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わたしたちの技術

ピギーバックトランスポゾン法を用いたCAR-T 細胞製造

わたしたちのチームは、2009年に初めてピギーバックトランスポゾン（PB）法を用いたCAR-T細胞開発を報告し、
その後も一貫して、血液腫瘍・固形腫瘍に対するPB法を用いたCAR-T細胞開発に取り組んでいます。

​

2023年現在、血液腫瘍の一部であるB細胞性腫瘍に対して、CAR-T細胞療法が臨床応用されておりますが、

骨髄性腫瘍などその他の血液腫瘍や、固形腫瘍に対するCAR-T細胞療法の開発は著しく遅れています。

全世界の研究者が骨髄性腫瘍や固形腫瘍に対するCAR-T細胞療法の開発に取り組んでいるものの、
CAR-T細胞の効果が一時的で持続しなかったり、重篤な副作用が出現する可能性があることが問題となり、

未だ臨床応用可能なCAR-T細胞が開発されておりません。

CAR−T細胞開発の問題点と解決に向けたミッション

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昨今の研究成果により、CAR-T細胞療法の効果と密接に関わる特性が明らかになってきました。

CAR-T細胞が持続的な薬効を発揮するためには、

CAR-T細胞のなかに、「ステムセルメモリー様T細胞」という成分が含まれていることが重要であり、

如何にメモリーT細胞を含むCAR-T細胞を製造することができるか、が

現在のCAR-T細胞開発研究の大きなテーマとなっています。

ステムセルメモリー様CAR-T細胞が薬効と関連する

ピギーバックトランスポゾン法によるCAR-T細胞製造

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わたしたちの研究により、PB法によって製造されたCAR-T細胞は、従来のCAR-T細胞で問題となっていた、

免疫疲弊による薬効の低下を起こしにくいことが明らかとなっています。

その理由として、PB法でCAR-T細胞を製造すると、CAR遺伝子がメモリーT細胞に優位に

遺伝子導入されることを明らかにしています。

​

また、わたしたちのチームが開発した細胞増幅技術と組み合わせることで、

CAR遺伝子が導入されたメモリーT細胞が優位に増幅され、最終的に、分化が少なく、免疫疲弊の少ない、

理想的なCAR-T細胞の製造が可能となりました。

ピギーバックトランスポゾン法によるCAR-T細胞は
ステムセルメモリー様CAR-T細胞を豊富に含む

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現在ではほとんどのCAR-T細胞がウイルスベクターを用いて製造されておりますが、

通常では、ウイルスベクターを用いて製造されたCAR-T細胞には、T細胞の可能な活性化による

分化や免疫疲弊が見られることが問題となっていました。

わたしたちの技術により、より質のよいCAR-T細胞を製造することで、

持続的な薬効を示すことができるCAR-T細胞を生み出すことが可能となります。

​また、ウイルスベクターを用いないことで、製造コストを大幅に軽減することができ、

製造工程をより簡略化することができるため、より患者さんに届けやすくなることが期待されています。

ピギーバックトランスポゾンによるCAR-T細胞製造

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ピギーバックトランスポゾン法によるCAR-T細胞開発 関連文献

  1. Yagyu S*, Nakazawa Y*. piggyBac-transposon-mediated CAR-T cells for the treatment of hematological and solid malignancies. Int J Clin Oncol. https://doi.org/10.1007/s10147-023-02319-9, 2023

  2. Suematsu M, Yagyu S*, Nakazawa Y, et al. Targeting FLT3-specific chimeric antigen receptor T cells for acute lymphoblastic leukemia with KMT2A rearrangement. Cancer Immunol Immunother. 10. doi: 10.1007/s00262-022-03303-4. 2022

  3. Suematsu M, Yagyu S*, Nakazawa Y, et al. PiggyBac Transposon-Mediated CD19 Chimeric Antigen Receptor-T Cells Derived From CD45RA-Positive Peripheral Blood Mononuclear Cells Possess Potent and Sustained Antileukemic Function. Front. Immunol. 13:770132. doi: 10.3389/fimmu.2022.770132, 2022

  4. Tomida A, Yagyu S*, Nakazawa Y, et al. Inhibition of MEK pathway enhances the antitumor efficacy of chimeric antigen receptor T cells against neuroblastoma. Cancer Sci. Oct;112(10):4026-4036. 2021

  5. Yagyu S*, Nakazawa Y*. Lymphodepleted non-human primate model for the assessment of acute on-target and off-target toxicity of human CAR-T cells. Clin Transl Immunol 10(6):e1291, 2021

  6. Hasegawa A, Yagyu S, Nakazawa Y*, et al. Mutated GM-CSF-based CAR T-cells targeting CD116/CD131 complexes exhibit enhanced anti-tumor effects against AML. Clin Transl Immunol 10(5):e1282, 2021

  7. Kubo H, Yagyu S*, Nakazawa Y, et al. Development of non-viral, ligand-dependent, EPHB4-specific chimeric antigen receptor T cells for treatment of rhabdomyosarcoma. Mol Ther Oncolytics 20:646-658, 2021

  8. Morokawa H, Yagyu S*, Nakazawa Y*, et al. Autologous non-human primate model for safety assessment of piggyBac transposon-mediated chimeric antigen receptor T cells on granulocyte-macrophage colony-stimulating factor receptor. Clin Transl Immunol. 22;9(11):e1207, 2020

  9. Nakazawa Y*, et al. Anti-proliferative effects of T cells expressing a ligand-based chimeric antigen receptor against CD116 on CD34(+) cells of juvenile myelomonocytic leukemia. J Hematol Oncol. 9:27, 2016

  10. Nakazawa Y*, et al. Evaluation of long-term transgene expression in piggyBac-modified human T lymphocytes. J Immunother. 36:3-10, 2013

  11. Saha S, Nakazawa Y, et al. piggyBac Transposon System Modification of Primary Human T Cells. J Vis Exp. 69:e4235, 2012

  12. Nakazawa Y*, et al. PiggyBac-mediated cancer immunotherapy using EBV-specific cytotoxic T-cells expressing HER2-specific chimeric antigen receptor. Mol Ther. 19:2133-43, 2011

  13. Huye LE, Nakazawa Y, et al. Combining mTor inhibitors with rapamycin-resistant T cells: A two-pronged approach to tumor elimination. Mol Ther. 19:2239-48, 2011

  14. Manuri PV, Nakazawa Y, et al. piggyBac transposon/transposase system to generate CD19-specific T cells for treatment of B-lineage malignancies. Hum Gene Ther. 21:427-37, 2010

  15. Galvan DL, Nakazawa Y, et al. Genome-wide mapping of PiggyBac transposon integrations in primary human T cells. J Immunother. 32:837-44, 2009

  16. Nakazawa Y*, et al. Optimization of the PiggyBac transposon system for the sustained genetic modification of human T lymphocytes. J Immunother. 32:826-36, 2009

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