大腸癌に対するがん免疫療法における革新的治療予測バイオマーカーの探索

• Project/Area Number: 22K16491
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 清住 雄希 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 特定研究員 (30827324)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 大腸癌 / MSI-H / 癌免疫療法 / 免疫チェックポイント阻害薬 / IDO1 / 免疫療法 / バイオマーカー

Outline of Research at the Start

近年、免疫チェックポイント阻害薬が消化器癌において既に臨床実装されたことで更なる治療成績向上が期待されているが、大腸癌においては、MMR deficient (dMMR)またはMSI-Hという遺伝子学的な特徴を持ったごく一部の患者への効果が証明されているのみであり、適応は非常に限定的である。
本研究の目的は、大腸癌において免疫領域で重要なPD1/PD-L1経路、細胞障害性T細胞のアポトーシスやTregを誘導して免疫寛容を促すIDO1に着目し、治療効果予測バイオマーカーの確立を行うことである。更に、切除不能大腸癌における免疫細胞発現パターンとそのメカニズムを明らかにすることで、バイオマーカーの実用性の裏づけを行い、臨床実装に発展させる。

Outline of Annual Research Achievements

大腸癌における治療効果バイオマーカー探索のため、2022年度、StageIV症例198例を含む手術療法、化学療法症例の予後解析を含む大腸癌症例979例の臨床病理学的因子について、免疫染色で特徴を模索した後、解析を行った。CD3、CD4、CD8、FOXP3の免疫染色を行い、ハイブリッドセルカウンター、BZ-Xを用いて陽性リンパ球数のカウントを行った。腫瘍浸潤リンパ球数と予後の関連性を解析すると、CD3、CD8、FOXP3低発現群で有意に予後が不良であるという結果が得られ、一方でCD4陽性リンパ球においては有意差を認めなかった。これらの解析と並行して、大腸癌肝転移症例181例を抽出しており、DNA抽出、real-timePCR、免疫染色などの実験を実施した。こうした臨床病理学的因子のひとつにActivin Aという遺伝子発現が明らかに予後と相関することが分かった。Activin A高発現は予後不良であるものの、免疫学的因子との相関性ははっきりせず、治療過程においてどのような意味合いを持つのか引き続き検討が必要である。
MSI-H症例の解析については、大腸癌組織の凍結標本よりDNAを抽出し、ベセスダ分類に則ってBAT25、BAT26というMSIのマーカーを用いたPCRを行い、DNAシークエンサーで解析した。Microsatelliteの反復回数に変化がある症例をMSI症例、変化がない症例をMSS症例とし、256例の解析を行った。256例中、MSI-Hの結果を得たものは30例（11.7％）であり、過去の報告に合致する結果が得られた。これらの実験から、MSI-H群 vs MSS群に分類し、臨床病理学的特徴の解析、腫瘍浸潤リンパ球数との関連性について解析を行った。MSI-Hの症例数から、現時点では明らかにバイオマーカーの特定には至っていないが、更なる検討を行うために症例数を重ねている。