pHLAマルチマーライブラリーを用いたＴ細胞標的抗原分子の網羅的解析

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K18257
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 鳥越 俊彦 札幌医科大学, 医学部, 教授 (20301400)
• 研究分担者: 久保 輝文 札幌医科大学, 医学部, 助教 (90580019)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2025-03-31
• キーワード: HLA複合体 / T細胞抗原受容体 / pHLA multimer / 抗原エピトープ / がん免疫療法 / バイオマーカー

研究実績の概要

(1)Q-dot pHLA multimerの合成と性能評価
本年度は、Q-dot標識pHLA multimerの合成を実施し、性能評価を行った。ペプチド・HLA複合体のアセンブリには合成ペプチドチトとEmpty HLA multimerを混合する方法によって実施した。Q-dot標識pHLA multimerが、蛍光標識pHLA multimerを上回る感度を持つことを確認した。本技術については特許出願を準備中。barcode DNAを結合したpHLA multimerライブラリーを合成し、末梢血T細胞プールと反応させた。pHLA multimer陽性T細胞をソーティングし、barcode DNAのシークエンス解析によってT細胞に結合したpHLA multimerの種類と結合数を分析した。
(2)ヒト腫瘍浸潤T細胞を用いたTCR解析
昨年度に引き続き、今年度はヒト大腸がん組織の腫瘍浸潤T細胞を対象に、pHLA multimerライブラリー(蛍光標識)と反応させ、 pHLA multimerの結合したT細胞をフローサイトメーターによってソーティングした。がん精巣抗原に特異的なTCRをもつT細胞の検出を確認した。さらに、抗原特異的T細胞のシングルセルTCR遺伝子解析を実施し、TCRa鎖、b鎖のレパトワー分析を実施した。
(3)ヒト末梢血T細胞のTCRレパトワー解析とpHLA multimer解析
非小細胞肺がん患者の末梢血T細胞を分離し、TCR遺伝子解析によるレパトワー解析を実施した。化学放射線療法の前後でTCRレパトワーが変化した患者群では、その後に行われた抗PD-L1抗体治療の効果が高いことを見出した。新型コロナウイルス抗原pHLA multimerを作成し、健常人末梢血T細胞からウイルス特異的T細胞の検出に成功した。特許出願を実施。

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

Q-dot pHLA multimerの合成と性能評価に成功し、特許出願に着手した。
pHLA multimerの評価試験として、フローサイトメータを用いたヒト腫瘍浸潤T細胞のTCRレパトワー解析を実施し、pHLA multimer陽性T細胞のシングルセルTCR遺伝子解析に成功した。
一方で、In vitro translation法によって得られるペプチドの収量が少なく、pHLA multimerの合成に至らなかったため、本年度も合成ペプチドを用いてpHLA multimerライブラリーを合成した。

今後の研究の推進方策

pHLA multimer結合T細胞をシングルセル解析によって分析するためには感度増強が必要である。本年度は、Q-dot pHLA multimerによる感度向上を試みたが、さらなる感度の向上が必要であり、multimerあたりのQ-dot結合数を高めることによって、解決できると考えられた。また次年度は、pHLA Dimer Technologyを用いてpHLAライブラリーを合成し、シングルセルTCR遺伝子解析を実施する計画である。 サンプルをヒト肉腫にも拡大して、腫瘍浸潤T細胞のシングルセルTCR遺伝子解析とpHLA multimer解析を実施する計画である。Q-dot pHLA multimer法に関しては特許出願を準備中である。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍の影響で研究の進捗に遅れが生じたため。
次年度に請求した助成金と合わせて、消耗品（研究試薬）の購入に充てる計画である。

研究成果

• [雑誌論文] Radiotherapy for HPV-related cancers: prediction of therapeutic effects based on the mechanism of tumor immunity and the application of immunoradiotherapy. (2023)
  • 著者名/発表者名: Someya M, Fukushima Y, Hasegawa T, Tsuchiya T, Kitagawa M, Gocho T, Mafune S, Ikeuchi Y, Kozuka Y, Hirohashi Y, Torigoe T, Iwasaki M, Matsuura M, Saito T, Sakata KI.
  • 雑誌名: Jpn J Radiol. 巻: 40 ページ: 458-465
  • DOI: 10.1002/cam4.5310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictive value of an exosomal microRNA-based signature for tumor immunity in cervical cancer patients treated with chemoradiotherapy. (2023)
  • 著者名/発表者名: Someya M, Hasegawa T, Tsuchiya T, Kitagawa M, Fukushima Y, Gocho T, Mafune S, Ikeuchi Y, Kozuka Y, Idogawa M, Hirohashi Y, Torigoe T, Iwasaki M, Matsuura M, Saito T, Sakata KI.
  • 雑誌名: Med Mol Morphol. 巻: 56 ページ: 38-45
  • DOI: 10.1007/s00795-022-00338-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Proteasome-Generated Spliced Peptides Detected by Mass Spectrometry. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kato K, Nakatsugawa M, Tokita S, Hirohashi Y, Kubo T, Tsukahara T, Murata K, Chiba H, Takahashi H, Hirano N, Kanaseki T, Torigoe T.
  • 雑誌名: J Immunol. 巻: 208 ページ: 2856-2865
  • DOI: 10.4049/jimmunol.2100717
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HLA Class I Analysis Provides Insight Into the Genetic and Epigenetic Background of Immune Evasion in Colorectal Cancer With High Microsatellite Instability. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawazu M, Ueno T, Saeki K, Sax N, Togashi Y, Kanaseki T, Chida K, Kishigami F, Sato K, Kojima S, Mano H. et al.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 162 ページ: 799-812
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2021.10.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cancer immunohistogram representing cancer-immunity cycle by immunohistochemistry predicts the efficacy of immune checkpoint inhibitors in urological cancer patients. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kijima T, Kubo T, Nishihara D, Nukui A, Hirohashi Y, Torigoe T, Kamai T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 12 ページ: 10617
  • DOI: 10.1038/s41598-022-14700-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spindle cell tumor with histiocytic and myogenic marker expression in the lymph node of a human T-cell leukemia virus type 1 carrier. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kubo T, Hirayama Y, Sakihama S, Kikuchi T, Hirohashi Y, Tsujiwaki M, Karube K, Hasegawa T, Torigoe T.
  • 雑誌名: Pathol Res Pract. 巻: 234 ページ: 153935
  • DOI: 10.1016/j.prp.2022.153935
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunopathological basis of immune-related adverse events induced by immune checkpoint blockade therapy. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kubo T, Hirohashi Y, Tsukahara T, Kanaseki T, Murata K, Morita R, Torigoe T.
  • 雑誌名: Immunol Med. 巻: 45 ページ: 108-118
  • DOI: 10.1080/25785826.2021.1976942
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tumor-infiltrating CD8(+) T cells recognize a heterogeneously expressed functional neoantigen in clear cell renal cell carcinoma. (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsuki M, Hirohashi Y, Nakatsugawa M, Murai A, Kubo T, Hashimoto S, Tokita S, Murata K, Kanaseki T, Tsukahara T, Nishida S, Tanaka T, Kitamura H, Masumori N, Torigoe T.
  • 雑誌名: Cancer Immunol Immunother. 巻: 71 ページ: 905-918
  • DOI: 10.1007/s00262-021-03048-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] GRIK2 is a target for bladder cancer stem-like cell-targeting immunotherapy. (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyata H, Hirohashi Y, Yamada S, Yanagawa J, Murai A, Hashimoto S, Tokita S, Hori K, Abe T, Kubo T, Tsukahara T, Kanaseki T, Shinohara N, Torigoe T.
  • 雑誌名: Cancer Immunol Immunother. 巻: 71 ページ: 795-806
  • DOI: 10.1007/s00262-021-03025-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical Performance of the Consensus Immunoscore in Colon Cancer in the Asian Population from the Multicenter International SITC Study. (2022)
  • 著者名/発表者名: Mlecnik B, Torigoe T, Bindea G, Popivanova B, Xu M, Fujita T, Galon J. et al.
  • 雑誌名: Cancers (Basel) 巻: 14 ページ: 1
  • DOI: 10.3390/cancers14184346
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A screening assistance system for cervical cytology of squamous cell atypia based on a two-step combined CNN algorithm with label smoothing. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nambu Y, Mariya T, Shinkai S, Umemoto M, Asanuma H, Sato I, Hirohashi Y, Torigoe T, Fujino Y, Saito T.
  • 雑誌名: Cancer Med. 巻: 11 ページ: 520-529
  • DOI: 10.1002/cam4.4460
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cisplatin-induced HSF1-HSP90 axis enhances the expression of functional PD-L1 in oral squamous cell carcinoma. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sasaya T, Kubo T, Murata K, Mizue Y, Sasaki K, Yanagawa J, Imagawa M, Kato H, Tsukahara T, Kanaseki T, Tamura Y, Miyazaki A, Hirohashi Y, Torigoe T.
  • 雑誌名: Cancer Med. 巻: 12 ページ: 4605-4615
  • DOI: 10.1002/cam4.5310
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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 Masanori、Tokita Serina、Kanaseki Takayuki、Kitagawa Mio、Hasegawa Tomokazu、Tsuchiya Takaaki、Fukushima Yuki、Gocho Toshio、Kozuka Yoh、Mafune Shoh、Ikeuchi Yutaro、Takahashi Mamoru、Moniwa Keigo、Matsuo Kazuhiko、Hasegawa Tadashi、Torigoe Toshihiko、Sakata Koh‐ichi
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 113 ページ: 4394～4400
  • DOI: 10.1111/cas.15566
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunomodulation of Melanoma by Chemo-Thermo-Immunotherapy Using Conjugates of Melanogenesis Substrate NPrCAP and Magnetite Nanoparticles: A Review (2022)
  • 著者名/発表者名: Tamura Yasuaki、Ito Akira、Wakamatsu Kazumasa、Kamiya Takafumi、Torigoe Toshihiko、Honda Hiroyuki、Yamashita Toshiharu、Uhara Hisashi、Ito Shosuke、Jimbow Kowichi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 ページ: 6457～6457
  • DOI: 10.3390/ijms23126457
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] YTHDC2 Promotes Malignant Phenotypes of Breast Cancer Cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Atsushi、Nakayama Takatoshi、Kashiyanagi Jo、Yamaga Hitoshi、Hirohashi Yoshihiko、Torigoe Toshihiko、Satomi Fukino、Shima Hiroaki、Maeda Hideki、Kutomi Goro、Takemasa Ichiro、Sahara Hiroeki
  • 雑誌名: Journal of Oncology 巻: 2022 ページ: 1～11
  • DOI: 10.1155/2022/9188920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Events in the Melanogenesis Cascade as Novel Melanoma-Targeted Small Molecules: Principle and Development (2022)
  • 著者名/発表者名: Wakamatsu Kazumasa、Ito Akira、Tamura Yasuaki、Hida Tokimasa、Kamiya Takafumi、Torigoe Toshihiko、Honda Hiroyuki、Ito Shosuke、Jimbow Kowichi
  • 雑誌名: Cancers 巻: 14 ページ: 5588～5588
  • DOI: 10.3390/cancers14225588
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High aldehyde dehydrogenase 1 activity is related to radiation resistance due to activation of AKT signaling after insulin stimulation in prostate cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Wakamiya Takahito、Hirohashi Yoshihiko、Murai Aiko、Yanagawa Junko、Mizue Yuka、Kubo Terufumi、Hashimoto Shinichi、Murata Kenji、Kanaseki Takayuki、Tsukahara Tomohide、Nishida Sachiyo、Kohjimoto Yasuo、Hara Isao、Torigoe Toshihiko
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 590 ページ: 117～124
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.12.095
  • 査読あり
• [雑誌論文] 転移性腎癌患者におけるニボルマブ単剤の治療効果予測に対する免疫染色スコアリングの有用性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 若宮 崇人、久保 輝文、山下 真平、柑本 康夫、鳥越 俊彦、原 勲
  • 雑誌名: 泌尿器科紀要 巻: 68 ページ: 311～315
  • DOI: 10.14989/ActaUrolJap_68_10_311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of CAR-T cells specifically targeting cancer stem cell antigen DNAJB8 against solid tumours (2022)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Yuto、Tsukahara Tomohide、Murata Kenji、Hamada Shuto、Kubo Terufumi、Kanaseki Takayuki、Hirohashi Yoshihiko、Emori Makoto、Teramoto Atsushi、Nakatsugawa Munehide、Yamashita Toshihiko、Torigoe Toshihiko
  • 雑誌名: British Journal of Cancer 巻: 128 ページ: 886～895
  • DOI: 10.1038/s41416-022-02100-1
  • 査読あり
• [学会発表] The landscape of HLA-presenting antigenic peptides and their immunogenic heterogeneity. (2022)
  • 著者名/発表者名: Tokita S, Kanaseki T, Torigoe T.
  • 学会等名: The 12th AACR-JCA JOINT CONFERENCE
  • 国際学会
• [学会発表] 次世代がん免疫療法に向けた免疫病理学的研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鳥越俊彦
  • 学会等名: 第68回日本病理学会秋期特別総会
  • 招待講演
• [学会発表] がんに対する免疫療法の進歩 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鳥越俊彦
  • 学会等名: 第81回日本癌学会総会SSP基礎講座
  • 招待講演
• [学会発表] 末梢血および腫瘍浸潤T細胞のTCR解析から何を学ぶか？ 肺がん、メラノーマ、大腸がんの解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鳥越俊彦
  • 学会等名: 昭和大学がん免疫療法シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 免疫療法実用化の時代に求められる病理学 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鳥越俊彦
  • 学会等名: 第111回日本病理学会総会
  • 招待講演
• [図書] がん免疫ペディア (2022)
  • 著者名/発表者名: 吉村 清
  • 総ページ数: 223
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 978-4-7581-2119-4
• [図書] 必修！腫瘍免疫学 (2022)
  • 著者名/発表者名: 北野 滋久
  • 総ページ数: 162
  • 出版者: 金原出版
  • ISBN: 978-4-307-10208-7
• [備考] 免疫プロテオゲノミクス共同研究拠点
  • URL: https://web.sapmed.ac.jp/proteogenomics/index.html
• [産業財産権] SARS-CoV-2由来のT細胞エピトープペプチド (2022)
  • 発明者名: 廣橋良彦、鳥越俊彦
  • 権利者名: 廣橋良彦、鳥越俊彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2022/021153
  • 外国
• [産業財産権] ヒト膀胱がん幹細胞に発現する抗原ペプチド (2022)
  • 発明者名: 廣橋良彦、鳥越俊彦
  • 権利者名: 廣橋良彦、鳥越俊彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2022/015919
  • 外国