新規組織イメージング法を用いた頭頸部癌免疫特性の解析

• 研究課題/領域番号: 17H07016
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 耳鼻咽喉科学
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 辻川 敬裕 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80713916)
• 研究期間 (年度): 2017-08-25 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 頭頸部癌 / 腫瘍免疫 / イメージング / 癌微小環境 / 免疫染色 / 免疫組織化学 / バイオマーカー

研究成果の概要

本研究では、この多重免疫染色・イメージサイトメトリー法を用いて、HPV陽性ならびに陰性中咽頭扁平上皮癌検体を解析し、癌組織中のCD8陽性T細胞、ヘルパーT細胞、制御性T細胞、B細胞、NK細胞、マクロファージ、樹状細胞、顆粒球などの免疫細胞の細胞頻度・位置情報に基づく予後相関解析を進めた。当初の計画通り、腫瘍巣内と腫瘍周囲組織の差異、癌細胞と14種類の免疫細胞の位置関係、分布様式を調べ、予後との相関を解析した。COX比例ハザードモデルを用い、年齢、性別、HPV statusで調整した結果、腫瘍組織内のTH2リンパ球やCD66b陽性顆粒球と予後の相関が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本手法の原法は1978年に報告されているが(Tramu G et al. J Histochem Cytochem 1978)、様々な染色・抗体除去手順の最適化やデジタル画像解析技術の併用で、従来の方法では実現困難であった低コストでの多重染色技術を確立した。本研究を通じて、組織バイオマーカーの解析技術が進歩すれば、近年拡大している免疫療法の治療効果予測、最適化にもつながり、治療成績の向上、副作用・医療費低減に寄与しうる。

研究成果

• [国際共同研究] Johns Hopkins University/MD Anderson Cancer Center/Oregon Health & Science University(米国)
• [雑誌論文] Robust Cell Detection and Segmentation for Image Cytometry Reveal Th17 Cell Heterogeneity (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsujikawa Takahiro、Thibault Guillaume、Azimi Vahid、Sivagnanam Sam、Banik Grace、Means Casey、Kawashima Rie、Clayburgh Daniel R.、Gray Joe W.、Coussens Lisa M.、Chang Young Hwan
  • 雑誌名: Cytometry Part A 巻: 95 号: 4 ページ: 389-398
  • DOI: 10.1002/cyto.a.23726
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Gut microbiome modulates response to anti?PD-1 immunotherapy in melanoma patients (2018)
  • 著者名/発表者名: Gopalakrishnan V, Tsujikawa T (45th) + 68 authors.
  • 雑誌名: Science 巻: 359 号: 6371 ページ: 97-103
  • DOI: 10.1126/science.aan4236
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Using An In-House Approach to Cad/Cam Reconstruction of the Maxilla. (2018)
  • 著者名/発表者名: Numajiri T, Morita D, Nakamura H, Tsujiko S, Yamochi R, Sowa Y, Toyoda K, Tsujikawa T, Arai A, Yasuda M, Hirano S.
  • 雑誌名: J Oral Maxillofac Surg 巻: 76 号: 6 ページ: 1361-1369
  • DOI: 10.1016/j.joms.2017.11.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ibuprofen supports macrophage differentiation, T cell recruitment, and tumor suppression in a model of postpartum breast cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Pennock Nathan D.、Martinson Holly A.、Guo Qiuchen、Betts Courtney B.、Jindal Sonali、Tsujikawa Takahiro、Coussens Lisa M.、Borges Virginia F.、Schedin Pepper
  • 雑誌名: Journal for ImmunoTherapy of Cancer 巻: 6 号: 1 ページ: 98-98
  • DOI: 10.1186/s40425-018-0406-y
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 経鼻胃管留置が一因と考えられた放射線性喉頭壊死の1例 (2018)
  • 著者名/発表者名: Morimoto Hiroki、Arai Akihito、Kinoshita Shota、Yoshimura Kanako、Mitsuda Junichi、Mori Daichi、Takenaka Mari、Tujikawa Takahiro、Hirano Shigeru
  • 雑誌名: 頭頸部癌 巻: 44 号: 3 ページ: 321-325
  • DOI: 10.5981/jjhnc.44.321
  • NAID: 130007529241
  • ISSN: 1349-5747, 1881-8382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeting myeloid-inflamed tumor with anti-CSF-1R antibody expands CD137+ effector T-cells in the murine model of pancreatic cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Saung May Tun、Muth Stephen、Ding Ding、Thomas Dwayne L.、Blair Alex B.、Tsujikawa Takahiro、Coussens Lisa、Jaffee Elizabeth M.、Zheng Lei
  • 雑誌名: Journal for ImmunoTherapy of Cancer 巻: 6 号: 1 ページ: 18-18
  • DOI: 10.1186/s40425-018-0435-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] IFNγ-activated dermal lymphatic vessels inhibit cytotoxic T cells in melanoma and inflamed skin (2018)
  • 著者名/発表者名: Lane Ryan S.、Femel Julia、Breazeale Alec P.、Loo Christopher P.、Thibault Guillaume、Kaempf Andy、Mori Motomi、Tsujikawa Takahiro、Chang Young Hwan、Lund Amanda W.
  • 雑誌名: The Journal of Experimental Medicine 巻: 215 号: 12 ページ: 3057-3074
  • DOI: 10.1084/jem.20180654
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 頭頸部癌免疫療法における奏効・無効例の基礎的背景とバイオマーカー確立への戦略 (2019)
  • 著者名/発表者名: 辻川敬裕
  • 学会等名: 第37回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会
• [学会発表] 12-biomarker multiplex immunohistochemistry/image cytometry reveals correlation between PD-L1 scoring and tumor-immune microenvironment profiles in head and neck cancer. Immunological Advances in Basic Science (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsujikawa T, Kawaguchi T, Saburi S, Yoshimura K, Mitsuda J, Arai A, Hirano S
  • 学会等名: Chinese Society for Clinical Oncology Conference on Immunotherapy - Endorsed by AAC
  • 国際学会
• [学会発表] 甲状腺乳頭癌BRAF V600E変異と免疫的微小環境の検討. (2019)
  • 著者名/発表者名: 辻川敬裕、Casey Means、吉村佳奈子、光田順一、竹中まり、新井啓仁、Lisa M. Coussens、平野 滋.
  • 学会等名: 第29回日本頭頸部外科学会総会ならびに学術講演会
• [学会発表] 機械学習技術と多重免疫染色法を用いた頭頸部癌の組織免疫特性解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 辻川敬裕
  • 学会等名: 第70回気管食道科学会総会ならびに学術総会
• [学会発表] 免疫細胞マッピングを用いた中咽頭癌の免疫的特性解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 辻川敬裕，Guillaume Thibault, Young Hwan Chang, Lisa M. Coussens, 新井啓仁, 平野 滋
  • 学会等名: 第28回日本頭頸部外科学会総会ならびに学術講演会
• [学会発表] Multiplex IHC and image cytometry revealed tumor-immune heterogeneity of head and neck cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsujikawa T, Yoshimura K, Takenaka M, Arai A, Hirano S
  • 学会等名: 第125回日本耳鼻咽喉科学会総会・学術講演会
• [学会発表] 甲状腺乳頭癌の免疫的微小環境と病理学的組織侵襲性の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 辻川敬裕，Means C，吉村佳奈子，光田順一，竹中まり，新井啓仁，Coussens LM，平野 滋
  • 学会等名: 第42回頭頸部癌学会
• [学会発表] Sparse coding-based tumor-immune characterization based on chromogenic multiplex immunohistochemistry (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsujikawa T, Coussens LM, Gray JW, Chang YH.
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Relationship between Human Papillomavirus Status and Stem Cell Marker Expression in Oropharyngeal Squamous Cell Carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Bornstein S, Perera V, Al Rassi E, Tsujikawa T, Jeng S, McWeeney S, Wong MH.
  • 学会等名: 59th Annual Meeting of the American Society for Radiation Oncology.
  • 国際学会
• [学会発表] Lymphoid and myeloid cell characterization of inflammatory breast cancer tumor microenvironment and correlation to pathological complete response. (2017)
  • 著者名/発表者名: Reddy SM, Reuben A, Jiang H, Roszik J, Tetzlaff MT, Reuben J, Wang L, Tsujikawa T, Barua S, Rao A, Villareal L, Wood A, Woodward W, Ueno NT, Krishnamurthy S, Wargo JA, Mittendorf EA.
  • 学会等名: 2017 San Antonio Breast Cancer Symposium.
  • 国際学会
• [学会発表] Tissue geographical analysis of tumor-immune complexity via multiplex immunohistochemistry and image cytometry. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsujikawa T, Chang YH, Thibault G, Azimi V, Ohmura G, Arai A, Matsui M, Nakano H, Coussens LM, Hirano S.
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 多重免疫染色・イメージサイトメトリーを用いた中咽頭癌におけるPD-L1発現解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 辻川敬裕，大村 学，新井啓仁，松井雅裕，中野 宏，平野 滋.
  • 学会等名: 第30回日本口腔・咽頭科学会総会ならびに学術講演会
• [学会発表] 免疫細胞マッピングを用いた中咽頭癌の免疫的特性解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 辻川敬裕，Guillaume Thibault, Young Hwan Chang, Lisa M. Coussens, 新井啓仁, 平野 滋.
  • 学会等名: 第28回日本頭頸部外科学会総会ならびに学術講演会
• [備考] 京都府立医科大学耳鼻咽喉科・頭頸部外科学教室 腫瘍研究グループ
  • URL: http://www.f.kpu-m.ac.jp/k/ent/research.html#3