Neoantigens arisen from mutated proteins in cancer cells are cancer-specific and can be highly immunogenic. However, outgrowth of tumor clones down-regulating their antigens can evade from immune responses. Here, I defined constitutive neoantigen and facultative neoantigen according to the essentiality of neoantigen-expressing genes for tumor growth based on functional screening and single-cell transcriptome data. Our own and public cohort data revealed the influence of the gene-level properties on clinical responses to immune checkpoint inhibitor. The pre-therapy constitutive neoantigen load and on-therapy down-regulation of the constitutive neoantigens contributed to positive clinical responses. In contrast, patients with negative clinical responses showed expansion of tumor clones down-regulating facultative neoantigens, implying immunoediting. Therefore, immunoediting may possibly be minimized by steering anti-tumor immune responses toward neoantigens expressed from essential genes.
암 세포의 돌연변이 단백질에서 유래한 신생항원은 암 특이적으로 발현되고 면역 반응을 효과적으로 일으킨다. 그러나, 신생항원의 발현을 저하시킨 암 세포들이 증식하면 면역반응으로부터 회피할 수 있다. 본인은 유전자 기능 검사 데이터와 단일세포 전사체 데이터를 바탕으로 계산한 신생항원 유래 유전자의 암 생장 필수성을 근거로 지속 발현 신생항원과 선택 발현 신생항원을 정의하였다. 본 연구에서는 면역관문억제제를 투여받은 환자군을 통해 신생항원 유래 유전자의 기능이 면역관문억제제에 대한 치료 예후에 영향을 끼칠 수 있다는 사실을 밝혀내었다. 치료 전 지속 발현 신생항원과 치료 중 지속발현 신생항원의 발현 저하는 긍정적인 치료 예후에 기여한다. 반면에, 부정적인 예후를 보인 환자군에서는 선택 발현 신생항원의 발현이 저하된 암 세포들이 증식하는 현상을 확인하였으며, 이는 면역 편집 현상을 암시한다. 따라서, 항암 면역 반응을 암 생장에 필수적인 유전자로부터 발현된 신생항원을 향하도록 유도한다면 면역 편집 현상을 최소화 할 수 있는 가능성이 열린다.
