発表済みがん免疫療法研究

急速に進化する分野で次世代シーケンスが発見を促進するさまざまな方法をご紹介します。

がん免疫療法研究論文

成長を続けるがん研究者のコミュニティがこの分野でどのように新しい基盤を打ち破っているかを示す論文をご覧ください。以下は、最近発表された査読付き論文とその要旨へのリンクです。また、イルミナの製品が研究をどのように可能にしたかを簡潔に強調した解説もあります。

要約 イルミナの解説

抄録

樹状細胞(DC)と単球は、病原体検出、貪食、抗原提示において中心的な役割を果たし、複数の特殊なサブタイプで構成されています。しかし、そのアイデンティティと相互関係は完全には理解されていません。約2,400個の細胞の偏りのないシングルセルRNAシーケンス(RNA-seq)を用いて、ヒト血液中の6つのヒトDCと4つの単球サブタイプを特定しました。本研究では、形質細胞様DC(pDC)と特性を共有するが、T細胞を強力に活性化し、pDCを再定義する新しいDCサブセット、CD1C+のDCサブセット内の新しいサブディビジョン、芽球性形質細胞様DC腫瘍細胞と健康なDCとの関係、および従来のDC(cDC)の循環前駆体が明らかになりました。改訂された分類法は、より正確な機能解析と発達解析、ならびに健康と疾患における免疫モニタリングを可能にします。

イルミナの解説

樹状細胞(DC)と単球は、複数の特殊なサブタイプで構成される免疫細胞です。病原体検出と抗原提示におけるこれらの重要な役割を考えると、それらの同定と相互関係を完全に特徴付けることが非常に重要です。歴史的に、これらは形態学的特徴、生物学的特徴、および制限された一連の表面マーカーによって定義されてきました。このアプローチにより、DCサブタイプの理解に偏りがあり、不完全でした。この研究では、著者らはHiSeq 2500システムを使用して、血液ドナーから2,400のDCのシングルセルシーケンスを実施しました。そのデータから、ヒトの血液中の6つのヒトDCサブタイプと4つの単球サブタイプが明らかになります。さらに、データから、T細胞を強力に活性化する新しいDCサブセットが明らかになりました。この偏りのないNGSアプローチによって可能になる修正された分類法は、より正確な生物学的解析と免疫モニタリングを可能にするはずです。

要約 イルミナの解説

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。

科学
355:eaaf8399

2017

要約 イルミナの解説

抄録

免疫チェックポイント阻害に基づく免疫療法は、一部の患者で非常に効果的です。継続的な課題は、どの患者がこれらの療法から利益を得るかを予測するバイオマーカーの同定です。異数性は体細胞コピー数の変化(SCNA)とも呼ばれ、がんに広く存在し、腫瘍形成を促進すると考えられています。12種類のヒトがんを解析したところ、ほとんどの異数性腫瘍では、細胞傷害性浸潤免疫細胞のマーカー、特にCD8+ T細胞の発現が低下し、細胞増殖マーカーの発現が増加することがわかりました。異なるタイプのSCNAは増殖と免疫のシグネチャーを予測し、異なる根底にあるメカニズムを暗示します。転移性黒色腫に対する免疫チェックポイント遮断療法の2つの臨床試験の公表データを用いて、腫瘍異数性が患者の生存と逆相関することが判明しました。したがって、異数性は、腫瘍変異量などの他の腫瘍特性とともに、免疫療法に反応する可能性が最も高い患者の同定に役立つ可能性があります。

イルミナの解説

体細胞コピー数の変化(SCNA)はがんに多く、がん形成を促進することが提案されています。免疫回避はがんの特徴ですが、SCNAがこの過程でどの程度役割を果たすかはわかっていません。著者らは、The Cancer Genome Atlas(TCGA)から約5000の腫瘍/正常サンプルを解析し、各腫瘍にSCNAスコアを割り当てました。SCNAレベルはほとんどの腫瘍の変異の総数と正の相関があることがわかりました。さらに、高レベルのSCNAを有する腫瘍は、細胞増殖マーカーの発現が増強され、免疫細胞浸潤マーカーの発現レベルが低下した。最後に、著者らは、高いSCNAレベルが黒色腫患者の不良な生存と相関することを見出しました。データは、がんにおける細胞増殖と免疫回避はSCNAによって予測できること、そしてSCNAは免疫療法に対する反応を予測する有用なバイオマーカーである可能性があることを示唆しています。

JAK1/2変異を介したPD-1阻害に対する一次耐性。 JAK1

Shin DS, Zaretsky JM, Escuin-Ordinas H, et al.

がんの発見
7:188-201

2017

要約 イルミナの解説

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。

要約 イルミナの解説

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

シスプラチンベースの化学療法は現在、尿路上皮がんの標準的な第一選択治療であり、全生存期間を改善します。しかし、腎機能障害やその他の併存疾患によりシスプラチンの投与を受ける患者はごくわずかです。著者らは、シスプラチンベースの化学療法に不適格な尿路上皮がん患者を対象としてアテゾリズマブ(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。その結果、アテゾリズマブ治療は腎機能不全患者において忍容性が良好であり、臨床的に定義された客観的奏効率が有意に改善したことがわかりました。また、変異量の多い腫瘍はアテゾリズマブの奏効および全生存期間と正の相関があることもわかりました。この研究は、シスプラチンベースの治療に不適格な尿路上皮がん患者の第一選択治療オプションとしてのアテゾリズマブの可能性を示しています。この研究では、がん免疫療法の転帰における尿路上皮がんにおける変異負荷の重要性も強調しています。

要約 イルミナの解説

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。

Proc Natl Acad Sci U S A
113:11919-11924

2016

要約 イルミナの解説

抄録

イピリムマブなどの免疫チェックポイント療法は、進行性悪性腫瘍患者のサブセットに劇的な抗腫瘍反応を誘導しますが、免疫関連有害事象(irAE)と呼ばれる炎症反応や毒性も誘導する可能性があります。これらのirAEは多くの場合、低グレードで管理可能ですが、重度のirAEは長期の入院や死亡につながる可能性があります。重度のirAEで発生する罹患率を最小限に抑えるには、早期介入が必要です。しかし、相関バイオマーカーは現在不足しています。転移性前立腺がん患者27人を治療する第II相臨床試験では、アンドロゲン除去療法とイピリムマブの併用の安全性と有効性を試験することを目指しました。この研究では、治療を受けた患者の>40%にグレード3の毒性が認められ、研究の早期終了につながりました。イピリムマブはT細胞応答を強化するため、全身循環におけるクローン性T細胞応答の増加がirAEの一因となる可能性があると仮定しました。精製されたT細胞におけるT細胞受容体β鎖のシーケンスでは、グレード2~3のirAEの発症前に採取した血液サンプルで発生したCD8 T細胞のクローン性増殖が明らかになりました。これらの初期結果は、≥55個のCD8 T細胞クローンの増殖が重度のirAEの発症に先行していることを示唆した。さらに、2回目の試験から利用可能な血液検体を評価し、グレード2~3のirAEを発症した患者でも、irAE発症前に採取した血液検体のCD8 T細胞クローンが≥55個まで拡大していたことを明らかにしました。CD8 T細胞のクローン性増殖は、イピリムマブを投与されている患者の綿密なモニタリングと早期介入を可能にする相関バイオマーカーとなりうることを提案します。

イルミナの解説

免疫チェックポイント療法は、がん治療に大きな影響を与え、さまざまなタイプの固形腫瘍を持つ患者の臨床反応を誘導しています。免疫療法の合併症には、免疫介在性有害事象(irAE)が含まれます。場合によっては、これらのAEは重度である可能性があり、早期介入により一部のAEの重症度が減弱する可能性があります。しかし、現在、これらの免疫関連AEを検出または管理するためのバイオマーカーはありません。この第II相臨床試験では、著者らは転移性前立腺がん患者27人をアンドロゲン除去療法とCTLA-4遮断抗体であるイピリムマブで治療しました。これらの患者から拡張CD8 T細胞を単離し、T細胞受容体シーケンスを使用して、グレード2~3の免疫関連AEを発現した患者に一貫して存在する50を超える特定のCD8 T細胞クローンを特定しました。これらのデータは、CD8 T細胞増殖が、イピリムマブ免疫療法を受けている患者のモニタリングと早期介入を可能にするバイオマーカーとして機能する可能性があることを示唆しています。

N Engl J Med
375:2255-2262

2016

要約 イルミナの解説

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

抄録

腫瘍が成長すると変異が獲得され、その中には免疫チェックポイント阻害剤に対する患者の反応に影響を与えるネオアンチゲンを産生するものもあります。抗腫瘍免疫に対するネオアンチゲン腫瘍内不均一性(ITH)の影響を調査しました。ITHとネオアンチゲン負荷の統合解析により、原発性肺腺癌におけるクローン性ネオアンチゲン負荷と全生存期間の関係が実証されました。クローン性ネオアンチゲンに反応するCD8(+)腫瘍浸潤性リンパ球が、早期非小細胞肺がんで同定され、高レベルのPD-1を発現しました。進行NSCLCおよび黒色腫患者のPD-1およびCTLA-4阻害に対する感受性は、クローン性ネオアンチゲンを豊富に含む腫瘍で強化されました。クローン性ネオアンチゲンを認識するT細胞は、持続的な臨床的利益を持つ患者で検出可能であった。細胞傷害性化学療法によって誘発されるサブクローン性ネオアンチゲンは、変異負荷の増加に寄与し、特定の反応不良者で濃縮されました。これらのデータは、ネオアンチゲンの不均一性が免疫サーベイランスに影響を与え、クローン性ネオアンチゲンを標的とする治療開発をサポートする可能性があることを示唆しています。

イルミナの概要

近日発売。

科学
354:1165-1169

2016

要約 イルミナの解説

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CD8T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。

天然バイオテクノール
33: 1152-8

2016

要約 イルミナの解説

抄録

全エクソームシーケンス(WES)を使用したヒト白血球抗原(HLA)遺伝子の体細胞変異の検出は、HLA遺伝子座の高い多型によって妨げられており、これによりシーケンスリードとヒトリファレンスゲノムのアライメントが妨げられます。クラスIのHLA-A、B、C遺伝子の生殖細胞系列アリルを正確に推論し、その後、推定アリルを基準としてこれらの遺伝子の変異を検出できる計算パイプラインについて説明します。同じ患者の7,930組の腫瘍と健康な組織のWESデータの解析により、患者266人の腫瘍に298の非サイレントHLA変異があることがわかりました。これらの298の変異は、推定機能喪失事象を含む、可能性の高い機能変異のために濃縮されています。変異の再発により、これらのホットスポット部位が陽性に選択されたことが示唆されました。再発性体細胞HLA変異を有するがんは、エフェクターリンパ球による腫瘍浸潤に特徴的な細胞溶解活性のシグネチャーアップレギュレーションと関連しており、がんの寄与メカニズムとしてHLA機能の変化による免疫回避を裏付けています。

イルミナの解説

ヒト白血球抗原(HLA)遺伝子は、数千のアレルが記録されている高度に多型です。体細胞HLA変異を見つけるための現在の戦略は、HLA領域のターゲットディープシーケンスを使用する場合に効果的です。しかし、低~中程度のカバレッジで標準的なショートリードテクノロジーで全エクソームシーケンス(WES)を使用する場合、このプロセスはより困難になります。この研究では、著者らは、WESデータからHLAタイプを外挿する計算パイプラインであるPolysolverについて説明しています。Polysolverは、まず、既知のすべてのHLAアリルから派生したタグライブラリーとWESリードをマッチングさせることでHLAシーケンスを特定し、次にいくつかの要因を使用してHLAアリルを推測します。ポリソルバーHLAアリルは、HLA遺伝子の変異を同定するためのリファレンスとして使用できます。Polysolverを用いて、約8,000の腫瘍とペアの正常サンプルからのWESデータを解析し、20の腫瘍タイプにわたる多数の既知のHLA変異と新規HLA変異を特定しました。これらのデータから、HLA遺伝子変異は一部の腫瘍タイプでは豊富ですが、他の腫瘍タイプでは存在しません。さらに、研究者らは、エフェクターリンパ球遺伝子発現の増強に関連する29の再発性HLA変異部位を同定し、HLA機能の変化ががんの免疫回避に関与している可能性を示唆しています。

セル担当者
17: 1206

2016

要約 イルミナの解説

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。

ゲノム医療
8:11

2016

要約 イルミナの解説

抄録

がん免疫療法は、チェックポイント阻害の最近の臨床的成功から大きな勢いを増しています。大規模並列シーケンス解析は、変異負荷とこのクラスの治療に対する反応との関連性を示唆しています。どの腫瘍特異的変異ペプチド(ネオアンチゲン)が抗腫瘍T細胞免疫を惹起できるかを同定する方法は、チェックポイント療法の反応の予測を改善し、ワクチンと養子T細胞療法のターゲットを同定するために必要です。ここでは、腫瘍変異と発現データ(DNA-およびRNA-Seq)を統合した、がんシーケンスによる個別化バリアント抗原(pVAC-Seq)の同定のための柔軟で合理化された計算ワークフローを紹介します。pVAC-Seqは、https://github.com/griffithlab/pVAC-Seq.。

イルミナの解説

がんワクチン免疫療法は、がん特異的な体細胞変異から生じる患者特異的なエピトープの発見によって促進されます。これらのネオエピトープ、すなわちネオアンチゲンはCD8+ T細胞によって標的化され、免疫系の抗腫瘍活性を高めることができます。良質なネオアンチゲンを同定するためのアプローチは、現在断片化されており、最適ではありません。この研究では、著者らは、良質ながんネオエピトープを予測するためのin silico自動パイプラインであるpVAC-Seqを開発しました。このパイプラインは、患者固有のHLAアリルを患者固有のDNA-SeqおよびRNA-Seqデータに統合し、体細胞変異を腫瘍固有の遺伝子発現データで特定できるようにします。このパイプラインは、転移性黒色腫に対する第I相ワクチン臨床試験で検証され、実験的に検証された高品質の免疫原性ネオエピトープの制限されたセットを特定しました。pVAC-Seqの計算ワークフローは、一般に利用可能で柔軟性があり、自動化されているため、臨床使用に対する有用性が高まっています。

Nat Rev Genet
17: 441-58

2016

抄録 

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。

イルミナの概要

近日発売。

科学
352:189-96

2016

要約 イルミナの解説

抄録

メラノーマ腫瘍の明確な遺伝子型と表現型の状態を探索するために、19人の患者から単離された4,645の単一細胞にシングルセルRNAシーケンス(RNA-seq)を適用し、悪性細胞、免疫細胞、間質細胞、内皮細胞をプロファイリングしました。同じ腫瘍内の悪性細胞は、細胞周期、空間的背景、および薬剤耐性プログラムに関連する転写不均一性を示しました。特に、すべての腫瘍は、2つの異なる転写細胞状態からの悪性細胞を有しており、そのため、MITF転写因子の高レベルを特徴とする腫瘍は、MITFが低く、AXLキナーゼのレベルが高い細胞も含んでいました。シングルセル解析では、細胞間相互作用を含む、異なる腫瘍微小環境パターンが示唆されました。腫瘍浸潤性T細胞の解析により、消耗プログラム、T細胞の活性化とクローン増殖との関連性、患者間のばらつきが明らかになりました。全体として、腫瘍の細胞エコシステムと、シングルセルゲノミクスがターゲット療法と免疫療法の両方にどのような意味を持つ洞察を提供するかを明らかにし始めています。

イルミナの解説

シングルセルシーケンスは、腫瘍内の悪性状態、微小環境状態、免疫状態を評価することで、治療反応と薬剤耐性に情報を提供する可能性があります。この研究では、著者らは転移性黒色腫患者19人から単離された4645個の単一細胞(悪性細胞、間質細胞、免疫細胞、内皮細胞)にscRNA-Seqを適用しました。研究者らは、同じ腫瘍内の悪性細胞が、細胞周期、空間的状況、薬剤耐性に関連する転写不均一性を示すことを発見しました。同じ腫瘍には、マイクロフタルミア関連転写因子(MITF)の高い発現レベルを持つ細胞と、低いMITFレベルと高いAXLキナーゼレベル(初期の薬剤耐性を起こしやすい細胞)を持つ細胞がありました。浸潤性T細胞解析では、消耗プログラム、T細胞活性化/増殖との関連性、および患者のばらつきが明らかになりました。この研究は、単一細胞ゲノミクスが腫瘍の細胞エコシステムを解明し、標的療法や免疫療法にどのように影響するかを示しています。

要約 イルミナの解説

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。

J Clin Invest
126:1216-23

2016

抄録

抄録

腫瘍由来エクソソーム(TEX)は、腫瘍誘発性免疫抑制の阻害因子であり、免疫抑制分子と免疫細胞の機能を阻害することが知られている因子を担持します。TEXは、親腫瘍細胞のタンパク質と類似したタンパク質からなる抑制的カーゴを免疫細胞に送達することで、免疫細胞の発達、成熟、および抗腫瘍活性に直接的または間接的に影響を与えます。TEXはまた、ゲノムDNA、mRNA、およびマイクロRNAを免疫細胞に送達し、それによってレスポンダー細胞の機能を再プログラミングして腫瘍の進行を促進します。腫瘍関連抗原を担持するTEXは、抗腫瘍免疫療法を妨げる可能性があります。TEXはまた、腫瘍進行の非侵襲的バイオマーカーとして機能する可能性があります。腫瘍微小環境では、TEXは、抗腫瘍免疫の下方制御を担う多数のシグナル伝達経路の運営に関与している可能性があります。

イルミナの概要

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抄録

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イルミナの概要

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要約 イルミナの解説

抄録

ほとんどのB細胞性急性リンパ芽球性白血病(B-ALL)で発現するCD19抗原は、キメラ抗原受容体アームT細胞(CART-19)で標的化できますが、エピトープ喪失を伴う再発は小児レスポンダーの10%~20%で発生します。一部の再発サンプルでは、CD19遺伝子座とde novoフレームシフトにわたるヘミ接合性欠失と、CD19のエクソン2のミスセンス変異を検出しました。しかし、エクソン2を欠くCD19 mRNA種も発見しました。プルダウン/siRNA実験により、SRSF3はエクソン2の保持に関与するスプライシング因子として同定され、そのレベルは再発性B-ALLで低かった。ゲノム編集を使用して、エクソン2のスキップがB-ALL細胞のエクソン2変異をバイパスし、N末端に切断されたCD19バリアントの発現を可能にすることを示しました。これはCART-19によるキルの引き金にはならないが、CD19の喪失に関連する欠陥を部分的に救出します。したがって、この耐性メカニズムは、有害な変異とそれに続くスプライシングされたRNAアイソフォームの選択の組み合わせに基づいています。

有意性:CART-19はB-ALL患者で70%の奏効率をもたらすが、エスケープバリアントも生成する。根底にあるメカニズムは、CART-CD19エピトープが損なわれた既存の代替スプライシングCD19アイソフォームの選択であることを発見しました。 CART-19 この機序は、B細胞新生物を持つ患者の生存を改善する可能性のある、別のCD19細胞外ドメインをターゲットにする可能性を示唆しています。

イルミナの解説

CART-19はCD19抗原を標的とし、プレB細胞急性リンパ芽球性白血病(B-ALL)のほとんどの症例で発現します。CART-19抗原による治療は、B-ALL患者において70%の反応をもたらしますが、エピトープ喪失を伴う再発をもたらすエスケープバリアントにつながる可能性もあります。この研究の目的は、この耐性の根底にあるメカニズムを特定することにあります。そのため、著者らはpost-CART-19CD19-positive白血病細胞と再発細胞を解析しました。CD19遺伝子座にまたがるヘミ接合性欠失、遺伝子のエクソン2におけるde novo変異、およびエクソン2を欠くスプライシングされたCD19 mRNAアイソフォームを検出しました。彼らは、エクソン2の保持に関与するスプライシング因子としてSRSF3を特定しました。ゲノム編集技術を用いて、有害な変異とスプライシングされたRNAアイソフォームの選択の組み合わせに基づく耐性メカニズムを示唆するエビデンスを提供しました。

要約 イルミナの解説

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。

要約 イルミナの解説

抄録

患者自身のT細胞を放出して腫瘍を死滅させる免疫チェックポイント阻害剤は、がん治療に革命をもたらしています。この療法に対する反応のゲノム決定要因を明らかにするために、プログラム細胞死-1(PD-1)を標的とする抗体であるペムブロリズマブで治療された非小細胞肺がんの全エクソームシーケンスを使用しました。2つの独立したコホートにおいて、腫瘍における非同義変異の負荷が高いことは、客観的奏効の改善、持続的な臨床的ベネフィット、無増悪生存期間と関連していました。有効性は、分子的喫煙の特徴、高いネオアンチゲン負荷、DNA修復パスウェイ変異とも相関しており、各因子も変異負荷と関連していました。あるレスポンダーでは、ネオ抗原特異的CD8 T細胞応答は腫瘍退縮と平行しており、anti-PD-1療法がネオ抗原特異的T細胞反応性を強化することを示唆しています。我々の結果は、肺がんのゲノムランドスケープがanti-PD-1療法に対する反応を形成することを示唆しています。

イルミナの解説

免疫チェックポイント阻害薬は、患者自身のT細胞を使用して腫瘍を死滅させます。この研究の目的は、プログラム細胞死タンパク質(PD-1)を標的とする抗体を用いた治療に対する反応のゲノム決定因子を特徴付けることでした。そのため、研究者らは非小細胞肺がんの2つのコホートとマッチした正常DNA(n = 16およびn = 18)のエクソームシーケンスデータを使用しました。両コホートにおいて、腫瘍における非同義変異負荷の増加は、奏効の改善、持続的な臨床的ベネフィット、無増悪生存期間と関連していました。これらの結果は、anti-PD-1療法に対するゲノム形状の反応と一致しています。

要約 イルミナの解説

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

抄録

変異の結果として生じる腫瘍特異的ネオ抗原は、がん免疫療法の治療有効性にとって重要であると考えられています。腫瘍内CD8+ T細胞にネオ抗原が一般的に認識される可能性があることがエビデンスの蓄積により示唆されていますが、ネオ抗原に特異的なCD4+ T細胞がヒト腫瘍内にも多く存在するかどうかは不明です。腫瘍コントロールにおける腫瘍特異的CD4+ T細胞応答の受け入れられた役割を考慮して、ネオ抗原特異的CD4+ T細胞反応性がヒト黒色腫の共通特性であるかどうかに取り組みました。

イルミナの概要

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腫瘍腫瘍の予後をプログラムする
42: 44-54

2015

要約 イルミナの解説

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。

要約 イルミナの解説

抄録

腫瘍にコードされたアミノ酸置換に対するT細胞免疫は、一部の黒色腫患者に起こります。これは、ミスセンス変異が患者特異的なネオ抗原の源であることを示唆しています。しかし、抗腫瘍免疫のターゲットとして、これらの推定ネオアンチゲンの系統的評価は不足しています。さらに、ワクチン接種がこのような反応を増強できるかどうかは不明のままです。樹状細胞ワクチンは自然発生のネオ抗原特異的免疫の増加をもたらし、進行黒色腫患者の未検出のヒト白血球抗原(HLA)クラスI制限型ネオ抗原を明らかにしました。ヒト黒色腫におけるHLA-A*02:01によるネオアンチゲンの提示は、質量分析によって確認されました。ワクチン接種は、TCR-ßの使用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。我々の結果は、腫瘍にコードされたアミノ酸置換を標的としたワクチン接種が、抗腫瘍免疫の抗原の幅とクローンの多様性を広げることを実証しています。

イルミナの解説

キメラ抗原受容体(CAR)T細胞(CAR-T)治療は、養子細胞療法クラスの治療に属する次世代療法です。これらの治療は、腫瘍抗原に対する応答を指示するためのT細胞のex vivo修飾を含む。最近では、ノバルティスが2012年に最初に設定した例に続いて、CARベースの細胞免疫療法へのアクセスについて、より多くのバイオファーマ企業が取引のライセンスを供与しています。この例では、6月にCarl博士がペンシルバニア大学で開発されたCAR-Tプログラムの独占的権利を取得しています。このテクノロジーには依然として課題がありますが、これらは高い改善機会を伴います。例としては、活性化剤として低分子を使用して患者に注入した後、T細胞遺伝子発現と応答を調節する能力、および手順そのものの簡素化が挙げられます。

科学
348:62-8

2015

要約 イルミナの解説

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。

免疫チェックポイント療法の未来。

シャルマP、アリソンJP。

科学
348:56-61

2015

要約 イルミナの解説

抄録

免疫チェックポイント療法は、T細胞の制御経路を標的として抗腫瘍免疫応答を強化し、重要な臨床的進歩をもたらし、がんに対する新しい武器となりました。この治療法は持続的な臨床反応を引き出し、一部の患者では長期寛解が得られており、何年もがんの臨床徴候を示していません。このクラスの新規薬剤の前進は、腫瘍微小環境におけるヒト免疫応答を理解する能力にあります。これにより、より多くの患者に延命効果をもたらすために併用療法を通じてターゲットとする必要がある、免疫応答の動的な性質や追加の経路の制御に関する貴重な情報が得られます。

イルミナの解説

免疫チェックポイント療法は、T細胞における特定の制御経路をターゲットとし、免疫反応を高めます。このアプローチは、一部の患者に有意かつ持続的な利益をもたらし、2つの新しいがん治療の開発と発売につながりました。米国食品医薬品局(FDA)によって2011年に承認された抗細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA-4)抗体であるイピリムマブと、2014年にFDAによって承認されたプログラム細胞死タンパク質(PD-1)に対する抗体であるペムブロリズマブとニボルマブです。一部の症例では、これらの治療は数年間、がんの臨床徴候がなく長期寛解に至っていますが、免疫チェックポイント療法の使用の成功につながるがんと患者の特性は依然として定義する必要があります。最近の研究では、変異負荷が特定のがんの治療転帰と関連する可能性が高いことが証明されています。予後バイオマーカーの同定、新しい経路の同定、新しい治療法の開発は、腫瘍微小環境における免疫系とその応答を理解する能力にかかっています。これは、どの治療法または併用療法がどの患者に適しているかを理解する上でも役立ちます。

要約 イルミナの解説

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。

N Engl J Med
372:2509-20

2015

要約 イルミナの解説

抄録

背景:体細胞変異は、"非自己"免疫原性抗原をコードする可能性があります。ミスマッチ修復の欠陥により体細胞変異が多数ある腫瘍は免疫チェックポイントの阻害を受けやすいという仮説を立てました。

方法:ミスマッチ修復欠損の有無にかかわらず進行性転移性がん患者41名を対象に、抗プログラム死1免疫チェックポイント阻害剤であるペムブロリズマブの臨床活性を評価する第II相試験を実施しました。ミスマッチ修復欠損大腸がん患者、ミスマッチ修復欠損大腸がん患者、およびミスマッチ修復欠損大腸がん患者には、ペムブロリズマブを体重1 kgあたり10 mgの用量で14日ごとに静脈内投与しました。共主要評価項目は、免疫関連客観的奏効率および20週間の免疫関連無増悪生存率とした。

結果:免疫関連客観的奏効率および免疫関連無増悪生存率は、ミスマッチ修復欠損大腸がんではそれぞれ40%(10名中4名)および78%(9名中7名)、ミスマッチ修復欠損大腸がんでは0%(18名中0名)および11%(18名中2名)でした。ミスマッチ修復欠損大腸がんコホートでは無増悪生存期間および全生存期間の中央値は未到達でしたが、ミスマッチ修復欠損大腸がんコホートではそれぞれ2.2カ月および5.0カ月でした(疾患進行または死亡のハザード比、0.10 [P <0.001]、死亡のハザード比、0.22 [P=0.05])。ミスマッチ修復欠損性非大腸がん患者は、ミスマッチ修復欠損性大腸がん患者と同様の反応を示した(免疫関連客観的奏効率:71%[7名中5名]、免疫関連無増悪生存率:67%[6名中4名])。全エクソームシーケンスでは、ミスマッチ修復欠損腫瘍では腫瘍あたり平均1782の体細胞変異が明らかになり、ミスマッチ修復欠損腫瘍では73の体細胞変異が明らかになり(P=0.007)、高い体細胞変異負荷は無増悪生存期間の延長と関連していました(P=0.02)。

結論:この研究では、ミスマッチ修復状態がペムブロリズマブによる免疫チェックポイント阻害の臨床的利益を予測したことが示されました。(Johns Hopkins Universityらによる資金提供。ClinicalTrials.gov number, NCT01876511。)

イルミナの解説

プログラム細胞死タンパク質(PD-1)パスウェイに対する抗体は、黒色腫、非小細胞肺がん、腎細胞がん、膀胱がん、ホジキンリンパ腫などの特定のがんにおいて顕著な応答をもたらします。この研究の著者らは、この治療法は、腫瘍に多数の体細胞変異がある患者に特に有効であると仮説を立てました。その仮説を証明するために、彼らは、修復欠損または修復熟練の進行性転移性がん患者41人を対象に第2相試験を実施しました。各腫瘍の変異関連抗原数を推定するために、原発腫瘍サンプルと対応する末梢血からエクソームシーケンスとヒト白血球抗原(HLA)ハプロタイピングを実施し、データをエピトープ予測アルゴリズムに使用しました。研究者らは、修復不全がん患者において、免疫関連客観的奏効率および免疫関連無増悪生存率が40%(10名中4名)および78%(9名中7名)であったことを観察しました。一方、ミスマッチ修復に熟練した患者では、これらの割合は0%と11%(18名中2名)と低くなっています。さらに、変異負荷は無増悪生存期間の延長と有意に関連していた(p = 0.02)。

科学
350:207-11

2015

要約 イルミナの解説

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。

科学
350:1079-84

2015

要約 イルミナの解説

抄録

CTLA-4を標的とする抗体は、がん免疫療法として広く使用されています。CTLA-4阻害の抗腫瘍効果は、異なるバクテロイデス種に依存することがわかりました。マウスおよび患者では、B. thetaiotaomicronまたはB. fragilisに特異的なT細胞応答がCTLA-4阻害の有効性と関連していました。抗生物質治療マウスまたは無胚性マウスの腫瘍は、CTLA阻害に反応しませんでした。この欠陥は、B. fragilisを用いた強制経口投与、B. fragilis多糖類を用いた免疫、またはB. fragilis特異的T細胞の養子移植によって克服されました。ヒトからマウスへの糞便微生物移植により、CTLA-4に対する抗体による黒色腫患者の治療は、抗がん特性を持つB. fragilisの増殖に有利であることが確認されました。この研究は、CTLA-4遮断の免疫刺激作用におけるバクテリデールの重要な役割を明らかにしています。

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)に対する抗体の使用は、がん免疫療法における有望な治療法です。この研究の目的は、CTLA-4遮断の免疫調節効果における腸内微生物叢の役割に対処することであった。そのため、著者らは、病原体のない環境と生殖細胞のない環境下で飼育された肉腫モデルマウスの治療効果を比較し、CTLA-4阻害の効果は、病原体のない環境では飼育されていたが生殖細胞のない環境では飼育されなかったマウスで有効であることを証明しました。その後、16SリボソームRNAサブユニットのシーケンスにより、Bacteroides thetaiotaomicronとBacteroides fragilisに特異的なT細胞応答がCTLA-4治療に対する応答と関連していることが分かりました。さらに、抗生物質の投与も治療の効果を阻害しました。この阻害は、B. thetaiotaomicronの強制投与、B. fragilis多糖類による免疫、またはB. fragilis特異的T細胞の養子細胞移植によって克服されました。これらの結果は、anti-CTLA-4抗体を持つ黒色腫患者が抗がん特性を持つB. fragilisの増殖に有利であったため、ヒトからマウスへの糞便移植によって確認されました。これらの結果は、CTLA-4遮断の免疫刺激作用におけるバクテロイデスの主要な役割を示しました。

自然
515:568-71

2014

要約 イルミナの解説

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。

N Engl J Med
371:2189-99

2014

要約 イルミナの解説

抄録

抄録

背景:免疫チェックポイント阻害剤は効果的ながん治療ですが、臨床的利益の分子決定因子は不明です。イピリムマブとトレメリムマブは、細胞傷害性Tリンパ球抗原4(CTLA-4)に対する抗体です。Anti-CTLA-4治療は黒色腫患者の全生存期間を延長する。CTLA-4遮断はT細胞を活性化し、腫瘍細胞を破壊できるようにします。

方法:イピリムマブまたはトレメリムマブで治療された黒色腫患者から腫瘍組織を取得した。腫瘍とマッチさせた血液サンプルに対して全エクソームシーケンスを実施しました。これらの変異から生成された体細胞変異と候補ネオ抗原の特性を明らかにしました。イピリムマブ治療患者のリンパ球を活性化する能力についてネオアンチゲンペプチドを試験した。

結果:CTLA-4遮断療法を受けた64名の患者の悪性黒色腫エクソームは、超並列シーケンスを使用して特徴付けられました。発見セットは、長期的な臨床的利益をもたらした11人の患者と、最小限の利益をもたらした、または利益をもたらしなかった14人の患者から成りました。変異負荷は臨床的ベネフィットの程度と関連していたが(P=0.01)、それだけではベネフィットを予測するには不十分であった。ゲノムワイドな体細胞ネオエピトープ解析と患者固有のHLAタイピングを用いて、各患者の腫瘍ネオアンチゲン候補を特定しました。CTLA-4阻害に強い反応を示す腫瘍に特異的に存在するネオ抗原のランドスケープを解明しました。我々は、anti-CTLA-4抗体で治療された黒色腫患者39人の2番目のセットでこのシグネチャーを検証した。イピリムマブで治療された患者の予測ネオアンチゲン活性化T細胞。

結論:これらの結果は、黒色腫におけるCTLA-4遮断の恩恵の遺伝的根拠を定義し、anti-CTLA-4薬が検討されている患者のエクソームを調べる根拠を提供します。(Frederick Adler Fundなどによる資金提供)。

イルミナの解説

イピリムマブとトレメリムマブは、細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA-4)を阻害するモノクローナル抗体であり、T細胞の活性化をもたらします。このような抗体による黒色腫患者の治療は、T細胞ががん細胞を殺し、全生存期間を延長することを可能にします。この研究の著者らは、CTLA-4で治療された64人の患者のエクソームをシーケンスしました。発見セットはイピリムマブで治療された25人の患者からなり、検証セットはイピリムマブで治療された39人の患者からなり、tremelimumabで治療された5人の患者を除きます。発見集団では、変異負荷は臨床的利益と関連していましたが、利益のみを予測するには不十分でした。著者らは、患者特異的ヒト白血球抗原(HLA)タイピングとゲノムワイド体細胞ネオエピトープ解析を用いて、各患者の腫瘍ネオ抗原を同定しました。そうすることで、治療に反応した腫瘍に特異的なネオアンチゲンのランドスケープが明らかになりました。その後、研究者らは、イピリムマブで治療された患者の予測されたネオアンチゲンがT細胞を活性化したバリデーションセットで、このようなシグネチャを検証しました。これらの結果は、黒色腫におけるCTLA-4阻害の恩恵の遺伝的根拠を証明し、定義し、CTLA-4治療が検討されている患者のエクソームをスクリーニングする根拠を提供します。

要約 イルミナの解説

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。

N Engl J Med
368:1509-18

2013

要約 イルミナの解説

抄録

CD19に特異的なキメラ抗原受容体修飾T細胞は、慢性リンパ性白血病(CLL)の治療において有望であることが示されている。キメラ抗原受容体T細胞が急性リンパ芽球性白血病(ALL)において臨床活性を持つかどうかは、まだ確立されていません。再発性および難治性のpre-B-cell ALLを有する2人の子供は、体重1キログラムあたり1.4×10(6)~1.2×10(7)のCTL019細胞の用量でanti-CD1919抗体とT細胞シグナル伝達分子(CTL019キメラ抗原受容体T細胞)を形質導入したT細胞の注入を受けました。どちらの患者でも、CTL019 T細胞は最初の生着レベルの1,000倍を超えるレベルまで増殖し、骨髄で細胞が同定されました。さらに、キメラ抗原受容体T細胞は脳脊髄液(CSF)中に観察され、少なくとも6ヵ月間高いレベルで持続しました。グレード3または4の有害事象が8件認められました。サイトカイン放出症候群とB細胞形成不全は両患者に発現しました。1名の小児では、サイトカイン放出症候群は重度でした。エタネルセプトとトシリズマブによるサイトカイン遮断は、この症候群の回復に有効であり、キメラ抗原受容体T細胞の増殖を妨げたり、抗白血病効果を低下させなかったのです。両患者で完全寛解が認められ、治療後11ヵ月時点で1名で継続しています。もう1名の患者は再発し、治療から約2ヵ月後にCD19を発現しなくなった芽球が認められました。キメラ抗原受容体修飾T細胞は、in vivoでアグレッシブで治療抵抗性の急性白血病細胞を死滅させることができます。標的を発現しなくなった腫瘍細胞の出現は、一部のALL患者においてCD19に加えて他の分子をターゲットにする必要があることを示しています。

イルミナの解説

CD19に特異的なCARを発現する改変T細胞は、化学療法抵抗性リンパ球性白血病(CLL)に対する有望な治療法です。キメラ抗原受容体T細胞(CAR-T)治療が急性リンパ芽球性白血病(ALL)においても臨床活性を持つかどうかを検証するために、著者らはanti-CD19抗体とT細胞シグナル伝達分子を形質導入したT細胞の注入により、再発性および難治性のプレB細胞ALL(B-ALL)を持つ2人の子供を治療しました。どちらの患者でも、注入細胞は数千倍に増殖し、注入後最長6ヵ月間、骨髄および脳脊髄液中に発見されました。両患者とも副作用としてサイトカイン放出症候群を呈しましたが、サイトカイン遮断療法はCAR-Tの増殖も抗がん作用も阻害することなく有効でした。両患者は疾患から完全寛解を示しました。2例中1例で寛解が9ヵ月以上持続し、DNAシーケンスにより分子レベルで確認された。2人目の患者は2ヵ月後に再発し、芽球はCD19を発現しなくなりました。DNAシーケンスにより、23日目に末梢血と骨髄の悪性クローンを同定することができ、その結果、症状の臨床症状よりも早い時期、およびフローサイトメトリーによる循環血中で芽球細胞が同定される前の再発を評価することができました。

要約 イルミナの解説

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。

要約 イルミナの解説

抄録

悪性細胞を認識して破壊できるTリンパ球を用いた腫瘍免疫療法は、腫瘍関連抗原に限定されたT細胞を分離して増殖する能力によって制限されています。T細胞を活性化するドメインに接続された抗体結合ドメインで構成されるキメラ抗原受容体(CAR)は、T細胞が細胞表面抗原に応答できるようにすることで耐性を克服できますが、これまでのところ、CARを発現するように操作されたリンパ球は臨床試験で最小限の生体内増殖と抗腫瘍効果を示しています。CD19を標的とし、CD137とT細胞受容体ζ鎖からの共刺激ドメインを含むCAR T細胞は、進行慢性リンパ性白血病(CLL)で治療された3人の患者のうち3人において、注入後に強力な非交差耐性臨床活性を有することを報告します。操作されたT細胞はin vivoで>1000倍に増殖し、骨髄に輸送され、機能性CARを高レベルで少なくとも6か月間発現し続けました。オンターゲット毒性のエビデンスには、B細胞形成不全、形質細胞数の減少、低ガンマグロブリン血症などがありました。平均して、各注入されたCAR発現T細胞は、少なくとも1000個のCLL細胞を根絶するように計算されました。さらに、3名中2名の患者において、CD19-specific免疫反応が血液と骨髄で示され、完全寛解も伴いました。さらに、これらの細胞の一部はメモリーCAR T細胞として持続し、anti-CD19エフェクター機能を保持していたことから、B細胞悪性腫瘍の効果的な治療のためのこの主要な組織適合性複合体非依存性アプローチの可能性が示唆されました。

イルミナの解説

Tリンパ球を用いた腫瘍免疫療法は、悪性細胞を認識して破壊することができます。T細胞は、キメラ抗原受容体(CAR)を発現するように操作できます。CARは、T細胞を活性化する抗体結合ドメインとドメインで構成されています。CARドメインの発現は、T細胞が細胞表面抗原に応答できるようにすることで、耐性を克服することができます。B細胞悪性腫瘍の潜在的な腫瘍ターゲットとしてCD19を検査するために、著者らは、CD3ゼータと4-1BB共刺激性ドメインの両方を含むanti-CD19 CARドメインを発現する自家T細胞で、化学療法抵抗性リンパ球性白血病(CLL)患者3人を治療しました。 CD3-zeta 研究者は、このような操作された細胞が生体内で1,000倍以上増殖し、骨髄に輸送され、強力な非交差耐性の臨床活性を示し、CARを6か月間高レベルで発現し続けたと報告しました。さらに、免疫プロファイリングにより、3名中2名の患者でCD19-specific免疫反応と完全寛解が明らかになりました。これらの細胞の一部はメモリー細胞として持続し、anti-CD19エフェクター機能を保持していました。