新しい研究で、アリゾナ大学の研究者らは、皮膚がんの一種である皮膚扁平上皮がんのモデルを作成し、ワクチンの優れた候補の特徴を含む2つの変異した腫瘍タンパク質、つまりネオアンチゲンを同定した。同時に、人工知能を使用して 3D モデルを作成し、どのネオアンチゲンが免疫系に不可欠な白血球の一種である T 細胞を誘発してがんを攻撃する可能性があるかを理解し、予測できるようにしました。
腫瘍ネオアンチゲンは、がん細胞に存在する独特の変異タンパク質です。それらは警報システムのように機能し、がん細胞が脅威であることを免疫システムに警告します。ネオアンチゲンを特定して特徴づけることにより、研究者は、免疫系ががん細胞を認識して攻撃するのを助ける、個別化された腫瘍ワクチンを開発できます。
この結果は、ネオアンチゲンの構造的特徴と物理的特徴の両方が、腫瘍に対するがんワクチンにどのネオアンチゲンが使用できるかを予測する上で重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。調査結果は、 がん免疫療法ジャーナル。
「腫瘍ベースのがんワクチンを開発する際の課題の 1 つは、腫瘍を破壊できる T 細胞反応を誘発するネオアンチゲンの適切な組み合わせを見つけることです」と、主著者である同大学皮膚科教授兼部長のカレン・タラスカ・ヘイスティングス博士は述べた。 アリゾナ大学医学部 – フェニックス のメンバーと 大学がんセンター。 「私たちは、特に多数の突然変異を含む皮膚扁平上皮癌や黒色腫などの癌において、癌ワクチンに含める適切なネオアンチゲンを簡単に選択できる方法を見つけたいと考えています。」
腫瘍ワクチンには、数十の変異した腫瘍タンパク質フラグメントまたはペプチドが含まれる場合があります。黒色腫、膵臓がん、非小細胞肺がんなど、人の腫瘍の突然変異を対象とした実験的なワクチンがいくつかすでに存在しています。しかし、皮膚扁平上皮癌などの一部の癌では、数千の腫瘍ペプチド変異があり、どの変異がワクチンで最も有用であるかを判断する良い方法はありません。
研究者らは、ヒトとマウスのがんの両方に、腫瘍の原因となる同じ重要な変異を含む多数の変異があることを発見した。彼らはマウスモデルを使用して、T細胞の腫瘍増殖の停止を促す2つのネオアンチゲンも特定した。
どちらのネオアンチゲンも T 細胞に強力な抗腫瘍応答を引き起こしましたが、通常のペプチドはそうではありませんでした。彼らがよく観察したところ、免疫系には両方とも同じように見えますが、それぞれのネオアンチゲンが異なる働きをしていることがわかりました。
T 細胞が腫瘍ネオアンチゲンに対して作用できるようになる前に、免疫系がそれらを認識する必要があります。ネオアンチゲンはまず、主要組織適合性複合体 (MHC) という、ショーケースとして機能する一連のタンパク質に結合する必要があります。
研究チームは、MHC が変異した Picalm ペプチドを表示するのに対し、正常なペプチドは表示しないことを発見しました。これは、おそらく、変異したピカルムペプチドが抗腫瘍 T 細胞応答を刺激する能力に関与していると考えられます。対照的に、変異した Kars ペプチドと正常なペプチドは同様の方法で MHC に結合しました。
「つまり、変異した Kars が腫瘍を破壊する T 細胞反応を誘発する別の理由があるのです」とヘイスティングス教授は言う。
その理由を解明するために、科学者らは 3D 人工知能ベースのモデリングに目を向け、ペプチドの構造の違いとそれらが MHC にどのように接続されているかを調べました。
「変異した Kars ペプチドは、T 細胞受容体にさらされる 3D 構造の表面に異なる化学構造を持っていることがわかりました」とヘイスティングス氏は述べています。 「おそらく、変異した Kars と正常な Kars の間のペプチド構造の違いが T 細胞受容体によって認識され、その結果、マウスの腫瘍増殖を制限する反応が引き起こされると考えられます。」
彼らは、腫瘍増殖を制御する能力について個別に試験されたすべての既知のがんネオアンチゲンを調べ、T細胞受容体への変異ペプチドの曝露の増加が鍵であることを発見した。
「私たちは、がんワクチンに含めるために選択するネオアンチゲンをさらに絞り込む方法として、3D構造モデリングを提案しています。これにより、ワクチンの有効性が向上するはずです」と彼女は述べた。
ヘイスティングス氏は、3D モデリングは、皮膚がんや黒色腫に対する個別化ワクチンの開発に有用なネオアンチゲンを予測するために特に重要であり、他の種類のがんにも応用できる可能性があると考えています。研究チームは次に、ヒト腫瘍サンプルでアイデアをテストする予定だ。
「パーソナライズされたがんワクチンを構築するための新しいアプローチの開発における人工知能の使用は、がん治療技術の変革的な性質を物語っています。」とアリゾナ大学の主任AIおよびデータサイエンス責任者のデビッド・エバート氏は述べています。「ヘイスティングス博士の研究は、アリゾナ大学が医学と患者ケアの将来に与える潜在的な影響を示す完璧な例です。」
参照： アダムス AC、メイシー AM、ボーデン ES 他野生型からの構造変化により、腫瘍拒絶性ネオアンチゲンが定義されます。 J 免疫のがん。 2025;13(10)。土井： 10.1136/jitc-2025-013148
1761728641
#が皮膚がんのワクチン標的を特定
2025-10-29 08:56:00