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pHLA立体構造モデリングによる新規ネオアンチゲン免疫原性予測アルゴリズム開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21528
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分49:病理病態学、感染・免疫学およびその関連分野
研究機関札幌医科大学

研究代表者

金関 貴幸  札幌医科大学, 医学部, 講師 (50531266)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード腫瘍免疫 / 腫瘍抗原 / ネオアンチゲン / HLA / CD8 T細胞 / 免疫監視 / T細胞 / 免疫原性
研究開始時の研究の概要

遺伝子変異量はがんタイプを超えた免疫チェックポイント阻害剤バイオマーカーとして認知されるが、実際には例外が少なからず存在する。どのような変異が臨床的に意義のあるネオアンチゲンとなりうるのかは未だ不明である。我々はマススペクトロメトリーを用いて免疫原性の高いナチュラルなHLA提示ネオアンチゲンを同定する技術を確立し論文報告した。本課題では、同定したネオアンチゲンをモデルに、ペプチドHLA複合体の立体構造3Dモデリングを行い、in silico解析からネオアンチゲン免疫原性を予測する新しい技術を開発する。本研究の成果はがん免疫治療における効果予測バイオマーカーおよび標的探索に貢献できると考える。

研究成果の概要

T細胞はHLA提示された体細胞変異由来ネオアンチゲンを認識しがん細胞を識別する。しかし、どのような変異が免疫原性を生じるのかよくわかっていない。本研究ではプロテオゲノミクスHLAリガンドーム解析により大腸がん細胞からネオアンチゲンを検出し、ネオアンチゲン間で抗原性が異なることを確認した。さらにネオアンチゲンの変異アミノ酸を置換したバリアントパネルを作成し、それぞれの抗原性を検証した。その結果、抗原性の高いネオアンチゲンほど、ペプチドHLA複合体(pHLA)の立体構造が野生型と異なることを見出した。この構造差を数値化し、ネオアンチゲンの免疫原性を予測する新しい指標を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腫瘍の体細胞遺伝子変異量(TMB)は免疫チェックポイント阻害剤の効果バイオマーカーである。しかし、多くのがん種類で奏効率は20%程度にとどまっている。今回、免疫応答を惹起する変異を予測する新しい方法を開発できた。pHLAの立体構造差に基づくアルゴリズムである。つまり、従来バイオマーカーである変異「量」に変異の「質」的評価を上乗せすることが出来る。本法は新しい免疫チェックポイントバイオマーカーとして役立つ可能性があり、免疫チェックポイント阻害剤患者コホートを用いた検証を検討している。臨床応用による社会貢献を目指す。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Characterization of Proteasome-Generated Spliced Peptides Detected by Mass Spectrometry2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Koji、Nakatsugawa Munehide、Tokita Serina、Hirohashi Yoshihiko、Kubo Terufumi、Tsukahara Tomohide、Murata Kenji、Chiba Hirofumi、Takahashi Hiroki、Hirano Naoto、Kanaseki Takayuki、Torigoe Toshihiko
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 208 号: 12 ページ: 2856-2865

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2100717

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined chemoradiotherapy and programmed cell death-ligand 1 blockade leads to changes in the circulating T-cell receptor repertoire of patients with non-small-cell lung cancer.2022

    • 著者名/発表者名
      Someya M, Tokita S, Kanaseki T, Kitagawa M, Hasegawa T, Tsuchiya T, Fukushima Y, Gocho T, Kozuka Y, Mafune S, Ikeuchi Y, Takahashi M, Moniwa K, Matsuo K, Hasegawa T, Torigoe T, Sakata KI.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 113(12) 号: 12 ページ: 4394-4400

    • DOI

      10.1111/cas.15566

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] CD8+ T?cell Immune Surveillance against a Tumor Antigen Encoded by the Oncogenic Long Noncoding RNA <i>PVT1</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Yasuhiro、Tokita Serina、Hirama Tomomi、Kochin Vitaly、Nakatsugawa Munehide、Shinkawa Tomoyo、Hirohashi Yoshihiko、Tsukahara Tomohide、Hata Fumitake、Takemasa Ichiro、Sato Noriyuki、Kanaseki Takayuki、Torigoe Toshihiko
    • 雑誌名

      Cancer Immunology Research

      巻: 9 号: 11 ページ: 1342-1353

    • DOI

      10.1158/2326-6066.cir-20-0964

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proteogenomic identification of an immunogenic HLA class I neoantigen in mismatch repair deficient colorectal cancer tissue2021

    • 著者名/発表者名
      Hirama Tomomi、Tokita Serina、Nakatsugawa Munehide、Murata Kenji、Nannya Yasuhito、Matsuo Kazuhiko、Inoko Hidetoshi、Hirohashi Yoshihiko、Hashimoto Shinichi、Ogawa Seishi、Takemasa Ichiro、Sato Noriyuki、Hata Fumitake、Kanaseki Takayuki、Torigoe Toshihiko
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 6 号: 14 ページ: 146356-146356

    • DOI

      10.1172/jci.insight.146356

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of CD8+ T-cell responses to non-anchor-type HLA class I neoantigens with single amino-acid substitutions2021

    • 著者名/発表者名
      Shinkawa Tomoyo、Tokita Serina、Nakatsugawa Munehide、Kikuchi Yasuhiro、Kanaseki Takayuki、Torigoe Toshihiko
    • 雑誌名

      OncoImmunology

      巻: 10 号: 1 ページ: 1870062-1870062

    • DOI

      10.1080/2162402x.2020.1870062

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] がん免疫療法とプレシジョン医療2022

    • 著者名/発表者名
      金関 貴幸
    • 学会等名
      第26回日本がん免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ネオアンチゲンと 免疫チェックポイント阻害剤2021

    • 著者名/発表者名
      金関貴幸
    • 学会等名
      日本臨床腫瘍学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プロテオゲノミクスによるHLA提示ペプチド解析と非コード領域遺伝子に由来する新しいがん抗原クラスの同定2020

    • 著者名/発表者名
      金関貴幸
    • 学会等名
      第24回日本がん免疫学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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