Identification of cellular dynamics and single-cell transcriptomic profiles of antitumor T cells clones with potent antitumor effects

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03474
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49030:Experimental pathology-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Ueha Satoshi 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 准教授 (00447385)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 七野 成之 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 助教 (70822435)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: TCRレパトア / 免疫チェックポイント / シングルセル解析

Outline of Final Research Achievements

We analyzed the in vivo dynamics and gene expression of tumor-reactive (tr) CD8 T-cell clones that contribute to anti-tumor responses and found that 1) immune checkpoint inhibitors activate and amplify medium- and low-frequency trCD8 T-cell clones in the lymph nodes, and 2) tumor-major trCD8 T-cell clones detected at high frequency in the tumor are dependent on direct antigen presentation by tumor cells. We also established 3) a single-cell TCR/RNA seq method (whole transcript) using BD Rhapsody and 4) a bilateral tumor mouse model that enables time-series analysis of trCD8 T-cell clones.

Free Research Field

免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で確立した新たな概念・評価指標であるclonal spreadingは、臨床における免疫チェックポイント阻害剤治療を中心とした新規免疫治療法の有効性予測指標として応用でき、また、治療効果をさらに高める治療介入法や薬剤の開発にもつながると期待される。また、Tumor-major cloneの直接抗原提示依存性の確立は、腫瘍細胞自身の抗原提示の強弱を診断する重要な手がかりとなる。新規に開発したsingle-cell TCR/RNA seq法および両側腫瘍マウスモデルは、今後の腫瘍反応性CD8+ T細胞応答に関わる基礎研究・臨床開発に大きく貢献すると期待される。