2018 Fiscal Year Research-status Report
肺癌個別化ワクチン治療における、多角的治療効果予測アルゴリズムの構築
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17K10778
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長山 和弘 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00647935)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 淳 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90188954)
佐藤 雅昭 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (00623109)
安樂 真樹 東京大学, 医学部附属病院, 特定研究員 (70598557)
桑野 秀規 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60772324) [Withdrawn]
似鳥 純一 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (40424486)
垣見 和宏 東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (80273358)
松下 博和 愛知県がんセンター(研究所), 腫瘍免疫制御TR分野, 分野長 (80597782)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 肺癌 / 遺伝子変異 / 次世代シーケンサー / ネオアンチゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、肺癌における腫瘍特異的遺伝子変異産物により生ずるneoantigen を標的とした癌ワクチン治療と腫瘍内免疫抑制性の環境に対する制御法を併用した革新的ながん免疫治療を構築することである。手術で切除された肺癌組織からDNA/RNA を抽出し、次世代シーケンサーを用いたエクソーム解析を実施して、腫瘍特異的遺伝子変異のリストからMHC ペプチド結合能に基づいてneoantigen の候補を同定する。また、トランスクリプトーム解析により腫瘍内免疫状態のプロファイリングを行い、免疫抑制性の環境に関わる遺伝子発現を明らかにして、その制御法を検討する。
今年度は、マウスを用いて、次世代シーケンスデータから予測されたneoantigenワクチンの免疫原性について評価を行った。C57BL/6マウス肺癌細胞株LLC-1に対してエクソームを実施し、2536個のミスセンス変異を同定した。MHCペプチド結合能が高く（IC50<200）、さらにトランスクリプトーム解析で発現の確認された遺伝子にしぼりこみ、60個のneoantigenワクチン候補ペプチドを合成した。樹状細胞ワクチンを用いて免疫原性を評価した。18個の変異ペプチドで免疫反応を認めたが、腫瘍特異的に反応するＴ細胞の活性化を認めたのは1個のみであった。そして、その1個もin vivo での腫瘍抑制効果は確認できなかった。LLC-1を用いた実験系では、強力に癌免疫が抑制されており、neoantigenワクチン単剤では十分な腫瘍抑制効果が得られない可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
我々は、腫瘍内微小環境に対する新たな多角的解析アルゴリズムを前研究の一環として開発した（J Thorac Oncol 2017;12:791-803）。前年度は、すでに一次解析済みの次世代シーケンスデータを使用し、解析手法をバージョンアップし、アルゴリズムの標準化を行った。The Cancer Genome Atlas （TCGA）の遺伝子解析データを用いることで、TCGAデータを基準としたスコアリング方法を確立した。
今年度はマウスを用いた免疫原性評価を行った。ヒトに対して構築したのと同じ解析パイプラインを用いて、neoantigen候補の予測を行った。エクソーム解析から、マウス肺癌細胞株LLC-1のミスセンス変異2536個を同定した。さらにトランスクリプトーム解析を行い、fpkm>1であり発現のある遺伝子856個に絞り込んだ。そして、ＭＨＣペプチド結合能予測プログラムを用いて、高い結合能(IC50<200)である60個のneoantigen候補について変異ペプチドを合成し、樹状細胞を刺激してワクチンを実施した。18個のペプチドで変異ペプチド特異的な免疫応答が認められたが、Ｔ細胞が活性化されたのは1個のみであり、その1個においても腫瘍抑制効果は確認できなかった。
得られた成果を、日本免疫治療学会学術集会で発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
我々がこれまでに構築したneoantigen予測アルゴリズムによって、免疫原性のあるneoantigen候補が予測可能であることが今年度のマウス実験で検証された。一方で、単純にＭＨＣペプチド結合能が良いだけでは、in vivo での腫瘍抑制効果が得られないということも確認された。
次年度は、変異ペプチドと正常ペプチドにおけるＭＨＣペプチド結合能の変化が大きいneoantigen候補も含めて、マウスを用いて腫瘍抑制効果の有無を検証する。また、LLC-1マウス肺癌モデルでは、強力に癌免疫応答が抑制されており、neoantigenワクチン単剤では腫瘍抑制効果が得られないことが示唆された。従って次年度は、チェックポイント阻害剤単剤およびneoantigenワクチンとチェックポイント阻害剤の併用における腫瘍抑制効果に関しても検証する予定である。これらを通じて、腫瘍抑制効果のあるneoantigenワクチンおよびチェックポイント阻害剤の組み合わせが発見できれば、その組み合わせを用いた場合に経時的にどのように癌微小環境が変化するのかを評価する予定である。
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[Journal Article] High CCR4 expression in the tumor microenvironment is a poor prognostic indicator in lung adenocarcinoma.2018
Author(s)
Karasaki T, Qiang G, Anraku M, Sun Y, Shinozaki-Ushiku A, Sato E, Kashiwabara K, Nagayama K, Nitadori JI, Sato M, Murakawa T, Kakimi K, Fukayama M, Nakajima J.
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Journal Title
J Thorac Dis
Volume: 10
Pages: 4741-4750
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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