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MSI related predictive biomarkers of response to immune checkpoint inhibitors for patients with metastatic urological cancers

Research Project

Project/Area Number 19K09730
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56030:Urology-related
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

Yamamoto Yoshiaki  山口大学, 医学部, 特別医学研究員 (30593298)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 恒富 亮一  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (10420514)
藤田 悠介  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40509527)
硲 彰一  山口大学, 医学部, 教授(連携講座) (50253159)
松山 豪泰  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70209667)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords抗PD-1抗体 / 尿路上皮癌 / 腎細胞癌 / マイクロサテライト不安定性 / ミスマッチ修復遺伝子 / 口腔内マイクロバイオーム / 消化管内マイクロバイオーム / ミスマッチ修復蛋白 / 泌尿器癌 / 治療効果予測 / アルゴリズム / 遺伝子チップ
Outline of Research at the Start

現在、抗PD-1抗体治療法決定の為のバイオマーカーの探索が喫緊の課題である。我々がこれまでに研究を行ってきたマイクロサテライト不安定性(MSI)癌が、抗PD-1抗体に著効することが報告されている。
本研究の目的は、泌尿器癌に対する抗PD-1抗体の治療効果予測の為に、腎細胞癌と尿路上皮癌のMSI関連遺伝子変化と、著効例と無効例に対するバリアントの有無に着目した網羅的遺伝子変異、発現解析結果と、宿主因子と環境因子とを用いて、統計的パターン認識に基づいた治療効果予測アルゴリズムと遺伝子チップを作成することである。

Outline of Final Research Achievements

We examined inflammation-based prognostic scores in 121 patients with advanced urothelial carcinoma (UC) and 65 patients with metastatic renal cell carcinoma who received PD-1 antibody. The combination of several inflammation-based prognostic scores may be a potential biomarker for estimating prognosis in patients with those carcinomas treated by PD-1 antibody.
A PCR-based assay and DNA microarray showed Microsatellite instability (MSI)-high and the immunohistochemistry of mismatch repair genes showed decreased expression of MSH2 and MSH6 protein in both the primary bladder and the metastatic tumor. Whole-exome sequencing revealed somatic MSH2 mutation c.1351C>T (p.Gln451Ter) in the primary bladder and metastatic tumors, while this germline mutation was not detected. The somatic MSH2 (c.1351C>T) mutation is associated with MMR-deficiency and MSI-high which enabled a long-term complete response to anti-PD-1 antibody in a metastatic UC of the bladder.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

尿路上皮癌や腎細胞癌に対して、抗PD-1抗体治療前の末梢血による好中球/リンパ球比等により、抗PD-1抗体の治療効果が予測できることは、尿路上皮癌や腎細胞癌患者の治療法選択において有意義であると考える。また、治療後の好中球/リンパ球比減少が、抗PD-1抗体の治療効果を予測することは、実臨床において役立つと考える。
尿路上皮癌におけるMSI-highとミスマッチ修復遺伝子の変異、更に、ミスマッチ修復蛋白の減少が、尿路上皮癌に対する抗PD-1抗体の治療効果を予想するバイオマーカーになり得る可能性が示唆された。MSI関連因子が、尿路上皮癌に対して、抗PD-1抗体治療法選択の一助となることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Prognostic value of pre-treatment risk stratification and post-treatment neutrophil/lymphocyte ratio change for pembrolizumab in patients with advanced urothelial carcinoma2020

    • Author(s)
      Yoshiaki Yamamoto, Junji Yatsuda, Mototsugu Shimokawa, Nakanori Fuji, Akihiko Aoki, Shigeru Sakano, Mitsutaka Yamamoto, Akinobu Suga, Yasuhide Tei, Satoru Yoshihiro, Seiji Kitahara, Kazuhiro Nagao, Kimio Takai, Yoriaki Kamiryo, Jumpei Akao, Shiro Yamaguchi, Kazuo Oba, Tomoyuki Shimabukuro, Hiroaki Matsumoto, et al
    • Journal Title

      International Journal of Clinical Oncology

      Volume: 26 Issue: 1 Pages: 169-177

    • DOI

      10.1007/s10147-020-01784-w

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 転移性尿路上皮癌に対する免疫チェックポイント阻害剤の治療効果について2020

    • Author(s)
      山本義明、栗林智枝子、小澤翔、佐本征弘、森純一、井上亮、矢野誠司、平田寛、松本洋明 松山豪泰
    • Journal Title

      西日本泌尿器科

      Volume: 82 Pages: 61-65

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prognostic value of risk stratification using blood parameters for nivolumab in Japanese patients with metastatic renal-cell carcinoma2019

    • Author(s)
      Yamamoto Yoshiaki、Matsuyama Hideyasu、Matsumoto Hiroaki、Sakano Shigeru、Fuji Nakanori、Oba Kazuo、Yamamoto Mitsutaka、Kamiryo Yoriaki、Hiragino Takeshi、Nagao Kazuhiro、Takai Kimio、Aoki Akihiko
    • Journal Title

      Japanese Journal of Clinical Oncology

      Volume: 50 Issue: 2 Pages: 214-220

    • DOI

      10.1093/jjco/hyz168

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ニボルマブにて治療された転移性腎細胞癌に対する血液検査を用いたリスク分類と予後予測2020

    • Author(s)
      山本 義明、小澤 翔、佐本 征弘、森 純一、井上 亮、矢野 誠司、平田 寛、 松本 洋明、松山 豪泰
    • Organizer
      第58回日本癌治療学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 転移性尿路上皮癌に対する免疫チェックポイント阻害剤の臨床的因子による治療効果予測2020

    • Author(s)
      山本義明、松山豪泰
    • Organizer
      第24回日本がん免疫学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Prognostic value of risk stratification using blood biochemical parameters in Japanese patients with metastatic renal cell carcinoma treated by nivolumab2020

    • Author(s)
      Yoshiaki Yamamoto, Hideyasu Matsuyama, Hiroaki Matsumoto, Shigeru Sakano, Nakanori Fuji, Kazuo Oba, Mitsutaka Yamamoto, Yoriaki Kamiryo, Takeshi Hiragino, Kazuhiro Nagao, Kimio Takai, Akihiko Aoki
    • Organizer
      Genitourinary Cancers Symposium - ASCO Meetings
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 尿路上皮癌に対する免疫チェックポイント阻害剤の分子生物学的考慮2019

    • Author(s)
      山本義明
    • Organizer
      第71回西日本泌尿器科学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 特集 膀胱癌 -最近の診断と治療-:尿路上皮癌における免疫チェックポイント阻害薬の予後予測因子2021

    • Author(s)
      山本義明, 松山豪泰
    • Total Pages
      118
    • Publisher
      日本臨牀
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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