2025年10月8日
皮膚がんの一般的で攻撃的な形態である皮膚黒色腫に対して、免疫療法は腫瘍専門医の治療方法を変えました。残念なことに、これらの治療法は、眼、末端、粘膜などの希少な黒色腫にはあまり効果がありません。Kasey Couts, PhDは、これがなぜ起こっているのかを解明し、黒色腫のケアを改善する新しい方法を研究しています。
「『チェックポイント阻害薬』と呼ばれる免疫療法は皮膚黒色腫の約半数で効果を発揮します」と、University of Colorado Anschutz Medical CampusのCU Center for Rare Melanomasを共同指揮するCouts氏は述べています。「残りの半分が機能しない理由と、稀な黒色腫患者で機能しない理由を理解したいと考えています。」
これらの答えを得るために、Couts氏と彼女の同僚たちはプロテオミクス、つまりタンパク質を大規模に研究する能力に大きく依存しています。9,500のタンパク質を定量化するための発見とスクリーニングソリューションである新しいIllumina Protein Prepアッセイを使用して、皮膚黒色腫と希少黒色腫がどのように異なるプロテオミクスシグネチャーを生成できるかを調査しています。これらのバイオマーカーが同定されると、最終的に新しい診断や治療法につながる可能性があります。
あまり知られていない黒色腫
多くの人が皮膚黒色腫について、特に太陽の光が降り注ぐ気候に住む人々は皮膚黒色腫に気づいていますが、その他の種類はやや曖昧です。眼の黒色腫は比較的まれで、全黒色腫の約5%を占めます。それでも、原発性眼がんの最も高頻度の形態です。
末端黒色腫は手のひら、足底、および爪の下に起こります。黒色腫の約3%を占めます。粘膜黒色腫は最もまれで、約1%を占めます。これらは副鼻腔、鼻腔、膣管、その他の粘膜に影響を与えます。
完璧な世界では、免疫療法はすべての種類を効果的に治療します。これらの薬剤は、免疫細胞に見られるチェックポイントタンパク質PD-1と、腫瘍細胞や一部の免疫細胞に発現するPD-L1を阻害します。健康な細胞はチェックポイントタンパク質を使用して免疫細胞がそれらを攻撃するのを防ぎますが、健康な細胞ががん化すると、タンパク質が障害になります。チェックポイント阻害剤は皮膚黒色腫患者の約50%に効果がありますが、これらの希少がんではその有効性は約15%に低下します。
豊富な患者サンプル
回答を見出すために、Coutsラボでは、皮膚黒色腫患者と希少黒色腫患者の両方のサンプルを解析しています。このグループには、20年の歴史を持つ黒色腫バイオレポジトリーという、研究で使用するための驚くべきリソースがあります。
各血漿サンプルには、黒色腫の種類、患者が免疫療法を受けたかどうか、治療が有効であったかどうか、その他の重要なデータを含む詳細な情報が含まれています。Illumina Protein Prepを使用して、このラボは各サンプル中の異なる循環タンパク質を定量化しています。
Illumina Protein Prepは、Couts氏が全体像を見ることを可能にする重要なツールです。ラボで使用されているその他のプロテオミクステクノロジーは、92種類のタンパク質に限定されていました。Illumina Protein Prepは、約9,500のタンパク質の同定に役立ちます。Couts氏はこれらの希少な腫瘍を免疫療法抵抗性にしているメカニズムを解明しようとするため、このスケールは非常に有用です。
「腫瘍細胞で何が起こっているのか、腫瘍内の免疫細胞の種類と腫瘍微小環境全体を調べています」とCouts氏は話しています。「Illumina Protein Prepは、循環タンパク質と免疫反応に影響を与える可能性のあるさまざまな要因を体系的に調査するために、解析の幅を広げるのに役立ちます。」
このプロセスは比較的簡単です。研究者は、バイオレポジトリーサンプルを異なるグループに分け、皮膚または皮膚以外の黒色腫のサンプルを調べて、それらの間のデータを比較します。ある症例では、治療前に皮膚黒色腫患者から採取したサンプルを解析し、治療前に粘膜黒色腫患者から採取したサンプルと比較し、循環プロテオームの違いを理解しました。チームはIllumina Connected Multiomicsに早期にアクセスし、Illumina Protein Prepデータを選別し、各サンプルにどのタンパク質が存在するかを決定するためにそれを使用することができました。
「私はプログラマーではありません」とCouts氏は言います。「そしてこのソフトウェアは信じられないほどユーザーフレンドリーです。バイオインフォマティクスの幅広いバックグラウンドは必要とせず、とても役に立ちます。」
彼らが学んでいること
チームは今でもデータを整理していますが、初期の結果は興味深いものでした。以前の小さなパネルと比較して、彼らは免疫反応の制御に役立つ炎症性タンパク質であるサイトカインの数を増やしてテストすることができます。免疫療法に対する反応には、非常に多くが関与していることに、彼らは満足しています。サイトカインレベルは、患者が免疫療法から利益を得る可能性が高いかどうかを示す可能性があります。
「免疫療法に反応する、または反応しない通常の皮膚黒色腫患者において、これらのサイトカインがどのようなものであるかについて、より良いスナップショットを得ています」とCouts氏は話しています。「また、さまざまなグループを調べ、希少黒色腫と皮膚黒色腫のタンパク質発現の違いを発見しています。」
これらの研究では、予想外の結果が生まれています。抗PD-1療法は、免疫系細胞上のチェックポイントタンパク質PD-1に結合して阻害することで作用します。興味深いことに、皮膚黒色腫患者のプロテオミクスデータでは、患者が治療を受けている間、循環血中のPD-1レベルの上昇が示されましたが、希少な黒色腫患者ではその上昇は起こりませんでした。
「タンパク質に対する抗体で治療すると、そのタンパク質の循環レベルが上昇する理由はよくわかりません。」とCouts氏は述べています。「それを解明する必要があります。」
最終的には、これらの取り組みにより、治療標的や、簡単な血液検査でどの患者が免疫療法から利益を得る可能性が高いかを決定するのに役立つバイオマーカーを特定できると考えています。
「データによって、一部の患者が免疫療法の恩恵を受け、他の患者が受けない理由を決定するメカニズムを理解できることを願っています」とCouts氏は述べています。「Illumina Protein Prepは、私たちの仕事にとって重要なプロテオームの全体像を提供します。優れたバイオマーカーは、必ずしも見つけることを期待する分子ではありません。サンプル中のタンパク質の総補体をより詳しく調べる偏りのないデータを持つことは、バイオマーカーを同定し、これらの異なるがんの生物学についてさらに学ぶのに役立ちます。」
Kasey Couts氏と彼女のチームの黒色腫研究の詳細はこちら：新しいウェビナーでは、マルチオミクスと初期の発見と、それが与えうる影響について話し合います。ぜひご参加ください！
