偶然、T細胞でガンと闘う新しい方法が明らかに

July, 16, 2024, Madison--免疫系の力を利用してガン細胞を標的にして破壊することで血液ガンを治療する有望な治療法は、固形腫瘍をより効率的に治療できるようになった。

ウィスコンシン大学医学部とウィスコンシン・インスティテュート・フォー・ディスカバリー(Wisconsin Institute for Discovery)のDan CappabiancaとKrishanu Sahaによる最近の研究がMolecular Therapy – Methods & Clinical Development誌に掲載されたことで、キメラ抗原受容体(CAR)T細胞療法は、T細胞が増殖する条件を変えることで改善できる。また、それはすべて偶然に発見された。

T細胞は、感染症やガンに対する免疫系の反応に不可欠な白血球。CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いて、ガン細胞、特に腫瘍細胞を標的とするガン細胞に自然な「殺傷本能」を向ける特定の受容体を発現させることができる。T細胞は、最初の曝露後に病原体を「記憶」することができ、ワクチンが特定の病原体を認識して撃退するように免疫系を訓練するのと同じように、再び遭遇した場合に、より迅速で強力な反応を可能にする。

とは言え、細胞をロバストなガン治療薬として使用するには、実験室で特定の条件で作製する必要がある。
「われわれは、栄養レベルが異なる2つの異なるT細胞培地組成物を比較していた。興味深いことに、われわれのブレークスルーは全くの偶然だった。不用意に細胞を間違った培地に入れ、思いがけずそれが私の論文全体の焦点になってしまった」とCappabiancaは説明している。

体内では、T細胞は骨髄の幹細胞から発生する。研究室では、研究者は、細胞がエネルギーとして必要とする低濃度のグルコースとグルタミンを含む栄養欠乏培地でT細胞を活性化する。次に、それらを高栄養培地に移す。最初のステップでは、細胞にストレスを与え、腫瘍を標的とし、Tメモリー細胞の形成を促進し、そのような低レベルのエネルギーで生き残ることができるより回復力のある細胞を選択する能力を高めることができる特定のプロセスを始動する。第2ステップは、急速な増殖とT細胞増殖をサポートする。

この「代謝プライミング」の結果、処理された細胞は幹細胞のような性質を保持し、ガン細胞を殺し、耐久性のある記憶細胞に変化し、体内でより長く生存する能力を高めた。

「われわれは、3日間の『ケトダイエット』(keto diet)のように、糖への曝露を一時的に制限することで、われわれのT細胞が製造プロセスの最後に成熟度の低下を示すことを発見した。患者に再注入されたときの成熟度が低いほど、ガンと闘いながら長生きする」(Cappabianca)。

また、この2段階のプロセスは、細胞の記憶にも役立つようでした。CAR-T細胞療法では、これらの記憶特性を高めることで、T細胞が時間の経過とともにがんをよりよく認識し、闘うのに役立ちます。

ラボの新しいアプローチで増殖したT細胞を使用した最近の研究では、患者の63%が一時的に腫瘍の部分的または完全な縮小を経験した。これは、治療後に腫瘍の部分的または完全な減少を経験した患者のわずか15%がラボの2段階プロセスで増殖しなかったCAR-T細胞を使用した臨床試験からの改善である。

これらのCAR-T細胞が長生きし、固形腫瘍に対して有効になるのを助ける重要な要因を理解するには、さらなる研究が必要である。将来を見据えて、研究チームは、これらの特定の種類のCAR-T細胞を「代謝的にプライミング」(metabolically priming)するこのプロセスを、今後数年以内に患者を治療することを最終目標とする大規模な製造に適応できると期待している。

「フランスの化学者Louis Pasteurの有名な格言に、『偶然は準備された心だけに味方する』というものがある。思いがけないメディア切り替えが、本当に偶然だったことが、われわれを新たな発見の道へと導いてくれたのだ」とSahaは話している。

(詳細は、https://news.wisc.edu/)