Identification of predictive biomarkers for immune checkpoint inhibitors using T cell receptor repertoire analysis

• Project/Area Number: 18K16695
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: kinouchi toshiro 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (30747069)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 免疫チェックポイント阻害薬 / バイオマーカー / 腎癌 / 免疫 / 末梢血単殻細胞 / レパトア / Ｔ細胞

Outline of Final Research Achievements

In our study, we collected blood samples from 20 advanced kidney cancer patients, before anti-PD-1 treatment (nivolumab) and at 1, 3　and 6　months after starting nivolumab. We found that responders of nivolumab had expansion of certain T cell clones even in PBMCs, suggesting that T cell receptor analysis with next-generation sequencing can be a strong tool in addressing patients who respond to immune checkpoint inhibitors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在多くの癌腫において免疫チェックポイント阻害薬（ICI）が適応となったが、奏効率は20-30%と限定的であることや重篤な免疫関連副作用が出現する例もあり、奏効予測マーカーの開発が急務である。我々は進行性腎細胞癌においてPD-1阻害剤を使用した症例において、末梢血T細胞のTCRレパトア解析を行った。その結果、奏効例では、末梢血中でも治療後早期に特定のT細胞クローンが増加した。末梢血T細胞のクローン数の増減などを把握することで、ICI治療後早期に奏効を予測できる可能性が示された。