JP2022512161A - 免疫療法のための組成物及び方法 - Google Patents

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Abstract

本出願は、複数の細胞型を含む医薬組成物、及びこれらの組成物を使用して対象におけるがんを処置する方法に関する。【選択図】図13

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年12月11日に出願された米国仮特許出願第62/778,189号の利益を主張するものであり、この内容全体が、参照によりその全体において本明細書に組み込まれる。
末梢血単核細胞(PBMC)内のリンパ球集団は、主にT細胞、B細胞、及びナチュラルキラー細胞(NK細胞)を構成する。NK細胞は、ウイルス感染に対する中心的な防御及び腫瘍細胞の殺傷を担うことが知られており、抗原特異的細胞表面受容体を欠くため、自然免疫のエフェクターとして分類されている。T細胞は、体液性免疫を媒介する細胞性免疫を媒介し、自然免疫系と緊密に連携して作用する適応免疫を提供することが知られている。ヒトNK細胞は、CD56及びCD16の表面発現によって、ならびにCD3表面発現の欠如によって、表現型的に定義される。ヒトNK細胞の約90%は、CD56dim CD16bright細胞であり、主要な細胞傷害性サブセットであることが見出されたのに対し、CD56bright CD16dim/-NK細胞は、より多くのサイトカインを分泌することが見出された。NK細胞によって分泌される主要なサイトカインは、インターフェロン-ガンマ(IFN-γ)、腫瘍壊死因子-アルファ(TNF-α)、TNF-β、顆粒球マクロファージ-コロニー刺激因子(GM-CSF)、インターロイキン-10(IL-10)、及びIL-13である。
がん患者の末梢血から単離されたNK細胞は、特にがんの進行期に表現型及び機能性の変化を示す。新たに単離された腫瘍浸潤NK細胞は、自己腫瘍に対して細胞傷害性でないことが示されている。T細胞機能不全もまた、がん患者において報告されている。さらに、がん患者の末梢血から得られたNK細胞及びT細胞、特にNK細胞は、機能、特に細胞傷害活性が有意に低下している。NK細胞の抑制は、腫瘍微小環境におけるNK受容体の下方制御によって媒介される。末梢血リンパ球のNK細胞浸潤及び細胞傷害活性は、がん患者の予後と間接的な相関関係を有する。
主要なT細胞亜集団は、ヘルパー(CD4+)T細胞及び細胞傷害性(CD8+)T細胞である。腫瘍から保護する細胞性免疫応答は、典型的には、CD8+T細胞に帰属し、CD8+T細胞は、がんに対する化学療法応答に関連する。CD8+メモリーT細胞を伴う多数のT細胞、T制御性(Treg)の割合(%)が高い腫瘍浸潤CD4+T細胞の割合の低減、及び腫瘍部位でのCD4/CD8比率の逆転は、固形がんを有する患者の全生存率と有意に関連していた。CD62L及びCCR7の高い発現を伴うCD45RA+T細胞は、Tメモリー細胞と比較して、より長い活性寿命を有し、がんに対してより効果的であることが示されている。CD28共刺激は、T細胞の抗腫瘍及び抗菌活性において重要な役割を担い、がん患者のT細胞上でのCD28の表面発現が低いことは、それらの患者におけるがん及び感染に対して戦うためのT細胞の活性が低いことを示す。T細胞の表面上でのCD127の表面発現の低下は、がん及び感染症の存在によって影響を受けることが示されている。
ナチュラルキラー(NK)細胞は、MHCクラスI、CD54及びB7H1の発現が低く、CD44の発現が高いがん幹細胞/未分化腫瘍を、溶解及び分化する。末梢血リンパ球の中程度及び高い細胞傷害活性は、がんリスクの低下と関連し、腫瘍の高NK細胞浸潤はより良好な予後と関連するのに対し、低活性はがんリスクの増加と関連する。
がん幹細胞(CSC)/低分化腫瘍上でのMHCクラスI発現が低いことは、それらの生存に有利に働く可能性があり、がん患者におけるT細胞ベースの免疫療法に対するそれらの限られた有効性を説明する。CSCは、NK細胞媒介性細胞傷害性の優れた標的であるのに対し、それらの分化した対応物は、有意により耐性がある。さらに、腫瘍の脱分化は、NK細胞媒介性細胞傷害性に対するそれらの感受性の増加をもたらした。初代NK細胞の細胞傷害性機能が、CSC/幹細胞との相互作用後に抑制されるということが知られている。NK細胞は、CSC/未分化腫瘍とのCD16受容体架橋または相互作用の結果として、スプリットアネルギーを受ける。これは、NK細胞傷害性を喪失するが、IFN-γのより多くの分泌が誘発され、抗PD-1療法の有効性と相関することが最近示されている腫瘍上でのMHCクラスI、CD54及びPD-L1の分化抗原発現における増加を促進する、鍵となる事象である。実際、循環NK細胞の全体的な高レベルは、がん患者におけるより良好な予後と関連している。しかしながら、がん患者の末梢血におけるNK細胞の細胞傷害活性は低下し、また、NK細胞活性化受容体の発現は、がんの初期ステージでさえも減少し、進行疾患ではさらに低下する。NK細胞機能における欠損は、膵臓癌の前新生物ステージ及び新生物ステージの両方で見られる。膵臓腫瘍の中で、MiaPaCa-2(MP2)膵臓癌幹細胞(CSC)は、腫瘍細胞の成長、遊走、クローン原性、及び自己複製能ならびに化学療法耐性が増加していることが示された。
単一型の免疫細胞を用いた免疫療法は、有効ではあるが、腫瘍の完全な根絶を実証しておらず、これは、この免疫療法が、免疫細胞の特異化したサブセットのみを利用して、がん細胞の亜集団を標的とするためである。ゆえに、複数の機序を使用してがん細胞を標的とすることができる複数の免疫細胞型を包含する改善された免疫療法のための治療組成物及び方法を同定及び開発することが大いに必要とされている。
本発明は、少なくとも部分的に、初代NK細胞が、分化腫瘍に対して抗体依存性細胞傷害性(ADCC)を媒介するが、未分化/幹様腫瘍に対しては媒介しない、及びスーパーチャージドNK細胞が、ADCCを媒介しないが、分化腫瘍を直接標的/殺傷することができるという発見に基づく。本発明はまた、少なくとも部分的に、NK細胞がCD8+T細胞を優先的に拡大し、NK細胞がCSC/低分化腫瘍の選択及び分化を通してがんの進行を防ぎ、腫瘍の侵攻性、転移能の阻害、及び化学療法に対する感受性の増加をもたらすという発見に基づく。
一態様では、本発明は、がんに罹患している対象を処置する方法を提供し、該方法は、対象に免疫学的組成物を投与することを含み、免疫学的組成物は、以下:(a)同種異系初代NK細胞、(b)同種異系スーパーチャージドNK細胞、(c)自己スーパーチャージドNK細胞拡大(expanded)CD8+T細胞、及び(d)同種異系スーパーチャージドNK細胞拡大自己CD8+T細胞から選択される少なくとも2つの細胞型を含む。
本発明の任意の態様に適用することができる、及び/または本明細書に記載の任意の他の実施形態(複数可)と組み合わせることができる、多数の実施形態をさらに提供する。例えば、ある特定の実施形態では、本方法は、対象に、3つの細胞型、またはさらには4つの細胞型を含む免疫学的組成物を投与することを含む。ある特定の実施形態では、対象のNK細胞は、以下:(a)サイトカイン分泌、任意選択でサイトカインはIFN-γである、(b)細胞傷害性、(c)CD8+T細胞の拡大(expansion)、(d)幹様/低分化腫瘍細胞の分化、及び(e)ADCC活性から選択される1つまたは複数の活性の低下を示す。ある特定の実施形態では、免疫学的組成物は、医薬的に許容可能な製剤にて投与される。ある特定の実施形態では、本方法は、対象に、がん細胞上で高度に発現される少なくとも1つの表面タンパク質に対する抗体、例えば、MICA/MICBと結合する抗体を投与することをさらに含む。抗体は、ADCCを誘導するのに十分な量で投与され得る。
ある特定の実施形態では、本方法は、例えば、対象に、NK細胞によるIFN-γの分泌を増強する1つまたは複数の追加の作用物質、例えばIL-2、抗CD16抗体、抗CD3抗体、抗CD28抗体、メカブ、及び/または少なくとも1つの細菌株(例えば、Streptococcus thermophiles、Bifidobacterium longum、Bifidobacterium breve、Bifidobacterium infantis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus paracasei、KE99、またはLactobacillus bulgaricus)を含む組成物、任意選択で少なくとも1つの細菌株は生きているまたは超音波処理されている、を投与することによって、NK細胞におけるIFN-γの分泌を誘導または増強することによって、NK細胞を活性化することをさらに含む。ある特定の好ましい実施形態では、組成物は、AJ2細菌を含む。特に好ましい実施形態では、NK細胞を活性化する1つまたは複数の追加の作用物質は、メカブ及びAJ2細菌である。
ある特定の実施形態では、本方法は、対象に、例えば、免疫学的組成物の前、後、またはこれと並行して(concurrently)投与され得る、少なくとも1つの追加の免疫療法及び/またはがん治療を投与することをさらに含む。ある特定のかかる実施形態では、少なくとも1つの追加の免疫療法は、免疫チェックポイント、例えばCTLA-4、PD-1、VISTA、B7-H2、B7-H3、PD-L1、B7-H4、B7-H6、ICOS、HVEM、PD-L2、CD160、gp49B、PIR-B、KIRファミリー受容体、TIM-1、TIM-3、TIM-4、LAG-3、GITR、4-IBB、OX-40、BTLA、SIRP、CD47、CD48、2B4(CD244)、B7.1、B7.2、ILT-2、ILT-4、TIGIT、HHLA2、ブチロフィリン、IDO、CD39、CD73またはA2aRを阻害する。ある特定の好ましい実施形態では、免疫チェックポイントは、CTLA-4、PD-1、PD-L1、及びPD-L2から選択される。ある特定の他の実施形態では、がん治療は、放射線、放射線増感剤、化学療法、インターフェロン、及びインターフェロン誘導剤から選択される。ある特定のかかる実施形態では、がん治療は化学療法であり、任意選択で化学療法はパクリタキセル及び/またはシスプラチンである。
ある特定の実施形態では、本方法は、対象に、低分化がん細胞の分化を誘導する作用物質を投与することをさらに含み、任意選択で作用物質はN-アセチルシステイン(NAC)である。
ある特定の実施形態では、がんは、膵臓癌、または口腔癌、例えば、口腔扁平上皮癌である。ある特定の実施形態では、がんは、高度に分化している。他の実施形態では、がんは、幹様/低分化である。
ある特定の実施形態では、対象は、哺乳動物、例えば、マウスまたはヒト、好ましくはヒトである。
別の態様では、本発明は、がん細胞を殺傷するまたはがん細胞の増殖を阻害する方法を提供し、該方法は、がん細胞を、免疫学的組成物(例えば、本明細書に記載の組成物)と接触させることを含み、例えば、免疫学的組成物は、以下:(a)同種異系初代NK細胞、(b)同種異系スーパーチャージドNK細胞、(c)自己スーパーチャージドNK細胞拡大CD8+T細胞、及び(d)同種異系スーパーチャージドNK細胞拡大自己CD8+T細胞から選択される少なくとも2つの細胞型を含む。
上記のように、本発明の任意の態様に適用することができる、及び/または本明細書に記載の任意の他の実施形態(複数可)と組み合わせることができる、多数の実施形態をさらに提供する。例えば、ある特定の実施形態では、本方法は、がん細胞を、これらの細胞型のうちの少なくとも3つ、またはさらにはこれらの細胞型のうちの4つを含む免疫学的組成物と接触させることを含む。免疫学的組成物は、医薬的に許容可能な製剤内にあり得る。
ある特定の実施形態では、本方法は、がん細胞を、がん細胞上で高度に発現される少なくとも1つの表面タンパク質に対する抗体、例えば、MICA/MICBと結合する抗体と接触させることをさらに含む。ある特定の実施形態では、抗体は、ADCCを誘導するのに十分な量で提供される。ある特定の実施形態では、本方法は、例えば、NK細胞を、NK細胞によるIFN-γの分泌を増強する1つまたは複数の追加の作用物質、例えばIL-2、抗CD16抗体、抗CD3抗体、抗CD28抗体、メカブ、及び少なくとも1つの細菌株(例えば、Streptococcus thermophiles、Bifidobacterium longum、Bifidobacterium breve、Bifidobacterium infantis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus paracasei、KE99、及びLactobacillus bulgaricus)を含む組成物、任意選択で少なくとも1つの細菌株は生きているまたは超音波処理されている、と接触させることによって、NK細胞におけるIFN-γの分泌を誘導または増強することによって、NK細胞を活性化することをさらに含む。ある特定の好ましい実施形態では、組成物は、AJ2細菌を含む。特に好ましい実施形態では、1つまたは複数の追加の作用物質は、メカブ及びAJ2細菌である。
ある特定の実施形態では、本方法は、がん細胞を、例えば、免疫学的組成物の前、後、またはこれと並行して投与され得る、少なくとも1つの追加の免疫療法及び/またはがん治療と接触させることをさらに含む。ある特定の実施形態では、少なくとも1つの追加の免疫療法は、免疫チェックポイント、例えばCTLA-4、PD-1、VISTA、B7-H2、B7-H3、PD-L1、B7-H4、B7-H6、ICOS、HVEM、PD-L2、CD160、gp49B、PIR-B、KIRファミリー受容体、TIM-1、TIM-3、TIM-4、LAG-3、GITR、4-IBB、OX-40、BTLA、SIRP、CD47、CD48、2B4(CD244)、B7.1、B7.2、ILT-2、ILT-4、TIGIT、HHLA2、ブチロフィリン、IDO、CD39、CD73またはA2aRを阻害する。ある特定の好ましい実施形態では、免疫チェックポイントは、CTLA-4、PD-1、PD-L1、及びPD-L2から選択される。ある特定の実施形態では、がん治療は、放射線、放射線増感剤、化学療法、インターフェロン、及びインターフェロン誘導剤から選択される。ある特定のかかる実施形態では、がん治療は化学療法であり、任意選択で化学療法はパクリタキセル及び/またはシスプラチンである。ある特定の実施形態では、本方法は、がん細胞を、低分化がん細胞の分化を誘導する作用物質と接触させることをさらに含み、任意選択で作用物質はN-アセチルシステイン(NAC)である。
ある特定の実施形態では、がんは、膵臓癌、または口腔癌、例えば、口腔扁平上皮癌である。ある特定の実施形態では、がんは、高度に分化している。他の実施形態では、がんは、幹様/低分化である。
ある特定の実施形態では、対象は、哺乳動物、例えば、マウスまたはヒト、好ましくはヒトである。
別の態様では、本発明は、対象において免疫応答を惹起することができる免疫学的組成物を提供し、該組成物は、以下:(a)同種異系初代NK細胞、(b)同種異系スーパーチャージドNK細胞、(c)自己スーパーチャージドNK細胞拡大CD8+T細胞、及び(d)同種異系スーパーチャージドNK細胞拡大自己CD8+T細胞から選択される少なくとも2つの細胞型を含む。
ある特定のかかる実施形態では、免疫学的組成物は、3つの細胞型、またはさらには4つの細胞型を含む。免疫学的組成物は、医薬的に許容可能な製剤であり得る。ある特定の実施形態では、免疫学的組成物は、がん細胞上で高度に発現される少なくとも1つの表面タンパク質に対する抗体、例えばMICA/MICBと結合する抗体をさらに含む。抗体は、対象に投与された場合にADCCを誘導するのに十分な量で存在し得る。
ある特定の実施形態では、免疫学的組成物は、NK細胞によるIFN-γの分泌を増強する1つまたは複数の追加の作用物質、例えばIL-2、抗CD16抗体、抗CD3抗体、抗CD28抗体、メカブ、または少なくとも1つの細菌株(例えば、Streptococcus thermophiles、Bifidobacterium longum、Bifidobacterium breve、Bifidobacterium infantis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus paracasei、KE99、及びLactobacillus bulgaricus)を含む組成物、任意選択で少なくとも1つの細菌株は生きているまたは超音波処理されている、をさらに含む。ある特定の好ましい実施形態では、組成物は、AJ2細菌を含む。特に好ましい実施形態では、免疫学的組成物は、メカブ及びAJ2細菌をさらに含む。ある特定の実施形態では、免疫学的組成物は、少なくとも1つの追加の免疫療法及び/またはがん治療をさらに含む。ある特定のかかる実施形態では、少なくとも1つの追加の免疫療法は、免疫チェックポイント、例えばCTLA-4、PD-1、VISTA、B7-H2、B7-H3、PD-L1、B7-H4、B7-H6、ICOS、HVEM、PD-L2、CD160、gp49B、PIR-B、KIRファミリー受容体、TIM-1、TIM-3、TIM-4、LAG-3、GITR、4-IBB、OX-40、BTLA、SIRP、CD47、CD48、2B4(CD244)、B7.1、B7.2、ILT-2、ILT-4、TIGIT、HHLA2、ブチロフィリン、IDO、CD39、CD73またはA2aRを阻害する。なおもある特定の好ましい実施形態では、免疫チェックポイントは、CTLA-4、PD-1、PD-L1、及びPD-L2から選択される。ある特定の実施形態では、免疫学的組成物は、放射線増感剤、化学療法、インターフェロン、及びインターフェロン誘導剤から選択されるがん治療をさらに含む。ある特定のかかる実施形態では、がん治療は化学療法であり、任意選択で化学療法はパクリタキセル及び/またはシスプラチンである。ある特定の実施形態では、免疫学的組成物は、低分化がん細胞の分化を誘導する作用物質をさらに含み、任意選択で作用物質はN-アセチルシステイン(NAC)である。
A~Dは、口腔腫瘍細胞の分化ステージが、NK細胞媒介性溶解に対する感度と相関することを示す。OSCSC及びMP2は、方法及び材料に記載する通りに分化させた。OSCSC、OSCC及びスプリットアネルギー化NK細胞上清分化OSCSC腫瘍細胞(図1A)、ならびにMP2、PL12、及び分化MP2(図1B)上でのCD44、MHC-I、及びMICAの表面発現を、それぞれのPEコンジュゲート抗体で染色した後にフローサイトメトリー分析を使用して分析した。アイソタイプ対照抗体を、対照として使用した。NK細胞媒介性細胞傷害性は、OSCC、分化OSCCS及びOSCSC(図1C)、ならびにMP2、分化MP2、及びPL12(図1D)腫瘍細胞に対する、標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した。精製NK細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(1000U/ml)で18時間処理してから、それらを51Cr標識腫瘍に、様々なエフェクター対標的比にて加えた。 分化口腔腫瘍及び膵臓腫瘍細胞が、それらの未分化区画と比較して、より高いMICA/MICB表面発現を発現したことを示す。OSCSC及びMP2は、方法及び材料に記載する通りに分化させた。OSCCS、OCSCS、及びスプリットアネルギー化NK細胞上清分化MP2、PL12及びスプリットアネルギー化NK細胞上清分化OSCSC(上)PL12、MP2及びNK細胞上清分化MP2(下)上でのMICA/MICBの表面発現を、それぞれのPEコンジュゲート抗体で染色した後にフローサイトメトリー分析を使用して評価した。アイソタイプ対照抗体を、対照として使用した。 A~Eは、MICA/MICBに特異的な抗体が、OSCCに対するNK細胞媒介性ADCCを増加させた一方で、OSCSC細胞はADCCを通して有意に標的とされなかったことを示す。健康なドナーからの新たに精製されたNK細胞を、未処理のままにした、IL-2(1,000U/mL)またはIL-2及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理した。OSCCS、及びOSCSCを、51Crで標識し、次に、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体(5μg/ml)で30分間処理した。未結合抗体を洗浄し、未処理またはMICA/MICBに対する抗体で処理したOSCC(図3A)及びOSCSC(図3B)に対する細胞傷害性を、標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した(図3A及び3Bは1つの研究を代表する)。未処理(図3C)、IL-2処理(図3D)及びIL-2+抗CD16mAb(図3E)処理NK細胞の細胞傷害性におけるADCC誘導性増加倍数を測定した。 A~Eは、MICA/MICBに特異的な抗体が、PL12に対するNK細胞媒介性ADCCを増加させた一方で、MP2細胞は標的とされなかったことを示す。健康なドナーからの新たに精製されたNK細胞を、未処理のままにした、IL-2(1000U/mL)またはIL-2及び抗CD16mAb(3μg/mL)の組み合わせで18時間処理した。PL12、及びMP2を、51Crで標識し、その後、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体(5μg/ml)で30分間処理した。未結合抗体を洗浄し、未処理またはMICA/MICBに対する抗体で処理したPL12(図4A)及びMP2(図4B)に対する細胞傷害性を、標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した。未処理(図4C)、IL-2処理(図4D)、及びIL-2+抗CD16mAb処理(図4E)NK細胞の細胞傷害性におけるADCC誘導性増加倍数を測定した。 A~Fは、スプリットアネルギー化NK細胞上清を用いたOSCSCの分化が、抗MICA/MICB抗体を通してNK細胞媒介性ADCCに対するそれらの感受性をもたらすことを示す。OSCSC及びMP2腫瘍細胞は、方法及び材料のセクションに記載する通りに分化させた。健康なドナーからの新たに精製されたNK細胞を、未処理のままにしたまたはIL-2(1,000U/ml)で18時間処理した。OSCCS、分化OSCSC、及びOSCSCを、51Crで標識し、その後、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体(5μg/ml)で30分間処理した。未結合抗体を洗浄し、未処理または抗MICA/MICB処理したOSCC(図5A)、分化OSCSC(図5B)、OSCSC(図5C)、PL12(図5D)、分化MP2(図5E)、及びMP2(図5F)に対する未処理NK細胞及び/またはIL-2処理の細胞傷害性を、標準的な4時間の51クロミウム放出アッセイを使用して決定した。 A~Cは、MICA/MICBを発現する分化口腔腫瘍と培養した場合、MICA/MICBに特異的な抗体が、NK細胞によるIFN-γ分泌を増加させたことを示す。OSCC及びOSCSCを、抗MICA/MICB抗体(5μg/mL)の不在下または存在下で一晩培養した。未結合抗体を洗浄した。健康なドナーから新たに精製されたNK細胞を、未処理のままにした、IL-2(1,000U/mL)またはIL-2及び抗CD16mAb(3μg/mL)の組み合わせで18時間処理し、それらを、OSCC(図6A)、及びOSCSC(図6B)と共培養した。24時間後、上清を培養物から収集し、IFN-γをELISAで測定した。図A及びBは、1つの実験を代表する。図6Cは、3つの異なる実験において、未処理または抗MICA/MICB抗体処理OSCC及びOSCSCと共培養したIL-2処理NKのIFN-γレベルを示す。 拡大NK細胞が、未分化及び分化腫瘍細胞の両方を標的とする一方で、初代NK細胞は、未分化/幹様集団を優先的に標的とすることを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、IL-2(1,000U/mL)で処理し、拡大NK細胞をIL-2(1,000U/mL)で18時間再活性化した。OSCCS及びOSCSCを、51Crで標識し、OSCC(左)及びOSCSC(右)に対する初代及び拡大NK細胞の細胞傷害性を、3つの異なる実験において、標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した。 拡大NK細胞が、未分化及び分化腫瘍細胞の両方を標的とする一方で、初代NK細胞は、未分化/幹様集団を優先的に標的とすることを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、IL-2(1,000U/mL)で処理し、拡大NK細胞をIL-2(1,000U/mL)で18時間再活性化した。PL12及びMP2を、51Crで標識し、MP2及びPL12に対する初代NK細胞の細胞傷害性、及び拡大NKの細胞傷害性を決定した。 A~Cは、IL-2及び抗CD16処理の組み合わせが、初代NK細胞ではスプリットアネルギーを誘導するが、スーパーチャージドNK細胞では誘導しないことを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、それらをIL-2(1,000U/mL)、またはIL-2(1,000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理した。拡大NK細胞(1×10個の細胞/mL)を、IL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間再活性化した。OSCSCを、51Crで標識し、OSCSCに対するIL-2処理ならびにIL-2及び抗CD16mAbの組み合わせの初代NK細胞(図8A)及び拡大NK細胞(図8B)の細胞傷害性を、標準的な4時間の51クロミウム放出アッセイを使用して決定した。図A及びBは、1つの別々の実験を代表する。抗CD16mAb処理の結果として引き起こされた細胞傷害性における低減倍数を計算した(図8C)。 初代NK細胞が、拡大NK細胞よりも高いレベルのADCCを媒介することを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、それらを未処理のままにした、IL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理した。拡大NK細胞(1×10個の細胞/mL)を、未処理のままにしたまたはIL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間再活性化した。OSCCSを、51Crで標識し、その後、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体、もしくはセタキシマブ(5μg/mL)で30分間処理した。未結合抗体を洗浄し、未処理またはMICA/MICB抗体に対する抗体もしくはセツキシマブで処理されたOSCCに対する、未処理(図9A)、IL-2処理(図9B)、ならびにIL-2及び抗CD16mAbの組み合わせ(図9C)の初代及び拡大NK細胞の細胞傷害性を、標準的な4時間のクロミウム放出アッセイを使用して決定した。(図9A~9Cは、1つの研究を包括している)。 初代NK細胞が、拡大NK細胞よりも高いレベルのADCCを媒介することを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、それらを未処理のままにした、IL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理した。拡大NK細胞(1×10個の細胞/mL)を、未処理のままにしたまたはIL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間再活性化した。OSCCSを、51Crで標識し、その後、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体、もしくはセタキシマブ(5μg/mL)で30分間処理した。未結合抗体を洗浄し、未処理またはMICA/MICB抗体に対する抗体もしくはセツキシマブで処理されたOSCCに対する、未処理(図9A)、IL-2処理(図9B)、ならびにIL-2及び抗CD16mAbの組み合わせ(図9C)の初代及び拡大NK細胞の細胞傷害性を、標準的な4時間のクロミウム放出アッセイを使用して決定した。(図9A~9Cは、1つの研究を包括している)。 初代NK細胞が、拡大NK細胞よりも高いレベルのADCCを媒介することを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、それらを未処理のままにした、IL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理した。拡大NK細胞(1×10個の細胞/mL)を、未処理のままにしたまたはIL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間再活性化した。OSCCSを、51Crで標識し、その後、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体、もしくはセタキシマブ(5μg/mL)で30分間処理した。未結合抗体を洗浄し、未処理またはMICA/MICB抗体に対する抗体もしくはセツキシマブで処理されたOSCCに対する、未処理(図9A)、IL-2処理(図9B)、ならびにIL-2及び抗CD16mAbの組み合わせ(図9C)の初代及び拡大NK細胞の細胞傷害性を、標準的な4時間のクロミウム放出アッセイを使用して決定した。(図9A~9Cは、1つの研究を包括している)。 初代NK細胞が、拡大NK細胞よりも高いレベルのADCCを媒介することを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、それらを未処理のままにした、IL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理した。拡大NK細胞(1×10個の細胞/mL)を、未処理のままにしたまたはIL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間再活性化した。OSCCSを、51Crで標識し、その後、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体、もしくはセタキシマブ(5μg/mL)で30分間処理した。同じ実験の細胞傷害性率(%)を示す。 初代NK細胞が、拡大NK細胞よりも高いレベルのADCCを媒介することを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、それらを未処理のままにした、IL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理した。拡大NK細胞(1×10個の細胞/mL)を、未処理のままにしたまたはIL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間再活性化した。OSCCSを、51Crで標識し、その後、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体、もしくはセタキシマブ(5μg/mL)で30分間処理した。IL-2処理初代及び拡大NK細胞におけるADCC誘導性増加倍数を計算した。 初代NK細胞が、拡大NK細胞よりも高いレベルのADCCを媒介することを示す。NK細胞を、方法及び材料のセクションに記載する通りに、健康なドナーの血液から精製し、拡大させた。拡大の15日目の後、初代NK細胞を、同じドナーから精製し(1×10個の細胞/mL)、それらを未処理のままにした、IL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理した。拡大NK細胞(1×10個の細胞/mL)を、未処理のままにしたまたはIL-2(1,000U/mL)、ならびにIL-2(1,000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間再活性化した。OSCCSを、51Crで標識し、その後、未処理のままにしたまたは抗MICA/MICB抗体、もしくはセタキシマブ(5μg/mL)で30分間処理した。同じドナーからの未処理、IL-2処理(1,000U/mL)初代NK、及び15日目のIL-2再活性化拡大NK(1,000U/ml)の、未処理またはMICA/Bに対する抗体(5μg/mL)で処理されたPL12に対する細胞傷害性を、標準的な4時間のクロミウム51放出アッセイを使用して決定した。 A~Dは、特定の濃度でのメカブエ抽出フコイダンが、NK細胞にスプリットアネルギーを誘導し、A2プロバイオティクス細菌がNK細胞におけるIFN-γ分泌を増加させる一方で、細胞傷害性を媒介する能力が変わらないままであることを示す。メカブエをPBS(12.5mg/ml)に可溶化し、精製NK細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(1000U/ml)で18時間処理し、NK細胞を、メカブエの不在下または存在下で1:1000、及び1:100,000用量設定にて培養した。上清を培養物から24時間後に回収し、IFN-γをELISAによって測定した(図10A)。細胞を新鮮な培地に再懸濁した(1×10個の細胞/ml)。NK細胞を、次に、51Cr標識OSCSCに対するエフェクター細胞として使用した。NK細胞媒介性細胞傷害性を、標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定し、溶解単位は、方法及び材料に記載する通りに決定した(図10B)。NK細胞を、末梢血から精製し、IL-2(1000U/mL)で、プロバイオティクス細菌sAJ2の存在下または不在下で1:2の比率(NK:sAJ2)にて18時間処理した。上清を、後で培養物から回収し、IFN-γをELISAによって測定した(図10C)。NK細胞を、次に、51Cr標識OSCSCに対するエフェクター細胞として使用した。NK細胞媒介性細胞傷害性を、標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定し、溶解単位は、前記の通りに決定した(図10D)。 A~Bは、AJ2プロバイオティクス細菌及びメカブエが、IL2処理NK細胞においてIFN-γ分泌を相乗的に誘導できることを示す。精製されたNK細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(1000U/ml)で18時間処理し、NK細胞を、メカブエを1:1000,000用量設定での、sAJ2を1:0.5の比率(NK:sAJ2)での、またはsAJ2及びメカブエの組み合わせの、不在下または存在下で培養した。24時間後、上清を収集し、IFN-γをELISAによって測定した。Aは、1つの実験を包括するものである)、Bは、3つの実験の散布図を示す。 A~Bは、膵臓腫瘍における分化のステージが、NK細胞媒介性細胞傷害性に対する感受性と相関したことを示す。複数の膵臓細胞株上でのCD44、CD54、及びMHCクラスIの表面発現を、それぞれのPEコンジュゲート抗体で染色した後、フローサイトメトリー分析で評価した。アイソタイプ対照抗体を、対照として使用した(図12A)。新たに単離されたNK細胞を、未処理のままにしたまたは抗CD16mAb(3μg/mL)、IL-2(1000U/mL)、もしくは抗CD16mAb(3μg/ml)及びIL-2(1000U/mL)の組み合わせで18時間処理してから、それらを51Cr標識したMP2、Panc-1、BXPC3、HPAF、Capan及びPL12に加えた。NK細胞媒介性細胞傷害性は、標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定し、溶解単位30/10個の細胞は、標的細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した(図12B)。8つの代表的な実験のうちの1つを、図に示す。 膵臓におけるNK上清分化MP2腫瘍の同所移植後のNSGマウスの腫瘍成長、転移の欠如及び長期生存を示す。MP2腫瘍は、材料及び方法のセクションに記載する通りにNK上清によって分化させた(分化MP2)。患者由来の分化PL12(2×10)(n=3)、NK分化MP2腫瘍(分化MP2)(5×10)(n=3)、及びMP2腫瘍(3×10)(n=3)を、NSGマウスの膵臓に移植した。生存率を評価し、膵臓における腫瘍成長及び転移を、安楽死後に評価した。 A~Bは、rhTNF-α及びrhIFN-γの組み合わせが、MP2細胞の分化及びNK細胞媒介性細胞傷害性に対する耐性を誘導することを示す。MP2細胞を、未処理のままにしたまたはrhTNF-α(20ng/mL)、rhIFN-γ(200U/mL)もしくはrhTNF-α(20ng/mL)及びrhIFN-γ(200U/mL)の組み合わせで24時間処理した。その後、細胞を剥離し、CD44、CD54、MHCクラスI及びB7H1の表面発現を、PEコンジュゲート抗体とそれに続くフローサイトメトリー分析を使用して評価した。アイソタイプ対照を、対照として使用した(図14A)。MP2及びCapan細胞を、図14Aに記載する通りに処理し、組織培養プレートから剥離し、51Crで標識し、IL-2(1000U/mL)処理NK細胞を使用して標準的な4時間の51Cr放出アッセイにおいて使用した。NK細胞のIL-2(1000U//ml)を用いた前処理を、18~24時間実行した。細胞傷害性率(%)を、異なるエフェクター対標的比にて決定し、溶解単位30/10個の細胞を、腫瘍細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した(図14B)。8つの代表的な実験のうちの1つを、図に示す。 表S1;及び表S2は、hu-BLTマウスにおける骨髄、脾臓、末梢血、膵臓、口腔歯肉の表現型の特徴を示す。Hu-BLTマウスは、図15Aに図示するならびに材料及び方法のセクションに記載する通りに生成し、ヒト免疫系の再構成を、抗ヒト及び抗マウスCD45抗体で染色した後、フローサイトメトリー分析を使用して、PBMC、骨髄及び脾細胞で分析した(n=6/各実験条件)。 ヒトCD45+免疫細胞の割合(%)を、それぞれの抗体を用いた染色とそれに続くフローサイトメトリー分析により、ヒト及びマウスCD45+免疫細胞の合計割合(%)内で決定した。 PBMCを、材料及び方法のセクションに記載する通りに、hu-BLTマウス及びヒトドナーから単離し、ヒトCD45+免疫細胞内のCD3、CD16、CD56、CD19、及びCD14の割合(%)を、抗体染色とそれに続くフローサイトメトリー分析を使用して決定した(n=4/各実験条件)。 PBMCを、材料及び方法のセクションに記載する通りに、hu-BLTマウス、ヒトドナー及びB6WTマウスからPBMCを単離し、ヒトCD45+免疫細胞内のCD16、CD19、CD3、CD4、及びCD8の割合(%)を、ヒトドナー及びhu-BLTマウスPBMCにおいて決定し、マウスCD45+免疫細胞とDX5、CD19、CD3、CD4及びCD8を、抗体染色とそれに続くフローサイトメトリー分析を使用してB6WTマウスにおいて決定した(n=4/各実験条件)。表1は、CD45+免疫細胞内の各亜集団の割合(%)を示す(図15D及び表1)。 材料及び方法に記載する通りに、hu-BLT BM及び脾臓からの単一細胞懸濁液を単離し、ヒトCD45+免疫細胞内のCD16、CD56、CD3、CD33、CD14、及びCD11bの割合(%)を、抗体染色とそれに続くフローサイトメトリー分析を使用して決定した(n=6/各実験条件)。 Hu-BLT膵臓を回収し、単一細胞懸濁液を、材料及び方法に記載する通りに取得し、膵臓におけるヒトCD45+免疫細胞内のCD3、CD19、CD8、CD4、CD16、CD56及びCD14の割合(%)を、抗体染色とそれに続くフローサイトメトリー分析を使用して決定した(n=6/各実験条件)(図15F及び表2)。 hu-BLTから口腔歯肉を回収し、単一細胞懸濁液を、材料及び方法のセクションに記載する通りに調製し、IL-2(1000U/ml)の存在下で7日間培養した。7日目に、ヒトCD45+免疫細胞内のCD3、CD16及びCD56の割合(%)を、抗体染色とそれに続くフローサイトメトリー分析を使用して決定した(n=6/各実験条件)。 A~Dは、スーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスの膵臓において腫瘍成長を阻害し、免疫細胞を増加させたことを示す。Hu-BLTマウスは、材料及び方法に記載する通りに生成し、膵臓に1×10個の腫瘍細胞を移植し、1.5×10個のスーパーチャージドNK細胞を、尾静脈を介して注射し(図16A)、疾患進行をモニターした。6~7週後、マウスを安楽死させ、膵臓内の腫瘍の写真を死後に撮影した(n=5/各実験条件)(図16B)。膵臓細胞を、IL-2(1×10個の細胞/ml)と3日間培養してから、CD45+CD3(図16C)及びCD45+CD16(図16D)の割合(%)を決定した(n=3/各実験条件)。 A~Cは、スーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスの膵臓において腫瘍成長を阻害し、免疫細胞を増加させたことを示す。Hu-BLTマウスは、材料及び方法のセクションに記載する通りに生成した。Hu-BLTマウスの膵臓に、1×10個の腫瘍細胞を移植し、1~2週後、マウスに1.5×10個のスーパーチャージドNK細胞を、尾静脈注射を介して与え、疾患進行をさらに3~5週間モニターした(n=6/各実験条件)。MP2腫瘍は、材料及び方法のセクションに記載する通りに、NK上清によって分化させた(分化MP2)。Hu-BLTマウスの膵臓に、1×10個の分化MP2腫瘍細胞を移植した(図17A)。膵臓を死後に回収し、膵臓からのヒトCD45+免疫細胞内のCD3細胞の割合(%)を、抗体染色とそれに続くフローサイトメトリー分析を使用して決定した(n=3/各実験条件)(図17B)。マウスを屠殺した後に膵臓を回収し、その後膵臓細胞を単離し、細胞をIL-2(1×10個の細胞/ml)と3日間培養してから、CD45の割合(%)を決定した(n=3/各実験条件)(図17C)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。Hu-BLTマウスの膵臓に1×10個の腫瘍細胞を移植し、1~2週後、マウスに、1.5×10個のスーパーチャージドNK細胞を、尾静脈注射を介して与え、疾患進行をさらに3~5週間モニターした。マウスには、腫瘍移植の1~2週前から開始し、その後は実験全体を通して48時間ごとにAJ2(50億/用量)を与えた(n=20)。実験の終了時に、マウスを屠殺し、膵臓/膵臓腫瘍写真を死後に撮影した。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。高度に精製された健康なヒトNK細胞を、IL-2(1000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/mL)で18時間処理した後、上清を収集し、抗TNF-α(1:100)及び抗IFN-γ(1:100)の存在下/不在下で、5日間にわたってMP2腫瘍に加えて、NK上清媒介性分化を誘導した。Hu-BLTマウスに、分化MP2(1×10個)またはINF-γ及びTNF-αに対するモノクローナル抗体で処理した分化MP2(1×10個)を移植し、疾患進行をさらに3~5週間モニターした(n=6/各実験条件)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図18A及び18Bに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射した。実験の終了時に、膵臓/膵臓腫瘍を回収し、腫瘍成長を、7、11及び14日目に評価した(各実験条件についてn=9~12);7日目に、各ウェルからの付着腫瘍を計数し、各群からの等数の腫瘍を再培養し、各ウェルにおける腫瘍成長を3日ごとに決定した。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、膵臓/膵臓腫瘍を切除し、材料及び方法のセクションに記載する通りに、単一細胞懸濁液を調製し、それらを7日間培養してから培養物の写真を撮影した。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図17A及び18Bに記載する通りに、Hu-BLTマウスに、1×10個の未分化MP2またはNK分化MP2細胞を同所注射した。未分化MP2腫瘍移植の1または2週後に、選択したhu-BLTマウスに1.5×10個のスーパーチャージドNK細胞を、尾静脈注射を介して与えた。この実験の終了時に、膵臓/膵臓腫瘍を回収し、材料及び方法に記載する通りに単一細胞懸濁液を調製した。マウスからの膵臓/膵臓腫瘍細胞を培養し、培養物の写真を7日目に撮影した。4つの代表的な実験のうちの1つを図18Eに示す。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、AJ2を給餌した。実験の終了時に、膵臓/膵臓腫瘍を回収し、腫瘍成長を、7、11及び14日目に評価した(各実験条件についてn=12);7日目に、各ウェルからの付着腫瘍を計数し、各群から等数の腫瘍を再培養し、各ウェルにおける腫瘍成長を3日ごとに決定した。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。同種異系または自己スーパーチャージドNK細胞の注射を使用して、図S5Aに記載する通りに手順を実行した。膵臓腫瘍を切除し、単一細胞懸濁液を調製し、各マウス腫瘍から培養した同一数の腫瘍を使用して、7、11及び14日目に腫瘍成長を評価した(各実験条件についてn=9~12)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図18A及び18Bに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射した。実験の終了時に、膵臓/膵臓腫瘍を回収し、腫瘍成長を、7、11及び14日目に評価した(各実験条件についてn=9~12);7日目に、各ウェルからの付着腫瘍を計数し、各群から等数の腫瘍を再培養し、各ウェルにおける腫瘍成長を3日ごとに決定した。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、AJ2を給餌した。実験の終了時に、膵臓/膵臓腫瘍を回収し、腫瘍成長を、7、11及び14日目に評価した(各実験条件についてn=12);7日目に、各ウェルからの付着腫瘍を計数し、各群から等数の腫瘍を再培養し、各ウェルにおける腫瘍成長を3日ごとに決定した。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスに腫瘍を移植し、スーパーチャージドNK細胞を注射した。腫瘍を切除し、単一細胞培養物を調製し、7日間培養した後、抗体で染色し、続いてフローサイトメトリー分析を行った後で、腫瘍内のヒトCD45、CD94、CD56、NKG2D、及びDNAMの割合(%)を決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスに腫瘍を移植し、スーパーチャージドNK細胞を注射した。腫瘍を切除し、単一細胞培養物を調製し、7日間培養した後、抗体で染色し、続いてフローサイトメトリー分析を行った後で、腫瘍内のヒトCD45、CD94、CD56、NKG2D、及びDNAMの割合(%)を決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、AJ2を給餌した。実験の終了時に、腫瘍を切除し、図18Cに記載する通りに、単一細胞培養物を調製し、等数の腫瘍を7日目及び11日目に培養し、IFN-γのレベルを培養物上清にて決定した(各実験条件についてn=2)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の単回注射が、hu-BLTマウスにおいて腫瘍の分化に起因して腫瘍成長を阻害したことを示す。この図に示す通りに手順を実行し、疾患進行をモニターした(図19A)。マウスを屠殺し、膵臓腫瘍を回収して秤量した(n=4/各実験条件)(図19B)。図19Aに記載する通りに手順を実行し、マルチプレックスアレイを使用して、マウスの末梢血由来血清中のIFN-γを決定した。3つの代表的な実験のうちの1つを示す(図19C)。図19Aに記載する通りに手順を実行してから、膵臓腫瘍を回収して秤量した。3つの代表的な実験のうちの1つを示す(図19D)。図19Aに記載する通りに手順を実行した。膵臓を除去し、単一細胞培養物を調製した後、ヒトCD45+免疫細胞の割合(%)を決定した(n=4/各実験条件)(図19E)。図19Aに記載する通りに手順を実行した。膵臓を除去し、単一細胞培養物を調製し、等数の膵臓細胞を、7日目及び11日目まで培養し、IFN-γ(図19F)及びIL-6(図19G)のレベルを、培養物上清にて決定した(n=4/各実験条件)。図19Aに記載する通りに手順を実行した。腫瘍を切除し、単一細胞培養物を調製し、MHCクラスI、B7H1及びCD54の表面発現を、11日間の培養後の腫瘍で決定した(n=4)(図19H)。健康なヒトドナーからのNK細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(1000U/mL)で18時間処理してから、それらを、異なる腫瘍を移植された及び/または様々なエフェクター対標的比にて図19Aに記載する通りにNK細胞を注射されたマウスから得た51Cr標識腫瘍に加えた。NK媒介性細胞傷害性は、4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した。溶解単位(LU)30/10個の細胞は、腫瘍細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した(n=3)(図19I及び19J)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの異なる組織からのNK細胞のIFN-γ分泌及び/または細胞傷害性機能を回復及び増加させたことを示す。図19Aに記載する通りに手順を実行した。屠殺時に、PBMCを血液から単離し、IL-2(1000U/mL)で処理してから、それらを、4時間の51Cr放出アッセイを使用してOSCSCに対する細胞傷害性アッセイにおいて使用した。LU30/10は、図19Iに記載する通りに決定した(n=3/各実験条件)(図20A)。手順を、図19Aに記載する通りに実行してから、PBMCを単離し、(1000U/mL)で処理し、上清を回収し、IFN-γ分泌を、ELISAを使用して決定した(n=4/各実験条件)(図20B及び20C)。手順を、図19Aに記載する通りに実行してから、脾臓を回収し、単一細胞懸濁液を調製した。脾細胞を、IL-2(1000U/mL)で処理してから、それらを、4時間の51Cr放出アッセイを使用してOSCSCに対する細胞傷害性アッセイに使用した。LU30/10は、図19Iに記載する通りに決定した(n=4/各実験条件)(図20D)。上清を、脾細胞の3日目及び7日目の培養物から回収し、IFN-γ分泌を、ELISAを使用して決定した(n=5/各実験条件)(図20E及び20F)。NK富化細胞を、脾細胞から単離し、IL-2(1000U/mL)と培養してから、それらを、4時間の51Cr放出アッセイを使用してOSCSCに対する細胞傷害性に使用した。LU30/10は、図19Iに記載する通りに決定した(n=4/各実験条件)(図20G)。上清を、3日目及び7日目のNK富化培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した(n=6/各実験条件)(図20H)。CD3T細胞を、脾細胞から単離し、IL-2(100U/mL)と培養し、3日目及び7日目に上清を回収し、IFN-γ分泌を、ELISAを使用して決定した(n=4/各実験条件)(図20I)。図19Aに記載する通りに手順を実行した。BM細胞を回収し、IL-2(1000U/mL)で7日間処理してから、それらを、4時間の51Cr放出アッセイを使用してOSCSCに対する細胞傷害性に使用した。LU30/10は、図19Iに記載する通りに決定した(n=4/各実験条件)(図20J)。上清を、BM培養物の3日目及び7日目に回収し、IFN-γ分泌を、ELISAを使用して決定した(n=6/各実験条件)(図20K及び20L)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。健康なヒトドナー及び膵臓癌患者からのPBMC(図21A)及び精製NK細胞(図21B)を取得し、IL-2(1000U/mL)で18時間処理してから、それらを、4時間の51Cr放出アッセイを使用してOSCSCに対する細胞傷害性に使用した。溶解単位(LU)30/10個の細胞は、腫瘍細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した(各実験条件についてn=3)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。健康なヒトドナー及び膵臓癌患者からのPBMC(図21A)及び精製NK細胞(図21B)を取得し、IL-2(1000U/mL)で18時間処理してから、それらを、4時間の51Cr放出アッセイを使用してOSCSCに対する細胞傷害性に使用した。溶解単位(LU)30/10個の細胞は、腫瘍細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した(各実験条件についてn=3)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。健康なヒトドナー及び膵臓癌患者からのPBMC(図21C)及び精製NK細胞(図21D)を、IL-2(1000U/mL)で18時間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、ELISAを使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。健康なヒトドナー及び膵臓癌患者からのPBMC(図21C)及び精製NK細胞(図21D)を、IL-2(1000U/mL)で18時間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、ELISAを使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスに腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、AJ2を給餌した/給餌しなかった。実験の終了時に、PBMCを単離し、IL-2(1000U/mL)で7日間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、IFN-γ放出の変化倍数を、腫瘍単独注射hu-BLTのPBMCからのIFN-γの分泌量をベースとして使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、図18Bに記載する通りに、INF-γ及びTNF-αに対するモノクローナル抗体で処理したNK分化MP2及び分化MP2を移植した。安楽死後、PBMCを単離し、(1000U/mL)で7日間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、IFN-γ放出の変化倍数を、腫瘍単独注射hu-BLTのPBMCからのIFN-γの分泌量をベースとして使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスに腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、AJ2を給餌した/給餌しなかった。実験の終了時に、脾臓を回収し、脾細胞を単離し、IL-2(1000U/mL)で7日間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、IFN-γ放出の変化倍数を、腫瘍単独注射hu-BLTの脾細胞からのIFN-γの分泌量をベースとして使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、図18Bに記載する通りに、INF-γ及びTNF-αに対するモノクローナル抗体で処理したNK分化MP2及び分化MP2を移植した。安楽死後、脾臓を回収し、脾細胞を単離し、(1000U/mL)で7日間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、IFN-γ放出の変化倍数を、腫瘍単独注射hu-BLTの脾細胞からのIFN-γの分泌量をベースとして使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。NK富化細胞を、材料及び方法に記載する通りに、脾細胞から単離し、IL-2(1000U/mL)と7日間培養してから、上清を、3日目及び7日目のNK富化培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、IFN-γ放出の変化倍数を、腫瘍単独注射hu-BLTのNK富化細胞からのIFN-γの分泌量をベースとして使用して決定した(各実験条件についてn=6)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。CD3T細胞を、材料及び方法に記載する通りに、脾細胞から単離し、IL-2(100U/mL)と培養し、3日目及び7日目に、上清を回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、IFN-γ放出の変化倍数を、腫瘍単独注射hu-BLTからのCD3T細胞からのIFN-γの分泌量をベースとして使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスに腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、AJ2を給餌した/給餌しなかった。実験の終了時に、骨髄細胞を単離し、IL-2(1000U/mL)で7日間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、IFN-γ放出の変化倍数を、腫瘍単独注射hu-BLTの骨髄細胞からのIFN-γの分泌量をベースとして使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、担腫瘍hu-BLTマウスの末梢血、脾臓、BM、富化NK細胞及び精製CD3+T細胞におけるIFN-γ分泌を回復及び増加させたことを示す。図18Aに記載する通りに、Hu-BLTマウスにMP2腫瘍を移植し、NK細胞を注射し、図18Bに記載する通りに、INF-γ及びTNF-αに対するモノクローナル抗体で処理したNK分化MP2及び分化MP2を移植した。安楽死後、骨髄細胞を単離し、(1000U/mL)で7日間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、IFN-γ放出の変化倍数を、腫瘍単独注射hu-BLTの骨髄細胞からのIFN-γの分泌量をベースとして使用して決定した(各実験条件についてn=4)。 A~Bは、AJ2給餌を伴う/伴わないスーパーチャージドNK細胞の注射が、口腔腫瘍注射hu-BLTマウスの末梢血におけるNK細胞のIFN-γ分泌及び細胞傷害性機能を回復及び増加させたことを示す。Hu-BLTマウスに、材料及び方法に記載する通りに、ヒトOSCSCを移植し、NK細胞を注射し、AJ2を給餌した。屠殺後、末梢血を収集し、PBMCを単離し、IL-2(1000U/ml)で7日間処理した。7日目に、細胞傷害性アッセイを、OSCSCに対する標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して行い、LU30/10個の細胞を、OSCSC×100の30%を溶解するために必要な細胞の逆数を使用して決定した(図22A)。上清を回収し、IFN-γのレベルを、特異的ELISAを使用して決定した。マウスの各群からの各組織におけるIFN-γ分泌の変化倍数は、OSCSCのみを注射されたマウスから得られたものに対して決定した(図22B)。 スーパーチャージドNK細胞と抗PD1抗体注射の組み合わせが、hu-BLTマウスにおいて、PBMC、脾細胞及び骨髄由来免疫細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増加させ、低分化MP2腫瘍の成長を停止させたことを示す。再構成に成功したhu-BLTマウスの膵臓に、1×10個のヒトMP2細胞を同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、選択したhu-BLTマウスに、1.5×10個のスーパーチャージドNK細胞を、尾静脈注射を介して与えた。7日後、抗PD1(50μg/マウス)を、尾静脈注射を介して注射した。実験の終了時に、動物を屠殺し、膵臓を回収し、材料及び方法に記載する通りにマウスの膵臓から単一細胞懸濁液を調製し、7日間培養して、培養物の写真を撮影した。 スーパーチャージドNK細胞と抗PD1抗体注射の組み合わせが、hu-BLTマウスにおいて、PBMC、脾細胞及び骨髄由来免疫細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増加させ、低分化MP2腫瘍の成長を停止させたことを示す。新たに解剖した膵臓腫瘍を解離して単一細胞を回収し、細胞を培養中7、11、14及び18日目に計数した。 スーパーチャージドNK細胞と抗PD1抗体注射の組み合わせが、hu-BLTマウスにおいて、PBMC、脾細胞及び骨髄由来免疫細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増加させ、低分化MP2腫瘍の成長を停止させたことを示す。マウスからの膵臓細胞を培養し、3、7及び11日目に、一方で上清を培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 スーパーチャージドNK細胞と抗PD1抗体注射の組み合わせが、hu-BLTマウスにおいて、PBMC、脾細胞及び骨髄由来免疫細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増加させ、低分化MP2腫瘍の成長を停止させたことを示す。末梢血をhu-BLTマウスから回収し、材料及び方法に記載する通りに単一細胞懸濁液を取得した。細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、図にて指定する日に、上清を培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 スーパーチャージドNK細胞と抗PD1抗体注射の組み合わせが、hu-BLTマウスにおいて、PBMC、脾細胞及び骨髄由来免疫細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増加させ、低分化MP2腫瘍の成長を停止させたことを示す。脾臓をhu-BLTマウスから回収し、材料及び方法に記載する通りに単一細胞懸濁液を取得した。細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、図にて指定する日に、上清を培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 スーパーチャージドNK細胞と抗PD1抗体注射の組み合わせが、hu-BLTマウスにおいて、PBMC、脾細胞及び骨髄由来免疫細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増加させ、低分化MP2腫瘍の成長を停止させたことを示す。骨髄をhu-BLTマウスから回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得した。細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、図にて指定する日に、上清を培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 スーパーチャージドNK細胞と抗PD1抗体注射の組み合わせが、hu-BLTマウスにおいて、PBMC、脾細胞及び骨髄由来免疫細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増加させ、低分化MP2腫瘍の成長を停止させたことを示す。hu-BLT脾細胞から単離されたNK富化細胞(図23G)及びCD3+T細胞(図23H)を、IL-2(それぞれ、1000U/ml及び100U/ml)で処理し、図にて指定する日に、上清を培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。2つの代表的な実験のうちの1つを、図に示す。 スーパーチャージドNK細胞と抗PD1抗体注射の組み合わせが、hu-BLTマウスにおいて、PBMC、脾細胞及び骨髄由来免疫細胞によるIFN-γ分泌を実質的に増加させ、低分化MP2腫瘍の成長を停止させたことを示す。hu-BLT脾細胞から単離されたNK富化細胞(図23G)及びCD3+T細胞(図23H)を、IL-2(それぞれ、1000U/ml及び100U/ml)で処理し、図にて指定する日に、上清を培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。2つの代表的な実験のうちの1つを、図に示す。 高分化PL12及びCapanにおけるNACによる細胞死の誘導の増加を示し、低分化幹様MP2ではより少ないことを示す;パクリタキセル媒介性細胞死への効果。MP2、PL12及びCapan細胞を、NAC(20nM)を用いてまたは用いずに24時間処理した後、パクリタキセル(200及び600nM)で18~24時間処理した。全ての試料は、同数の細胞(100,000個/24ウェルプレートのウェル)から開始して、異なる処理方法で処理した。その後、未処理及び処理されたMP2、PL12及びCapan細胞の生存能を、ヨウ化プロピジウムを使用して決定し、フローサイトメトリーで分析した。5つの代表的な実験のうちの1つを、図に示す。 A~Bは、パクリタキセルが、NACを用いて及び用いずに処理された患者由来の分化PL12及びCapanならびにNK分化MP2腫瘍において有意な細胞死を誘導したことを示す。MP2、PL12及びCapan腫瘍(1×10個の腫瘍/ウェル)を、パクリタキセルを用いてまたは用いずに18~20時間処理してから、細胞の生存能を、ヨウ化プロピジウム染色を使用して決定した。<0.05のP値が、10nM、200nM、600nM、1000nM及び10μgのパクリタキセルの濃度にて、MP2対PL12及びCapan間の差に関して得られた(n=2/各実験条件)(図25A)。MP2腫瘍を、材料及び方法に記載する通りに、抗IFN-γ及び抗TNF-αの存在下及び不在下で5日間にわたってNK上清で分化させてから、それらを洗浄し、NAC(20nM)を用いて/用いずに24時間処理した後、10nM~600nM範囲にて18~24時間パクリタキセル処理した。細胞の生存能を、ヨウ化プロピジウムで染色することによって決定した(n=3/各実験条件)(図25B)。 A~Dは、NK細胞を注射したまたはNK分化MP2腫瘍のみを移植した担腫瘍マウスからの単球または破骨細胞が、腫瘍のみを移植したマウスのものと比較した場合、NK細胞からのIFN-γを有意に多く誘発したことを示している。Hu-BLTマウスに、図16Aに記載する通りに、腫瘍を移植し、NK細胞を注射してから、マウスを安楽死させた後、脾臓及びBMを回収し、単一細胞懸濁液を調製した。CD56+NK細胞を脾細胞から正に選択し、単球をBM細胞から精製し、(NK:単球;2:1比率)にて共培養し、IL-2(1000U/ml)単独またはLPS(100ng/mL)と組み合わせて7日間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、ELISAを使用して決定し、IFN-γ分泌を、培養にて1×10個のNK細胞に基づいて調整した(図26A)。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。OCは、材料及び方法のセクションに記載する通りに、hu-BLT単球から生成した。健康なヒトドナーから精製した同種異系NK細胞を、IL-2(1000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/mL)で18時間前処理し、次に単独またはhu-BLT-OCとsAJ2の存在下(NK:OC:sAJ2;2:1:4)で培養し、拡大するNK細胞の数を、6、9、12及び15日目に計数した。培養の各日に、各群から等数のNK細胞を培養し、それらの細胞成長を決定した(図26B)。培養の15日目に、細胞を計数し、等数のNK細胞を、4時間の51Cr放出アッセイを使用してOSCSCに対する細胞傷害性に使用した。図19Iに記載する通りに、LU30/10個の細胞を決定した(図26C)。図26Cに記載する、sAJ2の存在下でのNK及びOC培養物からの上清を、6、9、12及び15日目に回収し、IFN-γのレベルを、ELISAを使用して決定した(図26D)。2つの代表的な実験のうちの1つを示す。 hu-BLTによって拡大されたHu-BLT NK細胞及びヒト由来破骨細胞が、同等するレベルのIFN-γを分泌し、そのレベルが、細胞1個あたりで、自己破骨細胞によって拡大したヒトドナーからのNK細胞によって分泌されたものと類似していたことを示す。材料及び方法に記載する通りに、Hu-BLTマウスに腫瘍を移植し、NK細胞を注射してから、マウスを安楽死させた後、脾臓及びBMを回収し、単一細胞懸濁液を調製した。CD56+NK細胞を脾細胞から正に選択し、単球をBM細胞から精製し、(NK:単球;2:1比率)にて共培養し、IL-2(1000U/ml)単独またはLPS(100ng/mL)と組み合わせて7日間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、ELISAを使用して決定した。 hu-BLTによって拡大されたHu-BLT NK細胞及びヒト由来破骨細胞が、同等するレベルのIFN-γを分泌し、そのレベルが、細胞1個あたりで、自己破骨細胞によって拡大したヒトドナーからのNK細胞によって分泌されたものと類似していたことを示す。OCを、材料及び方法のセクションに記載する通りに、健康なヒトドナー及び膵臓癌患者の末梢血由来単球から生成し、健康なヒトNK細胞とsAJ2の存在下で培養し、NK細胞の数を、6、9、12、15、18及び22日目に計数した。培養の各日に、各群から等数のNK細胞を培養し、細胞成長を決定した。 hu-BLTによって拡大されたHu-BLT NK細胞及びヒト由来破骨細胞が、同等するレベルのIFN-γを分泌し、そのレベルが、細胞1個あたりで、自己破骨細胞によって拡大したヒトドナーからのNK細胞によって分泌されたものと類似していたことを示す。OCを、材料及び方法のセクションに記載する通りに、健康なヒトドナー及び膵臓癌患者の末梢血由来単球から生成し、健康なヒトNK細胞とsAJ2の存在下で培養し、NK細胞の数を、6、9、12、15、18及び22日目に計数した。培養の各日に、各群から等数のNK細胞を培養した。培養の15日目に、NK細胞を計数し、等数のNK細胞を、4時間の51Cr放出アッセイを使用してOSCSCに対する細胞傷害性に使用した。LU30/10個の細胞を決定した。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 hu-BLTによって拡大されたHu-BLT NK細胞及びヒト由来破骨細胞が、同等するレベルのIFN-γを分泌し、そのレベルが、細胞1個あたりで、自己破骨細胞によって拡大したヒトドナーからのNK細胞によって分泌されたものと類似していたことを示す。OCを、材料及び方法のセクションに記載する通りに、健康なヒトドナー及び膵臓癌患者の末梢血由来単球から生成し、健康なヒトNK細胞とsAJ2の存在下で培養し、NK細胞の数を、6、9、12、15、18及び22日目に計数した。培養の各日に、各群から等数のNK細胞を培養した。培養物からの上清を、6、9、12、15、18及び22日目に回収し、IFN-γのレベルを、シングルELISAを使用して決定した。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 hu-BLTによって拡大されたHu-BLT NK細胞及びヒト由来破骨細胞が、同等するレベルのIFN-γを分泌し、そのレベルが、細胞1個あたりで、自己破骨細胞によって拡大したヒトドナーからのNK細胞によって分泌されたものと類似していたことを示す。健康なドナー及び膵臓癌患者のOC上でのMHCクラスI、CD54、KIR2、KIR3、KLRG1及びMICA/Bの表面発現を、抗体染色を使用して決定した。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 A~Cは、健康なドナーT細胞と比較して、がん患者NK及びT細胞によって分泌される同一量のIFN-γが、口腔癌幹様腫瘍においてより低いレベルの分化を誘導することを示す。IL-2(1000u/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)で18時間処理した健康なドナー及び膵臓患者のNK細胞からの等量のIFN-γを含有する上清を、OSCSCに4日間加えて、分化を誘導した。その後、MHCクラスI、B7H1及びCD54の発現を、OSCSCの表面上で決定した(図28A)。健康なヒトドナーからの同種異系NK細胞を、IL-2(1000U/mL)で18~24時間処理してから、それらを、未処理ならびに、生成された、健康及び患者NK上清分化OSCSCに対する細胞傷害性において使用した。腫瘍を、51Cr標識し、細胞傷害性アッセイにおいて使用し、LU30/10個の細胞を、OSCSC×100の30%を溶解するために必要な細胞の逆数を使用して決定した(図28B)。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。健康なドナー及びがん患者からの高度に精製されたT細胞を、IL-2(100U/mL)及び抗CD3/CD28(1μg/mL)で18時間処理してから、上清を回収し、OSCSC培養物に4日間加えた。その後、未処理OSCSC及び図に示す異なるT細胞上清で処理したものを、組織培養プレートから剥離し、1×PBSで広範囲に洗浄し、51Crで標識した。健康なヒトドナー細胞から新たに単離された同種異系NKを、IL-2(1000U/mL)で24時間処理してから、細胞を、T細胞上清で処理したOSCSCに対する51Cr放出アッセイにおいてエフェクター細胞として使用した。溶解単位30/10個の細胞は、標的細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した(図28C)。2つの代表的な実験のうちの1つを、図に示す。 Hu-BLT単球から生成された破骨細胞が、Hu-BLT脾細胞から単離されたNK細胞において拡大を誘導し、サイトカイン分泌を増加させたことを示す。破骨細胞(OC)は、材料及び方法のセクションに記載する通りに、ヒト末梢血単離単球から生成した。健康なヒトドナーから精製した同種異系NK細胞を、IL-2(1000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/mL)で18時間前処理し、次に単独またはヒトOCと、sAJ2の存在下(NK:OC:sAJ2;2:1:4)で培養し、拡大するNK細胞の数を、6、10、14、18及び22日目に計数した。培養の各日に、各群から等数のNK細胞を培養し、細胞成長を決定した。3つの代表的な実験のうちの1つを、図に示す。 Hu-BLT単球から生成された破骨細胞が、Hu-BLT脾細胞から単離されたNK細胞において拡大を誘導し、サイトカイン分泌を増加させたことを示す。OCを、材料及び方法のセクションに記載する通りに、hu-BLT骨髄単球及びヒト末梢血単球から生成した。hu-BLT脾細胞から精製したNK細胞を、IL-2(1000U/mL)及び抗CD16mAb(3μg/mL)で18時間前処理し、次に単独またはhu-BLT-OCもしくはヒトOCとsAJ2の存在下(NK:OC:sAJ2;2:1:4)で培養し、拡大するNK細胞の数を、6、10、14、18及び22目に計数した。培養の各日に、各群から等数のNK細胞を培養し、細胞成長を決定した。3つの代表的な実験のうちの1つを、図に示す。 Hu-BLT単球から生成された破骨細胞が、Hu-BLT脾細胞から単離されたNK細胞において拡大を誘導し、サイトカイン分泌を増加させたことを示す。図29Aに記載するように、sAJ2の存在下でのNK細胞及びOC培養物からの上清を、6、10、14、18及び22日目に回収し、IFN-γのレベルを、シングルELISAを使用して決定した。 Hu-BLT単球から生成された破骨細胞が、Hu-BLT脾細胞から単離されたNK細胞において拡大を誘導し、サイトカイン分泌を増加させたことを示す。sAJ2の存在下でのNK細胞及びOC培養物からの上清を、6、10、14、18及び22日目に回収し、IFN-γのレベルを、シングルELISAを使用して決定した。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 Hu-BLT単球から生成された破骨細胞が、Hu-BLT脾細胞から単離されたNK細胞において拡大を誘導し、サイトカイン分泌を増加させたことを示す。図29C及び29DにおけるIFN-γ分泌を、1×10個のNK細胞(培養物における図29A及び29BでのNK細胞数)に基づいて調整した。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 がん患者の末梢血から得られたPBMCの数の低減及びNK細胞の機能喪失を示す。ヒトPBMCを、健康な個体(n=14)及びがん患者(n=14)の末梢血(30ml)から単離し、細胞の数を、顕微鏡を使用して決定した。 がん患者の末梢血から得られたPBMCの数の低減及びNK細胞の機能喪失を示す。ヒトPBMCを、健康な個体(n=9~12)及びがん患者(n=9~12)の末梢血から単離し、等数(2×10個の細胞)のPBMCを使用して、CD45+免疫細内のCD16(n=12)、CD56(n=12)、CD3(n=12)、CD19(n=9)、CD14(n=10)及びCD11b(n=9)サブセットの割合(%)を、フローサイトメトリー分析を使用して決定した。 がん患者の末梢血から得られたPBMCの数の低減及びNK細胞の機能喪失を示す。ヒトNK細胞を、材料及び方法に記載する通りに、健康な個体(n=9)及びがん患者(n=9)のPBMCから単離した。精製されたNK細胞(1×10個の細胞/ml)を未処理のままにした及びIL-2(1000U/ml)で18時間処理してから、上清を回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 がん患者の末梢血から得られたPBMCの数の低減及びNK細胞の機能喪失を示す。図30Cに記載する通りにNK細胞を単離及び処理し、51Cr標識口腔扁平上皮細胞癌幹細胞(OSCSC)に、様々なエフェクター対標的比にて加えた。NK細胞媒介性細胞傷害性は、口腔扁平上皮細胞癌幹細胞株(OSCSC)に対する標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用する。溶解単位30/10個の細胞は、OSCSC×100の30%を溶解するために必要なリンパ球の逆数を使用して決定した(各実験条件についてn=9)。 がん患者の末梢血から得られたPBMCの数の低減及びNK細胞の機能喪失を示す。個体(n=4)及びがん患者(n=4)のPBMCから単離された高度に精製されたNK細胞を、IL-2(1,000U/ml)で18時間処理して(1×10個の細胞/ml)から、上清を回収し、マルチプレックスサイトカインアレイキットを用いて実行して、IFN-γ、IL-12p70、IL-6、TNF-α、IL-5及びIL-4分泌を決定した。 がん患者の血清中のサイトカイン、ケモカイン及び成長因子分泌の低減を示す。健康なドナー(n=5)またはがん患者(n=8)の末梢血から血清を取得し、サイトカイン、ケモカイン及び成長因子のレベルについてマルチプレックスアレイキットを使用して分析した。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=70)及びがん患者(n=70)からの精製NK細胞(1×106個の細胞/ml)を、IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、健康な個体の単球から生成されたOCとsAJ2の存在下で、1:2:4の比率(OC:NK:sAJ2)にて培養した。6、9、12及び15日間の共培養後、拡大したリンパ球の数を、顕微鏡を使用して決定した。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=16)及びがん患者(n=16)からの新たに精製されたNK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。15日目の培養したNK細胞の細胞傷害性を、OSCSCに対して標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した。溶解単位30/10個の細胞は、図30Dに記載する方法を使用して決定した。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=63)及びがん患者(n=63)からの新たに精製されたNK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養し、上清を6、9、12及び15日目の共培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=21)及びがん患者(n=21)からの新たに精製されたNK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。6、9、12及び15日間の共培養後、拡大したNK細胞の数を、顕微鏡を使用して計数し、上清を回収して、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。IFN-γ分泌は、100万個の細胞数あたりに基づいて評価した。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=70及びがん患者(n=7)からの精製T細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)/CD28mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、OCとsAJ2の存在下で1:2:4の比率(OC:T:sAJ2)にて共培養した。6、9、12及び15日間の共培養後、リンパ球を、顕微鏡を使用して手動で計数し、0日目から15日目までのリンパ球の累積細胞数を図32Eに示す。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=42)及びがん患者(n=42)からの精製されたT細胞を、図32Eに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。上清を、6、9、12及び15日目の共培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=28)及びがん患者(n=28)からの精製T細胞を、図32Eに記載する通りに、処理し、OCと培養した。6、9、12及び15日間の共培養後、リンパ球を、顕微鏡を使用して手動で計数し、上清を共培養物から回収して、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、100万個のリンパ球数あたりに正規化した。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=10)からの新たに精製されたNK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。健康な個体(n=10)からの精製T細胞を、図32Eに記載する通りに、処理し、OCと培養した。6、9、12及び15日間の共培養後、リンパ球を、顕微鏡を使用して手動で計数し、0日目から15日目までのリンパ球の累積細胞数を、図に示す。 がん患者からの破骨細胞調節NK細胞が、健康な個体と比較して、拡大する、または細胞傷害性を媒介する及びIFN-γを分泌する能力がはるかに低いことを示す。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞(OC)を生成した。健康な個体(n=10)からの新たに精製されたNK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。健康な個体(n=10)からの精製T細胞を、図32Eに記載する通りに、処理し、OCと培養した。上清を、共培養の6、9、12及び15日目に回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、0日目から15日目までのリンパ球による累積IFN-γ分泌を図に示す。 A~Cは、破骨細胞で拡大した患者のNK細胞によるIFN-γ分泌の、異なる拡大日数において健康な個体のNK細胞から得られたものと比較した場合の、有意な継続的低減を示す。健康な個体(n=8)及びがん患者(n=8)からの精製NK細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、sAJ2で、1:2の比率(NK:sAJ2)にて処理した。上清を、6、9、12及び15日目の共培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した(図33A)。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞を生成した。健康な個体(n=8)及びがん患者(n=8)からの精製NK細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、sAJ2及びOCと、1:2:4の比率(OC:NK:sAJ2)にて共培養した。上清を、6、9、12及び15日目の共培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した(図33B)。健康な個体及びがん患者からの精製NK細胞を、図33Bに記載する通りに、処理し、OCと培養した。IFN-γ分泌は、ELISPOTアッセイを使用して、共培養の21日目に決定した。3つの代表的な実験のうちの1つを図に示す(図33C)。 異なる拡大日数において健康な個体のT細胞からのT細胞と比較した場合の、初代の、非破骨細胞で拡大した及び破骨細胞で拡大した患者のT細胞によるIFN-γ分泌の有意な低減を示す。単球を、ヒトPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞を生成した。健康な個体(n=4)及びがん患者(n=4)からの正に選択されたT細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、sAJ2で、OCの不在下または存在下で1:2:4の比率(OC:T:sAJ2)にて処理した。6、9、12及び15日間の共培養後、拡大したT細胞の数を、顕微鏡を使用して計数し、0日目から15日目までのリンパ球の累積細胞数を図に示す。 異なる拡大日数において健康な個体のT細胞からのT細胞と比較した場合の、初代の、非破骨細胞で拡大した及び破骨細胞で拡大した患者のT細胞によるIFN-γ分泌の有意な低減を示す。単球を、ヒトPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞を生成した。健康な個体(n=4)及びがん患者(n=4)からの精製T細胞を、図34Aに記載する通りに、処理し、OCと培養した。上清を、共培養の6、9、12及び15日目に回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、0日目から15日目までのリンパ球による累積IFN-γ分泌を図に示す。 異なる拡大日数において健康な個体のT細胞からのT細胞と比較した場合の、初代の、非破骨細胞で拡大した及び破骨細胞で拡大した患者のT細胞によるIFN-γ分泌の有意な低減を示す。単球を、ヒトPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞を生成した。健康な個体(n=15)及びがん患者(n=15)からの精製T細胞を、図34Aに記載する通りに、処理し、OCと培養した。上清を、共培養の6、9、12及び15日目に回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、0日目から15日目までのリンパ球による累積IFN-γ分泌を、0日目から15日目までのリンパ球の累積細胞数の100万個の細胞数に基づいて評価した。 異なる拡大日数において健康な個体のT細胞からのT細胞と比較した場合の、初代の、非破骨細胞で拡大した及び破骨細胞で拡大した患者のT細胞によるIFN-γ分泌の有意な低減を示す。単球を、ヒトPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞を生成した。健康な個体(n=4)及びがん患者(n=4)からの精製T細胞を、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、sAJ2で1:2の比率(T:sAJ2)にて処理した。上清を、6、9、12及び15日目の共培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 異なる拡大日数において健康な個体のT細胞からのT細胞と比較した場合の、初代の、非破骨細胞で拡大した及び破骨細胞で拡大した患者のT細胞によるIFN-γ分泌の有意な低減を示す。単球を、ヒトPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞を生成した。健康な個体(n=4)及びがん患者(n=4)からの精製T細胞を、図34Aに記載する通りに、処理し、OCと培養した。上清を、6、9、12及び15日目の共培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した。 異なる拡大日数において健康な個体のT細胞からのT細胞と比較した場合の、初代の、非破骨細胞で拡大した及び破骨細胞で拡大した患者のT細胞によるIFN-γ分泌の有意な低減を示す。単球を、ヒトPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞を生成した。健康な個体(n=3)及びがん患者(n=3)からの精製T細胞を、図34Aに記載する通りに、処理し、OCと培養した。IFN-γ分泌は、ELISPOTアッセイを使用して、共培養の21日目に決定した。 異なる拡大日数において健康な個体のT細胞からのT細胞と比較した場合の、初代の、非破骨細胞で拡大した及び破骨細胞で拡大した患者のT細胞によるIFN-γ分泌の有意な低減を示す。単球を、ヒトPBMCから精製し、M-CSF(25ng/ml)及びRANKL(25ng/ml)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養して、破骨細胞を生成した。健康な個体(n=4)からの新たに精製されたNK細胞を、図33A及び33Bに記載する通りに、処理し、OCを用いて及び用いずに共培養した。健康な個体(n=4)から正に選択されたT細胞を、図34A及び34Dに記載する通りに、処理し、OCを用いて及び用いずに培養した。6、9、12及び15日間の共培養後、リンパ球を、顕微鏡を使用して手動で計数し、0日目から15日目までのリンパ球の累積細胞数を、図に示す。 A~Eは、健康な個体のPBMCと比較して、がん患者のPBMC内で決定した場合、CD4+T細胞の割合(%)が低減し、CD8+T細胞の割合(%)が増加することを示す。健康な個体(n=12)及びがん患者(n=12)PBMCから新たに単離されたT細胞を、CD45RO、CD45RA、CD62L、CD28、CCR7、及びCD127の表面発現についてフローサイトメトリーを使用して分析した。IgG2アイソタイプを、対照として使用した(図35A)。ヒトPBMCを、健康な個体(n=12)及びがん患者(n=12)の末梢血から単離し、CD4及びCD8の表面発現を、CD3+免疫細胞内でフローサイトメトリーを使用して分析した(図35B)。ヒトPBMCを、健康な個体(n=12)及びがん患者(n=12)の末梢血から単離し、CD4及びCD8の表面発現を、CD3+免疫細胞内でフローサイトメトリーを使用して分析した。CD4+T細胞の割合を、CD8+T細胞の割合と比較し、比率を図に示す(図35C)。健康な個体(n=28)及びがん患者(n=28)からの新たに精製されたNK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。健康な個体(n=28)及びがん患者(n=28)からの精製T細胞を、図32Eに記載する通りに、処理し、OCと培養した。6、9、12及び15日間の共培養後、CD4及びCD8の表面発現を、CD3+免疫細胞内でフローサイトメトリーを使用して分析し(図35D)、CD4+T細胞の割合を、CD8+T細胞の割合と比較し、比率を図に示す(図35E)。 破骨細胞調節NK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞調節NK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。拡大のために、健康な個体からの精製NK細胞(1×10個の細胞/mL)を、IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、自己DCまたはOCと、sAJ2の存在下で1:2:4の比率(DCまたはOC:NK:sAJ2)にて共培養した。拡大したリンパ球の数は、8、11、15及び18日目に、顕微鏡測定を使用して評価した(各実験条件についてn=30)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図38Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養し、CD3、CD16、及びCD56の表面発現を、8、11、15及び18日目に分析した。NK細胞(図36B)及びT細胞(図36C)細胞の数を、それぞれの図36Aの合計拡大細胞内でのCD16+及びCD3+表面発現の割合(%)を使用して決定した(各実験条件についてn=30)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図38Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養し、CD3、CD16、及びCD56の表面発現を、8、11、15及び18日目に分析した。NK細胞(図36B)及びT細胞(図36C)細胞の数を、それぞれの図36Aの合計拡大細胞内でのCD16+及びCD3+表面発現の割合(%)を使用して決定した(各実験条件についてn=30)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図38Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養し、細胞傷害性を、15日目に、OSCSCに対する標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した。溶解単位30/10個の細胞は、図30Dに記載する方法を使用して決定した(各実験条件についてn=12)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図38Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養し、CD16の表面発現を15日目。図36DからのLUを使用して、NK細胞の1%に基づくLUを評価した(各実験条件についてn=12)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図38Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養し、上清を共培養の8、11、15及び18日目に回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した(各実験条件についてn=12)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図5Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養し、CD3+CD4+細胞(図36G)及びCD3+CD8+細胞(図36H)細胞の数を、図に示す日の、それぞれの合計拡大細胞内でのCD3+細胞内のCD4+及びCD8+の表面発現割合(%)を使用して決定した(各実験条件についてn=12)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図5Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養し、CD3+CD4+細胞(図36G)及びCD3+CD8+細胞(図36H)細胞の数を、図に示す日の、それぞれの合計拡大細胞内でのCD3+細胞内のCD4+及びCD8+の表面発現割合(%)を使用して決定した(各実験条件についてn=12)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図38Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養し、CD3、CD4、及びCD8の表面発現を、8、11、15及び18日目に分析し、CD4及びCD8の割合(%)を図に示す(各実験条件についてn=12)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。単球を、健康な個体のPBMCから精製し、GM-CSF(150ng/ml)及びIL-4(50ng/ml)と8日間培養して、DCを生成した。破骨細胞を生成するために、単球を、図32Aに記載する通りに培養した。NK細胞を、図38Aに記載する通りに、OCまたはDCと共培養した。CD4、CD8、KLRG1、TIM3、及びPD-1の表面発現を、CD3+細胞内で、共培養の27日目に分析した(各実験条件についてn=8)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。DC及びOCを、図38Aに記載する通りに生成した。健康な個体からの精製T細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)/CD28mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、自己DCまたはOCと、sAJ2の存在下で1:2:4の比率(DCまたはOC:T:sAJ2)にて共培養した。CD4、CD8、KLRG1、TIM3及びPD-1の表面発現を、CD3+細胞内で、共培養の27日目に分析した(各実験条件についてn=8)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。図38Aに記載する通りに、DC及びOCを生成し、NK細胞をOCまたはDCと共培養し、T細胞を処理し、OCまたはDCと共培養した。CD45RO、CD62L、CD28、CD44、CCR7及びCD127の表面発現を、CD3+細胞内で、共培養の12日目に分析した(各実験条件についてn=8)。 破骨細胞で調節したNK細胞が、NK細胞拡大を促進するのに対し、樹状細胞で調節したNK細胞は、T細胞拡大を促進することを示す;OC拡大NK細胞は、DC拡大NK細胞と比較して高い細胞傷害性機能を呈する。図38Aに記載する通りに、DC及びOCを生成し、NK細胞をOCまたはDCと共培養し、T細胞を処理し、OCまたはDCと共培養した。CD3、CD16、CD56、CD4、CD8、CD28及びCD62Lの表面発現を、共培養の12日目に分析した(各実験条件についてn=8)。 破骨細胞拡大NK細胞が、NK細胞によって調節されたまたはOCを用いて単独で拡大した、OC拡大T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌することを示す。健康な個体からの新たに精製されたNK細胞を、図S2Bに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。培養12日目に、NK細胞、CD3+T細胞、CD4+T細胞及びCD8+T細胞を、各細胞型に対する特異的な単離キットを使用して単離した。単離されたNK細胞を、IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組合せで処理し、各T細胞サブタイプを、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)/CD28mAb(3μg/ml)で18時間処理してから、上清を回収し、サイトカイン、ケモカイン、及び成長因子のレベルについてマルチプレックスアレイキットを使用して分析した。各細胞型からの分泌のレベルは、100万個の細胞数に基づいて調整し、NK細胞の分泌レベルからのCD3+、CD4+、及びCD8+T細胞の分泌レベルの増加倍数を図に示す。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 破骨細胞拡大NK細胞が、NK細胞によって調節されたまたはOCを用いて単独で拡大した、OC拡大T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌することを示す。健康な個体からの新たに精製されたNK細胞を、図S2Bに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。培養12日目に、NK細胞、CD3+T細胞、CD4+T細胞及びCD8+T細胞を、各細胞型に対する特異的な単離キットを使用して単離した。単離されたNK細胞を、IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組合せで処理し、各T細胞サブタイプを、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)/CD28mAb(3μg/ml)で18時間処理してから、上清を回収し、サイトカイン、ケモカイン、及び成長因子のレベルについてマルチプレックスアレイキットを使用して分析した。各細胞型からの分泌のレベルは、100万個の細胞数に基づいて調整し、NK細胞の分泌レベルからのCD3+、CD4+、及びCD8+T細胞の分泌レベルの増加倍数を図に示す。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 破骨細胞拡大NK細胞が、NK細胞によって調節されたまたはOCを用いて単独で拡大した、OC拡大T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌することを示す。健康な個体からの新たに精製されたNK細胞を、図32Bに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。健康なドナーからの新たに精製されたT細胞を、図34Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。培養の6日後、上清を回収し、サイトカイン、ケモカイン及び成長因子のレベルについてマルチプレックスアレイキットを使用して分析し、NK細胞の分泌レベルからのT細胞の分泌レベルの増加倍数を図に示す。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 破骨細胞拡大NK細胞が、NK細胞によって調節されたまたはOCを用いて単独で拡大した、OC拡大T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌することを示す。図37C及び37Eにおける分泌のレベルを、100万個の細胞数に基づいて調整し、NK細胞の分泌レベルからのT細胞の分泌レベルの増加倍数を図に示す。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 破骨細胞拡大NK細胞が、NK細胞によって調節されたまたはOCを用いて単独で拡大した、OC拡大T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌することを示す。健康な個体からの新たに精製されたNK細胞を、図32Bに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。健康なドナーからの新たに精製されたT細胞を、図34Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。培養の6日後、上清を回収し、サイトカイン、ケモカイン及び成長因子のレベルについてマルチプレックスアレイキットを使用して分析し、NK細胞の分泌レベルからのT細胞の分泌レベルの増加倍数を図に示す。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 破骨細胞拡大NK細胞が、NK細胞によって調節されたまたはOCを用いて単独で拡大した、OC拡大T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌することを示す。図37C及び37Eにおける分泌のレベルを、100万個の細胞数に基づいて調整し、NK細胞の分泌レベルからのT細胞の分泌レベルの増加倍数を図に示す。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 破骨細胞拡大NK細胞が、NK細胞によって調節されたまたはOCを用いて単独で拡大した、OC拡大T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌することを示す。健康な個体からの新たに精製されたNK細胞を、図33Bに記載する通りに、処理し、OCと共培養し、培養の12日目に、CD8+T細胞を、単離キットを使用して単離し、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)/CD28mAb(3μg/ml)で18時間処理した(培養A)。別の培養では、健康な個体のPBMCから精製された新たに単離されたCD8+T細胞を、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)/CD28mAb(3μg/ml)で18時間処理してから、それらを、OCと培養した(1:2:4;OC:T:sAJ2)。培養12日目に、CD8+T細胞を、単離キットを使用して培養物から単離し、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)/CD28mAb(3μg/ml)で18時間処理した(培養B)。上清を、培養A及び培養Bの両方、CD8+T細胞培養物から同時に回収し、サイトカイン、ケモカイン及び成長因子のレベルについてマルチプレックスアレイキットを使用して分析し、OCと培養したCD8+T細胞の分泌レベルからの、OC拡大NK細胞から選別されたCD8+T細胞の分泌レベルの増加倍数を、図に示す。3つの代表的な実験のうちの1つを示す。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。疾患進行及びマウスの体重減少を、さらに3~4週間モニターした(n=3)。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。CD3及びCD8の表面発現を、BM培養の7日目に分析した(各実験条件についてn=3)。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。上清を、BM培養の7日目の培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した(各実験条件についてn=3)。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。7日間のBM培養のOSCSCに対するNK細胞媒介性細胞傷害性を、OSCSCに対する標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した(各実験条件についてn=3)。溶解単位30/10個の細胞は、図30Dに記載する方法を使用して決定した。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。CD3及びCD8の表面発現を、脾臓培養の7日目に分析した(各実験条件についてn=3)。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。上清を、脾臓培養の7日目の培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した(各実験条件についてn=3)。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。7日間の脾臓培養のOSCSCに対するNK細胞媒介性細胞傷害性を、OSCSCに対する標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した(各実験条件についてn=3)。溶解単位30/10個の細胞は、図30Dに記載する方法を使用して決定した。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。CD3及びCD8の表面発現を、PBMC培養の7日目に分析した(各実験条件についてn=2)。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。上清を、PBMC培養の7日目の培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定した(各実験条件についてn=2)。 担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、BM、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞を増加させ、IFN-γ分泌の増加をもたらし、これらの組織区画におけるNK細胞媒介性細胞傷害性を上昇させたことを示す。再構成されたBLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。腫瘍移植の1~2週後、マウスに、12日目のOC拡大ヒトNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。実験の終了時に、hu-BLTマウスを屠殺し、脾臓、BM及び末梢血を回収し、材料及び方法に記載する通りに、単一細胞懸濁液を取得し、各組織から取得した細胞を、IL-2(1000U/ml)で処理し、7日間培養した。7日間のPBMC培養のOSCSCに対するNK細胞媒介性細胞傷害性を、OSCSCに対する標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して決定した(各実験条件についてn=2)。溶解単位30/10個の細胞は、図30Dに記載する方法を使用して決定した。 A~Eは、担腫瘍hu-BLTマウスにおけるOC拡大NK細胞を用いた免疫療法が、血清中のサイトカイン分泌を増加させたことを示す。再構成されたhu-BLT(健康なドナーと同等なT細胞のレベル及び系統)に、1×10個のヒトOSCSCを、口腔底に同所注射した。1~2週後、hu-BLTマウスに1.5×10個のOC拡大ヒトスーパーチャージドNK細胞を静脈内注射し、NK細胞を図33Bに記載の通りに、処理し、OCと共培養し、12日目の拡大NK細胞をマウス注射に使用した。疾患進行及び体重減少を、さらに3~4週間モニターし、その後マウスを屠殺し、末梢血を、心臓穿刺により死後ヘパリンを含まないバイアルに収集し、血清試料を回収し、IFN-γ(図39A)、IL-6(図39B)、ITAC(図39C)、IL-8(図39D)及びGM-CSF(図39E)分泌についてマルチプレックスアレイを使用して分析した(図39A~39E)。3つの代表的な実験のうちの1つを図39に示す。 OCと培養した場合、CD8+T細胞の数が徐々に増加するのに対し、CD4+T細胞の数は実質的に低減し、OCがCD8+T細胞の拡大を優先的に支持することを示す。健康な個体から新たに精製されたCD8+T細胞及びCD4+T細胞(1×10個の細胞/ml)を、IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)/CD28mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、それらを、sAJ2と共培養した(T:sAJ2;1:2)。6、12、15及び19日間の共培養後、リンパ球を、顕微鏡を使用して手動で計数し、各時点の拡大倍数を図示する通りに示す(各実験条件についてn=6)。 OCと培養した場合、CD8+T細胞の数が徐々に増加するのに対し、CD4+T細胞の数は実質的に低減し、OCがCD8+T細胞の拡大を優先的に支持することを示す。健康な個体からの精製CD8+T細胞及びCD4+T細胞を、図6Aに記載する通りに18時間処理してから、それらを、OCと、sAJ2の存在下で1:2:4の比率(OC:CD4TまたはCD8T:sAJ2)にて共培養した。6、12、15及び19日間の共培養後、リンパ球を、顕微鏡を使用して手動で計数し、各時点の拡大倍数を図示する通りに示す(各実験条件についてn=6)。 OCと培養した場合、CD8+T細胞の数が徐々に増加するのに対し、CD4+T細胞の数は実質的に低減し、OCがCD8+T細胞の拡大を優先的に支持することを示す。健康な個体からの精製NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。健康な個体からの精製CD8+T細胞及びCD4+T細胞を、図40Aに記載する通りに処理した。6、9、12及び15日間の共培養後、リンパ球を、顕微鏡を使用して手動で計数し、OC拡大NK、CD4+T及びCD8+T細胞の数を、非OC拡大対照細胞の数から差し引き、細胞の拡大倍数を、それを最初の入力細胞に割ることによって決定した(各実験条件についてn=6)。 OCと培養した場合、CD8+T細胞の数が徐々に増加するのに対し、CD4+T細胞の数は実質的に低減し、OCがCD8+T細胞の拡大を優先的に支持することを示す。健康な個体からの精製NK細胞を、図32Aに記載する通りに、処理し、OCと共培養した。健康な個体からの精製CD8+T細胞及びCD4+T細胞を、図40Aに記載する通りに処理した。上清を、6、9、12及び15日目の共培養物から回収し、IFN-γ分泌を、シングルELISAを使用して決定し、分泌されたIFN-γを、リンパ球100万個あたりに調整した(各実験条件についてn=3)。 OCと培養した場合、CD8+T細胞の数が徐々に増加するのに対し、CD4+T細胞の数は実質的に低減し、OCがCD8+T細胞の拡大を優先的に支持することを示す。健康な個体からの新たに精製されたCD4+T及びCD8+T細胞を、抗CD3(1μg/ml)及びIL-2(100U/ml)で18時間処理し、健康な個体からの新たに精製されたNK細胞を、IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)の組み合わせで18時間処理してから、NK細胞を使用して、CD4+T細胞及びCD8+T細胞に対するNK細胞媒介性細胞傷害性を、TVAアッセイを使用して決定し、溶解単位30/107個の細胞を、標的細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した。 OCと培養した場合、CD8+T細胞の数が徐々に増加するのに対し、CD4+T細胞の数は実質的に低減し、OCがCD8+T細胞の拡大を優先的に支持することを示す。健康な個体からの新たに精製されたCD4+T及びCD8+T細胞を、IL-2(100U/ml)で18時間処理し、健康な個体からの新たに精製されたNK細胞を、図40Eに記載の通りに処理してから、NK細胞を使用して、CD4+T細胞及びCD8+T細胞に対するNK細胞媒介性細胞傷害性を、TVAアッセイを使用して決定し、溶解単位30/107個の細胞を、標的細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した。 NK細胞が、CD8+T細胞ではなくCD4+T細胞を優先的に溶解することを示す。健康な個体からの新たに精製されたCD4+T及びCD8+T細胞を、抗CD3(1μg/ml)及びIL-2(100U/ml)で18時間処理し、健康な個体からの新たに精製されたNK細胞を、IL-2(1000U/ml)の組み合わせで18時間処理してから、NK細胞を使用して、CD4+T細胞、CD8+T細胞及びOSCSCに対するNK細胞媒介性細胞傷害性を、TVAアッセイを使用して決定し、溶解単位30/10個の細胞を、標的細胞×100の30%を溶解するために必要なNK細胞の逆数を使用して決定した。
本発明は、部分的に、がんに罹患している対象を処置するため、及び/またはがん細胞を殺傷するもしくはがん細胞の増殖を阻害するための、免疫学的組成物及びそれらの使用方法に関する。組成物は、がん細胞の異なる集団を標的とすることができる複数の免疫細胞型を含む。かかる組成物はまた、一般に対象の免疫系を強化することができるために、がん以外の疾患にも利益をもたらすことができる。
I.定義
冠詞「a」及び「an」は、本明細書では、1つまたは複数(すなわち、少なくとも1つ)の、その冠詞の文法上の目的語を指すように使用される。例として、「an」要素は、1つの要素または複数の要素を意味する。
「投与すること」という用語は、作用物質がその意図される機能を行うことを可能にする投与経路を含むことが意図される。使用することができる身体の処置のための投与経路の例としては、注射(皮下、静脈内、非経口、腹腔内、髄腔内など)、経口、吸入、及び経皮経路が挙げられる。注射は、ボーラス注射であることができるまたは持続注入であることができる。投与経路に応じて、作用物質を、その意図される機能を行う能力に有害な影響を及ぼし得る自然条件から保護するために、選択された材料で被覆するまたはその中に収容することができる。作用物質は、単独で、または医薬的に許容可能な担体と併せて投与され得る。
「活性化すること」または「活性化」という用語は、標的の機能の増強を指す。例えば、本開示は、インビトロ、エキソビボ、及び/またはインビボでNK細胞を活性化する方法を提供する。本開示では、細胞の活性化は、活性及び/または少なくとも1つの細胞機能(例えば、細胞傷害性、細胞分裂及び/または成長速度など)の少なくとも増強を含む、かかる細胞の機能の増強を指す。一部の実施形態では、本明細書で使用する作用物質は、少なくとも1つの細胞、例えばNK細胞(複数可)を活性化する。
「がん」または「腫瘍」または「過剰増殖性」という用語は、無秩序増殖、不死、転移能、急速な成長及び増殖速度、ならびにある特定の特徴的形態学的特性など、がんを引き起こす細胞に典型的な特徴を有する細胞の存在を指す。別段の記述がない限り、本用語は、化生を含む。一部の実施形態では、かかる細胞は、少なくとも1つの遺伝子突然変異による一部または全てのかかる特徴を呈する。がん細胞は、腫瘍の形態であることが多いが、かかる細胞は、動物内に単独で存在し得る、または非腫瘍化がん細胞、例えば白血病細胞であり得る。本明細書で使用する場合、「がん」という用語は、前悪性ならびに悪性のがんを含む。がんには、B細胞癌、例えば、多発性骨髄腫、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、重鎖病、例えば、アルファ鎖病、ガンマ鎖病、及びミュー鎖病、良性単クローン性ガンマグロブリン血症、ならびに免疫細胞アミロイドーシス、メラノーマ、乳癌、肺癌、気管支癌、結腸直腸癌、前立腺癌、膵臓癌、胃癌、卵巣癌、膀胱癌、脳または中枢神経系癌、末梢神経系癌、食道癌、子宮頸癌、子宮または子宮内膜癌、口腔または咽頭癌、肝臓癌、腎臓癌、精巣癌、胆道癌、小腸または虫垂癌、唾液腺癌、甲状腺癌、副腎癌、骨肉腫、軟骨肉腫、血液組織のがんなどが含まれるが、これに限定されない。本発明に包含される方法に適用可能ながんのタイプの他の非限定的な例には、ヒト肉腫及び癌腫、例えば、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨原性肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑膜腫、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、結腸直腸癌、膵臓癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、扁平上皮細胞癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、脂腺癌、乳頭状癌、乳頭状腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支原性癌、腎細胞癌、肝細胞癌、胆管癌、肝臓癌、絨毛癌、精上皮腫、胎児性癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、骨癌、脳腫瘍、精巣癌、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽細胞腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫;白血病、例えば、急性リンパ球性白血病及び急性骨髄性白血病(骨髄芽球性、前骨髄球性、骨髄単球性、単球性及び赤白血病);慢性白血病(慢性骨髄性(顆粒球性)白血病及び慢性リンパ球性白血病);及び真正赤血球増加症、リンパ腫(ホジキン病及び非ホジキン病)、多発性骨髄腫、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、ならびに重鎖病が含まれる。一部の実施形態では、がんは、本質的に上皮性であり、膀胱癌、乳癌、子宮頸癌、結腸癌、婦人科のがん、腎臓癌、喉頭癌、肺癌、口腔癌、頭頸部癌、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、または皮膚癌を含むが、これに限定されない。他の実施形態では、がんは、口腔癌、口腔扁平上皮癌、乳癌、前立腺癌、肺癌、または結腸癌である。さらに他の実施形態では、上皮癌は、非小細胞肺癌、非乳頭状腎細胞癌、子宮頸癌、卵巣癌(例えば、漿液性卵巣癌)、または乳癌である。上皮癌は、漿液、子宮内膜、粘液性、明細胞、ブレナー、または未分化を含むがこれに限定されない、様々な他の方法で特徴決定され得る。
「対照」という用語は、正常な患者、正常な対象などの対象から単離された培養初代細胞/組織、患者の同じ臓器もしくは身体の位置から得られた隣接する正常な細胞/組織、正常な対象から単離された組織もしくは細胞試料、または保管場所から取得した初代細胞/組織などの任意の好適な参照標準を指す。他の好ましい実施形態では、対照は、一組の対象、例えば正常または健康な対象に関する、発現レベル、ある特定の細胞型(例えば、NK細胞または単球)の数、及び/またはある特定の細胞型のある特定の細胞機能を含み得る。
「免疫細胞」という用語は、免疫応答において役割を担う細胞を指す。免疫細胞は、造血起源であり、リンパ球、例えばB細胞及びT細胞;ナチュラルキラー細胞;骨髄細胞、例えば単球、マクロファージ、好酸球、マスト細胞、好塩基球、及び顆粒球を含む。
「サイトカイン」という用語は、細胞シグナル伝達において重要な小タンパク質(約5~20kDa)の広い及び緩いカテゴリーを指す。それらの放出は、それらの周りの細胞の挙動に作用する。サイトカインは、免疫調節作用物質として、自己分泌シグナル伝達、傍分泌シグナル伝達及び内分泌シグナル伝達に関与している。サイトカインには、ケモカイン、インターフェロン、インターロイキン、リンホカイン、及び腫瘍壊死因子が含まれ、本開示ではホルモンまたは成長因子を追加で含み得る。サイトカインは、マクロファージ、Bリンパ球、Tリンパ球及びマスト細胞などの免疫細胞、ならびに内皮細胞、線維芽細胞、及び様々な間質細胞を含む、広範な細胞によって産生される。好ましいサイトカインを、本開示の明細書及び図面に例示している。
「サイトカイン/ケモカイン活性」という用語は、細胞機能の少なくとも1つを調節するサイトカインまたはケモカインの能力を含む。一般に、サイトカインまたはケモカインは、体液性免疫応答及び細胞性免疫応答間のバランスを調節し、特定の細胞集団の成熟、成長、及び応答性を制御する。ゆえに、「サイトカイン/ケモカイン活性」という用語は、サイトカインまたはケモカインがその天然細胞受容体(複数可)と結合する能力、細胞シグナルを調節する能力、及び免疫応答を調節する能力を含む。
「免疫応答」という用語は、NK媒介性、T細胞媒介性、及び/またはB細胞媒介性免疫応答を含む。例示的な免疫応答には、T細胞応答、例えば、サイトカイン産生及び細胞傷害性が含まれる。加えて、免疫応答という用語は、NK細胞またはT細胞活性化によって間接的に影響を受ける免疫応答、例えば、抗体産生(体液性応答)及びサイトカイン応答性細胞、例えば、マクロファージの活性化を含む。
「免疫療法剤」という用語は、宿主免疫系を刺激して対象において腫瘍またはがんに対する免疫応答を生成することができる任意の分子、ペプチド、抗体または他の作用物質を含むことができる。様々な免疫療法剤が、本明細書に記載の組成物及び方法において有用である。
本開示は、NK細胞を活性化するための方法を提供する。「活性化する」、「活性化」、または「活性化すること」という用語は、NK細胞機能を活性化することを指す。「NK細胞機能(複数可)」という用語は、細胞傷害性及び/またはサイトカイン/ケモカイン産生/分泌活性、特にIFN-γの分泌などのNK細胞の任意の機能を指す。
「予防する」、「予防すること」、「予防」、「予防的処置」などの用語は、疾患、障害、または状態を有さないが、発症するリスクがあるまたは発症しやすい対象において、疾患、障害、または状態を発症する可能性を低下させることを指す。
「阻害する」という用語は、例えば、特定の作用、機能、または相互作用の低下、低減、制限、または遮断を含む。一部の実施形態では、がんは、がんの少なくとも1つの症状が軽減、終了、減速、または予防される場合に、「阻害」される。本明細書で使用する場合、がんは、がんの再発または転移が低下、減速、遅延、または予防される場合にも、「阻害」される。
「対象」という用語は、任意の健康な動物、哺乳動物もしくはヒト、またはがん、例えば、脳転移、口腔癌、肺、卵巣、膵臓、肝臓、乳房、前立腺、結腸癌、黒色腫、多発性骨髄腫などに罹患した任意の動物、哺乳動物もしくはヒトを指す。「対象」という用語は、「患者」と互換可能である。
「治療効果」という用語は、薬理学的活性物質によって引き起こされる、動物、具体的には哺乳動物、及びより具体的にはヒトにおける局所的または全身的効果を指す。ゆえに、本用語は、動物またはヒトにおける、疾患の診断、治癒、緩和、処置もしくは予防、または所望の身体的もしくは精神的発達及び状態の増強に使用することを目的とした任意の物質を意味する。「治療有効量」という語句は、任意の処置に適用可能な合理的な利益/リスク比で何らかの所望の局所的または全身的効果を生み出すかかる物質の量を意味する。ある特定の実施形態では、化合物の治療有効量は、その治療指数、溶解度などに依存するだろう。例えば、本発明の方法によって発見されたある特定の化合物は、かかる処置に適用可能な合理的な利益/リスク比を産生するのに十分な量で投与され得る。
本明細書内で別段の指定がない限り、「抗体」及び「抗体(複数)」という用語は、「細胞内抗体」として細胞内で発現されるように適応可能な抗原結合部分を指す。(Chen et al.(1994)Human Gene Ther.5:595-601)。細胞内部分を標的とする(例えば、阻害する)ように抗体を適応させるための方法は、当該技術分野で周知であり、例えば一本鎖抗体(scFv)の使用、超安定性のための免疫グロブリンVLドメインの修飾、還元性細胞内環境に抵抗するための抗体の修飾、細胞内安定性を増加させる及び/または細胞内局在化を調節する融合タンパク質の生成などである。細胞内抗体は、例えば、予防及び/または治療目的で(例えば、遺伝子治療として)、多細胞生物の1つまたは複数の細胞、組織または臓器において導入及び発現させることもできる(例えば、少なくともPCT公開WO08/020079、WO94/02610、WO95/22618、及びWO03/014960;米国特許第7,004,940号;Cattaneo and Biocca(1997)Intracellular Antibodies:Development and Applications(Landes and Springer-Verlag publs.);Kontermann(2004)Methods 34:163-170;Cohen et al.(1998)Oncogene 17:2445-2456;Auf der Maur et al.(2001)FEBS Lett.508:407-412;Shaki-Loewenstein et al.(2005)J.Immunol.Meth.303:19-39を参照されたい)。
抗体は、ポリクローナルもしくはモノクローナル;異種、同種異系、もしくは同系;またはその修飾形態(例えば、ヒト化、キメラなど)であってよい。抗体は、完全にヒトであってもよい。好ましくは、本発明の抗体は、バイオマーカーポリペプチドまたはその断片に特異的または実質的に特異的に結合する。「モノクローナル抗体」及び「モノクローナル抗体組成物」という用語は、本明細書で使用する場合、抗原の特定のエピトープと免疫応答することができる抗原結合部位のうち1種のみを含有する抗体ポリペプチドの集団を指すのに対し、「ポリクローナル抗体」及び「ポリクローナル抗体組成物」という用語は、特定の抗原と相互作用することができる抗原結合部位のうち複数種を含有する抗体ポリペプチドの集団を指す。モノクローナル抗体組成物は、典型的には、それが免疫応答する特定の抗原に対する単一の結合親和性を表す。
抗体は、「ヒト化」されてもよく、これは、ヒト細胞によって作成され得る抗体により酷似するように改変されている可変領域及び定常領域を有する非ヒト細胞によって作成される抗体を含むことを意図する。例えば、ヒト生殖細胞系列の免疫グロブリン配列に見出だされるアミノ酸を組み込むように非ヒト抗体アミノ酸配列を改変することによる。本発明のヒト化抗体は、例えば、CDR内に、ヒト生殖細胞系列の免疫グロブリン配列によりコードされないアミノ酸残基(例えば、インビトロでのランダムもしくは部位特異的突然変異誘発、またはインビボでの体細胞突然変異により導入される突然変異)を含み得る。「ヒト化抗体」という用語は、本明細書で使用する場合、マウスなどの別の哺乳動物種の生殖細胞系列に由来するCDR配列を、ヒトフレームワーク配列へとグラフトした抗体も含む。
「免疫細胞」という用語は、免疫応答において役割を担う細胞を指す。免疫細胞は、造血起源であり、リンパ球、例えばB細胞及びT細胞;ナチュラルキラー細胞;骨髄細胞、例えば単球、マクロファージ、好酸球、マスト細胞、好塩基球、及び顆粒球を含む。
抗体の重鎖CDR3ドメイン及び軽鎖CDR3ドメインが抗原に対する抗体の結合特異性/親和性において特に重要な役割を担うことは当該技術分野で周知であるため、上記のように調製された本発明の組み換えモノクローナル抗体は、本明細書に記載され、当該技術分野で周知の抗体の可変領域の重鎖CDR3及び軽鎖CDR3を含むことが好ましい。同様に、抗体は、前記抗体の可変領域のCDR2をさらに含むことができる。抗体は、前記抗体の可変領域のCDR1をさらに含むことができる。他の実施形態では、抗体は、CDRの任意の組み合わせを含むことができる。
上記の操作された抗体のCDR1、2、及び/または3領域は、本明細書に記載の本発明の可変領域のものとして正確なアミノ酸配列(複数可)を含むことができる。しかしながら、当業者は、抗体、特にイントロボディが、単独でまたは免疫療法と組み合わせて、所望の目的、例えば1つまたは複数のバイオマーカー、かかるバイオマーカーの結合パートナー/基質、または免疫療法と効果的に、結合する能力を依然として保持したままで、正確なCDR配列からのいくらかの逸脱が可能であり得ることを理解するだろう(例えば、保存的配列修飾)。従って、他の実施形態では、操作された抗体は、本明細書に記載の本発明のまたは公的に利用可能な1つまたは複数のCDRと、例えば50%、60%、70%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.5%同一である1つまたは複数のCDRから構成され得る。
例えば、非ヒトまたはヒト抗体(例えば、ラット抗マウス/抗ヒト抗体)の構造的特徴を使用して、本発明の抗体の少なくとも1つの機能的特性、例えば免疫チェックポイントを保持する構造的に関連するヒト抗体、特にイントロボディを作製することができる。別の機能特性には、競合ELISAアッセイにおいて、元の既知の、非ヒトまたはヒト抗体の結合を阻害することが含まれる。
本発明の抗体、免疫グロブリン、及びポリペプチドは、単離された(例えば、精製された)形態で使用できる、または膜もしくは脂質小胞(例えば、リポソーム)などのベクター内に含有することができる。さらに、本明細書に記載の抗体のアミノ酸配列修飾(複数可)が企図される。例えば、抗体の結合親和性及び/または他の生物学的特性を改善することが望ましくあり得る。ヒト化抗体を、非ヒト動物由来の抗体のVH及びVLのCDRのみをヒト抗体のVH及びVLのFRに単純にグラフトして産生すると、非ヒト動物に由来する元の抗体のものと比較して抗原結合活性が低下することが知られている。非ヒト抗体のVH及びVLのいくつかのアミノ酸残基は、CDRだけでなくFRにおいても、直接的または間接的に抗原結合活性に関連していると考えられている。従って、これらのアミノ酸残基を、ヒト抗体のVH及びVLのFRに由来する異なるアミノ酸残基で置換すると、結合活性が低下し得、このアミノ酸を、非ヒト動物に由来する元の抗体のアミノ酸残基で置き換えることによって修正することができる。
同様に、本明細書に記載の抗体の構造、及びそれらをコードするDNA配列において修飾及び変更を加えてよく、それでも、所望の特徴を有する抗体及びポリペプチドをコードする機能性分子を取得する。例えば、抗体のグリコシル化パターンは、例えば、安定性を増加するように調節することができる。「改変すること」とは、抗体に見出される1つもしくは複数の炭水化物部分の欠失、及び/または抗体に存在しない1つもしくは複数のグリコシル化部位の付加を意味する。抗体のグリコシル化は、典型的には、N連結である。「N連結」とは、アスパラギン残基の側鎖への炭水化物部分の付着を指す。トリペプチド配列であるアスパラギン-X-セリン及びアスパラギン-X-スレオニン(Xは、プロリン以外の任意のアミノ酸である)は、炭水化物部分のアスパラギン側鎖への酵素付着のための認識配列である。ゆえに、ポリペプチドにおけるこれらのトリペプチド配列のいずれかの存在により、潜在的なグリコシル化部位が作製される。グリコシル化部位の、抗体への付加は、(N連結グリコシル化部位のために)上述のトリペプチド配列のうちの1つまたは複数を含有するようにアミノ酸配列を改変することにより好都合に達成される。共有結合修飾の別のタイプは、化学的にまたは酵素的に、抗体にグリコシドをカップリングさせることに関与する。これらの手順は、N-またはO-連結グリコシル化のためのグリコシル化能力を有する宿主細胞での抗体の産生を必要としないという点で有利である。使用するカップリング様式に応じて、糖(複数可)は、(a)アルギニン及びヒスチジン、(b)遊離カルボキシル基、(c)システインのものなどの遊離スルフヒドリル基、(d)セリン、スレオニン、もしくはヒドロキシプロリンのものなどの遊離ヒドロキシル基、(e)フェニルアラニン、チロシン、もしくはトリプトファンのものなどの芳香族残基、または(f)グルタミンのアミド基に付着し得る。例えば、かかる方法は、WO87/05330に記載されている。
同様に、抗体上に存在する任意の炭水化物部分の除去は、化学的にまたは酵素的に達成され得る。化学的脱グリコシル化には、化合物トリフルオロメタンスルホン酸、または同等の化合物への抗体の曝露を必要とする。この処理は、抗体をインタクトなままにしておく一方、連結糖(N-アセチルグルコサミンまたはN-アセチルガラクトサミン)を除くほとんどまたは全ての糖の切断をもたらす。化学的脱グリコシル化は、Sojahr et al.(1987)により及びEdge et al.(1981)により記載されている。抗体上の炭水化物部分の酵素的切断は、Thotakura et al.(1987)によって記載されるように、様々なエンド-及びエキソ-グリコシダーゼの使用によって達成することができる。
「免疫療法」または「免疫療法(複数)」という用語は、がんなどの疾患と戦うために対象の免疫系のある特定の部分を使用する任意の処置を指す。対象自身の免疫系は、その目的のための1つまたは複数の作用物質の投与の有無にかかわらず、刺激(または抑制)される。免疫応答を惹起または増幅するように設計された免疫療法は、「活性化免疫療法」と称される。免疫応答を低下または抑制するように設計された免疫療法は、「抑制免疫療法」と称される。遺伝子修飾された移植がん細胞に免疫系の効果を有すると考えられる任意の作用物質をアッセイして、その作用物質が免疫療法であるか否か、及び所与の遺伝子修飾が免疫応答の調節に及ぼす効果を決定することができる。一部の実施形態では、免疫療法は、がん細胞特異的である。一部の実施形態では、免疫療法は、免疫系細胞と選択的に相互作用しないが、免疫系機能を調節する作用物質の投与を指す「非標的」であることができる。非標的療法の代表的な例には、化学療法、遺伝子治療、及び放射線療法が含まれるが、これに限定されない。
免疫療法は、例えば、がんワクチン及び/または感作された抗原提示細胞の使用を含み得る標的療法の1つの形態である。例えば、腫瘍溶解性ウイルスは、正常細胞を傷つけることなく、がん細胞に感染及びこれを溶解することができるウイルスであり、がん治療において潜在的に有用である。腫瘍溶解性ウイルスの複製は、腫瘍細胞の破壊を促進し、腫瘍部位での用量増幅も産生する。それらはまた、抗がん遺伝子のベクターとしても作用し得、それらを腫瘍部位に特異的に送達することを可能にする。免疫療法は、がん抗原または疾患抗原に対して指向した予生成抗体の投与(例えば、化学療法剤または毒素に任意選択で連結した、モノクローナル抗体の、腫瘍抗原への投与)により達成される、宿主の短期保護のための受動免疫療法を伴うことができる。例えば、抗VEGF及びmTOR阻害剤は、腎細胞癌の処置に有効であることが公知である。免疫療法はまた、がん細胞株の細胞傷害性リンパ球認識エピトープを使用することに焦点を当てることができる。あるいは、アンチセンスポリヌクレオチド、リボザイム、RNA干渉分子、三重らせんポリヌクレオチドなどを使用して、腫瘍またはがんの開始、進行、及び/または病理につながる生体分子を選択的に調節することができる。
免疫療法は、がん抗原または疾患抗原に対して指向した予生成抗体の投与(例えば、化学療法剤または毒素に任意選択で連結した、モノクローナル抗体の、腫瘍抗原への投与)により達成される、宿主の短期保護のための受動免疫療法を伴うことができる。免疫療法はまた、がん細胞株の細胞傷害性リンパ球認識エピトープを使用することに焦点を当てることができる。あるいは、アンチセンスポリヌクレオチド、リボザイム、RNA干渉分子、三重らせんポリヌクレオチドなどを使用して、腫瘍またはがんの開始、進行、及び/または病理につながる生体分子を選択的に調節することができる。
「免疫原性化学療法」という用語は、免疫原性細胞死を誘導することが実証されている任意の化学療法を指し、これは、カルレティキュリン、ATP及びHMGB1を含むがこれに限定されない、1つまたは複数のダメージ関連分子パターン(DAMP)分子の放出によって検出可能な状態である(Kroemer et al.(2013),Annu.Rev.Immunol.,31:51-72)。加えて、「免疫原性化学療法」という用語は、がんに対する免疫活性の増強をもたらすような免疫系のプライミングをもたらす任意の化学療法をさらに指す。コンセンサス免疫原性化学療法の特定の代表例としては、とりわけ、5’-フルオロウラシル、アントラサイクリン、例えばドキソルビシン、及び白金製剤であるオキサリプラチンが挙げられる。
一部の実施形態では、免疫療法は、1つまたは複数の免疫チェックポイントの阻害剤を含む。「免疫チェックポイント」という用語は、抗腫瘍免疫応答を下方調節するまたは阻害することにより免疫応答を微調整する、CD4+及び/またはCD8+T細胞の細胞表面上にある分子の群を指す。免疫チェックポイントタンパク質は、当該技術分野で周知であり、CTLA-4、PD-1、VISTA、B7-H2、B7-H3、PD-L1、B7-H4、B7-H6、ICOS、HVEM、PD-L2、CD160、gp49B、PIR-B、KIRファミリー受容体、TIM-1、TIM-3、TIM-4、LAG-3、GITR、4-IBB、OX-40、BTLA、SIRP、CD47、CD48、2B4(CD244)、B7.1、B7.2、ILT-2、ILT-4、TIGIT、HHLA2、ブチロフィリン、IDO、CD39、CD73及びA2aRを含むが、これに限定されない(例えば、WO2012/177624を参照されたい)。本用語は、生物学的に活性なタンパク質断片、ならびに完全長免疫チェックポイントタンパク質及びその生物学的に活性なタンパク質断片をコードする核酸をさらに包含する。一部の実施形態では、本用語は、本明細書に提供する相同性の記載に従う任意の断片をさらに包含する。ある特定の実施形態では、免疫チェックポイントは、PD-1である。
免疫チェックポイント及びそれらの配列は当該技術分野で周知であり、代表的な実施形態を以下に記載する。例えば、「PD-1」という用語は、既知のリガンドとしてPD-L1及びPD-L2を有する共阻害受容体として機能する免疫グロブリン遺伝子スーパーファミリーのメンバーを指す。PD-1は、TCR誘導性活性化T細胞死の間に上方制御される遺伝子を選択するためのサブトラクションクローニングに基づく手法を使用して、以前に同定された。PD-1は、PD-L1に結合するその能力に基づく分子のCD28/CTLA-4ファミリーのメンバーである。CTLA-4のように、PD-1は、抗CD3に応答してT細胞の表面上に急速に誘導される(Agata et al.25(1996)Int.Immunol.8:765)。しかしながら、CTLA-4とは対照的に、PD-1は、(抗IgMに応答して)B細胞の表面上でも誘導される。PD-1は、胸腺細胞及び骨髄細胞のサブセット上でも発現する(Agata et al.(1996)前出;Nishimura et al.(1996)Int.Immunol.8:773)。
代表的なヒトPD-1バイオマーカーの核酸及びアミノ酸配列は、GenBankデータベースにてNM_005018.2及びNP_005009.2の下に一般に利用可能であり、表1に示している(Ishida et al.(1992)20 EMBO J 11:3887;Shinohara et al.(1994)Genomics 23:704;米国特許第5,698,520号も参照されたい)。PD-1は、免疫グロブリンスーパーファミリードメイン、膜貫通ドメインを含有する細胞外領域、ならびに免疫受容体チロシンベースの阻害モチーフ(ITIM)(Ishida et al.(1992)EMBO J.11:3887;Shinohara et al.(1994)Genomics 23:704;及び米国特許第5,698,520号)及び免疫受容体チロシンベースのスイッチモチーフ(ITSM)を含む細胞内領域を有する。これらの特徴も、免疫阻害性受容体と呼ばれるポリペプチドの大きなファミリーを定義するものであり、それはgp49B、PIR-B、及びキラー阻害受容体(KIR)も含む(Vivier and Daeron(1997)Immunol.Today 18:286)。これらの受容体のチロシルリン酸化ITIM及びITSMモチーフが、阻害シグナルをもたらす、ホスファターゼを含有するSH2ドメインと相互作用すると推定されることが多い。これらの免疫阻害性受容体のサブセットは、MHCポリペプチド、例えば、KIRに結合し、CTLA4はB7-1及びB7-2に結合する。MHC及びB7遺伝子間に系統発生的関係があることが提唱されている(Henry et al.(1999)Immunol.Today 20(6):285-8)。
「免疫療法への応答」または「免疫療法と組み合わせた、表1に列挙する1つまたは複数のバイオマーカーの阻害剤(複数可)への応答」という用語は、表1に列挙する1つまたは複数のバイオマーカーの阻害剤などの抗がん剤に対する、及び免疫療法に対する過剰増殖性障害(例えば、がん)の任意の応答、好ましくはネオアジュバントまたはアジュバント療法の開始後の腫瘍質量及び/または体積の変化に関連する。過剰増殖性障害応答は、例えば、有効性に関して、またはネオアジュバントもしくはアジュバントの状況において評価されてよく、この場合全身介入後の腫瘍のサイズは、CT、PET、マンモグラム、超音波、または触診によって測定された初期サイズ及び寸法と比較することができる。応答は、生検または外科的切除後の腫瘍のノギス測定または病理学的検査によって評価してもよい。応答は、腫瘍体積における変化率(%)のような定量的様式で、または「病理学的完全奏効」(pCR)、「臨床的完全寛解」(cCR)、「臨床的部分寛解」(cPR)、「臨床的安定状態」(cSD)、「臨床的進行疾患」(cPD)、もしくは他の定性的基準のような定性的様式で記録し得る。過剰増殖性障害応答の評価は、ネオアジュバント療法またはアジュバント療法の開始後早期に、例えば、数時間、数日、数週後、または好ましくは数か月後に行われ得る。応答評価に関する典型的なエンドポイントは、ネオアジュバント化学療法の終了時、または残存腫瘍細胞及び/または腫瘍床の外科的除去時である。これは典型的には、ネオアジュバント療法の開始後3か月である。一部の実施形態では、本明細書に記載の治療的処置の臨床的有効性は、臨床的有用率(CBR)を測定することによって決定され得る。臨床的有用率は、治療終了から少なくとも6か月経過した時点で、完全寛解(CR)にある患者の割合(%)、部分寛解(PR)にある患者の数及び安定疾患(SD)を有する患者の数の合計を決定することによって測定される。この式に関する簡略表記は、CBR=6か月にわたるCR+PR+SDである。一部の実施形態では、特定のがん治療レジメンに関するCBRは、少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、またはそれ以上である。がん治療に対する応答を評価するための追加の基準は、「生存」に関連しており、これは、以下:全生存としても知られる死亡までの生存(前記死亡は、原因とは無関係または腫瘍関連であり得る);「無再発生存」(再発という用語は、局所的再発及び遠隔再発の両方を含むものとする);無転移生存;無疾患生存(疾患という用語は、がん及びそれと関連する疾患を含むものとする)の全てを含む。前記生存の長さは、定義された開始点(例えば、診断または処置開始時点)及び終了点(例えば、死亡、再発、または転移)を参照することによって計算され得る。加えて、処置の有効性の基準は、化学療法に対する応答、生存の確率、所与の期間内の転移の確率、及び腫瘍再発の確率を含むように拡大することができる。例えば、適切な閾値を決定するために、特定のがん治療レジメンを対象の母集団に施すことができ、転帰を、任意のがん治療を施す前に決定されたバイオマーカー測定値と相関させることができる。転帰の測定は、ネオアジュバント設定で与えられた治療に対する病理学的応答であり得る。あるいは、全生存及び無疾患生存などの転帰指標を、バイオマーカーの測定値が既知であるがん治療後の対象について、一定期間にわたってモニターすることができる。ある特定の実施形態では、投与される用量は、がん治療剤に関して当該技術分野で公知の標準的な用量である。対象をモニターする期間は、変動できる。例えば、対象は、少なくとも2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50、55、または60か月間モニターされ得る。がん治療の転帰に相関するバイオマーカー測定閾値は、実施例のセクションに記載するものなどの、当該技術分野で周知の方法を使用して決定することができる。
「耐性」という用語は、がん治療に対するがん試料または哺乳動物の後天的または先天的耐性(すなわち、治療的処置に対して非応答である、または応答が低下もしくは制限されている)を指し、例えば、治療的処置に対して25%以上、例えば、30%、40%、50%、60%、70%、80%、またはそれ以上、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、15倍、20倍またはそれ以上の応答低下を有する。応答の低下は、耐性が獲得される前に同じがん試料もしくは哺乳動物と比較することによって、または治療的処置に対して耐性を有さないことが公知である異なるがん試料もしくは哺乳動物と比較することによって測定することができる。化学療法に対する典型的な後天性耐性は、「多剤耐性」と称される。多剤耐性は、P糖タンパク質によって媒介され得るもしくは他の機序によって媒介され得る、または哺乳類が多剤耐性微生物もしくは微生物の組み合わせに感染した場合に発生し得る。治療的処置に対する耐性の決定は、当該技術分野で慣習的であり、当業者の技術の範囲内であり、例えば、本明細書で「感作すること」として記載される細胞増殖アッセイ及び細胞死アッセイによって測定することができる。一部の実施形態では、「耐性を逆転させる」という用語は、一次がん治療(例えば、化学療法または放射線療法)単独では、未処置腫瘍の腫瘍体積と比較して統計学的に有意な腫瘍体積の低減を生成することができない状況における未処置腫瘍の腫瘍体積と比較した場合に、一次がん治療(例えば、化学療法または放射線療法)と組み合わせた第2の作用物質の使用が、統計学的有意性の水準(例えば、p<0.05)で腫瘍体積の有意な低減を生成することができることを意味する。これは一般に、未処置腫瘍が対数律動的に成長しているときに行われる腫瘍体積測定に適用される。
「応答」または「応答性」という用語は、例えば、腫瘍サイズの低下または腫瘍成長の阻害という意味での抗がん応答を指す。これらの用語は、予後の改善も指すことができ、これは例えば、最初の事象として二次原発性がんのために打ち切る最初の再発もしくは再発のエビデンスを伴わない死までの期間である、無再発期間の増加、または処置から任意の原因からの死までの期間である、全生存の増加により反映される。応答する、または応答を有するとは、刺激に曝露された場合に達成される有益なエンドポイントがあることを意味する。あるいは、負のまたは有害な症状が、刺激に曝露されると最小限に抑えられる、軽減される、または減弱される。腫瘍または対象が好ましい応答を呈するだろう可能性を評価することは、腫瘍または対象が好ましい応答を呈さない(すなわち、応答の欠如を呈する、または非応答性であるだろう)可能性を評価することと同等であることが理解されるだろう。
本明細書で使用する場合、「無応答性」という用語は、治療に対するがん細胞の不応性、または刺激、例えば、活性化受容体もしくはサイトカインを介した刺激に対する免疫細胞などの治療細胞の不応性を含む。無応答性は、例えば、免疫抑制剤への曝露または高用量の抗原への曝露を原因として生じ得る。本明細書で使用する場合、「アネルギー」または「寛容性」という用語は、受容体媒介性刺激の活性化に対する不応性を含む。かかる不応性は一般に抗原特異的であり、寛容化抗原への曝露が終わった後も持続する。例えば、(無応答性とは反対に)T細胞におけるアネルギーは、サイトカイン産生、例えば、IL-2の欠如を特徴とする。T細胞アネルギーは、T細胞が抗原に曝露され、第1のシグナル(T細胞受容体またはCD-3媒介性シグナル)を第2のシグナル(共刺激シグナル)の不在下で受け取るときに生じる。これらの条件下で、同じ抗原への細胞の再曝露は(たとえ再曝露が共刺激ポリペプチドの存在下で生じたとしても)、サイトカインの産生に失敗し、ゆえに増殖に失敗する。しかしながら、アネルギーT細胞は、サイトカイン(例えば、IL-2)と培養すると増殖することができる。例えば、T細胞アネルギーは、ELISAによってまたは増殖アッセイによって指標細胞株を使用して測定されたTリンパ球によるIL-2産生の欠如によっても観察することができる。あるいは、レポーター遺伝子構築物を使用することができる。例えば、アネルギーT細胞は、5’IL-2遺伝子エンハンサーの制御下にある異種プロモーターによって、またはエンハンサー内に見出すことができるAP1配列の多量体によって誘導されるIL-2遺伝子転写の開始に失敗する(Kang et al.(1992)Science 257:1134)。
NK細胞
ナチュラルキラー細胞またはNK細胞は、自然免疫系に決定的に重要な細胞傷害性リンパ球の一種である。NK細胞が担う役割は、脊椎動物の適応免疫応答における細胞傷害性T細胞の役割と類似している。NK細胞は、ウイルス感染細胞に迅速に応答し、感染後およそ3日で作用し、腫瘍形成に応答する。典型的には、免疫細胞は、感染細胞表面上に提示される主要組織適合性複合体(MHC)を検出し、サイトカイン放出を誘発し、溶解またはアポトーシスを引き起こす。しかしながら、NK細胞は、抗体及びMHCの不在下でストレスを受けた細胞を認識する能力を有し、はるかに速い免疫応答を可能にするという点で、固有である。NK細胞は、MHCクラス1の「自己」マーカーが欠失している細胞を殺傷するために活性化を必要としないという初期の概念から、「ナチュラルキラー」と命名された。この役割は、MHCIマーカーが欠失している有害な細胞は、Tリンパ球細胞などの他の免疫細胞によって検出することができない及び破壊することができないため、特に重要である。
NK細胞(自然リンパ球の群に属する)は、大顆粒リンパ球(LGL)として定義され、Bリンパ球及びTリンパ球を生じる一般的なリンパ球前駆細胞から分化した第3の種類の細胞を構成する。NK細胞は、骨髄、リンパ節、脾臓、扁桃腺、及び胸腺で分化及び成熟し、その後循環系に入ることが知られている。NK細胞は、起源及びそれぞれのエフェクター機能によって、ナチュラルキラーT細胞(NKT)と表現型的に異なる;しばしば、NKT細胞活性は、IFNγを分泌することによってNK細胞活性を促進する。NKT細胞とは対照的に、NK細胞は、T細胞抗原受容体(TCR)もしくはパンTマーカーCD3または表面免疫グロブリン(Ig)B細胞受容体を発現しないが、通常、ヒトにおいては、表面マーカーCD16(FcγRIII)及びCD56を発現し、C57BL/6マウスにおいては、NK1.1またはNK1.2を発現する。NKp46細胞表面マーカーは、現時点では、ヒト、マウスのいくつかの系統(BALB/cマウスを含む)の両方及び3つの一般的なサル種において発現している優先する別のNK細胞マーカーを構成する。
NK細胞は、主要組織適合性複合体(MHC)クラスI特異的阻害性受容体によって負に制御されている(Karre et al.,1986;Ohlen et al,1989)。これらの特異的受容体は、MHCクラスI分子の多型性決定基または他の細胞上に存在するHLAに結合し、NK細胞溶解を阻害する。ヒトでは、キラーIg様受容体(KIR)と称される受容体のファミリーのある特定のメンバーが、HLAクラスI対立遺伝子の群を認識する。
KIRは、NK細胞を含むリンパ球のある特定のサブセットに存在する受容体の大きなファミリーである。KIRの命名法は、細胞外ドメイン(KIR2DまたはKIR3D)の数及び細胞質尾部が長い(KIR2DLまたはKIR3DL)かまたは短い(KIR2DSまたはKIR3DS)かに基づいている。ヒト内では、所与のKIRの有無は、単一個体に存在するNK集団内でNK細胞によって変動する。ヒト集団内では、KIR分子の多型性レベルも比較的高く、ある特定のKIR分子は、一部の個体に存在するが、全ての個体に存在するわけではない。ある特定のKIR遺伝子産物は、適切なリガンドに結合するとリンパ球活性の刺激を引き起こす。確認された刺激性KIRは全て、免疫刺激性モチーフ(ITAM)を有するアダプター分子と会合する、荷電膜貫通残基を伴う短い細胞質尾部を有する。他のKIR遺伝子産物は、本質的に阻害性である。
ナチュラルキラー細胞は、ヒト血液中の末梢血単核細胞の約10%を構成し、CD3の表面発現の欠如ならびにCD16及びCD56の発現によって同定される。NK細胞は、腫瘍細胞及びウイルス感染細胞に対する直接細胞傷害性及び抗体依存性細胞傷害性(ADCC)の両方を媒介する。NK細胞は、事前の感作を伴わずにこれらの細胞を認識することができる。NK細胞は、壊死及びアポトーシスを誘導することができる、パーフォリン及びグランザイムBとして知られる事前に形成された顆粒を放出することにより、直接細胞傷害性を媒介する。NK細胞がその標的細胞を認識し、溶解性免疫シナプスを形成すると、分泌型リソソームはシナプスに向かって分極し、原形質膜の近傍に移動する。膜破壊タンパク質であるパーフォリンは、セリンプロテアーゼであるグランザイムの送達を促進し、これはカスパーゼなどの様々な標的を切断し、細胞死をもたらす。NK細胞は、Fasリガンド、Trail及びTNF-アルファなどのリガンドの表面発現を通して、標的細胞上のデスレセプターを介して直接細胞傷害性を媒介することもできる。腫瘍壊死因子受容体ファミリーに属する細胞表面タンパク質であるFas(CD95/APO-1/TNFRSF6)は、その天然リガンドであるCD95L(CD178/TNFSF6)に結合する、またはアゴニスティック抗体で刺激されると、アポトーシスを媒介することができる。NK細胞は、腫瘍に対する抗体依存性細胞傷害性(ADCC)を媒介し、サイトカイン及びケモカインの分泌を通して他の細胞の機能を制御することができる。
NK細胞の2つの主要なサブセットが同定されており、一方は、CD16+++CD56の表面発現を伴い、これは細胞傷害性の高い循環血液内の主なサブセットであるのに対し、他方は、制御性サブセットとして公知の粘膜に存在するCD16CD56+++サブセットである。本発明者らの研究室は、NK細胞成熟の4つの異なるステージを確立している。ステージ1NK細胞は、がん幹様細胞/未分化腫瘍を選択する及び殺傷すると見出されたCD16+++、CD56、CD69、及びCD107aである。IL-2活性化及びCD16受容体誘発により、NK細胞は、CD16+/-CD56++CD69CD107aを発現し、IFN-γ及びTNF-αの分泌を増加させる一方で、細胞傷害性の低減を呈する。これは第2ステージであり、このステージのNK細胞はスプリットアネルギー化NK細胞として知られている。さらなる活性化がなければ、NK細胞はステージ3に移り、この場合NK細胞は非機能性となり、その細胞傷害性及びサイトカイン分泌能力を喪失する。最後に、NK細胞はアポトーシスを起こし、ステージ4をもたらす。
プロバイオティクス細菌
一部の実施形態では、本発明は、NK細胞機能を制御することができる、少なくとも1つのプロバイオティクス細菌株を含む組成物に関する。かかるプロバイオティクス細菌は、活性化NK細胞において有意なスプリットアネルギーを誘導し、IFN-γ及びTNF-αの有意な誘導をもたらす。加えて、かかるプロバイオティクス細菌は、NK細胞の有意な拡大を誘導する。この目的のために有用である例示的なプロバイオティクス細菌は、国際特許出願WO18/112366に開示されており、特にそれが開示するプロバイオティクス細菌について、参照により本明細書に組み込まれる。
多くの市販のプロバイオティクスが利用可能であり、胃腸の不快感を低下する、または免疫系を強化する様々な効果を有する。本明細書に記載の組成物及び方法における使用に好ましいプロバイオティクス細菌種には、市販されているプロバイオティクス細菌の菌株(例えばAJ2細菌)、特にStreptococcus(例えば、S.thermophiles)、Bifidobacterium(例えば、B.longum、B.breve、B.infantis、B.breve、B.infantis)、及びLactobacillus genera(例えば、L.acidophilus、L.helveticus、L.bulgaricus、L.rhamnosus、L.plantarum、及びL.casei)からのものを含む。本開示は、少なくとも1つのプロバイオティクス細菌株、好ましくは2つ以上の異なる細菌株の組み合わせを、対象、好ましくは哺乳動物(例えば、ヒト)に投与する方法を含む。かかる投与は、全身的または局所的に(例えば、腸に直接)行われ得る。好ましい投与経路は、経口投与である。他の経路(例えば、直腸)も使用され得る。投与に関して、細菌(例えば、湿潤した、超音波処理された、粉砕された、もしくは乾燥した形態または処方)、細菌を含有する細菌培養培地、または細菌培養培地上清(細菌を含有しない)のいずれかを投与し得る。
AJ2は、グラム陽性プロバイオティクス細菌の8つの菌株の組み合わせであり、IL-2処理またはIL-2+抗CD16モノクローナル抗体処置NK細胞(抗CD16mAb)に加えると、IFN-γの相乗的産生を誘導する能力を伴う。菌株の組み合わせを使用して、バランスの取れた炎症誘発性サイトカイン及び抗炎症性サイトカインならびに成長因子放出NK細胞の相乗的誘導に加えて、細菌の多様性を提供した。さらに、菌株の組み合わせ内の各細菌の量を調整して、細菌の不在下でNK細胞をIL-2+抗CD16mAbを用いて活性化した場合に得られる比率により近い、IFN-γのIL-10に対する比率を得た。かかる選択の背後にある理論的根拠は、NK細胞を細菌の不在下でIL-2+抗CD16mAbを用いて活性化した処理が細胞の有意な分化を提供したので、かかる処理で得られたものと同様の比率を得ることにあった。
抗体依存性細胞傷害性
抗体依存性細胞傷害性(ADCC)は、それによって、Fc受容体を有する免疫細胞が、抗体のFc部分にFc受容体が結合する際に抗体で被覆された細胞を殺傷することができる機序である。NK細胞は、CD16としても知られるFcγRIIIA受容体を通してADCCを媒介できる免疫細胞のサブセットの1つである。NK細胞がADCCを媒介する機序は、完全には理解されていない。エフェクター細胞が、Fc受容体及び標的細胞を被覆する抗体の架橋によって標的を認識すると、免疫受容体チロシンベース活性化モチーフ(ITAM)がエフェクター細胞においてリン酸化され、標的細胞を殺傷するためのエフェクター細胞における主要な下流シグナル伝達経路の誘発をもたらす。NK細胞媒介性ADCCによる機序の1つは、パーフォリン-グランザイム媒介性細胞傷害性を通してものであることができる。ADCCにおけるFASリガンドの役割は不明だが、NK細胞上のCD16受容体の架橋が、その上にあるFASリガンドを上方制御できることが示されており、これはADCCにおけるFas/Fas-Lの重要な役割を示している可能性がある。
フコイダン
フコイダンは、モズコ、メカブエ、リムムイ、ブラダーラック及びヒジキなどの、様々な種類の褐藻類及び褐海藻に見出される硫酸化多糖類である。抽出源に基づいて、フコイダンは異なる化学組成を有し得る。例えば、多糖類及び硫酸塩の他に、他の単糖類(マンノース、ガラクトース、グルコース、キシロースなど)ウロン酸、アセチル基、及びタンパク質も含有し得る。またメカブエ海藻としても知られるUndaria pinnatifidaは、フコース、ガラクトース、及び硫酸塩を構成するフコイダンの別の供給源である。
スプリットアネルギー
スプリットアネルギーは、NK細胞の成熟ステージであり、この場合NK細胞は細胞傷害性の低下及びIFN-γの分泌の増大を示す。スプリットアネルギー化NK細胞は、分泌因子及び膜結合因子を介して標的細胞の分化を促進し、NK細胞媒介性細胞傷害性に対する腫瘍細胞の耐性を増加させる、ならびに腫瘍分化後のサイトカイン及びケモカイン産生の低下による炎症を阻害する。
がん幹細胞
がん幹細胞(CSC)は、腫瘍塊を画定する分化細胞の様々な集団を作製できる幹細胞である。CSCは正常な幹細胞のようなものであり、自己複製能力を有し、分化することもできるが、制御不全様式で行われる。CSCの存在は、急性骨髄性白血病、乳房、前立腺、黒色腫、肺、結腸、脳、肝臓、胃及び膵臓癌を含むがこれに限定されない、多くの腫瘍において記載されている。
破骨細胞
破骨細胞は、骨を再吸収することによって骨の恒常性を担う骨細胞である。破骨細胞は、RANKL刺激を介して成熟し、その過程はICAM-1によって制御される。炎症誘発性シグナルは、破骨細胞上でICAM-1及びRANKLの発現を誘導することができる。これらのシグナルは、免疫細胞のサブセットによって媒介される。破骨細胞が、活性化及び阻害性NK細胞受容体の両方に対して複数のリガンドを発現することが示されている。
MICA/MICB
主要組織適合性複合体クラスI関連鎖A及びB(MICA/MICB)は、ストレス、損傷、ウイルス感染、または細胞の形質転換時に誘導され、細胞傷害性リンパ球を通した「殺して(kill me)」シグナルとして作用することが知られているタンパク質である。古典的なMHCクラスI分子とは対照的に、このタンパク質は抗原提示に関与していないが、細胞傷害性細胞の受容体であるナチュラルキラーグループ2D(NKG2D)受容体のリガンドであることが知られている。NKG2D受容体の会合は、ナチュラルキラー(NK)細胞媒介性細胞傷害性を誘発し、CD8T細胞及びγδT細胞に共刺激シグナルを提供する。MICA/Bは、健康な正常細胞によって構成的に発現されるとは考えられていなかったが、最近の研究では、このタンパク質が、胃、小腸、結腸、膀胱、子宮頸部、ファロピウス管、前立腺及び尿管内の平滑筋細胞及び/または筋線維芽細胞において乳房、結腸、肝臓、膵臓、胃、気管支、膀胱及び尿管などの健康な細胞の表面上でも発現されることが示されている。腫瘍細胞の分化状態に基づくMICA/MICBの差次的発現は研究されていない。この研究では、本発明者らは、未分化/幹様腫瘍ならびに分化した口腔腫瘍及び膵臓腫瘍上でのMICA/MICBの発現を評価する。
II.対象
ある特定の実施形態では、本明細書に開示する組成物及び方法に好適な対象は、哺乳動物(例えば、マウス、ラット、霊長類、非ヒト哺乳動物、飼育動物、例えばイヌ、ネコ、ウシ、ウマなど)であり、好ましくは、ヒトである。
ある特定の実施形態では、対象は、がんの動物モデルである。例えば、動物モデルは、ヒト由来がんの同所性異種移植動物モデルであることができる。
本発明の方法の様々な実施形態では、対象は、化学療法、放射線療法、標的療法、及び/または免疫療法などの処置を受けたことがない。他の実施形態では、対象は、化学療法、放射線療法、標的療法、及び/または免疫療法などの処置を受けたことがある。
ある特定の実施形態では、対象は、がん性または前がん性組織を除去するための手術を受けたことがある。他の実施形態では、がん性組織は、除去されておらず、例えば、がん性組織は、生命に必須の組織など、身体の手術不能な領域、または外科的処置が患者に害を及ぼす重大なリスクを引き起こし得る領域に位置し得る。
III.抗がん治療
一態様では、他の抗がん治療及び/または免疫療法の組み合わせあるいは治療法の組み合わせ(例えば、1つまたは複数のPI3Kベータ選択的阻害剤、例えばKIN193を、1つまたは複数の免疫チェックポイント阻害剤、例えば抗PD-1抗体と組み合わせ、単独でまたはなおも追加の抗がん治療、例えば標的療法と組み合わせる)を、(共同で)投与することができる。
「共同投与」及び「共同投与する」という語句は、先に投与された治療化合物が体内で依然有効である間に第2の化合物が投与されるような、2つ以上の異なる治療化合物の任意の投与形態を指す(例えば、2つの化合物は患者内で同時に有効であり、これは2つの化合物の相乗効果を含み得る)。例えば、異なる治療化合物は、同じ製剤で投与される場合もあれば、別々の製剤で投与される場合もあり、同時にまたは連続して投与されることができる。ある特定の実施形態では、異なる治療化合物を、互いの1時間、12時間、24時間、36時間、48時間、72時間、または1週間以内に投与することができる。ゆえに、かかる処置を受ける個体は、異なる治療化合物の組み合わせ効果から利益を得ることができる。
併用療法も企図されており、例えば、1つもしくは複数の化学療法剤及び放射線、1つもしくは複数の化学療法剤及び免疫療法、または1つもしくは複数の化学療法剤、放射線及び化学療法を含むことができ、これらの各組み合わせは、本明細書に記載の治療を伴うことができる。下記のように、作用物質は、例えば、化学療法剤、ホルモン、抗血管新生剤、放射性標識化合物と、あるいは外科手術、凍結療法、及び/または放射線療法と併用療法にて投与することができる。先行処置法は、従来の治療と連続して、前または後のいずれかで、他の形態の従来の治療(例えば、当業者に周知であるがんの標準治療)と併せて投与することができる。例えば、これらの調節性作用物質は、治療有効量の化学療法剤と共に投与することができる。他の実施形態では、これらの調節性作用物質は、化学療法と併せて投与されて、化学療法剤の活性及び有効性を増強する。米国医師用卓上参考書(PDR)は、様々ながんの処置において使用されてきた化学療法剤の投与量を開示している。治療的に有効なこれらの前述の化学療法薬の投薬レジメン及び投与量は、処置される特定の黒色腫、疾患の程度、及び当業者に周知である他の因子に依存することになり、医師により決定され得る。
「標的療法」という用語は、選択された生体分子と選択的に相互作用してそれによってがんを処置する作用物質の投与を指す。一例には、当該技術分野で周知である、免疫チェックポイント阻害剤などの免疫療法が含まれる。例えば、当該技術分野で周知であり上記の治療用モノクローナル遮断抗体などの抗PD-1経路剤を使用して、腫瘍微小環境ならびにPD-1、PD-L1、及び/またはPD-L2などのPD-1経路の望ましくない構成要素を発現する細胞を標的にすることができる。
例えば、「PD-1経路」という用語は、PD-1受容体及びそのリガンドであるPD-L1及びPD-L2を指す。「PD-1経路阻害剤」は、PD-1及びそのリガンドの一方または両方間の相互作用を遮断するまたは別様に低下させ、相互作用によって別様に生成された免疫阻害性シグナル伝達を遮断するまたは別様に低下させる。抗免疫チェックポイント阻害剤は、直接的または間接的であることができる。直接的な抗免疫チェックポイント阻害剤は、免疫チェックポイント及びそのリガンドの少なくとも1つの間の相互作用を遮断するまたは別様に低下させる。例えば、PD-1阻害剤は、そのリガンドの一方または両方とのPD-1結合を遮断することができる。特に、PD-1の天然結合パートナー(例えば、PD-L1及びPD-L2)、PD-L1の天然結合パートナー(例えば、PD-1及びB7-1)、及びPD-L2の天然結合パートナー(例えば、PD-1及びRGMb)が公知であるために、直接的なPD-1組み合わせ阻害剤は、当該技術分野で周知である。
例えば、PD-1ならびにPD-L1、PD-1ならびにPD-L2、PD-1ならびにPD-L1及びPD-L2の両方の間の相互作用を直接遮断する作用物質、例えば二重特異性抗体は、阻害性シグナル伝達を防ぐことができる及び免疫応答を上方制御することができる(すなわち、PD-1経路阻害剤として)。あるいは、PD-1及びそのリガンドの一方または両方間の相互作用を間接的に遮断する作用物質は、阻害性シグナル伝達を防ぐことができる及び免疫応答を上方制御することができる。例えば、B7-1またはその可溶型は、PD-L1ポリペプチドに結合することにより、PD-1に結合するために利用可能なPD-L1ポリペプチドの有効濃度を間接的に低下させる。例示的な作用物質としては、受容体及びリガンド(複数可)間の相互作用を遮断する、PD-1、PD-L1、及び/またはPD-L2に対する単一特異性または二重特異性遮断抗体;非活性化型のPD-1、PD-L1、及び/またはPD-L2(例えば、ドミナントネガティブまたは可溶性ポリペプチド)、PD-1、PD-L1、及び/またはPD-L2間の相互作用を遮断する小分子またはペプチド;PD-1、PD-L1、及び/またはPD-L2に結合し、受容体及びリガンド(複数可)間の相互作用を阻害する融合タンパク質(例えば、抗体または免疫グロブリンのFc部分に融合したPD-1、PD-L1、及び/またはPD-L2の細胞外部分);非活性化型の天然PD-1、PD-L2、及び/またはPD-L2リガンド、ならびに可溶型の天然PD-1、PD-L2、及び/またはPD-L2リガンドが挙げられる。
間接的な抗免疫チェックポイント阻害剤は、免疫チェックポイント及びそのリガンドの少なくとも1つの間の相互作用によって生成される免疫阻害性シグナル伝達を遮断または別様に低下させる。例えば、阻害剤は、PD-1及びそのリガンドの一方または両方間の相互作用を、PD-1及びそのリガンドの一方または両方間の相互作用を必ずしも直接遮断することなく、遮断することができる。例えば、間接阻害剤には、シグナル伝達するために必要なPD-1及び/またはPD-L1の細胞内部分と結合して、免疫阻害性シグナル伝達を遮断または別様に低下させるイントラボディが含まれる。同様に、PD-1、PD-L1、及び/またはPD-L2の発現を低下させる核酸は、相互作用のための構成要素の利用可能性を取り除くことにより、PD-1及びそのリガンドの一方または両方間の相互作用を間接的に阻害できる。かかる核酸分子は、PD-L1、PD-L2、及び/またはPD-L2の転写または翻訳を遮断することができる。
免疫応答を惹起または増幅するように設計された免疫療法は、「活性化免疫療法」と称される。免疫応答を低下または抑制するように設計された免疫療法は、「抑制免疫療法」と称される。遺伝子修飾された移植がん細胞に免疫系の効果を有すると考えられる任意の作用物質をアッセイして、その作用物質が免疫療法であるか否か、及び所与の遺伝子修飾が免疫応答の調節に及ぼす効果を決定することができる。一部の実施形態では、免疫療法は、がん細胞特異的である。一部の実施形態では、免疫療法は、免疫系細胞と選択的に相互作用しないが、免疫系機能を調節する作用物質の投与を指す「非標的」であることができる。非標的療法の代表的な例には、化学療法、遺伝子治療、及び放射線療法が含まれるが、これに限定されない。
免疫療法は、がん抗原または疾患抗原に対して指向した予生成抗体の投与(例えば、化学療法剤または毒素に任意選択で連結した、モノクローナル抗体の、腫瘍抗原への投与)により達成される、宿主の短期保護のための受動免疫療法を伴うことができる。免疫療法はまた、がん細胞株の細胞傷害性リンパ球認識エピトープを使用することに焦点を当てることができる。あるいは、アンチセンスポリヌクレオチド、リボザイム、RNA干渉分子、三重らせんポリヌクレオチドなどを使用して、腫瘍またはがんの開始、進行、及び/または病理につながる生体分子を選択的に調節することができる。
ある特定の実施形態では、免疫療法は、養子細胞免疫療法を含む。周知の養子細胞免疫療法モダリティには、限定されないが、照射自己もしくは同種異系腫瘍細胞、腫瘍溶解物もしくはアポトーシス腫瘍細胞、抗原提示細胞免疫療法、樹状細胞免疫療法、養子T細胞移入、養子CAR T細胞療法、自己免疫増強療法(AIET)、がんワクチン、及び/または抗原提示細胞が含まれる。かかる細胞免疫療法は、GM-CSFのようなサイトカインを発現するなど免疫応答をさらに調節するための1つもしくは複数の遺伝子産物を発現するように、及び/またはMage-1、gp-100、患者特異的ネオ抗原ワクチンなどの腫瘍関連抗原(TAA)抗原を発現するように、さらに修飾することができる。
他の実施形態では、免疫療法は、非細胞免疫療法を含む。ある特定のかかる実施形態では、ワクチン増強アジュバントを伴うまたは伴わない抗原を含む組成物が使用される。かかる組成物は、ペプチド組成物、腫瘍溶解性ウイルス、融合タンパク質を含む組み換え抗原などの多くの周知の形態で存在する。さらに他の実施形態では、免疫調節性インターロイキン、例えばIL-2、IL-6、IL-7、IL-12、IL-17、IL-23など、ならびにそれらのモジュレータ(例えば、遮断抗体またはより強力もしくはより長続きする形態)が使用される。なおも他の実施形態では、免疫調節性サイトカイン、例えばインターフェロン、G-CSF、イミキモド、TNFアルファなど、ならびにそれらのモジュレータ(例えば、遮断抗体またはより強力もしくはより長続きする形態)が使用される。他の実施形態では、免疫調節性ケモカイン、例えばCCL3、CCL26、及びCXCL7など、ならびにそれらのモジュレータ(例えば、遮断抗体またはより強力もしくはより長続きする形態)が使用される。他の実施形態では、免疫抑制を標的とする免疫調節分子、例えばSTAT3シグナル伝達モジュレータ、NFカッパBシグナル伝達モジュレータ、及び免疫チェックポイントモジュレータが使用される。「免疫チェックポイント」及び「抗免疫チェックポイント療法」という用語は、上に記載している。
さらに他の実施形態では、免疫調節薬、例えば免疫細胞静止薬、グルココルチコイド、細胞静止薬、イムノフィリン及びそれらのモジュレータ(例えば、ラパマイシン、カルシニューリン阻害剤、タクロリムス、シクロスポリン(シクロスポリン)、ピメクロリムス、アベチマス、グスペリムス、リダフォロリムス、エべロリムス、テムシロリムス、ゾタロリムスなど)、ヒドロコルチゾン(コルチゾール)、酢酸コルチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、デキサメタゾン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、ベクロメタゾン、酢酸フルドロコルチゾン、酢酸デオキシコルチコステロン(ドカ)アルドステロン、非グルココルチコイドステロイド、ピリミジン合成阻害剤、レフルノミド、テリフルノミド、葉酸類似体、メトトレキサート、抗胸腺細胞グロブリン、抗リンパ球グロブリン、サリドマイド、レナリドマイド、ペントキシフィリン、ブプロピオン、クルクミン、カテキン、オピオイド、IMPDH阻害剤、ミコフェノール酸、ミリオシン、フィンゴリモド、NF-xB阻害剤、ラロキシフェン、ドロトレコギンアルファ、デノスマブ、NF-xBシグナル伝達カスケード阻害剤、ジスルフィラム、オルメサルタン、ジチオカルバメート、プロテアソーム阻害剤、ボルテゾミブ、MG132、Prol、NPI-0052、クルクミン、ゲニスタイン、レスベラトロール、パルテノライド、サリドマイド、レナリドマイド、フラボピリドール、非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)、三酸化ヒ素、デヒドロキシメチルエポキシキノマイシン(DHMEQ)、I3C(インドール-3-カルビノール)/DIM(ジ-インドルメタン)(13C/DIM)、Bay 11-7082、ルテオリン、細胞透過性ペプチドSN-50、IKBa.-スーパーリプレッサー過剰発現、NFKBデコイオリゴデオキシヌクレオチド(ODN)、または任意のそれらの誘導体もしくは類似体が使用される。なおも他の実施形態では、免疫調節抗体またはタンパク質が使用される。例えば、CD40、トール様受容体(TLR)、OX40、GITR、CD27に結合する、または4-1BBに結合する抗体、T細胞二重特異性抗体、抗IL-2受容体抗体、抗CD3抗体、OKT3(ムロモナブ)、オテリキシズマブ、テプリズマブ、ビシリズマブ、抗CD4抗体、クレノリキシマブ、ケリキシマブ、ザノリムマブ、抗CD11抗体、エファリズマブ、抗CD18抗体、エルリズマブ、ロベリズマブ、抗CD20抗体、アフツズマブ、オクレリズマブ、オファツムマブ、パスコリズマブ、リツキシマブ、抗CD23抗体、ルミリキシマブ、抗CD40抗体、テネリキシマブ、トラリズマブ、抗CD40L抗体、ルプリズマブ、抗CD62L抗体、アセリズマブ、抗CD80抗体、ガリキシマブ、抗CD147抗体、ガビリモマブ、Bリンパ球刺激因子(BLyS)阻害抗体、ベリムマブ、CTLA4-Ig融合タンパク質、アバタセプト、ベラタセプト、抗CTLA4抗体、イピリムマブ、トレメリムマブ、抗エオタキシン1抗体、ベルチリムマブ、抗a4-インテグリン抗体、ナタリズマブ、抗IL-6R抗体、トシリズマブ、抗LFA-1抗体、オズリモマブ、抗CD25抗体、バシリキシマブ、ダクリズマブ、イノリモマブ、抗CD5抗体、ゾリモマブ、抗CD2抗体、シプリズマブ、ネレリモマブ、ファラリモマブ、アトリズマブ、アトロリムマブ、セデリズマブ、ドルリモマブアリトックス、ドルリキシズマブ、フォントリズマブ、ガンテネルマブ、ゴミリキシマブ、レブリリズマブ、マスリモマブ、モロリムマブ、ペキセリズマブ、レスリズマブ、ロベリズマブ、タリズマブ、テリモマブアリトックス、バパリキシマブ、ベパリモマブ、アフリベルセプト、アレファセプト、リロナセプト、IL-1受容体アンタゴニスト、アナキンラ、抗IL-5抗体、メポリズマブ、IgE阻害剤、オマリズマブ、タリズマブ、IL12阻害剤、IL23阻害剤、ウステキヌマブなど。
免疫応答を増強する栄養補助食品、例えばビタミンA、ビタミンE、ビタミンCなどは、当該技術分野で周知であり(例えば、米国特許第4,981,844号及び同第5,230,902号ならびにPCT公開番号WO2004/004483を参照されたい)本明細書に記載の方法において使用することができる。
同様に、免疫療法以外の作用物質及び治療法またはそれらの組み合わせは、免疫応答を刺激してそれによってそれから利益を得るだろう状態を処置するための免疫療法を伴ってまたは伴わずに、表1に列挙される1つまたは複数のバイオマーカーの阻害剤と組み合わせて使用することができる。例えば、化学療法、放射線、エピジェネティック修飾因子(例えば、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)修飾因子、メチル化修飾因子、リン酸化修飾因子など)、標的療法などは、当該技術分野で周知である。
あるいは、免疫療法は、例えば、がんワクチン及び/または感作された抗原提示細胞の使用を含み得る。例えば、腫瘍溶解性ウイルスは、正常細胞を傷つけることなく、がん細胞に感染及びこれを溶解することができるウイルスであり、がん治療において潜在的に有用である。腫瘍溶解性ウイルスの複製は、腫瘍細胞の破壊を促進し、腫瘍部位での用量増幅も産生する。それらはまた、抗がん遺伝子のベクターとしても作用し得、それらを腫瘍部位に特異的に送達することを可能にする。免疫療法は、がん抗原または疾患抗原に対して指向した予生成抗体の投与(例えば、化学療法剤または毒素に任意選択で連結した、モノクローナル抗体の、腫瘍抗原への投与)により達成される、宿主の短期保護のための受動免疫療法を伴うことができる。免疫療法はまた、がん細胞株の細胞傷害性リンパ球認識エピトープを使用することに焦点を当てることができる。あるいは、アンチセンスポリヌクレオチド、リボザイム、RNA干渉分子、三重らせんポリヌクレオチドなどを使用して、腫瘍またはがんの開始、進行、及び/または病理につながる生体分子を選択的に調節することができる。
「非標的療法」という用語は、選択された生体分子と選択的に相互作用しないが、それでもがんを処置する作用物質の投与を指す。非標的療法の代表的な例には、化学療法、遺伝子治療、及び放射線療法が含まれるが、これに限定されない。
ある特定の実施形態では、化学療法が使用される。化学療法は、化学療法剤の投与を含む。かかる化学療法剤は以下:白金化合物、細胞傷害性抗生物質、抗代謝剤、抗有糸分裂剤、アルキル化剤、ヒ素化合物、DNAトポイソメラーゼ阻害剤、タキサン、ヌクレオシド類似体、植物アルカロイド、及び毒素;ならびにそれらの合成誘導体の化合物の群の中から選択されるものであり得るが、これに限定されない。例示的な化合物としては、アルキル化剤:シスプラチン、トレオスルファン、及びトロフォスファミド;植物アルカロイド:ビンブラスチン、パクリタキセル、ドセタキセル;DNAトポイソメラーゼ阻害剤:テニポシド、クリスナトール、及びマイトマイシン;抗葉酸:メトトレキサート、ミコフェノール酸、及びヒドロキシウレア;ピリミジン類似体:5-フルオロウラシル、ドキシフルリジン、及びシトシンアラビノシド;プリン類似体:メルカプトプリン及びチオグアニン;DNA抗代謝物質:2’-デオキシ-5-フルオロウリジン、アフィジコリングリシネート、及びピラゾロイミダゾール;ならびに抗有糸分裂剤;ハリコンドリン、コルヒチン、及びリゾキシンが挙げられるが、これらに限定されない。1つまたは複数の化学療法剤(例えば、FLAG、CHOP)を含む組成物も使用され得る。FLAGには、フルダラビン、シトシンアラビノシド(Ara-C)、及びG-CSFが含まれる。CHOPには、シクロホスファミド、ビンクリスチン、ドキソルビシン、及びプレドニゾンが含まれる。ある特定の実施形態では、PARP(例えば、PARP-1及び/またはPARP-2)阻害剤が使用され、かかる阻害剤は当該技術分野で周知である(例えば、オラパリブ、ABT-888、BSI-201、BGP-15(N-Gene Research Laboratories,Inc.);INO-1001(Inotek Pharmaceuticals Inc.);PJ34(Soriano et al.,2001;Pacher et al.,2002b);3-アミノベンズアミド(Trevigen);4-アミノ-1,8-ナフタルイミド;(Trevigen);6(5H)-フェナントリジノン(Trevigen);ベンズアミド(米国再発行特許第36,397号);及びNU1025(Bowman et al.)。作用機序は一般に、PARP阻害剤がPARPに結合してその活性を低減させる能力に関連する。PARPは、ベータ-ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)からニコチンアミド及びポリ-ADP-リボース(PAR)への変換を触媒する。ポリ(ADP-リボース)及びPARPの両方が、転写、細胞増殖、ゲノム安定性、及び発がんの制御に関連している(Bouchard V.J.et.al.Experimental Hematology,Volume 31,Number 6,June 2003,pp.446-454(9);Herceg Z.;Wang Z.-Q.Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis,Volume 477,Number 1,2 Jun.2001,pp.97-110(14))。ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ1(PARP1)は、DNA一本鎖切断(SSB)の修復における鍵となる分子である(de Murcia J.et al.1997.Proc Natl Acad Sci USA 94:7303-7307;Schreiber V,Dantzer F,Ame J C,de Murcia G(2006)Nat Rev Mol Cell Biol 7:517-528;Wang Z Q,et al.(1997)Genes Dev 11:2347-2358)。PARP1機能の阻害によるSSB修復のノックアウトは、DNA二本鎖切断(DSB)を誘導し、これは相同性指向DSB修復に欠陥があるがん細胞において合成致死性を誘発することができる(Bryant H E,et al.(2005)Nature 434:913-917;Farmer H,et al.(2005)Nature 434:917-921)。化学療法剤の前述の例は例示的なものであり、限定することを意図するものではない。
他の実施形態では、放射線療法が使用される。放射線療法で使用される放射線は、イオン化放射線であることができる。放射線療法は、ガンマ線、X線、または陽子線でもあることができる。放射線療法の例には、体外ビーム放射線療法、放射性同位元素(I-125、パラジウム、イリジウム)の間質移植、ストロンチウム89などの放射性同位元素、胸部放射線療法、腹腔内P-32放射線療法、及び/または全腹部及び骨盤放射線療法が含まれるが、これに限定されない。放射線療法の一般的な概要については、Hellman,Chapter 16:Principles of Cancer Management:Radiation Therapy,6th edition,2001,DeVita et al.,eds.,J.B.Lippencott Company,Philadelphiaを参照されたい。放射線療法は、体外ビーム放射線または遠隔療法として施すことができ、この場合放射線は遠隔源から向けられる。放射線処置は、内部療法または近接照射療法として施すこともでき、この場合放射線源はがん細胞または腫瘍塊に近接する体内に配置される。ヘマトポルフィリン及びその誘導体、ベルトポルフィン(BPD-MA)、フタロシアニン、光増感剤Pc4、デメトキシ-ヒポクレリンA;ならびに2BA-2-DMHAなどの光増感剤の投与を含む光線力学療法の使用も包含される。
なおも他の実施形態では、外科的介入は、がん性細胞及び/または組織を物理的に除去することができる。
さらに他の実施形態では、ホルモン療法が使用される。ホルモン療法処置は、例えば、ホルモンアゴニスト、ホルモンアンタゴニスト(例えば、フルタミド、ビカルタミド、タモキシフェン、ラロキシフェン、酢酸ロイプロリド(LUPRON)、LH-RHアンタゴニスト)、ホルモン生合成及びプロセシングの阻害剤、ならびにステロイド(例えば、デキサメタゾン、レチノイド、デルトイド、ベタメタゾン、コルチゾール、コルチゾン、プレドニゾン、デヒドロテストステロン、グルココルチコイド、ミネラロコルチコイド、エストロゲン、テストステロン、プロゲスチン)、ビタミンA誘導体(例えば、オールトランスレチノイン酸(ATRA));ビタミンD3類似体;抗ゲスターゲン(例えば、ミフェプリストン、オナプリストン)、または抗アンドロゲン(例えば、酢酸シプロテロン)を含むことができる。
なおも他の実施形態では、身体組織を高温(最大106°F)に曝露する手法である温熱療法が使用される。熱は、細胞に損傷を与える、または生存に必要な物質を欠乏させることで、腫瘍の縮小を助け得る。温熱療法は、外部及び内部の加熱デバイスを使用する、局所、領域、及び全身の温熱療法であることができる。温熱療法は、ほとんどの場合、その有効性を増加しようと試みるために他の形態の治療法(例えば、放射線療法、化学療法、及び生物学的療法)と共に使用される。局所温熱療法は、腫瘍などの非常に小さな領域に加えられる熱を指す。この領域は、身体の外側にあるデバイスから腫瘍に向けられた高周波を用いて外部から加熱され得る。内部加熱を達成するためには、細い加熱ワイヤーまたは温水で満たされた中空チューブ;移植マイクロ波アンテナ;及びラジオ波電極を含む、いくつかのタイプの滅菌プローブのうちの1つを使用し得る。領域温熱療法では、臓器または四肢が加熱される。高エネルギーを生成する磁石及びデバイスを、加熱される領域を覆うように配置する。灌流と称される別のアプローチでは、患者の血液の一部を取り出し、加熱し、次に内部加熱するべき領域に送り込む(灌流する)。全身加熱は、身体の至る所に拡散している転移性がんを処置するために使用される。これは、温水ブランケット、ホットワックス、誘導コイル(電気ブランケットにおけるもののような)、またはサーマルチャンバ(大型インキュベータに類似)を使用して実現され得る。温熱療法は、放射線の副作用または合併症の顕著な増加を引き起こさない。しかし、皮膚に直接的に熱を加えると、処置を受けた患者の約半数において不快感またはさらには重大な局所的な痛みを引き起こし得る。また、一般的に急速に治癒する水疱も引き起こし得る。
さらに他の実施形態では、光線力学療法(PDT、光放射線療法、光線療法、または光化学療法とも呼ばれる)が、いくつかのタイプのがんの処置に使用される。これは、光増感剤として知られるある特定の化学物質が、単細胞生物を特定のタイプの光に曝露した場合に、この単細胞生物を殺傷できるという発見に基づく。PDTは、固定周波数のレーザー光を光増感剤と組み合わせて使用することにより、がん細胞を破壊する。PDTでは、光増感剤は血流中に注入され、全身の細胞によって吸収される。この作用物質は、正常細胞よりも長い期間にわたってがん細胞に留まる。処置されたがん細胞がレーザー光に曝露されると、光増感剤が光を吸収し、処置されたがん細胞を破壊する活性型の酸素を生成する。
なおも他の実施形態では、レーザー治療を使用して、高輝度光を利用してがん細胞を破壊する。この技術は、特に他の処置ではがんを治癒できない場合に、出血または閉塞などのがんの症状を緩和するために使用されることが多い。また、腫瘍を縮小または破壊することによってがんを処置するために使用され得る。「レーザー」という用語は、放射線の誘導放出による光増幅を表す。電球からの光などの通常の光は、多くの波長を有し、全方向に広がる。一方、レーザー光は特定の波長を有し、狭いビームに集束する。このタイプの高輝度光は多くのエネルギーを含有する。次に、レーザー光が腫瘍の温度を上昇させ、これによりがん細胞を損傷または破壊する。
治療に伴う処置の期間及び/または用量は、特定の治療剤またはそれらの組み合わせに応じて変動し得る。特定のがん治療剤の適切な処置時間は、当業者によって理解されるだろう。本発明は、各がん治療剤に関する最適な処置スケジュールの継続的な評価を企図しており、本発明の方法によって決定される対象のがんの表現型は、最適な処置用量及びスケジュールを決定する因子である。
他の実施形態では、組み換えバイオマーカーポリペプチド、及びその断片を、対象に投与することができる。一部の実施形態では、増強された生物学的特性を有する融合タンパク質を構築及び投与することができる。加えて、バイオマーカーポリペプチド、及びその断片は、生物学的利用能の増加及びタンパク質分解の低減などの所望の生物学的活性をさらに増強するために、当該技術分野で周知の薬理学的方法(例えば、ペグ化、グリコシル化、オリゴマー化など)に従って修飾することができる。
IV.処置方法
本明細書に記載の治療用組成物は、本明細書に記載の製剤及び/または組み合わせを使用して、様々なインビトロ及びインビボ治療用途において使用することができる。様々な実施形態では、治療剤は、それに応答すると決定されたがんを処置するために使用することができる。
本発明の調節方法は、細胞、例えば免疫細胞を、かかる1つまたは複数のバイオマーカー及び免疫療法の拡大及び/または活性を阻害するまたは遮断する作用物質、例えば免疫チェックポイント阻害剤(例えば、PD-1)と接触させることに関与する。かかる方法において有用な例示的な作用物質は、上に記載する。かかる作用物質は、インビトロまたはエクスビボで(例えば、細胞を作用物質と接触させることによって)、またはあるいは、インビボで(例えば、作用物質を対象に投与することによって)投与することができる。したがって、本発明は、感染症または結腸直腸癌のようながんなどの免疫応答の増加から利益を得ることになる状態に罹患している個体を処置するために有用な方法を提供する。
免疫応答を上方制御する作用物質は、既存の免疫応答を増強するまたは最初の免疫応答を惹起するという形態であることができる。ゆえに、主題の組成物及び方法を使用して免疫応答を増強することは、がんの処置に有用であるが、感染性疾患(例えば、細菌、ウイルス、または寄生虫)、寄生虫感染症、及び免疫抑制疾患の処置にも有用であることができる。
例示的な感染性障害には、ウイルス性皮膚疾、例えばヘルペスまたは帯状疱疹が含まれ、その場合、かかる作用物質は、皮膚に局所的に送達することができる。加えて、全身性ウイルス性疾患、例えばインフルエンザ、風邪、脳炎は、かかる作用物質の全身投与によって軽減され得る。例えば、本明細書に記載の免疫応答を上方制御する作用物質は、寄生虫に対する防御免疫応答を促進するための、Trypanosoma cruzi感染中のアルギナーゼ/iNOSバランスの調節に有用である。
免疫応答は、例えば、患者から免疫細胞を除去し、インビトロで免疫細胞を本明細書に記載の作用物質と接触させ、インビトロで刺激した免疫細胞を患者に再導入することにより、エクスビボアプローチを通して感染患者においても増強することができる。
ある特定の例では、免疫応答をさらに増大するために、免疫応答を上方制御する他の作用物質、例えば、共刺激受容体を介してシグナルを伝達する他のB7ファミリーメンバーの形態をさらに投与することが望ましくあり得る。かかる追加の作用物質及び治療は、下でさらに記載する。
免疫応答を上方制御する作用物質は、様々なポリペプチド(例えば、病原体に由来するポリペプチド)に対するワクチンにおいて予防的に使用することができる。病原体(例えば、ウイルス)に対する免疫は、適切なアジュバントにおいて、免疫応答を上方制御する作用物質とともにウイルスタンパク質をワクチン接種することによって誘導することができる。
加えて、本明細書に記載するような、免疫応答機能の上方制御または増強は、腫瘍免疫の誘導において有用である。
さらに、免疫応答は、既存の寛容性、クローン欠失、及び/または疲弊(例えば、T細胞疲弊)が克服されるように、本明細書に記載の方法によって刺激することができる。例えば、対象が有意な免疫応答を開始することができない抗原、例えば、腫瘍特異的抗原などの自己抗原に対する免疫応答は、免疫応答を上方制御する本明細書に記載の適切な作用物質を投与することにより誘導することができる。同様に、腫瘍特異的抗原などの自己抗原を同時投与することができる。加えて、主題の組成物は、能動免疫獲得の過程で外来抗原に対する応答を高めるためのアジュバントとして使用することができる。
ある特定の実施形態では、免疫細胞を、対象から取得し、本明細書に記載のような作用物質の存在下、エキソビボで培養して、免疫細胞の集団を拡大する及び/または免疫細胞活性化を増強する。次に、免疫細胞は対象に投与され得る。免疫細胞は、例えば、免疫細胞に一次活性化シグナル及び共刺激シグナルを提供することによって、インビトロで刺激することができ、これは当該技術分野で公知である。免疫細胞の増殖を共刺激するために、様々な作用物質を使用することもできる。免疫細胞は、PCT出願番号WO94/29436に記載の方法に従って、エクスビボで培養され得る。共刺激ポリペプチドは、可溶性である、細胞膜に付着する、またはビーズなどの固体表面に付着することができる。
V.作用物質の投与
本発明の免疫調節剤は、対象に、免疫細胞媒介性免疫応答を増強するために、インビボでの医薬的投与に好適な生物学的に適合可能な形態で投与される。「インビボでの投与に好適な生物学的に適合可能な形態」とは、任意の毒性効果を治療効果が上回る、投与される形態を意味する。「対象」という用語は、免疫応答を惹起することができる生物、例えば、哺乳動物を含むことを意図している。対象の例としては、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ラット、及びそれらのトランスジェニック種が挙げられる。本明細書に記載するような作用物質の投与は、治療的に活性な量の作用物質単独または医薬的に許容可能な担体との組み合わせを含めた、任意の薬理学的形態であることができる。
本発明の治療用組成物の治療的に活性な量の投与は、所望の結果を達成するために必要な投与量及び期間で有効な量として定義される。例えば、作用物質の治療的に活性な量は、個体の疾患状態、年齢、性別、及び体重、ならびにペプチドが個体において所望の応答を惹起する能力によって変動し得る。投薬レジメンは、最適な治療応答を提供するように調節できる。例えば、いくつかに分割された用量を毎日投与できる、または治療状況の緊急性によって示されるように、用量を比例して低下させることができる。
本明細書に記載の治療剤は、注射(皮下、静脈内など)、経口投与、吸入、経皮適用、または直腸投与などの好都合な様式にて投与することができる。投与経路に応じて、活性化合物は、化合物を、酵素、酸及び化合物を不活化し得る他の天然条件の作用から化合物を保護するために材料内にコーティングされることができる。例えば、非経口投与以外による作用物質の投与の場合、作用物質を、その不活性化を防ぐための物質でコーティングする、またはこれと同時投与することが望ましくあり得る。
作用物質は、個体に、適切な担体、希釈剤またはアジュバント内で投与できる、酵素阻害剤と同時投与できる、またはリポソームなどの適切な担体内で投与できる。医薬的に許容可能な希釈剤には、生理食塩水及び緩衝水溶液が含まれる。アジュバントはその最も広義で使用され、インターフェロンなどの任意の免疫刺激化合物を含む。本明細書で企図されるアジュバントには、レゾルシノール、非イオン性界面活性剤、例えばポリオキシエチレンオレイルエーテル及びn-ヘキサデシルポリエチレンエーテルが含まれる。酵素阻害剤には、膵臓トリプシン阻害剤、ジイソプロピルフルオロホスフェート(DEEP)及びトラシロールが含まれる。リポソームには、水中油中水型エマルジョンならびに従来のリポソームが含まれる(Sterna et al.(1984)J.Neuroimmunol.7:27)。
下記で詳細に述べるように、本発明の医薬組成物は、固体または液体形態での投与のために特別に製剤化され得、それには以下:(1)経口投与、例えば、飲薬(水性または非水性溶液または懸濁液)、錠剤、巨丸薬、粉末、顆粒、ペースト剤;(2)非経口投与、例えば、滅菌溶液もしくは懸濁液として、例えば、皮下、筋肉内もしくは静脈内注射による;(3)局所適用、例えば、皮膚に適用されるクリーム、軟膏もしくはスプレー;(4)膣内もしくは直腸内、例えば、ペッサリー、クリームもしくは発泡体;または(5)エアロゾル、例えば、化合物を含有する水性エアロゾル、リポソーム調製物もしくは固体粒子、に適応するものが含まれる。
本明細書で採用される「医薬的に許容可能」という語句は、健全な医学的判断の範囲内にあり、過度の毒性、刺激、アレルギー応答、または他の問題もしくは合併症を伴わず、合理的な利益/リスク比を伴って、ヒト及び動物の組織と接触させて使用するのに好適である、作用物質、材料、組成物、及び/または剤形を指す。
「医薬的に許容可能な担体」という語句は、本明細書で使用する場合、主題の化学物質を1つの臓器または身体部分から別の臓器または身体部分へと運搬または輸送することに関与する、液体もしくは固体の充填材、希釈剤、賦形剤、溶剤または封入材料などの、医薬的に許容可能な材料、組成物またはビヒクルを意味する。各担体は、製剤の他の成分と適合可能である、及び患者に有害でないという意味において「許容可能」でなければならない。医薬的に許容可能な担体として機能し得る材料のいくつかの例としては、以下:(1)糖、例えばラクトース、グルコース、及びスクロース;(2)デンプン、例えばコーンデンプン及びジャガイモデンプン;(3)セルロース、及びその誘導体、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース及び酢酸セルロース;(4)粉末トラガカント;(5)麦芽;(6)ゼラチン;(7)タルク;(8)賦形剤、例えばココアバター及び坐剤ワックス;(9)油、例えばピーナッツ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油及び大豆油;(10)グリコール、例えばプロピレングリコール;(11)ポリオール、例えばグリセリン、ソルビトール、マンニトール及びポリエチレングリコール;(12)エステル、例えばオレイン酸エチル及びラウリン酸エチル;(13)寒天;(14)緩衝剤、例えば水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウム;(15)アルギン酸;(16)パイロゲンフリー水;(17)等張生理食塩水;(18)リンゲル溶液;(19)エチルアルコール;(20)リン酸緩衝剤;ならびに(21)医薬製剤に採用される他の非毒性適合性物質が挙げられる。
湿潤剤、乳化剤ならびに潤滑剤、例えばラウリル硫酸ナトリウム及びステアリン酸マグネシウム、ならびに着色剤、放出剤、コーティング剤、甘味剤、香味剤及び芳香剤、保存剤ならびに抗酸化剤も組成物中に存在することができる。
医薬的に許容可能な抗酸化剤の例としては、以下:(1)水溶性抗酸化剤、例えばアスコルビン酸、システイン塩酸塩、重硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムなど;(2)油溶性抗酸化剤、例えば、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロシキトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、アルファ-トコフェロールなど;及び(3)金属キレート剤、例えばクエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸などが挙げられる。
本発明の方法において有用な製剤は、経口、経鼻、局所(バッカル及び舌下を含む)、直腸、経膣、エアロゾル及び/または非経口投与に好適なものを含む。本製剤は、単位剤形で好都合に存在し得、薬学の分野において周知の任意の方法によって調製され得る。単一剤形を産生するために担体材料と組み合わせることができる活性成分の量は、処置される宿主、投与の特定の様式に依存して変動するだろう。単一剤形を産生するために担体材料と組み合わせることができる活性成分の量は、一般に、治療効果を産生する化合物の量であるだろう。一般に、100パーセントのうち、この量は、活性成分が約1%~約99%、好ましくは約5%~約70%、最も好ましくは約10%~約30%の範囲であるだろう。
非経口投与に好適な本発明の医薬組成物は、1つまたは複数の治療剤を、1つまたは複数の医薬的に許容可能な滅菌等張水溶液もしくは非水溶液、分散液、懸濁液もしくはエマルジョン、または滅菌注射可能溶液もしく分散液に使用直前に再構成され得る滅菌粉末と組み合わせて含み、これには抗酸化剤、緩衝剤、静菌薬、製剤を意図するレシピエントの血液と等張にする溶質、または懸濁剤もしくは増粘剤が含有され得る。
本発明の医薬組成物に採用され得る好適な水性及び非水性担体の例としては、水、エタノール、ポリオール(例えばグリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)、及びそれらの好適な混合物、オリーブ油などの植物油、ならびにオレイン酸エチルなどの注射用有機エステルが挙げられる。適正な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング材の使用によって、分散剤の場合には必要な粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって、維持することができる。
これらの組成物は、防腐剤、湿潤剤、乳化剤及び分散剤などのアジュバントも含有し得る。微生物の作用の防止は、様々な抗菌及び抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノールソルビン酸などを含めることによって確保され得る。糖類、塩化ナトリウムなどの等張剤を組成物中に含むことも望ましくあり得る。加えて、注射可能な医薬形態の持続的吸収は、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンなどの吸収を遅らせる作用物質を含めることによってもたらされ得る。
本発明の治療剤が、医薬品として、ヒト及び動物に投与される場合、それらは、それ自体で、または例えば、医薬的に許容可能な担体と組み合わせて0.1~99.5%(より好ましくは、0.5~90%)の活性成分を含有する医薬組成物として与えることができる。
本発明の医薬組成物中の活性成分の実際の投薬量レベルは、対象に有毒であることなく、特定の対象、組成物、及び投与様式に関して所望の治療的応答を達成するのに有効である、活性成分の量を得るように、本発明の方法によって決定され得る。
ある特定の実施形態では、本発明の組成物の構成要素は、抗体である。本明細書で定義するように、治療有効量の抗体(すなわち、有効投与量)は、約0.001~30mg/kg体重、好ましくは約0.01~25mg/kg体重、より好ましくは約0.1~20mg/kg体重、及びさらにより好ましくは約1~10mg/kg、2~9mg/kg、3~8mg/kg、4~7mg/kg、または5~6mg/kg体重の範囲である。当業者は、疾患または障害の重症度、以前の処置、対象の全身健康及び/または年齢、ならびに存在する他の疾患を含むがこれに限定されない、ある特定の因子が対象を有効に処置するために必要な投薬量に影響を及ぼし得ることを理解するだろう。さらに、治療有効量の抗体を用いた対象の処置は、単一の処置を含むことができる、または好ましくは、一連の処置を含むことができる。好ましい例では、対象は、約0.1~20mg/kg体重の範囲の抗体で、週1回、約1~10週間、好ましくは2~8週間、より好ましくは約3~7週間、さらにより好ましくは約4、5、または6週間処置される。処置に使用される抗体の有効投薬量は、特定の処置の過程にわたって増加または低減し得ることも理解されるだろう。投薬量における変化は、診断アッセイの結果からもたらされ得る。
本発明の治療用組成物は、公知の抗酸化剤、緩衝剤、及び他の作用物質、例えば着色剤、香味料、ビタミンまたはミネラルも含み得る。
実施例1:実施例2~10に関する材料及び方法
細胞株、試薬、及び抗体
10%ウシ胎児血清(FBS)(Gemini Bio-Products,CA,USA)を補充したRPMI 1640を、ヒトNK細胞及び単球の培養に使用した。OSCC及び幹様OSCSCは、UCLAで口腔癌患者の舌腫瘍から単離し、10%FBS(Gemini Bio-Products,CA,USA)、1.4%抗生物質抗真菌剤、1%ピルビン酸ナトリウム、1.4%非必須アミノ酸、1%L-グルタミン、0.2%ゲンタマイシン(Gemini Bio-Products,CA,USA)、及び0.15%重炭酸ナトリウム(Fisher Scientific,PA,USA)を補充したRPMI 1640で培養した。Mia-Paca-2(MP2)は、10%FBSならびに1%ペニシリン及びストレプトマイシン(Gemini Bio-Products,CA,USA)を含むDMEMで培養した。組み換えIL-2は、NIH-BRBから取得した。組み換えTNF-α及びIFN-γは、BioLegend(San Diego,CA,USA)から取得した。抗MHCクラスIを調製し、1:100希釈が使用に最適な濃度であることを見出した。PEコンジュゲート抗CD54、抗CD44、抗B7H1、抗MICA/MICB抗体は、BioLegend(San Diego,CA,USA)から取得した。MICA/MICBに対する抗体は、Feinberg school of medicineのDr.Jennifer Wuから寛大にも譲り受けた。ヒトNK及び単球精製キットは、Stem Cell Technologies(Vancouver,BC,Canada)から取得した。
ヒト末梢血からのNK細胞及びT細胞の精製
UCLA Institutional Review Board(IRB)によって承認された書面によるインフォームドコンセントを、健康な血液ドナーから取得し、全ての手順はUCLA-IRBによって承認された。フィコール-ハイパック遠心分離を使用して末梢血を分離した後、末梢血単核細胞(PBMC)を含有する白い曇った層を回収し、洗浄し、10%FBSを補充したRPMI 1640(Invitrogen by Life Technologies,CA)に再懸濁し、プラスチック組織培養皿にプレーティングした。1~2時間のインキュベーション後、非接着性の、ヒト末梢血リンパ球(PBL)を収集した。それぞれStemCell Technologies(Vancouver,BC,Canada)から購入した、EasySep(登録商標)ヒトNK細胞富化キット及びT細胞単離キットを使用して、NK細胞を負に選択し、PBLから単離した。単離したNK細胞を、それぞれ、抗CD16抗体及び抗CD3抗体で染色し、フローサイトメトリー分析を使用して細胞の純度を測定した。精製NK細胞を、10%FBS(Gemini Bio-Products,CA)、1%抗生物質/抗真菌剤、1%ピルビン酸ナトリウム、及び1%MEM非必須アミノ酸(Invitrogen,Life Technologies,CA)を補充したRPMI培地1640で培養した。
NK細胞の拡大
ヒト精製NK細胞及びhu-BLT富化NK細胞は、rh-IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3ug/ml)で18~20時間活性化してから、それらを、フィーダー細胞及びsAJ2と共培養した。培養培地は、rh-IL-2で3日ごとに再び新しくした[43]。
幹細胞分化に使用したNK細胞上清
上記のように、ヒトNK細胞は、健康なドナーのPBMCから精製した。NK細胞を、抗CD16mAb(3μg/mL)及びIL-2(1,000U/mL)の組み合わせで18時間処理してから、上清を除去し、分化実験に使用した。活性化NK細胞によって産生されたIFN-γの量は、IFN-γ ELISA(BioLegend,CA,USA)で評価した。OSCSCは、NK細胞上清の量を漸増させながら毎日徐々に加えることで分化させた。平均して、分化を誘導するために、合計3,500pgのIFN-γ含有上清を5日間加えて、OSCSCSの分化及びNK細胞媒介性細胞傷害性に対する耐性を誘導し、合計7000pgのIFN-γ含有上清を7日間加えて、MP2の分化及びNK細胞媒介性細胞傷害性に対する耐性を誘導した。その後、標的細胞をPBSで洗浄し、剥離して実験に使用した。
NK細胞をメカブエで処理する
メカブエ海藻から抽出したフコイダンは、NatureMedicから購入した。12.5gのメカブエ抽出フコイダン(メカブエ)を、1mlのPBS.1に溶解し、次に培養物に加えた。
AJ2を超音波処理する
AJ2を秤量し、10mg/mLの濃度にて10%FBSを含有するRPMI培地1640に再懸濁した。細菌を完全にボルテックスし、次に氷上で15秒間、6~8振幅で超音波処理した。次に、超音波処理した試料を、氷上で30秒間インキュベートした。5パルスごとに、試料を採取して、細胞壁の少なくとも80%が溶解するまで、顕微鏡下で観察した。完全な超音波処理を達成するために、氷上でおよそ20ラウンドの超音波処理/インキュベーションが実施されたことが決定された。最後に、超音波処理した試料(sAJ2)を分注し、-80℃の冷凍庫にて保管した。
破骨細胞の生成
破骨細胞は、PBMC精製単球から生成し、M-CSF(25ng/mL)及びRANKリガンド(RANKL)(25ng/mL)を含有するアルファ-MEM培地にて21日間培養した。14培地を、M-CSF(25ng/mL)及びRANKL(25ng/mL)を含有する新鮮なアルファ-MEMで、3日ごとに再び新しくした。
ADCC誘導
標的細胞(5×10個)を、50μCi51Cr(Perkin Elmer,Santa Clara,CA)で標識し、1時間クロメート処理した。インキュベーション後、標的細胞を1回洗浄して、過剰な未結合51Crを除去した。細胞を、1×10/mLに再懸濁し、抗MICA/MICB抗体またはセタキシマブ(3μg/mL)で処理し、30分間インキュベートした。インキュベーション後、標的細胞を再び洗浄して、過剰な未結合抗体及び51Crを除去した。標識標的細胞を、エフェクター細胞と培養し、標的細胞に対する細胞傷害性を、51Cr放出細胞傷害性アッセイを使用して評価した。
51Cr放出細胞傷害性アッセイ
51Crは、Perkin Elmer(Santa Clara,CA)から購入した。標準的な51Cr放出細胞傷害性アッセイを使用して、実験培養物におけるNK細胞の細胞傷害性機能を決定した。エフェクター細胞(1×10個の細胞/ウェル)を、96ウェル丸底マイクロウェルプレート(Fisher Scientific,Pittsburgh,PA)に分注し、4~8段階希釈で滴定した。標的細胞(5×10個)を、50μCi51Cr(Perkin Elmer,Santa Clara,CA)で標識し、1時間クロメート処理した。インキュベーション後、標的細胞を2回洗浄して、過剰な未結合51Crを除去した。51Cr標識標的細胞を、エフェクター細胞を1×10個の細胞/ウェルの濃度にて上位エフェクター:標的(E:T)比5:1で含有する96ウェル丸底マイクロウェルプレートに分注した。プレートを、遠心分離し、4時間インキュベートした。4時間のインキュベーション期間の後、上清を各試料から回収し、ガンマカウンターを使用して放出された放射能を計算した。総(51Cr標識標的細胞を含有する)及び自発的(標的細胞のみの上清)放出値を測定し、特異的細胞傷害性率(%)を計算するために使用した。特異的細胞傷害性率(%)を、以下の式:を使用して計算した。
細胞傷害性率(%)=[実験cpm-自発cpm]/[総cpm-自発cpm]を使用して計算した。Lu30/10は、標的細胞×100の30%を溶解するために必要なエフェクター細胞の数の逆数を使用することにより計算される。
酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)
IFN-γに関するELISAキットは、BioLegend(San Diego,CA)から購入した。ELISAを行って、細胞培養物から産生されたIFN-γのレベルを検出した。アッセイは、製造元のプロトコルに記載の通りに実施した。簡潔には、96ウェルEIA/RIAプレートを、標的サイトカインに対応する希釈した捕捉抗体でコーティングし、一晩4℃にてインキュベートした。16~18時間のインキュベーション後、プレートを洗浄18バッファー(1×PBS中0.05%Tween)で4回洗浄し、アッセイ希釈液(1×PBS中1%BSA)でブロックした。プレートを、1時間室温にて、プレートシェーカー上200rpmでインキュベートした;インキュベーション後、プレートを4回洗浄した。次に、100μLの標準液及び各培養物から収集した試料をウェルに加え、2時間室温にて、プレートシェーカー上200rpmでインキュベートした。インキュベーション後、プレートを4回洗浄し、検出抗体をロードし、1時間室温にて、プレートシェーカー上200rpmでインキュベートした。1時間のインキュベーション後、プレートを4回洗浄した;ウェルに、アビジン-HRP溶液をロードし、30分間室温にて、プレートシェーカー上200rpmでインキュベートした。プレートを洗浄バッファーで5回洗浄した後;100uLのTMB基質溶液をウェルに加え、プレートを暗所で所望の青色になるまで(または最大30分間)インキュベートした。次に、100μLの停止溶液(2N HSO)をウェルごとに加えて、反応を停止させた。最後に、プレートを、マイクロプレートリーダーで450nmにて読み取り、吸光度値を得た(BioLegend,ELISAマニュアル)。
表面染色
各条件から1×10個の細胞を、実験で詳述したように、所定の最適濃度のPEコンジュゲート抗体で100μLの冷1%BSA-PBSにて染色し、4℃にて30分間インキュベートした。次に、細胞を洗浄し、1%BSA-PBSに再懸濁した。Epics C(Coulter)フローサイトメーターを、細胞表面分析に使用した。
統計学分析
実験計画に応じて異なる群を比較するために、対応のないまたは対応のある両側スチューデントのt検定を行った。p値は、以下のように図内で表した:***p値<0.001、**p値:0.001~0.01、p値:0.01~0.05。GraphPad Prismソフトウェアを使用して、データを分析した。
実施例2:NK細胞は、未分化/幹様の口腔腫瘍細胞及び膵臓腫瘍細胞に対して、それらの分化区画と比較して、より高い細胞傷害性を媒介する。
OSCSC及びMP2は、CD44の発現が高く、MHC-I、MICA及びCD54の発現が低いことを示した一方で、それらの分化区画では逆のプロファイルが見られた。OSCSC、及びMP2を分化させるために、実施例1に記載する通りに、腫瘍細胞をスプリットアネルギー化NK細胞からの上清で処理した。スプリットアネルギー化NK細胞上清を用いたOSCSC及びMP2の処理は、CD44表面発現を低減させ、MHC-I、MICA及びCD54表面発現を増加させた(図1A及び1B)。NK細胞は、分化した口腔扁平上皮癌細胞(OSCC)及び膵臓腫瘍細胞(PL12)と比較した場合、口腔扁平上皮癌幹様細胞(OSCSC)、及び未分化/幹様膵臓腫瘍細胞(MP2)に対してはるかに高い細胞傷害性を媒介した。(図1C及び1D)。スプリットアネルギー化NK細胞上清を用いたOSCSCの処理は、IL-2処理NK細胞媒介性溶解に対するそれらの感度を有意に低減させた。
実施例3:分化した膵臓腫瘍及び口腔腫瘍は、それらの未分化区画と比較して、より高いレベルのMICA/MICBを発現した。
OSCSC及びMP2は、MICA/MICBの発現を低いことを示した一方で、その分化区画、OSCC及びPL12では逆のプロファイルが見られた。スプリットアネルギー化NK細胞上清を用いたOSCSC及びMP2の処理は、MICA/MICB表面発現を増加させ、高分化腫瘍が、未分化/幹様の口腔腫瘍及び膵臓腫瘍と比較して、より高いレベルのMICA/MICBを発現することを示している(図2)。
実施例4:MICA/MICBに特異的な抗体は、OSCCに対するNK細胞媒介性ADCCを増加させた一方で、OSCSCは標的とされなかった。
高レベルのMICA/MICBを発現する分化腫瘍細胞及び低レベルのMICA/MICBを発現するそれらの未分化区画に対する、NK細胞における抗体依存性媒介性細胞傷害性(ADCC)を研究するために、NK細胞を、健康なドナーから精製した。NK細胞は、未処理のままにした、IL-2で処理した、またはIL-2及び抗CD16mAbの組み合わせで処理した。未処理またはMICA/MICBに対する抗体で処理したOSCSC及びOSCCに対するそれらの細胞傷害性を、51Cr放出アッセイを使用して決定した。未処理及びIL-2処理NK細胞は、未処理OSCCSと比較して、抗MICA/B処理OSCCSに対してより高い細胞傷害性を媒介した(図3A)。抗MICA/MICB処理OSCCに対する細胞傷害性における増加倍数は、未処理OSCCよりも、未処理(平均=6.9倍増加)及びIL-2処理NK(平均=3.1倍増加)で有意に高かった(図3C及び3D)一方で、未処理及び抗MICA//B処理OSCSCSに対する未処理及びIL-2処理NK細胞の細胞傷害性における差は、有意差ではなかった(図3B~3D)。IL-2及び抗CD16mAbの組み合わせで処理したNK細胞は、OSCSC及びOSCCSに対して有意なレベルのADCCを媒介しなかった。(図3A~3D)。
実施例5:MICA/MICBに特異的な抗体は、PL12に対するNK細胞媒介性ADCCを増加させた一方で、MP2細胞は標的とされなかった。
膵臓腫瘍において同じ所見を見ることができることをさらに確認するために、実施例4における同じ実験を、MP2及びPL12で実施した。抗MICA/MICB処理PL12に対する細胞傷害性は、未処理PL12よりも未処理NKで55倍、IL-2処理NKで4.3倍高かった。(図4C及び4D)一方、未処理及び抗MICA/B処理MP2に対する細胞傷害性における差は有意ではなかった。
実施例6:スプリットアネルギー化NK細胞上清を用いたOSCSCの分化が、抗MICA/MICB抗体を通したNK細胞媒介性ADCCに対するそれらの感受性をもたらす。
スプリットアネルギー化NK細胞上清を用いたOSCSC及びMP2の処理は、MICA/MICBを含む分化マーカーの表面発現を増加させる。スプリットアネルギー化NK細胞上清を用いて口腔腫瘍及び膵臓腫瘍を分化させることにより、それらがNK細胞媒介性ADCCに感受性になるか否かを決定するために、OSCSC、及びMP2を、実施例1に記載の通りに分化させ、未処理及びMICA/MICB処理未分化、スプリットアネルギー化NK細胞上清分化、及び未分化/幹様の口腔腫瘍及び膵臓腫瘍に対する、未処理及びIL-2処理NK細胞の細胞傷害性を測定した。未処理及びIL-2処理NK細胞は、OSCCS及びPL12に対するADCCを媒介した(図5A及び5D)。未分化OSCSC及びPL12は、IL-2処理NK細胞媒介性細胞傷害性に高度に感受性であった一方で、それらの上清分化区画に対する細胞傷害性は、OSCSCにおいて4倍の低減及びMP2において67倍の低減を示した。IL-2処理NK細胞は、未処理腫瘍と比較して、抗MICA/MICB処理分化OSCSC及びMP2に対してより高いレベルの細胞傷害性を示した一方で、ADCC媒介性溶解は、MP2またはOSCSCに対して発生しなかった(図4B、4C、4E、及び4F)。これは、スプリットアネルギー化NK細胞上清を用いたOSCSC及びMP2の分化が、抗MICA/MICB抗体を通してそれらをNK細胞媒介性ADCCに感受性にすることを示している。
実施例7:MICA/MICBに特異的な抗体は、MICA/MICBを発現する分化口腔腫瘍と培養した場合、NK細胞によるIFN-γ分泌を増加させた。
抗MICA/MICB抗体が、IFN-γの分泌を増加させることができるか否かを決定するために、NK細胞を、未処理または抗MICA/MCB処理OSCC及びOSCSCと培養した。未処理NK細胞は、腫瘍細胞との共培養の有無にかかわらず、IFN-γ分泌を誘導しなかった。本発明者らが以前に示したように、IL-2及び抗CD16mAbの組み合わせは、NK細胞による最高レベルのIFN-γを誘導した。IL-2処理NK細胞を、OSCC及びOSCSCと共培養すると、対照群(NK細胞のみ、腫瘍無し)と比較してより高いレベルのIFN-γを分泌し、OSCSCはOSCCよりも多くのIFN-γの分泌を引き起こした。IL-2処理NK細胞を、抗MICA/MICB処理OSCCと培養した場合、それらは未処理OSCCと培養したNK細胞よりも多くのIFN-γを分泌した一方で、未処理OSCSC及び抗MICA/MICB処理OSCCと共培養したNK細胞において分泌されたIFN-γは、有意差はなかった。同じ傾向が、3つの異なる別々の実験で見られた(図8A~8C)。IL-2及び抗CD16mAbの組み合わせで処理したNK細胞によって分泌されたIFN-γの量は、未処理及び抗MICA/MICB抗体処理OSCC及びOSCSCSにおいて有意差はなかった。
実施例8:拡大NK細胞は、未分化腫瘍細胞及び分化腫瘍細胞の両方を標的とする一方で、初代NK細胞は、未分化/幹様集団を優先的に標的とする。
スーパーチャージドNK細胞(「拡大NK細胞」)は、高い細胞傷害性及びサイトカイン分泌能力の両方を有する。初代NK細胞及びスーパーチャージドNK細胞の機能及び表面発現を比較すると、それらは異なる特徴を示す。スーパーチャージドNK細胞は、未分化腫瘍細胞に対して高い細胞傷害性を有するが、分化腫瘍に対するそれらの機能は研究されなかった。分化腫瘍細胞及び未分化腫瘍細胞に対する初代NK及び拡大NKの細胞傷害性を比較するために、NK細胞を15日間拡大させ、OSCC、OSCSCS、PL12及びMP2に対するそれらの細胞傷害性を測定した。未分化腫瘍細胞は、分化区画と比較して、初代NK細胞媒介性溶解に対してより感受性であったが、同じドナーからの拡大NK細胞は、分化腫瘍細胞及び未分化腫瘍細胞の両方を有意に標的とすることができた。拡大NK細胞の細胞傷害性は、初代NK細胞と比較して、OSCCに対して3~15倍高く、PL12に対して4.7倍高かった。
実施例9:IL-2及び抗CD16の組み合わせ処理は、初代NK細胞ではスプリットアネルギーを誘導するが、スーパーチャージドNK細胞では誘導しない。
NK細胞成熟の1つのステージは「スプリットアネルギー」と命名され、サイトカインの有意な分泌の存在下でのNK細胞細胞傷害性の低下を示す。IL-2及び抗CD16mAbを用いたNK細胞の処理は、初代NK細胞においてスプリットアネルギーを誘導できる。IL-2及び抗CD16mAb処理の組み合わせが、拡大NKにおいて細胞傷害性を低減し得るか否かを決定するために、健康なドナーから新たに精製したNKを拡大した。15日間培養した後、同じドナーからNK細胞を精製し、初代NK細胞及び拡大NK細胞を、IL-2ならびにIL-2及び抗CD16mAbの組み合わせで18時間処理し、OSCSCに対するそれらの細胞傷害性を、標準的な4時間の51Cr放出アッセイを使用して測定した。OSCSCに対するIL-2及び抗CD16処理初代NK細胞の細胞傷害性が、2.4~4.9倍低減する一方で、IL-2及び抗CD16処理拡大NK細胞の拡大における細胞傷害性は、IL-2処理拡大NKとほぼ同じであった(図8)。
実施例10:初代NK細胞は、拡大NK細胞よりも高いレベルのADCCを媒介する。
CD16は、拡大NK細胞上で下方調節される。ADCCを媒介する拡大NK細胞の能力を研究するために、同じドナーからの、初代NK細胞及び拡大NK細胞の15日目の細胞傷害性を、未処理、抗MICA/MICB抗体処理、及びセタキシマブ処理OSCCに対して測定した。未処理及びIL-2処理初代NK細胞が、未処理腫瘍よりも抗MICA/MICB抗体及びセタキシマブ処理OSCCに対してより高いレベルの細胞傷害性を媒介した一方で、拡大NK及びIL2再活性化NK拡大NK細胞は、抗MICA/MICB抗体またはセタキシマブ処理OSCCに対してADCCを媒介しなかった。(図9A、9B、9D及び9E)。実験を、PL12腫瘍を用いて繰り返した場合、同じ結果が見られた(図9D)。IL-2処理及び抗CD16mAbの組み合わせで処理された初代NK細胞及び拡大NK細胞は両方とも、抗MICA/MICB抗体処理OSCC及びPL12に対してADCCを媒介することができなかった(図9C及び9F)。
実施例11:各AJ2プロバイオティクス細菌及びメカブエから抽出されたD-フコイダンを用いたNK細胞の処理は、NK細胞のIFN-γ分泌能力を増加させたが、NK細胞媒介性細胞傷害性は上昇させなかった。
NK細胞により分泌されるIFN-γは、腫瘍細胞の分化において重要な役割を有する。IFN-γのNK細胞媒介性産生を増加させるための戦略を検討するために、NK細胞の機能に対するフコイダン及びAJ2プロバイオティクス細菌の効果を研究した。NK細胞機能に対するフコイダンの効果を研究するために、健康なドナーからの精製NK細胞を、IL-2、及びメカブエとして公知であるUndaria pinnatifidaから抽出された様々な濃度のD-フコイダンで24時間処理した。メカブエを用いたNK細胞の24時間にわたる処理は、そのIFN-γを分泌する能力を有意に増加させたが、その細胞傷害性を低減させ、NK細胞をスプリットアネルギーとして知られるステージに押し上げた(図10A及び10B)。
NK細胞の機能に対するAJ2プロバイオティクス細菌の効果を研究するために、精製NK細胞を、IL-2で18時間処理し、それらをAJ2プロバイオティクス細菌で24時間処理した。AJ2を用いて活性化されたNK細胞は、より高いレベルのIFN-γを誘導した一方で、細胞傷害性を媒介する能力は変化しなかった。(図10C及び10D)。
実施例12:AJ2プロバイオティクス細菌及びメカブエは、IL2処理NK細胞においてIFN-γ分泌を相乗的に誘導することができる。
NK細胞によるIFN-γ誘導に対するAJ2及びメカブエの相乗効果を研究するために、健康なドナーからの精製NK細胞を、IL-2で18時間処理し、次にそれらを、未処理のままにした、AJ2もしくはメカブエ、またはその両方で処理した。培養物からの上清を、24時間後に収集し、IFN-γを測定した。AJ2またはメカブエで処理したNK細胞は、対照群と比較して有意に高いレベルのIFN-γを誘導する(図11A及び11B)。AJ2及びメカブエの組み合わせは、対照及びAJ2またはメカブエのみで処理したNK細胞と比較して、より高いIFN-γを有意に誘導した。(図11A及び11B)。
NK細胞は、鍵となる分化抗原の発現が低い低分化細胞または幹細胞を標的とする。腫瘍の成熟及び分化のステージと、NK細胞媒介性溶解に対する感度との間の関連性が、本研究において発見されている。本明細書では、幹様/低分化の口腔腫瘍細胞及び膵臓腫瘍細胞は、NK細胞媒介性細胞傷害性に対して有意に高く感受性であったのに対し、それらの分化した対応物は、有意により耐性であったことを実証している。さらに、本明細書では、スプリットアネルギー化NK細胞からの上清を用いてインビトロで分化した、分化口腔、膵臓腫瘍細胞、及びがん幹細胞/低分化腫瘍細胞が、NK細胞媒介性細胞傷害性に耐性を有するようになったことを実証する。がん幹細胞(CSC)/低分化腫瘍細胞とは異なり、患者由来の分化腫瘍細胞及びスプリットアネルギー化NK上清分化腫瘍細胞の両方が、CD54、B7H1、及びMHCクラスI表面発現の上方制御を呈し、CD44発現の低減を実証した。
NK細胞免疫に関しては、MICA/MICB抗原は、それがNKG2Dの周知のリガンドであり、ストレス、損傷、ウイルス感染、または細胞の形質転換時に発現し、細胞傷害性リンパ球を通した「殺して(kill me)」シグナルとして作用するために、重要な役割を担う。本明細書では、MICA/MICBが、全ての腫瘍細胞上で上方制御されるわけではないが、細胞の分化ステージと相関していることを実証している。本明細書では、スプリットアネルギー化NK細胞からの上清を用いてインビトロで分化した、分化口腔、膵臓腫瘍細胞、及びがん幹細胞/低分化腫瘍細胞が、それらの幹様/低分化対応物と比較して、より高いレベルのMICA/MICBを発現することを、初めて提示する。初代NK細胞は、幹様/未分化細胞を優先的に標的とする。従って、高分化細胞が、NK細胞上のアクチベーター受容体のリガンドであるMICA/MICBを高レベルで発現するという驚くべき所見は、MICA/MICBリガンド及びその受容体の新しい役割を示している。幹様/未分化及び高分化の口腔腫瘍及び膵臓腫瘍においてMICA/MICB発現のパターンに違いがあったため、MICA/MICBに特異的な抗体に基づいてNK細胞がこれらの腫瘍に対してADCCを差異的に媒介するか否かを研究した。本明細書では、MICA/MICBに特異的な抗体が、スプリットアネルギー化NK細胞からの上清を用いてインビトロで分化した高分化及びがん幹細胞/低分化腫瘍細胞に対して、NK細胞媒介性ADCCを増加させた一方で、幹様/未分化は、MICA/MICBの発現レベルと相関するADCCを通して未処理及びIL-2処理初代NK細胞によって標的とされなかったことを実証する。NK細胞を、抗CD16mAbで処理した場合、CD16受容体が抗体によってマスクされていたため、NK細胞はADCCを媒介できなかった。本明細書では、幹様/未分化口腔腫瘍細胞ではなく、MICA/MICBを発現する分化口腔腫瘍と培養した場合に、MICA/MICBに特異的な抗体が、NK細胞によるIFN-γ分泌を増加させることをさらに提示する。NK細胞を、標的細胞及びそれらが提示する抗原に特異的な抗体と培養した場合、TNFα、IL-6、IFN-γなどのサイトカインまたはIL-8及びMCP-1などのケモカインが有意に増強されることが見出された。
本明細書では、直接細胞傷害性及びADCCにおける初代NK細胞及び拡大NK細胞の機能間の根底的な違いについても表した。NK細胞は、IL-2、抗CD16mAb、及びAJ2プロバイオティクス細菌活性化によって、ならびに破骨細胞をフィーダー細胞として使用して拡大させた。この戦略により、高い細胞傷害性及び高レベルのIFN-γ分泌を有する、「スーパーチャージドNK細胞」と呼ばれるNK細胞がもたらされた。幹様/未分化の口腔腫瘍及び膵臓腫瘍に対するNK細胞の細胞傷害性を、その高分化対応物と比較すると、拡大NK細胞は未分化及び分化腫瘍細胞の両方を標的とする一方で、初代NK細胞は未分化/幹様集団を優先的に標的とすることが発見された。拡大NK細胞の細胞傷害性は、初代NK細胞と比較してOSCCに対して3~15倍高く、PL12に対して4.7倍高く、拡張高分化腫瘍細胞が拡大NK細胞媒介性細胞傷害性に感度を有するようになることができ、これらの細胞の生物学及びおそらく初代NK細胞媒介性細胞傷害性に対する耐性に基づいて異なり得ることを示している。拡大NK細胞は、初代NK細胞よりも高いレベルのNKG2Dを発現する。上に提示したように、NKG2Dリガンドの1つであるMICA/MICBは、高分化細胞上で高度に発現し、これは高レベルのMHC-Iも発現する。それゆえ、拡大NK細胞が高レベルのNKG2Dを発現するため、NKG2D-MICA/MICB媒介性溶解は、拡大NK細胞における細胞傷害性の主要な機序となり、未分化及び分化腫瘍細胞の両方を標的とすることになる。
スプリットアネルギーと呼ばれるNK細胞における成熟のステージは、CD16受容体を含むNK細胞上の様々な受容体を標的にすることにより開始できる。上記のように、NK細胞をIL-2及び抗CD16mAbの組み合わせで処理すると、IL-2処理NK細胞と比較して、その細胞傷害性は低減するが、IFN-γを分泌する能力は有意に増加する。さらに、本明細書では、スプリットアネルギーは初代NK細胞では発生するが、拡大NK細胞では発生しないことを提示している。拡大NK細胞をIL-2及び抗CD16の組み合わせで処理しても、その細胞傷害性は低減しなかった。CD16は、拡大NK細胞の表面上で下方制御され、これは、拡大NK細胞での抗CD16処理がそれらをスプリットアネルギーステージに押し進めることができない理由を説明している。CD16のレベルは初代NK細胞及び拡大NK細胞上で異なるため、初代NK細胞及び拡大NK細胞におけるADCCを比較した。ADCCのレベルを、未処理及びIL-2処理NK細胞において、抗MICA/MICB抗体及びさらにセタキシマブ(EGFR受容体に対する抗体)で処理した高分化口腔腫瘍に対して測定した場合、初代NK細胞にもかかわらず、拡大NK細胞はADCCを媒介できず、未処理細胞と比較して、抗体処理腫瘍細胞では、いくらかのレベルの阻害さえ見られた。拡大NK細胞のADCCのレベルが低いのは、その表面上でのCD16受容体の下方制御によるものである。拡大NK細胞は、いくらかのレベルのCD16を発現しするが、NK細胞がADCCを媒介できるようにするためにはより高いレベルのCD16が必要であり、これは、HIV-1感染時に、NK細胞が低レベルのCD16を発現し、ADCCの低下を呈すると知られている通りである。
NK細胞エフェクター機能におけるスプリットアネルギーの誘導は、健康な、ならびに形質転換された幹様細胞の分化を誘発する。分化した腫瘍の微小環境は、侵襲性が低くなり、化学療法剤により感受性になるため、腫瘍細胞の分化は、NK細胞の重要な役割の1つである。NK細胞によって分泌されるサイトカイン、主にIFN-γ及びTNF-αは、がん幹細胞(CSC)の分化を担い、MHCクラスI、CD54、B7H1、及びMICAなどの分化抗原の増加ならびにCD44の低減をもたらす。従って、口腔癌幹細胞及び膵臓癌幹細胞を、IL-2及びCD16で活性化されたNK細胞によって分泌されるIFN-γに曝露すると、それぞれ分化した腫瘍細胞と同じ分化マーカーの分化の上方制御が生じ、NK細胞に対する細胞傷害性が失われる。これらの結果及びAJ2プロバイオティクス細菌に関する研究は、スプリットアネルギーとして知られる、サイトカイン分泌の有意な増加を誘導するというNK細胞に対してプロバイオティクス細菌が有する意味深い能力を示す。AJ2は、IL-2またはIL-2+抗CD16mAb処理NK細胞に加えたときに、IFN-γの有意な分泌を誘導する能力のためのプロバイオティクス細菌の8つの菌株の組み合わせである。sAJ2を作製するために加えられる細菌の比率は、細菌を用いずに細胞をIL-2またはIL-2+抗CD16mAbで活性化する場合の、IFN-γのIL-10に対する比率をもたらすように調整した。この比率は、細菌を用いずにNK細胞をIL-2+抗CD16mAbで活性化する場合と同様の比率が得られるように確立したが、これは、このNK処理が幹細胞の分化を増加させたためである。抗炎症性サイトカインであるIL-10は、分化の過程で細胞によって分泌されるかなりの量のIFN-γのバランスをとるために考慮に入れた。細菌株のこの組み合わせは、NK細胞により炎症誘発性サイトカイン及び抗炎症性サイトカインならびに成長因子が最適に誘導されるために選択された。
フコイダンは、硫酸化多糖類であり、様々な種類の褐藻類及び褐海藻から抽出できる。この化合物は、免疫細胞に免疫調節作用を及ぼすことが知られている。研究により、フコイダンが、腫瘍サイズを低減し、抗腫瘍活性を有し、腫瘍誘発マウスにおいて生存率を高めることができることが示されているが、NK細胞機能に対するフコイダンの正確な役割は、十分に研究されていない。本明細書では、メカブエ抽出フコイダンが、スプリットアネルギー化NK細胞のプロファイルである、NK細胞のIFN-γ分泌能力を増加させたが、NK細胞媒介性細胞傷害性を低減させたことを提示する。NK細胞を最高レベルのIFN-γを分泌させるように後押しする戦略を模索し、本明細書では、NK細胞媒介性IFN-γ分泌に対するメカブエ及びAJ2プロバイオティクス細菌の相乗効果を調査した。AJ2またはメカブエで処理したNK細胞は、未処理、sAJ2、またはメカブエ処理IL-2処理NK細胞と比較して、有意に高いレベルのIFN-γを誘導する。NK細胞は、トール様受容体(TLR)の様々なファミリーを発現する。プロバイオティクス細菌のグラム陽性菌は、細胞壁成分を介してNK細胞TLRを誘発することができる。ある研究では、B.breve及びlactobacilliによるサイトカイン誘導が、TLR9の遮断がPBMCにおけるIL-10及びIFN-γの産生を低減させたために、TLR9に強く依存することが示された。海藻由来のフコイダンは、TLR-2及びTLR-4の独立したリガンドである。従って、NK細胞は、AJ2プロバイオティクス細菌及びメカブエの両方の存在下でより高いレベルのIFN-γを産生する。これは、これらの化合物がNK細胞上のTLRの異なるファミリーを標的とするためである。
結論として、膵臓癌細胞の分化ステージは、NK細胞媒介性細胞傷害性に対する耐性及び鍵となる表面抗原の発現と直接相関していた。NK細胞による分化は、がん幹細胞/未分化腫瘍細胞の有効な標的化において非常に重要である。IFN-γが分化において決定的に重要なルールを担うため、NK細胞をより高いレベルのIFN-γを産生するように後押しする処理戦略は、腫瘍を排除する上で決定的に重要なステップである。プロバイオティクスAJ2細菌とメカブエ海藻から抽出されたフコイダンの組み合わせは、NK細胞によるIFN-γのより高い分泌を引き起こすことができる。分化腫瘍細胞が、幹様/未分化腫瘍細胞よりも高いレベルのMICA/MICBを発現するため、口腔腫瘍細胞及び膵臓腫瘍細胞は、MICA/MICB抗原発現の特異的なパターンを有する。高分化細胞がより高いレベルのMICA/MICBを発現するため、NK細胞は、未分化区画よりもこれらの細胞に対してMICA/MICBに特異的な抗体を通してより高いレベルのADCCを媒介する。さらに、初代及び拡大NK細胞は、非常に異なる特徴及び生物学的機能を有する。従って、異なるサブセットNK細胞の全ての多様な機能は、NK細胞免疫療法アプローチを開発する新しい方法を提供する。
実施例13:実施例14~23に関する材料及び方法
細胞株、試薬、及び抗体
10%ウシ胎児血清(FBS)(Gemini Bio-Products,CA)を補充したRPMI 1640を、ヒトNK細胞、及び口腔扁平上皮癌幹様細胞(OSCSC)の培養に使用した。10%ウシ胎児血清(FBS)(Gemini Bio-Products,CA)を補充したRPMI 1640を、hu-BLTマウス組織から単離された細胞培養に使用した。MiaPaCa-2(MP2)、PL12、BXPC3、HPAF、及びCapanは、10%FBSを補充したDMEMで培養した。10%FBSを補充したDMEMを使用して、hu-BLTマウス膵臓から単離された膵臓腫瘍細胞を培養した。組み換えIL-2(rhIL-2)は、NIH-BRBから取得した。本研究で使用したフローサイトメトリー及び他の抗体は、Biolegend(San Diego,CA)から取得した。TNF-α及びIFN-γに対するモノクローナル抗体を調製し、1:100希釈がブロッキング実験に使用するために最適な濃度であると見出した。20mMのNACは、pH7~7.2の滅菌蒸留水を使用して調製し、DMEM培地を使用して最終濃度が20nMになるように希釈した。
ヒト膵臓癌細胞株Panc-1、MIA PaCa-2(MP2)、BXPC3、HPAF、Capanは、Dr.Guido Eibl(UCLA David Geffen School of Medicine)から寛大に提供され、PL12は、Dr.Nicholas Cacalano(UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center)により提供された。Panc-1、MP2及びBXPC3は、10%FBS及び2%ペニシリン-ストレプトマイシン(Gemini Bio-Products,CA)を補充したDMEMで培養した。HPAF、Capan及びPL12は、10%FBS及び2%ペニシリン-ストレプトマイシンを補充したRMPI 1640培地で培養した。組み換えヒトIL-2は、NIH-BRBから取得した。組み換えヒトTNF-α及びIFN-γは、BioLegend(San Diego,CA)から取得した。CD16に対する抗体は、Biolegend(San Diego,CA)から購入した。抗MHCクラスIを調製し、1:100希釈が使用に最適な濃度であることを見出した。フローサイトメトリー用の蛍光色素コンジュゲートヒト及びマウス抗体は、Biolegend(San Diego,CA)から取得した。TNF-αに対するモノクローナル抗体は、TNF-αハイブリドーマを注射したマウスの腹水から調製し、その後、抗体を精製し、rh TNF-αに対するELISA及び機能性アッセイの両方によって特異性を決定した。モノクローナルIFN-γ抗体を、ウサギにおいて調製し、精製し、rIFN-γに対するELISA及び機能性アッセイで特異性を決定した。抗TNF-α及び抗IFN-γ抗体の1:100希釈が、rhTNF-α及びrhIFN-γ機能をブロックするための最適な濃度であることが見出された。ヒトNK、CD3+T細胞及び単球精製キットは、Stem Cell Technologies(Vancouver,Canada)から取得した。ヨウ化プロピジウム及びN-アセチルシステイン(NAC)は、Sigma Aldrich(St.Louis,MO)から購入した。シスプラチン及びパクリタキセルは、Ronald Reagan UCLA Medical Center Pharmacy(Los Angeles,CA)から購入した。
ヒトNK細胞及び単球の精製
UCLA Institutional Review Board(IRB)によって承認された書面によるインフォームドコンセントを取得し、全ての手順はUCLA-IRBによって承認された。それぞれStem Cell Technologies(Vancouver,BC,Canada)から購入した、EasySep(登録商標)ヒトNK細胞富化キット及び単球単離キットを使用して、NK細胞及び単球を陰性選択し、PBMCから単離した。単離したNK細胞及び単球を、それぞれ、抗CD16抗体及び抗CD14抗体で染色し、細胞純度を、フローサイトメトリー分析を使用して測定した。
免疫不全(NSG)マウス及びヒト化BLTマウスにおけるヒト膵臓癌細胞成長の分析
動物研究は、UCLA動物研究委員会(ARC)の書面による承認の下で行った。ヒト化BLT(hu-BLT;ヒト骨髄/肝臓/胸腺)マウスを、前述の通りに調製した。
膵臓腫瘍のインビボ成長を、8~10週齢のNSGマウスまたはhu-BLTマウス膵臓への同所性細胞移植によって行った。同所性腫瘍を確立するために、マウスを、イソフルランを使用して麻酔し、続いて右下腹部を2cm切開した。脾臓が露出すると、脾臓の下に膵臓があるため、脾臓を引き出した。滅菌した鉗子を使用して脾臓を保持し、膵臓を露出させた(開腹術)。次に、腫瘍細胞を、膵臓に、28G針を備えたインスリンシリンジを使用して、10μl HCマトリゲル(Corning,NY,USA)を用いて直接注射することによって移した。マウスは、腫瘍成長に関して、腹部を触診することによりモニターした。手術の7~10日後、マウスに、1.5×10個のスーパーチャージドNK細胞を、尾静脈注射を介して投与した。ヒトがプロバイオティクスを摂取するのと同様に、マウスに、AJ2(50億/用量)を経口摂取させた。初回用量のAJ2を、腫瘍移植の1週または2週前に与え、実験全体を通して48時間ごとに継続した。罹患の兆候が明らかな場合、マウスを安楽死させた。膵臓、膵臓腫瘍、骨髄、脾臓、及び末梢血を、実験の終了時または腫瘍サイズが直径2cmに達したときにマウスから回収した。
免疫不全マウス及びヒト化マウスにおけるヒト口腔癌細胞成長の分析
同所性腫瘍を確立するために、マウスを、イソフルランを使用して麻酔し、次に口腔腫瘍細胞を、10μl HCマトリゲル(Corning,NY,USA)を用いて直接注射することによって口腔底に注射した。口腔腫瘍注射の7~10日後、マウスに、1.5×10個のスーパーチャージドNK細胞を、尾静脈注射を介して与えた。ヒトがプロバイオティクスを摂取するのと同様に、マウスに、AJ2(50億/用量)を経口摂取させた。初回用量のAJ2を、腫瘍移植の1週または2週前に与え、実験全体を通して48時間ごとに継続した。罹患の兆候が明らかな場合、マウスを安楽死させた。末梢血を、実験の終了時または腫瘍サイズが直径2cmに達したときにマウスから回収した。
hu-BLT及びNSGマウスからの組織の細胞解離及び細胞培養
NSG及びhu-BLTマウスから回収した膵臓及び/または膵臓腫瘍を、直ちに1mm片に切断し、1mg/mlコラゲナーゼIV、10U/ml DNAse I、及び1%ウシ血清アルブミン(BSA)を含有する消化バッファーを含むDMEM培地に入れて、20分間37℃のオーブンにて150rpmのシェーカー上でインキュベートした。消化後、試料を、40mmセルストレーナーを通して濾過し、1500rpmで10分間4℃にて遠心分離した。ペレットを、DMEM培地に再懸濁し、細胞を計数した。BMから単一細胞懸濁液を取得するために、大腿骨を両端から切り取り、RPMI培地を使用して一端から他端に洗い流し、BM細胞を、40mmセルを通して濾過した。脾臓から単一細胞懸濁液を取得するために、脾臓を大きな断片がなくなるまで粉砕し、試料を、40mmセルを通して濾過し、1500rpmで5分間4℃にて遠心分離した。ペレットを、ACKバッファーに再懸濁して、赤血球を2~5分間除去した後、RMPI培地に再懸濁し、1500rpmで5分間4℃にて遠心分離した。末梢血単核細胞(PBMC)を、ヘパリン処理された血液検体のフィコール-ハイパック遠心分離を使用して単離した。PBMCを含有するバフィーコートを回収し、洗浄し、RPMI 1640培地に再懸濁した。
hu-BLTマウスからのNK細胞、CD3+T細胞、及び単球の精製
hu-BLTマウス脾細胞からのNK細胞を、ヒトCD56+選択キット(Stem Cells Technologies,Canada)を使用して単離した。hu-BLTマウスBM細胞からの単球を、ヒトCD14単離キット(eBioscience,San Diego,CA)を使用してBMから正に選択した。単離したNK細胞及び単球を、それぞれ、抗CD16抗体及び抗CD14抗体で染色し、細胞純度を、フローサイトメトリー分析を使用して測定した。
破骨細胞の生成ならびにヒトNK細胞及びhu-BLT NK細胞の拡大
ヒト末梢血及びhu-BLTマウスBM細胞の両方からの精製単球を、M-CSF(25ng/mL)及びRANKL(25ng/mL)を含有するアルファ-MEM培地で21日間培養した、または別途指定した。培地は、M-CSF及びRANKLを含有する新鮮なアルファ-MEMで3日ごとに再び新しくした。ヒト精製NK細胞及びhu-BLT NK細胞を、rh-IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3ug/ml)で18~20時間活性化してから、それらを、破骨細胞及び超音波処理したAJ2と共培養し、NK細胞を拡大させた。培地は、rh-IL-2(1500U/ml)を含有するRMPIで3日ごとに再び新しくした。
酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)及びマルチプレックスサイトカインアッセイ
IFN-γ用のヒトELISAキットは、Biolegend(San Diego,CA)から購入した。アッセイは、製造元のプロトコルに記載の通りに実施した。プレートを、マイクロプレートリーダーで、450nmにて読み取って、吸光度値を得た(BioLegend,ELISAマニュアル)。サイトカイン及びケモカイン濃度を分析する及び取得するために、標準曲線を、製造元によって提供された組み換えサイトカインの2倍または3倍希釈のいずれかによって生成した。
サイトカイン及びケモカインのレベルは、マルチプレックスアッセイによって調査し、これは、各指定キットに関する製造元のプロトコルに記載されている通りに実施した。分析は、Luminexマルチプレックス機器(MAGPIX,Millipore,Billerica,MA)を使用して行い、データは、独自のソフトウェア(xPONENT 4.2,Millipore,Billerica,MA)を使用して分析した。
表面染色及び細胞死アッセイ
染色は、前述の通りに抗体で細胞を標識することにより行った。簡潔には、細胞を、氷冷PBS/1%BSAで2回洗浄した。所定の最適濃度の特異的ヒトフローサイトメトリー抗体を、50μlの冷PBS/1%BSA中の1×10個の細胞に加え、細胞を氷上で30分間インキュベートした。その後、細胞を、冷PBS/1%BSAにて洗浄し、PBS/1%BSAを用いて500μlにした。フローサイトメトリー分析は、Beckman Coulter Epics XLサイトメーター(Brea,CA)を使用して行い、結果は、FlowJo vXソフトウェア(Ashland,OR)で分析した。
51Cr放出細胞傷害性アッセイ
51Cr放出アッセイは、前述の通りに行った。OSCSCを、標的細胞として使用して、NK細胞媒介性細胞傷害性を評価した。なぜなら、これらの細胞が、NK細胞媒介性細胞傷害性に対して最も感受性の高い細胞であるためである。簡潔には、異なる数のエフェクター細胞を、51Cr標識標的細胞とインキュベートした。4時間のインキュベーション期間の後、上清を各試料から回収し、ガンマカウンターを使用して放出された放射能を計数した。特異的細胞傷害性率(%)を、以下の式:を使用して計算した。
細胞傷害性率(%)=実験cpm-自発cpm/総cpm-自発cpm
溶解単位30/106は、腫瘍標的細胞×100の30%を溶解するために必要なエフェクター細胞の数の逆数を使用することにより計算される。
インビトロでのMP2がん幹細胞分化
MP2腫瘍の分化は、前述の通りに実施した。NK細胞を、抗CD16mAb(3μg/mL)及びIL-2(1,000U/mL)の組み合わせで18時間処理してから、上清を除去し、分化実験に使用した。活性化NK細胞によって産生されたIFN-γの量は、IFN-γ ELISA(BioLegend,CA,USA)で評価した。MP2細胞は、(対応する処理の)NK細胞上清の量を漸増させながら毎日徐々に加えることで分化させた。平均して、分化を誘導するために、合計3,500pgのIFN-γ含有上清を4日間加えて、MP2腫瘍細胞の分化及びNK細胞媒介性細胞傷害性に対する耐性を誘導した。その後、標的細胞を1×PBSで洗浄し、剥離して実験に使用した。
統計学分析
統計学分析のために、対応のない両側スチューデントのt検定を行った。Prism-7ソフトウェアを使用した一元配置分散分析を使用して、様々な群を比較した。(n)は、実験の各条件について使用したマウスの数を示す。以下の記号は、各分析内の統計学的有意性のレベルを表す、***(p値<0.001)、**(p値0.001~0.01)、(p値0.01~0.05)。
実施例14:膵臓腫瘍における分化のステージは、NK細胞媒介性細胞傷害性に対する感受性と相関する;NK細胞受容体の誘発後のNK細胞の細胞傷害性の喪失。
6つの膵臓腫瘍細胞を使用して、NK細胞と培養した場合の、表面発現、NK細胞媒介性細胞傷害性に対する感受性、及びサイトカインの分泌を測定した。低分化MP-2及びPanc-1は、高量のCD44ならびに中程度または低レベルのMHCクラスI及びCD54を発現した。中分化BXPC3及びHPAFは、中程度から高レベルのCD44及びCD54ならびに高レベルのMHCクラスIを発現した。高分化Capan及びPL12は、はるかに低レベルのCD44ならびに高レベルのCD54及びMHCクラスIを有した(図12A)。分化のステージ及びNK細胞媒介性細胞傷害性に対する感受性間の直接的相関が、膵臓腫瘍細胞において観察された。未分化MP2及びPanc-1がNK媒介性溶解に対して最も高い感度を呈したのに対し、PL-12及びCapan高分化腫瘍はNK媒介性溶解に対して最も低い感度を実証した(図12B)。中分化BXPC3及びHPAFは、NK細胞溶解に対して中程度の感度を実証した(図12B)。ゆえに、NK媒介性細胞傷害性に対する感受性の増加及び膵臓腫瘍の低分化間には直接的相関があった。
6つの異なる膵臓腫瘍タイプ(図12A及び12B)の中で、それぞれが形態学的及び病理学的に分化の異なるステージにあることが以前に同定された及び特徴付けられた;幹様/低分化ステージのMiaPaCa-2(MP2)及び高分化ステージのPL12を、分化の2つの極端なステージを代表して、下記の本発明者らのインビボ実験で使用するために選択した(図12A及び12B)。結果は、MP2腫瘍がより高いCD44ならびにより低いMHCクラスI及びCD54を発現し(図12A)、NK細胞媒介性細胞傷害性に対する感受性が高い(図12B)のに対し、PL12腫瘍はより低いCD44だがより高いCD54及びMHC-クラスI表面発現を有し(図12A)、NK細胞媒介性細胞傷害性に耐性であった(図12B)ことを示した。同様の傾向は、他の膵臓腫瘍タイプでも見られた(図12A及び12B)。また、本明細書では、口腔及び神経膠芽腫、さらに最近では黒色腫及び肺腫瘍における腫瘍分化に関する上述の基準も示す。
NK分化MP2腫瘍は、高分化PL12及びCapan腫瘍と同様の表面表現型を呈し、それらもNK細胞媒介性細胞傷害性に耐性があった(図12A及び12B)。NK細胞は、分泌された及び膜結合型IFN-γ及びTNF-αの機能を通してMP2腫瘍の分化を媒介した。さらに、MP2腫瘍分化の媒介におけるIFN-γ及びTNF-α受容体、ならびにrhIFN-γ及び/またはrhTNF-αの重要性が示されている(図14A及び14B)。
実施例15:NK上清分化MP2腫瘍及び患者由来分化PL12腫瘍の移植後の、NSGマウスの膵臓腫瘍成長の抑制及び転移の欠如及び長期生存。
NSGマウスの膵臓に移植されたMP2腫瘍(3×10腫瘍)は、3~4週以内に成長し、肝臓に転移してマウスを死に至らしめた(図13)(n=3)のに対し、より多くのPL12腫瘍(2×10)を注射したマウスは、12週以内に腫瘍を全く生成しなかったまたは非常に小さく生成し、腫瘍は、転移せずマウスを死に至らしめることもなかった(図13)(n=3)。膵臓へのNK分化MP2腫瘍(5×10)の注射は、目に見える腫瘍成長も肝臓への腫瘍転移も呈さず、全てのマウスは実験が終了した12週時点で生存していた(図13)(n=3)。
実施例16:rhTNF-α及びrhIFN-γの組み合わせは、MP2細胞の分化及びNK細胞媒介性細胞傷害性に対する耐性を誘導する。
幹様/未分化MP2及び高分化Capan膵臓腫瘍細胞を、rhTNF-α及びrhIFN-γで処理し、NK細胞媒介性溶解に対するそれらの感受性を、標準的な4時間の51Cr放出アッセイにて評価した。図14Aに示すように、rhTNF-α及びrhIFN-γの組み合わせは、MP-2腫瘍においてCD54、MHC-1及びB7H1を上方制御し、CD44を下方調節することができた。rhTNF-α及びrhIFN-γの両方が、CD54及びMHCクラスIの表面発現を増加させることができたが、rhIFN-γのみがB7H1を上方制御することができた(図14A)。rhTNF-αのMP2への添加は、NK細胞媒介性細胞傷害性に対して中程度の耐性を誘導することができたのに対し、rhIFN-γは、有意な耐性を誘導した(図14B)。NK細胞によるCapan腫瘍の溶解は少なく、rhIFN-γ及びrhTNF-αを用いた処理は、これらの細胞において中程度の耐性を誘導した(図14B)。
実施例17:ヒト及びhu-BLTマウスにおけるNK細胞の頻度における差異。
ヒト免疫系で再構成したHu-BLTマウスは、異なる組織区画においてhuCD45+免疫細胞で90%を超える再構成を呈した(図15A及び15B)。ドナー間の末梢血NK細胞にある範囲の頻度が見られるヒトと同様に、異なるドナー免疫細胞で再構成されたhu-BLTマウスの末梢血にも様々な割合(%)のNK細胞が存在する。これまでに検査したhu-BLTマウスの数に基づくと、平均して、hu-BLTマウスの末梢血中のNK細胞の割合(%)は、ヒトドナー末梢血と比較して低くあり得るが、これらのマウスの生成におけるコスト及び労力に加えて、胸腺及び肝臓組織の入手可能性が制限されているため、それらは、末梢血NK細胞の割合(%)に関して集団に基づく範囲を確立するには、ヒトドナー血液ほど容易に利用可能ではない(図15C及び15D;表1)。しかしながら、hu-BLTマウスの異なる組織区画における異なる免疫細胞サブセットの分析に基づいて、本明細書では、末梢血(図15C及び15D;表1)、BM(図15E)、脾臓(図15E)、膵臓(図15F)及びさらには免疫浸潤に関して評価することが非常に難しい区画である歯肉(図15G)においてさえにも、ヒト免疫サブセットの高い再構成及び浸潤が発見された。実際、歯肉細胞を7日間培養した場合、huCD45+免疫細胞及び異なる免疫サブセットの高い浸潤を明確に確認することができた(図15G)。ヒト及びhu-BLTマウスの末梢血の間で同一の割合(%)のT細胞サブセットが見出された(図15D;表1)。hu-BLT、ヒト及びマウス末梢血の間で免疫細胞サブセットを比較すると、リンパ球のサブセットの同様であるが同一ではない頻度を、hu-BLT及びヒトドナー間に見出すことができ、両方ともマウス末梢血から得られたものとは非常に差があった(図15D;表1)。
Figure 2022512161000002
Figure 2022512161000003
実施例18:NK分化MP2腫瘍は、hu-BLTマウスの膵臓において可視腫瘍を成長させなかった。
Hu-BLTマウス(図15A~15Gは、hu-BLTの異なる組織区画における免疫サブセットの詳細、ならびに末梢血におけるヒト及びマウスの免疫サブセットとのそれらの比較を示す)の膵臓に、未分化MP2腫瘍(図16A)を、ならびに以前及び本明細書に記載する通りにNK上清で分化させたもの(図17A)を移植し、それらのマウスでの成長動態及び全体的効果を研究した。MP2腫瘍は急速に成長し、膵臓において触知可能な腫瘍を形成し、マウスは、6~7週以内に罹患の兆候を全て呈し、7週目に屠殺した際、腹部全体に広がり、脾臓、胃及び腸の一部を包む腫瘍を呈した(図16B-上部パネル)。NK分化MP2腫瘍をマウスに移植した場合、屠殺の日まで触知可能または可視腫瘍は無く、マウスは罹患の兆候をいずれも示さず、7週目に屠殺した際、視覚的に見ることができる腫瘍は無かった(図16B-下部パネル)。インビトロ細胞培養では、患者由来PL12分化腫瘍に類似するNK分化MP2腫瘍は、未分化MP2腫瘍と比較した場合に成長が遅かった。
実施例19:膵臓における免疫サブセットの頻度。
膵臓における浸潤ヒト免疫細胞の大多数は、CD3+T(54%)及びB細胞(43.3%)であり、CD8+T細胞はCD4+T細胞(およそ20%)よりも大きな割合のT細胞(およそ80%)を構成している(表2;図15F)。NK及びCD14+細胞は、健康なhu-BLTマウスの膵臓において免疫細胞の少数の亜集団を構成した(表2;図15F)。
Figure 2022512161000004
実施例20:NK細胞の単回注射は、MP2腫瘍を移植されたマウスにおいて腫瘍成長を阻害した。
MP2腫瘍を移植し、強力な細胞傷害性及びサイトカイン分泌能力を有するスーパーチャージドNK細胞を1~1.5×10個注射したマウス(図16A)は、他の臓器の関与または罹患の兆候を伴わずに、腫瘍を全く呈さなかったまたは実質的に小さい腫瘍を呈した(図16B-中央パネル)。腫瘍移植後7週で急速に成長する腫瘍により担腫瘍マウスが死亡したため、屠殺の時期を腫瘍移植の4~5週後に短縮して、膵臓及び膵臓における免疫浸潤の動態を研究できるようにした。2倍を超えるhuCD45+免疫細胞が、担腫瘍マウスのものと比較した場合、NK注射担腫瘍マウスもしくはNK分化腫瘍移植マウスのいずれかの膵臓においてまたは健康な対照マウスにおいて見られた(図17B及び17C)。加えて、MP2移植マウスの膵臓huCD45+免疫細胞のほとんどは、CD3+T細胞であった(図16C及び17B)のに対し、NK細胞を投与された担腫瘍マウスまたはNK分化腫瘍を移植されたマウスもしくは対照の健康な膵臓を有するマウスは、膵臓におけるCD3+T細胞の割合(%)が比較的低く(図16C及び17B)、NK細胞の割合(%)が高かった(図16D)。同様に、膵臓内のCD16+CD56+NK細胞における2倍を超える増加が、担腫瘍マウスからのものと比較した場合、NK注射担腫瘍マウスにおいてまたは腫瘍を移植していない健康な対照マウスの膵臓のいずれにおいても見られた(図16D)。
担腫瘍マウスとは異なり、腫瘍移植の1~2週前にマウスにAJ2を与え、同種異系または自己スーパーチャージドNK細胞を注射した場合(図19A及び以下を参照されたい)、腫瘍は触知可能でなく(図18A)、それらの腫瘍重量は実質的に低いままであった(図19B)。NKまたはNK注射/AJ2給餌マウス間で、平均腫瘍重量においてわずかな低減は見られたが、腫瘍重量においてこの2つの間で統計学的に有意な差は観察できなかった(図19B)。これは、担腫瘍マウスにおいてNK注射単独ですでに見られた有意な低減による可能性が高い。実際、NK注射またはNK注射/AJ2給餌担腫瘍マウスの末梢血からの血清は、腫瘍のみを有するマウスと比較した場合、それぞれ2.73倍及び4.8倍多いIFN-γを呈した(図19C)。同様に、NK分化MP2腫瘍を移植されたマウス(図17A)は、触知可能な腫瘍を有さず、抗IFN-γ及び抗TNF-α抗体でMP2分化を遮断する(図18B)と、腫瘍分化が阻害され、より高い腫瘍重量を有する触知可能な腫瘍が生成された(図19D)。
NK注射を受けなかった担腫瘍マウスから膵臓を取り出し、解離させて等数の細胞を培養すると、腫瘍の付着コロニーを24~48時間で見ることができ、それらはその後急速に成長したのに対し、同種異系NK細胞(図18C~18I)または自己NK細胞(図18G)を注射したマウスは、最初はコロニーを呈さなかったが、5日または6日後にはいくつか目視可能となり、それらのコロニーは成長が非常に遅く、回復した腫瘍の数は、NK注射を受けなかったものと比較して実質的に低いままであった(図18C~18I)。同様に、NK分化腫瘍は、マウスに移植し、それらの膵臓を屠殺後に解離したとき、後日腫瘍は成長しなかったまたは非常に少ないコロニーを成長させ、それらの成長は極めて遅いままであった(図16B、18E、及び18H)、しかしながら、抗IFN-γ及び抗TNF-α抗体を用いた分化の遮断は、腫瘍の付着及び成長を24~48時間で可能にし、成長の反応速度論を増加させた(図18H)。解離及びプレーティング後の腫瘍成長は、NK単独注射マウスと比較して、AJ2を給餌しNK細胞を注射したマウスにおいてわずかに少なく、両方とも、MP2腫瘍の移植のみを受けたマウスよりも実質的に少なかった(図18D、18F、18G、及び18I)。腫瘍単独注射マウスと比較して、腫瘍及びNK細胞を注射したマウスから培養した膵臓において、18~22倍多くのhuCD45+免疫細胞が浸潤していた(図19E及び18J)。NK注射担腫瘍マウスの膵臓内でより高い割合(%)の浸潤huCD45+免疫細胞が、CD94、及びNKG2D表面受容体を発現した一方で、NK注射の不在下の担腫瘍マウスと比較した場合、それらは同様の割合(%)のDNAM表面受容体を発現した(図18J及び18K)。
平均して、膵臓細胞培養物から分泌されたIFN-γにおける低減が、腫瘍を有さない対照マウスと比較して、MP2腫瘍を移植したマウスにおいて観察できた(図19F及び18L)。担腫瘍マウスへのNK細胞の注射は、膵臓細胞培養物におけるIFN-γ分泌を回復させ、そのレベルは、腫瘍を有さない対照マウスで見られるものを超えた(図19F及び18L)。NK分化MP2腫瘍の移植は、膵臓細胞培養物におけるIFN-γの阻害をもたらさず、その量は、腫瘍を有さない対照マウスから得られたものと同等であった(図19F)。対照的に、IL-6分泌は、担腫瘍マウスからの膵臓細胞培養物で最も高く、全ての他の群のマウスで実質的に低かった(図19G)。腫瘍重量/腫瘍成長に関して、NK単独注射またはNK注射及びAJ2給餌マウス間に有意差は見られなかったが、平均して、これらの群間でIFN-γ放出に差があった(図18L)。
B7H1(PD-L1)、MHCクラスI及びCD54の発現は、NK注射の不在下の担腫瘍マウスと比較した場合、NK注射マウスの膵臓から培養されたMP2腫瘍でより高かった(図19H)。さらに、インビトロ実験と同様に、NK注射マウスからの培養MP2腫瘍は、NK細胞媒介性殺傷に対する感受性の低減を呈したのに対し、NK注射の不在下で担腫瘍マウスから培養された腫瘍は、有意に感受性が高いままであった(図19I及び19J)。腫瘍のNK細胞媒介性分化がIFN-γ及びTNF-αに対する抗体で遮断された場合、NK細胞媒介性細胞傷害性に対する感受性が回復した(図19J)。
実施例21:全ての組織区画内での担腫瘍マウスにおけるNK細胞の細胞傷害性の抑制及びIFN-γの分泌の低減、ならびにAJ2の給餌の存在下及び不在下でのNK細胞の注射を用いたそれらの回復/増加。
膵臓癌患者からのPBMC(図21A)及びNK細胞(図21B)と同様の担腫瘍マウスからのPBMC(図20A)は、それぞれ健康なマウスまたはヒトからのものと比較した場合、NK細胞媒介性細胞傷害性が有意に低く、IFN-γ分泌の低減を呈した(図20B、20C、及び21C~21F)。脾細胞(図20D~20F、及び21G~21H)、脾細胞からの富化NK細胞(図20G~20H、及び21I)、脾細胞からのCD3+T細胞(図20I及び21J)、及びBM由来免疫細胞(図20J~20L、及び21K~21L)を、NK細胞傷害性及び/またはIFN-γの分泌について評価し、担腫瘍マウスは、腫瘍を有さない対照マウス、もしくはNK細胞を注射された担腫瘍マウスから得られたもの、またはNK分化腫瘍を移植されたものと比較して、全ての組織区画から得られた細胞においてはるかに低い細胞傷害性及び/またはIFN-γの分泌を有した(図20及び21)。抗IFN-γ及び抗TNF-α抗体による腫瘍のNK分化の遮断は、検査した全ての組織区画において、未分化腫瘍から得られたものと同程度のIFN-γ分泌をもたらした。(図20C、20F、20L、21F、21H、及び21L)。
膵臓腫瘍で見られるものと同様に、hu-BLTマウスの口腔への口腔腫瘍の移植は、NK注射及びAJ2給餌の存在下及び不在下で口腔腫瘍を有するマウスから単離されたPBMCから、同様のプロファイルの細胞傷害性及びIFN-γの分泌をもたらした(図22)。担腫瘍マウスから単離されたPBMCは、腫瘍移植の不在下の対照マウスまたはNK注射担腫瘍マウスのいずれかと比較した場合、有意に低い細胞傷害性及びIFN-γの分泌を有した;最も高い増加は、NK細胞を注射され、AJ2を給餌した担腫瘍マウスで見られた(図22A及び22B)。AJ2を給餌した担腫瘍マウスは、AJ2を給餌されていない担腫瘍マウスと比較した場合、平均して細胞傷害性が増加した及びIFN-γ分泌が倍増したが、そのレベルはNKを注射された及び/またはAJ2を給餌した担腫瘍マウスから見られたものよりはるかに低かった(図22A及び22B)。NK注射の不在下で担腫瘍マウスにAJ2を給餌すると、細胞傷害性及びIFN-gの分泌が中程度に改善された(図22)。
膵臓における腫瘍成長のNK媒介性阻害が非常に強力であったので、NK注射担腫瘍マウスまたはNK及び抗PD1抗体の両方を投与されたマウスのいずれにおいても、担腫瘍マウスと比較した場合、腫瘍成長を見ることはできなかった(図23A及び23B)。しかしながら、NK細胞と組み合わせた抗PD1のIV注射は、NK単独注射マウスと比較して、わずかな増加が見られる膵臓から解離した細胞を除いて、検査した全ての組織区画においてIFN-γの分泌を上昇させた(図23C~23H)。担腫瘍マウスにおけるNK細胞の不在下での抗PD1抗体注射は、腫瘍単独注射マウスからのものと比較した場合、膵臓から解離した細胞を除いて、全ての組織においてIFN-γの分泌を増加させた(図23C~23H)。
実施例22:パクリタキセルは、N-アセチルシステイン(NAC)を用いて/用いずに処理されたNK分化MP2腫瘍において有意な細胞死を誘導する。
MP2腫瘍とは異なり、パクリタキセルを用いた高分化PL12及びCapan腫瘍の処理(図24及び25A)は、より高いレベルの細胞死を実証した。同様に、NK上清を用いたMP2腫瘍の分化は、パクリタキセル媒介性細胞死に対する感受性をもたらし(図25B)、抗IFN-γ及び抗TNF-α抗体を用いたNK上清媒介性分化の遮断は、パクリタキセルによって誘導される細胞死を実質的に低減させた(図25B)。(図24及び25A)に示すように、MP2、PL12及びCapanにNACを加えると、パクリタキセル媒介性細胞死が増加した。同様に、NK上清分化MP2腫瘍にNACを加えると、細胞死が増加し、IFN-γ及びTNF-α mAbを用いた分化の遮断は、パクリタキセル媒介性細胞死を低減させた(図25B)。NACによる細胞の分化能は以前に示しており、患者由来の分化OSCCまたはNK分化OSCSCへのパクリタキセルまたはシス-ジクロロジアンミン白金(CDDPまたはシスプラチン)の添加も、より高い細胞死を媒介したのに対し、幹様/分化OSCSCでは最小限の効果が見られた。
実施例23:NK細胞を注射した担腫瘍マウスからまたはNK分化MP2移植腫瘍からの単球または破骨細胞は、腫瘍のみを移植したマウスのものと比較した場合、NK細胞を活性化する能力が高かった。
異なる群のマウスからの精製NK細胞を、そのそれぞれの自己単球と培養した(図26A及び27A)、または健康なヒトドナーから精製した同種異系NK細胞を、図26B~26Dに示すように各群のマウスのBMから単離された単球に由来する破骨細胞と培養し、NK拡大、細胞傷害性、及びNK細胞によるIFN-γ分泌のレベルを評価した。NK細胞を注射した担腫瘍マウスまたはNK分化MP2腫瘍を移植したマウスからの自己単球と培養したNK細胞は、NK注射の不在下での担腫瘍マウスのものと比較した場合、IFN-γ分泌を誘導する能力がはるかに高かった(図26A及び27A)。腫瘍を移植しNK細胞を注射した、またはNK分化腫瘍を移植したマウスからの破骨細胞と培養した同種異系NK細胞は、NK注射の不在下での担腫瘍マウスからのものと比較して、拡大及び機能が有意に高かった(図26B~26D)。膵臓癌患者からの破骨細胞を同種異系の健康なヒトNK細胞と培養した場合にも、健康な個体から培養したものと比較した場合、同様の結果が得られた(図27B~27D)。がん患者からの破骨細胞は、健康なドナーからのものと比較した場合、NK細胞を拡大させる能力が低い(図27B)、またはNK細胞媒介性細胞傷害性を増加させる能力が低い(図27C)もしくはIFN-γのNK細胞媒介性分泌を増加させる能力が低かった(図27D)。がん患者及び健康な個体の破骨細胞上での表面受容体の発現を調べると、健康なOCと比較して、がん患者のOC上では、MHCクラスI、CD54、KLRG1、KIR2/KIR3及びMICA/Bの発現の低減が見られた(図27E)。
最後に、NK細胞の上清からの同量のIFN-γを使用してOSCSC腫瘍を分化させた場合、膵臓癌患者のNK細胞からのものは、健康なドナーのNK細胞からのものと比較して、OSCSC腫瘍の分化において効果が低かった。(図28A~28B)。患者からのNK上清は、MHCクラスIを中程度に上昇させ、OSCSC腫瘍のNK媒介性細胞傷害性に対する耐性を35%しか誘導しなかったのに対し、健康な個体からのNK上清は、MHCクラスIを実質的に上昇させ、OSCSCのNK媒介性細胞傷害性に対する耐性を78%誘導した(図28A~28B)。患者の上清は依然として健康な個体のT細胞からのものより劣っていたが、患者及び健康な個体のT細胞からの上清は両方とも、OSCSCを分化させた(図28C)。OSCSCを使用する理論的根拠は、これらの細胞がIFN-γ媒介性分化に高度に感度を有するためである。
NK細胞は、腫瘍溶解及び分化によって、CSC/低分化膵臓腫瘍の成長及び拡大を制限する。MP2腫瘍は幹様/低分化であり、NSG及びhu-BLTマウスで大きな腫瘍を形成し、他の臓器/組織に転移する能力を有するのに対し、そのNK分化MP2腫瘍または患者由来高分化PL-12腫瘍は、膵臓においてそれぞれ腫瘍を形成しないまたは非常に小さい腫瘍を形成し、転移能を有さない。実際、インビトロでのMP2腫瘍の成長能は10~15倍であると見出されているのに対し、同じ数の腫瘍を同じ期間培養した場合、NK分化対応物の成長能は、1.5~4倍であり、未分化MP2腫瘍またはNK細胞によって分化した腫瘍のいずれの培養物でも細胞死は見られなかったまたはわずかに見られた。
患者由来PL12腫瘍またはNK分化腫瘍は、初代NK細胞によって殺傷されなかったが、しかしながら化学療法薬に感受性であり、パクリタキセル(図24及び25)ならびにCDDPによって殺傷されたのに対し、幹様/低分化腫瘍は比較的耐性があった。実際、MP2腫瘍のNK誘導性分化が、抗IFN-γ及び抗TNF-α抗体の組み合わせによって阻害された場合、腫瘍は化学療法薬に対する感度を失い、NK細胞媒介性細胞傷害性に感受性になった。さらに、他の効果に加えて細胞を分化させることが知られているNACは、NK分化MP2腫瘍及び患者由来高分化膵臓腫瘍においてパクリタキセル媒介性細胞死を増加させた(図24及び25B)。
自己破骨細胞によって拡大したヒトNK細胞と同様に、Hu-BLT単球由来破骨細胞は、hu-BLT NK細胞を拡大させた。加えて、自己及び同種異系破骨細胞の両方が、hu-BLT NK細胞を拡大させることができ、hu-BLT破骨細胞がわずかに高いNK拡大能を有した(図29B)。hu-BLTまたはヒト由来破骨細胞によって拡大されたHu-BLT NK細胞(図29D)は、IFN-γを分泌した(図29E)。hu-BLT及びヒト由来NK細胞間のNK応答における、自己破骨細胞によって拡大し、より高いレベルのIFN-γを分泌し、増加した細胞傷害性を媒介するそれらの能力におけるかかる類似性は、この動物モデルをヒト疾患の研究のための代理モデルとして使用する理論的根拠を部分的に提供する。さらに、hu-BLTマウスモデルは、担腫瘍hu-BLT及びがん患者のNK細胞の両方に同様の欠陥が見られるため、NK欠陥及びがん進行の根底にある機序を研究するために適切なモデルである。
NSGマウスと同様に、NK分化MP2腫瘍は、hu-BLTマウスにおいて可視腫瘍を形成できるレベルまで成長せず、IFN-γ及びTNF-αに対する抗体を使用して腫瘍分化を防ぐと、腫瘍は実質的に成長した(図18C、18H、及び19D)。AJ2給餌の存在下または不在下での自己または同種異系NK細胞の注射は、hu-BLTマウスにおいて腫瘍成長の有意な阻害をもたらし、これはプロバイオティクス細菌によるNK機能の有意な増加と一致した。
NK細胞を注射し、AJ2を給餌した/給餌しなかった担腫瘍マウスから、膵臓を解離及び培養した場合、成長した腫瘍は非常に少なく、成長した腫瘍は分化表現型であったのに対し、NK細胞注射の不在下での担腫瘍マウスからの腫瘍は、急速に成長し、未分化のままであった。さらに、NK注射担腫瘍hu-BLTマウスから解離及び培養した腫瘍は、NK注射の不在下の担腫瘍マウスから解離腫瘍から培養されたものと比較した場合、約18~22倍多くのhuCD45+免疫細胞を含有した。加えて、IFN-γ分泌は実質的に増加したが、NK細胞を注射した担腫瘍マウスからの膵臓細胞培養物ではIL-6分泌がはるかに低く、IFN-γ分泌の最も高い増加がAJ2を給餌しNK細胞を注射した担腫瘍マウスで見られたのに対し、NK注射の不在下の担腫瘍マウスでは、膵臓細胞培養物からのIL-6の分泌はより高く、IFN-γ分泌は低かった。IL-6分泌の増加は、担腫瘍マウスにおける腫瘍成長が原因である可能性が高い。腫瘍を移植し、AJ2給餌の存在下/不在下でNK細胞を注射したhu-BLTマウスの異なる組織におけるNK細胞は、有意な細胞傷害性を媒介し、IFN-γの分泌量を増加させたのに対し、NK注射の不在下の担腫瘍マウスからのものは、はるかに低い細胞傷害性またはIFN-γ分泌を媒介した。
スーパーチャージドNK細胞を担腫瘍マウスに単回注射すると、移植された腫瘍細胞上でのPD-L1、CD54及びMHCクラスIの表面受容体発現が増加し、成長が低減し、NK細胞媒介性細胞傷害性に対する腫瘍細胞の感受性の喪失が媒介され(図19H~19J)、それにより、MHCクラスI発現の増加による細胞傷害性Tリンパ球(CTL)媒介性殺傷に対する感受性の増加への道が開かれた。またより高い割合(%)のNKT細胞が、NK注射の不在下の腫瘍移植マウスと比較して、NK注射担腫瘍マウスから切除された腫瘍において見られた。膵臓においてNK細胞の割合(%)が低減している状態の担腫瘍マウスにおけるT細胞の割合(%)の増加は、幹様/未分化腫瘍の除去の成功に関して、これらの腫瘍が膵臓のNK細胞によって効率的に標的とされず、腫瘍の持続性及び拡大をもたらし得るため、問題となり得る。
がん患者の単球及び破骨細胞と同様に、担腫瘍マウスからのものは、自己もしくは同種異系NK細胞を拡大する、またはそれらの機能的可能性を増加する能力がはるかに低かった。NK及び単球の両方が担腫瘍マウスからのものである場合、NK細胞及び単球両方における複合的欠陥のために、NK細胞拡大及び機能のより著しい阻害が見られる。これらの実験は、担腫瘍hu-BLTマウスモデル及びヒトがん間の類似性を浮き彫りにするだけでなく、がん患者と同様の担腫瘍hu-BLTマウスにおけるNK細胞活性化エフェクターの機能における著しい欠陥も示す。hu-BLTマウスからのNK細胞の最も高い活性化は、NK分化腫瘍の移植によって達成されたことに留意することも重要である。これは、腫瘍の最適な分化が、インタクトな単球/破骨細胞機能を実際に促進及び維持できることを示唆している。
NK細胞機能の阻害を支配する根底的な機序を理解するために、破骨細胞の表面発現を、健康なドナーの破骨細胞と比較してがん患者から決定した。所見は、阻害性MHCクラスI発現が下方制御されるだけでなく、活性化CD54、KLRG1及びMICA/B表面発現も低減したことを示し、このことはNKリガンド発現の全体的な低減を示唆している。活性化リガンドの喪失は、明らかにNK細胞の活性化が低減する理由であり得る。しかしながら、阻害性受容体の喪失は、より複雑な状況を提供する。活性化及び阻害性NK細胞リガンドの発現の喪失は、NK細胞機能の喪失及び膵臓腫瘍の生成と相関する膵臓KRAS突然変異を有するKCマウスからの破骨細胞でも見られた。
患者のNK細胞からの上清は、腫瘍を分化する能力が低く、患者NK細胞から分泌されたIFN-γの機能も著しく損なわれていることを示している。ゆえに、患者における膵臓腫瘍の誘導及び進行は、NK拡大、NK細胞媒介性細胞傷害性の低減及びIFN-γの分泌の低下における複合的欠陥、ならびに分泌されたIFN-γが腫瘍を分化する能力がはるかに低いことだけでなく、NK細胞拡大及び機能を支持する免疫細胞の他のサブセットにおける欠陥にも起因する。
実施例24:実施例25~32に関する材料及び方法
ヒト及びHu-BLTマウス末梢血からの血清収集
末梢血(200μl)を、ヘパリンを含まない1.5mlエッペンドロフに収集し、室温で15~20分間放置してから、それを2000rpmで10分間遠心分離し、次に血清層を回収した。
IFN-γに関するヒト単色酵素ELISPOTアッセイ
80μlの抗ヒトIFN-γ捕捉抗体を、96ウェル高タンパク質結合PVDFフィルタープレートの各ウェルに加え、一晩4℃にてインキュベートした。プレートを150μlのPBSで1回洗浄してから、試料をプレートに加えた。200μlのRPMI中の50,000個の細胞を各ウェルに加え、37℃、5%CO2で一晩インキュベートした。インキュベーション後、プレートを200μl PBSで2回洗浄し、続いて0.05%200μl Tween-PBSで2回洗浄した。80μlの抗ヒトIFN-γ検出抗体を各ウェルに加え、室温で2時間インキュベートし、プレートを200μl/ウェルの0.05%Tween-PBSで3回洗浄した。1:1000に希釈したStrep-APから作成した80μl/ウェルの三次溶液をプレートに加え、30分間インキュベートした。プレートを200μl/ウェルの0.05%Tween-PBSで2回洗浄し、続いて200μl/ウェルの蒸留水で2回洗浄した。次に、80μl/ウェルの青色現像液を加え、プレートを室温で15分間インキュベートした。膜を水道水で3回穏やかにすすぐことにより反応を停止させた。プレートを2時間風乾し、immunoSpot(登録商標)ソフウェアを備えたCTLマシンを使用して、スキャンしてIFN-γ放出を計数した。(Cellular Technology Limited,OH,USA)。
細胞株、試薬、及び抗体
10%ウシ胎児血清(FBS)(Gemini Bio-Product)を補充したRPMI 1640(Life Technologies,CA)を使用して、ヒトNK細胞、ヒトT細胞及びhu-BLTマウス免疫細胞を培養した。口腔扁平上皮癌幹細胞(OSCSC)は、UCLAで舌腫瘍を有する患者から単離し、10%FBSを補充したRPMI 1640を、OSCSC培養に使用した。10%FBSを伴うアルファ-MEM(Life Technologies,CA)を、破骨細胞及び樹状細胞の培養に使用した。M-CSF、抗CD16mAb及びフローサイトメトリー抗体は、Biolegend,CAから購入した。RANKL、GM-CSF及びIL-4は、PeproTech,NJから購入し、組み換えヒトIL-2は、NIH-BRBから取得した。ヒト抗CD3は、Stem Cell Technologiesから購入した。ヨウ化プロピジウム(PI)は、Sigma,MOから購入した。
ヒトNK細胞及びT細胞の精製
UCLA Institutional Review Board(IRB)によって承認された書面によるインフォームドコンセントを、健康なドナー及びがん患者から取得し、全ての手順はUCLA-IRBによって承認された。NK細胞、CD3+T細胞、CD4+T細胞、及びCD8+Tは、それぞれStem Cell Technologies(Vancouver,BC,Canada)から購入した、EasySep(登録商標)ヒトNK細胞富化キット、EasySep(登録商標)ヒトT細胞富化キット、EasySep(登録商標)ヒトCD4 T細胞富化キット、及びEasySep(登録商標)ヒトCD8T細胞富化キットを使用して、PBMCから単離した。単離されたNK細胞及びT細胞を、抗CD16、抗CD3、抗CD4及び抗CD8で染色して、フローサイトメトリー分析を使用して細胞純度を測定した。
ヒト単球の精製ならびに、破骨細胞及び樹状細胞の生成
単球を負に選択し、Stem Cell Technologies(Vancouver,BC,Canada)から購入したEasySep(登録商標)ヒト単球単離キットを使用してPBMCから単離した。単離された単球を、抗CD14抗体で染色して、フローサイトメトリー分析を使用して細胞純度を測定し、95%を超える純度が達成された。単球は、M-CSF(25ng/mL)及びRANKL(25ng/mL)で21日間処理することにより、破骨細胞に分化させた。樹状細胞(DC)を生成するために、単球をGM-CSF(150ng/mL)及びIL-4(50ng/mL)で7日間処理した。
プロバイオティクス細菌(AJ2)
AJ2は、グラム陽性プロバイオティクス細菌の8つの異なる菌株(Streptococcus thermophiles、Bifidobacterium longum、Bifidobacterium breve、Bifidobacterium infantis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus casei、及びLactobacillus bulgaricus)の組み合わせであり、NK細胞において炎症誘発性及び抗炎症性サイトカインの両方の最適な分泌を誘導する優れた能力に関して選択される。超音波処理のために、AJ2細菌を秤量し、10mg/mlの濃度にて10%FBSを含有するRPMI 1640培地に再懸濁した。細菌を完全にボルテックスし、次に氷上で15秒間、6~8振幅で超音波処理した。次に、超音波処理した試料を、氷上で30秒間インキュベートした。5パルスごとに、試料を採取して、細胞壁の少なくとも80%が溶解するまで顕微鏡下で観察した。完全な超音波処理を達成するために、氷上でおよそ20ラウンドの超音波処理/インキュベーションが実施されたことが決定された。最後に、超音波処理したAJ2(sAJ2)を分注し、使用するまで摂氏-80度にて保管した。
ヒトNK細胞及びヒトT細胞の拡大
ヒト精製NK細胞を、rh-IL-2(1000U/ml)及び抗CD16mAb(3μg/ml)で18~20時間活性化してから、それらを、フィーダー細胞(破骨細胞または樹状細胞)及びsAJ2と共培養した(NK:OCまたはDC:sAJ2;2:1:4)。培地は、rh-IL-2(1500U/ml)を含有するRMPIで3日ごとに再び新しくした。ヒト精製T細胞を、rh-IL-2(100U/ml)及び抗CD3(1μg/ml)で18~20時間活性化してから、それらを、破骨細胞を伴って/伴わずに及びsAJ2を伴って/伴わずに共培養した(T:OC:sAJ2;2:1:4)。培養培地は、rh-IL-2(150U/ml)で3日ごとに再び新しくした。
hu-BLTマウスへの腫瘍移植
動物研究は、全ての連邦、州、及び地方のガイドラインに従って、UCLA動物研究委員会(ARC)の書面による承認の下で行った。複合免疫不全NOD.CB17-Prkdcscid/J及びNOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ(T、B、及びナチュラルキラー細胞を欠くNSG)を、Jackson Laboratoryから購入した。ヒト化BLT(hu-BLT;ヒト骨髄/肝臓/胸腺)マウスを、前述の通りにNSGバックグラウンド上で調製した。同所性腫瘍を確立するために、マウスを最初に酸素と組み合わせたイソフルランで麻酔し、次にヒトOSCSC腫瘍細胞を10μl HCマトリゲル(Corning,NY,USA)(1×106個の細胞)と懸濁させて口腔底に直接注射した。腫瘍注射の4~5週後、マウスを安楽死させ、骨髄、脾臓、及び末梢血を回収した。
hu-BLTマウスBM、脾臓及び末梢血からの細胞単離
BMから単一細胞懸濁液を取得するために、大腿骨を両端から切り取り、RPMI 1640培地を使用して一端から他端に洗い流し、その後BM細胞を、40μmセルストレーナーを通して濾過した。脾臓から単一細胞懸濁液を取得するために、脾臓を大きな断片がなくなるまで粉砕し、試料を、40μmセルストレーナーを通して濾過し、1500rpmで5分間4℃にて遠心分離した。ペレットを、ACKバッファーに再懸濁して、赤血球を2~5分間除去した後、RMPI培地に再懸濁し、1500rpmで5分間4℃にて遠心分離した。末梢血単核細胞(PBMC)を、ヘパリン処理された血液検体のフィコール-ハイパック遠心分離を使用して単離した。PBMCを含有するバフィーコートを回収し、洗浄し、RPMI 1640培地に再懸濁した。
ELISA及びマルチプレックスサイトカインアレイキット
シングルELISA及びマルチプレックスアッセイは、前述の通りに行った。サイトカイン及びケモカイン濃度を分析する及び取得するために、標準曲線を、製造元によって提供された組み換えサイトカインの2倍または3倍希釈のいずれかによって生成した。マルチプルサイトカインアレイに関して、サイトカイン及びケモカインのレベルは、マルチプレックスアッセイによって調査し、これは、各指定キットに関する製造元のプロトコルに記載されている通りに実施した。分析は、Luminexマルチプレックス機器(MAGPIX,Millipore,Billerica,MA)を使用して行い、データは、独自のソフトウェア(xPONENT 4.2,Millipore,Billerica,MA)を使用して分析した。
表面染色アッセイ
表面染色のために、細胞を氷冷PBS+1%BSA(ウシ血清アルブミン)を使用して2回洗浄した。所定の最適濃度の特異的なヒトモノクローナル抗体を、50μlの冷PBS+1%BSA中の1×10個の細胞に加え、細胞を氷上で30分間インキュベートした。その後、細胞を、冷PBS+1%BSAにて洗浄し、PBS+1%BSAを用いて500μlにした。フローサイトメトリー分析は、Beckman Coulter Epics XLサイトメーター(Brea,CA)を使用して行い、結果は、FlowJo vXソフトウェア(Ashland,OR)で分析した。
51Cr放出細胞傷害性アッセイ
51Cr放出アッセイは、前述の通りに行った。簡潔には、異なる数のエフェクター細胞を、51Cr標識標的細胞とインキュベートした。4時間のインキュベーション期間の後、上清を各試料から回収し、ガンマカウンターを使用して放出された放射能を計数した。特異的細胞傷害性率(%)は以下の通りに計算した:
細胞傷害性率(%)=実験cpm-自発cpm/総cpm-自発cpm
Lu30/106は、標的細胞の30%を溶解するために必要なエフェクター細胞の数の逆数×100を使用することにより計算される。
標的細胞可視化アッセイ(TVA)
標的細胞を、TVATM色素と370Cで15分間インキュベートし、その後、エフェクター細胞を標的細胞と4時間培養した。4時間のインキュベーション期間の後、標的細胞を、イムノスポットを用いて525nmの発光波長にて計数した。特異的細胞傷害性率(%)は以下の通りに計算した:
細胞傷害性率(%)=実験cpm-自発cpm/総cpm-自発cpm
Lu30/107は、腫瘍標的細胞×100の30%を溶解するために必要なエフェクター細胞の数の逆数を使用することにより計算される。
統計学分析
prism-7ソフトウェアを統計学分析に使用する。統計学分析のために、対応のないまたは対応のある、両側スチューデントのt検定を行った。ボンフェローニ事後検定を用いる一元配置分散分析を使用して、様々な群を比較した。(n)は、ヒトドナーまたはマウスの数を示す。インビトロ研究では、2重または3重の試料を評価に使用した。以下の記号は、各分析内の統計学的有意性のレベルを表す、***(p値<0.001)、**(p値0.001~0.01)、(p値0.01~0.05)。
実施例25:がん患者におけるNK細胞媒介性細胞傷害性及び/またはサイトカインの分泌の抑制。
がん患者の末梢血から回収されたPBMCの数は、健康な個体から単離されたものと比較した場合、少なかった(図30A)。健康な個体と比較して、がん患者から単離されたCD45+PBMC内では、より高い割合(%)のCD16+CD56+、CD14+、CD11b+細胞、ならびに低い割合(%)のCD3+、及びCD19+細胞が得られた(図30B)。がん患者からのNK細胞は、健康な個体からのNK細胞と比較した場合、低減したIFN-γ分泌(図30C及び30E)、及び有意に低下したNK細胞媒介性細胞傷害性を呈した(図30D)。加えて、IFN-γと同様に、IL-12p70、IL-6、TNF-α、IL-5、及びIL-4の分泌も、健康な個体からのものと比較した場合、がん患者のNK細胞から有意に低かった(図30E)。同様の結果が、がん患者の末梢血から収集した血清で見られた(図31A)。
実施例26:T細胞とは異なり、OCの不在下または存在下の両方で、がん患者のNK細胞からIFN-γ分泌の有意な抑制が見られた。
がん患者及び健康な個体からの精製NK細胞を、健康な同種異系OCと培養し、NK細胞拡大、細胞傷害性及びIFN-γ分泌のレベルを評価した。がん患者からのNK細胞は、健康な個体からのものと比較して、有意に低い拡大(図32A)、及び低いNK細胞媒介性細胞傷害性(図32B)を有した(図32A及び32B)。がん患者のNK細胞はまた、OCの不在下または存在下の両方で、有意に低いレベルのIFN-γ分泌を媒介した(図32C、32D、及び33A~33C)。NK細胞と同様に、がん患者からのT細胞は、OCの不在下または存在下の両方で、有意に低い拡大速度を有した(図32E及び34A)。しかしながら、NK細胞とは対照的に、がん患者のT細胞は、OCの不在下または存在下の両方で、IFN-γ分泌がわずかに低減していた(図32F~32G及び34B~34F)が、細胞1個あたりでは、がん患者からのIL-2活性化T細胞のみが、有意に低いレベルのIFN-γ分泌を有していた(図32G及び34C)。次に、本発明者らは、OCの存在下での健康な個体のNK細胞及びT細胞の拡大プロファイル及びIFN-γ分泌を比較した(図32H、32I、及び34G)。OCの不在下では、NK細胞と比較して、T細胞の有意に高い拡大があった(図32H及び34G)。しかしながら、OCは、OCを伴わない培養物と比較した場合、1.2~1.6倍高いT細胞拡大を誘導したのに対し、OCはNK細胞において2.6~4.5倍の拡大を誘導した(図32H及び34G)。これらの結果は、OCがT細胞よりもNK細胞のより高い拡大を誘導することを示した。
実施例27:がん患者のT細胞は、エフェクターメモリー表面表現型、低減したCD4/CD8T細胞比率を呈した;CD8+T細胞は、OCの存在下でさらに増加した。
より低い割合(%)のCD45RAの存在下でより高い割合(%)のCD45RO発現T細胞が、がん患者から単離されたPBMCで観察されたのに対し、健康な個体からのT細胞は、逆の関係CD45RA>CD45ROを呈した(図35A)。さらに、CD62L、CD28、CCR7、及びCD127を発現するT細胞の割合(%)は、健康な個体においてよりもがん患者において低かった(図35A)。加えて、CD28及びCD127の両方を発現するT細胞の割合(%)は、健康な個体においてよりもがん患者において低かった(図35A)。さらに、がん患者のT細胞は、健康な個体から単離されたものと比較して、CD8+T細胞の割合(%)が増加し、CD4+T細胞が低減しており、その結果CD4/CD8比率が低減した(図35B及び35C)。
次に、精製されたNK細胞及びT細胞をそれぞれOCと培養し、OCとのNK及びT細胞共培養物の両方内でのCD4+及びCD8+T細胞の画分を決定した。OCと培養した精製T細胞は、CD8+T細胞の割合(%)を増加させ、CD4/CD8の比率は、OC不在下でのT細胞にて2.4から、OCと培養されたT細胞にて1.2に低減した(図35D)。対照的に、OCとのNK培養物内で拡大したT細胞は、CD8+T細胞の割合(%)を有意に増加させ、従って、CD4/CD8の比率は実質的に低減した(図35E)。患者からのOCと培養したT細胞が、健康な対照と比較した場合、より低いCD4/CD8比率を有したことを除いて、患者からのT細胞及びNK細胞をOCと培養した場合にも同様の傾向が見られた(図35E)。ゆえに、NK細胞の不在下で健康な個体及びがん患者から単離された精製T細胞は、CD8+T細胞を有意に拡大させることに失敗したが、がん患者のT細胞は、構成的に高い割合(%)のCD8+T細胞を有した(図35D及び35E)。加えて、培養開始時に検出不可能または無視できるレベルの混入T細胞を含有したOCで活性化した精製NK細胞は、健康な及び患者の培養物の両方から、拡大期間中後半にてCD8+T細胞を拡大させたが、患者NK細胞培養物は、健康なNK細胞よりも速くCD8+T細胞を拡大させた(図35D及び35E)。
実施例28:破骨細胞拡大NK細胞は、同じ培養物中の混入T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌する。
GM-CSF及びIL-13を除くサイトカイン、ケモカイン、可溶性Fas-リガンド及びパーフォリンのより高い分泌が、12日目のOC拡大NK細胞培養物から精製されたCD3+T細胞、CD4+T細胞またはCD8+T細胞と比較して、OC拡大NK細胞で見られた(図37A及び37B)。CD4+Tが最も少ない可溶性Fas-リガンドを分泌したのに対し、CD8+Tは最も少ないMIP-1a及びMIP-1bを分泌した(図37A及び37B)。GM-CSF、可溶性CD137、IFN-γ、可溶性Fas、可溶性Fas-リガンド、パーフォリン、MIP-1a及びMIP1bの分泌レベルは、OC拡大T細胞と比較した場合、OC拡大NK細胞においてより高かった(図37C~37F)。IL-10、グランザイムA及びB、ならびにTNF-αの分泌レベルは、OC拡大T細胞と比較した場合、OC拡大NK細胞においてより低く見られた(図37C~37F)。次に、分泌因子を、12日目のOC拡大NK細胞培養物から単離されたCD8+T細胞及び12日目のOC拡大CD8+T培養物から単離されたCD8+T細胞から調べた。OC拡大NK細胞培養物から単離されたCD8+Tは、OC拡大CD8+T細胞から単離されたCD8+T細胞と比較した場合、より高い分泌レベルのGM-CSF、可溶性CD137、IFN-γ、IL-10、可溶性Fas-リガンド及びTNF-α、より低いレベルのグランザイムA及びパーフォリンを示したのに対し、グランザイムB及び可溶性Fasのレベルは同様であった(図37G)。
実施例29:OC拡大NK細胞内のT細胞は、CD8+T細胞を優先的に拡大したのに対し、DC拡大NK細胞はCD4+T細胞を生成した。
T細胞混入がない/少ない健康な個体からの精製NK細胞をOCまたはDCのいずれかと培養した場合、OCの存在下でのNK細胞拡大は有意に高かった(図36A)。NK及びT細胞の数を、それぞれCD16及びCD3表面発現に基づいて決定した場合、DCの存在下にあるものと比較して、OCの存在下でNK細胞の数は有意に高く(図36B)T細胞の数は有意に低かった(図36C)。OC拡大リンパ球は、NK細胞1個あたりで、DCによって拡大したものと比較した場合、OSCSCに対してより多くの細胞傷害性を媒介した(図36D)。NK細胞の数に基づいて調整した場合、OCによって拡大したものは、DC拡大NK細胞と比較して、より高い細胞傷害性を有した(図36E)。OC拡大リンパ球は、DCによって拡大されたものと比較した場合、より多くのIFN-γを分泌する(図36F)。次に、T細胞の亜集団を、OC対DCによって培養された拡大NK細胞内で決定し、この場合、DCは、CD4+T細胞の拡大を優先的に誘導した(図36G、36I、36J及び36M)のに対し、OCは、CD8+T細胞の拡大を誘導した(図36H~36J及び36M)。DCで拡大したNK細胞培養物内のT細胞は、OC拡大T細胞と比較した場合、わずかに高いレベルのKLGR1及びTIM3を発現したのに対し、PD1発現レベルは、DC拡大T細胞と同様であった(図36J)。OCまたはDCのいずれかと培養した精製T細胞は、CD4、CD8、KLRG1及びTIM3ならびにPD-1発現のレベルにおいてわずかな差を発現した(図36K)。OC拡大NK細胞培養物内のT細胞は、DC拡大NK細胞培養物において拡大したものと比較した場合、CD45ROのより高い発現を呈したが、CD62L、CD28、CCR7及びCD127のレベルははるかに低く、CD44のレベルは同様であった(図36K及び36L)。OCの存在下で拡大した精製T細胞は、DCの存在下で拡大したものと比較した場合、CD45RO及びCD28の発現がわずかに高かったが、CD62L及びCCR7の発現はわずかに低く、CD127及びCD44の発現は非常に類似していた(図36L及び36M)。破骨細胞拡大NK細胞は、同じ培養物中の拡大T細胞と比較した場合、より多くのサイトカイン及びケモカインを分泌する(図37)。
実施例30:NK細胞を用いた免疫療法は、CD8+T細胞を増加させ、口腔腫瘍を有するhu-BLTマウスにおいてIFN-γ分泌及びNK細胞媒介性細胞傷害性の増加をもたらした。
Hu-BLTマウスの口腔内にOSCSCを移植し、強力な細胞傷害性及びサイトカイン分泌能力を有するスーパーチャージドNK細胞を注射した。数週後、マウスを屠殺し、組織を取り出し、解離し、細胞を分析した(図38A)。BM(図38B)、脾臓(図38E)及び末梢血(図38H)内のCD3+CD8+T細胞の割合の増加が、他の群と比較して、NK注射担腫瘍マウスにおいて見られた。NK細胞の注射は、担腫瘍マウスにおいて、NK細胞注射の不在下のものと比較した場合に、BM(図38C)、脾臓(図38F)及び末梢血(図38I)からのIFN-γ分泌の増加、ならびにBM(図38D)、脾臓(図38F)及び末梢血(図38J)におけるNK細胞媒介性細胞傷害性の増加をもたらした。興味深いことに、NK注射担腫瘍マウスの末梢血からの血清は、NK注射担腫瘍マウスにおいて、NK細胞注射の不在下の担腫瘍マウスと比較した場合、INF-γ、IL-6及びITACの増加を呈したが、IL-8及びGM-CSFは低減した(図39)。
実施例31:OC拡大CD4+Tと比較した場合、OC拡大CD8+T細胞から、より高い拡大及び増加したIFN-γ分泌。
精製CD4+T細胞及びCD8+T細胞を、IL-2の存在下で抗CD3/CD28で処理して、拡大の程度を評価した(図40A)。OCの不在下で抗CD3及び抗CD28で活性化されたCD4及びCD8T細胞の間に有意差を見ることはできなかった(図40A)。しかしながら、IL-2の存在下で抗CD3/CD28で処理した精製CD4+T細胞及びCD8+T細胞を、OC及びsAJ2と培養した場合、最初は両方とも同じ速度で拡大したが、6日後、CD8+T細胞は拡大し続け、その拡大倍数を増加させ続けたのに対し、CD4+T細胞は安定したままであり、12日後、CD8+T細胞よりもはるかに低い速度ではあるが依然拡大しているにもかかわらず、拡大倍数を低減させはじめた(図40B)。精製NK細胞、CD4+T細胞、及びCD8+T細胞を、図6Bに記載する通りに処理し、OCの存在下または不在下で培養し、各細胞型における拡大倍数を、OCを伴わないものと比較した。図6Cに示すように、NK細胞及びCD8+T細胞の両方が、OCの存在下でCD4+T細胞と比較した場合、有意に多く拡大した(図40C)。同様に、NK細胞及びCD8+T細胞の両方が、細胞1個あたりで、OCの存在下でCD4+T細胞と比較した場合、有意に高いIFN-γを分泌した(図40D)。
サイトカイン及びケモカインのレベルをOC拡大NK細胞で評価し、OC拡大T細胞と比較した場合、NK細胞はより高いレベルのサイトカイン及びケモカインを分泌した(図37)。具体的には、NK細胞は、細胞1個あたりで、T細胞と比較した場合、MIP-1a及びMIP-1Bが30倍より高く、sCD137及びFasリガンドは10倍より高く、GMCSF及びIFN-γは4倍より高く、sFas及びパーフォリンは2倍より高かった(図37D及び37F)。サイトカインの分泌は、T細胞の拡大を見ることができなかった6日目に評価を行ったために、NK細胞に混入するT細胞は寄与しなかった(図37A~37F)。拡大の12日目にOC拡大NK細胞から選出されたCD8+T細胞は、NK細胞の不在下、同じ活性化条件下でOC拡大CD8+T細胞と比較した場合、より高いレベルのGMCSF、sCD137、IFN-γ、Fasリガンド、IL-10及びTNF-αを分泌した(図37G)。
実施例32:NK細胞は、CD8+T細胞ではなくCD4+T細胞を優先的に溶解する。
CD4+及びCD8+T細胞を正に選択し、それらを、抗CD3及びIL-2でさらに活性化し(図40E及び41)、別のセットではCD4+及びCD8+T細胞を正に選択し、それらを、IL-2でのみ活性化して(図40F)から、T細胞を、TVAを使用するNK細胞媒介性細胞傷害性アッセイに供した。NK細胞は、CD8+T細胞ではなく、CD4+T細胞を優先的に溶解した(図40E、40F、及び41)。
NK機能の不活性化及び数の減少は、KRAS突然変異及び高脂肪カロリー食の両方の影響により、膵臓癌の前新生物期に発生する。本明細書では、膵臓癌の患者が重度に抑制されたNK機能を有することを実証する。細胞傷害性及びIFN-γを分泌する能力の両方が、患者において抑制されている。加えて、末梢血単核細胞の数も、がん患者において著しく低減している。興味深いことに、NK細胞及び単球の両方の割合(%)が有意に増加しているのに対し、CD3+T細胞及びB細胞の割合(%)は有意に低減しており、CD11b+細胞の割合(%)は増加している。さらに、NK細胞によって分泌されるまたはがん患者の血清において検出されるサイトカインの大多数も、著しく低減しており、がん患者における免疫機能の深刻な抑制を示している。さらに、がん患者NK細胞のOC調節拡大は著しく阻害され、拡大した患者NK細胞は、有意に低い細胞傷害性及びIFN-γ分泌を媒介した。がん患者では、初代及び拡大NK細胞の両方が機能に欠陥を有した。T細胞の拡大ならびにIFN-γ分泌も、異なる活性化条件下のがん患者において低減している。がん患者は、高いCD45RO及び低減したCD62Lを実証しており、インビボでの活性化の増加を示している。これは、CD8+T細胞の割合(%)の増加及びCD4/CD8の比率の減少に関しても明らかである(図35B及び35C)。これらの予期せぬ結果は、NK細胞が、CD8+T細胞の優先的な拡大において非常に重要であることを示す。特に、OCが、NK細胞の拡大において重要な細胞である。NK細胞によって拡大したT細胞の大多数はCD8+T細胞であり、NK細胞によるCD8+T細胞拡大の類似したプロファイルが、健康な個体及びがん患者の両方で見られ、このことはNK細胞がCD8+T細胞の拡大に不可欠であることを示している。OCは、健康な個体及びがん患者の両方において、CD4+T細胞対CD8+T細胞の比率を低減させたが、レベルは、NK細胞の存在下で実質的に低減した(図35E)。
興味深いことに、NK細胞のDC調節拡大及びOC調節NK細胞拡大の間に有意差が観察される。OC調節拡大が、CD8+T細胞のNK細胞調節拡大の二次拡大をもたらした場合、NK細胞のDC調節拡大は、CD4+T細胞の二次拡大をもたらした。DC拡大NK細胞よりもOC拡大NK細胞によって拡大されたT細胞において、CD45ROがより大きく増加し、CD62Lが低減し、このことはNK細胞によるT細胞の活性化の増加を示している(図36J)。CD4+T細胞よりもCD8+T細胞の拡大には、高い活性化シグナルが必要である。実際、CD8+T細胞のOC調節拡大は、CD8+T細胞の拡大の漸進的な増加及びCD4+T細胞の減少をもたらした(図40B)。それゆえ、OC細胞及びNK細胞の両方からのシグナルは、CD8+T細胞に対するT細胞の活性化において重要である。加えて、OCによって拡大されたNK細胞は、DCによって拡大されたものよりも大きな細胞傷害活性を有し、CD4+T細胞を標的としCD8+T細胞を温存する機序を提供する。この所見を裏付けるように、NK細胞はCD4+T細胞とCD8+T細胞を差次的に標的とした。IL-2+抗CD16mAb活性化NK細胞は、CD4+T細胞を標的とすることができ、このことは、顆粒調節細胞傷害性が抗CD16mAbによって阻害されるのに対し、TNFRαならびに潜在的にFasリガンド及びApo2リガンドにおける増加が観察されたため、調節されたより多くの死受容体が細胞死を誘導したことを示す。従って、OC拡大NK細胞によるFasリガンド及びTNFα分泌において有意な増加が観察され、これらのレベルは、CD4+T細胞及びCD8+T細胞の両方によって誘導されて見られるものを有意に超えた。
本明細書では、OC拡大NK細胞を担腫瘍hu-BLTマウスに注射すると、骨髄、脾臓、及び末梢血におけるCD8+T細胞の数が増加し、NK細胞媒介性細胞傷害性のレベルが増加し、ならびにIFN-γの分泌が増加することを実証する(図38B~38J)。IFN-γ、IL6、ITACのレベルの増加も、OC拡大NK細胞を注射した担腫瘍hu-BLTマウスの血清において観察された(図39)。
参照による組み込み
本明細書で言及する全ての刊行物、特許、及び特許出願は、各々の個々の刊行物、特許、または特許出願が参照によって組み込まれることが具体的及び個別に示されるかのように、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる。矛盾する場合には、本明細書における任意の定義を含んで、本出願が優先するものとする。
ワールドワイドウェブ上でtigr.orgにてThe Institute for Genomic Research(TIGR)及び/またはワールドワイドウェブ上でncbi.nlm.nih.govにてNational Center for Biotechnology Information(NCBI)によって維持されているものなどの公開データベースにおけるエントリーと相関する受託番号を参照する任意のポリヌクレオチド及びポリペプチド配列も参照によってそれらの全体が組み込まれる。
等価物
当業者は、単に慣習的な実験を使用して、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識する、または確認することができるだろう。かかる等価物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
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Claims (74)

  1. がんに罹患している対象を処置する方法であって、前記対象に免疫学的組成物を投与することを含み、前記免疫学的組成物が、以下:
    (a)同種異系初代NK細胞、
    (b)同種異系スーパーチャージドNK細胞、
    (c)自己スーパーチャージドNK細胞拡大CD8+T細胞、及び
    (d)同種異系スーパーチャージドNK細胞拡大自己CD8+T細胞から選択される少なくとも2つの細胞型を含む、前記方法。
  2. 前記免疫学的組成物が、3つの細胞型を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記免疫学的組成物が、4つの細胞型を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記対象の前記NK細胞が、以下:(a)サイトカイン分泌、任意選択で前記サイトカインはIFN-γである、(b)細胞傷害性、(c)CD8+T細胞の拡大、(d)幹様/低分化腫瘍細胞の分化、及び(e)ADCC活性から選択される1つまたは複数の活性の低下を示す、請求項1~3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記免疫学的組成物が、医薬的に許容可能な製剤にて投与される、請求項1~4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記対象に、がん細胞上で高度に発現される少なくとも1つの表面タンパク質に対する抗体を投与することをさらに含む、請求項1~5のいずれかに記載の方法。
  7. 前記抗体が、MICA/MICBと結合する、請求項6に記載の方法。
  8. 前記抗体が、ADCCを誘導するのに十分な量で投与される、請求項6または7に記載の方法。
  9. 前記NK細胞におけるIFN-γの分泌を誘導するまたは増強することによってNK細胞を活性化することをさらに含む、請求項1~8のいずれかに記載の方法。
  10. NK細胞を活性化することが、前記対象に前記NK細胞によるIFN-γの分泌を増強する1つまたは複数の追加の作用物質を投与することを含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記1つまたは複数の追加の作用物質が、IL-2、抗CD16抗体、抗CD3抗体、抗CD28抗体、メカブ、及び少なくとも1つの細菌株を含む組成物から選択される、請求項10に記載の方法。
  12. 前記組成物が、以下:Streptococcus thermophiles、Bifidobacterium longum、Bifidobacterium breve、Bifidobacterium infantis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus paracasei、KE99、及びLactobacillus bulgaricusから選択される少なくとも1つの細菌株を含み、任意選択で前記少なくとも1つの細菌株が生きているまたは超音波処理されている、請求項11に記載の方法。
  13. 前記組成物が、AJ2細菌を含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記1つまたは複数の追加の作用物質が、メカブ及びAJ2細菌である、請求項11に記載の方法。
  15. 前記対象に、少なくとも1つの追加の免疫療法及び/またはがん治療を投与することをさらに含む、請求項1~14のいずれかに記載の方法。
  16. 前記免疫療法及び/またはがん治療が、前記免疫学的組成物の前、後、またはこれと並行して投与される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記少なくとも1つの追加の免疫療法が、免疫チェックポイントを阻害する、請求項15または16に記載の方法。
  18. 前記免疫チェックポイントが、CTLA-4、PD-1、VISTA、B7-H2、B7-H3、PD-L1、B7-H4、B7-H6、ICOS、HVEM、PD-L2、CD160、gp49B、PIR-B、KIRファミリー受容体、TIM-1、TIM-3、TIM-4、LAG-3、GITR、4-IBB、OX-40、BTLA、SIRP、CD47、CD48、2B4(CD244)、B7.1、B7.2、ILT-2、ILT-4、TIGIT、HHLA2、ブチロフィリン、IDO、CD39、CD73及びA2aRから選択される、請求項17に記載の方法。
  19. 前記免疫チェックポイントが、CTLA-4、PD-1、PD-L1、及びPD-L2から選択される、請求項18に記載の方法。
  20. 前記がん治療が、放射線、放射線増感剤、化学療法、インターフェロン、及びインターフェロン誘導剤から選択される、請求項15に記載の方法。
  21. 前記がん治療が、化学療法であり、任意選択で前記化学療法がパクリタキセル及び/またはシスプラチンである、請求項20に記載の方法。
  22. 前記対象に、低分化がん細胞の分化を誘導する作用物質を投与することをさらに含み、任意選択で前記作用物質がN-アセチルシステイン(NAC)である、請求項1~21のいずれかに記載の方法。
  23. 前記がんが、膵臓癌、または口腔癌であり、任意選択で前記口腔癌が口腔扁平上皮癌である、請求項1~22のいずれかに記載の方法。
  24. 前記がんが、高度に分化している、請求項1~23のいずれかに記載の方法。
  25. 前記がんが、幹様/低分化である、請求項1~24のいずれかに記載の方法。
  26. 前記対象が、哺乳動物である、請求項1~25のいずれかに記載の方法。
  27. 前記哺乳動物が、マウスまたはヒトである、請求項26に記載の方法。
  28. 前記哺乳動物が、ヒトである、請求項27に記載の方法。
  29. がん細胞を殺傷するまたはがん細胞の増殖を阻害する方法であって、前記がん細胞を、免疫学的組成物と接触させることを含み、前記免疫学的組成物が、以下:
    (a)同種異系初代NK細胞、
    (b)同種異系スーパーチャージドNK細胞、
    (c)自己スーパーチャージドNK細胞拡大CD8+T細胞、及び
    (d)同種異系スーパーチャージドNK細胞拡大自己CD8+T細胞から選択される少なくとも2つの細胞型を含む、前記方法。
  30. 前記免疫学的組成物が、3つの細胞型を含む、請求項29に記載の方法。
  31. 前記免疫学的組成物が、4つの細胞型を含む、請求項29に記載の方法。
  32. 前記免疫学的組成物が、医薬的に許容可能な製剤内にある、請求項29~31のいずれか1項に記載の方法。
  33. 前記がん細胞を、がん細胞上で高度に発現される少なくとも1つの表面タンパク質に対する抗体と接触させることをさらに含む、請求項29~32のいずれか1項に記載の方法。
  34. 前記抗体が、MICA/MICBと結合する、請求項33に記載の方法。
  35. 前記抗体が、ADCCを誘導するのに十分な量である、請求項33または34に記載の方法。
  36. 前記NK細胞におけるIFN-γの分泌を誘導するまたは増強することによってNK細胞を活性化することをさらに含む、請求項29~35のいずれか1項に記載の方法。
  37. NK細胞を活性化することが、前記NK細胞を、前記NK細胞によるIFN-γの分泌を増強する1つまたは複数の追加の作用物質と接触させることを含む、請求項36に記載の方法。
  38. 前記1つまたは複数の追加の作用物質が、IL-2、抗CD16抗体、抗CD3抗体、抗CD28抗体、メカブ、及び少なくとも1つの細菌株を含む組成物から選択される、請求項37に記載の方法。
  39. 前記組成物が、以下:Streptococcus thermophiles、Bifidobacterium longum、Bifidobacterium breve、Bifidobacterium infantis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus paracasei、KE99、及びLactobacillus bulgaricusから選択される少なくとも1つの細菌株を含み、任意選択で前記少なくとも1つの細菌株が生きているまたは超音波処理されている、請求項38に記載の方法。
  40. 前記組成物が、AJ2細菌を含む、請求項39に記載の方法。
  41. 前記1つまたは複数の追加の作用物質が、メカブ及びAJ2細菌である、請求項38に記載の方法。
  42. 前記がん細胞を、少なくとも1つの追加の免疫療法及び/またはがん治療と接触させることをさらに含む、請求項29~41のいずれか1項に記載の方法。
  43. 前記少なくとも1つの追加の免疫療法及び/またはがん治療が、前記免疫学的組成物の前、後、またはこれと並行して追加される、請求項42に記載の方法。
  44. 前記少なくとも1つの追加の免疫療法が、免疫チェックポイントを阻害する、請求項42または43に記載の方法。
  45. 前記免疫チェックポイントが、CTLA-4、PD-1、VISTA、B7-H2、B7-H3、PD-L1、B7-H4、B7-H6、ICOS、HVEM、PD-L2、CD160、gp49B、PIR-B、KIRファミリー受容体、TIM-1、TIM-3、TIM-4、LAG-3、GITR、4-IBB、OX-40、BTLA、SIRP、CD47、CD48、2B4(CD244)、B7.1、B7.2、ILT-2、ILT-4、TIGIT、HHLA2、ブチロフィリン、IDO、CD39、CD73及びA2aRから選択される、請求項44に記載の方法。
  46. 前記免疫チェックポイントが、CTLA-4、PD-1、PD-L1、及びPD-L2から選択される、請求項45に記載の方法。
  47. 前記がん治療が、放射線、放射線増感剤、化学療法、インターフェロン、及びインターフェロン誘導剤から選択される、請求項42に記載の方法。
  48. 前記がん治療が、化学療法であり、任意選択で前記化学療法がパクリタキセル及び/またはシスプラチンである、請求項47に記載の方法。
  49. 前記がん細胞を、低分化がん細胞の分化を誘導する作用物質と接触させることをさらに含み、任意選択で前記作用物質がN-アセチルシステイン(NAC)である、請求項1~48のいずれかに記載の方法。
  50. 前記がんが、膵臓癌、または口腔癌であり、任意選択で前記口腔癌が口腔扁平上皮癌である、請求項29~49のいずれか1項に記載の方法。
  51. 前記がんが、高度に分化している、請求項29~50のいずれか1項に記載の方法。
  52. 前記がんが、幹様/低分化である、請求項29~50のいずれか1項に記載の方法。
  53. 前記対象が、哺乳動物である、請求項29~52のいずれか1項に記載の方法。
  54. 前記哺乳動物が、マウスまたはヒトである、請求項53に記載の方法。
  55. 前記哺乳動物が、ヒトである、請求項54に記載の方法。
  56. 対象において免疫応答を惹起することができる免疫学的組成物であって、以下:
    (a)同種異系初代NK細胞、
    (b)同種異系スーパーチャージドNK細胞、
    (c)自己スーパーチャージドNK細胞拡大CD8+T細胞、及び
    (d)同種異系スーパーチャージドNK細胞拡大自己CD8+T細胞から選択される少なくとも2つの細胞型を含む、前記免疫学的組成物。
  57. 前記免疫学的組成物が、3つの細胞型を含む、請求項56に記載の免疫学的組成物。
  58. 前記免疫学的組成物が、4つの細胞型を含む、請求項56に記載の免疫学的組成物。
  59. 前記免疫学的組成物が、医薬的に許容可能な製剤内にある、請求項56~58のいずれか1項に記載の免疫学的組成物。
  60. がん細胞上で高度に発現される少なくとも1つの表面タンパク質に対する抗体をさらに含む、請求項56~59のいずれか1項に記載の免疫学的組成物。
  61. 前記抗体が、MICA/MICBと結合する、請求項60に記載の免疫学的組成物。
  62. 前記抗体が、対象に投与された場合にADCCを誘導するのに十分な量で存在する、請求項60または61に記載の免疫学的組成物。
  63. 前記NK細胞によるIFN-γの分泌を増強する1つまたは複数の追加の作用物質をさらに含む、請求項56~62のいずれか1項に記載の免疫学的組成物。
  64. 前記1つまたは複数の追加の作用物質が、IL-2、抗CD16抗体、抗CD3抗体、抗CD28抗体、メカブ、及び少なくとも1つの細菌株を含む組成物から選択される、請求項63に記載の免疫学的組成物。
  65. 前記組成物が、以下:Streptococcus thermophiles、Bifidobacterium longum、Bifidobacterium breve、Bifidobacterium infantis、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus paracasei、KE99、及びLactobacillus bulgaricusから選択される少なくとも1つの細菌株を含み、任意選択で前記少なくとも1つの細菌株が生きているまたは超音波処理されている、請求項64に記載の免疫学的組成物。
  66. 前記組成物が、AJ2細菌を含む、請求項65に記載の免疫学的組成物。
  67. 前記1つまたは複数の追加の作用物質が、メカブ及びAJ2細菌である、請求項64に記載の免疫学的組成物。
  68. 少なくとも1つの追加の免疫療法及び/またはがん治療をさらに含む、請求項56~67のいずれか1項に記載の免疫学的組成物。
  69. 前記少なくとも1つの追加の免疫療法が、免疫チェックポイントを阻害する、請求項68に記載の免疫学的組成物。
  70. 前記免疫チェックポイントが、CTLA-4、PD-1、VISTA、B7-H2、B7-H3、PD-L1、B7-H4、B7-H6、ICOS、HVEM、PD-L2、CD160、gp49B、PIR-B、KIRファミリー受容体、TIM-1、TIM-3、TIM-4、LAG-3、GITR、4-IBB、OX-40、BTLA、SIRP、CD47、CD48、2B4(CD244)、B7.1、B7.2、ILT-2、ILT-4、TIGIT、HHLA2、ブチロフィリン、IDO、CD39、CD73及びA2aRから選択される、請求項69に記載の免疫学的組成物。
  71. 前記免疫チェックポイントが、CTLA-4、PD-1、PD-L1、及びPD-L2から選択される、請求項70に記載の免疫学的組成物。
  72. 前記がん治療が、放射線増感剤、化学療法、インターフェロン、及びインターフェロン誘導剤から選択される、請求項68に記載の免疫学的組成物。
  73. 前記がん治療が、化学療法であり、任意選択で前記化学療法がパクリタキセル及び/またはシスプラチンである、請求項72に記載の免疫学的組成物。
  74. 低分化がん細胞の分化を誘導する作用物質をさらに含み、任意選択で前記作用物質がN-アセチルシステイン(NAC)である、請求項56~73のいずれか1項に記載の免疫学的組成物。
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