肺神経内分泌がんがセロトニンを利用して抗腫瘍免疫応答を抑える仕組みを解明―免疫療法への治療抵抗性の克服につながることが期待―

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2026-10-23 国立がん研究センター,京都大学,名古屋大学,近畿大学,がん研究会

国立がん研究センター、京都大学、名古屋大学、近畿大学、がん研究会などの研究チームは、小細胞肺がんなどの肺神経内分泌がんが、神経伝達物質セロトニンを利用して抗腫瘍免疫を抑制し、がん免疫療法への抵抗性を高める仕組みを解明した。研究では、がん細胞においてDLL3の高発現がNOTCHシグナル、転写因子ASCL1、セロトニン合成酵素TPH1に関わる経路を通じてセロトニン産生を促すことを示した。産生されたセロトニンは、受容体HTR7を持つ免疫抑制性マクロファージに作用し、がん細胞を攻撃するCD8陽性T細胞の機能を弱める。細胞実験やマウス実験では、セロトニン産生やHTR7の働きを阻害すると、免疫チェックポイント阻害薬やT細胞誘導型治療薬の効果が高まった。今後、セロトニンを介した神経・免疫系の相互作用を標的とすることで、免疫療法が効きにくい患者への新たな併用治療の開発につながる可能性がある。

肺神経内分泌がんがセロトニンを利用して抗腫瘍免疫応答を抑える仕組みを解明―免疫療法への治療抵抗性の克服につながることが期待―
図1 本研究で明らかになった肺神経内分泌がんが免疫細胞の働きを抑える仕組み

<関連情報>

肺神経内分泌癌はセロトニンを介して免疫抑制性マクロファージを誘導し、T細胞エンゲージャーであるタルラタマブに対する耐性を引き起こす Lung neuroendocrine cancer induces immunosuppressive macrophages via serotonin to drive resistance to the T cell engager tarlatamab

Kotaro Nomura, Tomoyo Fukami, Shinichiro Kato, Shunya Tanaka, Akito Fukuda, Yuki Koike, Masaki Kondo, Kazuhiro Kumagai, Takuma Irie, Genki Okumura, Tetsuro Taki, Shingo Sakashita, Masayuki Shirasawa, Tatsuya Yoshida, Kouya Shiraishi, Ryo Ariyasu, Yuki Takeyasu, Takahiro Niimi, Tetsuya Sakai, Masahiro Torasawa, …,Hiroyoshi Nishikawa
Cancer Cell  Available online: 22 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.ccell.2026.09.016

Highlights

  • DLL3high neuroendocrine lung cancers produce serotonin via TPH1 induction
  • Tumor-derived serotonin activates immunosuppressive HTR7+ macrophages
  • The serotonin-HTR7 axis impairs TCE-induced CD8+ T cell immunity
  • Targeting TPH1 or HTR7 restores sensitivity to TCEs and PD-1 blockade

Summary

Tarlatamab, a delta-like protein 3 (DLL3) × CD3-directed T cell engager (TCE), provides clinical efficacy against small cell lung cancers (SCLCs), although its efficacy remains limited, indicating the importance of clarifying the resistance mechanisms. We show that serotonin (5-HT) produced by DLL3high neuroendocrine cancers (NECs) induces immunosuppressive tumor-associated macrophages (TAMs), resulting in impaired CD8+ T cell function and TCE resistance. Using SCLC and large cell neuroendocrine carcinoma cohorts, we find that DLL3high SCLCs induce immunosuppressive TAMs in the tumor microenvironment and become resistant to tarlatamab. DLL3high NECs increase 5-HT production via TPH1 upregulation. NEC-derived 5-HT augments the immunosuppressive activity of 5-HT receptor 7 (HTR7)-expressing TAMs. Genetic ablation of HTR7 in TAMs or TPH1 in NECs restores CD8+ T cell function and improves the efficacy of TCEs and programmed cell death protein 1 (PD-1) blockade. We propose that NEC-derived 5-HT-HTR7 axis drives immunosuppressive TAM activation and TCE resistance, making it a key target to increase TCE efficacy.

医療・健康
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