JP2008515442A - B7−h1ならびに癌の診断、予後診断および処置の方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、癌組織において発現する免疫分子、および特に腫瘍細胞および腫瘍浸潤白血球における免疫分子の発現の評価に関連する。
癌の開始および進行の重要な決定要因は、癌細胞の、宿主の免疫系を回避する能力である。例えば、不適当な、不適切な、または阻害性の免疫分子が癌組織に存在することは、宿主の、癌に対する免疫反応を産生する能力を制限し得る。
本発明は、部分的には、腎細胞癌(RCC)被験体において、死亡の危険性は、同時刺激ヒト糖タンパク質B7−H1を発現する、腫瘍細胞および/または腫瘍中の白血球の数に比例するという発見に基づく。本明細書中で使用される場合、「B7−H1」という用語は、あらゆる哺乳類種由来のB7−H1を指し、そして「hB7−H1」という用語は、ヒトB7−H1を指す。B7−H1ポリペプチドおよび核酸についてのさらなる詳細は、米国特許第6,803,192号および同時係属中の米国出願連続番号第09/649,108号において提供され、その開示はその全体として本明細書中で参考文献に組み込まれる。
本発明者は、同時刺激糖タンパク質hB7−H1を発現する、増加したレベルの腫瘍細胞および/または腫瘍浸潤白血球を有する腎細胞癌(RCC)被験体は、RCCによる死亡の増加した危険性を有することを発見した。それに加えて、増加したレベルのhB7−H1発現腫瘍細胞および/または腫瘍浸潤白血球は、より高い悪性度の腫瘍と関係しており、そしてこの関連は、例えば腫瘍、リンパ節、転移(TNM)ステージ;原発性腫瘍サイズ;核グレード;および組織学的腫瘍壊死を含む、RCCの進行の伝統的な前兆に関して調整した後でも持続した。
本発明は、被験体において癌を診断する方法を提供する。その方法は、(a)組織の癌を有することが疑われる、または発症する見込みのある被験体由来の組織サンプルを提供すること、そのサンプルは試験細胞を含み、その試験細胞は組織の細胞または組織に浸潤する白血球である;および(b)その試験細胞がB7−H1を発現しているかどうかを評価することを含む。いくらかまたは全ての試験細胞による発現は、その被験体が癌を有することを示す。広く様々な癌細胞がその表面にB7−H1を発現するので、本発明の方法は、あらゆるそのような癌を診断するために特に有用である。従って試験細胞は、例えば***細胞、肺細胞、大腸細胞、膵臓細胞、腎細胞、胃細胞、肝細胞、骨細胞、血液細胞(例えばリンパ系細胞、顆粒球性細胞、単球またはマクロファージ)、神経組織細胞、メラニン細胞、卵巣細胞、精巣細胞、前立腺細胞、子宮頚部細胞、膣細胞、膀胱細胞、または本明細書中で列挙されたあらゆる他の細胞であり得る。さらに、試験細胞は、上記で列挙された試験細胞のいずれかを含む関連組織に存在する白血球であり得る。組織に浸潤している白血球は、T細胞(CD4+T細胞および/またはCD8+T細胞)またはBリンパ球であり得る。そのような白血球はまた、好中球、好酸球、好塩基球、単球、マクロファージ、組織球またはナチュラルキラー細胞であり得る。被験体は哺乳類であり得、そして例えばヒト、非ヒト霊長類(例えばサル、ヒヒ、またはチンパンジー)、ウマ、ウシ(または雄ウシ(oxen)または雄ウシ(bulls))、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、ウサギ、モルモット、ハムスター、ラット、スナネズミ、またはマウスを含む。
本発明の別の局面は、免疫療法の候補を同定する方法である。この方法は、組織の癌を有する被験体から組織サンプルを提供することを含む。その組織サンプルは試験細胞を含み、その試験細胞は癌細胞または腫瘍浸潤白血球である。B7−H1を発現する、組織サンプルにおける試験細胞のレベルを評価し、もしB7−H1発現が試験細胞において検出されなければ、または免疫−阻害閾値レベルより少ない試験細胞がB7−H1を発現するなら、その被験体はより免疫療法から利益を得る見込みがある。
別の実施態様において、本発明は、癌を有する被験体の予後を決定する方法を特色とする。この方法は、(a)組織の癌を有する被験体由来の組織サンプルを提供すること、その組織サンプルは試験細胞を含み、その試験細胞は癌細胞または腫瘍浸潤白血球である;および(b)B7−H1を発現する、組織サンプルにおける試験細胞のレベルを評価することを含む。予後レベル、または予後レベルより多い試験細胞がB7−H1を発現するなら、その被験体は、予後レベルより少ない試験細胞がB7−H1を発現するよりも、より癌で死亡する可能性が高い。予後レベルは、当該分野で公知の統計学的臨床分析、例えば本明細書中で記載されるものを行うことによって得られる、前もって決定された値である。
本発明はまた、治療の方法を含む。その方法は、(a)癌を有する被験体を同定すること、いくらかまたは全ての癌細胞、またはいくらかまたは全ての癌の腫瘍浸潤白血球がB7−H1を発現している;および(b)被験体に、B7−H1およびB7−H1の受容体間の相互作用に干渉する薬剤を送達することを含み得る。これらの方法を、上記で記載した方法のいずれかの実施に続いて、またはそれ無しで行い得る。その薬剤は、抗体または例えばB7−H1に結合するFab’、F(ab’)2、またはscFv断片のような、抗体断片であり得る。その薬剤はまた、可溶性B7−H1またはB7−H1の可溶性機能的断片;B7−H1の可溶性受容体またはその可溶性機能的断片;B7−H1の受容体、例えばPD−1受容体に結合する抗体または抗体断片であり得る。PD−1受容体は、米国特許第6,808,710号においてより詳しく記載され、その開示はその全体として本明細書中で参考文献に組み込まれる。
本発明の別の局面は、腫瘍細胞または腫瘍浸潤白血球において、B7−H1の発現を阻害する方法である。その方法は:(a)癌を有する被験体を同定すること、その癌はB7−H1を発現する標的細胞を含み、その標的細胞は腫瘍細胞または腫瘍浸潤白血球である;および(b)標的細胞に:(i)B7−H1転写物にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド、細胞においてB7−H1の発現を阻害するアンチセンスオリゴヌクレオチド;または(ii)B7−H1干渉RNA(RNAi)を導入することを含む。これらの方法を、上記で記載した方法のいずれかの実施に続いて、またはそれ無しに、実施し得る。
(被験体の選択)
Mayo Clinic Institutional Review Boardからの承認において、2000年から2002年の間に、一側性、弧発性明細胞RCCのために根治的腎摘出術または腎保存手術で以前に治療された、429人の被験体がMayo Clinic Nephrectomy Registryから同定された。病理的な特徴および被験体の予後はRCCのサブタイプによって異なるので、全ての分析は、最もよくあるRCCサブタイプである、明細胞RCCのみで治療した被験体に制限した[Chevilleら(2003)Am.J.Surg.Pathol.27:612−624]。hB7−H1特異的モノクローナル抗体、5H1(下記を参照のこと)は、新鮮凍結した組織を再現性良く染色し得るが、パラフィン固定した組織はしないので[Dongら(2002)Nature Med.8:793−800]、新鮮凍結組織の入手可能性に基づいて被験体を選択した。
調査した病理的特徴は、組織学的サブタイプ、腫瘍サイズ、原発性腫瘍の病期、局所リンパ節の関与、および腎摘出術(2002TNM)における遠隔転移、核グレード、および組織学的腫瘍壊死を含んでいた。全ての標本からの顕微鏡スライドを、被験体の予後の予備知識無しで、泌尿器病理学者が再調査した。組織学的サブタイプを、the Union Internationale Contre le Cancer、American Joint Committee on Cancer、およびHeidelbergガイドライン[Storkelら(1997)Cancer 80:987−989;Kovacsら(1997)J.Pathol.183:131−133]によって分類した。核グレードを、標準化された基準を用いて指定した[Lohseら(2002)Am.J.Clin.Pathol.118:877−886]。組織学的腫瘍壊死を、あらゆる顕微鏡的凝固性腫瘍壊死の存在として定義した。硝子化、出血、および線維症のような変性性の変化は、壊死とは考えなかった。
RCC腫瘍および正常腎皮質標本から作成した凍結切片(5μmの厚さ)を、Superfrost Plusスライドに載せ、空気乾燥し、そして氷冷アセトン中で固定した。Dako AutostainerおよびDako Cytomation Labeled Polymer(EnVision+)HRP検出キットTM(Dako;Carpinteria、California)を用いて染色した。スライドを、H2O2で10分間固定し、続いて1次抗B7−H1抗体と30分間室温でインキュベートした。次いで西洋ワサビペルオキシダーゼ結合2次試薬(ヤギ抗マウス免疫グロブリン)を、室温で15分間スライドに適用し、続いて発色基質と10分間インキュベートした。最後に、切片を修飾シュミットヘマトキシリンで3分間対比染色した。この研究において使用した1次抗体は5H1、マウス抗hB7−H1モノクローナル抗体であった[Dongら(2002)NatureMed.8:793−800]。良性腎腫瘍および末梢T細胞は、この研究において染色されなかった。hB7−H1染色のポジティブ組織コントロールは、ヒト扁桃腺組織であった。無関係のアイソタイプ一致抗体を、非特異的染色のコントロールのために使用した。
hB7−H1に関して陽性に染色された腫瘍細胞および白血球の割合を、被験体の予後の予備知識無しに、泌尿器病理学者が、5−10%の増加量で定量した。白血球浸潤の程度を評価し、そして無し、限局的(散乱したリンパ凝集物)、中程度、または顕著と記録した。白血球性hB7−H1発現を表す調整スコアを、白血球浸潤の程度(0=無し、1=限局的、2=中程度、3=顕著)をかけた、hB7−H1に関して陽性に染色された白血球の割合として計算した。
病理学的特徴およびhB7−H1発現間の比較を、χ二乗検定、Fisher正確確率検定、およびウィルコクソン順位和検定を用いて評価した。癌特異的な生存率を、Kaplan−Meier法を用いて推定した。フォローアップの期間を、腎摘出術の日から死亡または最後のフォローアップの日まで計算した。死因を、死亡証明書または医師の書状から決定した。hB7−H1に関して陽性に染色された細胞の割合対観察された生存率およびコックス比例ハザード回帰モデル(公式にはMartingale residualとして知られる)から予測される生存率における差異のスキャッタープロットを、hB7−H1発現に関する潜在的なカットオフポイントを同定するために使用した[Therneauら(2000)Modeling Survival Data: Extending the Cox Model、第1版(Springer−Verlag、Ann Arbor)、87−92頁]。これらのカットポイントとRCCによる死亡の関連を、コックス比例ハザード回帰モデルを用いて一変量で、そして原発性腫瘍の病期、局所リンパ節の関与、遠隔転移、腫瘍サイズ、核グレード、および組織学的腫瘍壊死に関して一度に1つの特徴を調整した後、評価する。hB7−H1発現とRCCによる死亡の関連をまた、MayoClinic SSIGN(病期、サイズ、グレード、および壊死)スコア、明細胞RCCを有する被験体のために特に開発された予後複合スコアに関して調整した[Frankら(2002)J.Urol.168:2395−2400]。SASソフトウェアパッケージ(SAS Institute、Cary、North Carolina)を用いて統計学的分析を行い、そして<0.05のp値を、統計学的に有意であると考えた。
研究に適格な429人の被験体のうち、196人(46%)が、検査調査のために利用可能な新鮮凍結組織を有していた。新鮮凍結組織を有する被験体は、有さない被験体と比較して、より大きな腫瘍を有していた(腫瘍サイズ中央値6.0cm対5.0cm;p=0.008)。しかし、研究した他の特徴は2つのグループで有意に異なっていなかった。さらに、新鮮凍結組織を有するおよび有さない被験体間で、癌特異的生存率に統計学的に有意な差異は存在しなかった(p=0.314)。
196個の明細胞RCC標本の免疫組織化学的染色は、RCC腫瘍細胞によるhB7−H1発現が無いことか、またはRCC腫瘍細胞および/またはRCC腫瘍浸潤白血球によって発現される様々な程度のhB7−H1を明らかにした(表1および2および図1)。それに加えて、RCC腫瘍が発生すると考えられる腎皮質内の近位尿細管は、研究した20個の正常腎皮質標本の中でhB7−H1発現を示さなかった(図1)。
Claims (60)
- 癌を有する被験体の予後を決定する方法であって、該方法は以下:
(a)組織の癌を有する被験体からの該組織のサンプルを提供する工程であって、ここで該組織サンプルは試験細胞を含み、該試験細胞は癌細胞または腫瘍浸潤白血球である、工程;および
(b)該組織サンプルにおける、B7−H1を発現する試験細胞のレベルを評価する工程であって、ここで予後レベルの該試験細胞、または予後レベルより多くの該試験細胞がB7−H1を発現する場合、該被験体は、予後レベルより少ない該試験細胞がB7−H1を発現する場合よりも、該癌で死亡する確率が高い、工程
を、包含する方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記評価する工程は、B7−H1ポリペプチドを検出することを含む、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記検出する工程は、前記組織サンプルを前記B7−H1ポリペプチドに結合する抗体と接触させることを含む、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記検出する工程は、蛍光フローサイトメトリー(FFC)を含む、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記検出する工程は、免疫組織学を含む、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記評価する工程は、B7−H1 mRNAを検出することを含む、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記検出する工程は、前記サンプルを前記B7−H1 mRNAにハイブリダイズする核酸プローブと接触させることを含む、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記検出する工程は、逆転写酵素−ポリメラーゼ連鎖反応を含む、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記検出する工程は、インサイチューハイブリダイゼーションを含む、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記組織は、肺組織、上皮組織、結合組織、血管組織、筋肉組織、神経組織、骨格組織、リンパ組織、前立腺組織、子宮頚部組織、***組織、脾臓組織、胃組織、腸組織、口腔組織、食道組織、皮膚組織、肝臓組織、膀胱組織、甲状腺組織、胸腺組織、副腎組織、脳組織、胆嚢組織、膵臓組織、子宮組織、卵巣組織、および精巣組織から成るグループから選択される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記組織は腎組織である、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記組織の前記癌は腎細胞癌である、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記被験体は哺乳類である、方法。
- 請求項13に記載の方法であって、前記哺乳類はヒトである、方法。
- 診断の方法であって、該方法は以下:
(a)組織の癌を有することが疑われる、または該組織の癌を発症する見込みのある被験体からの該組織のサンプルを提供する工程であって、ここで該サンプルは試験細胞を含み、該試験細胞は、該組織の細胞または該組織に浸潤している白血球である、工程;および
(b)該試験細胞がB7−H1を発現しているかどうかを評価する工程であって、ここでいくつかまたは全ての該試験細胞による発現は、該被験体が癌を有することを示す、工程
を、包含する方法。 - 請求項15に記載の方法であって、前記評価する工程は、B7−H1ポリペプチドを検出することを含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記検出する工程は、前記組織サンプルを前記B7−H1ポリペプチドに結合する抗体と接触させることを含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記検出する工程は、蛍光フローサイトメトリー(FFC)を含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記検出する工程は、免疫組織学を含む、方法。
- 請求項15に記載の方法であって、前記評価する工程は、B7−H1 mRNAを検出することを含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記検出する工程は、前記サンプルを前記B7−H1 mRNAにハイブリダイズする核酸プローブと接触させることを含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記検出する工程は、逆転写酵素−ポリメラーゼ連鎖反応を含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記検出する工程は、インサイチューハイブリダイゼーションを含む、方法。
- 請求項15に記載の方法であって、前記組織は、肺組織、上皮組織、結合組織、血管組織、筋肉組織、神経組織、骨格組織、リンパ組織、前立腺組織、子宮頚部組織、***組織、脾臓組織、胃組織、腸組織、口腔組織、食道組織、皮膚組織、肝臓組織、膀胱組織、甲状腺組織、胸腺組織、副腎組織、脳組織、胆嚢組織、膵臓組織、子宮組織、卵巣組織、および精巣組織から成るグループから選択される、方法。
- 請求項15に記載の方法であって、前記組織は腎組織である、方法。
- 請求項15に記載の方法であって、前記被験体は哺乳類である、方法。
- 請求項26に記載の方法であって、前記哺乳類はヒトである、方法。
- 免疫療法の候補を同定する方法であって、該方法は、以下:
(a)組織の癌を有する被験体からの組織サンプルを提供する工程であって、ここで該組織サンプルは試験細胞を含み、該試験細胞は癌細胞または腫瘍浸潤白血球である、工程;および
(b)該組織サンプルにおける、B7−H1を発現する試験細胞のレベルを評価する工程であって、ここでB7−H1発現が該試験細胞において検出されない場合、または免疫阻害閾値レベルより少ない該試験細胞がB7−H1を発現する場合、該被験体は免疫療法から利益を得る可能性がより高い、工程
を、包含する方法。 - 請求項28に記載の方法であって、前記評価する工程は、B7−H1ポリペプチドを検出することを含む、方法。
- 請求項29に記載の方法であって、前記検出する工程は、前記組織サンプルを前記B7−H1ポリペプチドに結合する抗体と接触させることを含む、方法。
- 請求項29に記載の方法であって、前記検出する工程は、蛍光フローサイトメトリー(FFC)を含む、方法。
- 請求項29に記載の方法であって、前記検出する工程は、免疫組織学を含む、方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記評価する工程は、B7−H1 mRNAを検出することを含む、方法。
- 請求項29に記載の方法であって、前記検出する工程は、前記サンプルを前記B7−H1 mRNAにハイブリダイズする核酸プローブと接触させることを含む、方法。
- 請求項29に記載の方法であって、前記検出する工程は、逆転写酵素−ポリメラーゼ連鎖反応を含む、方法。
- 請求項29に記載の方法であって、前記検出する工程は、インサイチューハイブリダイゼーションを含む、方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記組織は、肺組織、上皮組織、結合組織、血管組織、筋肉組織、神経組織、骨格組織、リンパ組織、前立腺組織、子宮頚部組織、***組織、脾臓組織、胃組織、腸組織、口腔組織、食道組織、皮膚組織、肝臓組織、膀胱組織、甲状腺組織、胸腺組織、副腎組織、脳組織、胆嚢組織、膵臓組織、子宮組織、卵巣組織、および精巣組織から成るグループから選択される、方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記組織は腎組織である、方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記組織の前記癌は腎細胞癌である、方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記被験体は哺乳類である、方法。
- 請求項40に記載の方法であって、前記哺乳類はヒトである、方法。
- 治療の方法であって、該方法は、以下:
(a)癌を有する被験体を同定する工程であって、ここでいくつかまたは全ての該癌の細胞またはいくつかまたは全ての該癌の腫瘍浸潤白血球はB7−H1を発現する、工程;および
(b)該被験体にB7−H1とB7−H1の受容体との間の相互作用に干渉する薬剤を送達する工程、
を、包含する方法。 - 請求項42に記載の方法であって、前記薬剤は抗体またはその断片を含む、方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記薬剤はB7−H1に結合する、方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記薬剤はB7−H1の受容体に結合する、方法。
- 請求項45に記載の方法であって、前記受容体はPD−1である、方法。
- 請求項44に記載の方法であって、前記薬剤はB7−H1の組み換え可溶性受容体である、方法。
- 請求項43に記載の方法であって、前記抗体断片は、Fab’断片、F(ab’)2断片、または1本鎖Fv(sFv)断片からなるグループから選択される、方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記被験体に1種またはそれ以上の免疫調節性サイトカイン、成長因子、または血管新生抑制因子を送達することをさらに含む、方法。
- 請求項49に記載の方法であって、前記1種またはそれ以上の免疫調節性サイトカイン、成長因子、または血管新生抑制因子は、インターロイキン(IL)−1〜25、インターフェロン−γ(IFN−γ)、インターフェロン−α(IFN−α)、インターフェロン−β(IFN−β)、インターフェロン−γ(IFN−γ)、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、エンドスタチン、アンジオスタチン、およびトロンボスポンジンからなるグループから選択される、方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記癌は、血液癌、神経癌、黒色腫、乳癌、肺癌、頭頚部癌、胃腸癌、肝臓癌、膵臓癌、腎臓癌、尿生殖器癌、骨癌、または血管癌からなるグループから選択される、方法。
- 請求項42に記載の方法であって、前記癌は腎細胞癌である、方法。
- 腫瘍細胞または腫瘍浸潤白血球においてB7−H1の発現を阻害する方法であって、該方法は以下:(a)癌を有する被験体を同定する工程であって、該癌はB7−H1を発現する標的細胞を含み、該標的細胞は腫瘍細胞または腫瘍浸潤白血球である、工程;および(b)該標的細胞に:(i)B7−H1転写物にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、ここで該アンチセンスオリゴヌクレオチドは該細胞においてB7−H1の発現を阻害する、アンチセンスオリゴヌクレオチド;または(ii)B7−H1干渉RNA(RNAi)を導入する工程、を包含する方法。
- 請求項53に記載の方法であって、前記導入工程は、前記アンチセンスオリゴヌクレオチドまたは前記RNAiの前記被験体への投与、および該アンチセンスオリゴヌクレオチドまたは該RNAiの前記標的細胞による取り込みを包含する、方法。
- 請求項53に記載の方法であって、前記導入工程は、前記アンチセンスオリゴヌクレオチドに相補的なヌクレオチド配列に作動可能に連結した転写調節因子(TRE)を含む核酸の前記被験体への投与、および前記細胞による取り込みを包含し、ここで該細胞内での該ヌクレオチド配列の転写は、該アンチセンスオリゴヌクレオチドを産生する、方法。
- 請求項53に記載の方法であって、前記導入工程は、(a)前記RNAiのセンス鎖およびアンチセンス鎖が、別のTREの指示下で転写され得る核酸;または(b)該RNAiのセンス鎖およびアンチセンス鎖の両方が、単一のTREの指示下で転写され得る核酸の、前記被験体への投与、および前記細胞による取り込みを包含する、方法。
- 請求項53に記載の方法であって、前記被験体は哺乳類である、方法。
- 請求項57に記載の方法であって、前記哺乳類はヒトである、方法。
- 請求項53に記載の方法であって、前記癌は腎細胞癌である、方法。
- 請求項53に記載の方法であって、前記癌は、肺組織、上皮組織、結合組織、血管組織、神経組織、骨格組織、リンパ組織、前立腺組織、子宮頚部組織、***組織、脾臓組織、胃組織、腸組織、口腔組織、食道組織、皮膚組織、肝臓組織、膀胱組織、甲状腺組織、胸腺組織、副腎組織、脳組織、胆嚢組織、膵臓組織、子宮組織、卵巣組織、および精巣組織から成るグループから選択される組織の癌である、方法。
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