固形がんにおけるCAR遺伝子改変細胞の空間的洞察：抗体ベースのCAR検出法

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キメラ抗原受容体 (CAR) 細胞療法は、B細胞白血病やリンパ腫などの血液がんに対して驚異的な有効性を示している、急速に発展しているがん治療法です。 しかし、この成功の固形がんへの応用には依然として課題があります。2025年4月現在、固形がんに対するCAR-T細胞療法やCAR-NK細胞療法は、米国で複数が臨床試験中ではあるものの、規制当局の承認を取得したものはまだありません。^1,2,3

このブログでは、固形がんの免疫療法でCARベースの細胞療法を活用するための最近の戦略の数々を考察し、単鎖可変領域 (scFv) ベースのCARにWhitlow/218リンカーを含むCAR改変細胞の空間的解析を可能にする新たな抗体について説明します。Whitlow/218 Linker (F2G3S) Rabbit mAb #47414は、現在、免疫組織化学染色 (IHC) アッセイでの使用が検証されています。

確かなチャンス：固形がんの免疫療法における課題を克服する

最高レベルでは、固形がんは血液の悪性がんとは根本的に異なる生物学的特性を持つ疾患群です。白血病やリンパ腫とは異なり、固形がんは血液中に自由に循環するがん細胞とは異なり、免疫細胞の浸潤を抑制し、活性化を防止し、がん細胞を免疫細胞による攻撃から保護するように特異的に組織化された、高度に複雑な細胞環境を構成しています。

さらに、CD19やBCMAのような系譜特異的な表面抗原は、血液がんに対するCARベースの細胞療法の明確な標的として機能していますが、固形がんの腫瘍の抗原発現の異質性により、各腫瘍タイプに対して複数の抗原を戦略的に選択して治療標的として設定する必要があります。適切な標的抗原を特定することは難しいだけでなく、同じがん種を有する患者間でも腫瘍抗原の発現が異なるため、ある患者に対して標的とした抗原パネルが、別の患者には適切なアプローチにならない可能性があります。この課題はさらに複雑なことに、固形がんで発現する多くの標的抗原が健康な組織でも発現しています。これにより、標的部位での腫瘍外毒性 (標的部位への毒性、腫瘍外毒性) が発生する可能性が生じ、患者にとって重大な安全リスクを引き起こす重要な問題となります。^1,4

CSTの動画とポスターを閲覧し、CAR改変細胞の特性をより簡単かつ迅速に評価する方法を学びましょう。

これらの課題を含むさまざまな障壁に対処するため、研究者たちは複数の異なるアプローチを模索しています。有望な戦略の一つは、AND論理ゲーティングに基づいたCARシステムを活用する手法です。この手法では、異なる抗原を標的とする2つのユニークなCARを発現するように改変されたT細胞が、両方のCARが標的抗原と結合した場合にのみ活性化されます。この二重抗原認識は、特異性を高め、健康な組織への損傷のリスクを低減するのに役立ちます。

CAR-T細胞が腫瘍微小環境 (TME) に侵入した後に保護する戦略も検討されており、その一例として、TGF-βのような免疫抑制性サイトカインに抵抗するため、CAR-T細胞に優性負の受容体を発現させる遺伝子改変が提案されています。

固形がんに対する有望なCAR細胞療法には、特異性を高め、免疫抑制に抵抗する戦略を組み込んだ、 

• GD2を標的としたCAR (CAR-T細胞療法) を含め、拡散性中線膠芽腫 (DMG) に対して早期臨床試験で、小児患者で腫瘍の縮小と神経機能の改善が示されています。⁶
• CEAを標的としたCAR細胞療法による消化器がんと肺がんの治療¹
• Claudin18.2特異的CARは、胃がんや膵がんに対する治療法として開発されていますが、臨床データは依然として初期段階にあります。¹

固形がんのCAR-T細胞の空間解析

研究者がCAR細胞工学の戦略をさらに精緻化していく中で、一つの重要な疑問、これらの細胞は実際に腫瘍内の標的部位に到達しているのか。また、効果的な攻撃を仕掛けるのに十分な期間、その部位に留まっているのか？といった疑問が残されます。この質問に答えるために、研究者は、腫瘍微小環境内の空間的な文脈においてCAR改変細胞を可視化および定量化できるツールが必要となります。

組織中の遺伝子改変CAR-T細胞を検出するために、現在、

抗イディオタイプ抗体といった方法が用いられています。

抗イディオタイプ抗体は、CARの検出の標準的な方法として長年用いられてきました。ただし、これらの抗体は通常、特定のCAR構築体を特定するためにカスタムメイドで作製されており、開発に時間がかかり、費用も高額です。さらに、CAR構造の改変 (例えば、結合特性の最適化など) は、抗イディオタイプ抗体が認識するエピトープを変更し、その効果を失わせる可能性があります。

RNAのin situハイブリダイゼーション (RNA ISH)

もう1つのよく使われる方法は、RNAのin situハイブリダイゼーション (RNAish) です。この方法は、組織内でのCAR mRNA転写物の存在を検出します。この技術は貴重な空間情報を提供し、研究者が腫瘍内のCAR-T細胞の局在化部位を可視化することを可能にします。ただし、これには重大な欠点があります。すなわち、これは、RNAが存在することを確認するだけであり、それが機能的なCARタンパク質に翻訳されているかどうかを判断するものではありません。TMEでの多くの複雑な翻訳後調節機構のため、研究者は検出された細胞が実際に存在し、腫瘍と積極的に戦っているかどうかについて確信が持てない状況にあります。

抗CARリンカー抗体

抗CARリンカー抗体は、IHCアッセイでscFvベースのCAR改変細胞の存在を検出するための新しいクラスの試薬です。この試薬は、異質な腫瘍微小環境 (TME) の空間生物学を保持したまま検出することが可能です。抗イディオタイプ抗体とは異なり、抗CARリンカー抗体は、scFvベースのCARの過半数に存在する普遍的なペプチドリンカー (G4SとWhitlow/218) を標的とし、非リンカー構造のCARに改変を加えても効果を維持します。これは、異なる抗原を標的とするCARが設計および試験される場合でも、1つの検出試薬を複数のプログラムで活用できることを意味します。さらに、RNAを基盤とする方法とは異なり、これらの方法は遺伝物質の存在を示すのみですが、Whitlow/218リンカーラビット抗体はCARタンパク質を直接検出するため、改変された細胞が細胞表面でCAR分子を積極的に発現しているかどうかを確認できます。

組換えモノクローナル抗体Whitlow/218 Linker (F2G3S) Rabbit mAb #47414を使用した、免疫不全マウス (NSG系統) のRaji B細胞リンパ腫のFFPE脾組織のIHC解析。プライマリヒトCD19 CAR-T細胞で処理 (左) またはPBSコントロールで処理 (右)。

Whitlow/218 Linker (F2G3S) ラビット抗体は、ホルマリン固定パラフィン包埋組織 (FFPE) のCARの検出に、高特異的、高感度、そして再現性のある手法を提供し、研究者が改変T細胞が腫瘍にうまく浸潤し、腫瘍微小環境 (TME) に留まっているかどうかを正確に評価することができます。

組織でG4SリンカーCARを検出する方法CSTの科学者は、IHCでの使用を目的とした抗G4Sリンカー抗体の有効性を検証するために積極的に研究を進めています。最新情報はここをチェックしてください。または、詳細についてはお問い合わせください。

固形がんの免疫療法の未来

固形がんのCAR療法は、有望な可能性が見えていますが、克服すべき課題はあります。論理ゲート制御システム、免疫抑制機構に耐性を持つ設計、そして新規標的の同定は、研究者が新たな成功の道を探るのを手助けしています。Whitlow/218リンカー抗体のようなツールは、研究者がCARの存在、局在化、持続性をすばやく解析するのに役立ち、これによって、新たな治療戦略を迅速に開発できるようになります。 

CST抗体を使ってTMEを解析する CSTは、PD1、CD25、TIM3、CD4、LAG3、CD8など、重要な表現型バイオマーカーと機能性バイオマーカーに対する抗体を用いたTMEの解析に最適な、IHC検証済みの広範な未標識および標識抗体ポートフォリオを提供しています。 SignalStar®マルチプレックスIHCテクノロジーは、同じパネルで最大8種類のバイオマーカーを可視化できます。 CSTが提供するCAR改変細胞の特性解析ソリューションをご覧ください。

治療法としての確立には至っていないものの、空間生物学と適応型細胞工学の融合は、CAR改変細胞を用いた固形がんの免疫療法の変革に向けた道筋を示しています。

その他のリソース

• 研究者たちが、CSTが提供する抗CARリンカー抗体をどのように研究に用いているのかを見るには、ブログ記事研究の総括：論文で使用されているCSTの抗CARリンカー抗体をお読みください。
• CAR遺伝子改変細胞の特性評価のソリューションに関するダウンロード可能なリソース (T細胞活性化アッセイ、標識および未標識抗体を用いる免疫表現型解析、機能性抗体を含む) については、パンフレットをご確認ください。

参考文献

1. Khan SH, Choi Y, Veena M, Lee JK, Shin DS. Advances in CAR T cell therapy: antigen selection, modifications, and current trials for solid tumors. Front Immunol. 2025;15:1489827. Published 2025 Jan 6. doi:10.3389/fimmu.2024.1489827
2. Yeku O, Li X, Brentjens RJ. Adoptive T-Cell Therapy for Solid Tumors. Am Soc Clin Oncol Educ Book. 2017;37:193-204. doi:10.1200/EDBK_180328
3. Peng L, Sferruzza G, Yang L, Zhou L, Chen S. CAR-T and CAR-NK as cellular cancer immunotherapy for solid tumors. Cell Mol Immunol. 2024;21(10):1089-1108. doi:10.1038/s41423-024-01207-0
4. Guzman G, Reed MR, Bielamowicz K, Koss B, Rodriguez A. CAR-T Therapies in Solid Tumors: Opportunities and Challenges. Curr Oncol Rep. 2023;25(5):479-489. doi:10.1007/s11912-023-01380-x
5. Punekar SR, Kirtane K, Stein MN, et al. EVEREST-1: A seamless phase 1/2 study of A2B530, a carcinoembryonic antigen (CEA) logic-gated Tmod CAR T-cell therapy, in patients with solid tumors associated with CEA expression also exhibiting human leukocyte antigen (HLA)-A*02 loss of heterozygosity (LOH). J Clin Oncol. 2024;42(16_suppl):TPS2698
6. Monje M, Mahdi J, Majzner R, et al. Intravenous and intracranial GD2-CAR T cells for H3K27M+ diffuse midline gliomas [published correction appears in Nature. 2024 Dec;636(8043):E6. doi: 10.1038/s41586-024-08452-3.]. Nature. 2025;637(8046):708-715. doi:10.1038/s41586-024-08171-9