網羅的なHLA及び臨床情報の機械学習による同種移植の国際標準予後予測アルゴリズム

• 研究課題/領域番号: 21K08391
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 諫田 淳也 京都大学, 医学研究科, 講師 (30636311)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 同種造血幹細胞移植 / 臍帯血移植 / 機械学習 / 同種移植 / 造血幹細胞移植 / HLAエピトープ

研究開始時の研究の概要

本研究では、HLA-DPB1, -DQB1 遺伝子座を含む未知のHLA アレルの測定・推測を行い、①患者・ドナー間のHLA適合度及び組み合わせの情報、②GVHDのターゲットとなり得る、HLAエピトープ及びHLA提示ペプチドのエピトープ情報、及び③詳細な臨床情報を含むレジストリーデータを、機械学習により解析することにより、網羅的な解析に基づく、GVHD など移植後予後因子のリスク評価のためのアルゴリズムを確立する。また、欧州の移植データも利用することで、欧米でも利用できる国際標準アルゴリズムを作成する。

研究成果の概要

日本造血・免疫細胞療法学会のデータベースおよび欧州臍帯血組織であるEurocordのデータベースを用いた解析を行った。本研究において、HLA不適合血縁者間移植後のT細胞エピトープ適合性の影響にGVHD予防法による差があることを示した。さらに同種移植後中長期の合併症に関して、移植後の急性GVHDのイベントを加えることで、機械学習モデルの予測能が改善することを示した。また日欧の悪性リンパ腫に対する臍帯血移植の検討を行い、リンパ腫に対する移植における全身放射線照射の重要性を示す一方、HLA不適合の意義は欧州と日本で異なっており、民族の差の影響がうかがわれた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、移植前因子のみならず移植後因子も含めることで、機械学習モデルの予測能が改善することが示されており、移植後因子も積極的に収集することの重要性が示されている。また、国際間でHLA不適合の影響は異なっており、集団の違いや危険因子を個別に分析することの重要性が示された。これらを考慮しながら同種移植の国際標準予後予測アルゴリズムの改善が必要である。。

研究成果

• [国際共同研究] Eurocord(フランス)
• [雑誌論文] Impact of stem cell selection between bone marrow and peripheral blood stem cells for unrelated hematopoietic stem cell transplantation for hematologic malignancies: on behalf of the Donor/Source Working Group of the Japanese Society for Transplantation and Cellular Therapy (2024)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H, Iwasaki M, Nakasone H, Tanoshima R, Shimabukuro M, Takeda W, Nishida T, Kako S, Fujiwara SI, Katayama Y, Sawa M, Serizawa K, Matsuoka KI, Uchida N, Ikeda T, Ohigashi H, Fukushima K, Hino M, Kanda Y, Fukuda T, Atsuta Y, Kanda J
  • 雑誌名: Cytotherapy 巻: 26 号: 2 ページ: 178-184
  • DOI: 10.1016/j.jcyt.2023.11.012
• [雑誌論文] Scoring system for optimal cord blood unit selection for single cord blood transplantation (2024)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Mizuki、Konuma Takaaki、Imahashi Nobuhiko、Terakura Seitaro、Kanda Junya et al.
  • 雑誌名: Cytotherapy 巻: 26 号: 3 ページ: 286-298
  • DOI: 10.1016/j.jcyt.2023.12.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cord blood transplantation for adult mature lymphoid neoplasms in Europe and Japan (2024)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M, Kanda J, Volt F, Ruggeri A, Suzuki R, Rafii H, Kimura F, Cappelli B, Kondo E, Scigliuolo GM, Takahashi S, et al.
  • 雑誌名: Blood Advances 巻: 8 号: 3 ページ: 640-652
  • DOI: 10.1182/bloodadvances.2023010598
• [雑誌論文] Impact of GVHD on lymphoma progression: Nationwide study from Japanese Society for Transplantation and Cellular Therapy (2023)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M, Kanda J, Fukuda T, Uchida N, Ikegame K, Kataoka K, Kobayashi H, Ara T, Ishikawa J, Matsuoka KI, Sugio Y, Nakazawa H, Ikeda T, Atsuta Y, Kondo E, Suzuki R
  • 雑誌名: British Journal of Haematology 巻: 203 号: 3 ページ: 446-459
  • DOI: 10.1111/bjh.19041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mild Acute Graft-Versus-Host Disease Improves Outcomes After HLA-Haploidentical-Related Donor Transplantation Using Posttransplant Cyclophosphamide and Cord Blood Transplantation (2023)
  • 著者名/発表者名: Wada F, Kanda J, Kamijo K, Nishikubo M, Yoshioka S, Ishikawa T, Ueda Y, Akasaka T, Arai Y, Izumi K, Hirata H, Ikeda T, Yonezawa A, Anzai N, Watanabe M, Imada K, Yago K, Tamura N, Itoh M, Masuo Y, Kunitomi A, Takeoka T, Kitano T, Arima N, Hishizawa M, Asagoe K, Kondo T, Takaori-Kondo A
  • 雑誌名: Cell Transplantation 巻: 32
  • DOI: 10.1177/09636897231194497
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of HLA Epitope Matching on Outcomes After Unrelated Bone Marrow Transplantation (2022)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki Makoto、Kanda Junya、Tanaka Hidenori、Shindo Takero、Sato Takahiko、Doki Noriko、Fukuda Takahiro、Ozawa Yukiyasu、Eto Tetsuya、Uchida Naoyuki、Katayama Yuta、Kataoka Keisuke、Ara Takahide、Ota Shuichi、Onizuka Makoto、Kanda Yoshinobu、Ichinohe Tatsuo、Atsuta Yoshiko、Morishima Satoko
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 13 ページ: 811733-811733
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.811733
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The impact of GVHD on outcomes after adult single cord blood transplantation in European and Japanese populations (2021)
  • 著者名/発表者名: Kanda Junya、Hayashi Hiromi、Ruggeri Annalisa、Kimura Fumihiko、Volt Fernanda、Takahashi Satoshi、et al.
  • 雑誌名: Bone Marrow Transplantation 巻: 57 号: 1 ページ: 57-64
  • DOI: 10.1038/s41409-021-01479-4
• [学会発表] Development of a Stacked Ensemble Model for Risk Stratification of Chronic Gvhd after Allogeneic HSCT: Trump Cohort Study (2023)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki M, Kanda J, Kimura F, Seo S, Atsuta Y, Uchida N, Doki N, Fukuda T, Nishida T, Katayama Y, Tanaka M, Eto T, Ikegame K, Kanda Y, Sawa M, Onizuka M, Hino M, Ichinohe T, Tabuchi K, Takaori-Kondo A.
  • 学会等名: the 65th ASH Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] THE EFFECT OF HUMAN LEUKOCYTE ANTIGEN EPITOPE MATCHING ON OUTCOMES AFTER HAPLOIDENTICAL TRANSPLANTATION DEPENDS ON GRAFT-VERSUS-HOST DISEASE PROPHYLAXIS AND PRETRANSPLANT DISEASE STATUS (2023)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki M, Kanda J, Tanaka H, Ikegame K, Doki N, Nakamae H, Eto T, Tanaka T, Ara T, Hiramoto N, Fukuda T, Ichinohe T, Atsuta Y, Morishima S.
  • 学会等名: EBMT 49th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] HLA class I抗体エピトープは、非血縁者間骨髄移植後における重症急性GVHD発症の増加と関連する (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩﨑惇、諫田淳也、田中秀則、進藤岳郎、土岐典子、福田隆浩、小澤幸泰、衛藤徹也、内田直之、片山雄太、片岡圭亮、鬼塚真仁、神田善伸、一戸辰夫、熱田由子、森島聡子
  • 学会等名: 第29回日本組織適合性学会大会
• [学会発表] Impact of Human Leukocyte Antigen Epitope Matching on Outcomes after Unrelated Bone Marrow Transplantation (2021)
  • 著者名/発表者名: Makoto Iwasaki, Junya Kanda, Hidenori Tanaka, Takero Shindo, Noriko Doki, Takahiro Fukuda, Yukiyasu Ozawa, Tetsuya Eto, Naoyuki Uchida, , Yuta Katayama, Keisuke Kataoka, Makoto Onizuka, Yoshinobu Kanda , Tatsuo Ichinohe, Yoshiko Atsuta,Satoko Morishima
  • 学会等名: 63th ASH Annual Meeting
  • 国際学会
• [備考] 急性白血病治療における臍帯血移植後の合併症が及ぼす予後への影響
  • URL: https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2021-10-19-1