HPV関連癌の免疫病態解明とHPV特異的免疫療法の開発

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03834
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 近松 一朗 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30301378)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 頭頸部癌 / ヒト乳頭腫ウイルス / がん免疫

研究実績の概要

The Cancer Genome Atlas (TCGA)データベースからRNA-sequencing dataを用いてHuman Papillomavirus (HPV)陽性頭頸部癌とHPV陰性頭頸部癌の癌微小環境における免疫担当細胞、サイトカイン、免疫関連分子の遺伝子発現の相違を検討した。まず発現分子について包括的なプロファイリングを行い、T細胞やB細胞関連遺伝子発現が有意に高いlymphocyte signature、好中球やマクロファージ、樹状細胞関連遺伝子発現が有意に高いmyeloid/DC signature、免疫関連遺伝子発現の乏しいcold signatureの3つのimmune signatureに分類した。HPV陽性頭頸部癌では、lymphocyte signatureが有意に多かった。このlymphocyte signatureでは、他のタイプに比較して、PRF1、IFNG、GZMB、PDCD1、LAG3などの分子の発現が高かったことより、HPV陽性頭頸部癌では、HPV陰性頭頸部癌に比べて抗腫瘍免疫応答が活性化しており、そのことが予後良好である一因になっていると考えられた。
また、頭頸部癌患者の末梢血から単核球を分離し、Flow cytometryにてT細胞サブセット及び免疫チェックポイント分子の発現を解析した。HPV陽性20例、HPV陰性20例について解析したところ、各T細胞サブセットにおいては両群で有意差を認めなかったが、HPV陽性は制御性T細胞の比率が低い傾向にあった（p=0.053）。また、CD103陽性CD8 tissue resident memory T細胞が、HPV陽性頭頸部癌の末梢血で有意に高い結果であった。さらに、この細胞におけるTim-3分子の発現がHPV陽性頭頸部癌で有意に高かった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

TCGA databaseを用いて、HPV陽性とHPV陰性頭頸部癌のがん免疫微小環境の解析を行うことで、HPV陽性頭頸部癌では、リンパ球浸潤が高く、抗腫瘍免疫応答が亢進していることが示唆され、両者間での免疫環境の違いが明らかにできた。一方、実際の頭頸部癌患者における末梢血単核球（PBMCs）を使った解析では、現在20名ずつの計40名の解析が終わっており、予想より症例数としては集まっている状況である。これらの症例については既にHLA-A24のスクリーニングを終えており、今年度にはHPV特異的T細胞及びp53特異的T細胞の同定及びT細胞誘導に及ぼす免疫チェックポイント阻害剤の影響についての実験を開始できるようになっている。また、HPV由来の抗原については、ペプチドとは別に遺伝子組み換えカイコを利用したE6/E7のfusion proteinの作成を開始しているところである。

今後の研究の推進方策

HPV陽性頭頸部癌患者及びHPV陰性頭頸部癌患者からの末梢血、血清を更に集めつつ、外科手術を受ける患者の原発巣及び転移巣からの組織採取を継続して行い、TILsについての解析を進めるための準備を始めていく。今後は、HPV陽性患者におけるHPV由来oncoproteinであるE6及びE7に対する特異的免疫応答の評価を進めていく。既に、HLA-A24の患者の同定をFlow cytometry解析の際に同時に行っており、10例程度が集まっている。これらの末梢血を用いてE6及びE7由来のHLA-A24拘束性ペプチドを用いた癌抗原特異的免疫応答の評価や免疫チェックポイント阻害剤が免疫応答誘導に及ぼす影響、血清中の抗HPV抗体との相互関係などを解析していく。
今後の研究のために、１）TILsやPatient-derived tumor fragmentを用いたアッセイ系の確立、２）間質細胞、特に癌関連線維芽細胞のHPV陽性頭頸部癌とHPV陰性頭頸部癌における違いと抗腫瘍免疫応答への関与の検討、３）免疫チェックポイント分子であるTim-3に着目した実験系の確立を進めていく。

研究成果

• [雑誌論文] Neck Dissections Based on Sentinel Lymph Node Navigation Versus Elective Neck Dissections in Early Oral Cancers: A Randomized, Multicenter, and Noninferiority Trial (2021)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa Yasuhisa、Tsukahara Kiyoaki、Yoshimoto Seiichi、Miura Kouki、Yokoyama Junkichi、Hirano Shigeru、Uemura Hirokazu、Sugasawa Masashi、Yoshizaki Tomokazu、Homma Akihiro、Chikamatsu Kazuaki、et al. for the HNCMM Research Group
  • 雑誌名: Journal of Clinical Oncology 巻: 39 ページ: 2025～2036
  • DOI: 10.1200/JCO.20.03637
  • 査読あり
• [雑誌論文] AKT3 is a key regulator of head and neck squamous cell carcinoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Hideyuki、Rokudai Susumu、Kawabata‐Iwakawa Reika、Sakakura Koichi、Oyama Tetsunari、Nishiyama Masahiko、Chikamatsu Kazuaki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 112 ページ: 2325～2334
  • DOI: 10.1111/cas.14911
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunological features of circulating monocyte subsets in patients with squamous cell carcinoma of the head and neck (2021)
  • 著者名/発表者名: Sakakura Koichi、Takahashi Hideyuki、Motegi Sei-Ichiro、Yokobori-Kuwabara Yuki、Oyama Tetsunari、Chikamatsu Kazuaki
  • 雑誌名: Clinical Immunology 巻: 225 ページ: 108677～108677
  • DOI: 10.1016/j.clim.2021.108677
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] AKT3 Is a Novel Regulator of Cancer-Associated Fibroblasts in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Hideyuki、Rokudai Susumu、Kawabata-Iwakawa Reika、Sakakura Koichi、Oyama Tetsunari、Nishiyama Masahiko、Chikamatsu Kazuaki
  • 雑誌名: Cancers 巻: 13 ページ: 1233～1233
  • DOI: 10.3390/cancers13061233
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Blood Microenvironment Influences the Molecular Phenotypes of Circulating Tumor Cells in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (2021)
  • 著者名/発表者名: TADA HIROE、TAKAHASHI HIDEYUKI、IDA SHOTA、MITO IKKO、MATSUYAMA TOSHIYUKI、CHIKAMATSU KAZUAKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 41 ページ: 885～893
  • DOI: 10.21873/anticanres.14841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular phenotypes of circulating tumor cells and efficacy of nivolumab treatment in patients with head and neck squamous cell carcinoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Tada Hiroe、Takahashi Hideyuki、Kawabata-Iwakawa Reika、Nagata Yurino、Uchida Miho、Shino Masato、Ida Shota、Mito Ikko、Matsuyama Toshiyuki、Chikamatsu Kazuaki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ページ: 21573
  • DOI: 10.1038/s41598-020-78741-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of Carbon Ion Radiation-Induced Trismus in Head and Neck Tumors Using Dose-Volume Histograms (2020)
  • 著者名/発表者名: Musha Atsushi、Shimada Hirofumi、Kubo Nobuteru、Kawamura Hidemasa、Okano Naoko、Miyasaka Yuhei、Sato Hiro、Shirai Katsuyuki、Saitoh Jun-ichi、Yokoo Satoshi、Chikamatsu Kazuaki、Ohno Tatsuya
  • 雑誌名: Cancers 巻: 12 ページ: 3116～3116
  • DOI: 10.3390/cancers12113116
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Two Different Tracts and Origin of Pyriform Sinus Fistula (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakakura Koichi、Yasuoka Yoshihito、Shino Masato、Toyoda Minoru、Obi Kisho、Chikamatsu Kazuaki
  • 雑誌名: Annals of Otology, Rhinology & Laryngology 巻: Online ahead of print ページ: 348942096634
  • DOI: 10.1177/0003489420966348
  • 査読あり
• [雑誌論文] Skin Dose Reduction by Layer-Stacking Irradiation in Carbon Ion Radiotherapy for Parotid Tumors (2020)
  • 著者名/発表者名: Kubo Nobuteru、Kubota Yoshiki、Oike Takahiro、Kawamura Hidemasa、Sakai Makoto、Imamura Ayaka、Komatsu Shuichiro、Miyasaka Yuhei、Sato Hiro、Musha Atsushi、Okano Naoko、Shirai Katsuyuki、Saitoh Jun-ichi、Chikamatsu Kazuaki、Ohno Tatsuya
  • 雑誌名: Frontiers in Oncology 巻: 10 ページ: 1396
  • DOI: 10.3389/fonc.2020.01396
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical features of anti‐transcription intermediary factor 1γ (TIF1γ)‐positive dermatomyositis with internal malignancy and investigation of the involvement of TIF1γ expression in tumors in the pathogenesis of cancer‐associated dermatomyositis (2020)
  • 著者名/発表者名: Motegi Sei‐ichiro、Sekiguchi Akiko、Ikeuchi Hidekazu、Sakairi Toru、Ogawa Hiroomi、Fujii Takaaki、Sohda Makoto、Yajima Toshiki、Ida Shota、Takayasu Yukihiro、Shimoda Yuki、Hiromura Keiju、Saeki Hiroshi、Shirabe Ken、Chikamatsu Kazuaki、Yokoo Hideaki、Oyama Tetsunari、Ishikawa Osamu
  • 雑誌名: The Journal of Dermatology 巻: 47 ページ: 1395～1402
  • DOI: 10.1111/1346-8138.15526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epithelial?Mesenchymal Transition Status of Circulating Tumor Cells Is Associated With Tumor Relapse in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (2020)
  • 著者名/発表者名: TADA HIROE、TAKAHASHI HIDEYUKI、IDA SHOTA、NAGATA YURINO、CHIKAMATSU KAZUAKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 40 ページ: 3559～3564
  • DOI: 10.21873/anticanres.14345
  • 査読あり
• [学会発表] 頭頸部癌扁平上皮癌患者における循環癌細胞の同定とその臨床意義 (2020)
  • 著者名/発表者名: 多田紘恵，高橋秀行，桑原有紀，近松一朗
  • 学会等名: 第38回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会
• [学会発表] High-dimensional single cell analysis を用いたPI3Kγ 阻害による腫瘍増殖抑制機構の解明と臨床応用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 高橋秀行，近松一朗，Judith A. Varner
  • 学会等名: 第38回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会
• [学会発表] 口腔がん微小環境の免疫代謝における PD-L1 発現の意義 (2020)
  • 著者名/発表者名: 高橋秀行、坂倉浩一、多田紘恵、岡本彩子、近松一朗
  • 学会等名: 第121回日本耳鼻咽喉科学会学術講演会
• [学会発表] Molecular analysis of circulating tumor cells in patients with head and neck cancer treated with nivolumab (2020)
  • 著者名/発表者名: Tada Hiroe, Takahashi Hideyuki, Chikamatsu Kazuaki
  • 学会等名: 第79回日本癌学会