がん患者や感染症から回復した患者の組織、血液試料中のT細胞に対して、多重化された抗原ペプチドとの応答アッセイを行い、抗原特異的なT細胞を特定しpaired TCR-seqやscRNA-seq、フェノタイピング解析によって抗原特異的T細胞TCR配列の特定や特性分析を実施。TCR-T細胞の開発につなげている。

コア技術は多重化された抗原ペプチドに対するT細胞応答を評価するアッセイ技術であり、共同創業者のMichael Fehlings氏が2013年に論文を報告している。

ペプチド-MHCテトラマーを多重化標識したことがポイントで、マスサイトメトリーで検出できる金属同位体を10種類使用して、そのうち任意の3つの金属同位体を連結することで組み合わせのバーコードを作成。

約100種類のペプチド-MHCテトラマーをこのバーコードで標識することで、各ペプチドを区別して検出できるようにしている(Fig.1)。

ロタウイルスの様々なエピトープペプチドに対する健常者、肥満患者の抗原特異的T細胞を検出し、高い頻度で検出されるエピトープを特定している(Table 2)。

マスサイトメトリーが検出可能な金属同位体は40種類程度あるため、残りの数十種類の同位体はT細胞のタンパク質発現の検出に使用することで、抗原応答性T細胞のフェノタイピングを同時に行うことも可能である(Fig.3)。

2022年の論文では、PD-L1抗体に感受性を示す転移性尿路上皮がん患者の抗原応答性T細胞の分析を行っている。
まず、患者腫瘍組織と末梢血サンプルのRNA-seqを行い、特定した体細胞変異情報から、患者のHLA alleleに結合することが予測されるネオアンチゲンペプチド約650種類を特定。

このペプチドに対する応答性T細胞を前述のMHCテトラマーとマスサイトメトリーを用いる分析手法で検出し、患者1人あたり15～68個のネオエピトープを特定している(Fig.1)。

ネオアンチゲンのハイスループットな評価に使用できる強力な技術であることがここから伺えるが、論文では更にネオアンチゲン応答性T細胞集団のマスサイトメトリーによるフェノタイピング分析によって、ネオアンチゲン応答性のCD57+ CD8+ CX3CR1+ KLRG1+ T細胞集団の存在を特定(Fig.1C)。

治療後の末梢血からもこのT細胞集団が特定され、Responder/Non-responderを層別化するバイオマーカーとして、治療前のベースライン時点でのCD57+ CD8+ T細胞量が多い患者が治療に奏功することを特定している(Fig.4)。

その後、Responder / Non-responder患者のPBMCからCITE-seq (scRNA-seqとフェノタイピング)、paried TCR-seqを行い、奏功患者において固有のCD57+ CD8+ T細胞のサブクラスタを特定し、そのサブクラスタがT細胞活性化(CD52, LY6E)、細胞傷害性機能(GZMA)、組織常在性メモリーT細胞機能(ITGB1, ZNF683)に関連する遺伝子を発現しており、加えて治療後にクローン増殖されることをTCRB Clonotype分析によって確認している(Fig.6)。

ネオアンチゲンの評価から、抗原応答性T細胞の特性分析、TCR配列の特定など、様々な応用性を持った技術であることが伺える。