切除可能進行胃癌患者に対する術前化学療法における免疫活性バイオマーカーの開発

• Project/Area Number: 21K08752
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 松田 佳子 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (50457082)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 掛地 吉弘 神戸大学, 医学研究科, 教授 (80284488) ; 鈴木 知志 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (30457080) ; 山下 公大 神戸大学, 医学部附属病院, 特命准教授 (80535427) ; 山田 康太 神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (50884087)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 胃癌 / 術前化学療法 / 腫瘍免疫微小環境 / 免疫応答性細胞死 / T細胞 / 栄養 / 化学療法 / バイオマーカー / 腫瘍内微小環境 / 免疫応答誘導性細胞死

Outline of Research at the Start

切除可能進行胃癌においては術前化学療法による予後の改善が期待されているが、手術前に化学療法の効果を予測することは困難でバイオマーカーの開発は急務である。近年免疫療法だけでなく従来の抗がん剤によっても腫瘍組織における免疫活性が誘導されることが示唆されており、腫瘍内微小環境における免疫活性の変化は治療効果の予測因子となる可能性がある。
本研究では、術前化学療法を行った進行胃癌症例の生検、手術検体で、免疫応答誘導性細胞死によって変動する特異的免疫細胞誘導因子の候補を抽出する。さらに、前向きに集積した進行胃癌症例の組織および血液検体を用いて抽出した因子のバイオマーカーとしての有用性を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

切除可能進行胃癌においては術前化学療法による予後の改善が期待されているが、手術前に化学療法の効果を予測することは困難でバイオマーカーの開発は急務である。近年免疫療法だけでなく従来の抗がん剤によっても腫瘍組織における免疫活性が誘導されることが示唆されており、腫瘍内微小環境における免疫活性の変化は治療効果の予測因子となる可能性がある。本研究では、術前化学療法を行った進行胃癌症例の生検、手術検体で、免疫応答誘導性細胞死によって変動する特異的免疫細胞誘導因子の候補を抽出する。さらに、前向きに集積した進行胃癌症例の組織および血液検体を用いて抽出した因子のバイオマーカーとしての有用性を検証する。
本研究は神戸大学食道胃腸外科で術前治療を行った進行胃癌患者を対象として行う。まず既存の組織検体や胃癌細胞株を用いて腫瘍内微小環境（TIME）における免疫活性を評価し、バイオマーカーの候補となる因子を探索する。並行して前向きに術前化学療法症例の集積を行い、後ろ向き研究で得られたバイオマーカーの候補を治療効果予測因子としての有用性を検証する。進行胃癌に対して術前治療が行われた症例を対象とする。生検/手術組織のFFPE検体において、主として免疫組織染色などで腫瘍内微小環境の定量化（TIMEパラメータ）を行う。.胃癌細胞株を用いて、PCR, ELISAなどで特異的免疫細胞誘導因子の候補を絞り込み、TIMEパラメータとの相関性を解析する。新たに術前化学療法を施行する症例において、生検/手術検体、血液検体を集積する。凍結組織および血液検体からmRNA,
タンパクを抽出し、上記研究で得られた特異的免疫誘導因子候補とTIMEパラメータに関して臨床的検査としての有用性を検証する。また、予後を含めた臨床情報により、治療効果を予測するバイオマーカーとなるか検証する。対照として手術単独治療症例の検体も集積する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

バイオマーカー検索として、胃癌術前化学療法症例に対する腫瘍免疫微小環境（TIME)の評価を行っている。術前化学療法症例に関するデータは、徐々に蓄積されている状況である。
対象症例、臨床情報の取得に関しては、後ろ向き研究として、解析を進めている。術前治療が行われた症例を対象に、既に採取された生検標本（術前治療前、術前治療後）または手術標本を採取を行って免疫染色は規定項目の一部を終了し、段階的に評価を行っている。腫瘍内微小環境（Tumor immunological microenvironments; TIME）の免疫活性評価については、腫瘍組織内において、 治療によって誘導され たT細胞（CD３+ , CD4+ ,CD8＋ ）およびレジデントメモリー様腫瘍浸潤T細胞の評価を行う。PDL1陽性の腫瘍細胞（Tumor cell; TC）、免疫細胞 （Immune cells; IC）、あるいはその両方を免疫染色で同定する。これを定量化し、免疫活性化のアウトカムとして用いる。現在進行している。
前向き研究については、組織評価後開始予定のため、現在は登録準備中である。
特異的免疫細胞誘導因子（specific immune cell-inducing factor: SIF）候補の測定は現在、開始に至っていたない。
ヒト胃癌細胞株を用いてkey drugとなる化学療法のICDの評価については、進行中である。

Strategy for Future Research Activity

病理組織標本においては、病変の定量的な評価は非常に重要であるが、その定量性は不安定であり、何度か再検査を行っている。項目が増加し、評価を正確に行うためには、どうしても、定量性が必要と考えている。この問題に対処するため、自動解析ソフトの導入を行う予定である。また、免疫染色の条件設定はほとんど終了しているため、こちらにより速度を上げる方向で検討する。さらに、進行胃癌に対する術前の化学療法を行う症例の症例集積をか加速化するため、関連施設に対象範囲を拡大することも検討する。これにより、より多くの症例を収集し、より多角的に解析を進めることができると考える。本研究の基盤となる免疫染色の迅速評価と症例の集積を推進する予定である。