JP2009244147A - 抗癌剤の有効性予測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乳癌治療におけるトラスツズマブの奏功性を、トラスツズマブ投与前にあらかじめ予測する方法等を提供する。
【解決手段】トラスツズマブ投与前の乳癌患者から採取した血漿中のＮ結合型糖鎖に関して質量分析を行い、３１のマススペクトルピークを検出した。これらの３１の糖鎖と、臨床情報との相関を検討した結果、トラスツズマブ療法奏功例（ｎｏｎ−ＰＤ群）において、２５３４ｍ／ｚの糖鎖の検出強度が、トラスツズマブ療法非奏功例（ＰＤ群）と比較して有意に高いこと、さらに、２５３４ｍ／ｚの糖鎖が高い群では、無増悪期間の有意な延長が認められることを確認した。以上の結果から、本発明者らは、２５３４ｍ／ｚ糖鎖の検出強度を指標として、乳癌治療におけるトラスツズマブの有効性の予測が行いうることを見い出した。
【選択図】図１

Description

本発明は 乳癌治療におけるトラスツズマブの奏功性ならびに無増悪期間の延長性を、トラスツズマブ投与前に予測する方法等に関するものである。

乳癌は、女性の間では最も発症率が高い悪性腫瘍の一つであり、５０〜５５歳の年齢層の女性では第１位の死因となっている。特に、受容体型チロシンキナーゼ（ＲＴＫ）をコードする遺伝子ＨＥＲ−２／ｎｅｕの過剰発現を示す乳癌は、臨床的に予後不良であることが知られている（非特許文献１）。また、このようなＨＥＲ−２／ｎｅｕ遺伝子の過剰発現は、原発性乳房腫瘍の２０〜２５％において認められることが報告されている（非特許文献２）。

トラスツズマブ（trastuzumab；HERCEPTIN（登録商標））は、ＨＥＲ−２／ｎｅｕタンパクを標的とした、マウスＨＥＲ−２抗体４Ｄ５組換えヒト化抗体であり（特許文献１）、ＨＥＲ−２／ｎｅｕ過剰発現転移性乳癌患者の治療に有効であることが臨床的に明らかにされている（非特許文献３）。また、トラスツズマブは、種々の化学療法剤とも併用して治療に用いられており、組み合わせて使用される化学療法剤としては、パクリタキセル（非特許文献４及び５）、ドセタキセル（非特許文献６及び７）等のタキソイドや、アロマターゼインヒビター（非特許文献８）や、抗エストロゲン剤（非特許文献８及び９）や、リポソーム性ドキソルビシン（非特許文献１０）等が挙げられる。

最近になって、トラスツズマブによる治療を受けた患者のうち１０〜３０％に心毒性が認められることが臨床的に明らかにされた。このようなトラスツズマブの重篤な副作用を考慮すると、トラスツズマブ投与前に、トラスツズマブ治療の有効性をあらかじめ予測する方法を確立することが、乳癌の治療方針を立てる上で非常に重要である。しかし、他の抗癌剤と同様に、トラスツズマブの効果には個人差があり、効果が見られるかどうかは実際に治療を開始した後でなければ判定できないのが現状である。

米国特許第５，８２１，３３７号公報 Tsuda H., Breast Cancer 8: 38-44 (2001) Slamon et al., Science 244: 707-712 (1989) Baselga et al., J Clin Oncol 14: 737-744 (1996) Slamon et al., N Engl J Med 344: 783-792 (2001); Leyland-Jones et al., J Clin Oncol 21(21): 3965-3971(2003) Esteva et al., J Clin Oncol 20(7): 1800-1808 (2002) Pegram et al., J Natl Cancer Inst 96(10): 759-769 (2004) Jones A., Annals of Oncology 14: 1697-1794 (2003) Miller et al., Oncology 15(2): 38-40 (2001) Theodoulou et al., Proc Am Soc Clin Oncol 21: 216 (2002)

本発明の課題は、乳癌治療におけるトラスツズマブの奏功性ならびに無増悪期間の延長性を、トラスツズマブ投与前にあらかじめ予測する方法等を提供することにある。

本発明者らは、トラスツズマブ投与前の乳癌患者から採取した血漿中のＮ結合型糖鎖に関して質量分析を行い、３１のマススペクトルピークを検出した。これらの３１の糖鎖と、臨床情報との相関を検討した結果、トラスツズマブ療法奏功例（ｎｏｎ−ＰＤ群）において、２５３４ｍ／ｚの糖鎖の検出強度が、トラスツズマブ療法非奏功例（ＰＤ群）と比較して有意に高いこと、さらに、２５３４ｍ／ｚの糖鎖が高い群では、無増悪期間の有意な延長が認められることを確認した。以上の結果から、本発明者らは、２５３４ｍ／ｚ糖鎖の検出強度を指標として、乳癌治療におけるトラスツズマブの有効性の予測を行いうることを見い出し、本発明を完成した。

すなわち本発明は、(１)乳癌治療におけるトラスツズマブ（trastuzumab）の奏功性を、トラスツズマブ投与前に予測する方法であって、癌患者より採取された血漿中の糖タンパクからＮ結合型糖鎖を遊離させる工程と、遊離させた糖鎖を精製する工程と、精製した糖鎖の質量分析を行う工程と、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときの２５３４ｍ／ｚの糖鎖、又はそれに相当するピークの糖鎖の検出強度とトラスツズマブの奏功性とが、正の相関関係にあることを指標として、前記癌患者におけるトラスツズマブの奏功性を予測する工程とを、順次備えたことを特徴とする方法や、（２）乳癌治療におけるトラスツズマブ（trastuzumab）による無増悪期間の延長性を、トラスツズマブ投与前に予測する方法であって、癌患者より採取された血漿中の糖タンパクからＮ結合型糖鎖を遊離させる工程と、遊離させた糖鎖を精製する工程と、精製した糖鎖の質量分析を行う工程と、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときの２５３４ｍ／ｚの糖鎖、又はそれに相当するピークの糖鎖の検出強度とトラスツズマブの無増悪期間延長性とが、正の相関関係にあることを指標として、前記癌患者におけるトラスツズマブの無増悪期間の延長性を予測する工程とを、順次備えたことを特徴とする方法や、（３）トリプシン及びＮ−グリコシダーゼＦを用いて、Ｎ結合型糖鎖を遊離させることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の方法に関する。

本発明によると、乳癌患者から採取した血漿中の糖鎖を解析することにより、乳癌治療におけるトラスツズマブの奏功性や無増悪期間の延長性を、トラスツズマブ投与前にあらかじめ予測することが可能になる。

本発明は、乳癌治療におけるトラスツズマブの有効性（奏功性及び無増悪期間の延長性）を、トラスツズマブ投与前に予測する方法であって、（１）癌患者より採取された血漿中の糖タンパクからＮ結合型糖鎖を遊離させる工程と、（２）遊離させた糖鎖を精製する工程と、（３）精製した糖鎖の質量分析を行う工程と、（４）ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときは２５３４ｍ／ｚの糖鎖、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機以外の質量分析機を用いた場合は、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときの２５３４ｍ／ｚに相当するピークの糖鎖、の検出強度とトラスツズマブの有効性とが、正の相関関係にあることを指標として、前記癌患者におけるトラスツズマブの有効性を予測する工程とを、順次備えたものであれば特に制限されず、より具体的には、例えばＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いた質量分析により得られるマススペクトルの２５３４ｍ／ｚの糖鎖の検出強度と、予め決定した検出強度の閾値とを比較し、前記検出強度の測定値が前記閾値より高い場合にトラスツズマブが有効（奏功及び無増悪期間の延長）であると評価する、トラスツズマブの有効性予測方法を好適に例示することができる。上記トラスツズマブとは、マウスＨＥＲ−２抗体４Ｄ５組換えヒト化抗体であり、また、上記癌患者の有する癌は、乳癌であれば特に制限されず、再発または進行乳癌であっても、初期乳癌であってもよい。

本発明において、Ｎ結合型糖鎖とは、糖タンパク質の糖鎖のうち、タンパク質のアスパラギン残基が持つ側鎖のアミド基の窒素原子に結合している糖鎖であり、Ｎ型糖鎖やアスパラギン結合型糖鎖とも称される。本発明において、血漿中の糖タンパクからＮ結合型糖鎖を遊離させる方法としては、例えば、Ｎ−グリコシダーゼＦ（グリコペプチダーゼ、ＰＮ Ｇａｓｅ、グリカナーゼ、グリコアミダーゼなどとも称される）やグリコペプチダーゼＡ等を用いた酵素法や、ヒドラジン分解法を具体的に例示することができるが、なかでも、Ｎ−グリコシダーゼＦによる酵素法を好例として挙げることができる。その際、トリプシン等のプロテアーゼを併用することもできる。また、本発明において、遊離させた糖鎖を精製する方法としては、試料中の混合物から糖鎖を選択的に捕捉し精製する方法であれば特に制限されないが、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳでの高感度測定用に最適化された糖鎖補足ビーズであるBlotGlyco（登録商標）for MALDI（住友ベークライト株式会社製）を用いた方法を好例として具体的に挙げることができる。

また、本明細書において、「ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ」とは、Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight（Mass Spectrometer）の略語である。ＭＡＬＤＩ法は、試料をプレート上にスポットした後、マトリクス溶液（2, 5-Dihydroxybenzoic acid）を添加、乾固し、結晶状態にし、パルスレーザー照射により大きなエネルギーをマトリクス上に与え、（Ｍ＋Ｈ）^＋、（Ｍ＋Ｎａ）^＋などの試料由来イオンとマトリクス由来イオンとを脱離させる方法で、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳは、ＭＡＬＤＩ法を利用して飛行時間を元に質量を測定するものである。イオンが一定の加速電圧Ｖで加速される場合、イオンの質量をｍ、イオンの速度をｖ、イオンの電荷数をｚ、電気素量をｅ、イオンの飛行時間をｔとしたとき、イオンのｍ／ｚは、『ｍ／ｚ＝２ｅＶｔ^２／Ｌ^２』で表すことができる。本発明においては、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機以外の分析機を使用することもでき、イオン源として、例えば、電子イオン化法、化学イオン化法、電界離脱法、高速原子衝突法、エレクトロスプレーイオン化法、大気圧化学イオン化法等を用いることができ、また、分析法としては、例えば、磁場偏向型、四重極型、イオントラップ型、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型などの方法を用いることができる。さらに、上記分析法と、ＨＰＬＣとを組み合わせて用いることもできる。

本発明において、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときの２５３４ｍ／ｚの糖鎖とは、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機よる質量分析の結果、２５３４ｍ／ｚマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、例えば、（Ｈｅｘ）５（ＨｅｘＮＡｃ）２（Ｄｅｏｘｙｈｅｘｏｓｅ）１＋（Ｍａｎ）３（ＧｌｃＮＡｃ）２や、（Ｈｅｘ）３（Ｄｅｏｘｙｈｅｘｏｓｅ）６ ＋（Ｍａｎ）３（ＧｌｃＮＡｃ）２等を具体的に挙げることができる。また、上記（Ｈｅｘ）５（ＨｅｘＮＡｃ）２（Ｄｅｏｘｙｈｅｘｏｓｅ）１＋（Ｍａｎ）３（ＧｌｃＮＡｃ）２や、（Ｈｅｘ）３（Ｄｅｏｘｙｈｅｘｏｓｅ）６ ＋（Ｍａｎ）３（ＧｌｃＮＡｃ）２等のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機以外の質量分析機を用いた場合における、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときの２５３４ｍ／ｚに相当するピークの糖鎖とは、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときの２５３４ｍ／ｚマススペクトルピークを呈する糖鎖と相同の糖鎖を意味する。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。

[乳癌患者からの検体の採取]
再発・進行乳癌患者に対しトラスツズマブ単独療法を受け、かつインフォームド・コンセントの得られた患者２４例について、治療開始前に血液を採取し、血漿を遠心分離した。採取した検体（血漿）は連結可能匿名化を行った後、−８０度で凍結保存した。
[血漿中の糖タンパク質糖鎖の分析]
糖タンパク質糖鎖の分析は、質量分析装置を用いて以下のように行った。２７μＬの血漿に、トリプシン及びＮ−グリコシダーゼＦを加えて反応させ、タンパク質と修飾糖鎖を遊離させた。遊離した糖鎖を、糖鎖捕捉ビーズを用いて選択的に捕捉し、ラベル化を行った。その後、ビーズに捕捉された糖鎖を精製、分離し、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機（Voyager-DE^TM STR Workstation；Applied Biosystems社製)により質量分析を行った。得られたシグナルは、内部標準と比較することにより定量化を行った。統計解析はｔ検定を用いた。また、質量分析の結果得られたシグナルから、GlycoSuite on line database（Proteome Systems）を用いて糖鎖の構造式を決定した。半数以上の症例で見られる３１種類の糖鎖を表１にまとめた。

[糖鎖分析の結果解析]
得られた３１のピーク（糖鎖）について、臨床情報との相関を検討したところ、２５３４ｍ／ｚ糖鎖の検出強度はトラスツズマブ療法非奏功例(ＰＤ群；８例)では、４．３３±８．１３であるのに対し、トラスツズマブ療法奏功例（ｎｏｎ−ＰＤ群；１６例）では、１６．０７±１１．６０であり、ｎｏｎ−ＰＤ群において有意に高いことが明らかとなった (図１)。さらに、２５３４ｍ／ｚ糖鎖の検出強度の高い群(High group；１５例)は、低い群(Low group；９例)と比較して、無増悪期間の有意な延長が認められた(図２)。これらの結果から、血漿中の２５３４ｍ／ｚ糖鎖を指標として、トラスツズマブの治療効果の予測が可能であることが示された。

２５３４糖鎖と治療効果の関係を示す図である。 ２５３４糖鎖と無増悪期間との関係を示す図である。

Claims (3)

1. 乳癌治療におけるトラスツズマブ（trastuzumab）の奏功性を、トラスツズマブ投与前に予測する方法であって、以下の（１）〜（４）の工程を順次備えたことを特徴とする方法；
   （１）癌患者より採取された血漿中の糖タンパクからＮ結合型糖鎖を遊離させる工程；
   （２）遊離させた糖鎖を精製する工程；
   （３）精製した糖鎖の質量分析を行う工程；
   （４）ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときの２５３４ｍ／ｚの糖鎖、又はそれに相当するピークの糖鎖の検出強度とトラスツズマブの奏功性とが、正の相関関係にあることを指標として、前記癌患者におけるトラスツズマブの奏功性を予測する工程；
2. 乳癌治療におけるトラスツズマブ（trastuzumab）による無増悪期間の延長性を、トラスツズマブ投与前に予測する方法であって、以下の（１）〜（４）の工程を順次備えたことを特徴とする方法；
   （１）癌患者より採取された血漿中の糖タンパクからＮ結合型糖鎖を遊離させる工程；
   （２）遊離させた糖鎖を精製する工程；
   （３）精製した糖鎖の質量分析を行う工程；
   （４）ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ型分析機を用いたときの２５３４ｍ／ｚの糖鎖、又はそれに相当するピークの糖鎖の検出強度とトラスツズマブの無増悪期間延長性とが、正の相関関係にあることを指標として、前記癌患者におけるトラスツズマブの無増悪期間の延長性を予測する工程；
3. トリプシン及びＮ−グリコシダーゼＦを用いて、Ｎ結合型糖鎖を遊離させることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。