大阪大学大学院医学系研究科の菊池章教授（分子病態生化学）らの研究グループは、膵がんにおいて高発現する細胞膜タンパク質CKAP4に対する抗腫瘍活性のある抗CKAP4モノクローナル抗体の作製に成功しました。また、CKAP4が細胞外に分泌されるエクソソーム 上に発現することを見出し、抗CKAP4モノクローナル抗体を用いて血清中のCKAP4を測定する方法を開発して、膵がん患者の血清CKAP4値は、健常人よりも高値を示すことを明らかにしました。さらに、膵がん細胞を移植したマウスに抗CKAP4モノクローナル抗体を投与したところ、がん細胞の腫瘍形成と転移を阻害し、マウスの生存期間を延長する効果があることが分かりました （図1） 。

これらの結果から、ヒト血清中のCKAP4を測定することができ、抗CKAP4モノクローナル抗体が適応となりうる膵がん患者を選別することが可能となりました。したがって、今回の発見は、膵がんの新たな診断薬や、効果の高い治療薬の開発に貢献することが期待されます。

本研究成果は、米国科学誌「Clinical Cancer Research」に、1月4日（木）に公開されました。

図1　抗CKAP4抗体を用いた癌患者の血清CKAP4の検出法とがん細胞増殖抑制法の開発

全世界の膵がんの新規患者数は毎年約28万人、死亡者数は毎年約27万人と推定されます。日本においても、膵がんは、男性において部位別がんの死亡率5位、女性において部位別がんの死亡率4位であり、男女を問わず高い死亡率を占めています。膵がんは生存率が低く、95%の患者が5年以内に死亡するため、全世界で有用な診断法や治療薬の開発が望まれています。現在膵がんの治療には外科手術や抗がん剤の投薬等が行われており、ごく一部の早期膵がんでは長期生存が期待できますが、それ以外の大部分の症例において長期生存が期待できる治療法はありません。

これまで菊池章教授らの研究グループは、同研究科の消化器外科学、呼吸器外科学、病態病理学との共同研究で、CKAP4が細胞外分泌タンパク質DKK1 の受容体として機能すること、膵がんの約60％の患者において、DKK1とCKAP4が共に発現しており、両タンパク質を発現している患者の生存期間が短いこと、抗CKAP4ポリクローナル抗体 がDKK1とCKAP4を共に発現している膵がん細胞の増殖を阻害することを、報告してきました。しかし、抗体医薬品の開発に必須の抗腫瘍活性をもった抗CKAP4モノクローナル抗体は作製されていませんでした。

今回、菊池教授らの研究グループは、CKAP4ノックアウト(KO)マウス を作出し、野生型マウスならびにCKAP4KOマウスを免疫することにより、抗腫瘍活性を有した複数の抗CKAP4モノクローナル抗体を作製しました。CKAP4は細胞膜タンパク質なので、本来は細胞外に存在しませんが、CKAP4が細胞から分泌されるエクソソーム上に発現することを見出しました。

そこで、抗CKAP4モノクローナル抗体を用いて、膵がん細胞から分泌されたCKAP4を検出するための方法を開発し、ヒト血清中でCKAP4を測定することを可能にしました。実際に、膵がん患者さんの血清CKAP4値は健常人血清CKAP4値よりも高く、膵がん切除術後に血清CKAP4値が著しく減少することが明らかになりました。

さらに、膵がんモデルマウスにおいて、現在の膵がん標準治療薬であるゲムシタビンと抗CKAP4モノクローナル抗体を併用することにより、抗腫瘍効果が増強されました （図2） 。

図2　抗CKAP4モノクロ―ナル抗体によるがんの増殖抑制効果
コントロールIgG(50μg/body)、ゲムシタビン(1000μg/body)、抗CKAP4モノクロ―ナル抗体(50μg/body)を膵がんモデルマウスの腹腔内に週2回投与し、20日後に腫瘍を摘出した。（スケールバー：10mm）

がん細胞から分泌されたDKK1については血清から測定することが可能ですが、膜タンパク質であるCKAP4を血清から測定する方法はありませんでした。本研究成果により、血清中のDKK1とCKAP4の両タンパク質を測定する（コンパニオン診断 ）ことにより、抗CKAP4モノクローナル抗体を投与して、効果のある患者を選択することが可能になります。

本研究成果から、DKK1とCKAP4が膵がんの診断マーカー(指標)になるとともに、抗CKAP4モノクローナル抗体を治療に応用することが可能となり、今後、膵がんの新たな診断薬や、効果の高い治療薬の開発に貢献することが期待されます。

CKAP4タンパク質は、ヒトとマウスでアミノ酸配列上の同一性が高く、正常なマウスにCKAP4を免疫することでは、種々の抗原決定基を認識する多様なモノクローナル抗体を作製することは困難でした。CKAP4KOマウスにCKAP4を免疫したところ、正常マウスに免疫したことでは取得できなかったモノクローナル抗体を作製することができました。その中に抗腫瘍効果の高い抗CKAP4抗体が存在したことが、本研究の成功につながりました。また、CKAP4KOマウスに異常が認められなかったことから、抗CKAP4抗体をヒトに投与しても大きな副作用はないと考えられます。

本研究成果は、2019年1月4日（木）に米国科学誌「Clinical Cancer Research」（オンライン）に掲載されました。
【タイトル】“CKAP4, a DKK1 receptor, is a biomarker in exosomes derived from pancreatic cancer and a molecular target for therapy”
【著者名】 Hirokazu Kimura ¹ , Hideki Yamamoto ¹ , Takeshi Harada ¹ , Katsumi Fumoto ¹ , Yoshihito Osugi ¹ , Ryota Sada ¹ , Natsumi Maehara ¹ , Hayato Hikita ² , Soichiro Mori ³ , Hidetoshi Eguchi ³ , Masahito Ikawa ⁴ , Tetsuo Takehara ² , and Akira Kikuchi ^1,* (*責任著者)
【所属】
1．大阪大学 大学院医学系研究科 分子病態生化学
2．大阪大学 大学院医学系研究科 消化器内科学
3．大阪大学 大学院医学系研究科 消化器外科学
4．大阪大学 微生物病研究所

本研究は、AMED創薬総合支援事業とAMED次世代がん医療創生研究事業の一環として行われました。