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

使用单细胞分析开发头颈癌和个性化医疗的新型生物标志物

• 批准号: 20K18243
• 负责人: 高橋 秀行
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K18243/
• 关键词: シングルセル; 免疫チェックポイント阻害薬; T細胞; PD-1; TIM-3; 腫瘍微小環境; バイオマーカー; オーダーメイド医療; がん微小環境; シングルセル解析; 頭頸部癌

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。

在这项研究中，我们使用了最近出现的单个细胞分析技术，并全面分析了每个单个细胞的头和颈癌患者全体和颈部癌患者的免疫系统的变化，并旨在鉴定新的细胞种群和新的免疫系统标记，这些系统无法使用常规方法发现。使用质量细胞术和流式细胞术对患者外周血中的淋巴细胞进行了分析，并全面分析了这些分子和免疫检查点相关的分子的亚集的表达。在分析抗PD-1抗体药物之前和之后外周血淋巴细胞的变化（一种免疫检查点抑制剂）在治疗反应组与治疗前和治疗后无效的组之间没有观察到外周血液淋巴细胞谱的差异。但是，在治疗前后的比较中，响应组治疗后的效应T细胞的百分比增加，而在无效组治疗前后未观察到显着变化。在治疗前后，在反应和无效组中，PD-1在T细胞中的表达显着降低。另一方面，在反应组中，CD8+T细胞中的TIM-3表达不会改变，而是在无效组中增加。在分析组织居住的记忆T细胞（TRM）中，我们使用癌症基因组ATLAS数据库根据肿瘤组织中的TRM样基因表达对520例头颈癌患者进行了分层，这表明富含TRM的患者的总体存活率很高，并且免疫接触途径增加。使用上述单细胞分析技术分析了另外60名患者外周血，以鉴定外周血中TRM样细胞的存在。预计这些结果将导致头颈癌患者的新生物标志物的发展，尤其是那些接受免疫检查点抑制剂治疗的生物标志物。

项目成果

シングルセル解析を用いた免疫細胞の網羅的プロファイリングと次世代免疫療法の開発

使用单细胞分析对免疫细胞进行全面分析并开发下一代免疫疗法

• 发表时间: 2021
• 作者: Kobayashi Hiroaki;Kosaka Takeo;Nakamura Kohei;Kimura Tokuhiro;Nishihara Hiroshi;Oya Mototsugu;高橋秀行
• 通讯作者: 高橋秀行

群馬大学大学院医学系研究科耳鼻咽喉科頭頸部外科学ー業績

群马大学大学院医学研究科耳鼻咽喉头颈外科 - 成果

Tissue-resident memory T cells correlate with the inflammatory tumor microenvironment and improved prognosis in head and neck squamous cell carcinoma

• DOI: 10.1016/j.oraloncology.2021.105508
• 发表时间: 2021-09-08
• 期刊: ORAL ONCOLOGY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Ida, Shota;Takahashi, Hideyuki;Chikamatsu, Kazuaki
• 通讯作者: Chikamatsu, Kazuaki

Dynamic alterations of circulating T lymphocytes and the clinical response in patients with head and neck squamous cell carcinoma treated with nivolumab

• DOI: 10.1007/s00262-021-03042-y
• 发表时间: 2021-08-31
• 期刊: CANCER IMMUNOLOGY IMMUNOTHERAPY
• 影响因子: 5.8
• 作者: Tada, Hiroe;Takahashi, Hideyuki;Chikamatsu, Kazuaki
• 通讯作者: Chikamatsu, Kazuaki

TCGAデータベースを用いた頭頸部癌における解糖系遺伝子発現の網羅的解析

利用TCGA数据库综合分析头颈癌糖酵解基因表达

• 发表时间: 2021
• 作者: 高橋秀行;井田翔太;御任一光;多田紘恵;松山敏之;近松一朗
• 通讯作者: 近松一朗