Prediction of immunogenic neoantigens based on pHLA structure
| Project/Area Number |
20K21528
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 腫瘍免疫 / 腫瘍抗原 / ネオアンチゲン / HLA / CD8 T細胞 / 免疫監視 / T細胞 / 免疫原性 |
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| Outline of Research at the Start |
遺伝子変異量はがんタイプを超えた免疫チェックポイント阻害剤バイオマーカーとして認知されるが、実際には例外が少なからず存在する。どのような変異が臨床的に意義のあるネオアンチゲンとなりうるのかは未だ不明である。我々はマススペクトロメトリーを用いて免疫原性の高いナチュラルなHLA提示ネオアンチゲンを同定する技術を確立し論文報告した。本課題では、同定したネオアンチゲンをモデルに、ペプチドHLA複合体の立体構造3Dモデリングを行い、in silico解析からネオアンチゲン免疫原性を予測する新しい技術を開発する。本研究の成果はがん免疫治療における効果予測バイオマーカーおよび標的探索に貢献できると考える。
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| Outline of Final Research Achievements |
CD8 T cells recognize neoantigens that arise from somatic mutations, discriminating cancer cells. However, the nature of neoantigens that confer immunogenicity on wild-type peptides remains unclear. Here, we conducted proteogenomic HLA ligandome analysis and identified a series of neoantigens naturally displayed by a human colon cancer line. We found that the antigenicity to induce healthy donor-derived CD8 T cells varies among the identified neoantigens. Further, we prepared a panel of neoantigen variants that differed in substituted amino acids, and assessed their antigenicity. As a result, we found that the antigenicity was positively associated with the difference between the neoantigen variants and wild-type peptides in their pHLA 3D structure. Delta ASA (accessible surface are of pHLAs between neoantigen and wild type) scores based on 3D structure may benefit immunogenicity prediction of neoantigens.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
腫瘍の体細胞遺伝子変異量（TMB）は免疫チェックポイント阻害剤の効果バイオマーカーである。しかし、多くのがん種類で奏効率は20%程度にとどまっている。今回、免疫応答を惹起する変異を予測する新しい方法を開発できた。pHLAの立体構造差に基づくアルゴリズムである。つまり、従来バイオマーカーである変異「量」に変異の「質」的評価を上乗せすることが出来る。本法は新しい免疫チェックポイントバイオマーカーとして役立つ可能性があり、免疫チェックポイント阻害剤患者コホートを用いた検証を検討している。臨床応用による社会貢献を目指す。
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Report
(4 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Combined chemoradiotherapy and programmed cell death-ligand 1 blockade leads to changes in the circulating T-cell receptor repertoire of patients with non-small-cell lung cancer.2022
Author(s)
Someya M, Tokita S, Kanaseki T, Kitagawa M, Hasegawa T, Tsuchiya T, Fukushima Y, Gocho T, Kozuka Y, Mafune S, Ikeuchi Y, Takahashi M, Moniwa K, Matsuo K, Hasegawa T, Torigoe T, Sakata KI.
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Journal Title
Cancer Sci.
Volume: 113(12)
Issue: 12
Pages: 4394-4400
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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