子宮体がん患者におけるマイクロサテライトフレームシフト変異に対する免疫応答の解析

• Project/Area Number: 20K09637
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 細井 亮宏 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (60565141)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 垣見 和宏 東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (80273358) ; 中川 英刀 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (50361621) ; 濱西 潤三 京都大学, 医学研究科, 講師 (80378736)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 卵巣がん / マイクロサテライト / フレームシフト / ネオアンチゲン / neoantigen / MSI / 子宮体がん / 抗PD-1抗体治療

Outline of Research at the Start

MSI-High腫瘍では、DNAミスマッチ修復（MMR）遺伝子の変異や、エピジェネティックな不活性化によってDNAのマイクロサテライト領域（MSI）での異常な繰り返し配列が起こり、高頻度に体細胞遺伝子変異を生じることが知られている。マイクロサテライトの遺伝子変異により生じたフレームシフト（MSFS）が、ネオアンチゲンとして認識され、抗腫瘍免疫応答が誘導されうるか？を、抗PD-1抗体薬ペムブロリズマブの投与を受ける子宮体がん患者において検討する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、多くの患者で共通して認められる遺伝子変異として、マイクロサテライトの遺伝子変異により生じたフレームシフト（MSFS）に着目し、MSFS由来のネオアンチゲンを同定し、その免疫原性を評価し、ワクチン開発の可能性を検討した。International Cancer Genome Consortium (ICGC)、The Cancer Genome Atlas (TCGA)のデータベースを活用し、全ゲノム上でマイクロサテライトに認められる遺伝子変異の中から、フレームシフト変異を検索した。様々ながん種における変異の頻度、さらには変異ペプチドのRNA発現量をもとに、ネオアンチゲンの候補として30個の遺伝子（ACVR2A、KIAA2018、ASTE1、SEC31A、MSH3、RNF43、TBC1D23、TMEM60、TGFBR2、LTN1、CASP5、KMTC2、AIM2、LMAN1、PHACTR4、SMC6、WDTC1、BAX、GINS1、RPL22、CCDC150、RBM27、SLC35F5、AASDH、ESRP1、PRDM2、GRB14、MSH6、SLC35G2、MBD4）に着目した。患者ごとに異なるHLAに対応するため、ネオアンチゲンの探索には、25アミノ酸からなるロングペプチドを用いることとした。合成したペプチドは、フレームシフトの開始アミノ酸から20アミノ酸上流の配列からC末端のアミノ酸までの領域を10アミノ酸ずつスライドさせながらフレームシフトによって生じたアミノ酸変異の全領域をカバーするように68個のペプチドを合成した。4例のMSI-H患者が含む53例の卵巣がん患者の腫瘍の一部を採取し、次世代シーケンサー解析を実施した。今後、MSI-H患者とMSI-S患者におけるMSFS変異の有無を比較し、ネオアンチゲンの探索を行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] Identification of serum cytokine clusters associated with outcomes in ovarian clear cell carcinoma (2020)
  • Author(s): Yabuno A, Matsushita H, Hamano T, Tan TZ, Shintani D, Fujieda N, Tan DSP, Huang RY, Fujiwara K, Kakimi K, Hasegawa K.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 10 Issue: 1 Pages: 18503-18503
  • DOI: 10.1038/s41598-020-75536-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Deep-immunophenotyping at the single-cell level identifies a combination of anti-IL-17 and checkpoint blockade as an effective treatment in a preclinical model of data-guided personalized immunotherapy. (2020)
  • Author(s): Koji Nagaoka, Masataka Shirai, Kiyomi Taniguchi, Akihiro Hosoi, Changbo Sun, Yukari Kobayashi, Kazuhiro Maejima, Masashi Fujita, Hidewaki Nakagawa, Sachiyo Nomura and Kazuhiro Kakimi
  • Journal Title: Journal for ImmunoTherapy of Cancer Volume: 8(2) Issue: 2 Pages: e001358-e001358
  • DOI: 10.1136/jitc-2020-001358
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Integrative immunogenomic analysis of gastric cancer dictates novel immunological classification and the functional status of tumor‐infiltrating cells (2020)
  • Author(s): Sato Y、Wada I、Odaira K、Hosoi A、Kobayashi Y、Nagaoka K、Karasaki T、Matsushita H、Yagi K、Yamashita H、Fujita M、Watanabe S、Kamatani T、Miya F、Mineno J、Nakagawa H、Tsunoda T、Takahashi S、Seto Y、Kakimi K
  • Journal Title: Clinical & Translational Immunology Volume: 9 Issue: 10 Pages: 9-9
  • DOI: 10.1002/cti2.1194
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Novel immunological classification of gastric cancer by integrative analysis (2020)
  • Author(s): Yasuyoshi Sato, Ikuo Wada, Akihiro Hosoi, Yukari Kobayashi, Koji Nagaoka, Takahiro Karasaki, Hirokazu Matsushita, Koichi Yagi, Hiroharu Yamashita, Shunji Takahashi, Yasuyuki Seto, Kazuhiro Kakimi.
  • Organizer: AACR2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Single-cell RNA-Seq identified an immunosuppressive IL-17 producing tumor-infiltrating T cells in murine gastric tumor model, (2020)
  • Author(s): Masataka Shirai, Koji Nagaoka, Kiyomi Taniguchi, Changbo Sun, Akihiro Hosoi, Kazuhiro Kakimi.
  • Organizer: AACR2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Single-cell RNA-Seq identified an immunosuppressive IL-17 producing tumor-infiltrating T cells in gastric tumor model (2020)
  • Author(s): Akihiro Hosoi, Koji Nagaoka, Masashi Fujita, Yukari Kobayashi, Hidewaki Nakagawa, Kazuhiro Kakimi.
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術集会
• [Presentation] 抗腫瘍効果を認めるネオアンチゲンの同定 (2020)
  • Author(s): 長岡孝治、金関貴幸、時田芹奈、前嶋和紘、藤田征志、小松利広、孫長博、細井亮宏、宇高恵子、中川英刀、鳥越俊彦、垣見和宏
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術集会
• [Presentation] NGSベースのin silico予測および、MHCリガンドーム解析による抗腫瘍効果を認 めるネオアンチゲンの同定 (2020)
  • Author(s): 長岡孝治、金関貴幸、時田芹奈、前嶋和紘、藤田征志、小松利広、孫長博、細井亮宏、宇高恵子、中川英刀、鳥越俊彦、垣見和宏
  • Organizer: 第24回日本がん免疫学会総会
• [Presentation] ネオアンチゲン予測パイプライン構築と肉腫におけるsharedネオアンチゲン探索 (2020)
  • Author(s): 海江田修至、吉良聡、小林由香利、北川正成、佐藤靖祥、船内雄生、細井亮宏、高橋俊二、阿江啓介、垣見和宏、峰野純一
  • Organizer: 第24回日本がん免疫学会総会