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2013 年度 実施状況報告書

次世代シーケンサーを用いた腎がん固有抗原の同定と個別化がん免疫治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25430148
研究種目

基盤研究(C)

研究機関東京大学

研究代表者

松下 博和  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80597782)

研究分担者 久米 春喜  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (10272577)
垣見 和宏  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (80273358)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード腎がん / 次世代シーケンス / 全RNA シーケンス / 全エクソームシーケンス / ミスセンス変異 / 変異ペプチド / MHC class I 結合予測法 / 固有抗原
研究概要

本研究の目的は、個々の腎がんにおける遺伝子変異に基づく固有抗原の同定と個別化がん免疫治療の開発である。手術で切除された腎がん組織より、次世代シーケンサーとMHC class I 結合予測法を用いて、腫瘍細胞に発現する免疫原性の高い固有抗原を予測する。その予測した抗原が、実際に生体内で免疫反応を起こしているかどうかの検証を行い固有抗原を同定する。個々の腎がん患者に対する免疫原性の高い固有抗原を用いた強力な個別化がん免疫治療を開発する。
腎がんの解析に先立ち、既に当院でがん組織のがん部と非がん部(コントロール)の両方がセットで入手可能であった膵神経内分泌腫瘍(NET)6例を用いて次世代シーケンスを行った。まず、全エクソームシーケンスにより、がん部と非がん部のエクソームを調べることで1例あたり平均 967個(876-1086個)の腫瘍特異的変異を同定し、その中でコーディング領域に存在する平均118個(97-139個)のミスセンス変異を同定した。さらに、全RNA シーケンスのデータをもとにRNAの発現が見られるものに絞り最終的には1例あたり平均96個(79-133個)のミスセンス変異を同定した。このミスセンス変異由来の変異ペプチドのアフィニティを指標に候補固有抗原数を計算したところ、1例当たりIC50<1000では平均36個(12-57個)、IC50<500では平均31個(6-50個)、IC50<50では平均14個(3-29個)となった。現在、比較的強いアフィニティを示すIC50<500のペプチドを順次合成し、免疫反応を検討しているところである。

現在までの達成度 (区分)
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

東京大学医学部遺伝子解析研究倫理審査委員会において、「個々のがんの遺伝子変異に基づく固有抗原の同定と腫瘍内微小環境の解析に基づく免疫制御法を組み合わせた個別化がんワクチン治療の開発」の承認を得て(G3545)、腎がん組織のがん部と非がん部の両方を現在収集し、次世代シーケンスの準備を進めている。今回は既に当院でがん組織のがん部と非がん部の両方がセットで入手可能であった膵神経内分泌腫瘍(NET)6例を用いて、次世代シーケンスとMHC class I 結合予測法を利用して固有抗原同定システムを構築することができた。現在、これらの候補となる変異ペプチドを合成し、それらが実際に免疫反応を起こすか検証するところである。
腎がんにおいても、検体が収集でき次第、全エクソームシーケンスと全RNA シーケンスを開始できる状態である。次世代シーケンスとMHC class I 結合予測法を用いて、腎がんの候補となる固有抗原を選出するが、膵神経内分泌腫瘍(NET)で行なった方法をそのまま腎がんに応用することが可能と考えられる。

今後の研究の推進方策

膵がんにおけるHLA-A2拘束性の変異ペプチドに関しては、ペプチドを合成後、それらをHLA-A2トランスジェニックマウスに免疫し、マウス生体内で変異ペプチド特異的な免疫反応が誘導可能か検証する。具体的には変異ペプチドを2回マウスに免疫し、最終免疫1-2週間後に脾臓を採取し、それぞれの変異ペプチドと共培養し、IFN-gammaの産生を細胞内IFN-gamma染色法で調べる。
IFN-gammaの産生のみられる変異ペプチドに関してはその野生型ペプチドも合成し、変異ペプチドのみに特異的に反応するかを検証し固有抗原を同定する。
今後、腎がん3例においても膵神経内分泌腫瘍(NET)で構築した固有抗原同定システムを使い固有抗原を同定する。最終的には、3例の腎がんでどれくらいの数のミスセンス変異が存在し、その中でMHC class I結合予測法によるアフィニティが高いものが何個あり、そのうちいくつの変異ペプチドが免疫原性をもっているか、そして何個の変異ペプチドを使った免疫治療が可能であるかなどを検討する。本研究期間内に、将来個別化がん免疫治療を行っていく準備段階としての基礎的データを得る。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Adoptive cytotoxic T lymphocyte therapy triggers a counter-regulatory immunosuppressive mechanism via recruitment of myeloid-derived suppressor cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Hosoi A, Matsushita H, Shimizu K, Fujii S, Ueha S, Abe J, Kurachi M, Maekawa R, Matsushima K, Kakimi K. Adoptive cytotoxic T lymphocyte therapy triggers a counter-regulatory immunosuppressive mechanism via recruitment of myeloid-derived suppressor cells.
    • 雑誌名

      Int J Cancer.

      巻: 15 ページ: 1810-1822

    • DOI

      10.1002/ijc.28506.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vaccination with NY-ESO-1 overlapping peptides mixed with Picibanil OK-432 and montanide ISA-51 in patients with cancers expressing the NY-ESO-1 antigen.2014

    • 著者名/発表者名
      Wada H, Isobe M, Kakimi K, Mizote Y, Eikawa S, Sato E, Takigawa N, Kiura K, Tsuji K, Iwatsuki K, Yamasaki M, Miyata H, Matsushita H, Udono H, Seto Y, Yamada K, Nishikawa H, Pan L, Venhaus R, Oka M, Doki Y, Nakayama E.
    • 雑誌名

      J Immunother.

      巻: 37 ページ: 84-92

    • DOI

      10.1097/CJI.0000000000000017.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ex vivo characterization of γδ T-cell repertoire in patients after adoptive transfer of Vγ9Vδ2 T cells expressing the interleukin-2 receptor β-chain and the common γ-chain.2013

    • 著者名/発表者名
      Izumi T, Kondo M, Takahashi T, Fujieda N, Kondo A, Tamura N, Murakawa T, Nakajima J, Matsushita H, Kakimi K.
    • 雑誌名

      Cytotherapy.

      巻: 15 ページ: 481-491

    • DOI

      10.1016/j.jcyt.2012.12.004.

    • 査読あり
  • [学会発表] Cancer immunoediting: mechanisms of immune elimination of tumor2013

    • 著者名/発表者名
      Matsushita Hirokazu, Schreiber Robert, Kakimi Kazuhiro
    • 学会等名
      第42回日本免疫学会総会/学術集会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      20131211-20131213
  • [学会発表] Killing and IFN-γ-dependent G1 cell cycle arrest is the mechanism of regulation of tumor growth by Cytotoxic T Lymphocytes.2013

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Matsushita, Akihiro Hosoi, Satoshi Ueha, Jun Abe, Michio Tomura, Ryuji Maekawa, Osamu Ohara, Kazuhiro Kakimi.
    • 学会等名
      21st Annual cancer research Institute International cancer
    • 発表場所
      New York
    • 年月日
      20130930-20131002
  • [学会発表] Killing and IFN-γ-dependent G1 cell cycle arrest is the mechanism of regulation of tumor growth by Cytotoxic T Lymphocytes.2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kakimi, Hirokazu Matsushita, Akihiro Hosoi, Ryuji Maekawa, and Osamu Ohara.
    • 学会等名
      AACR Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      Washington DC
    • 年月日
      20130406-20130410
  • [図書] 腫瘍免疫学とがん免疫療法2013

    • 著者名/発表者名
      松下博和
    • 総ページ数
      229 (92-99)
    • 出版者
      羊土社
  • [図書] 上部消化管癌に対する免疫細胞治療2013

    • 著者名/発表者名
      垣見和宏、松下博和
    • 総ページ数
      174 (1224-1224)
    • 出版者
      Medical Practice

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公開日: 2015-05-28  

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