A24 peptide (+)
T2A24 peptide (-)
K562
c) In vivo tumor inhibition effect
100
HT29 SP cells
HT29 SP cells + CTL
2500
*
2000
50
*P=0.0194
0
E/T=2
E/T=6
E/T=20
Effecter / Target ratio
b) CTL cytotoxicity against SP and MP cells
50
1000
500
*
*
*
% Specific Lysis
Tumor volume
(mm3)
1500
0
0
0
25
HT29-SP
HT29-MP
K562
0
14
28
Time (days)
0
E/T=2
E/T=6
E/T=20
Effecter / Target ratio
Morita et al. Unpublished data
65
がん免疫研究の盛衰
ワクチン具現化
論
文
概
数
楽観論時代
Jensen
山極
市川
中原
悲観論時代
Goror
Snell
Medawar
武田
Zilber
現実論時代 ブーム時代
Klein
Southan
Abelev
平井
山村
相沢
小林
特異免疫時代
ヒトがん
抗原研究
Old
橋本
菊地
Boon
Rosenberg
LAK
B細胞（抗体)ワクチン
T細胞ワクチン
(抗原ペプチド)
BCG等
1910 1930 1950
1970
1980
1990
2000
現在
細菌学 免疫遺伝学 現代免疫学 遺伝子細胞工学 TG/KO技術 ゲノム 次世代
移植免疫学 細胞遺伝学 mAb サイトカイン
プロテオーム
病理学
分子病理学
66
なにかいまいちピリッとしない
別な流れ要る、One more accentを
考察、仮説は行き過ぎ、くどい
ここに別な流れを！！
基金創設（ーーーこの地からーー）お願いを
明言せよ
67
医学研究が医療格差醸成？？
68
ヒト癌幹細胞/癌起始細胞 (CSC/CIC) 抗原 （SP抗原）
大腸癌
KM12LM
SP
MP
乳癌
MCF7
SP
MP
KRT5
Basal cell marker
KRT19
Luminal cell marker
SNAIL1
N. D.
EMT marker
Vimentin
N. D.
Mesenchymal marker
Survivin2B
SOX-2
SMCP
G3PDH
Shared tumor antigen
CSC-specific antigens
69
DNAJB8 may function in maintenance of CSC/CIC
Cancer-initiating ability of
ACHN/DNAJB8 cells
SP analysis of DNAJB8-transduced cells
ACHN/Mock
Verapamil(-)
Verapamil(+)
ACHN/DNAJB8
Verapamil(-)
ACHN/DNAJB8
Verapamil(+)
102
SP0.2%
SP 6.4%
RenCa/Mock
RenCa/DNAJB8
Verapamil(-)Verapamil(+) Verapamil(-) Verapamil(+)
SP 8.6%
SP 17.8%
Hoechst red
Tumor volume (mm3)
Hoechst blue
20
103
80
60
10
ACHN/Mock
104
800
*P=0.009
600
*P=0.059
40
*
400
*
20
0
200
0
1
2
3 4
5 6
7
8 9 10
0
1
2
3 4
5 6
7
8 9 10
Time (weeks)
1
2 3
4 5
6 7
8 9 10
DNAJB8 is involved in tumorigenic process
Western blot: α-FLAG
ACHN/DNAJB8
si-DNAJB8
Ctrl.
A
B
C
DNAJB8
β-actin
ACHN/DNAJB8
ACHN/Mock
si-DNAJB8
MP
SP 0.7%
Hoechst red
MP
SP 0.0%
Ctrl.
Hoechst blue
Hoechst blue
Ctrl.
si-DNAJB8
MP
SP 2.9%
MP
SP 0.0%
Hoechst red
Nishizawa et al. Cancer Res 2012
原始的真理
Primordial Rule
By N. Sato
73
医学研究が医療格差醸成 ???
癌、免疫研究と北海道 – 代表的研究拠点
研究関係者（医師，医博取得者）延べ350名以上
札幌医大病理 (佐藤）、内科、第１外科、口腔外科
札幌医大整形外科、泌尿器科、北大医学部外科、旭川医大内科
東札幌病院、鉄道病院、北楡病院
千葉県がんセンター、癌研究会、東京大学、岡山大学、神戸大学
和歌山医大、等
1990年代 –現在
- 癌、免疫基礎＆臨床研究 札幌医大病理 (菊地浩吉）内科 (和田武雄 漆崎一朗 谷内昭）
北大医学部第１病理 (相沢幹）、癌研病理 (小林博）、内科 (宮崎保）
旭川医大病理 (片桐一）
1970-80年代
- 癌、免疫研究の基礎研究 北大医学部病理
（武田勝男、相沢幹、小林博、菊地浩吉）
- 結核免疫研究から 癌、免疫研究へ -
1950-60年代
S (sound) / N (noise) ratio
S/N 比を究極に !
Primordial、原始、根源、根元
New treatment for melanomas
Immune check points inhibitors
Ipilimumab
CTLA-4
Nivolumab
PD-1
Pembrolizumab
PD-1
＞
3, 5-year survival, durable, potential
Molecular targeting
Vemurafenib
Trametinib
BRAF V600E
BRAF V600E, V600K
＞
3, 5-year survival, resistance within 6-8m ?
Conventional drugs
Decarbazine
alkylating agent
北海道新聞朝刊
2013年11月6日
読売新聞
2013年11月7日
患者自身のTリンパ球による自己（自家）がん細胞の障害
80
がん幹細胞特異抗原と精巣特異的分子のクロスオーバー
がん幹細胞/
がん起始細胞
CSC/CIC
精子形成機構
Lack of HLA class I expression
in testis
がん幹細胞・精巣抗原
根元的腫瘍抗原 ?
Primordial Tumor Antigens ?
精巣: 免疫学的隔絶部位
(Immunological privilege site)
81
J Cell Science 2004
82
Cancer Stem Cell/Cancer-initiating Cell
(CSC/CIC)
Self-renewal
:CSC/CIC
Properties:
:non-CSC/CIC
Differentiation
High tumorinitiation
(1) Cancer-initiating ability
(2) Self-renewal
(3) Differentiation
(4) Resistant to treatments
- Dormant state
- High expression of IAPs
- High expression of
transporters
detoxification enzymes
ヒトがん幹細胞・がん起始細胞 (CSC/CIC) の抗原発現
I)
がん精巣幹細胞抗原 (Cancer/Testis/Stem Cell Antigens, CTS Antigens)
- Or7c1 (olfactory receptor family 7 subfamily C member 1)
- DNAJB8 (DnaJ (Hsp40) homolog, subfamily B, member 8 )
- SMCP (Sperm mitochondria-associated cysteine-rich protein)
and demethylation-regulated CTS antigens
- others
II)
幹細胞抗原 (iPS細胞関連抗原)
- Sox-2
- Oct3/4
- Klf4
ストレス応答関連抗原
- ABC transporters (ABCB1, ABCG2, etc.)
- Detoxification enzymes (ALDH1, Aldoketo reductase)
- Heat shock proteins (DNAJB8, HSP70A1B, HSP70B9)
上皮・間質関連抗原
- Snail
- Twist
- CDH2
他
III)
IV)
V)
83
May 18, 2012 函館
B悪性リンパ腫抗体ワクチン (リツキシマブ) - 札幌医大が1985年に開発基盤
リツキシマブの効果
(札幌医大第１内科症例)
2005.10.24 投与前
胃内視鏡像
2006.2.22 投与後
胃内視鏡像
ポリープ
菊地浩吉元学長
（第1病理教授）
抗ヒトBリンパ (L26) 抗体
を世界で最初に開発
リンパ腫腫瘍
ポリープ
腫瘍消失
 全身状態悪く、リツキシマブのみ投与
 投与後6年間CR、現在も生存
♦ 全世界で利用され、２-３千億円規模医薬品/年 （2011年）
86
Pure academiaの再興を
札幌医大はこれが必要
“職業訓練校”から 大学へ
がんと免疫
- その良心をこの地から
札幌医大第１病理
佐藤昇志（さとうのりゆき）
Oct 23, 2014 函館
89
前期第2相試験計画 （H25.10月〜）
◆ 対象：進行再発膵臓がん（ジェムザール無効症例）
◆ 目的： フエロン併用時の安全性と効果の確認
◆ 投与群：2 arm
❖ Arm 1 (フエロン・ペプチド併用群）
SVN-2B Xmg ＋Montanide＋フェロン300万単位
（X：SVN-2Bの用量はPhaseⅠの結果得られた用量）
❖ Arm 2 (フエロン単独対照群）
生理食塩水 ＋Montanide＋フェロン300万単位
❖ 対象となる膵臓がん患者数：36例 / ３施設
（無増悪生存期間フォロー期間 9ヶ月、検出力70%）
90
Combined Design of Modern Cancer Therapy/Prophylaxis
がん幹細胞ワクチン
新規アジュバント
免疫チェックポイント制御
抗体標的
種々癌腫
分子標的
化学療法
Short Summary
A number of testis-specific genes are expressed in CSC/CICs.
Some of them have crucial roles in tumor initiation capacity.
OR7C1
DNAJB8
SMCP
BORIS
Tumor initiation
91
92
CTLによるがん免疫制御
◆ Consumption of CTLs - 限りある clonal expansion
◆ がん幹細胞/がん起始細胞制御が理想的
:がん幹細胞
:非がん幹細胞
CTLs :
:がん幹細胞特異的CTLs
:広汎（がん幹細胞・非がん幹細胞）反応性CTLs
腫瘍縮小
腫瘍増悪
転移