JP2016064989A - Pharmaceutical composition for treating cancer, and method for evaluating sensitivity to treatment by pd-1 inhibitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、癌を治療するための医薬組成物に関する。本発明はまた、PD-1阻害剤による治療に対する感受性を評価する方法に関する。 The present invention relates to a pharmaceutical composition for treating cancer. The invention also relates to a method for assessing sensitivity to treatment with a PD-1 inhibitor.
PD-1(Programmed cell death 1)は、CD28ファミリー分子の一つであり、活性化B細胞、T細胞および骨髄細胞上に発現し,抑制性シグナルの導入に関わっている。PD-1は、そのリガンドであるPD-L1との相互作用の結果、腫瘍浸潤性リンパ球の減少、T細胞受容体を介した細胞増殖の低下、癌細胞の免疫回避を誘導することが知られている。抗PD-1抗体は、PD-1とPD-L1との相互作用を阻害することにより、癌を含むPD-L1関連疾患を治療しうる。抗PD-1抗体であるニボルマブおよびペムブロリズマブは、悪性黒色腫の治療薬として承認されており、また、非小細胞肺癌や腎細胞癌に対する治療効果も報告され、有望な癌治療薬として注目されている。 PD-1 (Programmed cell death 1) is one of the CD28 family molecules, is expressed on activated B cells, T cells and bone marrow cells, and is involved in the introduction of inhibitory signals. PD-1 is known to induce a decrease in tumor-infiltrating lymphocytes, a decrease in cell proliferation via T cell receptors, and immune evasion of cancer cells as a result of interaction with its ligand, PD-L1. It has been. Anti-PD-1 antibodies can treat PD-L1-related diseases including cancer by inhibiting the interaction between PD-1 and PD-L1. Nivolumab and pembrolizumab, which are anti-PD-1 antibodies, have been approved as therapeutic agents for malignant melanoma, and have also been reported to have therapeutic effects on non-small cell lung cancer and renal cell carcinoma. Yes.
抗PD-1抗体の治療効果は、腫瘍におけるPD-L1の発現と相関することが知られている(非特許文献26、27)。しかしながら、抗PD-1抗体の治療効果を予測するためのバイオマーカーとして他に知られているものは存在しない。 It is known that the therapeutic effect of anti-PD-1 antibody correlates with the expression of PD-L1 in tumors (Non-patent Documents 26 and 27). However, there are no other known biomarkers for predicting the therapeutic effect of anti-PD-1 antibodies.
本発明は、癌を治療するための医薬組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、PD-L1関連疾患の患者において、PD-1阻害剤による治療に対する感受性を評価する方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the pharmaceutical composition for treating cancer. Another object of the present invention is to provide a method for evaluating the sensitivity of a PD-L1-related disease to treatment with a PD-1 inhibitor.
本発明者らは、癌組織中のPD-L1の発現と癌組織中または血液中のmicroRNA-197(miR-197)レベルとの間に負の相関があること、miR-197が癌細胞におけるPD-L1の発現を抑制すること、さらに、miR-197が癌細胞の薬剤耐性を抑制することを見出し、本発明を完成した。 The inventors have shown that there is a negative correlation between the expression of PD-L1 in cancer tissue and the level of microRNA-197 (miR-197) in cancer tissue or blood, miR-197 is The present invention was completed by suppressing the expression of PD-L1 and further finding that miR-197 suppresses drug resistance of cancer cells.
本発明は、miR-197もしくはその前駆体、もしくはそれらの変異体、または前記miR-197、前駆体もしくは変異体を発現するベクターを含む、癌を治療するための医薬組成物を提供する。 The present invention provides a pharmaceutical composition for treating cancer comprising miR-197 or a precursor thereof, or a variant thereof, or a vector expressing the miR-197, precursor or variant.
本発明は、PD-L1関連疾患の患者において、PD-1阻害剤による治療に対する感受性を評価する方法であって、
(i)前記患者から採取された生物試料中のmiR-197レベルを測定すること、および、
(ii)前記miR-197レベルが基準値より低いとき、前記患者はPD-1阻害剤による治療に対する感受性が高いと評価すること、
を含む方法を提供する。
The present invention is a method for assessing susceptibility to treatment with a PD-1 inhibitor in a patient with a PD-L1-related disease, comprising:
(I) measuring miR-197 levels in a biological sample taken from said patient; and
(Ii) when the miR-197 level is lower than a reference value, the patient evaluates that the patient is highly sensitive to treatment with a PD-1 inhibitor;
A method comprising:
本発明により、新たな癌治療薬が提供される。また、本発明により、PD-1阻害剤による治療に対する感受性を評価することが可能となる。 The present invention provides a new cancer therapeutic agent. In addition, the present invention makes it possible to evaluate the sensitivity to treatment with a PD-1 inhibitor.
1.本発明の医薬組成物
miRNAは、約20−25塩基の非コードRNAであり、遺伝子の発現調節に関与する。miRNAは、miRNA前駆体に転写されるゲノム上に存在する遺伝子から生成される。まず、遺伝子から一次転写産物であるpri-miRNAが転写され、次いで、pri−miRNAが核内でDroshaと呼ばれるRNase IIIによりプロセシングされ、約70塩基程度のヘアピン構造を有するpre-miRNAが生成される。その後、pre-miRNAは細胞質に輸送され、Dicerと呼ばれるRNase IIIによりプロセシングされて、約20−25塩基の成熟型miRNAが生成される。
1. Pharmaceutical composition of the present invention
miRNA is a non-coding RNA of about 20-25 bases and is involved in regulation of gene expression. miRNAs are generated from genes present on the genome that are transcribed into miRNA precursors. First, the primary transcript pri-miRNA is transcribed from the gene, and then the pri-miRNA is processed in the nucleus by RNase III called Drosha to produce a pre-miRNA having a hairpin structure of about 70 bases. . Thereafter, the pre-miRNA is transported to the cytoplasm and processed by RNase III called Dicer to produce a mature miRNA of about 20-25 bases.
本明細書において、miRNAの「前駆体」は、前記pri-miRNAとpre-miRNAの両方を意味する。すなわち、「miR-197の前駆体」は、miR-197のpri-miRNAおよびpre-miRNAの両方を意味する。本明細書において、miR-197のpri-miRNAおよびpre-miRNAは、それぞれ「pri-miR-197」および「pre-miR-197」とも記載される。「pri-miR-197」および「pre-miR-197」は、生体に投与されると、上記のとおり生体内でプロセシングされてmiR-197を生じ、miR-197と同じ機能を発揮する。 In the present specification, the “precursor” of miRNA means both the pri-miRNA and the pre-miRNA. That is, “the precursor of miR-197” means both the pri-miRNA and pre-miRNA of miR-197. In the present specification, the pri-miRNA and pre-miRNA of miR-197 are also described as “pri-miR-197” and “pre-miR-197”, respectively. “Pri-miR-197” and “pre-miR-197”, when administered to a living body, are processed in vivo as described above to produce miR-197 and exert the same function as miR-197.
miR-197、pre-miR-197、およびpri-miR-197の配列の例を以下に示すが、これに限定されるものではない。また、pre-miR-197はmiR-197を含んだ配列であればよく、pri-miR-197はpre-miR-197を含んだ配列であればよい。
miR-197:uucaccaccuucuccacccagc(配列番号1)
pre-miR-197:cggguagagagggcagugggagguaagagcucuucacccuucaccaccuucuccacccagc(配列番号2);または、
uucaccaccuucuccacccagc(配列番号1)とcggguagagagggcagugggagg(配列番号3)によって、以下の式(I)の二次構造をとる前駆体
pri-miR-197:ggcugugccggguagagagggcagugggagguaagagcucuucacccuucaccaccuucuccacccagcauggcc(配列番号4)
Examples of miR-197, pre-miR-197, and pri-miR-197 sequences are shown below, but are not limited thereto. In addition, pre-miR-197 may be a sequence including miR-197, and pri-miR-197 may be a sequence including pre-miR-197.
miR-197: uucaccaccuucuccacccagc (SEQ ID NO: 1)
pre-miR-197: cggguagagagggcagugggagguaagagcucuucacccuucaccaccuucuccacccagc (SEQ ID NO: 2); or
A precursor having the secondary structure of the following formula (I) by uucaccaccuucuccacccagc (SEQ ID NO: 1) and cggguagagagggcagugggagg (SEQ ID NO: 3)
pri-miR-197: gggugugccggguagagagggcagugggagguaagagcucuucacccuucaccaccuucuccacccagcauggcc (SEQ ID NO: 4)
本明細書において、miR-197またはその前駆体の「変異体」には、miR-197、pri-miR-197、またはpre-miR-197の配列と60%、70%、80%、85%、90%、または95%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらにより好ましくは95%以上の配列同一性を有し、miR-197の機能を保持するRNA分子が含まれる。「配列同一性」は、比較対象の配列の全領域にわたって、最適な状態にアラインメントされた2つの配列を比較することにより決定される。ここで、比較対象の配列は、2つの配列の最適なアラインメントにおいて、付加または欠失(例えばギャップ等)を有していてもよい。配列同一性は、公共のデータベース(例えば、DDBJ(http://www.ddbj.nig.ac.jp))で提供されるFASTA、BLAST、CLUSTAL W等のプログラムを用いて算出することができる。あるいは、市販の配列解析ソフトウェア(例えば、Vector NTI(登録商標)ソフトウェア、GENETYX(登録商標) ver. 12)を用いて求めることもできる。また、miR-197またはその前駆体の「変異体」には、miR-197、pri-miR-197、またはpre-miR-197の配列において、1個から数個、好ましくは1〜3個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された配列を有し、miRNA-197の機能を保持するRNA分子が含まれる。本明細書において、「miR-197もしくはその前駆体、またはそれらの変異体」を「本発明のmiRNA」とも記載する。 As used herein, a “mutant” of miR-197 or a precursor thereof includes the miR-197, pri-miR-197, or pre-miR-197 sequence and 60%, 70%, 80%, 85% , 90%, or 95% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, even more preferably 95% or more, and RNA molecules that retain miR-197 function are included. . “Sequence identity” is determined by comparing two sequences that are optimally aligned over the entire region of the sequence to be compared. Here, the sequence to be compared may have an addition or a deletion (for example, a gap) in the optimal alignment of the two sequences. Sequence identity can be calculated using programs such as FASTA, BLAST, CLUSTAL W, etc. provided in public databases (for example, DDBJ (http://www.ddbj.nig.ac.jp)). Alternatively, it can be determined using commercially available sequence analysis software (for example, Vector NTI (registered trademark) software, GENETYX (registered trademark) ver. 12). The “mutant” of miR-197 or a precursor thereof includes one to several, preferably 1 to 3, in the sequence of miR-197, pri-miR-197, or pre-miR-197. Included are RNA molecules that have sequences with base deletions, substitutions, insertions or additions and that retain the function of miRNA-197. In the present specification, “miR-197 or a precursor thereof, or a variant thereof” is also referred to as “miRNA of the present invention”.
本発明のmiRNAは、公知の方法を用いて合成することができる。本発明のmiRNAを構成する核酸は、天然の核酸であっても、安定性の向上した核酸誘導体などの非天然の核酸であってもよい。核酸誘導体としては、例えばメチルホスホネート、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホラミデート、ホスホトリエステル、スルホン、シロキサン、カルボネート、カルボキシメチルエステル、アセトアミデート、カルバメート、チオエーテル、架橋型ホスホラミデート、架橋型メチレンホスホネート、架橋型ホスホロチオエート、ジメチレン-スルフィド、ジメチレン-スルホキシド、ジメチレン-スルホン、2'-O-アルキル、または2'-デオキシ-2'-フルオロホスホロチオエートのヌクレオシド間結合を含む核酸、LNA(Locked Nucleic Acid)、ENA(2'-O,4'-C-Ethylene-bridged Nucleic Acid)などが挙げられる。また、核酸誘導体には、2'または3'糖修飾を含む核酸、例えば2'-O-メチル(2'-O-Me)化ヌクレオチドまたは2'-デオキシヌクレオチド、または2'-フルオロ、ジフルオロトルイル、5-Me-2'-ピリミジン、5-アリルアミノ-ピリミジン、2'-O-メトキシエチル(2'-O-MOE)、2'-O-アミノプロピル(2'-O-AP)、2'-O-N-メチルアセタミド(2'-O-NMA)、2'-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2'-DMAEOE)、2'-O-ジメチルアミノエチル(2'-O-DMAOE)、2'-O-ジメチルアミノプロピル(2'-O-AP)、2'-ヒドロキシヌクレオチド、ホスホロチオエート、4'-チオヌクレオチド、2'-O-トリフルオロメチルヌクレオチド、2'-O-エチル-トリフルオロメトキシヌクレオチド、2'-O-ジフルオロメトキシ-エトキシヌクレオチド、または2'-アラ−フルオロヌクレオチド、などを含む核酸が含まれる。 The miRNA of the present invention can be synthesized using a known method. The nucleic acid constituting the miRNA of the present invention may be a natural nucleic acid or a non-natural nucleic acid such as a nucleic acid derivative with improved stability. Examples of nucleic acid derivatives include methyl phosphonate, phosphorothioate, phosphorodithioate, phosphoramidate, phosphotriester, sulfone, siloxane, carbonate, carboxymethyl ester, acetamidate, carbamate, thioether, cross-linked phosphoramidate, cross-linked type Nucleic acids containing internucleoside linkages of methylene phosphonate, bridged phosphorothioate, dimethylene-sulfide, dimethylene-sulfoxide, dimethylene-sulfone, 2'-O-alkyl, or 2'-deoxy-2'-fluorophosphorothioate, LNA (Locked Nucleic Acid ), ENA (2′-O, 4′-C-Ethylene-bridged Nucleic Acid). Nucleic acid derivatives also include nucleic acids containing 2 ′ or 3 ′ sugar modifications, such as 2′-O-methyl (2′-O-Me) ylated nucleotides or 2′-deoxynucleotides, or 2′-fluoro, difluorotoluyl. , 5-Me-2'-pyrimidine, 5-allylamino-pyrimidine, 2'-O-methoxyethyl (2'-O-MOE), 2'-O-aminopropyl (2'-O-AP), 2 ' -ON-Methylacetamide (2'-O-NMA), 2'-O-dimethylaminoethyloxyethyl (2'-DMAEOE), 2'-O-dimethylaminoethyl (2'-O-DMAOE), 2'- O-dimethylaminopropyl (2′-O-AP), 2′-hydroxy nucleotide, phosphorothioate, 4′-thionucleotide, 2′-O-trifluoromethyl nucleotide, 2′-O-ethyl-trifluoromethoxy nucleotide, Nucleic acids containing 2'-O-difluoromethoxy-ethoxy nucleotides, or 2'-ara-fluoro nucleotides, and the like are included.
本発明の医薬組成物は、本発明のmiRNAをコードするDNAを含み、生体内で本発明のmiRNAを発現するベクターを含んでいてもよい。ベクターは、ウイルスベクターであっても、非ウイルスベクターであってもよい。ウイルスベクターとしては、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、レトロウイルス、センダイウイルス、レンチウイルス、ワクシニアウイルス、ニワトリポックスウイルス、SV40を代表とするパポバウイルス等に由来するベクターが例示される。好ましくは、ベクターはアデノウイルスまたはアデノ随伴ウイルスに由来するウイルスである。非ウイルスベクターとしては、Pol Iプロモーター、Pol IIプロモーター、Pol IIIプロモーター、バクテリオファージ(T4ファージやT7ファージのRNAポリメラーゼ認識配列)のプロモーター等を有するベクターが挙げられる。Pol IIプロモーターとしては、CMVプロモーターやβ-グロブリンプロモーターなどを、Pol IIIプロモーターとしては、U6プロモーター、H1プロモーター、tRNAプロモーター、7SKプロモーター、7SLプロモーター、Y3プロモーター、5S rRNAプロモーター、Ad2 VAIおよびVAIIプロモーターなどが例示される。これらのプロモーターを有するベクターは市販されており、容易に入手可能である。 The pharmaceutical composition of the present invention contains a DNA encoding the miRNA of the present invention, and may contain a vector that expresses the miRNA of the present invention in vivo. The vector may be a viral vector or a non-viral vector. Examples of the viral vector include vectors derived from adenovirus, adeno-associated virus (AAV), retrovirus, Sendai virus, lentivirus, vaccinia virus, chicken pox virus, papova virus typified by SV40, and the like. Preferably, the vector is a virus derived from an adenovirus or an adeno-associated virus. Examples of non-viral vectors include vectors having Pol I promoter, Pol II promoter, Pol III promoter, bacteriophage (RNA polymerase recognition sequence of T4 phage or T7 phage), and the like. Pol II promoters include CMV promoter and β-globulin promoter, and Pol III promoters include U6 promoter, H1 promoter, tRNA promoter, 7SK promoter, 7SL promoter, Y3 promoter, 5S rRNA promoter, Ad2 VAI and VAII promoter Is exemplified. Vectors having these promoters are commercially available and can be easily obtained.
本発明のmiRNAおよびベクターは、患者にそのまま投与してもよく、リポソーム、アテロコラーゲン、自己組織化ペプチド、ナノパーティクル、カチオンポリマーおよびデンドリマーなどを担体として投与してもよい。リポソームとしては、N-[2,3-(ジオレイルオキシ)プロピル]-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA)、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)などが例示される。本発明のmiRNAおよびベクターは、コレステロールや抗体などとのコンジュゲートとして投与してもよい。投与方法としては、経口投与および非経口投与が挙げられるが、非経口投与が好ましい。非経口投与としては、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、皮内投与、粘膜投与、および直腸内投与などが例示される。本発明の医薬組成物は、本発明のmiRNAまたはベクターに加えて、医薬上許容される担体(例えば、滅菌水、生理食塩水など)、安定剤(例えば、ヌクレアーゼ阻害剤など)、キレート剤(例えば、EDTAなど)、およびその他の助剤を含んでもよい。 The miRNA and vector of the present invention may be administered to a patient as they are, and may be administered using liposomes, atelocollagen, self-assembling peptides, nanoparticles, cationic polymers, dendrimers, and the like as carriers. Examples of the liposome include N- [2,3- (dioleoyloxy) propyl] -N, N, N-trimethylammonium chloride (DOTMA), dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE), and the like. The miRNA and the vector of the present invention may be administered as a conjugate with cholesterol or an antibody. Examples of the administration method include oral administration and parenteral administration, but parenteral administration is preferred. Examples of parenteral administration include intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, mucosal administration, and rectal administration. In addition to the miRNA or vector of the present invention, the pharmaceutical composition of the present invention comprises a pharmaceutically acceptable carrier (for example, sterile water, physiological saline, etc.), a stabilizer (for example, a nuclease inhibitor, etc.), a chelating agent (for example, For example, EDTA), and other auxiliaries.
本発明の医薬組成物の投与量および投与頻度は、使用目的、患者の年齢、体重、性別、既往歴、疾患の重篤度、有効成分の種類などを考慮して、適宜決定することができる。投与量は、例えば、miRNAの場合、成人1回あたり1.0μg/kg〜1.0 g/kg、好ましくは10μg/kg〜100 mg/kgであり、ウイルスベクターの場合、ウイルスの最終的な力価として107〜1013pfu/mL、好ましくは109〜1012 pfu/mLである。投与頻度は、例えば、1日1回〜数ヶ月に1回である。 The dosage and administration frequency of the pharmaceutical composition of the present invention can be appropriately determined in consideration of the purpose of use, patient age, weight, sex, medical history, severity of disease, type of active ingredient, and the like. . For example, in the case of miRNA, the dosage is 1.0 μg / kg to 1.0 g / kg, preferably 10 μg / kg to 100 mg / kg per adult. In the case of a viral vector, the final titer of the virus is 10 7 to 10 13 pfu / mL, preferably 10 9 to 10 12 pfu / mL. The frequency of administration is, for example, once a day to once every several months.
PD-1阻害剤は、PD-1とそのリガンドであるPD-L1との相互作用を阻害することにより、癌を含むPD-L1関連疾患に対する治療効果を発揮する。一方、本発明者らは、miR-197が癌細胞においてPD-L1の発現を抑制することを見出した。よって、本願発明のmiRNAまたはベクターを含む医薬組成物は、PD-L1の発現を抑制し、PD-1およびPD-L1からのシグナル伝達を阻害することにより、癌を治療することができる。ある態様において、癌は、PD-L1陽性癌である。別の態様において、癌は、患者の癌組織中または血液中においてmiR-197またはその前駆体の減少が観察される癌である。癌組織中または血液中のmiR-197またはその前駆体は、後述するとおり、qRT-PCR法、マイクロアレイ法などにより測定することができる。 PD-1 inhibitors exert a therapeutic effect on PD-L1-related diseases including cancer by inhibiting the interaction between PD-1 and its ligand PD-L1. On the other hand, the present inventors have found that miR-197 suppresses the expression of PD-L1 in cancer cells. Therefore, the pharmaceutical composition containing the miRNA or vector of the present invention can treat cancer by suppressing PD-L1 expression and inhibiting signal transduction from PD-1 and PD-L1. In certain embodiments, the cancer is a PD-L1 positive cancer. In another embodiment, the cancer is a cancer in which a decrease in miR-197 or its precursor is observed in a patient's cancer tissue or blood. As described later, miR-197 or its precursor in cancer tissue or blood can be measured by qRT-PCR method, microarray method or the like.
具体的な癌としては、肺癌(例えば、非小細胞肺癌)、メラノーマ(例えば、転移性悪性メラノーマ)、腎癌(例えば、透明細胞カルシノーマ)、前立腺癌(例えば、ホルモン難治性前立腺アデノカルシノーマ)、大腸癌(例えば、結腸癌)、乳癌、骨癌、膵癌、皮膚癌、頭頚部癌、皮膚若しくは眼窩内悪性メラノーマ、子宮癌、卵巣癌、肛門部癌、胃癌、精巣癌、子宮癌、卵管のカルシノーマ、子宮内膜カルシノーマ、子宮頚部カルシノーマ、膣カルシノーマ、外陰部カルシノーマ、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫(例えば、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫)、食道癌、小腸癌、内分泌系癌、甲状腺癌、副甲状腺癌、副腎癌、柔組織肉腫、尿道癌、陰茎癌、肝細胞癌、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、急性リンパ芽球性白血病、慢性リンパ球性白血病を含む慢性若しくは急性白血病、小児固形癌、リンパ球性リンパ腫、膀胱癌、腎臓若しくは尿管の癌、腎盂カルシノーマ、中枢神経系(CNS)腫瘍(例えば、膠芽腫)、原発性CNSリンパ腫、腫瘍新脈管形成、脊椎腫瘍、脳幹グリオーム、下垂体アデノーマ、カポシ肉腫、扁平上皮癌、扁平細胞癌、T細胞リンパ腫、アスベスト誘発癌を含む環境誘発癌が例示される。癌は、好ましくは、肺癌、メラノーマ、腎癌、前立腺癌、食道癌、頭頚部癌、膠芽腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、慢性骨髄性白血病、肝細胞癌、乳癌、胃癌、膵癌、膀胱癌および結腸癌であり、より好ましくは、非小細胞肺癌である。 Specific cancers include lung cancer (eg, non-small cell lung cancer), melanoma (eg, metastatic malignant melanoma), renal cancer (eg, clear cell carcinoma), prostate cancer (eg, hormone refractory prostate adenocarcinoma) , Colon cancer (eg colon cancer), breast cancer, bone cancer, pancreatic cancer, skin cancer, head and neck cancer, skin or intraorbital malignant melanoma, uterine cancer, ovarian cancer, anal cancer, stomach cancer, testicular cancer, uterine cancer, egg Ductal carcinoma, endometrial carcinoma, cervical carcinoma, vaginal carcinoma, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, non-Hodgkin's lymphoma (eg, diffuse large B-cell lymphoma, follicular lymphoma), esophageal cancer, small intestine cancer, endocrine Systemic cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, hepatocellular carcinoma, acute myeloid leukemia, chronic myelogenous leukemia, acute lymph Blastic leukemia, chronic or acute leukemia including chronic lymphocytic leukemia, childhood solid cancer, lymphocytic lymphoma, bladder cancer, renal or ureteral cancer, renal pelvic carcinoma, central nervous system (CNS) tumors (eg, glial Blastoma), primary CNS lymphoma, tumor angiogenesis, spinal tumor, brainstem glioma, pituitary adenoma, caposhi sarcoma, squamous cell carcinoma, squamous cell carcinoma, T cell lymphoma, asbestos-induced cancer Is done. The cancer is preferably lung cancer, melanoma, renal cancer, prostate cancer, esophageal cancer, head and neck cancer, glioblastoma, diffuse large B cell lymphoma, follicular lymphoma, chronic myelogenous leukemia, hepatocellular carcinoma, breast cancer Stomach cancer, pancreatic cancer, bladder cancer and colon cancer, more preferably non-small cell lung cancer.
本願発明の医薬組成物は、他の抗癌剤と併用することができる。併用される抗癌剤としては、例えば、アルキル化剤(シクロフォスファミド、イホスファミド、チオテパ、メルファラン、ブスルファン、塩酸ニムスチン、ラニムスチン、ダカルバジン、塩酸プロカルバジン、テモゾロミド等)、白金製剤(例えば、シスプラチン、カルボプラチン、ネダプラチン、オキサリプラチン等)、代謝拮抗剤(例えば、メトトレキサート、ペメトレキセド、フルオロウラシル、テガフール、ドキシフルリジン、カペシタビン、シタラビン、エノシタビン、塩酸ゲムシタビン、メルカプトプリン、リン酸フルダラビン、ペントスタチン、クラドリビン、ヒドロキシウレア等)、抗腫瘍性抗菌薬(例えば、塩酸ドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、塩酸イダルビシン、ピラルビシン、塩酸ミトキサントロン、塩酸アムルビシン、アクチノマイシンD、ブレオマイシン、硫酸ペプロマイシン、マイトマイシンC、アクラルビシン、ジノスタチン等)、微小管阻害剤(例えば、ビンクリスチン、ビンデシン、ビンブラスチン、ビノレルビン、パクリタキセル、ドセタキセル等)、トポイソメラーゼ阻害薬(例えば、イリノテカン、トポテカン、エトポシド等)、ホルモン療法剤(例えば、プレドニゾロン、デキサメタゾン、タモキシフェン、トレミフェン、酢酸メドロキシプロゲステロン、アナストロゾール、エキセメスタン、レトロゾール、酢酸ゴセレリン、酢酸リュープロレリン、フルタミド、ビカルタミド、リン酸エストラムスチン、ホスフェストロール、酢酸クロルマジノン、メピチオスタン、メチルテストステロン等)、免疫賦活剤(例えば、インターフェロンα、インターフェロンα−2a、インターフェロンα−2b、インターフェロンβ、インターフェロンγ−1a、インターフェロンγ−n1、ピシバニール、クレスチン、GVAX等)、分子標的薬(例えば、トラスツズマブ、リツキシマブ、イマチニブ、ゲフィニチブ、ゲムツズマブオゾガマイシン、ボルテゾミブ、エルロチニブ、セツキシマブ、ベバシズマブ、スニチニブ、ソラフェニブ、ダサチニブ、パニツムバブ、ペガプタニブ、バタラニブ、ラニビツマブ、SU−6668、SU−11248、ネオバスタット、バンデタニブ、テムシロリムス、エベロリムス、シロリムス等)、免疫チェックポイント阻害剤(ニボルマブ、イピリムマブ等)などが例示される。本願発明の医薬組成物と他の抗癌剤とは、単一の製剤に含まれていても、別の製剤に含まれていてもよい。すなわち、本願発明の医薬組成物は、本発明のmiRNAまたはベクターに加えて、さらに他の抗癌剤を含んでいてもよい。 The pharmaceutical composition of the present invention can be used in combination with other anticancer agents. Examples of the anticancer agent used in combination include alkylating agents (cyclophosphamide, ifosfamide, thiotepa, melphalan, busulfan, nimustine hydrochloride, ranimustine, dacarbazine, procarbazine hydrochloride, temozolomide, etc.), platinum preparations (for example, cisplatin, carboplatin, Nedaplatin, oxaliplatin, etc.), antimetabolites (eg, methotrexate, pemetrexed, fluorouracil, tegafur, doxyfluridine, capecitabine, cytarabine, enocitabine, gemcitabine hydrochloride, mercaptopurine, fludarabine phosphate, pentostatin, cladribine, hydroxyurea, etc.) Neoplastic antibacterial drugs (eg, doxorubicin hydrochloride, epirubicin, daunorubicin, idarubicin hydrochloride, pirarubicin, mitoxantrone hydrochloride Amrubicin hydrochloride, actinomycin D, bleomycin, pepromycin sulfate, mitomycin C, aclarubicin, dinostatin, etc., microtubule inhibitors (eg, vincristine, vindesine, vinblastine, vinorelbine, paclitaxel, docetaxel, etc.), topoisomerase inhibitors (eg, irinotecan, Topotecan, etoposide, etc.), hormone therapy (eg prednisolone, dexamethasone, tamoxifen, toremifene, medroxyprogesterone acetate, anastrozole, exemestane, letrozole, goserelin acetate, leuprorelin acetate, flutamide, bicalutamide, estramus phosphate Tin, phosfestol, chlormadinone acetate, mepithiostan, methyltestosterone, etc.), immunostimulants (for example, , Interferon α, interferon α-2a, interferon α-2b, interferon β, interferon γ-1a, interferon γ-n1, picibanil, krestin, GVAX, etc.), molecular target drugs (eg, trastuzumab, rituximab, imatinib, gefitinib, gem Tuzumab ozogamicin, bortezomib, erlotinib, cetuximab, bevacizumab, sunitinib, sorafenib, dasatinib, panitumbab, pegaptanib, batalanib, ranibitumab, SU-6268, SU-11248, neobastabetum Examples include immune checkpoint inhibitors (nivolumab, ipilimumab, etc.) and the like. The pharmaceutical composition of the present invention and the other anticancer agent may be contained in a single preparation or in another preparation. That is, the pharmaceutical composition of the present invention may further contain another anticancer agent in addition to the miRNA or vector of the present invention.
本発明者らは、miR-197が癌細胞の薬剤耐性を抑制することを見出した。よって、本発明のmiRNAまたはベクターを含む医薬組成物は、薬剤耐性癌の治療に用いることができる。薬剤耐性癌としては、例えば、アルキル化剤(シクロフォスファミド、イホスファミド、チオテパ、メルファラン、ブスルファン、塩酸ニムスチン、ラニムスチン、ダカルバジン、塩酸プロカルバジン、テモゾロミド等)、白金製剤(例えば、シスプラチン、カルボプラチン、ネダプラチン、オキサリプラチン等)、代謝拮抗剤(例えば、メトトレキサート、ペメトレキセド、フルオロウラシル、テガフール、ドキシフルリジン、カペシタビン、シタラビン、エノシタビン、塩酸ゲムシタビン、メルカプトプリン、リン酸フルダラビン、ペントスタチン、クラドリビン、ヒドロキシウレア等)、抗腫瘍性抗菌薬(例えば、塩酸ドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、塩酸イダルビシン、ピラルビシン、塩酸ミトキサントロン、塩酸アムルビシン、アクチノマイシンD、ブレオマイシン、硫酸ペプロマイシン、マイトマイシンC、アクラルビシン、ジノスタチン等)、微小管阻害剤(例えば、ビンクリスチン、ビンデシン、ビンブラスチン、ビノレルビン、パクリタキセル、ドセタキセル等)、トポイソメラーゼ阻害薬(例えば、イリノテカン、トポテカン、エトポシド等)、ホルモン療法剤(例えば、プレドニゾロン、デキサメタゾン、タモキシフェン、トレミフェン、酢酸メドロキシプロゲステロン、アナストロゾール、エキセメスタン、レトロゾール、酢酸ゴセレリン、酢酸リュープロレリン、フルタミド、ビカルタミド、リン酸エストラムスチン、ホスフェストロール、酢酸クロルマジノン、メピチオスタン、メチルテストステロン等)、免疫賦活剤(例えば、インターフェロンα、インターフェロンα−2a、インターフェロンα−2b、インターフェロンβ、インターフェロンγ−1a、インターフェロンγ−n1、ピシバニール、クレスチン、GVAX等)、分子標的薬(例えば、トラスツズマブ、リツキシマブ、イマチニブ、ゲフィニチブ、ゲムツズマブオゾガマイシン、ボルテゾミブ、エルロチニブ、セツキシマブ、ベバシズマブ、スニチニブ、ソラフェニブ、ダサチニブ、パニツムバブ、ペガプタニブ、バタラニブ、ラニビツマブ、SU−6668、SU−11248、ネオバスタット、バンデタニブ、テムシロリムス、エベロリムス、シロリムス等)、免疫チェックポイント阻害剤(ニボルマブ、イピリムマブ等)などの抗癌剤に耐性の癌が挙げられる。好ましくは、薬剤耐性癌は、シスプラチンまたはパクリタキセルに耐性の癌である。また、本願発明の医薬組成物は、薬剤耐性の原因となる抗癌剤、例えばアルキル化剤(シクロフォスファミド、イホスファミド、チオテパ、メルファラン、ブスルファン、塩酸ニムスチン、ラニムスチン、ダカルバジン、塩酸プロカルバジン、テモゾロミド等)、白金製剤(例えば、シスプラチン、カルボプラチン、ネダプラチン、オキサリプラチン等)、代謝拮抗剤(例えば、メトトレキサート、ペメトレキセド、フルオロウラシル、テガフール、ドキシフルリジン、カペシタビン、シタラビン、エノシタビン、塩酸ゲムシタビン、メルカプトプリン、リン酸フルダラビン、ペントスタチン、クラドリビン、ヒドロキシウレア等)、抗腫瘍性抗菌薬(例えば、塩酸ドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、塩酸イダルビシン、ピラルビシン、塩酸ミトキサントロン、塩酸アムルビシン、アクチノマイシンD、ブレオマイシン、硫酸ペプロマイシン、マイトマイシンC、アクラルビシン、ジノスタチン等)、微小管阻害剤(例えば、ビンクリスチン、ビンデシン、ビンブラスチン、ビノレルビン、パクリタキセル、ドセタキセル等)、トポイソメラーゼ阻害薬(例えば、イリノテカン、トポテカン、エトポシド等)、ホルモン療法剤(例えば、プレドニゾロン、デキサメタゾン、タモキシフェン、トレミフェン、酢酸メドロキシプロゲステロン、アナストロゾール、エキセメスタン、レトロゾール、酢酸ゴセレリン、酢酸リュープロレリン、フルタミド、ビカルタミド、リン酸エストラムスチン、ホスフェストロール、酢酸クロルマジノン、メピチオスタン、メチルテストステロン等)、免疫賦活剤(例えば、インターフェロンα、インターフェロンα−2a、インターフェロンα−2b、インターフェロンβ、インターフェロンγ−1a、インターフェロンγ−n1、ピシバニール、クレスチン、GVAX等)、分子標的薬(例えば、トラスツズマブ、リツキシマブ、イマチニブ、ゲフィニチブ、ゲムツズマブオゾガマイシン、ボルテゾミブ、エルロチニブ、セツキシマブ、ベバシズマブ、スニチニブ、ソラフェニブ、ダサチニブ、パニツムバブ、ペガプタニブ、バタラニブ、ラニビツマブ、SU−6668、SU−11248、ネオバスタット、バンデタニブ、テムシロリムス、エベロリムス、シロリムス等)、免疫チェックポイント阻害剤(ニボルマブ、イピリムマブ等)、特にシスプラチンまたはパクリタキセルなどの抗癌剤との併用に好適である。本願発明の医薬組成物は、薬剤耐性を獲得していない癌に対しても、薬剤耐性癌に対しても、他の抗癌剤と併用して用いることができる。 The present inventors have found that miR-197 suppresses drug resistance of cancer cells. Therefore, the pharmaceutical composition containing the miRNA or vector of the present invention can be used for the treatment of drug-resistant cancer. Examples of drug-resistant cancer include alkylating agents (cyclophosphamide, ifosfamide, thiotepa, melphalan, busulfan, nimustine hydrochloride, ranimustine, dacarbazine, procarbazine hydrochloride, temozolomide, etc.), platinum preparations (for example, cisplatin, carboplatin, nedaplatin) , Oxaliplatin, etc.), antimetabolites (eg, methotrexate, pemetrexed, fluorouracil, tegafur, doxyfluridine, capecitabine, cytarabine, enocitabine, gemcitabine hydrochloride, mercaptopurine, fludarabine phosphate, pentostatin, cladribine, hydroxyurea, etc.) Antibacterial agents (eg, doxorubicin hydrochloride, epirubicin, daunorubicin, idarubicin hydrochloride, pirarubicin, mitoxantrone hydrochloride, hydrochloric acid Murubicin, actinomycin D, bleomycin, pepromycin sulfate, mitomycin C, aclarubicin, dinostatin, etc., microtubule inhibitors (eg, vincristine, vindesine, vinblastine, vinorelbine, paclitaxel, docetaxel, etc.), topoisomerase inhibitors (eg, irinotecan, topotecan) ), Hormone therapy (eg prednisolone, dexamethasone, tamoxifen, toremifene, medroxyprogesterone acetate, anastrozole, exemestane, letrozole, goserelin acetate, leuprorelin acetate, flutamide, bicalutamide, estramustine phosphate , Phosfestol, Chlormadinone acetate, Mepithiostan, Methyltestosterone, etc.), immunostimulants (for example, Terferon α, interferon α-2a, interferon α-2b, interferon β, interferon γ-1a, interferon γ-n1, picibanil, krestin, GVAX, etc.), molecular target drugs (eg, trastuzumab, rituximab, imatinib, gefitinib, gemts Zumabu ozogamicin, bortezomib, erlotinib, cetuximab, bevacizumab, sunitinib, sorafenib, dasatinib, panitumbab, pegaptanib, batalanib, ranibitumab, SU-6668, SU-11248, neovastat, rimde Examples include cancer resistant to anticancer agents such as checkpoint inhibitors (nivolumab, ipilimumab, etc.). Preferably, the drug resistant cancer is a cancer resistant to cisplatin or paclitaxel. In addition, the pharmaceutical composition of the present invention is an anticancer agent causing drug resistance, such as an alkylating agent (cyclophosphamide, ifosfamide, thiotepa, melphalan, busulfan, nimustine hydrochloride, ranimustine, dacarbazine, procarbazine hydrochloride, temozolomide, etc.) , Platinum preparations (eg, cisplatin, carboplatin, nedaplatin, oxaliplatin, etc.), antimetabolites (eg, methotrexate, pemetrexed, fluorouracil, tegafur, doxyfluridine, capecitabine, cytarabine, enocitabine, gemcitabine hydrochloride, mercaptopurine, pentofludarabine phosphate Statins, cladribine, hydroxyurea, etc.), antitumor antibacterial drugs (eg, doxorubicin hydrochloride, epirubicin, daunorubicin, idarubicin hydrochloride, pyra Bicine, mitoxantrone hydrochloride, amrubicin hydrochloride, actinomycin D, bleomycin, pepromycin sulfate, mitomycin C, aclarubicin, dinostatin, etc., microtubule inhibitors (eg, vincristine, vindesine, vinblastine, vinorelbine, paclitaxel, docetaxel, etc.), topoisomerase Inhibitors (eg, irinotecan, topotecan, etoposide, etc.), hormone therapy agents (eg, prednisolone, dexamethasone, tamoxifen, toremifene, medroxyprogesterone acetate, anastrozole, exemestane, letrozole, goserelin acetate, leuprorelin acetate, flutamide , Bicalutamide, estramustine phosphate, phosfestol, chlormadinone acetate, mepithiostane, methyl test Teron, etc.), immunostimulants (eg, interferon α, interferon α-2a, interferon α-2b, interferon β, interferon γ-1a, interferon γ-n1, picibanil, krestin, GVAX, etc.), molecular targeted drugs (eg, Trastuzumab, rituximab, imatinib, gefitinib, gemtuzumab ozogamicin, bortezomib, erlotinib, cetuximab, bevacizumab, sunitinib, sorafenib, dasatinib, panitumbab, pegaptanib, pegaptanib, U , Temsirolimus, everolimus, sirolimus, etc.), immune checkpoint inhibitors (nivolumab, ipilimumab, etc.), especially cisplatin or paclitaxe Suitable for use in combination with anticancer agents such as The pharmaceutical composition of the present invention can be used in combination with other anticancer agents both for cancer that has not acquired drug resistance and for drug-resistant cancer.
2.PD-1阻害剤による治療に対する感受性を評価する方法
本発明の方法は、PD-L1関連疾患の患者において、PD-1阻害剤による治療に対する感受性を評価する方法であって、
(i)前記患者から採取された生物試料中のmiR-197レベルを測定すること、および、
(ii)前記miR-197レベルが基準値より低いとき、前記患者はPD-1阻害剤による治療に対する感受性が高いと評価すること、
を含む。
2. Method for assessing susceptibility to treatment with PD-1 inhibitor The method of the present invention is a method for assessing susceptibility to treatment with a PD-1 inhibitor in patients with PD-L1-related diseases, comprising:
(I) measuring miR-197 levels in a biological sample taken from said patient; and
(Ii) when the miR-197 level is lower than a reference value, the patient evaluates that the patient is highly sensitive to treatment with a PD-1 inhibitor;
including.
PD-1阻害剤は、PD-1とそのリガンドであるPD-L1との相互作用を阻害し、PD-1およびPD-L1からのシグナル伝達を阻害する。PD-1阻害剤としては、例えば抗PD-1抗体(ニボルマブ、ペムブロリズマブ、ANA-011、MEDI-0680等)、抗PD-L1抗体(MSB-0010718C、MEDI-4736、MPDL-3280A、MDX-1105等)、B7-DC Fc(AMP224など)等が挙げられる。PD-1阻害剤は、好ましくは、抗PD-1抗体または抗PD-L1抗体であり、より好ましくは抗PD-1抗体である。 The PD-1 inhibitor inhibits the interaction between PD-1 and its ligand PD-L1, and inhibits signal transduction from PD-1 and PD-L1. Examples of PD-1 inhibitors include anti-PD-1 antibodies (nivolumab, pembrolizumab, ANA-011, MEDI-0680, etc.), anti-PD-L1 antibodies (MSB-0010718C, MEDI-4736, MPDL-3280A, MDX-1105 Etc.), B7-DC Fc (AMP224 etc.) and the like. The PD-1 inhibitor is preferably an anti-PD-1 antibody or an anti-PD-L1 antibody, and more preferably an anti-PD-1 antibody.
抗PD-1抗体は、PD-1とそのリガンドであるPD-L1との相互作用を阻害し、PD-1およびPD-L1からのシグナル伝達を阻害することにより、PD-L1関連疾患に対する治療効果を発揮する(特許文献1)。PD-L1関連疾患としては、癌、感染性疾患、および自己抗原に対する免疫応答の誘導により治療される疾患が例示される。 Anti-PD-1 antibody inhibits the interaction between PD-1 and its ligand PD-L1 and inhibits signal transduction from PD-1 and PD-L1, thereby treating PD-L1-related diseases An effect is demonstrated (patent document 1). Examples of PD-L1-related diseases include cancer, infectious diseases, and diseases that are treated by induction of an immune response against self-antigens.
ある態様において、癌は、PD-L1陽性癌である。別の態様において、癌は、患者の癌組織中または血液中においてmiR-197またはその前駆体の減少が観察される癌である。具体的な癌としては、肺癌(例えば、非小細胞肺癌)、メラノーマ(例えば、転移性悪性メラノーマ)、腎癌(例えば、透明細胞カルシノーマ)、前立腺癌(例えば、ホルモン難治性前立腺アデノカルシノーマ)、大腸癌(例えば、結腸癌)、乳癌、骨癌、膵癌、皮膚癌、頭頚部癌、皮膚若しくは眼窩内悪性メラノーマ、子宮癌、卵巣癌、肛門部癌、胃癌、精巣癌、子宮癌、卵管のカルシノーマ、子宮内膜カルシノーマ、子宮頚部カルシノーマ、膣カルシノーマ、外陰部カルシノーマ、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫(例えば、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫)、食道癌、小腸癌、内分泌系癌、甲状腺癌、副甲状腺癌、副腎癌、柔組織肉腫、尿道癌、陰茎癌、肝細胞癌、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、急性リンパ芽球性白血病、慢性リンパ球性白血病を含む慢性若しくは急性白血病、小児固形癌、リンパ球性リンパ腫、膀胱癌、腎臓若しくは尿管の癌、腎盂カルシノーマ、中枢神経系(CNS)腫瘍(例えば、膠芽腫)、原発性CNSリンパ腫、腫瘍新脈管形成、脊椎腫瘍、脳幹グリオーム、下垂体アデノーマ、カポシ肉腫、扁平上皮癌、扁平細胞癌、T細胞リンパ腫、アスベスト誘発癌を含む環境誘発癌が例示される。癌は、好ましくは、肺癌、メラノーマ、腎癌、前立腺癌、食道癌、頭頚部癌、膠芽腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、慢性骨髄性白血病、肝細胞癌、乳癌、胃癌、膵癌、膀胱癌および結腸癌であり、より好ましくは、非小細胞肺癌である。 In certain embodiments, the cancer is a PD-L1 positive cancer. In another embodiment, the cancer is a cancer in which a decrease in miR-197 or its precursor is observed in a patient's cancer tissue or blood. Specific cancers include lung cancer (eg, non-small cell lung cancer), melanoma (eg, metastatic malignant melanoma), renal cancer (eg, clear cell carcinoma), prostate cancer (eg, hormone refractory prostate adenocarcinoma) , Colon cancer (eg colon cancer), breast cancer, bone cancer, pancreatic cancer, skin cancer, head and neck cancer, skin or intraorbital malignant melanoma, uterine cancer, ovarian cancer, anal cancer, stomach cancer, testicular cancer, uterine cancer, egg Ductal carcinoma, endometrial carcinoma, cervical carcinoma, vaginal carcinoma, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, non-Hodgkin's lymphoma (eg, diffuse large B-cell lymphoma, follicular lymphoma), esophageal cancer, small intestine cancer, endocrine Systemic cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, hepatocellular carcinoma, acute myeloid leukemia, chronic myelogenous leukemia, acute lymph Blastic leukemia, chronic or acute leukemia including chronic lymphocytic leukemia, childhood solid cancer, lymphocytic lymphoma, bladder cancer, renal or ureteral cancer, renal pelvic carcinoma, central nervous system (CNS) tumors (eg, glial Blastoma), primary CNS lymphoma, tumor angiogenesis, spinal tumor, brain stem glioma, pituitary adenoma, Kaposi sarcoma, squamous cell carcinoma, squamous cell carcinoma, T cell lymphoma, asbestos-induced cancer Is done. The cancer is preferably lung cancer, melanoma, renal cancer, prostate cancer, esophageal cancer, head and neck cancer, glioblastoma, diffuse large B cell lymphoma, follicular lymphoma, chronic myelogenous leukemia, hepatocellular carcinoma, breast cancer Stomach cancer, pancreatic cancer, bladder cancer and colon cancer, more preferably non-small cell lung cancer.
感染性疾患としては、HIV、肝炎(A、BまたはC)、ヘルペスウイルス(例えば、VZV、HSV-1、HAV-6、HSV-II、およびCMV、エプスタインバーウイルス)、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、フラビウイルス、エコーウイルス、ライノウイルス、コクサッキーウイルス、コロナウイルス、呼吸器多核体ウイルス、おたふくかぜウイルス、ロタウイルス、はしかウイルス、風疹ウイルス、パルボウイルス、ワクチシニアウイルス、HTLVウイルス、デングウイルス、パピローマウイルス、軟属腫ウイルス、ポリオウイルス、狂犬病ウイルス、JCウイルスおよびアルボウイルス脳炎ウイルスなどの病原性ウイルス;クラミジア、リケッチアバクテリア、マイコバクテリア、ブドウ球菌、連鎖球菌、ニューモコッカス、髄膜炎菌およびコノコッカス、クレブシエラ、プロテウス、セラチア、シュードモナス、レジオネラ、ジフテリア、サルモネラ、桿菌、コレラ、テタヌス、ボツリズム、炭素菌、ペスト、レストスピラ症およびライムス病菌などの病原菌;カンジダ(アルビカンス、クルセイ、グラブラタ、トロピカリス等)、クリプトコッカスネオフォルマンス、アスパルギルス(フミガツス、ニゲル等)、ムコラレス属(ムコル、アブスディア、リゾファス)、スポロスリックスシェンキ、ブラストマイセスデルマチチディス、パラコッキジオイデスブラシリエンシス、コッキジオイデスイミチスおよびヒストプラズマカプスラツムなどの病原性真菌;および、赤痢アメーバ寄生体、大腸バランチジウム、ナエグレリアファウレリ、アカンテャモエーバ種、ジアルジアランビア、クリプトスポリジウム種、ニューモシスチスカリニ、プラスモディウムビバックス、バベシアミクロチ、トリパノゾーマブルーセイ、クルーズトリパノゾーマ、リューシュマニアドノヴァニ、トキシプラズマゴンジ、およびブラジル鉤虫などの病原性寄生体により起こる感染性疾患が挙げられる。 Infectious diseases include HIV, hepatitis (A, B or C), herpes virus (eg, VZV, HSV-1, HAV-6, HSV-II, and CMV, Epstein Barr virus), adenovirus, influenza virus, Flavivirus, Echovirus, Rhinovirus, Coxsackie virus, Coronavirus, Respiratory polynuclear virus, Mumps virus, Rotavirus, Measles virus, Rubella virus, Parvovirus, Vaccinia virus, HTLV virus, Dengue virus, Papillomavirus, Soft genera Pathogenic viruses such as oma virus, poliovirus, rabies virus, JC virus and arbovirus encephalitis virus; Chlamydia, rickettsia bacteria, mycobacteria, staphylococci, streptococci, pneumococcus, meningococci and conococcus Pathogens such as Klebsiella, Proteus, Serratia, Pseudomonas, Legionella, Diphtheria, Salmonella, Neisseria gonorrhoeae, cholera, Tetanus, Botulism, carbon fungus, plague, restospiosis, and Lyme disease; Candida (albicans, crusei, glabrata, tropicalis, etc.), Cryptococcus neoformans, Aspargillus (Fumigatus, Nigel, etc.), Mucorales (mucor, Absdia, Rhizophas), Sporothrix schenki, Blast myces del matichidis, Paracocchioides brush reensis, Cocciodiides imimitis And pathogenic fungi such as Histoplasma capsatum; and Shigella amoeba parasite, colonic barantidium, Naegleria faureri, Acanteamoeba species, Giardia lambia, Chestnut Listed are infectious diseases caused by pathogenic parasites such as Tospodium species, Pneumocystis carini, Plasmodium vivacs, Babesia microchis, Trypanosoma brucei, Cruz trypanosomes, Ryusmania adnovani, Toxiplasma gondii, and Brazilian helminths It is done.
自己抗原に対する免疫応答の誘導により治療される疾患としては、脳内アミロイド沈着物におけるAβタンパク質の不適切な集積を伴うアルツハイマー病、IgEの過剰産生を伴うアレルギー性疾患や喘息、TNFαの過剰産生を伴うリウマチ性関節炎などが挙げられる。 Diseases that can be treated by inducing an immune response to self-antigens include Alzheimer's disease with inappropriate accumulation of Aβ protein in brain amyloid deposits, allergic diseases with overproduction of IgE, asthma, and overproduction of TNFα. Examples include rheumatoid arthritis.
生物試料としては、癌組織試料および血液試料を用いることができる。癌組織試料は、例えば、腫瘍の外科的切除または生検により得られた癌組織試料である。血液試料には、全血、血漿、および血清試料が含まれる。生物試料は、公知の方法により患者から採取することができる。好ましくは、生物試料は、PD-1阻害剤(好ましくは抗PD-1抗体)による治療を受ける前に患者から採取する。 As the biological sample, a cancer tissue sample and a blood sample can be used. A cancer tissue sample is, for example, a cancer tissue sample obtained by surgical excision or biopsy of a tumor. Blood samples include whole blood, plasma, and serum samples. The biological sample can be collected from the patient by a known method. Preferably, the biological sample is taken from the patient prior to receiving treatment with a PD-1 inhibitor (preferably an anti-PD-1 antibody).
miR-197レベルの測定のため、患者から採取された生物試料から全RNA(total RNA)を抽出する。miR-197レベルは、miR-197の塩基配列に基づいて設計されたプライマーおよび/またはプローブを使用して例えば、qRT-PCR法、マイクロアレイ法、次世代シーケンサー法、一分子シーケンシング法等により測定することができる。本発明の方法において測定されるmiR-197には、配列番号1に示される配列を有するものに加えて、前記配列に天然に生じる変異による塩基の欠失、置換、または付加が生じた配列を有するmiR-197も含まれる。 To measure miR-197 levels, total RNA is extracted from biological samples collected from patients. The miR-197 level is measured by using primers and / or probes designed based on the nucleotide sequence of miR-197, for example, by qRT-PCR, microarray method, next-generation sequencer method, single molecule sequencing method, etc. can do. The miR-197 measured in the method of the present invention includes a sequence in which a base has been deleted, substituted, or added due to a naturally occurring mutation in addition to the sequence having the sequence shown in SEQ ID NO: 1. It also includes miR-197.
qRT-PCR法は、miR-197の配列を増幅し得るプライマーセットを用いる方法であり、SYBR(登録商標) Green Iを用いる方法、サイクリングプローブ法やTaqMan(登録商標)プローブ法などの蛍光プローブを用いる方法が例示される。miR-197レベルは、TaqMan(登録商標)MicroRNA Assay(has-miR-197-3p, cat#4427975)などの市販のキットを用いて測定することもできる。 The qRT-PCR method uses a primer set that can amplify the sequence of miR-197, and uses a fluorescent probe such as a method using SYBR (registered trademark) Green I, a cycling probe method or a TaqMan (registered trademark) probe method. The method used is exemplified. The miR-197 level can also be measured using a commercially available kit such as TaqMan® MicroRNA Assay (has-miR-197-3p, cat # 4427975).
本発明のキットは、患者から採取された生物試料中のmiR-197レベルを測定するためのプライマーセット(および所望により蛍光プローブ)またはプローブを含む。本発明のキットは、プライマーセットまたはプローブに加えて、例えば、生物試料からのRNA抽出、RNAの標識、ハイブリダイゼーション、洗浄等に用いる試薬をさらに含んでいてもよい。 The kit of the invention comprises a primer set (and optionally a fluorescent probe) or probe for measuring miR-197 levels in a biological sample taken from a patient. In addition to the primer set or the probe, the kit of the present invention may further contain, for example, a reagent used for RNA extraction from a biological sample, RNA labeling, hybridization, washing, and the like.
測定されたmiRNAレベルは、基準値と比較される。基準値は、例えば、ある患者群において、患者の癌組織試料中のPD-L1レベルと、生存期間またはRECIST(Response Evaluation Criteria in Solid Tumors)などにより評価した患者のPD-1阻害剤(好ましくは抗PD-1抗体)による治療に対する感受性との相関関係から、PD-1阻害剤(好ましくは抗PD-1抗体)による治療に対する感受性が高いと評価されるPD-L1レベルの下限値を得て、次に、患者の癌組織試料中のPD-L1レベルと、患者の生物試料中のmiR-197レベルとの相関関係から、前記PD-L1レベルの下限値に対応するmiR-197レベルを得ることにより決定することができる。評価対象の患者の生物試料中のmiR-197レベルが基準値よりも低い場合に、その患者はPD-1阻害剤(好ましくは抗PD-1抗体)による治療に対する感受性が高いと評価される。 The measured miRNA level is compared to a reference value. The reference value is, for example, in a patient group, the PD-L1 level in the patient's cancer tissue sample, and the PD-1 inhibitor (preferably, the patient's PD-1 inhibitor evaluated by survival or RECIST (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors)) From the correlation with sensitivity to treatment with (anti-PD-1 antibody), obtain a lower limit of PD-L1 level that is evaluated to be highly sensitive to treatment with PD-1 inhibitor (preferably anti-PD-1 antibody) Next, from the correlation between the PD-L1 level in the patient's cancer tissue sample and the miR-197 level in the patient's biological sample, the miR-197 level corresponding to the lower limit of the PD-L1 level is obtained. Can be determined. A patient is assessed as being more sensitive to treatment with a PD-1 inhibitor (preferably an anti-PD-1 antibody) if the miR-197 level in the biological sample of the subject patient is lower than a reference value.
本発明の方法は、PD-1阻害剤による治療効果の予測や、PD-1阻害剤による治療を施す患者の選択などに用いることができる。 The method of the present invention can be used for predicting the therapeutic effect of a PD-1 inhibitor, selecting patients to be treated with a PD-1 inhibitor, and the like.
本発明をさらに下記の実施例で説明するが、これら実施例は如何なる意味においても本発明を限定するものではない。 The invention is further illustrated by the following examples, which are not intended to limit the invention in any way.
1.方法
臨床肺癌試料
試験プロトコールは、国立がん研究センターの施設内倫理委員会により承認された(番号:2012-054)。材料は全て、書面による同意と共に得ており、国立がん研究センターバイオバンクから提供された。ヒト肺組織の試料はいずれも、1997年から2010年の間に国立がん研究センター病院内の呼吸器外科で肺切除後に再発した肺癌患者の摘出肺から得た。国立がん研究センター病院の呼吸器内科から得た臨床データべースにしたがって、miRNAのマイクロアレイ解析のために29の肺癌組織試料および対応する正常肺組織を選抜し、検証コホート試験のために177の肺癌組織試料を選抜した(表1および2)。本試験では、非小細胞肺がん(NSCLC)(腺癌または扁平上皮細胞癌)と診断された患者を登録した。外科検体を摘出後、研究者は組織をバイオバンクに直ちに輸送した。組織は液体窒素内で即時凍結した後に-80℃で貯蔵した。全ての腫瘍は病理学者により精査され、WHOの腫瘍分類に従って病理学的に診断された。
1. Methods Clinical Lung Cancer Sample The study protocol was approved by the Institutional Review Board of the National Cancer Center (No. 2012-054). All materials were obtained with written consent and were provided by the National Cancer Center Biobank. All human lung tissue samples were obtained from isolated lungs of patients with lung cancer who relapsed after lung resection during respiratory surgery in the National Cancer Center Hospital between 1997 and 2010. 29 lung cancer tissue samples and corresponding normal lung tissue were selected for miRNA microarray analysis according to the clinical database obtained from the National Cancer Center Hospital's Respiratory Medicine and 177 for the validation cohort study. Of lung cancer tissue samples were selected (Tables 1 and 2). In this study, patients diagnosed with non-small cell lung cancer (NSCLC) (adenocarcinoma or squamous cell carcinoma) were enrolled. After removing the surgical specimen, the researchers immediately transported the tissue to the biobank. Tissues were stored at −80 ° C. after immediate freezing in liquid nitrogen. All tumors were reviewed by a pathologist and pathologically diagnosed according to the WHO tumor classification.
臨床肺癌試料における化学療法応答
白金製剤ベースの化学療法に対する腫瘍の化学療法応答を、下記のようなRECIST(Response Evaluation Criteria in Solid Tumors)に従って臨床学的に評価した:1)完全奏効(CR)、全ての既存の疾患の消失;2)部分奏効(PR)、全身腫瘍組織量の30%以上の低減;3)疾患安定(SD)、全身腫瘍組織量の30%未満の低減または20%未満の増加;および4)疾患進行(PD)、全身腫瘍組織量の20%以上の増加または新規病変の出現。本試験では、CRおよびPR患者を応答群とし、PD患者を非応答群とした。再発後、白金製剤ベースの化学療法を4サイクル以上行った。根治的切除後に補助化学療法を受けた症例はなかった。
Chemotherapy response in clinical lung cancer samples Tumor chemotherapy response to platinum-based chemotherapy was clinically evaluated according to RECIST (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors) as follows: 1) Complete response (CR), Elimination of all existing diseases; 2) Partial response (PR), reduction of systemic tumor tissue volume by 30% or more; 3) Disease stability (SD), reduction of systemic tumor tissue volume by less than 30% or less than 20% Increase; and 4) disease progression (PD), more than 20% increase in systemic tumor tissue mass or the appearance of new lesions. In this study, CR and PR patients were included in the response group, and PD patients were included in the non-response group. After recurrence, platinum-based chemotherapy was performed for at least 4 cycles. None of the patients received adjuvant chemotherapy after a radical resection.
細胞培養
ヒト肺癌細胞株A549、PC9、PC14、H226、H358、およびH69、並びにヒト気管支上皮細胞株BEAS-2BをATCC(Manassas, USA)から購入した。PC9CDDP、PC14CDDP(非特許文献24)、およびH69TXLは、国立がん研究センター腫瘍内科の支援ラボから提供された。これらの細胞は、37℃、5%CO2にて、10%の熱不活化ウシ胎児血清(FBS)およびAntibiotic-Antimycotic (Invitrogen)を含むRPMI1640培地中で維持した。
Cell Culture Human lung cancer cell lines A549, PC9, PC14, H226, H358, and H69, and the human bronchial epithelial cell line BEAS-2B were purchased from ATCC (Manassas, USA). PC9CDDP, PC14CDDP (Non-patent Document 24), and H69TXL were provided by the National Cancer Center's Supporting Lab. These cells were maintained in RPMI 1640 medium containing 10% heat-inactivated fetal bovine serum (FBS) and Antibiotic-Antimycotic (Invitrogen) at 37 ° C., 5% CO 2 .
RNA抽出、qRT-PCR、およびマイクロアレイ解析
培養細胞またはヒト肺から、QIAzol(登録商標)およびmiRNeasy Mini Kit (Qiagen)を製造元の説明書にしたがい用いて、全RNAを抽出した。臨床試料は全て、RIN(RNA Integrity Number)>6.0を示した。qRT-PCRの方法は既報のとおりである(非特許文献25)。反応はいずれもトリプリケートで実施した。Hsa-miR-197、内部標準RNU6B、RNU44のTaqMan (登録商標) qRT-PCRキット、ヒトCKS1B、ヒトPD-L1、およびヒトβ-アクチンのTaqMan (登録商標) Gene Expression Assayは、Applied Biosystemsから購入した。SYBR (登録商標) Green I qRT-PCRを実施して、β-アクチンハウスキーピング遺伝子を用いて、cDNAレベルの変動を正規化した。全てのプライマー配列を表3に示した。マイクロアレイにより肺組織中のmiRNAを検出するため、500 ngの全RNAを標識し、製造元の説明書にしたがって3D-Gene(登録商標) miRNA Oligo chip (Ver. 17.0) (東レ株式会社)にハイブリダイズした。ハイブリダイゼーションシグナルを、3D-Gene (登録商標) Scanner 3000 (東レ株式会社)を用いて検出し、このスキャン画像を、3D-Gene (登録商標) extraction software (東レ株式会社)を用いて解析した。細胞内のmRNAを検出するため、100 ngの全RNAを標識し、SurePrint G3 Human GE v2 8x60K Microarray (Agilent Technologies) を製造元の説明書にしたがい用いてハイブリダイズした。ハイブリダイゼーションシグナルは、DNAマイクロアレイスキャナー (Agilent Technologies)を用いて検出した。
RNA extraction, qRT-PCR, and microarray analysis Total RNA was extracted from cultured cells or human lung using QIAzol® and miRNeasy Mini Kit (Qiagen) according to the manufacturer's instructions. All clinical samples exhibited RIN (RNA Integrity Number)> 6.0. The method of qRT-PCR is as already reported (Non-patent Document 25). All reactions were performed in triplicate. Hsa-miR-197, internal standard RNU6B, RNU44 TaqMan® qRT-PCR kit, human CKS1B, human PD-L1, and human β-actin TaqMan® Gene Expression Assay purchased from Applied Biosystems did. SYBR® Green I qRT-PCR was performed to normalize variations in cDNA levels using the β-actin housekeeping gene. All primer sequences are shown in Table 3. To detect miRNA in lung tissue by microarray, 500 ng of total RNA is labeled and hybridized to 3D-Gene (registered trademark) miRNA Oligo chip (Ver. 17.0) (Toray Industries, Inc.) according to the manufacturer's instructions did. Hybridization signals were detected using 3D-Gene (registered trademark) Scanner 3000 (Toray Industries, Inc.), and the scanned images were analyzed using 3D-Gene (registered trademark) extraction software (Toray Industries, Inc.). To detect intracellular mRNA, 100 ng of total RNA was labeled and hybridized using a SurePrint G3 Human GE v2 8x60K Microarray (Agilent Technologies) according to the manufacturer's instructions. Hybridization signals were detected using a DNA microarray scanner (Agilent Technologies).
細胞生存試験
Cell Countign Kit-8 (CCK-8) (株式会社 同仁化学研究所)を、細胞生存試験に使用した。1ウェルあたり3000個の細胞を96ウェルプレートに播種した。翌日、細胞に各miRNAまたはsiRNA (25 nM)を含有する新鮮培地を補充した。この細胞を細胞増殖試験または細胞毒性試験に使用した。細胞増殖試験では、24時間、48時間、72時間、96時間、および120時間後に10 μlのCCK-8溶液を各ウェルに添加し、37℃で4時間さらにインキュベートした。450 nmでの吸光度をEnvision (PerkinElmer)を用いて測定した。細胞毒性試験では、翌日に培地を吸引除去し、様々な濃度のCDDPまたはTXLを含有する新鮮培地と交換した。培養3日後に、各ウェルにCCK-8溶液(10 μl)を添加し、さらに37℃で4時間インキュベートした。450 nmでの吸光度をEnvision (PerkinElmer)を用いて測定した。細胞生存率は、対照(非処理)細胞の値に対する割合(%)として表示した。各濃度のCDDPおよびTXLについて、8つのウェルからの平均吸光度の平均値を算出した。IC50 (細胞増殖を50%阻害するのに必要な薬物濃度)を、各細胞株についての用量−反応曲線からもとめた。実験はいずれも独立に3回行った。
Cell survival test
Cell Countign Kit-8 (CCK-8) (Dojindo Laboratories, Inc.) was used for the cell survival test. 3000 cells per well were seeded in a 96 well plate. The next day, the cells were supplemented with fresh medium containing each miRNA or siRNA (25 nM). The cells were used for cell proliferation or cytotoxicity tests. For cell proliferation studies, 10 μl of CCK-8 solution was added to each well after 24, 48, 72, 96, and 120 hours and further incubated at 37 ° C. for 4 hours. Absorbance at 450 nm was measured using Envision (PerkinElmer). For cytotoxicity testing, the medium was aspirated the next day and replaced with fresh medium containing various concentrations of CDDP or TXL. After 3 days of culture, CCK-8 solution (10 μl) was added to each well and further incubated at 37 ° C. for 4 hours. Absorbance at 450 nm was measured using Envision (PerkinElmer). Cell viability was expressed as a percentage of control (untreated) cell values. For each concentration of CDDP and TXL, the average of the average absorbance from 8 wells was calculated. IC 50 (drug concentration required to inhibit cell growth by 50%) was determined from the dose-response curve for each cell line. Each experiment was performed three times independently.
細胞浸潤および遊走試験
トランスウェル遊走試験のため、マトリゲルコーティングをしていない各インサート(孔サイズ 8μm;BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ)の最上部のチャンバーに50,000細胞をセットした。浸潤試験のため、24ウェルのBioCoat (商標) Matrigel (登録商標) Invasion Chamber (8 μm 孔サイズ;BD Biosciences) 内の各インサートの上方のチャンバー上に1x105細胞をセットした。いずれの試験においても、細胞をトリプシン処理し、RPMI 1640に再度懸濁した。10% FBSを添加した培地(750 μl)を、下方のチャンバーに注入した。遊走試験および浸潤試験では、A549、PC14、およびPC14CDDPを37℃で24時間インキュベートした。次いで、最上部のチャンバーあるいはインサート上方の膜に残存する細胞を、注意深く回収した。膜を通過し、膜のより低い表面に接着した細胞をメタノールで固定し、ディフ・クイック染色により染色した。定量のため、細胞を4つの無作為視野にて顕微鏡下で計測した。試験はいずれもトリプリケートで行った。
Cell Invasion and Migration Test For the transwell migration test, 50,000 cells were set in the top chamber of each insert (pore
免疫ブロット解析
SDS-PAGEゲルを、Precision Plus Protein (商標) スタンダード (161-0375) (Bio-Rad, Hercules, CA)を用いてキャリブレートし、抗CKS1B (1:200)、抗STAT3 (1:1000) 、抗p-STAT3 (1:2000) 、抗PD-L1 (1:1000) 、抗Bcl-2 (1:200) 、抗c-Myc (1:1000) 、抗サイクリンD1 (1:200) 、および抗アクチン (1:1,000)抗体を一次抗体として使用した。2種類の二次抗体(ペルオキシダーゼ標識抗マウス抗体および抗ウサギ抗体)を、1:10,000で希釈して用いた。
Immunoblot analysis
SDS-PAGE gels were calibrated using Precision Plus ProteinTM Standard (161-0375) (Bio-Rad, Hercules, CA), anti-CKS1B (1: 200), anti-STAT3 (1: 1000), anti- p-STAT3 (1: 2000), anti-PD-L1 (1: 1000), anti-Bcl-2 (1: 200), anti-c-Myc (1: 1000), anti-cyclin D1 (1: 200), and anti-cyclin Actin (1: 1,000) antibody was used as the primary antibody. Two types of secondary antibodies (peroxidase-labeled anti-mouse antibody and anti-rabbit antibody) were used at a dilution of 1: 10,000.
FCM解析および細胞ソーティング
細胞を培養培地に懸濁して、FCM解析および細胞ソーティングのため、FACSAria(商標)IIセルソーター (BD Biosciences)に供した。少なくとも100万個の細胞を、遠心分離(180 x g、5分間、4℃)により沈殿させて、20 μlのモノクローナルマウス抗ヒトPD-L1-APC抗体 (eBioscience)またはモノクローナルマウスIgG1 K アイソタイプコントロールAPC抗体 (eBioscience)の溶液に再懸濁し、30分間4℃でインキュベートした。独立した実験を3回行った。
FCM analysis and cell sorting Cells were suspended in culture medium and subjected to a FACSAria ™ II cell sorter (BD Biosciences) for FCM analysis and cell sorting. At least 1 million cells are precipitated by centrifugation (180 xg, 5 min, 4 ° C) and 20 μl of monoclonal mouse anti-human PD-L1-APC antibody (eBioscience) or monoclonal mouse IgG1 K isotype control APC antibody (eBioscience) was resuspended and incubated for 30 minutes at 4 ° C. Three independent experiments were performed.
動物試験
動物実験は、国立がん研究センター研究所の実験動物研究機関のガイドラインにしたがって実施した(番号:T12-004)。6〜7週齢の雄C.B-17/Icr-scid/scidJclマウス (日本クレア株式会社)を実験に用いた。胸腔内注射は、既報の方法を微修正して行った(非特許文献7)。インビボでの画像化のために、マウスに、150 mg/kgのD-ルシフェリン (Promega)を腹腔内注射により投与した。10分後、動物全身からの光子量を、IVIS Imaging System (Xenogen, Alameda, CA)を製造元の説明書にしたがい用いて生物発光を測定することにより計測した。データは、LIVINGIMAGE(登録商標) 4.2ソフトウェア (Xenogen)を用いて解析した。肺癌の発生を、インビボで1週間に2回、生物発光を画像化することにより観察した。反復投与試験では、7、14、および21日目に3 mg/kgのCDDPの処置を行った(3週間の間、1週間に1回、全部で3回処置)。データは、独立した3回の実験のうち代表的実験のものである。
Animal tests Animal experiments were performed according to the guidelines of the laboratory animal research institute of the National Cancer Center Research Institute (No. T12-004). Male CB-17 / Icr-scid / scidJcl mice (CLEA Japan, Inc.) 6-7 weeks old were used for the experiment. Intrathoracic injection was performed by slightly modifying the reported method (Non-patent Document 7). Mice received 150 mg / kg D-luciferin (Promega) by intraperitoneal injection for in vivo imaging. After 10 minutes, the photon amount from the whole animal was measured by measuring bioluminescence using the IVIS Imaging System (Xenogen, Alameda, CA) according to the manufacturer's instructions. Data was analyzed using LIVINGIMAGE® 4.2 software (Xenogen). The development of lung cancer was observed in vivo by imaging bioluminescence twice a week. In a repeated dose study, 3 mg / kg of CDDP was treated on
統計学的解析
実験はいずれも、少なくとも3回繰り返し、その結果を平均±SDとして表した。統計学的解析は、主にスチューデントt検定を用いて行った。臨床試料のmiRNAマイクロアレイの解析は、ANOVAを用いて行った。ピアソン相関を、miR-197とPD-L1の間で推定した。カプラン・マイヤー法を用いて、生存期間を時間関数として算出して、生存期間の差異を、ログランク検定により解析した。解析はいずれも、PASW statistics version 18.0 (IBM Inc., Armonk, NY)およびSTATA version 12.0 (Stata Corp, College Station, TX)を用いて行った。確率値<0.05は統計学的有意差を示す。
Statistical analysis All experiments were repeated at least 3 times and the results were expressed as mean ± SD. Statistical analysis was mainly performed using Student's t test. Analysis of miRNA microarray of clinical samples was performed using ANOVA. Pearson correlation was estimated between miR-197 and PD-L1. The Kaplan-Meier method was used to calculate survival as a function of time, and the difference in survival was analyzed by log rank test. All analyzes were performed using PASW statistics version 18.0 (IBM Inc., Armonk, NY) and STATA version 12.0 (Stata Corp, College Station, TX). A probability value <0.05 indicates a statistically significant difference.
2.結果
NSCLCにおけるmiR-197のダウンレギュレーションは、薬剤耐性および生存と関連する。
薬剤耐性を制御するmiRNAを同定するため、原発性NSCLC組織および隣接する正常組織のコホート試験においてハイスループットmiRNAマイクロアレイを行った(図1A)。術後再発後の第一選択である白金製剤ベースの化学療法を4コース以上受けた29人の患者を2群に分けた[応答群(n=17)および非応答群(n=12)](表1)。この2群の癌組織および隣接する正常組織からのqRT-PCR結果の統計学的解析の結果(図6A)、5つのmiRNA(miR-197、miR-181c、miR-21、miR-210およびmiR-1260)が有意な発現変化を示した(図1B)。肺癌の予後におけるこれらmiRNAの発現の役割を検討するため、はじめに、患者の生存期間との臨床的関連性を調べた。その結果、miR-197およびmiR-1260の発現が、全生存期間について好適な肺癌の予後マーカーとして同定された(図6B)。予後バイオマーカーと推定されるこれらのmiRNAのうち、腫瘍抑制性のmiRNAであるmiR-197に注目し、コホート試験の肺腫瘍および隣接する正常組織におけるmiR-197についてのqRT-PCRを用いてこの知見を検証した(図1C)。ヒト肺癌細胞株のパネルにおけるmiR-197発現レベルの解析から、miR-197が、正常な気管支細胞株であるBEAS-2Bと比較して、肺癌細胞株において有意に抑制されていることが明らかとなった。さらに、3つの薬物耐性細胞株(PC9/CDDP、PC14CDDP、およびH69/TXL)におけるmiR-197の発現が、その親の肺癌細胞株よりも低いことが観察された(図1D)。
2. result
Down-regulation of miR-197 in NSCLC is associated with drug resistance and survival.
To identify miRNAs that control drug resistance, high-throughput miRNA microarrays were performed in a cohort study of primary NSCLC tissues and adjacent normal tissues (FIG. 1A). 29 patients who received more than 4 courses of platinum-based chemotherapy, which is the first choice after postoperative recurrence, were divided into 2 groups [response group (n = 17) and non-response group (n = 12)] (Table 1). Results of statistical analysis of qRT-PCR results from these two groups of cancer tissues and adjacent normal tissues (FIG. 6A), five miRNAs (miR-197, miR-181c, miR-21, miR-210 and miR -1260) showed a significant expression change (FIG. 1B). To investigate the role of these miRNAs in lung cancer prognosis, we first examined their clinical relevance with patient survival. As a result, miR-197 and miR-1260 expression was identified as a suitable lung cancer prognostic marker for overall survival (FIG. 6B). Of these miRNAs presumed to be prognostic biomarkers, we focused on miR-197, a tumor suppressor miRNA, and used qRT-PCR for miR-197 in lung tumors and adjacent normal tissues in a cohort study. The findings were verified (Figure 1C). Analysis of miR-197 expression levels in a panel of human lung cancer cell lines reveals that miR-197 is significantly suppressed in lung cancer cell lines compared to normal bronchial cell line BEAS-2B became. Furthermore, it was observed that miR-197 expression in three drug resistant cell lines (PC9 / CDDP, PC14CDDP, and H69 / TXL) was lower than its parent lung cancer cell line (FIG. 1D).
qRT-PCR解析と同様に、miR-197−ロックド核酸(LNA)プローブを用いたイン・シチュ・ハイブリダイゼーションにより、応答群の試料と比較して、非応答群の試料中のmiR-197発現が低いことが明らかとなった(図1E)。このことから、miR-197が、治療効果との関連に加え、機能的に治療への応答を制御している可能性が考えられた。それゆえ、NSCLCの薬剤耐性の制御におけるmiR-197の役割に焦点をあて、miR-197が肺癌の進行および薬剤耐性に関与するかを調べるため、miR-197のアンチセンスであるLNA-miR-197(miRCURY LNA(登録商標) Power Inhibitor, product number 426907-00, EXIQON)(CTGGGTGGAGAAGGTGGTGA(配列番号5)またはpre-miR-197(式(I))を、4種類の独立した肺癌細胞株(A549、PC9、PC14、およびPC14CDDP)に一過性にトランスフェクトした。興味深いことに、miR-197のノックダウンにより、これら4種類の独立した肺癌細胞株において、CDDPおよびTXLに対する有意な耐性が誘導された。さらに、インビトロにおいて、miR-197の過剰発現によりこれら化合物に対する感受性が増強された(図1F)。 Similar to qRT-PCR analysis, in situ hybridization using miR-197-locked nucleic acid (LNA) probe resulted in miR-197 expression in the non-responding group compared to the non-responding group. It became clear that it was low (FIG. 1E). This suggests that miR-197 may functionally control the response to treatment in addition to its relationship with therapeutic effects. Therefore, focusing on the role of miR-197 in controlling drug resistance of NSCLC, to investigate whether miR-197 is involved in lung cancer progression and drug resistance, LNA-miR-, the antisense of miR-197 197 (miRCURY LNA® Power Inhibitor, product number 426907-00, EXIQON) (CTGGGTGGAGAAGGTGGTGA (SEQ ID NO: 5)) or pre-miR-197 (formula (I)) were added to four independent lung cancer cell lines (A549 , PC9, PC14, and PC14CDDP) Interestingly, knockdown of miR-197 induced significant resistance to CDDP and TXL in these four independent lung cancer cell lines. Furthermore, miR-197 overexpression enhanced sensitivity to these compounds in vitro (FIG. 1F).
miR-197の安定的ノックダウンはインビトロにおいて悪性度を亢進する。
NSCLCにおけるmiR-197の発現抑制が示されたため、このmiRNAの別の役割をインビトロで評価することを検討した。miRNAの阻害に使用されているmiR-197−TuDを発現するタフ・デコイ(Tough Decoy (TuD))ベクター (非特許文献6)を構築し、A549およびPC14細胞においてmiR-197の発現を安定に抑制した。また、CMVプロモーターによるmiR-197の過剰発現を示すPC14CDDP細胞(PC14CDDP-miR-197)を樹立した。安定なmiRNA発現を確認するためのpsiCHECK2(商標)ベクターを用いたmiR-197センサーアッセイにおいて、A549-miR-197-TuDおよびPC14-miR-197-TuD細胞のルシフェラーゼ活性が陰性対照細胞株および変異センサーベクターと比較して有意に増加したことが観察され、これらの細胞株においてmiR-197発現が機能的に抑制されたことが示された。PC14CDDP-miR-197細胞のルシフェラーゼ活性は有意に減少し、これら細胞のmiR-197発現が機能的に活性化されたことが示された(図2A)。次に細胞増殖、細胞浸潤、細胞遊走、およびスフェロイド形成に対するmiR-197の効果を評価した。細胞増殖解析から、減少または増加したmiR-197レベルは癌細胞の増殖に影響しないことが示唆された(図2B)。反対に、miR-197の機能喪失は、A549細胞およびPC14細胞の浸潤および遊走率を増強した。また、miR-197を安定に過剰発現するPC14CDDP細胞は、対照と比較して、抑制された浸潤および遊走率を示した(図2CおよびD)。さらに、腫瘍スフィア形成能について、A549-miR-197-TuD、PC14-miR-197-TuD、およびPC14CDDP-miR-197細胞を評価した。A549-miR-197-TuDおよびPC14-miR-197-TuDは、対応する対照細胞よりも2〜3倍多くのスフィアを生成し、PC14CDDP-miR-197細胞のスフェロイド形成は対照細胞と比較して抑制された(図7A)。PC14-miR-197-TuD細胞は、様々な肺癌イニシエーション関連遺伝子、特にABCトランスポーター遺伝子を高レベルに発現していた。一方、PC14CDDP-miR-197細胞は、対照細胞と比較してこれら遺伝子の発現が抑制されていた(図7B)。これらの結果から、miR-197が、肺癌細胞において薬剤耐性だけでなく悪性の表現型を制御しうることが示唆された。
Stable knockdown of miR-197 increases malignancy in vitro.
Since inhibition of miR-197 expression in NSCLC was shown, it was investigated to evaluate another role of this miRNA in vitro. Construction of a Tough Decoy (TuD) vector (Non-patent Document 6) that expresses miR-197-TuD used for miRNA inhibition to stabilize the expression of miR-197 in A549 and PC14 cells Suppressed. In addition, a PC14CDDP cell (PC14CDDP-miR-197) showing overexpression of miR-197 by the CMV promoter was established. A549-miR-197-TuD and PC14-miR-197-TuD cells have negative luciferase activity in the miR-197 sensor assay using psiCHECK2 ™ vector to confirm stable miRNA expression A significant increase was observed compared to the sensor vector, indicating that miR-197 expression was functionally suppressed in these cell lines. The luciferase activity of PC14CDDP-miR-197 cells was significantly reduced, indicating that miR-197 expression in these cells was functionally activated (FIG. 2A). The effects of miR-197 on cell proliferation, cell invasion, cell migration, and spheroid formation were then evaluated. Cell proliferation analysis suggested that decreased or increased miR-197 levels did not affect cancer cell proliferation (FIG. 2B). Conversely, miR-197 loss of function enhanced the invasion and migration rate of A549 and PC14 cells. PC14CDDP cells stably overexpressing miR-197 also showed suppressed invasion and migration rate compared to controls (FIGS. 2C and D). In addition, A549-miR-197-TuD, PC14-miR-197-TuD, and PC14CDDP-miR-197 cells were evaluated for tumor sphere-forming ability. A549-miR-197-TuD and PC14-miR-197-TuD produce 2-3 times more spheres than the corresponding control cells, and the spheroid formation of PC14CDDP-miR-197 cells is compared to control cells It was suppressed (FIG. 7A). PC14-miR-197-TuD cells expressed high levels of various lung cancer initiation-related genes, particularly ABC transporter genes. On the other hand, the expression of these genes was suppressed in PC14CDDP-miR-197 cells compared to control cells (FIG. 7B). These results suggested that miR-197 can regulate not only drug resistance but also malignant phenotype in lung cancer cells.
インビボにおける腫瘍形成、肺転移、および薬剤耐性に対するmiR-197の効果
インビボにおける肺癌進行の調節因子としてのmiR-197の役割を検証するため、scidマウスに直接胸腔内注射(左肺)により樹立した肺癌異種移植モデル(非特許文献7)を用いて、腫瘍形成および薬剤耐性に対するPC14-miR-197-TuDの効果を試験した。インビボでのmiRNAノックダウン細胞のモニタリングを容易にするため、pLuc-NeoプラスミドDNAが安定にトランスフェクトされたPC14-miR-197-TuDまたはPC14-TuD-NC細胞をクローニングした。生物発光画像において、移植28日後、PC14-miR-197-TuD-luc細胞から形成される腫瘍は、陰性対照細胞移植マウスと比較して有意に増加した(図3A)。特に、PC14-miR-197-TuD-luc腫瘍を担持するマウスは顕著な肺転移を示したが、対照のPC14-TuD-NC-luc細胞を移植したマウスでは、目視できる転移はほとんど観察されなかった(図3B)。組織学的解析によって、miR-197のノックダウンによりこの肺癌細胞株の肺転移が促進されうることも明らかとなった(図3C)。さらに、腫瘍小塊の数および肺重量が、miR-197低下群において有意に増加した(図3DおよびE)。次に、miR-197のダウンレギュレーションが、インビボにおいてPC14細胞のCDDPに対する薬剤耐性に影響するかを調べるため、scidマウスにおける腫瘍形成開始後、CDDP(3 mg/kg)を1週間に1回、3週間の間、腹腔内注射した(図3F)。生物発光画像において、移植28日後、PC14-miR-197-TuD-lucマウス(n=10)から形成される腫瘍は、PC14-TuD-NC-luc腫瘍(n=10)を担持するマウスと比較して有意に増加した(図3G)。また、PC14-miR-197-TuD-luc腫瘍を担持するマウスは、低い生存率を示した(図3H;P=0.0358)。これらの結果は、miR-197がインビボにおいて癌の進行および薬剤耐性において中心的役割を担うことを示す。
Effect of miR-197 on tumor formation, lung metastasis, and drug resistance in vivo To establish the role of miR-197 as a regulator of lung cancer progression in vivo, it was established by direct intrathoracic injection (left lung) in scid mice A lung cancer xenograft model (Non-Patent Document 7) was used to test the effect of PC14-miR-197-TuD on tumorigenesis and drug resistance. To facilitate monitoring of miRNA knockdown cells in vivo, PC14-miR-197-TuD or PC14-TuD-NC cells stably transfected with pLuc-Neo plasmid DNA were cloned. In the bioluminescence image, 28 days after transplantation, tumors formed from PC14-miR-197-TuD-luc cells were significantly increased compared to negative control cell transplanted mice (FIG. 3A). In particular, mice bearing PC14-miR-197-TuD-luc tumors showed marked lung metastases, but no visible metastases were observed in mice transplanted with control PC14-TuD-NC-luc cells. (FIG. 3B). Histological analysis also revealed that miR-197 knockdown could promote lung metastasis of this lung cancer cell line (FIG. 3C). Furthermore, the number of tumor nodules and lung weight were significantly increased in the miR-197 reduced group (FIGS. 3D and E). Next, to investigate whether miR-197 downregulation affects drug resistance of PC14 cells to CDDP in vivo, CDDP (3 mg / kg) was administered once a week after tumor initiation in scid mice. Injected intraperitoneally for 3 weeks (FIG. 3F). In the bioluminescence image, tumors formed from PC14-miR-197-TuD-luc mice (n = 10) 28 days after transplantation are compared with mice bearing PC14-TuD-NC-luc tumors (n = 10) Significantly increased (FIG. 3G). In addition, mice bearing PC14-miR-197-TuD-luc tumors showed a low survival rate (FIG. 3H; P = 0.0358). These results indicate that miR-197 plays a central role in cancer progression and drug resistance in vivo.
miR-197はサイクリン依存性キナーゼであるCKS1Bを直接の標的とする。
miRNAは、その標的遺伝子の翻訳を抑制するか、または分解を促進することにより、遺伝子発現を制御する。miR-197の直接の標的遺伝子を同定するため、まず、pre-miR-197またはLNA-miR-197およびそれらの対照を一過的にトランスフェクトしたA549、PC14、およびPC14CDDP細胞のmRNAマイクロアレイ解析を行った。3つの異なる肺癌細胞株の全てにおいて、標的遺伝子と予測される1037遺伝子が発現変化を示すことが観察された。次に、miR-197の標的遺伝子を同定するため、予測解析のためのコンピューターアルゴリズムを使用した(図8)。最終的に、5つの候補である、CTNND1(Catenin delta-1)、ERLIN2(ER lipid raft associated 2)、CKS1B(CDC28 protein kinase regulatory subunit 1B)、CEP55(Centrosomal protein of 55 kDa)、およびPD-L1(Programmed cell death 1 ligand 1)が見いだされ、それら3'非翻訳領域(UTR)を、レポーターアッセイのためにルシフェラーゼと結合した。標的遺伝子と予測される1037遺伝子のうち、PD-L1は、miR-197により有意に制御された、コンピューターデータベースの3'UTRに予測結合部位を持たない遺伝子の一つである。CTNND1、ERLIN2、CKS1B、およびCEP55のmRNAの3'UTRは、miR-197のシード配列に相補的な配列を有する(図9A)。CTNND1、ERLIN2、CKS1B、CEP55、およびPD-L1がmiR-197の直接的な標的であるかを調べるため、ルシフェラーゼORFベクターの下流に各3'UTRをクローニングした。加えて、標的特異性を確認するため、3'UTRの部位特異的突然変異生成を行った。5つのクローニングしたUTRのいずれかとpre-miR-197とをA549細胞にコトランスフェクションすると、CTNND1、ERLIN2、CKS1B、およびCEP55の3'UTRのルシフェラーゼ活性はいずれも低下が観察されたが、PD-L1では低下が観察されなかった(図4A)。一方、3'UTRの変異体をpre-miR-197とコトランスフェクションしても、ルシフェラーゼ活性は有意に変化しなかった(図9B)。これらの直接的な標的遺伝子のうちCKS1Bのみが、細胞運動性、薬剤耐性、および癌進行を制御することが報告されている(非特許文献8−10)。肺癌における薬剤耐性に対するその効果から、CKS1BがmiR-197の重要な標的であると考えられ、この仮説を検証するため実験を行った。その結果、pre-miR-197によりCKS1Bの発現が阻害され、また、3種の肺癌細胞株において、LNA-miR-197の一過性のトランスフェクションによりCKS1B発現が有意に増加することがqRT-PCRにより確認された(図4B)。miR-197の生物学的機能がCKS1Bのシグナル伝達を直接標的とすることと関連するかを調べるために、低分子干渉RNA(siRNA)に基づくCKS1Bのサイレンシングを行い、細胞増殖、薬剤耐性、浸潤、および遊走について細胞を評価した。注目すべきことに、siRNAによるCKS1Bのノックダウンにより、細胞増殖、浸潤、および遊走が有意に低下し、また、3種の肺癌細胞株のCDDPおよびTXLに対する応答が増強されることが観察された(図4C−F)。これらの結果は、NSCLCにおけるmiR-197/CKS1B経路の主な機能が、肺癌の進行と薬剤耐性の制御であることを示唆する。
miR-197 directly targets CKS1B, a cyclin-dependent kinase.
miRNAs regulate gene expression by suppressing translation of their target genes or by promoting degradation. To identify the direct target gene of miR-197, we first performed mRNA microarray analysis of A549, PC14, and PC14CDDP cells transiently transfected with pre-miR-197 or LNA-miR-197 and their controls. went. In all three different lung cancer cell lines, 1037 genes predicted to be target genes were observed to show altered expression. Next, in order to identify the target gene of miR-197, a computer algorithm for predictive analysis was used (FIG. 8). Finally, five candidates are CTNND1 (Catenin delta-1), ERLIN2 (ER lipid raft associated 2), CKS1B (CDC28 protein kinase regulatory subunit 1B), CEP55 (Centrosomal protein of 55 kDa), and PD-L1 (
PD-L1の発現はmiR-197/CKS1Bシグナル伝達経路の重要な下流標的としてSTAT3により制御される。
miRNAマイクロアレイ解析により、肺癌細胞において、miR-197が、様々な組織で発現する補助刺激/補助阻害リガンドのB7ファミリーのメンバーであるPD-L1(CD274またはB7-H1とも称される)の発現を制御することが観察された(図8)。3'UTRアッセイの結果から、miR-197は間接的にPD-L1を標的とする可能性が考えられた。そのため、このmiR-197とPD-L1との間の調節性の関連について検討した。これまでに、リンパ腫細胞において、恒常的な腫瘍形成経路がSTAT3 (Signal Tranducer and Activator of Transcription 3)シグナル伝達経路を介してPD-L1発現を誘導することが報告されている(非特許文献11)。さらに、STAT3シグナル伝達は、多発性骨髄腫細胞においてCKS1B活性化の下流標的であることが知られている(非特許文献9)。CKS1BがSTAT3を活性化することによりPD-L1発現を調節すると考え、CKS1Bの調節のPD-L1に対する効果を試験した。その結果、CKS1BのsiRNAによるノックダウンにより、リン酸化 (p)-STAT3 (Tyr705)とPD-L1タンパク質の発現が阻害されたが、ウェスタンブロットにおいてSTAT3に対する顕著な効果は観察されなかった(図10)。これらのデータは、PD-L1が、miR-197シグナル伝達経路においてSTAT3により活性化されたCKS1Bの重要な下流標的であることを示唆している。STAT3とPD-L1発現の誘導との関連を調べるため、プロモーター領域を含むPD-L1レポーターコンストラクトを使用して、STAT3のPD-L1プロモーターへの結合能を調べた。PD-L1の5'配列(-319bp上流〜+56bp下流)は、潜在的STAT3結合部位(TTCN2-4GAA)を含む(非特許文献12)(図4G)。STAT3−siRNAとPD-L1プロモーターベクターのコトランスフェクションにより、対照のsiRNAと比較して、PD-L1プロモーター駆動性のルシフェラーゼの発現が0.66(±0.1)倍に低下した。さらに、LNA-miR-197では、陰性対照の値と比較して、ルシフェラーゼ活性が1.58(±0.4)倍高く誘導された(図4G)。すなわち、STAT3は、miR-197のダウンレギュレーションの下流でPD-L1遺伝子プロモーターと強力な結合を示していた。以上のとおり、ウエスタンブロットでは、miR-197ノックダウンの下流において、陰性対照細胞と比較して、CKS1B、p-STAT3、およびPD-L1レベルの増加が検出されたが、STAT3の発現に顕著な効果は観察されなかった。さらに、LNA-miR-197は、一般的なSTAT3の転写標的遺伝子である、Bcl-2(代表的な抗アポトーシス因子)、c-Myc(腫瘍形成性転写因子)、およびサイクリンD1(細胞周期調節タンパク質)のアップレギュレーションを誘導した(図4H)。これらの結果は、miR-197が、CKS1Bのアップレギュレーションによる複数の標的を介したSTAT3の腫瘍形成性の活性化に関与することを示唆している。
PD-L1 expression is regulated by STAT3 as an important downstream target of the miR-197 / CKS1B signaling pathway.
miRNA microarray analysis shows that in lung cancer cells, miR-197 expresses PD-L1 (also called CD274 or B7-H1), a member of the B7 family of co-stimulatory / co-inhibitory ligands expressed in various tissues Control was observed (FIG. 8). From the results of the 3 ′ UTR assay, it was considered that miR-197 may indirectly target PD-L1. Therefore, the regulatory relationship between miR-197 and PD-L1 was examined. So far, it has been reported that a constitutive tumorigenic pathway induces PD-L1 expression through a STAT3 (Signal Tranducer and Activator of Transcription 3) signaling pathway in lymphoma cells (Non-patent Document 11). . Furthermore, STAT3 signaling is known to be a downstream target of CKS1B activation in multiple myeloma cells (Non-Patent Document 9). Considering that CKS1B regulates PD-L1 expression by activating STAT3, the effect of CKS1B regulation on PD-L1 was tested. As a result, knockdown of CKS1B with siRNA inhibited phosphorylation (p) -STAT3 (Tyr705) and PD-L1 protein expression, but no significant effect on STAT3 was observed in Western blot (FIG. 10). ). These data suggest that PD-L1 is an important downstream target of CKS1B activated by STAT3 in the miR-197 signaling pathway. To investigate the association between STAT3 and induction of PD-L1 expression, a PD-L1 reporter construct containing a promoter region was used to examine the ability of STAT3 to bind to the PD-L1 promoter. The 5 ′ sequence of PD-L1 (from −319 bp upstream to +56 bp downstream) contains a potential STAT3 binding site (TTCN2-4GAA) (Non-patent Document 12) (FIG. 4G). Co-transfection of STAT3-siRNA and PD-L1 promoter vector resulted in a 0.66 (± 0.1) -fold reduction in PD-L1 promoter-driven luciferase expression compared to control siRNA. Furthermore, LNA-miR-197 induced luciferase activity 1.58 (± 0.4) times higher than that of the negative control (FIG. 4G). That is, STAT3 showed strong binding with the PD-L1 gene promoter downstream of miR-197 down-regulation. As described above, Western blots detected increased CKS1B, p-STAT3, and PD-L1 levels downstream of miR-197 knockdown compared to negative control cells, but were prominent in STAT3 expression. No effect was observed. In addition, LNA-miR-197 is a general STAT3 transcription target gene, Bcl-2 (a typical anti-apoptotic factor), c-Myc (oncogenic transcription factor), and cyclin D1 (cell cycle regulation) Protein) up-regulation was induced (FIG. 4H). These results suggest that miR-197 is involved in tumorigenic activation of STAT3 through multiple targets by upregulation of CKS1B.
PD-L1はmiR-197/CKS1B/STAT3シグナル伝達の推定バイオマーカーである。
抗PD-L1抗体は、進行性の固体腫瘍を有する患者に対する顕著なブレイクスルーである(非特許文献4)。特に、PD-L1の阻害により、進行性のNSCLC患者における持続的な腫瘍退縮と長期の疾患安定化が誘導された。NSCLCにおけるmiR-197介在性シグナル伝達経路におけるPD-L1の役割を調べるため、肺癌細胞株および肺癌試料におけるPD-L1の発現を調べた。miR-197によるPD-L1発現の特異的調節をqRT-PCR解析により確認した結果、A549およびPC14CDDP細胞のPD-L1発現に対してpre-miR-197が有意な阻害効果を示し、3種の肺癌細胞株においてLNA-miR-197がPD-L1発現を刺激することが示された(図5A)。FCM解析により、PC14CDDP細胞におけるPD-L1レベルが、親細胞であるPC14細胞よりも有意に高いことが明らかとなった(図11)。さらに、PC14細胞におけるPD-L1の発現は、miR-197のノックダウン後に有意に増加した。反対に、FCM解析において、miR-197の過剰発現により、PC14CDDP細胞におけるPD-L1の発現低下が誘導された(図5B)。PD-L1がNSCLCにおける薬剤耐性マーカーの候補であるかをさらに調べるため、コホート試験の応答群(n=17)におけるPD-L1のmRNAレベルを、非応答群(n=12)におけるレベルと比較した。応答群の腫瘍と比較して、非応答群の腫瘍においてPD-L1の発現が高いことが観察された(図5C;P=0.015)。次に、FCMによる細胞ソートにより、PC14CDDPから、PD-L1の発現が高い(PD-L1high)細胞、およびPD-L1の発現が低い(PD-L1low)細胞を単離して、PD-L1high分画がmiR-197介在性のシグナル伝達により調節される薬剤耐性と関連するかを調べた。PD-L1high細胞は、PD-L1low細胞と比較して、CDDPおよびTXLに対して有意な耐性を示した(図5D)。さらに、pre-miR-197の一過性トランスフェクションにより、PD-L1high細胞のCDDPおよびTXLに対する応答が増強された(図5D)。これらのデータは、PD-L1が薬剤耐性を促進する能力を有しており、miR-197/CKS1B/STAT3経路のバイオマーカーであることを示唆する。
PD-L1 is a putative biomarker of miR-197 / CKS1B / STAT3 signaling.
Anti-PD-L1 antibodies are a significant breakthrough for patients with advanced solid tumors (Non-Patent Document 4). In particular, inhibition of PD-L1 induced sustained tumor regression and long-term disease stabilization in patients with advanced NSCLC. To investigate the role of PD-L1 in the miR-197-mediated signaling pathway in NSCLC, we investigated the expression of PD-L1 in lung cancer cell lines and lung cancer samples. As a result of confirming the specific regulation of PD-L1 expression by miR-197 by qRT-PCR analysis, pre-miR-197 showed a significant inhibitory effect on PD-L1 expression in A549 and PC14CDDP cells, and It was shown that LNA-miR-197 stimulates PD-L1 expression in lung cancer cell lines (FIG. 5A). FCM analysis revealed that the PD-L1 level in PC14CDDP cells was significantly higher than that of the parent PC14 cells (FIG. 11). Furthermore, PD-L1 expression in PC14 cells was significantly increased after miR-197 knockdown. In contrast, in FCM analysis, miR-197 overexpression induced a decrease in PD-L1 expression in PC14CDDP cells (FIG. 5B). To further investigate whether PD-L1 is a candidate drug resistance marker in NSCLC, compare PD-L1 mRNA levels in the cohort response group (n = 17) with those in the non-response group (n = 12) did. It was observed that PD-L1 expression was higher in non-responding group tumors compared to responding group tumors (FIG. 5C; P = 0.015). Next, cells with high PD-L1 expression (PD-L1 high ) and cells with low PD-L1 expression (PD-L1 low ) were isolated from PC14CDDP by FCM cell sorting, and PD-L1 We investigated whether the high fraction was associated with drug resistance regulated by miR-197-mediated signaling. PD-L1 high cells showed significant resistance to CDDP and TXL compared to PD-L1 low cells (FIG. 5D). Furthermore, transient transfection of pre-miR-197 enhanced the response of PD-L1 high cells to CDDP and TXL (FIG. 5D). These data suggest that PD-L1 has the ability to promote drug resistance and is a biomarker of the miR-197 / CKS1B / STAT3 pathway.
臨床におけるmiR-197とPD-L1の重要性
肺癌の進行において低下したmiR-197の発現の生物学意義をさらに理解するために、miR-197発現プロファイルと治療的切除後の再発を経験した177人のNSCLC患者由来の腫瘍試料における全生存率との相関を評価した(表2)。miR-197レベルをqRT-PCRにより測定し、カプラン・マイヤー解析により、miR-197の発現レベルの低下が全生存率の悪化と有意に相関することが示された(図5E;P=0.0149)。次に、miR-197と、このシグナル伝達経路のバイオマーカーと推定されるPD-L1との関連性を調べた。mRNAとmiRNAの発現プロファイルを組み合わせた腫瘍データに基づき、miR-197とPD-L1の発現の間に負の相関関係が観察された(図5F;P=0.026)。これらのデータは、miR-197とその下流の標的であるPD-L1とを結ぶシグナル伝達ネットワークの存在を示唆し、NSCLCにおけるmiR-197調節経路の臨床的重要性を示す(図5G)。
Importance of miR-197 and PD-L1 in the clinic To further understand the biological significance of miR-197 expression decreased in the progression of lung cancer, we experienced miR-197 expression profiles and recurrence after therapeutic resection. The correlation with overall survival in tumor samples from human NSCLC patients was evaluated (Table 2). miR-197 levels were measured by qRT-PCR and Kaplan-Meier analysis showed that decreased miR-197 expression levels were significantly correlated with worse overall survival (FIG. 5E; P = 0.0149) . Next, we investigated the relationship between miR-197 and the putative PD-L1 biomarker of this signaling pathway. Based on tumor data combining mRNA and miRNA expression profiles, a negative correlation was observed between miR-197 and PD-L1 expression (FIG. 5F; P = 0.026). These data suggest the existence of a signaling network linking miR-197 and its downstream target PD-L1, indicating the clinical significance of the miR-197 regulatory pathway in NSCLC (FIG. 5G).
腫瘍内PD-L1と血液中miR-197との相関関係
国立がん研究センターにて2014年6月以降にNSCLCに対して根治的手術を施行された患者のうち、包括同意が取られ、癌組織試料(凍結試料)および手術前血漿試料が国立がん研究センターバイオバンクにある患者計6例を検討した。癌組織試料および血漿試料から、QIAzol(登録商標)およびmiRNeasy Mini Kit (Qiagen) を製造元の説明書にしたがい用いて全RNAを抽出した。RNA試料の純度および濃度は、NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific)を用いて評価した。qRT-PCRの方法は既報のとおりである(非特許文献25)。PCRは、7300 Real-Time PCR System (Applied Biosystems, Foster City, CA)を用いて96ウェルプレートで行った。反応はいずれもトリプリケートで実施した。hsa-miR-197および内部標準としてのhsa-miR-16のTaqMan (登録商標) qRT-PCR キット、ヒトPD-L1およびヒトβ-アクチンのTaqMan (登録商標) Gene Expression AssayはApplied Biosystemsより購入した。統計学的解析は実施例1と同様に行った。
Correlation between intratumoral PD-L1 and blood miR-197 Among patients who underwent radical surgery for NSCLC since June 2014 at the National Cancer Center, comprehensive consent was obtained and cancer A total of 6 patients with tissue samples (frozen samples) and preoperative plasma samples in the National Cancer Center Biobank were examined. Total RNA was extracted from cancer tissue samples and plasma samples using QIAzol® and miRNeasy Mini Kit (Qiagen) according to the manufacturer's instructions. The purity and concentration of the RNA samples were evaluated using NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific). The method of qRT-PCR is as already reported (Non-patent Document 25). PCR was performed in 96 well plates using the 7300 Real-Time PCR System (Applied Biosystems, Foster City, CA). All reactions were performed in triplicate. TaqMan® qRT-PCR kit for hsa-miR-197 and hsa-miR-16 as internal standard, human PD-L1 and TaqMan® Gene Expression Assay for human β-actin were purchased from Applied Biosystems . Statistical analysis was performed in the same manner as in Example 1.
腫瘍内PD-L1、腫瘍内miR-197、および血漿中miR-197(内部標準:miR-16)について発現解析を行った結果、腫瘍内PD-L1と血漿中miR-197の間に負の相関関係が観察された(図12)。 Expression analysis of intratumoral PD-L1, intratumor miR-197, and plasma miR-197 (internal standard: miR-16) showed negative results between intratumoral PD-L1 and plasma miR-197 A correlation was observed (Figure 12).
配列番号1:miR-197
配列番号2:pre-miR-197
配列番号3:式(I)のpre-miR-197を構成する配列
配列番号4:pri-miR-197
配列番号5:LNA-miR-197
配列番号6:プライマー
配列番号7:プライマー
配列番号8:プライマー
配列番号9:プライマー
配列番号10:プライマー
配列番号11:プライマー
配列番号12:プライマー
配列番号13:プライマー
配列番号14:プライマー
配列番号15:プライマー
配列番号16:プライマー
配列番号17:プライマー
配列番号18:プライマー
配列番号19:プライマー
配列番号20:プライマー
配列番号21:プライマー
配列番号22:プライマー
配列番号23:プライマー
配列番号24:プライマー
配列番号25:プライマー
配列番号26:プライマー
配列番号27:プライマー
配列番号28:プライマー
配列番号29:プライマー
SEQ ID NO: 1 miR-197
SEQ ID NO: 2: pre-miR-197
SEQ ID NO: 3: SEQ ID NO: 4: pri-miR-197 constituting pre-miR-197 of formula (I)
SEQ ID NO: 5: LNA-miR-197
Sequence number 6: Primer sequence number 7: Primer sequence number 8: Primer sequence number 9: Primer sequence number 10: Primer sequence number 11: Primer sequence number 12: Primer sequence number 13: Primer sequence number 14: Primer sequence number 15: Primer Sequence number 16: Primer sequence number 17: Primer sequence number 18: Primer sequence number 19: Primer sequence number 20: Primer sequence number 21: Primer sequence number 22: Primer sequence number 23: Primer sequence number 24: Primer sequence number 25: Primer Sequence number 26: Primer Sequence number 27: Primer sequence number 28: Primer sequence number 29: Primer
Claims (22)
(i)前記患者から採取された生物試料中のmiR-197レベルを測定すること、および、
(ii)前記miR-197レベルが基準値より低いとき、前記患者はPD-1阻害剤による治療に対する感受性が高いと評価すること、
を含む方法。 A method for assessing susceptibility to treatment with a PD-1 inhibitor in a patient with PD-L1-related disease comprising:
(I) measuring miR-197 levels in a biological sample taken from said patient; and
(Ii) when the miR-197 level is lower than a reference value, the patient evaluates that the patient is highly sensitive to treatment with a PD-1 inhibitor;
Including methods.
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