シングルセル解析を用いた頭頸部癌新規バイオマーカーとオーダーメイド医療の開発

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本研究では、近年登場したシングルセル解析技術を用いて、頭頸部癌患者の癌微小環境および全身で生じている免疫系の変化を個々の細胞ごとに、かつ網羅的に解析し、従来の手法では発見出来なかった新たな細胞集団や新たな免疫系マーカーの同定を目指した。方法としてmass cytometryやflow cytometryを用い、患者末梢血中のリンパ球をプロファイリングし、そのサブセットや免疫チェックポイント関連分子の発現について網羅的に解析した。免疫チェックポイント阻害薬である抗PD-1抗体薬の投与前後における末梢血中リンパ球の変化に関する解析では、治療奏効群と無効群との間に、治療開始前の末梢血リンパ球プロファイルの差異を認めなかったが、治療前後の比較では、奏効群ではエフェクターT細胞の割合が治療後に増加していた一方で、無効群では治療前後で有意な変化を認めなかった。T細胞におけるPD-1の発現は、奏効群・無効群ともに治療前後で著明に減少していた。一方で、CD8＋T細胞におけるTIM-3の発現は、奏効群では変化がなかったが、無効群では増加していた。Tissue-resident memory T cell（TRM）に関する解析では、The Cancer Genome Atlasデータベースを用い、腫瘍組織におけるTRM様遺伝子発現を元に520例の頭頸部癌患者を層別化し、TRMに富む患者は全生存率が高く、免疫刺激性のpathwayが亢進していることを明らかにした。さらに60例の患者末梢血を上述のシングルセル解析技術を用いて解析し、末梢血中におけるTRM様細胞の存在を同定した。こうした結果は、頭頸部癌患者、特に免疫チェックポイント阻害薬で治療を行う患者における新規バイオマーカーの開発に繋がるものと期待される。