JP6696896B2 - 前立腺癌を検出する方法 - Google Patents

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Description

優先権の主張
本願は、その内容を参照により本明細書に援用する2013年6月13日に出願されたオーストラリア仮特許出願第2013902141号の優先権を主張するものである。
本発明は、前立腺癌を検出する方法、前立腺癌の診断及び/又は予知のための方法、前立腺癌の進行を確認する方法、マーカーの検出に基づいて前立腺癌を治療する方法、並びに前立腺癌の診断及び/又は予知に有用である抗体に関する。
前立腺癌は、先進国の男性において最も一般的な癌の形態であり、この疾患の発生率は、2030年までに全世界で2倍になると予測されている。例えば、2008年には、二万人を超えるオーストラリア人男性が前立腺癌と診断され、約三千人が亡くなり、この疾患が癌関連死の最大原因の1つになった。
現在、前立腺特異抗原(PSA:prostate−specific antigen)試験が前立腺癌検診に用いられているが、この試験法は、偽陽性結果の割合が高いことを含めて、幾つかの欠点がある。PSAは、診断時に侵襲性の癌とそれよりも進行の遅い癌を区別することもできず、過剰処置を生じている。最近、特に高齢男性においては、この手順を放棄することが推奨されている。
デジタル直腸検査は、前立腺の異常を調べる別の手順であるが、この試験は、腺全体を診断することができず、腫ようサイズがある程度限定される。
したがって、早期診断を助け、最も適切な治療的介入の選択を助ける、より特異的及び/又はより正確な前立腺癌検出方法が早急に求められる。早期検出は、前立腺癌死亡率をかなり低下させ、診断及び予知の方法の改善を重要な目標とする。
前立腺癌の診断及び/又は予知の現行技術に欠けているものを考えれば、前立腺癌の検出に役立つ別のバイオマーカーを利用できることが極めて有利であろう。しかし、前立腺癌に関連した臨床的に意義のあるバイオマーカーの特定が問題として残る。
したがって、前立腺癌を検出するための別のバイオマーカー、及び/又は当該技術分野において1つ以上の利点を提供する別のバイオマーカーを特定する必要がある。
本開示は、特異的エンドソーム及び/又はリソソーム関連マーカーを対象における前立腺癌の検出に使用できるという結論に基づく。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出し、それによって対象における前立腺癌を検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含み、選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の変化のうち1つ以上の変化が、対象における前立腺癌を示す方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、
生物試料を対象から得るステップ、
試料を加工して、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーの検出を可能にするステップ、
加工試料における選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の変化の1つ以上を検出するステップ、並びに
対象における前立腺癌を特定するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、
生物試料を対象から得るステップ、
試料を加工して、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーの検出を可能にするステップ、
加工試料における選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上を検出するステップ、
選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上を、対象における前立腺癌の有無を示すことが知られている1種以上の別のマーカーと比較するステップ、並びに
対象における前立腺癌を特定するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、前立腺癌に罹患した対象、又は前立腺癌を発症しやすい対象を特定する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、前立腺癌に罹患した対象、又は前立腺癌を発症しやすい対象を特定する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含み、選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の変化のうち1つ以上の変化が、対象が前立腺癌に罹患した、又は前立腺癌を発症しやすいことを示す方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌をスクリーニングする方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌をスクリーニングする方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含み、選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の変化のうち1つ以上の変化が、対象における前立腺癌を示す方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を治療する方法であって、
エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップ、並びに
検出された選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上に基づいて対象を治療するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出するための診断方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象が前立腺癌に罹患する、又は前立腺癌を発症しやすい尤度及び/又はリスクを求める方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の進行を判定する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載の方法を実施するキットを提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を治療する方法であって、
エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップ、並びに
検出された選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上に基づいて対象を治療するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、ASNDHDAAINRYSRLSKKRENDKVKYEVTEDVYT(配列番号1)、DEVASDPLYVPDPDPTKFPVNRNLTRKAGYLNARNKT(配列番号2)、SEGQFVVLSS SQSEESDLGEG GKKRESEA(配列番号3)の1つ以上のアミノ酸配列、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体を含むポリペプチドに対する単離又は精製抗体を提供する。
本開示のある実施形態は、ASNDHDAAINRYSRLSKKRENDKVKYEVTEDVYT(配列番号1)、DEVASDPLYVPDPDPTKFPVNRNLTRKAGYLNARNKT(配列番号2)、SEGQFVVLSS SQSEESDLGEG GKKRESEA(配列番号3)の1つ以上を含むヒトAPPL1タンパク質中のアミノ酸配列におけるエピトープ、及び/又は前記タンパク質のホモログ、オルソログ若しくはパラログの等価な領域に結合した単離及び/又は精製抗体を提供する。
本開示のある実施形態は、PNTFKTLDSWRDEFLIQASPRDPENFPFVVLGNKI(配列番号4)、DPENFPFVVLGNKIDLENRQVATKRAQAWCYSKNN(配列番号5)、ALKQETEVELYNEFPEPIKLDKNDRAKASAESCSC(配列番号6)の1つ以上のアミノ酸配列、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体を含むポリペプチドに対する単離及び/又は精製抗体を提供する。
本開示のある実施形態は、PNTFKTLDSWRDEFLIQASPRDPENFPFVVLGNKI(配列番号4)、DPENFPFVVLGNKIDLENRQVATKRAQAWCYSKNN(配列番号5)、ALKQETEVELYNEFPEPIKLDKNDRAKASAESCSC(配列番号6)の1つ以上を含むヒトRAB7タンパク質中のアミノ酸配列におけるエピトープ、及び/又は前記タンパク質のホモログ、オルソログ若しくはパラログの等価な領域に結合した単離及び/又は精製抗体を提供する。
本開示のある実施形態は、APPL1タンパク質又はその断片を検出する方法であって、本明細書に記載のAPPL1抗体を使用するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、RAB7タンパク質又はその断片を検出する方法であって、本明細書に記載のRAB7抗体を使用するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、本明細書に記載のAPPL1抗体及び/又はRAB7抗体を使用するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、前立腺癌の診断及び/又は予知のための選択されたマーカーを特定する方法であって、
エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを特定するステップ、並びに
前立腺癌を診断及び/又は予知する選択されたマーカーの能力を判定するステップを含み、
それによってマーカーを前立腺癌の診断及び/又は予知のための選択されたマーカーであると確認する方法を提供する。
他の実施形態も本明細書に開示する。
幾つかの実施形態を以下の図によって説明する。以下の記述は、特定の実施形態を記述するためのものにすぎず、その記述に関して限定的であることを意図するものではないことを理解されたい。
コントロール及び前立腺癌細胞株におけるエンドソーム及びリソソーム遺伝子発現の定量化を示す図である。非悪性コントロール細胞株(白棒)及び前立腺癌細胞株(黒棒)におけるmRNA転写物のレベルを3つ組実験のqPCRによって評価した。データをGAPDH内在性コントロールに対して相対的に表し、クラスカル ワリス順位和法によって解析した。統計的有意性(p<0.05)をアステリスクで示す。 非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株における細胞内リソソームタンパク質の検出及び定量化を示す図である。(A)3つ組で検査した非悪性コントロール細胞株PNT1a及びPNT2並びに癌細胞株22RV1及びLNCaP由来の全細胞溶解物10μgのウエスタンブロット分析の代表的画像。(B)タンパク質量を濃度測定によってGAPDH内在性コントロールに対して相対的に定量化した。データをクラスカル ワリス順位和法によって解析した。統計的有意性(p<0.05)をアステリスクで示した。 前立腺癌細胞株におけるエンドソームマーカーの局在が非悪性コントロール細胞株に比べて変化したことを示す共焦点顕微鏡写真である。固定細胞のエンドソームマーカー(緑)を探索し、DAPI核染色(青)で対比染色し、レーザー走査型共焦点顕微鏡法によって可視化した。細胞輪郭(白色)を可視化するために透過光照明を捕らえた。スケールバーはすべての画像で10μmである。 前立腺細胞株におけるLysotracker(登録商標)陽性小胞の共焦点顕微鏡写真である。非悪性コントロール前立腺細胞株PNT1a及びPNT2並びに前立腺癌細胞株22RV1及びLNCaPをLysotracker(登録商標)(緑)で染色した。細胞輪郭をTPMTで可視化し、膜を白色点線(botted line)で示した。スケールバーはすべての画像で10μmである。 前立腺細胞株におけるトランスフェリン取り込みの時間経過を示す図である。アクチン染色の変化と一緒に、非悪性コントロール細胞株に比べた前立腺癌細胞株におけるトランスフェリンの取り込みの増加及び分布の変化を示す共焦点顕微鏡写真。細胞培養物を、細胞固定前に5、15及び30分間トランスフェリンAlexa Fluor(登録商標)633複合物(赤)と一緒にインキュベートし、ファロイジンAlexa Fluor(登録商標)488(緑)で標識したアクチンと一緒にインキュベートした。スケールバーは10μmである。 トランスフェリン及びエンドソーム/リソソームマーカー共蛍光(co−fluorescence)を示す図である。非悪性コントロール細胞株PNT1a及びPNT2並びに前立腺癌細胞株22RV1及びLNCaPにおけるトランスフェリン(赤)及びエンドソーム/リソソームマーカー(緑)を示す共焦点顕微鏡写真。共存は、黄色の蛍光で示される。 トランスフェリン受容体発現の分析及びトランスフェリンの細胞局在化を示す図である。(A)トランスフェリン受容体1(TFR1:transferrin receptor 1)及びトランスフェリン受容体2(TFR2:transferrin receptor 2)のタンパク質量及び遺伝子発現のウエスタンブロット分析及び定量化。タンパク質及び遺伝子発現の定量化は、それぞれGAPDHタンパク質及び遺伝子に対する相対的なものである。アステリスクはp<0.05を表す。(B)非悪性コントロール細胞株PNT1a及びPNT2並びに前立腺癌細胞株22RV1及びLNCaPにおけるトランスフェリン(赤)及びトランスフェリン受容体(緑)を示す共焦点顕微鏡写真及び拡大写真。トランスフェリン受容体とトランスフェリンの共存は、黄色の蛍光で示される。 トランスフェリン処理前後の非悪性コントロール及び癌細胞株におけるAKTリン酸化レベルを示す図である。 異なる症例から単離された前立腺組織におけるLAMP−1及びAPPL1発現を示す図である。対応ヒト非悪性(A,D)前立腺組織と腫よう(B,E)前立腺組織におけるLAMP−1及びAPPL1の発現。非悪性組織と悪性組織のどちらもLAMP−1(C)及びAPPL1(F)について染色される。D及びFの矢印は、非悪性前立腺組織における基底膜を染色するAPPL1を示す。スケールバー=A、B&Dは100μM、C、E、Fは200μM。 非悪性及び前立腺癌細胞株における公知の前立腺癌バイオマーカーの検出及び定量化を示す図である。非悪性コントロール細胞株RWPE1、PNT1a及びPNT2並びに前立腺癌細胞株22RV1、CaHPV10、DU145及びLNCaP由来の細胞抽出物(A;全細胞溶解物50μg)及び培地(B;細胞がコンフルエントになった48時間のインキュベーション後に収集された培地3mL)におけるバイオマーカー/GAPDHのウエスタンブロット。ウエスタンブロットは、3つ組のうちの代表である。各細胞内(C)又は分泌(D)タンパク質の量をウエスタンブロットから濃度測定によってGAPDH(内在性コントロール)に対して相対的に定量化した。非悪性細胞株を白棒で示し、前立腺癌細胞株を黒棒で示す。結果を平均±SE(n=3)で表す。 非悪性及び前立腺癌細胞株におけるリソソームタンパク質の検出を示す図である。非悪性コントロール細胞株RWPE1、PNT1a及びPNT2並びに前立腺癌細胞株22RV1、CaHPV10、DU145及びLNCaP由来の細胞抽出物(A;全細胞溶解物50μg)及び培地(B;細胞がコンフルエントになった48時間のインキュベーション後に収集された培地3mL)におけるリソソームタンパク質/GAPDHのウエスタンブロット。ウエスタンブロットは、3つ組実験のうちの代表である。 非悪性及び前立腺癌細胞株におけるリソソームタンパク質の定量化を示す図である。各細胞内(A)又は分泌(B)リソソームタンパク質の量をウエスタンブロット(図12.2)から濃度測定によってGAPDH(内在性コントロール)に対して相対的に定量化した。非悪性細胞株を白棒で示し、前立腺癌細胞株を黒棒で示す。結果を平均±SE(n=3)で表す。 LIMP2及びLAMP1遺伝子発現が前立腺癌においてTFEB発現とは無関係に変化することを示す図である。150個の原発性前立腺癌及び29個の非悪性組織のAffymetrix Human Exon1.0STアレイ由来の発現プロファイリングデータ{テイラー(Taylor)、2010#976}を定量して、TFEB、LIMP2及びLAMP1の遺伝子発現率変化を示した。箱ひげグラフをテューキー異常値(黒点)と一緒にプロットした。統計的有意性をアステリスクで示す(**P≦0.01、****P≦0.0001)。 前立腺癌における発現が変わりやすい、TFEBによって調節されるリソソーム遺伝子を示す図である。前立腺癌における発現は、カテプシンBでは有意に減少したが、αグルコシダーゼでは増加した。150個の原発性前立腺癌及び29個の非悪性組織のAffymetrix Human Exon1.0STアレイ由来の発現プロファイリングデータ{テイラー、2010#976}を定量して、リソソーム関連遺伝子の発現率変化を示した。箱ひげグラフをテューキー異常値(黒点)と一緒にプロットした。統計的有意性をアステリスクで示す(*P≦0.05、****P≦0.0001)。 APPL1遺伝子発現が前立腺癌において有意に増加したが、別のエンドソーム関連マーカーの発現は変わりやすいことを示す図である。150個の原発性前立腺癌及び29個の非悪性組織のAffymetrix Human Exon1.0STアレイ由来の発現プロファイリングデータ{テイラー、2010#976}を定量して、エンドソーム関連遺伝子の発現率変化を示した。箱ひげグラフをテューキー異常値(黒点)と一緒にプロットした。統計的有意性をアステリスクで示す(*P≦0.05)。 テイラーコホートからの知見を反映したトムリンス(Tomlins)らによるコホート由来のリソソーム遺伝子発現データを示す図である。前立腺癌組織の詳細な分析によって、前立腺癌進行中にエンドソーム遺伝子発現が変化することが明らかになった。27個の非悪性組織、13個の前立腺上皮内腫よう、32個の原発性前立腺癌及び22個の転移性癌組織試料のチナイヤン(Chinnaiyan)ヒト20K Hs6アレイ由来の発現プロファイリングデータ{トムリンス、2007#974}を定量して、リソソーム関連遺伝子の発現の相対量を示した。統計的有意性をアステリスクで示す(*P≦0.05、**P≦0.01、***P≦0.001)。 有意に増加したトムリンスコホートにおけるエンドソーム遺伝子の発現を示す図である。一方、転移性前立腺癌組織は、エンドソーム遺伝子発現が変わりやすかった。27個の非悪性組織、13個の前立腺上皮内腫よう、32個の原発性前立腺癌及び22個の転移性癌組織試料のチナイヤンヒト20K Hs6アレイ由来の発現プロファイリングデータ{トムリンス、2007#974}を定量して、エンドソーム遺伝子発現の相対量を示した。統計的有意性をアステリスクで示す(*P≦0.05、**P≦0.01、***P≦0.001)。 リソソーム遺伝子のカプラン マイヤー分析を示す図であり、BCRに基づく患者の層別化のための候補遺伝子としてカテプシンBを示した。カテプシンBは、遺伝子発現量に基づいて再発リスクのある患者を識別した。原発性癌において有意に変化することが以前に認められたリソソーム遺伝子の発現は、高リスク患者と低リスク患者で差がある傾向にあったが、有意ではなかった。グリンスキー(Glinsky)コホート{グリンスキー、2004#979}由来の患者を、遺伝子発現レベルに基づくK平均クラスタリングによって2つの群に層別化した(高−黒線、低−灰色線)。統計解析をゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって実施した。 エンドソーム遺伝子発現が患者を有意な予後群に層別化しなかったことを示す図である。グリンスキーコホート由来の患者を、APPL1、APPL2、RAB5A、EEA1、RAB4A及びRAB7A遺伝子発現の量に基づくK平均クラスタリングによって2つの群に層別化した(高−黒線、低−灰色線)。ゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって解析した。発現群間で統計的有意性は認められなかった。 リソソーム遺伝子発現のカプラン マイヤー分析が、カテプシンB及びαガラクトシダーゼA発現に基づく低PSAタンパク質を発現する患者における有意な予知可能性を示す図である。(A)患者を予後不良亜群と予後良好亜群に層別化するためのカットオフ識別レベルとして術前PSAレベル7.8ng/mLを使用した。(B)PSA≦7.8ng/mLの予後良好亜群から、LIMP2、LAMP1、カテプシンB又はαガラクトシダーゼAの遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングによって患者を更に2つの群に層別化した(高発現−黒線、低発現−灰色線)。統計解析をゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって実施した。統計的有意性をアステリスクで標識する(*P≦0.05、**p≦0.01)。(C)前立腺癌再発における遺伝子発現の多変量解析。BCR:生化学的再発(biochemical recurrence);G−B−W:ゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定;HR:危険率(hazard ratio);CI:信頼区間(confidence interval)。 RAB5A、APPL1及びEEA1の混合遺伝子サインによって、低PSA発現患者をBCRに基づく予後の亜群に層別化できたことを示す図である。(A)PSA≦7.8mg/mLを発現するグリンスキーコホート由来の患者をRAB5A、APPL1及びEEA1遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングによって群に層別化した。RAB5A、APPL1及びEEA1の3遺伝子混合サインによって、BCRに基づいて患者を層別化した(P≦0.0221、ゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定;高発現−黒線、低発現−灰色線)。(B)前立腺癌再発における遺伝子発現の多変量解析。BCR:生化学的再発;G−B−W:ゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定;HR:危険率;CI:信頼区間。 非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株由来の分泌エンドソーム関連タンパク質の検出及び定量化を示す図である。(A)非悪性コントロール細胞株PNT1a及びPNT2並びに前立腺癌細胞株22RV1及びLNCaPから分泌されたタンパク質の代表的なウエスタンブロット。(B)非悪性コントロール細胞(白棒)及び前立腺癌細胞(黒棒)における各タンパク質の量を濃度測定によって3つ組ウエスタンブロットから定量化した。有意差をアステリスクによって示した(*P≦0.05、**p≦0.01)。 Appl1組換えタンパク質に対するウサギ抗Appl1ポリクローナル抗体の親和性(パネルA)及びRab7組換えタンパク質に対するウサギ抗Rab7ポリクローナル抗体の親和性(パネルB)を示す図である。 パネルAは(エピトープ#1に対する)ユウロピウム標識ウサギ抗Rab7ポリクローナル抗体の検量線を示し、パネルBは、(エピトープ#3に対する)ユウロピウム標識ウサギ抗Appl1ポリクローナル抗体の検量線を示す図である。 トムリンスらによるコホート由来のエンドソーム−リソソーム遺伝子発現データの垂直散布図である。 エンドソーム/リソソーム関連遺伝子のカプラン マイヤー分析、及び生化学的再発(BCR)に基づく患者の層別化を示す図である。 エンドソーム/リソソーム関連遺伝子のカプラン マイヤー分析、及び生化学的再発(BCR)に基づく患者の層別化を示す図である。 ≦7.8ng/mL PSAを発現する癌患者のエンドソーム−リソソーム遺伝子発現のカプラン マイヤー生存分析及び多変量解析を示す図である。 ≦7.8ng/mL PSAを発現する癌患者のエンドソーム−リソソーム遺伝子発現のカプラン マイヤー生存分析及び多変量解析を示す図である。 (A)シンタキシン7及びシンタキシン12の遺伝子発現の変化率を示す箱ひげグラフである。(B)トムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。 シンタキシン7及びシンタキシン12遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す図である。 細胞内及び分泌エンドソーム関連タンパク質の検出及び定量化を示す図である。 FGF1の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソー(Grasso)コホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。 FGF2の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。 FGF3の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。 FGF1、FGF2及びFGF3遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す図である。 FGF1、FGF2及びFGF3遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す図である。 FGFR1の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001、**P≦0.01)。 FGFR2の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001、***p≦0.001)。 FGFR3の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。 FGFR1、FGFR2及びFGFR3遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す図である。 FGFR1、FGFR2及びFGFR3遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す図である。 非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株由来のNOX2タンパク質(65(56)&30kDa)の検出及び定量化を示す図である。 NOX2の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001、**P≦0.01)。 非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株由来のNOX4タンパク質の検出及び定量化を示す図である。 NOX4の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001、**P≦0.01、*P≦0.05)。 前立腺組織におけるAPPL1、Rab7及びLIMPII発現を示す図である。
本開示は、特異的エンドソーム関連及び/又はリソソーム関連マーカーを前立腺癌の診断及び/又は予知に使用することができるという結論に基づく。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法を提供する。本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の進行を判定する方法を提供する。本開示のある実施形態は、選択されたマーカーの使用に基づく対象における前立腺癌を治療する方法を提供する。他の実施形態も本明細書に開示する。
ある開示実施形態は、効果の組合せを1つ以上有する。例えば、本明細書に開示した実施形態の効果の幾つかは、以下の1つ以上を含む:前立腺癌の診断及び/又は予知のための新しいクラスのマーカーの特定、ある場合には前立腺癌の診断と予知の両方に使用することができる1種以上のマーカー、組織試料、生検試料、血液、血しょうなどの生物試料において容易に検出可能である1種以上のマーカー、タンパク質に基づく1種以上のマーカーの使用、核酸に基づく1種以上のマーカーの使用、別のタイプのマーカーと併用することができる1種以上のマーカー、試料のハイスループット分析に適した方法の使用、前立腺癌を治療する薬理学的及び/又は外科的介入に適した対象を特定するのに役立つ方法の使用、キットにおける使用に適したマーカー、当該技術分野における1つ以上の問題に対処すること、当該技術分野において1つ以上の効果を提供すること、又は有用な商業的な選択肢を提供すること。ある実施形態の別の効果も本明細書に開示する。
本明細書に記載の通り、本開示は、対象における特異的エンドソーム関連及び/又はリソソーム関連マーカーが、前立腺癌を検出するのに使用することができるという結論に基づく。
さらに、本開示のある実施形態は、初期及び後期エンドソームの細胞生物学における独特の変化が前立腺癌細胞に生じるという認識に少なくとも部分的に基づく。理論に拘泥するものではないが、後期エンドソームは、通常、その外膜の陥入によって管腔内小胞を形成する(すなわち、多胞体とも呼ばれる後期エンドソーム内部の小胞を形成する)。これらの約100nmの内部小胞は、後期エンドソームが正常細胞表面に融合し、これらのエキソソーム小胞と一緒にその内容物を細胞から放出するときに、細胞から放出される可能性がある。エキソソームは、その形成される仕方のゆえに、細胞質タンパク質及びエンドソーム小胞機構を含み得る。正常コントロールにおいては、初期エンドソーム関連マーカーは、したがって、細胞から放出され、細胞外環境/循環中に検出することができる。前立腺癌細胞からの初期エンドソーム関連マーカーの放出がコントロール細胞に比べて特異的に減少するということが見いだされた。より重要なことに、異なる集団の初期エンドソームに付随する小胞機構が前立腺癌細胞から放出されることが発見された。これは、初期エンドソームが、前立腺癌細胞において管腔内小胞を形成し得ることを示唆している。さらに、初期エンドソームは、前立腺癌細胞の原形質膜に融合し、これらの初期エンドソーム由来のエキソソーム小胞を優先的に放出することが発見された。さらに、エンドソーム生合成プロセスは、後期エンドソームではなく初期エンドソームにおいて管腔内小胞を形成するように変化することが発見された。これは、独特な一組の変化を前立腺癌細胞中の初期エンドソームと後期エンドソームの両方にもたらし、これらの異なるエンドソーム集団からのバイオマーカーを検出するときの比の基準も提供する。この比は、コントロール細胞に比べた前立腺癌における変化を特定するのに有効である。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法及びキットを提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出し、それによって対象における前立腺癌を検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出し、それによってそのように検出されたエンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーに基づいて前立腺癌を検出することによって、対象における前立腺癌を検出する方法を提供する。
ある実施形態においては、前立腺癌は、前立腺上皮内腫よう、原発性前立腺癌及び転移性前立腺癌から選択される。前立腺癌の他の形態及び/又は段階も企図される。
なお、一般には、グリーソン分類システムを使用して、前立腺癌を評価する。腫よう試料の様々な特徴に関連した「グリーソン」パターンと、続いて腫よう試料のパターンに割り当てられた段階との組合せに基づいて、「スコア」が前立腺癌に割り当てられる。グリーソンスコア2〜4は、低侵襲性の癌とみなされる。スコア5〜6は、中程度の侵襲性の癌とみなされる。スコア7は、中間の侵襲性の癌とみなされる。スコア8〜10は、高侵襲性の癌とみなされる。ある実施形態においては、前立腺癌は、上記スコアのいずれかのグリーソンスコアを有する癌である。
前立腺癌は、癌がどの程度進行したかの尺度であるステージによって分類することもできる。ステージ1では、癌は小さく、前立腺内に含まれる。ステージ2では、癌はより大きく、前立腺の両方の葉に存在し得るが、依然として器官に限局される。ステージ3では、癌は、前立腺を越えて広がり、隣接するリンパ腺又は精嚢に浸潤し得る。ステージ4では、癌は、別の器官又は骨に広がっている。ある実施形態においては、前立腺癌は、上記ステージのいずれかのステージ分類の癌である。
本開示は、ヒト対象における前立腺癌の検出に関連して記述されるものの、本開示は、動物対象における前立腺癌の検出も企図し、したがって本開示を獣医学に適用することも企図されることを理解されたい。
ある実施形態においては、対象は前立腺癌に罹患している。前立腺癌の例は、本明細書に記載の通りである。
本開示のある実施形態は、前立腺癌に罹患した対象を検出する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
ある実施形態においては、対象は、前立腺癌に罹患する尤度又はリスクの高い対象である。ある実施形態においては、対象は、前立腺癌を発症しやすい対象である。ある実施形態においては、対象は、前立腺癌に関連した1個以上の危険因子を有する対象である。ある実施形態においては、対象は、前立腺癌に罹患する尤度又はリスクが未知の対象である。
ある実施形態においては、対象は、PSAレベルが測定された、又はわかっている対象である。PSAレベルの例は、本明細書に記載の通りであり、例えば、本明細書の実施例8に記載の通りである。ある実施形態においては、対象は、図及び/又は実施例の1つ以上に記載の特性の1つ以上を有する対象である。
ある実施形態においては、対象は、前立腺癌の治療に適している。
「関連マーカー」という用語は、1個以上の特定の組織、細胞、細胞小器官及び/又は細胞区画に多く含まれ、それ自体単独で、又は別のマーカーと組み合わせて使用して、組織、細胞、細胞小器官及び/又は細胞区画の同定を助けることができるマーカーを指す。
ある実施形態においては、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーは、初期エンドソームマーカー、後期エンドソームマーカー、エンドソーム生合成に関連するマーカー、エンドソーム輸送に関連するマーカー、及びエンドソーム再利用に関連するマーカーの1種以上を含む。別のタイプのエンドソーム及びリソソームマーカーも企図される。マーカーが上記マーカーの1種であるかどうかを判定する方法は、当該技術分野で公知である。
ある実施形態においては、本明細書に記載の選択されたマーカーは、タンパク質、ポリペプチド、上記タンパク質若しくはポリペプチドの断片、誘導体若しくは加工体、mRNA、ミクロRNA、核RNA、rRNA又は上記RNAの断片、加工若しくは未加工体を含めた核酸、脂質、細胞表面マーカー、受容体、又は補因子を含む。別のタイプのマーカーも企図される。
ある実施形態においては、選択されたマーカーは、タンパク質マーカー、及び/又はその断片、抗原性断片、誘導体若しくは加工体である。タンパク質を検出する方法は、当該技術分野で公知であり、例は本明細書にも記載されている。
ある実施形態においては、選択されたマーカーは、RNAマーカー、典型的には、mRNA、及び/又はその断片、誘導体若しくは加工体である。mRNAを検出する方法は、当該技術分野で公知であり、例は本明細書にも記載されている。
本明細書に記載の通り、ある実施形態においては、mRNAの検出は、mRNAに相補的なcDNA鎖の生成を必要とし得る。
ある実施形態においては、選択されたマーカーは、タンパク質マーカーとして有用であり得る。ある実施形態においては、選択されたマーカーは、mRNAマーカーとして有用であり得る。ある実施形態においては、選択されたマーカーは、タンパク質マーカー及びmRNAマーカーとして有用であり得る。
ある実施形態においては、選択されたマーカーは、カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、RAB7、LIMP−1、LIMP−2、TFR1、TFR2、STAMP2、SORT1(ソルチリン)、APPL1、EEA−1、LAMP−1、RAB4、APPL2、RAB5、RAB11、MPR、PAP、アクチン、M6PR、IGFR2、MYO1B、PDCD6IP、SDCBP、SDC1、STX7、STX12、FGF1、FGF2、FGF3、FGFR1、FGFR2、FGFR3、NOX2、NOX4、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1種以上を含む。
ある実施形態においては、選択されたマーカーは、例及び/又は図のいずれかに記載の1種以上のマーカーを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、RAB7、LIMP−1、LIMP−2、TFR1、TFR2、STAMP2、SORT1(ソルチリン)、APPL1、EEA−1、LAMP−1、RAB4、APPL2、RAB5、RAB11、MPR、PAP、アクチン、M6PR、IGFR2、MYO1B、PDCD6IP、SDCBP、SDC1、STX7、STX12、FGF1、FGF2、FGF3、FGFR1、FGFR2、FGFR3、NOX2、NOX4、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1種以上から選択されたマーカーを検出するステップを含む方法を提供する。
本開示の選択されたマーカーを本明細書では選択されたマーカーのヒト体と称することを理解されたい。しかし、等価なマーカーの検出及び/又は使用も企図されることを理解されたい。別の種の等価なマーカーは、当業者が容易に特定することができる。
マーカーを検出する方法は当該技術分野で公知である。一般に、対象におけるマーカーは、対象から採取された試料又は試料の加工体中に検出される。例えば、タンパク質及びRNAを検出する方法は公知であり、一般に市販品を用いて実施することができる。タンパク質及びRNAの検出、抽出及び単離のための方法を含めて、一般的方法は、その内容全体を参照により本明細書に援用する、例えば、アウスベル(Ausubel)ら「分子生物学の最新手順(Current Protocols of Molecular Biology)」ジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley and Sons)(1997)に記載されている。
タンパク質マーカーの検出方法は公知であり、例えば、免疫結合、免疫ブロット(例えば、ウエスタン分析)、免疫沈降、免疫電気泳動法、免疫染色、免疫組織化学などの免疫学的検出方法、分光測光法、酵素アッセイ、質量分析法、及び顕微鏡法が挙げられる。別の方法も企図される。
核酸を検出する方法は公知であり、マイクロアレイ分析、ブロッティング(ノーザン、サザン)、in situハイブリダイゼーション、RT−PCR、エンドポイントステムループ実時間RT−PCR、miR−Q RT−PCR、(A)末端ユニバーサル逆転写((A)−Tailed Universal Reverse Transcription)、RNA増幅プロファイリング、クローニングに基づく方法、ナノ粒子を用いた方法、固定連結法(splinted ligation methods)、南京錠プローブ(padlock−probes)及びローリングサークル増幅、ビーズを用いたフローサイトメトリー法、生物発光RNA検出法、分子ビーコン法、リボザイム法、及び定量的LNA−ELF−FISH法が挙げられる。別の方法も企図される。
ある実施形態においては、RNAマーカーの検出は、逆転写を含む。RNAを逆転写する方法は当該技術分野で公知である。ある実施形態においては、RNAマーカーの検出は、核酸の増幅を含む。核酸増幅方法は当該技術分野で公知である。ある実施形態においては、RNAマーカーの検出は、ポリメラーゼ連鎖反応を含む。ある実施形態においては、ポリメラーゼ連鎖反応は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応を含む。
ある実施形態においては、RNAマーカーの検出は、核酸と1個以上の標的核酸の結合又はハイブリダイゼーションを含む。ある実施形態においては、RNAマーカーの検出は、チップなどの固体基質に結合した1個以上の標的核酸と核酸の結合を含む。固体基質に結合した核酸との結合を含めて、核酸と標的核酸の結合方法は公知である。
ある実施形態においては、選択されたマーカーの検出は、ポリメラーゼ連鎖反応を含む。ある実施形態においては、ポリメラーゼ連鎖反応は、定量的ポリメラーゼ連鎖反応を含む。
ある実施形態においては、選択されたマーカーの検出は、免疫学的検出を含む。ある実施形態においては、免疫学的検出は、ELISA、抗体による染色、免疫組織化学、及び/又はフローサイトメトリー検出を含む。免疫学的検出を含む方法は、当該技術分野で公知である。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の1つ以上を検出するステップを含む。
ある実施形態においては、選択されたマーカーの存在の変化、レベルの変化、発現の変化、分泌の変化及び分布の変化の1つ以上は、対象における前立腺癌を示す。
ある実施形態においては、エンドソーム関連マーカーのレベルの増加及び/又は分泌の増加は、対象における前立腺癌を示す。ある実施形態においては、エンドソーム関連マーカーのレベルの減少及び/又は分泌の減少は、対象における前立腺癌を示す。
ある実施形態においては、リソソーム関連マーカーのレベルの増加及び/又は分泌の増加は、対象における前立腺癌を示す。ある実施形態においては、リソソーム関連マーカーのレベルの減少及び/又は分泌の減少は、対象における前立腺癌を示す。
ある実施形態においては、タンパク質マーカーのレベルの増加及び/又は分泌の増加は、対象における前立腺癌を示す。ある実施形態においては、タンパク質マーカーのレベルの減少及び/又は分泌の減少は、対象における前立腺癌を示す。
ある実施形態においては、mRNAマーカーのレベルの増加は、対象における前立腺癌を示す。ある実施形態においては、mRNAマーカーのレベルの減少は、対象における前立腺癌を示す。
ある実施形態においては、初期エンドソームマーカーのレベルの増加及び/又は分泌の増加は、対象における前立腺癌を示す。
ある実施形態においては、RAB5タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、RAB5タンパク質の分泌の増加、APPL1タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、APPL1タンパク質の分泌の増加、EEA1タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、EEA1タンパク質の分泌の増加、LIMP−2タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、TFR1タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、TFR2タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、RAB4タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、RAB4タンパク質の分泌の増加、APPL2タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、LAMP1タンパク質及び/又はmRNAのレベルの減少、RAB11タンパク質の分泌の増加、RAB7タンパク質の分泌の減少、カテプシンBタンパク質又はmRNAのレベルの減少、カテプシンDタンパク質又はmRNAのレベルの減少、αガラクトシダーゼタンパク質又はmRNAのレベルの増加、STX7タンパク質又はmRNAのレベルの減少、STX12タンパク質又はmRNAのレベルの減少、PDCD6IPタンパク質の分泌の増加、SDCBPタンパク質の分泌の減少、SORT1タンパク質の分泌の減少、FGF1タンパク質又はmRNAのレベルの減少、FGF2タンパク質又はmRNAのレベルの減少、FGF3タンパク質又はmRNAのレベルの増加、FGFR1タンパク質又はmRNAのレベルの減少、FGFR2タンパク質又はmRNAのレベルの減少、FGFR3タンパク質又はmRNAのレベルの増加、NOX2タンパク質又はmRNAのレベルの増加、及びNOX4タンパク質又はmRNAのレベルの増加、APPL1タンパク質の核及び/又は核小体レベルの増加、RAB7タンパク質の核膜レベルの増加、並びにLIMP2タンパク質陽性小胞の増大のうち1つ以上が、対象における前立腺癌を示す。
ある実施形態においては、1種以上のマーカーの存在の変化、レベルの変化、発現の変化、分泌の変化及び分布の変化を、非悪性組織、前立腺上皮内腫よう、原発性前立腺癌及び転移性前立腺癌の1種以上と比較する。
ある実施形態においては、LIMP2タンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて非悪性前立腺よりも増加する、LAMP1タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において前立腺上皮内腫ようよりも減少する、LAMP1タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において転移性前立腺癌よりも増加する、カテプシンBタンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも減少する、カテプシンBタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において非悪性前立腺よりも減少する、酸性セラミダーゼタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて非悪性前立腺よりも増加する、酸性セラミダーゼタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも増加する、酸性セラミダーゼタンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において転移性前立腺癌よりも増加する、APPL1タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも増加する、APPL2タンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて非悪性前立腺よりも増加する、APPL2タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも増加する、APPL2タンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも増加する、APPL2タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において転移性前立腺癌よりも増加する、RAB5タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において非悪性前立腺よりも減少する、EEA1タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において非悪性前立腺よりも減少する、EEA1タンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも減少する、RAB4Aタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において非悪性前立腺よりも減少する、RAB4Aタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも減少する、RAB4Aタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて原発性前立腺癌よりも減少する、RAB4Aタンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において転移性前立腺癌よりも減少する、MYO1Bタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも増加する、MYO1Bタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において前立腺上皮内腫ようよりも減少する、MYO1Bタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において原発性前立腺癌よりも減少する、PDCD6IPタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも減少する、PDCD6IPタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて非悪性前立腺よりも減少する、SDCBPタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において原発性前立腺癌よりも減少する、STX7タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において原発性前立腺癌よりも減少する、FGFR1タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において前立腺上皮内腫ようよりも増加する、FGFR2タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも減少する、NOX2タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも増加する、及びNOX4タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において前立腺上皮内腫ようよりも増加する。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、生物試料を対象から得るステップを含む。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、生物試料を加工して、選択されたマーカーの検出を可能にするステップを含む。ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、生物試料を加工して、本明細書に記載のマーカーの検出を可能にするステップ、及び加工試料中のマーカーを検出するステップを含む。ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、生物試料を対象から得るステップ、及び生物試料を加工して、選択されたマーカーの検出を可能にするステップを含む。
「生物試料」という用語は、対象から得られる試料、及び/又はその加工及び/又は処理体を指す。例えば、生物試料は、未処理とすることができ、希釈することができ、誘導体とすることができ、抽出物とすることができ、処理体とすることができ、事前浄化(pre−cleared)することができ、ろ過することができ、脱塩することができ、濃縮することができ、希釈することができ、緩衝することができ、遠心分離することができ、誘導することができ、前処理することができ、加工して、1種以上の成分若しくは不純物を試料から除去することができ、スライスすることができ、固定することができ、スライドに接着させることができ、又は適切なその組合せとすることができる。ある実施形態においては、選択されたマーカーを試料中で直接検出する。ある実施形態においては、選択されたマーカーを、加工及び/又は処理後の試料中で検出する。ある実施形態においては、選択されたマーカーを検出する前に、及び/又は選択されたマーカーを検出するのと同時に、試料を加工及び/又は処理する。
生物試料の例としては、血液、血しょう、尿、羊水、涙、唾液などの1つ以上の体液、毛、皮膚、及び1個以上の組織試料又は生検試料が挙げられる。別のタイプの生物試料も企図される。
ある実施形態においては、生物試料は、血液試料、血しょう試料、血清試料、生検試料及び前立腺組織試料の1つ以上を含む。
ある実施形態においては、生物試料は、生検試料又は組織試料を含む。ある実施形態は、選択されたマーカーの生体内原位置レベルを検出する。
ある実施形態においては、選択されたマーカーは、1種以上の血液マーカー、血しょうマーカー及び/又は血清マーカーを含む。ある実施形態は、選択されたマーカーの循環レベルを検出する。
ある実施形態においては、検出は、定性的測定を含む。ある実施形態においては、検出は、選択されたマーカーが存在の変化、レベルの変化、発現の変化、分泌の変化及び分布の変化の1つ以上を有するかどうかの定性的測定を含む。ある実施形態においては、検出は、選択されたマーカーが存在の変化、レベルの変化、発現の変化、分泌の変化及び分布の変化の1つ以上を有するかどうかの定量的測定を含む。
ある実施形態においては、検出は、定性的測定を含む。ある実施形態においては、検出は、選択されたマーカーが存在するかしないかの定性的測定を含む。ある実施形態においては、検出は、選択されたマーカーのレベルの定量的評価を含む。例えば、ある方法は、選択されたマーカーの濃度の定量化を可能にする。マーカー濃度の計算又は測定方法は、当該技術分野で公知である。
本開示のある実施形態は、2種以上の選択されたマーカーを検出するステップを含む。本開示のある実施形態は、3種以上の選択されたマーカーを検出するステップを含む。本開示のある実施形態は、4種以上の選択されたマーカーを検出するステップを含む。
ある実施形態においては、本開示の方法は、選択されたマーカーの2種以上を検出するステップを含む。ある実施形態においては、方法は、選択されたマーカーの3種以上を検出するステップを含む。ある実施形態においては、方法は、選択されたマーカーの4種以上を検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、以下の選択されたマーカーの2種以上を検出するステップを含む:カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、RAB7、LIMP−1、LIMP−2、TFR1、TFR2、STAMP2、SORT1(ソルチリン)、APPL1、EEA−1、LAMP−1、RAB4、APPL2、RAB5、RAB11、MPR、PAP、アクチン、M6PR、IGFR2、MYO1B、PDCD6IP、SDCBP、SDC1、STX7、STX12、FGF1、FGF2、FGF3、FGFR1、FGFR2、FGFR3、NOX2、NOX4、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体。
本開示のある実施形態は、以下の選択されたマーカーの3種以上を検出するステップを含む:カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、RAB7、LIMP−1、LIMP−2、TFR1、TFR2、STAMP2、SORT1(ソルチリン)、APPL1、EEA−1、LAMP−1、RAB4、APPL2、RAB5、RAB11、MPR、PAP、アクチン、M6PR、IGFR2、MYO1B、PDCD6IP、SDCBP、SDC1、STX7、STX12、FGF1、FGF2、FGF3、FGFR1、FGFR2、FGFR3、NOX2、NOX4、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体。
本開示のある実施形態は、以下の選択されたマーカーの4種以上を検出するステップを含む:カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、RAB7、LIMP−1、LIMP−2、TFR1、TFR2、STAMP2、SORT1(ソルチリン)、APPL1、EEA−1、LAMP−1、RAB4、APPL2、RAB5、RAB11、MPR、PAP、アクチン、M6PR、IGFR2、MYO1B、PDCD6IP、SDCBP、SDC1、STX7、STX12、FGF1、FGF2、FGF3、FGFR1、FGFR2、FGFR3、NOX2、NOX4、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、1種の選択されたマーカーと別の選択されたマーカーのレベルの比を求めるステップを含む。
ある実施形態においては、比の変化は、対象における前立腺癌を示す。ある実施形態においては、非悪性組織と比べた比の変化は、対象における前立腺癌を示す。異なるタイプの前立腺組織の別の形式の比較も本明細書に記載する。
ある実施形態においては、初期エンドソームマーカーと後期エンドソームマーカーの比の増加は、対象における前立腺癌を示す。ある実施形態においては、非悪性組織と比べた初期エンドソームマーカーと後期エンドソームマーカーの比の増加は、対象における前立腺癌を示す。
ある実施形態においては、本開示の方法は、選択されたマーカーに加えて1種以上の別のマーカーを検出するステップを含む。
ある実施形態においては、本開示の方法は、本明細書に記載の通り、1種以上のマーカー、コントロールマーカー及び/又は基準マーカーを使用する。
マーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の変化は、一般に、1つ以上のコントロール対象及び/又は前立腺癌を有することがわかっている1つ以上の対象における1種以上の対応するマーカー、例えば、1種以上の対応するタンパク質又はmRNAのレベルに対する相対的なものである。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布を、対象における前立腺癌を示すことが知られている、及び/又は癌がないことを示すことが知られている1種以上の別のマーカーと比較するステップを含む。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布を1種以上の基準及び/又はコントロールマーカーと比較するステップを含む。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、選択されたマーカーの存在及び/又はレベルを、対象における前立腺癌のリスクの変化に関連する1種以上の別のマーカー及び/又は前立腺癌の有無を示すことが知られている1種以上の別のマーカーの存在及び/又はレベルと比較するステップを含む。
ある実施形態においては、基準マーカーは、内在性マーカーを含む。ある実施形態においては、基準マーカーは、外因性マーカーを含む。例えば、試料に外因性基準マーカーを固定することができる。
ある実施形態においては、1種以上の別のマーカーは、前立腺特異抗原(PSA:prostate specific antigen)を含む。
ある実施形態においては、本開示の方法は、生物試料を加工して、選択されたマーカーの検出を可能にするステップを含む。ある実施形態においては、本開示の方法は、対象から得られる生物試料を加工して、選択されたマーカーの検出を可能にするステップを含む。対象は本明細書に記載の通りである。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法及びキットは、分析のために試料を加工するための1種以上の試薬の使用を含む。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、さらに、対象の1つ以上の臨床特徴に関する情報を得るステップと、選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上と情報を組み合わせて使用して、対象における前立腺癌を検出するステップとを含む。ある実施形態においては、1つ以上の臨床特徴は、年齢、肥満度指数、喫煙、癌及び/又は前立腺癌の遺伝学及び家族歴の1つ以上を含む。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、さらに、対象の1つ以上の臨床特徴に関する情報を得るステップと、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の1つ以上と情報を組み合わせて使用して、対象における前立腺癌、又は前立腺癌がないことを検出するステップとを含む。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法は、選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上に関連したデータを処理するコンピュータプロセッサ手段を使用して、対象における前立腺癌の存在の尤度及び/又はリスクを生成するステップを含む。コンピュータプロセッサ手段の例は、公知である。
ある実施形態においては、方法の検出感度は0.60以上である。ある実施形態においては、方法の検出感度は0.70以上である。ある実施形態においては、方法の検出感度は0.80以上である。ある実施形態においては、方法の検出感度は0.90以上である。ある実施形態においては、方法の検出感度は0.95以上である。
ある実施形態においては、方法の検出特異性は0.60以上である。ある実施形態においては、方法の検出特異性は0.70以上である。ある実施形態においては、方法の検出特異性は0.80以上である。ある実施形態においては、方法の検出特異性は0.90以上である。ある実施形態においては、方法の検出特異性は0.95以上である。
ある実施形態においては、本明細書に記載の方法を使用して、対象における前立腺癌を診断する、対象における前立腺癌をスクリーニングする、予後を評価する、前立腺癌の転移能を求める、前立腺癌に罹患した対象を特定する、前立腺癌を発症しやすい対象を特定する、対象における前立腺癌の再発率を求める、対象における前立腺癌による死亡リスクを求める、前立腺癌を層別化する、対象における前立腺癌と前立腺癌ではないことを識別する、前立腺癌が臓器限局性癌であるかどうかを判定する、前立腺癌と良性前立腺肥大症、前立腺炎及び前立腺炎症性症状の1つ以上を識別する、病原の悪化を判定する、前立腺癌の増殖が遅いかどうか、前立腺癌が無痛性であるかどうか、又は侵襲性であるかどうか評価する、対象における前立腺癌の存在を排除する、前立腺癌の治療及び/又は手術が適切な対象を特定する、並びに対象が前立腺癌を有する尤度又はリスクを求める。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、
生物試料を対象から得るステップ、
試料を加工して、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーの検出を可能にするステップ、
加工試料における選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の変化の1つ以上を検出するステップ、並びに
対象における前立腺癌を特定するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、
生物試料を対象から得るステップ、
試料を加工して、試料中のマーカーの検出を可能にするステップ、
カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、RAB7、LIMP−1、LIMP−2、TFR1、TFR2、STAMP2、SORT1(ソルチリン)、APPL1、EEA−1、LAMP−1、RAB4、APPL2、RAB5、RAB11、MPR、PAP、アクチン、M6PR、IGFR2、MYO1B、PDCD6IP、SDCBP、SDC1、STX7、STX12、FGF1、FGF2、FGF3、FGFR1、FGFR2、FGFR3、NOX2、NOX4、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1種以上について、加工試料における選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の変化を検出するステップ、並びに
対象における前立腺癌を特定するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、添付の例及び/又は図のいずれかを参照して実質的に本明細書に記載されたように、対象における前立腺癌を検出する方法を提供する。
本開示のある実施形態は、前立腺癌に罹患した対象、又は前立腺癌を発症しやすい対象を特定する方法又はキットを提供する。
本開示のある実施形態は、前立腺癌に罹患した対象、又は前立腺癌を発症しやすい対象を特定する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、前立腺癌に罹患した対象、又は前立腺癌を発症しやすい対象を特定する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含み、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の変化のうち1つ以上の変化が、対象が前立腺癌に罹患した、又は前立腺癌を発症しやすいことを示す方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌に罹患した対象、又は前立腺癌を発症しやすい対象を特定する方法であって、例及び/又は図のいずれかを参照して上述した対象からマーカーを検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌をスクリーニングする方法又はキットを提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌をスクリーニングする方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
ある実施形態においては、方法を使用して、前立腺癌に罹患した対象、又は前立腺癌を発症しやすい対象を特定する。
ある実施形態においては、方法を使用して、前立腺癌に罹患していない対象、又は前立腺癌を発症しにくい対象を除外する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌をスクリーニングする方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含み、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の変化のうち1つ以上の変化が、対象における前立腺癌を示す方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌をスクリーニングする方法であって、例及び/又は図のいずれかを参照して上述した対象からマーカーを検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の診断のための方法又はキットを提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出するための診断方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象が前立腺癌に罹患する、又は前立腺癌を発症しやすい尤度及び/又はリスクを求める方法又はキットを提供する。
本開示のある実施形態は、対象が前立腺癌に罹患する、又は前立腺癌を発症しやすい尤度及び/又はリスクを求める方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の進行を判定する方法又はキットを提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の進行を判定する方法であって、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む方法を提供する。
ある実施形態においては、方法は、癌の生化学的再発、再発率及び/又は生存率を求めるステップを含む。
ある実施形態においては、マーカーのレベルは、再発率の減少及び/又は生存率の増加を示す。ある実施形態においては、マーカーは、LIMP2、カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、RAB5A、EEA1、RAB7A、M6PR、IGFR2、SORT1、MYO1B、PDCD6IP、SDC1、STX12、FGF2、FGF3、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1種以上を含む。
ある実施形態においては、マーカーは、減少した若しくはより低いLIMP2、増加した若しくはより高いカテプシンB、増加した若しくはより高いカテプシンD、増加した若しくはより高いαガラクトシダーゼ、減少した若しくはより低いRAB5A、減少した若しくはより低いEEA1、増加した若しくはより高いRAB7A、増加した若しくはより高いM6PR、減少した若しくはより低いIGFR2、減少した若しくはより低いSORT1、減少した若しくはより低いMYO1B、増加した若しくはより高いPDCD6IP、増加した若しくはより高いSTX12、増加した若しくはより高いFGF2、増加した若しくはより高いFGF3、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1つ以上を含む。
ある実施形態においては、方法は、さらに、対象におけるPSA発現レベルを確認するステップ、及び対象におけるPSA発現レベルに基づいてマーカーの発現を層別化するステップを含む。PSAレベルは、本明細書に記載の通りである。
ある実施形態においては、PSAは、低リスクの前立腺癌を示すレベルである。ある実施形態においては、PSAレベルは10ng/ml未満である。
ある実施形態においては、PSAは7.8ng/ml以下のレベルである。ある実施形態においては、マーカーは、LIMP2、カテプシンB、αガラクトシダーゼ、RAB5A、EEA1、M6PR、IGFR2、SORT1、MYO1B、PDCD6IP、SDC1、STX12、FGF2、FGF3、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1種以上を含む。
ある実施形態においては、マーカーは、減少した若しくはより低いLIMP2、増加した若しくはより高いカテプシンB、増加した若しくはより高いαガラクトシダーゼ、減少した若しくはより低いRAB5A、減少した若しくはより低いEEA1、増加した若しくはより高いM6PR、減少した若しくはより低いIGFR2、減少した若しくはより低いSORT1、減少した若しくはより低いMYO1B、増加した若しくはより高いPDCD6IP、増加した若しくはより高いSDC1、増加した若しくはより高いSTX12、増加した若しくはより高いFGF2、増加した若しくはより高いFGF3、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1つ以上を含む。
ある実施形態においては、マーカーのレベルは、再発率の増加及び/又は生存率の減少を示す。ある実施形態においては、マーカーは、LIMP2、カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、RAB5A、EEA1、RAB7A、M6PR、IGFR2、SORT1、MYO1B、PDCD6IP、SDC1、STX12、FGF2、FGF3、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1種以上を含む。
ある実施形態においては、マーカーは、増加した若しくはより高いLIMP2、減少した若しくはより低いカテプシンB、減少した若しくはより低いカテプシンD、減少した若しくはより低いαガラクトシダーゼ、増加した若しくはより高いRAB5A、増加した若しくはより高いEEA1、減少した若しくはより低いRAB7A、減少した若しくはより低いM6PR、増加した若しくはより高いIGFR2、増加した若しくはより高いSORT1、増加した若しくはより高いMYO1B、減少した若しくはより低いPDCD6IP、減少した若しくはより低いSTX12、減少した若しくはより低いFGF2、減少した若しくはより低いFGF3、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1つ以上を含む。
ある実施形態においては、方法は、さらに、対象におけるPSA発現レベルを確認するステップ、及び対象におけるPSA発現レベルに基づいてマーカーの発現を層別化するステップを含む。ある実施形態においては、PSAは、低リスクの前立腺癌を示すレベルである。ある実施形態においては、PSAレベルは10ng/ml未満である。ある実施形態においては、PSAは7.8ng/ml以下のレベルである。
ある実施形態においては、マーカーは、LIMP2、カテプシンB、αガラクトシダーゼ、RAB5A、EEA1、M6PR、IGFR2、SORT1、MYO1B、PDCD6IP、SDC1、STX12、FGF2、FGF3、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1種以上を含む。
ある実施形態においては、マーカーは、増加した若しくはより高いLIMP2、減少した若しくはより低いカテプシンB、減少した若しくはより低いαガラクトシダーゼ、増加した若しくはより高いRAB5A、増加した若しくはより高いEEA1、減少した若しくはより低いM6PR、増加した若しくはより高いIGFR2、増加した若しくはより高いSORT1、増加した若しくはより高いMYO1B、減少した若しくはより低いPDCD6IP、減少した若しくはより低いSDC1、減少した若しくはより低いSTX12、減少した若しくはより低いFGF2、減少した若しくはより低いFGF3、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体の1つ以上を含む。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載の方法を実施するキットを提供する。キットは、本明細書に記載の1つ以上の成分、試薬及び/又は説明書を含むことができる。
ある実施形態においては、キットは、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布を決定するための1つ以上の試薬及び/又は説明書を含む。
本開示のある実施形態は、前立腺癌を治療する方法を提供する。
「治療すること」という用語及び「治療」、「治療する」などの関連用語は、対象の症状を改善することに関して所望の効果を得ること、対象における1つ以上の症候の回復、抑止、抑制、緩和及び/又は進行の遅延、対象の部分的若しくは完全な安定化、1つ以上の症候の軽減、又は対象における疾患、症状若しくは状態の治癒を指す。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を治療する方法であって、
エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップ、並びに
検出された選択されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上に基づいて対象を治療するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を治療する方法であって、
本明細書に記載のマーカーを検出するステップ、及び
そのように検出されたマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上に基づいて対象を治療するステップを含む方法を提供する。
ある実施形態においては、治療するステップは、外科的介入、放射線療法及び治療薬投与の1つ以上を含む。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載の通り、検出された選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の1つ以上に基づく対象への外科的介入によって前立腺癌を治療する方法を提供する。前立腺癌の外科的介入方法は、当該技術分野で公知である。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載の通り、検出された選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の1つ以上に基づいて有効量の治療薬を対象に投与することによって前立腺癌を治療する方法を提供する。前立腺癌の薬理学的介入方法は、当該技術分野で公知である。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載の通り、検出された選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布の1つ以上に基づく放射線療法によって前立腺癌を治療する方法を提供する。前立腺癌の放射線療法は、当該技術分野で公知である。
ある実施形態においては、治療は、本明細書に記載の通り、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布存在の1つ以上が、前立腺癌の存在、及び/又は前立腺癌の尤度若しくはリスクの増加を示しているときに行われる。
ある実施形態においては、選択されたマーカーの存在、レベル、発現、分泌及び分布レベルの変化の1つ以上が、対象が治療に適していることを示す。存在、レベル、発現、分泌及び分布の変化は、本明細書に記載の通りである。
ある実施形態においては、選択されたマーカーのレベルの増加が、対象が治療に適していることを示す。ある実施形態においては、選択されたマーカーのレベルの減少が、対象が治療に適していることを示す。ある実施形態においては、選択されたマーカーの下方制御が、対象が治療に適していることを示す。ある実施形態においては、選択されたマーカーの上方制御が、対象が治療に適していることを示す。ある実施形態においては、1種の選択されたマーカーの下方制御及び/又は別の選択されたマーカーの上方制御が、対象が治療に適していることを示す。
本明細書に記載の通り、本開示のある実施形態は、以下のように方法を提供する:対象における前立腺癌を診断すること、対象における前立腺癌をスクリーニングすること、予後を評価すること、前立腺癌の転移能を求める、前立腺癌に罹患した対象を特定すること、前立腺癌を発症しやすい対象を特定すること、対象における前立腺癌の再発率を求めること、対象における前立腺癌による死亡リスクを求めること、前立腺癌を層別化すること、対象における前立腺癌と前立腺癌ではないことを識別すること、前立腺癌が臓器限局性癌であるかどうかを判定すること、前立腺癌と良性前立腺肥大症、前立腺炎及び前立腺炎症性症状の1つ以上を識別すること、病原の悪化を判定すること、前立腺癌の増殖が遅いかどうか、前立腺癌が無痛性であるかどうか、又は侵襲性であるかどうか評価すること、対象における前立腺癌の存在を排除すること、前立腺癌の治療及び/又は手術が適切な対象を特定すること、並びに対象が前立腺癌を有する尤度又はリスクを求めること。エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーは、本明細書に記載の通りである。マーカーを検出する方法は、本明細書に記載の通りである。
本開示のある実施形態は、前立腺癌を発症しやすい対象、又は前立腺癌に罹患した対象の予後を評価する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の転移能を求める方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の再発率を求める方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の死亡リスクを求める方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を層別化する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、前立腺癌である対象と前立腺癌でない対象を識別する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、前立腺癌が対象における臓器限局性癌であるかどうかを判定する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌と良性前立腺肥大症、前立腺炎及び前立腺炎症性症状の1つ以上を識別する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の病原の悪化を判定する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の増殖が遅いかどうか、前立腺癌が無痛性であるかどうか、又は侵襲性であるかどうか評価する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌の存在を排除する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、前立腺癌の治療及び/又は手術が適切な対象を特定する方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、対象が前立腺癌を有する尤度又はリスクを求める方法又はキットを提供する。この方法は、エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを対象から検出するステップを含む。
本開示のある実施形態は、前立腺癌の診断及び/又は予知のための選択されたマーカーを特定する方法又はキットを提供する。本開示のある実施形態は、前立腺癌の診断及び/又は予知のための選択されたマーカーをスクリーニングする方法を提供する。
マーカーを特定及び/又はスクリーニングする方法は、本明細書に記載の通りである。
本開示のある実施形態は、前立腺癌の診断及び/又は予知のための選択されたマーカーを特定する方法であって、
エンドソーム関連マーカー及び/又はリソソーム関連マーカーから選択されたマーカーを特定するステップ、並びに
前立腺癌を診断及び/又は予知する選択されたマーカーの能力を判定するステップを含み、
それによってマーカーを前立腺癌の診断及び/又は予知のための選択されたマーカーであると確認する方法を提供する。
本開示のある実施形態は、前立腺癌の診断及び/又は予知に使用される本明細書に記載の方法によって特定されたマーカーを提供する。
本開示のある実施形態は、単離及び/又は精製抗体、及び/又はその抗原結合性断片を提供する。抗体及びその断片は、本明細書に記載の通りである。抗体及びその抗原結合性断片は、本明細書に記載のキットにおける使用など、例えば、前立腺癌を検出するのに使用することができる。
「抗体」という用語は、別の分子の抗原性領域に結合する能力を有する免疫グロブリン分子を意味すると理解すべきであり、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、単鎖抗体(scFv)、又は1つ以上の相補性決定領域(CDR:Complementarity Determining Region)を含む分子など、特異的抗原結合を与えるのに十分な免疫グロブリン(又は免疫グロブリンの変異体)の少なくとも一部を含むポリペプチドを含めて、所望の親和性を有する別の分子の抗原性領域に結合する能力を有するモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多価抗体、キメラ抗体、多重特異性抗体、二重特異性抗体、及び免疫グロブリン分子の断片、又はその組合せを含む。
ある実施形態においては、抗体(又はその抗原結合性断片)は、抗原に対して少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも1010−1、少なくとも1011−1又は少なくとも1012−1の親和性を有する。
抗体は、当該技術分野において公知の方法によって生成することができる。抗体を製造する場合、ヤギ、ウサギ、ラット、マウス、ヒトなどを含めた種々の宿主に適切な抗原を注射して免疫することができる。宿主の種に応じて、種々のアジュバントを使用して免疫応答を増大させることができる。かかる標準アジュバントとしては、フロイントアジュバント、水酸化アルミニウムなどの鉱物ゲル、並びにリゾレシチン、Pluronicポリオール、ポリアニオン、ペプチド、油乳濁液、キーホールリンペットヘモシアニン、ジニトロフェノールなどの表面活性物質が挙げられる。
ある実施形態においては、抗体は、ポリクローナル抗体である。ポリクローナル抗体を製造及び単離する方法は公知である。一般に、ポリクローナル抗体は、Bリンパ球から産生される。一般に、ポリクローナル抗体は、免疫動物などの免疫対象から直接得られる。免疫方法は、当該技術分野で公知である。
ある実施形態においては、抗体は、モノクローナル抗体である。モノクローナル抗体は、培養において連続単離細胞による抗体分子の製造のための技術を用いて調製することができる。これらとしては、ハイブリドーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術及びEBVハイブリドーマ技術が挙げられるが、それだけに限定されない。モノクローナル抗体の調製方法としては、例えば、コーラー(Kohler)ら(1975)ネイチャー(Nature)256:495−497(参照により本明細書に援用する)、コズボル(Kozbor)ら(1985)ジャーナル・オブ・イムノロジカル・メソッズ(J.Immunol.Methods)81:31−42(参照により本明細書に援用する)、コート(Cote)ら(1983)科学アカデミー紀要(Proc.Natl.Acad.Sci)80:2026−2030(参照により本明細書に援用する)、及びコール(Cole)ら(1984)モレキュラ・アンド・セル・バイオロジー(Mol.Cell Biol.)62:109−120(参照により本明細書に援用する)が挙げられる。
ある実施形態においては、抗体及び/又はその抗原結合性断片は、単離抗体を含む。ある実施形態においては、抗体及び/又はその抗原結合性断片は、精製抗体を含む。ポリクローナル及びモノクローナル抗体を製造及び単離する方法は公知である。
「単離」という用語は、その自然環境から分離された核酸、ポリペプチド、抗体などの種を指す。本開示のある実施形態は、本明細書に記載の単離された核酸、ポリペプチド、タンパク質又は抗体を提供する。
単離核酸、ポリペプチド又は抗体は、部分的に又は十分に精製することができる。ある場合には、単離実体は、実質的に未精製状態であり、種々の別の種が付随する。ある場合には、単離実体は十分に精製された状態であり、天然に又は生体内で付随する他の物質を実質的に含まない。「精製」という用語は、所望の種の割合を増加させるある形態のプロセスを経た種を指す。本開示のある実施形態は、本明細書に記載の精製された核酸、ポリペプチド、タンパク質又は抗体を提供する。
ある実施形態においては、抗体は、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgM及びIgAからなる群から選択されるアイソタイプを有する。
ある実施形態においては、抗体及び/又はその抗原結合性断片は、マウス抗体及び/又はその抗原結合性断片、ヒト抗体及び/又はその抗原結合性断片、又はヒト化抗体及び/又はその抗原結合性断片である。別のタイプの抗体(又はその抗原結合性断片)も企図される。
ヒト化抗体、又は別のほ乳動物によって拒絶されないように改変された抗体は、例えば、リサーフェシング(resurfacing)又はCDR移植を含めて、当該技術分野で公知の適切な方法によって製造することができる。リサーフェシング技術では、分子モデリング、統計解析及び変異誘発を組み合わせて、可変領域の非CDR表面を標的宿主の公知の抗体の表面に似るように調節する。抗体のリサーフェシングのための戦略及び方法、並びに異なる宿主内の抗体の免疫原性を低下させる別の方法は、例えば米国特許第5,639,641号に記載のように、公知である。抗体のヒト化体は、CDR移植によって、例えばマウス抗体の相補性決定領域をヒト枠組みドメインに代入することによって製造することもできる。
抗体をヒト化する方法は公知である。例えば、抗体は、米国特許第6,180,370号(参照により本明細書に援用する)、国際公開第92/22653号(参照により本明細書に援用する)、ライト(Wright)ら(1992)クリティカル・レビュー・イン・イムノロジー(Critical Rev.In Immunol.)12(3,4):125−168(参照により本明細書に援用する)、及びグ(Gu)ら(1997)スロンボシス・アンド・ヘマトシスト(Thrombosis and Hematocyst)77(4):755−759)(参照により本明細書に援用する)に記載のように生成することができる。
ヒト化抗体は、一般に、定常領域と、ヒト抗体に実質的又は独占的に由来する相補性決定領域(CDR)及び目的の非ヒト抗体に実質的又は独占的に由来するCDR以外の可変領域とを有する。
「キメラ抗体」の製造のために開発された技術、例えば、適切な抗原特異性及び生物活性を有する分子を得るためのヒト抗体遺伝子へのマウス抗体遺伝子のスプライシングを適切な方法によって実施することができる。例えば、キメラ抗体は、モリソン(Morrison),S.L.ら(1984)科学アカデミー紀要(Proc.Natl.Acad.Sci)81:6851−6855(参照により本明細書に援用する)、ニューバーガー(Neuberger),M.S.ら(1984)ネイチャー312:604−608(参照により本明細書に援用する)、及びタケダ(Takeda),S.ら(1985)ネイチャー314:452−454(参照により本明細書に援用する)に記載のように製造することができる。
所望の特異性を有する抗体及び/又はその抗原結合性断片を特定するスクリーニングに免疫測定法を使用することができる。
抗体分子及びその抗原結合性断片は、当該技術分野で公知の方法によって、例えば、大腸菌(E.coli)発現系における発現によって、組換え製造することもできる。例えば、組換え抗体製造方法は、米国特許第4,816,567号に記載されている(参照により本明細書に援用する)。抗原結合性断片は、例えば、当該技術分野で公知である、ファージディスプレイ技術によって、又はペプチドライブラリーを使用して、製造することもできる。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載のポリペプチドに対する単離若しくは精製抗体又はその抗原結合性断片を提供する。
本開示のある実施形態は、ASNDHDAAINRYSRLSKKRENDKVKYEVTEDVYT(配列番号1)、DEVASDPLYVPDPDPTKFPVNRNLTRKAGYLNARNKT(配列番号2)及びSEGQFVVLSS SQSEESDLGEG GKKRESEA(配列番号3)の1つ以上のアミノ酸配列、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体を含むポリペプチドに対する単離若しくは精製抗体又はその抗原結合性断片を提供する。本開示のある実施形態は、前記アミノ酸配列の1つ以上からなるポリペプチドに対する単離若しくは精製抗体又はその抗原結合性断片を提供する。
ある実施形態においては、抗体又はその抗原結合性断片は、ASNDHDAAINRYSRLSKKRENDKVKYEVTEDVYT(配列番号1)、DEVASDPLYVPDPDPTKFPVNRNLTRKAGYLNARNKT(配列番号2)、及びSEGQFVVLSS SQSEESDLGEG GKKRESEA(配列番号3)、NRYSRLSKKRENDKV(配列番号7)、DPDPTKFPVNRNLTR(配列番号8)、及びSQSEESDLGEGGKKR(配列番号9)のアミノ酸配列、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体からなる1種以上のポリペプチドに対して産生される。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載のポリペプチド又はタンパク質も提供する。
本開示のある実施形態は、以下のアミノ酸配列:ASNDHDAAINRYSRLSKKRENDKVKYEVTEDVYT(配列番号1)、DEVASDPLYVPDPDPTKFPVNRNLTRKAGYLNARNKT(配列番号2)、SEGQFVVLSS SQSEESDLGEG GKKRESEA(配列番号3)、及びNRYSRLSKKRENDKV(配列番号7)、DPDPTKFPVNRNLTR(配列番号8)、SQSEESDLGEGGKKR(配列番号9)、前記アミノ配列のいずれかの断片、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体の1つ以上からなるポリペプチドを提供する。ある実施形態においては、ポリペプチドは、単離ポリペプチドである。かかるポリペプチドを、例えば、抗体産生に使用することができる。
本開示のある実施形態は、以下のアミノ酸配列:ASNDHDAAINRYSRLSKKRENDKVKYEVTEDVYT(配列番号1)、DEVASDPLYVPDPDPTKFPVNRNLTRKAGYLNARNKT(配列番号2)、SEGQFVVLSS SQSEESDLGEG GKKRESEA(配列番号3)、及びNRYSRLSKKRENDKV(配列番号7)、DPDPTKFPVNRNLTR(配列番号8)、SQSEESDLGEGGKKR(配列番号9)、前記アミノ配列のいずれかの断片、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体の1つ以上を含む非天然ポリペプチドを提供する。ある実施形態においては、ポリペプチドは、単離ポリペプチドである。かかるポリペプチドを、例えば、抗体産生に使用することができる。
本開示のある実施形態は、ASNDHDAAINRYSRLSKKRENDKVKYEVTEDVYT(配列番号1)、DEVASDPLYVPDPDPTKFPVNRNLTRKAGYLNARNKT(配列番号2)、SEGQFVVLSS SQSEESDLGEG GKKRESEA(配列番号3)の1つ以上を含むヒトAPPL1タンパク質中のアミノ酸配列におけるエピトープ、及び/又は前記タンパク質のホモログ、オルソログ若しくはパラログの等価な領域に結合した単離及び/又は精製抗体を提供する。関連標的の等価な結合領域を特定する方法は、当該技術分野で公知である。
ある実施形態においては、エピトープは、アミノ酸配列NRYSRLSKKRENDKV(配列番号7)、DPDPTKFPVNRNLTR(配列番号8)及びQSEESDLGEGGKKR(配列番号9)、及び/又はAPPL1タンパク質のホモログ、オルソログ若しくはパラログの等価な領域の1つ以上を含む。
ある実施形態においては、本明細書に記載のポリペプチド(又はタンパク質)は、単離ポリペプチドである。ある実施形態においては、本明細書に記載のポリペプチド(又はタンパク質)は、精製ポリペプチドである。ある実施形態においては、本明細書に記載のポリペプチド(又はタンパク質)は、非天然ポリペプチドである。ある実施形態においては、本明細書に記載のポリペプチド(又はタンパク質)は、組換えポリペプチドである。ある実施形態においては、本明細書に記載のポリペプチド(又はタンパク質)は、合成ポリペプチドである。別のタイプのポリペプチドも企図される。
ポリペプチド又はアミノ酸配列の「変異体」という用語は、例えば、アミノ酸挿入変異体、アミノ酸欠失変異体、アミノ酸置換変異体、及びアミノ酸修飾変異体(天然及び/又は合成)の1つ以上を含む。
例えば、アミノ酸挿入変異体は、特定のアミノ酸配列における(任意の所望の長さの)アミノ及び/又はカルボキシ末端融合、及び単一又は2個以上のアミノ酸の挿入も含むことができる。挿入を含むアミノ酸配列変異体の場合、1個以上のアミノ酸残基をアミノ酸配列内の特定の部位に挿入することができるが、得られる産物の適切なスクリーニングを含む無作為な挿入も可能である。
アミノ酸欠失変異体は、配列からの1個以上のアミノ酸の除去を特徴とする。アミノ酸置換変異体は、配列内の少なくとも1個の残基が除去され、別の残基がその場所に挿入されることを特徴とする。
変異体におけるアミノ酸変化は、非保存的及び/又は保存的アミノ酸変化、すなわち、同様に帯電したアミノ酸、又は無電荷アミノ酸の置換とすることができる。保存的アミノ酸変化は、その側鎖に関連したアミノ酸の族の1つの置換を含む。天然アミノ酸は、一般に、4つの族に分割される:酸性(アスパラギン酸、グルタミン酸)、塩基性(リジン、アルギニン、ヒスチジン)、非極性(アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、及び無電荷極性(グリシン、アスパラギン、グルタミン、シスチン、セリン、スレオニン、チロシン)アミノ酸。フェニルアラニン、トリプトファン及びチロシンは、時折、芳香族アミノ酸として一緒に分類される。
本明細書に記載のポリペプチド及びアミノ酸変異体は、公知のペプチド合成技術の助けで、例えば、固相合成及び同様の方法によって、又は組換えDNA操作によって、容易に調製することができる。置換、挿入又は欠失を含むタンパク質及びペプチドを調製するDNA配列の操作は、参照により本明細書に援用する、サムブルーク(Sambrook),J、フリッチュ(Fritsch),E.F.及びマニアチス(Maniatis),T.「分子クローニング:実験室マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)」第二版、コールドスプリングハーバー研究所出版(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、ニューヨーク(1989)、及び参照により本明細書に援用する、アウスベル(Ausubel)ら「分子生物学の最新手順(Current Protocols in Molecular Biology)」(2011)、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley&Sons)に詳述されている。
「誘導体」という用語は、種の改変体を指す。例えば、ポリペプチド又はタンパク質の誘導体とは、ポリペプチド又はタンパク質の改変体を指す。かかる改変としては、化学修飾が挙げられ、炭水化物、脂質及び/又はタンパク質若しくはペプチドなどのタンパク質又はペプチドに関連する任意の分子の単一又は複数の置換、欠失及び/又は付加を含む。「誘導体」という用語は、前記タンパク質及びペプチドのすべての機能的化学的等価物にも及ぶ。
ポリペプチド及びタンパク質を単離及び/又は製造する方法は公知であり、参照により本明細書に援用する、サムブルーク(Sambrook),J、フリッチュ(Fritsch),E.F.及びマニアチス(Maniatis),T.「分子クローニング:実験室マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)」第二版、コールドスプリングハーバー研究所出版(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、ニューヨーク(1989)、及び参照により本明細書に援用する、アウスベル(Ausubel)ら「分子生物学の最新手順(Current Protocols in Molecular Biology)」(2011)、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley&Sons)に概説されている。
本開示のある実施形態は、PNTFKTLDSWRDEFLIQASPRDPENFPFVVLGNKI(配列番号4)、DPENFPFVVLGNKIDLENRQVATKRAQAWCYSKNN(配列番号5)、ALKQETEVELYNEFPEPIKLDKNDRAKASAESCSC(配列番号6)の1つ以上のアミノ酸配列、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体を含むポリペプチドに対する単離及び/又は精製抗体を提供する。本開示のある実施形態は、前記アミノ酸配列の1つ以上からなるポリペプチドに対する単離若しくは精製抗体又はその抗原結合性断片を提供する。
ある実施形態においては、抗体は、RDEFLIQASPRDPEN(配列番号10)、GNKIDLENRQVATKR(配列番号11)及びYNEFPEPIKLDKNDR(配列番号12)の1つ以上のアミノ酸配列、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体を含むポリペプチドに対して産生される。本開示のある実施形態は、前記アミノ酸配列の1つ以上からなるポリペプチドに対する単離若しくは精製抗体又はその抗原結合性断片を提供する。
本開示のある実施形態は、以下のアミノ酸配列:PNTFKTLDSWRDEFLIQASPRDPENFPF VVLGNKI(配列番号4)、DPENFPFVVLGNKIDLENRQVATKRAQAWCYSKNN(配列番号5)、ALKQETEVELYNEFPEPIKLDKNDRAKA SAESCSC(配列番号6)、RDEFLIQASPRDPEN(配列番号10)、GNKIDLENRQVATKR(配列番号11)及びYNEFPEPIKLDKNDR(配列番号12)、前記アミノ配列のいずれかの断片、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体の1つ以上からなるポリペプチドを提供する。かかるポリペプチドを、例えば、抗体産生に使用することができる。
本開示のある実施形態は、以下のアミノ酸配列:PNTFKTLDSWRDEFLIQASPRDPENFPF VVLGNKI(配列番号4)、DPENFPFVVLGNKIDLENRQVATKRAQAWCYSKNN(配列番号5)、ALKQETEVELYNEFPEPIKLDKNDRAKA SAESCSC(配列番号6)、RDEFLIQASPRDPEN(配列番号10)、GNKIDLENRQVATKR(配列番号11)及びYNEFPEPIKLDKNDR(配列番号12)、前記アミノ配列のいずれかの断片、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体の1つ以上を含む非天然ポリペプチドを提供する。かかるポリペプチドを、例えば、抗体産生に使用することができる。
本開示のある実施形態は、PNTFKTLDSWRDEFLIQASPRDPENFPFVVLGNKI(配列番号4)、DPENFPFVVLGNKIDLENRQVATKRAQAWCYSKNN(配列番号5)、ALKQETEVELYNEFPEPIKLDKNDRAKASAESCSC(配列番号6)の1つ以上を含むヒトRAB7タンパク質中のアミノ酸配列におけるエピトープ、及び/又は前記タンパク質のホモログ、オルソログ若しくはパラログの等価な領域に結合した単離及び/又は精製抗体を提供する。
ある実施形態においては、エピトープは、アミノ酸配列RDEFLIQASPRDPEN(配列番号10)、GNKIDLENRQVATKR(配列番号11)及びYNEFPEPIKLDKNDR(配列番号12)及び/又はRAB7タンパク質のホモログ、オルソログ若しくはパラログの等価な領域の1つ以上を含む。
本開示のある実施形態は、CKKLDDFVETGDIRTMVFP(配列番号13)のアミノ酸配列、前記アミノ酸配列のいずれかの抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列のいずれか若しくはその抗原性断片の変異体を含むポリペプチドに対する単離及び/又は精製抗体を提供する。本開示のある実施形態は、前記アミノ酸配列からなるポリペプチドに対する単離若しくは精製抗体又はその抗原結合性断片を提供する。
本開示のある実施形態は、CKKLDDFVETGDIRTMVFP(配列番号13)を含むヒトLIMP−2タンパク質中のアミノ酸配列におけるエピトープ、及び/又は前記タンパク質のホモログ、オルソログ若しくはパラログの等価な領域に結合した単離及び/又は精製抗体を提供する。
本開示のある実施形態は、以下のアミノ酸配列:CKKLDDFVETGDIRTMVFP(配列番号13)、前記アミノ配列の断片、前記アミノ酸配列の抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列若しくはその抗原性断片の変異体からなるポリペプチドを提供する。かかるポリペプチドを、例えば、抗体産生に使用することができる。
本開示のある実施形態は、以下のアミノ酸配列:CKKLDDFVETGDIRTMVFP(配列番号13)、前記アミノ配列の断片、前記アミノ酸配列の抗原性断片、及び/又は前記アミノ酸配列若しくはその抗原性断片の変異体を含む非天然ポリペプチドを提供する。かかるポリペプチドを、例えば、抗体産生に使用することができる。
本開示のある実施形態は、APPL1タンパク質又はその断片を検出する方法であって、本明細書に記載の抗体を使用するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、RAB7タンパク質又はその断片を検出する方法であって、本明細書に記載の抗体を使用するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、LIMP2タンパク質又はその断片を検出する方法であって、本明細書に記載の抗体を使用するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、対象における前立腺癌を検出する方法であって、本明細書に記載の抗体を使用して、APPL1、RAB7若しくはLIMP2タンパク質、及び/又はその断片、誘導体若しくは加工体を対象から検出するステップを含む方法を提供する。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載の抗体を含むキットを提供する。キットは、本明細書に記載の1種以上の別の試薬を含むことができる。
本開示のある実施形態は、本明細書に記載の抗体を産生するハイブリドーマを提供する。ハイブリドーマ及びモノクローナル抗体を製造する方法は当該技術分野で公知である。
典型的なハイブリドーマ製造手順は、以下の通りである。まず、動物(例えば、マウス)を選択された抗原に暴露する。通常、これは、数週間にわたる一連の抗原注入によってなされる。ひ細胞をほ乳動物のひ臓から単離すると、B細胞を不死化骨髄腫細胞と融合させることができる。一般に、骨髄腫細胞は、確実に、それらが抗体を自ら分泌せず、ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRT:hypoxanthine−guanine phosphoribosyltransferase)遺伝子がないためにHAT培地に感受性となるように、選択される。融合は、例えば、ポリエチレングリコール又はセンダイウイルスを使用して、実施することができる。
融合細胞をHAT培地中で約10から14日間インキュベートする。アミノプテリンは、ヌクレオチド合成を可能にする経路を遮断する。非融合骨髄腫細胞は、HGPRTを含まないので、新生経路でもサルベージ経路でもヌクレオチドを産生することができずに死滅する。非融合骨髄腫細胞は、別の細胞、特に弱く樹立されたハイブリドーマを増殖させる可能性があるので、除去する必要がある。非融合B細胞は、寿命が短いので死滅する。このようにして、B細胞由来のHGPRT遺伝子は機能的であるので、B細胞−骨髄腫ハイブリッドのみが生存する。これらの細胞は、抗体を産生し、不死である。次いで、各ウェルが1個の細胞のみを含むようにインキュベート培地をマルチウェルプレート中に希釈する。ウェル中の抗体は同じB細胞によって産生されるので、同じエピトープを対象とし、したがってモノクローナル抗体である。
次の段階は、迅速な一次スクリーニングプロセスであり、適切な特異性の抗体を産生するハイブリドーマのみを特定し、選択する。次いで、ハイブリドーマ培養上清、二次酵素標識複合物、及び色素生産性又は蛍光性基質をインキュベートする。有色産物の形成は、陽性ハイブリドーマを示す。あるいは、免疫細胞化学的スクリーニング又はフローサイトメトリーを使用することもできる。
所望の抗体を産生するB細胞をクローン化して、多数の同一の娘クローンを産生することができる。インターロイキン6を含む補充培地がこのステップに不可欠である。ハイブリドーマコロニーが樹立されると、(抗生物質及びウシ胎仔血清を含む)RPMI−1640のような培地中で連続して増殖し、抗体を産生する。
マルチウェルプレートを最初に使用して、ハイブリドーマを増殖させ、選択後に、より大きい組織培養フラスコに替える。これによって、ハイブリドーマの満足な状態を維持し、それに続く調査のために凍結保存に十分な細胞及び上清が得られる。培養上清は、モノクローナル抗体1から60μg/mlを生成することができる。モノクローナル抗体は、必要になるまで−20℃以下で維持される。
培養上清又は精製免疫グロブリン調製物を使用することによって、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマ候補の更なる分析を反応性、特異性及び交差反応性に関して実施することができる。
最後に、標準技術を組換えDNA技術、オリゴヌクレオチド合成、抗体産生、ペプチド合成、組織培養及び移入に使用することができる。酵素反応及び精製技術は、製造者の仕様書に従って、又は当該技術分野で一般に実施される通りに、又は本明細書に記載の通りに、実施することができる。上記技術及び手順は、一般に、当該技術分野で公知の従来法によって実施することができ、本明細書を通して引用及び考察する様々な一般的参考文献及びより具体的な参考文献に記載のように実施することができる。例えば、参照により本明細書に援用する、サムブルーク(Sambrook)ら「分子クローニング:実験室マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)」(第二版、コールドスプリングハーバー研究所出版(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、コールドスプリングハーバー、ニューヨーク(1989))を参照されたい。
例示的実施形態を以下の実施例によって説明する。以下の記述は、特定の実施形態を記述するためのものにすぎず、その記述に関して限定的であることを意図するものではないことを理解されたい。
実施例1−前立腺癌におけるエンドソーム生合成の変化
材料及び方法
(i)試薬
LIMP−2ヒツジポリクローナル抗体をペプチド配列CKKLDDFVETGDIRTMVFP(配列番号13)(Mimotopes Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を用いて生成した。この試験に用いた一次抗体は、APPL1(0.4μg/mL、Abcam PLC、Cambridge United Kingdom、カタログ番号ab95195)、APPL2(0.4μg/mL、Abcam、カタログ番号ab95196)、Rab4(1μg/mL、Abcam、カタログ番号ab13252)、TGN46(10μg/mL、Abcam、カタログ番号ab50595)、TfR1(1μg/mL、Abcam、カタログ番号ab108985)、TfR2(1μg/mL、Abcam、カタログ番号ab80194)、Akt(1/1000,Cell Signaling Technology,Inc.、MA、USA)及びホスホ−Akt(Thr308 1/1000、Cell Signaling Technology,Inc.)に対するウサギポリクローナル抗体などであった。ヤギ抗Rab5(1μg/mL、Santa Cruz Biotechnology、CA、USA)、Rab7(1μg/mL、Santa Cruz Biotechnology)及びEEA1(1μg/mL、Santa Cruz Biotechnology)ポリクローナル抗体も使用した。LAMP−1(1μg/mL)マウスモノクローナルBB6は、ウメオ大学、スウェーデンから提供された)。ウエスタンブロット分析用HRP複合二次抗体は、抗ヤギ/ヒツジ(1/2000、Merck Millipore Pty.Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)、抗ウサギ(1/2000、Sigma Aldrich Pty.Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)及び抗マウス(1/2000 Sigma Aldrich Pty.Ltd.)などであった。HRP複合抗GAPDH(1/20000 Sigma Aldrich Pty.Ltd.)。用いた二次及び他の抗体複合蛍光団は、Life Technologies Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア製Alexa Fluor(登録商標)488(1/250)、Alexa Fluor(登録商標)633(1/250)、トランスフェリン633(1/1000)、ファロイジン488(1/100)、LysoTracker(登録商標)(5μM)などであった。プライマーをGeneworks Pty Ltd.、アデレード、オーストラリアから得た。その配列を支持情報表1に列挙した。
(ii)細胞株及び培養条件
細胞株PNT1a及びPNT2、22RV1及びLNCaP(クローンFCG)を細胞バンクオーストラリア(CellBank Australia)(小児医学研究所(Children’s Medical Research Institute)、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を介して欧州細胞培養コレクション(European Collection of Cell Cultures)から得た。これらの細胞株は、交差汚染又は誤認細胞株のリスト、バージョン6.8(2012年3月9日)にはなかった。PNT1a及びPNT2をサル空胞形成ウイルス40(SV40)不死化細胞株から前もって誘導した。22RV1癌細胞株を異種移植片から前もって誘導した。異種移植片は、去勢によって誘導された親のアンドロゲン依存性異種移植片の退行及び再発後にマウスにおいて連続的に増殖されたものである。この細胞株は、アンドロゲン受容体を発現したが、その増殖は、アンドロゲン刺激に反応しなかった。LNCaPは、前立腺腺癌のリンパ節転移から前もって誘導され、アンドロゲンに反応する。
細胞株をT75組織培養フラスコ中で培養し、10%ウシ胎仔血清(In Vitro Technologies Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)及び2mM L−グルタミン(Sigma Aldrich Pty Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を補充したロズウェルパーク記念研究所(RPMI:Roswell Park Memorial Institute)1640培地(Gibco(登録商標)、Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)中で維持した。Sanyo MCO−17AI加湿恒温器(Sanyo Electric Biomedical Co.,Ltd.、大阪、日本)中で5%COと一緒に細胞を37℃でインキュベートした。約90%コンフルエントの細胞を無菌PBS(Sigma Aldrich)で洗浄し、培養表面から分離するためにトリプシン処理し(0.12%トリプシン、0.02%EDTAを含有するトリプシン−EDTA溶液;SAFC(登録商標)、Sigma Aldrich、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)、次いで補足培地に懸濁させて継代した。
(iii)細胞抽出物調製
培地を80〜90%コンフルエントな細胞培養物から吸引し、細胞をPBSで1回洗浄し、次いで800μLの20mM Tris(pH7.0)、500mM塩化ナトリウム及び2%SDS溶液と一緒にインキュベートした。細胞を収集し、65℃に加熱し、1分間超音波処理して抽出物を調製した。次いで、溶解物を25ゲージ針に6回通した。細胞抽出物中の総タンパク質量を製造者の指示に従ってビシンコニン酸アッセイにより定量化した(Micro BCAキット、Pierce、ロックフォード、IL、USA)。Wallac Victor(商標)光学プレートリーダー及びWorkoutソフトウェアv2.0(Perkin−Elmer Pty,Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)、5点パラメータ検量線を用いて試料を定量化した。細胞抽出物を−20℃で貯蔵した。
(iv)遺伝子発現解析
細胞株を80〜90%コンフルエントに培養し(3つ組T75フラスコ)、培地を吸引し、細胞層をPBSで洗浄し、その後、1mLのTRI試薬(登録商標)(Applied Biosystems Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を添加して、収集した。TRI試薬(登録商標)1ミリリットル当たり200マイクロリットルのクロロホルムを添加し、試料を1分間激しく振とうし、室温で3分間インキュベートし、次いで16,000g、4℃で15分間遠心分離した。RNA抽出をRNeasy(登録商標)ミニキット(Qiagen Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を用いて製造者の指示に従って実施した。抽出RNAの濃度をNanoDrop(商標)2000分光光度計(Thermo Fisher Scientific Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を用いて260nmで測定した。260/280nm及び260/230nmの各比を測定して、試料にタンパク質及びDNA混入がないことを確認した。1.6より大きい比は、試料が汚染されていないことを示す。
qRT−PCR用の相補DNA(cDNA)をHigh Capacity RNA−to−cDNAキット(Life Technologies Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を用いて調製した。プライマー配列を文献、Harvard PrimerBankから得た、又はNCBI Primer−BLASTを用いて設計した。最終アンプリコンサイズが150塩基対未満であり、融解温度が約60℃であり、可能であれば、エキソン−エキソン接合部にわたる範囲であるという判定基準に基づいてプライマーを選択又は設計した。定量的RT−PCRのために、反応混合物10μLは、5μLのPower SYBR(登録商標)Green PCR Master Mix(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)、各0.5μLの10nM順方向及び逆方向プライマー、DEPC処理HOで1:25希釈されたcDNA試料2μL、並びにDEPC処理HO2μLを含んだ。反応物を3つ組で96ウェルプレート(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)上で培養した。各プレートは、反応効率を制御するために、標的遺伝子と内在性遺伝子の検量線のための基準cDNA試料の段階希釈物を含んだ。7500Fast Real−Time PCRシステム(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)とABI7500ソフトウェアv2.0.2を用いてqPCRを実施した。
すべての標的のサイクリング条件は、酵素を活性化し、cDNAを変性させるために50℃で2分間、95℃で10分間、続いて95℃で15秒の変性ステップと60℃で60秒の伸長及び信号取得ステップを40サイクルであった。サイクルしきい値(C:cycle threshold)を増殖の対数期におけるしきい値レベル0.35で、かつベースラインノイズよりも上にした。各試料からの遺伝子発現の相対量を、段階希釈物から作成された検量線に対するC値の計算によって導出した。希釈標準からプロットした傾向直線の傾きから計算した反応効率は、90から110%であった。平均遺伝子発現量を各複製プレート上のmRNA量から導出した。各単一のプレートは、複製ウェルからの平均C及びmRNAレベルを与えた。
(v)ウエスタンブロット法
細胞溶解物10μgを加熱変性し(NuPAGE(登録商標)LDS試料緩衝剤及び還元剤中で100℃で5分間)、次いで前もって成形されたゲルを用いて、XCell SureLock Mini−Cellシステム(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)において120Vで1.5時間電気泳動させた。次いで、タンパク質をポリフッ化ビニリデン膜(Polyscreen(登録商標)、PerkinElmer、ビクトリア、オーストラリア)に35Vで1時間移した。転写膜をTBS−tween(0.1%;ブロック)中の5%(w/v)脱脂乳溶液を用いて室温で1時間ブロックし、一次抗体と一緒に4℃で終夜インキュベートした。膜をTBS−tween(0.1%)で3×5分間洗浄し、次いでブロック溶液で1/2000希釈した適切なセイヨウワサビ−ペルオキシダーゼ複合二次抗体と一緒にインキュベートした。Novex(登録商標)ECL化学発光基質試薬キット(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を用いて膜を現像し、ImageQuant(商標)LAS4000画像装置、ソフトウェアバージョン1.2.0.101(GE Healthcare Bio−Sciences Pty Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を用いてタンパク質を可視化した。3つ組試料を分析し、AlphaViewSA(商標)ソフトウェアv3.0.0.0(ProteinSimple、サンタクララ、カリフォルニア)を用いて基準GAPDH添加コントロールに対して画像を定量化した。Stata/SE v11.2(StataCorp LP、テキサス、米国)を用いたクラスカル ワリス順位和統計分析を実施して、非悪性コントロール細胞株群と癌細胞株群の間の有意性を求めた(95%信頼限界;p<0.05)。
(vi)共焦点顕微鏡法
細胞を22mmカバーガラス上で培養し、PBS中の4%(v/v)ホルムアルデヒドを用いて室温で20分間固定し、次いでPBS中の0.1%Triton−X(v/v)で10分間透過処理した。PBS中の5%(w/v)ウシ血清アルブミンと一緒に室温で2時間インキュベートすることによって非特異抗体の反応性をブロックした。次いで、細胞を5%BSA中で一次抗体と一緒に室温で2時間、次いで二次抗体と一緒に室温で1時間インキュベートした。PBSで3回洗浄して結合していない抗体を除去し、カバーガラスをDAPI核染料を含むProLong(登録商標)Gold Antifade試薬(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)中に置いた。共焦点顕微鏡法をZeiss LSM710META NLOレーザー走査顕微鏡及び付属のCarl Zeiss Zen2009ソフトウェアを用いて実施した。370、488、543及び633nmのレーザー線をそれぞれDAPI、Alexa Fluor(登録商標)488、Cy3及びAlexa Fluor(登録商標)633蛍光に利用した。画像をグレースケール16ビットTIFFファイルとしてエクスポートし、Adobe(登録商標)Photoshop(登録商標)CS5(Adobe Systems Inc.、サンホゼ、カリフォルニア、米国)を用いて処理した。
(vii)免疫組織化学
対応ヒト非悪性及び腫よう前立腺組織切片(3μm)をSuperfrost Ultra Plus(登録商標)スライド(Menzel−Glaser)に載せ、50℃で終夜加熱した。次いで、切片をキシレンで脱脂し、エタノール中で再水和させ、PBS中の0.3%H中で室温で15分間インキュベートした。抗原賦活化装置(Decloaking Chamber)(Biocare Medical)中で10mMクエン酸緩衝剤(pH6.5)を用いて125℃で5分間HIERを実施した。スライドをまず(製造者の指示に従って)Invitrogenアビジン/ビオチンキットを用いてブロックし、次いで高湿度チャンバ内の5%ブロッキング血清(SIGMA)中で室温で30分間ブロックした。次いで、切片を高湿度チャンバ内で一次抗体と一緒に4℃で終夜インキュベートし、続いて高湿度チャンバ内で適切なビオチン化二次抗体(1/400;DAKO)と一緒に室温で1時間インキュベートし、次いで高湿度チャンバ内で室温で1時間ストレプトアビジン−セイヨウワサビ過酸化物化し(1/500;DAKO)、最後にDAB/Hと一緒にインキュベートした。次いで、組織切片をLillie−Mayerヘマトキシリンで対比染色し、水洗し、再水和し、DPXと一緒にスライドに載せた。Nanozoomer(Hamamatsu)を用いてスライドを走査して画像を得た。
結果
(i)前立腺癌細胞におけるエンドソーム関連遺伝子及びタンパク質発現の増加
エンドソーム及びリソソーム関連遺伝子の発現をコントロール及び前立腺癌細胞におけるqRT−PCRによって定量化し、GAPDH mRNAの発現に対して規格化した。APPL1、APPL2、EEA1、RAB5A、RAB4A及びLIMP2 mRNA量は、非悪性コントロール細胞株よりも前立腺癌で有意に増加した(p<0.05;図1)。各場合において、mRNA発現が約2〜3倍増加した。前立腺癌細胞において検出されたRAB7A又はLAMP1 mRNAの量は非悪性コントロールに比べて有意差がなかった。ウエスタン分析によれば、前立腺癌細胞由来の抽出物におけるAPPL1、APPL2、EEA1、Rab4及びLIMP−2タンパク質量が非悪性コントロール細胞に比べて有意に増加した(p<0.05;図2)。さらに、LIMP−2とRab4の両方で、前立腺癌での増加は、非悪性コントロール細胞の約2〜4倍であった(図2)。非悪性細胞において検出されたRab5A、Rab7及びLAMP−1タンパク質量は前立腺癌細胞に比べて有意差がなかった(図2)。
(ii)前立腺癌細胞におけるエンドソーム及びリソソームの分布の変化
エンドソーム及びリソソームの分布の代表的な共焦点像(図3)は、非悪性コントロールに比べて前立腺癌において染色が増加し、区画分布が変化した。APPL1陽性エンドソームは、非悪性コントロール細胞の核周囲領域で主に検出されたが、前立腺癌細胞においてはこれらの区画は細胞周辺に向かって分布し、細胞伸長部/仮足において原形質膜近くでより濃縮される傾向にあった。Rab5Aは、非悪性コントロール細胞と前立腺癌細胞の両方においてそのエフェクターEEA1に類似した分布を示した。しかし、非悪性コントロール細胞においてはRab5AとEEA1の両方が核周囲領域で濃縮されたが、前立腺癌細胞においてはこれらのエンドソーム区画は細胞質全体に見られ、一部の区画は細胞伸長部における細胞周辺に向かって位置した。Rab7陽性エンドソームは、主に、非悪性コントロール細胞と前立腺癌細胞の両方の核周囲領域に位置した。非悪性コントロール細胞においては、LIMP−2は、核周囲領域で濃縮され、細胞質の残部において、さらに細胞表面近くで、幾らかの管状及び点状(punctuate)小胞染色があった。それに対して、前立腺癌細胞は、細胞質全体に均一に分布した比較的小さいLIMP−2区画を示した。非悪性コントロール細胞においては、LAMP−1は、核周囲領域で高濃度である区画上で検出されたが、前立腺癌細胞においては、LAMP−1区画は、核周囲領域から離れて分布し、細胞伸長部で高濃度であった。LAMP−1染色と一致して、LysoTracker(商標)陽性酸性区画は、主に非悪性コントロール細胞の核周囲領域において高濃度であったが、前立腺癌細胞においては、これらの区画は、核周囲領域と細胞質伸長部の両方で検出された(図4)。
(iii)前立腺癌細胞におけるエンドサイトーシスによって取り込まれたトランスフェリンの分布の変化
以前の研究は、前立腺癌細胞におけるトランスフェリン取り込みの増加を報告し、エンドソームタンパク質発現の増加及びエンドソーム分布の変化が認められたことに関連して受容体発現及びトランスフェリンエンドサイトーシスの調査を促した。非悪性コントロール細胞においては、エンドサイトーシスによって取り込まれたトランスフェリンが、5分後に点状細胞内構造に認められ、15及び30分で核周囲領域に認められた(図5)。前立腺癌細胞は、非悪性コントロール細胞株よりも多量のトランスフェリンをエンドサイトーシスによって取り込み、内部に取り込まれたトランスフェリンは、非悪性コントロールに比べて、前立腺癌細胞の核周囲領域に濃縮されず、細胞周辺に多い(図5)。前立腺癌では、非悪性コントロール細胞株に比べてアクチン染色も劇的に減少した(図5)。非悪性コントロール細胞においては、トランスフェリンは、核周囲領域に局在するLIMP−2及びRab7陽性エンドソームにおいてクラスターを形成した(図6)。前立腺癌細胞は、核周囲領域において幾らかのLIMP−2陽性染色を示し、ゴルジマーカーTGN46と幾らか共存したが、トランスフェリンの大部分は、細胞質全体及び細胞伸長部に分布した異なるエンドソーム区画(すなわちAppl1、Rab5A、EEA1)に局在した(図6)。Rab4リサイクリングエンドソーム及びLAMP−1陽性リソソームは、前立腺癌細胞株と非悪性コントロール細胞株で類似したトランスフェリン染色パターンを示した(図6)。トランスフェリン受容体の更なる分析によって、TfR1及びTfR2で遺伝子及びタンパク質の発現が変わりやすいことが明らかになった(図7)。前立腺癌細胞におけるTFR1遺伝子発現は非悪性コントロールに比べて有意に増加したが、前立腺癌細胞株22RV1ではTFR1タンパク質は定性的にしか増加せず、LNCaPでは増加しなかった(図7A)。前立腺癌細胞において検出されたTFR2タンパク質は非悪性コントロールに比べて有意に増加したが、TFR2遺伝子発現の増加はLNCaPでしか認められなかった(図7A)。したがって、前立腺癌におけるTFRタンパク質量は非悪性コントロール細胞に比べて増加したが、22RV1におけるTFR1及びLNCaP細胞におけるTFR2が比較的多かった。
(iv)前立腺癌細胞におけるAktシグナル伝達の変化
非悪性コントロール細胞において検出されたAktタンパク質総量は、前立腺癌細胞において検出されたものと同様であった(図8)。しかし、前立腺癌株におけるリン酸化Akt量は異なり、22RV1はリン酸化Akt量が著しく減少したのに対して、LNCaPはリン酸化Akt量が増加した(図8)。より重要なことには、トランスフェリンの添加後、非悪性コントロール細胞におけるリン酸化Akt量は有意に増加したが、どの癌細胞においてもリン酸化Akt量が変化しなかった(図8B)。興味深いことに、(トランスフェリンで処理されなかった)LNCaP細胞において認められたリン酸化Akt量の増加は、この細胞株において検出されたTfR2量と相関した(図7A及び図8)。
(v)非悪性及び悪性ヒト前立腺組織におけるLAMP−1及びAPPL1の分布
免疫組織化学を利用して、前立腺癌患者組織試料におけるLAMP−1及びAPPL1の分布を調べた。リソソームマーカーLAMP−1は、一部の患者試料において幾らかの腫よう特異的染色を示したが(図9)、以前の研究と一致して、結果が変動し、一部の患者試料は、ほとんど又は全くLAMP−1染色を示さなかった(データ示さず)。しかし、APPL1は、癌周縁部を特異的に描出し、腫りゅう内の染色が劇的に増加した(図9)。このAPPL1染色パターンは、調べた6個の異なる患者試料の各々で一致した。
考察
前立腺癌は、男性において最も頻繁に診断された癌のひとつであり、世界的な、特に米国及びオーストラレーシア人において癌関連死の一主要原因である。前立腺特異抗原は、依然として前立腺癌を検出するのに一般に使用される試験であるが、誤診及び予後予測の点で重大な問題がある。前立腺癌抗原3(PCA3:prostate cancer antigen 3)、コレステロール硫酸の分析、及びタンパク質プロテインキナーゼC−ζ(PRKCZ(protein kinase C−zeta))−PrCに翻訳される遺伝子プロテインキナーゼC−ゼータの新規配列を含めて、幾つかの有望な補助試験が最近開発された。しかし、これらのバイオマーカーは、適切な治療的介入を可能にする前立腺癌の早期の正確な検出のための有用な方法を与えない幾つかの欠点がある。
新しい前立腺癌バイオマーカー候補を描く広範なタンパク質及びプロテオミクス研究がなされたが、それにもかかわらず、適切なマーカーはまだ特定されていない。
今回、本発明者らは、前立腺癌細胞の細胞周辺へのエンドソーム及びリソソーム小胞の分布の変化を認めた。Na/H交換活性(酸性化)、RhoA GTPアーゼ活性及びPI3K活性化の増大は、前立腺癌細胞からのエキソサイトーシスを招くことが示された。エンドソーム関連遺伝子及びタンパク質の発現の増加は、エンドソーム関連タンパク質が前立腺癌疾患マーカー研究の重要な新しい焦点になり得ることを示唆している。
本発明者らは、前立腺癌細胞株におけるエンドソームタンパク質LIMP−2の遺伝子及びタンパク質の発現の増加を認め、前立腺癌細胞におけるエンドソーム生合成を調べることにした。初期エンドソーム関連タンパク質EEA1、APPL1、APPL2及びリサイクリングエンドソームタンパク質Rab4は、前立腺癌細胞において有意に上方制御され、前立腺癌においてエンドソーム生合成が変化するという仮説を支持する。さらに、EEA1、APPL1及びAPPL2エンドソーム亜集団は各々、エンドソーム輸送及び場合によってはエンドソーム機能の変化と一致した細胞内分布の変化を示した。
エンドソーム集団の分布の変化と一緒に、本発明者らがエンドソーム関連遺伝子及びタンパク質の発現に認めた有意な変化は、エンドソーム機能の尺度としてのトランスフェリンエンドサイトーシス、選別及びAktシグナル伝達と一緒にトランスフェリン受容体発現を調べる誘因になった。Aktシグナル伝達は、細胞増殖及び生存の調節にも不可欠であり、トランスフェリン及び成長因子受容体の細胞表面発現を制御する。トランスフェリン受容体は、Rab5及びモータータンパク質ミオシンVIと共存することが以前に認められ、後者は、原形質膜への逆行輸送に関与する。これは、エンドソーム集団が前立腺癌細胞の細胞周辺において標識トランスフェリンと共染色される本発明者らの観察と一致した。前立腺癌細胞においてAktシグナル伝達の調節解除も存在すると考えられる。これは、トランスフェリン受容体の細胞内位置を変え、APPL1、APPL2及びRab5エンドソームの異なる集団中にそれを送ることができる。
APPL1は、インスリンシグナル伝達に、また、APPL1とPI3K及びAktとの直接結合によって媒介されるグルコース輸送体GLUT−4の転位に、直接関与することが示された。本発明者らが前立腺癌細胞において認めたAPPL1の遺伝子及びタンパク質の発現の増加は、GLUT−4に対するその効果のためにグルコース取り込みを増加させると予想される。これは、これらの癌細胞におけるエネルギー代謝に密接な関係を有すると考えられる。実際、APPL1は、脂質と糖代謝の両方の別の側面も調節し、AMP活性化キナーゼ、p38MAPキナーゼ(MAPK)及びPPARαを活性化する。APPL1に関係したAPPL2は、アディポネクチン受容体との相互作用に対してAPPL1との競合的結合によってアディポネクチンシグナル伝達の負の調節因子として機能し、やはりエネルギー代謝を調節することが示された。したがって、APPL1とAPPL2の両方の発現の増加は、特にこれらのタンパク質が一緒に観察されず、エンドソームの別々の集団で観察されるので、前立腺癌細胞代謝に大きく影響し得る。これは、エネルギー利用及び前立腺癌細胞生存の増加に直接的な意義を有し得る。前立腺癌細胞におけるAPPL1発現及びAktシグナル伝達に対する効果の変化は、主要な細胞接着及び細胞遊走におけるAPPL1/PI3K/Aktシグナル伝達経路の重要性のために、前立腺癌生物学の別の側面にも重大な結果をもたらすと予想される。特に、APPL1は、APPL1がエンドソーム輸送に直接関与する細胞表面又はエンドソーム経路における内在性タンパク質又は膜結合タンパク質のサイトゾル面との相互作用によって、別のシグナル伝達経路の媒介物質としても作用する。
Rab GTPアーゼは、エンドソーム輸送、細胞質GDP結合状態と活性膜結合GTP結合状態の循環の制御に一体的に関与する。Rab5及びRab7は、それぞれ、初期及び後期エンドソーム区画を規定し、エンドソーム成熟中に、Rab5は、Rab7を活性化し、Rab7で置換される機構として、HOPS複合体を補充する。mVps39は、エンドソームRabs上のGTP結合状態を促進するグアニンヌクレオチド交換因子(GEF:guanine nucleotide exchange factor)であることが知られており、TBC−2/TBCは、GDP結合状態を促進するRab GTPアーゼ活性化タンパク質(GAP:GTPase activating protein)であり、Rabタンパク質の膜局在化を調節するのに併用される。TBC−2/TBCは、エンドソームからリソソームへの輸送の制御因子として作用すると考えられ、エンドソームの正しいサイズ及び分布を維持するのに必要である。本発明者らが前立腺癌細胞中に認めたエンドソーム集団の分布の変化は、TBC−2/TBC(GAP)及び又はmVps39(GEF)が正常に機能しない恐れがあることを示唆している。興味深いことに、マイクロアレイ分析は、TBC−2/TBCの発現の増加、及びVps39 mRNAの減少を検出した。
組織学的分化を規定するグリーソン分類システムをマーカー分析と併用して、前立腺癌患者における疾患の経過を予測する。本発明者らは、前立腺癌患者からの組織生検試料におけるAPPL1タンパク質量の増加を認め、前立腺癌細胞株におけるAPPL1の遺伝子及びタンパク質の発現の増加を確認した。
本発明者らは、エンドサイトーシス及びトランスフェリン受容体再利用の変化に付随した、前立腺癌細胞における初期エンドソームマーカーの発現の増加並びにエンドソーム及びリソソーム区画の局在化の変化を示した。本発明者らは、エンドソーム生合成及び機能が前立腺癌細胞において変化すると結論し、前立腺癌の診断及び予知に役立つマーカーを開発するための研究の潜在的な新しい道を開いた。
実施例2−前立腺癌バイオマーカー候補としてのリソソーム酵素
材料及び方法
(i)抗体試薬
この試験で使用した一次抗体は、hK2(1μg/mL、Abcam PLC、ケンブリッジ、英国、カタログ番号ab40948)、hK3(1μg/mL、Abcam、カタログ番号ab40949)、hK4(1μg/mL、Abcam、カタログ番号ab40950)、hK15(1μg/mL、Abcam、カタログ番号ab40961)、酸性セラミダーゼ(1μg/mL、Abcam、カタログ番号ab74469)に対するウサギポリクローナル抗体などであった。前立腺酸性ホスファターゼ(1μg/mL、Abcam、カタログ番号ab75704)、カテプシンB(0.25μg/mL、Abcam、カタログ番号ab58802)、カテプシンD(5μg/mL、Abcam、カタログ番号ab6313)に対するマウスモノクローナル抗体。αグルコシダーゼ(1μg/mL)、βグルコシダーゼ(1μg/mL)及びαガラクトシダーゼA(1μg/mL)に対するヒツジポリクローナル抗体は、リソソーム疾患研究ユニット(Lysosomal Diseases Research Unit)(女性及び小児病院(Women’s and Children’s Hospital)、SA Pathology Services、アデレード、南オーストラリア)の好意で提供された。LAMP−1(1μg/mL)マウスモノクローナルBB6は、ウメオ大学、ウメオ、スウェーデンの好意で提供された。ウエスタンブロット法用セイヨウワサビ−ペルオキシダーゼ(HRP:horseradish−peroxidase)複合二次抗体は、抗ヤギ/ヒツジ免疫グロブリン(1/2000、Merck Millipore Pty.Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)、抗ウサギ免疫グロブリン(1/2000、Sigma Aldrich Pty.Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)、抗マウス免疫グロブリン(1/2000 Sigma Aldrich Pty.Ltd.)、HRP複合抗GAPDH(1/20000 Sigma Aldrich Pty.Ltd.)などであった。
(ii)細胞株及び培養条件
細胞株PNT1a及びPNT2、22RV1及びLNCaPクローンFCGを細胞バンクオーストラリア(CellBank Australia)(小児医学研究所(Children’s Medical Research Institute)、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を介して欧州細胞培養コレクション(European Collection of Cell Cultures)から得た。細胞株RWPE−1、CaHPV10及びDU−145を、Cryosite(Cryosite Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を介してアメリカ培養細胞系統保存機関(American Tissue Culture Collection)から入手した。これらの細胞株は、交差汚染又は誤認細胞株のリスト、バージョン6.8(2012年3月9日)にはない。細胞株をATCC及びECCCによって推奨された培地中で維持した。PNT1a、PNT2及び22RV1細胞株を、10%ウシ胎仔血清(FCS;fetal calf serum、In Vitro Technologies Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)及び2mM L−グルタミン(Sigma Aldrich Pty Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を補充したロズウェルパーク記念研究所(RPMI:Roswell Park Memorial Institute)1640培地(Gibco(登録商標)、Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)中で培養した。RWPE−1及びCaHPV10細胞株を、供給されたヒト組換え上皮成長因子1−53(EGF1−53)及びウシ下垂体抽出物(BPE:bovine pituitary extract)を補充した、L−グルタミンを含む角化細胞無血清培地(K−SFM:Keratinocyte Serum−Free Media)(Gibco(登録商標))中で培養した。DU−145細胞株を最小必須培地(MEM:minimum essential medium)(Gibco(登録商標))中で培養し、2mM L−グルタミン及び10%FCSを補充した。LNCaPを、2mM L−グルタミン、10%FCS、10mM HEPES及び1mMピルビン酸ナトリウムを補充したRPMI−1640培地中で培養した。細胞を加湿恒温器中で5%COと一緒に37℃でインキュベートした。
(iii)細胞抽出物調製
培地を80〜90%コンフルエントな細胞培養物から吸引し、細胞をPBSで1回洗浄し、次いで800μLの20mM Tris(pH7.0)、500mM塩化ナトリウム及び2%SDS溶液と一緒にインキュベートした。細胞を収集し、65℃に加熱し、1分間超音波処理して細胞抽出物を調製した。次いで、生成した溶解物を25ゲージ針に6回通した。細胞抽出物中の総タンパク質量を製造者の指示に従ってビシンコニン酸アッセイにより定量化した(Micro BCAキット、Pierce、ロックフォード、IL、USA)。
(iv)ウエスタンブロット法
細胞溶解物10マイクログラムを加熱変性し(NuPAGE(登録商標)LDS試料緩衝剤及び還元剤中で100℃で5分間)、次いで前もって成形されたゲルを用いて、XCell SureLock Mini−Cellシステム(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)において120Vで1.5時間電気泳動させた。次いで、タンパク質をポリフッ化ビニリデン膜(Polyscreen(登録商標)、PerkinElmer、ビクトリア、オーストラリア)に移した。転写膜を0.1%(v/v)TBS−tween中の5%(w/v)脱脂乳溶液を用いて室温で1時間ブロックし、一次抗体と一緒に4℃で終夜インキュベートした。膜を0.1%(v/v)TBS−tweenで3×5分間洗浄し、次いでブロック溶液で1/2000希釈した適切なHRP複合二次抗体と一緒にインキュベートした。Novex(登録商標)ECL化学発光基質試薬キット(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を用いて膜を現像し、ImageQuant(商標)LAS4000画像装置(GE Healthcare Bio−Sciences Pty Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を用いてタンパク質を可視化した。3つ組試料を分析し、AlphaViewSA(商標)ソフトウェアv3.0.0.0(ProteinSimple、サンタクララ、カリフォルニア)を用いて基準GAPDH添加コントロールに対して画像を定量化した。クラスカル ワリス順位和統計分析をStata/SE v11.2(StataCorp LP、テキサス、米国)を用いて実施して、非悪性コントロール細胞株群と癌細胞株群の間の有意性を求めた(95%信頼限界;p<0.05)。
結果
(i)前立腺癌細胞抽出物及び培地における現在の前立腺癌バイオマーカーの検出
ウエスタンブロット法を使用して、非悪性前立腺細胞株(RWPE−1、PNT1a及びPNT2)及び前立腺癌細胞株(22RV1、LNCaP、CaHPV10及びDU−145;図10)由来の細胞溶解物及び培地における前立腺酸性ホスファターゼ(PAP:prostatic acid phosphatase)、前立腺特異抗原(hK3)及び他のカリクレイン(hK2、hK4及びhK15)の量を規定した。PAPの細胞内量は、前立腺癌細胞株22RV1及びLNCaPにおいて非悪性コントロール細胞株よりも高いが、タンパク質はCaHPV10及びDU−145前立腺癌細胞株においてほとんど又は全く検出されなかった。同様に、hK2、hK3及びhK4は、LNCaPにおける細胞内タンパク質量が非悪性コントロール細胞株に比べて増加したが、他の前立腺癌細胞株においては最小量が検出された。細胞内hK15量は、すべての前立腺癌細胞株並びに非悪性コントロール細胞株RWPE−1及びPNT2で類似していたが、PNT1aにおいて検出された量は少なかった。PAP、hK3、hK2及びhK4は、LNCaP細胞から分泌され、量は、他の前立腺癌及び非悪性コントロール細胞株に比べて増加した。特に、22RV1及びLNCaPからのhK15の分泌は、他の前立腺癌及び非悪性コントロール細胞株に比べて増加した。これらの知見は、前立腺癌細胞株のタンパク質含有量及びPAP/カリクレイン分泌が可変であり、これらのマーカーが幾つかの前立腺癌細胞株と非悪性コントロール細胞株を識別できないことを示した。
細胞抽出物におけるhK2、hK4及びhK15の検出によって、非悪性コントロール細胞株と前立腺癌細胞株の識別に使用できない単一の分子形態が明らかになった。前立腺酸性ホスファターゼは、22RV1及びLNCaP前立腺癌細胞株(40及び38kDa分子形態)において非悪性細胞株RWPE−1(38kDa形態)よりも変動して処理されたが、他の細胞株にはなかった。同様に、hK3の2つの分子形態が22RV1及びLNCaP前立腺癌細胞株において検出されたが(29及び25kDa)、他のコントロール及び癌細胞株は29kDa分子形態しか発現しなかった。分泌hK2及びhK15の検出によって、PNT1aに類似した分子形態(hK2の場合27kDa、hK15の場合21kDa及び25kDa)が明らかになったが、これらの分子形態は、他の非悪性コントロール及び癌細胞株においては検出されなかった。これは、一部の前立腺癌細胞株におけるタンパク質分解プロセシングが非悪性コントロール細胞株に比べて変わりやすいことを示している。
カリクレインの分泌は、前立腺癌細胞株のアンドロゲン受容体状態と相関すると考えられ、分泌量は、一般に、細胞抽出物において検出された量と無関係であると考えられる。hK3、hK2及びhK15の分泌の増加は、22RV1及びLNCaP前立腺癌細胞株で認められた。しかし、hK2量は、RWPE−1非悪性細胞由来の細胞抽出物において22RV1よりも増加し、22RV1癌細胞株からのこのマーカーの分泌はRWPE−1非悪性コントロール細胞株に比べて増加した。カリクレイン量の増加は、アンドロゲンに反応する細胞株、又は活性化アンドロゲン受容体を有する細胞株において予想され、それによってアンドロゲン応答配列(ARE:androgen−response element)を含む遺伝子を活性化する。
(ii)非悪性コントロール及び前立腺癌細胞抽出物及び培地におけるリソソームタンパク質の検出
ウエスタンブロット法を使用して、非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株由来の細胞溶解物及び培地における異なるリソソームタンパク質量を規定した(図11、図12)。細胞内αグルコシダーゼ(αGluc)、βグルコシダーゼ(βGluc)、αガラクトシダーゼA(αGal A)、LAMP−1及びカテプシンD(26kDa)の量は、細胞株間で変動し、非悪性コントロールを前立腺癌細胞株から区別することができなかった。細胞抽出物におけるプロカテプシンD量は、非悪性コントロール、CaHPV10及びDU−145癌細胞株で類似していたが、22RV1及びLNCaP前立腺癌細胞株の細胞抽出物において検出可能なタンパク質はなかった。βグルコシダーゼ、αガラクトシダーゼ、プロカテプシンB及びDの分泌は、RWPE−1において他の非悪性細胞株PNT1a及びPNT2よりも増加した。RWPE−1から分泌されたαガラクトシダーゼの量は、CaHPV10前立腺癌細胞株と類似していた。LAMP−1及びカテプシンD(26kDa)分泌量は、非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株の各々で類似していた。22RV1及びDU−145前立腺癌細胞株は、αグルコシダーゼ及びβグルコシダーゼ分泌が他の前立腺癌及び非悪性コントロール細胞株よりも増加した。他の前立腺癌及び非悪性コントロール細胞株に比べて限られた量のカテプシンB(22kDa)が22RV1前立腺癌細胞株において検出された。プロカテプシンB量は、LNCaPにおいて他の前立腺癌細胞株よりも増加した。RWPE−1は、プロカテプシンB量がPNT1a及びPNT2非悪性コントロール細胞株よりも増加した。カテプシンB(22kDa)の分泌は、CaHPV10、DU−145及びLNCaP前立腺癌細胞株が、非悪性コントロール細胞株及び22RV1前立腺癌細胞株よりも多かった。最小量の酸性セラミダーゼが非悪性コントロール細胞株並びに前立腺癌細胞株22RV1、CaHPV10及びDU−145において検出された。それに対して、多量の酸性セラミダーゼがLNCaP癌細胞株由来の細胞抽出物において検出された。酸性セラミダーゼ(10〜15kDa)は非悪性コントロール細胞株から分泌されなかったが、22RV1、DU−145及びLNCaP前立腺癌細胞株からはCaHPV10及び非悪性コントロール細胞株よりも多量に分泌された。これらの知見は、非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株でのリソソームタンパク質の細胞内含有量及び分泌が可変であり、非悪性コントロール細胞株と前立腺癌細胞株を識別するカテプシンB及び酸性セラミダーゼの可能性を示した。したがって、酸性セラミダーゼ及びカテプシンBの分泌は、非悪性細胞株と癌細胞株を識別するある程度の能力をもたらし得る。
複数の分子形態のαグルコシダーゼが非悪性及び前立腺癌細胞株の細胞抽出物において検出された。110kDa分子形態のαグルコシダーゼが22RV1及びLNCaP癌細胞株において検出されたが、他の前立腺癌及び非悪性コントロール細胞株では最小量しか検出されなかった。βグルコシダーゼ及びLAMP−1の分子量は、前立腺癌細胞株と非悪性細胞株では変動し、これらのタイプの細胞株を識別できなかった。2つの分子形態のαガラクトシダーゼA(42及び43kDa)が、CaHPV10とRWPE−1の両方の細胞株に存在したが、他の前立腺癌又は非悪性細胞株には存在しなかった。CaHPV10とRWPE−1の両方は、他の非悪性及び前立腺癌細胞株よりも少量の70kDa分子形態のαグルコシダーゼを示した。興味深いことに、RWPE−1とCaHPV10の両方の細胞株において、αグルコシダーゼとαガラクトシダーゼAで類似したタンパク質プロセシングが存在し、βグルコシダーゼの分子量が増加し、αガラクトシダーゼAの分泌量が増加し、他の非悪性及び前立腺癌細胞株とは異なった。これは、これらの2つの細胞株を不死化するのに用いた技術が異なることと関連があった。2つの分子形態のプロカテプシンB(37及び39kDa)が、CaHPV10、DU−145及びLNCaP前立腺癌及びRWPE−1非悪性コントロール細胞株の細胞抽出物において検出された。60kDa分子形態のβグルコシダーゼがRWPE−1及びCaHPV10細胞から分泌され、これは、他の細胞株からより多く拡散し、グリコシル化の可変性を示唆した。分泌形態のαガラクトシダーゼAの分子量は、前立腺癌細胞株22RV1、DU−145及びLNCaPにおいて非悪性コントロール細胞株及びCaHPV10前立腺癌細胞株よりも小さかった。一部のリソソームタンパク質の可変プロセシング及び分泌増加は、前立腺癌細胞株と非悪性細胞株を識別するある程度の能力を有し得る。
実施例3−生体内でのエンドソーム及びリソソーム遺伝子のマイクロアレイ発現プロファイリング
前立腺癌細胞においてエンドソーム生物学の変化が観察されたことは、特異的エンドソーム遺伝子及びタンパク質の発現の増加が、前立腺癌の発生及び又は進行に決定的に影響し得ることを示唆した。したがって、エンドソーム生合成の変化は、前立腺癌の診断及び予知に使用することができるバイオマーカーの研究に新しい道をもたらし得る。しかし、インビトロ観察と患者データを相関させて、新規変化が生物学的に関連することを確立することが重要であった。前立腺癌マイクロアレイデータベースにおけるエンドソーム関連遺伝子発現が変化することを検証することは、このプロセスにおける重要な第一ステップと考えられた。
遺伝子マイクロアレイデータベースは、患者におけるバイオマーカー発現の調査を可能にし、公知の臨床パラメータとの関係を求め、次いで臨床成績を予測するのに使用することができる。
患者の結果に関連してエンドソーム−リソソーム遺伝子発現を分析するために、ある範囲の前立腺癌マイクロアレイデータベースを調査のために選択した。複数のマイクロアレイコホートが、Oncomine(Life Technologies Pty.,Ltd.)又は遺伝子発現情報データベース(Gene Expression Omnibus)から分析用に入手可能である。メモリアル スローン ケタリングがんセンター(MSKCC:Memorial Sloan−Kettering Cancer Center)において前立腺全摘出術による治療を受けた最近の患者のコホートも選択し、本明細書ではテイラーコホートと称する。このコホートは、150個の原発性前立腺癌及び29個の対応非悪性コントロール試料を含む。テイラーコホートの場合、試料を収集し、癌領域の特定前に瞬間凍結した。組織学的評価に基づいて70%を超える癌細胞含有量の試料にRNA抽出を実施した。Affymetrix Human Exon1.0STアレイとcBio Cancer Genomics Pathway Portalから得た生成マイクロアレイデータを用いて分析を実施した。このコホートは、さらに、インビトロで分析された関連するエンドソーム及びリソソーム遺伝子のすべての発現データを含むので選択された。さらに、このコホートに用いたAffymetrix GeneChip(登録商標)は、Affymetrix GeneChip(登録商標)HGU95を用いた以前のマイクロアレイよりも配列精度が高いRefSeqデータベースビルド34(2003年7月)由来の配列から作成された。トムリンスらによる追加のマイクロアレイも分析し、本明細書ではトムリンスコホートと称する。これは、別のマイクロアレイ技術、特に、市販されていない特注アレイを用いて作成された。このコホートは、非悪性前立腺組織(n=27)、前立腺上皮内腫よう(PIN:prostatic intraepithelial neoplasia;n=13)、原発性癌(n=32)及び転移性癌組織(n=20)を含む。したがって、テイラーコホートで得られた結果の確認に加えて、トムリンスコホートは、PINから診断上関連し得る転移性癌への疾患進行中の遺伝子発現の評価が可能であった。トムリンスコホート用前立腺試料をレーザーキャプチャーマイクロダイセクション(LCM:laser−capture micro−dissection)によって収集し、約10,000個の細胞を各試料から収集した。この試料収集方法は、特定の試料タイプに対する特異性を増大させ、癌周囲の組織を捕獲物から除外し、RNA調製及び分析を浄化することができるので有利であった。グリンスキーらによって分析された前立腺癌患者組織は、治療後のPSAレベルに基づく再発を判定するために最初の癌検出から5年間モニターされた癌患者を含み、したがって癌進行中の発現を分析することによって、エンドソーム又はリソソーム遺伝子の予知能力を判定することができる。これらの異なるマイクロアレイデータベースの解析は、培養細胞を用いてインビトロで認められた遺伝子発現の変化を検証すること、及び患者試料におけるマーカー発現の一貫性の何らかの指標を提供することを目的とした。
結果
(i)前立腺癌におけるリソソーム関連遺伝子の発現は、TFEB発現とは無関係に変化する。
エンドソーム及びリソソーム生合成に影響するLIMP2などのリソソーム関連遺伝子の転写は、転写因子EB(TFEB:transcription factor EB)によって調節される。したがって、TFEB遺伝子発現は、生体内でエンドソーム及びリソソーム生物学が変化した証拠となり得る。TFEBの発現は、前立腺癌においては非悪性コントロール前立腺組織に比べて変化せず(図13)、一方、LIMP2の発現は、前立腺癌においては非悪性組織よりも有意に増加した(P≦0.0001)。逆に、やはりTFEBの標的であるLAMP1は、前立腺癌における発現が非悪性コントロール組織に比べて有意に減少した(P≦0.01)。TFEBによって調節される他のリソソーム遺伝子を分析して、その発現がこの転写因子とは無関係に変化するかどうか判定した(図14)。カテプシンB(CTSB)は、テイラーコホートを用いた前立腺癌組織における発現が非悪性コントロール組織に比べて有意に減少し(P≦0.0001)、一方、αグルコシダーゼ(GAA)は、前立腺癌における発現が非悪性コントロール組織に比べて有意に増加した(P≦0.05)。酸性セラミダーゼ、βグルコシダーゼ(GBA)及びαガラクトシダーゼA(GLA)の発現は、テイラーコホートにおける前立腺癌組織において非悪性コントロール組織に比べて有意に変化しなかった。
(ii)APPL1は、原発性前立腺癌組織における発現が有意に増加した。
APPL1遺伝子発現は、テイラーコホート由来の前立腺癌組織において非悪性コントロール組織に比べて有意に増加した(P≦0.05;図15)。しかし、APPL2、RAB5A、EEA1、RAB4A及びRAB7Aの発現の増加がインビトロで認められたが、原発性前立腺癌におけるこれらのエンドソーム関連遺伝子の発現は非悪性前立腺組織に比べて有意差がなかった(図15)。
(iv)リソソーム遺伝子発現(図16)及び初期エンドソーム関連遺伝子発現(図17)は、癌進行中に変化した。
エンドソーム及びリソソーム関連mRNA転写物の発現も、原発性癌及び非悪性組織に加えて前立腺上皮内腫よう(PIN)及び転移性癌組織の分析が可能なトムリンスコホートから分析した。TFEBなどの幾つかの遺伝子の発現データは、テイラーらによって使用された市販マイクロアレイに比べて、用いたマイクロアレイ技術が特注であり、プローブセットがより限定されるために、利用できなかった。トムリンスコホートにおけるLIMP2及びLAMP1の遺伝子発現は、非悪性コントロール組織と原発性前立腺癌組織で有意な変化がなかった(図16)。TFEBによって調節される他の遺伝子は、前立腺癌組織において非悪性コントロール組織に比べて発現に差があり、カテプシンBは、原発性癌組織において非悪性組織よりも有意に減少したが(P≦0.05)、トムリンスマイクロアレイ由来の非悪性組織と原発性癌組織ではカテプシンD、酸性セラミダーゼ、αグルコシダーゼ又はαガラクトシダーゼAの発現に有意な変化はなかった(図16)。このコホートにおけるβグルコシダーゼは、発現データを利用できなかった。
進行性の病態を通した遺伝子発現の分析によって、前立腺上皮内腫よう(PIN)におけるLIMP2発現の有意な増加が明らかになった(P≦0.05;図16)。LIMP2発現の変化が転移性組織において認められたが、平均減少は統計的に有意でなかった。LAMP1発現は、PIN及び原発性癌において非悪性組織よりも増加し、転移性組織における発現は、PIN(P≦0.05)及び原発性前立腺癌組織(P≦0.001)に比べて有意に減少した。原発性前立腺癌及び転移性組織におけるカテプシンB発現は、非悪性コントロール組織に比べて有意に下方制御された(それぞれP≦0.05及びP≦0.001)。カテプシンD発現は、PIN、原発性癌及び転移性病態を通して幾らか減少したが、これは非悪性コントロール組織に比べて統計的に有意でなかった。原発性癌組織においては、酸性セラミダーゼは、非悪性コントロール組織と類似した発現を示したが、PIN組織発現は、非悪性コントロール及び原発性癌組織に比べて有意に増加した(それぞれP≦0.01及びP≦0.05)。ASAH1の発現は、転移性前立腺組織において非悪性コントロール(P≦0.01)、PIN(P≦0.001)及び原発性癌組織(P≦0.001)に比べて有意に減少した。
APPL1発現は、原発性前立腺癌において非悪性コントロール組織に比べて有意に増加したが(P≦0.05;図17)、転移性前立腺組織と非悪性組織のAPPL1の発現に有意な変化はなかった。APPL2の発現は、PIN及び原発性前立腺癌において非悪性コントロール組織に比べて有意に増加したが(それぞれP≦0.05及びP≦0.01)、転移性組織は、非悪性組織と類似した量のAPPL2を発現し、これは、PIN及び原発性前立腺癌組織に比べて有意に減少した(それぞれP≦0.01及びP≦0.001)。RAB5Aの発現は、転移性前立腺組織において原発性前立腺癌組織に比べて有意に減少したが(P≦0.05)、非悪性、PIN又は原発性前立腺癌組織における発現に有意な変化はなかった。EEA1の発現は、原発性癌において非悪性組織よりも有意に増加したが(P≦0.01)、転移性組織のEEA1発現においては原発性前立腺癌(P≦0.001)及びPIN組織(P≦0.05)に比べて有意な減少が認められた。RAB4Aの発現は、原発性前立腺癌において非悪性コントロール組織と類似し、PIN組織におけるRAB4Aの発現は、原発性前立腺癌組織に比べて有意に増加した(P≦0.05)。転移性前立腺組織におけるRAB4Aの発現は非悪性コントロール(P≦0.001)、PIN(P≦0.001)及び原発性前立腺癌組織(P≦0.01)に比べて有意に減少した。トムリンスマイクロアレイ由来のPIN、原発性癌又は転移性癌において認められたRAB7Aの発現は、非悪性コントロール組織に比べて有意な変化がなかった。
(v)カテプシンBは、前立腺癌患者の生存転帰を判定する際にある予後値を示すと考えられた。
幾つかのリソソーム及びエンドソーム遺伝子の発現は、PIN、原発性癌及び転移性癌進行を通して変わるので、遺伝子発現の定量化は、前立腺癌の予知のための貴重なツールであり得る。リソソーム遺伝子の予知可能性を評価するために、本発明者らは、遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングを利用して、グリンスキーコホート由来の患者を2つの群に分類した。グリンスキーコホートマイクロアレイは、生検時に検出される初期PSAレベルのデータ、及び治療後の再発についての情報を提供する。高又は低カテプシンB発現のクラスタリングによって、カテプシンB発現の少ない患者は、生化学的再発(BCR:biochemical recurrence)のリスクが有意に増加したことが明らかになった。(図18)。LIMP2、LAMP1、カテプシンD、酸性セラミダーゼ又はαガラクトシダーゼA遺伝子の高又は低発現によるグループ化は、患者を予後群に有意に層別化しなかったが、αガラクトシダーゼAでは傾向が認められた(P=0.077;図18)。テイラー及びトムリンスコホートにおいて認められた初期エンドソーム関連遺伝子の発現の増加から、本発明者らは、患者を予後群に層別化するこれらの初期エンドソーム関連遺伝子の可能性を分析した(図19)。しかし、K平均クラスタリングによって個々の初期エンドソーム遺伝子の発現に基づいて患者を2つの群に分類しても、患者は予後群に有意に区分されなかった。
(vi)リソソーム及びエンドソーム遺伝子発現のカプラン マイヤー分析は、低PSAタンパク質レベルを発現する癌患者において有意な予後値を示した。
診断時に7.9ng/mLを超えるPSAタンパク質を発現する患者は、BCRのリスクが低発現群に比べて有意に増加したが(HR2.422、P=0.0087;図20)、低PSAを発現するBCRの患者の一部(34%)は診断及び予後のアッセイの改善から利点を得るであろう。PSA≦7.8ng/mLの患者を高遺伝子発現群と低遺伝子発現群に層別化すると、高LIMP2発現の傾向は、BCRの増加を招くことが明らかになった(図20B)。LAMP1の発現は、予後値を示すようには見えなかった。カテプシンB発現によるクラスタリングは、低発現群の患者が高発現群に比べてBCRのリスクが有意であることを示した(HR0.2752、P=0.019;図20B)。αガラクトシダーゼAの低発現によっても、BCRのリスクがより高い群に患者を層別化することができた(HR0.3859、P=0.0396;図20B)。
個々のRAB5A、APPL1及びEEA1遺伝子発現によって、患者を統計的に有意なリスク群に層別化することができなかった(図21A)。しかし、K平均クラスタリング法を用いた3遺伝子サインの発現に基づく患者の層別化は、RAB5A、APPL1及びEEA1の組合せの低又は高発現の2つの群に患者を確実に区分した(図21A)。カプラン マイヤー生存率分析によれば、3遺伝子サインの高発現群の患者は、BCRのリスクが低発現群よりも有意に高かった(HR4.138、P=0.0221、95%CI1.3950〜2.270;図21B)。
考察
エンドソーム及びリソソーム生合成は、通常、「CLEAR配列」を含むリソソーム遺伝子の転写因子の制御を介して、転写因子「EB」(TFEB)によって調節される。TFEBの標的遺伝子としては、前立腺癌細胞株において発現が異なるLIMP2及びLAMP1が挙げられる。本発明者らは、これらのマイクロアレイ由来の前立腺癌組織におけるLIMP2遺伝子発現の増加及びLAMP1遺伝子発現の減少も認めたが、TFEB発現に変化はなく、TFEBの正常な作用が前立腺癌において変化し得ることを示唆している。
癌発達中の遺伝子発現の変化は、貴重な予後指標であり得る。酸性セラミダーゼ(ASAH1)の発現の増加は、前癌性PIN病変部の診断に有効であり得、介入後の予後の改善に関連し得る。
多変量リスク分析並びに低リスク群と高リスク群への患者の層別化は、より個別化された手法を前立腺癌の検出及び治療にもたらし、過剰診断及び過剰治療を削減し、それによって患者の罹患率及び死亡率を減少させ得る。低リスク前立腺癌を有すると思われる患者にしばしば監視療法が用いられるが(例えば、臨床カテゴリT1c、グリーソンスコア≦6、及びPSA≦10ng/mL)、高齢男性は、これらの低いスコア及びPSA血清レベルにもかかわらず前立腺癌による死亡リスクが増加する。慎重な経過観察群である低PSAを発現する前立腺癌患者の生存曲線を検討すると、侵襲性であり、より急速な再発を招く前立腺癌が明らかになるが、グリーソンスコアなどの追加の因子は、患者の層別化を改善することができる。3種のエンドソーム遺伝子APPL1、EEA1及びRab5Aの遺伝子サインの定量化によって、APPL1、EEA1及びRab5Aは、PSA≦7.8ng/mLを発現する前立腺癌患者において、患者を高リスク再発群と低リスク再発群に層別化した。患者を予後リスク群に層別化するこれらのエンドソーム遺伝子の能力は、それらが前立腺癌の発生及び進行に重要な役割を果たし、したがって新しい治療標的になり得ることを示唆している。
実施例4−前立腺癌の検出のためのエンドソームマーカー分泌の評価
結果
(i)細胞外エンドソームタンパク質は、非悪性細胞株と前立腺癌細胞株を区別する(図2)。前立腺癌由来の培地において検出されたAPPL1及びAPPL2の量は、非悪性コントロール細胞株に比べて有意に増加した(P≦0.01)。前立腺癌細胞株由来の培地において検出されたRab5Aの量も、非悪性コントロールに比べて有意に増加した(約20%;P≦0.05)。EEA1は、LNCaP及び22RV1前立腺癌細胞株由来の培地において検出されたが、非悪性コントロール細胞株PNT1a又はPNT2由来の培地においては検出されなかった(P≦0.01)。前立腺癌由来の培地において検出されたRab4の量は、非悪性コントロール細胞株に比べて有意に増加したが(P≦0.05)、後者、すなわちPNT1a及びPNT2細胞株において検出された量は変わりやすかった。前立腺癌由来の培地において検出されたRab7の量は、非悪性コントロール細胞株に比べて有意に減少した(P≦0.05)。
考察
現在、前立腺特異抗原(PSA)は診断マーカーとして使用されるが、これは信頼性に問題があり、予想される癌発生過程を更に決定するためには侵襲性の生検を依然として必要とする。したがって、前立腺癌の正確な検出及び予知を可能にし、無用な侵襲性の費用のかかる手順を不要にする新しいバイオマーカーが緊急に必要である。本発明者らは、前立腺癌細胞株由来の培地において検出された初期エンドソームマーカーの量の有意な増加を認めた。特に、APPL1、APPL2、Rab5A及びEEA1並びにリサイクリングエンドソームタンパク質Rab4を含めた初期エンドソームに関連した小胞機構は、前立腺癌細胞株由来の培地において著しく増加したが、後期エンドソームタンパク質Rab7は、前立腺癌細胞において非悪性コントロールよりも有意に減少した。
前立腺癌細胞株由来の後期エンドソームマーカーRab7ではなく初期エンドソームマーカーAPPL1、APPL2及びEEA1の分泌は、多胞体及びエキソソーム小胞へのエンドソーム区画の成熟が前立腺癌において変化し、したがって前立腺癌を非悪性組織から識別するのに使用できることを暗示した。
前立腺癌においてエキソソーム形成が妨害され得る機序は、小胞GTPアーゼRab5を含む。Rab5の過剰発現によって、PI3P結合領域とAPPL結合領域が同時にRab5タンパク質に暴露され、APPL1の解離を効果的に減少させ、同時にEEA1の結合を可能にする。したがって、これは、Rab5、EEA1及びAPPL1陽性であるエンドソームをもたらし得る。エキソソームを形成するエンドソーム膜の崩壊及び陥入の開始は、PI3P、並びにHrs及びESCRT複合体の動員によって惹起される。前立腺癌エンドソーム上のエンドソーム小胞機構の異常組成物は、初期エンドソームにおけるエキソソーム形成の素因になり得る。その場合、初期エンドソームからのこれらのエキソソームの放出は、初期エンドソーム小胞機構の明白な分泌が前立腺癌細胞株から認められる原因になるであろう。このRab5、EEA1及びAPPL1分泌は、前立腺癌の検出を可能にするアッセイの基礎になり得る。
血液及び尿は、非侵襲的な診断アッセイの分析物候補であるので、エキソソームにおいて分泌される小胞機構を検出するための理想的な患者試料である。
非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株に比べて認められた初期エンドソーム及び後期エンドソームマーカーの分泌の変化は、前立腺癌のより正確な検出及び予知をもたらし得る診断及び予知マーカーの研究に新しい道をもたらす。ここでのデータは、エンドソーム生物学が前立腺癌において妨害され、前立腺癌細胞株からの初期エンドソームマーカーの分泌の増加、及び後期エンドソームマーカーの分泌の減少をもたらすという考えを支持するものである。総合すると、これらの結果は、初期エンドソームマーカーと後期エンドソームマーカーの分泌の変化が前立腺癌の早期検出に必要な区別を与え得ることを示唆している。
実施例5−一般材料及び方法
材料
抗体及び蛍光プローブ
下表1に共焦点顕微鏡法分析に用いた蛍光複合物抗体の諸性質を詳述する。同じ宿主種の2種の一次抗体を用いて二重標識する場合、Zenon(登録商標)IgG標識化キット(Life Technologies Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を使用して、一次抗体を直接標識した。標識化プロトコルを製造者の指示に従って実施した。ウエスタンブロット法及び免疫蛍光に用いた一次抗体及び二次複合物の具体的濃度を下表に詳述する。
細胞培養及び抽出物調製
細胞株
細胞株PNT1a及びPNT2、22RV1及びLNCaPクローンFCGを細胞バンクオーストラリア(CellBank Australia)(小児医学研究所(Children’s Medical Research Institute)、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を介して欧州細胞培養コレクション(European Collection of Cell Cultures)から得た。細胞株RWPE1、CaHPV10及びDU145を、Cryosite(Cryosite Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を介してアメリカ培養細胞系統保存機関(American Tissue Culture Collection)から入手した。これらの細胞株は、交差汚染又は誤認細胞株のリスト(List of Cross−Contaminated or Misidentified Cell Lines)バージョン6.8(2012年3月9日)にはない。
前立腺癌の試験は、正常な非癌性前立腺に対しても同様にされなくてはならない。原発性又は転移性前立腺癌由来の細胞株の分析には、健常な前立腺組織由来の細胞株が必要である。これには、正常細胞の正常な分裂及び複製サイクルに関する細胞培養の問題がある。規則的な速度で増殖する大部分の癌細胞株とは異なり、非癌性細胞株を生成するには、一定の細胞周期及び分裂速度を引き起こす正常細胞を発生させなければならない。
したがって、この試験に用いられる正常な上皮細胞表現型を示す細胞株RWPE1、PNT1a及びPNT2を改作し、ウイルスで不死化した。具体的には、ヒトパピローマウイルス18(HPV18:human papilloma virus−18)を使用してRWPE1細胞株を不死化し、サル空胞形成ウイルス40(SV40:Simian vacuolating virus 40)を使用してPNT1a及びPNT2細胞株を不死化した。癌細胞株CaHPV10を、HPV18で不死化した前立腺の原発性腺癌から誘導した。この細胞株は、アンドロゲンに反応しない。
22RV1癌細胞株を異種移植片から誘導した。異種移植片は、去勢によって誘導された親のアンドロゲン依存性異種移植片の退行及び再発後にマウスにおいて連続的に増殖されたものである。この細胞株は、アンドロゲン受容体を発現するが、その増殖は、アンドロゲン刺激に反応しない。
癌細胞株LNCaPを前立腺腺癌のリンパ節転移から前もって誘導した。LNCaP細胞株は、アンドロゲン応答性である。
癌細胞株DU145を前立腺腺癌の中分化脳転移から前もって誘導した。それらは上皮細胞であり、アンドロゲン刺激に反応しない。
培養条件
PNT1a、PNT2及び22RV1細胞株を、10%ウシ胎仔血清(FCS)(In Vitro Technologies Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)及び2mM L−グルタミン(Sigma Aldrich Pty Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を補充したロズウェルパーク記念研究所(RPMI)1640培地(Gibco(登録商標)、Life Technologies)中で維持した。RWPE1及びCaHPV10細胞株を、供給されたヒト組換え上皮成長因子1 53(EGF1 53)及びウシ下垂体抽出物(BPE)を補充した、L−グルタミンを含む角化細胞無血清培地(K−SFM)(Gibco(登録商標))中で維持した。DU145細胞株を最小必須培地(MEM)(Gibco(登録商標))中で維持し、2mM L−グルタミン及び10%FCSを補充した。癌細胞株LNCaPを、2mM L−グルタミン、10%FCS、10mM HEPES(Life Technologies)及び1mMピルビン酸ナトリウム(Sigma Aldrich)を補充したRPMI1640培地中で維持した。Sanyo MCO−17AI CO恒温器(Sanyo Electric Biomedical Co.,Ltd.、大阪、日本)中で加湿恒温器中で37℃で5%COと一緒に細胞をインキュベートした。
細胞を約90%コンフルエントで継代し、無菌dPBS(Sigma Aldrich)で洗浄し、培養フラスコ表面から分離するまで、0.12%トリプシン、0.02%EDTAを含有する1×トリプシン−EDTA溶液(SAFC(登録商標)、Sigma Aldrich)でトリプシン処理した。10%RWPE1を含む増殖培地でトリプシンを中和し、無血清培地中で培養したCaHPV10細胞株を250gで5分間ペレット化し、dPBSで洗浄してウシ胎仔血清を除去した。細胞を一般的な維持のために1:10から1:20比で継代した。
長期貯蔵の場合、細胞株を液体窒素中に貯蔵した。凍結保存の場合、細胞培養物を通常通りに継代した。10%FCSを用いたトリプシン不活性化後、細胞を250gで5分間遠心分離してペレット化し、10%FCS及び10%DMSOを含むそれぞれの培地(Sigma Aldrich)に再懸濁させた。液体窒素中に長期貯蔵する前に、1mL分量の細胞懸濁液をイソプロパノール凍結容器(ナルゲン、Thermo Fisher Scientific Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)に−80℃で終夜貯蔵した。
試料調製
免疫ブロッティングのための細胞抽出物調製
細胞株をT75フラスコ中に播種し、37℃及び5%CO2でインキュベートした。80〜90%コンフルエントで、培地を吸引し、細胞をdPBSで1回洗浄し、細胞を無血清培地と一緒に48時間インキュベートした。
Milli−Q H2Oで希釈した20mM Tris(pH7.0)、500mM塩化ナトリウム及び2%SDS溶液を含むTNS緩衝剤を用いて全細胞タンパク質を抽出した。Tris及び塩化ナトリウムを含有する溶液を最終体積の80%に調製し、残りの20%体積は10%SDSを含み、使用前の30分以内に添加した。48時間のインキュベーション後、細胞培養培地を吸引し、細胞を室温dPBSで2回洗浄した。TNS緩衝剤800μLを培養フラスコに添加し、回転させて、細胞層全体を覆った。ゴム製の細胞かき取り器を用いて細胞を収集し、得られた抽出物を1.5mL管に移した。抽出物をすぐに65℃に5分間加熱し、高周波で1分間超音波処理した。
より均質な溶解物を得るために、細胞材料を25ゲージ(0.65mm)シリンジ針に合計6回通した。必要に応じて、追加のTNS緩衝剤を添加して、より低粘ちゅう性の溶解物を生成した。試料を−20℃で貯蔵した。
総タンパク質量を製造者の指示に従ってビシンコニン酸アッセイにより定量化した(Micro BCAキット、Pierce、Thermo Scientific Pty Ltd.、ロックフォード、IL、USA)。Wallac Victor(商標)光学プレートリーダー及びWorkoutソフトウェアv2.0(Perkin−Elmer Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)、5点パラメータ検量線を用いて試料を定量化した。
細胞収集時に収集し、前もって−80℃で貯蔵した馴化培地を解凍し、33mL分量を1000gで4℃で10分間遠心分離して、細胞片を除去した。上清30mLを50mL円錐管に移し、デオキシコール酸ナトリウム(DOC)(Sigma Aldrich)を最終0.02%v/v濃度まで添加した。短時間のボルテックス撹拌後、試料を氷上で30分間保持した。
トリクロロ酢酸(TCA:trichloroacetic acid)(Sigma Aldrich)の100%w/v溶液を最終濃度15%v/vまで添加し、30秒間ボルテックス撹拌し、氷上で2時間インキュベートして、タンパク質を培地から沈殿させた。沈殿したタンパク質を5,500gで30分間の試料の遠心分離によって収集し、TCA及び混入廃棄物を含む上清を吸引した。タンパク質ペレットを、4mL氷冷(−20℃)アセトンを用いてボルテックスによって洗浄し、室温で5分間インキュベートした。試料を5,500gで30分間更に遠心分離し、アセトン洗浄を繰り返した。最終遠心分離ステップ後、上清を吸引し、窒素ガスをゆっくり流してタンパク質ペレットを含む円錐管を乾燥させた。培地30mLから作製された各タンパク質ペレットを135μL1×SDS−試料緩衝剤/PBS溶液に再懸濁させ、後でウエスタンブロットアッセイに使用するために−20℃で貯蔵した。
遺伝子発現の定量分析のための細胞抽出物調製
ウエスタンブロット法に関して上述したように細胞株を75cmフラスコ中で3つ組で血清枯渇状態で48時間培養した。培地を吸引し、フラスコをdPBSで洗浄した。1mL TRI試薬(登録商標)(Applied Biosystems Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を各T75フラスコに添加し、ゴム製の細胞かき取り器を用いてかき取り、押し上げ蓋の付いた1.5mL管に移した。更に必要になるまで試料を−80℃で貯蔵した。
共焦点顕微鏡法による免疫蛍光分析のための細胞培養物調製
細胞培養物を通常通りに継代し、22mm「Number 1」カバーガラス(Menzel−Glaser、Thermo Fisher Scientific Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)上に低密度で播種し、培地中で37℃、5%CO雰囲気で48時間インキュベートした。48時間後、培地を吸引し、4%ホルムアルデヒド(v/v)PBS溶液を用いて細胞を室温で20分間固定した。固定細胞をPBS中の0.1%Triton−X(v/v)で10分間更に透過処理した。
タンパク質発現の定量分析
SDS−PAGE及び転写
細胞溶解物由来の総タンパク10μgを、試料緩衝剤(NuPAGE(登録商標)LDS試料緩衝剤(4x)、Life Technologies)及び50mMジチオトレイトールを含む還元剤(NuPAGE(登録商標)試料還元剤(10x))中で100℃で5分間加熱変性した。SDS−PAGE泳動用緩衝液(Life Technologies)で緩衝されたXCell SureLock(商標)Mini−Cell電気泳動システムにおいて10%15ウェル又は12%17ウェルSDS−PAGEプレキャストゲルを用いて調製試料を120V(固定、電流は可変)で1.5時間分離した。電気泳動後、分離したタンパク質をポリフッ化ビニリデン(PVDF:polyvinylidene difluoride)膜(Polyscreen(登録商標)、Perkin−Elmer)に35Vで1時間移した。
免疫ブロット及び検出
膜をTBS−tween(0.1%)中の5%w/v脱脂乳溶液を用いて室温で1時間ブロックし、5%脱脂乳で希釈した適切な抗体(表2.2)と一緒に静かに撹拌しながら4℃で終夜インキュベートした。一次抗体と一緒にインキュベーション後、膜をTBS−tweenで3回室温で5分間洗浄した。5%脱脂乳溶液で1/2000希釈したセイヨウワサビ−ペルオキシダーゼ複合二次抗体(表2.2)をPVDF膜と一緒に静かに撹拌しながら室温で1時間インキュベートした。
膜をTBS−tweenで5分間3回洗浄し、続いて抗体を電気化学発光(ECL:electro chemiluminescence)によって検出した。Novex(登録商標)ECL化学発光基質試薬キット(Life Technologies)を用いて膜を暗所で1分間インキュベートし、ImageQuant(商標)LAS4000画像装置、ソフトウェアバージョン1.2.0.101(GE Healthcare Bio−Sciences Pty Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を用いて可視化した。ヤギαGAPDH HRP複合物(Sigma Aldrich)を用いて5%脱脂乳中で1:20,000希釈でGAPDH添加コントロールを検出した。GAPDHの検出も一次抗体の二次HRP検出と同時に室温で1時間実施した。この場合、分子量によって検出が可能になるはずである。GAPDHの分子量とマーカータンパク質の分子量が競合する可能性がある場合、PVDF膜から一次抗体を取り除き、αGAPDH HRP複合物で再検出した。
ブロットを3つ組で実施し、画像をAlphaViewSA(商標)ソフトウェアv3.0.0.0(ProteinSimple、サンタクララ、カリフォルニア)を用いて定量化した。このソフトウェアを用いてレーン分析を行い、検出したタンパク質の分子量を測定した。タンパク質量をシグナル密度及びバンドサイズに基づいて定量化し、バンド分析から得られたGAPDHシグナルに対して規格化した。試料及び群サイズに応じてクラスター線形回帰又はクラスカル ワリス順位和統計法を使用して、コントロール細胞株と癌細胞株の検出タンパク質量の有意性を判断した。Stata/SE v11.2(StataCorp LP、テキサス、米国)を用いて試験した。有意な結果は、95%を超える信頼度であった(P≦0.05)。
膜剥離
一次抗体検出中に、PVDF膜を剥離し、総タンパク質量の添加コントロールとして用いたGAPDHを検出した。Milli−Q H2O中に0.02M Tris、0.5M NaCl、2%SDS及び100mMβメルカプトエタノールを含む剥離緩衝剤でPVDF膜を2回洗浄した。膜を緩衝剤と一緒に55℃で30分間激しく撹拌し、さらにTBS−tweenと一緒に室温で15、20及び30分間の3回激しく撹拌して洗浄した。PVDF膜をTBS−tween中の5%脱脂乳を用いて室温で1時間ブロックし、HRP複合αGAPDH抗体の1:20,000希釈を用いてGAPDHを検出した。
遺伝子発現の定量分析
RNA抽出
TRI試薬(登録商標)を用いて凍結させた細胞を解凍し、室温で5分間インキュベートした。細胞収集に用いたTRI試薬(登録商標)各1ミリリットルにクロロホルム200μLを添加した。試料を1分間激しく振とうし、室温で3分間静置した。次いで、試料を16,000g、4℃で15分間遠心分離した。
RNA抽出をRNeasy(登録商標)ミニキット(Qiagen Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を用いて製造者の指示に従って実施した。上方の水相を新しい管に移し、RNaseを含まないHOで希釈した70%エタノールと等体積で混合した。試料700μLをRNeasy(登録商標)精製カラム(Qiagen)に移し、16,000gで20秒間遠心分離した。遠心分離後、通過画分を廃棄し、残りの試料/エタノール混合物をカラムに充填し、16,000gで20秒間遠心分離した。RW1緩衝剤350μLをピペットでスピンカラム膜に取り、カラムを16,000gで15秒間遠心分離した。
製造者(Life Sciences Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)の指示に従って、試料をDNAseIで処理して、ゲノムDNAを除去した。DNAseI原液を緩衝剤RDDで1:7希釈し、そのうちDNAseI溶液80μLを次いでスピンカラム膜に直接塗布し、室温で15分間インキュベートした。
更なる緩衝剤RW1 350μLをカラム上に添加し、16,000gで15秒間遠心分離し、続いてRPE緩衝剤500μLを用いて2回洗浄した。残りの緩衝剤を除去するために、カラムを16,000gで2分間遠心分離し、16,000gで更に1分間遠心分離した。RNaseを含まないH2O 50μLをスピンカラム膜に直接塗布し、続いて16,000gで1分間遠心分離して各試料の溶出を行った。溶出RNA試料を−80℃で貯蔵した。
抽出RNAの濃度をNanoDrop(商標)2000分光光度計(Thermo Fisher Scientific Australia Pty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)を用いて260nmで測定した。260/280nm及び260/230nmの各比を測定して、試料にタンパク質及びDNA混入がないことを確認した。1.6より大きい比は、試料が汚染されていないことを示す。
cDNA合成
qRT−PCR用の相補DNA(cDNA)をHigh Capacity RNA−to−cDNAキット(Life Technologies)を用いて製造者の指示に従って調製した。RNA2μgを含む反応物20μLの場合、主混合緩衝剤10μL及び逆転写酵素1μLを添加し、RNaseを含まないHOで体積を20μLにした。DNA Engine(登録商標)ペルチェサーマルサイクラー(Bio−Rad Laboratories Pty,Ltd.、ニューサウスウェールズ、オーストラリア)を用いて増幅を行った。反応混合物を37℃で1時間、続いて95℃で5分間インキュベートし、次いで4℃に冷却した。cDNA試料を必要になるまで−20℃で貯蔵した。
プライマー設計
下表2.4に詳述したプライマー配列を文献、Harvard PrimerBankから得た、又はNCBI Primer BLASTを用いて設計した。Harvard PrimerBankから選択されたプライマーは、最終アンプリコンサイズが150塩基対未満であり、その融解温度が約60℃であり、可能であれば、エキソン−エキソン接合部にわたる範囲であるという判定基準に基づいて選択された。Primer−BLASTを用いて設計されたプライマーもこれらの判定基準に基づいた。オリゴヌクレオチドをGeneWorks Pty Ltd、南オーストラリアから購入した。
定量的RT−PCR
5μLのPower SYBR(登録商標)Green PCR Master Mix(Life Technologies)、各0.5μLの10nM順方向及び逆方向プライマー、DEPC処理H2Oで1:25希釈されたcDNA試料2μLを含み、DEPC処理H2O2μLで10μLにした、反応混合物10μLを準備した。反応物を3つ組で96ウェルプレート(Life Technologies)上で培養した。各プレートは、反応効率を制御するために、標的遺伝子と内在性遺伝子の検量線のための(LNCaP細胞株由来の)基準cDNA試料の段階希釈物を含んだ。
7500Fast Real−Time PCRシステム(Life Technologies)とABI7500ソフトウェアv2.0.2を用いてqPCRを実施した。
すべての標的のサイクリング条件は、酵素を活性化し、cDNAを変性させるために50℃で2分間、95℃で10分間、続いて95℃で15秒の変性ステップと60℃で60秒の伸長及び信号取得ステップを40サイクルであった。各実行後に溶融曲線を作成して、プライマー二量体又は生成物及び他の混入物がないことを確認した。
サイクルしきい値(C:cycle threshold)を増殖の対数期におけるしきい値レベル0.35で、かつベースラインノイズよりも上にした。各試料からの遺伝子発現の相対量を、段階希釈標準材料から作成された検量線に対するC値の計算によって導出した。希釈標準からプロットした傾向直線の傾きから計算した反応効率は、90から110%であった。各標的を単一プレート上で3つ組で評価し、3つ組の生物学的複製を独立に実施した。平均遺伝子発現量を各複製プレート上のmRNA量から導出した。各単一のプレートは、複製ウェルからの平均C及びmRNAレベルを与えた。
共焦点顕微鏡検査法
免疫蛍光標識化
固定細胞を5%(w/v)ウシ血清アルブミン(BSA:bovine serum albumin)PBS溶液中でゆっくり撹拌しながら室温で2時間インキュベートすることによって非特異抗体反応性を低下させた。次いで、細胞を、5%BSAで希釈した適切な濃度の一次抗体(表2.3)と一緒に室温で2時間インキュベートし、続いて二次抗体と室温で1時間インキュベートした。結合していない抗体をPBSで3回洗浄して除去し、DAPI核染色を含むProLong(登録商標)Gold Antifade試薬(Life Technologies)と一緒にカバーガラスを1mm顕微鏡スライド上に載せた。
画像収集及び処理
共焦点顕微鏡法をZeiss LSM710META NLOレーザー走査顕微鏡(南オーストラリア大学(University of South Australia)、オーストラリア)及び付属のCarl Zeiss Zen2009ソフトウェアを用いて実施した。370、488、543及び633nmのレーザー線をDAPI、Alexa Fluor(登録商標)488、Cy3及びAlexa Fluor(登録商標)633蛍光に利用した。レーザー強度を蛍光標的に応じて5%から25%に設定した。蛍光団間の信号のクロスオーバーを除去するために、各チャネル間のギャップ20nmで発光蛍光をフィルターにかけた。各チャネルを4ライン平均の面順次走査によってピクセル滞留時間3.15μsでキャプチャーした。各レーザーのピンホール直径を1エアリー単位に設定した。細胞を絞り1.4の63x油浸対物レンズで観察し、2x光学ズームを用いた。画像を分解能1024px2、16ビットグレースケール深さでキャプチャーした。画像キャプチャー分解能1024ピクセル及びレンズ/ズーム比に基づいて、各画素は、寸法0.066μMに相当する。少なくとも4個の細胞を各カバーガラス上で無作為に選択し、代表的画像を作図のために処理した。画像をグレースケール16ビットTIFFファイルとしてエクスポートし、Adobe(登録商標)Photoshop(登録商標)CS5(Adobe Systems Inc.、サンホゼ、カリフォルニア、米国)を用いて更に処理した。
細胞内輸送及びエンドサイトーシスの可視化
LysoTracker(登録商標)陽性小胞を生細胞共焦点顕微鏡法によって可視化して、固定細胞において生じ得るLysoTracker(登録商標)の漏出を防止した。細胞をDKSH疎水性チャンバスライド(DKSHオーストラリアPty Ltd.、ビクトリア、オーストラリア)中で標準状態で培養した。続いて、LysoTracker(登録商標)を培地で1/200希釈し、細胞に添加した。37℃で5分間インキュベーション後、細胞培養物を可視化した。
トランスフェリンエンドサイトーシスアッセイを本明細書に詳述した通常状態で培養した細胞に実施した。48時間後、トランスフェリン633複合物の1/1000希釈物を含む新しい培地で培地を置換した。細胞を5、15又は30分間インキュベートし、その後、培地を吸引し、細胞をdPBSで短時間洗浄し、4%PFAで固定した。固定細胞を5%BSAで2時間ブロックした後、ファロイジン488複合物と一緒に90分間インキュベートした。結合していない抗体をPBSで3回洗浄して除去し、DAPI核染色を含むProLong(登録商標)Gold Antifade試薬(Life Technologies)と一緒にカバーガラスを1mm顕微鏡スライド上に載せた。
トランスフェリンとエンドソームマーカーの共蛍光
細胞を本明細書に詳述した通常状態でインキュベートした。48時間後、トランスフェリン633複合物の1/1000希釈物を含む新しい培地で培地を置換した。細胞をトランスフェリン633培地と一緒に20分間インキュベートした。続いて、培地を吸引し、dPBSで短時間洗浄し、固定し、透過処理した。一次及び二次抗体による標識化は、本明細書に詳述したように進行した。
公開前立腺癌コホート
テイラーコホートは、メモリアル スローン ケタリングがんセンター(MSKCC)において前立腺全摘出術による治療を受けた患者からなり、150個の前立腺癌及び29個の非悪性組織のプロファイリングをAffymetrix Human Exon1.0STアレイを用いて実施した。データをcBio Cancer Genomics Pathway Portalから得た。チャンドラン(Chandran)コホートは、18個の正常組織、65個の一次組織、25個の転移性組織及び63個の正常な隣接非悪性組織で構成される。これらの組織の発現プロファイリングをAffymetrix U95Av2ヒト遺伝子アレイを用いて行った。データをNCBI GEO(受託番号GSE6919)から取得した。トムリンスによるコホートをNCBI GEO(受託番号GSE6099)から取得した。トムリンスによるコホートは、32個の一次組織試料、20個の転移性組織試料、13個の前立腺上皮内腫よう(PIN)組織試料及び27個の正常組織試料で構成される。チナイヤンヒト20K Hs6アレイを用いて前もって試料の分析を行った。MSKCCからの追加のコホートであるグリンスキーコホートは、79個の悪性前立腺組織で構成され、前立腺癌の生化学的再発(BCR)を評価するのに使用される106か月までの臨床経過観察データを含む。これは、PSAレベル≧0.2ng/mLで規定される29名のBCR患者及び50名の悪化のない患者を含む。
正常組織と前立腺癌組織の間の統計解析を、ウェルチの補正を含む両側独立t検定によって実施した。チャンドラン及びトムリンスコホートにおける複数の群の発現差を評価するために、ダンの多重比較検定を含むクラスカル ワリスを実施した。グリンスキーコホートからのデータをウェルチの補正を含む両側独立t検定によって分析して、グリーソン等級3群と4群の差を求めた。K平均クラスタリングをStata/SE v11.2(Stata Corp LP、テキサス、米国)を用いて実施して、高及び低遺伝子発現群を決定し、ゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によりカプラン マイヤー生存曲線を用いて評価して、曲線間の差を求めた。すべての統計的検定をGraphPad Prism 5.03(GraphPad Software Inc.、カリフォルニア、米国)を用いて行った。
実施例6−APPL1及びRAB7に対する抗体の産生
15個のアミノ酸の長さを有するエピトープを、ヒトAPPL1又はRAB7のタンパク質配列に対する抗体の合成後の検出に適した強い抗原性を有すると予測されたこれらの特異的配列から選択した。
APPL1:
エピトープ#1位置145〜159(ヒト):NRYSRLSKKRENDKV(配列番号7)。
エピトープ#2位置265〜279(ヒト):DPDPTKFPVNRNLTR(配列番号8)。
エピトープ#3位置691〜705(ヒト):SQSEESDLGEGGKKR(配列番号9)。
RAB7:
エピトープ#1位置103〜117(ヒト):RDEFLIQASPRDPEN(配列番号10)。
エピトープ#2位置124〜138(ヒト):GNKIDLENRQVATKR(配列番号11)。
エピトープ#3位置183〜197(ヒト):YNEFPEPIKLDKNDR(配列番号12)。
ペプチドを合成し、ウサギを免疫してポリクローナル抗体の産生に用いた。
図23Aは、Appl1組換えタンパク質に対するウサギ抗Appl1ポリクローナル抗体の親和性を示す。図23Bは、Rab7組換えタンパク質に対するウサギ抗Rab7ポリクローナル抗体の親和性を示す。上で詳述したペプチドに対して産生されるポリクローナル抗体の親和性を、精製APPL1又はRAB7タンパク質に表面プラズモン共鳴(BiaCore T100)を用いて測定した。結果を図23に示す。Appl1#2(図23A)及びRab7#3(図23B)の親和性が最も高く、洗浄後の結合及び親和性が最も大きく、これらが、下流のアッセイにおいてそのそれぞれのタンパク質よりも結合し、DELFIA及びサンドイッチELISA用の捕捉抗体として適していることを示唆している。Appl1#3及びRab7#1は、精製タンパク質に対して良好な親和性を示し、そのそれぞれの標的タンパク質の検出のためにDELFIAアッセイに使用されるユウロピウム標識化に適している。
図24Aは、直接DELFIAアッセイにおいてRab7タンパク質用の(エピトープ#1に対する)ユウロピウム標識ウサギ抗Rab7ポリクローナル抗体の検量線である。標識抗体3.9mLが0.13mg/mL(全Ab0.51mg)で前もって得られ、近似ユウロピウム標識収率は1.6であった。図24Bは、直接DELFIAアッセイにおけるAppl1タンパク質用の(エピトープ#3に対する)ユウロピウム標識ウサギ抗Appl1ポリクローナル抗体の検量線である。標識抗体4.8mLが0.11mg/mL(全Ab0.53mg)で前もって得られ、近似ユウロピウム標識収率は3.8であった。
実施例7−追加のマーカーの診断及び予後値
(i)癌進行中のエンドソーム関連遺伝子発現の変化
エンドソーム関連mRNA転写物の発現を、原発性癌及び非悪性組織に加えて前立腺上皮内腫よう(PIN)及び転移性癌組織の分析が可能なトムリンスコホートから分析した。
データを図25のトムリンスらによるコホート由来のリソソーム遺伝子発現データの垂直散布図に示す。前立腺癌組織の分析によって、前立腺癌進行中に遺伝子発現が変化することが明らかになった。27個の非悪性組織、13個の前立腺上皮内腫よう、32個の原発性前立腺癌及び22個の転移性癌組織試料のチナイヤンヒト20K Hs6アレイ由来の発現プロファイリングデータ(トムリンスら2007年)を定量して、エンドソーム関連遺伝子の相対発現量を示した。統計的有意性をアステリスクで示す(**P≦0.01、***P≦0.001)。
トムリンスコホートにおけるM6PR及びIGF2R及びSTEAP4の遺伝子発現は、正常、PIN、原発性又は転移性癌組織間で有意な変化はなかった。MYO1B、ALIX及びSDCBPは、前立腺癌組織において転移性組織とは異なる発現を示した(P≦0.01)。PINと転移性組織間の発現の有意な減少が、MYO1B(P≦0.001)及びPDCD6IP(P≦0.01)で認められたが、SDCBPでは認められなかった。MYO1Bの発現は、PIN組織において非悪性前立腺組織よりも有意に増加した(P≦0.01)。
(ii)生化学的再発リスクのある患者を層別化するエンドソーム関連遺伝子の予知可能性
エンドソーム関連遺伝子の発現の予知可能性を評価するために、本発明者らは、遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングを利用して、グリンスキーコホート由来の患者を2つの群に分類した。グリンスキーコホートマイクロアレイは、生検時に検出される初期PSAレベルのデータ、及び治療後の再発についての情報を提供する。
図26は、エンドソーム/リソソーム関連遺伝子のカプラン マイヤー分析、及び生化学的再発(BCR)に基づく患者の層別化を示す。SORT1、MYO1B及びPDCD6IPの遺伝子発現によって、患者を予後リスク群に層別化した。グリンスキーコホート(グリンスキーら2004年)由来の患者を、M6PR、IGF2R、SORT1、STEAP4、MYO1B、PDCD6IP、SDC1及びSDCBP遺伝子発現の量(高−黒線、低−灰色線)に基づくK平均クラスタリングによって2つの群に層別化した(高−黒線、低−灰色線)。解析をゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって実施した。BCR:生化学的再発、HR:危険率、CI:信頼区間。
高(黒線)又は低(灰色線)SORT1及びMYO1B遺伝子発現のクラスタリングによって、高発現患者は生化学的再発(BCR)リスクが有意に増加したことが明らかになった(それぞれP≦0.01及びP≦0.05)。より少量のPDCD6IPを発現する患者は、BCRリスクが有意に高かった(P≦0.05)。M6PR、STEAP4、SDC1及びSDCBP遺伝子の高又は低発現による分類は、患者を予後群に有意に層別化しなかったが、IGF2Rでは傾向が認められた(P=0.096)。付随する表は、エンドソーム/リソソーム関連遺伝子のカプラン マイヤー分析、及び生化学的再発(BCR)に基づく患者の層別化を示す。SORT1、MYO1B及びPDCD6IPの遺伝子発現によって、患者を予後リスク群に層別化した。グリンスキーコホート(グリンスキーら2004年)由来の患者を、M6PR、IGF2R、SORT1、STEAP4、MYO1B、PDCD6IP、SDC1及びSDCBP遺伝子発現の量(高−黒線、低−灰色線)に基づくK平均クラスタリングによって2つの群に層別化した(高−黒線、低−灰色線)。解析をゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって実施した。
(iii)PSA≦7.8ng/を発現する患者におけるエンドソーム関連遺伝子の予知可能性
図27は、≦7.8ng/mL PSAを発現する癌患者のリソソーム遺伝子発現のカプラン マイヤー生存分析及び多変量解析を示す図である。リソソーム関連遺伝子発現のカプラン マイヤー分析は、IGF2R、SORT1又はPDCD6IP発現に基づいて≦7.8ng/mL PSAを発現する患者における有意な予知可能性を示した。PSA≦7.8ng/mLの予後良好亜群から、M6PR、IGF2R、SORT1、STEAP4、MYO1B、PDCD6IP、SDC1及びSDCBPの遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングによって患者を更に2つの群に層別化した(高発現−黒線、低発現−灰色線)。統計解析をゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって実施した。BCR:生化学的再発、HR:危険率、CI:信頼区間。
PSA≦7.8ng/mLの患者を高遺伝子発現群と低遺伝子発現群に層別化すると、IGF2R(P≦0.01)、SORT1(P≦0.01)又はALIX(P≦0.05)の発現の増加によってBCRリスクが有意に増加することが明らかになった(図27)。M6PR及びSDC1の低発現並びにMYO1Bのより高い発現は、低PSAを発現するリスク患者を層別化する傾向があった。STEAP4又はSDCBPの発現は、低レベルのPSAを発現する患者の予知可能性を示すようには見えなかった。
(iv)シンタキシン7(STX7)及びシンタキシン12(STX12)の遺伝子発現は、前立腺癌組織において有意に減少する。
テイラーコホート由来の前立腺癌組織におけるシンタキシン7及びシンタキシン12mRNA転写物の発現を非悪性組織と比較して分析した。
図28のパネルAは、シンタキシン7及びシンタキシン12の遺伝子発現の変化率を示す箱ひげグラフである。パネルBは、トムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。パネルAは、150個の原発性前立腺癌及び29個の非悪性組織のAffymetrix Human Exon1.0STアレイ由来の発現プロファイリングデータ(テイラー2010年)を定量して、STX7及びSTX12の遺伝子発現率変化を示したものである。箱ひげグラフをテューキー異常値(黒点)と一緒にプロットした。統計的有意性をアステリスクで示す(**P≦0.01、****P≦0.0001)。パネルBは、前立腺癌組織の分析によって、前立腺癌進行中にSTX7遺伝子発現が変化することが明らかになったことを示す。27個の非悪性組織、13個の前立腺上皮内腫よう、32個の原発性前立腺癌及び22個の転移性癌組織試料のチナイヤンヒト20K Hs6アレイ由来の発現プロファイリングデータ(トムリンスら2007年)を定量して、エンドソーム関連遺伝子の相対発現量を示した。統計的有意性をアステリスクで示す(*P≦0.05)。
原発性癌組織におけるSTX7(P≦0.01)及びSTX12(P≦0.0001;図28A)の発現は、非悪性組織よりも統計的に有意に減少した。トムリンスコホート由来の前立腺癌進行中のSTX7遺伝子発現の分析によれば、転移性組織の遺伝子発現が原発性癌組織よりも有意に減少した(P≦0.05;図28B)。
(v)生化学的再発リスクのある患者を層別化するシンタキシン7及び12の予知可能性
シンタキシン7及び12遺伝子発現の発現の予知可能性を評価するために、本発明者らは、遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングを利用して、グリンスキーコホート由来の患者を2つの群に分類した。
図29は、シンタキシン7及びシンタキシン12遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す。(A)リソソーム関連遺伝子発現のカプラン マイヤー分析は、STX12発現に基づく有意な予知可能性を示した。(B)PSA≦7.8ng/mLの「予後良好」亜群から、STX7及びSTX12の遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングによって患者を更に2つの群に層別化した(高発現−黒線、低発現−灰色線)。統計解析をゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって実施した。BCR:生化学的再発、HR:危険率、CI:信頼区間。
高(黒線)又は低(灰色線)STX12遺伝子発現のクラスタリングによって、低発現患者は生化学的再発(BCR)リスクが有意に増加したことが明らかになったが(P≦0.01)、STX7の予知能力はなかった(図29A)。PSA≦7.8ng/mLの患者を高遺伝子発現群と低遺伝子発現群に層別化すると、STX12の発現の減少によってBCRのリスクが有意に増加することが明らかになったが(P≦0.05)(図29B)、STX7に患者を層別化する能力はなかった。
(vi)エンドソーム関連機構の細胞内量ではない分泌量は、前立腺癌細胞において有意に変化する。
ウエスタンブロット法を使用して、非悪性前立腺細胞株(PNT1a及びPNT2)及び前立腺癌細胞株(22RV1、DU−145及びLNCaP)由来の細胞溶解物及び培地におけるALIX、シンデカン−1及びソルチリン−1の量を規定した。図30は、細胞内及び分泌エンドソーム関連タンパク質の検出及び定量化を示す。(A)3つ組で検査した非悪性コントロール細胞株PNT1a及びPNT2並びに癌細胞株22RV1、DU−145及びLNCaP由来の細胞抽出物(A;全細胞溶解物10μg)及び培地(B;コンフルエントな細胞と一緒に48時間インキュベーション後に収集し、細胞数を補正した培養物3mL)におけるエンドソーム関連タンパク質/GAPDHのウエスタンブロット分析の代表的画像。
ウエスタンブロット法を使用して、非悪性前立腺細胞株(PNT1a及びPNT2)及び前立腺癌細胞株(22RV1、DU−145及びLNCaP)由来の細胞溶解物及び培地におけるALIX、シンデカン−1及びソルチリン−1の量を規定した。癌細胞におけるこれらのタンパク質の細胞内量は、非悪性細胞と変わらなかったが(図30A、C)、前立腺癌由来の培地において検出されたALIX量は、非悪性コントロール細胞株に比べて有意に増加した(P≦0.01;図30C、D)。シンデカン−1及びソルチリン−1は、前立腺癌細胞株由来の培地において、非悪性細胞に比べて有意に減少したレベルで検出された(P≦0.01)。
(vii)FGF1遺伝子発現は、前立腺癌組織において減少する。
図31は、FGF1の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。箱ひげグラフをテューキー異常値(黒点)と一緒にプロットした。統計的有意性をアステリスクで示す(**P≦0.01)。
マイクロアレイにおけるFGF1遺伝子発現の分析は、グラソーコホートにおいて統計的に有意な減少を示した(P≦0.01)。テイラーコホートにおいて減少の証拠があったが、これは統計的に有意でなかった。トムリンスコホート由来のFGF1の発現は、組織病期の間で変わりやすかった。
(viii)FGF2遺伝子発現は、前立腺癌組織において減少する。
図32は、FGF2の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。箱ひげグラフをテューキー異常値(黒点)と一緒にプロットした。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001)。
マイクロアレイにおけるFGF2遺伝子発現の分析は、テイラーコホートとグラソーコホートの両方において統計的に有意な減少を示した(P≦0.0001)。トムリンスコホート由来の組織タイプの可変性は、コホートにおけるこの遺伝子の利用可能なデータが限られていることに起因した可能性がある。
(ix)FGF3遺伝子発現は、前立腺癌組織において減少する。
図33は、FGF3の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。箱ひげグラフをテューキー異常値(黒点)と一緒にプロットした。統計的有意性をアステリスクで示す(*P≦0.05)。
マイクロアレイにおけるFGF3遺伝子発現の分析は、テイラーコホートにおける有意な増加を示したが(P≦0.05)、グラソーコホートにおけるFGF3発現に有意な増加はなかった。
(x)FGF2のカプラン マイヤー分析は、FGF2発現のより低い患者における再発リスクの増加傾向を示唆している。
図34は、FGF1、FGF2及びFGF3遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す。FGF関連遺伝子発現のカプラン マイヤー分析は、FGF2発現に基づく幾らかの潜在的予知可能性を示した。
FGF関連遺伝子発現のカプラン マイヤー分析は、FGF2発現に基づく幾らかの予知可能性を示したが、これは統計的に有意でなかった。患者は、「高」又は「低」FGF1又はFGF3群に層別化されなかった。
(xi)FGF関連遺伝子のカプラン マイヤー分析は、PSA≦7.8ng/mLを発現する患者における予後値を示した。
図35は、FGF1、FGF2及びFGF3遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す。PSA≦7.8ng/mLの「予後良好」亜群から、FGF1、FGF2及びFGF3の遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングによって患者を更に2つの群に層別化した(高発現−黒線、低発現−灰色線)。統計解析をゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって実施した。BCR:生化学的再発、HR:危険率、CI:信頼区間。
FGF遺伝子の高(黒線)又は低(灰色線)遺伝子発現のクラスタリングによって、FGF2又はFGF3発現の少ないPSAタンパク質の発現が少ない患者は生化学的再発リスクが有意に増加したことが明らかになったが(P≦0.05)、FGF1の明白な予知能力はなかった。
(xii)FGFR1遺伝子発現は、前立腺癌組織において減少する。
図36は、FGFR1の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001、**P≦0.01)。
マイクロアレイにおけるFGFR1遺伝子発現の分析は、テイラー及びグラソーコホートにおいて統計的に有意な前立腺癌組織の減少を示した(P≦0.0001)。組織タイプ全体にわたって、非悪性組織に比べてPIN組織が減少し、PINと転移性組織の間の遺伝子発現が統計的に有意に増加した(P≦0.01)。
(xiii)FGFR2遺伝子発現は、前立腺癌組織において有意に減少する。
図37は、FGFR2の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001、***p≦0.001)。
マイクロアレイにおけるFGFR2遺伝子発現の分析は、テイラー及びグラソーコホートにおいて統計的に有意な前立腺癌組織の減少を示した(P≦0.0001)。組織タイプ全体にわたって、非悪性組織に比べてPIN組織及び転移性組織が減少し、トムリンスコホートにおける非悪性組織よりも原発性癌組織における遺伝子発現が統計的に有意に減少した(P≦0.001)。
(xiv)FGFR3遺伝子発現は、前立腺癌組織において有意に減少する。
図38は、FGFR3の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。
マイクロアレイにおけるFGFR3遺伝子発現の分析によれば、前立腺癌組織におけるFGFR3発現は非悪性前立腺組織に比べて有意な変化がなかった。FGFR3の発現は、各病態においてトムリンスコホートにおける正常組織に比べて減少した証拠を示したが、これは統計的に有意でなかった。
(xv)FGFR関連遺伝子のカプラン マイヤー分析は、発現する患者における予後値を示した。
図39は、FGFR1、FGFR2及びFGFR3遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す。グリンスキーコホート由来のFGFR関連遺伝子発現のカプラン マイヤー分析は、FGFR2又はFGFR3発現に基づく幾らかの潜在的予知可能性を示した。
FGFR遺伝子の高(黒線)又は低(灰色線)遺伝子発現のクラスタリングによって、FGFR2又はFGFR3遺伝子発現の少ない患者は、より多量のFGFR2又はFGFR3を発現する患者に比べて生化学的再発リスクが有意に増加したことが明らかになった(P≦0.05)。このデータセットではFGFR1を発現する患者の有意な層別化はなかった。
(xvi)FGFR3のカプラン マイヤー分析は、PSA≦7.8ng/mLを発現する患者における予後値を示した。
図40は、FGFR1、FGFR2及びFGFR3遺伝子発現のカプラン マイヤー生存率分析を示す。PSA≦7.8ng/mLの「予後良好」亜群から、FGFR1、FGFR2及びFGFR3の遺伝子発現に基づくK平均クラスタリングによって患者を更に2つの群に層別化した(高発現−黒線、低発現−灰色線)。統計解析をゲーハン−ブレスロー−ウィルコクソン検定によって実施した。BCR:生化学的再発、HR:危険率、CI:信頼区間。
FGFR遺伝子の高(黒線)又は低(灰色線)遺伝子発現のクラスタリングによって、FGFR3発現の少ないPSAタンパク質の発現が少ない患者は生化学的再発リスクが有意に増加したことが明らかになった(P≦0.001)。生化学的再発リスクの増加を示唆するFGFR2発現の減少傾向があった。群を高又は低FGFR1発現にクラスタリングする患者の層別化は成されなかった。
(xvii)NOX2タンパク質は、前立腺癌細胞において有意に増加する。
図41は、非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株由来のNOX2タンパク質(65(56)&30kDa)の検出及び定量化を示す図である。3つ組で検査した非悪性コントロール細胞株PNT1a及びPNT2並びに癌細胞株22RV1、DU−145及びLNCaP由来の(A)全細胞溶解物10μg及び(B)分泌NOX2タンパク質のウエスタンブロット分析の代表的画像。(C)細胞内NOX2量を、GAPDH内在性コントロールに対する濃度測定によって定量化した。(D)分泌NOX2タンパク質の定量化をタンパク質収集時の細胞数に対して規格化した。データをクラスター化線形回帰によって解析した。統計的有意性(P≦0.05)をアステリスクで示した。
ウエスタンブロット法を使用して、非悪性前立腺細胞株(PNT1a及びPNT2)及び前立腺癌細胞株(22RV1、DU−145及びLNCaP)由来の細胞溶解物及び培地におけるNOX2量を規定した。NOX2(56kDa)の細胞内量は、癌細胞において非悪性細胞に比べて有意に増加した(図41A、C)。NOX2のアイソフォーム(30kDa)が非悪性及び前立腺癌細胞において発現されたが、これは有意に変化しなかった。56kDa形態のNOX2は分泌されなかったが、前立腺癌及び非悪性細胞由来の30kDaアイソフォームの分泌の証拠が存在した(図41B、D)。NOX2抗体−1/2000希釈(0.5μg/mL)で用いたAbcam、カタログ番号ab31092のウサギポリクローナル。
(xviii)前立腺癌組織におけるNOX2遺伝子発現の変化。
図42は、NOX2の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001、**P≦0.01)。
NOX2転写物の発現をトムリンス、テイラー及びグラソーコホートから分析した。NOX2遺伝子発現は、グラソーコホートの癌組織において非悪性組織よりも有意な増加を示した(P≦0.0001)。トムリンスコホートの疾患タイプの分析によって、病期にわたる発現の変化、及び原発性癌組織におけるNOX2発現の非悪性正常前立腺組織に比べた有意な増加(P≦0.01)が明らかになった。
(xix)前立腺癌細胞におけるNOX4は非悪性細胞と変わらない。
図43は、非悪性コントロール及び前立腺癌細胞株由来のNOX4タンパク質の検出及び定量化を示す。(A)3つ組で検査した非悪性コントロール細胞株PNT1a及びPNT2並びに癌細胞株22RV1、DU−145及びLNCaP由来の全細胞溶解物10μgのウエスタンブロット分析の代表的画像。(B)細胞内NOX4タンパク量を、GAPDH内在性コントロールに対する濃度測定によって定量化した。データをクラスター化線形回帰によって分析した。非悪性細胞株群と癌細胞株群に統計的有意性はなかった。これらの細胞株由来の分泌タンパク質を分析したが(NOX2参照)、NOX4のシグナルは検出されなかった。
ウエスタンブロット法を使用して、非悪性前立腺細胞株(PNT1a及びPNT2)及び前立腺癌細胞株(22RV1、DU−145及びLNCaP)由来の細胞溶解物及び培地におけるNOX4量を規定した。NOX4(63kDa)の細胞内量は、癌細胞と非悪性細胞で変わらなかった(図43A、B)。分泌NOX4タンパク質は検出できなかった(データ示さず)。
(xx)前立腺癌組織におけるNOX4遺伝子発現の変化。
図44は、NOX4の遺伝子発現の変化率(テイラーコホート)及びLog2中央値を中心とした比(グラソーコホート)を示す箱ひげグラフ、並びにトムリンスらによるコホート由来の遺伝子発現データの垂直散布図である。統計的有意性をアステリスクで示す(****P≦0.0001、**P≦0.01、*P≦0.05)。
NOX4転写物の発現をトムリンス、テイラー及びグラソーコホートから分析した。NOX4遺伝子発現は、テイラー及びグラソーコホートの癌組織において非悪性組織よりも有意な増加を示した(それぞれP≦0.01及びP≦0.0001)。トムリンスコホートの疾患タイプの分析によれば、転移性組織におけるNOX4発現はPIN組織に比べて有意に増加した(P≦0.05)。NOX4抗体−1/2000希釈(0.5μg/mL)で用いたAbcam、カタログ番号ab133303のウサギモノクローナル。
(xxi)前立腺組織におけるAPPL1、Rab7及びLIMPII発現の変化(図49)。
図45は、前立腺組織におけるAPPL1、Rab7及びLIMPII発現を示す。対応ヒト非悪性(A、B、C)及び悪性(D、E、F)前立腺組織におけるAPPL1、Rab7及びLIMPII。Aの矢印は、非悪性前立腺組織における基底膜を染色するAPPL1を示す。悪性前立腺組織においては、(D)破線の矢印は、核と核小体の両方を染色するAPPL1を示し、実線の矢印は、明白な核膜染色を示し、(E)矢印は明白なRab7核膜染色を示し、(F)矢印は、増大したLIMPII陽性小胞を示す。スケールバー=A、B&Cは100μM、D、E、Fは200μM。使用抗体:ウサギ抗APPL1#3(検出Ab)、ウサギ抗Rab7#1(検出Ab)、ヒツジ抗LIMPII Ab。
免疫組織化学を使用して、前立腺癌組織におけるAPPL1、低分子量GTPアーゼ Rab7及びLIMPIIの分布を調べた。エンドソームマーカーAPPL1は、非悪性前立腺組織において有意な基底膜染色を示した。悪性組織においては、腫りゅうに付随した染色が増加し、興奮させることには、腫よう細胞における極めて特異的な核及び核小体染色が存在するように見えた。この染色は、非悪性組織では見られなかった。Rab7特異的細胞質染色が非悪性組織における間質及び腺構造に認められた。それに対して、明瞭な核膜染色が悪性組織に認められ、細胞質染色量は正常組織に比べて減少したように見えた。LIMPII染色は、悪性組織と非悪性組織の両方で類似しているように見えたが、コントロール組織に比べてLIMPII陽性小胞構造の増大が悪性組織に認められた。
実施例8−前立腺癌の診断、及びマーカー(単数又は複数)の診断/予知可能性に基づいた治療選択肢
前立腺癌の存在の診断は、本明細書に記載のマーカーのいずれかについての1つ以上のmRNAの1つ以上のmRNA発現レベル、本明細書に記載のマーカータンパク質のレベル、本明細書に記載のマーカータンパク質の分泌、本明細書に記載の体液中のマーカータンパク質の存在に基づいて、又は本明細書に記載のマーカータンパク質のいずれかの組織若しくは生検試料上の免疫組織学に基づいて、成すことができる。
使用することができる選択されたマーカーの例としては、以下のタンパク質又はそのmRNAの1種以上が挙げられる:カテプシンB、カテプシンD、α−ガラクトシダーゼ、RAB7、LIMP−1、LIMP−2、TFR1、TFR2、STAMP2、SORT1(ソルチリン)、APPL1、EEA−1、LAMP−1、RAB4、APPL2、RAB5、RAB11、MPR、PAP、アクチン、M6PR、IGFR2、MYO1B、PDCD6IP、SDCBP、SDC1、STX7、STX12、FGF1、FGF2、FGF3、FGFR1、FGFR2、FGFR3、NOX2及びNOX4。
例えば、前立腺組織の円柱状試料(生検試料)を中空針を用いて直腸を通して取り出すことができ、試料の一部を組織学及び免疫組織化学用に調製することができる。前立腺を外科的に除去する場合、病理医は、分析用に前立腺の切片を調製することができる。
APPL1を適切なマーカーとして選択することができ、分析を免疫組織化学を利用して実施例1に記載のように実施して、APPL1特異抗体を用いてAPPL1の分布を測定することができる。APPL1は、癌周縁部を描出し、腫りゅう内の染色を劇的に増加させる。かかる染色は、前立腺癌の存在を示していると考えられる。
本明細書に記載の選択されたマーカーを用いた検出に基づいて、本明細書に記載の選択されたマーカーの予後値に加えて、又はそれと併せて、癌の診断及び/又は予知及び再発度に依存して、種々の治療選択肢が利用可能である。
(i)低再発リスク:
臨床病期T1〜T2a、グリーソンスコア2〜6、PSA<10ng/mL、平均余命<10年の患者の治療は、監視療法を含む。
平均余命≧10年の患者の治療は、監視療法、又はリンパ節転移の予測確率≧2%である場合、骨盤リンパ節郭清(PLND:pelvic lymph node dissection)を伴う若しくは伴わない前立腺全摘出術(RP:radical prostatectomy)を含む。RPは、限局性前立腺癌の標準療法であり、骨盤リンパ節を含む又は含まない前立腺及び精嚢の除去を含む。これは、開放術又は腹腔鏡(ロボット支援)技術を用いて行うことができる。
限局性疾患患者の放射線療法、毒性の低減、より高線量の使用などの利点をもたらす、3D原体照射治療(3D−CRT)などの3次元(3D:3−dimensional)技術、及び強度変調放射線治療(IMRT:intensity−modulated radiation therapy)を含めた第二世代技術も必要になり得る。特に、線量≧78Gyを投与する場合にそうである。
3D−CRT/IMRTと毎日の画像誘導放射線治療(IGRT:image−guided radiotherapy)又は密封小線源治療(推奨線量率:ヨウ素125の場合145Gy、及びパラジウム103の場合125Gy)による前立腺への従来の36〜41分割の放射線治療線量75.6〜79Gy。
低リスク癌患者は、一般に、骨盤リンパ節照射又はアンドロゲン遮断療法(ADT:androgen deprivation therapy)の候補ではない。
(ii)中間再発リスク:
臨床病期T2b〜T2c、グリーソンスコア7、PSA10〜20ng/mL、平均余命<10年の患者の治療は、監視療法を含む。
3D−CRT/IMRTと密封小線源治療(推奨線量率:ヨウ素125の場合145Gy、及びパラジウム103の場合125Gy)を伴う若しくは伴わない4〜6か月の短期ネオアジュバント/同時/アジュバントADTを伴う若しくは伴わない毎日のIGRTによる放射線療法(線量78〜80+Gy)。
平均余命≧10年の患者の推奨治療としては、リンパ節転移の予測確率≧2%である場合のPLNDを伴うRP、又は3D−CRT/IMRTと密封小線源治療(推奨線量率:ヨウ素125の場合145Gy、及びパラジウム103の場合125Gy)を伴う若しくは伴わない4〜6か月の短期ネオアジュバント/同時/アジュバントADTを伴う若しくは伴わない毎日のIGRTによる放射線療法(線量78〜80+Gy)が挙げられる。
中間リスク癌は、密封小線源治療(推奨線量率:ヨウ素125の場合145Gy、及びパラジウム103の場合125Gy)と4〜6か月のネオアジュバント/同時/アジュバントADTを伴う若しくは伴わないEBRT(40〜50Gy)の組合せを考える。
照射前、照射中及び照射後にADTを施すと患者を延命する。
(iii)高再発リスク:
臨床ステージT3a、グリーソンスコア8〜10、PSA>20ng/mL
治療選択肢としては、放射線療法(線量78〜80+Gy)と3D−CRT/IMRTプラス2〜3年の長期ネオアジュバント/同時/アジュバントADT、又は放射線療法(線量78〜80+Gy)と3D−CRT/IMRTと毎日のIGRTプラス4〜6か月の短期ネオアジュバント/同時/アジュバントADTを伴う若しくは伴わない密封小線源治療(推奨線量率:ヨウ素125の場合145Gy、及びパラジウム103の場合125Gy)、又は修復のない選択患者の場合のRPプラスPLNDが挙げられる。
ハイリスク癌は、EBRT(40〜50Gy)と4〜6か月のネオアジュバント/同時/アジュバントADTを伴う若しくは伴わない密封小線源治療の組合せで治療することができる。
本明細書における先行技術の参照は、この先行技術がどの国においても一般的常識の一部を成すことを認めるものでも何ら示唆するものでもなく、そのように解釈すべきでもない。
本明細書を通して、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、「(複数を)含む」という語、又は「(単数を)含む」、「含むこと」などの変形は、示した要素若しくは整数又は要素若しくは整数の群を含むが、他の要素若しくは整数も要素若しくは整数の群も排除しないことを意味すると理解されたい。
本明細書では、単数形「1つの(a、an)」及び「前記(the)」は、文脈が別のことを明示しない限り、複数の態様を含む。
本明細書に記載したすべての方法は、本明細書で別段の記載がない限り、又は状況が明白に矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施することができる。本明細書に記載した任意及びすべての実施例又は例示的文言(例えば、「など」)の使用は、単に実施形態をより明確にすることを意図したものにすぎず、別段の記載がない限り、請求項に係る発明の範囲を限定するものではない。本明細書中の文言は、請求項に記載されていない要素を必須のものとして示していると解釈すべきではない。
本明細書の記述は、共通の特性及び特徴を共有し得る幾つかの実施形態に関連する。1つの実施形態の1つ以上の特徴を他の実施形態の1つ以上の特徴と組み合わせられることを理解されたい。さらに、実施形態の単一の特徴又は特徴の組合せも、追加の実施形態を構成することができる。
本明細書で使用する見出しは、読者の参照を容易にするためのものにすぎず、本開示又は請求項に記載の主題を限定するために使用されるべきではない。見出しは、請求項の範囲、又は請求項を限定するものと解釈するのに使用されるべきではない。
本願に基づいて、例えば、本願から優先権を主張することによって、分割状態を主張することによって、及び/又は継続状態を主張することによって、今後、特許を出願することができる。以下の請求項は単なる例にすぎず、かかる将来の出願において請求され得る事柄の範囲を限定することを意図したものではないことを理解されたい。請求項が、本開示の理解を限定する(又は別の理解を排除する)と考えるべきでもない。後日、例示の請求項に特徴を追加することができ、又は例示の請求項から特徴を削除することができる。
本開示を特定の実施例を参照して記述したが、本開示を多数の他の形態で実施し得ることを当業者は理解されたい。

Claims (11)

  1. 対象における前立腺癌をインビトロで検出する方法であって、前記対象から採取した試料における初期エンドソームマーカー及び後期エンドソームマーカーを検出するステップ、及び後期エンドソームマーカーに対する初期エンドソームマーカーのレベルの比を決定するステップを含み、
    非悪性組織に比べた後期エンドソームマーカーに対する初期エンドソームマーカーの比の増加が、前記対象における前立腺癌を示す、方法。
  2. 前記初期エンドソームマーカーがAPPL1およびEEA1から選択され、前記後期エンドソームマーカーがRAB7である、請求項1に記載の方法。
  3. カテプシンB、カテプシンD、αガラクトシダーゼ、LIMP−1、LIMP−2、TFR1、TFR2、STAMP2、SORT1(ソルチリン)、LAMP−1、RAB4、APPL2、RAB5、RAB11、MPR、PAP、アクチン、M6PR、IGFR2、MYO1B、PDCD6IP、SDCBP、STX7、STX12、FGF1、FGF2、FGF3、FGFR1、FGFR2、FGFR3、NOX2、NOX4、及び/又は前記のうち1種をコードするmRNA、前記のうち1種の断片、前記のうち1種の誘導体、及び前記のうち1種の加工体よりなる群から選択される1種以上のマーカーを追加的に検出することを更に含む、請求項1または請求項2に記載の方法。
  4. 前記1種以上のマーカーの存在の変化、レベルの変化、分泌の変化及び分布の変化のうち1つ以上が前記対象における前立腺癌を示す、請求項3に記載の方法。
  5. RAB5タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、RAB5タンパク質の分泌の増加、APPL1タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、APPL1タンパク質の分泌の増加、EEA1タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、EEA1タンパク質の分泌の増加、LIMP−2タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、TFR1タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、TFR2タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、RAB4タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、RAB4タンパク質の分泌の増加、APPL2タンパク質及び/又はmRNAのレベルの増加、LAMP1タンパク質及び/又はmRNAのレベルの減少、RAB11タンパク質の分泌の増加、RAB7タンパク質の分泌の減少、カテプシンBタンパク質又はmRNAのレベルの減少、カテプシンDタンパク質又はmRNAのレベルの減少、αガラクトシダーゼタンパク質又はmRNAのレベルの増加、STX7タンパク質又はmRNAのレベルの減少、STX12タンパク質又はmRNAのレベルの減少、PDCD6IPタンパク質の分泌の増加、SDCBPタンパク質の分泌の減少、SORT1タンパク質の分泌の減少、FGF1タンパク質又はmRNAのレベルの減少、FGF2タンパク質又はmRNAのレベルの減少、FGF3タンパク質又はmRNAのレベルの増加、FGFR1タンパク質又はmRNAのレベルの減少、FGFR2タンパク質又はmRNAのレベルの減少、FGFR3タンパク質又はmRNAのレベルの増加、NOX2タンパク質又はmRNAのレベルの増加、及びNOX4タンパク質又はmRNAのレベルの増加、APPL1タンパク質の核及び/又は核小体レベルの増加、RAB7タンパク質の核膜レベルの増加、並びにLIMP2タンパク質陽性小胞の増大のうち1つ以上が、前記対象における前立腺癌を示す、請求項4に記載の方法。
  6. 存在の変化、レベルの変化、発現の変化、分泌の変化及び分布の変化が、非悪性組織、前立腺上皮内腫よう、原発性前立腺癌及び転移性前立腺癌の1種以上と比較される、請求項4又は5に記載の方法。
  7. LIMP2タンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて非悪性前立腺よりも増加する、LAMP1タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において前立腺上皮内腫ようよりも減少する、LAMP1タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において転移性前立腺癌よりも増加する、カテプシンBタンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも減少する、カテプシンBタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において非悪性前立腺よりも減少する、酸性セラミダーゼタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて非悪性前立腺よりも増加する、酸性セラミダーゼタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも増加する、酸性セラミダーゼタンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において転移性前立腺癌よりも増加する、APPL1タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも増加する、APPL2タンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて非悪性前立腺よりも増加する、APPL2タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも増加する、APPL2タンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも増加する、APPL2タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において転移性前立腺癌よりも増加する、RAB5タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において非悪性前立腺よりも減少する、EEA1タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において非悪性前立腺よりも減少する、EEA1タンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも減少する、RAB4Aタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において非悪性前立腺よりも減少する、RAB4Aタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも減少する、RAB4Aタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて原発性前立腺癌よりも減少する、RAB4Aタンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において転移性前立腺癌よりも減少する、MYO1Bタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも増加する、MYO1Bタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において前立腺上皮内腫ようよりも減少する、MYO1Bタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において原発性前立腺癌よりも減少する、PDCD6IPタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて転移性前立腺癌よりも減少する、PDCD6IPタンパク質又はmRNAが、前立腺上皮内腫ようにおいて非悪性前立腺よりも減少する、SDCBPタンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において原発性前立腺癌よりも減少する、STX7タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において原発性前立腺癌よりも減少する、FGFR1タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において前立腺上皮内腫ようよりも増加する、FGFR2タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも減少する、NOX2タンパク質又はmRNAが、原発性前立腺癌において非悪性組織よりも増加する、及びNOX4タンパク質又はmRNAが、転移性前立腺癌において前立腺上皮内腫ようよりも増加する、請求項6に記載の方法。
  8. 前記方法が、前記マーカーの存在及び/又はレベルを、前記対象における前立腺癌のリスクの変化に関連する1種以上の別のマーカー及び/又は前立腺癌の有無を示すことが知られている1種以上の別のマーカーの存在及び/又はレベルと比較するステップを含む、請求項3から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記方法が、さらに、前記対象の1つ以上の臨床特徴に関する情報を得るステップと、前記情報を前記初期エンドソームマーカー又は前記後期エンドソームマーカーの存在、レベル、分泌及び分布の1つ以上と組み合わせて使用して、前記対象における前立腺癌を検出するステップとを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記前立腺癌が、前立腺上皮内腫よう、原発性前立腺癌及び転移性前立腺癌から選択される、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 対象における前立腺癌の進行をインビトロで検出する方法であって、前記対象から採取した試料における初期エンドソームマーカー及び後期エンドソームマーカーを検出するステップ、及び後期エンドソームマーカーに対する初期エンドソームマーカーのレベルの比を決定するステップを含み、非悪性組織に比べた後期エンドソームマーカーに対する初期エンドソームマーカーの比の増加が、前記対象における前立腺癌を示す、方法。
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