腫瘍およびリンパ節のがん反応性T細胞の機能・表現型の網羅的解析

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23H02778
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所
• 研究代表者: 清谷 一馬 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 難病・免疫ゲノム研究センター, 副センター長 (30433642)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• キーワード: がん特異的抗原 / リンパ節T細胞 / シングルセル解析

研究実績の概要

がん局所に浸潤したT細胞 (腫瘍浸潤T細胞) は体細胞変異由来のネオアンチゲンなどのがん特異的抗原を認識し、抗腫瘍効果を示す。これまでの検討で、リンパ節にもがん反応性T細胞が存在することを示してきた。本研究では、がん反応性を示す腫瘍浸潤T細胞およびリンパ節T細胞の機能と表現型を網羅的に解析することにより、リンパ節から得られるT細胞が有効な細胞のソースとなりうるか明らかにすることを目的としている。新鮮大腸がん手術検体を用いて、1)リンパ節T細胞中のがん反応性T細胞の同定と効率的な増殖系の開発、2) シングルセル解析によるリンパ節T細胞中のがん反応性T細胞の機能・フェノタイプ解析、の二つの項目について解析を行った。
本年度は、4症例の大腸がん腫瘍組織およびリンパ節検体を取集し、シングルセルRNA/TCR解析を行った。シングルセルTCR情報をもとに、腫瘍組織に特異的なTCRおよび腫瘍組織とリンパ節とで共通するTCRを同定し、TCR遺伝子導入T（TCR-T）細胞を作製した。TCR-T細胞と患者由来がん細胞（PDC）との共培養実験により、これらTCRはがん反応性TCRであることを明らかにした。また、CD4/CD8ダブルネガティブT細胞を同定し、シングルセル発現解析を行った。

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

本年度はシングルセル解析を中心に研究をすすめ、4症例の大腸がん腫瘍組織およびリンパ節検体中のT細胞のフェノタイプに基づいたクラスタリングを行った。また、腫瘍組織とリンパ節とで共通するTCR-T細胞とPDCとの共培養実験により、リンパ節にがん反応性TCRを持つT細胞が存在することを明らかにした。さらに、CD4もCD8も発言しない興味深い集団であるCD4CD8ダブルネガティブT細胞を同定し、シングルセル発現解析を完了した。

今後の研究の推進方策

当初の計画に従い研究を進める。
1) リンパ節T細胞中のがん反応性T細胞の同定と効率的な増殖系の開発
作製したがん反応性TCR-T細胞の抗原をスクリーニングするため、ネオアンチゲンを10～20個タンデムに連結した発現コンストラクトを作製し、シングルHLAを発現するC1R細胞を用いて反応性を検証する。また、リンパ節T細胞からがん反応T細胞を特異的に増殖する方法を開発する。
2) シングルセル解析によるリンパ節T細胞中のがん反応性T細胞の機能・フェノタイプ解析
腫瘍組織とリンパ節とで共通するTCRを指標に、シングルセル遺伝子発現解析の情報を基に、フェノタイプクラスターとの関連を解析する。特に、ネオアンチゲン反応性T細胞の機能・フェノタイプとの関連についても検討し、特徴的な遺伝子発現を同定する。また、CD4CD8ダブルネガティブT細胞のシングルセル発現解析の情報をもとに、その機能解析を継続する。

研究成果

• [雑誌論文] One CD4+TCR and One CD8+TCR Targeting Autochthonous Neoantigens Are Essential and Sufficient for Tumor Eradication (2024)
  • 著者名/発表者名: Wolf SP, Anastasopoulou V, Drousch K, Diehl MI, Engels B, Yew PY, Kiyotani K, Nakamura Y, Schreiber K, Schreiber H, Leisegang M.
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 巻: 30 ページ: 1642～1654
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-23-2905
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Immunological analysis of hybrid neoantigen peptide encompassing class I/II neoepitope-pulsed dendritic cell vaccine (2023)
  • 著者名/発表者名: Morisaki S, Onishi H, Morisaki T, Kubo M, Umebayashi M, Tanaka H, Koya N, Nakagawa S, Tsujimura K, Yoshimura S, Yew PY, Kiyotani K, Nakamura Y, Nakamura M, Kitazono T, Morisaki T.
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 14 ページ: 1223331
  • DOI: 10.3389/fimmu.2023.1223331
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical landscape of TP73 structural variants in ATL patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Hiramatsu H, Yokomori R, Shengyi L, Tanaka N, Mori S, Kiyotani K, Gotoh O, Kusumoto S, Nakano N, Suehiro Y, Ito A, Choi I, Ohtsuka E, Hidaka M, Nosaka K, Yoshimitsu M, Imaizumi Y, Iida S, Utsunomiya A, Noda T, Nishikawa H, Ueda R, Sanda T, Ishida T.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 37 ページ: 2502～2506
  • DOI: 10.1038/s41375-023-02059-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic impact of cancer genomic profile testing for advanced or metastatic solid tumors in clinical practice (2023)
  • 著者名/発表者名: Fukada I, Mori S, Hayashi N, Hosonaga M, Xiaofei W, Yamazaki M, Ueki A, Kiyotani K, Tonooka A, Takeuchi K, Ueno T, Takahashi S.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 114 ページ: 4632～4642
  • DOI: 10.1111/cas.15993
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatiotemporal commonality of the TCR repertoire in a T-cell memory murine model and in metastatic human colorectal cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi M, Kiyotani K, Tate T, Sakata S, Sagawa R, Takagi S, Nagayama S, Takeuchi K, Takahashi K, Katayama R.
  • 雑誌名: Cancer Immunology, Immunotherapy 巻: 72 ページ: 2971～2989
  • DOI: 10.1007/s00262-023-03473-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 泌尿器癌免疫チェックポイント阻害剤治療の最前線. (2023)
  • 著者名/発表者名: 加藤大悟, 清谷一馬, 野々村祝夫.
  • 学会等名: 第36回日本バイオセラピィ学会学術集会総会
• [学会発表] 免疫療法におけるネオアンチゲンを標的としたbispecific抗体の作製. (2023)
  • 著者名/発表者名: 武曉セイ, 中村祐輔, 清谷一馬.
  • 学会等名: 第36回日本バイオセラピィ学会学術集会総会
• [学会発表] Potential of mass spectrometry in antigen discovery for cancer immunotherapy. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Minegishi, Yoshimi Haga, Yuji Hakozaki, Kazuma Kiyotani, Satoshi Nagayama, Koji Ueda.
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 乳癌におけるネオアンチゲンを標的とした免疫療法の可能性. (2023)
  • 著者名/発表者名: 清谷一馬, 中村祐輔.
  • 学会等名: 第31回日本乳癌学会学術総会
• [学会発表] Utilizing APC recurrent frameshift mutation-derived neoantigens as targets for immunotherapy. (2023)
  • 著者名/発表者名: 趙鵬, 田中敏博, 中村祐輔, 清谷一馬.
  • 学会等名: 第36回日本バイオセラピィ学会学術集会総会
• [学会発表] 大腸がんリンパ節中の腫瘍反応性T細胞のシングルセル解析. (2023)
  • 著者名/発表者名: 清谷一馬, Lifang Wang, 中村祐輔.
  • 学会等名: 第36回日本バイオセラピィ学会学術集会総会
• [学会発表] Single-cell analysis of tumor-reactive T cells in lymph nodes of colorectal cancer patients. (2023)
  • 著者名/発表者名: Lifang Wang, Yusuke nakamura, Kazuma Kiyotani.
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Therapeutic bispecific antibody targeting neoantigens. (2023)
  • 著者名/発表者名: Xiaojing Wu, Yusuke Nakamura, Kazuma Kiyotani.
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会.