固形腫瘍の診断と治療のためのT細胞受容体レパートリー解析。その方法論と臨床応用

T-cell receptor repertoire analysis for the diagnosis and treatment of solid tumor: A methodology and clinical applications.

• Na Li
• Jiani Yuan
• Wenjia Tian
• Lin Meng
• Yongyu Liu

抄録

適応免疫に関与するＴ細胞は、腫瘍細胞の排除に不可欠である。成熟したＴ細胞は、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）を介して主要組織適合性複合体（ＭＨＣ）分子上の抗原を特異的に認識することができる。T細胞の成熟期における特異的な再配列機構は、TCRに大きな多様性を与え、T細胞と抗原との間の特異的認識を確実にする。このように、ＴＣＲレパートリー解析は、Ｔ細胞に関する研究において重要な位置を占めています。今日では、次世代シークエンシング技術により、高いスループットでのTCR配列の同時検出が可能となり、いくつかの評価指標がTCRレパートリーの測定を容易にしています。この新しい方法論に基づいて、様々な腫瘍の種類にわたって発見がなされています。その結果、がん患者と健常者との間のTCRレパートリーの違いや、個人の病変、パラガン、末梢血サンプル間の違いが明らかになりました。また、TCRレパートリーは個人差があり、治療中に動的に変化することから、免疫療法効果のバイオマーカーとしてのTCRレパートリーの可能性も広く研究されています。T細胞のレパートリーを正確に把握することで、腫瘍形成に対する免疫系の反応の理解を深めることができる。しかし、既存の研究では、ＴＣＲの動的変化の具体的な臨床的意味合いや、治療過程におけるＴＣＲレパートリーの多様性の明確な役割を明らかにするには不十分である。いくつかの研究の結果は対照的でさえある。本論文では、TCR再配列のメカニズムと解析手法をレビューした。また、腫瘍研究におけるTCRシーケンシング技術の最近の進歩についても論じている。結論として、免疫療法のバイオマーカーとしてのTCRレパートリーの地位を確固たるものにするためには、幅広いがん種と幅広い被験者群を対象とした集中的な研究が必要である。

T cells, which are involved in adaptive immunity, are essential in the elimination of tumor cells. Mature T cells can specifically recognize the antigen on the major histocompatibility complex (MHC) molecule through T-cell receptors (TCR). The unique rearrangement mechanisms during T-cell maturation provide great diversity to TCR, ensuring specific recognition between T cells and antigens. Thus, TCR repertoire analysis occupied an important position in T-cell regarding research. Nowadays, next-generation sequencing technology allows the simultaneous detection of TCR sequences with high throughput, and several evaluation indexes facilitate the measure of TCR repertoire. Based on this new methodology, discoveries are made across a range of tumor types. Results have shed light on the TCR repertoire differences between cancer patients and healthy control as well as between individual's lesions, paracancer, and peripheral blood samples. The potential of TCR repertoire as a biomarker for immunotherapy efficacy is also widely studied as TCR repertoire represents different baseline within individuals and shows dynamic change during treatment. Accurate delineation of the T-cell repertoire can further the understanding of the immune system response to tumorigenesis. Still, existing researches are insufficient to clarify the specific clinical implications of TCR dynamic change and the definite role of TCR repertoire diversity during the treatment process. The results of some studies are even contrary. In this article, we reviewed TCR rearrangement mechanisms and analysis methods. Recent progress of TCR sequencing technology in tumor research is also discussed. In conclusion, intensive studies over an extended range of cancer types and a broadened group of subjects should be carried to solidify the TCR repertoire's position as an immunotherapy biomarker.

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