JP2013542190A - 乳癌治療剤 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
2.癌細胞のアポトーシスを増大させる方法であり、当該癌細胞にRANKL阻害剤を投与する工程を含む、前記方法。
3.前記癌が乳癌又は前立腺癌である、項1又は2のいずれかに記載の方法。
4.前記癌が、性ホルモン受容体、好ましくはプロゲステロン又はエストロゲン受容体を有する癌細胞を含む、項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
5.前記癌が、原発性癌である、又は前記癌細胞が原発性癌の細胞である、項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
6.患者のホルモン依存性癌の治療又は予防において使用されるRANKL阻害剤であり、好ましくは、当該癌が、性ホルモン受容体、好ましくはプロゲステロン又はエストロゲン受容体を有する癌細胞を含む、阻害剤。
7.前記患者が、ホルモン治療、好ましくはプロゲステロン又はプロゲスチンによるホルモン補充治療を、好ましくはホルモン避妊を受けたことがある、項6に記載の阻害剤。
8.前記癌が乳癌、胸部癌又は前立腺癌である、項6又は7のいずれかに記載の阻害剤。
9.前記癌が上皮細胞起源である、項6〜8のいずれか1項に記載の阻害剤。
10.更なる抗癌治療、好ましくは放射線又は化学治療と組み合わせられる、又はそれらを強化する、項6〜9のいずれか1項に記載の阻害剤。
11.原発性癌を治療又は予防する、又は癌の再発を治療又は予防する、項6〜10のいずれか1項に記載の阻害剤。
12.ホルモン治療、好ましくは性ホルモンを用いたホルモン補充治療又はホルモン避妊と組み合わせて使用される、RANKL阻害剤。
13.癌の発生のリスクを減少させる、項6〜12のいずれか1項に記載の阻害剤。
14.癌患者のRANKL活性を低下させる方法であり、当該患者にRANKL阻害剤を投与する工程を含む、前記方法。
15.患者の癌細胞の量を減少させる方法であり、当該患者にRANKL阻害剤を投与する工程を含む、前記方法。
16.細胞のDNAダメージによる細胞死を増大させる方法であり、好ましくは当該細胞にRANKL阻害剤を投与することにより、当該細胞中のRANK又はRANKL又はIKK−αを阻害する工程を含む、前記方法。
17.前記患者又は細胞がホルモン治療を受けたことがある、項14〜16のいずれか1項に記載の方法。
18.前記ホルモンが、プロゲステロン又はプロゲスチンである、項14〜17のいずれか1項に記載の方法。
19.前記ホルモン治療が、ホルモン補充治療、又はホルモン避妊剤の投与を含む、項14〜18のいずれか1項に記載の方法。
20.前記RANKL阻害剤が、RANKL又はRANKリガンド又はsiRNAである、項1〜19のいずれか1項に記載の阻害剤又は方法。
21.前記RANKL阻害剤が抗RANKL抗体である、項20に記載の阻害剤又は方法。
22.前記抗RANKL抗体がDenosumabである、項21に記載の方法。
23.前記細胞が胸部組織細胞又は乳癌細胞であり、又は前記癌が胸部組織細胞又は乳癌細胞から選択される癌性細胞を含む、項1〜22のいずれか1項に記載の阻害剤又は方法。
24.前記細胞が上皮細胞又は基底細胞又は癌幹細胞であり、又は前記癌が、上皮細胞又は基底細胞又は癌幹細胞から選択される癌性細胞を含む、項1〜23のいずれか1項に記載の阻害剤又は方法。
25.RANKL阻害剤、及びエストロゲン、プロゲステロン若しくはプロゲスチンから選択されるホルモン若しくはその誘導体、又はホルモン避妊剤を含有する医薬組成物。
26.更に、医薬として許容される希釈剤、担体、可溶化剤、乳化剤、保存料及び/又は助剤を含有する、項25に記載の組成物。
27.ホルモン治療に使用される、項25又は26のいずれかに記載の組成物。
28.前記ホルモン治療が、避妊又はホルモン補充治療である、項27に記載の組成物。
29.化学治療剤及びRANKL阻害剤を含有するキット。
30.RANKL阻害剤、及びエストロゲン、プロゲステロン、又はプロゲスチンから選択されるホルモン又はその誘導体、又はホルモン避妊剤を含むキット。
Rankfloxedマウスが最近作製された。要するに、Rank遺伝子座を有しないマウスを作製するために、rankfloxedマウスが、βアクチンCreユビキタスデリーターマウスと交配させられた。rankfloxed又はrankΔ遺伝子座を有するマウス及びMMTV-CreマウスをBALBcバックグラウンド上に7回バッククロスした後、MMTV-Cre rankΔ/floxedが作製された。MMTV-NeuTマウスは、Guido Forni, Milanから提供して頂いた。MMTV-Cre (stock # 003553) 及びMx-Creマウス(stock # 003556)はJackson Laboratoryから取得された。K5-Cre、IKKαfloxed及びNFATc1floxedマウスは、既に記載されている(2〜4)。マウスの遺伝型は、PCR及びサザンブロット解析により判定された。全ての実験において、同一のブリーディングからの同腹マウスのみが使用された。全てのマウスは、制度的ガイドラインに従い交配及び維持された。
RankΔmam雌で発生した腫瘍のサザンブロットは、RANKの欠失を示し、いくつかの残りの野生型のバンドが観察された(図10c)が、これは、他の細胞腫及び又はエスケーパー細胞の存在により説明され得る。Cre陰性対照の雌及びMMTV-Creトランス遺伝子を発現する同腹において腫瘍発生の差は見られず、これは、Creの発現が、MPA/DMBA胸部腫瘍モデルで腫瘍の発生率に影響しないことを示唆する(図10d)。
MPA/DMBA処理は、公知のように実施された(5,6)。要するに、6週齢マウスをケタミンキシラジンで麻酔し、徐放型Medroxyprogesterone Acetat (MPA)ペレット(50mg、90日放出;Innovative Research of America)を右脇腹に皮下移植した。図2aに概説したように、その後8週間に6回、200μlのDMBA(コットンシード油に希釈5mg/ml)を経口投与した。胸部腫瘍の発生は、触診により判断した。Cre陰性対照の雌及びMMTV-Creトランス遺伝子を発現する同腹において腫瘍発生に差は見られず、これは、Creの発現自体はMPA/DMBA胸部腫瘍モデルにおいて腫瘍の発生に影響しないことを示唆する。
移植実験のために、未産3週齢ドナーから胸部上皮組織を切り出し、公知のように(7)、それを3週齢ホストnu/nuマウスの胸部脂肪体に移植した。手術の3週間後、ホストをつがわせ、胸部組織を解析のために切り出した。
組織学的解析のために、5μm切片を切り出し、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色した。乳腺のホールマウント染色は、公知のように実施された(8)。イムノペルオキシダーゼ染色のため、パラフィン包埋切片を脱水し、抗原エピトープを10mMクエン酸緩衝剤又は超音波を使用して露出させた。切片を、サイトケラチン5、サイトケラチン14、Eカドヘリン、抗Ki67(Novocastra)及び抗活性カスパーゼ3(Cell Signalling)に対する抗体とインキュベーションし、ペルオキシダーゼコンジュゲート二次抗体で可視化した。組織形態的指標(増殖及びアポトーシス)は、陽性上皮細胞数を全上皮細胞数で割って算出され、Ki67染色では核の数は1000個以上で、活性カスパーゼ3染色では5000個以上であった。
ヒト乳癌細胞株SKBR3及び初代非形質転換マウス胸部上皮細胞を、組み換えマウスRANKLref. 9で刺激し、又はしなかった。腺癌を対照及び突然変異マウスから単離し、タンパク質ライゼートを調製した。ウエスタンブロットを、標準的なプロトコルを使用して実施した。要するに、ブロットを1xTBS 0.1% Tween-20 (TBST)中5%BSAで1時間ブロッキングし、一次抗体(説明書に従いTBSTで希釈した)で一昼夜4℃でインキュベートした。マウスRANKL (AF462; R&D), Cyclin D1 (Santa Cruz #Sc-8396), β-アクチン(Sigma), リン酸化(P) NFκB (#3033), NF-κB (#4767), リン酸化(P) IκBα (#2859), IκBα (#4814), リン酸化(P) IKKα (#2681), IKKα (#2678), IKKβ (#2678), IKKγ (#2685), リン酸化(P) Akt (#3787), Akt (#9272), リン酸化(P) Erk1/2 (#9101), Erk1/2 (#9102), 及び p38-MAPK (#9212), p53 (#2524), リン酸化(P) Chk1 (#2348), Chk1 (#2345) (全て Cell Signaling), p38-MAPK (AF869; R&D), 及びγH2Ax (Ser139 #07-164 Millipore)に反応する一次抗体を使用した。ブロットをTBSTで30分間3回洗浄し、HRPコンジュゲート二次抗体(1:2000、Promega)で1時間室温でインキュベートし、TBSTで30分間3回洗浄し、ECLで可視化した。
腫瘍の全RNAを、説明書に従い、RNeasy Mini Kit (Qiagen)を使用して調製した。全RNA(2μg)は、定量的(q)RT-PCR解析に供した。以下のプライマーが使用された。
β-アクチン順プライマー: 5’- GCTCATAGCTCTTCTCCAGGG -3’;
β-アクチン逆プライマー: 5’-CCTGAACCCTAAGGCCAACCG -3’.
RANKL 順プライマー: 5’ - CTGAGGCCCAGCCATTTG -3’
RANKL 逆プライマー: 5’ - GTTGCTTAACGTCATGTTAGAGATCTTG -3’
RANK 順プライマー: 5’ - CTTGGACACCTGGAATGAAG -3’
RANK 逆プライマー: 5’ - CAGCACTCGCAGTCTGAGTT -3’
CyclinD1 順プライマー: 5’ - CTGTGCGCCCTCCGTATCTTA-3’
CyclinD1 逆プライマー: 5’ - GGCGGCCAGGTTCCACTTGAG-3’
p21 (Cdkn1a) 順プライマー: 5’ - GTGGCCTTGTCGCTGTCTT -3’
p21 (Cdkn1a) 逆プライマー: 5’ - GCGCTTGGAGTGATAGAAATCTG -3’
tRANKL 順プライマー: 5’ - GCGCCGGGCCAGCCGAGACTAC-3’
RANKL1 順プライマー: 5’ - GTCCCACACGAGGGTCCGCTGC-3’
RANKL2 順プライマー: 5’ - TGCGCACTCCGGCGTCCCG-3’
RANKL3 順プライマー: 5’ - CCGAGACTACGGCGGATCCTAACAG-3’
RANKLcom. 逆プライマー: 5’ - TCAGTCTATGTCCTGAACTTTGAAAGCCCC-3’
Puma 順プライマー: 5’ -CCGCCTGATGCCCTCCGCTGTAT -3’
Puma 逆プライマー: 5’ -CGGGCCCACTCCTCCTCCTCCAC -3’
Noxa 順プライマー: 5’ -ACTTTGTCTCCAATCCTCCG -3’
Noxa 逆プライマー: 5’ - GTGCACCGGACATAACTGTG-3’
Bim 順プライマー: 5’ - GTTGAACTCGTCTCCGATCC-3’
Bim 逆プライマー 5’ - GCCCCTACCTCCCTACAGAC-3’
細胞周期のアレスト及びアポトーシスの測定のために、マウス胸部上皮細胞及びSKBR3ヒト乳癌細胞を6ウェルプレートに100000細胞/ウェルの細胞密度で播種し、そして24時間培養した。これらの細胞を、組換えRANKL(1μg/ml)の存在下又は非存在下、ドキソルビシン(1μM)又はγ放射線(2Gray)で処理した。細胞周期のアレスト及び死細胞の数は、プロビジウムヨーダイド染色を使用して判定された。インビトロで乳腺上皮細胞死を判定するため、対照及びRANKΔmam同腹雌を、合計の線量5Gray(Gy)でγ放射線処理した。6時間後、乳腺を単離して、アポトーシスの指標である活性カスパーゼ3で免疫染色した(Cell Signaling)。
胸部上皮サブ集団のFACS解析のために、以下の組織分解プロトコルを使用して、単細胞懸濁液を作成した。鼠蹊部の両方の脂肪体からリンパ節を取り除き、脂肪体を、50mlファルコンチューブ中の2mlの完全Epicult培地(EpiCult-B増殖サプリメント、10ng/ml bFGF (SCT Catalog #02634), 10 ng/ml EGF (SCT Catalog #02633), 4μg/mlヘパリン(SCT Catalog #07980), 2.5ml FBS (5%)及び抗生物質を添加したEpiCult−B基本培地(StemCell Technologies SCT Catalog #05610))に2.5xコラゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ(例えばマウスあたり500μl 10xコラゲナーゼ+ 1.5ml Epicult) (SCT Catalog #07912)を加えたものの中で、37℃で2.5時間消化した。強く撹拌した後、ペレットを10mLのHF培地(Hanks Balanced Salt Solution Modified SCT Catalog #07913 + 2% FBS)で洗浄した。そして、ペレットを、予め温めておいたトリプシン‐EDTA2ml中に再懸濁した。もう一度10mlのHFで洗浄した後、ペットを予め温めておいた(37℃)2mlのディスパーゼに200μlの1 mg/mL DNAse I (SCT Catalog #07900)を添加したものの中で再懸濁した。HFによる最後の洗浄の後、細胞をカウントし、FACS染色用に調製した。100万個の細胞を、以下の抗体でインキュベーションした。内皮細胞をラベルするビオチンコンジュゲート抗CD31 (#553371; BD)、及び造血系細胞をラベルするビオチン化CD45+及びTer119+ (StemSepマウスキメラカクテル#13058C; Stem Cell Technologies; 3.5μl/100ul vol)、室温、10分間。造血及び内皮細胞は、ストレプトアビジンコンジュゲートAPC (#554067; BD)を使用するFACSにより排除された。抗CD49f (#551129; BD) 及びCD24 (#553261; BD)による染色は、公知のように(10、11)、胸部幹細胞集団を同定するのに使用された。
胸部癌幹細胞、即ち腫瘍出発細胞(TIC)の自己新生は、公知のように(6、12)、マンモスフィアアッセイを使用してアッセイされた。要するに、同程度のサイズ(1cm3)の腫瘍をすりつぶし、2.5xコラゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ(SCT Catalog #07912)を添加した完全EpiCult培地中で消化した。そして、2x105個の細胞を、6ウェル超低接着プレート(Corning Costar)中で、B27 (Invitrogen), 20ng/ml EGF (Protech), 及び20 ng/ml bFGF (Sigma)を添加した無血清EpiCult培地中で培養した。7日間の培養で形成された初代マンモスフィアを穏やかな遠心分離(800rpm)で回収し、トリプシンを用いて(0.05%、10分)消化して単細胞の懸濁物とし、そして上記のように、それらの二次マンモスフィアを形成する能力をアッセイした。
ソフトアガー中の細胞の増殖能力を、公知のようにアッセイした(13)。要するに、DNAグレードアガロース(DMEM中1%)を底層として使用し(6ウェルプレート中に2ml)、1.5mlアガロース(DMEM中0.3%)中に2x104個のSKBR3細胞を播種した。細胞は、10%FCSを添加した1.5mlDMEMで重層され、24日間培養された。
・第1のインキュベーション:ビオチン化モノクローナルプロゲステロン特異的抗体及びルテニウム複合体でラベルされたプロゲステロン誘導体の存在下、30μlの試料を、ダナゾールとインキュベーションして、プロゲステロンを放出させた。試料由来のプロゲステロンは、抗体結合部位において、ラベルされたプロゲステロンと競合する。
・第2のインキュベーション:ストレプトアビジン被覆微小粒子を添加した後、前記複合体は、ビオチンとストレプトアビジンの相互作用により固相に結合する。固相に結合したラベルされたプロゲステロン誘導体の量は、試料のプロゲステロン量と反比例する。
・当該反応混合物を測定セルに充填する。当該セル中で、前記微小粒子は、電極表面に磁気的に捕捉される。未結合の基質は、ProCellで除去される。電極に電圧をかけると、光電子増倍管により測定される化学発光放射を誘導する。
・結果は、2点キャリブレーションにより装置特異的に作成されるキャリブレーション曲線及び試薬バーコードにより提供されるマスター曲線により判定される。
M ストレプトアビジン被覆微小粒子(透明キャップ)、1ボトル、6.5ml:ストレプトアビジン被覆微小粒子、0.72mg/mL;保存料。
R1 抗プロゲステロンAb~ビオチン(灰色キャップ)、1ボトル、10ml:ビオチン化モノクローナル抗プロゲステロン抗体(マウス)0.15mg/L、リン酸緩衝剤25mmol/L, pH7.0; 保存料。
R2 プロゲステロン-ペプチド~Ru(bpy)2+ (黒色キャップ)、1ボトル、8ml:プロゲステロン(植物起源)とルテニウム複合体との会合、10ng/ml; リン酸緩衝剤25mmol/L, pH7.0; 保存料。
本明細書中の全ての値は、平均semとして表される。群間の比較は、スチューデントt検定により行われた。腫瘍発生のKaplan-Meier解析において、ログランク検定が実施された。P 0.05は、統計的に顕著なものとして受け入れられた。ログランク検定に加えて、post-hoc power解析が実施され ((PS Power and Sample Size Calculations、 biostat.mc.vanderbilt.edu/PowerSampleSize)、実験動物の数あたり等しい腫瘍発生回数の帰無仮説を正しく否定する可能性を計算した。RANKΔmam動物を含む試験において、帰無仮説は、0,933の確率(パワー)で否定され、IKKαΔmam動物の場合は0.766である。この帰無仮説の試験に関連するI型誤差確率は0.05である。ヒトデータは、ペアt検定、Mann Whitney U検定又はSpearmanランク検定を使用して解析された。
雌のマウスにMPA(酢酸メドロキシプロゲステロン、代表的なプロゲスチン)ペレットを移植して、RANK発現を試験した。MPA処理は、単離された胸部上皮細胞においてRANKL mRNAの2000倍以上の誘導をもたらした(図1a)。RANKLのデコイ受容体オステオプロゲステリン(OPG)、PTHrP(RANKLを誘導する)、及びTRAIL(OPGと結合する)は、単離された胸部上皮細胞のRANK mRNA発現を変化させなかった。免疫組織化学により、乳腺におけるRANKLタンパク質の誘導が確認された(図1b)。単離された胸部上皮細胞のウエスタンブロッティングも、RANKLの19kDa可溶性形態の誘導を示し(図5a)、これは、選択的スプライシング (図5b〜d)、及び細胞表面からRANKLを刈り取る2つのプロテアーゼMMP14及びADAM17/TACEの誘導(図5e)による可能性が最も高い。インビトロ細胞培養アッセイにおけるMPAに応答するRANKL誘導は観察されず(図6a-c)、これは、プロゲスチン自体はRANKL発現を誘導するのに不十分であることを示す。MPAは乳癌細胞のプロラクチン受容体及びプロラクチンの転写を誘導し、プロラクチンはJak2/Stat5シグナリングを介してRANKLを直接誘導するため、MPAがプロラクチン受容体ノックアウトマウスの乳腺においてRANKLを誘導するか否かが試験された。MPAは雌対照マウスにおいてRANKLタンパク質の実質的な生産を引き起こすが、我々は、プロラクチン受容体突然変異におけるRANKL誘導を検出し得なかった(図1c)。このデータは、MPAが、プロラクチン受容体を介して乳腺におけるRANKL発現を引き起こすこと、及び/又はプロラクチン及びMPAがRANKL誘導において協調していることを示唆する。
MPA媒介腫瘍形成におけるRANKL/RANKの役割を試験するため、K5-Cre及びMMTV-Cre媒介RANK遺伝子座除去を使用して、胸部上皮細胞においてRANKを除去した(K5-Cre rankflox/Δ マウス及びMMTV-Cre rankflox/Δ マウス)。いずれのマウスも健康に見え、骨構造やリンパ節形成も正常であった。予想通り、K5-Cre rankflox/Δマウスは、成熟期に正常に見える乳腺を呈したが、これらのマウスは、母乳を分泌する小葉腺胞構造が妊娠中に発達しなかった(図7a, b)。これらの効果は、移植実験を使用した細胞自律的であった(図7c)。MMTV-Cre rankflox/Δマウスにおいて、未産雌における乳腺の発達及び妊娠期の母乳を分泌する小葉腺胞構造の形成は、正常に見えた(図8a-c)。正常の生理学における幾つかの細胞集団に影響し得るK5-Cre rankflox/Δマウスにおける発生の効果の問題を排除するため、MMTV-Cre rankflox/Δマウスは、全ての更なる実験に使用された。これらのMMTV-Cre rankflox/Δ突然変異マウスは、以後RANKΔmamと表記する。
野生型の集団において、MPA処理は、胸部上皮細胞の増殖を引き起こす。MPAが誘導する胸部上皮細胞の増殖は、RANKΔmam雌において顕著に低下した(図1d、図9a〜c)。故に、未産雌へのRANKL腹腔内注射は、RANKを介した乳腺上皮細胞の増殖を引き起こした(図9a、e)。最近、内生的プロゲステロンは、妊娠期(15)及び発情周期(16)におけるLin-CD24+CD49fhi幹細胞の数に影響することが報告された。いずれの研究も、系は、インビボ完全抗体ブロッキング試験及びRT−PCR発現に基づいて暗示されたが、これが二次的な効果ではなく哺乳類上皮細胞におけるRANKL-RANKの直接の効果であるか否かはわからなかった。故に、MPA等のプロゲスチンもLin-CD24+CD49fhi細胞を増幅できるか否かをアッセイした。MPA処理は、Lin-CD24+CD49fhi細胞を2倍増幅した。そのような増幅は、MPA処理したRANKΔmam雌では起こらなかった(図1e、f)。これらのデータは、RANKL/RANK系がLin-CD24+CD49fhi細胞の増幅をコントロールするという最初の遺伝的な証明を提供する。
Women's Health Initiative (WHI)及びMillion Women Studyにおいて、プロゲスチンは、乳癌の発生と疫学的に関連していた。プロゲスチン駆動乳癌は、雌マウスでモデル化されており、DNAダメージ薬剤ジメチルベンズアントラセン(DMBA)の存在下、徐放型MPAペレットの移植は胸部癌を引き起こす(図2a、図10a、b)。
RANKΔmamがプロゲスチン誘導胸部癌の発生の遅延を示したので、今度は、MPA/DMBA試行後早期の胸部腫瘍の発生を解析した。最後のDMBA処理の1週間後、全てのRANK発現対照雌は、既に、複数のIn situ腺癌を呈しており、浸潤性の胸部腫瘍もあった。対照的に、RANKΔmam動物は、最後のDMAB試行の1週間後、In situで観察された癌は非常に僅かで、浸潤性の胸部癌は認められなかった(図2d)。最後のDMBA試行から3週間後、In situの癌の発生は、対照とRANKΔmam雌の間で同等であったが、浸潤性の癌は、尚もRANKΔmam雌では非常に低頻度であった(図2a)。更に、増殖はRANKΔmam雌の癌において顕著に低下した(図2d、e)。肝臓、心臓、筋肉及び増殖期間を含む複数の他の組織においてRANKの欠失が見られたが、胸部上皮細胞では見られず、Mx-Cre rankflox/floxマウスの使用は、MPA/DMBA誘導胸部癌の発生を遅延しなかった(図12a〜c)。これは、RANK/RANKL機能不全の効果が、胸部上皮細胞に限定されることを示唆する。更に、乳癌の遺伝的モデルであるMMTV-NeuT トランスジェニックマウスにおいて、RANKの乳腺特異的欠失は、胸部癌の発生(図12d、e)又は腺癌の組織病理学(図13a〜c)を変化させなかった。故に、胸部上皮細胞におけるRANKの遺伝的不活性化は、プロゲスチン駆動胸部癌の発生の顕著な減少及び遅延を引き起こす。
胸部上皮細胞におけるIKKα-NFκB-CyclinD1を介したRANKL-RANKシグナリングは、図14aに示されている。RANKL刺激は、実際に、初代マウス乳腺上皮細胞(MEC)におけるNFκB及びIκBαのリン酸化を引き起こした(図3a)。加えて、MECのRANKL刺激は、p38−MAPK及びERKのリン酸化を引き起こした(図14b)。RANKがインビボでプロゲステロンの下流のNFκB-CyclinD1活性化を仲介するか否かを直接示すため、マウスをMPAで処理した。MPA処理の3日後、核へのリン酸化IκBαの蓄積が見られ、これは、活性NFκB経路の指標であり、また、胸部上皮細胞におけるサイクリンD1タンパク質の発現が誘導された。これらのいずれも、RANKΔmam雌では著しく低下した(図15a、b)。更に、対照及びRANKΔmam雌から単離したMPA/DMBA誘導哺乳類腺癌において、我々は、NFκB経路の阻害(図3b)及びサイクリンD1のmRNA発現の下方制御(図3c)を見出した。これらの初代腫瘍において、Id2経路により転写的に抑制される遺伝子であるp21mRNAの上方制御(図3c)も観察された(17)。Id2経路は、胸部上皮細胞においてRANKL/RANKの下流の経路であることが確認されている(17)。これらの知見をヒトに拡張するために、ヒトSKBR3乳癌細胞株がアッセイされた。RANKL刺激は、NFκB、p38-MAPK及び ERK活性化、並びにSKBR3細胞の増殖を誘導した(図16a、b)。更にRANKL刺激の効果を試験するために、インビボでの腫瘍形成に関連するこれらの細胞の接着非依存的な増殖能力をアッセイした(18)。重要なことに、EGFR刺激と類似して、RANKLに誘導されたSKBR3細胞のソフトアガー中の増殖(図3d)は、RANKシグナリングが増殖を引き起こすだけでなく、接着非依存的増殖を誘導する形質転換因子としても振る舞うことを示す。
MPA処理は胸部上皮細胞の迅速かつ強力な増殖を誘導するが、MPA単独は、DNA突然変異を誘導する発がん物質を必要とする胸部癌を引き起こすのに充分でない。細胞周期アレストやアポトーシス等のDNAダメージに対する細胞応答におけるRANKLの役割を解析するため、マウス初代胸部上皮細胞(MEC)及びRANKL応答ヒト乳癌細胞株SKBR3を、DNA損傷剤ドキソルビシン又はγ放射線により処理した。RANKL処理は、機能的DNAダメージ応答の古典的なマーカーであるγH2AX 及びp53 の誘導又はChk1の活性化のいずれも引き起こさなかった(図17a)。更に、RANKLは、γ放射線(図17b、c)又はドキソルビシン(図18a、b)によるDNAダメージ後の早期の細胞周期のアレストに影響しなかった。驚くべきことに、RANKL処理は、γ放射線(図17b、c)又はドキソルビシン(図18a、b)が誘導したDNAダメージに応答した細胞死からの顕著な保護をもたらした。γ放射線が誘導するアポトーシス促進分子Bim、Puma及びNoxaの上方制御は、RANKLの存在下で起こらなかった(図18c)。インビボにおいて、雌マウスのγ放射線照射は、胸部上皮細胞のアポトーシスを5倍に誘導した(19)。故に、この公知のシステムが、γ放射線誘導細胞死に対するMPA-RANKL/RANKの効果を評価するのに使用された。MPA処理は、実際に、インビボで胸部上皮細胞をγ放射線誘導アポトーシスから保護した。胸部上皮細胞でのRANK発現の喪失は、MPAのγ放射線誘導細胞死に対する保護効果を無効にした(図3f、g)。更に、IKKα経路は、MPA誘導性のγ放射線後の胸部上皮の保護に関与していた(図19a、b)。故に、細胞周期の進行を促進するのに加え、MPAは、RANKL/RANK及びIKKαシグナリングを介して、DNAダメージ後の細胞死から細胞を保護できる。
ヒト及びマウスにおいて、胸部腫瘍は、幹細胞集団から生じ得ることが示されている(20)。故に、RANKの喪失が、乳癌幹細胞、即ち腫瘍出発細胞(TIC)に影響するか否かを試験した。TICは、非接着性マンモスフィアを形成する能力により機能的に評価された(20)。対照及びRANKΔmam雌から単離した癌細胞は、初代マンモスフィアを形成できた。しかしながら、単一細胞に分散した細胞が二次マンモスフィアを形成する能力は、RANKΔmamマウス由来のTICにおいて、顕著に阻害された(図4a、b)これらのデータは、RANK活性又は発現の喪失が、癌幹細胞の自己新生能力を顕著に阻害することを示唆する。
これらの結果に基づき、MPA等のホルモンがいかにしてRANKLを介して癌を駆動するかの分子メカニズムが明らかになった。MPAが、乳腺のRANKLの強力な誘導を引き起こす。かかるMPAに応答してのRANKLの誘導は、プロラクチン受容体及び恐らく他の中間物の発現を必要とする。胸部上皮細胞上のRANKを介したRANKLは、これらの細胞を細胞周期に移行させ、重要なことに、γ放射線を含むDNAダメージに応答するアポトーシスからマウス及びヒト胸部上皮細胞を保護する。更に、RANKL-/RANKは、乳癌幹細胞の自己新生及び接着非依存的増殖をコントロールする。故に、プロゲスチンが誘導したRANKL/RANKは、損傷を受けた胸部上皮に対して、乳癌が発生するのに重要な増殖及び生存の利点を提供する(21)。これらの効果は、少なくとも部分的に、IKKα-NFκBシグナリング経路を介して媒介される。
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Claims (22)
- 患者の原発性癌を予防する方法であり、患者に治療有効量のRANKL阻害剤を投与することを含む方法。
- 患者の原発性癌を治療する方法であり、原発性癌の起源の組織中の癌細胞を減少させるため、又は癌の進行を阻止するために、患者に治療有効量のRANKL阻害剤を投与することを含む方法。
- 癌細胞のアポトーシスを増大させる方法であり、癌細胞に治療有効量のRANKL阻害剤を投与することを含み、好ましくは当該癌細胞が原発性癌である方法。
- 前記癌が乳癌(breast cancer)又は前立腺癌である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記癌が、性ホルモン受容体、好ましくはプロゲステロン又はエストロゲン受容体を有する癌細胞を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記癌がホルモン依存性癌である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の癌、特にホルモン依存性癌の治療又は予防に使用される、RANKL阻害剤。
- ホルモン治療、好ましくはホルモン補充治療を受けていた、好ましくは当該ホルモンがプロゲステロン又はプロゲスチンであり、又はホルモン避妊を受けていた患者のホルモン依存性癌の治療又は予防に使用されるRANKL阻害剤。
- ホルモン治療、好ましくは性ホルモンのホルモン治療、特にホルモン補充治療と組み合わせて患者のホルモン依存性癌の治療又は予防に使用される、又はホルモン避妊と組み合わせて、特に癌発生のリスクを減少させるために使用される、RANKL阻害剤。
- 前記癌が、乳癌、胸部癌(mammary cancer)又は前立腺癌である、請求項7〜9のいずれか1項に記載の阻害剤。
- 前記癌が上皮細胞起源である、請求項7〜10のいずれか1項に記載の阻害剤。
- 更なる抗癌治療、好ましくは放射線治療又は化学治療と組み合わせられる、又はそれらの効果を増大させる(priming)、請求項7〜11のいずれか1項に記載の阻害剤。
- 原発癌を治療若しくは予防するための、又は癌の再発を治療又は予防するための、請求項7〜12のいずれか1項に記載の阻害剤。
- 前記RANKL阻害剤が、RANKL又はRANKリガンド、好ましくは抗RANKL抗体、例えばDenosumab、又はsiRNAである、請求項7〜13のいずれか1項に記載の阻害剤。
- 前記癌が、胸腺組織細胞又は胸腺癌細胞、及び/又は上皮細胞又は基底細胞、及び/又は癌幹細胞から選択される癌性細胞を含む、請求項7〜14のいずれか1項に記載の阻害剤。
- RANKL阻害剤、及びエストロゲン、プロゲステロン若しくはプロゲスチンから選択されるホルモン若しくはその誘導体、又はホルモン避妊剤を含有する医薬組成物。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載の治療に使用される、請求項16に記載の組成物。
- 更に、医薬として許容される希釈剤、担体、可溶化剤、乳化剤、保存料及び/又は助剤を含有する、請求項16又は17に記載の組成物。
- ホルモン治療に使用される、請求項16又は18に記載の組成物。
- 前記ホルモン治療が、避妊又はホルモン補充治療である、請求項19に記載の組成物。
- 化学治療剤及びRANKL阻害剤を含有するキット。
- RANKL阻害剤、及びエストロゲン、プロゲステロン、又はプロゲスチンから選択されるホルモン又はその誘導体、又はホルモン避妊剤を含有するキット。
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