JP2021518858A - 枯渇性抗cd4モノクローナル抗体を含む抗癌t細胞治療剤補助用組成物及びその用途 - Google Patents

枯渇性抗cd4モノクローナル抗体を含む抗癌t細胞治療剤補助用組成物及びその用途 Download PDF

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Abstract

本発明は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を含む抗癌T細胞治療剤補助用組成物及びその用途に関する。したがって、本発明の枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含む組成物の場合、免疫欠乏状態を維持することで癌抗原特異的抗癌T細胞治療剤の抗癌効果を極大化することができるので効果的である。また、前記組成物は、5日〜8日間隔で2回以上投与される場合に効果が一層優れる。【選択図】図3b

Description

本発明は、2018年4月17日に提出された大韓民国特許出願第10−2018−0044411号を優先権として主張し、該当明細書の全体は、本出願の参考文献である。
本発明は、癌患者に一時的に免疫欠乏を誘導するステップ乃至枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を用いて持続的免疫欠乏を誘導するステップを含む癌予防又は治療方法乃至免疫欠乏持続方法に関する。
また、本発明は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含む免疫欠乏持続用組成物乃至抗癌T細胞治療剤補助用組成物に関する。
また、本発明は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)、癌抗原特異的CD8 T細胞、免疫欠乏誘導剤及びIL−2を含む癌予防又は治療に用いるための薬学的組成物に関する。
T細胞を用いて癌を治療するという概念は、1960年代中盤に初めて提案されたが、研究初期には癌細胞を認識するT細胞の分離のための実用的な方法がなくて癌抗原を免疫注射した動物からT細胞を分離する方式を用いた。T細胞治療剤の概念が初めて提案されてから20余年後にやっと、ヒトの癌組織からTIL(腫瘍浸潤リンパ球:tumor−infiltrating lymphocyte)を分離及び培養する方法が確立された。その後、癌抗原特異的CTL(細胞毒性Tリンパ球:cytotoxic T lymphocyte)を分離してT細胞治療剤として用いている。
多様な癌抗原のうち自己癌抗原は、正常細胞に比べて癌細胞で高く発現するタンパク質として癌細胞の成長及び生存に必須的なタンパク質である場合が多い。したがって、ヒトテロメア逆転写酵素(human telomere reverse transcriptase;hTERT)、ウィルムス腫瘍抗原(Wilm’s tumor antigen 1:WT−1)、NY−ESO−1、MAGE(Melanoma−associated antigen)のような癌細胞で過発現する自己癌抗原は、多様な方式で抗癌免疫治療剤の開発のための標的として用いられてきた。しかし、癌抗原特異的T細胞治療剤が高い完治割合を示すのに比べ、自己癌抗原を標的とするT細胞によっては癌患者の完治割合が極めて低いことが示された。それによって、自己癌抗原を認識する多くの種類のクローンを含むポリクロナールCD8 T細胞を用いるか癌の多くの癌抗原を標的とするCD4及びCD8 T細胞を含むTIL細胞を用いる方法などが試みられている。
体内では自己免疫疾患の発生を遮断するために自己抗原を高い親和力で認識するT細胞を免疫寛容(tolerance)過程を通じて除去する。したがって、体内に存在する自己癌抗原を認識するT細胞は、根本的に低い親和力のTCR(T細胞受容体:T cell receptor)を有するようになるので、その抗癌効果も低くなる。これは、標準治療に応じずに再発した癌を完治するためには癌抗原に対するT細胞の反応を誘導及び増加させる必要があることを意味する。
低い抗癌効果を示す自己癌抗原特異的T細胞の限界を克服するための方法として、大部分の抗癌T細胞治療剤は、化学抗癌剤の投与を通じて一時的免疫欠乏を誘導した後、T細胞を投与することで抗癌効果を極大化している。化学抗癌剤の投与を通じた一時的免疫欠乏(lymphopenia)は、T細胞の成長因子の生体内濃縮、免疫抑制細胞の除去及び投与されたT細胞の恒常性増殖(homeostatic proliferation)を促進する効果を有している。しかし、化学抗癌剤による一時的免疫欠乏現象は、7日〜14日程度のみ維持されているので、投与されたT細胞の抗癌効果は、時間が経るほど減少する問題点がある。
韓国登録特許第10−1503341号公報では、体内で極めて低い割合で存在する自己癌抗原に特異的なCD8+T細胞を選択的に分離し、これを大量に増殖する方法を提供している。ただし、免疫欠乏現象を改善して抗癌剤の抗癌効果を増進させようとする研究については報告されたことがない。
したがって、本発明者らは、T細胞治療剤の使用時に活用される免疫欠乏現象を延長して投与されるT細胞の抗癌効果を高めることができるかを研究した結果、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)の周期的投与を通じて部分的なリンパ球枯渇(lymphodepletion)を持続的に誘導することで、癌抗原特異的T細胞を用いた細胞治療の抗癌効果を極大化することができることを確認し、本発明を完成した。
さて、本発明者らは、癌患者の免疫欠乏状態を維持させることで抗癌T細胞治療剤の抗癌効果を増進させる方法を提供しようと努力した結果、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を用いる場合、免疫欠乏状態を充分に持続させ得ることを確認し、本発明を完成した。
したがって、i)癌患者に一時的免疫欠乏を誘導するステップ;
ii)癌抗原特異的CD8 T細胞及びIL−2を投与するステップ;及び
iii)持続的免疫欠乏を誘導するステップ;
を含む癌予防又は治療方法を提供することを目的とする。
本発明のまた他の目的は、i)癌患者に一時的免疫欠乏を誘導するステップ;及び
ii)前記一時的免疫欠乏が誘導された癌患者に枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を投与するステップ;
を含む免疫欠乏持続方法を提供することである。
本発明のまた他の目的は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含む免疫欠乏持続用組成物乃至抗癌T細胞治療剤補助用組成物を提供することである。
本発明のまた他の目的は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)、癌抗原特異的CD8 T細胞、免疫欠乏誘導剤及びIL−2を含む癌予防又は治療に用いるための薬学的組成物を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明は、i)癌患者に一時的免疫欠乏を誘導するステップ;
ii)癌抗原特異的CD8 T細胞及びIL−2を投与するステップ;及び
iii)持続的免疫欠乏を誘導するステップ;
を含む癌予防又は治療方法を提供することができる。
本発明の好ましい一実施例によると、前記一時的免疫欠乏は、放射線の照射乃至抗癌剤の投与により行われるものであってもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記抗癌剤は、シクロホスファミド(cyclophosphamide)及びフルダラビン(fludarabine)からなる群より選択した1種以上であってもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記癌抗原は、hTERT(human telomere reverse transcriptase)、WT−1(Wilm’s tumor antigen 1)、NY−ESO−1、MAGE(Melanoma−associated antigen)、CEA(Carcinoembryonic antigen)、CA−125、MUC−1及びMART−1(Melanoma antigen recognized by T cells 1)からなる群より選択されるいずれか一つ以上の自己癌抗原であってもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記持続的免疫欠乏は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)により行われるものであってもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記枯渇性抗CD4モノクローナル抗体は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されてもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記i)ステップの癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであってもよい。
また、本発明は、i)癌患者に一時的免疫欠乏を誘導するステップ;及び
ii)前記一時的免疫欠乏が誘導された癌患者に枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を投与するステップ;
を含む免疫欠乏持続方法を提供することができる。
本発明の好ましい一実施例によると、前記i)ステップの癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであってもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記枯渇性抗CD4モノクローナル抗体は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されてもよい。
また、本発明は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含む免疫欠乏持続用組成物を提供することができる。
本発明の好ましい一実施例によると、前記組成物は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されてもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記組成物を処理する場合、免疫欠乏持続期間は、組成物を処理した後約10日以上であってもよい。
また、本発明は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含む抗癌T細胞治療剤補助用組成物を提供することができる。
本発明の好ましい一実施例によると、前記組成物は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されてもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであってもよい。
また、本発明は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)、癌抗原特異的CD8 T細胞、免疫欠乏誘導剤及びIL−2を含む癌予防又は治療に用いるための薬学的組成物を提供することができる。
本発明の好ましい一実施例によると、前記抗癌剤は、シクロホスファミド(cyclophosphamide)及びフルダラビン(fludarabine)からなる群より選択した1種以上であってもよい。
本発明の好ましい一実施例によると、前記癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであってもよい。
以下、本発明の用語を説明する。
本発明の用語「枯渇性抗CD4モノクローナル抗体」は、リンパ球中のCD4細胞を除去乃至抑制するモノクローナル抗体を意味する。
本発明の用語「抗癌T細胞治療剤補助用組成物」は、抗癌T細胞治療剤による抗癌効果を改善、向上又は増大させる組成物を意味する。
本発明の用語「部分的な免疫欠乏」は、多様な兔疫細胞のうち一部兔疫細胞のみを除去乃至抑制して欠乏させることを意味する。
以下、本発明をより詳しく説明する。
上述したように、従来技術では、抗癌T細胞治療剤の抗癌効果の増進のために一時的な免疫欠乏を誘導したが、その期間が短くて細胞治療剤の効果が些細である問題点があった。これを克服するための方案として免疫欠乏現象を改善して抗癌剤の抗癌効果を増進させようとする研究については報告されたことがない。
本発明による枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含む組成物の場合、免疫欠乏状態を維持することで癌抗原特異的抗癌T細胞治療剤の抗癌効果を極大化することができるので、癌を予防又は治療するか、癌患者の免疫欠乏状態を持続させるのに効果的である。
したがって、本発明は、i)癌患者に一時的免疫欠乏を誘導するステップ;
ii)癌抗原特異的CD8 T細胞及びIL−2を投与するステップ;及び
iii)持続的免疫欠乏を誘導するステップ;
を含む癌予防又は治療方法を提供する。
前記「一時的免疫欠乏」は、放射線の照射乃至抗癌剤の投与を通じて癌患者の免疫を一時的に低下させることを意味し、これは約7日〜14日間免疫欠乏状態が現われることであってもよい。
前記放射線の照射は、通常的に使用可能な用量の範囲で全身放射線照射(totalbody irradiation)であってもよいが、これに限定されない。
前記抗癌剤は、好ましくは、100〜300mg/Kgの濃度で含まれ得、より好ましくは、150〜250mg/Kgの濃度で含まれ得る。もし、抗癌剤が300mg/Kgを超過する濃度で含まれる場合、免疫欠乏乃至抗癌効果が上昇し得るが、体内に致命的に作用して死亡などの副作用が発生し得る。
前記抗癌剤は、シクロホスファミド(cyclophosphamide)及びフルダラビン(fludarabine)からなる群より選択した1種以上であることが好ましいが、T細胞治療前の免疫欠乏を誘導することを目的として用いられる抗癌剤であれば、制限なしに使用が可能である。
前記癌抗原は、MAGE遺伝子ファミリにコードされるか、遺伝子変位乃至突然変異により発生する癌抗原、癌細胞の過剰により発現する癌抗原、発癌ウイルス抗原、腫瘍胎児抗原、前立腺特異的抗原、自己癌抗原乃至分化抗原など全ての癌抗原を意味する。しかし、好ましくは、自己癌抗原であってもよく、これは、hTERT(human telomere reverse transcriptase)、WT−1(Wilm’s tumor antigen 1)、NY−ESO−1、MAGE(Melanoma−associated antigen)、CEA(Carcinoembryonic antigen)、CA−125、MUC−1及びMART−1(Melanoma antigen recognized by T cells 1)からなる群より選択されるいずれか一つ以上の自己癌抗原であることが好ましい。
前記癌抗原特異的CD8 T細胞は、好ましくは、1×10cells/500μl〜1×10cells/500μlの濃度で投与され得るが、より好ましくは、1×10cells/500μl〜1×10cells/500μlの濃度で投与され得る。前記IL−2は、CD8 T細胞を大量に増殖させる效果があり、5,000〜50,000IU濃度で投与され得るが、より好ましくは、7,000〜20,000IU濃度で投与され得る。
前記「持続的免疫欠乏」は、一時的免疫欠乏に比べて長期間免疫欠乏状態を維持することを意味し、約10日以上免疫欠乏状態が維持されることであってもよい。より好ましくは、約15日以上60日以下であり、最も好ましくは、約20日以上45日以下である。
本発明の持続的免疫欠乏は、CD4 T細胞と結合してその部分的な免疫欠乏を誘導することができる枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)により行われることが好ましい。約5日〜8日間隔で2回以上投与されることが好ましく、より好ましくは、約6日〜7日間隔で約4回〜8回投与され、最も好ましくは、5回〜6回投与される。もし、1回以下で投与すると、体内CD8 T細胞の割合が枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を投与する前より却ってもっとはやく減少する副作用が発生し得る。4日以下又は8日以上の間隔で投与する場合、免疫欠乏効果が安定的に維持され得ずその効率性が落ちることになる。
前記癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであることが好ましいが、固形癌に該当すれば、制限なしに適用され得る。
また、本発明は、i)癌患者に一時的免疫欠乏を誘導するステップ;及び
ii)前記一時的免疫欠乏が誘導された癌患者に枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を投与するステップ;
を含む免疫欠乏持続方法を提供する。
前記癌及び一時的免疫欠乏は、前記癌予防又は治療方法で用いられた意味と同一なので、その説明は省略する。
また、本発明は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含む免疫欠乏持続用組成物乃至抗癌T細胞治療剤補助用組成物を提供する。
前記免疫欠乏持続用組成物を処理する場合、免疫欠乏持続期間は、組成物を処理した後に約10日以上維持され得る。好ましくは、約15日以上60日以下であり、より好ましくは、約20日以上45日以下である。
前記免疫欠乏持続用組成物乃至抗癌T細胞治療剤補助用組成物は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されることが好ましく、より好ましくは、約6日〜7日間隔で約4回〜8回投与され、最も好ましくは、5回〜6回投与される。もし、1回以下で投与されると、体内CD8 T細胞の割合が組成物を投与する前より却ってもっとはやく減少する副作用が発生し得る。4日以下又は8日以上の間隔で投与する場合、効果が安定的に維持され得ずその効率性が落ちることになる。
したがって、本発明の枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含む抗癌T細胞治療剤補助用組成物は、免疫欠乏現象を維持させることで抗癌T細胞治療剤の抗癌効果を極大化させることができ、特に、癌抗原特異的T細胞治療剤に対して約5日〜8日の間隔で2回以上投与される場合に効果が一層優れる。
また、本発明は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)、癌抗原特異的CD8 T細胞、免疫欠乏誘導剤及びIL−2を含む癌予防又は治療に用いるための薬学的組成物を提供する。
前記免疫欠乏誘導剤は、一時的な免疫欠乏を誘導するために用いられ、シクロホスファミド(cyclophosphamide)及びフルダラビン(fludarabine)からなる群より選択した1種以上であることが好ましいが、T細胞治療前の免疫欠乏を誘導することを目的として用いられる抗癌剤であれば、制限なしに使用が可能である。好ましくは、100〜300mg/Kgの濃度で含まれ得、より好ましくは、150〜250mg/Kgの濃度で含まれ得る。もし、抗癌剤が300mg/Kgを超過する濃度で含まれる場合、免疫欠乏乃至抗癌効果が上昇し得るが、体内に致命的に作用して死亡などの副作用が発生し得る。前記IL−2は、CD8 T細胞を大量に増殖させる効果があり、5,000〜50,000IUの濃度で含まれ得るが、より好ましくは、7,000〜20,000IUの濃度で含まれ得る。
本発明の前記枯渇性抗CD4モノクローナル抗体は、CD4 T細胞と結合してその部分的な免疫欠乏を誘導する。前記枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を1回投与する場合、約5日〜7日間部分的な免疫欠乏状態が維持され得る。
本発明の前記癌抗原は、hTERT(human telomere reverse transcriptase)、WT−1(Wilm’s tumor antigen 1)、NY−ESO−1、MAGE(Melanoma−associated antigen)、CEA(Carcinoembryonic antigen)、CA−125、MUC−1及びMART−1(Melanoma antigen recognized by T cells 1)からなる群より選択されるいずれか一つ以上の自己癌抗原であることが好ましいが、癌抗原と関連された突然変異タンパク質であれば、制限なしに適用され得る。
本発明の前記癌予防又は治療用薬学的組成物は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されることが好ましく、より好ましくは、約6日〜7日間隔で約4回〜8回投与され、最も好ましくは、5回〜6回投与される。もし、1回以下で投与されると、体内CD8 T細胞の割合が組成物を投与する前より却ってよりはやく減少する副作用が発生し得る。4日以下又は8日以上の間隔で投与する場合、免疫欠乏効果が安定的に維持され得ずその効率性が落ちることになる。
本発明の前記免疫欠乏誘導剤は、抗癌剤であることが好ましいが、これに限定されない。これは、一時的な免疫欠乏を誘導するために用いられ、好ましくは、100〜300mg/Kgの濃度で含まれ得、より好ましくは、150〜250mg/Kgの濃度で含まれ得る。もし、抗癌剤が300mg/Kgを超過する濃度で含まれる場合、免疫欠乏乃至抗癌効果が上昇し得るが、体内に致命的に作用して死亡などの副作用が発生し得る。
本発明の前記抗癌剤は、シクロホスファミド(cyclophosphamide)及びフルダラビン(fludarabine)からなる群より選択した1種以上であることが好ましいが、T細胞治療前の免疫欠乏を誘導することを目的として用いられる抗癌剤であれば、制限なしに使用が可能である。
前記癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであることが好ましいが、固形癌に該当すれば、制限なしに適用され得る。
したがって、本発明の枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を抗癌治療に用いる場合、癌患者の免疫欠乏状態を維持することで癌抗原特異的T細胞治療剤の抗癌効果を極大化することができるので効果的である。また、前記枯渇性抗CD4モノクローナル抗体乃至これを含む組成物を5日〜8日間隔で2回以上投与する場合、免疫欠乏状態を維持する効果が一層優れる。
図1aは、T細胞とB細胞が欠けたマウスにPmel−1特異的CD8 T細胞(aPmel−1)を処理する場合、全身放射能処理とIL−2投与を追加する場合にaPmel−1の抗癌効果が増加して癌細胞のサイズが減少することを示す。 図1bは、前記薬物などを処理した後に18日及び90日目になるときの各グループのラットを示す。 図2aは、シクロホスファミド(cyclophosphamide、CTX)の投与濃度の増加及びaPmel−1とIL−2の追加的な投与により癌細胞の成長が鈍化されることを示す。 図2bは、シクロホスファミド(cyclophosphamide、CTX)の投与濃度の増加及びaPmel−1とIL−2の追加的な投与によりラットの生存率が高くなることを示す。 図2cは、シクロホスファミド(cyclophosphamide、CTX)の投与濃度による鼠径部リンパ節の細胞数の変化を示す。 図2dは、シクロホスファミド(cyclophosphamide、CTX)の投与濃度による脾臓の細胞数の変化を示す。 図3aは、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody、dCD4)を用いてaPmel−1の抗癌効果の増進のための免疫欠乏状態を維持させる過程を示す。 図3bは、aPmel−1処理時に枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を追加する場合、aPmel−1の抗癌効果が増加して癌細胞の成長が一層鈍化されることを示す。 図3cは、aPmel−1処理時に枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を追加する場合、ラットの生存率が増加することを示す。 図3dは、aPmel−1処理時に枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を追加的に処理したラットのCD45陽性細胞中に投与されたCD8細胞の割合変化を示す。 図3eは、aPmel−1処理時に枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を追加的に処理したラットの総細胞数及びCD8細胞数が増加したことを示す。
<実施例1>
CD8 T細胞単独の抗癌効果の確認
抗癌効果がある他の兔疫細胞を除いて癌抗原特異的CD8 T細胞単独の抗癌効果を評価しようとした。
具体的に、2×10個のB16−F10黒色腫癌細胞をT細胞又はB細胞が欠乏したRAG2-/-マウスの背中の皮下に注射して癌組織の形成を誘導した。同時に、Thy1.1(Thymocyte antigen 1.1)+Pmel−1(premelanosome protein−1)形質転換マウスのリンパ節及び脾臓を収去して細胞懸濁液を作った後、抗CD8マイクロビーズ(anti−CD8 microbead:Miltenyi biotec)を用いてCD8 T細胞を分離した。分離された細胞は、10% FBS(Fetal bovine serum:ウシ胎児血清)が含まれたRPMI1640培地(ウェルジン)に2×10cells/mlの濃度で懸濁して培養皿に分注した。hgp100ペプチド(KVPRNQDWL、25−33 amino acid of human gp100、Peptron)を5μg/mlの濃度で添加して二日間培養することで、活性化されたPmel−1 CD8 T細胞(aPmel−1)を準備した。
aPmel−1を投与する群には、aPmel−1をPBSで二回洗浄した後、2×10cells/500ml/miceの濃度で静脈注射を通じて前記RAG2-/-マウスにB16−F10移植5日目に投与した。一時的免疫欠乏を誘導する群には、Pmel−1 CD8 T細胞投与6時間前に6Gyの放射線を全身に照射して(total body irradiation、TBI)誘導した。IL−2を投与する群には、aPmel−1の投与後、10,000IUの組換えヒトIL−2(recombinant human IL−2)を3日間一日に一回ずつ腹腔注射した。
その結果、図1aに示したように、B16−F10のみを移植したマウス(Control)は、20日で癌細胞のサイズが2000mmを超過した。活性化されたaPmel−1のみを静脈注射したマウスの場合には、癌組織の成長が鈍化され、約40日程度生存することが分かった。aPmel−1と共にIL−2を投与する場合、癌組織の成長は一層鈍化されて一部マウスは最大60日まで生存した。放射能処理を通じて一時的免疫欠乏を誘導した後にaPmel−1を投与する場合、一部マウスは100日まで生存し、IL−2を一緒に投与した場合にも類似した結果が現われた。
また、図1bに示したように、癌細胞投与18日目の各実験群のマウスの癌組織のサイズを分析したとき、放射線の照射とともにaPmel−1及びIL−2まで投与した実験群で癌組織がほとんど観察されなかった。それにもかかわらず、約60日が経過すると、癌組織が成長し始め、約90日が経過した時点では、癌組織がかなり成長して肉眼でも無理なく確認できた。これは、aPmel−1による強い免疫反応により自己免疫疾患の一種である白斑症(vitiligo)現象まで観察されたにもかかわらず、B16−F10癌細胞はこれを回避してさらに成長していることを示唆する。したがって、投与されたaPmel−1のみではB16−F10を完全に除去できないものと判断した。
<実施例2>
CD8 T細胞の抗癌効果の確認及び一時的免疫欠乏誘導剤の添加濃度の決定
前記実施例1でaPmel−1単独では癌細胞を完全に除去できないことを確認したので、これを克服するためにはT細胞など他の兔疫細胞の活性が必要であると予想した。したがって、正常的な免疫体系で癌抗原特異的CD8 T細胞の抗癌効果の確認とともに一時的免疫欠乏誘導剤の添加濃度を決定しようとした。
具体的に、2×10個のB16−F10黒色腫癌細胞をC57BL/6マウスの背中の皮下に注射して癌組織の形成を誘導した。同時に、前記実施例1と同一の方法でaPmel−1を準備した。aPmel−1とIL−2は、前記実施例1と同一の方法で投与し、一時的免疫欠乏を誘導する場合には、aPmel−1の投与二日前に150、200及び300mg/Kgのシクロホスファミド(cyclophosphamide、CTX)を腹腔注射して誘導した。また、CTXの添加濃度による一時的免疫欠乏維持期間を確認するためには、C57BL/6マウスに150、200及び300mg/KgのCTXを1回腹腔注射し、前記マウスの鼠径部リンパ節(Inguinal LN)及び脾臓を収去して単一細胞化(single cell suspension)した後、その細胞数を計数した。
その結果、図2a及び図2bに示したように、B16−F10のみを移植してPBSを投与したマウス(NT)は、20日で癌細胞のサイズが2000mmを超過して大部分死亡した。150mg/KgのCTXを投与したマウスの場合、癌組織の成長が鈍化されて最大35日まで生存した。aPmel−1とIL−2を追加で投与しても癌組織の成長はCTXを単独で投与した場合と類似しており、最大生存日も40日で止まった。200mg/KgのCTXを投与したマウスの場合、癌組織の成長が150mg/KgのCTXを投与した場合に比べて一層鈍化されて最大45日まで生存した。aPmel−1とIL−2を追加で投与する場合、癌組織の成長がCTXを単独投与した場合より一層鈍化されることが分かったが、40日が経過した後には類似したサイズになって最大50日まで生存した。300mg/KgのCTXを投与したマウスの場合、癌組織の成長が200mg/KgのCTXを投与した場合に比べて一層鈍化されて最大60日まで生存した。aPmel−1とIL−2を追加で投与する場合、癌組織の成長はCTXを単独で投与した場合より有意的に鈍化され、60日が経過しても癌組織のサイズは約600mmで止まり、生存率も40%であることを確認した。
CTXの添加濃度が高くなるほど一時的免疫欠乏効果が維持される期間が長くなってaPmel−1による抗癌効果が増加することを確認することができた。ただし、CTXを300mg/Kg以上投与する場合、むしろラットに毒性を現わして死亡することになるので、一時的免疫欠乏の誘導目的として適切ではなく、150mg/KgのCTXを投与した場合には、一時的免疫欠乏の效果が些細であった。図2c及び図2dに示したように、200mg/KgのCTXを投与しても免疫欠乏効果が約2週程度維持されることを確認したので、CTXの添加濃度は200mg/Kgにした。ただし、aPmel−1から十分な抗癌効果を得るには期間が短いことを確認した。
<実施例3>
CD4枯渇(depletion)がPmel−1 CD8 T細胞の抗癌効果に及ぼす影響
枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4monoclonal antibody)を用いて持続的に部分的な免疫欠乏を誘導する場合、癌抗原特異的CD8 T細胞の抗癌効果に影響を及ぼすか否かを確認しようとした。これと共に、投与したThy1.1+Pmel−1 CD8+T細胞数及び癌患者固有のCD8 T細胞数に変化が発生したか否かを確認しようとした。
具体的に、前記実施例2と同一な方法で実験群を準備した。持続的な免疫欠乏を誘導する場合には、B16−F10を移植した後に10日目から200μgのGK1.5(枯渇性抗CD4モノクローナル抗体、depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を8日間隔で5回腹腔投与した(図3a)。CD8 T細胞数の変化を確認するためには、癌細胞を投与した後、10、17、24、31及び38日目に各実験群のマウスから採血して抗−CD45、抗−CD8及び抗−Thy1.1抗体で染色してフローサイトメトリーを通じてCD45陽性細胞中のThy1.1+CD8+細胞の割合を分析した。特に、癌細胞を投与した後、20日目に各臓器でCD8 T細胞の割合及び数を分析した。
その結果、図3b及び図3cに示したように、B16−F10のみを移植してPBSを投与したマウス(PBS)は、20日で癌細胞のサイズが2000mmを超過して大部分死亡した。200mg/KgのCTXを投与した後にaPmel−1 CD8 T細胞及びIL−2を投与したマウスは、25日目から癌細胞が急激に成長し始め、約50日まで生存した。同一の条件で枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を投与する場合、癌細胞が35日から些細に成長したが、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体の投与前と比較して最大8倍以上鈍化されて60日が経過しても500mmを超えなかった。また、マウスの60%が60日以上生存した。これは、300mg/KgのCTXを投与して枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を投与しない場合(図2b)と比較しても癌細胞のサイズが100mm以上減少し、60日以上生存したラット割合も20%以上増加した。
また、図3dに示したように、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を持続的に投与する場合、Thy1.1+CD8+T細胞の割合が投与しない場合に比べて高いレベルに維持された。追加的に、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体の投与を中断した後、4日〜5日以後からThy1.1+CD8+T細胞の割合が漸進的に減少した。
特に、図3eに示したように、鼠径部リンパ節(TDLN)の場合、CTXとaPmel−1投与した場合に比べて枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(dCD4)を追加で投与する場合に総細胞数が増加した。このうち、CD8 T細胞は、CTXとaPmel−1のみを投与した場合に比べてCD8 T細胞の数が約2.5倍増加した。特に、投与されたThy1.1+CD8+T細胞(灰色棒)よりC57BL/6マウスのCD8 T細胞(Thy1.1+CD8+T細胞、黒色棒)が大きく増加したことが確認された。脾臓(spleen)内のCD8 T細胞の割合も前記鼠径部リンパ節の結果と類似して増加した。
癌組織内に浸潤されたCD8 T細胞(TIL)の場合、CTXとaPmel−1のみを投与した場合、Thy1.1+CD8+T細胞の割合が高く現われたが、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体を追加で投与した場合、Thy1.1+CD8+T細胞の割合が一層高いことが現われた。
結果的に、抗CD4モノクローナル抗体の枯渇(anti−CD4 depletion)を通じて持続的に部分的な免疫欠乏を維持する場合、投与されたCD8 T細胞の生体内増殖を促進するだけでなく、癌患者固有のCD8 T細胞の増殖を誘導することで、T細胞治療剤であるaPmel−1の抗癌効果を増進させることができると判断される。
本発明で提供する枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4monoclonal antibody)を用いた免疫欠乏持続効果の場合、多様な癌患者にT細胞治療剤など多様な抗癌治療の効果が一層充分に発生できるようにして癌予防又は治療と関連された産業に効果的に用いられ得るので、産業上の利用可能性が大きい。

Claims (20)

  1. i)癌患者に一時的免疫欠乏を誘導するステップ;
    ii)癌抗原特異的CD8 T細胞及びIL−2を投与するステップ;及び
    iii)持続的免疫欠乏を誘導するステップ;を含むことを特徴とする、癌予防又は治療方法。
  2. 前記一時的免疫欠乏は、放射線の照射又は抗癌剤の投与により行われることを特徴とする、請求項1に記載の癌予防又は治療方法。
  3. 前記抗癌剤は、シクロホスファミド(cyclophosphamide)及びフルダラビン(fludarabine)からなる群より選択した1種以上であることを特徴とする、請求項2に記載の癌予防又は治療方法。
  4. 前記癌抗原は、hTERT(human telomere reverse transcriptase)、WT−1(Wilm’s tumor antigen 1)、NY−ESO−1、MAGE(Melanoma−associated antigen)、CEA(Carcinoembryonic antigen)、CA−125、MUC−1及びMART−1(Melanoma antigen recognized by T cells 1)からなる群より選択されるいずれか一つ以上の自己癌抗原であることを特徴とする、請求項1に記載の癌予防又は治療方法。
  5. 前記持続的免疫欠乏は、枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)により行われることを特徴とする、請求項1に記載の癌予防又は治療方法。
  6. 前記枯渇性抗CD4モノクローナル抗体は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されることを特徴とする、請求項5に記載の癌予防又は治療方法。
  7. 前記i)ステップの癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであることを特徴とする、請求項1に記載の癌予防又は治療方法。
  8. i)癌患者に一時的免疫欠乏を誘導するステップ;及び
    ii)前記一時的免疫欠乏が誘導された癌患者に枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を投与するステップ;を含むことを特徴とする、免疫欠乏持続方法。
  9. 前記i)ステップの癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであることを特徴とする、請求項8に記載の免疫欠乏持続方法。
  10. 前記一時的免疫欠乏は、放射線の照射又は抗癌剤の投与により行われることを特徴とする、請求項8に記載の免疫欠乏持続方法。
  11. 前記枯渇性抗CD4モノクローナル抗体は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されることを特徴とする、請求項8に記載の免疫欠乏持続方法。
  12. 枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含むことを特徴とする、免疫欠乏持続用組成物。
  13. 前記組成物は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されることを特徴とする、請求項12に記載の免疫欠乏持続用組成物。
  14. 前記組成物を処理する場合の免疫欠乏持続期間は、組成物を処理した後約10日以上であることを特徴とする、請求項12に記載の免疫欠乏持続用組成物。
  15. 枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)を含むことを特徴とする、抗癌T細胞治療剤補助用組成物。
  16. 前記組成物は、約5日〜8日間隔で2回以上投与されることを特徴とする、請求項15に記載の抗癌T細胞治療剤補助用組成物。
  17. 前記癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであることを特徴とする、請求項15に記載の抗癌T細胞治療剤補助用組成物。
  18. 枯渇性抗CD4モノクローナル抗体(depleting anti−CD4 monoclonal antibody)、癌抗原特異的CD8 T細胞、疫欠乏誘導剤及びIL−2を含むことを特徴とする、癌予防又は治療に用いるための薬学的組成物。
  19. 前記免疫欠乏誘導剤は、シクロホスファミド(cyclophosphamide)及びフルダラビン(fludarabine)からなる群より選択した1種以上であることを特徴とする、請求項18に記載の癌予防又は治療に用いるための薬学的組成物。
  20. 前記癌は、肺癌、胃癌、乳癌、大腸癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌、脳癌及び肉腫からなる群より選択されたいずれか一つであることを特徴とする、請求項18に記載の癌予防又は治療に用いるための薬学的組成物。
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