JP2014503063A - 治療または癌を検出するための抗cxcl16抗体および抗cxcr6抗体の使用 - Google Patents

治療または癌を検出するための抗cxcl16抗体および抗cxcr6抗体の使用 Download PDF

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Abstract

対象におけるCXCL16および/またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を用いた癌細胞の増殖または転移の予防または阻害のための方法が開示される。対象における癌を検出するためまたは癌の進行をモニタリングするための方法も開示される。

Description

(関連出願の相互参照)
本願は、2010年12月14日に出願された米国特許出願第12/967,273号の一部継続出願である、2011年9月15日に出願された米国特許出願第13/233,769号からの優先権を主張する。前述の全ての出願の全文を参照文献として本願に援用する。
本願は、全般的に癌の治療または検出および/または進行をモニタリングするための抗ケモカインおよび/または抗ケモカイン受容体抗体の使用に関する。
癌は米国における主要な死因の1つである。大半の癌はたった1個の腫瘍細胞から始まる。腫瘍細胞は増殖して局所「腫瘍」を形成する。腫瘍は単純に腫脹を意味し;必ずしも癌性でない。場所または発生箇所でのみ成長し、遠隔拡散できない腫瘍は良性腫瘍であり、癌ではない。しかし、拡散する能力のある腫瘍は(実際に拡散してもしなくても)悪性腫瘍または癌と呼ばれる。癌は、転移と呼ばれるプロセスを介し、血液またはリンパ系を経て所属リンパ節および遠隔部位に拡散しうる。転移した癌は、今度は数多くの様々な組織および器官に拡散するため、治療することがより難しい。乳癌、結腸癌、卵巣癌および前立腺癌などの多くの種類の癌において、早期治療が生存を高めることが証明されている。
ケモカインは、加水分解抵抗性である小さなサイトカイン様タンパク質のスーパーファミリーであり、血管新生または内皮細胞増殖の阻害を促進し、細胞骨格改変を誘導し、リンパ球を活性化または不活性化し、かつGタンパク質共役受容体との相互作用により走化性を媒介する。ケモカインは、その受容体を発現する宿主細胞の増殖および遊走を媒介することができる。
本願の1つの態様は、対象における黒色腫、リンパ腫、白血病、肉腫、芽腫、または癌腫を治療するための方法に関する。1つの実施形態においては、方法は抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの治療的に有効な量を対象に投与することという段階を含む。他の実施形態においては、方法は対象において抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせを発現する発現ベクターを前記対象に投与することという段階を含む。他の実施形態においては、方法は、タンパク質、ペプチドまたはコード遺伝子としてのCXCL16および/またはCXCR6免疫原の有効量で対象を免疫してCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗体を誘導することという段階を含む。他の実施形態においては、方法は、(1)CXCL16および/またはCXCR6の発現を阻害すること、(2)CXCL16とCXCR6の相互作用を阻害すること、または(3)CXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害することができる物質を発現する有効量の発現ベクターを対象に投与することという段階を含む。
本願の他の態様は、対象におけるCXCL16および/またはCXCR6の発現が上昇した癌細胞の遊走または転移の予防または阻害のための方法に関する。1つの実施形態においては、方法は、抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの治療的に有効な量を対象に投与することという段階を含む。他の実施形態においては、方法は、対象において抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせを発現する発現ベクターを前記対象に投与することという段階を含む。他の実施形態においては、方法は、タンパク質、ペプチドまたはコード遺伝子としてのCXCL16および/またはCXCR6免疫原の有効量で対象を免疫してCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗体を誘導するという段階を含む。他の実施形態においては、方法は、(1)CXCL16および/またはCXCR6の発現を阻害すること、(2)CXCL16とCXCR6の相互作用を阻害すること、または(3)CXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害することができる物質を発現する有効量の発現ベクターを対象に投与することという段階を含む。
本願の他の態様は、対象における癌を治療するための方法に関する。方法は、前記対象に由来する生物学的サンプル中のCXCL16発現および/またはCXCR6発現のレベルを検出すること、および前記生物学的サンプル中にCXCL16発現および/またはCXCR6発現の上昇レベルが検出される場合、(1)CXCL16に対する抗体および/またはCXCR6に対する抗体の治療的に有効な量、または(2)対象において抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせを発現する発現ベクターを前記対象に投与することという段階を含む。他の実施形態においては、方法は、前記対象に由来する生物学的サンプル中のCXCL16および/またはCXCR6発現のレベルを検出すること、および前記生物学的サンプル中にCXCL16発現および/またはCXCR6発現の上昇レベルが検出される場合、(1)CXCL16および/またはCXCR6の発現を阻害すること、または(2)CXCL16とCXCR6の相互作用を阻害すること、または(3)CXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害することのできる物質を発現する有効量の発現ベクターを対象に投与することという段階を含む。代替的に、前記生物学的サンプル中にCXCL16および/またはCXCR6発現の上昇レベルが検出される場合、抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの有効量を対象に投与すること、または有効量のCXCL16および/またはCXCR6免疫原で対象を免疫してCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗体応答を誘発すること。
本願の他の態様は、化学療法の効果を増強するための方法に関する。方法は、抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの有効量を、癌に対する化学療法を受けている対象に投与することを含む。他の実施形態においては、方法は、抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせを発現する発現ベクターを、癌に対する化学療法を受けている対象に投与することという段階を含む。他の実施形態においては、方法は、タンパク質、ペプチド、またはコード遺伝子としてのCXCL16および/またはCXCR6免疫原の有効量により対象を免疫してCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗体を誘導することという段階を含む。他の実施形態においては、方法は、(1)CXCL16および/またはCXCR6の発現を阻害すること、または(2)CXCL16とCXCR6の相互作用を阻害すること、または(3)CXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害することができる物質を発現する有効量の発現ベクターを対象に投与することという段階を含む。
本願の1つの態様は、対象における癌を検出することに関する。方法は、対象から採取した生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現のレベルを検出すること;および生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現のレベルを1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の正常レベルと比較することを含み、生物学的サンプル中の前記の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の正常よりも高いレベルが対象における癌の存在を示すことを特徴とし、1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の正常レベルが事前に決定された数値であるかまたは生物学的サンプルと同じ起源または種類の既知の正常非癌性細胞の対照サンプルから得られることを特徴とし、癌が黒色腫または癌腫であることを特徴とし、かつ1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を含むことを特徴とする。
本願の他の態様は、癌を有する対象の予後を評価するための方法に関する。方法は、対象に由来する生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現レベルを判定すること、および生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現のレベルを1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の対照レベルと比較することを含み、生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの対照レベルに対してより高い発現のレベルが対象の予後が不良であることを示すことを特徴とし、かつ生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの対照レベルに対してより低いかまたは同様の発現のレベルが対象の予後が良好であることを示すことを特徴とし、不良である予後は癌が侵襲型または浸潤型であることを示すことを特徴とし、癌が黒色腫または癌腫であることを特徴とし、かつ1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を含むことを特徴とする。
本願の他の態様は、対象における癌治療の経過をモニタリングするための方法に関する。方法は、治療中または治療後に対象から採取した1つまたはそれ以上の生物学的サンプル中の1つまたそれ以上の癌マーカーの発現レベルを判定すること、および1つまたはそれ以上の生物学的サンプル中の1つまたそれ以上の癌マーカーの発現のレベルを1つまたそれ以上の癌マーカーの発現の対照レベルと比較することを含み、1つまたはそれ以上の癌マーカーの対照レベルが対象における1つまたはそれ以上の癌マーカーの治療前レベルまたは事前に決定された参照レベルであることを特徴とし、1つまたはそれ以上の生物学的サンプル中の1つまたそれ以上の癌マーカーが対照レベルと同様であるかまたはこれよりも低い場合は治療が有効であると考えられることを特徴とし、癌が骨髄腫または癌腫であることを特徴とし、かつ1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を含むことを特徴とする。
本願の他の態様は、癌を検出するための、または癌の進行をモニタリングするためのキットに関する。キットは、生物学的サンプル中のCXCL16および/またはCXCR6の発現を判定するための試薬;および試薬を使用する方法についての指示を含み、試薬が抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体または両者を含むことを特徴とする。
非腫瘍性対照と比較した前立腺癌組織によるCXCR6およびCXCL16発現を示す。 前立腺癌細胞株におけるCXCR6発現を示す。 CXCR6が媒介する前立腺癌細胞遊走および浸潤を示す。 前立腺癌細胞遊走および転移と関連するCXCR16依存性シグナリングカスケードを示す。 前立腺癌細胞株におけるCXCL16依存性p−エズリンリン酸化を示す。 前立腺細胞株によるCXCL16誘導性CD51/CD61(αvβ3)発現を示す。 ERK1/2およびNF−κBのCXCL16媒介性リン酸化を示す。 乳癌組織によるCXCR6、CXCL16、およびADAM10発現を示す。 乳癌細胞株によるCXCR6発現を示す。 乳癌細胞株によるCXCL16媒介性F−アクチン重合を示す。 肺癌患者の血清中のCXCL16レベルを示す。 非腫瘍性肺組織および肺癌組織によるCXCR6発現を示す。 肺癌組織によるCXCL16発現を示す。 非腫瘍性対照と比較した卵巣癌組織によるCXCR6およびCXCL16発現を示す。 非腫瘍性対照と比較した結腸癌組織によるCXCR6およびCXCL16発現を示す。 ABC薬物輸送体のCXCR6−依存性転写調節を示す。
以下の詳細な説明は、任意の当業者に本発明を作製しかつ使用することを可能とするために提示する。説明を目的として、本願の完全な理解を提供するために具体的な用語が述べられている。しかし、これらの具体的な詳細は本発明を実施する上で必要とされないことが当業者に明らかとなるであろう。具体的な施用の説明は典型的な例としてのみ提供される。本発明は提示した実施例に限定されることを意図しないが、本願に開示される原則および特性と一致する可能な限り最も広い範囲に適合することとする。
別途定義しない限り、本発明に関連して用いられる科学的および技術的用語は当業者が共通して理解する意味を有する。さらに、文脈が別途必要としない限り、単数形の語句は複数形を含みかつ複数形の語句は単数形を含む。
(定義)
本願で用いられる以下の用語は以下の意味を有する:
本願で用いられる用語「治療する」、「治療すること」または「治療」は、障害および/またはその随伴症状を緩和するかまたは抑止するための方法を意味する。本願で用いられる用語「予防する」、「予防すること」または「予防」は、対象が障害および/またはその随伴症状を獲得することを妨げる方法を意味する。一定の実施形態においては、用語「予防する」、「予防すること」または「予防」は、障害および/またはその随伴症状を獲得するリスクを低下させる方法を意味する。
本願で用いられる用語「抗体」は、免疫グロブリン分子および免疫グロブリン(Ig)分子の免疫学的活性部分、すなわち抗原と特異的に結合する(免疫反応する)抗原結合部位を含む分子を意味する。用語「抗体」は、最も広い意味で用いられ、かつ具体的には、所望の生物学的活性を示す限り、モノクローナル抗体(全長モノクローナル抗体を含む)、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体(例:二重特異性抗体など)、および抗体フラグメントを包含する。「特異的に結合する」または「免疫反応する」によって、抗体が所望の抗原の1つまたはそれ以上の抗原決定基と反応しかつ他のポリペプチドとは反応(すなわち結合)しないか、または他のポリペプチドとさらにより低い親和性で結合することが意味される。用語「抗体」は、一般的には全長抗体の抗原結合領域または可変領域である、全長抗体の一部を含む抗体フラグメントも含む。抗体フラグメントの例はFab、Fab’、F(ab’)2、およびFvフラグメント;二重特異性抗体;線形抗体;単鎖抗体(scFv);および抗体フラグメントより形成される多重特異性抗体を含む。本発明の一定の実施形態においては、たとえば腫瘍浸透性を高めるために、無傷の抗体よりもむしろ抗体フラグメントを用いることが望ましいこともある。この場合、その血清半減期を延長するために、技術上既知である任意の手段で修飾されている抗体フラグメントを用いることが望ましいこともある。
本願で用いられる用語「モノクローナル抗体」は相当均一な抗体の母集団から得られる抗体を意味し、すなわち母集団を構成する個々の抗体は少量存在しうる天然に発生する可能性のある変異を除いて同一である。本願のモノクローナル抗体は、具体的には、H鎖および/またはL鎖の一部が特定の種に由来するかまたは特定の抗体クラスまたはサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一または相同である一方で、分子鎖の残りの部分が他の種に由来するかまたは他の抗体クラスまたはサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一または相同である「キメラ」抗体、および所望の生物学的活性を示す限りそのような抗体のフラグメントを含む(米国特許第4,816,567号;およびMorrison他、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:6851-6855(1984))。
非ヒト抗体の「ヒト化」型は、最小限の非ヒト免疫グロブリン由来配列を含むキメラ抗体である。ヒト化抗体は、ほとんどの場合、所望の特異性、親和性および/または能力を有するマウス、ラット、ウサギまたは非ヒト霊長類などの非ヒト種の超可変領域由来の残基(ドナー抗体)によってレシピエントの超可変領域に由来する残基が置換されている、ヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)である。ヒト化および他のキメラ抗体を作製するための方法は技術上既知である。
「二重特異性抗体」は、少なくとも2つの異なる抗原に対して結合特異性を有する抗体である。本例においては、結合特異性のうち一方はCXCL16またはCXCR6に対するものである。第2の結合標的は他の任意の抗原であり、細胞表面タンパク質または受容体または受容体サブユニットであることが好都合である。二重特異性抗体を作製するための方法は技術上既知である。
「ヘテロ複合体抗体」の使用も本発明の範囲内である。ヘテロ複合体抗体は共有結合で連結される2つの抗体より構成される。このような抗体は、たとえば免疫系細胞を望ましくない細胞に標的化することが提唱されている(米国特許第No.4,676,980号)。架橋剤を包含するものを含むタンパク質合成化学における既知の方法を用いてインビトロで抗体を調製できることが意図されている。
本願は、毒素(例:細菌、真菌、植物または動物由来の酵素的活性毒素またはそのフラグメント)などの細胞毒性物質、または放射性同位元素(すなわち放射性複合体)と複合体化した抗体を含む「免疫複合体」の使用も想定する。使用することのできる酵素的活性毒素およびそのフラグメントは、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性フラグメント、エキソトキシンA鎖(シュードモナス・アエルギノサ(Pseudomonas aeruginosa)由来)、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデシンA鎖、α−サルシン、アレウリテス・フォルディイ(Aleurites fordii)タンパク質、ジアンシンタンパク質、フィトラカ・アメリカーナ(Phytolaca americana)タンパク質(PAPI、PAPII、およびPAP−S)、モモルディカ・カランティア(momordica charantia)阻害物質、クルシン、クロチン、サパオナリア・オフィシナリス(sapaonaria officinalis)阻害物質、ゲロニン、マイトジェリン、レストリクトシン、フェノマイシン、エノマイシン、およびトリコテセンを含む。放射性複合抗体の生成のために多様な放射性核種を利用することができる。例は212Bi、131I、131In、90Y、および186Reを含む。
薬理学的な意味において、本願の文脈では、抗体の「治療的に有効な量」は、その治療に抗体が有効である障害の予防または治療において有効な量を意味する。「障害」は、癌腫および化学療法抵抗性を含めた、抗体による治療によって利益を得るあらゆる状態である。これは、哺乳類に当該の障害の素因をもたらす病的状態を含めた、慢性および急性の障害または疾患を含む。
本願で用いる用語「腫瘍」は、新生物または細胞の異常増殖によって形成される固形病変を意味する。腫瘍は、良性であることも、前悪性であることも、あるいは悪性であることもある。
「原発性腫瘍」は、対象の体内の最初の部位に出現する腫瘍であり、かつ対象の体内で原発性腫瘍より遠隔の部位に出現する「転移性腫瘍」と識別することができる。
本願で用いられる用語「癌」は、調節されない細胞増殖によって典型的に特徴付けられる、哺乳類における生理学的状態を意味するか、または記述する。典型的な癌は:癌腫、黒色腫、肉腫、リンパ腫、白血病、胚細胞腫瘍、および芽腫を含む。このような癌のより具体的な例は扁平上皮癌(例:上皮性扁平上皮癌)、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、肺腺癌および肺扁平上皮癌を含む肺癌、腹膜癌、肝細胞癌、消化器癌を含む胃癌または胃癌、膵臓癌、膠芽腫、子宮頸癌、卵巣癌、肝臓癌、膀胱癌、尿道癌、肝癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌または子宮体癌、唾液腺癌、腎臓または腎臓癌、前立腺癌、外陰癌、甲状腺癌、肝癌、肛門癌、陰茎癌、黒色腫、多発性骨髄腫およびB細胞性リンパ腫、脳、および頭頸部癌、および随伴する転移を含む。
本願で用いられる用語「癌腫」は、形質転換上皮細胞、または組織発生が不明であるがサイトケラチンまたは細胞間橋の生成などの上皮細胞と関連する特異的な分子的または組織学的特性を有する形質転換細胞からなる浸潤性悪性腫瘍を意味する。本願の典型的な癌腫は卵巣癌、膣癌、子宮頸癌、子宮体癌、前立腺癌、肛門癌、直腸癌、結腸癌、胃癌、膵臓癌、インスリノーマ、腺癌、線扁平上皮癌、神経内分泌腫瘍、乳癌、肺癌、食道癌、口腔癌、脳癌、髄芽腫、神経外胚葉性腫瘍、神経膠腫、下垂体癌および骨癌を含む。
本願で用いられる用語「リンパ腫」は、免疫系のリンパ細胞の癌である。リンパ腫は、典型的には固形腫瘍として存在する。典型的なリンパ腫は:小リンパ球性リンパ腫、リンパ形質細胞性リンパ腫、ヴァルデンストロームマクログロブリン血症、脾辺縁帯リンパ腫、形質細胞腫、節外性辺縁帯B細胞リンパ腫、MALTリンパ腫、節性辺縁帯B細胞リンパ腫(NMZL)、濾胞性リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、縦隔(胸腺)大細胞型B細胞リンパ腫、血管内大細胞型B細胞リンパ腫、原発性滲出性リンパ腫、バーキットリンパ腫、B細胞性慢性リンパ性リンパ腫、古典的ホジキンリンパ腫、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫、成人T細胞リンパ腫、鼻型節外性NK/T細胞リンパ腫、腸症型T細胞リンパ腫、肝脾T細胞リンパ腫、芽球型NK細胞リンパ腫、菌状息肉症、セザリー症候群、皮膚原発CD30陽性Tリンパ球増殖性疾患、原発性皮膚未分化大細胞リンパ腫、リンパ腫様丘疹症、血管免疫芽球性T細胞リンパ腫、不特定末梢T細胞リンパ腫、および未分化大細胞リンパ腫を含む。典型的な形態の古典的ホジキンリンパ腫は:結節硬化型、混合細胞型、リンパ球豊富型、およびリンパ球減少または非減少型を含む。
本願で用いられる用語「肉腫」は、胚体中胚葉から発生した数多くの組織の1つにおける形質転換細胞から発生する癌である。したがって、肉腫は骨、軟骨、脂肪、筋肉、血管、および造血組織の腫瘍を含む。たとえば、骨肉腫は骨から発生し、軟骨肉腫は軟骨から発生し、脂肪肉腫は脂肪から発生し、かつ平滑筋肉腫は平滑筋から発生する。典型的な肉腫は:Askin腫瘍、ボトリオディーズ、軟骨肉腫、EwingのPNET、悪性血管内皮腫、悪性シュワン腫、骨肉腫、軟部組織肉腫を含む。軟部組織肉腫のサブクラスは:胞巣状軟部肉腫、血管肉腫、葉状嚢肉腫、皮膚線維肉腫類腱腫、線維形成性小円形細胞性腫瘍、類上皮肉腫骨外性軟骨肉腫、骨外性骨肉腫、線維肉腫、血管周皮細胞腫、血管肉腫、カポジ肉腫、平滑筋肉腫、脂肪肉腫、リンパンジオサルコマル、リンパ肉腫、悪性線維性組織球腫、神経線維肉腫、横紋筋肉腫、および滑膜肉腫を含む。
本願で用いる用語「白血病」は、白血球の異常な増加を特徴とする血液または骨髄の癌である。白血病は一連の疾患を包含する幅広い用語である。さらには、血液腫瘍と呼ばれるさらにより幅広い群の一部である。白血病は種々の大分類に細分され;第1の分類は急性型白血病と慢性型白血病の分類である。急性白血病は幼若血液細胞数の急速な増加を特徴とする。そのような細胞による密集によって骨髄は健常な血液細胞を産生できなくなる。慢性白血病は、比較的成熟しているがやはり異常な白血球の過剰な蓄積を特徴とする。典型的には進行に数ヶ月から数年かかり、細胞は正常細胞よりもさらに高い率で生成され、血液中の異常な白血球が増加する。白血病は罹患する血液細胞によっても細別される。この分類により白血病はリンパ芽球性またはリンパ球性白血病と骨髄性または骨髄原性白血病に分類される。リンパ芽球性またはリンパ球性白血病では、癌性変化は、通常では続いてリンパ球を形成する種類の骨髄細胞に発生する。骨髄性または骨髄原性白血病では、癌性変化は、通常では続いて赤血球、他の一部の種類の白血球および血小板を形成する種類の骨髄細胞に発生する。これら2種類の分類の複合により、合計4つの主要カテゴリーが提供される。典型的には、これら4つの主要カテゴリーのそれぞれの中に数種類のサブカテゴリーがある。これらの分類スキームから外れた希少種もある。典型的な白血病は:急性リンパ芽球性白血病(ALL)、慢性リンパ球性白血病(CLL)、急性骨髄原性白血病(AML)、慢性骨髄原性白血病(CML)、ヘアリーセル白血病(HCL)、T細胞性前リンパ球性白血病、大顆粒リンパ球性白血病、若年性骨髄単球性白血病、B細胞性前リンパ球性白血病、バーキット白血病、および成人性T細胞白血病を含む。
本願で用いられる用語「黒色腫」は、メラニン細胞の癌または悪性腫瘍である。メラニン細胞は、皮膚の色をもたらす暗色色素メラニンを産生する細胞である。主として皮膚に発生するが、腸および眼を含む身体の他の部分にも認められる。黒色腫は以下の定型およびサブタイプに分類される:悪性黒子、悪性黒子型黒色腫、表在拡大型黒色腫、末端黒子型黒色腫、粘膜黒色腫、結節型黒色腫、ポリープ状黒色腫、線維形成性黒色腫、無色素性黒色腫、軟部組織黒色腫、小母斑様細胞を伴う黒色腫、スピッツ母斑の特性を有する黒色腫、およびぶどう膜黒色腫。
本願で用いられる用語「胚細胞腫瘍(GCT)」は胚細胞に由来する新生物である。胚細胞腫瘍は癌性腫瘍であることも、または非癌性腫瘍であることもある。正常の場合、胚細胞は性腺(卵巣および精巣)の内部に発生する。性腺の外部に由来する胚細胞腫瘍は、胚の発達中の錯誤により発生した先天性欠損でありうる。胚細胞腫瘍は:ジャーミノーマまたはセミノーマ胚細胞腫瘍と非ジャーミノーマまたは非セミノーマ胚細胞腫瘍の2分類に大別される。典型的なジャーミノーマまたはセミノーマ胚細胞腫瘍は:ジャーミノーマ、未分化胚細胞腫およびセミノーマを含む。典型的な非ジャーミノーマ胚細胞腫瘍または非セミノーマ胚細胞腫瘍は:胎児性癌、内胚葉洞腫瘍または卵黄嚢腫瘍(EST、YST)、絨毛癌、成熟型奇形腫、類皮嚢胞、未熟型奇形腫、悪性トランスフォーメーションを伴う奇形腫、多胚腫、性腺芽細胞腫、および混合GCTを含む。
本願で用いられる用語「転移」は、1つの器官または部分から隣接しない他の器官または部分への癌または癌腫の拡散を意味する。
用語「生物学的サンプル」は、組織、組織サンプル、細胞サンプル、腫瘍サンプル、糞便サンプル、および、たとえば血液、血漿、血清、唾液、尿、脳または脊髄液、リンパ液、および乳頭吸引物などの生体液を含む、哺乳類対象、好ましくはヒト対象から採取された生物学的材料のサンプルを意味する。生物学的サンプルは、たとえば、吸引生検、ブラシ生検、表面生検、針生検、穿孔生検、切除生検、開放生検、切開生検、および内視鏡的生検などの組織生検の形態で採取しうる。1つの実施形態においては、生物学的サンプルは血液、血清または血漿サンプルである。他の実施形態においては、生物学的サンプルは唾液サンプルである。さらに他の実施形態においては、生物学的サンプルは尿サンプルである。
生物学的サンプルの「分離物」(例:組織または腫瘍サンプルの分離物)は、サンプルより分別、誘導、抽出、精製または分離された材料または組成物(例:生物学的材料または組成物)を意味し、かつ好ましくは生物学的サンプルに付随する望ましくない組成物および/または不純物または汚染物をほとんど含まない。
「組織サンプル」は、対象、好ましくはヒト対象の無傷の組織より採取または切除された組織の一部、断片、部分、セグメント、または分画を含む。
「腫瘍サンプル」は、たとえば対象、好ましくはヒト対象から採取または切除された腫瘍(例:対象の組織から切除または摘出)などの、腫瘍の一部、断片、部分、セグメント、または分画に対して含む。腫瘍サンプルは、原発性腫瘍または転移性腫瘍から採取しうる。
治療を目的とした「哺乳類」は、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ウマ、ネコ、ウシなどの家畜および畜産動物、および動物園、スポーツまたは愛玩用動物を含む、哺乳類に分類される任意の動物を意味する。好ましくは、哺乳類はヒトである。
用語「阻害する」は相対的な用語であり、物質の投与後に反応または状態が定量的に減少する場合、または物質の投与後に参照物質と比較して減少する場合、物質は反応または状態を阻害する。同様に、用語「予防する」は、反応または状態の特性のうち少なくとも1つが除去される限り、必ずしもある物質が完全に反応または状態を除去することを意味しない。したがって、感染または病的反応といった反応を低減または予防する組成物は、そのような感染または反応を除去することができるが、感染または反応が、物質非存在下での感染または反応の、または参照物質と比較して少なくとも約70%、または約80%、またはさらに約90%(すなわち10%未満に)といった少なくとも約50%などの測定可能な程度で減少する限り、必ずしも完全に除去しない。
用語「上昇レベル」は、関連技術において習慣的に定義されるかまたは用いられる正常または対照レベルよりも高いレベルを意味する。たとえば、組織の免疫染色の上昇レベルは、当業者であれば対照組織の免疫染色のレベルよりも高いとみなす免疫染色のレベルである。
用語「CXCL16免疫原」および「CXCR6免疫原」は、(1)CXCL16またはCXCR6に由来する免疫原性ペプチドおよび/または(2)CXCL16またはCXCR6に由来する免疫原性ペプチドをコードし、かつ発現することのできる発現ベクターを含む免疫原性組成物を意味する。CXCL16またはCXCR6に由来する免疫原性ペプチドは、融合タンパク質の形態としてその免疫原性を増強しうる。
本願で用いられる用語「生物学的サンプル」は、血液、血漿、尿、唾液、脊髄液、糞便、汗、または息などの体液または身体生成物であってもよい、生物学的由来の材料を意味する。生物学的サンプルは組織サンプルおよび細胞サンプルも含む。
本願において、範囲は「おおよその」1つの特定の数値から、かつ/または「おおよその」他の特定の数値までとして表示することがある。そのような範囲が表示される場合、他の実施形態は1つの特定の数値からかつ/または他の特定の数値までを含む。同様に、先行する「おおよそ」の使用によって数値が近似として表示される場合、当該の特定の数値が他の実施形態を形成することが理解されるであろう。さらに、各範囲の端点は、もう一方の端点に関しても、もう一方の端点と無関係でも重要であることが理解されるであろう。本願には数多くの数値が開示されており、かつ本願において各数値はその具体的な数値自体に付け加えて「おおよその」その数値として開示されることも理解される。たとえば、数値「10」が開示される場合、「約10」も開示される。ある数値が開示される場合、当業者が適切に理解するように、その数値「よりも小さいかまたはこれと等しい」、「その数値よりも大きいかまたはこれと等しい」、および数値間の可能な範囲も開示されることも理解される。たとえば、数値「10」が開示される場合、「10より小さいかまたはこれと等しい」、および「10より大きいかまたはこれと等しい」も開示される。
(CXCL16および/またはCXCR6の発現または活性をモジュレートすることにより癌を治療または予防すること)
CXCL16はCXCR6ケモカイン受容体のリガンドである。ケモカインも受容体も、癌の転移および浸潤の調節において1つの役割を果たすと見られる。CXCL16もCXCR6も、卵巣癌、肺癌、乳癌、前立腺癌、骨癌および膵臓癌を含めた複数の癌腫組織の種類において、正常組織と比較して局所的にアップレギュレートされる。
CXCL16レベルは、それらの癌を有する患者の血清においても上昇する。さらに、可溶性CXCL16ケモカインは、癌細胞のインビボおよびインビトロ増殖および遊走を促進する。
CXCR6は、推定上化学療法剤に対する保護を支援する、癌細胞生存における多様な役割を有しうる、Gタンパク質共役受容体(GPCR)のケモカイン受容体ファミリーの構成要素である。CXCR6のCXCL16との相互作用は真核細胞翻訳開始因子4E結合タンパク質1 Aktを活性化し、かつラパマイシン(mTOR)経路の標的である。ラパマイシンはCXCL16の誘導による癌細胞浸潤、増殖およびIL−8またはVEGFの分泌低下を阻害し、mTORシグナリング経路がCXCR6依存性癌腫進行に関与することを示唆する。
CXCR6−CXCL16相互作用は、肝浸潤T細胞におけるインテグリンクラスター化および活性化にも関与する。インテグリンクラスター化は接着斑キナーゼ(FAK)複合体の形成\およびRas、MAPK/ERK1/2、およびPI3Kの活性化につながることがある。GSK3βのAkt依存性Ser9リン酸化およびアポトーシス因子の不活性化も、Twist−1およびSnail−1発現の調節を担うβカテニンおよびWnt経路を安定化させることによりPCa細胞の生存を支援する。まとめると、癌細胞におけるCXCR6−CXCL16相互作用は、細胞生存分子発現を亢進すること、プロアポトーシス信号の活性化を阻害すること、および/またはABC薬物輸送体および薬物抵抗性遺伝子(例:Twist−1およびSnail−1)の転写をモジュレーションすることのいずれかによって、化学療法剤に対する保護に至ることがある。これは、癌細胞の生存および化学療法の効果の低下におけるCXCR6の役割についての強い根拠を提供する。
(抗CXCL16および抗CXCR6抗体を用いて癌を治療または予防するための方法)
本願の1つの態様は抗CXCL16抗体および/または抗CXCR6抗体を用いて癌を治療または予防するための方法に関する。方法は、そのような治療を必要とする対象に、抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの治療的に有効な量を投与することを含む。1つの実施形態においては、癌は黒色腫または癌腫である。癌腫の例は細葉細胞癌、腺様嚢胞癌、腺癌、腺扁平上皮癌、副腎皮質腺腫、副腎皮質癌、退形成癌、アプドーマ、基底細胞癌、カルチノイド、癌肉腫、明細胞癌、円柱腫、嚢胞腺癌、管癌、ガストリン産生腫瘍、巨細胞癌、神経膠腫、グルカゴン産生腫瘍、ヒュルトレ細胞癌、インスリノーマ、大細胞癌、小葉癌、髄芽腫、髄様癌、粘液性嚢胞腺腫、粘膜表皮癌、神経外胚葉性腫瘍、膨大細胞腫、乳頭状汗腺腫、乳頭腫、多形細胞癌、肺芽腫、肉腫様癌、漿液性嚢腺腫、印環細胞癌、小細胞癌、ソマトスタチン産生腫瘍、紡錘細胞癌、扁平上皮癌、胸腺腫、疣状癌、および内皮、外胚葉または上皮細胞に由来する器官または身体の内面または外面を被覆する組織を含むがこれに限定されない。これらの器官および組織は:骨、乳房、中枢神経系、子宮頸部、結腸、子宮内膜、食道、ファローピウス管、消化管、腎臓、肺、リンパ系、乳腺、口腔、卵巣、膵臓、下垂体、前立腺、直腸、生殖管、気道、胃、汗腺、胸腺、甲状腺、子宮、膣を含むが、これに限定されない。
他の実施形態においては、対象は癌細胞によるCXCL16および/またはCXCR6発現上昇をもたらす癌と診断される。そのような癌の例はリンパ腫、白血病、肉腫、胚細胞腫瘍、黒色腫および癌腫を含むが、これに限定されない。1つの実施形態においては、対象は脳癌と診断される。他の実施形態においては、対象は骨癌と診断される。他の実施形態においては、対象は下垂体癌と診断される。さらに他の実施形態においては、対象は卵巣癌と診断される。
他の実施形態においては、方法は、対象に由来する組織中のCXCL16および/またはCXCR6発現のレベルを判定すること、および、CXCL16および/またはCXCR6の上昇レベルが検出される場合、抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの治療的に有効な量を対象に投与することをさらに含む。他の実施形態においては、方法は、タンパク質、ペプチドまたはコード遺伝子としてのCXCL16および/またはCXCR6免疫原の有効量で対象を免疫してCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗体を誘導するという段階を含む。
本願の好ましい抗体は、ヒトCXCL16と結合し、かつ好ましくはCXCL16がCXCR6を含むがこれに限定されない受容体と結合する能力を(部分的または完全に)遮断するものである。本願の他の好ましい抗体は、ヒトCXCR6と結合し、かつ好ましくは、腫瘍または癌腫細胞などの、CXCR6ケモカイン受容体をその細胞表面に発現する細胞がCXCL16を含むがこれに限定されないリガンドと結合する能力を(部分的または完全に)遮断するものである。本願のさらなる他の好ましい抗体は、ヒトCXCR6と結合し、かつ好ましくは可溶性CXCR6ケモカイン受容体がCXCL16を含むがこれに限定されないリガンドと結合する能力を(部分的または完全に)遮断するものである。
1つの実施形態においては、抗CXCL16抗体および/または抗CXCR6抗体はモノクローナル抗体である。他の実施形態においては、抗CXCL16抗体および/または抗CXCR6抗体はヒト化抗体である。他の実施形態においては、抗CXCL16抗体および/または抗CXCR6抗体はヒト化抗体フラグメントである。
本願の他の実施形態は、他の抗原に対して特異的である少なくとも1つの他の抗体の治療的に有効な量による事前、同時または事後の対象の治療と共に、抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体で対象を治療することである。1つの実施形態においては、他の抗原はCXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR5a、CXCR5b、CXCR6、CXCR7、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL24、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CCL27、CCL28、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CCR10、CCR11、XCL1、XCL2、XCR1、CX3CR1、またはCX3CL1などの他のケモカインまたはケモカイン受容体である。
他の実施形態においては、他の抗原は癌腫と関連するケモカインまたはケモカイン受容体でありかつCCL1、CCL2、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CXCL13、CXCL16、CCR2、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CXCR5、CXCR6、CXCR7、およびCX3CR1からなる群から選択される。
他の実施形態においては、他の抗原は黒色腫と関連するケモカインまたはケモカイン受容体でありかつCCL25、CCL27、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL12、CXCL13、CXCL16、CX3CL1、CCR9、CCR10、CXCR1、CXCR2、CXCR4、CXCR5、CXCR6、CXCR7およびCX3CR1からなる群から選択される。
他の実施形態においては、他の抗原は白血病と関連するケモカインまたはケモカイン受容体でありかつCCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CXCR5、CXCR7およびCX3CR1からなる群から選択される。
他の実施形態においては、他の抗原はリンパ腫と関連するケモカインまたはケモカイン受容体でありかつCXCL12、CXCL13、CXCR4、CXCR5、およびCXCR7からなる群から選択される。
他の実施形態においては、他の抗原は肉腫と関連するケモカインまたはケモカイン受容体でありかつCCL1、CCL3、CCL4、CCL5、CCL7、CCL8、CCL11、CCL13、CCL17、CCL22、CCL24、CXCL12、CX3CL1、CCR3、CCR5、CCR8、CXCR4およびCX3CR1からなる群から選択される。
他の典型的な抗原は、レニン;ヒト成長ホルモンおよびウシ成長ホルモンを含む成長ホルモン;成長ホルモン放出因子;副甲状腺ホルモン;甲状腺刺激ホルモン;リポタンパク質;a−1−アンチトリプシン;インスリンA鎖;インスリンB鎖;プロインスリン;卵胞刺激ホルモン;カルシトニン;黄体形成ホルモン;グルカゴン;第VIII因子、第IX因子、組織因子、およびフォンウィルブランド因子などの凝血因子;プロテインCなどの抗凝血因子;心房性ナトリウム利尿因子;肺表面活性物質;ウロキナーゼまたはヒト尿または組織プラスミノーゲンアクチベータ(t−PA)などのプラスミノーゲンアクチベータ;ボンベシン;トロンビン;造血性成長因子;腫瘍壊死因子−*および−*;エンケファリナーゼ;ヒト血清アルブミンなどの血清アルブミン;ミューラー管抑制物質;リラキシンA鎖;リラキシンB鎖;プロリラキシン;マウスゴナドトロピン関連ペプチド;β−ラクタマーゼなどの微生物タンパク質;DNアーゼ;IgE;CTLA−4などの細胞毒性Tリンパ球関連抗原(CTLA);インヒビン;アクチビン;血管内皮成長因子(VEGF);ホルモンまたは成長因子受容体;プロテインAまたはD;リウマチ因子;骨由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン−3、−4、−5、または−6(NT−3、NT4、NT−5、またはNT−6)などの神経栄養因子またはNGF−βなどの神経成長因子;血小板由来成長因子(PDGF);aFGFおよびbFGFなどの線維芽球成長因子;表皮細胞成長因子(EGF);EGF受容体などのErbB受容体ファミリー構成要素;TGF−β1、TGF−β2、TGF−β3、TGF−β4、またはTGF−β5を含むTGF−αおよびTGF−βなどの形質転換成長因子(TGF);インスリン様成長因子−Iおよび−II(IGF−IおよびIGF−II);des(1−3)−IGF−I(脳IGF−I)、インスリン様成長因子結合タンパク質;CD3、CD4、CD8、CD19、CD20およびCD34などのCDタンパク質;エリスロポエチン;骨誘導因子;免疫毒素;骨形成タンパク質(BMP);インターフェロン−α、−β、および−γなどのインターフェロン;たとえばM−CSF、GM−CSF、およびG−CSFなどのコロニー刺激因子(CSF);たとえばIL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9および/またはIL−10などのインターロイキン(IL);スーパーオキシドジスムターゼ;T細胞受容体;表面膜タンパク質;解離促進因子;たとえばAIDSエンベロープの一部などのウイルス抗原;輸送タンパク質;ホーミング受容体;アドレシン;調節タンパク質;CD11a、CD11b、CD11c、CD18、AN ICAM、VLA−4およびVCAMなどの、そのαまたはβサブユニットを含むαv/β3インテグリン;前立腺特異抗原(PSA);癌胎児抗原(CEA)、CK2、CA125、TA90、HER2、HER3またはHER4受容体などの腫瘍関連抗原;血液型抗原;flk2/flt3受容体;肥満(OB)受容体;mpl受容体;CTLA−4;プロテインC;補体活性化第一経路、補体レクチン経路、または補体活性化第二経路に由来するタンパク質のうちいずれか1つ;および上記のポリペプチドのいずれかのフラグメントなどの分子を含む。
抗体は、ボーラスまたはある時間に及ぶ連続注入としての静脈内投与、筋肉内、腹腔内、イントラセロブロスパイナル、皮下、関節内、滑液内、鞘内、口腔内、局所または吸入経路によるなどの既知の方法で対象に投与しうる。一定の実施形態においては、抗体は、侵襲的手技中の腫瘍母地への直接的な投与を含めて、腫瘍または癌組織に直接投与される。抗体は、罹患組織への標的ケモカインに対する投与を目的としてスポンジまたはガーゼなどの固形支持体上に付置される。
本願の抗体は、通常許容される医薬品として許容できる担体中で投与することができる。許容できる担体は食塩水、緩衝食塩水、およびグルコース食塩水.溶液を含むが、これに限定されない。固形支持体、リポソーム、ナノ粒子、マイクロ粒子、ナノスフェア、またはマイクロスフェアも、抗体の投与を目的とした担体として用いうる。
抗体の適切な用量(「治療的に有効な量」)は、たとえば治療しようとする状態、状態の重症度および経過、抗体が予防的目的で投与されるかまたは治療的目的で投与されるか、前治療、患者の臨床履歴および抗体に対する応答、使用する抗体の種類、および担当医の裁量などに依存するであろう。抗体は単回、または一連の治療に渡って特許に適切に投与され、かつ診断から先の任意の時点で特許に投与してもよい。抗体は、単独の治療として投与しても、または当該の状態の治療において有用な他の薬剤または治療と共に投与してもよい。
一般的な提案として、投与する抗体の治療的に有効な量は、単回投与であれそれ以上の投与であれ約1ng/kg体重/日から約100mg/kg体重/日の範囲内となるであろう。具体的な実施形態においては、投与する抗体の範囲は約1ng/kg体重/日から約1μg/kg体重/日、1ng/kg体重/日から約100ng/kg体重/日、1ng/kg体重/日から約10ng/kg体重/日、10ng/kg体重/日から約1μg/kg体重/日、10ng/体重/日から約100ng/kg体重/日、100ng/kg体重/日から約1μg/kg体重/日、100ng/kg体重/日から約10μg/kg体重/日、1μg/kg体重/日から約10μg/kg体重/日、1μg/kg体重/日から約100μg/kg体重/日、10μg/kg体重/日から約100μg/kg体重/日、10μg/kg体重/日から約1mg/kg体重/日、100μg/kg体重/日から約10mg/kg体重/日、1mg/kg体重/日から約100mg/kg体重/日および10mg/kg体重/日から約100mg/kg体重/日である。
他の実施形態においては、抗体は1ng〜10ng/注射、10ngから100ng/注射、100ngから1μg/注射、1μgから10μg/注射、10μgから100μg/注射、100μgから1mg/注射、1mgから10mg/注射および10mgから100mg/注射の用量範囲で投与される。抗体は連日、または2、3、4、5、6および7日毎、または1、2、3または4週間毎に注射することができる。
他の実施形態においては、投与する抗体の用量範囲は約1ng/kgから約100mg/kgである さらに他の具体的な実施形態においては、投与する抗体の用量範囲は約1ng/kgから約10ng/kg、約10ng/kgから約100ng/kg、約100ng/kgから約1μg/kg、約1μg/kgから約10μg/kg、約10μg/kgから約100μg/kg、約100μg/kgから約1mg/kg、約1mg/kgから約10mg/kg、約10mg/kgから約100mg/kg、約0.5mg/kgから約30mg/kg、および約1mg/kgから約15mg/kgである。
他の具体的な実施形態においては、投与する抗体の量は、またはおおよその量は0.0006、0.001、0.003、0.006、0.01、0.03、0.06、0.1、0.3、0.6、1、3、6、10、30、60、100、300、600および1000mg/日である。予測されるように、用量は患者の状態、サイズ、年齢および状態に依存するであろう。
抗体は、適宜または表示通りに、ボーラスとしてまたは連続注入により単回投与、またはボーラスとしてまたは連続注入により複数回投与で投与することができる。複数回投与は、たとえば1日に複数回、毎日、2、3、4、5、6または7日毎、毎週、2、3、4、5または6週間毎にまたは毎月1回投与することができる。しかし、他の投与法を用いてもよい。この治療の進行は従来の技術によって容易にモニタリングされる。
本願の具体的な実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は、単独の治療薬としてこれを必要とする対象に対して投与しうる。具体的な実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は腫瘍または癌腫細胞を死滅させるかまたはそのアポトーシスを促進する。他の具体的な実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は腫瘍または癌腫の確立を阻害または予防する。さらに具体的な実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は、既存の腫瘍または癌腫からの腫瘍または癌腫細胞の遊走または転移を阻害または予防する。さらに他の実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は腫瘍または癌腫細胞の非癌性組織への浸潤を阻害または予防する。
本願の具体的な実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は、1つまたはそれ以上の追加的な治療的に有効な抗体と共にこれを必要とする対象に投与しうる。前記の1つまたはそれ以上の追加的な治療的に有効な抗体は、CXCL16および/またはCXCR6上の追加的な決定基、他のケモカイン、他のケモカイン受容体、腫瘍または癌腫特異抗原、ウイルス、細菌または寄生虫抗原、癌細胞生成物またはアポトーシスのレムナントを含むがこれに限定されない他の可溶性または細胞表面リガンドまたは受容体に向けられてもよい。抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は、1つまたはそれ以上の追加的な治療的に有効な抗体の前、同時、および/またはその後に投与しうる。
具体的な実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は、1つまたはそれ以上の追加的な治療的に有効な抗体の腫瘍または癌腫細胞を死滅させる際の有効性を増強する。より具体的な実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は、腫瘍または癌腫細胞を死滅させるために必要とされる1つまたはそれ以上の追加的な治療的に有効な抗体の量を減少させる。さらに具体的な実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は、確立した腫瘍または癌腫からの腫瘍または癌腫細胞の遊走または転移を阻害または予防し、1つまたはそれ以上の追加的な治療に有効な抗体の腫瘍または癌腫細胞を死滅させる際の局所的有効性を増強する。さらに他の実施形態においては、治療的に有効な量の抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体は、腫瘍または癌腫細胞の非癌性組織への浸潤を阻害または予防し、1つまたはそれ以上の追加的な治療的に有効な抗体の腫瘍または癌腫細胞を死滅させる際の局所的有効性を増強する。
1つの実施形態においては、抗CXCL16抗体および/または抗CXCR6抗体は細胞毒性物質と複合体化した抗体である。他の実施形態においては、抗CXCL16抗体および/または抗CXCR6抗体は、化学療法剤などの他の抗癌剤と共に投与される。
本発明の他の態様は、哺乳類のCXCL16またはCXCL16の一部と結合する抗体またはその機能的フラグメントの有効量と細胞を接触させることを含む、ケモカインCXCL16のそれに対する受容体との相互作用を阻害する方法に関する。
本発明の他の態様は、CXCR6を担持する細胞を哺乳類のCXCR6またはCXCR6の一部と結合する抗体またはその機能的フラグメントの有効量と接触させることを含む、細胞のCXCR6のリガンドとの相互作用を阻害する方法に関する。
他の実施形態においては、方法は、癌または悪性細胞において抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせを発現する有効量の発現ベクターを、そのような治療を必要とする対象に投与することを含む。他の実施形態においては、方法は、有効量のCXCL16および/またはCXCR6コード遺伝子で対象を免疫して宿主にCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗CXCL16および/またはCXCR6抗体の産生を誘導するという段階を含む。
発現ベクターは、抗CXCL16抗体および/または抗CXCR6抗体をコードするヌクレオチドを標的細胞内に送達し、かつ標的細胞において抗CXCL16抗体および/または抗CXCR6抗体を発現することのできる任意のベクターとすることができる。他の実施形態においては、発現ベクターはCXCL16および/またはCXCR6をコードするヌクレオチドを標的細胞内に送達して宿主に抗CXCL16および/またはCXCR6抗体の産生を誘導することができる任意のベクターとすることができる。発現ベクターの例はウイルスベクターおよび非ウイルスベクターを含む。
ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、およびヘルペスウイルスおよびワクシニアウイルスなどの他の大容量ウイルスベクターを含むが、これに限定されない。これらのウイルスを発現ベクターとしての使用に適切とするその性質を共有する任意のウイルスファミリーも含まれる。
(レトロウイルスベクター)
レトロウイルスは、任意の種類、サブファミリー、属および親和性を含めた、レトロウイルス科に属する動物ウイルスである。遺伝子療法のためにレトロウイルスベクターを用いるための方法の例は、その教示を参照文献として本願に援用する、米国特許第4,868,116号および第4,980,286号;PTC国際出願第90/02806号および第89/07136号;およびMulligan(Science 260:926-932 (1993);に記載されている。
(アデノウイルスベクター)
組換えアデノウイルスは、気道上皮、肝細胞、血管内皮、CNS実質、および数多くの他の組織部位への直接的インビボ送達後に、高効率ウイルス転移を達成することが示されている。組換えアデノウイルスは特異的な細胞表面受容体と結合することにより遺伝子形質導入を達成し、ウイルスはその後野生種または複製欠損アデノウイルスと同じ様式で受容体を介したエンドサイトーシスにより内部移行する。
ウイルスベクターは、1つまたはそれ以上のウイルス遺伝子が除去されたアデノウイルスに基づくものであることが可能であり、かつこれらのビリオンはヒト293細胞株などの補体細胞株によって生成される。1つの実施形態においては、E1遺伝子がアデノウイルスベクターから除去される。他の実施形態においては、E1およびE3遺伝子がともにアデノウイルスベクターから除去される。他の実施形態においては、E1およびE4遺伝子がともにアデノウイルスベクターから除去される。他の実施形態においては、アデノウイルスベクターはガットレスアデノウイルスベクターである。
(アデノ随伴ウイルスベクター)
他の種類のウイルスベクターはアデノ随伴ウイルス(AAV)に基づいている。この欠損パルボウイルスは、多くの細胞型に感染することができかつヒトに対して非病原性であるので、好ましいベクターである。AAV型ベクターは約4から5kbを輸送することが可能であり、かつ野生種AAVは19番染色体に安定的に挿入されることが知られている。この部位特異的組み込み特性を含むベクターが好ましい。この種のベクターの特に好ましい実施形態は、カリフォルニア州サンフランシスコのAvigenにより生成されるP4.1 Cベクターであり、これは単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼウイルス遺伝子、HSV−tk、および/または緑色蛍光タンパク質GFPをコードする遺伝子などのマーカー遺伝子を含むことができる。
他の種類のAAVウイルスにおいては、AAVは、異種遺伝子と機能的に関連する細胞特異性発現を誘導するプロモーターを含む少なくとも1つのカセットの両側にある1対の末端逆位配列(ITR)を含む。この文脈において、異種はAAVまたはB19パルボウイルスにとって固有でない任意のヌクレオチド配列または遺伝子を意味する。
典型的には、AAVおよびB19コード領域は欠失し、安全で非細胞毒性のベクターを生成している。AAV ITR、またはその修飾は感染性または部位特異的組み込みを付与するが、細胞毒性は付与せず、かつプロモーターは細胞特異的発現を誘導する。米国特許第6,261,834号は、AAVベクターに関連する材料について本願に参照文献として援用する。
(大ペイロードウイルスベクター)
大型ヒトヘルペスウイルスを用いた分子遺伝学実験により、それによってヘルペスウイルスへの感染を許容する細胞に大きな異種DNAフラグメントをクローニングし、増殖させ、かつ確立することのできる手段が提供されている(Sun他、Nature genetics 8: 33-41, 1994;CotterおよびRobertson, Curr Opin Mol Ther 5: 633-644, 1999)。これらの大型DNAウイルス(単純ヘルペスウイルス(HSV)およびエプスタインバーウイルス(EBV)は、>150kbのヒト異種DNAフラグメントを特定の細胞に送達する可能性を有する。EBV組換え体は、感染B細胞において大きなDNA片をエピソームDNAとして維持することができる。ヒトゲノムインサートを330kbまで担持する個々のクローンは遺伝学的に安定と見られる。これらのエピソームの維持は、EBV感染中に構成的に発現する特異的なEBV核タンパク質であるEBNA1を必要とする。さらに、これらのベクターは、一時的にインビトロで大量のタンパク質を生成することのできるトランスフェクションを目的として使用することができる。ヘルペスウイルスアンプリコン系も、>220kbのDNA片をパッケージ化してDNAをエピソームとして安定的に維持できる細胞を感染させるために使用されている。他の有用な系は、たとえば複製および宿主制限非複製ワクシニアウイルスベクターを含む。
非ウイルスベクターはプラスミド発現ベクターを含む。プラスミドベクターは、典型的には、その中に追加的なDNAセグメントを挿入することのできる環状二重鎖DNAループを含む。
ウイルスおよび非ウイルス発現ベクターの両者において、単数または複数の抗体をコードするポリヌクレオチドは、典型的には、mRNA合成を誘導するための適切な転写制御配列(プロモーター、および任意に1つまたはそれ以上のエンハンサー)の近傍かつその方向に配置される。すなわち、目的のポリヌクレオチド配列は適切な転移制御配列と機能的に関連する。そのようなプロモーターの例は:CMVの前初期プロモーターであるLTRまたはSV40プロモーターなどのウイルスプロモーター、バキュロウイルスの多面体プロモーター、E.coli lacまたはtrpプロモーター、ファージT7およびλPLプロモーター、および真核生物細胞またはそのウイルスの遺伝子の発現を制御することが知られている他のプロモーターを含む。プロモーターは組織特異的プロモーターでもよい。
発現ベクターは、典型的には翻訳開始のためのリボソーム結合部位、および転写ターミネータも含む。ベクターは、発現を増幅するための適切な配列を含んでもよい。さらに、発現ベクターは、真核細胞培養についてのジヒドロ葉酸レダクターゼまたはネオマイシン耐性などの、またはE.coliにおけるテトラサイクリンまたはアンピシリン耐性などの形質転換された宿主細胞の選択のための表現型形質を提供する1つまたはそれ以上の選択マーカー遺伝子を含んでもよい。
発現ベクターは、たとえば翻訳の効率を改善するなどの、追加的発現要素も含むことができる。これらのシグナルは、たとえばATG開始コドンおよび隣接配列などを含むことができる。たとえば一部の例では、翻訳開始コドンおよび関連配列要素は目的のポリヌクレオチド配列(例:天然開始コドン)と同時に適切な発現ベクターに挿入される。そのような場合、追加的翻訳調節シグナルは不要である。しかし、ポリペプチドコード配列、またはその一部のみが挿入される場合は、ATG開始コドンを含む外因的翻訳調節シグナルが提供される。開始コドンは、目的のポリヌクレオチド配列を確実に翻訳するために、正しいリーディングフレームに配置される。外因性翻訳要素および開始コドンは、天然および合成の多様な由来とすることができる。望まれる場合、使用する細胞系に適したエンハンサーの封入により発現効率をさらに増強することができる(Scharf他、 (1994) Results Probl Cell Differ 20:125-62;Bitter他、(1987) Methods in Enzymol 153:516-544)。
1つの実施形態においては、発現ベクターは誘導可能なまたは調節可能な発現系を含む。調節可能な発現系を以下に簡潔に記述する:
(エクジソン系)
エクジソン系は、ショウジョウバエに認められる脱皮誘導系に基づいているが、修飾して哺乳類細胞における発現の誘導を可能としている。系は、ショウジョウバエステロイドホルモンエクジソンの類似体ムリステロンAを用いて、ヘテロ二量体核酸受容体を介した目的の遺伝子の発現を活性化する。発現レベルは、哺乳類細胞の生理学に影響することなく、基礎レベルを200倍上回ると報告されている。
(プロゲステロン系)
プロゲステロン受容体は、通常は刺激されて特異的なDNA配列と結合し、かつそのホルモンリガンドとの相互作用を経て転写を活性化する。逆に、プロゲステロン拮抗物質ミフェプリストン(RU486)は、ホルモン誘導性核輸送およびその後のDNA結合を遮断することができる。刺激されてRU486との相互作用を経て結合することのできるプロゲステロン受容体の変異型が生成されている。特異的で調節可能な転写因子を生成するために、プロゲステロン受容体のRU486結合ドメインは、酵母転写因子GAL4のDNA結合ドメインおよびHSVタンパク質VP16のトランス活性化ドメインと融合されている。キメラ因子はRU486の非存在下で不活性である。しかし、ホルモンの付加はキメラタンパク質の立体構造変化を誘導し、さらにこの変化はGAL−4結合部位との結合およびGAL−4結合部位を含むプロモーターからの転写の活性化を可能とする。
(ラパマイシン系)
FK506およびラパマイシンなどの免疫抑制剤は、特異的細胞タンパク質と結合しかつその二量体化を促進することにより作用する。たとえば、ラパマイシンのFK506結合タンパク質(FKBP)との結合によりもう1つのラパマイシン結合タンパク質FRAPとのヘテロ二量体化がもたらされ、これは薬剤の除去により逆転することができる。薬剤の添加により2つのタンパク質を接合する能力により、転写を含む数多くの生物学的プロセスの調節が増強される。キメラDNA結合ドメインはFKBPと融合されており、これにより融合タンパク質の特異的DNA結合配列との結合が可能となる。転写活性化ドメインもFRAPと融合されている。これら2つの融合タンパク質が同じ細胞において共発現する場合、ラパマイシンの添加に媒介されたヘテロ二量体化により完全に機能的な転写因子を形成することができる。二量体化キメラ転写因子は、その後合成DNA結合配列のコピーを含む合成プロモーター配列と結合することができる。この系は、アデノウイルスおよびAAVベクターに成功裏に組み込まれている。
(CXCL16またはCXCR6の発現または活性を阻害する物質を用いて癌を治療または予防するための方法)
本願の他の態様は、CXCL16またはCXCR6の発現または活性を阻害する物質を用いることにより癌を治療または予防するための方法に関する。他の実施形態においては、方法は、(1)CXCL16および/またはCXCR6の発現を阻害するか、または(2)CXCL16とCXCR6の相互作用を阻害するか、または(3)CXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する物質を発現する有効量の発現ベクターを、そのような治療を必要とする対象に投与することを含む。1つの実施形態においては、CXCL16およびCXCR6の生物学的活性はCXCL16とCXCR6の相互作用を含む。
他の実施形態においては、対象は癌細胞におけるCXCL16および/またはCXCR6発現上昇をもたらす癌と診断される。そのような癌の例は黒色腫、および卵巣癌、膣癌、子宮頸癌、子宮体癌、前立腺癌、肛門癌、直腸癌、結腸癌、胃癌、膵臓癌、インスリノーマ、腺癌、線扁平上皮癌、神経内分泌腫瘍、乳癌、肺癌、食道癌、口腔癌、脳癌、髄芽腫、神経外胚葉性腫瘍、神経膠腫、下垂体癌および骨癌などの癌腫を含むが、これに限定されない。
他の実施形態においては、方法は、対象に由来する組織中のCXCL16および/またはCXCR6発現のレベルを判定し、かつ組織においてCXCL16および/またはCXCR6の上昇レベルが検出される場合にのみ、対象に対して物質を投与することをさらに含む。
1つの実施形態においては、発現ベクターはウイルスベクターである。他の実施形態においては、発現ベクターは非ベクターベクターである。他の実施形態においては、物質は抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせである。他の実施形態においては、発現ベクターはCXCL16および/またはCXCR6をコードするヌクレオチドを標的細胞内に送達して宿主に抗CXCL16および/またはCXCR6抗体の産生を誘導することができる任意のベクターとすることができる。
さらに他の実施形態においては、物質は機能的核酸である。機能的核酸は、標的分子と結合することまたは特異的反応を触媒することなどの特異的機能を有する核酸分子である。機能的核酸分子は、標的分子が有する特異的活性の阻害物質として作用することができる。機能的核酸分子は、DNA、RNAおよびポリペプチドなどの任意の巨大分子と相互作用することができる。したがって、機能的核酸はCXCL16またはCXCR6のmRNAまたはゲノムDNAと相互作用して発現を阻害したり、あるいはCXCL16またはCXCR6タンパク質と相互作用して活性を阻害したりすることができる。機能的核酸は、しばしば標的分子と機能的核酸分子の配列相同性に基づいて他の核酸と相互作用するよう設計される。他の状況では、機能的核酸分子と標的分子の間の特異性認識は、機能的核酸分子と標的分子の間の配列相同性に基づくのではなく、むしろ特異的認識が発生することを可能とする三次構造の形成に基づく。機能的核酸分子の例はsiRNA、アンチセンス分子、アプタマー、リボザイム、三重鎖形成分子、および外部ガイド配列を含む。
siRNAは、2段階機構:開始段階およびエフェクター段階を包含するRNA干渉(RNAi)に関与する。第1の段階では、投入二重鎖(ds)RNA(siRNA)が処理されて21〜23ヌクレオチドの「ガイド配列」などの小さなフラグメントとなる。RNA増幅は全ての動物で発生する。典型的には、その後、ガイドRNAはRNAを分解することのできるタンパク質RNA複合体であるヌクレアーゼ複合体に組み込まれることがあり、これはRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)と呼ばれている。このRISC複合体は第2のエフェクター段階で作用し、ガイドRNAによって塩基対形成相互作用を経て認識されるmRNAを破壊する。RNAiは、標的RNAの分解を引き起こす事象の引き金となる、任意の手段による二重鎖RNAの細胞への導入を包含する。RNAiは、転写後遺伝子サイレンシングの1形態である。本願に開示されたsiRNAに加えて、RNAiにおいて作用することのできるRNAヘアピンも開示される。RNAi分子を作製しかつ使用することの記載については、その全文、および少なくともRNAi分子の送達および作製に関する形成材料を本願に参照文献として援用するHammond他、Nature Rev Gen 2: 110-119 (2001);Sharp, Genes Dev 15: 485-490 (2001), Waterhouse他、 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95(23): 13959-13964(1998)を参照されたい。
RNAiは、哺乳類細胞を含む多くの種類の細胞で作用することが示されている。哺乳類細胞で作用するには、RISC複合体内で標的化配列として用いられるRNA分子がより短いことが好ましい。たとえば、50または40または30または29、28、27、26、25、24、23、、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、または10ヌクレオチド長未満またはこれと等しい。これらのRNA分子は、開裂させようとする標的RNAに対して3’および5’末端に突出を有することも可能である。これらの突出は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、または20ヌクレオチド長、またはこれ未満またはこれと等しいことが可能である。
アンチセンス分子は、正準または非正準塩基対形成を経て標的核酸分子と相互作用するよう設計される。アンチセンス分子と標的分子の相互作用は、たとえばRNアーゼH媒介性RNA−DNAハイブリッド分解などを経た標的分子の破壊を促進するよう設計される。代替的に、アンチセンス分子は、転写または複製などの、標的分子上で通常発生するプロセシング機能を中断するよう設計される。アンチセンス分子は標的分子の配列に基づいて設計することができる。標的分子で最もアクセスしやすい領域を発見することによるアンチセンス効率の最適化のための数多くの方法が存在する。典型的な方法は、インビトロ選択実験、およびDMSおよびDEPCを用いたDNA修飾試験であろう。アンチセンス分子が10−6、10−8、10−10、または10−12未満かまたはこれと等しい解離定数(kd)で標的分子と結合することが好ましい。アンチセンス分子の設計および使用を支援する方法および技術の典型的な見本は、以下の非制限的な米国特許の一覧に認めることができる:第5,135,917号、第5,994,320号、第6,046,319号、および第6,057,437号。
アプタマーは、好ましくは特異的な様式で、標的分子と相互作用する分子である。典型的には、アプタマーは、ステムループまたはG−四重鎖などの規定の二次および三次構造に折りたたまれる長さの範囲が15〜50塩基の小さな核酸である。アプタマーはケモカインと結合しかつその機能を遮断することができる(例:Marro他、Biochem Biophys Res Commun. 2006 Oct 13;349:270-6などを参照)。アプタマーは、標的分子から10−12M未満のkdで非常に堅く結合することができる。アプタマーは10−6、10−8、10−10、または10−12未満のkdで標的分子と結合することが好ましい。アプタマーは非常に高度の特異性で標的分子と結合することができる。たとえば、アプタマーは分離され、標的分子と、分子上でただ1つの位置が異なる他の分子の結合親和性は10000倍以上異なる(米国特許第5,543,293号)。アプタマーは、標的分子との間のkdが、バックグラウンド結合分子との間のkdより少なくとも10、100、1000、10,000、または100,000分の1低いことが好ましい。多様な種々の標的分子と結合するアプタマーを作製および使用する方法の典型的な例は、以下の非制限的な米国特許の一覧に認めることができる:第5,476,766号、第5,861,254号、第6,030,776号、および第6,051,698号。
リボザイムは、分子内または分子間のいずれかで化学反応を触媒することのできる核酸分子である。したがって、リボザイムは触媒的核酸である。リボザイムが分子間反応を触媒することは好ましい。ハンマーヘッド型リボザイム(例:米国特許第5,334,711号および第5,861,288号、国際公開第9858058号および第9718312号などを参照)、ヘアピンリボザイム(例:米国特許第5,631,115号および第6,022,962号などを参照)、およびテトラヒメナリボザイム(例:米国特許第5,595,873号および5,652,107号などを参照)などの、天然の系に認められるリボザイムに基づくヌクレアーゼまたは核酸ポリメラーゼ型反応を触媒する数多くの異なる種類のリボザイムがある。天然の系には認められないが、新規に特異的反応を触媒するよう設計されているリボザイムも数多くある(例:米国特許第5,580,967号および第5,910,408号を参照)。好ましいリボザイムはRNAまたはDNA基質を開裂し、またより好ましくはRNA基質を開裂する。リボザイムは、典型的には、標的基質の認識およびこれとの結合およびその後の開裂を経て核酸基質を開裂する。この認識は、多くの場合大部分が正準または非正準塩基対相互作用に基づく。標的基質の認識は標的基質の配列に基づくので、この特性により、リボザイムは核酸の標的特異的な開裂にとって特に優れた候補となる。種々の多様な反応を触媒するリボザイムを作製および使用する方法の典型的な例は、米国特許:第5,646,042号、第5,869,253号、第5,989,906号、および第6,017,756号に認めることができる。
三重鎖形成機能性核酸分子は、二重鎖または単鎖核酸のいずれかと相互作用することのできる分子である。三重鎖分子が標的領域と相互作用すると、三重鎖と呼ばれる構造が形成され、そこで3本のDNA鎖がワトソン−クリックおよびフーグスティン型塩基対の両者に依存する複合体を形成している。三重鎖分子は標的領域と高い親和性および特異性で結合することができるので好ましい。三重鎖形成分子は10−6、10−8、10−10、または10−12未満のkdで標的分子と結合することが好ましい。種々の多様な標的分子と結合する三重鎖形成分子を作製および使用する方法の典型的な例は、米国特許:第5,176,996号、第5,683,874号、第5,874,566号、および第5,962,426号に認めることができる。
外部ガイド配列(EGS)は、複合体を形成する標的核酸分子と結合する分子であり、またこの複合体は標的分子を開裂するRNアーゼPによって認識される。EGSは、選択したRNA分子を特異的標的とするよう設計することができる。RNアーゼPは、細胞内でトランスファーRNA(tRNA)のプロセシングを支援する。標的RNA:EGS複合体に天然tRNA基質を模倣させるEGSを用いることにより、細菌RNアーゼPを補充してほぼあらゆるRNA配列を開裂することができる(例:Yaleによる国際公開第92/03566号、およびForsterおよびAltman、Science 238:407-409 (1990)を参照)。
同様に、RNAの真核細胞EGS/RNアーゼP指向開裂を利用して、真核細胞内で所望の標的を開裂することができる。(Yuan他、 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:8006-8010 (1992);Yaleによる国際公開第93/22434号;Yaleによる国際公開第95/24489号;YuanおよびAltman, EMBO J 14:159-168 (1995)、およびCarrara他、 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:2627-2631 (1995)を参照)。種々の多様な標的分子の開裂を促進するEGS分子を作製および使用する方法の典型的な例は、以下の非制限的な米国特許の一覧に認めることができる:第5,168,053号、第5,624,824号、第5,683,873号、第5,728,521号、第5,869,248号、および第5,877,162号。
(CXCL16および/またはCXCR6の発現が上昇した癌細胞の遊走または転移を予防または阻害するための方法)
本願の他の態様は、対象におけるCXCL16および/またはCXCR6の発現が上昇した癌細胞の遊走または転移の予防または阻害のための方法に関する。
1つの実施形態においては、方法は抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの治療的に有効な量を対象に投与することという段階を含む。
他の実施形態においては、方法は対象において抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせを発現する発現ベクターを前記対象に投与することという段階を含む。
他の実施形態においては、方法は、CXCL16またはCXCR6の発現、またはCXCL16またはCXCR6の生物学的活性、またはCXCL16とCXCR6の相互作用を阻害することのできる物質を発現する発現ベクターを対象に投与することを含む。他の実施形態においては、発現ベクターはCXCL16および/またはCXCR6をコードするヌクレオチドを標的細胞内に送達して宿主に抗CXCL16および/またはCXCR6抗体の産生を誘導することができる任意のベクターとすることができる。
癌細胞におけるCXCL16および/またはCXCR6の発現は、免疫染色または定量的PCRなどの技術上周知の方法を用いて判定することができる。CXCL16および/またはCXCR6を過剰発現することが知られている癌細胞は、黒色腫細胞および癌腫細胞を含むが、これに限定されない。癌腫の例は卵巣癌、膣癌、子宮頸癌、子宮体癌、前立腺癌、肛門癌、直腸癌、結腸癌、胃癌、膵臓癌、インスリノーマ、腺癌、線扁平上皮癌、神経内分泌腫瘍、乳癌、肺癌、食道癌、口腔癌、脳癌、髄芽腫、神経外胚葉性腫瘍、神経膠腫、下垂体癌および骨癌を含むが、これに限定されない。
1つの実施形態においては、癌細胞は脳癌細胞である。他の実施形態においては、癌細胞は骨癌細胞である。他の実施形態においては、癌細胞は下垂体癌細胞である。さらに他の実施形態においては、癌細胞は卵巣癌細胞である。
(化学療法の効果を増強するための方法)
本願の他の態様は、化学療法の効果を増強するための方法に関する。1つの実施形態においては、方法は、癌に対する化学療法を受けている対象に、抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの有効量を投与することを含む。
他の実施形態においては、方法は、癌に対する化学療法を受けている対象に、抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせを発現する有効量の発現ベクターを投与することを含む。
他の実施形態においては、方法は、癌に対する化学療法を受けている対象に、CXCL16またはCXCR6の発現、またはCXCL16またはCXCR6の生物学的活性、またはCXCL16とCXCR6の相互作用を阻害することができる物質を発現する発現ベクターを投与することを含む。他の実施形態においては、発現ベクターはCXCL16および/またはCXCR6をコードするヌクレオチドを標的細胞内に送達して宿主に抗CXCL16および/またはCXCR6抗体の産生を誘導することのできる任意のベクターとすることができる。
1つの実施形態においては、対象は黒色腫または癌腫に対する化学療法を受けている。他の実施形態においては、対象は脳癌のための化学療法を受けている。他の実施形態においては、対象は骨癌のための化学療法を受けている。他の実施形態においては、対象は下垂体癌のための化学療法を受けている。さらに他の実施形態においては、対象は卵巣癌のための化学療法を受けている。
(癌を予防することを治療するための組成物およびキット)
本願の他の態様は、癌を治療または予防するための組成物およびキットに関する。1つの実施形態においては、組成物は(1)抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせ、および(2)医薬品として許容できる担体を含む。他の実施形態においては、組成物は(1)抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその組み合わせについてのコード配列を担持する発現ベクター、および(2)医薬品として許容できる担体を含む。他の実施形態においては、組成物は、(1)CXCL16またはCXCR6の発現、またはCXCL16またはCXCR6の生物学的活性、またはCXCL16とCXCR6の相互作用を阻害する物質についてのコード配列を担持する発現ベクター、および(2)医薬品として許容できる担体を含む。
本願の組成物は、抗CXCL16または抗CXCR6抗体単独などの単一の種類の抗体を含むことも、あるいは両種類の抗体を含むこともある。組成物は、治療する具体的な適応症に対する必要に応じ、上述の1つまたはそれ以上の追加的な抗原に特異的な抗体、好ましくは互いに有害に作用しない相補的な活性を有する抗体の治療的に有効な量も含むことがある。たとえば、治療する癌腫が卵巣癌である場合、単一の製剤に抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体を、抗CEA、抗CA125および/または抗TA90などの1つまたはそれ以上のさらなる抗癌決定因子抗体と共に含む治療的製剤を調製することが好ましいこともある。本願の一部の実施形態においては、治療的抗体を化学療法剤または細胞毒性剤と組み合わせることもある。本願の他の実施形態においては、治療的抗体は抗炎症剤または血栓溶解剤と組み合わせてもよい。このような薬剤は、意図する目的にとって効果的である量で組み合わせて適切に存在する。
本願で用いられる文言「医薬品として許容できる担体」は、医薬品としての投与に適合した、任意のかつ全ての溶媒、可溶化剤、充填剤、安定化剤、結合剤、吸収剤、基剤、緩衝剤、滑沢剤、放出制御担体、希釈剤、乳化剤、湿潤剤、滑沢剤、分散媒体、コーティング、抗菌または抗真菌剤、等張化および吸収遅延剤などを含むことを意図する。医薬品として活性である物質に対するそのような媒体および薬剤の使用は技術上周知である。たとえばA.H. Kibbe『医薬品添加剤ハンドブック、第3版』Pharmaceutical Press英国ロンドン(2000)などを参照されたい。任意の従来の媒体または薬剤が有効化合物として不適合である範囲を除き、組成物におけるその使用は想定される。補足的な薬剤も組成物に組み入れることができる。一定の実施形態においては、医薬品として許容できる担体は血清アルブミンを含む。
本発明の医薬組成物は、その意図する投与経路に適合するよう製剤化される。投与経路の例は、鞘内、動脈内、静脈内、皮内、皮下、口腔内、経皮(局所)および経粘膜などの非経口投与を含む。一定の実施形態においては、医薬組成物は腫瘍組織中に直接投与される。
非経口、皮内、または皮下適用に用いられる溶液または懸濁液は、以下の成分を含むことができる:注射用蒸留水、食塩水溶液、不揮発油、ポリエチレングリコール、グリセリンなどの無菌希釈剤;プロピレングリコールまたは他の合成溶媒;ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌剤;アスコルビン酸または重硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤;エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤;酢酸塩、クエン酸塩、またはリン酸塩などの緩衝剤、および塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの等張性調節剤。pHは、塩酸または水酸化ナトリウムなどの酸または塩基によって調節することができる。非経口製剤はガラスまたはプラスチック製のアンプル、ディスポーザブルシリンジ、または多人数用バイアルに封入することができる。
注射用途に適した医薬組成物の例は、無菌水溶液(水溶性の場合)、または分散剤および無菌注射液または分散剤の即時調製のための無菌粉末を含む。静脈内投与用の適切な担体は生理食塩水、静菌水、クレモフォールEL(登録商標)(BASF、ニュージャージー州パーシパニー)、またはリン酸緩衝食塩水(PBS)である。いずれの場合も、注射用組成物は無菌でなければならず、かつ容易なシリンジ操作性が存在する程度まで流動性でなければならない。製造および保存条件下で安定でなければならず、かつ細菌または真菌などの微生物の汚染作用に対して保存されなければならない。担体は、たとえば水、エタノール、ポリオール(たとえばグリセロール、プロピレングリコールおよび液状ポリエチレングリコールなど)、およびその適切な混合物を含む溶媒または分散媒体とすることができる。適切な流動性は、たとえばレシチンなどのコーティングなどの使用、分散剤の場合は報いられる粒子径の維持、および界面活性剤の使用によって維持することができる。微生物の作用の予防は、たとえばパラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどの多様な抗菌および抗真菌剤によって達成することができる。多くの場合、たとえば糖類、マンニトール、ソルビトールなどのポリアルコール類および塩化ナトリウムなどの等張剤を組成物に含めることが好ましいであろう。注射用組成物の長期間の吸収は、たとえばモノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンなどの吸収を遅延させる薬剤を組成物中に含めることによって引き起こすことができる。
無菌注射液は、適切な溶媒中の必要とされる量の活性化合物(例:ニューレグリン)を、必要に応じて、上に列挙された成分のうち1つまたはこれらの組み合わせに組み入れたのち、濾過滅菌することにより調製することができる。分散剤は、一般的に、上に列挙した成分より基本分散媒体および必要とされる他の成分を含有する無菌担体に活性化合物を組み入れることによって調製される。無菌注射液を調製するための無菌粉末の場合、好ましい調製方法は、事前に滅菌濾過したその溶液から活性、成分+任意の所望の追加的成分の粉末を得る真空乾燥および凍結乾燥である。
経口組成物は、一般的に不活性溶媒または食用担体を含む。それらはゼラチンカプセルに封入するか、または圧縮して錠剤とすることができる。経口治療投与を目的として、活性化合物を添加剤と組み合わせかつ錠剤、トローチまたはカプセルの形態で使用することができる。経口組成物は、液状担体中の化合物が口腔的に施用されかつ素早く動かした後で喀出または嚥下されることを特徴とする、含嗽液としての使用のための液状担体を用いて調製することもできる。医薬品として適合する結合剤、および/またはアジュバント材料を組成物の一部として含めることができる。錠剤、丸剤、カプセル、トローチなどは、以下の成分のうちいずれか、または同様の性質の化合物を含むことができる:微結晶性セルロース、ガムトラガント、またはゼラチンなどの結合剤;デンプンまたは乳糖などの賦形剤、アルギニン酸、プリモゲル、またはコーンスターチなどの崩壊剤;ステアリン酸マグネシウムまたはStertesなどの滑沢剤;コロイド状二酸化ケイ素などの滑剤;ショ糖またはサッカリンなどの甘味料;またはペパーミント、サリチル酸メチルまたはオレンジ香料などの着香料。
化合物は、吸入による投与のために、加圧容器からのエアロゾルスプレー、またはたとえば二酸化炭素といったガスなどの適切な噴射剤を収容するディスペンサー、またはネブライザーの形態で送達される。
全身投与も、経粘膜的手段によるかまたは経皮的手段によることができる。経粘膜的または経皮的投与のために、透過しようとするバリアに適した浸透剤を製剤に用いる。そのような浸透剤は技術上周知であり、かつ、たとえば経粘膜投与のために界面活性剤、胆汁酸塩、およびフシジン酸誘導体を含む。経粘膜投与は鼻腔内スプレーまたは坐薬の使用によって達成することができる。経皮投与のために、医薬組成物は技術上周知である通りに軟膏、蝋膏、ゲル、またはクリームに製剤化する。
一定の実施形態においては、医薬組成物は、活性成分の持続放出または制御放出のために製剤化される。エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ酸無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸などの生体分解性、生体適合性ポリマーを用いることができる。そのような製剤を調製するための方法は、当業者にとって明らかである。材料は、たとえばAlza社やNova Pharmaceuticals社などから商業的に入手することができる。リポソーム懸濁液(ウイルス抗原に対するモノクローナル抗体を有する感染細胞に標的化したリポソームを含む)も、医薬品として許容できる単体として用いることができる。これらは、たとえば米国特許第4,522,811に記載されているように、当業者に既知の方法に従って調製することができる。
投与を容易にし、かつ用量を均一化するために経口または非経口組成物を用量単位形態に製剤化することは特に有益である。本願で用いられる用量単位形態は、治療しようとする対象に単位用量として適合化した物理的に分離した単位を含み;各単位は、必要とされる医薬品担体と共に、所望の治療的効果を生成するよう算出された事前に定められた量の活性化合物を含む。本発明の用量単位形態の規格は、活性化合物の特有の性質および達成しようとする具体的な治療効果、および個体の治療のためのそのような活性化合物を調合する技術に固有の制限によって規定されかつこれに直接依存する。
そのような化合物の毒性および治療的効果は、たとえばLD50(母集団の50%に対して致死的な用量)およびED50(母集団の50%において治療的に有効な用量)を判定するためなどの、細胞培養または実験動物における標準的な医薬的手順によって判定することができる。毒性効果と治療効果の間の用量比率は治療係数であり、比率LD50/ED50として表示することができる。大きな治療係数を示す化合物が望ましい。毒性副作用を示す化合物を用いることもあるものの、非罹患細胞に対する潜在的な障害を最小化し、かつこれにより副作用を低下させるために、そのような化合物の標的を罹患組織の部位とする送達システムを設計するよう注意を払うべきである。
細胞培養測定および動物試験から得られたデータを、ヒトにおいて用いるための用量範囲の製剤化に用いることができる。そのような化合物の用量は、好ましくは毒性をほとんど伴わずにED50を含む血中濃度の範囲内にある。用量は、使用する剤型および利用する投与経路に依存してこの用量範囲内で変動しうる。本発明の方法において用いられる任意の化合物について、治療的に有効な用量は始めに細胞培養分析から推定することができる。用量は、動物モデルにおいて、細胞培養で判定されるIC50(すなわち症状の最大阻害の半分を達成する被験化合物の濃度)を含む循環血漿濃度範囲を達成するよう製剤化される。そのような情報を用いて、ヒトにおいて有用な用量をより正確に判定することができる。一定の実施形態においては、1回用量は0.01μgから50mgのキメラニューレグリンを含有する。医薬組成物は、容器、パック、またはディスペンサーに投与のための指示と共に収容することができる。
(CXCL16および/またはCXCR6の発現または活性を測定することにより癌を検出するための方法)
CXCL16はCXCR6ケモカイン受容体のリガンドである。ケモカインも受容体も、癌の転移および浸潤の調節において1つの役割を果たすと見られる。CXCL16もCXCR6も、卵巣癌、肺癌、乳癌、前立腺癌、骨癌および膵臓癌を含めた複数の癌腫組織の種類において、正常組織と比較して局所的にアップレギュレートされる。CXCL16レベルは、それらの癌を有する患者の血清においても上昇する。さらに、可溶性CXCL16ケモカインは、癌細胞のインビボおよびインビトロ増殖および遊走を促進する。
CXCR6は、推定上化学療法剤に対する保護を支援する、癌細胞生存における多様な役割を有しうる、Gタンパク質共役受容体(GPCR)のケモカイン受容体ファミリーの構成要素である。CXCR6のCXCL16との相互作用は真核細胞翻訳開始因子4E結合タンパク質1 Aktを活性化し、かつラパマイシン(mTOR)経路の標的である。ラパマイシンはCXCL16の誘導による癌細胞浸潤、増殖およびIL−8またはVEGFの分泌低下を阻害し、mTORシグナリング経路がCXCR6依存性癌腫進行に関与することを示唆する。
本願の1つの態様は、対象における癌の存在を検出するための方法に関する。1つの実施形態においては、方法は、対象から採取した生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現のレベルを検出すること、および生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現のレベルを1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の正常レベルと比較することを含み、生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の正常よりも高いレベルが対象における癌の存在を示すことを特徴とし、1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の正常レベルが事前に決定された数値であるかまたは生物学的サンプルと同じ起源または種類の既知の正常非癌性細胞の対照サンプルから得られることを特徴とし、1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を含むことを特徴とする。他の実施形態においては、1つまたはそれ以上の癌マーカーは(1)CXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者、および(2)1つまたはそれ以上の他の癌マーカーの両者を含む。
本願の文脈においては、用語「検出すること」は予測および可能性分析を包含することを意図している。本方法は、治療的介入、病期などの診断基準、および疾患モニタリングおよび癌のサーベイランスを含めて、治療様式に関する決定を下す際に臨床的に用いられることを意図している。本願に従って対象の状態を検討するための中間的な結果が提供されうる。そのような中間的な結果は、追加的な情報と複合され、医師、看護師、または他の実践者に対し、対象が疾患に罹患していると診断することを支援する。代替的に、本願を用いて対象に由来する組織中の癌性細胞を検出し、さらに対象が癌に罹患していると診断するための有用な情報を提供しうる。対象は好ましくはヒトであるが、非ヒト霊長類、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウマおよびウシなどの他の哺乳類も含みうる。
一定の実施形態においては、癌は黒色腫または癌腫である。他の実施形態においては、癌はリンパ腫、白血病、肉腫、または胚細胞腫瘍である。他の一部の実施形態においては、生物学的サンプルは血漿サンプル、唾液サンプルまたは尿サンプルである。
(癌を有する対象の予後を予測するための方法)
癌を検出するための本方法は、患者由来の生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現レベルを参照サンプルのそれと比較することにより、癌患者の予後を評価するために施用しうる。1つの実施形態においては、方法は、患者に由来する生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現レベルを判定することを含み、生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の対照値、たとえば対照中のレベルに対してより高いレベルが対象の予後が不良であることを示す一方で、生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の対照のそれに対してより低いかまたは同様のレベルは対象の予後が良好であることを示すことを特徴とする。不良である予後は、癌が侵襲型または浸潤型であり、急速に進行する可能性がありかつ/または転移する可能性があることを示し、1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を含むことを特徴とする。他の実施形態においては、1つまたはそれ以上の癌マーカーは(1)CXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者、および(2)1つまたはそれ以上の他の癌マーカーの両者を含む。
代替的に、生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーのレベルは、患者の予後を評価するために、一連の病期に渡って測定されうる。1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現レベルの正常な対照レベルと比較した上昇は、より好ましくない予後を示す。正常な対照レベルと比較した1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現レベルの類似は、患者のより好ましい予後を示す。
一定の実施形態においては、癌は黒色腫または癌腫である。他の実施形態においては、癌はリンパ腫、白血病、肉腫、または胚細胞腫瘍である。他の一部の実施形態においては、生物学的サンプルは血漿サンプル、唾液サンプルまたは尿サンプルである。
(癌治療の経過をモニタリングするための方法)
一定の実施形態においては、1つまたはそれ以上の癌マーカーのレベルを用いて癌の治療の経過をモニタリングする。この方法においては、被験生物学的サンプルは癌に対する治療を受けている対象から提供される。好ましくは、治療前、治療中または治療後の様々な時点において対象より複数の被験生物学的サンプルを採取する。次に、治療後サンプル中の癌マーカーの発現レベルを治療前サンプルの中の癌マーカーのレベル、または、その代わりに参照サンプル(例:正常対照レベル)と比較してもよい。たとえば、治療後マーカーレベルが治療前マーカーレベルより低い場合、治療が有効であると結論づけることができる。同様に、治療後マーカーレベルが正常対照マーカーレベルと同様、または同じである場合も、治療が有効であると結論づけることができる。
「有効な」治療とは、対象における癌マーカーのレベルまたは癌のサイズ、有病率または転移の可能性の低下につながるものである。治療が予防的に施用される場合、「有効な」は治療が癌の発生を遅延または予防するかまたは癌の臨床症状を緩和することを意味する。癌の評価は、標準的な臨床プロトコルを用いて行うことができる。さらに、治療の有効性は、癌を検出、診断または治療するための任意の既知の方法と関連して判定することができる。癌は、たとえば病理組織学的に、または体重減少または食欲減退などの病的な異常によって特定することにより常用的に診断することができる。
1つの実施形態においては、生物学的サンプル中の癌マーカーレベルを、正常対照サンプルなどの参照サンプルと関連した癌マーカーレベルと比較する。語句「正常対照レベル」は、癌に罹患していない母集団の生物学的サンプル中に典型的に認められる癌マーカーのレベルを意味する。参照サンプルは、好ましくは被験サンプルの性質と同様の性質である。たとえば、被験サンプルが患者血清を含む場合、参照サンプルも血清でなければならない。対照由来および被験対象由来の生物学的サンプル中の癌メーカーレベルを同時に判定しても、またはその代わりに、対照群から事前に採取したサンプル中の癌マーカーのレベルを分析することによって得られた結果に基づき正常対照レベルを統計的な方法によって判定してもよい。
一定の実施形態においては、癌は黒色腫または癌腫である。他の実施形態においては、癌はリンパ腫、白血病、肉腫、または胚細胞腫瘍である。他の一部の実施形態においては、生体サンプルは血漿サンプル、唾液サンプルまたは尿サンプルである。
(癌マーカー)
本願で用いる用語「癌マーカー」は、単独の、または他のポリペプチドまたはポリヌクレオチドと複合したその発現レベルが癌または癌の予後と相関するポリペプチドまたはポリヌクレオチドを意味するか、または記述する。相関は、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの発現上昇または発現減少のいずれかと関連することができる。たとえば、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの発現が癌を示してもよく、またはポリペプチドまたはポリヌクレオチドの発現の欠落が癌患者の予後の不良と相関してもよい。
用語「癌マーカーの発現レベル」は、その場合はポリヌクレオチドの存在および/または量を判定する転写レベルか、またはその場合はポリペプチドの存在および/または量を判定する、翻訳レベルで測定することができる。癌マーカー発現は、任意の適切な方法を用いて特性分析することができる。
癌マーカーの例はCXCL16、CXCR6、およびCXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR5a、CXCR5b、CXCR7、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL24、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CCL27、CCL28、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CCR10、CCR11、XCL1、XCL2、XCR1、CX3CR1、CX3CL1、RNA結合モチーフ3(「RBM3」)、癌胎児性抗原(CEA)、前立腺特異抗原(PSA)、クロムグラニンA(CGA)、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、神経特異的エノラーゼ(NSE)、前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、プロラクチン、B7−H3、セプラーゼポリペプチド、抗p53、オステオポンチン、フェリチン、リゾフォスファチジルコリン、キネシンファミリー構成要素4A(KIF4A)、神経ペントラキシンI(NPTX1)および線維芽細胞増殖因子受容体1癌遺伝子パートナー(FGFR1OP)タンパク質などの他のケモカインおよびケモカイン受容体を含む。
1つの実施形態においては、上記の癌マーカーは他のケモカイン、およびCXCL16、CXCR6、CCL25、CCL27、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL12、CXCL13、CX3CL1、CCR9、CCR10、CXCR1、CXCR2、CXCR4、CXCR5およびCX3CR1を含む黒色腫マーカーパネルから選択される。黒色腫パネル中のマーカーは黒色腫を検出するために用いても、または黒色腫を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
1つの実施形態においては、上記の癌マーカーはCXCL16、CXCR6、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CXCL13、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CXCR5およびCX3CR1を含む癌腫マーカーパネルから選択される。癌腫パネル中のマーカーは癌腫を検出するために用いても、または癌腫を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
他の実施形態においては、上記の癌マーカーはCXCL16、CXCR6、CXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1、RNA結合モチーフ3(「RBM3」)およびCEAを含む乳癌マーカーパネルから選択される。乳癌パネル中のマーカーは乳癌を検出するために用いても、または乳癌を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
他の実施形態においては、上記の癌マーカーはCXCL16、CXCR6、CXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1、PSA、CEA、CGA、DHEA、NSE、PAP、プロラクチンおよびB7−H3を含む前立腺癌マーカーパネルから選択される。乳癌パネル中のマーカーは前立腺癌を検出するために用いても、または前立腺癌を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
他の実施形態においては、上記の癌マーカーはCXCL16、CXCR6、CXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1、セプラーゼポリペプチド、抗p53、オステオポンチン、およびフェリチンを含むコロンレクタル癌マーカーパネルから選択される。コロンレクタル癌パネル中のマーカーはコロンレクタル癌を検出するために用いても、またはコロンレクタル癌を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
他の実施形態においては、上記の癌マーカーはCXCL16、CXCR6、CXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1、癌抗原125(CA−125)、HE−4、OVX−1マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)およびリゾフォルファチジルコリンを含む卵巣癌マーカーパネルから選択される。卵巣癌パネル中のマーカーは卵巣癌を検出するために用いても、または卵巣癌を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
他の実施形態においては、上記の癌マーカーはCXCL16、CXCR6、CXCL13、CXCR5、CXCL16、CXCR6、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1、キネシンファミリー構成要素4A(KIF4A)、神経ペントラキシンI(NPTX1)、線維芽細胞増殖因子受容体1癌遺伝子パートナー(FGFR1OP)タンパク質およびCEAを含む肺癌マーカーパネルから選択される。肺癌パネル中のマーカーは肺癌を検出するために用いても、または肺癌を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
他の実施形態においては、上記の1つまたはそれ以上の癌マーカーはCXCL16、CXCR6、CXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1およびCEAを含む膵臓癌マーカーパネルから選択される。膵臓癌パネル中のマーカーは膵臓癌を検出するために用いても、または膵臓癌を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
他の実施形態においては、上記の1つまたはそれ以上の癌マーカーはCXCL16、CXCR6、CXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1およびCEAを含む胃癌マーカーパネルから選択される。胃癌パネル中のマーカーは胃癌を検出するために用いても、または胃癌を有する対象の予後を予測するために用いてもよい。
(検出方法)
癌マーカーの発現は、転写レベル(すなわちmRNAの量)または翻訳レベル(すなわちタンパク質の量)で判定することができる。一定の実施形態においては、癌マーカーの発現は定量的RT−PCR、ノーザンブロットまたは当業者に既知の他の方法によってmRNAレベルで判定される。他の実施形態においては、癌マーカーの発現はELISA、ウェスタンブロット、または抗CXCL16および抗CXCR6抗体などの抗癌マーカー抗体を用いた他の種類の免疫検出法によってタンパク質レベルで判定される。
一定の実施形態においては、抗CXCL16および/または抗CXCR6抗体はCXCL16ペプチドまたはCXCR6ペプチドと特異的に結合する抗体を含む。CXCL16ペプチドの例は、AAGPEAGENQKQPEKN (SEQ ID(配列番号) NO:1), SQASEGASSDIHTPAQ (SEQ ID NO:2), STLQSTQRPTLPVGSL (SEQ ID NO:3), SWSVCGGNKDPWVQEL (SEQ ID NO:4), GPTARTSATVPVLCLL (SEQ ID NO:5), SGIVAHQKHLLPTSPP (SEQ ID NO:6), RLRKHL (SEQ ID NO:7), LQSTQRP (SEQ ID NO:8), SSDKELTRPNETT (SEQ ID NO:9), AGENQKQPEKNA (SEQ ID NO:10), NEGSVT (SEQ ID NO:11), ISSDSPPSV (SEQ ID NO:12), CGGNKDPW (SEQ ID NO:13), LLPTSPPISQASEGASSDIHT (SEQ ID NO:14), STQRPTLPVGSLSSDKELTRPNETTIHT (SEQ ID NO:15), SLAAGPEAGENQKQPEKNAGPTARTSA (SEQ ID NO:16), TGSCYCGKR (SEQ ID NO:17), DSPPSVQ (SEQ ID NO:18), RKHLRAYHRCLYYTRFQLLSWSVCGG (SEQ ID NO:19), WVQELMSCLDLKECGHAYSGIVAHQKHLLPTSPPISQ (SEQ ID NO:20), SDIHTPAQMLLSTLQ (SEQ ID NO:21), RPTLPVGSL (SEQ ID NO:22), TAGHSLAAG (SEQ ID NO:23), GKRISSDSPPSVQ (SEQ ID NO:24), KDPWVQELMSCLDLKECGHAYSGIVAHQKH (SEQ ID NO:25)からなる群から選択される1つまたはそれ以上の配列からなるか、またはこれを含むペプチドを含むが、これに限定されない。CXCR6ペプチドの例はHQDFLQFSKV (SEQ ID NO:26), AGIHEWVFGQVMCK (SEQ ID NO:25), PQIIYGNVFNLDKLICGYHDEAI (SEQ ID NO:26) and YYAMTSFHYTIMVTEA (SEQ ID NO:27)からなる群から選択される1つまたはそれ以上の配列からなるかまたはこれを含むペプチドを含むが、これに限定されない。
1つの実施形態においては、抗体は固形支持体に複合体化される。「固形支持体」により、本願の抗体がそこに付着または結合することのできる非水性マトリクスが意味される。本願に包含される固相の例は、ガラスによって部分的にまたは全体的に形成されるもの(例:空隙率調節ガラス)、多糖類(例:アガロース)、ポリアクリルアミド、シリコン、およびポリスチレン、ポリプロピレンおよびポリビニルアルコールなどのプラスチックを含む。
(酵素免疫測定法(ELISA))
一定の実施形態においては、癌マーカーは、典型的には抗体コーティングした分析プレートまたはウェルを用いて遂行される酵素免疫測定法(ELISA)を用いて検出される。一般的に使用されるELISA測定は、サンドイッチイムノアッセイまたは競合結合イムノアッセイのいずれかを用いる。
簡潔に述べると、サンドイッチイムノアッセイは、抗原またはリガンド上の異なる部位と結合する2種類の抗体を用いる方法である。抗原に対する特異性の高い一次抗体を、固形表面に結合させる。次に抗原を添加し、その後検出抗体と呼ばれる二次抗体を添加する。検出抗体は、一次抗体とは異なるエピトープで抗原と結合する。その結果、抗原は2種類の抗体によって「サンドイッチ」される。通常、抗原に対する抗体結合親和性はイムノアッセイの感度の主要な決定因子である。抗原濃度が上昇すると検出抗体の量が増加し、測定される応答がより高くなる。サンドイッチ結合測定の標準曲線は正の勾配を有する。結合の程度を定量するために種々のレポーターを用いることができる。典型的には、一次抗体と異なる種で生成されなければならない二次抗体(すなわち、二次抗体はヤギ、ニワトリなどに由来するがウサギには由来しない抗ウサギ抗体であるよりも、一次抗体がウサギ抗体である場合)に酵素を結合する。酵素に対する基質を、検出シグナルとして比色読み出しを形成する反応物に添加する。生成したシグナルは、サンプル中に存在する標的抗原の量に比例する。
結合事象を測定するために用いる抗体と結合したレポーターは、検出様式を決定する。検出が比色的であるELISAについては、分光測定プレートリーダーを用いる。最近、イムノアッセイの感度を高めるために数種類のレポーターが開発されている。たとえば、さらにシグナルを増幅しかつ発光プレートリーダー上で読み取ることのできる化学発光基質が開発されている。また、測定の酵素段階が蛍光体タグ抗体に置き換えられた蛍光読み出しが非常に普及している。この読み出しは次に蛍光プレートリーダーで測定する。
競合結合測定法は、限られた数の抗体結合部位に対する標識化リガンドと非標識化リガンドの競合に基づいている。競合的阻害測定法は、しばしば小さな分析物に対して用いられる。これらの測定法は、分析物と適合化させた抗体対が存在しない場合にも用いられる。競合結合ELISAにおいては1種類の抗体のみを用いる。これは、2種類の抗体が非常に小さな分子と結合しようとする場合に起こる立体障害によるものである。不変量の標識リガンド(トレーサー)および可変量の非標識リガンドを抗体と共にインキュベートする。質量作用の法則によれば、標識リガンドの量は標識および非標識リガンドの総濃度の関数である。非標識リガンドの濃度が上昇すると、抗体と結合することのできる標識リガンドが少なくなり、また測定される反応が減少する。したがって、シグナルが低下すればするほどサンプル中にある標識分析物は多くなる。競合結合測定の標準曲線は負の勾配を有する。
(マイクロビーズ)
他の一定の実施形態においては、癌マーカーは抗体コーティングされたマイクロビーズを用いて検出される。一定の実施形態においては、マイクロビーズは磁気ビーズである。他の実施形態においては、ビーズは蛍光色素で内部的にカラーコードが付与され、またビーズの表面は、被験サンプル中の癌マーカーに結合することのできる抗癌マーカー抗体(例:抗CXCL16または抗CXCR6抗体)でタグ付けされる。癌マーカーの方は、蛍光タグで直接標識されるか、または蛍光タグと複合体化された抗マーカー抗体を用いて間接的に標識される。したがって、一方はビーズ、もう一方は蛍光タグからの2つの色の発生源がある。代替的に、ビーズには種々のサイズによって内部的にコード付与することもできる。
測定法は、2種類の色素による異なる蛍光強度の混合、および種々のサイズのビーズを用いて、数百種類までの癌マーカーを測定することができる。測定中、色/サイズコードを付与したビーズ、蛍光標識抗マーカー抗体、およびサンプルを含む混合物を合わせ、精密流体工学を用いてビーズを整列する機器に注入する。次に、レーザー中にビーズを通過させ、またその色またはサイズに基づき、整列するかまたは色の強度を測定し、これを処理して各反応の定量的データとする。
サンプルを蛍光体で直接標識する場合、システムは溶液中の未結合蛍光体を除去せずにビーズ上の蛍光のみを読み取りかつ定量することができる。測定は、多様に着色するかまたは多様なサイズとしたビーズを識別することにより多重化することができる。非標識サンプルに対するサンプルが直接必要とされる場合、リアルタイム測定の実現が可能である。標準的な測定段階は、サンプルの、抗マーカー抗体でコーティングしたビーズとのインキュベーション、ビオチンまたは蛍光体標識二次抗体とのインキュベーション、および蛍光シグナルの検出を含む。蛍光シグナルは、(ビオチニル化二次抗体用にストレプトアビジン−蛍光体複合体を添加することにより)ビーズ上で発生させてビーズアナライザーで読み出すことができる。ビーズ表面に固定した抗マーカーに応じて、ビーズイムノアッセイをサンドイッチ型または競合型イムノアッセイとすることができる。
(検査スティック)
一部の実施形態においては、液状生体サンプル中の癌マーカーは検査スティックを用いて検出される。検査スティックは、典型的には液状物不浸透性ハウジングおよび1つまたはそれ以上の検出ゾーンを有する液状物浸透性「スティック」を含む。1つの実施形態においては、アーチ検出ゾーンは生体サンプル中の癌マーカーと結合する乾燥結合試薬を含む。他の実施形態においては、乾燥結合試薬は標識結合試薬である。他の実施形態においては、検査スティックは、測定検査が成功裏に遂行されていること、すなわち検査装置中に試薬が存在すること、および試薬が検査の実行中には可動化されかつ流路に沿って運ばれることを示す対照ゾーンをさらに含みうる。対照ゾーンは、装置内の試薬が免疫化学的相互作用を実施可能であることを示し、装置の化学的完全性を確認することもできる。一定の温度範囲内の乾燥条件下での装置の保管および輸送を考慮する場合、これは重要である。対照ゾーンは、典型的には検出ゾーンよりも下流に位置し、かつたとえば標識結合試薬に対する固定された結合試薬を含みうる。標識結合試薬は、対照ゾーンおよび検出ゾーンより上流に可動的な形態で存在しうる。標識結合試薬は、癌マーカーに対する標識結合試薬と同一であっても異なっていてもよい。
1つの実施形態においては、検査スティックは1つまたはそれ以上の流路と流動接続しかつその上流にある多孔性サンプル受容部を含む。多孔性サンプル受容部は全ての測定に共通でありうる。したがって、装置の共通サンプル施用領域に施用された液状サンプルは、1つまたはそれ以上の流路に沿ってそれぞれの検出ゾーンに移動することができる。多孔性サンプル受容部は、ハウジングの内部に提供されることも、または前記ハウジングの外部に少なくとも部分的に延伸しかつたとえば体液を採取する役割を果たすこともありうる。多孔性サンプル受容部は液状物レザバーとして作用することもある。多孔性サンプル受容部材は、液状物を迅速に吸収することのできる任意の吸収性、多孔性または線維性材料から作製することができる。材料の多孔性は一方向性(すなわち細孔または線維が部材の軸に完全にまたはおおむね平行に走る)でも、または多方向性(部材が非晶質の海面状構造を有するような全方向性)でもありうる。ポリプロピレン、ポリエチレン(好ましくは超高分子量)、ポリフッ化ビニリデン、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリルおよびポリテトラフルオロ−エチレンなどの多孔性プラスチック材料を用いることができる。他の適切な材料はグラスファイバーを含む。
所望する場合、吸収剤「シンク」を担体材料の遠位末端に提供することができる。吸収剤シンクは、たとえばワットマン3MMクロマトグラフィーペーパーなどで構成されてもよく、かつあらゆる未結合標識結合試薬を検出ゾーンより洗い出せるよう十分な吸収能力を提供しなければならない。そのようなシンクの代替物として、多孔性固相材料を検出ゾーンの先まで延伸する長さとすることが十分となり得る。
結合試薬の検出ゾーンへの施用後、多孔質固相材料の残余を処理して残る結合部位を全てブロックすることがある。ブロッキングは、たとえばタンパク質(例:ウシ血清アルブミンまたは牛乳タンパク質)、またはポリビニルアルコールまたはエタノールアミン、またはその組み合わせによる処理で達成することができる。多孔性担体をサンプルで湿らせた時に標識結合試薬の自由な運動性を助けるために、多孔性担体はショ糖または乳糖などの糖類、および/またはポリビニルアルコール(PVA)またはポリビニルピロリドン(PVP)などの他の物質をさらに含むこともある。そのような材料は、標識化合物を施用しようとする領域にたとえば水溶液として沈着させてもよい。そのような材料を第1の施用として多孔質担体に施用した後標識を施用することも可能であり、代替的に、そのような材料を標識と混合し、さらに担体に施用することも可能であり、あるいは両者の組み合わせも可能である。そのような材料は、標識結合領域の上流に付着させても、または標識結合領域に付着させてもよい。
代替的に、製造時点では多孔質担体をブロックせず;その替わりに多孔質担体をブロックするための手段を多孔質担体の上流の材料に含めてもよい。テストストリップを湿らせた直後に多孔質担体をブロッキングするための手段が可動化し、またブロッキング手段は流動の進行につれてブロッキングしながら多孔質担体に流入および通過する。ブロッキング手段は、BSAおよびカゼインなどのタンパク質、さらにはPVP、PVAなどのポリマー、さらには糖類およびTriton−X100などの界面活性剤を含む。ブロッキング手段は、マクロ孔質担体材料内に存在することも可能である。
乾燥させた結合試薬は、検出ゾーンを含む多孔質担体材料より上流に提供された多孔質担体材料上に提供してもよい。上流の多孔質担体材料はマクロ孔質であってもよい。マクロ孔質担体材料は、非特異的結合を最小化し、かつ液状サンプルがマクロ孔質体を湿らせた後の標識試薬の自由な動きを促進するために、低タンパク結合性または非タンパク結合性でなければならないか、またはBSAまたはPVAなどの試薬によって容易にブロックできなければならない。マクロ孔質担体材料は、必要であれば界面活性剤または溶媒によって前処理してより親水性とし、液状サンプルの迅速な取り込みを促進することができる。マクロ孔質担体に適した材料は、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのプラスチック材料、または紙またはグラスファイバーなどの他の材料を含む。標識結合試薬が検出可能な粒子によって標識されている場合、マクロ孔質体は粒子ラベルの最大粒径よりも少なくとも10倍大きな孔径を有しうる。孔径が大きいほど標識試薬の放出は良好となる。マクロ孔質担体の代替物として、検出ゾーンよりも上流に提供された非孔質基板であって、前記非孔質基板が流路の一部を形成する非孔質基板上に標識結合試薬が提供されてもよい。
他の実施形態においては、検査スティックは液状サンプルを受容するためのサンプル受容部材をさらに含みうる。サンプル受容部材は、ハウジングより延伸しうる。
ハウジングは、液体不透過性材料で構築しうる。ハウジングは、望ましくは環境光線を排除もするであろう。ハウジングは、装置の外部の可視光線入射の10%未満、好ましくは5%未満、また最も好ましくは1%未満が装置の内部に透過する場合、環境光線を相当排除するとみなされるであろう。ポリカーボネート、ABS、ポリスチレン、ポリスチロール、高密度ポリエチレン、または適切な遮光性色素を含有するポリプロピレンなどの光不透過性合成プラスチック材料は、ハウジングの製作における使用に適した選択である。ハウジングの外部に、ハウジング内の内部空間内に提供された測定と連絡する開口部が提供されてもよい。代替的に、開口部は多孔質サンプル受容部がハウジングからハウジング外部の位置まで延伸することを可能とする役割を果たしてもよい。
(マイクロアレイ)
他の実施形態においては、癌マーカーはその表面上に固定された癌マーカー特異性抗体を含むタンパク質マイクロアレイによって検出される。マイクロアレイは、マイクロアレイ上の抗体が被験サンプルの癌マーカーを捕捉し、かつ捕捉されたマーカーが、捕捉されたマーカーと特異的に結合する標識二次抗体によって検出される「サンドイッチ」測定法で用いることができる。好ましい実施形態においては、二次抗体はビオチニル化または酵素標識される。検出は、その後のストレプトアビジン−蛍光体複合体(蛍光検出用)または酵素基質(比色検出用)とのインキュベーションにより達成される。
典型的には、マイクロアレイ測定法は、サンプルとのインキュベーションおよび多様な試薬(例:一次抗体、二次抗体、レポーティング試薬など)とのインキュベーションを含む複数のインキュベーション段階を含む。インキュベーション段階の間の反復的な洗浄も必要とされる。1つの実施形態においては、マイクロアレイ測定法は1回または2回のインキュベーションのみを必要とする迅速測定様式で実施される。タンパク質マイクロアレイをサンプルと必要な全ての試薬の混合物に曝露することにより、検出可能な免疫複合体(例:捕捉された癌マーカー/抗マーカー抗体/標識複合体)の形成を1回のインキュベーション段階で達成することも想定される。1つの実施形態においては、一次および二次抗体は同一の抗体である。
他の実施形態においては、タンパク質マイクロアレイは競合イムノアッセイを提供する。簡潔に述べると、固定抗マーカー抗体を含むマイクロアレイを、標識癌マーカー標準品の存在下で被験サンプルとインキュベートする。標識癌マーカーは、固定抗原特異性抗体との結合について被験サンプル中の非標識癌マーカーと競合する。このような競合的条件においては、被験サンプル中の特異的癌マーカーの濃度の上昇は標識癌マーカー標準品の固定抗体との結合の減少、およびこれによる標識からのシグナル強度の低下につながるであろう。
マイクロアレイは手動、半自動または自動モードで処理することができる。手動モードは、試薬およびサンプルのマイクロアレイへの送達、サンプルインキュベーションおよびマイクロアレイの洗浄を含む全ての測定段階についての手動操作を意味する。半自動モードは、インキュベーションおよび洗浄段階が自動的に作動する一方での、サンプルおよび試薬のマイクロアレイへの送達についての手動操作を意味する。自動モードにおいては、3つの段階(サンプル/試薬送達、インキュベーションおよび洗浄)はコンピュータまたはキーパッドを有する一体型ブレッドボードによって制御することができる。たとえば、マイクロアレイはProteinArray Workstation(パーキンエルマーライフサイエンス、マサチューセッツ州ボストン)またはAssay1200(登録商標).Workstation(Zyomyx、カリフォルニア州ヘイワード)を用いて処理することができる。蛍光、比色および化学発光によるスキャナーを用いて、マイクロアレイシグナルを検出しかつマイクロアレイ画像をキャプチャすることができる。マイクロアレイ測定の定量は、質量分析法および表面プラズマ共鳴などの他の手段によって達成することもできる。キャプチャされたマイクロアレイ画像は、スタンドアローン型画像分析ソフトウェアによってか、または画像取得および分析ソフトウェアパッケージを用いて分析することができる。たとえば、抗原マイクロアレイの定量は蛍光PMTベーススキャナー―ScanArray 3000(ジェネラルスキャニング、マサチューセッツ州ウォータータウン)または比色CCDベーススキャナー―VisionSpot(Allied Biotech、メリーランド州イジャムズビル)を用いて実現することができる。典型的には、画像分析はデータ取得および別のソフトウェアパッケージによる測定レポートの作成を含むであろう。画像のキャプチャから測定レポートの生成までの測定プロセス全体を迅速化するために、画像キャプチャ、画像分析、およびレポート生成を含む全ての分析段階を、1つのソフトウェアパッケージに限定および/またはこれにより制御することができる。そのような一体化制御システムは、画像分析および測定レポートの生成をユーザーフレンドリーな様式で提供するであろう。
(埋め込み式バイオセンサー)
他の実施形態においては、癌マーカーは埋め込み式バイオセンサーを用いて検出される。バイオセンサーは、生物学的相互作用の結果として電子的信号を生成する電子装置である。1つの実施形態においては、バイオセンサーは、典型的には結合ペアのもう一方の構成要素である、癌マーカーと結合する抗体、受容体、核酸、またはその他の結合ペアの構成要素を用いる。バイオセンサーは血液サンプルと共に用いられて、自動化イムノアッセイシステムにおいて典型的に必要とされるサンプル調製および/または分離段階を必要とせずに癌マーカーの存在を判定する。
1つの実施形態においては、センサーはナノスケール装置である。センサーシステムは、ナノワイヤに着接する生物学的認識素子およびナノワイヤと関連する性質を判定することのできる検出器を含む。生物学的認識素子は、測定する癌マーカーが結合ペアの一方の構成要素である、結合ペアのもう一方の構成要素である(例:癌マーカーの受容体または抗癌マーカー抗体)。好ましくは、ナノワイヤセンサーは、その上に外面を形成してゲート電極を形成する半導体ナノワイヤ、および導体と電気的に接触してソース電極を形成する第1の末端、および導体と接触してドレイン電極を形成する第2の末端を含む。1つの実施形態においては、センサーは、絶縁材料で形成される基板、ソース電極、ドレイン電極、およびその間に排置される、生物学的認識素子がナノワイヤの表面に着接された半導体ナノワイヤを含む電界効果トランジスターである。生物学的認識素子とその特異的結合パートナーの間に結合事象が発生すると、電界効果トランジスターの電流−電圧特性に検出可能な変化が発生する。
他の実施形態においては、センサーシステムはセンサーのアレイを含む。アレイ中の1つまたはそれ以上のセンサーは、付属のセンサーが周辺環境と相互作用するのを防ぐ保護部材を伴う。選択された時点で保護部材を不能とすることによってセンサーが作動を開始し、周辺の液状物または組織と相互作用するので、その結合ペアの構成要素が存在すれば生物学的認識素子がそのペアのもう一方の構成要素と相互作用することができる。
他の実施形態においては、保護部材は、酸化することが可能で、生体適合性、生体吸収性であり、かつ電位が印可されると血液などの溶液に溶解しうる伝導性材料で形成される。たとえば、生体適合性金属または電気腐食性ポリマーなどの伝導性材料によって被覆される基板のウェル内でセンサーを形成することができる。他の実施形態においては、保護部材は事前に決定された時間で溶解する材料を用いて形成される。
(質量分析)
他の実施形態においては、癌マーカーはMALDI/TOF(飛行時間)、SELDI/TOF、液体クロマトグラフィー−質量分析(LC−MS)、ガスクロマトグラフィー−質量分析(GC−MS)、高速液体クロマトグラフィー−質量分析(HPLC−MS)、キャピラリー電気泳動−質量分析、核磁気共鳴分析、またはタンデム質量分析(例:MS/MS、MS/MS/MS、ESI−MS/MSなど)などの質量分析(MS)を用いて検出される。
質量分析法は技術上周知であり、かつタンパク質などの生体分子を定量および/または同定するために用いられてきた。さらに、質量分析技術は、分離したタンパク質の新規シークエンシングを少なくとも部分的に可能として開発されている。一定の実施形態においては、気相イオン分光光度計が用いられる。他の実施形態においては、レーザー脱離/イオン化質量分析を用いてサンプルを分析する。モデムレーザー脱離/イオン化質量分析(「LDI−MS」)は、2つの主要な変法:マトリクス支援レーザー脱離/イオン化(「MALDI」)質量分析および表面増強レーザー脱離/イオン化(「SELDI」)で実践することができる。MALDIにおいては、分析物はマトリクスを含有する溶液と混合され、さらに液状物の滴を基板の表面に付置する。次に、マトリクス溶液を生物学的分子と共結晶化させる。基板を質量分析計に挿入する。レーザーエネルギーを基板表面の方向に誘導し、そこで生物学的分子を有意に断片化することなく脱離させかつイオン化する。SELDIにおいては、基板表面が脱離プロセスに能動的に関与するよう基板表面を修飾する。1つの実施形態においては、表面は吸着剤および/または目的のタンパク質と選択的に結合する捕捉試薬によって誘導体化される。他の実施形態においては、表面はレーザーで攻撃するとき脱離しないエネルギー吸収分子によって誘導体化される。他の実施形態においては、表面は、目的のタンパク質と結合しかつレーザー施用時に切断される光分解性結合を含む分子によって誘導体化される。これらの方法のそれぞれにおいて、誘導体化剤は、一般的に、サンプルが施用される基板表面の特定の位置に局在する。たとえば米国特許第5,719,060号(HutchensおよびYip)および国際公開第98/59361号(HutchensおよびYip)を参照されたい。2つの方法は、たとえば、SELDIアフィニティ表面を用いて分析物を捕捉しかつマトリクス含有液状物を捕捉した分析物に添加してエネルギー吸収材料を提供することによって組み合わせることができる。
癌マーカーの存在の検出は、典型的にはシグナル強度の検出を包含するであろう。これはさらに基板とのポリペプチド結合の量および特性を反映することができる。たとえば、一定の実施形態においては、第1のサンプルと第2のサンプルのスペクトルのピーク値のシグナル強度を(例:肉眼、コンピュータ分析などにより)比較し、特定の生体分子の相対的な量を判定することができる。Biomarker Wizardプログラム(サイファージェンバイオシステムズ社、カリフォルニア州フレモント)などのソフトウェアプログラムを用いて質量スペクトルの分析を支援することができる。質量分析計およびその技術は、当業者に周知である。
当業者は、質量分析計の任意の構成要素(例:脱離ソース、質量分析装置、検出など)および多様なサンプル調製を、本願に記載されるか、または技術上周知の他の適切な構成要素または調製と組み合わせることができることを理解する。たとえば、一部の実施形態においては、対照サンプルは重分子(例:13C)を含むことがあり、これにより同じ質量分析の実行において被験サンプルを既知の対照サンプルと混合することが可能となる。
1つの実施形態においては、レーザー脱離飛行時間(TOF)質量分析計を用いる。レーザー脱離質量分析においては、結合マーカーを有する基板をインレットシステムに導入する。マーカーはイオン化ソースからのレーザーによって脱離およびイオン化されて気相となる。生成されたイオンはイオン光学アセンブリに、次に飛行時間質量分析装置に捕集され、イオンは短い高電圧場を経て加速され高真空チャンバー中で浮動させられる。高真空チャンバーの末端で、加速されたイオンは異なる時間に高感度検出器表面を攻撃する。飛行時間はイオンの質量の関数であるので、イオン形成とイオン検出器衝突の間の経過時間を用いて特定の質量電荷比の分子の有無を鑑別することができる。
一部の実施形態においては、第1または第2のサンプルに存在する1つまたはそれ以上の癌マーカーの相対量が、部分的に、コンピュータを用いたアルゴリズムの実行によって判定される。アルゴリズムは、第1の質量スペクトルおよび第2の質量スペクトルにおいて少なくとも1つのピーク値を同定する。次にアルゴリズムは、質量スペクトルの第1の質量スペクトルのピーク値のシグナル強度と第2の質量スペクトルのピーク値のシグナル強度を比較する。相対シグナル強度は、第1および第2のサンプルに存在する癌マーカーの量の指標である。既知の量の癌マーカーを含有する標準品を第2のサンプルとして分析し、第1のサンプル中に存在する生体分子の量をより良好に定量することができる。一定の実施形態においては、第1および第2のサンプル中の癌マーカーの同一性も判定することができる。
(標準値、特異度および感度の判定)
本願においては、CXCL16の血中濃度などの癌マーカーの標準発現レベルは、統計的に決定することができる。たとえば、健常者のCXCL16の血中濃度を測定してCXCL16の標準血中濃度を統計的に決定することができる。統計的に十分な母集団を集めることができる場合、平均値から標準偏差(S.D.)の2から3倍の範囲の数値がしばしば標準値として用いられる。したがって、平均値±2×S.D.または平均値±3×S.D.に対応する数値を標準値として用いうる。記載された通りに設定した標準値は、理論的にはそれぞれ健常者の90%および99.7%を含む。
代替的に、標準値は癌患者における実際の発現レベル(例:CXCL16の血中レベル)を基にして設定することもできる。一般的に、この方式で設定される標準値は偽陽性百分率を最小化し、かつ検出感度を最大化することのできる条件を満足する数値の範囲から選択される。本願において、偽陽性百分率は、健常者のうち、そのCXCL16血中濃度が標準値よりも高いと判断される患者の百分率を意味する。その一方で、健常者のうち、そのCXCL16の血中濃度が標準値よりも低いと判断される患者の百分率は特異度を示す。すなわち、偽陽性百分率と特異度の和は常に1である。検出感度は、癌の存在が判定されている者の母集団内の全癌患者のうち、その血中CXCL16濃度が標準値よりも高いと判断される患者の百分率を意味する。
本願で用いられる用語「検査の感度」は、スクリーニング検査が真の疾患を特定する能力であり、高感度検査であることを特徴とし低い偽陰性率を示し、さらに検査は疾患の有病率とは無関係である。検査の感度は、検査を受けた罹患患者総数に対する検査真陽性として算出され、百分率として表示される。
用語「検査の特異性」は、疾患の非存在下で正しく陰性であるスクリーニング検査であり、高い特異度および低い偽陽性を有し、疾患の有病率とは無関係である。検査の特異度は、検査を受けた非罹患者数に対する検査真陰性として算出され、百分率として表示される。
用語「PPV」(陽性的中度)は疾患を有する検査陽性患者の百分率であり、またしたがって検査陽性の信頼性を評価する。計算法:
PPV=(真陽性)/(真陽性+偽陽性)。
用語「NPV」(陰性的中度)は疾患のない検査陰性患者を意味し、かつ検査陰性の信頼性を評価する。計算法:
NPV=(真陰性)/(真陰性および偽陰性)。
上に示す関係が指摘するように、診断の正確度を評価するための指標である感度、特異度、陽性的中度および陰性的中度についての各数値は、CXCL16の血中濃度のレベルを判断するための標準値に応じて変化する。
標準値は、通常偽陽性比が低くかつ感度が高くなるように設定する。しかし、上に示す関係より明らかであるように、偽陽性比率と感度の間にはトレードオフが存在する。すなわち、標準値を低くすると、検出感度が上昇する。しかし、偽陽性比率も上昇するため、「低い偽陽性比率」を有するという条件を満足することは難しい。この状況を考慮すると、たとえば、本願においては以下の予測結果をもたらす数値を好ましい標準値として選択しうる:(1)その偽陽性比率が50%またはそれ以下である標準値(すなわち、その特異度が50%未満でない標準値)および(2)その感度が20%未満でない標準値。
標準値は、受信者動作特性(ROC)曲線を用いて設定することができる。ROC曲線は、縦軸に検出感度および横軸に偽陽性比(すなわち「1−特異度」)を示すグラフである。ROC曲線は、CXCL16などの癌マーカーの血中濃度の高い/低い度合いを判定するための標準値を連続的に変化させた後で得られた感度と偽陽性比の変化をプロットすることによって得ることができる。
ROC曲線を得るための「標準値」は、統計分析を行うために一時的に用いられる数値である。ROC曲線を得るための「標準値」は、一般的に、選択可能な全ての標準値を包含することを可能とする範囲内で連続的に変化させることができる。たとえば、標準値は分析母集団において測定された最小および最大血中CXCL16値の間で変化させることができる。
得られたROC曲線に基づき、本願において用いる好ましい標準値を上記の条件を満たす範囲から選択することができる。代替的に、標準値は、血中CXCL16測定値の大半を含む範囲から標準値を変化させることにより生成したROC曲線に基づいて選択することができる。
(癌を検出また癌の進行をモニタリングするためのキット)
本願の他の態様は、癌を検出するための、または癌の進行をモニタリングするためのキットに関する。1つの実施形態においては、キットは、生物学的サンプル中のCXCL16および/またはCXCR6の発現を判定するための試薬、および試薬を使用する方法についての指示を含み、試薬が抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体または両者を含むことを特徴とする。
本発明は、制限的と解釈すべきでない以下の実施例によってさらに例示される。本願の全体に引用された全ての参照文献、特許および公開特許明細の内容、さらには図面および表は、本願に参照文献として組み入れられる。
(多様な癌腫におけるCXCL16およびCXCR6発現および活性のインビトロ分析)
図1A〜Dは前立腺組織におけるCXCR6およびCXCL16発現の典型的な例を示す。非腫瘍性(n=8)および腺癌(n=16)由来の前立腺組織を(A)アイソタイプ対照、(B)抗CXCR6、または(C)抗CXCL16抗体で染色した。茶色(DAB)およびマゼンタ色の染色はそれぞれCXCR6およびCXCL16陽性を示す。図1Dは、Aperio ImageScope v.6.25ソフトウェアを用いて定量した、非腫瘍対照組織に対する前立腺癌組織の相対的CXCR6およびCXCL16免疫強度比を描出する。アスタリクス(*)は、非腫瘍組織と癌性組織の間の有意差(p<0.01)を示す。
図2Aにおいては、前立腺細胞株PC3(斜線棒グラフ)およびLNCaP(塗りつぶし棒グラフ)、さらには正常前立腺細胞株RWPE−1(白抜き棒グラフ)から総RNAを分離した。CXCR6 mRNA発現の定量的RT−PCR分析を3回ずつ実施し、転写コピーは実際の18S rRNAコピーに対する±SEとして表示された。アスタリクス(*)は、正常細胞と癌細胞の間の統計的有意性(p<0.05)を示す。図2Bにおいては、PC3(斜線棒グラフ)およびLNCaP(塗りつぶし棒グラフ)、さらには正常前立腺細胞株RWPE−1(白抜き棒グラフ)総細胞タンパク質を分離した。ウェスタンブロット分析を3回ずつ実施した。CXCR6バンドの積分密度を、各細胞腫のβアクチンバンドの積分密度で除算した。数値±SEは、CXCR6の正規化値として表示して示す。アスタリクス(*)は、正常細胞と癌細胞の間の統計的有意性(p<0.05)を示す。図2Cにおいては、LNCaPおよびPC3細胞をFITC複合体化抗ヒトCXCL16およびPE複合体化抗CXCR6抗体および7AADで染色した。細胞をAmnis Imagestreamで撮像した。
図3A〜Bは、PC3、LNCaP、およびRWPE−1細胞株のCXCL16に対するCXCR6媒介性前立腺癌細胞遊走(A)および浸潤(B)を示す(±SEM)。PC3、LNCaPおよびRWPE−1細胞を、無添加(白抜き棒グラフ)、CXCL16 100ng/mL(塗りつぶし棒グラフ)、またはCXCL16 100ng/mL+抗CXCR抗体1μg/mL(帯線棒グラフ)に反応してMatrigelマトリクスに浸潤またはこれを横切ってトランスロケーションする能力について試験した。アスタリクスは、無添加の間の有意差(p<0.05)を示す。
図4は、前立腺癌細胞遊走および転移と関連するCXCR16依存性シグナリングカスケードを示す。PC3(転移性)およびRWPE−1(正常前立腺上皮)細胞株のCXCL16に対する反応を、ケモカイン処理溶解物をリン酸特異的抗体マイクロアレイにハイブリダイズすることにより分析した。ハイブリダイゼーションブロットを、Ingenuity Pathway分析ソフトウェアを用いて分析した。赤いオブジェクトは選択したタンパク質のリン酸化の亢進を示し、一方緑のオブジェクトはリン酸化の低下を示す。白いオブジェクトはリン酸化状態に変化のないタンパク質を示す。表は、この手法で分析した選択キナーゼの重要な変化およびCXCL16処理後のリン酸化におけるそのフォールディング変化を強調する。
図5は、前立腺癌細胞株におけるCXCL16依存性p−エズリンリン酸化を示す。PC3およびLNCaP細胞株をポリL−リジンコーティングカバースリップ上で培養し、さらに単独でまたはカルフォスチンC(100nM)またはワートマニン(10μM)を用いた培養の前処理(2時間)の後、CXCL16 100ng/mLで5分間処理した。100nMローダミンファロイジンおよびAlexa Fluor(登録商標)488複合体化マウス抗エズリン(pY353)(BDバイオシステムズ)20μLを用いて細胞を40分間培養した。60×油浸対物レンズを搭載したOlympus FluoView(登録商標)FV1000共焦点顕微鏡を用いて画像をキャプチャした。
図6A〜Cは、前立腺癌細胞株によるCXCL16誘導性CD51/CD61(αvβ3)発現を示す。未処理LNCaPおよびPC3細胞(A)、CXCL16処理LNCaP細胞(B)およびCXCL16処理PC3細胞(C)を採取し、抗ヒトαvβ3抗体で標識した後、DRAQ5色素で核染色し、さらに20,000個の細胞から陽性事象の頻度を取得した。ヒストグラムはCXCL16処理後のインテグリンの増加を図示する。Amnis ImageStream100画像ベースのフローサイトメーターを用いて画像を取得した。典型的なPC3およびLNCaP細胞の明視野、αvβ3(緑色)および核(赤色)および複合画像を示す。
図7A〜BはERK1/2およびNF−κBのCXCL16媒介性リン酸化を示す。図7Aは、PE複合体化抗リン酸ERK1/2で染色した未処理およびCXCL16(100ng/mL)処理PC3細胞を示す。図7Bは、PITC複合体化抗リン酸p65NFκBで染色した未処理およびCXCL16(100ng/mL)処理PC3細胞を示す。(A)と(B)はいずれもDRAQ5による核染色も示す。Amnis ImageStreamシステムで画像を取得し、さらにImage Data Exploration and Analysis Software(IDEAS)を用いて処理した。
図8は、乳癌組織によるCXCR6、CXCL16、およびADAM10発現を示す。乳房組織をアイソタイプ対照または抗CXCR6、抗CXCL16または抗ADAM10抗体で染色した。マゼンタ色はCXCR6、CXCL16、およびADAM−10染色を示す。40×対物レンズを搭載したAperio ScanScope CSシステムでキャプチャしたデジタル画像を用いて、典型的な症例を示しかつ取得する。
図9A〜Cは乳癌細胞株によるCXCR6発現を示す。MCF−10A(A)、MCF−7(B)、およびMDA−MB−231(C)細胞をPE複合体化抗ヒトCXCR6抗体およびDRAQ5核染色で染色した。ImageStreamにより細胞を撮像したところ侵襲性癌腫細胞株MDA−MB−231によるCXCR6発現上昇を示した。
図10A〜Bは、乳癌細胞株MCF−7(A)およびMDA−MB−231(B)によるCXCL16媒介性F−アクチン重合を示す。ポリL−リジンコーティングカバースリップ上で細胞を培養し、さらにCXCL16 100ng/mLで5分間処理または抗CXCR6抗体、SU6656(Src阻害剤)、PF−573228(FAK阻害剤)、およびU0126(ERK阻害剤)を用いた2時間の前処理の後に処理した。100nMローダミンファロジンで細胞を40分間インキュベートした。60×油浸対物レンズを搭載したOlympus FluoView(登録商標)FV1000共焦点顕微鏡を用いて画像をキャプチャした。
図11は、腺癌(AdenoCa;n=14)または扁平上皮癌(SSC;n=17)と診断された肺癌患者、さらには健常ドナー(control;n=9)に由来する血清中のCXCL16レベルを示す。CXCL16レベルは、このケモカイン>5pg/mLを検出することのできるELISAによって検出した。塗りつぶした円は個々の血清CXCL16レベルを示し、線は各群の濃度の中央値を示す。アスタリクス(*)は、肺癌群と対照群の間の有意差(p<0.01)を示す。
図12A〜Dは、非腫瘍性肺組織(NN;n=8;図12A)、扁平上皮癌(SCC;n=24;FIG12B)および腺癌(AdenoCa;n=54;図12C)を有する肺組織サンプルにおけるCXCR6発現を示す。組織サンプルをアイソタイプ対照または抗CXCR6抗体で染色した。茶色(DAB)はCXCR6染色を示す。40×対物レンズを搭載したAperio ScanScope CSシステムで各スライドのデジタル画像をキャプチャした。Aperio ImageScope v.6.25画像分析ソフトウェアを用いてCXCR6の免疫強度(図12D)を定量した。アスタリクス(*)は、非腫瘍組織と肺癌組織の間の有意差(p<0.01)を示す。
図13A〜Bは、肺癌組織サンプルにおけるCXCL16発現を示す。肺腺癌組織(AdenoCa;n=18;図13A)または非腫瘍性(NN;n=8、撮影せず)肺組織をアイソトープ対照または抗CXCL16抗体で染色した。マゼンタ色はCXCL16染色を示す。40×対物レンズを搭載したAperio ScanScope CSシステムで各スライドのデジタル画像をキャプチャした。Aperio ImageScope v.6.25画像分析ソフトウェアを用いてCXCL16の免疫強度(図13B)を定量した。アスタリクス(*)は、非腫瘍組織と肺癌組織の間の有意差(p<0.01)を示す。
図14A〜Dは、卵巣癌組織におけるCXCR6およびCXCL16発現を示す。非腫瘍性(n=8)および腺癌(n=16)由来の卵巣組織を(A)アイソタイプ対照、(B)抗CXCR6、または(C)抗CXCL16抗体で染色した。茶色(DAB)およびマゼンタ色の染色はそれぞれCXCR6およびCXCL16陽性を示す。図14Dは、Aperio ImageScope v.6.25ソフトウェアを用いて定量した、非腫瘍対照組織に対する前立腺癌組織の相対的CXCR6およびCXCL16免疫強度比率を描出する。アスタリクス(*)は、非腫瘍組織と癌性組織の間の有意差(p<0.01)を示す。
図15A〜Dは結腸癌組織におけるCXCR6およびCXCL16発現を示す。非腫瘍性(n=8)および腺癌(n=16)由来の結腸組織を(A)アイソタイプ対照、(B)抗CXCR6、または(C)抗CXCL16抗体で染色した。茶色(DAB)およびマゼンタ色の染色はそれぞれCXCR6およびCXCL16陽性を示す。図15Dは、Aperio ImageScope v.6.25ソフトウェアを用いて定量した、非腫瘍対照組織に対する前立腺癌組織の相対的CXCR6およびCXCL16免疫強度比率を描出する。アスタリクス(*)は、非腫瘍組織と癌性組織の間の有意差(p<0.01)を示す。
図16A〜Bは、リアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)を用いたABC薬物輸送体のCXCR6依存的転写調節の分析を示す。未処理(□)およびCXCL16(■)処理(100ng/mL)PC3細胞(A)(ヒト前立腺癌細胞株)およびLNCaP細胞(B)(アンドロゲン感受性前立腺腺癌細胞株)から総RNAを分離した。標的プライマーを用いたRT−qPCRによりmRNAの発現を3回ずつ定量した。結果をΔΔCt法で算出した。CXCL16処理は、PC3細胞によるABC−A2、−A3、−B2、−B3、−B8、−B9、−C3および−C10mRNA、およびLNCaP細胞によるABC−A2、−A7、−B2、−B8、−B9、−C3、−C10mRNAの発現を、その未処理細胞と比較してCXCR6依存的に上昇させた。さらに、CXCL16処理後のPC3細胞ではTwist−1およびSnail−1発現も上昇する。本実施例ではCXCR6に対するCXCL16の結合は細胞生存シグナリングに関与しかつ化学療法抵抗性に関与する遺伝子の発現を亢進させることが示されているので、これらの結果は癌細胞および腫瘍によるCXCL16発現の臨床的および診断的重要性を示す。
(リアルタイムPCR分析によりケモカイン発現レベルを検出すること)
(プライマー設計)
NIH−NCBI遺伝子バンクデータベースよりCXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR5a、CXCR5b、CXCR6、CXCR7、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL24、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CCL27、CCL28、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CCR10、CCR11、XCL1、XCL2、XCR1、CX3CR1、またはCX3CL1についてのメッセンジャーRNA配列を取得した。プライマーはBeaconJ 2.0コンピュータプログラムを用いて設計した。コンピュータプログラム:Primer PremierJおよびMIT Primer 3を用いてプライマーの熱力学分析を実施した。生成したプライマーセットをヒトゲノム全体と比較して特異性を確認した。
(リアルタイムPCR分析)
癌細胞株(ATCC、メリーランド州ロックヴィル)を、非必須アミノ酸L−グルタミン酸、およびピルビン酸ナトリウムを添加した10%ウシ胎児血清を含有するRMPI−1640(完全培地)中で培養した。臨床切除組織より原発性腫瘍および正常ペアマッチング組織(Clinomics Biosciences、メリーランド州フレデリックおよびUAB Tissue Procurement、アラバマ州バーミンガム)を採取した。メーカーのプロトコルに従ってTriReagent(Molecular Research Center、オハイオ州シンシナティ)を用い、106個の細胞からメッセンジャーRNA(mRNA)を分離した。RNアーゼ非含有DNアーゼ(インビトロジェン、カリフォルニア州サンディエゴ)10U/Flを用いて37℃で15分間処理することで、これらのサンプルより潜在的なゲノムDNA汚染を除去した。その後、RNAを沈殿させ、RNA Secure(Ambion、テキサス州オースチン)に再懸濁した。メーカーのプロトコルにしたがってTaqman7逆転写試薬(アプライドバイオシステムズ、カリフォルニア州フォスターシティ)を用い、総RNA約2μgを逆転写することによりcDNAを生成した。その後、メーカーのプロトコルにしたがってSYBR7 Green PCRマスターミックス試薬(アプライドバイオシステムズ)を用い、cDNAをCXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR5a、CXCR5b、CXCR6、CXCR7、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL24、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CCL27、CCL28、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CCR10、CCR11、XCL1、XCL2、XCR1、CX3CR1、またはCX3CL1に対する特異的ヒトcDNAプライマーにより増幅した。これらの標的のmRNAのコピーレベルを、BioRad Incyclerおよびソフトウェア(カリフォルニア州ハーキュリーズ)を用いたリアルタイムPCR分析により評価した。
CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR5a、CXCR5b、CXCR6、CXCR7、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL24、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CCL27、CCL28、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CCR10、CCR11、XCL1、XCL2、XCR1、CX3CR1、またはCX3CL1特異性プライマーセットを用いて得られたRT−PCR生成物は、宿主配列にアニーリングしたプライマー(NIH−NCBI遺伝子バンク)を排除したので、他の遺伝子標的と交差反応しなかった。プライマーは、CXCR5a対CXCR5bおよびCCL25、CCL25−1対CCL25−2をもたらす種々のサイズのアンプリコン生成物相対的多型を生成した。この目的に向けて、腺腫、癌腫、白血病、リンパ腫、黒色腫、および/または骨髄腫細胞株および腫瘍組織のRT−PCR分析により、ケモカインおよびケモカイン受容体は癌細胞により識別的に発現されることが明らかとなった。
(抗ケモカインおよび抗ケモカイン受容体抗体はインビトロおよびインビボで腫瘍細胞増殖を阻害する)
(抗血清の調製)
CXCR1、CXCR2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL12、CXCR5a、CXCR5b、CXCL13、CXCR6、CXCL16、CCL16、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CX3CR1、およびCX3CL1から15アミノ酸ペプチドを合成し(シグマジェノシス、テキサス州ザ/ウッドランド)、さらにその後の抗血清調製またはモノクローナル抗体生成のための免疫用に、鶏卵リゾチーム(Pierce、イリノイ州ロックフォード)と複合体化して抗原を生成した。発色性リムルスアメーバ様細胞溶解物測定(Cape Cod社、ミシシッピー州ファルマス)によりケモカインペプチド複合体のエンドトキシンレベルを定量したところ<5EU/mgであることが示された。初回免疫用に、抗原100μgを免疫原としてフロイントの完全アジュバントRibi Adjuvantシステム(RAS)と共に最終体積1.0mLで用いた。この混合物の100mL分取をウサギの背部の2部位に皮下投与し、また各後脚の筋肉に400mLずつ筋肉内投与した。3から4週間後、ウサギに、フロイントの不完全アジュバントに加えて抗原100μgを投与してその後3回免疫した。抗−CXCR1、−CXCR2、−CXCL1、−CXCL2、−CXCL3、−CXCL5、−CXCL6 −CXCL7、−CXCL8、−CXCL12、−CXCR5a、−CXCR5b、−CXCL13、−CXCR6、−CXCL16、−CCL16、−CCL25、−CCL25−1、−CCL25−2、−CX3CR1、および−CX3CL1抗体価が1:1,000,000に達したときに抗血清を採取した。続いて、正常または抗血清を熱不活化しさらにPBSで1:50希釈した。
(モノクローナル抗体の調製)
CXCR1、CXCR2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL12、CXCR5a、CXCR5b、CXCL13、CXCR6、CXCL16、CCL16、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CX3CR1、およびCX3CL1から15アミノ酸ペプチドを合成し(シグマジェノシス)、さらにその後の抗血清調製またはモノクローナル抗体生成のための免疫用に、鶏卵リゾチーム(Pierce)と複合体化して「抗原」を生成した。発色性リムルスアメーバ様細胞溶解物測定(Cape Cod社、ミシシッピー州ファルマス)によりケモカインペプチド複合体のエンドトキシンレベルを定量したところ<5EU/mgであることが示された。初回免疫用に、抗原100μgを免疫原としてフロイントの完全アジュバントRibi Adjuvantシステム(RAS)と共に最終体積200μLで用いた。その後、この混合物の100μL分取をラット、マウス、または免疫グロブリンヒト化マウスの背部の2部位に投与した。2週間後、動物にはフロイントの不完全アジュバントに加えて抗原100μgを投与してその後3回免疫した。血清を採取し、かつ抗−CXCR1、−CXCR2、−CXCL1、−CXCL2、−CXCL3、−CXCL5、−CXCL6 −CXCL7、−CXCL8、−CXCL12、−CXCR5a、−CXCR5b、−CXCL13、−CXCR6、−CXCL16、−CCL16、−CCL25、−CCL25−1、−CCL25−2、−CX3CR1、および−CX3CL1抗体価が1:2,000,000に達したとき、宿主を屠殺しかつ脾細胞を分離してハイブリドーマを生成した。簡潔に述べると、免疫した宿主の脾臓またはリンパ節に由来するB細胞を不死骨髄腫細胞株(例:YB2/0など)と融合させた。次に、選択培養条件(すなわちHAT添加培地)およびハイブリドーマクローニングの限定希釈法後にハイブリドーマを分離した。ELISAを用いて所望の特異性を有する抗体を産生する細胞を選択した。正常ラットまたはマウスに由来するハイブリドーマを、一般的に用いられる分子生物学的技術を用いてヒト化した。高親和性および増殖性ハイブリドーマをクローニングした後、腹水または培養上清から抗体を分離し、力価1:2,000,000に調節しさらにPBSで1:50希釈した。
(抗血清またはモノクローナル抗体投与)
T、B,およびNK細胞を欠く免疫不全ヌードNIH−IIIマウス(週齢8から12週、チャールズリバーラボラトリー、マサチューセッツ州ウィルミントン)に1×10個の癌細胞を皮下に与えて腫瘍を確立した。対応して、用時切除したかまたは液体窒素で凍結した腫瘍組織1gを、腸脂肪組織に外科的に移植して腫瘍を生成した。一旦異種移植腫瘍の増殖がサイズ5mmに達したならば、NIH−IIIマウスに抗血清またはモノクローナル抗体のいずれかの200μL腹腔内注射を3日毎に実施し、さらに腫瘍増殖の進行または退縮についてモニタリングした。
(データ分析)
SigmaStat2000(イリノイ州シカゴ)ソフトウェアを用いて、データの統計的有意性を分析および確認した。その後、2因子不対検定を用いたスチューデントのt−検定でデータを分析した。この分析においては、投与サンプルを非投与サンプルと比較した。有意水準はp<0.05に設定した。
(インビトロ増殖試験)
腺腫、癌腫、白血病、リンパ腫、黒色腫、および/または骨髄腫細胞株をCXCR1、CXCR2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6 CXCL7、CXCL8、CXCR4、CXCL12、CXCR5a、CXCR5b、CXCL13、CXCR6、CXCL16、CCL16、CCR9、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CX3CR1、またはCX3CL1に対して特異的な抗体の存在するまたは存在しない完全培地内で増殖させた。CXCR1および/またはCXCR2を発現する癌細胞株の増殖は、CXCR1、CXCR2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、またはCXCL8に対する抗体によって阻害された。同様に、CXCR4を発現する癌細胞株の増殖はCXCR4またはCXCL12に対する抗体によって阻害された。CXCR5aまたはCXCR5aを発現する癌細胞株の増殖はCXCR5a、CXCR5b、またはCXCL13に対する抗体によって阻害された。CXCR6を発現する癌細胞株の増殖はCXCR6またはCXCL16に対する抗体によって阻害された。CCR9を発現する癌細胞株の増殖はCCR9、CCL25、CCL25−1、またはCCL25−2に対する抗体によって阻害された。CX3CR1を発現する癌細胞株の増殖はCX3CR1またはCXC3L1に対する抗体によって阻害された。興味深いことに、可溶性リガンドCXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL12、CXCL13、CXCL16、CCL16、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、またはCX3CL1に対する抗体は、膜受容体に向けられたものの増殖阻害において、より効果的である。
(インビトロ血管新生試験)
微小血管内膜細胞(Cell Systems、ワシントン州カークランド)を供給者のプロトコルにしたがって増殖させ、さらにCXCR1、CXCR2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCR4、CXCL12、CXCR5a、CXCR5b、CXCL13、CXCR6、CXCL16、CCL16、CCR9、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CX3CR1、またはCX3CL1に特異的な抗体の存在下または非存在下で、血管新生についてのインビトロ測定(BD−Biocoat、カリフォルニア州ハーキュリーズ)において微細血管細静脈を形成させた。血管新生は、CXCR1、CXCR2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCR4、CXCL12、CXCR6またはCXCL16に対する抗体によって阻害された。
(インビボ増殖試験)
癌細胞株または原発性腫瘍組織をNIH−IIIマウスに養子移入し、さらに目的の異種移植腫瘍を形成させた。CXCR1、CXCR2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCR4、CXCL12、CXCR5a、CXCR5b、CXCL13、CXCR6、CXCL16、CCL16、CCR9、CCL25、CCL25−1、CCL25−2; CX3CR1、またはCX3CLlに対する抗体は、腫瘍サイズの進行および退縮に識別的に影響した。一定の場合において、CXCR1、CXCR2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCR4、CXCL12、CXCR6またはCXCL16に向けられた抗体は、効果的に腫瘍増殖の退縮にも進行の阻害にもつながった。CXCR4、CXCL12、CXCR5a、CXCR5b、CXCL13、CCL16、CCR9、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CX3CR1、またはCX3CL1に向けられた抗体は、腫瘍サイズの進行の阻害において効果的である。
本願で用いられるケモカインのタンパク質配列はNIH−NCBI GenBankに以下のように記録される:CXCR1 (ACCESSION#(受託番号) NP 000625), (2) CXCR2(ACCESSION# NP 001548), (3) CXCL1 (ACCESSION# NP 001502), (4) CXCL2 (ACCESSION# NP 002080), (5) CXCL3 (ACCESSION# NP 002081), (6) CXCL5 (ACCESSION# NP 002985), (7) CXCL6 (ACCESSION# NP 002984), (8) CXCL7 (ACCESSION# NP 002695),(9) CXCL8 (IL-8, ACCESSION# NP 000575), (10) CXCR4 (ACCESSION# NP 003458), (11) CXCL12 (ACCESSION# NP 000600), (12) CXCR5A (ACCESSION# NP 116743), (13) CXCR5B (ACCESSION# NP 001707), (14) CXCL13 (ACCESSION# NP 006410), (15) CXCR6 (ACCESSION# NP 006555), (16) CXCL16 (ACCESSION# NP 071342), (17) CCL16 (ACCESSION# NP 004581), (18) CCL25 (ACCESSION# NP_005616.2), (19) CCL25-1 (ACCESSION# NP 005615), (20) CCL25-2 (ACCESSION# NP 683686), (21) CX3CR1 (ACCESSION# NP 001328), and (22) CX3CL1 (ACCESSION# NP 002987).
cDNA配列は既知でありかつNIH−NCBI GenBankにおいて以下の受入番号の下で利用可能である:(23) CXCR1 (ACCESSION# NM 000634), (24) CXCR2(ACCESSION# NM 001557), (25) CXCL1 (ACCESSION# NM 001511). (26) CXCL2 (ACCESSION# NM 002089), (27) CXCL3 (ACCESSION# NM 002090), (28) CXCL5 (ACCESSION# NM 002994), (29) CXCL6 (ACCESSION# NM 002993), (30) CXCL7 (ACCESSION# NM 002704), (31) CXCL8 (IL-8, ACCESSION# NM 000584), (32) CXCR4 (ACCESSION# NM 003467), (33) CXCL12 (ACCESSION# NM 000609), (34) CXCR5A (ACCESSION# NM 032966), -(35) CXCR5B (ACCESSION# NM 001716) (36) CXCL13 (ACCESSION# NM 006419), (37) CXCR6 (ACCESSION# NM 006564), (38) CXCL16 (ACCESSION# NM 022059), (39) CCL16 (ACCESSION# NM 004590), (40) CCL25 (ACCESSION# NM_005624.3), (41) CCL25-1 (ACCESSION# NM 005624), (42) CCL25-2 (ACCESSION# NM 148888), (43) CX3CR1 (ACCESSION# NM 001337), and (44) CX3CL1 (ACCESSION# NM 002996).
以下の表に示すように、大半が何らかの腫瘍を発現する個別のケモカインは変動しうる。本発明の方法は、個別の患者に対し、患者自身の腫瘍において過剰発現されるケモカインに応じてカスタマイズしうる。本発明の方法を用いて腫瘍において過剰発現される特定のケモカインを同定し、かつその過剰発現されたケモカインに対する抗体を投与することが可能である。癌患者に合わせた治療の調節は新規であり、かつ本発明の特に有益な態様である。
以下のページにある表は、検討した個別の腫瘍において過剰発現された個別のケモカインの種々の量を示す。
(表1.ケモカイン、ケモカイン受容体および癌の関連(疾患の病期による))
(PCa化学療法抵抗性に関与するCXCR6−CXCL16誘発性抗アポトーシスおよび/または生存シグナル)
LNCaP(ホルモン反応性、野生型p53発現)、PC3(ホルモン抵抗性、p53完全欠損)、およびDU145(ホルモン抵抗性、p53変異)細胞株を、CXCL16を添加または無添加で、かつドキソルビシン(1μM/2μM/4μM)、エトポシド(20μM/40μM)、エストラムスチン(4μM/10μM)、またはドセタキセル(10nM/20nM/40nM)を添加または無添加で4、8、12、および24時間増殖させる。細胞生存、プロアポトーシスおよび抗アポトーシスシグナル(Akt、Src、CamKII、FAK、FKHR、FOXO、CREB、NF−κB、Myc、Fos、Jun Apaf1、Bax、Bcl2、BclX、BaK、Bad、Bik、Bim、TP53、カスパーゼ−3、−6、−8、−9、サバイビン、ビトロネクチン、β−カテニン)、および薬剤耐性または代謝を担う分子(Twist−1、Snail−1、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ−π(GST−π)、p53、トポイソメラーゼI、IIα、IIβ、およびABC薬物輸送体)の発現および活性化を、リアルタイムPCRおよびウェスタンブロッティングで評価する。簡潔に述べると、細胞処理後にリアルタイムPCRを用いて遺伝子発現の変化を試験する。シグナリング分子の活性化も、リン酸特異的抗体(すなわちウェスタンブロット分析)によって試験する。活性化シグナリング分子の役割をさらに確認するため、CXCL16処理後に、化学的阻害物質またはsiRNAを用いて候補分子の発現または活性を阻害し、また標的遺伝子をリアルタイムPCRおよびウェスタンブロット分析で分析する。その後、化学療法剤に対する処理細胞の反応をVybrantアポトーシス測定(Molecular probes)キットで評価する。
(RNA分離およびリアルタイムPCR)
Trizol(登録商標)(インビトロジェン)法で総RNAを分離し、紫外線分光測定によって定量する。電気泳動法によりRNAの品質を分析する。iScript(登録商標)cDNA合成キット(BioRad)をメーカーの記載する通りに用いてcDNA合成を完遂する。IQ(登録商標)SYBRグリーンスーパーミックス(BioRad)をメーカーの記載する通りに用い、さらにFAK、FKHR、FOXO、Apaf1、Bax、Bcl2、BclX、BaK、Bad、Bid、XIAP、Bik、Bim、TP53、チトクロームC、カスパーゼ−3、−6、−8、−9、サバイビン、ラミン、CamKII、ビトロネクチン、β−カテニン、カドヘリン、Twist−1、Snail−1、CREB、NF−κB、Myc、Fos、Jun、β−アクチンおよびGAPDHに対して設計された特異的プライマーを用いてリアルタイムPCRを実施する。結果をΔΔCt法によって算出し、非処理群に対するmRNA変化が何倍かを定量する。
(ウェスタンブロッティング)
細胞を回収し、溶解緩衝液に再懸濁して総タンパク質を抽出する。溶解緩衝液は、50mM Tris−HCl、pH7.4、150mM NaCl、1%Triton X−100、1%デオキシコール酸、0.1%SDS、5mM EDTAを含有し、プロテアーゼ阻害剤、1mMフッ化フェニルメチルスルフォニル、1mMベンズアミジン、10μg/mL大豆トリプシン阻害剤、50μg/mLロイペプチン、1μg/mLペプスタチンおよび20μg/mLアプロチニンを添加する。細胞溶解液を氷上で30分間保存し、4℃で20分間遠心分離し(14000×g)、さらに上清をmRNAレベルの有意なモジュレーションを示す遺伝子のウェスタンブロット分析に用いる。同様に、蛍光体特異性抗体を用いてAkt1/2/3、mTOR、FAK、FKHR、FOXO、およびGSK−3βのリン酸化のレベルの変化を試験する。さらに、特異抗体を用いて開裂後のカスパーゼおよびPARPの活性化を評価する。ECLプラス試薬(Pharmecia)によるX線フィルム上でのタンパク質バンドの化学発光検出後に得られた結果を、Image J画像分析ソフトウェア(NIH)を用いてβアクチンおよび/またはGAPDHに対して正規化する。
(チトクロームC放出の検出)
細胞を採取し、さらにPBSで洗浄し、さらに220mMマンニトール、68mMショ糖、50mM PIPES−KOH、pH7.4、50mM KCl、5mM EGTA、2mM MgCl、1mM DTT、およびプロテアーゼ阻害剤を含有する抽出緩衝液に再懸濁する。氷上で30分間インキュベートした後、Glass−Teflonホモジナイザーを用いて細胞をホモジナイズし、さらにホモジネートを14,000gで15分間遠心分離する。サイトゾルの抽出物を、抗チトクロームCモノクローナル抗体(PharMingen)を用いたウェスタンブロット分析に用いる。
(siRNAトランスフェクション、化学的阻害剤、およびアポトーシス検出)
前立腺癌細胞株を、LipofectAMINE2000(インビトロジェン)を用いて遺伝子特異性および非特異性対照siRNA(Dharmacon)によってトランスフェクトする。至適な遺伝子ノックダウン時間およびsiRNA濃度をウェスタンブロット分析で確認し、またCXCL16、対照抗体、および/または抗CXCR6抗体を用いて、または用いずに薬剤処理した後の細胞の生存についてさらに評価する。生存、アポトーシス、および壊死細胞の変化の検出は以下のように評価する:細胞の生存は、FACScanフローサイトメーターおよびCellQuest(登録商標)ソフトウェア(BD Pharmingen)を用い、Vybrant apoptosisによってメーカー(Molecular probe)の記載通りに試験する。遺伝子ノックダウン後の下流遺伝子発現の変化は、リアルタイムPCRおよびウェスタンブロッティングを用いて試験する。
CXCL16で処理した細胞は細胞生存および薬物輸送体の発現の亢進を示し、これはホルモン反応性および非反応性細胞においてその発現パターンの差を示す。抗CXCL16 AbはPCa細胞においてCXCL16の効果を有効に反転させる。ドキソルビシン、エストラムスチン、エトポシドおよびドセタキセルは、CXCL16処理(またはCXCR6遮断)していないPCa細胞のアポトーシスを誘導する。
(ABC薬物輸送体におけるCXCR6−CXCL16誘導性変化)
LNCaP、PC3、およびDU145細胞を、CXCL16、対照抗体、および/または抗−CXCR6抗体を添加または無添加で、ドキソルビシン、エストラムスチン、エトポシド、またはドセタキセルと共にまたはこれを加えずに、前述の通りに4、8、12または16時間増殖させる。処理後、ABC輸送体およびTwist−1のmRNA発現の変化を、ABCおよびTwist−1 cDNAに向けられた特異的プライマーを用いて、上述の通りにリアルタイムPCRで定量する。mRNA発現の有意な変化を示す遺伝子をウェスタンブロット分析でさらに試験する。処理細胞に由来する核抽出物をクロマチン免疫沈降(ChIP)測定によって評価し、CXCL16結合によって誘導される転写因子がABC輸送体およびTwist−1のプロモーター領域と結合するか判定する。
(クロマチン免疫沈降(ChIP))
実施例4の結果は、調節される遺伝子、さらにはCXCR6−CXCL16相互作用によって活性化される転写因子をモジュレートしうる遺伝子についての情報を提供する。これらの結果に基づき、標的転写因子および遺伝子を選択する。特異的PCRプライマーを、転写因子の結合部位を含むこれらの遺伝子のプロモーター領域に対して設計する。PCRプライマーを用いて、転写因子と共に沈殿するDNAを増幅する。20mM酪酸塩の存在下で細胞をトリプシン処理により回収する。50,000個の細胞をPBS/酪酸500μLに再懸濁する。1%ホルムアルデヒドを用いてタンパク質とDNAを室温で8分間架橋し、さらに125mMグリシンを5分間用いて架橋を停止する。細胞をソフト減速条件のスイングアウトローターで4℃、470gで10分間遠心分離し、氷冷PBS/酪酸0.5mL中でボルテックス振盪したのち遠心分離して2回洗う。溶解緩衝液(50mM Tris−HCl、pH8、10mM EDTA、1%SDS、プロテアーゼ阻害剤カクテル(シグマアルドリッチ)、1mM PMSF、20mM酪酸塩を添加し、ボルテックスで振盪し、またその後遠心分離することにより細胞を溶解する。この手順は、500bpのクロマチンフラグメントを生成することが知られている。超音波処理した溶解物を、プロテアーゼ阻害剤カクテル、1mM PMSFおよび20mM酪酸塩を含有するRIPA緩衝液(RIPA ChIP緩衝液)で8倍希釈する。RIPA ChIP緩衝液(330μL)をペレットに添加し、ボルテックスで混合する。ChIP材料の免疫沈降および洗浄は、特異的転写因子に向けられた抗体の使用によって実現される。抗体ビーズ複合体を収容するチューブにクロマチンを分取する。投入サンプルを、フェノール−クロロホルムイソアミルアルコール分離用チューブに入れる。免疫沈降材料を3回洗い、TE中にある間に新しいチューブに移す。1%SDSでのDNA溶離、架橋の逆転およびプロテイナーゼK消化は、68℃で2時間1段階で実施する。アクリルアミド担体(シグマアルドリッチ)の存在下でフェノール−クロロホルムイソアミルアルコール、およびエタノール沈降によりDNAを抽出し、TEに溶解する。3〜4つの独立したChIPから免疫沈降したDNAをリアルタイムPCRで分析する。リアルタイムPCRデータは、3回の独立した再現ChIP分析において、投入DNAに対する沈殿(抗体結合)DNAの百分率(±SD)で表示する。
CXCR6−CXCL16シグナリングを介したCREB、Fos、Jun、およびNFkBなどの転写因子のリン酸化および活性化は、その後ABC輸送体およびTwist−1の発現の増大につながる。同じプロモーターに負の調節要素が存在する場合、遺伝子発現の低下が認められる。ホルモン依存性および抵抗性PCa細胞はこれらの細胞内シグナリング分子の発現に差があるので、ホルモン依存性および抵抗性条件によってモジュレートされる遺伝子に多様性を示す。遺伝子発現におけるモジュレーションは、CXCL16の存在下とCXCL16投与の非存在下で薬物投与による差を示す。
(CXCL16に向けられた治療法のインビボ評価)
雄性ヌードマウスを、ルシフェラーゼ発現アンドロゲン反応性(LNCaP−Luc)および非反応性(PC3−Luc)細胞で皮下攻撃する。インビボ撮像システムを用いて腫瘍の発達を非侵襲的に測定する。測定可能な腫瘍の確立後、マウスを投与群(A、B、C、DおよびE)と対照群(F、G、H、I、JおよびK)に分ける。「A」群にはCXCL16中和抗体(12.5mg/kg/日)を1日おきに投与し、対照(F群)にはアイソタイプ対照抗体を投与する(12.5mg/kg/日)。「B」、「C」、「D」および「E」群にはCXCL16中和抗体(12.5mg/kg/日)を、それぞれドキソルビシン腹腔内注射(1から3日目、その後15日目から17日目に5mg/kg/日投与)、エトポシド静脈内注射(10mg/kg/日;1、5、9、14、19および24日目)、エストラムスチン静脈内注射(1〜5日目および26〜31日目に4mg/kg/日投与)、またはドセタキセル腹腔内注射(8mg/kg/日で週2回4週間)と共に投与する。これらの投与群の対照(それぞれ「G」、「H」、「I」および「J」)には、これらの薬剤を同様の濃度および注射プロトコルを用いてアイソタイプ対照抗体(12.5mg/kg/日)と共に投与する。「K」群にはPBSを投与し、プラセボとなる。投与および対照の腫瘍進行および退縮をインビボ撮像で非侵襲的に評価する。投与群および非投与群から腫瘍を切除し、免疫組織化学検査によって細胞生存および薬剤抵抗性タンパク質の変化について評価する。
(統計(有意性)およびサンプルサイズ)
サンプルサイズ(または検定力)の算出は予備試験の設計および提案された実験の要件を判定することにとって重要である。我々の結果を解釈するためには、有意性検定および統計分析も重要である。従来のα値、すなわちp=0.01を用いて本試験の統計的有意性を評価する。公表された(67)研究に基づいて提案された実験は、各群最小10匹のマウスを必要とするであろう。データは平均±SEMで表示され、かつ正規分布サンプルについては両側対(または非対)スチューデントt−検定を、または正規分布しないサンプルについてはノンパラメトリック検定として非対マンホイットニーU検定により比較する。結果は、SYSTAT(Systat software社)統計プログラムを用いて分析する。一因子および二因子分散ANOVA分析を用いて、それぞれ群およびサブグループを評価する。したがって、結果はp値が<0.05である場合に統計的に有意とみなす。
(動物)
週齢6から8週間の雄性ヌードマウスにPCa細胞を皮下注射する。簡潔に述べると、5x10個のルシフェラーゼ発現PC3細胞を無菌PBS100μLに再懸濁し、イソフルラン麻酔下でヌードマウスの側腹部に注射する。ルシフェラーゼ発現LNCaP細胞(5x10個)を50%Matrigel(ベクトンディッキンソン)と混合し、イソフルラン麻酔下でヌードマウスの側腹部に注射する。
(インビボ腫瘍増殖の分析)
腫瘍担持ヌードマウスに、撮像の15分前に25×5/8”ゲージ針を用いた腹腔内注射によりD−ルシフェリン(Xenogen)150mg/kgを投与する。マウスはIVIS100インビボ撮像システムを用いて撮像し、結果を光子/秒/cm/srで表示する。腫瘍体積はノギスを用いて測定し、式(長径)×(短径)×0.5で算出する。
(細胞生存、アポトーシスおよび薬剤耐性遺伝子発現分析)
投与プロトコル完了の3日後に全群から腫瘍を切除する。腫瘍を4%PFAで固定し、さらにパラフィン包埋する。パラフィン切片(厚さ7μm)をガラススライドに載置し、脱パラフィンし、さらに再水和する(キシレンで5分、無水エタノール、95%エタノールおよび70%エタノールで1分ずつ)。再水和した切片を用いて、薬物輸送体PI3K、Akt、FAK、FKHR、FOXO、Apaf1、Bax、Bcl2、BclX、BaK、Bad、Bid、XIAP、Bik、Bim、TP53、チトクロームC、カスパーゼ−3、−6、−8、−9、サバイビン、ラミン、CamKII、ビトロネクチン、β−カテニン、カドヘリン、Twist−1、CREB、NF−κB、Myc、Fos、Jun、CXCR6およびCXCL16について、ペルオキシダーゼベースで免疫組織化学染色する。染色後、スライドをAperioスキャンスコープ(Aperio)システムによりスキャンおよび分析する。
CXCL16中和は、薬剤に反応した細胞生存の低下による腫瘍体積の減少につながる。しかし、形成される腫瘍の間でも反応はホルモン感受性(LNCaP)およびホルモン抵抗性(PC3細胞)によって異なる。さらに、化学療法剤は機能的CXCR6−CXCL16軸を有する腫瘍においては効果が低く、これによりこれらの薬剤を細胞外に輸送することが知られているABCタンパク質の発現が亢進しうる。
上の記述は、当業者に対して本発明を実践する方法を教示することを目的とし、かつ記述を読めば当業者に対してすぐに明らかになるそれら全ての明白な変更およびその変法を詳述することを意図していない。しかし、そうした全ての明白な変更および変法が本発明の範囲に含まれることが意図され、それは以下の請求項によって定義される。請求項は、文脈が具体的にそうでないと示さなければ、そこで意図される目的に合致するために効果的な任意の順番の要素および段階を包含することを意図する。本明細書に引用された全ての参照文献は、その全文を本願に参照文献として援用する

Claims (31)

  1. 対象における癌の存在を検出するための方法であって:
    前記対象から採取した生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現のレベルを検出すること;および
    前記生物学的サンプル中の前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの前記発現のレベルを前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の正常レベルと比較することを含み、
    前記生物学的サンプル中の前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の正常より高いレベルが前記対象における癌の存在を示すことを特徴とし、
    前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの前記発現の正常レベルが事前に決定された数値であるかまたは前記生物学的サンプルと同じ起源または種類の既知の正常非癌性細胞の対照サンプルから得られることを特徴とし、かつ
    前記癌が黒色腫、癌腫、リンパ腫、白血病、肉腫または胚細胞腫瘍であることを特徴とし、かつ
    前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を含むことを特徴とする前記方法。
  2. 請求項1に記載の前記方法であって、前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR5a、CXCR5b、CXCR7、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL24、CCL25、CCL25−1、CCL25−2、CCL27、CCL28、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CCR10、CCR11、XCL1、XCL2、XCR1、CX3CR1、CX3CL1、RNA結合モチーフ3(「RBM3」)、癌胎児性抗原(CEA)、前立腺特異抗原(PSA)、クロムグラニンA(CGA)、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、神経特異的エノラーゼ(NSE)、前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、プロラクチン、B7−H3、セプラーゼポリペプチド、抗p53、オステオポンチン、フェリチン、リゾフォスファチジルコリン、キネシンファミリー構成要素4A(KIF4A)、神経ペントラキシンI(NPTX1)および線維芽細胞増殖因子受容体1癌遺伝子パートナー(FGFR1OP)タンパク質からなる群から選択されることを特徴とする前記方法。
  3. 請求項1に記載の前記方法であって、前記癌が黒色腫であることを特徴とし、かつ前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCCL25、CCL27、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL12、CXCL13、CX3CL1、CCR9、CCR10、CXCR1、CXCR2、CXCR4、CXCR5およびCX3CR1からなる群から選択される1つまたはそれ以上の癌マーカーをさらに含むことを特徴とする前記方法。
  4. 請求項1に記載の前記方法であって、前記の癌が癌腫であることを特徴としかつ前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCCL1、CCL2、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CXCL13、CCR2、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CXCR5およびCX3CR1からなる群から選択される1つまたはそれ以上の癌マーカーをさらに含むことを特徴とする前記方法。
  5. 請求項4に記載の前記方法であって、前記癌腫が乳癌であることを特徴としかつ前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CXCL13、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CXCR5、CX3CR1、RNA結合モチーフ3(「RBM3」)、癌胎児性抗原(CEA)。RNA結合モチーフ3(「RBM3」)および/または癌胎児性抗原(CEA)をさらに含むことを特徴とする前記方法。
  6. 請求項4に記載の前記方法であって、前記癌腫が前立腺癌であることを特徴としかつ前記1つまたはそれ以上の癌マーカーが前立腺特異抗原(PSA)、CEA、クロムグラニンA(CGA)、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、神経特異的エノラーゼ(NSE)、前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)、プロラクチンおよび/またはB7−H3をさらに含むことを特徴とする前記方法。
  7. 請求項4に記載の前記方法であって、前記癌腫がコロンレクタル癌であることを特徴としかつ前記癌マーカーがCXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1、セプラーゼポリペプチド、抗p53、オステオポンチンおよびフェリチンをさらに含むことを特徴とする前記方法。
  8. 請求項4に記載の前記方法であって、前記癌腫が卵巣癌であることを特徴としかつ前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL13、CXCR5、CXCL16、CXCR6、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1、癌抗原125(CA−125)、HE−4、OVX−1マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)および/またはリゾフォスファチジルコリンをさらに含むことを特徴とする前記方法。
  9. 請求項4に記載の前記方法であって、前記癌腫が肺癌であることを特徴としかつ前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1、キネシンファミリー構成要素4A(KIF4A)、神経ペントラキシンI(NPTX1)、線維芽細胞増殖因子受容体1癌遺伝子パートナー(FGFR1OP)タンパク質およびCEAをさらに含むことを特徴とする前記方法。
  10. 請求項4に記載の前記方法であって、前記癌腫が膵臓癌または胃癌であることを特徴としかつ前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL13、CXCR5、CCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CX3CR1およびCEAをさらに含むことを特徴とする前記方法。
  11. 請求項1に記載の前記方法であって、前記癌がリンパ腫、白血病、肉腫、または胚細胞腫瘍であることを特徴とする前記方法。
  12. 請求項1に記載の前記方法であって、前記生物学的サンプルが血漿、唾液または尿サンプルであることを特徴とする前記方法。
  13. 癌を有する対象の予後を評価するための方法であって:
    前記対象に由来する生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現レベルを判定すること、および
    前記生物学的サンプル中の前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの前記発現のレベルを前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の対照レベルと比較することを含み、
    前記生物学的サンプル中の前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の前記対照レベルに対してより高いレベルが前記対象の前記予後が不良であることを示すことを特徴とし、
    前記生物学的サンプル中の前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の前記対照レベルに対してより低いかまたは同様のレベルが前記対象の前記予後が良好であることを示すことを特徴とし、
    不良である予後が前記癌が侵襲型または浸潤型であることを示すことを特徴とし、
    前記癌が黒色腫、癌腫、リンパ腫、白血病、肉腫または胚細胞腫瘍であることを特徴とし、かつ
    前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を含むことを特徴とする前記方法。
  14. 対象における癌治療の経過をモニタリングするための方法であって:
    前記治療中または治療後に前記対象から採取した1つまたはそれ以上の生物学的サンプル中の1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現レベルを判定すること、および
    前記1つまたはそれ以上の生物学的サンプル中の前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの前記発現のレベルを前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの発現の対照レベルと比較することを含み、
    前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの前記対照レベルが前記対象における前記1つまたはそれ以上の癌マーカーの治療前レベルまたは事前に定められた参照レベルであることを特徴とし、
    前記1つまたはそれ以上の生物学的サンプル中の前記1つまたはそれ以上の癌マーカーが前記対照レベルと同様であるかまたはこれより低い場合に前記治療が有効であると考えられることを特徴とし、
    前記癌が黒色腫、癌腫、リンパ腫、白血病、肉腫または胚細胞腫瘍であることを特徴とし、かつ
    前記1つまたはそれ以上の癌マーカーがCXCL16またはCXCR6またはCXCL16およびCXCR6の両者を含むことを特徴とする前記方法。
  15. 癌を検出するかまたは癌の進行をモニタリングするためのキットであって:
    生物学的サンプル中のCXCL16および/またはCXCR6の発現を判定するための試薬;および前記試薬を用いる方法の指示を含み、
    前記試薬が抗CXCL16抗体、抗CXCR6抗体、またはその両者を含むことを特徴としかつ前記癌が癌腫、黒色腫、リンパ腫、白血病、肉腫または胚細胞腫瘍であることを特徴とする前記キット。
  16. 対象における癌を治療するための方法であって:
    抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの治療的に有効な量を前記対象に投与することを含み、
    前記癌が黒色腫、リンパ腫、白血病、肉腫、芽腫、または癌腫であることを特徴とし、かつ前記抗CXCL16抗体、または前記抗CXCR6抗体、または前記抗CXCL16抗体と前記抗CXCR6抗体の組み合わせが1ng/kg体重/日から約100mg/kg体重/日の用量範囲で与えられることを特徴とする前記方法。
  17. 請求項16に記載の前記方法であって、前記癌が黒色腫または卵巣癌、膣癌、子宮頸癌、子宮体癌、前立腺癌、肛門癌、直腸癌、結腸癌、胃癌、膵臓癌、インスリノーマ、腺癌、線扁平上皮癌、神経内分泌腫瘍、乳癌、肺癌、食道癌、口腔癌、脳癌、髄芽腫、神経外胚葉性腫瘍、神経膠腫、下垂体癌および骨癌からなる群から選択される癌腫であることを特徴とする前記方法。
  18. 請求項16に記載の前記方法であって、前記抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせが癌性組織内に直接投与されるか、または化学療法剤と共に投与されることを特徴とする前記方法。
  19. 請求項16に記載の前記方法であって、前記癌が癌腫でありかつ前記抗CXCL16抗体、または前記抗CXCR6抗体、またはその組み合わせがCCL1、CCL4、CCL17、CCL19、CCL21、CCL22、CCL25、CXCL12、CXCL13、CCR7、CCR8、CCR9、CXCR4、CXCR5およびCX3CR1からなる群から選択される他の抗ケモカインまたは抗ケモカイン受容体抗体と共に投与されることを特徴とする前記方法。
  20. 請求項16に記載の前記方法であって、前記癌が黒色腫でありかつ前記抗CXCL16抗体、または前記抗CXCR6抗体、またはその組み合わせがCCL25、CCL27、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL12、CXCL13、CX3CL1、CCR9、CCR10、CXCR1、CXCR2、CXCR4、CXCR5およびCX3CR1からなる群から選択される他の抗ケモカインまたは抗ケモカイン受容体抗体と共に投与されることを特徴とする前記方法。
  21. 請求項16に記載の前記方法であって:
    前記対象に由来する組織中のCXCL16および/またはCXCR6発現のレベルを判定すること、および、CXCL16および/またはCXCR6の上昇レベルが検出される場合、前記抗CXCL16抗体、前記抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの治療的に有効な量を前記対象に投与することを含む前記方法。
  22. 請求項16に記載の前記方法であって、前記対象が癌細胞中のCXCL16および/またはCXCR6発現上昇をもたらす癌と診断されることを特徴とする前記方法。
  23. 請求項16に記載の前記方法であって、前記抗CXCL16抗体、または前記抗CXCR6抗体、または前記抗CXCL16抗体と前記CXCR6抗体の組み合わせが1ng/kg体重/日から約100ng/kg体重/日、10ng/kg体重/日から約1μg/kg体重/日、100ng/kg体重/日から約10μg/kg体重/日、1μg/kg体重/日から約100μg/kg体重/日、10μg/kg体重/日から約1mg/kg体重/日、または100μg/kg体重/日から約10mg/kg体重/日の用量範囲で与えられることを特徴とする前記方法。
  24. 対象におけるCXCL16および/またはCXCR6の発現が上昇した癌細胞の遊走または転移の予防または阻害のための方法であって:
    抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの治療的に有効な量を前記対象に投与することを含み、
    前記抗CXCL16抗体、または前記抗CXCR6抗体、または前記抗CXCL16抗体と前記抗CXCR6抗体の組み合わせが1ng/kg体重/日から約100mg/kg体重/日の用量範囲で与えられることを特徴とする前記方法。
  25. 化学療法の効果を増強するための方法であって:
    抗CXCL16抗体、または抗CXCR6抗体、またはその組み合わせの有効量を、癌に対する化学療法を受けている対象に投与することを含む前記方法。
  26. 請求項25に記載の前記方法であって、前記対象が黒色腫または癌腫のための化学療法を受けていることを特徴とする前記方法。
  27. 医薬組成物であって:
    (1)CXCL16および/またはCXCR6の発現を阻害する、または(2)CXCL16とCXCR6の相互作用を阻害する、または(3)CXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する物質を発現することのできる発現ベクター;および
    医薬品として許容できる担体を含む前記医薬組成物。
  28. 請求項29に記載の前記医薬組成物であって、前記物質が抗CXCL16抗体または抗CXCR6抗体であることを特徴とする前記医薬組成物。
  29. 対象における癌を治療するための方法であって:
    有効量のCXCL16および/またはCXCR6免疫原で前記対象を免疫してCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗体を誘導することを含み、
    前記癌が黒色腫、リンパ腫、白血病、肉腫、芽腫、または癌腫であることを特徴とする前記方法。
  30. 対象におけるCXCL16および/またはCXCR6の発現が上昇した癌細胞の遊走または転移の予防または阻害のための方法であって:
    有効量のCXCL16および/またはCXCR6免疫原で前記対象を免疫してCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗体を誘導することを含み、
    前記癌が黒色腫、リンパ腫、白血病、肉腫、芽腫、または癌腫であることを特徴とする前記方法。
  31. 化学療法の効果を増強するための方法であって:
    癌に対する化学療法を受けている対象に有効量のCXCL16および/またはCXCR6免疫原を投与してCXCL16および/またはCXCR6の生物学的活性を阻害する抗体を誘導することを含む前記方法。
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