個別化がんワクチン療法に向けた統合プロテオミクスによる新規がん抗原同定法の開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K21556
• Research Institution: Aichi Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 田口 歩 愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 分野長 (50817567)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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) ; 山口 類 愛知県がんセンター(研究所), システム解析学分野, 分野長 (90380675)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 難治がん / 個別化がんワクチン / プロテオミクス / HLAクラスI結合ペプチド / 免疫グロブリン結合タンパク質 / PDXモデル

Outline of Annual Research Achievements

がんワクチン療法は、免疫チェックポイント阻害剤との併用など、複合的がん免疫療法の１つとして大きな期待が寄せられている。個別化がんワクチンのターゲットとなるがん抗原は、現在、次世代シーケンサーによるゲノム情報に基づく、変異ペプチド（ネオアンチゲン）として予測同定されているが、免疫応答を誘導するのは、ネオアンチゲンのごくわずかである。本研究では、患者腫瘍組織移植（PDX）モデルにおいて、プロテオゲノミクスを応用した超高感度HLAクラスI分子結合ペプチド（HLAリガンドーム）解析を開発する。また、血漿中の自己抗体に結合している抗原タンパク質の網羅的プロテオーム解析を行う。これらの解析により、実際にがん細胞表面に提示されている抗原ペプチドと、生体で実際に免疫応答を引き起こしている抗原タンパク質を同定し、その統合的な解析から、真に免疫原性の高いがん抗原を同定する。
本年度は、HLAクラスI分子結合ペプチド解析のde novo同定パイプライン開発を完了した。免疫グロブリン結合タンパク質についても高感度測定系を構築した。また、現在までに膵癌、肺癌、転移性大腸癌などの難治癌約170 症例から、患者腫瘍組織移植（PDX）モデルを作成し、現在各PDX腫瘍のエクソーム解析、RNAシーケンス解析を進めている。
今後は、各症例のエクソーム・トランスクリプトームデータを用いたプロテオゲノミクスパイプラインを統合して最終的ながん抗原同定パイプラインを構築する。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度は、HLAクラスI分子結合ペプチド解析のde novo同定パイプライン開発を完了し、全体として6,000個超のHLAクラスI分子結合ペプチド同定が可能になった。自己抗体結合タンパク質解析においても、1,000個を超える免疫グロブリン結合タンパク質が同定可能な高感度測定系を構築した。また、現在までに膵癌、肺癌、転移性大腸癌などの難治癌約170 症例から、高度免疫不全モデルであるRag-2/Jak3二重欠損マウスを用いて患者腫瘍組織移植（PDX）モデルを作成し、現在各PDX腫瘍のエクソーム解析、RNAシーケンス解析を進めている。

Strategy for Future Research Activity

HLAクラスI分子結合ペプチド解析については、各症例のエクソーム・トランスクリプトームデータを用いたプロテオゲノミクスパイプラインを統合して最終的ながん抗原同定パイプラインを構築する。腫瘍浸潤リンパ球（TIL）の単離も行っており、TILを用いた抗原特異的かつHLA拘束性の細胞傷害活性の検討から、がん抗原同定パイプラインのパラメーターを最適化する。並行して、自己抗体結合タンパク質解析を進める。

Causes of Carryover

コロナ禍により、プロテオーム解析計画にずれが生じたため、次年度使用額が生じた。解析計画を修正し、今年度使用する予定である。