がん免疫療法研究論文

抄録

ミスマッチ修復が不十分ながんのゲノムには、非常に多くの体細胞変異が含まれています。概念実証研究では、ミスマッチ修復欠損のある大腸がんは、プログラム死受容体1（PD-1）に対する抗体による免疫チェックポイント阻害に対して感受性があることを以前に示しました。本研究は、12種類の異なる腫瘍タイプにわたる進行性ミスマッチ修復欠損がん患者におけるPD-1阻害の有効性を評価するために拡大されました。53%の患者で客観的なX線画像上の反応が認められ、21%の患者で完全な反応が得られました。奏効は持続的で、無増悪生存期間の中央値と全生存期間には達していませんでした。応答した患者の機能解析では、腫瘍に見られる変異型ネオペプチドに反応性を示すネオ抗原特異的T細胞クローンの迅速なin vivo増殖が示されました。これらのデータは、ミスマッチ修復欠損がんにおける変異型ネオアンチゲンの大部分が、がんの起源組織に関係なく、免疫チェックポイントの遮断に対して感受性を示すという仮説を裏付けています。

イルミナの解説

ミスマッチ修復（MMR）欠損腫瘍には、多くの変異関連ネオアンチゲン（MANA）が含まれます。MANAは宿主免疫系によって認識される可能性があり、MMR欠損がんがPD-1遮断免疫療法に特に反応する可能性を示唆しています。この研究では、研究者らは、MMR欠損がんのさまざまなサブタイプにおけるPD-1遮断療法の有効性を試験する第II相臨床試験を開始しました。体細胞変異を同定するために、著者らはHiSeq 2000/2500およびMiSeqシステムを用いて腫瘍/正常組織の全ゲノムシーケンスを実施しました。著者らは、患者の半数以上がPD-1阻害療法に良好に反応したことを発見しました。さらに、著者らは追加のゲノムアプローチを用いて、これらの腫瘍に見られる変異型ネオペプチドに特異的に反応したネオ抗原特異的T細胞クローンを同定しました。これらのデータは、MMR欠損がんは、起源の組織に関係なく、免疫チェックポイント阻害療法に感受性を示す可能性があることを示唆しています。

抄録

JAK1/2の機能喪失型変異は、抗プログラム死タンパク質1（PD-1）療法に対する獲得耐性につながる可能性があります。anti-PD-1療法に対する一次耐性にも関与している可能性があると推論しました。JAK1/2不活化変異は、黒色腫患者23名中1名およびミスマッチ修復欠損結腸がん患者16名中1名の腫瘍生検においてPD-1阻害で治療された。両症例とも変異負荷は高かったが、anti-PD-1療法に反応しなかった。ヒト黒色腫細胞株の48種中2種にJAK1/2変異が認められ、インターフェロンγ受容体パスウェイを介したシグナルの伝達不能により、インターフェロンγへの曝露時にPD-L1の発現が欠如しました。The Cancer Genome AtlasにおけるJAK1/2の機能喪失型変異は、患者に有害な転帰をもたらします。我々は、JAK1/2機能喪失型変異が、反応性PD-L1発現およびインターフェロンガンマに対する応答の欠如の遺伝的メカニズムであり、PD-1阻害療法に対する一次抵抗性をもたらすことを提案します。

有意性：がん細胞における体細胞JAK1/2変異の主な機能的な結果は、PD-L1やその他の多くのインターフェロン刺激遺伝子を発現することでインターフェロンガンマに応答できないことです。これらの変異は、反応性PD-L1発現の不在の遺伝的メカニズムをもたらし、そのような腫瘍を持つ患者はPD-1阻害療法に応答する可能性が低いと考えられます。Cancer Discov; 7(2); 188-201。©2016 AACR. Marabelleらによる関連解説、p. 128 この記事は、In This Issue機能、p. 115. ©2016 American Association for Cancer Research.

イルミナの解説

PD-1阻害免疫療法は、いくつかの転移性がんに対して持続的な抗腫瘍効果をもたらす可能性があります。これらのがん免疫療法は、PD-1のリガンドであるPD-L1への結合を阻害し、抗腫瘍T細胞の再活性化をもたらします。このT細胞抗腫瘍活性は、ヤヌスキナーゼJAK1/2の活性化によって媒介されるインターフェロンガンマ受容体の活性化によって媒介されます。さらに、PD-1阻害に対する獲得耐性は、JAK1/2の機能喪失型変異と関連しています。この研究では、著者らはHiSeq 2000システムを使用して、黒色腫や結腸がんの腫瘍や細胞株の全エクソームシーケンスを実施しました。PDPD-1JAK1阻害に反応しない腫瘍にJAK1/2変異が存在し、黒色腫細胞株のJAK1/2変異がインターフェロンガンマに反応できないことと関連していることがわかりました。最後に、The Cancer Genome Atlas（TCGA）のデータを分析し、JAK1/2機能喪失型変異が患者の転帰不良と関連していたことを発見しました。このデータから、JAK1/2機能喪失型変異を有する腫瘍はPD-1阻害療法に反応する可能性が低いことが示唆されます。

抄録

背景：転移性尿路上皮がん患者は、プラチナベースの化学療法が失敗した後の治療選択肢がほとんどない。この治験では、この患者集団を対象に、プログラム死リガンド1（PD-L1）に選択的に結合するヒト化免疫グロブリンG1モノクローナル抗体であるアテゾリズマブによる治療を評価しました。

方法：この多施設共同、単一群、2コホート、第2相試験では、手術不能の局所進行性または転移性尿路上皮がんを持ち、過去のプラチナ製剤ベースの化学療法後に疾患が進行した患者（≥18歳）を、欧州および北米の主要な学術医療センター70カ所および地域の腫瘍学診療所から登録しました。登録の主な選択基準は、Eastern Cooperative Oncology Group performance statusが0または1、Response Evaluation Criteria In Solid Tumors version 1.1（RECIST v1.1）で定義される測定可能な疾患、十分な血液学的機能および末端臓器機能、自己免疫疾患または活動性感染症がないことでした。登録前に、すべての患者から十分な生存腫瘍量を持つホルマリン固定パラフィン包埋腫瘍検体が必要でした。患者はアテゾリズマブの静脈内投与（1200 mg、3週間ごとに投与）を受けました。腫瘍浸潤性免疫細胞（IC）上のPD-L1発現を免疫組織化学的検査により前向きに評価した。共主要評価項目は、RECIST v1.1に基づく施設評価による独立判定による客観的奏効率、および免疫修飾RECISTに基づく治験責任医師評価による客観的奏効率であり、治療意図によって解析されました。αレベル0.05で、ヒストリカルコントロール率の10%よりも客観的奏効率が有意に高いかどうかを評価するために、階層的検定手順が用いられました。この治験は、ClinicalTrials.govNCT02108652。

調査結果：2014年5月13日から2014年11月19日の間に、486例の患者がスクリーニングを受け、315例が試験に登録されました。これらの患者のうち、310例がアテゾリズマブの投与を受けた（5例の登録患者はその後適格性基準を満たしておらず、治験薬の投与を受けなかった）。腫瘍微小環境における浸潤性免疫細胞（IC）のPD-L1発現ステータスは、PD-L1-positive免疫細胞の割合によって定義されました。IC0（<1%）、IC1（≥1%だが<5%）、IC2/3（≥5%）。一次解析（データカットオフ日：2015年5月5日）では、ヒストリカルコントロールの全奏効率10%と比較して、アテゾリズマブの投与により、事前に規定された免疫細胞群（IC2/3：27% [95% CI 19-37]、p <0.0001、IC1/2/3：18% [13-24]、p=0.0004）およびすべての患者（15% [11-20]、p=0.0058）でRECIST v1.1の客観的奏効率が有意に改善したことが示された。より長期の追跡調査（2015年9月14日のデータカットオフ）では、独立レビューにより、IC2/3群では26%（95% CI 18～36）、IC21/2/3群ではIC18%（13～24）、310名の患者全員では15%（11～19）の客観的奏効率が示された。追跡調査期間の中央値は11.7ヵ月（95% CI 11.4～12.2）で、レスポンダー45人のうち38人（84%）で継続的な奏効が記録されました。探索的解析では、がんゲノムアトラス（TCGA）サブタイプと変異量がアテゾリズマブに対する反応を独立して予測することが示された。グレード3～4の治療関連有害事象のうち、疲労が最も高頻度（患者5名［2%］）であったものは、治療患者310名中50名（16%）に発現した。グレード3～4の免疫介在性有害事象は、治療を受けた患者310名中15名（5%）に発現し、肺臓炎、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ増加、アラニンアミノトランスフェラーゼ増加、発疹、呼吸困難が最もよく見られました。試験期間中、治療に関連した死亡は発生しなかった。

解釈：アテゾリズマブは、この患者集団で持続的な活性と良好な忍容性を示しました。免疫細胞上のPD-L1発現レベルの増加は、応答の増加と関連していました。本報告書は、TCGAサブタイプの免疫チェックポイント阻害に対する応答との関連性を示し、進行性尿路上皮がんにおけるこのクラスの薬剤に対する応答のバイオマーカーとしての変異負荷の重要性を示す初めての報告書です。

資金調達：F Hoffmann-La Roche Ltd.

イルミナの解説

著者らは、プラチナ製剤ベースの化学療法に抵抗性を示す尿路上皮がん患者におけるアテゾリズマブ（PD-L1遮断抗体）の有効性を評価した第II相臨床試験の結果について述べています。アテゾリズマブ治療は、臨床的に定義された客観的奏効率を有意に改善したことがわかりました。追加の探索的研究では、変異量の多い腫瘍がアテゾリズマブに対する反応を予測することが示されました。さらに、免疫細胞上のPD-L1発現は、応答の増加と相関していました。この研究は、免疫細胞上のPD-L1発現が、アテゾリズマブによる治療のための患者の選択のための潜在的なバイオマーカーであることを示しています。

抄録

転移性結腸直腸がん患者から得られた腫瘍浸潤リンパ球において、変異型KRAS G12Dに対するポリクローナルCD8+ T細胞応答を特定しました。KRAS G12Dを特異的に標的とする4つの異なるT細胞クロノタイプで構成される約1.11×1011 HLA-C*08:02制限された腫瘍浸潤リンパ球を注入した後、7つの肺転移すべての客観的退縮が観察されました。しかし、これらの病変の1つは、治療後9か月の評価で進行していました。病変を切除し、HLA-C*08:02クラスI主要組織適合遺伝子複合体（MHC）分子をコードする6番染色体ハプロタイプを喪失したことが判明しました。この分子の発現の喪失は、腫瘍免疫回避の直接的なメカニズムをもたらしました。したがって、変異型KRASを標的とするCD8+細胞の注入は、変異型KRAS G12DおよびHLA-C*08:02を発現するがんに対する効果的な抗腫瘍免疫療法を媒介します。

イルミナの解説

腫瘍浸潤性リンパ球（TIL）は生体外で増殖することができ、腫瘍新抗原のT細胞認識を介して、一部の転移性がんの腫瘍増殖を阻害します。KRASがん遺伝子の変異は頻繁に発生し、多くのがん種の形成を促進しますが、現在利用可能な薬剤は発がん性KRASをターゲットとしていません。この研究では、著者らは転移性結腸直腸がん患者1例の臨床データと生物学的データを提示しています。TILを腫瘍組織から単離し、腫瘍ネオエピトープに対する反応性について試験しました。KRAS G12D発がん性バリアントを認識するCD8+ T細胞が同定されました。ほとんどのKRAS G12D反応性CD8+ T細胞が増殖し、患者に注入されました。この変異型KRAS G12Dを特異的に標的とするT細胞の養子移入は、この患者の転移性結腸がんの退縮をもたらしました。治療にもかかわらず進行した腫瘍は、NextSeq 500システムを使用して全エクソームシーケンスとRNAシーケンスを受け、この耐性転移にはHLA遺伝子座にさらなる変異が含まれていました。データは、発がん性KRASネオアンチゲンを標的とするTILが一部の転移性がんの効果的な治療オプションである可能性を示唆していますが、HLAネオアンチゲンのさらなる標的化も完全な有効性のために必要になる可能性があることを示唆しています。

抄録

がんおよび慢性ウイルス感染におけるT細胞の枯渇は、プログラム細胞死タンパク質1（PD-1）の持続的な発現を含む、遺伝子の特徴的なパターンを発現します。しかし、消耗したT細胞における遺伝子発現の制御は十分に解明されていません。ここでは、使い果たしたCD8^＋ T細胞におけるアクセス可能なクロマチンランドスケープを定義し、それが機能的メモリーCD8+ T細胞とは異なることを示しています。ヒトにおけるCD8^＋T細胞の枯渇と、慢性ウイルス感染のマウスモデルは、エンハンサーの機能モジュールに整理された状態固有のエピジェネティックランドスケープを取得します。ゲノム編集では、PD-1の発現は、必須のRAR、T-bet、およびSox3モチーフを含む消耗特異的エンハンサーによって部分的に制御されることが示されている。機能エンハンサーマップは、を使い果たしたCD8^＋ T細胞における遺伝子発現を優先的に変化させるゲノム編集のターゲットを提供する可能性があります。

イルミナの解説

T細胞枯渇は、慢性感染またはがんに反応して起こるT細胞機能不全の後天状態です。免疫チェックポイント阻害剤（PD-1およびPD-L1阻害剤を含む）は、がんにおけるT細胞の枯渇を逆転させることを目指しており、臨床試験において血液がんに効果的であることが証明されていますが、固形腫瘍におけるそのより広範な使用は、T細胞の枯渇の発生によって妨げられています。この研究では、著者らは、消耗したT細胞と機能的記憶T細胞を区別する分子メカニズムを調べました。HiSeq 2500シーケンサーを用いてATAC-seqを実施することで、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス（LCMV）に感染したマウスから抗原特異的なCD8+ T細胞を単離し、エピジェネティックな展望をプロファイリングしました。彼らのデータから、制御領域の遺伝子ランドスケープは、消耗したT細胞と機能的なT細胞で大きく異なることがわかり、これらの細胞タイプは遺伝子発現を制御するために多様なエピジェネティックメカニズムを使用していることが示唆されています。特に、PD-1の発現は、消耗特異的エンハンサーによって制御されていることがわかり、CRISPR-Cas9-mediated遺伝子編集によるエンハンサーの除去によってPD-1の発現が阻害されることが示されました。この研究では、T細胞枯渇の根底にある分子メカニズムの同定に加えて、キメラ抗原受容体（CAR）T細胞免疫療法における枯渇を克服するための潜在的なアプローチを提案しています。

抄録

前向きコホート研究からの腫瘍の大規模ゲノム特性解析は、がんの病因に関する新しい洞察をもたらす可能性があります。619例の結腸直腸がん（CRC）の全エクソームシーケンスを実施し、結果を腫瘍免疫、病理、生存データに統合しました。BCL9L, RBM10、CTCF、KLF5などのCRCの反復変異遺伝子を同定しましたが、この疾患ではこれまで認識されていなかったものでした。さらに、免疫細胞浸潤のゲノム相関を調査し、より高いネオアンチゲン負荷が、全体的なリンパ球浸潤、腫瘍浸潤リンパ球（TIL）、メモリーT細胞、CRC特異的生存と正の相関があることを発見しました。TILとの関連は、マイクロサテライト安定腫瘍内でも明らかでした。また、TILが豊富な腫瘍において、HLA遺伝子や抗原処理機構のその他の構成要素の変異の陽性選択も発見しました。これらの結果は、CRCにおける免疫療法アプローチに役立つ可能性がある。より一般的には、この研究は、結腸直腸およびその他の悪性腫瘍における将来の統合分子疫学研究の枠組みを示しています。

イルミナの解説

がんのハイスループットシーケンスアプローチは、がんのゲノムランドスケープの理解だけでなく、腫瘍形成の免疫系制御の理解も深めています。この研究では、著者らは、結腸直腸がん（CRC）に関連する臨床、疫学、病理アノテーションデータとゲノムデータを統合することで、分子疫学研究の新しいモデルを開発しました。全エクソームシーケンス（WES）は、看護師健康研究（NHS）およびよく知られた長期がん疫学研究である医療従事者追跡調査研究（HPFS）から得られた619のアーカイブされた腫瘍/正常結腸直腸がん（CRC）組織ペアに対して実施されました。研究者らは、新しいCRCドライバー遺伝子73種を含む90種の遺伝子の反復変異を特定しました。体細胞変異を使用して免疫原性ペプチドを予測し、ネオアンチゲン負荷の高い腫瘍は、リンパ球およびメモリーT細胞の浸潤ならびにCRC特異的生存の改善と関連していました。これらの結果は、がんにおける遺伝子疫学の統合モデルを示しており、CRC免疫療法アプローチに情報を与える可能性があります。

抄録

がん免疫療法における最近のブレークスルーとハイスループット技術のコスト削減により、ゲノムツールを用いた腫瘍と免疫細胞の相互作用に関する集中的な研究が活発化しています。生成されたデータの豊富さと複雑さの増大は、大きな課題をもたらし、データを処理、解析、視覚化するための計算ツールを必要とします。近年、腫瘍の免疫学的およびゲノムデータを効果的にマイニングし、新しいメカニズムの洞察を提供するために、さまざまなツールが開発され、使用されています。ここでは、がん免疫学用のコンピューターゲノミクスツールを確認し、ツールの選択と分析パイプラインの組み立てを支援するために、要件と機能に関する情報を提供します。

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抄録

免疫チェックポイント阻害剤は、変異関連ネオ抗原負荷の増加を含む腫瘍に対して有意な治療応答を示しています。抗anti-PD-1/anti-PD-1CTLA-4抗体による免疫チェックポイント阻害に対する初期応答後の、非小細胞肺がん患者の獲得耐性の出現中に進化する腫瘍ネオアンチゲンの状況を調べました。治療前腫瘍と耐性腫瘍のマッチング解析により、耐性クローンにおける7～18の推定変異関連ネオアンチゲンの喪失につながるゲノム変化が同定されました。除去されたネオアンチゲンから生成されたペプチドは、自家T細胞培養でクローン性T細胞増殖を誘発し、機能的免疫応答を生じさせたことを示唆しています。腫瘍サブクローンの除去またはトランカル変異を含む染色体領域の欠失によってネオアンチゲンの喪失が生じ、T細胞受容体のクローン性の変化と関連していました。これらの解析は、免疫チェックポイント阻害中の変異ランドスケープのダイナミクスに関する洞察を提供し、腫瘍ネオアンチゲンをターゲットとする免疫療法の開発に影響を与えます。重要性：免疫チェックポイント療法に対する獲得耐性は、より一般的に認識されています。この研究は、変異の進化に伴い免疫チェックポイント阻害に対する獲得耐性が生じる可能性があることを初めて実証し、その中にはT細胞が認識できる腫瘍新抗原をコードするものもあります。これらの観察結果は、ネオアンチゲン反応性の幅を広げることで、獲得耐性の発生を軽減できる可能性があることを示唆しています。

イルミナの解説

腫瘍細胞には、発現タンパク質のアミノ酸配列を変化させる体細胞変異が含まれています。これらのコード配列の変化は、腫瘍に対する宿主免疫反応を誘発する腫瘍特異的ネオアンチゲンの発現につながります。一部のがん、特にPD-L1を発現するがんは、PD-1阻害療法によく反応します。しかし、がんはPD-1阻害に対する抵抗性を発症する可能性があります。別の免疫チェックポイントや体細胞変異のアップレギュレーションは、耐性メカニズムの根底にあると仮定されていますが、特定のメカニズムは特定されていません。この研究では、著者らはHiSeq 2000/2500システムを使用して、PD-1阻害に対する耐性を発現した非小細胞肺がん（NSCLC）腫瘍の全エクソームシーケンスを実施しました。彼らの研究は、NSCLCにおけるPD-1耐性の獲得が、NSCLC特異的ネオアンチゲンをコードする体細胞変異の消失と関連していることを示唆しています。これらのデータは、獲得耐性のゲノム解析が患者固有の免疫療法アプローチに有用である可能性を示唆しています。

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抄録

背景：シスプラチンに不適格な局所進行性または転移性尿路上皮がん患者に対する第一選択化学療法は、短い奏効期間、不良な生存、高い毒性と関連する。本研究では、シスプラチン不適格患者の転移性尿路上皮がんの治療としてアテゾリズマブ（抗プログラム死リガンド1［PD-L1］）を評価しました。

方法：この単一群、多施設共同、第II相試験では、北米および欧州の7カ国の47の学術医療センターおよび地域がん診療において、シスプラチンに不適格な局所進行性または転移性尿路上皮がんの未治療の患者を募集しました。患者は進行まで21日ごとにアテゾリズマブ1200 mgの静脈内投与を受けました。主要評価項目は、PD-L1発現に基づく事前に規定されたサブグループおよび全患者を対象として評価された、固形がんの治療効果判定のための新ガイドライン第1.1版（中央判定）に基づく、独立的に確認された客観的奏効率でした。アテゾリズマブを1回以上投与されたすべての患者を主要解析および安全性解析の対象とした。この研究は、ClinicalTrials.govNCT02108652。

調査結果：2014年6月9日から2015年3月30日の間に、患者123人を登録し、そのうち119人がアテゾリズマブの1回以上の投与を受けました。追跡調査期間中央値17.2ヵ月時点で、客観的奏効率は23%（95% CI 16～31）、完全奏効率は9%（n=11）であり、27件の奏効のうち19件が継続中であった。奏効期間中央値は未到達であった。奏効は、すべてのPD-L1および予後不良因子のサブグループにわたって発生しました。無増悪生存期間の中央値は2.7ヵ月（2.1～4.2）であった。全生存期間の中央値は15.9ヵ月（10.4～推定不能）であった。腫瘍変異量は奏効と関連していた。10%以上の患者に発現した治療関連有害事象は、疲労（36名［30%］）、下痢（14名［12%］）、そう痒症（13名［11%］）でした。治療関連死（敗血症）が1件発生しました。9名（8%）の患者が、治療中止につながる有害事象を経験しました。免疫介在性事象は患者14人（12%）で発生した。

解釈：アテゾリズマブは、有望な持続的奏効率、生存率、忍容性を示し、未治療の転移性尿路上皮がんにおける治療的使用を裏付けました。

資金調達：F Hoffmann-La Roche、Genentech。

イルミナの解説

黒色腫細胞のゲノムは、がん細胞と同様に、いくつかの体細胞変異を示します。アミノ酸置換（AAS）はミスセンス変異の結果であり、免疫応答や腫瘍特異的T細胞免疫を引き起こす患者特異的抗原を提供することができます。この研究の目的は、抗腫瘍活性の標的としてこれらの推定ネオアンチゲンを評価し、ワクチン接種がこのような免疫反応を増強できるかどうかを検証することでした。そのため、著者らは、ステージIIIの切除皮膚黒色腫患者3例の切除腫瘍に対してエクソームシーケンスを実施し、AASを同定しました。その後、3名の患者を第I相臨床試験に登録し、腫瘍特異的アミノ酸に向け樹状細胞ワクチンを投与しました。ワクチンは自然発生のネオ抗原特異的免疫を増加させ、以前には検出されなかったヒト白血球抗原（HLA）クラスI制限型ネオ抗原を明らかにしました。また、ワクチンは、TCR-ßとクローン組成の両方の観点から、多様なネオ抗原特異的T細胞受容体（TCR）レパートリーを促進しました。

抄録

固形腫瘍のT細胞浸潤は良好な患者転帰と関連していますが、個人間の免疫反応の変動の根底にあるメカニズムは十分に解明されていません。可能な調節因子の1つは腸内微生物叢です。異なる共生微生物叢を持つマウスの黒色腫の増殖を比較し、自然発生的な抗腫瘍免疫に違いが観察されました。これは、共棟または便移植後に排除されました。16SリボソームRNAのシーケンスにより、抗腫瘍効果に関連するBifidobacteriumが同定されました。Bifidobacterium単剤の経口投与は、プログラム細胞死タンパク質1リガンド1（PD-L1）特異的抗体療法（チェックポイント阻害）と同程度に腫瘍コントロールを改善し、併用療法は腫瘍増殖をほぼ排除しました。CD8(+) T細胞のプライミングと腫瘍微小環境における蓄積が促進される樹状細胞機能の増加が、この作用を媒介しました。私たちのデータは、微生物叢を操作することでがん免疫療法を調節できることを示唆しています。

イルミナの解説

がんに対する可変免疫応答の根底にあるメカニズムは十分に解明されていません。この研究では、この反応を調節する腸内微生物叢の役割を評価することを目指しました。そのため、研究者らは、遺伝的に類似しているが共生微生物が異なる2系統のC57BLマウスの皮下黒色腫増殖を比較しました。自然抗腫瘍免疫と黒色腫の増殖率に有意差が見られました。これらの差は、共住または便移送後に排除されました。糞便置換を受けたマウスの16SリボソームRNAをシーケンスし、抗腫瘍免疫介在性応答と有意に関連するBifidobacteriumを特定しました。その後、Bifidobacteriumを治療マウスに単独投与し、プログラム細胞死タンパク質1リガンド（PD-L1）特異的抗体療法と同程度の腫瘍コントロールを改善しました。Bifidobacterium治療とanti-PD-L1治療の両方を組み合わせることで、腫瘍増殖がほぼ排除されます。これらの結果は、抗腫瘍免疫における腸内微生物叢の重要な役割を強調しています。

抄録

シーケンス技術の発展は、がん患者のゲノムデータや転写データを迅速に生成するだけでなく、患者の腫瘍におけるがん特異的変化の多様性も明らかにしました。このうち、タンパク質シーケンスの変異変化は、免疫系によって認識される新しいエピトープをもたらす可能性があるため、個別化ワクチンの開発に使用することができます。その簡単な設計とスケーラブルなGMP生産のおかげで、変異エピトープのmRNAコードに基づくワクチンは、患者固有のゲノムデータの可能性を活用するための信頼できる戦略として登場しました。このレビューでは、mRNAワクチンの有望性に特に焦点を当てながら、能動的に個別化されたワクチン接種における最近の進展の概要を提供します。

イルミナの解説

シーケンス技術により、がん患者のゲノムデータや転写データの迅速な特性解析が可能になり、がんに特異的な高いばらつきが明らかになっています。これは、個別化医療とがん診断におけるブレークスルーであり、個別化治療において大きな期待を抱いています。がん細胞からのタンパク質配列におけるいくつかの変異は、免疫系によって認識され、個別化ワクチンの開発に利用できる貴重な抗原源を提供することができます。がんワクチンのさまざまな形態のうち、変異エピトープをコードするmRNAベースのワクチンは、有望な結果をもたらし、前臨床および臨床環境で安全であることが証明されています。マウスにおける前臨床の概念実証の後、能動的に個別化されたmRNAがんワクチン接種が、2013年に第I相試験で初めてクリニックに導入されました。このアプローチは、まず、次世代シーケンサー（NGS）を使用して、各患者の健康組織とがん組織を比較することで、がんの変異ーム、免疫ーム、トランスクリプトームを特徴づけることで構成されます。その後、患者は2つのポリペプチドコードRNA分子を受け取りますが、これは患者固有のものです。このアプローチは、特定の患者の腫瘍内の複数のエピトープをターゲットにして、がんの不均一性に対処することを目的としているため、複数の変異を持つすべてのがんに適用されます。

抄録

養子細胞療法（ACT）は、直接的な抗がん活性を持つ免疫細胞の担がん宿主への投与を伴う高度に個別化されたがん療法です。自然発生の腫瘍反応性リンパ球を用いたACTは、おそらく各がんに限った体細胞変異をターゲットにすることで、黒色腫患者の持続的で完全な退縮を媒介しています。これらの結果は、一般的な上皮がんの治療にACTの到達範囲を広げました。さらに、リンパ球を遺伝子操作して従来のT細胞受容体またはキメラ抗原受容体を発現させる能力は、がん治療のためのACTの応用をさらに拡大させています。

イルミナの解説

養子細胞移植（ACT）は、がんを担持する宿主免疫細胞の投与で構成されます。他の治療法はin vivoでの抗腫瘍細胞タイプの十分な増殖に依存していますが、ACTでは、リンパ球はin vitroで増殖し、活性化され、患者に注射する前にその抗腫瘍活性に基づいて選択されます。一旦注入されると、1,000倍以上の拡大が可能です。腫瘍間質に浸潤するリンパ球は、がん細胞を認識することができます。1980年代に、このような腫瘍浸潤リンパ球（TIL）の養子移入が特定の腫瘍の退縮を媒介する可能性があることが示されました。このようなTILの集団は通常、CD8+およびCD4+ T細胞です。初期の研究では、移植された細胞の効果は短期間であることが多く、治療の数日後に循環中に細胞が発見されることはまれでした。2002年の重要な観察では、TIL移植前に投与された非骨髄破壊的化学療法レジメンを用いたリンパ枯渇が、宿主のオリゴクローナル集団だけでなく、がん退縮の改善につながることが示されました。TILはいくつかの腫瘍から増殖する可能性がありますが、黒色腫は最も多くの結果をもたらした1つのがんです。実際、TILを使用したACTは転移性黒色腫を治療する最も効果的な方法です。腫瘍と対照のスクリーニングを比較し、患者のミュータノムを同定するエクソーム研究により、TILはがん変異の産物を認識し、ターゲットにすることがわかっています。これは黒色腫に当てはまりますが、最近の研究では、がん変異を認識できる他の上皮がんからのTILの存在が示されています。また、最近では、リンパ球が従来のT細胞受容体またはキメラ抗原を発現するように操作する能力が、がん治療におけるACTの応用をさらに進歩させています。

抄録

2つの分野の研究により、がん患者に重要な利益をもたらす治療法の開発が可能になりました。1つの領域は、がんの発生を促進するシグナル伝達経路を活性化または不活性化する変異の詳細な知識から生じます。この研究は、標的変異を持つ患者の大多数で臨床反応につながる標的療法の開発を誘発しましたが、多くの場合、反応の持続時間は限られています。第2の面は、細胞免疫応答を制御するメカニズムの複雑さを明らかにした分子免疫学の進歩です。これらの進展により、免疫チェックポイントの標的化が成功し、抗腫瘍T細胞応答が解き放たれ、持続的な奏効が持続しましたが、患者の割合はごくわずかでした。本レビューでは、これら2つの分野における研究の進化について議論し、これらを交差させ、薬剤の組み合わせの研究を導くための資金を増やすことが、がん患者の大多数に対する根治的治療法の開発の道筋となることを提案します。

イルミナの解説

腫瘍形成における体細胞変異イベントは、細胞分裂の制御やプログラム細胞死、DNA修復に通常関与する遺伝子を不活化します。これらの変異の同定は、臨床反応につながる可能性があるが、時間内に持続性が得られない治療法の研究と開発のきっかけとなりました。メモリーと特異性は、免疫系をがん治療で特に有利に利用する特徴です。DNAシーケンスとゲノム技術の進歩により、マウスとヒトで腫瘍特異的細胞によって定義されるいくつかの腫瘍抗原が同定されました。しかし、T細胞の活性化には抗原提示細胞（APC）による抗原提示が必要であり、これは腫瘍に通常存在しない共刺激分子B7を提供します。B7分子は、T細胞に発現するリガンドCD28と結合して活性化します。このプライミングは、応答をアクティブ化するプログラムと、最終的にはそれを非アクティブ化するプログラムの両方を引き出します。この阻害プログラムは、CD28と相同であるがB7活性化分子に対してはるかに多くのアフィンを持つ細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4（CTLA-4）によって媒介されます。CTLA-4の発現は健康な組織では不可欠ですが、腫瘍応答の文脈における免疫シナプスへの蓄積は、最終的にCTLA-4を弱めます。CTLA-4阻害は、特定のがんに対する有望な治療法であり、2011年に黒色腫の治療法として承認されました。この成功により、プログラム細胞死タンパク質（PD-1）やそのリガンドPD-L1などの他の経路を同定し、活性化T細胞のみで発現する“免疫チェックポイント療法”という新しい領域が開かれました。Anti-PD-L1抗体は、複数のがんにおいて有望な結果を示しています。あらゆるがん治療と同様に、チェックポイント阻害剤には、主に免疫関連の有害事象に関連する副作用があります。他の多くのパスウェイが有望な結果を示しており、将来的には、化学療法と同様に併用療法が、がん治療におけるより良い結果の鍵となる可能性があります。

抄録

イピリムマブなどの細胞傷害性Tリンパ球関連抗原-4（CTLA-4）に対するモノクローナル抗体は、免疫チェックポイント活性を阻害することで転移性黒色腫患者にかなりの臨床的利益をもたらしますが、これらの療法に対する反応の臨床的予測因子は依然として不完全です。イピリムマブに対する反応における腫瘍特異的ネオアンチゲンの役割と腫瘍微小環境の変化を調べるために、治療前の黒色腫腫瘍生検と110人の患者からの対応する生殖細胞系列組織サンプルからの全エクソームを解析しました。これらの患者のうち40名については、治療前の腫瘍サンプルからトランスクリプトームデータも取得し、解析しました。免疫微小環境における全体的な変異量、ネオアンチゲン量、細胞溶解マーカーの発現は、臨床的利益と有意に関連した。しかし、再発性のネオ抗原ペプチドシーケンスはレスポンダー患者集団を予測しなかった。したがって、免疫チェックポイント阻害剤に対する反応と抵抗性の確固たる決定要因を同定するには、大規模患者コホートの詳細な統合分子特性解析が必要になる場合があります。

イルミナの解説

細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4（CTLA-4）に対するモノクローナル抗体を介した免疫チェックポイントの阻害は、転移性黒色腫に対する有望な治療法です。この研究の目的は、anti-CTLA-4抗体に応答する腫瘍特異的ネオアンチゲンの役割と腫瘍微小環境の変化を特徴付けることでした。そのために、著者らは治療前の黒色腫生検からエクソームをシーケンスし、110人の患者から正常DNAを一致させました。免疫微小環境における全体的な変異量、ネオアンチゲン量、細胞溶解マーカーの発現は、臨床的利益と有意に関連することがわかりました。しかし、集団の反応を予測できる再発性ネオアンチゲンペプチドはありませんでした。

抄録

プログラム細胞死-1（PD-1）受容体を標的とする治療法は、さまざまながんタイプの患者において、これまでにない速さで持続的な臨床反応を示してきました。がん組織が宿主免疫応答を制限するメカニズムの1つは、PD-1リガンド（PD-L1）のアップレギュレーションと、抗原特異的CD8（＋）T細胞上のPD-1とのライゲーション（適応免疫抵抗性と呼ばれています）によるものです。ここでは、浸潤性腫瘍辺縁に明確に位置している既存のCD8(+) T細胞がPD-1/PD-L1免疫阻害軸の発現と関連しており、治療に対する反応を予測する可能性があることが示されています。我々はanti-PD-1療法（ペムブロリズマブ）の前および最中に得た転移性黒色腫患者46人のサンプルを、定量的免疫組織化学、定量的マルチプレックス免疫蛍光、およびT細胞抗原受容体（TCR）の次世代シーケンスを用いて解析した。連続的にサンプリングされた腫瘍では、治療に反応した患者は腫瘍内CD8(+) T細胞の増殖を示し、これは腫瘍サイズのX線上の減少と直接相関していました。奏効した患者から採取した治療前のサンプルではCD8-, PD-1およびPD-L1-expressing細胞数が多く、PD-1とPD-L1の間が近接しており、クローン性TCRレパートリーがより多く見られました。多変量解析を用いて、侵襲的マージンでのCD8発現に基づく予測モデルを確立し、患者15人の独立コホートでモデルを検証しました。我々の研究結果は、治療的PD-1阻害後の腫瘍退縮には、PD-1/PD-L1媒介性適応免疫抵抗性によって負に制御される既存のCD8(+) T細胞が必要であることを示しています。

イルミナの解説

サイトカインに反応してPD-L1を発現させるプロセスは、適応免疫抵抗性と呼ばれており6、がん細胞が免疫細胞媒介性殺傷から自分自身を守るメカニズムを表しています。本研究では、既存の腫瘍関連CD8(+) T細胞がPD-1遮断療法に対する臨床反応を決定する要因であるかどうかを解明しようとしました。イルミナのHiSeqシーケンスを用いて、著者らは連続的にサンプリングされた腫瘍におけるT細胞受容体のクローン性を特徴付け、定量化しました。治療に反応した患者は腫瘍内CD8（＋）T細胞の増殖を示し、腫瘍サイズのX線上の縮小と直接相関していることがわかりました。

抄録

ヒト腫瘍は、通常、驚異的な数の体細胞変異を有しています。主要な組織適合性複合体クラスI分子（MHCI）に提示された場合、これらの変異を含むペプチドは、適応免疫系によって非自己ネオ抗原として認識される必要があるため、免疫原性である可能性があります。最近の研究では、変異ペプチドがT細胞エピトープとして機能することが確認されています。しかし、腫瘍エクソームシーケンス後に構築された抗原ライブラリーを認識する能力について、患者の腫瘍浸潤リンパ球の煩雑なスクリーニングが必要であったため、変異エピトープはほとんど報告されていません。我々は、免疫原性変異ペプチドの一般的な特性を特性化することで、その発見を簡素化しようと努めました。我々は、全エクソームおよびトランスクリプトームシーケンス解析と質量分析を組み合わせて、広く使用されている2つのマウス腫瘍モデルにおけるネオエピトープを同定するアプローチを開発しました。同定された>1,300のアミノ酸変化のうち、約13%がMHCIに結合すると予測され、そのごく一部が質量分析によって確認されました。次に、ペプチドをMHCIに結合した構造的にモデル化した。溶媒に曝露され、したがってT細胞抗原受容体がアクセス可能な変異は免疫原性であると予測されました。マウスのワクチン接種はこのアプローチを確認し、予測される各免疫原性ペプチドが治療的に活性なT細胞応答をもたらしました。また、この予測により、ペプチド-MHCIデクストラマーの生成が可能になり、ワクチン接種前後の抗腫瘍T細胞応答の動態と分布を監視するために使用できるようになりました。これらの結果は、適切な予測アルゴリズムが、T細胞応答の薬力学的モニタリングならびにがん患者における個別化ワクチンの開発のためのアプローチを提供する可能性があることを示している。

イルミナの解説

AlthoughCD8 T細胞は、免疫療法後に腫瘍細胞を認識し、腫瘍退縮を媒介することができますが10、効果的な抗腫瘍CD8 T細胞応答を促進する抗原は、ほとんど不明のままです。この研究では、イルミナの全エクソームシーケンスと、質量分析によるトランスクリプトームシーケンスを組み合わせて、広く使用されている2つのマウス腫瘍モデルにおけるネオエピトープを同定しました。このアプローチを用いて、1,300を超えるアミノ酸変化が同定されました。そのうちの13%がMHCIに結合すると予測され、その一部が質量分析によって確認されました。著者らは、マウスのワクチン接種がこのアプローチをどのように確認したかを示し、各予測免疫原性ペプチドが治療的に活性なT細胞応答をもたらしました。

抄録

養子移入した自家メラノーマ反応性腫瘍浸潤リンパ球（TIL）を投与された患者の最大70%で有意な腫瘍退縮が認められており、パイロット試験では、治療を受けた患者の40%が治療後少なくとも5年間、すべての測定可能病変の完全な退縮を経験した。TILが持続的回帰を媒介する能力と、変異遺伝子産物を含むと推定される強力な抗原を認識する能力との間の潜在的な関連性を評価するために、患者の腫瘍で発現された変異タンパク質を特定するために全エクソームシーケンスデータのマイニングを含む新しいスクリーニングアプローチが開発されました。次に、MHC結合アルゴリズムを用いて同定された変異T細胞エピトープ候補を合成し、TILによる認識について評価しました。このアプローチを用いて、自家腫瘍細胞に発現する変異抗原を、養子移植後の客観的な腫瘍退縮と関連する3つのTILのターゲットとして同定しました。この簡略化されたアプローチは、腫瘍からcDNAライブラリーを生成し、手間のかかるスクリーニングを行う必要がなく、黒色腫およびその他の腫瘍タイプで発現する変異T細胞抗原を同定するための一般的に適用可能な方法である可能性があります。

イルミナの解説

腫瘍浸潤性リンパ球（TIL）を投与された黒色腫患者の最大70%の良好な転帰は、TILを使用して持続的退縮を媒介することを奨励しています。TILが変異遺伝子産物の強力な抗原を認識する能力を特定するため、この研究ではイルミナHiSeq2000全エクソームシーケンスデータを使用してがんゲノムを調べ、患者の腫瘍に発現する変異タンパク質を同定しました。T細胞エピトープは、TILによる認識を評価するアルゴリズムを使用して選択されました。著者らは、3人の黒色腫患者から3つのバルクTIL系統によって認識された腫瘍細胞上に発現する変異抗原を同定しました。