免疫チェックポイント阻害薬の新規効果予測因子としての腸内微生物叢の包括的解析

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K15557
• Research Institution: Department of Clinical Research, National Hospital Organization Kyoto Medical Center
• Principal Investigator: 米倉 慧 独立行政法人国立病院機構(京都医療センター臨床研究センター), 臨床研究企画運営部, 研究員 (20912736)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 腸内微生物 / 腸内細菌 / 腸内真菌 / 腸内ウイルス / 悪性黒色腫 / 免疫チェックポイント阻害剤

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、腸内真菌を含めた包括的な腸内微生物叢プロファイルが悪性黒色腫において免疫チェックポイント阻害薬（PDー1阻害薬、CTLA-4阻害薬）の治療効果予測バイオマーカーとなるかどうかを明らかにすることを目的としている。これまでの16S rRNA遺伝子の解析にとどまらず、whole genome sequencing（WGS）を行うことで細菌以外の微生物叢も捉える方針とし、これまで十分に検討されたことのない、包括的な腸内微生物叢を明らかにする。腸内微生物叢の試料として免疫チェックポイント阻害剤治療を受けた皮膚・粘膜メラノーマ患者の糞便検体を使用した。初年度は１）解析に必要な臨床情報と糞便検体の確保、２）糞便検体からのDNA抽出、３）WGSのライブラリー作成の条件検討を行った。４）次世代シーケンサーを用いて配列を同定した。
１）合計２６検体（子宮頸部、外陰部、歯肉、腸管、口腔内、気管、鼻腔、眼、皮膚）の臨床情報、糞便検体を確保した。対象症例は主にニボルマブ（PD-1阻害薬）を使用されていた。臨床情報には免疫チェックポイント阻害剤の効果判定結果も含まれる。
２-３）当初検討したプロトコルでのDNA抽出・ライブラリー作成を行ったが、tapestationを用いた評価結果からはWGSには不適合と判断した。プレップに関して複数の条件検討を行い、最終的に至適条件を同定した。
４）同定された至適条件下でのプロトコルを用いて粘膜メラノーマ患者の糞便検体からDNA抽出を実際に行い、ライブラリー作成後、WGSを施行した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

上記の通り、２０２２年度に計画されていた作業過程はほぼ予定通り完了した。従って２０２３年度は当初の計画通りにWGS結果の解析へ移行が可能である。

Strategy for Future Research Activity

１）WGS結果からバイオインフォマティクスを用いて糞便内微生物叢の同定を進める
２）臨床情報（免疫チェックポイント阻害剤への反応性、無増悪生存期間など）と相関する微生物叢の特徴（多様性、増減した種の同定、微生物叢間のネットワーク）を明らかにする。公開されている皮膚メラノーマの糞便WGSデータを入手し、本研究で用いた粘膜メラノーマの糞便WGSデータとの比較を試み、多様性、増減した種の同定、微生物叢間のネットワークについて差異があるかどうかを解析する。これらの解析によって介入可能な対象を同定する。

Causes of Carryover

WGS施行までの条件検討に当初よりは時間がかかり、プレリミナリーな検出結果についての学会報告とそれに係る旅費が使用されなかったため。２０２３年度以降、結果をまとめ次第学会における報告を行う。