Identification of predictive biomarkers for immune checkpoint inhibitors using T cell receptor repertoire analysis

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K09133
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Kato Taigo 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70648021)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清谷 一馬 公益財団法人がん研究会, がんプレシジョン医療研究センター 免疫ゲノム医療開発プロジェクト, 主任研究員 (30433642) ; 植村 元秀 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (40631015) ; 朝長 毅 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬デザイン研究センター, 上級研究員 (80227644)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 免疫チェックポイント阻害薬 / バイオマーカー

Outline of Final Research Achievements

Immune checkpoint inhibitors (ICIs) are now widely used in several types of cancer. However, the response rate is limited and it is urgent to pursue novel non-invasive biomarkers of responses to ICI that allow the “early” determination of clinical benefits. We collected RNA from peripheral blood mononuclear cells (PMBC) before and after treatment with nivolumab, T cell receptor (TCR) repertoire analysis revealed that the responders to nivolumab showed an expansion of certain T cell clones even in the blood, as evidenced by the significant decrease in the TCR diversity index and increase in the number of expanded TCR clonotypes 1 month after treatment. We propose that global TCR repertoire analysis may allow identifying early surrogate biomarkers in the peripheral blood for predicting clinical responses to anti-PD-1 therapy.

Free Research Field

腎細胞癌

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回の研究では、代表的なICIであるニボルマブ投与患者において、TCRレパトア解析によるパラメーターの変化が治療後早期奏効予測マーカーとなり得ることが示された。本研究成果は進行性腎細胞癌に限らず、ICIを利用する複数の癌腫に適応可能である。奏効予測マーカーを明らかにすることで、適切な患者選択が可能となり、大幅な医療費削減にも貢献できると考えられる。