JP2021521135A - がん細胞を標的とする近赤外光線免疫療法および宿主免疫活性化の組合せ - Google Patents

がん細胞を標的とする近赤外光線免疫療法および宿主免疫活性化の組合せ Download PDF

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Abstract

本明細書では、抗体−IR700分子および免疫調節薬の組合せによる、がんを有する被験体を処置する方法が提供される。特定の例では、方法は、治療有効量の1または複数の抗体−IR700分子をがんを有する被験体へと投与するステップであって、抗体が、腫瘍特異的抗原などのがん細胞表面タンパク質に特異的に結合するステップを含む。方法は、治療有効量の1または複数の免疫調節薬(免疫系活性化剤、または免疫抑制細胞の阻害剤など)を、抗体−IR700分子と同時にもしくは実質的に同時に、または逐次的に(例えば、約0〜24時間以内)のいずれかで、被験体へと投与するステップも含む。被験体または被験体におけるがん細胞(例えば、腫瘍、または血液中のがん細胞)は、次いで、660〜740nmの波長で、少なくとも1J/cm2の線量で照射される。

Description

関連出願の引用
本出願は、2018年4月10日に出願された米国仮出願第62/655,612号に対する優先権を主張し、その全体が本明細書に参考として援用される。
分野
本開示は、抗体−IR700コンジュゲートと、近赤外(NIR)光による照射後に、細胞、例えば、がん細胞を死滅させる1または複数の免疫調節薬との組合せを用いる方法に関する。
連邦政府支援の陳述
本発明は、国立衛生研究所の国立がん研究所によるプロジェクト番号Z01 ZIA BC 011513およびZ01 ZIA BC 010657の政府支援により行われた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
背景
がんには複数の療法が存在するが、腫瘍細胞を有効に死滅させる一方で、非がん性細胞は傷つけない療法が依然として必要とされている。
手術、放射線療法、および化学療法を含めた従来のがん療法の副作用を最小化するために、分子的に標的化されたがん療法が開発されている。既存の標的化療法の中では、モノクローナル抗体(MAb)療法の歴史が最も長い。25を超える治療用MAbが、米国食品医薬品局(FDA)により承認されている(Waldmann、Nat Med、9巻:269〜277頁、2003年;Reichertら、Nat Biotechnol、23巻:1073〜1078頁、2005年)。有効なMAb療法は従来、3つの機構:抗体依存性細胞性細胞傷害作用(ADCC)、補体依存性細胞傷害作用(CDC)、および受容体の遮断に依存しており、複数の高用量のMAbを必要とする。MAbはまた、より低い用量で、放射性核種などの治療剤を送達するためのベクター(Goldenbergら、J Clin Oncol 24巻、823〜834頁、2006年)として、または化学的毒素もしくは生物学的毒素(Pastanら、Nat Rev Cancer、6巻:559〜565頁、2006年)としても用いられている。しかし、最終的に、用量制限毒性は、抗体コンジュゲートの生体分布および異化と関係している。
近赤外(NIR)域の励起光自体は無害であるが、現行で利用可能な非標的化光増感剤はまた、正常組織にも取り込まれ、したがって、副作用を引き起こすため、光増感剤を非イオン化光の物理的エネルギーと組み合わせて細胞を死滅させる従来の光力学療法は、一般には、がん療法に使用されることが少ない。免疫調節性抗体、がんワクチンおよび細胞療法の使用を含むがん免疫療法も、がんの制御における戦略になっている(Chen and Mellman, Immunity 39:1-10, 2013;Childs and Carsten, Nat. Rev. Drug Discov. 14:487-498, 2015;June et al., Sci. Transl. Med. 7:280ps7, 2015;Melero et al., Nat. Rev. Cancer 15:457-472, 2015)。
近赤外光線免疫療法(NIR−PIT)は、標的化モノクローナル抗体−光吸収体コンジュゲート(APC)を使用するがんの処置である。腫瘍細胞表面抗原へのAPCの抗体局在化の後、NIR光を使用して、非常に選択的な細胞溶解を誘導する。NIR−PITは、樹状細胞(DC)を活性化する自然免疫リガンドをもたらす迅速な壊死性細胞死を誘導し、これは、免疫原性細胞死(ICD)と符合する。NIR−PITが腫瘍細胞を死滅させる方法の説明は、Sato et al. (ACS Cent. Sci. 4:1559-69, 2018)に記載されている。略述すると、抗体−IR700コンジュゲートのその標的への結合の後、NIR光による活性化は、細胞膜内で物理的ストレスを誘導する抗体−抗原複合体の形状の物理的変化を引き起こし、膜貫通水流の増加をもたらし、最終的に細胞の破裂および壊死性細胞死をもたらす。しかし、野生型マウスにおける同系腫瘍のNIR−PIT処置は、大部分は、確立された腫瘍の永続的な退縮をもたらさなかった。
Waldmann、Nat Med、9巻:269〜277頁、2003年 Reichertら、Nat Biotechnol、23巻:1073〜1078頁、2005年 Goldenbergら、J Clin Oncol 24巻、823〜834頁、2006年 Pastanら、Nat Rev Cancer、6巻:559〜565頁、2006年 Chen and Mellman, Immunity 39:1-10, 2013 Childs and Carsten, Nat. Rev. Drug Discov. 14:487-498, 2015 June et al., Sci. Transl. Med. 7:280ps7, 2015 Melero et al., Nat. Rev. Cancer 15:457-472, 2015 Sato et al. (ACS Cent. Sci. 4:1559-69, 2018)
開示の概要
現在利用可能ながん療法は、がん細胞の直接標的化、または宿主免疫系の活性化のいずれかを意図する。がん細胞の殺滅、およびがん細胞に対する宿主免疫系の活性化の両方を達成する現在利用可能ながん療法はない。加えて、現在のがん免疫療法は、再発についての懸念なしに、完全ながんの処置のために必要な長期間有効なメモリーT細胞を産生させること、つまり、いわゆる「ワクチン」効果をもたらすことに成功していない。本明細書で開示される方法により、がんの局所的もしくは全身的再発を有意に減少させるか、またはさらに防止する、長期間作用するメモリーT細胞を効果的に産生することができる。
本明細書では、抗体−IR700分子およびNIR光線免疫療法(PIT)と免疫調節薬との組合せによる、がんを有する被験体を処置する方法が提供される。特定の例では、方法は、治療有効量の1または複数の抗体−IR700分子をがんを有する被験体へと投与するステップであって、抗体が、腫瘍特異的抗原などのがん細胞表面分子に特異的に結合するステップを含む。方法は、治療有効量の1または複数の免疫調節薬(免疫系活性化剤、または免疫抑制細胞の阻害剤など)を、1または複数の抗体−IR700分子と同時にもしくは実質的に同時に、または逐次的に(例えば、互いに約0〜24時間以内)のいずれかで、被験体へと投与するステップも含む。被験体または被験体におけるがん細胞(例えば、腫瘍、または血液中のがん細胞)は、次いで、660〜710nmなど(例えば、680nm)、660〜740nmの波長で、少なくとも1J/cm(少なくとも50J/cm、または少なくとも100J/cmなど)の線量で照射される。一部の例では、方法が、抗体−IR700分子に特異的に結合できるがん細胞表面タンパク質を発現する、腫瘍を有するがんまたはがんを有する被験体を選択するステップをさらに含みうる。
一部の例では、抗体−IR700分子は、がん細胞表面の1または複数のタンパク質(受容体など)に結合する抗体を含み、ここで、がん細胞表面のタンパク質は、非がん細胞(正常な健常細胞など)に有意には見出されず、したがって、抗体は、非がん細胞に有意には結合しない。一例では、がん細胞表面タンパク質が、CD44、HER1、HER2、またはPSMAなど、腫瘍特異的タンパク質である。さらなる例示的な腫瘍特異的タンパク質および抗体が本明細書(以下の表1を含む)で提供される。
特定の実施形態では、免疫調節薬には、拮抗性PD−1抗体、拮抗性PD−L1抗体、またはCD25抗体−IR700分子など、1または複数の免疫系活性化剤および/または免疫抑制細胞の阻害剤が挙げられる。一部の例では、免疫抑制細胞の阻害剤は、調節性T(Treg)細胞の活性を阻害し、および/または死滅させる。他の例では、免疫系活性化剤には、1または複数のインターロイキン(IL−2および/またはIL−15など)が挙げられる。一部の例では、免疫調節薬は、がん細胞によって発現される1または複数のタンパク質に特異的なメモリーT細胞の産生を増加させうる。
また、標的細胞に特異的なメモリーT細胞を産生させる方法も提供される。特定の例では、方法は、治療有効量の1または複数の抗体−IR700分子を被験体へと投与するステップであって、抗体が、標的細胞上の細胞表面分子(腫瘍特異的タンパク質など)に特異的に結合するステップを含む。方法は、治療有効量の1または複数の免疫調節薬(免疫系活性化剤、または免疫抑制細胞の阻害剤など)を、抗体−IR700分子と同時にもしくは実質的に同時に、または逐次的に(例えば、約0〜24時間以内)のいずれかで、被験体へと投与するステップも含む。被験体または被験体における標的細胞に、次いで、660〜710nm(例えば、680nm)など、660〜740nmの波長で、少なくとも1J/cm(少なくとも50J/cm、または少なくとも100J/cmなど)の線量で照射し、これにより、メモリーT細胞が産生する。
本開示の上記の特色および他の特色は、複数の実施形態についての以下の詳細な記載であって、付属の図面に言及しながら進む記載からいっそう明らかとなる。
図1A〜1Eは、MC38−luc細胞におけるNIR−PITと抗CD44−IR700のin vitroの効果を示す一連のパネルである。図1Aは、FACSによるMC38−luc細胞におけるCD44の発現を示す。図1Bは、対照および抗CD44−IR700で処置されたMC38−luc細胞の、微分干渉(DIC)を示すデジタル画像、および蛍光顕微鏡法画像である。壊死性細胞死は、処置された細胞において、NIR光での励起の際に観察された。図1Cは、MC38−luc細胞におけるNIR光線量依存性のルシフェラーゼ活性を示す10cmディッシュの生物発光イメージング(BLI)のデジタル画像である。図1Dは、NIRと、10μg/mlのCD44−IR700有りまたは無しとで処置されたMC38−luc細胞におけるルシフェラーゼ活性を示すグラフである。図1Eは、ヨウ化プロピジウム(PI)染色を用いる死細胞カウントで測定された、NIRと、10μg/mlのCD44−IR700有りまたは無しとで処置されたMC38−luc細胞における細胞死の百分率を示すグラフである。スチューデントのt検定により、非処置対照と対比してP<0.05;**非処置対照と対比してP<0.01。 図1A〜1Eは、MC38−luc細胞におけるNIR−PITと抗CD44−IR700のin vitroの効果を示す一連のパネルである。図1Aは、FACSによるMC38−luc細胞におけるCD44の発現を示す。図1Bは、対照および抗CD44−IR700で処置されたMC38−luc細胞の、微分干渉(DIC)を示すデジタル画像、および蛍光顕微鏡法画像である。壊死性細胞死は、処置された細胞において、NIR光での励起の際に観察された。図1Cは、MC38−luc細胞におけるNIR光線量依存性のルシフェラーゼ活性を示す10cmディッシュの生物発光イメージング(BLI)のデジタル画像である。図1Dは、NIRと、10μg/mlのCD44−IR700有りまたは無しとで処置されたMC38−luc細胞におけるルシフェラーゼ活性を示すグラフである。図1Eは、ヨウ化プロピジウム(PI)染色を用いる死細胞カウントで測定された、NIRと、10μg/mlのCD44−IR700有りまたは無しとで処置されたMC38−luc細胞における細胞死の百分率を示すグラフである。スチューデントのt検定により、非処置対照と対比してP<0.05;**非処置対照と対比してP<0.01。 図1Fおよび1Gは、ヨウ化プロピジウム(PI)染色を用いる死細胞カウントで測定された、NIRと、10μg/mlのCD44−IR700有りまたは無しとで処置された(F)LLC細胞または(G)MOC1細胞における細胞死の百分率を示すグラフである。スチューデントのt検定により、非処置対照と対比してP<0.05;**非処置対照と対比してP<0.01。 図2A〜2Cは、MOC1腫瘍、LLC腫瘍およびMC38−luc腫瘍区画内のベースラインのCD44発現である。(A)サイズが一致したMOC1腫瘍(24日目)、LLC腫瘍(10日目)およびMC38−luc腫瘍(10日目)を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して個別の細胞型におけるCD44発現について評価した(n=3/群)。代表的なドットプロットおよび腫瘍消化のゲーティング戦略を示した。各細胞型の細胞表面表現型を棒グラフの上部に示した。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(B)腫瘍担持マウスのin vivoでのCD44−IR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。CD44−IR700のi.v.注射24時間後のMOC1腫瘍(18日目)、LLC腫瘍(4日目)およびMC38−luc腫瘍(4日目)の画像を得た。CD44−IR700の蛍光強度は、他の2つの腫瘍と比較して、MC38腫瘍で高かった。(C)MOC1腫瘍、LLC腫瘍およびMC38−luc腫瘍におけるIR700の強度の定量分析。蛍光強度は、他の腫瘍と比較して、MC38−luc腫瘍で有意に高かった(n≧10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、***MOC1およびLLC腫瘍と対比して、p<0.001)。 図2A〜2Cは、MOC1腫瘍、LLC腫瘍およびMC38−luc腫瘍区画内のベースラインのCD44発現である。(A)サイズが一致したMOC1腫瘍(24日目)、LLC腫瘍(10日目)およびMC38−luc腫瘍(10日目)を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して個別の細胞型におけるCD44発現について評価した(n=3/群)。代表的なドットプロットおよび腫瘍消化のゲーティング戦略を示した。各細胞型の細胞表面表現型を棒グラフの上部に示した。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(B)腫瘍担持マウスのin vivoでのCD44−IR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。CD44−IR700のi.v.注射24時間後のMOC1腫瘍(18日目)、LLC腫瘍(4日目)およびMC38−luc腫瘍(4日目)の画像を得た。CD44−IR700の蛍光強度は、他の2つの腫瘍と比較して、MC38腫瘍で高かった。(C)MOC1腫瘍、LLC腫瘍およびMC38−luc腫瘍におけるIR700の強度の定量分析。蛍光強度は、他の腫瘍と比較して、MC38−luc腫瘍で有意に高かった(n≧10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、***MOC1およびLLC腫瘍と対比して、p<0.001)。 図3A〜3Gは、片側腫瘍モデルにおけるMC38−luc腫瘍についてのがん標的化PIT(抗CD44−IR700)およびチェックポイント阻害剤(抗PD1)の組合せ療法のin vivoの効果を示す一連のパネルである。(A)片側腫瘍/NIR−PITについての処置スキーム、ならびに表示される時点での蛍光および生物発光イメージング;(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング;(C)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのBLI。PD−1 mAb群におけるマウスもCD44−IR700を受けたが、NIRで処置されなかった。(D)4つの処置群におけるルシフェラーゼ活性の定量(n≧10、**ANOVAを用いたテューキーのt検定により、対照と対比してp<0.01;ANOVAを用いたテューキーのt検定により、PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(E)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(F)腫瘍成長曲線(n≧10、**ANOVAを用いたテューキーのt検定により、対照と対比してp<0.01;##ANOVAを用いたテューキーのt検定により、PD−1 mAbおよびNIR−PIT群と対比してp<0.01);ならびに(G)PD−1 mAb有りおよび無しのNIR−PIT処置後のカプランマイヤー生存解析(**ログランク検定により、対照と対比してp<0.01;##ログランク検定により、PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.01)。 図3A〜3Gは、片側腫瘍モデルにおけるMC38−luc腫瘍についてのがん標的化PIT(抗CD44−IR700)およびチェックポイント阻害剤(抗PD1)の組合せ療法のin vivoの効果を示す一連のパネルである。(A)片側腫瘍/NIR−PITについての処置スキーム、ならびに表示される時点での蛍光および生物発光イメージング;(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング;(C)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのBLI。PD−1 mAb群におけるマウスもCD44−IR700を受けたが、NIRで処置されなかった。(D)4つの処置群におけるルシフェラーゼ活性の定量(n≧10、**ANOVAを用いたテューキーのt検定により、対照と対比してp<0.01;ANOVAを用いたテューキーのt検定により、PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(E)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(F)腫瘍成長曲線(n≧10、**ANOVAを用いたテューキーのt検定により、対照と対比してp<0.01;##ANOVAを用いたテューキーのt検定により、PD−1 mAbおよびNIR−PIT群と対比してp<0.01);ならびに(G)PD−1 mAb有りおよび無しのNIR−PIT処置後のカプランマイヤー生存解析(**ログランク検定により、対照と対比してp<0.01;##ログランク検定により、PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.01)。 図3A〜3Gは、片側腫瘍モデルにおけるMC38−luc腫瘍についてのがん標的化PIT(抗CD44−IR700)およびチェックポイント阻害剤(抗PD1)の組合せ療法のin vivoの効果を示す一連のパネルである。(A)片側腫瘍/NIR−PITについての処置スキーム、ならびに表示される時点での蛍光および生物発光イメージング;(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング;(C)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのBLI。PD−1 mAb群におけるマウスもCD44−IR700を受けたが、NIRで処置されなかった。(D)4つの処置群におけるルシフェラーゼ活性の定量(n≧10、**ANOVAを用いたテューキーのt検定により、対照と対比してp<0.01;ANOVAを用いたテューキーのt検定により、PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(E)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(F)腫瘍成長曲線(n≧10、**ANOVAを用いたテューキーのt検定により、対照と対比してp<0.01;##ANOVAを用いたテューキーのt検定により、PD−1 mAbおよびNIR−PIT群と対比してp<0.01);ならびに(G)PD−1 mAb有りおよび無しのNIR−PIT処置後のカプランマイヤー生存解析(**ログランク検定により、対照と対比してp<0.01;##ログランク検定により、PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.01)。 図3A〜3Gは、片側腫瘍モデルにおけるMC38−luc腫瘍についてのがん標的化PIT(抗CD44−IR700)およびチェックポイント阻害剤(抗PD1)の組合せ療法のin vivoの効果を示す一連のパネルである。(A)片側腫瘍/NIR−PITについての処置スキーム、ならびに表示される時点での蛍光および生物発光イメージング;(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング;(C)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのBLI。PD−1 mAb群におけるマウスもCD44−IR700を受けたが、NIRで処置されなかった。(D)4つの処置群におけるルシフェラーゼ活性の定量(n≧10、**ANOVAを用いたテューキーのt検定により、対照と対比してp<0.01;ANOVAを用いたテューキーのt検定により、PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(E)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(F)腫瘍成長曲線(n≧10、**ANOVAを用いたテューキーのt検定により、対照と対比してp<0.01;##ANOVAを用いたテューキーのt検定により、PD−1 mAbおよびNIR−PIT群と対比してp<0.01);ならびに(G)PD−1 mAb有りおよび無しのNIR−PIT処置後のカプランマイヤー生存解析(**ログランク検定により、対照と対比してp<0.01;##ログランク検定により、PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.01)。 図4A〜4Dは、片側LLC腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PIT単独、またはPD−1 mAbとの組合せに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。PD−1 mAb群におけるマウスもCD44−IR700を受けたが、NIRで処置されなかった。(C)PD−1 mAb有りおよび無しのNIR−PIT処置後のLLC腫瘍成長曲線(n≧10、ANOVAを用いたテューキーのt検定により、**対照と対比してp<0.01、##PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.01)。(D)カプランマイヤー生存解析(n≧10、ログランク検定により、対照と対比して、p<0.05、**p<0.01;##PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.01)。 図4A〜4Dは、片側LLC腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PIT単独、またはPD−1 mAbとの組合せに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。PD−1 mAb群におけるマウスもCD44−IR700を受けたが、NIRで処置されなかった。(C)PD−1 mAb有りおよび無しのNIR−PIT処置後のLLC腫瘍成長曲線(n≧10、ANOVAを用いたテューキーのt検定により、**対照と対比してp<0.01、##PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.01)。(D)カプランマイヤー生存解析(n≧10、ログランク検定により、対照と対比して、p<0.05、**p<0.01;##PD−1 mAb群およびNIR−PIT群と対比してp<0.01)。 図5A〜5Dは、片側MOC1腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PIT単独、またはPD−1 mAbとの組合せに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。PD−1 mAb群におけるマウスもCD44−IR700を受けたが、NIRで処置されなかった。(C)PD−1有りおよび無しのNIR−PIT処置後のMOC1腫瘍成長曲線(n≧10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**対照と対比してp<0.01)。(D)カプランマイヤー生存解析(n≧10、ログランク検定により、対照と対比して、p<0.05、**p<0.01)。 図5A〜5Dは、片側MOC1腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PIT単独、またはPD−1 mAbとの組合せに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。PD−1 mAb群におけるマウスもCD44−IR700を受けたが、NIRで処置されなかった。(C)PD−1有りおよび無しのNIR−PIT処置後のMOC1腫瘍成長曲線(n≧10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**対照と対比してp<0.01)。(D)カプランマイヤー生存解析(n≧10、ログランク検定により、対照と対比して、p<0.05、**p<0.01)。 図6A〜6Fは、片側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたMC38−luc腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×10個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。(B)マルチプレックス免疫蛍光法を用いて、フローサイトメトリーのデータを検証した。代表的な400倍の画像を示した。腫瘍当たり5つの高倍率視野(HPF)からの浸潤TILの定量、n=3/群。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(C)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し(n=5/群)、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。(D)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(E)腫瘍浸潤好中球骨髄性細胞(PMN−ミエロイド)および調節性T細胞(Treg)のフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(F)CD45.2CD31PDGFR腫瘍細胞およびCD45.2CD31免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、対照と比較して**p<0.01。N=5/群。 図6A〜6Fは、片側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたMC38−luc腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×10個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。(B)マルチプレックス免疫蛍光法を用いて、フローサイトメトリーのデータを検証した。代表的な400倍の画像を示した。腫瘍当たり5つの高倍率視野(HPF)からの浸潤TILの定量、n=3/群。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(C)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し(n=5/群)、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。(D)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(E)腫瘍浸潤好中球骨髄性細胞(PMN−ミエロイド)および調節性T細胞(Treg)のフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(F)CD45.2CD31PDGFR腫瘍細胞およびCD45.2CD31免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、対照と比較して**p<0.01。N=5/群。 図6A〜6Fは、片側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたMC38−luc腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×10個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。(B)マルチプレックス免疫蛍光法を用いて、フローサイトメトリーのデータを検証した。代表的な400倍の画像を示した。腫瘍当たり5つの高倍率視野(HPF)からの浸潤TILの定量、n=3/群。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(C)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し(n=5/群)、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。(D)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(E)腫瘍浸潤好中球骨髄性細胞(PMN−ミエロイド)および調節性T細胞(Treg)のフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(F)CD45.2CD31PDGFR腫瘍細胞およびCD45.2CD31免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、対照と比較して**p<0.01。N=5/群。 図7A〜7Eは、片側LLC腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、全身PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたLLC腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×10個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。(B)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し(n=5/群)、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(C)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(D)腫瘍浸潤顆粒球ミエロイド由来サプレッサー細胞PMN−ミエロイドおよびTregのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(E)CD45.2−CD31−PDGFR−腫瘍細胞およびCD45.2+CD31−免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。N=5/群。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。 図7A〜7Eは、片側LLC腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、全身PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたLLC腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×10個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。(B)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し(n=5/群)、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(C)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(D)腫瘍浸潤顆粒球ミエロイド由来サプレッサー細胞PMN−ミエロイドおよびTregのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(E)CD45.2−CD31−PDGFR−腫瘍細胞およびCD45.2+CD31−免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。N=5/群。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。 図8A〜8Eは、MOC1腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、全身PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたMOC1腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×104個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(B)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01。(C)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(D)腫瘍浸潤PMN−ミエロイドおよびTregのフローサイトメトリー解析。(E)CD45.2−CD31−PDGFR−腫瘍細胞およびCD45.2+CD31−免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。N=5/群。 図8A〜8Eは、MOC1腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、全身PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたMOC1腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×104個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(B)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01。(C)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(D)腫瘍浸潤PMN−ミエロイドおよびTregのフローサイトメトリー解析。(E)CD45.2−CD31−PDGFR−腫瘍細胞およびCD45.2+CD31−免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。N=5/群。 図8A〜8Eは、MOC1腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、全身PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたMOC1腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×104個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(B)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01。(C)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(D)腫瘍浸潤PMN−ミエロイドおよびTregのフローサイトメトリー解析。(E)CD45.2−CD31−PDGFR−腫瘍細胞およびCD45.2+CD31−免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。N=5/群。 図8A〜8Eは、MOC1腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)NIR−PITと、全身PD−1 mAb有りおよび無しとで処置されたMOC1腫瘍(10日目、n=5/群)ならびに対照を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×104個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(B)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01。(C)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(D)腫瘍浸潤PMN−ミエロイドおよびTregのフローサイトメトリー解析。(E)CD45.2−CD31−PDGFR−腫瘍細胞およびCD45.2+CD31−免疫細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。N=5/群。 図9は、相対的な腫瘍関連抗原の遺伝子発現である。MC38−luc細胞、LLC細胞およびMOC1細胞を、処理し、MHCクラスI拘束性エピトープをコードする領域に隣接するように設計された特別注文のプライマーを用いるqRT−PCRにより、p15E、Birb5、Twist1およびTrp53の遺伝子発現について評価した(ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01、***p<0.001)。各モデルについてTILにおけるベースラインの抗原特異的IFNγ応答に対する相対的抗原発現レベルの二次元プロットを下部に示した。 図10A〜10Hは、両側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR光を、両側下側腹部腫瘍を担持するマウスにおいて、右側の腫瘍のみに投与した。処置されていない左側の腫瘍は、NIR光から遮蔽した。(C)右側の腫瘍のみに対してNIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。(D)NIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せに応答した腫瘍担持マウスのin vivo BLI。(E)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスにおける各腫瘍からのルシフェラーゼ活性の定量(n=10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01)。(F)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(G)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからの右側および左側の腫瘍の成長曲線。(H)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからのカプランマイヤー生存解析(n=10、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01;生存についてのログランク検定により、**p<0.01)。 図10A〜10Hは、両側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR光を、両側下側腹部腫瘍を担持するマウスにおいて、右側の腫瘍のみに投与した。処置されていない左側の腫瘍は、NIR光から遮蔽した。(C)右側の腫瘍のみに対してNIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。(D)NIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せに応答した腫瘍担持マウスのin vivo BLI。(E)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスにおける各腫瘍からのルシフェラーゼ活性の定量(n=10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01)。(F)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(G)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからの右側および左側の腫瘍の成長曲線。(H)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからのカプランマイヤー生存解析(n=10、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01;生存についてのログランク検定により、**p<0.01)。 図10A〜10Hは、両側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR光を、両側下側腹部腫瘍を担持するマウスにおいて、右側の腫瘍のみに投与した。処置されていない左側の腫瘍は、NIR光から遮蔽した。(C)右側の腫瘍のみに対してNIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。(D)NIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せに応答した腫瘍担持マウスのin vivo BLI。(E)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスにおける各腫瘍からのルシフェラーゼ活性の定量(n=10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01)。(F)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(G)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからの右側および左側の腫瘍の成長曲線。(H)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからのカプランマイヤー生存解析(n=10、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01;生存についてのログランク検定により、**p<0.01)。 図10A〜10Hは、両側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR光を、両側下側腹部腫瘍を担持するマウスにおいて、右側の腫瘍のみに投与した。処置されていない左側の腫瘍は、NIR光から遮蔽した。(C)右側の腫瘍のみに対してNIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。(D)NIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せに応答した腫瘍担持マウスのin vivo BLI。(E)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスにおける各腫瘍からのルシフェラーゼ活性の定量(n=10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01)。(F)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(G)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからの右側および左側の腫瘍の成長曲線。(H)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからのカプランマイヤー生存解析(n=10、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01;生存についてのログランク検定により、**p<0.01)。 図11A〜11Eは、両側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)PD−1 mAbと、NIR−PIT有りおよび無しとで処置された両側MC38−luc腫瘍(10日目、n=5/群)、ならびに両側対照腫瘍を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×10個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、***p<0.001。(B)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し(n=5/群)、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、***p<0.001。(C)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(D)腫瘍浸潤PMN−ミエロイドおよびTregのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(E)CD45.2CD31PDGFR腫瘍細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。N=5/群。 図11A〜11Eは、両側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbの免疫相関効果ならびに機能性効果である。(A)PD−1 mAbと、NIR−PIT有りおよび無しとで処置された両側MC38−luc腫瘍(10日目、n=5/群)、ならびに両側対照腫瘍を、採取し、単一細胞懸濁物へと消化し、フローサイトメトリーを介して腫瘍浸潤リンパ球(TIL)浸潤について解析した。解析される1.5×10個生細胞当たりの浸潤細胞の絶対数として表した。PD−1発現を差し込み図として示す(MFI、平均蛍光強度)。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、***p<0.001。(B)TILを、IL−2勾配を介して上記の通りに処置された腫瘍から抽出し(n=5/群)、負の磁気選択を介して富化し、選択された腫瘍関連抗原に由来する公知のMHCクラスI拘束性エピトープを提示するペプチドでパルスされた照射脾細胞で刺激した。刺激の24時間後に収集された上清に由来するIFNγのレベルをELISAによって決定した。脾細胞(APC)単独に由来する上清、TIL(T)単独、およびオボアルブミン(OVA、SIINFEKL)に由来するMHCクラスI拘束性エピトープを対照として用いた。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、***p<0.001。(C)MHCクラスII発現に基づくマクロファージの極性化の定量による、腫瘍浸潤樹状細胞(DC)およびマクロファージのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、**p<0.01、***p<0.001。(D)腫瘍浸潤PMN−ミエロイドおよびTregのフローサイトメトリー解析。ANOVAを用いたt検定により、p<0.05、**p<0.01。(E)CD45.2CD31PDGFR腫瘍細胞におけるPD−L1発現のフローサイトメトリー解析。N=5/群。 図12A〜12Hは、複数のMC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR光を、4つの腫瘍を担持するマウスにおいて、尾側の右側の腫瘍のみに投与した。全ての他の腫瘍は、NIR光から遮蔽した。(C)尾側の右側の腫瘍のみに対してNIR−PIT処置に応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。(D)尾側の右側の腫瘍のみのNIR−PIT処置に応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのBLI。(E)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからの全ての腫瘍におけるルシフェラーゼ活性の定量。尾側の右側の腫瘍のみがNIR−PIT処置を受けた(n=10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01)。(F)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(G)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せを受けているマウスに由来する処置された腫瘍および処置されていない腫瘍からの成長曲線。(H)カプランマイヤー生存解析(n=10、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01;生存についてのログランク検定により、**p<0.01)。 図12A〜12Hは、複数のMC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR光を、4つの腫瘍を担持するマウスにおいて、尾側の右側の腫瘍のみに投与した。全ての他の腫瘍は、NIR光から遮蔽した。(C)尾側の右側の腫瘍のみに対してNIR−PIT処置に応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。(D)尾側の右側の腫瘍のみのNIR−PIT処置に応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのBLI。(E)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからの全ての腫瘍におけるルシフェラーゼ活性の定量。尾側の右側の腫瘍のみがNIR−PIT処置を受けた(n=10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01)。(F)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(G)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せを受けているマウスに由来する処置された腫瘍および処置されていない腫瘍からの成長曲線。(H)カプランマイヤー生存解析(n=10、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01;生存についてのログランク検定により、**p<0.01)。 図12A〜12Hは、複数のMC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR光を、4つの腫瘍を担持するマウスにおいて、尾側の右側の腫瘍のみに投与した。全ての他の腫瘍は、NIR光から遮蔽した。(C)尾側の右側の腫瘍のみに対してNIR−PIT処置に応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。(D)尾側の右側の腫瘍のみのNIR−PIT処置に応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのBLI。(E)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからの全ての腫瘍におけるルシフェラーゼ活性の定量。尾側の右側の腫瘍のみがNIR−PIT処置を受けた(n=10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01)。(F)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(G)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せを受けているマウスに由来する処置された腫瘍および処置されていない腫瘍からの成長曲線。(H)カプランマイヤー生存解析(n=10、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01;生存についてのログランク検定により、**p<0.01)。 図12A〜12Hは、複数のMC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果を示す。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR光を、4つの腫瘍を担持するマウスにおいて、尾側の右側の腫瘍のみに投与した。全ての他の腫瘍は、NIR光から遮蔽した。(C)尾側の右側の腫瘍のみに対してNIR−PIT処置に応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。(D)尾側の右側の腫瘍のみのNIR−PIT処置に応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのBLI。(E)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せで処置されたマウスからの全ての腫瘍におけるルシフェラーゼ活性の定量。尾側の右側の腫瘍のみがNIR−PIT処置を受けた(n=10、ANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01)。(F)切除された腫瘍(10日目)をH&Eで染色し、壊死および白血球浸潤について評価した。白色のスケールバー=100μm。黒色のスケールバー=20μm。(G)対照、ならびにNIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せを受けているマウスに由来する処置された腫瘍および処置されていない腫瘍からの成長曲線。(H)カプランマイヤー生存解析(n=10、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、**p<0.01;生存についてのログランク検定により、**p<0.01)。 図13A〜13Cは、NIR−PITおよびPD−1 mAb処置の組合せによる完全な腫瘍拒絶後のMC38−luc細胞による再負荷に対する抵抗性である。(A)組合せ処置により腫瘍が完全に拒絶された(CR)マウスにおける腫瘍再負荷のレジメン。腫瘍を、最初の接種の30日後に反対側に接種した。MC38−luc細胞の再接種を受けているマウス。(B)反対側の側腹部においてMC38−luc細胞を負荷された対照およびCRマウスの成長曲線。(C)カプランマイヤー生存解析(n=9、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、***p<0.001;生存についてのログランク検定により、***p<0.001)。 図13A〜13Cは、NIR−PITおよびPD−1 mAb処置の組合せによる完全な腫瘍拒絶後のMC38−luc細胞による再負荷に対する抵抗性である。(A)組合せ処置により腫瘍が完全に拒絶された(CR)マウスにおける腫瘍再負荷のレジメン。腫瘍を、最初の接種の30日後に反対側に接種した。MC38−luc細胞の再接種を受けているマウス。(B)反対側の側腹部においてMC38−luc細胞を負荷された対照およびCRマウスの成長曲線。(C)カプランマイヤー生存解析(n=9、成長曲線についてのANOVAを用いたテューキーの検定により、***p<0.001;生存についてのログランク検定により、***p<0.001)。 図14A〜14Cは、抗CD25−mAb−IR700の注射後のMC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍のin vivoでのIR700の蛍光イメージング。(A)腫瘍担持マウスのin vivoでの抗CD25−mAb−IR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。MC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍において、腫瘍は、抗体−光吸収体コンジュゲート(APC)注射後に高い蛍光強度を示し、強度は、注射の24時間後まで徐々に増加し、安定になり、次いで48時間後に低減した。(B)MC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍(各群においてn=5)における平均蛍光強度(MFI)の定量分析。MC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍におけるIR700のMFIは、APC注射後24時間以内に高い取込みを示すとすぐに48時間後に低減した。経時的な全体的なMFIは、全ての時点でMOC1腫瘍と比較してMC38−luc腫瘍において有意に高く(テューキー−クレーマー検定により、MC38−luc腫瘍をMOC1腫瘍と対比してp<0.05)、24および48時間でのMFIは、MOC1腫瘍と比較してLL/2腫瘍において有意に高かった(**テューキー−クレーマー検定により、LL/2腫瘍をMOC1腫瘍と対比してp<0.05)。(C)MC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍(各群においてn=5)における標的対バックグラウンド比(TBR)の定量分析。TBRは、APC注射の24時間後まで徐々に増加し、続いて、48時間後にTBRは低減した。24時間後でのTBRは、MOC1腫瘍と比較してMC38−luc腫瘍およびLL/2腫瘍において有意に高く(テューキー−クレーマー検定により、MC38−luc腫瘍をMOC1腫瘍と対比してp<0.05)、48時間後でのTBRは、MOC1腫瘍と比較してLL/2腫瘍において高かった(**テューキー−クレーマー検定により、LL/2腫瘍をMOC1腫瘍と対比してp<0.05)。 図14A〜14Cは、抗CD25−mAb−IR700の注射後のMC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍のin vivoでのIR700の蛍光イメージング。(A)腫瘍担持マウスのin vivoでの抗CD25−mAb−IR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。MC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍において、腫瘍は、抗体−光吸収体コンジュゲート(APC)注射後に高い蛍光強度を示し、強度は、注射の24時間後まで徐々に増加し、安定になり、次いで48時間後に低減した。(B)MC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍(各群においてn=5)における平均蛍光強度(MFI)の定量分析。MC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍におけるIR700のMFIは、APC注射後24時間以内に高い取込みを示すとすぐに48時間後に低減した。経時的な全体的なMFIは、全ての時点でMOC1腫瘍と比較してMC38−luc腫瘍において有意に高く(テューキー−クレーマー検定により、MC38−luc腫瘍をMOC1腫瘍と対比してp<0.05)、24および48時間でのMFIは、MOC1腫瘍と比較してLL/2腫瘍において有意に高かった(**テューキー−クレーマー検定により、LL/2腫瘍をMOC1腫瘍と対比してp<0.05)。(C)MC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍(各群においてn=5)における標的対バックグラウンド比(TBR)の定量分析。TBRは、APC注射の24時間後まで徐々に増加し、続いて、48時間後にTBRは低減した。24時間後でのTBRは、MOC1腫瘍と比較してMC38−luc腫瘍およびLL/2腫瘍において有意に高く(テューキー−クレーマー検定により、MC38−luc腫瘍をMOC1腫瘍と対比してp<0.05)、48時間後でのTBRは、MOC1腫瘍と比較してLL/2腫瘍において高かった(**テューキー−クレーマー検定により、LL/2腫瘍をMOC1腫瘍と対比してp<0.05)。 図15A〜15Fは、MC38−luc腫瘍モデルについてのCD25および/またはCD44標的化NIR−PITのin vivoの効果である。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの直後にIR700の蛍光強度の低減を示した。(C)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでの生物発光イメージング。NIR−PITの前に、腫瘍は、およそ同じサイズであり、同様の生物発光を示した。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの後にルシフェラーゼ活性の低減を示し、そして、徐々に増加するか(再成長)、または消滅するか(治癒)のいずれかであった。(D)腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITの前後でのルシフェラーゼ活性の定量分析。全てのNIR−PIT処置群におけるルシフェラーゼ活性は、対照群と比較してNIR−PITの2、3、4、5、6および7日後に有意な低減を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITにおけるルシフェラーゼ活性は、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの7日後に有意な低減を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合わされたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(E)全てのNIR−PIT処置群における腫瘍成長は、対照群と比較してNIR−PITの2、5、7および10日後に有意に阻害された(各群においてn=13〜14匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの7および10日後に有意な腫瘍減少を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合されたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(F)有意に延長された生存は、対照群と比較して全てのNIR−PIT処置群において観察された(各群においてn=13〜14匹のマウス、**ログランク検定により、p<0.01)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD25標的化NIR−PIT単独およびCD44標的化NIR−PIT単独と比較して有意に延長された生存を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、ログランク検定により、p<0.05、**p<0.01)。 図15A〜15Fは、MC38−luc腫瘍モデルについてのCD25および/またはCD44標的化NIR−PITのin vivoの効果である。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの直後にIR700の蛍光強度の低減を示した。(C)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでの生物発光イメージング。NIR−PITの前に、腫瘍は、およそ同じサイズであり、同様の生物発光を示した。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの後にルシフェラーゼ活性の低減を示し、そして、徐々に増加するか(再成長)、または消滅するか(治癒)のいずれかであった。(D)腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITの前後でのルシフェラーゼ活性の定量分析。全てのNIR−PIT処置群におけるルシフェラーゼ活性は、対照群と比較してNIR−PITの2、3、4、5、6および7日後に有意な低減を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITにおけるルシフェラーゼ活性は、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの7日後に有意な低減を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合わされたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(E)全てのNIR−PIT処置群における腫瘍成長は、対照群と比較してNIR−PITの2、5、7および10日後に有意に阻害された(各群においてn=13〜14匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの7および10日後に有意な腫瘍減少を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合されたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(F)有意に延長された生存は、対照群と比較して全てのNIR−PIT処置群において観察された(各群においてn=13〜14匹のマウス、**ログランク検定により、p<0.01)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD25標的化NIR−PIT単独およびCD44標的化NIR−PIT単独と比較して有意に延長された生存を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、ログランク検定により、p<0.05、**p<0.01)。 図15A〜15Fは、MC38−luc腫瘍モデルについてのCD25および/またはCD44標的化NIR−PITのin vivoの効果である。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの直後にIR700の蛍光強度の低減を示した。(C)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでの生物発光イメージング。NIR−PITの前に、腫瘍は、およそ同じサイズであり、同様の生物発光を示した。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの後にルシフェラーゼ活性の低減を示し、そして、徐々に増加するか(再成長)、または消滅するか(治癒)のいずれかであった。(D)腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITの前後でのルシフェラーゼ活性の定量分析。全てのNIR−PIT処置群におけるルシフェラーゼ活性は、対照群と比較してNIR−PITの2、3、4、5、6および7日後に有意な低減を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITにおけるルシフェラーゼ活性は、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの7日後に有意な低減を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合わされたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(E)全てのNIR−PIT処置群における腫瘍成長は、対照群と比較してNIR−PITの2、5、7および10日後に有意に阻害された(各群においてn=13〜14匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの7および10日後に有意な腫瘍減少を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合されたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(F)有意に延長された生存は、対照群と比較して全てのNIR−PIT処置群において観察された(各群においてn=13〜14匹のマウス、**ログランク検定により、p<0.01)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD25標的化NIR−PIT単独およびCD44標的化NIR−PIT単独と比較して有意に延長された生存を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、ログランク検定により、p<0.05、**p<0.01)。 図15A〜15Fは、MC38−luc腫瘍モデルについてのCD25および/またはCD44標的化NIR−PITのin vivoの効果である。(A)NIR−PITレジメン。生物発光画像および蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの直後にIR700の蛍光強度の低減を示した。(C)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでの生物発光イメージング。NIR−PITの前に、腫瘍は、およそ同じサイズであり、同様の生物発光を示した。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの後にルシフェラーゼ活性の低減を示し、そして、徐々に増加するか(再成長)、または消滅するか(治癒)のいずれかであった。(D)腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITの前後でのルシフェラーゼ活性の定量分析。全てのNIR−PIT処置群におけるルシフェラーゼ活性は、対照群と比較してNIR−PITの2、3、4、5、6および7日後に有意な低減を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITにおけるルシフェラーゼ活性は、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの7日後に有意な低減を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合わされたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(E)全てのNIR−PIT処置群における腫瘍成長は、対照群と比較してNIR−PITの2、5、7および10日後に有意に阻害された(各群においてn=13〜14匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの7および10日後に有意な腫瘍減少を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合されたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(F)有意に延長された生存は、対照群と比較して全てのNIR−PIT処置群において観察された(各群においてn=13〜14匹のマウス、**ログランク検定により、p<0.01)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD25標的化NIR−PIT単独およびCD44標的化NIR−PIT単独と比較して有意に延長された生存を示した(各群においてn=13〜14匹のマウス、ログランク検定により、p<0.05、**p<0.01)。 図16A〜16Dは、LL/2腫瘍モデルにおけるCD25および/またはCD44標的化NIR−PITのin vivoの効果である。(A)NIR−PITレジメン。IR700蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの直後にIR700の蛍光強度の低減を示した。(C)全てのNIR−PIT処置群における腫瘍成長は、対照群と比較してNIR−PITの5、7、10および12日後に有意に阻害された(各群においてn=9〜10匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。全てのNIR−PIT処置群の中で、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの17日後に有意な腫瘍減少を示した(各群においてn=9匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合わされたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(D)有意に延長された生存は、対照群と比較して全てのNIR−PIT処置群において観察された(各群においてn=9〜10匹のマウス、**ログランク検定により、p<0.01)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD25標的化NIR−PIT単独およびCD44標的化NIR−PIT単独と比較して有意に延長された生存を示した(各群においてn=9匹のマウス、ログランク検定により、p<0.05、**p<0.01)。 図16A〜16Dは、LL/2腫瘍モデルにおけるCD25および/またはCD44標的化NIR−PITのin vivoの効果である。(A)NIR−PITレジメン。IR700蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの直後にIR700の蛍光強度の低減を示した。(C)全てのNIR−PIT処置群における腫瘍成長は、対照群と比較してNIR−PITの5、7、10および12日後に有意に阻害された(各群においてn=9〜10匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。全てのNIR−PIT処置群の中で、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの17日後に有意な腫瘍減少を示した(各群においてn=9匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合わされたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(D)有意に延長された生存は、対照群と比較して全てのNIR−PIT処置群において観察された(各群においてn=9〜10匹のマウス、**ログランク検定により、p<0.01)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD25標的化NIR−PIT単独およびCD44標的化NIR−PIT単独と比較して有意に延長された生存を示した(各群においてn=9匹のマウス、ログランク検定により、p<0.05、**p<0.01)。 図17A〜17Dは、MOC1腫瘍モデルにおけるCD25および/またはCD44標的化NIR−PITのin vivoの効果である。(A)NIR−PITレジメン。IR700蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの直後にIR700の蛍光強度の低減を示した。(C)全てのNIR−PIT処置群における腫瘍成長は、対照群と比較してNIR−PITの4、7、10、14、17、21、24および28日後に有意に阻害された(各群においてn=9〜10匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの28日後に有意な腫瘍減少を示した(各群においてn=9〜10匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合わされたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(D)有意に延長された生存は、対照群と比較して全てのNIR−PIT処置群において観察された(各群においてn=9〜10匹のマウス、**ログランク検定により、p<0.01)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較して有意に延長された生存を示した(各群においてn=9〜10匹のマウス、ログランク検定により、**p<0.01)。 図17A〜17Dは、MOC1腫瘍モデルにおけるCD25および/またはCD44標的化NIR−PITのin vivoの効果である。(A)NIR−PITレジメン。IR700蛍光画像は、表示される各時点で得た。(B)NIR−PITに応答した腫瘍担持マウスのin vivoでのIR700の蛍光のリアルタイムのイメージング。NIR−PITによって処置された腫瘍は、NIR−PITの直後にIR700の蛍光強度の低減を示した。(C)全てのNIR−PIT処置群における腫瘍成長は、対照群と比較してNIR−PITの4、7、10、14、17、21、24および28日後に有意に阻害された(各群においてn=9〜10匹のマウス、テューキー−クレーマー検定により、他の群と対比してp<0.05)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較してNIR−PITの28日後に有意な腫瘍減少を示した(各群においてn=9〜10匹のマウス、**テューキー−クレーマー検定により、組み合わされたNIR−PIT群と対比してp<0.05)。(D)有意に延長された生存は、対照群と比較して全てのNIR−PIT処置群において観察された(各群においてn=9〜10匹のマウス、**ログランク検定により、p<0.01)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較して有意に延長された生存を示した(各群においてn=9〜10匹のマウス、ログランク検定により、**p<0.01)。 図18は、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PIT誘導免疫療法の提案機構を説明するスキームである。Treg細胞は、阻害性サイトカインおよび細胞溶解により、ならびにIL−2摂取による代謝破壊により、および樹状細胞(DC)成熟または機能の調節により、エフェクターT細胞およびNK細胞の抑制を通じて抗腫瘍免疫を制限する。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44+腫瘍における免疫原性細胞死を誘導し、CD25を高度に発現するTreg細胞を選択的に枯渇させる。第1に、免疫原性細胞死のプロセスの間に、表面カルレティキュリンの曝露、熱ショックタンパク質(Hsp)70/90、ならびに死滅した腫瘍細胞からのATPおよび高移動度群ボックス1(HMGB1)の放出は、DC成熟を誘導する。第2に、Treg細胞枯渇は、エフェクターT細胞およびNK細胞の活性化および増大、ならびに同時に腫瘍特異的T細胞への分化を誘導する。総合すると、この組み合わされたNIR−PITは、有効な腫瘍殺滅、および持続性の抗腫瘍免疫の促進をもたらす。
いくつかの実施形態の詳細な説明
別段に説明されない限り、本明細書で用いられる全ての技術用語および科学用語は、開示される発明が属する技術分野の当業者により一般に理解されるのと同じ意味を有する。文脈が明らかに別のことを示していない限り、単数形の用語である「ある(a)」、「ある(an)」、および「その(the)」は、複数形の言及を含む。同様に、「または」という語も、文脈が明らかに別のことを示していない限り、「および」を含むことを意図する。「〜を含む(complising)」は、「〜を含む(including)」を意味する。よって、「AまたはBを含む(complising A or B)」は、「Aを含む(including A)」もしくは「Bを含む(including B)」、または「AおよびBを含む(including A and B)」を意味する。
以下では、本開示の実施形態を実施および/または試行するのに適する方法および材料が記載される。このような方法および材料は、例示であるだけであって、限定することを意図するものではない。本明細書に記載される方法および材料と類似するかまたは同等な他の方法および材料も用いることができる。例えば、開示される発明が関係する、当技術分野で周知の従来の方法は、例えば、Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、1989年; Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第3版、Cold Spring Harbor Press、2001年; Ausubelら、Current Protocols in Molecular Biology、Greene Publishing Associates、1992年(および2000年版への増補版); Ausubelら、Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology、第4版、Wiley & Sons、1999年; HarlowおよびLane、Antibodies:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory Press、1990年;ならびにHarlowおよびLane、Using Antibodies:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory Press、1999年を含めた、様々な、一般的で、かつ、より具体的な参考文献に記載されている。
本明細書で言及される全てのGenBank(登録商標)受託番号と関連する配列は、2018年4月10日現在で入手可能な配列を参照することにより組み込まれる。
本開示の様々な実施形態の精査を容易とするために、特定の用語についての以下の説明が提供される。
投与:被験体に、抗体−IR700分子および/または免疫調節薬などの作用物質(agent)を、任意の有効な経路により服用させるかまたは施すこと。例示的な投与経路には、局所経路、全身または局所での注射(皮下注射、筋肉内注射、皮内注射、腹腔内注射、腫瘍内注射、および静脈内注射など)、経口経路、眼経路、舌下経路、直腸経路、経皮経路、鼻腔内経路、膣経路、および吸入経路が挙げられるがこれらに限定されない。
抗体:少なくとも軽鎖免疫グロブリン可変領域または重鎖免疫グロブリン可変領域を含むポリペプチドリガンドであって、腫瘍特異的タンパク質など、抗原のエピトープを特異的に認識し、これに結合するポリペプチドリガンド。抗体は重鎖および軽鎖からなり、それらの各々が、重鎖可変(V)領域および軽鎖可変(V)領域と称する可変領域を有する。V領域およびV領域は併せて、抗体により認識される抗原の結合に関与する。
抗体(例えば、抗体−IR700分子におけるもの)には、無傷の(intact)免疫グロブリンおよびバリアント、ならびにFab断片、Fab’断片、F(ab)’断片、単鎖Fvタンパク質(「scFv」)、およびジスルフィド安定化Fvタンパク質(「dsFv」)など、抗体の部分が含まれる。scFvタンパク質が、免疫グロブリンの軽鎖可変領域および免疫グロブリンの重鎖可変領域をリンカーで結合させた融合タンパク質であるのに対し、dsFvでは、鎖の会合を安定化させるためのジスルフィド結合を導入するように、鎖を変異させている。この用語はまた、キメラ抗体(例えば、ヒト化マウス抗体)、ヘテロコンジュゲート抗体(二重特異性抗体など)など、遺伝子操作された形態も含む。また、Pierce Catalog and Handbook、1994〜1995年(Pierce Chemical Co.、Rockford、IL); Kuby, J.、Immunology、第3版、W. H. Freeman & Co.、New York、1997年も参照されたい。
典型的に、天然に存在する免疫グロブリンは、ジスルフィド結合により相互接続している重(H)鎖および軽(L)鎖を有する。軽鎖にはラムダ(λ)鎖およびカッパ(k)鎖という2つの種類がある。5つの主要な重鎖のクラス(またはアイソタイプ)が存在し、それは、抗体分子:IgM、IgD、IgG、IgA、およびIgEの機能的活性を決定する。
各重鎖および軽鎖は、定常領域および可変領域を含有する(領域はまた、「ドメイン」としても公知である)。重鎖可変領域と軽鎖可変領域が組み合わされて抗原に特異的に結合する。軽鎖可変領域および重鎖可変領域は、「相補性決定領域」または「CDR」ともまた呼ばれる3つの超可変領域を挟み込んだ、「フレームワーク」領域を含有する。フレームワーク領域およびCDRの広がりは規定されている(参照により本明細書に組み込まれる、Kabatら、Sequences of Proteins of Immunological Interest、U.S. Department of Health and Human Services、1991年を参照されたい)。今日では、Kabatによるデータベースが、オンラインで維持されている。異なる軽鎖または重鎖のフレームワーク領域の配列は、ヒトなど、種内で比較的保存されている。構成要素の軽鎖および重鎖の組み合わされたフレームワーク領域である、抗体のフレームワーク領域は、CDRを三次元空間に配置し整列させるように働く。
CDRは主に、抗原のエピトープへの結合に関与する。各鎖のCDRは典型的に、N末端から始めて順次番号付けされてCDR1、CDR2、およびCDR3と称し、典型的には、特定のCDRが位置する鎖によっても同定される。したがって、VのCDR3が、それが見出される抗体の重鎖の可変ドメインに位置する一方、VのCDR1は、それが見出される抗体の軽鎖の可変ドメインに由来するCDR1である。異なる特異性(すなわち、異なる抗原に対する異なる結合部位(combining site))を有する抗体は、異なるCDRを有する。抗体によって変化するのはCDRであるが、CDR内の限られた数のアミノ酸位置だけが、抗原の結合に直接的に関与する。CDR内のこれらの位置を、特異性決定残基(SDR)と呼ぶ。
「V」または「VH」に対する言及は、Fv、scFv、dsFv、またはFabの重鎖の可変領域を含めた、免疫グロブリン重鎖の可変領域を指す。「V」または「VL」に対する言及は、Fv、scFv、dsFv、またはFabの軽鎖の可変領域を含めた、免疫グロブリン軽鎖の可変領域を指す。
「モノクローナル抗体」(mAb)とは、Bリンパ球の単一クローンにより産生される抗体、または単一抗体の軽鎖遺伝子および重鎖遺伝子がトランスフェクトされた細胞により産生される抗体である。モノクローナル抗体は、例えば、骨髄腫細胞の、脾臓の免疫細胞との融合体に由来する、ハイブリッド抗体形成細胞を作製することにより産生される。モノクローナル抗体には、ヒト化モノクローナル抗体が含まれる。一部の例では、抗体−IR700分子中の抗体は、ヒト化mAbなど、mAbである。
「キメラ抗体」は、ヒトなど、1つの種に由来するフレームワーク残基と、メソテリンに特異的に結合するマウス抗体など、別の種に由来するCDR(一般に、抗原の結合を付与する)とを有する。
「ヒト化」免疫グロブリンとは、ヒトフレームワーク領域と、非ヒト(例えば、マウス、ラット、または合成)免疫グロブリンに由来する1または複数のCDRとを含む免疫グロブリンである。CDRを提供する非ヒト免疫グロブリンを、「ドナー」と称し、フレームワークを提供するヒト免疫グロブリンを、「アクセプター」と称する。一実施形態では、全てのCDRが、ヒト化免疫グロブリンにおいてドナー免疫グロブリンに由来する。定常領域は、存在しなくともよいが、存在する場合は、ヒト免疫グロブリン定常領域と実質的に同一、例えば、約95%以上など、少なくとも約85〜90%同一でなければならない。よって、おそらくCDRを除くヒト化免疫グロブリンの全ての部分は、天然のヒト免疫グロブリン配列の対応する部分と実質的に同一である。「ヒト化抗体」とは、ヒト化軽鎖免疫グロブリンとヒト化重鎖免疫グロブリンとを含む抗体である。ヒト化抗体は、CDRを提供するドナー抗体と同じ抗原に結合する。ヒト化免疫グロブリンまたはヒト化抗体のアクセプターフレームワークは、ドナーフレームワークから選択したアミノ酸による、限られた数の置換を有しうる。ヒト化モノクローナル抗体または他のモノクローナル抗体は、抗原の結合または他の免疫グロブリン機能に対して実質的に影響を及ぼさない、さらなる保存的アミノ酸置換を有しうる。ヒト化免疫グロブリンは、遺伝子操作によって構築することができる(例えば、米国特許第5,585,089号を参照されたい)。
「ヒト」抗体(また、「完全ヒト」抗体とも呼ばれる)とは、ヒト免疫グロブリンに由来するヒトフレームワーク領域と、CDRの全てとを含む抗体である。一例では、フレームワークとCDRとが、同じ起源のヒト重鎖アミノ酸配列および/または軽鎖アミノ酸配列に由来する。しかし、1つのヒト抗体に由来するフレームワークを、異なるヒト抗体に由来するCDRを含むように操作することもできる。ヒト免疫グロブリンの全ての部分は、天然のヒト免疫グロブリン配列の対応する部分と実質的に同一である。
「〜に特異的に結合する」とは、個別の抗体が、非腫瘍タンパク質、例えば、β−アクチンなどの非類縁タンパク質に対する結合と比べて、腫瘍特異的抗原などの抗原と特異的に免疫反応する能力を指す。例えば、HER2特異的結合剤は、in vitroまたはin vivoにおいて、実質的にHER−2タンパク質だけに結合する。本明細書で用いられる「腫瘍特異的結合剤」という用語は、腫瘍特異的抗体(およびその断片)と、その調製物中の、実質的に腫瘍特異的タンパク質だけに結合する他の作用物質とを含む。
結合とは、抗体分子とT細胞表面分子の抗原決定基との間のランダムでない結合反応である。所望の結合特異性は、特に、2つの抗原が固有のエピトープを有する場合に、抗体がT細胞表面分子と非類縁抗原とに差次的に結合し、したがって、2つの異なる抗原間を識別する能力の基準点(reference point)から決定されることが典型的である。特定のエピトープに特異的に結合する抗体を「特異的抗体」と称する。
一部の例では、抗体(抗体−IR700分子におけるものなど)が、標的(細胞表面タンパク質、例えば、腫瘍特異的タンパク質など)に特異的に、試料または被験体における他の分子に対する結合定数より少なくとも10−1大きな、10−1大きな、または10−1大きな結合定数で結合する。一部の例では、抗体(例えば、mAb)またはその断片の平衡定数(Kd)が、1nMまたはそれ未満である。例えば、抗体は、腫瘍特異的タンパク質などの標的に、少なくとも約0.1×10−8M、少なくとも約0.3×10−8M、少なくとも約0.5×10−8M、少なくとも約0.75×10−8M、少なくとも約1.0×10−8M、少なくとも約1.3×10−8M、少なくとも約1.5×10−8M、または少なくとも約2.0×10−8Mの結合アフィニティーで結合する。Kd値は、例えば、競合ELISA(酵素結合免疫吸着測定法)により決定することもでき、Biacore,Inc.、Piscataway、NJから入手可能な、Biacore T100などの表面プラズモン共鳴デバイスを用いて決定することもできる。
抗体−IR700分子または抗体−IR700コンジュゲート:IR700に結合体化した腫瘍特異的抗体などの抗体を両方とも含む分子。一部の例では、抗体が、がん細胞の表面タンパク質(例えば、腫瘍特異的抗原)に特異的に結合するヒト化抗体(ヒト化mAbなど)である。
抗原(Ag):動物へと注射または吸収される組成物(腫瘍特異的タンパク質を含む組成物など)を含め、動物における抗体の産生またはT細胞応答を刺激しうる化合物、組成物、または物質。抗原は、開示される抗原などの異種抗原により誘導される産物を含め、特定の体液性免疫または細胞性免疫の産物と反応する。「エピトープ」または「抗原決定基」とは、それに対してB細胞および/またはT細胞が応答する抗原の領域を指す。一実施形態では、T細胞は、エピトープがMHC分子と共に提示される場合、そのエピトープに応答する。エピトープは、タンパク質の三次フォールディングにより近接する連続アミノ酸または非連続アミノ酸の両方から形成されうる。連続アミノ酸から形成されるエピトープが、典型的に、変性溶媒に曝露しても保持されるのに対し、三次フォールディングにより形成されるエピトープは、典型的に、変性溶媒で処理すると失われる。エピトープは、典型的には、少なくとも3、より通常には、少なくとも5、約9、または約8〜10アミノ酸を、固有の空間的立体構造中に含む。エピトープの空間的立体構造を決定する方法には、例えば、x線結晶構造解析および核磁気共鳴が挙げられる。
抗原の例には、免疫細胞により認識されるペプチド、脂質、多糖、および核酸など、抗原決定基を含有するペプチド、脂質、多糖、および核酸が挙げられるがこれらに限定されない。一部の例では、抗原に、腫瘍特異的タンパク質もしくはペプチド(細胞(例えばがん細胞)の表面に見出される腫瘍特異的ペプチドなど)またはそれらの免疫原性断片が挙げられる。
がん:異常な細胞成長または制御不能の細胞成長を特徴とする悪性腫瘍。がんと関連することが多い他の特色には、転移、近傍細胞の正常な機能に対する妨害、サイトカインまたは他の分泌産物の異常なレベルでの放出および炎症性応答または免疫応答の抑制または激化、例えば、リンパ節などの周囲または遠隔の組織または器官の浸潤などが挙げられる。「転移性疾患」とは、元の腫瘍部位を離れ、例えば、血流またはリンパ系を介して、身体の他の部分へと移動するがん細胞を指す。一例では、開示される方法により死滅する細胞が、がん細胞である。
CD25(IL−2受容体アルファ鎖):(例えば、OMIM147730)活性化T細胞、活性化B細胞、一部の胸腺細胞、骨髄性前駆体および乏突起膠細胞に存在するI型膜貫通タンパク質。CD25は、マウスにおけるCD4+FoxP3+調節性T細胞を同定するマーカーとして用いられている。CD25は、B細胞新生物、一部の急性非リンパ性白血病、神経芽細胞腫、肥満細胞症、および腫瘍浸潤リンパ球を含めた、一部のがん細胞の表面に見出される。これは、HTLV−1に対する受容体として機能し、その結果として、成人のT細胞リンパ腫/白血病における新生細胞において発現する。例示的なCD25配列は、GenBank(登録商標)データベース(例えば、受託番号CAA44297.1、NP_000408.1およびNP_001295171.1)において見出すことができる。例示的なCD25に特異的なmAbは、ダクリズマブおよびバシリキシマブであり、これらは、IR700に結合することができ、ダクリズマブ−IR700またはバシリキシマブ−IR700を形成し、これらは、CD25発現がん細胞を標的にするために開示される方法において用いることができ、または免疫調節分子(例えば、腫瘍内の腫瘍浸潤Treg細胞を減少させるため)として用いることができる。
CD44:(例えば、OMIM107269)細胞−細胞相互作用、細胞接着および遊走に関与する細胞表面糖タンパク質。CD44は、がん幹細胞、頭頸部がん細胞、乳がん細胞、および前立腺がん細胞を含めた、一部のがん細胞の表面に見出される。例示的なCD44配列は、GenBank(登録商標)データベース(例えば、受託番号CAJ18532.1、ACI46596.1およびAAB20016.1)において見出すことができる。例示的なCD44に特異的なmAbは、ビバツズマブであり、これは、IR700に結合することができ、ビバツズマブ−IR700を形成し、これは、CD44発現がん細胞を標的にするために開示される方法において用いることができる。
接触:固体形態および液体形態の両方を含め、直接的な物理的結合下に置くこと。接触は、in vitroにおいて、例えば、腫瘍細胞などの単離された細胞と生じる場合もあり、in vivoにおいて、被験体(腫瘍を有する被験体など)に投与することにより生じる場合もある。
低減:いくらかの質、量、または強度を減少させること。一例では、1または複数の抗体−IR700分子を含む治療組成物(therapeutic composition)が、NIRによる(例えば、約680nmの波長で)少なくとも1J/cmの線量での、抗体−IR700分子が特異的に結合する細胞への照射後、該細胞の生存率を、例えば、抗体−IR700分子の非存在下における応答と比較して低減する。一部の例では、このような低減が、細胞致死を証拠とする。一部の例では、細胞の生存率の低減が、抗体−IR700分子を含まない組成物により観察される生存率と比べて、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも75%、なおまたは少なくとも90%である。他の例では、低減が、細胞生存率の、抗体−IR700分子を含まない組成物により観察される生存率と比べた、少なくとも2倍、少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、少なくとも8倍、少なくとも10倍、なおまたは少なくとも15倍もしくは20倍の低減などの倍数変化として表現される。このような低減は、本明細書で開示される方法を用いて測定することができる。
免疫調節薬:免疫調節薬は、免疫系の1または複数の機能を変更(例えば、増加または低減)する物質である。一部の例では、免疫調節薬は免疫系を活性化する。他の例では、免疫調節薬は、免疫抑制細胞の活性を阻害する(または死滅させる)。
IR700(IRDye(登録商標)700DX):以下の式:
Figure 2021521135
を有する色素。
LI−COR(Lincoln、NE)から市販されている。アミノ反応性のIR700は、比較的親水性の色素であり、IR700のNHSエステルを用いて抗体(antiboidy)と共有結合的に結合体化することができる。IR700はまた、吸光係数も、ヘマトポルフィリン誘導体(hematoporphyrin derivative)であるPhotofrin(登録商標)(630nmで1.2×10−1cm−1)、メタ−テトラヒドロキシフェニルクロリン;Foscan(登録商標)(652nmで2.2×10−1cm−1)、およびモノ−L−アスパルチルクロリンe6;NPe6/Laserphyrin(登録商標)(654nmで4.0×10−1cm−1)など、従来の光増感剤の5倍超高い(689nmの吸収極大で2.1×10−1cm−1)。
薬学的組成物:被験体に適正に投与されると所望の治療効果または予防効果を誘導することが可能な化合物または組成物。薬学的組成物は、1または複数の抗体−IR700分子および/または1もしくは複数の免疫調節薬などの治療剤を含みうる。治療剤または薬学的作用物質(pharmaceutical agent)とは、単独で、またはさらなる化合物と併せて、所望の応答を誘導する(被験体に投与されると治療効果または予防効果を誘導するなど)治療剤または薬学的作用物質である。特定の例では、薬学的組成物が、治療有効量の、少なくとも1つの抗体−IR700分子が挙げられる。
薬学的に許容されるビヒクル:本開示において有用な薬学的に許容されるキャリア(ビヒクル)は、従来のキャリア(ビヒクル)である。Remington: The Science and Practice of Pharmacy, The University of the Sciences in Philadelphia, Editor, Lippincott, Williams, & Wilkins, Philadelphia, PA, 21st Edition (2005)は、1もしくは複数の抗体−IR700分子など、1もしくは複数の治療化合物、および/または1もしくは複数の免疫調節薬を医薬として送達するのに適する組成物および製剤について記載している。
一般に、キャリアの性質は、使用される特定の投与方式に依存する。例えば、非経口製剤は通常、ビヒクルとしての水、生理食塩液、平衡塩類溶液、水性デキストロース、またはグリセロールなどのような、薬学的に許容される流体および生理学的に許容される流体が含まれる注射用流体を含む。固体組成物(例えば、粉末形態、丸薬形態、錠剤形態、またはカプセル形態)のための従来の非毒性の固体キャリアには、例えば、薬学的グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、またはステアリン酸マグネシウムを挙げることができる。生物学的に中性のキャリアに加えて、投与される薬学的組成物は、湿潤剤または乳化剤、防腐剤、およびpH緩衝剤など、例えば、酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウレートなど、少量の非毒性補助物質を含有しうる。
光免疫療法(PIT):細胞表面タンパク質を標的化するモノクローナル抗体(MAb)へと結合体化した近赤外(NIR)フタロシアニン色素であるIR700に基づく標的特異的光増感剤を使用する分子的に標的化された治療法。一例では、細胞表面タンパク質が、とりわけ、がん細胞で見出されるものであり、したがって、PITは、このような細胞を死滅させるのに用いることができる。細胞死は、抗体−IR700分子が該細胞に結合し、これらの細胞がNIRで照射される場合に生じるのに対し、抗体−IR700分子により認識される細胞表面タンパク質を発現しない細胞が相当数死滅することはない。
プログラム死1(PD−1):(例えば、OMIM600244)免疫系をダウンレギュレートすることにより、およびT細胞炎症活性を抑制することによる自己寛容の促進により、ヒト身体の細胞に対する免疫系の応答を調節する役割を有する、細胞の表面の1型膜タンパク質。PD−1は、PD−L1およびPD−L2の2つのリガンドに結合する。例示的なPD−1配列は、GenBank(登録商標)データベース(例えば、受託番号CAA48113.1、NP_005009.2およびNP_001076975.1)において見出すことができる。
PD−1活性に拮抗する抗体は、本明細書で提示される方法において、例えば、腫瘍特異的抗原Ab−IR700分子と組み合わせて、免疫調節薬として用いることができる。例示的なPD−1に特異的な拮抗性mAbには、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、ピディリズマブ、セミプリマブ、PDR001、AMP−224およびAMP−514が挙げられる。
プログラム死リガンド1(PD−L1):(例えば、OMIM605402)妊娠、組織同種移植、自己免疫疾患および肝炎などの特定の事象の間に、免疫系の適応アームを抑制する、細胞の表面の1型膜タンパク質。阻害性チェックポイント分子PD−1へのPD−L1の結合は、免疫受容体チロシン依存性スイッチモチーフ(ITSM)のモチーフを介したホスファターゼ(SHP−1またはSHP−2)との相互作用に基づく阻害性シグナルを伝える。PD−L1は、活性化T細胞、B細胞および骨髄性細胞において見出されるPD−1に結合して、活性化または阻害をモジュレートする。例示的なPD−L1配列は、GenBank(登録商標)データベース(例えば、受託番号ADK70950.1、NP_054862.1およびNP_001156884.1)において見出すことができる。
PD−L1活性に拮抗する抗体は、本明細書で提示される方法において、例えば、腫瘍特異的抗原Ab−IR700分子と組み合わせて、免疫調節薬として用いることができる(can be used can be used)。例示的なPD−L1に特異的な拮抗性mAbには、アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、CK−301およびBMS−936559が挙げられる。
被験体または患者:ヒトおよび非ヒト哺乳動物を含む用語。一例では、被験体が、ヒト被験体またはマウス、ラット、イヌ、ネコもしくは非ヒト霊長類などの獣医学的被験体である。一部の例では、被験体が、がんを有するかまたはがんを処置されている哺乳動物(ヒトなど)である。
治療有効量:単独で、または(1または複数の)さらなる治療剤(化学療法剤など)と共に、該治療剤で処置される被験体または細胞において所望の効果を達成するのに十分な組成物の量。該治療剤(単独の、または免疫調節薬と組み合わせた、抗体−IR700分子など)の有効量は、処置される被験体または細胞、特定の治療剤、および治療組成物の投与様式が挙げられるがこれらに限られない複数の因子に依存し得る。一例では、治療有効量または治療有効濃度が、がんなどの疾患の進展(転移など)を防止するか、疾患の進行を遅延させるか、もしくは疾患の退縮を引き起こすのに十分な量または濃度、またはがんなどの疾患により引き起こされる症状を軽減することが可能な量または濃度である。一例では、治療有効量または治療有効濃度が、腫瘍を有する患者の生存期間を延長するのに十分な量または濃度である。
一例では、所望の応答が、がんと関連する1または複数の症状を軽減または阻害することである。組成物が有効であるためには、1または複数の症状が完全に消失しなくともよい。例えば、照射と組み合わせた、抗体−IR700分子を含有する組成物および免疫調節薬を含有する組成物(および/またはこれらの両方を含有する単一組成物)の投与により、腫瘍のサイズ(腫瘍の体積もしくは重量または腫瘍の転移など)を、処置の非存在下における腫瘍サイズと比較して、例えば、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、なおまたは少なくとも100%低減することができる。特定の一例では、所望の応答は、抗体−IR700分子、免疫調節薬および照射の非存在下における細胞殺滅と比較して、例えば、細胞のうちの少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、なおまたは少なくとも100%を死滅させることにより、細胞(がん細胞など)の集団を所望の量だけ死滅させることである。特定の一例では、所望の応答は、腫瘍を有する患者(または腫瘍を最近除去された患者)の生存期間を所望の量だけ延長する、例えば、抗体−IR700分子、免疫調節薬および照射の非存在下における生存期間と比較して、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも100%、少なくとも200%、または少なくとも500%生存を延長することである。一部の例では、所望の応答は、被験体におけるメモリーT細胞の量を増加させる、例えば、抗体−IR700分子、免疫調節薬および照射の非存在下におけるメモリーT細胞の量と比較して、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも100%、少なくとも200%、または少なくとも500%増加させることである。一部の例では、所望の応答は、被験体におけるMHCタイプI拘束性腫瘍特異的抗原に対して応答するポリクローナル抗原特異的TICの量を増加させる、例えば、抗体−IR700分子、免疫調節薬および照射の非存在下におけるMHCタイプI拘束性腫瘍特異的抗原に対して応答するポリクローナル抗原特異的TICの量と比較して、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも100%、少なくとも200%、または少なくとも500%増加させることである。一部の例では、所望の応答は、標的化腫瘍におけるTreg(FOXP3CD25CD4Treg細胞など)の量を低減させる、例えば、抗体−IR700分子、免疫調節薬および照射の非存在下における標的化腫瘍におけるTregの量と比較して、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも100%低減させることである。一部の例では、これらの効果の組合せは、開示される方法によって達成される。
開示される抗体−IR700分子(単独の、または1もしくは複数の免疫調節薬と組み合わせた)のうちの1つまたは複数を含む作用物質であって、ヒト被験体または獣医学的被験体へと投与される作用物質の有効量は、この被験体と関連するいくつかの因子、例えば、被験体の全体的な健康に応じて変化する。作用物質の有効量は、その組成物の投与量を変化させ、腫瘍の退縮など、結果として得られる治療応答を測定することにより決定することができる。有効量はまた、in vitro、in vivo、またはin situにおける様々なイムノアッセイを介して決定することもできる。開示される作用物質は、所望の応答を得るのに必要とされる通りの、単回投与で投与することもでき、複数回投与で投与することもできる。しかし、有効量は、適用される処置、処置される被験体、処置される状態の重症度および種類、ならびに投与様式に依存しうる。
特定の例では、抗体−IR700分子の治療有効用量が、60キログラム当たり少なくとも0.5ミリグラム(mg/kg)、少なくとも5mg/60kg、少なくとも10mg/60kg、少なくとも20mg/60kg、少なくとも30mg/60kg、少なくとも50mg/60kg、例えば、静脈内投与される場合、1mg/60kg、2mg/60kg、5mg/60kg、20mg/60kg、または50mg/60kgの用量など、例えば、0.5〜50mg/60kgである。別の例では、抗体−IR700分子の治療有効用量が、少なくとも100μg/kg、少なくとも500μg/kgまたは少なくとも500μg/kgなど、少なくとも10μg/kg、例えば、腫瘍内投与または腹腔内投与される場合、100μg/kg、250μg/kg、約500μg/kg、750μg/kg、または1000μg/kgの用量など、例えば、10μg/kg〜1000μg/kgである。一例では、治療有効用量が、局所用溶液で投与される10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml、40μg/ml、50μg/ml、60μg/ml、70μg/ml、80μg/ml、90μg/ml、または100μg/mlなど、20μg/ml〜100μg/mlの間など、少なくとも500μg/mlなど、少なくとも1μg/mlである。しかし、当業者は、また、例えば、特定の抗体−IR700分子に応じて、より高い投与量またはより低い投与量も用いうることを認識する。特定の例では、このような毎日の投与量を、1回もしくは複数回にわたる分割用量(2、3、または4回の用量など)または単一の製剤で投与する。開示される抗体−IR700分子は、単独で投与することもでき、薬学的に許容されるキャリアの存在下で投与することもでき、他の治療剤(他の抗新生物剤など)の存在下で投与することもできる。
一般に、1または複数の抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬の投与後における適切な照射線量は、660〜740nmの波長で少なくとも1J/cm、例えば、660〜740nmの波長で少なくとも10J/cm、660〜740nmの波長で少なくとも50J/cm、または660〜740nmの波長で少なくとも100J/cm、例えば、660〜740nmの波長で1〜500J/cmである。一部の例では、波長が、660〜710nmである。特定の例では、抗体−IR700分子の投与後における適切な照射線量が、680nmの波長で少なくとも1.0J/cm、例えば、680nmの波長で少なくとも10J/cm、680nmの波長で少なくとも50J/cm、または680nmの波長で少なくとも100J/cm、例えば、680nmの波長で1〜500J/cmである。特定の例では、抗体−IR700分子および/または免疫調節薬の投与後に、複数回にわたる照射を実施する(2、3、4、5、6、7、8、9、または10回にわたる個別の投与など、少なくとも2、少なくとも3、または少なくとも4回にわたる照射など)。
処置:細胞または組織の治療剤による処置を指すのに用いられる場合の用語は、1または複数の作用物質(1または複数の抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬など)を細胞もしくは組織と接触させるステップ、または該作用物質を細胞もしくは組織と共にインキュベートするステップ、ならびに/あるいは1または複数の作用物質を、被験体、例えば、がんを有する被験体へと投与するステップを含む。処置された細胞とは、所望の応答に十分な量で、かつ、所望の応答に十分な条件下で、所望の組成物と接触させた細胞である。一例では、処置された細胞とは、抗体−IR700分子に、抗体が細胞の表面タンパク質に結合するのに十分な条件下で曝露され、免疫調節薬と接触され、十分な細胞殺滅が達成されるまでNIR光で照射される細胞である。他の例では、処置された被験体とは、抗体が細胞の表面タンパク質に結合するのに十分な条件下で1または複数の抗体−IR700分子を投与され、1または複数の免疫調節薬を投与され、十分な細胞殺滅が達成されるまでNIR光で照射される被験体である。
腫瘍、新生物、悪性腫瘍、またはがん:新生物とは、過剰な細胞分裂から生じる組織または細胞の異常な成長である。新生物の成長は、腫瘍をもたらしうる。個体における腫瘍の量とは、腫瘍の数、体積、または重量として測定されうる「腫瘍負荷」である。転移しない腫瘍は、「良性」と称する。周囲の組織に浸潤し、かつ/または転移しうる腫瘍を、「悪性」と称する。「非がん性組織」とは、悪性新生物が形成されているが、新生物に特徴的な病態を有さない同じ器官に由来する組織である。一般に、非がん性組織は、組織学的に正常な外見を呈する。「正常組織」とは、器官に由来する組織であって、該器官が、その器官のがんまたは別の疾患もしくは障害に冒されない組織である。「がんを有さない」被験体は、その器官のがんを有すると診断されておらず、検出可能ながんを有さない。
腫瘍には、元の(原発性)腫瘍、再発腫瘍および転移(二次性)腫瘍が挙げられる。腫瘍の再発(recurrence)は、例えば、腫瘍が手術、薬物もしくは他の処置によって除去されたか、またはそうでなければ消滅した後に、元の(原発性)腫瘍と同じ部位での腫瘍の再発(return)である。転移は、身体の一部分から別の部分への腫瘍の拡散である。拡散した細胞から形成された腫瘍は、二次性腫瘍と呼ばれ、元の(原発性)腫瘍における細胞と類似の細胞を含有する。これらは、原発性腫瘍または転移のいずれかの再発でありうる。
開示される方法で処置されうる、がんなどの例示的な腫瘍には、乳癌(例えば、小葉癌および腺管癌)、肉腫、肺癌(例えば、非小細胞癌、大細胞癌、扁平上皮癌、および腺癌)、肺中皮腫、結腸直腸腺癌、頭頸部がん(例えば、HPV16など、HPVまたはエプスタインバーウイルスによって引き起こされるがんなど、腺癌、扁平上皮癌、転移性扁平上皮癌;口、舌、鼻咽頭、喉、下咽頭、喉頭および気管のがんを含みうる)、胃癌、前立腺癌、卵巣癌(漿液性嚢胞腺癌およびムチン性嚢胞腺癌など)、卵巣胚細胞腫瘍、精巣癌、および精巣胚細胞腫瘍、膵臓腺癌、胆管腺癌、肝細胞癌、膀胱癌(例えば、移行上皮癌、腺癌、および扁平上皮癌を含めた)、腎細胞腺癌、子宮内膜癌(例えば、腺癌および混合型ミュラー腫瘍(癌肉腫)を含めた)、子宮内頸部の癌、子宮外頸部の癌、および膣癌(これらの各々の腺癌および扁平上皮癌など)、皮膚の腫瘍(例えば、扁平上皮癌、基底細胞癌、悪性黒色腫、皮膚付属器腫瘍(skin appendage tumor)、カポジ肉腫、皮膚リンパ腫、皮膚付属器腫瘍(skin adnexal tumor)、ならびに様々な種類の肉腫およびメルケル細胞癌)、食道癌、鼻咽頭癌および口腔咽頭癌(これらの扁平上皮癌および腺癌を含めた)、唾液腺癌、脳腫瘍および中枢神経系腫瘍(例えば、神経膠、神経細胞、および髄膜を起源とする腫瘍を含めた)、末梢神経腫瘍、軟組織肉腫および骨肉腫および軟骨肉腫などの固形腫瘍、ならびにリンパ腫瘍(B細胞悪性リンパ腫およびT細胞悪性リンパ腫を含めた)が挙げられる。一例では、腫瘍が、腺癌である。
本方法はまた、リンパ型の、白血球型の、または他の型の白血病などの液性腫瘍(例えば、血液学的悪性腫瘍)を処置するのにも用いることができる。特定の例では、処置される腫瘍が、白血病(例えば、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性骨髄性白血病(CML)、毛様細胞白血病(HCL)、T細胞前リンパ球性白血病(T−PLL)、大顆粒リンパ球性白血病、および成人T細胞白血病)、リンパ腫(ホジキンリンパ腫および非ホジキンリンパ腫など)、および骨髄腫など、血液の腫瘍である。
〜に十分な条件下で:所望の活性を可能とする任意の環境について記載するのに用いられる語句。一例では、「〜に十分な条件下で」が、抗体−IR700分子がその標的化された細胞表面タンパク質(例えば、腫瘍特異的抗原)に結合することを可能とするのに十分な抗体−IR700分子を被験体に投与することを包含する。特定の例では、所望の活性が、細胞に対する治療照射の後に、抗体−IR700分子が結合している細胞を死滅させる。
処置されていない:処置されていない細胞は、抗体−IR700分子および免疫調節薬、ならびに/または照射など、治療剤と接触していない細胞である。ある例では、処置されていない細胞は、治療剤(複数可)が送達されたビヒクルを受ける細胞である。同様に、処置されていない被験体は、抗体−IR700分子および免疫調節薬、ならびに/または照射など、治療剤を投与されていない被験体である。ある例では、処置されていない被験体は、治療剤(複数可)が送達されたビヒクルを受ける被験体である。
ある特定の実施例の開示は、他の実施形態を除外することを意味するものではない。加えて、本明細書に記載される任意の処置は、他の処置に対して必ずしも除外的ではなく、他の生体活性作用物質または処置モダリティーと組み合わせることができる。
技法の概観
近赤外光線免疫療法(NIR−PIT)は、壊死/免疫原性細胞死を誘導する非常に選択的ながん処置であり、光吸収体であるIR700DXへと結合体化したモノクローナル抗体(mAb)とNIR光とを使用する。CD44は、がん処置に対する抵抗性に関連するが、抗CD44−mAb−IR700コンジュゲートを使用するNIR−PITは、本明細書において、細胞成長を阻害し、複数の腫瘍の種類における生存を延長することを示す。CD44 mAb−IR700 NIR−PITは、がん抗原を標的にし、ほとんどの他のがん療法が誘導するアポトーシス性細胞死とは違い、壊死/免疫原性細胞死を開始する。免疫調節薬(免疫チェックポイント阻害剤、例えば、抗PD1抗体など)によるさらなる処置は、抗CD44−mAb−IR700コンジュゲートの抗がん効果に相乗作用した。
さらに、方法は、成功裏に、PIT処置されていない遠隔腫瘍(例えば、転移)の減少を誘導し、同じ種類の腫瘍細胞による後の負荷の際に腫瘍の再発を阻害した。したがって、開示される方法により、宿主の免疫を誘発することによって、再発または転移も処置することができる(例えば、一部の例では、方法は、腫瘍の再発を減少または消失させる)。PD−1免疫チェックポイント遮断(ICB)は、近赤外光線免疫療法の後に適応免疫抵抗性を反転させて、ポリクローナルT細胞応答を増強し、処置された腫瘍および遠隔の処置されていない腫瘍の両方における確立された同系腫瘍の拒絶を誘導した。これらのポリクローナル応答は、再発を抑制する免疫原性の記憶の形成も増強することができる。この働きは、腫瘍標的化細胞溶解療法の後、デノボポリクローナルT細胞応答(例えば、樹状細胞によって処理された複数の腫瘍関連抗原に対する)の発生を明確に実証する最初のものである。一部の例では、開示される方法により、Tregの選択的な枯渇を引き起こし、メモリーT細胞(腫瘍抗原特異的T細胞など)の数を増加させ、樹状細胞の腫瘍浸潤を増加させ、またはこれらの組合せを行う。
一部の同系マウスモデルでは、FOXP3CD25CD4Treg細胞は、CTLA4軸またはエフェクターT細胞もしくはNK細胞の活性化を通じてDC機能を阻害することによって媒介される宿主の抗腫瘍免疫を抑制する。Treg細胞の存在下で、腫瘍微小環境(TME)における腫瘍抗原への曝露の増加は、抗原特異的エフェクターT細胞よりもむしろ抗原特異的Treg細胞を優位に活性化しうる。これを克服するために、がんおよびTreg細胞は、組み合わされたCD44およびCD25標的化NIR−PITを用いて同時に標的にされ、これは、いずれかの標的単独を用いるNIR−PITと比較して、優れた抗腫瘍効果をもたらし、生存を延長した。比較すると、CD44標的化NIR−PIT単独は、調査された3つの同系腫瘍モデル全てにおいて、顕著に有効性が劣った。Treg細胞は、様々な免疫抑制機構を用いて、腫瘍免疫回避を媒介するが、CD25標的化NIR−PITは、選択的なTreg細胞枯渇により、これらの機構の全てを無効にすることができる。これらの結果は、開示される方法が、がん抗原標的化NIR−PITまたは免疫抑制機能のみの消失のいずれとりも優れたin vivoでの治療利益(例えば、腫瘍成長阻害および生存の延長)をもたらすことを示す。この組み合わされたNIR−PITは、一部の完全寛解を達成したが、これは、いずれかの種類のNIR−PIT単独による場合ではなかった。したがって、組み合わされたNIR−PIT法は、従来のがん抗原標的化NIR−PITと比較して長期間の生存をもたらすことができ、同様に直接的な腫瘍殺滅の相加効果に起因して、免疫原性細胞死による腫瘍免疫原性の誘導、およびCD25標的化NIR−PITによる選択的Treg細胞枯渇に由来する宿主の抗腫瘍免疫細胞の有効な活性化をもたらすことができる。一緒に作用するこれらの3つの事象は、他の点では抵抗性の腫瘍において長期間の腫瘍応答を誘発しうる。したがって、CD25およびCD44標的化作用物質と組み合わされたNIR−PITは、標的化腫瘍内で、腫瘍細胞およびFOXP3CD25CD4Treg細胞の両方を消失させることができる。加えて、TMEにおいて、がん抗原および免疫抑制細胞の同時の標的化と組み合わされたNIR−PITは、一種類のNIR−PIT単独よりもさらにいっそう高効率的であり得、これは、腫瘍ワクチン化を誘導するために用いることができる。
FOXP3CD25CD4Treg細胞の存在は、腫瘍特異的な高アビディティのエフェクターT細胞の発生を妨げるが、低アビディティのエフェクターT細胞は、機能するおよび拡大増殖する(expand)ことができる。Treg細胞の枯渇は、ネイティブT細胞前駆体に由来する腫瘍特異的な高アビディティのT細胞の活性化および増大を可能にし、強力な抗腫瘍免疫応答を媒介することができる高アビディティのエフェクターT細胞へのそれらの分化を可能にする。これが起こると、腫瘍ワクチン化は、持続性の抗腫瘍免疫をもたらしうる、腫瘍特異的な高アビディティのエフェクターT細胞またはメモリーT細胞の活性化に起因して、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITにより可能性がある(図18)。NIR−PITは、これが周囲の正常な隣接細胞への最小限の損傷を引き起こすので、反復的に実施することができる。抗体−光吸収体コンジュゲート(APC)およびNIR光の反復投与は、NIR−PITの有効性を改善することができ、標的化腫瘍における成功裏のワクチン化の頻度を増加させる。
これらの観察に基づいて、免疫調節と組み合わせてNIR−PITを用いる被験体を処置する方法が本明細書で提供され、これは、周囲の細胞または抗体−IR700分子によって標的にされない他の細胞への最小限の損傷を伴って、がん細胞を局所的に死滅させることができ、有効な抗腫瘍宿主免疫活性化を提供することもでき、最小限の副作用を伴って、局所的、および処置された部位から離れた遠隔の転移においてさえもの両方で、被験体自身の免疫系を用いる様々ながんの非常に有効な処置をもたらす。一部の例では、開示される方法による単一の局所部位の処置は、がんに対する全身の宿主免疫を可能とし、最小限の副作用を誘導しながら、処置された部位および処置されていない遠隔の転移性病変で迅速な腫瘍縮小をもたらす。
がんを処置するための方法
本開示は、腫瘍または血液学的悪性腫瘍を有する被験体など、がんを有する被験体を処置するための方法を提供する。方法は、色素IR700へと結合体化した抗体(本明細書において抗体−IR700分子と称する)を被験体へと投与するステップであって、抗体が、がん(例えば、腫瘍)細胞表面タンパク質(本明細書において腫瘍特異的抗原またはタンパク質とも称する)に特異的に結合するステップを含む。被験体は、治療有効量の、1または複数の抗体−IR700分子(例えば、薬学的に許容される流体および生理学的に許容される流体など、薬学的に許容されるキャリアの存在下で)を、抗体ががん細胞表面タンパク質に特異的に結合することを可能とする条件下で投与される。例えば、抗体−IR700分子は、ビヒクルとしての水、生理食塩液、平衡塩類溶液(PBS/EDTAなど)、水性デキストロース、ゴマ油、グリセロール、エタノール、またはこれらの組合せなど、薬学的に有効なキャリアに存在させることができる。キャリアおよび組成物は、無菌であり得、製剤は、投与方式に適する。特定の例では、抗体−IR700分子はCD44抗体−IR700である。
方法は、(例えば、薬学的に許容される流体および生理学的に許容される流体など、薬学的に許容されるキャリアの存在下で)、治療有効量の、1もしくは複数の免疫系活性化剤および/または1もしくは複数の免疫抑制細胞の阻害剤など、1または複数の免疫調節薬を被験体へと投与するステップも含む。特定の例では、免疫調節剤は、PD−1またはPD−L1抗体である。別の特定の例では、免疫調節剤は、CD25抗体−IR700である。一部の例では、1または複数の免疫調節薬は、例えば、同じ組成物において、がん細胞表面タンパク質に結合する1または複数の抗体−IR700分子と併せて(例えば、同時に、または実質的に同時に)、または別個の組成物として投与される場合、互いに約1時間以内に(例えば、約5分以内、約10分以内、約15分以内、約20分以内、約30分以内、約40分以内、約50分以内、または約60分以内)に、被験体へと投与される。他の例では、がん細胞表面タンパク質に結合する1または複数の抗体−IR700分子、および1または複数の免疫調節薬は、逐次的に(いずれかの順序で)、例えば、少なくとも約1時間〜1週間離れて(例えば、約2時間、約12時間、約24時間、約48時間、約3日、約4日、約5日、約6日、または約7日離れて)、被験体へと投与される。
1または複数の抗体−IR700分子を投与するステップの後、1または複数の抗体−IR700分子は、標的化腫瘍に蓄積することを可能にする。がん細胞(またはがんを有する被験体)は、次いで、細胞の殺滅を可能にする条件下、例えば、660〜710nmの波長で、少なくとも1J/cmの線量での照射で照射される。一例では、抗体−IR700分子を投与するステップと照射との間に、少なくとも約10分間、少なくとも約30分間、少なくとも約1時間、少なくとも約4時間、少なくとも約8時間、少なくとも約12時間、少なくとも約24時間、または少なくとも約48時間(約1〜4時間、30分間〜1時間、10分間〜60分間、30分間〜8時間、2〜10時間、12〜24時間、18〜36時間、または24〜48時間など)がある。一例では、1または複数の抗体−IR700分子は、投与され(例えば、i.v.)、少なくとも約10分後、少なくとも約30分後、少なくとも約1時間後、少なくとも約4時間後、少なくとも約8時間後、少なくとも約12時間後、少なくとも約24時間後、または少なくとも約48時間後(約24時間後など、約1〜4時間後、30分〜1時間後、10分〜60分後、30分〜8時間後、2〜10時間後、12〜24時間後、18〜36時間後、または24〜48時間後など)、腫瘍(または被験体)は照射される。1または複数の免疫調節薬は、1または複数の抗体−IR700分子の前もしくは後、および/または照射の前もしくは後に、投与されうる。一部の例では、1または複数の免疫調節薬は、照射の前および後、例えば、照射前に少なくとも1用量の免疫調節薬、および照射後に少なくとも1用量の免疫調節薬(例えば、照射の24時間前、および照射の24、48、72、96、またはそれよりも長い時間のうちの1つまたは複数の後)に投与される。さらなる例では、免疫調節薬の用量は、少なくとも1回の照射処置と同じ日にも投与されうる。
一部の例では、複数用量の、1または複数の抗体−IR700分子、免疫調節薬、およびNIRによる照射は、少なくとも2回、少なくとも3回、少なくとも4回、少なくとも5回、少なくとも6回、少なくとも7回、少なくとも8回、少なくとも9回、または少なくとも10回の別個の用量(または投与)などで、被験体へと投与される。特定の例では、被験体は、少なくとも1用量の1または複数の抗体−IR700分子、少なくとも2用量の1または複数の免疫調節薬、および少なくとも2回投与のNIR照射を投与される。
NIRの励起光波長は、組織への少なくとも数センチメートルの透過を可能とする。例えば、ディフューザーチップを有するファイバー結合レーザーダイオードを用いることにより、NIR光を、身体表面に関して深部に位置する、他の方法では到達不能な腫瘍の数センチメートル以内に送達することができる。循環腫瘍細胞が表在性血管を越えるときにそれを励起しうるので、固形腫瘍を処置するのに加えて、循環腫瘍細胞(血液学的悪性腫瘍を含めるがこれらに限られない)も標的化しうる(例えば、本明細書で記載されるNIR LED装着用デバイスを用いて)。
一例では、照射と組み合わせて1または複数の抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬を被験体へと投与するステップは、抗体に特異的に結合する細胞表面タンパク質(腫瘍特異的抗原など)を発現する標的細胞(がん細胞など)を死滅させる。例えば、一部の例では、開示される方法により、照射と組み合わせた1または複数の抗体−IR700分子による処置および1または複数の免疫調節薬の投与の非存在と比べて、処置された標的細胞のうちの少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またはそれより多くを死滅させる。
一例では、照射と組み合わせた、腫瘍を有する被験体への、1または複数の抗体−IR700分子の投与および1または複数の免疫調節薬の投与により、抗体に特異的に結合できる細胞表面タンパク質(腫瘍特異的抗原など)を発現する細胞を死滅させ、これにより、腫瘍を処置する。正常細胞と比べて腫瘍細胞の選択的な殺滅とは、その方法が、腫瘍細胞を、例えば、投与された抗体に特異的に結合する細胞表面タンパク質(腫瘍特異的抗原など)を発現してない細胞などの正常細胞より効果的に死滅させることが可能なことを意味する。例えば、一部の例では、開示される方法により、腫瘍のサイズもしくは体積を低減し、腫瘍の成長を遅延させ、腫瘍の再発を低減または遅延させ、腫瘍の転移を低減または遅延させ(例えば、転移の数を減少させるか、または転移の体積もしくはサイズを低減することにより)、または、これらの組合せを行う。例えば、一部の例では、開示される方法により、照射と組み合わせた1または複数の抗体−IR700分子の投与および1または複数の免疫調節薬の投与の非存在と比べて、少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またはそれより多くなど、腫瘍のサイズ(腫瘍の重量または体積など)もしくは腫瘍の数を減少させ、および/または転移性腫瘍のサイズまたは転移性腫瘍の数を減少させる。
一例では、照射と組み合わせた、腫瘍を有する被験体への、1または複数の抗体−IR700分子の投与および1または複数の免疫調節薬の投与は、Treg(FOXP3CD25CD4Treg細胞)を低減する。例えば、一部の例では、開示される方法により、照射と組み合わせた1または複数の抗体−IR700分子の投与および1または複数の免疫調節薬の投与の非存在と比べて、少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またはそれより多く、循環Tregの数を低減する。一部の例では、開示される方法により、照射と組み合わせた1または複数の抗体−IR700分子の投与および1または複数の免疫調節薬の投与の非存在と比べて、少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、またはそれより多く、腫瘍中のTregの数を低減する。
一例では、照射と組み合わせた、腫瘍を有する被験体への、1または複数の抗体−IR700分子の投与および1または複数の免疫調節薬の投与は、メモリーT細胞を増加させる。例えば、一部の例では、開示される方法により、照射と組み合わせた1または複数の抗体−IR700分子の投与および1または複数の免疫調節薬の投与の非存在と比べて、少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも100%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、少なくとも500%、またはそれより多く、循環メモリーT細胞の数を増加させる。
一部の例では、開示される方法により、腫瘍、再発および/または転移性腫瘍と関連する1もしくは複数の症状を低減する。一例では、開示される方法により、照射と組み合わせた抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬の投与の非存在と比べて、少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、またはそれより多くなど、腫瘍の成長を遅延させる。一例では、開示される方法により、照射と組み合わせた抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬の投与の非存在と比べて、少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、なおまたは100%など、腫瘍の再発を減少または消失させる。
一部の例では、開示される方法により、被験体(腫瘍を有する被験体または腫瘍を先に除去した被験体など)の生存期間を、例えば、1または複数の抗体−IR700分子の投与、および1または複数の免疫調節薬、ならびに照射の投与の非存在と比べて、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%またはそれより長い延長など、延長させることができる。例えば、一部の例では、開示される方法により、抗体−IR700分子、1または複数の免疫調節薬および照射の投与の非存在における平均生存期間と比べて、少なくとも1カ月、少なくとも2カ月、少なくとも3カ月、少なくとも6カ月、少なくとも12カ月、少なくとも18カ月、少なくとも24カ月、少なくとも36カ月、少なくとも48カ月、少なくとも60カ月、またはそれより長い、被験体の全生存期間および/または無増悪生存期間(例えば、原発性腫瘍の再発の欠如、または転移の欠如)を延長する。
一例では、原発性腫瘍のNIR照射と組み合わせた、抗体−IR700分子を含有する組成物の投与および1または複数の免疫調節薬の投与(併せて、または逐次的)により、抗体−IR700分子、免疫調節薬、および原発性腫瘍のNIR照射の非存在における遠隔腫瘍または転移の体積/重量/数と比較して、例えば、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、なおまたは少なくとも100%、遠隔の照射されていない腫瘍または腫瘍の転移のサイズおよび/または数(例えば、遠隔腫瘍もしくは転移の体積、遠隔腫瘍もしくは転移の重量、遠隔腫瘍もしくは転移の数、またはこれらの組合せ)を低減することができる。
一例では、開示される方法により、被験体におけるMHCタイプI拘束性腫瘍特異的抗原に対して応答するポリクローナル抗原特異的TICの量を増加させる、例えば、抗体−IR700分子、免疫調節薬および照射の非存在下におけるMHCタイプI拘束性腫瘍特異的抗原に対して応答するポリクローナル抗原特異的TICの量と比較して、少なくとも20%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも100%、少なくとも200%、または少なくとも500%増加させる。
一例では、これらの効果の組合せは、開示される方法によって達成される。
開示される方法を用いて、身体における固定腫瘍(fixed tumor)のほか、循環中の血液学的悪性腫瘍および/または腫瘍(例えば、白血病細胞、転移、循環腫瘍細胞)を処置することができる。しかし、循環細胞は、それらの性質により、長期間にわたり光に曝露することができない。したがって、死滅させる細胞が、全身を循環する細胞である場合は、装着されうるデバイスまたは身体の部分を覆うデバイスを用いることにより、本方法を達成することができる。例えば、このようなデバイスは、長期間にわたり装着することができる。NIR発光型発光ダイオード(LED)およびバッテリーパックを組み込む日常的装着用品(everyday wearable item)(例えば、腕時計、装身具(ネックレスまたはブレスレットなど)、ブランケット、衣料品(例えば、下着、靴下、および靴の中敷き)、および他の日常的装着用品)を用いることができる。このようなデバイスは、長期間にわたってデバイスの下の皮膚へと光をもたらし、長期間にわたる表在性血管への光の連続的な曝露をもたらす。循環腫瘍細胞は、デバイスの下の領域を通過するときに、光に曝露される。例として述べると、このデバイスの腕時計形またはブレスレット形には、一日の大半にわたり装着される、バッテリー電源パックを有する一連のNIR LEDが含まれうる。1または複数の抗体−IR700分子の投与(例えば、静脈内投与)の後、循環細胞は、抗体−IR700コンジュゲートに結合し、PITによる致死に対して感受性となる。これらの細胞は、日常的装着用品(例えば、ブレスレットまたは腕時計)に存在するLEDと隣接する血管内を流れるので、それらはNIR光に曝露され、細胞致死に対して感受性となる。光線量は、診断および細胞型に応じて調整可能でありうる。
一部の例では、本方法が、腫瘍細胞致死などの治療をモニタリングするステップをさらに含む。このような例では、本明細書に記載の通りに、被験体に抗体−IR700コンジュゲートおよび免疫調節薬が投与され、照射される。しかし、より低い用量の抗体−IR700コンジュゲートおよびより低い線量のNIR光もモニタリングのために用いることができる(細胞致死は必要とされず、治療のモニタリングだけが必要とされうる場合)。一例では、モニタリングのために投与される抗体−IR700コンジュゲートの量が、少なくとも2分の1(治療用量の少なくとも3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1、または10分の1など)である。一例では、モニタリングのために投与される抗体−IR700コンジュゲートの量が、治療用量より少なくとも20%、または少なくとも25%少ない。一例では、モニタリングのために用いられるNIR光の量が、治療線量の少なくとも1/1000、または少なくとも1/10,000である。これは、処置される細胞の検出を可能とする。例えば、このような方法を用いることにより、腫瘍のサイズおよび転移をモニタリングすることができる。
一部の例では、本方法が、内視鏡手順などの手術中に有用である。例えば、上記の通りに、抗体−IR700コンジュゲートおよび免疫調節薬が被験体に投与され、細胞に照射された後で、これは、細胞致死を結果としてもたらすだけでなく、外科医または他の医療ケア従事者が腫瘍の辺縁部を可視化することを可能とし、腫瘍(皮膚、乳房、肺、結腸、頭頸部、または前立腺の腫瘍など)の切除が完了すること、および辺縁部が無病変であることを確認する一助ともなる。一部の例では、少なくとも2分の1(治療線量の少なくとも3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1、または10分の1など)など、低用量の抗体−IR700コンジュゲートを、可視化のために用いることができる。
抗体−IR700分子および免疫調節薬は、例えば、がんなどの腫瘍を有する被験体、または腫瘍を先に除去した(例えば、手術を介して)被験体へと、局所投与することもでき、全身投与することもできる。特定の例が提示されるが、当業者は、開示される抗体−IR700分子および免疫調節薬の代替的投与法を用いうることを十分に理解する。このような方法には、例えば、数時間〜数日間の期間にわたり、処置を必要とする被験体への連続注入をもたらすためのカテーテルまたは植込み式ポンプの使用が含まれうる。
一例では、抗体−IR700分子および/または免疫調節薬を、腫瘍(腫瘍内)への直接の注射または注入を含めた非経口的手段により投与する。一部の例では、抗体−IR700分子および/または免疫調節薬を、抗体−IR700分子および/または免疫調節薬の腫瘍への適用により、例えば、抗体−IR700分子および/または免疫調節薬の局所注射、抗体−IR700分子および/または免疫調節薬を含有する溶液への腫瘍の浸漬により、あるいは抗体−IR700分子および/または免疫調節薬を腫瘍に注ぐことにより、腫瘍へと投与する。
加えて、または代替的に、開示される組成物は、腫瘍(がんなど)を有する被験体へと全身投与、例えば、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、皮内投与、腹腔内投与、皮下投与、または経口投与することができる。1または複数の抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬は、同じまたは異なる経路によって投与されうる。一例では、抗体−IR700分子は腫瘍内に投与されてもよく、免疫調節薬は全身に送達されてもよい(例えば、静脈内または腹腔内)。別の例では、抗体−IR700分子および免疫調節薬は、全身に投与される(例えば、静脈内または腹腔内)。一例では、抗体−IR700分子は静脈内に投与され、免疫調節薬は腹腔内に投与される。一例では、抗体−IR700分子および免疫調節薬は静脈内に投与される。
被験体に投与される抗体−IR700分子および免疫調節薬の投与量は、絶対的な制限を受けるわけではなく、組成物の性質、その有効成分ならびにその潜在的な望ましくない副作用(例えば、抗体に対する免疫応答)、処置される被験体および処置される状態の種類、ならびに投与様式に依存する。一般に用量とは、所望の生物学的効果を達成するのに十分な量、例えば、腫瘍のサイズ(例えば、体積および/または重量)を低減するか、またはさらなる腫瘍の成長を減弱させるか、または腫瘍の望ましくない症状を低減するのに有効な量などの治療有効量である。
抗体−IR700分子(腫瘍特異的抗体−IR700分子、および免疫調節薬抗体−IR700分子を含めた)を静脈内投与する場合、単回の処置で被験体へと投与するための例示的な投与量は、体重60kg当たり0.5〜100mg、体重60kg当たり1〜100mg、体重60kg当たり1〜50mg、体重60kg当たり1〜20mgの範囲であることが可能であり、例えば、体重60kg当たり約1または2mgでありうる。さらに別の例では、腹腔内投与または腫瘍内投与される抗体−IR700分子の治療有効量は、10μg/kg〜1000μg/kg、10μg/kg〜500μg/kg、または100μg/kg〜1000μg/kgなど、体重1kg当たり10μg〜5000μgの抗体−IR700分子である。一例では、ヒト患者へと投与される抗体−IR700分子の用量が、少なくとも100mg、少なくとも300mg、少なくとも500mg、少なくとも750mg、なおまたは1gなど、少なくとも50mgである。IR700へと結合体化していない抗体(PD−1またはPD−L1に特異的なものなど、免疫調節薬抗体など)の類似の量も用いうる。
開示される抗体−IR700分子および免疫調節薬による処置は、1日で完了させることもでき、複数日に同じ投与量または異なる投与量で反復的に行うこともできる。処置の反復は、同日に行うこともでき、連日に行うこともでき、1〜3日間ごとに行うこともでき、3〜7日間ごとに行うこともでき、1〜2週間ごとに行うこともでき、2〜4週間ごとに行うこともでき、1〜2カ月間ごとに行うこともでき、なお長期の間隔で行うこともできる。一部の例では、抗体−IR700分子および免疫調節薬は、同日に投与される。他の例では、抗体−IR700分子および免疫調節薬は、異なる日に投与される。非限定的な一例では、1または複数の抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬は、同日に被験体へと投与され、1または複数の免疫調節薬の反復用量(同じまたは異なる投薬レベルで)は、連日、1〜3日間ごと、3〜7日間ごと、1〜2週間ごと、2〜4週間ごと、1〜2カ月間ごと、なお長期の間隔で被験体へと投与される(例えば、免疫調節薬の1、2、3、4、5、またはそれよりも多くのさらなる用量で)。一部の例では、免疫調節薬の反復用量の量は、初期用量と比較して減少する(例えば、一部の場合では、50%減少する)。
さらなる実施形態では、方法は、1または複数のさらなる治療剤を被験体へと投与するステップも含む。国際特許出願公開第WO2013/009475号(その全体が本明細書に参考として援用される)に記載される通り、照射(例えば、660〜710nmの波長で、少なくとも10〜100J/cmなど、少なくとも10J/cm、少なくとも20J/cm、少なくとも30J/cm、少なくとも40J/cm、少なくとも50J/cm、少なくとも70J/cm、少なくとも80J/cm、または少なくとも100J/cmの線量での照射)後約8時間のウインドウであって、その間に、PITで処置された細胞による、さらなる作用物質(例えば、直径が1〜500nmなど、直径が少なくとも約1nm、直径が少なくとも10nm、直径が少なくとも100nm、または直径が少なくとも200nmの作用物質など、ナノサイズの作用物質)の取込みが増強されるウインドウが存在する。したがって、1または複数のさらなる治療剤を、PITと同時にまたは逐次的に被験体へとさらに投与することができる。一例では、さらなる治療剤を、照射後に、例えば、細胞に照射した後の約0〜8時間に(照射後の少なくとも10分、少なくとも30分、少なくとも60分、少なくとも2時間、少なくとも3時間、少なくとも4時間、少なくとも5時間、少なくとも6時間、または少なくとも7時間など、例えば、照射後の1時間〜10時間、1時間〜9時間、1時間〜8時間、2時間〜8時間、または4時間〜8時間など、10時間を超えずに、9時間を超えずに、または8時間を超えずに)投与する。別の例では、さらなる治療剤を、照射の直前(照射前の10分〜60分、または10分〜30分など、照射前の約10分〜120分など)に投与する。用いられうるさらなる治療剤は、下記で論じる。
さらなる実施形態では、リアルタイムでの細胞殺滅の検出またはモニタリングを可能とする方法が提供される。このような方法は、例えば、十分量の抗体−IR700分子および/もしくは免疫調節薬または十分量の照射を細胞または腫瘍へと送達して、細胞殺滅を促進することを確実にするのに有用である。これらの方法は、形態的変化が明らかとなる前に細胞殺滅の検出を可能とする。一例では、方法は、細胞表面タンパク質を有する細胞を、治療有効量の、1または複数の抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬と接触させるステップであって、抗体が、細胞表面タンパク質に特異的に結合するステップ(例えば、抗体−IR700分子(複数可)および免疫調節薬(複数可)を被験体へと投与するステップ)と;細胞を660〜740nmの波長で少なくとも20J/cmの線量で照射するステップと;細胞に照射した後、約0〜48時間(細胞に照射した後少なくとも1時間、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも6時間、少なくとも12時間、少なくとも18時間、少なくとも24時間、少なくとも36時間、少なくとも48時間、または少なくとも72時間、例えば、細胞に照射した後1分〜30分、10分〜30分、10分〜1時間、1時間〜8時間、6時間〜24時間、または6時間〜48時間など)に、蛍光寿命イメージングで細胞を検出し、これにより、細胞殺滅をリアルタイムで検出するステップとを含む。FLTの短縮は、PITにより誘導される急性膜損傷の指標として働く。したがって、細胞に、IR700 FLTを少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、または少なくとも75%など、少なくとも25%短縮するのに十分な条件下で照射する。一例では、細胞に、660nm〜740nm(680nm〜700nmなど)の波長で、かつ30〜50J/cmなど、少なくとも40J/cm、または少なくとも50J/cm、または少なくとも60J/cmなど、少なくとも20J/cm、または少なくとも30J/cmの線量で照射する。
一部の例では、細胞殺滅をリアルタイムで検出する方法が、例えば、細胞に照射した後、約0〜8時間に、細胞を1または複数のさらなる治療剤と接触させるステップを含む。リアルタイムのイメージングは、細胞を1または複数のさらなる治療剤と接触させるステップの前または後に行うことができる。例えば、リアルタイムのイメージングにより決定される通り、1または複数の抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬を投与した後に不十分な細胞殺滅が生じる場合は、これらの細胞を1または複数のさらなる治療剤と接触させることができる。しかし、一部の例では、細胞殺滅をリアルタイムで検出する前に、細胞を抗体−IR700分子および免疫調節薬、ならびにさらなる治療剤と接触させる。
例示的な細胞
標的細胞は、がん細胞(例えば、腫瘍細胞)など、所望でないかまたはその成長が所望でない細胞でありうる。細胞は、がんを有する被験体(例えば、ヒトまたは獣医学的被験体)など、処置される哺乳動物に存在し得る。任意の標的細胞を、特許請求される方法で処置することができる。一例では、標的細胞が、他の正常(所望の)細胞の表面では実質的に見出されない細胞表面タンパク質を発現し、このようなタンパク質に特異的に結合する抗体を選択し、かつ、このタンパク質に対する抗体−IR700分子を生成することができる。一例では、細胞表面タンパク質が、腫瘍特異的タンパク質(例えば、抗原)である。非限定的な一例では、細胞表面タンパク質がCD44である。
一例では、腫瘍細胞が、がんを有する患者における細胞などのがん細胞である。開示される方法により死滅させうる例示的な細胞には、以下の腫瘍:急性白血病(急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、ならびに骨髄芽球性白血病、前骨髄球性白血病、骨髄単球性白血病、単球性白血病、および赤白血病など)、慢性白血病(慢性骨髄性(顆粒球性)白血病および慢性リンパ性白血病など)、真性赤血球増加症、リンパ腫、ホジキン疾患、非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫、ワルデンシュトレーム型マクログロブリン血症、重鎖病)を含めた白血病などの血液学的悪性腫瘍の細胞が挙げられる。別の例では、細胞が、肉腫および癌、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨原性肉腫、および他の肉腫、滑膜性腫瘍、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、膵臓がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、肝細胞癌、肺がん、結腸直腸がん、扁平上皮癌、頭頸部がん(頭頸部扁平上皮癌など)、基底細胞癌、腺癌(例えば、膵臓、結腸、卵巣、肺、乳房、胃、前立腺、子宮頸部、または食道の腺癌)、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭癌、乳頭腺癌、髄様癌、気管支原性癌、腎細胞癌、ヘパトーム、胆管癌、絨毛癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸がん、精巣腫瘍、膀胱癌、およびCNSがん(神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫(craniopharyogioma)、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、希突起膠腫、髄膜腫(menangioma)、黒色腫、神経芽細胞腫、および網膜芽細胞腫など)からの細胞などの固形腫瘍細胞である。
特定の例では、細胞が、肺がん細胞である。
特定の例では、細胞が、乳がん細胞である。
特定の例では、細胞が、結腸がん細胞である。
特定の例では、細胞が、頭頸部がん細胞である。
特定の例では、細胞が、前立腺がん細胞である。
例示的な被験体
一部の例では、開示される方法を用いて、がんを有する被験体、または本明細書に記載される腫瘍などの腫瘍を有する被験体を処置する。一部の例では、外科的または化学的に除去されるなど、腫瘍が先に処置されており、その後、開示される方法を用いて、患者に残存しうる任意の望ましくない残存腫瘍細胞を死滅させるか、および/または腫瘍の再発もしくは転移を減少させる。
開示される方法を用いて、がんなどの腫瘍を有するヒト、またはこのような腫瘍を先に除去または処置したことのあるヒトなど、任意の哺乳動物被験体(ヒト、またはイヌもしくはネコなど、獣医学的被験体など)を処置することができる。開示される療法を必要とする被験体には、がん細胞が、それらの表面で、抗体−IR700分子に特異的に結合できる腫瘍特異的タンパク質を発現する、がんを有するヒト被験体が含まれうる。例えば、開示される方法を、がんに対する初期処置として、単独で、または放射線療法または他の化学療法と組み合わせるかのいずれかで用いることもできる。開示される方法はまた、先の放射線療法または化学療法が失敗した患者においても用いることができる。したがって、一部の例では、被験体が、他の療法を受けたが、これらの他の療法が所望の治療応答をもたらさなかった被験体である。開示される方法はまた、限局性がんおよび/または転移性がんおよび/または原発性腫瘍の再発を有する患者においても用いることができる。
一部の例では、方法が、抗体−IR700分子に特異的に結合できる細胞表面タンパク質(腫瘍特異的タンパク質など)を発現する腫瘍を有する被験体を選択するステップなど、開示される療法から利益を得る被験体を選択するステップを含む。例えば、被験体が、HER2を発現する乳がんを有すると決定された場合、この被験体を選択して、トラスツズマブ−IR700など、抗HER2−IR700分子、および1または複数の免疫調節薬で処置し、その後、この被験体を、本明細書に記載される通りに照射することができる。
例示的な細胞表面タンパク質
一例では、死滅させる標的細胞の細胞表面のタンパク質が、他の細胞に相当量は存在しない。例えば、細胞表面タンパク質は、標的細胞型だけに見出される受容体でありうる。
特定の例では、細胞表面タンパク質が、EGF受容体ファミリーのメンバー(例えば、HER1、2、3、および4)およびサイトカイン受容体のメンバー(例えば、CD20、CD25、IL−13R、CD5、CD52など)など、がんまたは腫瘍特異的タンパク質(当技術分野ではまた、腫瘍特異的抗原または腫瘍関連抗原としても公知)である。したがって、一部の例では、細胞表面タンパク質は、腫瘍細胞の細胞膜で発現した抗原である。腫瘍特異的タンパク質とは、がん細胞に固有であるか、または、正常細胞など、他の細胞と比較して、がん細胞でより豊富なタンパク質である。例えば、HER2が、乳がんに主に見出されるのに対し、HER1は、膵臓、乳房、前立腺、および結腸など、多くの器官に見出されうる腺癌に主に見出される。
標的細胞(そして、この標的細胞に対する抗体−IR700分子を製剤化するのに、このタンパク質に特異的な抗体を用いることができる)に見出されうる例示的な腫瘍特異的タンパク質には、MAGE1(例えば、GenBank受託番号M77481およびAAA03229)、MAGE2(例えば、GenBank受託番号L18920およびAAA17729)、MAGE3(例えば、GenBank受託番号U03735およびAAA17446)、MAGE4(例えば、GenBank受託番号D32075およびA06841.1)などを含めた様々なMAGE(黒色腫関連抗原E)のうちのいずれか;様々なチロシナーゼ(例えば、GenBank受託番号U01873およびAAB60319)のうちのいずれか;変異体ras;変異体p53(例えば、GenBank受託番号X54156、CAA38095、およびAA494311);p97黒色腫抗原(例えば、GenBank受託番号M12154およびAAA59992);乳腺腫瘍と関連するヒト乳脂肪球(HMFG)(例えば、GenBank受託番号S56151およびAAB19771);BAGE1(例えば、GenBank受託番号Q13072)およびBAGE2(例えば、GenBank受託番号NM_182482およびNP_872288)を含めた様々なBAGE(ヒトB型黒色腫関連抗原E)のうちのいずれか;GAGE1(例えば、GenBank受託番号Q13065)、またはGAGE2〜6うちのいずれかを含めた様々なGAGE(G抗原)のうちのいずれか;様々なガングリオシド;CD25(例えば、GenBank受託番号NP_000408.1およびNM_000417.2)が挙げられるがこれらに限定されない。
他の腫瘍特異的抗原には、子宮頸がんと関連するHPV 16/18およびE6/E7抗原(例えば、GenBank受託番号NC_001526、FJ952142.1、ADB94605、ADB94606、およびU89349)、乳癌と関連するムチン(MUC 1)−KLH抗原(例えば、GenBank受託番号J03651およびAAA35756)、結腸直腸がんと関連するCEA(がん胎児性抗原)(例えば、GenBank受託番号X98311およびCAA66955)、例えば、黒色腫と関連するgp100(例えば、GenBank受託番号S73003およびAAC60634)、黒色腫と関連するMART1抗原(例えば、GenBank受託番号NP_005502)、卵巣がんおよび他のがんと関連するがん抗原125(CA125、また、ムチン16またはMUC16としても公知)(例えば、GenBank受託番号NM_024690およびNP_078966);肝臓がんと関連するアルファ−フェトプロテイン(AFP)(例えば、GenBank受託番号NM_001134およびNP_001125);結腸直腸がん、胆道がん、乳がん、小細胞肺がん、および他のがんと関連するLewis Y抗原;腺癌と関連する腫瘍関連糖タンパク質72(TAG72);および前立腺がんと関連するPSA抗原(例えば、GenBank受託番号X14810およびCAA32915)が挙げられる。
他の例示的な腫瘍特異的タンパク質には、固形腫瘍による新生血管系のほか、前立腺がんと関連するPMSA(前立腺膜特異的抗原;例えば、GenBank受託番号AAA60209およびAAB81971.1);乳がん、卵巣がん、胃がん、および子宮がんと関連するHER−2(ヒト上皮成長因子受容体2、例えば、GenBank受託番号M16789.1、M16790.1、M16791.1、M16792.1およびAAA58637)、肺がん、肛門がん、および神経膠芽腫(gliobastoma)のほか、腺癌と関連するHER−1(例えば、GenBank受託番号NM_005228およびNP_005219);黒色腫、肉腫、精巣癌、および他のがんと関連するNY−ESO−1(例えば、GenBank受託番号U87459およびAAB49693)、hTERT(別名、テロメラーゼ)(例えば、GenBank受託番号NM_198253およびNP_937983(バリアント1)、NM_198255およびNP_937986(バリアント2));プロテイナーゼ3(例えば、GenBank受託番号M29142、M75154、M96839、X55668、NM00277、M96628、X56606、CAA39943およびAAA36342)、およびウィルムス腫瘍1(WT−1、例えば、GenBank受託番号NM_000378およびNP_000369(バリアントA)、NM_024424およびNP_077742(バリアントB)、NM_024425およびNP_077743(バリアントC)、ならびにNM_024426およびNP_077744(バリアントD))が挙げられるがこれらに限定されない。
一例では、腫瘍特異的タンパク質が、慢性リンパ性白血病と関連するCD52(例えば、GenBank受託番号AAH27495.1およびCAI15846.1);急性骨髄性白血病と関連するCD33(例えば、GenBank受託番号NM_023068およびCAD36509.1);および非ホジキンリンパ腫と関連するCD20(例えば、GenBank受託番号NP_068769 NP_031667)である。
特定の例では、腫瘍特異的タンパク質が、CD44(例えば、OMIM 107269、GenBank受託番号ACI46596.1およびNP_000601.3)である。CD44は、がん幹細胞のマーカーであり、細胞間接着、細胞遊走、細胞の空間的配向、およびマトリックス由来の生存シグナルの促進に関与する。腫瘍の細胞膜におけるCD44の高発現は、腫瘍の攻撃性および転帰不良に関連しうる。
したがって、開示される方法を用いて、腫瘍特異的タンパク質を発現する任意のがんを処置することができる。
例示的な抗体−IR700分子
細胞表面タンパク質配列は、公開されている(例えば、上記で示される通り)ため、このようなタンパク質に特異的な抗体(またはIR700へと結合体化しうる他の低分子)を作製または購入することを、達成することができる。例えば、腫瘍特異的タンパク質HER2を標的として選択する場合は、HER2に特異的な抗体(トラスツズマブなど)を購入するかまたは生成させ、IR700色素へと結合させることができる。他の特定の例が、表1に提示される。一例では、抗体が、ヒト化モノクローナル抗体である。抗体−IR700分子は、WO2013/009475号(その全体が本明細書に参考として援用される)に記載されている方法などの方法を用いて生成させることができる。
Figure 2021521135
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IR700へと結合体化できるさらなる抗体には、3F8、アバゴボマブ、アフツズマブ、アラシズマブ、アルツモマブペンテテート、アナツモマブマフェナトクス、アポリズマブ、ベクツモマブ、ベリムマブ、ベシレソマブ、カプロマブペンデチド、カツマキソマブ、シタツズマブボガトクス、デツモマブ、エクロメキシマブ、エクリズマブ、エドレコロマブ、エプラツズマブ、エルツマキソマブ、ガリキシマブ、グレンバツムマブベドチン、イゴボマブ、イミシロマブ、ルミリキシマブ、メポリズマブ、メテリムマブ、ミツモマブ、モロリムマブ、ナコロマブタフェナトクス、ナプツモマブエスタフェナトクス、ノフェツモマブメルペンタン、ピンツモマブ、サツモマブペンデチド、ソネプシズマブ、タプリツモマブペプトクス、テナツモマブ、TGN1412、チシリムマブ(トレメリムマブ)、TNX−650、またはトレメリムマブが挙げられる。
一例では、患者を、がん細胞表面抗原に特異的な少なくとも2つの異なる抗体−IR700分子で処置する。一例では、2つの異なる抗体−IR700分子が、同じタンパク質(HER−2など)に特異的であるが、このタンパク質の異なるエピトープ(HER−2のエピトープ1およびエピトープ2など)に特異的である。別の例では、2つの異なる抗体−IR700分子が、2つの異なるタンパク質または抗原に特異的である。例えば、抗HER1−IR700および抗HER2−IR700を、カクテルとして併せて注射すれば、HER1またはHER2のいずれかを担持する細胞の殺滅を容易としうる。
特定の一例では、抗体−IR700分子は、RG7356−IR700またはビバツズマブ−IR700など、抗CD44−IR700である。RG7356は、CD44標準だけでなく全てのCD44スプライスバリアントに存在する、ヒト細胞表面糖タンパク質CD44の細胞外ドメインの定常領域に特異的に結合するIgG1カッパアイソタイプの組換えヒト抗体である。ビバツズマブは、CD44 v6に特異的なヒト化mAbである。
免疫調節薬
開示される方法で用いられる免疫調節薬には、免疫系を活性化する、および/または免疫抑制細胞(本明細書において抑制細胞とも称する)を阻害する、作用物質または組成物が挙げられる。理論によって拘束されないが、図18に示す通り、免疫抑制細胞の阻害、および/または免疫応答の活性化は、腫瘍の細胞殺滅を増加させ、メモリーT細胞の産生ももたらし、これは、再発および/または遠隔腫瘍もしくは転移に対する「ワクチン」効果を提供できる。
一部の実施形態では、免疫調節薬は、免疫抑制細胞の阻害剤、例えば、免疫抑制細胞の活性を阻害または減少させる作用物質である。一部の場合では、免疫調節薬は、免疫抑制細胞を死滅させる。一部の例では、免疫抑制細胞は、調節性T(Treg)細胞である。一部の例では、全ての抑制細胞が、in vivoで死滅させられるわけではない。そうなってしまったら、自己免疫の発生につながりうるからである。したがって、一部の例では、方法は、被験体の領域において、例えば腫瘍の領域または腫瘍があった領域において、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも90%、または少なくとも95%、免疫抑制細胞の活性または数を減少させる。一部の例では、方法は、被験体における抑制細胞の総数を少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも90%、または少なくとも95%減じる。
免疫抑制細胞の阻害剤には、チロシンキナーゼ阻害剤(ソラフェニブ、スニチニブおよびイマチニブなど)、化学療法剤(シクロホスファミド、またはインターロイキン−毒素融合体、例えば、デニロイキンジフィトクス(denileukin difitox)(IL2−ジフテリア毒素融合体など)、もしくは抗CD25抗体(ダクリズマブまたはバシリキシマブなど)、または抑制細胞表面タンパク質に結合する他の抗体(下記に記載する抗体など)が挙げられる。他の例では、免疫抑制細胞の阻害剤には、免疫チェックポイント阻害剤、例えば、抗PD−1または抗PD−L1拮抗抗体が挙げられ、それによって、PD−L1がPD−1に結合するのを予防する(本明細書において、PD−1/PD−L1 mAb媒介免疫チェックポイント遮断(ICB)と称する)。したがって、一部の例では、免疫調節薬は、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、MPDL3280A、ピディリズマブ、CT011、AMP−224、AMP−514、MEDI−0680、BMS−936559、BMS935559、MEDI−4736、MPDL−3280A、MGA−271、インドキシモド、エパカドスタット、BMS−986016、MEDI−4736、MEDI−4737、MK−4166、BMS−663513、PF−05082566(PF−2566)、リリルマブ、およびMSB−0010718Cなど、PD−1またはPD−L1拮抗抗体である。チェックポイント阻害剤には、イピリムマブおよびトレメリムマブを含めた、抗CTLA−4抗体も挙げられる。免疫抑制細胞の阻害剤はまた、BMS−986016およびMGA271などのLAG−3またはB7−H3アンタゴニストでありうる。一部の例では、2つまたはそれより多くの免疫抑制細胞の阻害剤を被験体に投与することができる。非限定的な一例では、被験体に、抗PD1および抗LAG−3抗体を投与する。
一部の例では、抑制細胞の活性を阻害または減少させる作用物質には、1または複数の抗体−IR700分子が挙げられ、抗体は、抑制細胞表面タンパク質(CD25、CD4、C−X−Cケモカイン受容体タイプ4(CXCR4)、C−Cケモカイン受容体タイプ4(CCR4)、細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA4)、グルココルチコイド誘導性TNF受容体(GITR)、OX40、葉酸受容体4(FR4)、CD16、CD56、CD8、CD122、CD23、CD163、CD206、CD11b、Gr−1、CD14、インターロイキン4受容体アルファ鎖(IL−4Ra)、インターロイキン−1受容体アルファ(IL−1Ra)、インターロイキン−1デコイ受容体、CD103、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、CXCR2、CD33、およびCD66bなど)に特異的に結合し、一部の例では、機能性Fc領域(例えば、1または複数のF(ab’)断片からなる)を含まない。機能性Fc部分の存在は、自己免疫毒性(抗体依存性細胞媒介性傷害(ADCC)など)をもたらしうる。ADCCの結果は、NIR光に曝露された抑制細胞だけでなく、あまりにも多くの抑制細胞が死滅させられる可能性があることである。したがって、抗体のFc部分は、その機能を実質的に低減するように(Fcγ受容体に結合する能力など、非変異Fc領域と比較してFc機能の少なくとも50%、少なくとも75% 少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%の減少など)、変異または除去され得る。抑制細胞の活性を減少させるため、または抑制細胞を死滅させるための方法および組成物は、国際特許公開第2017/027247号(その全体が本明細書に参考として援用される)に記載されている。
非限定的な例では、免疫調節薬は、ダクリズマブ−IR700またはバシリキシマブ−IR700など、CD25抗体−IR700分子である。
他の実施形態では、免疫調節薬は免疫系活性化剤である。一部の例では、免疫系活性化剤は、1もしくは複数のT細胞および/またはナチュラルキラー(NK)細胞を刺激する(活性化する)。一例では、免疫系活性化剤には、IL−2、IL−15、IL−7、IL−12、および/またはIL−21など、1または複数のインターロイキン(IL)が挙げられる。非限定的な例では、免疫調節薬には、IL−2およびIL−15が挙げられる。別の例では、免疫系活性化剤には、4−1BB、OX40またはGITRなど、共刺激受容体に対する1または複数のアゴニストが挙げられる。非限定的な例では、免疫調節薬には、刺激性抗4−1BB、抗OX40、および/または抗GITR抗体が挙げられる。
一部の例では、1または複数(1、2、3、4、5またはそれより多くなど)の用量の免疫調節薬を、被験体に投与する。したがって、免疫調節薬を投与するステップは、1日で完了させることもでき、複数日(少なくとも2回の異なる時点、3回の異なる時点、4回の異なる時点、5回の異なる時点、または10回の異なる時点における投与など)に、同じ投与量または異なる投与量で、反復的に行うこともできる。一部の例では、反復投与は同じ用量である。他の例では、反復投与は異なる用量である(先行する用量より高いその後の用量、または先行する用量よりも低いその後の用量など)。免疫調節薬の反復投与は、同日に行うこともでき、連日に行うこともでき、1日おきに行うこともでき、1〜3日間ごとに行うこともでき、3〜7日間ごとに行うこともでき、1〜2週間ごとに行うこともでき、2〜4週間ごとに行うこともでき、1〜2カ月間ごとに行うこともでき、なお長期の間隔で行うこともできる。一部の例では、少なくとも1用量の免疫調節薬は照射の前に投与され、少なくとも1用量の免疫調節薬は、照射の後に投与される。
照射
被験体が1または複数の抗体−IR700分子を投与された後、および被験体が1または複数の免疫調節薬を投与された後(または必要に応じて前に)、被験体(または被験体における腫瘍)に照射する。細胞表面タンパク質を発現する細胞だけが抗体により認識されるので、これらの細胞だけに十分量の抗体−IR700分子が結合して、細胞を死滅させる。照射は、抗体−IR700分子が結合する細胞だけを死滅させ、他の細胞は死滅させないので、これは、正常細胞の殺滅など、望ましくない副作用の尤度を低減する。
被験体(例えば、被験体における腫瘍)は、660〜700nm、680〜7000nm、670〜690nm、例えば、680nmなど、660〜710nmの波長の、治療線量の放射線で照射する。特定の例では、少なくとも10J/cm、少なくとも30J/cm、少なくとも50J/cm、少なくとも100J/cm、または少なくとも500J/cm、例えば、1〜1000J/cm、1〜500J/cm、30〜50J/cm、10〜100J/cm、または10〜50J/cmなど、少なくとも1J/cmの線量で細胞に照射する。
被験体に1または複数回照射することができる。したがって、照射は、1日で完了させることもでき、複数日(少なくとも2回の異なる時点、3回の異なる時点、4回の異なる時点、5回の異なる時点、または10回の異なる時点における照射など)に、同じ線量または異なる線量で、反復的に行うこともできる。一部の例では、反復照射は同じ線量である。他の例では、反復照射は異なる線量(different does)である(先行する線量より高いその後の線量、または先行する線量よりも低いその後の線量など)。反復照射は、同日に行うこともでき、連日に行うこともでき、1日おきに行うこともでき、1〜3日間ごとに行うこともでき、3〜7日間ごとに行うこともでき、1〜2週間ごとに行うこともでき、2〜4週間ごとに行うこともでき、1〜2カ月間ごとに行うこともでき、なお長期の間隔で行うこともできる。一例では、第1の照射は50J/cmであり、第2の照射は100J/cmであり、照射は、連日である(例えば、約24時間離して)。
一部の例では、照射は、NIR LEDが組み込まれた装着用デバイスで提供される。他の例では、開示される方法と共に用いられうる別の種類のデバイスは、NIR LEDを伴う閃光様デバイスである。このようなデバイスは、手術中における病変の局所療法のために用いることもでき、1または複数のPIT剤の投与後、内視鏡へと組み込んで、NIR光を体表面へと適用することもできる。このようなデバイスは、医師または有資格の保健従事者が用いることにより、身体の特定の標的に対する処置に向けることができる。
装着用NIR LEDを用いる処置
本明細書に記載される通り、開示される方法は、がん細胞に高度に特異的である。しかし、体内を循環するかまたは皮膚に存在する細胞を死滅させるために、患者は、NIR LEDを組み込むデバイスを装着することができる。一部の例では、患者が、少なくとも2つのデバイス、例えば、昼間における衣料品または装身具、および夜間におけるブランケットを用いる。一部の例では、患者が、少なくとも2つのデバイス、例えば、2つの衣料品を同時に用いる。これらのデバイスは、処置が個人性を維持し、日常的活動に干渉しないように、日常携帯型の衣料品および装身具を用いて、患者を、NIR光に曝露することを可能とする。一部の例では、デバイスを、PIT療法のために、昼間に目立たないように装着することができる。NIR LEDが組み込まれる例示的なデバイスは、国際特許出願公開第WO2013/009475号(本明細書に参考として援用される)に開示されている。
一例では、本明細書に記載される方法を用いて、患者に、1または複数の抗体−IR700分子および1または複数の免疫調節薬を投与する。次いで、患者は、NIR LEDを組み込むデバイスを装着し、血液もしくはリンパに存在するかまたは皮膚に存在する腫瘍細胞の、長期にわたる治療および処置を可能とする。一部の例では、線量が、少なくとも少なくとも1J/cm、少なくとも10J/cm、少なくとも20J/cm、少なくとも30J/cm、少なくとも40J/cm、または少なくとも50J/cm、例えば20J/cmもしくは30J/cmである。一部の例では、抗体−IR700分子の投与が、ある期間にわたり反復される(治療レベルが身体において存在することを確実にするために、隔週または毎月など)。
一部の例では、患者が、デバイスまたはデバイスの組合せを、少なくとも1週間、例えば少なくとも2週間、少なくとも4週間、少なくとも8週間、少なくとも12週間、少なくとも4カ月間、少なくとも6カ月間、なおまたは少なくとも1年間にわたり装着するかまたは用いる。一部の例では、患者が、デバイスまたはデバイスの組合せを、1日少なくとも4時間、例えば1日少なくとも12時間、1日少なくとも16時間、1日少なくとも18時間、または1日24時間にわたり装着するかまたは用いる。処置期間中には、同じ患者が、類似の「日常的」という特徴を有する複数のデバイス(ブランケット、ブレスレット、ネックレス、下着、靴下、靴の中敷き)を装着しうることが十分可能である。夜間には、患者が、NIR LEDブランケットまたは他の被覆品を用いうる。
さらなる療法の投与
上記で論じた通り、1または複数の抗体−IR700分子、免疫調節薬および/または照射の投与前、投与中、または投与後に、被験体に対し、1または複数の他の療法を施すことができる。一例では、被験体に、1または複数の処置を施して腫瘍を除去または減らし、その後に抗体−IR700分子を投与する。他の例では、さらなる処置または治療剤(抗新生物剤など)を、例えば、照射後に、例えば、細胞に照射した後の約0〜8時間に(照射後の少なくとも10分、少なくとも30分、少なくとも60分、少なくとも2時間、少なくとも3時間、少なくとも4時間、少なくとも5時間、少なくとも6時間、または少なくとも7時間など、例えば、照射後の1時間〜10時間、1時間〜9時間、1時間〜8時間、2時間〜8時間、または4時間〜8時間など、10時間を超えずに、9時間を超えずに、または8時間を超えずに)、処置すべき被験体へと投与することができる。別の例では、さらなる治療剤を、照射の直前(照射前の10分〜60分、または10分〜30分など、照射前の約10分〜120分など)に投与する。
開示される方法と組み合わせて用いうる療法であって、該PIT後約8時間にわたり、さらなる治療剤への腫瘍の接触可能性を増強する療法の例としては、腫瘍を除去または減らすための外科的処置(外科的切除、寒冷療法、または化学塞栓術など)のほか、放射性治療剤、抗新生物化学療法剤、抗生物質、アルキル化剤および抗酸化剤、キナーゼ阻害剤、ならびに他の作用物質が含まれうる抗腫瘍の薬学的処置が挙げられるがこれらに限定されない。一部の例では、さらなる治療剤を、ナノ粒子へと結合体化する。用いうるさらなる治療剤の特定の例には、微小管結合剤、DNA挿入剤またはDNA架橋剤、DNA合成阻害剤、DNAおよび/またはRNA転写阻害剤、抗体、酵素、酵素阻害剤、および遺伝子調節剤が挙げられる。これらの作用物質(治療有効量で投与される)および処置は、単独で用いることもでき、組み合わせて用いることもできる。このような作用物質の方法および治療投与量は、当業者に公知であり、熟練した臨床家により決定されうる。
「微小管結合剤」とは、チューブリンと相互作用して、微小管形成を安定化させるか、または微小管形成の安定化を解除し、これにより、細胞分裂を阻害する作用物質を指す。開示される方法と共に用いうる微小管結合剤の例には、パクリタキセル、ドセタキセル、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン(ナベルビン)、エポチロン、コルヒチン、ドラスタチン15、ノコダゾール、ポドフィロトキシン、およびリゾキシンが挙げられるが、それらに限定されない。また、このような化合物の類似体および誘導体も用いることができる。例えば、適切なエポチロンおよびエポチロン類似体は、国際公開第WO2004/018478号に記載されている。パクリタキセルおよびドセタキセルのほか、米国特許第6,610,860号;同第5,530,020号;および同第5,912,264号により教示されるパクリタキセルの類似体などのタキソイドを用いることができる。
以下のクラスの化合物は、本明細書で開示される方法と共に用いることができる。アクチノマイシンD、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ならびにこれらの誘導体および類似体が挙げられるが、それらに限定されない適切なDNAおよび/またはRNA転写調節剤は、開示される療法と組み合わせた使用にもまた適する。被験体に投与しうるDNA挿入剤およびDNA架橋形成剤には、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、マイトマイシンCなどのマイトマイシン、ブレオマイシン、クロラムブシル、シクロホスファミド、ならびにこれらの誘導体および類似体が挙げられるが、それらに限定されない。治療剤としての使用に適するDNA合成阻害剤には、メトトレキサート、5−フルオロ−5’−デオキシウリジン、5−フルオロウラシル、およびこれらの類似体が挙げられるが、それらに限定されない。適切な酵素阻害剤の例には、カンプトテシン、エトポシド、ホルメスタン、トリコスタチン、ならびにこれらの誘導体および類似体が挙げられるが、それらに限定されない。遺伝子調節に影響を及ぼす適切な化合物には、ラロキシフェン、5−アザシチジン、5−アザ−2’−デオキシシチジン、タモキシフェン、4−ヒドロキシタモキシフェン、ミフェプリストン、ならびにこれらの誘導体および類似体など、1または複数の遺伝子の発現の増大または低減を結果としてもたらす作用物質が挙げられるが、それらに限定されない。キナーゼ阻害剤には、成長因子のリン酸化および活性化を防止するGleevec(登録商標)(イマチニブ)、Iressa(登録商標)(ゲフィチニブ)、およびTarceva(登録商標)(エルロチニブ)が挙げられる。
抗血管新生剤の非限定的な例には、タンパク質、酵素、多糖、オリゴヌクレオチド、DNA、RNA、および組換えベクターなどの分子、ならびに血管成長を減少させるまたはさらに阻害するために機能する低分子が挙げられる。適切な血管新生阻害剤の例には、アンジオスタチンK1−3、スタウロスポリン、ゲニステイン、フマギリン、メドロキシプロゲステロン、スラミン、インターフェロン−アルファ、メタロプロテイナーゼインヒビター、血小板因子4、ソマトスタチン、トロンボスポンジン(thromobospondin)、エンドスタチン、サリドマイド、ならびにそれらの誘導体および類似体が挙げられるが、それらに限定されない。例えば、一部の実施形態では、抗血管新生剤は、VEGF(例えば、Avastin、Roche)またはVEGF受容体(例えば、VEGFR2抗体)に特異的に結合する抗体である。一例では、抗血管新生剤には、VEGFR2抗体もしくはDMXAA(VadimezanまたはASA404としても公知;例えば、Sigma Corp.、St. Louis、MOから市販)またはこれらの両方が挙げられる。抗血管新生剤は、ベバシズマブ、スニチニブ、抗血管新生チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)、例えば、スニチニブ、キシチニブおよびダサチニブであり得る。これらは、個々に、または任意の組合せで用いることができる。
また、他の治療剤、例えば、上記分類のうちの1または複数の下に収まる場合もあり、収まらない場合もある抗腫瘍作用物質も、開示される方法と組み合わせた投与に適する。例を目的として述べると、このような作用物質には、アドリアマイシン、アピゲニン、ラパマイシン、ゼブラリン、シメチジン、ならびにこれらの誘導体および類似体が挙げられる。
一部の例では、治療抗体−IR700分子の組成物を施される被験体に、例えば、静脈内投与を介して、インターロイキン2(IL−2)もまた投与する。特定の例では、IL−2(Chiron Corp.、Emeryville、CA)を、静脈内ボーラスとして、少なくとも500,000IU/kgの用量で、抗体−IR700分子の投与の翌日から始めて8時間ごとに15分間にわたり投与し、最長5日間にわたり継続する。投与は、被験体の忍容性に応じて省略することができる。
例示的なさらなる治療剤には、化学療法剤および抗血管新生剤などの抗新生物剤、または放射線療法などの療法が挙げられる。一例では、この薬剤が、化学療法免疫抑制薬(リツキシマブ、ステロイドなど)、またはサイトカイン(GM−CSFなど)である。当技術分野では、化学療法剤が公知である(例えば、Slapak and Kufe, Principles of Cancer Therapy, Chapter 86 in Harrison's Principles of Internal Medicine, 14th edition;Perry et al., Chemotherapy, Ch. 17 in Abeloff, Clinical Oncology 2nd ed., 2000 Churchill Livingstone, Inc;Baltzer and Berkery. (eds): Oncology Pocket Guide to Chemotherapy, 2nd ed. St. Louis, Mosby-Year Book, 1995;Fischer Knobf, and Durivage (eds): The Cancer Chemotherapy Handbook, 4th ed. St. Louis, Mosby-Year Book, 1993を参照されたい)。化学療法剤の組合せは、がんを処置する2以上の薬剤の投与である。
本明細書で提示される方法と共に用いられうる例示的な化学療法剤には、カルボプラチン、シスプラチン、パクリタキセル、ドセタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、トポテカン、イリノテカン、ゲムシタビン、チアゾフリン(iazofurine)、ゲムシタビン、エトポシド、ビノレルビン、タモキシフェン、バルスポダール、シクロホスファミド、メトトレキサート、フルオロウラシル、ミトキサントロン、ドキシル(リポソームに封入されたドキソルビシン(doxiorubicine))、およびビノレルビンが挙げられるがこれらに限定されない。用いられうる化学療法剤のさらなる例には、アルキル化剤、代謝拮抗剤、天然産物、またはホルモン、およびそれらのアンタゴニストが挙げられる。アルキル化剤の例には、ナイトロジェンマスタード(メクロレタミン、シクロホスファミド、メルファラン、ウラシルマスタードまたはクロラムブシルなど)、アルキルスルホネート(ブスルファンなど)、ニトロソウレア(カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシンまたはダカルバジンなど)が挙げられる。アルキル化剤の特定の非限定的な例は、テモゾロミドおよびダカルバジンである。代謝拮抗薬の例には、葉酸類似体(メトトレキサートなど)、ピリミジン類似体(5−FUまたはシタラビンなど)、およびメルカプトプリンまたはチオグアニンなどのプリン類似体が挙げられる。天然産物の例には、ビンカアルカロイド(ビンブラスチン、ビンクリスチンまたはビンデシンなど)、エピポドフィロトキシン(エトポシドまたはテニポシドなど)、抗生物質(ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシンまたはマイトマイシン(mitocycin)Cなど)、および酵素(L−アスパラギナーゼなど)が挙げられる。種々の薬剤の例には、白金配位錯体(シスプラチンとしても公知のcis−ジアミン−ジクロロ白金IIなど)、置換ウレア(ヒドロキシウレアなど)、メチルヒドラジン誘導体(プロカルバジンなど)、および副腎皮質(adrenocrotical)抑制薬(ミトタンおよびアミノグルテチミドなど)が挙げられる。ホルモンおよびアンタゴニストの例には、副腎皮質ステロイド(プレドニゾンなど)、プロゲスチン(カプロン酸ヒドロキシプロゲステロン、酢酸メドロキシプロゲステロンおよび酢酸メゲストロール(magestrol)など)、エストロゲン(ジエチルスチルベストロールおよびエチニルエストラジオールなど)、抗エストロゲン(タモキシフェンなど)、およびアンドロゲン(プロピオン酸テストステロンおよびフルオキシメステロンなど)が挙げられる。
一般に用いられる化学療法薬の例には、アドリアマイシン、アルケラン、Ara−C、BiCNU、ブスルファン、CCNU、カルボプラチン、シスプラチン、シトキサン、ダウノルビシン、DTIC、5−フルオロウラシル(5−FU)、フルダラビン、ハイドレア、イダルビシン、イホスファミド、メトトレキサート、ミトラマイシン、マイトマイシン、ミトキサントロン、ナイトロジェンマスタード、タキソール(またはドセタキセルなどの他のタキサン)、ベルバン、ビンクリスチン、VP−16、ゲムシタビン(Gemzar)、ハーセプチン、イリノテカン(Camptosar、CPT−11)、ロイスタチン、ナベルビン、リツキサンSTI−571、タキソテール、トポテカン(Hycamtin)、ゼローダ(Capecitabine)、ゼベリン、およびカルシトリオールが挙げられる。用いられうる免疫調節薬の非限定的な例には、AS−101(Wyeth−Ayerst Labs.)、ブロピリミン(Upjohn)、ガンマインターフェロン(Genentech)、GM−CSF(顆粒細胞マクロファージコロニー刺激因子;Genetics Institute)、IL−2(CetusまたはHoffman−LaRoche)、ヒト免疫グロブリン(Cutter Biological)、IMREG(Imreg of New Orleans、La.製)、SK&F 106528、およびTNF(腫瘍壊死因子;Genentech)が挙げられる。
一部の例では、さらなる治療剤を、直径が少なくとも1nm(例えば、直径が1nm〜500nm、1nm〜300nm、1nm〜100nm、10nm〜500nm、または10nm〜300nmなど、直径が少なくとも10nm、直径が少なくとも30nm、直径が少なくとも100nm、直径が少なくとも200nm、直径が少なくとも300nm、直径が少なくとも500nm、または直径が少なくとも750nm)のナノ粒子などのナノ粒子へと結合体化する(または他の方法でこれと会合させる)。
一例では、開示される療法の投与(抗体−IR700分子および/または免疫調節薬の投与など)の前に、腫瘍の少なくとも一部(転移性腫瘍など)を外科的に除去する(例えば、外科的切除および/または寒冷療法を介して)か、照射するか(例えば、腫瘍の根絶またはその縮小を助ける腫瘍部位への放射性物質またはエネルギー(対外照射治療など)の投与)、化学的に処置するか(例えば、化学塞栓術を介して)、またはこれらの組合せを施す。例えば、転移性腫瘍を有する被験体は、開示される療法を投与する前に、腫瘍の全部または一部を、外科的に切除することができる。ある例では、1または複数の化学療法剤を、抗体−IR700分子、免疫調節薬および照射による処置の後に投与する。別の特定の例では、被験体が転移性腫瘍を有し、放射線療法、化学塞栓療法、またはこれらの両方が、開示される療法の投与と併せて投与される。
一部の例では、投与されるさらなる治療剤は、モノクローナル抗体、例えば、3F8、アバゴボマブ、アデカツムマブ、アフツズマブ、アラシズマブ、アレムツズマブ、アルツモマブペンテテート、アナツモマブマフェナトクス、アポリズマブ、アルシツモマブ、バビツキシマブ、ベクツモマブ、ベリムマブ、ベシレソマブ、ベバシズマブ、ビバツズマブメルタンシン、ブリナツモマブ、ブレンツキシマブベドチン、カンツズマブメルタンシン、カプロマブペンデチド、カツマキソマブ、CC49、セツキシマブ、シタツズマブボガトクス、シクツムマブ、クリバツズマブテトラキセタン、コナツムマブ、ダセツズマブ、デツモマブ、エクロメキシマブ、エクリズマブ、エドレコロマブ、エプラツズマブ、エルツマキソマブ、エタラシズマブ、ファルレツズマブ、フィギツムマブ、ガリキシマブ、ゲムツズマブオゾガマイシン、ギレンツキシマブ、グレンバツムマブベドチン、イブリツモマブチウキセタン、イゴボマブ、イミシロマブ、インテツムマブ、イノツズマブオゾガマイシン、イピリムマブ、イラツムマブ、ラベツズマブ、レクサツムマブ、リンツズマブ、ロルボツズマブメルタンシン、ルカツムマブ、ルミリキシマブ、マパツムマブ、マツズマブ、メポリズマブ、メテリムマブ、ミラツズマブ、ミツモマブ、モロリムマブ、ナコロマブタフェナトクス、ナプツモマブエスタフェナトクス、ネシツムマブ、ニモツズマブ、ノフェツモマブメルペンタン、オファツムマブ、オララツマブ、オポルツズマブモナトクス、オレゴボマブ、パニツムマブ、ペムツモマブ、ペルツズマブ、ピンツモマブ、プリツムマブ、ラムシルマブ、リロツムマブ、リツキシマブ、ロバツムマブ、サツモマブペンデチド、シブロツズマブ、ソネプシズマブ、タカツズマブテトラキセタン、タプリツモマブペプトクス、テナツモマブ、TGN1412、チシリムマブ(トレメリムマブ)、ティガツズマブ、TNX−650、トラスツズマブ、トレメリムマブ、ツコツズマブセルモロイキン、ベルツズマブ、ボロシキシマブ、ボツムマブ、ザルツムマブ、またはそれらの組合せが挙げられる。
メモリーT細胞の産生
また、標的細胞に特異的なメモリーT細胞を産生させる方法も提供される。特定の例では、方法は、治療有効量の1または複数の抗体−IR700分子を被験体へと投与するステップであって、抗体が、腫瘍特異的抗原(表1に列挙されるものなど)など、標的細胞表面分子に特異的に結合するステップを含む。方法は、治療有効量の1または複数の免疫調節薬(免疫系活性化剤、または免疫抑制細胞の阻害剤など)を、抗体−IR700分子と同時にもしくは実質的に同時に、または逐次的に(例えば、約0〜24時間以内)のいずれかで、被験体へと投与するステップも含む。特定の例では、免疫調節剤は、PD−1またはPD−L1拮抗抗体である。別の特定の例では、免疫調節剤は、CD25抗体−IR700分子である。被験体または被験体における細胞に、次いで、660〜710nm(例えば、680nm)など、660〜740nmの波長で、少なくとも1J/cm(少なくとも50J/cm、または少なくとも100J/cmなど)の線量を照射する。
メモリーT細胞は、CD4またはCD8のいずれかであり得、通常、CD45ROを発現する。したがって、一部の例では、メモリーT細胞は、CD45ROを発現している細胞を検出することによって同定される。いくつかのメモリーT細胞のサブタイプが公知である。例えば、セントラルメモリーT細胞(TCM細胞)は、CD45RO、C−Cケモカイン受容体タイプ7(CCR7)、およびL−セレクチン(CD62L)を発現する。セントラルメモリーT細胞はCD44を高発現する中間体も有する。このメモリー亜集団は、一般に、リンパ節および末梢循環において見出される。エフェクターメモリーT細胞(TEM細胞およびTEMRA細胞)は、CD45ROを発現するが、CCR7およびL−セレクチンの発現を欠く。これらはCD44を高発現する中間体も有する。これらのメモリーT細胞は、リンパ節ホーミング受容体を欠き、したがって、末梢循環および組織において見出される。TEMRA細胞は、CD45RAも発現する。組織常在性メモリーT細胞(TRM)は、インテグリンαeβ7を発現する。他の種類のT細胞よりもおよそ20〜30倍活性の非常に活性な脂質代謝に関与する遺伝子は、TRMに特異的である。ステムメモリー(TSCM細胞)は、CD45RO、CCR7、CD45RA、CD62L(L−セレクチン)、CD27、CD28およびIL−7Rαであるが、これらは、大量のCD95、IL−2Rβ、CXCR3、およびLFA−1も発現する。
一部の例では、開示される方法により、開示される方法で処置されていない被験体におけるメモリーT細胞の量と比較して、少なくとも1%(例えば、少なくとも2%、5%、7%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、またはそれより高く)メモリーT細胞が増加する。一部の例では、総メモリーT細胞は増加するが、他の例では、メモリーT細胞の1または複数のサブタイプが、処置されていない被験体と比較して増加する。他の例では、方法により、開示される方法で処置されていない被験体におけるメモリーT細胞の量と比較して、少なくとも1%(例えば、少なくとも2%、5%、7%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、またはそれより高く)、腫瘍特異的抗原などの特異的抗原に対するメモリーT細胞が増加する。非限定的な例では、メモリーT細胞は、p15E、birc5、twist、およびp53のうちの1または複数を認識する(実施例3を参照されたい)。
メモリーT細胞の数および/または種類は、被験体(処置された被験体など)に由来する試料において決定することができる。一部の例では、イムノアッセイおよび/または遺伝分析を用いて、被験体に由来する血液試料中のメモリーT細胞を検出する。例えば、1または複数のメモリーT細胞表面マーカーの存在および/または量は、例えば、フローサイトメトリーによって測定することができる。別の例では、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)は、処置された被験体から入手し、腫瘍特異的抗原などの抗原に対する機能的反応性についてチェックすることができる。例示的な方法を下記の実施例3に提示する。メモリーT細胞の数、種類および/または反応性プロファイルを、処置されていない被験体、処置の前の被験体、および/または参照数値(正常な(例えば、健常な)個体の集団から入手した平均など)など、対照と比較することができる。
ポリクローナル抗原特異的TICの産生
また、MHCタイプI拘束性腫瘍特異的抗原に対するポリクローナル抗原特異的TIC応答を増加させる方法も提供される。特定の例では、方法は、治療有効量の1または複数の抗体−IR700分子を被験体へと投与するステップであって、抗体が、腫瘍特異的抗原(表1に列挙されるものなど)など、標的細胞表面分子に特異的に結合するステップを含む。方法は、治療有効量の1または複数の免疫調節薬(免疫系活性化剤、または免疫抑制細胞の阻害剤など)を、抗体−IR700分子と同時にもしくは実質的に同時に、または逐次的に(例えば、約0〜24時間以内)のいずれかで、被験体へと投与するステップも含む。特定の例では、免疫調節剤は、PD−1またはPD−L1拮抗抗体である。別の特定の例では、免疫調節剤は、CD25抗体−IR700分子である。被験体または被験体における細胞に、次いで、660〜710nm(例えば、680nm)など、660〜740nmの波長で、少なくとも1J/cm(少なくとも50J/cm、または少なくとも100J/cmなど)の線量を照射する。
(実施例1)
材料および方法
この実施例では、実施例2〜9における結果を得るために用いる材料および方法について記載する(その全体が本明細書に参考として援用されるNagaya et al., Cancer Immunol. Res. 7:401-13, 2019も参照されたい)。
試薬
水溶性、ケイ素−フタロシアニン誘導体であるIRDye 700DX NHSエステル(IR700)は、LI−COR Biosciences(Lincoln、NE、USA)から得た。抗マウス/ヒトCD44特異的mAb(クローンIM7)および抗マウスPD−1(CD279)特異的mAb(クローンRMP1−14)は、BioXCell(West Lebanon、NH、USA)から得た。他の全ての化学物質は、試薬グレードであった。
IR700と結合体化した抗CD44 mAbの合成
抗CD44 mAb(1.0mg、6.7nmol)を、0.1MのNaHPO(pH8.6)中のIR700 NHSエステル(65.1μg、33.3nmol)と共に、室温で1時間にわたりインキュベートし、Sephadex G25カラム(PD−10;GE Healthcare、Piscataway、NJ、USA)で精製した。タンパク質濃度は、595nmでの吸収を、紫外−可視(8453 Value System;Agilent Technologies、Santa Clara、CA、USA)で測定することにより、Coomassie Plusタンパク質アッセイキット(Thermo Fisher Scientific Inc、Rockford、IL、USA)で決定した。IR700の濃度は、689nmでの吸収によって測定して、mAb当たりのフルオロフォア分子の数を確認した。平均2つのIR700分子が各CD44抗体に結合するように、CD44−IR700コンジュゲートの合成を制御した。CD44−IR700コンジュゲートの700nMでの蛍光および分子量を、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミド(4〜20%勾配)ゲル電気泳動(SDS−PAGE)を用いて検証した。
細胞培養
ルシフェラーゼを安定的に発現するMC38(結腸がん)細胞(MC38−luc)、LLC(Lewis肺癌)細胞、およびMOC1(マウス口腔癌)細胞を、既に記載されている通りに培養において維持した(Farsaci et al., Cancer Immunol Res. 2014; 2:1090-102;Hodge et al., Cancer Biother Radiopharm. 2012; 27:12-22;Judd et al., Cancer Res. 2012; 72:365-74)。細胞を、30継代以下の間、培養において維持し、マイコプラズマに対して陰性を日常的に試験した。
in vitro NIR−PIT
MC38−luc細胞、LLC細胞またはMOC1細胞(2×10個)を、12ウェルプレートへと播種し、24時間にわたりインキュベートし、次いで、10μg/mLのCD44−IR700を含有する培地に37℃で6時間にわたり曝露した。細胞に、赤色発光ダイオード(LED、690±20nmの波長、L690−66−60;Marubeni America Co.、Santa Clara、CA、USA)で、50mW/cmの出力密度で照射した。細胞を、細胞スクレーパーで採取し、ヨウ化プロピジウム(PI、2μg/mL)で室温で30分間にわたり染色し、次いで、CellQuestソフトウェアを用いて、BD FACSCalibur(BD Biosciences)で解析した。
動物および腫瘍モデル
6〜8週齢の雌性野生型C57BL/6マウス(系統#000664)をJackson Laboratory(Sacramento、CA、USA)から得た。マウスは注射の前に皮下腫瘍移植の部位を剪毛した。腫瘍を各モデルに対する6×10個細胞の皮下注射を介して確立した。一部の実験では、複数のMC38腫瘍を確立した。確立された腫瘍をおよそ50mmの体積で処置した(直径4〜5mm;MC38−luc腫瘍およびLLC腫瘍について4日目;MOC1腫瘍について18日目)。NIR−PIT処置および蛍光/生物発光イメージング(BLI)のために、マウスに、3〜5%のイソフルランの吸入および/または1mgのペントバルビタールナトリウム(ネンブタールナトリウム溶液、Ovation Pharmaceuticals Inc.、Deerfield、IL、USA)の腹腔内注射を介して麻酔をかけた。CD44−IR700をIV(尾静脈)注射を介して投与し、NIR光を、5日目に50J/cm、および6日目に100J/cmで投与した。2回のNIR光の線量により標的発現細胞の80%までを死滅させるということが以前の結果から実証された(Mitsunaga et al., Nat Med. 2011; 17:1685-91;Nagaya et al., Mol Cancer Res. 2017; 15:1667-77)。複数の腫瘍を担持したマウスについて、NIRに曝露されない腫瘍をアルミホイルでNIR光の曝露から遮蔽した。PD−1 mAbを、標準的な技法を用いて、腹腔内注射を介して投与した。腫瘍体積は、ノギス測定に基づいた(腫瘍体積=長さ×幅×0.5)。一部のMC38の実験では、NIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せの処置後に治癒したマウスに、反対側の側腹部にMC38(6×10個)細胞の皮下注射による負荷を与えた。腫瘍体積および動物の体重を、MC38−luc腫瘍およびLLC腫瘍について週に3回、MOC1腫瘍について週に2回、腫瘍体積が2000mmに達するまで測定し、それから、マウスを二酸化炭素ガスの吸入で安楽死させた。全ての免疫相関実験のために、マウスを覚醒中の頸椎脱臼を介して安楽死させた。
蛍光イメージング
in vitroで、MC38−luc細胞、LLC細胞またはMOC1細胞(1×10個)を、カバーガラス底皿上に播種し、24時間にわたりインキュベートし、次いで、10μg/mLのCD44−IR700に37℃で6時間にわたり曝露した。次いで、細胞を、590〜650nmの励起フィルターおよび665〜740nmの帯域発光フィルターを用いて、蛍光顕微鏡法(BX61;Olympus America,Inc.、Melville、NY、USA)により解析した。また、透過光微分干渉コントラスト(DIC)画像も収集した。in vivoで、IR700蛍光および白色光画像を、Pearl Imager(700nm蛍光チャネル)を用いて得て、Pearl Camソフトウェア(LICOR Biosciences、Lincoln、NE)を用いて解析した。腫瘍内の目的の領域(ROI)を、バックグラウンドとしての隣接する非腫瘍領域(左背)と比較した。各ROIの平均蛍光強度を計算した(n≧10)。
生物発光イメージング(BLI)
in vitroで、MC38−luc細胞を、12ウェルプレート(2×10個細胞/ウェル)、または10cmディッシュ(2×10個細胞)へと播種し、24時間にわたりインキュベートし、次いで、10μg/mLのCD44−IR700に37℃で6時間にわたり曝露した。細胞を、フェノールレッド不含培養培地中、LEDまたはNIRレーザー光(690±5nm、BWF5−690−8−600−0.37;B&W TEK INC.、Newark、DE、USA)で処置した。ルシフェラーゼ活性のために、細胞を、NIR−PIT処置の1時間後に150μg/mLのD−ルシフェリン(Gold Biotechnology、St.Louis、MO、USA)に曝露し、ルシフェラーゼ活性(フォトン/分)を、M3 Visionソフトウェア(Biospace Lab)を用いて、BLIシステム(Photon Imager;Biospace Lab、Paris、France)で得た。in vivoで、D−ルシフェリン(15mg/mL、200μL)を腹腔内注射し、マウスを、ルシフェラーゼ活性(フォトン/分/cm)についてBLIシステム(Photon Imager)において解析した。ROIを、隣接する非腫瘍領域をバックグラウンドとして、腫瘍全体を含むように設定した。
組織学的解析
腫瘍(MC38−luc腫瘍およびLLC腫瘍について10日目、MOC1腫瘍について24日目)を、切除し、ホルマリン固定し、パラフィン包埋し、10μmの薄片を作製した。標準のH&E染色の後、切片(sectioned)をOlympus BX61顕微鏡で解析した。
免疫蛍光法
ホルマリン固定パラフィン包埋切片を、記載(18)の通りに染色した。略述すると、切片を、エタノール勾配中で脱パラフィン化し、次いで、bloxall(Vector Laboratories)、2.5%の正常ヤギ血清(Vector Laboratories)およびRenaissance Ab希釈剤(Biocare Medical)との別個のインキュベーションでブロッキングした。Renaissance Ab希釈剤中のCD4標的化一次抗体(Invitrogen、クローン4SM95、1:75希釈)をオービタルシェーカー上で45分間にわたり添加した。スライドを5回洗浄し、次いで、抗ラット二次抗体(Vector Laboratories)で染色した。さらに4回の洗浄の後、スライドをAmplification plus緩衝液(Perkin Elmer)中のTSA結合体化Opal650(Perkin Elmer、1:150希釈)で染色した。スライドを1×TBS−Tで4回洗浄した。スライドを洗浄し、抗原ストリッピングバッファー(0.1Mグリシン pH10+0.5%tween20)に曝し、上記の通りに再度ブロッキングした。Reinassance Ab希釈剤中のCD8標的化一次抗体(Invitrogen、クローン4SM15、1:75希釈)を45分間にわたり添加した。抗ラット(A nti-rat)二次抗体(Vector Laboratories)を上記の通りに添加した。さらに4回の洗浄の後、スライドをAmplification plus緩衝液(Perkin Elmer)中のTSA結合体化Opal520(Perkin Elmer、1:150希釈)で染色した。核対比染色をSpectral DAPI(Perkin Elmer、1:500)で達成した。スライドをddH2Oで1回すすぎ、Vectashield hard mount(Vector Laboratories)でカバースリップし、マニキュア液でシールした。
フローサイトメトリー
in vitroで、MC38−luc細胞、LLC細胞またはMOC1細胞(2×10個)を、12ウェルプレートへと播種し、24時間にわたりインキュベートし、次いで、10μg/mLのCD44−IR700を含有する培地に37℃で6時間にわたり曝露した。細胞を、採取し、CellQuestソフトウェアを用いて、BD FACSCalibur(BD Biosciences)で解析した。CD44−IR700の特異的結合を検証するために、細胞を、CD44−IR700とのインキュベーションの前に、過剰の結合体化されていないCD44抗体(100μg)と共にインキュベートした。in vivoで、腫瘍を、採取し(MC38−luc腫瘍およびLLC腫瘍について10日目、MOC1腫瘍について24日目)、既に記載されている通りに直ぐに消化した(Moore et al., Cancer Immunol Res. 2016; 4:1061-71)。FcγR(CD16/32)ブロックの後、単一細胞懸濁液を一次抗体で染色した。懸濁液を、抗マウスCD45.2クローン104、CD3クローン145−2C11、CD8クローン53−6.7、CD4クローンGK1.5、PD−1クローン29F.1A12、CD11cクローンN418、F4/80クローンBM8、CD11bクローンM1/70、Ly−6CクローンHK1.4、Ly−6Gクローン1A8、I−A/I−EクローンM5/114.15.2、PD−L1クローン10F.9G2、CD25クローンPC61.5.3、CTLA−4クローンUC10−4B9、CD31クローン390、PDGFRクローンAPA5、およびCD44クローンIM7(Biolegend)を含んだ、フルオロフォア結合体化一次抗体で、1%BSA/1×PBS緩衝液中で1時間にわたり染色した。懸濁液を、洗浄し、生存率マーカー(7AADまたはzombie色素;Biolegend)で染色し、BD FACS Divaソフトウェアを用いて、BD Cantoにおけるフローサイトメトリーにより解析した。アイソタイプ対照および「fluorescence minus one」法を用いて、染色特異性を検証した。FoxP3調節性CD4T−リンパ球(Treg)を、製造者のプロトコールに従い、マウス調節性T細胞染色キット#1(eBioscience)を用いて染色した。取得後解析をFlowJo vX10.0.7r2で実施した。
抗原特異的TIL反応性
新鮮な腫瘍の切り刻んだ断片を、グルタミン、HEPES、非必須アミノ酸、ピルビン酸ナトリウム、β−メルカプトエタノール、5%のFBS、および100U/mLの組換えマウスIL−2を補充したRPMI 1640系培地中で72時間にわたりインキュベートして、TILを抽出した。無傷のTILを、負の磁気選別(AutoMACSpro、Miltenyi Biotec)で富化した。抗原提示細胞(APC;50Gyに照射されたナイーブWT B5マウスに由来する脾細胞)を、クラスI拘束性抗原のp15E604−611(H−2K拘束性KSPWFTTL)、サバイビン/Birc557−64(H−2K拘束性QCFFCFKEL)、Twist125−133(H−2D拘束性TQSLNEAFA)、およびTrp53232−240(H−2D拘束性KYMCNSSCM)抗原−パルス化APCを含んだ目的のペプチドで1時間にわたりパルス化し、TILを、3:1のAPC:TIL比で24時間共インキュベートした。上清を、製造者の推奨に従い、ELISA(R&D)により、IFNγ産生について解析した。TIL単独、APC単独、ならびにオボアルブミン257−264(H−2K拘束性SIINFEKL)およびVSV−N52−59(H−2D拘束性RGYVYQGL)によるペプチド刺激を対照として用いた。
RT−PCR
全腫瘍溶解物に由来するRNAを、製造者のプロトコールに従い、RNEasyミニキット(Qiagen)を用いて精製した。cDNAを、RNase阻害剤(Applied Biosystems)を用いる高性能cDNA逆転写キットを利用して合成した。Taqman Universal PCRマスターミックスを用いて、Viia7 qPCR分析器(Applied Biosystems)において、GAPDHと比較して、標的遺伝子の相対発現を評価した。特別注文のプライマーを、各腫瘍関連抗原について、MHCクラスI拘束性エピトープをコードするヌクレオチド領域に隣接するように設計した。
統計学的解析
別段に示されない限り、データは、5つの実験の最小値に由来する平均値±標準誤差(SEM)として表される。統計学的解析は、GraphPad Prismバージョン7(GraphPad Software、La Jolla、CA、USA)を用いて実行した。スチューデントのt検定を用いて、処置の効果をin vitroでの対照の処置の効果と比較した。MC38−lucの再接種腫瘍モデルにおける腫瘍成長を比較するために、マンホイットニー検定を用いた。多重比較のために、一元分散分析(ANOVA)、続いてテューキーの検定を用いた。体積(2000mm)に基づく生存の累積確率は、各群において、カプラン−マイヤー生存曲線解析により推定し、結果を、ログランク検定を用いて比較した。<0.05のp値を、統計学的有意とみなした。
(実施例2)
がん細胞に対するNIR−PITのin vitroの効果
MC38−lucは、CMVプロモーターの制御下でルシフェラーゼを発現するマウス結腸がん細胞系である(Zabala et al., Mol. Cancer 8:2, 2009)。LLC(Lewis肺癌)細胞およびMOC1(マウス口腔癌)細胞も用いた。抗CD44−IR700を、WO2013/009475号(本明細書に参考として援用される)に記載の方法を用いて産生させた。略述すると、抗CD44 mAb(1.0mg、6.7nmol、BioXCell、West Lebanon、NH製のクローンIM7)を、0.1MのNa2HPO4(pH8.6)中のIR700 NHSエステル(65.1μg、33.3nmol)と共に、室温で1時間にわたりインキュベートし、Sephadex G25カラム(PD−10;GE Healthcare、Piscataway、NJ、USA)で精製した。平均2つのIR700分子が各CD44抗体に結合するように、CD44−IR700コンジュゲートの合成を制御した。コンジュゲートは、強い蛍光強度および690nm周辺のピーク吸光度を実証した。
MC38−luc細胞における抗CD44−IR700の効果をin vitroで評価した。抗CD44−IR700結合を検証するために、抗CD44−IR700とのインキュベーション後の細胞からの蛍光を、フローサイトメーター(FACS Calibur、BD BioSciences)およびCellQuestソフトウェア(BD BioSciences)を用いて測定した。MC38−luc細胞を、12ウェルプレートへと播種し、24時間にわたりインキュベートした。培地を、10mg/mLの抗CD44−IR700を含有する新鮮な培養培地で置きかえ、37℃で6時間にわたりインキュベートした。結合体化した抗体の特異的結合を検証するために、過剰の抗体(100mg)を用いて、10mgの抗CD44−IR700をブロッキングした(図1A)。
抗原特異的な局在化およびNIR−PITの効果を検出するために、蛍光顕微鏡法(BX61;Olympus America,Inc.)を実施した。MC38−luc細胞、LLC細胞またはMOC1細胞(1×10個)をカバーガラス底皿上に播種し、24時間にわたりインキュベートした。次いで、抗CD44−IR700を10mg/mLで培養培地に添加し、37℃で6時間にわたりインキュベートした。インキュベーションの後、細胞をリン酸緩衝食塩液(PBS)で洗浄した。590〜650nmの励起フィルター、665〜740nmの帯域発光フィルターからなるフィルターを設定して、IR700を検出した。また、透過光微分干渉コントラスト(DIC)画像も収集した。図1Bは、対照および抗CD44−IR700で処置されたMC38−luc細胞の、微分干渉(DIC)を示すデジタル画像および蛍光顕微鏡法画像である。壊死性細胞死は、処置された細胞において、NIR光での励起の際に観察された。このシグナルは、過剰の結合体化していないCD44 mAbの存在下で完全に反転しており、結合特異性が検証された。CD44−IR700に曝露された腫瘍細胞のNIR光曝露は、即時に、3つの細胞系(MC38−luc、LLCおよびMOC1)全てにおいて、壊死性細胞死を表す細胞の腫脹、ブレブ形成、および小胞の破裂を誘導した。これらの形態変化は、NIR曝露の15分以内に観察された(図1B)。
生物発光イメージング(BLI)のために、MC38−luc細胞を、12ウェルプレート(2×10個細胞/ウェル)へと播種するか、または10cmディッシュ(2×10個細胞)を10cmディッシュに播種し、24時間にわたりプレインキュベートした。培地を10mg/mLの抗CD44−IR700を含有する新鮮な培養培地で置きかえた後、細胞を、加湿インキュベーター中、37℃で6時間にわたりインキュベートした。PBSで洗浄した後、フェノールレッド不含培養培地を添加した。次いで、細胞を、フェノールレッド不含培養培地中、685〜695nmの波長で発光するLEDまたはNIRレーザー(BWF5−690−8−600−0.37;B&W TEK INC.)で曝露した。mW/cmの出力密度は、光出力計(PM 100、Thorlabs)で測定した。図1Cは、MC38−luc細胞におけるNIR光線量依存性のルシフェラーゼ活性を示す10cmディッシュの生物発光イメージング(BLI)のデジタル画像である。
ルシフェラーゼ活性のために(図1D)、150mg/mLのD−ルシフェリン含有培地(Gold Biotechnology)を、NIR−PITの1時間後にPBS洗浄細胞に投与し、画像をBLIシステム(Photon Imager;Biospace Lab)で得た。目的の領域(ROI)を各ウェル全体に配置し、次いで、ルシフェラーゼ活性(フォトン/分)をM3 Visionソフトウェア(Biospace Lab)を用いて計算した。
抗CD44−IR700によるNIR−PITの細胞傷害効果を、損なわれた細胞膜を検出することができる、フローサイトメトリーのヨウ化プロピジウム(PI;Life Technologies)染色により決定した。20万個のMC38−luc細胞を、12ウェルプレートへと播種し、24時間にわたりインキュベートした。培地を、10mg/mLの抗CD44−IR700を含有する新鮮な培養培地で置きかえ、37℃で6時間にわたりインキュベートした。PBSで洗浄した後、PBSを添加し、細胞を、光出力計(PM 100、Thorlabs)で測定される場合に、50mW/cmの出力密度で、670〜710nmの波長(L690−66−60;Marubeni America Co.)で発光する赤色発光ダイオード(LED)で照射した。細胞を処置の1時間後にこすってはがした。次いで、PIを細胞懸濁液(最終2mg/mL)に添加し、室温で30分間にわたりインキュベートし、続いてフローサイトメトリーを行った。各値は、5つの実験の平均値±標準誤差を表す。図1Eは、ヨウ化プロピジウム(PI)染色を用いる死細胞カウントで測定された、NIRと、10μg/mlのCD44−IR700有りまたは無しとで処置されたMC38−luc細胞における細胞死の百分率を示す。
生物発光イメージングは、MC38−luc細胞において、光線量依存性の様式で減少したルシフェラーゼ活性を実証した(図1C、1D)。ヨウ化プロピジウムの組込み(例えば、膜透過性)に基づいて、NIRは、CD44−IR700に曝露されたMC38−luc細胞(図1E)、LLC細胞(図1F)およびMOC1細胞(図1G)において、光線量依存性の様式で細胞死を誘導した。NIRまたはCD44−IR700単独は、細胞生存率における有意な変化を誘導しなかった。
これらのデータは、NIR−PIT標的化CD44が、in vitroで、MC38−luc細胞、LLC細胞およびMOC1細胞における特異的な細胞死を誘導したことを実証する。
(実施例3)
MOC1腫瘍、LLC腫瘍およびMC38−luc腫瘍区画内のCD44発現
in vivoでのCD44の標的発現を検証するために、サイズが一致したMOC1腫瘍(24日目)、LLC腫瘍(10日目)、およびMC38腫瘍(10日目)を、フローサイトメトリーを介して異なる腫瘍区画内でのCD44発現について評価した(図2A)。腫瘍および間質細胞に特異的なCD44発現における有意な不均質性が観察され、LLC腫瘍細胞およびMC38−luc腫瘍細胞はMOC1と比較して有意に高いレベルのCD44を発現していた。免疫細胞サブセットにおけるCD44の発現は、MOC1腫瘍、LLC腫瘍およびMC38−luc腫瘍の間でより均質であり、平均蛍光強度(MFI)により測定した場合、細胞毎に、腫瘍および間質細胞においてCD44発現よりも大きかった。標的抗原発現および血管分布を含んだ複数の因子に依存する、注射の1日後のCD44−IR700の全腫瘍蓄積は、LLC腫瘍またはMOC1腫瘍と比較して、MC38−luc腫瘍において有意に高かった(p<0.001)(図2B、2C)。
(実施例4)
腫瘍におけるNIR−PITおよびPD−1 mAbのin vivoの効果
抗CD44−IR700および抗PD1との組合せ療法の効果を、マウスにおける片側、両側および複数の腫瘍モデルで試験した。図3Aは、マウスにおける片側MC38−luc腫瘍についての処置スキームを示す(各群において10〜13匹のマウス)。マウスに、6百万個の腫瘍細胞を側腹部に片側に注射した(0日目)。確立された腫瘍をおよそ50mmの体積で処置した(直径4〜5mm;MC38−luc腫瘍およびLLC腫瘍について4日目;MOC1腫瘍について18日目)。4日目に、マウスに、100μgの抗CD44−IR700 i.v.(尾静脈)単独、または200μgの抗PD1 i.p.(互いに1時間以内)(BioXCell(West Lebanon、NH、USA)からの抗マウスPD−1(CD279)特異的mAb(クローンRMP1−14))との組合せを投与し、その後、100μgの抗PD1 i.p.を6日目、8日目および10日目に投与した。NIR−PITを、5日目(50J/cm)および6日目(100J/cm)に実施した。複数の腫瘍を担持したマウスについて、NIRに曝露されない腫瘍をアルミホイルでNIR光の曝露から遮蔽した。
腫瘍を、蛍光イメージングおよび生物発光イメージングによりモニタリングした(図3A)。in vivoのIR700蛍光画像を、700nmの蛍光チャネルによるPearl Imager(LI−COR Biosciences)で得た。ROIを腫瘍上に配置し、IR700シグナルの平均蛍光強度を、Pearl Camソフトウェア(LICOR Biosciences)を用いて各ROIについて計算した。in vivo BLIのために、D−ルシフェリン(15mg/mL、200μL)をi.p.注射し、マウスを、ルシフェラーゼ活性についてBLIシステム(Photon Imager)において解析した。ROIを、BLIを定量するために、腫瘍全体を含むように設定した。ROIを、バックグラウンド(フォトン/分/cm)として、隣接する非腫瘍領域にも配置した。各ROIの平均ルシフェラーゼ活性を計算した。
腫瘍における抗原特異的な微細分布を検出するために、蛍光顕微鏡法を実施した。腫瘍異種移植片を、処置無しの右側面の異種移植片から切除した(MC38−luc腫瘍およびLLC腫瘍について10日目、MOC1腫瘍について24日目)。抽出された腫瘍を、最適切断温度(OCT)化合物(SAKURA Finetek Japan Co.)と共に凍結し、凍結切片(10μm厚さ)を調製した。蛍光顕微鏡法を、IR700蛍光のために、以下のフィルター:590〜650nmの励起波長、665〜740nmロングパスの発光波長を有するOlympus BX61顕微鏡を用いて実施した。DIC画像も取得した。組織学的変化を評価するために、光学顕微鏡法をOlympus BX61を用いて実施した。腫瘍異種移植片を、抗CD44−IR700(i.v.)の注射の24時間後、およびNIR−PITの24時間後に、処置無しのマウスから切除した。腫瘍を、右側腫瘍のNIR−PITの24時間後に、両側腹部の腫瘍(処置された右側腫瘍および処置されていない左側腫瘍)を有するマウスからも切除した。抽出された腫瘍も10%のホルマリン中に置き、一連の10mmの薄切片を、スライドガラスに固定してH&E染色した。
対照またはPD−1 mAb単独群と比較して、NIR−PITは、死滅した細胞からのIR700の分布におそらく起因して、腫瘍蛍光シグナルのほぼ即時の低減をもたらした(図3B)。NIR−PITおよびPD−1 mAb処置の組合せは、対照または単一処置群と比較して、劇的な生物発光の低減をもたらした(図3C、図3Dにおいて定量した)。処置された腫瘍の組織学的(H&E)解析は、NIR−PITで処置された腫瘍における広範囲の腫瘍壊死および微小出血を明らかにしたが、PD−1 mAbで処置された群は、より高い白血球浸潤を実証した(図3E)。原発性腫瘍成長は、対照と比較して、NIR−PITまたはPD−1 mAb単独の後に阻害されたが(図3F)、組合せ処置は、13匹のうち9匹のマウス(70%)において確立されたMC38−luc腫瘍の有意な腫瘍制御および完全な拒絶をもたらした。この応答は、組合せ処置を受けているマウスにおける有意に延長された生存をもたらした(図3G)。抗体処置または抗CD44−IR700 NIR−PITは、対照と比較して生存期間を延長したが、NIR−PIT群における動物は、40日目まで生存せず、抗体のみの群(NIR−PIT無しの抗CD44−IR700+抗PD1)におけるこれらの9%だけが研究の最後まで生存していた(図3G)。これに対し、組合せ処置群の動物の80%が研究の最後まで生存していた。皮膚の壊死も全身毒性も、いずれの処置群において観察されなかった。
同様のアプローチは、類似の処置レジメンおよびイメージングプロトコールを用いて、確立された片側LLCまたはMOC1腫瘍を担持するマウスにおいて行った(図4A、5A)。MC38−luc腫瘍と同様に、LLC腫瘍またはMOC1腫瘍のNIR−PITによる処置は、オンターゲット効果を示すIR700蛍光シグナルのほぼ即時の喪失をもたらした(図4B、5B)。NIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せによるLLC腫瘍担持マウスの処置は、対照またはいずれかの単独の処置に対して、原発性腫瘍の制御(図4C)および生存(図4D)を有意に増強し、確立された腫瘍12のうち1つ(8%)の拒絶をもたらした。NIR−PITおよびPD−1 mAbの組合せによるMOC1腫瘍担持マウスの処置は、確立された腫瘍13のうち1つ(8%)の拒絶を誘導し、対照と比較して生存の統計的な増強をもたらしたが、組合せ処置後の累積の原発性腫瘍成長は、いずれかの単独の処置に対して、増強されなかった(図5C、5D)。
総合すると、これらの結果は、MC38−lucモデルおよびLLCモデルにおけるPD−1免疫チェックポイント遮断(ICB)の追加による原発性腫瘍の制御および生存の有意な増強と共に、MC38−luc、LLCおよびMOC1腫瘍担持マウスにおけるNIR−PITのCD44オンターゲット効果を実証する。
(実施例5)
PD−1 ICBによるNIR−PITを用いる抗原特異的免疫誘導の増強
処置の終了後、一部のMC38−luc腫瘍を、単一細胞懸濁液へと処理し、フローサイトメトリーで免疫細胞の浸潤について評価した。NIR−PITで処置された腫瘍は、より高いレベルのPD−1を発現するCD8およびCD4腫瘍浸潤リンパ球(TIL)(図6A)による有意に増強された浸潤を実証した。全身PD−1 mAbで処置されたマウスは、同じAbクローン(RMP1−14)での染色後、フローサイトメトリーによるこれらの腫瘍に由来するTILの表面で非常に低レベルのPD−1が検出可能であるため、PD−1標的飽和であることを実証した。この増強されたCD8およびCD4 TIL浸潤を、マルチプレックス免疫蛍光法(IF)により検証した。対照またはPD−1 mAb処置腫瘍では、わずかなCD8+TILが、腫瘍−間質の境界面に沿って入れ子になっていたが、腫瘍に浸潤していなかった(図6B、左パネル)。NIR−PITの後、より多くのCD8+TILが腫瘍全体にわたって浸潤したが、多くのTILは依然として腫瘍−間質の境界面に留まった。腫瘍への浸潤は、PD−1 mAbの添加により有意に増強された(図6B、右パネル)。実験に加えて、TILを、IL−2を介して対照または処置されたMC38−luc腫瘍から抽出し、複数のH−2KまたはH−2K拘束性TAAに対する抗原特異的IFNγ応答について評価した(図6C)。対照腫瘍に由来するTILは、H−2K拘束性p15E604−611(KSPWFTTL)に対する測定可能な応答を実証したが、他の抗原に対する応答は欠如した。PD−1 mAb処置は、ベースラインのp15E604−611応答を増強したが、他の抗原に対する応答を誘導しなかった。NIR−PIT処置は、H−2K拘束性サバイビン/Birc557−64(QCFFCFKEL)およびH−2D拘束性Trp53232−240(KYMCNSSCM)に対するベースラインで非存在であったデノボ応答を誘導し、p15E604−611に対するベースライン応答を増強した。PD−1 mAbによる処置は、これらの誘導されたNIR−PIT応答を増強したか、または抗原特異的応答を増強した。NIR−PITは、MHCクラスII陽性樹状細胞(DC)、およびより高いレベルのMHCクラスIIを発現するように極性化したF4/80+マクロファージの腫瘍浸潤も増強した(図6D)。免疫抑制好中球ミエロイド(PMN−ミエロイド)および調節性CD4+Tリンパ球(Treg)は、組合せ処置により様々に変化した(図6E)。MC38−luc腫瘍細胞特異的PD−L1発現を、検証したが、処置により変化しなかった一方、免疫細胞PD−L1の浸潤は、腫瘍細胞発現より有意に高く、組合せ処置により増加した(図6F)。
類似の免疫相関実験を、LLC腫瘍およびMOC1腫瘍において行った。PD−1 mAbおよびNIR−PIT単独、または組合せにより処置されたLLC腫瘍は、TIL浸潤の増強を実証した(図7A)。抗原特異的LLC TILは、p15E604−611およびH−2D拘束性Twist125−133(TQSLNEAFA)に対する測定可能なベースライン応答を実証した。MC38−luc腫瘍に類似して、NIR−PIT処置は、サバイビン/Birc557−64に対する応答を誘導した。p15EではなくBirc5およびTwistに対する応答は、PD−1 mAb処置により増強された(図7B)。LLC腫瘍のNIR−PIT処置は、マクロファージにおけるMHCクラスII陽性DCの浸潤およびMHCクラスII発現を増強した(図7C)。PMN骨髄性細胞およびTregは、処置後に様々に変化し(図7D)、LLC腫瘍および免疫細胞特異的PD−L1発現は処置により増強された(図7E)。
MC38−luc腫瘍またはLLC腫瘍とは異なり、NIR−PITで処置されたMOC1腫瘍は、わずかな免疫相関の変化を実証した。CD8およびCD4 TIL浸潤は、PD−1 mAbにより中程度で増強されたが、NIR−PITにより増強されなかった(図8A)。p15E604−611に対するベースラインのTIL抗原特異的応答は、全身PD−1 mAb処置により増強されたが、他の共有腫瘍抗原に対する応答は、NIR−PIT処置により誘導されなかった(図8B)。MHCクラスIIDCおよびマクロファージのMOC1腫瘍浸潤は中程度に増強され、このモデルにおける骨髄性細胞のプライミングおよび活性化の欠如が示された。PMN骨髄性細胞もしくはTreg、またはMOC1腫瘍の浸潤、あるいは免疫細胞特異的PD−L1発現における有意な変化は観察されなかった(図8C、8D)。
MOC1における腫瘍関連抗原に対するTIL応答の欠如についての可能な説明を調査するために、各抗原の相対発現を、MC38−luc細胞、LLC細胞およびMOC1細胞において測定した。MHCクラスI拘束性エピトープのコード領域に隣接するように設計されたプライマーを用いると、PCRの結果は、MC38−lucおよびLLCと比べて、MOC1においてBirc5、Twist1およびTrp53遺伝子の転写の低発現を示した(図9)。より高い抗原発現は、一般に、ベースラインのTIL応答と相関した。興味深いことに、MC38−luc細胞におけるより高い相対Trp53発現、およびLLC細胞におけるTwist1発現は、NIR−PITおよびPD−1 mAb処置の組合せ後に、これらの遺伝子に由来するクラスI拘束性エピトープに対するTIL応答の増強と相関した。したがって、処置後の増強されたTIL応答は、ベースラインの腫瘍抗原発現に依存しうる。
これらの結果は、NIR−PITが、MC38−lucおよびLLC腫瘍担持マウスにおけるMHCクラスI拘束性腫瘍抗原に対するデノボのポリクローナル抗原特異的TIL応答を誘導することができること、ならびにこれらの応答が、全身PD−1 ICBにより増強されうることを示す。
(実施例6)
NIR−PITおよびPD−1 ICBの組合せは両側MC38−luc腫瘍を担持するマウスにおけるアブスコパル抗腫瘍効果を誘導した
MC38−luc腫瘍担持マウスにおけるNIR−PIT後の腫瘍抗原特異的免疫の誘導の証拠が得られたので、全身PD−1 mAbと組み合わせた局所NIR−PITが、NIR−PITで処置されていない別の遠隔腫瘍において抗腫瘍免疫を誘導できるかどうかを決定した。処置およびイメージングレジメン(図10A)は、上記に記載の通りに両側MC38−luc腫瘍を担持するマウスについて同様であったが、右側腹部腫瘍のみをNIR−PITで処置した(図10B)。
NIR−PITは、処置された腫瘍におけるIR700蛍光シグナルのほぼ即時の喪失を誘導したが、処置されていない腫瘍におけるIR700シグナル強度の喪失は、数日間遅延した(図10C)。逆に、右側(NIR−PITで処置)および左側(処置されていない)のMC38−luc腫瘍の両方の生物発光は、組合せ処置後に併せて低減した(図10D、図10Eにおいて定量した)。右側及び左側の腫瘍の両方の組織学的解析は、同様の壊死のパターン、および微小出血を明らかにし、白血球浸潤を増加させた(図10F)。組合せ処置は、10匹のうちの8匹(80%)のマウスにおいて、右側および左側の腫瘍の両方の、有意な原発性腫瘍の制御および完全な腫瘍拒絶をもたらし(図10G)、処置されていないマウスと比較して生存の増強をもたらした(図10H)。
(実施例7)
NIR−PITで処置されていない遠隔腫瘍における抗原特異的免疫の誘導
右側(NIR−PITで処置)および左側(処置されていない)の腫瘍の両方からの単一細胞懸濁液のフローサイトメトリー解析は、類似レベルの増強されたCD8およびCD4 TIL蓄積を明らかにした(図11A)。抗原特異的反応性の評価は、処置された腫瘍および処置されていない腫瘍の両方に由来するTILが同じMHCクラスI拘束性抗原と反応したことを実証し(図11B)、全身抗原特異的免疫の存在を示した。TIL応答は、p15E604−611およびサバイビン/Birc557−64と大きさが類似していたが、Trp53232−240に対する応答は、処置された腫瘍と比較して、NIR−PITで処置されていない腫瘍において減少した。MHCクラスII陽性DCおよびマクロファージの増加(図11C)、PMN骨髄性細胞の増加、ならびにTregの低減(図11D)が、処置された腫瘍で観察されたが、処置されていない腫瘍では観察されず、これらの変化が、NIR−PITの直接の結果であるが、全身抗腫瘍免疫の結果ではないことが示された。MC38−lucが浸潤した免疫細胞のPD−L1発現(図11E)は、組合せ処置を受けたマウスにおける右側の処置された腫瘍および左側の処置されていない腫瘍の両方で増強され、免疫細胞のPD−L1発現がNIR−PITとは独立であり得ることが示された。
したがって、NIR−PITおよびPD−1 ICBの組合せは、確立された処置されていない腫瘍を消失させることができる全身腫瘍抗原特異的免疫の発生をもたらすことができるが、自然免疫の増強および免疫抑制細胞サブセットにおける変化は、より直接的なNIR−PITの効果を局所的に生じるように見える。
(実施例8)
NIR−PITおよびPD−1 ICBの組合せは高い疾患負荷を有するマウスにおける複数の遠隔腫瘍を制御する
単一のMC38−luc腫瘍の処置が、個々のマウス内の複数の確立された遠隔腫瘍の拒絶をもたらすことを実証するために、以下の方法を用いた。同様の処置(図12A)を用いて、4つの確立されたMC38腫瘍の1つにNIR−PITを送達した(図12B)。NIR−PITは、単一の処置された腫瘍におけるIR700蛍光シグナルのほぼ即時の喪失を誘導したが、3つの処置されていない腫瘍におけるIR700シグナル強度の消散は、数日間遅延した(図12C)。逆に、単一の処置されたMC38−luc腫瘍および3つの処置されていないMC38−luc腫瘍の両方の生物発光は、組合せ処置後に併せて低減した(図12D、図12Eにおいて定量した)。組織学的解析は、処置されたマウスに由来する全ての腫瘍における壊死および増加した白血球浸潤を明らかにしたが、対照マウスに由来する腫瘍ではそうではなかった(図12F)。全身PD−1 mAb、およびNIR−PITによる単一のMC38−luc腫瘍の処置は、複数のMC38−luc腫瘍の劇的な成長制御をもたらした。15匹のうちの12匹(80%)の処置されたマウス(図12G)は、4つの腫瘍全てを完全に拒絶し、対照と比較して生存の増強をもたらした(図12H)。
したがって、局所のNIR−PITによる腫瘍の単一病巣の処置と全身PD−1 ICBは、NIR−PITで処置されていない遠隔疾患の複数の部位を消失させることができる全身免疫を誘導するのに十分である。
(実施例9)
NIR−PITおよびPD−1 ICBの組合せ後に腫瘍を拒絶したマウスは免疫記憶を生じた
免疫記憶の存在について評価するために、マウスを、上記に記載の通りにNIR−PITおよびPD−1 mAbで処置した(図13A)。組合せ処置に対する完全応答を実証したマウスを、30日後に、反対側の側腹部にMC38−luc細胞の注射による負荷を与えた(図13A)。対照マウスは、MC38−luc腫瘍がすぐに生着したが、確立されたMC38−luc腫瘍を以前に拒絶したマウスは、生着に抵抗し、腫瘍が成長せず(図13C、図13Dにおいて生存)、免疫記憶の存在を実証した。
図18に表した通り、上記の実施例の結果は、NIR−PITがCD44特異的腫瘍細胞死を誘導し、複数の腫瘍抗原の放出をもたらしたことを実証する。NIR−PITは、炎症誘発性の腫瘍微小環境も促進し、複数の抗原のクロスプライミングおよびポリクローナル抗原特異的T細胞応答の発生をもたらす。このエフェクター応答は、PD−1/PD−L1発現、および適応免疫抵抗性により制限され、PD−1 ICBの添加はこの制限を有効に反転させる。
(実施例10)
材料および方法
この実施例では、実施例11〜14に記載の結果を得るために用いる材料および方法について提供する。
細胞培養
CD44およびルシフェラーゼを発現するMC38−luc細胞、LL/2細胞、ならびにCD44抗原を安定的に発現するMOC1細胞を、加湿インキュベーターにおいて、組織培養フラスコ中の10%ウシ胎仔血清および1%ペニシリン−ストレプトマイシンを補充したRPMI1640中で、95%空気および5%二酸化炭素の雰囲気下、37℃で培養した。
試薬
水溶性、ケイ素−フタロシアニン誘導体であるIRDye700DX NHSエステルは、LI−COR Bioscience(Lincoln、NE、USA)から得た。抗マウス/ヒトCD44 mAb(IM7)および抗マウスCD25 mAb(PC−61.5.3)は、Bio X Cellから得た。他の全ての化学物質は、試薬グレードであった。
IR700と結合体化した抗CD25 mAbおよび抗CD44 mAbの合成
抗CD25 mAb(1mg、6.7nmol/L)および抗CD44 mAb(1mg、6.7nmol/L)を、それぞれ、IR700(65.1μg、33.3nmol、DMSO中10mmol/L)および0.1mol/LのNaHPO(pH8.5)と共に室温で1時間にわたりインキュベートした。混合物は、ゲル濾過カラム(Sephadex G25カラム、PD−10、GE Healthcare、Piscataway、NJ、USA)で精製した。タンパク質濃度は、分光法(8453 Value System;Agilent Technologies、Santa Clara、CA、USA)による595nmでの吸収の測定により、Coomassie Plusタンパク質アッセイキット(Thermo Fisher Scientific Inc、Rockford、IL、USA)で決定した。本明細書では、IR700と結合体化した抗CD25 mAbおよび抗CD44 mAbは、それぞれ、抗CD25−mAb−IR700および抗CD44−mAb−IR700と略する。
動物モデル
6〜8週齢の雌性C57BL/6マウス(系統#000664)をJackson Laboratoryから購入した。マウスの身体の下部を、照射および画像解析のために剪毛した。およそ150mmの体積に達した腫瘍を有するマウスを実験のために用いた。腫瘍体積は、ノギス測定に基づいて、以下の式を用いて最も長い縦径(長さ)および最も長い横径(幅)から計算した;腫瘍体積=長さ×幅×0.5。マウスを各日にモニタリングし、腫瘍体積を、MC38−luc腫瘍およびLL/2腫瘍について週に3回、MOC1腫瘍について週に2回、腫瘍体積が2,000mmに達するまで測定し、それから、マウスを二酸化炭素ガスの吸入で安楽死させた。
in vivoでの生物発光イメージング(BLI)およびIR700蛍光イメージング
MC38−luc腫瘍担持マウスにおける生物発光画像を得るために、D−ルシフェリン(15mg/mL、150μL)をマウスに腹腔内注射した。ルシフェラーゼ活性を、相対光単位(RLU)を用いて、BLIシステム(Photon Imager;Biospace Lab、Paris、France)で解析した。目的の領域(ROI)を腫瘍全体にわたって配置した。RLUの1分当たりのカウントをM3 Visionソフトウェア(Biospace Lab)を用いて計算し、NIR−PITの前のRLUに基づく百分率(%RLU)に変換した。BLIを、0日目〜7日目に、NIR−PITの前および後に実施した。in vivoのIR700蛍光画像を、700nmの蛍光チャネルによるPearl Imager(LI−COR Biosciences)で得た。
in vivoの蛍光イメージング研究
MC38−luc細胞(8百万個)、LL/2細胞(8百万個)およびMOC1細胞(4百万個)を、マウスの背に皮下注射した。腫瘍を有するマウスを、腫瘍がおよそ150mmの体積に達した後、研究した。一連のIR700の背部の蛍光画像を、尾静脈を介して100μgの抗CD25−mAb−IR700の静脈内注射の1時間後、4時間後、6時間後、12時間後、24時間後、および48時間後に、700nmの蛍光チャネルを用いて、Pearl Imagerで得た。目的の領域(ROI)を、腫瘍、およびバックグラウンドとして隣接する非腫瘍領域に配置した。蛍光強度の平均値(MFI)を各ROIについて計算した。標的対バックグラウンド比(TBR)を、以下の式により、腫瘍の蛍光強度およびバックグラウンドの蛍光強度から計算した;(腫瘍の蛍光強度)−(バックグラウンドの蛍光強度)/(バックグラウンドの蛍光強度)。
NIR−PIT
MC38−luc細胞(8百万個)、LL/2細胞(8百万個)およびMOC1細胞(4百万個)を、マウスの背に皮下注射した。およそ150mmの体積に達した腫瘍を有するマウスを、選択し、以下の処置のために4つの実験群に無作為に分割した:(1)処置なし(対照);(2)0日目に、100μgの抗CD25−mAb−IR700、続いて100J/cmで外部NIR光照射(CD25標的化NIR−PIT);(3)0日目に、100μgの抗CD44−mAb−IR700、続いて100J/cmで外部NIR光照射(CD44標的化NIR−PIT);ならびに(4)100μgの抗CD25−mAb−IR700、および100μgの抗CD44−mAb−IR700の静脈内注射(組み合されたNIR−PIT)。
NIR−PIT処置群におけるMC38−luc腫瘍、LL/2腫瘍およびMOC1腫瘍を有するマウスについて、APCの静脈内注射を、腫瘍接種の5日後、5日後および28日後にそれぞれ実施し、続いて、APC注射の1日後に100J/cmで外部NIR光照射を実施した。NIR光を、光出力計(PM 100、Thorlabs)で測定される場合に、50mW/cmの出力密度で、670〜710nmの波長(L690−66−60;Marubeni America Co.)の範囲で発光する赤色発光ダイオード(LED)を用いて、腫瘍担持マウスにおける標的化腫瘍の上部から照射した。IR700はおよそ690nmで光を吸収する。IR700蛍光画像を、療法の前および後に得た。
統計学的解析
定量的データを平均値±標準誤差として表した。多重比較(≧3群)のために、一元分散分析、続いてテューキー−クレーマー検定を用いた。生存の累積確率を、カプラン−マイヤー生存曲線解析により解析し、結果を、ログランク検定を用いて比較した。統計学的解析を、JMP 13ソフトウェア(SAS Institute、Cary、NC)で実施した。0.05未満のp値を、有意とみなした。
(実施例11)
抗CD25−mAb−IR700の投与後のin vivoの蛍光イメージング
高い蛍光MFIが、抗CD25−mAb−IR700(APC)注射の1時間後に、MC38−luc、LL/2およびMOC1において観察され、全ての細胞型における蛍光は、注射後24時間まで徐々に増加した(図14Aおよび14B)。APC注射の48時間後の蛍光は、24時間での蛍光と比較して、低下していた。全ての細胞型における抗CD25−mAb−IR700のTBRも、24時間まで徐々に増加し、続いて、APCの注射の48時間後にTBRは低下した(図14C)。最も高いMFIおよびTBRは、APC注射の24時間後に観察され、MC38−luc腫瘍およびLL/2腫瘍は、MOC1腫瘍よりも高いMFIおよびTBRの値を示した(図14Bおよび14C)。
これらのデータは、下記の実施例におけるCD25および/またはCD44標的化NIR−PITの両方について、APC注射の1日後の治療的NIR光の曝露の送達についての論拠を実証する。
(実施例12)
MC38−luc腫瘍に対する組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITの有効性
FOXP3CD25CD4Treg細胞は腫瘍内で頻繁に見出される。いくつかの種類のがんでは、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)におけるCD8T細胞のFOXP3CD25CD4Treg細胞に対する比の減少は、予後不良に関連しうる。CD25標的化NIR−PITを用いて、他の器官中の局所エフェクター細胞またはTreg細胞を消失させることなく、腫瘍内の腫瘍浸潤Treg細胞を枯渇させ、腫瘍微小環境(TME)内の免疫抑制細胞を除去し、その後腫瘍を死滅させて腫瘍指向性NIR−PIT(CD44標的化NIR−PITにより達成)を増強することにより、許容TMEの反転をもたらした。
NIR−PITレジメンおよびイメージングプロトコールを図15Aに表す。抗CD25および/または抗CD44−mAb−IR700の注射の1日後に、腫瘍を、LED光を介して100J/cmのNIR光に曝露した。IR700腫瘍蛍光シグナルは、全ての場合において、死滅しつつある細胞に由来するフルオロフォアの分散および部分的な光の退色に起因して低下した(図15B)。
NIR−PIT後の腫瘍殺滅の有効性を調査するために、生物発光イメージング(BLI)を、NIR−PITの前および後、7日目まで、実施した(図15C)。BLIを、処置前のRLUに基づいて、RLUの百分率として定量的に評価した(RLU後/RLU前×100=%RLU)。BLIは、NIR−PIT後に腫瘍細胞を評価するための高感度のツールであり、その強度は、酸素、Mg2+およびATPによって媒介されるルシフェラーゼによるルシフェリンの触媒に依存する。
NIR−PIT処置群のほとんどのマウスにおいて、相対光単位%(%RLU)は、NIR−PIT後すぐに大きく低下し、次いで、徐々に増加した(図15C)。%RLU変化のこのパターンは、大量の最初の細胞殺滅、続くもともと死滅させられていない細胞のゆっくりとした再成長に起因する可能性がある。これに対し、CD25標的化NIR−PITを受けていない一部のマウス、および組み合わされたNIR−PIT群では、ルシフェラーゼ活性は、NIR−PIT後すぐに大きく低下し、その後、消滅した(図15C)。%RLU変化のこのパターンは、大量の最初の細胞殺滅、続く免疫応答の増強に起因する処置された腫瘍の完全寛解に起因する可能性がある。
全てのNIR−PIT処置群における処置後%RLUは、対照群におけるよりも、NIR−PIT後の全ての時点で有意に低かった(p<0.05、テューキー−クレーマー検定)(図15D)。加えて、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較して、NIR−PITの7日後に、有意に低い%RLUを示した(p<0.05、テューキー−クレーマー検定)(図15D)。これらのデータは、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITが、いずれかのAPC単独と比較して、優れたin vivoでの腫瘍殺滅効果を誘導することができることを示す。全てのNIR−PIT処置群における腫瘍体積は、対照群の腫瘍体積と比較して、NIR−PITの5、7および10日後に、有意に阻害されたが(p<0.05、テューキー−クレーマー検定)(図15E)、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PIT単独と比較して、NIR−PITの7および10日後に、有意に高い腫瘍減少を示した(p<0.05、テューキー−クレーマー検定)(図15E)。有意な腫瘍阻害は、他の群では観察されなかった。
これらのデータは、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITが、他のNIR光曝露群と比較して、最も遅い速度の腫瘍の再成長をもたらしたことを示す。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD25標的化NIR−PIT単独(p<0.05、ログランク検定)、およびCD44標的化NIR−PIT単独(p<0.01、ログランク検定)と比較して、NIR−PIT後に有意に延長された生存にも関連した(図15F)。また、組み合わされたNIR−PIT群における14匹のうちの8匹のマウスは、NIR−PITの単一ラウンド後に、完全寛解を達成した。
これらの結果は、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITが、MC38−luc腫瘍について、他の2種類のNIR−PITと比較して、優れたin vivoの治療応答を可能にすることを示す。
(実施例13)
LL/2腫瘍に対するCD25およびCD44標的化NIR−PITとの組合せの有効性
NIR−PITレジメンおよびイメージングプロトコールを図16Aに表す。抗CD25および/または抗CD44−mAb−IR700の注射の1日後に、腫瘍を、100J/cmのNIR光に曝露した。IR700腫瘍蛍光シグナルは、死滅しつつある細胞に由来するフルオロフォアの分散および部分的な光の退色に起因して低下した(図16B)。全てのNIR−PIT処置群における腫瘍体積は、対照群の腫瘍体積と比較して、NIR−PITの5、7、10および12日後に有意に阻害された(p<0.05、テューキー−クレーマー検定)(図16C)。3つのNIR−PIT処置群の中で、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、NIR−PITの17日後のCD44標的化NIR−PIT単独と比較して、有意な高い腫瘍減少を示した(p<0.05、テューキー−クレーマー検定)(図16C)。長期間の追跡では、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD25標的化NIR−PIT単独、またはCD44標的化NIR−PIT単独と比較して、NIR−PIT後に有意に生存が延長された(p<0.05、ログランク検定)(図16D)。組み合わされたNIR−PIT群における9匹のうちの3匹のマウスは、NIR−PITの単一ラウンドのみの後に、腫瘍の完全寛解を達成した。
したがって、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、LL/2腫瘍において、他の2種類のNIR−PITよりも治療的に優れていた。
(実施例14)
MOC1腫瘍に対する組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITの有効性
NIR−PITレジメンおよびイメージングプロトコールを図17Aに表す。抗CD25および/または抗CD44−mAb−IR700の注射の1日後に、腫瘍を、100J/cmのNIR光に曝露した。IR700腫瘍蛍光シグナルは、死滅しつつある細胞に由来するフルオロフォアの分散および部分的な光の退色に起因して低下した(図17B)。全てのNIR−PIT処置群における腫瘍体積は、対照群と比較して、NIR−PIT後の全ての時点で有意に阻害された(p<0.05、テューキー−クレーマー検定)(図17C)。組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PITと比較して、NIR−PITの28日後に有意に高い腫瘍減少を示した(p<0.05、テューキー−クレーマー検定)。
長期間の追跡では、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、CD44標的化NIR−PITと比較して、有意に延長された生存を示した(p<0.05、ログランク検定)(図17D)。他方、CD25標的化NIR−PIT単独およびCD44標的化NIR−PIT単独の間、ならびにCD25標的化NIR−PIT単独および組み合わされたNIR−PITの間で、腫瘍体積および生存における有意差はなかった(p>0.05、テューキー−クレーマー検定)(図17D)。組み合わされたNIR−PIT群における9匹のうちの1匹のマウスは、NIR−PITの単一ラウンド後に、完全寛解を達成した。したがって、組み合わされたCD25およびCD44標的化NIR−PITは、MOC1腫瘍において、他の2種類のNIR−PITよりも治療的に優れていた。
(実施例15)
腫瘍を処置する方法
一例では、抗体−IR700分子(抗CD44−IR700など)および免疫調節薬(抗PD1抗体、抗PD−L1抗体、または抗CD25−IR700など)を、腫瘍を有する被験体、例えば、がんを有する被験体へと投与する(1日目)。次いで、被験体に、約24時間後に50J/cmのNIR光で照射し(2日目)、必要に応じて最初の照射の24時間後に100J/cmのNIR光で照射する(3日目)。免疫調節薬も、同じまたは異なる(例えば、より低い)用量で、3日目、5日目および7日目に被験体へと投与する。
被験体を、腫瘍サイズの減少(腫瘍の重量または体積など)、転移のサイズもしくは数の減少、および/または生存(全生存、無増悪生存および/または無病生存)について定期的にモニタリングする。
本開示の原則が適用されうる多くの可能な実施形態を考慮して、例示される実施形態は、本開示の例に過ぎず、本発明の範囲に対する限定と考えるべきではないことを認識されたい。そうではなくて、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲により規定される。したがって、本発明者らは、これらの特許請求の範囲の範囲および精神の内に収まる全てを、本発明者らによる発明として主張する。

Claims (32)

  1. がんを有する被験体を処置するための方法であって、
    治療有効量の1または複数の抗体−IR700分子を前記被験体へと投与するステップであって、前記抗体が、がん細胞の表面上の腫瘍特異的タンパク質に特異的に結合するステップと;
    660〜740nmの波長で、かつ少なくとも1J/cmの線量で、前記被験体に照射するステップおよび/または前記被験体におけるがん細胞に照射するステップと;
    治療有効量の1または複数の免疫調節薬を前記被験体へと投与するステップと
    を含み、
    前記1または複数の抗体−IR700分子および前記1または複数の免疫調節薬が、逐次的または併せて投与され、前記1または複数の抗体−IR700分子が、前記照射するステップの前に投与され、
    これにより、がんを有する前記被験体を処置する、方法。
  2. 前記がん細胞が、乳房、肝臓、結腸、卵巣、前立腺、膵臓、脳、子宮頸部、腎臓、骨、皮膚、頭頸部、肺、または血液のがん細胞である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記腫瘍特異的タンパク質が、CD44、HER1、HER2、CD20、CD25、CD33、CD52、CD44、CD133、Lewis Y、メソテリン、CEA、または前立腺特異的膜抗原(PSMA)を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記被験体および/または前記がん細胞に、680nmの波長で照射する、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記がん細胞が被験体の血液に存在し、前記がん細胞に照射するステップが、前記被験体により装着されたデバイスを用いることにより前記血液に照射するステップを含み、前記デバイスが近赤外(NIR)発光ダイオード(LED)を含む、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記抗体−IR700分子に特異的に結合する前記腫瘍特異的タンパク質を発現するがんを有する被験体を選択するステップをさらに含む、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
  7. 前記がんの体積またはサイズを、処置の非存在と比べて少なくとも25%減少させる、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
  8. 前記被験体の生存期間を、処置の非存在と比べて延長する、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記被験体の無増悪生存期間および/または無病生存期間を、処置の非存在と比べて延長する、請求項8に記載の方法。
  10. 660〜740nmの波長で照射されていないがんの重量、体積もしくはサイズおよび/または転移を、少なくとも25%減少させる、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
  11. 前記1または複数の免疫調節薬が、免疫系活性化剤、および/または免疫抑制細胞の阻害剤である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記免疫抑制細胞の阻害剤が、調節性T(Treg)細胞の活性を低減する、請求項11に記載の方法。
  13. 前記免疫抑制細胞の阻害剤が、ダクリズマブ、デニロイキンジフィトクス、シクロホスファミド、ソラフェニブ、イマチニブ、抗PL−1抗体、抗PD−L1抗体、抗LAG−3抗体、抗OX40抗体、抗GITR抗体、またはその2つもしくはそれよりも多くの組合せである、請求項11または請求項12に記載の方法。
  14. 前記抗PL−1抗体が、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、ピディリズマブ、またはセミプリマブである、請求項13に記載の方法。
  15. 前記抗PD−L1抗体は、アテゾリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ、またはBMS−936559である、請求項13に記載の方法。
  16. Treg細胞の活性の前記低減が、Treg細胞を死滅させるステップを含む、請求項12から15のいずれか一項に記載の方法。
  17. Treg細胞を死滅させるステップが、
    治療量の1または複数の抗体−IR700分子を前記被験体へと投与するステップであって、前記抗体が、前記抑制細胞表面タンパク質に特異的に結合し、
    前記抗体が機能性Fc領域を含まず;および/または
    前記抑制細胞表面タンパク質が、表面抗原分類4(CD4)、C−X−Cケモカイン受容体タイプ4(CXCR4)、C−Cケモカイン受容体タイプ4(CCR4)、細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA4)、グルココルチコイド誘導性TNF受容体(GITR)、OX40、葉酸受容体4(FR4)、CD25、CD16、CD56、CD8、CD122、CD23、CD163、CD206、CD11b、Gr−1、CD14、インターロイキン4受容体アルファ鎖(IL−4Ra)、インターロイキン−1受容体アルファ(IL−1Ra)、インターロイキン−1デコイ受容体、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、CD103、CXCR2、CD33、およびCD66bのうちの1または複数であるステップ;ならびに/または
    660〜740nmの波長で、かつ少なくとも4J/cmの線量で、前記抑制細胞に照射し、これにより、前記抑制細胞を死滅させるステップ
    を含む、
    請求項16に記載の方法。
  18. 前記抗体が、CD25に特異的に結合する、請求項17に記載の方法。
  19. CD25に特異的に結合する前記抗体が、ダクリズマブまたはバシリキシマブである、請求項18に記載の方法。
  20. CD25に特異的に結合する前記抗体が、機能性Fc領域を含まない、請求項18または請求項19に記載の方法。
  21. 前記免疫系活性化剤が、1または複数のインターロイキンを含む、請求項11に記載の方法。
  22. 前記1または複数のインターロイキンが、インターロイキン−2、インターロイキン−15、またはこれらの両方である、請求項21に記載の方法。
  23. 前記被験体に照射するステップおよび/または前記被験体におけるがん細胞に照射するステップが、前記がん細胞表面タンパク質に特異的に結合する前記1または複数の抗体−IR700分子を投与した、約0〜48時間後、例えば、約24時間後に、前記被験体に照射するステップおよび/または前記がん細胞に照射するステップを含む、請求項1から22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記被験体に照射するステップおよび/または前記被験体におけるがん細胞に照射するステップが、660〜740nmの波長で、かつ少なくとも1J/cmの線量で、2回またはそれよりも多くの回数の線量の照射を含む、請求項1から23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記2回またはそれよりも多くの回数の線量の照射が、互いに、約12〜36時間以内、例えば、約24時間以内に投与される、請求項24に記載の方法。
  26. 前記被験体が、2もしくはそれよりも多くの用量の前記1または複数の免疫調節薬を投与される、請求項1から25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記2もしくはそれよりも多くの用量の前記免疫調節薬が、約24〜48時間離される、請求項26に記載の方法。
  28. 前記照射するステップの約0〜48時間後に、蛍光寿命イメージングで前記がん細胞を検出するステップをさらに含む、請求項1から27のいずれか一項に記載の方法。
  29. がんを有する被験体を処置するための方法であって、
    治療有効量の抗CD44−IR700分子を前記被験体へと投与するステップと;
    660〜740nmの波長で、かつ少なくとも1J/cmの線量で、前記被験体に照射するステップおよび/または前記被験体におけるがん細胞に照射するステップと;
    治療有効量の抗PD−1抗体、抗PD−L1抗体、またはこれらの両方を前記被験体へと投与するステップと
    を含み、
    前記抗CD44−IR700分子、および前記抗PD−1抗体、抗PD−L1抗体、またはこれらの両方が、逐次的にまたは併せて投与され、前記抗CD44−IR700分子が、前記照射するステップの前に投与され、
    これにより、がんを有する前記被験体を処置する、方法。
  30. がんを有する被験体を処置するための方法であって、
    治療有効量の抗CD44−IR700分子を前記被験体へと投与するステップと;
    治療有効量の抗CD25−IR700分子を前記被験体へと投与するステップと;
    660〜740nmの波長で、かつ少なくとも1J/cmの線量で、前記被験体に照射するステップおよび/または前記被験体におけるがん細胞に照射するステップと
    を含み、
    前記抗CD44−IR700分子および前記抗CD25−IR700分子が、逐次的にまたは併せて投与され、前記抗CD44−IR700分子および前記CD25−IR700分子が、前記照射するステップの前に投与され、
    これにより、がんを有する前記被験体を処置する、方法。
  31. メモリーT細胞を産生させる方法であって、
    治療有効量の1または複数の抗体−IR700分子を被験体へと投与するステップであって、前記抗体が、がん細胞の表面上の腫瘍特異的タンパク質に特異的に結合するステップと;
    660〜740nmの波長で、かつ少なくとも1J/cmの線量で、前記被験体に照射するステップおよび/または前記被験体における細胞に照射するステップと;
    治療有効量の1または複数の免疫調節薬を前記被験体へと投与するステップと
    を含み、
    前記1または複数の抗体−IR700分子および前記1または複数の免疫調節薬が、逐次的にまたは併せて投与され、前記1または複数の抗体−IR700分子が、前記照射するステップの前に投与され、
    これにより、メモリーT細胞を産生させる、方法。
  32. 被験体の血液中のがん細胞を死滅させる方法であって、
    治療有効量の1または複数の抗体−IR700分子を前記被験体へと投与するステップであって、前記抗体が、がん細胞の表面上の腫瘍特異的タンパク質に特異的に結合するステップと;
    660〜740nmの波長で、少なくとも20J/cm2の線量のNIR LEDで前記がん細胞に照射するステップであって、前記NIR LEDが、前記被験体により装着された装着用デバイスに存在するステップと;
    有効量の1または複数の免疫調節薬を前記被験体へと投与するステップと
    を含み、
    前記1または複数の抗体−IR700分子および前記1または複数の免疫調節薬が、逐次的にまたは併せて投与され、前記1または複数の抗体−IR700分子が、前記照射するステップの前に投与され、
    これにより、前記がん細胞を死滅させる、方法。
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