2014 Fiscal Year Research-status Report
次世代シーケンサーを用いた胃がんミュータノーム解析と個別化がんワクチンの開発
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25462014
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
和田 郁雄 東京大学, 医学部附属病院, 届出診療医 (80401082)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬戸 泰之 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (00260498)
垣見 和宏 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (80273358)
松下 博和 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80597782)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 胃癌 / 次世代シーケンス / エクソームシーケンス / ミスセンス変異 / 変異ペプチド / 固有抗原 / MHCクラスI結合予測法 / アフィニティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、個々の胃がん患者に対する免疫原性の高い固有抗原を用いた強力な個別化がん免疫治療を開発することである。胃癌の組織からDNAとRNAを抽出し、次世代シーケンスとMHCクラスI結合予測法を用いて、胃がん患者から免疫原性の強い固有抗原の同定を行う。
東京大学医学部遺伝子解析研究倫理審査委員会と墨東病院倫理委員会において、本研究の承認を得て、胃がん患者の検体を採取し保存してきた。これまで、12例の胃がん患者のがん部と非がん部の組織と末梢血を採取し保存できた。また12例中9例で腫瘍浸潤リンパ球を凍結保存できた。
ヒト胃がんのサンプルを収集する間、ヒト胃がんの研究に先立ち、マウスの胃がん細胞株を用いて本研究システムの検証実験を行ってきた。胃がん細胞株とC57BL/6マウスの正常腺胃からDNAを抽出し、全エクソームシーケンスを実施した。胃がん細胞と正常を比較することで腫瘍特異的なミスセンス変異を同定し、そのミスセンス変異由来の固有抗原をMHCクラスI結合予測法で予測した。胃がんを拒絶したC57BL/6マウス脾細胞から樹立した細胞傷害性T細胞（CTL）が、予測した抗原を認識し反応するかを検証し固有抗原を同定した。このように、マウスモデルにおいて、MHCクラスI 結合予測アルゴリズムで予測した抗原が実際に免疫反応を起こしていることを検証することができた。このマウスモデルで構築した固有抗原同定システムを用いて、ヒト胃がんからの固有抗原の同定を試みている。これまで腫瘍細胞と腫瘍浸潤リンパ球がしっかり保存されている5検体で次世代シーケンスを行った。今後は組織のがん部と非がん部（あるいはPBMC）を比較して、ミスセンス変異を同定し、固有抗原を予測し、保存してある腫瘍浸潤リンパ球で抗原に対する免疫反応を検証する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画書では、本年度の計画は、次世代シーケンサーを用いて胃がんのがん部と非がん部（あるいはPBMC）の全エクソームシーケンスとRNAシーケンスを行いミスセンス変異を同定し、MHCクラスI 結合予測アルゴリズムで固有抗原を予測することと、そして、予測した固有抗原が免疫原性をもつかの検証を行うことであった。予測した抗原が免疫原性を持つかどうかの検証を行うため、手術ごとに腫瘍浸潤リンパ球をしっかり保存してきた。そして、腫瘍細胞と腫瘍浸潤リンパ球がしっかり保存されている5検体を用いて次世代シーケンスを行った。データをすみやかに解析し、ミスセンス変異を検出し、固有抗原の候補を選出する。そして、腫瘍浸潤リンパ球を用いて、固有抗原の同定を行うが、すでにマウスで固有抗原の同定システムを構築することができたので、このシステムを用いて、ヒト胃がん検体5例においても固有抗原を同定していく。
以上のごとく、本研究はおおむね順調にすすんでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度の計画は、固有抗原を用いた個別化がん免疫治療のデザインである。
胃がん5検体のシーケンスのデータを解析し、ミスセンス変異を検出し、固有抗原の候補を選ぶ。そして、腫瘍浸潤リンパ球と反応性をみることで、固有抗原の同定を行うが、すでにマウスで固有抗原の同定システムを構築しているので、このシステムを用いて、ヒト胃がん検体5例においても速やかに固有抗原が同定可能と思われる。
そして、最終的に、胃がん検体5例において腫瘍特異的なミスセンス変異由来の患者固有の変異ペプチドが1例の胃がんでどれくらいあり、さらにその中でMHCクラスI結合予測法によるaffinity value が高いものが何個あり、そのうちいくつの変異ペプチドが免疫原性をもっているか、そしていくつの変異ペプチドを使った免疫治療が可能であるかなどを5例の胃がんで検討する。このような基礎的データを集め、将来の固有抗原を用いた個別化がん免疫治療に備える。
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| Causes of Carryover |
本年度は組織のがん部と非がん部（あるいはPBMC）を比較して、ミスセンス変異を同定し、固有抗原を予測し、保存してある腫瘍浸潤リンパ球で抗原に対する免疫反応を検証し、固有抗原を用いた個別化がん免疫治療のデザインを行う予定である。すでにマウスで固有抗原の同定システムを構築しているので、このシステムを用いて、ヒト胃がん検体5例においても速やかに固有抗原が同定可能と思われる。この研究の費用として、次年度の使用を認めていただきたい。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
胃がん検体5例において腫瘍特異的なミスセンス変異由来の患者固有の変異ペプチドが1例の胃がんでどれくらいあり、さらにその中でMHCクラスI結合予測法によるaffinity value が高いものが何個あり、そのうちいくつの変異ペプチドが免疫原性をもっているか、そしていくつの変異ペプチドを使った免疫治療が可能であるかなどを5例の胃がんで検討する。
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[Journal Article] Vaccination with NY-ESO-1 overlapping peptides mixed with Picibanil OK-432 and montanide ISA-51 in patients with cancers expressing the NY-ESO-1 antigen.2014
Author(s)
Wada H, Isobe M, Kakimi K, Mizote Y, Eikawa S, Sato E, Takigawa N, Kiura K,Tsuji K, Iwatsuki K, Yamasaki M, Miyata H, Matsushita H, Udono H, Seto Y, Yamada K, Nishikawa H, Pan L, Venhaus R, Oka M, Doki Y, Nakayama E.
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Journal Title
J Immunother.
Volume: 37
Pages: 84-92
DOI
Peer Reviewed
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