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2020 Fiscal Year Annual Research Report

腫瘍浸潤T細胞が認識するがん特異的抗原の網羅的解析

Research Project

Project/Area Number 19H03522
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒田 大祐  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (60756732)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords腫瘍浸潤T細胞 / ネオアンチゲン / ネオ抗原 / T細胞受容体
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、腫瘍組織内に浸潤したT細胞 (腫瘍浸潤T細胞) がネオアンチゲンを含むどのようながん特異的抗原を認識しているかを網羅的に解析し、その抗原とT細胞受容体、およびその相互作用を予測するシステムを開発することを目的としている。
1) 腫瘍浸潤T細胞レパトア解析によるがん特異的T細胞の同定
新鮮大腸がん手術検体10検体を収集し、昨年度開発した方法を用いて腫瘍浸潤T細胞および患者由来がん細胞の分離・培養した。また、腫瘍浸潤T細胞および患者由来がん細胞を2週間共培養することにより、腫瘍反応性T細胞を増殖させることに成功した。さらにこの腫瘍反応性T細胞のTCRレパトア解析を行い、enrichしているTCRalpha/betaペアを同定し、TCR遺伝子導入T細胞の作製を行った。
2) タンパク質の立体構造に基づく分子シミュレーションと機械学習によるがん特異的T細胞の予測
これまでに同定したネオアンチゲン特異的T細胞のTCR遺伝子導入T細胞を用いた解析により、変異ペプチドに特異的なTCRと正常型ペプチドとも交差反応を示すTCRが存在することを明らかにした。現在、ドッキングシミュレーションと機械学習を用いたpeptide-HLAの結合予測系を用いて、予測されたネオアンチゲンペプチドとHLAとの結合予測を行っており、変異特異的TCRおよび正常と交差反応を示すTCRの構造的な違いを検討している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

腫瘍浸潤T細胞および患者由来がん細胞の共培養を用いて、腫瘍反応性T細胞のTCRalpha/betaのペアをいくつか同定することに成功した。また、TCR遺伝子導入T細胞を用いた解析により、変異ペプチドに特異的なTCRと正常型ペプチドとも交差反応を示すTCRが存在することを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

1) 腫瘍浸潤T細胞レパトア解析によるがん特異的T細胞の同定
同定した腫瘍反応性T細胞のTCR遺伝子導入T細胞を用いて、その認識抗原のスクリーニングを行う。このため、新たな抗原スクリーニング系の開発を目指す。
2) タンパク質の立体構造に基づく分子シミュレーションと機械学習によるがん特異的T細胞の予測
これまでに同定した変異ペプチドに特異的なネオアンチゲン特異的TCRと正常型ペプチドとも交差反応を示すネオアンチゲン特異的TCRを中心に、ドッキングシミュレーションと機械学習を用いたpeptide-HLAの結合予測系を用いて、その構造的な違いを検討していく。

  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 10 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Monitoring epidermal growth factor receptor C797S mutation in Japanese non?small cell lung cancer patients with serial cell‐free DNA evaluation using digital droplet PCR2021

    • Author(s)
      Ariyasu R, Uchibori K, Sasaki T, Tsukahara M, Kiyotani K, Yoshida R, Ono Y, Kitazono S, Ninomiya H, Ishikawa Y, Mizukami Y, Yanagitani N, Fujita N, Nishio M, Katayama R.
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Pages: 2371-2380

    • DOI

      10.1111/cas.14879

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peripheral T cell receptor repertoire features predict durable responses to anti-PD-1 inhibitor monotherapy in advanced renal cell carcinoma2021

    • Author(s)
      Kato T, Kiyotani K, Tomiyama E, Koh Y, Matsushita M, Hayashi Y, Nakano K, Ishizuya Y, Wang C, Hatano K, Kawashima A, Ujike T, Fujita K, Nonomura N, Uemura M.
    • Journal Title

      OncoImmunology

      Volume: 10 Pages: 1862948~1862948

    • DOI

      10.1080/2162402X.2020.1862948

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Immunogenomic landscape of gynecologic carcinosarcoma2021

    • Author(s)
      Gotoh O, Kiyotani K, Chiba T, Sugiyama Y, Takazawa Y, Nemoto K, Kato K, Tanaka N, Nomura H, Hasegawa K, Fujiwara K, Takamatsu S, Matsumura N, Noda T, Mori S.
    • Journal Title

      Gynecologic Oncology

      Volume: 160 Pages: 547~556

    • DOI

      10.1016/j.ygyno.2020.11.030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermodynamic Dissection of Potency and Selectivity of Cytosolic Hsp90 Inhibitors2021

    • Author(s)
      Yoshimura C, Nagatoishi S, Kuroda D, Kodama Y, Uno T, Kitade M, Chong-Takata K, Oshiumi H, Muraoka H, Yamashita S, Kawai Y, Ohkubo S, Tsumoto K.
    • Journal Title

      Journal of Medicinal Chemistry

      Volume: 64 Pages: 2669~2677

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.0c01715

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for antigen recognition by methylated lysine?specific antibodies2021

    • Author(s)
      Ishii M, Nakakido M, Caaveiro JMM, Kuroda D, Okumura CJ, Maruyama T, Entzminger K, Tsumoto K.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 296 Pages: 100176~100176

    • DOI

      10.1074/jbc.RA120.015996

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Potential Mechanism of Anticancer Immune Response Coincident With Immune-related Adverse Events in Patients With Renal Cell Carcinoma2020

    • Author(s)
      Kato T, Tomiyama E, Koh Y, Matsushita M, Hayashi Y, Nakano K, Ishizuya YU, Wang C, Hatano K, Kawashima A, Ujike T, Kawasaki K, Morii E, Gotoh K, Eguchi H, Kiyotani K, Fujita K, Nonomura N, Uemura M.
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 40 Pages: 4875~4883

    • DOI

      10.21873/anticanres.14490

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] T-cell complexity and density are associated with sensitivity to neoadjuvant chemoradiotherapy in patients with rectal cancer2020

    • Author(s)
      Akiyoshi T, Gotoh O, Tanaka N, Kiyotani K, Yamamoto N, Ueno M, Fukunaga Y, Mori S.
    • Journal Title

      Cancer Immunology, Immunotherapy

      Volume: 70 Pages: 509~518

    • DOI

      10.1007/s00262-020-02705-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SARS-CoV-2 genomic variations associated with mortality rate of COVID-192020

    • Author(s)
      Toyoshima Y, Nemoto K, Matsumoto S, Nakamura Y, Kiyotani K.
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 65 Pages: 1075~1082

    • DOI

      10.1038/s10038-020-0808-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intranodal Administration of Neoantigen Peptide-loaded Dendritic Cell Vaccine Elicits Epitope-specific T Cell Responses and Clinical Effects in a Patient with Chemorefractory Ovarian Cancer with Malignant Ascites2020

    • Author(s)
      Morisaki T, Hikichi T, Onishi H, Morisaki T, Kubo M, Hirano T, Yoshimura S, Kiyotani K, Nakamura Y.
    • Journal Title

      Immunological Investigations

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1080/08820139.2020.1778721

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical significance of clonal hematopoiesis in the interpretation of blood liquid biopsy2020

    • Author(s)
      Chan HT, Nagayama S, Chin YM, Otaki M, Hayashi R, Kiyotani K, Fukunaga Y, Ueno M, Nakamura Y, Low SK.
    • Journal Title

      Molecular Oncology

      Volume: 14 Pages: 1719~1730

    • DOI

      10.1002/1878-0261.12727

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bioinformatic prediction of potential T cell epitopes for SARS-Cov-22020

    • Author(s)
      Kiyotani K, Toyoshima Y, Nemoto K, Nakamura Y.
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 65 Pages: 569~575

    • DOI

      10.1038/s10038-020-0771-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cooperation of genes in HPV16 E6/E7-dependent cervicovaginal carcinogenesis trackable by endoscopy and independent of exogenous estrogens or carcinogens2020

    • Author(s)
      Bottinger P, Schreiber K, Hyjek E, Krausz T, Spiotto MT, Steiner M, Idel C, Booras H, Beck-Engeser G, Riederer J, Willimsky G, Wolf SP, Karrison T, Jensen E, Weichselbaum RR, Nakamura Y, Yew PY, Lambert PF, Kurita T, Kiyotani K, Leisegang M, Schreiber H.
    • Journal Title

      Carcinogenesis

      Volume: 41 Pages: 1605~1615

    • DOI

      10.1093/carcin/bgaa027

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Engineering Stability, Viscosity, and Immunogenicity of Antibodies by Computational Design2020

    • Author(s)
      Kuroda D, Tsumoto K.
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      Volume: 109 Pages: 1631~1651

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2020.01.011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Cancer-reactive/neoantigen-specific T cells in peripheral blood and tumor tissues of cancer patients2020

    • Author(s)
      Kazuma Kiyotani, Yusuke Nakamura
    • Organizer
      第79回日本癌学会
  • [Presentation] Combined targeting of tumor-stroma and cancer cells by T cells is essential for eradication of solid tumors2020

    • Author(s)
      Steven P. Wolf, Vasiliki Anastasopoulou, Madeline Steiner, Markus I. Diehl, Kimberley Borutta, Boris Engels, Poh Yin Yew, Kazuma Kiyotani, Yusuke Nakamura, Karin Schreiber, Hans Schreiber, Matthias Leisegang
    • Organizer
      第79回日本癌学会
  • [Presentation] リンパ節中の腫瘍反応性T細胞の同定と機能解析2020

    • Author(s)
      清谷一馬、岡村和美、建智博、長山聡、中村祐輔
    • Organizer
      第24回日本がん免疫学会総会
  • [Presentation] Screening of cancer-reactive T cells in lymph nodes in colorectal cancer patients2020

    • Author(s)
      Kazuma Kiyotani, Kazumi Okamura, Satoshi Nagayama, Yusuke Nakamura
    • Organizer
      AACR Annual Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゲノムシーケンスデータからのネオアンチゲン予測と特異的T細胞の誘導2020

    • Author(s)
      清谷一馬、中村祐輔
    • Organizer
      第24回バイオ治療法研究会学術講演会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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