JP2023539436A - 膵臓癌の評価および処置のための方法および組成物 - Google Patents
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Abstract
本開示の局面は、膵臓癌を有する対象を処置するための方法に関する。特定の局面は、免疫チェックポイント阻害療法を含む、癌免疫療法を用いる処置に関する。いくつかの例において、対象は、炎症状態、例えば膵炎を有するまたは有していたと決定されている。さらなる局面は、対象を、免疫チェックポイント阻害療法の候補として特定するための方法に関する。
Description
本願は、2020年8月7日に出願された米国仮出願第63/063,014号からの優先権の恩典を主張し、その全体を参照により本明細書に組み入れる。
I. 発明の分野
本発明の局面は、少なくとも、癌生物学、免疫学、および医学の分野に関する。
本発明の局面は、少なくとも、癌生物学、免疫学、および医学の分野に関する。
II. 背景
免疫療法(例えば、チェックポイント阻害療法)は、特定の癌タイプの制御および処置においては助けとなるものの、そのような利益は、多くの他のタイプの癌では実現されない。これには、例えば、膵管腺癌(PDAC)、乳癌等が含まれる。そのような癌を免疫療法に対して感受性にするための方法およびシステムが当技術分野で必要とされている。免疫療法に対する高い感受性を有する癌患者の階層化および処置のための方法に対する必要性も認められる。
免疫療法(例えば、チェックポイント阻害療法)は、特定の癌タイプの制御および処置においては助けとなるものの、そのような利益は、多くの他のタイプの癌では実現されない。これには、例えば、膵管腺癌(PDAC)、乳癌等が含まれる。そのような癌を免疫療法に対して感受性にするための方法およびシステムが当技術分野で必要とされている。免疫療法に対する高い感受性を有する癌患者の階層化および処置のための方法に対する必要性も認められる。
概要
本開示の局面は、免疫療法に対する高い感受性を有する癌(例えば、膵臓癌)を有する対象を選択および処置するための方法、ならびに癌を有する対象を免疫療法処置に対して感受性にするための方法を提供することにより、特定の要望に対処する。したがって、いくつかの局面において、膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、免疫療法を対象に提供する工程を含み、対象が、膵臓の炎症を有するまたは以前に有していた、方法が、本明細書に提供される。いくつかの態様において、開示される方法は、膵炎を有するまたは以前に有していた対象に免疫チェックポイント阻害療法を提供する工程を含む。膵臓癌を有する対象を、免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)に対する感受性を有すると特定するための方法であって、対象を、膵炎を有するまたは有していたと特定する工程を含む方法も開示される。膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、樹状細胞ワクチンおよび免疫チェックポイント阻害療法を施す工程を含む方法がさらに開示される。
本開示の局面は、免疫療法に対する高い感受性を有する癌(例えば、膵臓癌)を有する対象を選択および処置するための方法、ならびに癌を有する対象を免疫療法処置に対して感受性にするための方法を提供することにより、特定の要望に対処する。したがって、いくつかの局面において、膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、免疫療法を対象に提供する工程を含み、対象が、膵臓の炎症を有するまたは以前に有していた、方法が、本明細書に提供される。いくつかの態様において、開示される方法は、膵炎を有するまたは以前に有していた対象に免疫チェックポイント阻害療法を提供する工程を含む。膵臓癌を有する対象を、免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)に対する感受性を有すると特定するための方法であって、対象を、膵炎を有するまたは有していたと特定する工程を含む方法も開示される。膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、樹状細胞ワクチンおよび免疫チェックポイント阻害療法を施す工程を含む方法がさらに開示される。
本開示の態様は、癌を有する対象を処置するための方法、癌を有する対象を診断するための方法、癌を有する対象の予後を予測するための方法、癌を有する対象を、免疫療法に対する感受性があると特定するための方法、癌を有する対象を免疫療法に対して感受性にするための方法、癌の処置のための方法、癌を有する対象を免疫療法の候補として特定するための方法、および膵臓癌を有する対象を処置するための方法を含む。本開示の方法は、以下の工程のうちの1、2、3、4、5、6つまたはそれ以上を含み得る:免疫療法を対象に提供する工程、免疫チェックポイント阻害療法を対象に提供する工程、代替の療法を対象に提供する工程、対象を、膵臓癌を有すると決定する工程、樹状細胞ワクチンを対象に提供する工程、2つまたはそれ以上のタイプの癌療法を対象に提供する工程、対象を、膵炎を有すると特定する工程、対象を、膵炎を有していたと特定する工程、膵炎の症状に関して対象を試験する工程、対象において1つまたは複数の膵酵素のレベルを測定する工程、対象において膵炎を誘導する工程、および対象を免疫療法の候補として特定する工程。本開示の特定の態様は、上記の要素および/または工程の1つまたは複数を除外し得る。
いくつかの局面において、膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、免疫療法を対象に提供する工程を含み、対象が、膵炎を有するまたは有していたと決定されている、方法が、本明細書に開示される。いくつかの局面において、膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、(a)対象を、膵炎を有するまたは以前に膵炎を有していたと特定する工程、および(b)免疫療法を対象に提供する工程を含む方法が、本明細書に開示される。いくつかの態様において、(a)は、膵炎の1つまたは複数の症状に関して対象を試験することを含む。いくつかの態様において、(a)は、対象において、対照または健常対象と比較して上昇したレベルの1つまたは複数の膵酵素を検出することを含む。いくつかの態様において、1つまたは複数の膵酵素はアミラーゼまたはリパーゼを含む。
いくつかの局面において、膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、対象が膵炎を有するかどうかまたは以前に有していたかどうかを決定する工程、および(a)対象が膵炎を有するまたは以前に有していたと決定された場合に、免疫療法を対象に提供する工程、または(b)対象が膵炎を有していたことがないと決定された場合に、対象に代替の癌療法を提供する工程であって、代替の癌療法が免疫療法を含まない、工程を含む方法が、本明細書に開示される。いくつかの態様において、代替の癌療法は化学療法、ホルモン療法、放射線療法、または手術である。いくつかの態様において、対象が膵炎を有するかどうかまたは以前に有していたかどうかの決定は、膵炎の1つまたは複数の症状に関して対象を試験することを含む。いくつかの態様において、対象が膵炎を有するかどうかまたは以前に有していたかどうかの決定は、該対象において、対照または健常対象と比較して上昇したレベルの1つまたは複数の膵酵素を検出することを含む。いくつかの態様において、1つまたは複数の膵酵素はアミラーゼまたはリパーゼを含む。
いくつかの局面において、膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、(a)対象において膵炎を誘導する工程、および(b)(a)の後に、対象に免疫療法を提供する工程を含む方法が、本明細書に開示される。いくつかの態様において、(a)は、感染因子を対象に提供することを含む。いくつかの態様において、(a)は膵臓手術を含む。
いくつかの態様において、膵炎は慢性膵炎である。いくつかの態様において、膵炎は急性膵炎である。いくつかの態様において、膵臓癌は膵管腺癌(PDAC)である。免疫療法は、例えば免疫チェックポイント阻害療法、CAR-T細胞療法、養子T細胞療法、樹状細胞ワクチン等を含む、任意の免疫療法であり得る。いくつかの態様において、免疫療法は免疫チェックポイント阻害療法である。いくつかの態様において、免疫チェックポイント阻害療法は、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができる抗体または抗体様分子を対象に提供することを含む。いくつかの態様において、免疫チェックポイント阻害療法は、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができるキメラ抗原受容体(CAR)を含む細胞を対象に提供することを含む。いくつかの態様において、免疫チェックポイントタンパク質はCTLA-4、PD-1、PDL1、PD-2、IDO、LAG3、またはTIM-3である。いくつかの態様において、免疫チェックポイントタンパク質はPD-1である。いくつかの態様において、免疫チェックポイント阻害療法は、少なくとも1、2、3、4、もしくは5つ、多くとも1、2、3、4、もしくは5つ、またはちょうど1、2、3、4、もしくは5つの免疫チェックポイント阻害剤を含む。いくつかの態様において、免疫チェックポイント阻害療法は、少なくとも2つの免疫チェックポイント阻害剤を含む。いくつかの態様において、2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤は、抗PD-1抗体、抗PDL1抗体、および抗CTLA4抗体のうちの2つまたはそれ以上を含む。
いくつかの態様において、対象に由来する膵臓癌組織は、CD11c+樹状細胞を含むと決定されていた。いくつかの態様において、対象に由来する膵臓組織は、三次リンパ様構造を含むと決定されていた。いくつかの態様において、この方法はさらに、樹状細胞ワクチンを対象に提供する工程を含む。
いくつかの局面において、膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、有効量の樹状細胞ワクチンおよび免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)を対象に施す工程を含む方法が、本明細書にさらに開示される。いくつかの態様において、樹状細胞ワクチンおよび免疫療法は実質的に同時に施される。いくつかの態様において、樹状細胞ワクチンおよび免疫療法は順次施される。いくつかの態様において、樹状細胞ワクチンは免疫療法より前に施される。いくつかの態様において、免疫療法は樹状細胞ワクチンより前に施される。
いくつかの態様において、樹状細胞ワクチンは自家樹状細胞ワクチンである。いくつかの態様において、樹状細胞ワクチンは通常型樹状細胞(cDC)を含む。いくつかの態様において、cDCは通常型1型樹状細胞(cDC1)である。いくつかの態様において、対象は以前に膵臓癌に関して処置されていた。いくつかの態様において、対象は以前に免疫療法で処置されていた。いくつかの態様において、対象は以前の処置に対して抵抗性であると決定されていた。いくつかの態様において、この方法はさらに、追加の癌療法を対象に提供する工程を含む。いくつかの態様において、追加の癌療法は化学療法、放射線療法、ホルモン療法、手術、または免疫療法である。
いくつかの局面において、膵臓癌を有する対象を免疫チェックポイント阻害療法の候補として特定するための方法であって、(a)膵臓癌を有する対象グループのうちの各対象が膵炎を有するかどうかまたは以前に有していたかどうかを決定する工程、および(b)膵炎を有するまたは以前に有していた、該対象グループからの対象を、免疫療法の候補として特定する工程を含む方法が、本明細書に開示される。
特定の局面において、対象に由来する膵臓癌組織に三次リンパ様構造を有すると決定された該対象に、免疫療法を施す工程を含む、膵臓癌に関して対象を処置するための方法もまた開示される。いくつかの態様において、免疫療法は免疫チェックポイント阻害療法である。
いくつかの局面において、膵臓癌に関して対象を処置するための方法であって、(a)対象の膵臓組織において三次リンパ様構造を検出する工程、および(b)免疫療法を対象に施す工程を含む方法がさらに開示される。
いくつかの態様において、膵臓癌に関して対象を処置するための方法であって、(a)対象の膵臓組織において三次リンパ様構造の形成を誘導する工程、および(b)免疫チェックポイント阻害療法を対象に施す工程を含む方法もまた開示される。
本願を通じて、「約」という用語は、ある値が測定または定量法に固有の誤差を含むことを示すために使用される。
「含む」という用語と組み合わせて使用される場合、「1つの(a)」または「1つの(an)」という語の使用は、「1つ」を意味し得るが、「1つまたは複数」、「少なくとも1つ」、および「1つまたは2つ以上」の意味でも用いられる。
「および/または」というフレーズは、「および」または「または」を意味する。例示すると、A、B、および/またはCは、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBの組み合わせ、AおよびCの組み合わせ、BおよびCの組み合わせ、またはA、BおよびCの組み合わせを含む。換言すると、「および/または」は、包括的なまたはとして用いられる。
「含む(comprising)」(および含むの任意の形式、例えば「含む(comprise)」および「含む(comprises)」)、「有する(having)」(および有するの任意の形式、例えば「有する(have)」および「有する(has)」)、「含む(including)」(および含むの任意の形式、例えば「含む(includes)」および「含む(include)」)または「含む(containing)」(および含むの任意の形式、例えば「含む(contains)」および「含む(contain)」)という語は、包括的またはオープンエンドであり、追加の、言及されていない要素または方法の工程を排除しない。
組成物およびそれらの使用方法は、本明細書を通して開示される任意の成分または工程「を含み」、「から本質的になり」、または「からなり」得る。開示される任意の成分または工程「から本質的になる」組成物および方法は、特許請求の範囲を、請求項発明の基本的かつ新規の特徴に実質的に影響しない言及されている物質または工程に限定する。
「個体」、「対象」、および「患者」は、交換可能に使用され、ヒトまたは非ヒトを表し得る。
治療的、診断的、または生理学的な目的または効果に関連する任意の方法はまた、「使用」という請求項用語で、例えば、記載される治療的、診断的、または生理学的な目的または効果を達成または実行するための本明細書で議論される任意の化合物、組成物、または薬剤「の使用」のように記載され得る。
本明細書で議論される任意の態様が、本発明の任意の方法または組成物に関連して実施されることが、およびその逆もまた、想定される。さらに、本発明の組成物は、本発明の方法を達成するために使用され得る。
本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、詳細な説明および具体的な実施例は、本発明の具体的態様を示すものであるが、例として提供されるにすぎず、この詳細な説明から、本発明の精神および範囲内での様々な変更および改変が当業者に明らかになり得ることが理解されるべきである。
以下の図面は、本明細書の一部をなし、本発明の特定の局面をさらに示すために含まれる。本発明は、本明細書に示される具体的態様の詳細な説明と共にこれらの図面の1つまたは複数を参照することで、より理解され得る。
詳細な説明
本開示は、少なくとも一部、癌と無関係の炎症が先行するまたは癌と無関係の炎症を伴う膵臓癌が、免疫チェックポイント阻害療法を含む癌免疫療法に対して応答性であるという驚くべき発見に基づいている。本明細書に開示されるように、急性および/または慢性膵炎は、膵臓癌に付随する場合、免疫抑制を解消し、免疫チェックポイント阻害療法を有効にする。したがって、いくつかの態様において、膵臓癌を処置するための方法であって、癌を有するまたは有する疑いがある対象に免疫チェックポイント阻害療法を提供する工程を含み、対象が、膵臓の炎症(例えば、臓器障害、膵臓線維症、および/または膵炎)を有するまたは以前に有していた、方法が開示される。さらなる局面は、膵炎を含む炎症の病歴に基づき膵臓癌患者を階層化するための方法を開示する。例えば、態様は、患者を、膵臓の炎症、例えば膵炎を有するまたは以前に有していたと特定することにより、対象を免疫チェックポイント阻害療法の候補として特定するための方法に関する。樹状細胞ワクチンおよび免疫チェックポイント阻害療法を施すことを含む、膵臓癌の処置のための方法も開示される。
本開示は、少なくとも一部、癌と無関係の炎症が先行するまたは癌と無関係の炎症を伴う膵臓癌が、免疫チェックポイント阻害療法を含む癌免疫療法に対して応答性であるという驚くべき発見に基づいている。本明細書に開示されるように、急性および/または慢性膵炎は、膵臓癌に付随する場合、免疫抑制を解消し、免疫チェックポイント阻害療法を有効にする。したがって、いくつかの態様において、膵臓癌を処置するための方法であって、癌を有するまたは有する疑いがある対象に免疫チェックポイント阻害療法を提供する工程を含み、対象が、膵臓の炎症(例えば、臓器障害、膵臓線維症、および/または膵炎)を有するまたは以前に有していた、方法が開示される。さらなる局面は、膵炎を含む炎症の病歴に基づき膵臓癌患者を階層化するための方法を開示する。例えば、態様は、患者を、膵臓の炎症、例えば膵炎を有するまたは以前に有していたと特定することにより、対象を免疫チェックポイント阻害療法の候補として特定するための方法に関する。樹状細胞ワクチンおよび免疫チェックポイント阻害療法を施すことを含む、膵臓癌の処置のための方法も開示される。
I. 治療方法
本開示の局面は、治療目的の組成物および方法に関する。本開示の組成物は、インビボ、インビトロ、またはエクスビボ投与のために使用され得る。組成物の投与経路は、例えば、皮内、皮下、静脈内、局所(local)、局所(topical)および腹腔内投与であり得る。
本開示の局面は、治療目的の組成物および方法に関する。本開示の組成物は、インビボ、インビトロ、またはエクスビボ投与のために使用され得る。組成物の投与経路は、例えば、皮内、皮下、静脈内、局所(local)、局所(topical)および腹腔内投与であり得る。
A. 癌療法
いくつかの態様において、開示される方法は、癌療法を対象または患者に施す工程を含む。いくつかの態様において、癌療法は局所癌療法を含む。いくつかの態様において、癌療法は全身癌療法を含まない。いくつかの態様において、癌療法は局所療法を含まない。いくつかの態様において、癌療法は、全身癌療法を施すことを行わない局所癌療法を含む。いくつかの態様において、癌療法は免疫療法を含み、免疫療法は免疫チェックポイント療法であり得る。また、これらの癌療法のいずれかが除外され得る。これらの療法の組み合わせもまた施され得る。
いくつかの態様において、開示される方法は、癌療法を対象または患者に施す工程を含む。いくつかの態様において、癌療法は局所癌療法を含む。いくつかの態様において、癌療法は全身癌療法を含まない。いくつかの態様において、癌療法は局所療法を含まない。いくつかの態様において、癌療法は、全身癌療法を施すことを行わない局所癌療法を含む。いくつかの態様において、癌療法は免疫療法を含み、免疫療法は免疫チェックポイント療法であり得る。また、これらの癌療法のいずれかが除外され得る。これらの療法の組み合わせもまた施され得る。
「癌」という用語は、本明細書で使用される場合、固形腫瘍、転移癌、または非転移癌を表すために使用され得る。特定の態様において、癌は、膀胱、血液、骨、骨髄、脳、乳房、結腸、食道、十二指腸、小腸、大腸、結腸、直腸、肛門、歯茎、頭、腎臓、肝臓、肺、鼻咽頭、首、卵巣、膵臓、前立腺、皮膚、胃、精巣、舌、または子宮で発生し得る。任意の開示される方法または組成物が、任意の癌タイプのいずれかの処置のために使用され得る。例えば、本開示の局面は、(a)樹状細胞ワクチン、および(b)追加の免疫療法、例えば免疫チェックポイント阻害療法を用いる任意の癌の処置を含む。追加の局面は、腫瘍組織における炎症の誘導、その後の免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)を用いた処置を含む。さらなる局面は、腫瘍組織における三次リンパ様構造形成の誘導、その後の免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)を用いた処置を含む。
癌は具体的に、以下の組織学的タイプのものであり得るが、これらに限定されない:新生物、悪性;癌腫;癌腫、未分化;巨細胞および紡錐形細胞癌;小細胞癌;乳頭状癌;扁平上皮癌;リンパ上皮癌;基底細胞癌;毛母癌;移行上皮癌;乳頭状移行上皮癌;腺癌;ガストリノーマ、悪性;胆管癌;肝細胞癌;混合型肝細胞癌・胆管癌;索状腺癌;腺様嚢胞癌;腺腫様ポリープにおける腺癌;腺癌、家族性大腸ポリポーシス;固形癌;カルチノイド腫瘍、悪性;細気管支肺胞腺癌;乳頭状腺癌;色素嫌性癌;好酸性癌;好酸性腺癌;塩基好性癌;明細胞腺癌;顆粒細胞癌;濾胞状腺腫;乳頭状・濾胞状腺癌;非被包・硬化性癌;副腎皮質癌;類内膜癌;皮膚付属器癌;アポクリン腺癌;皮脂腺癌;耳垢腺腫;粘表皮癌;嚢胞腺癌;乳頭状嚢胞腺癌;乳頭状漿液嚢胞腺癌;粘液性嚢胞腺癌;粘液性腺癌;印環細胞癌;浸潤性導管癌;髄様癌;小葉癌;炎症性癌;ページェット病、乳房;腺房細胞癌;腺扁平上皮癌;扁平上皮化生を伴う腺癌;胸腺腫、悪性;卵巣間質性腫瘍、悪性;卵胞膜細胞腫、悪性;顆粒膜細胞腫、悪性;男性胚腫、悪性;セルトリ細胞癌;ライディッヒ細胞腫、悪性;脂質細胞腫、悪性;傍神経節腫、悪性;乳房外傍神経節腫、悪性;褐色細胞腫;血管球血管肉腫;悪性黒色腫;無色素性黒色腫;表在拡大型黒色腫;巨大色素性母斑における悪性黒色腫;類上皮細胞黒色腫;青色母斑、悪性;肉腫;繊維肉腫;線維性組織球腫、悪性;粘液肉腫;脂肪肉腫;平滑筋肉腫;横紋筋肉腫;小児横紋筋肉腫;胞巣状横紋筋肉腫;間質肉腫;混合型腫瘍、悪性;ミュラー管混合型腫瘍;腎芽腫;肝芽腫;癌肉腫;間葉腫、悪性;ブレンナー腫瘍、悪性;葉状腫瘍、悪性;滑膜肉腫;中皮種、悪性;未分化胚細胞腫;胎児性癌;奇形種、悪性;卵巣甲状腺腫、悪性;絨毛癌;中腎腫、悪性;血管肉腫;血管内皮腫、悪性;カポジ肉腫;血管外皮腫、悪性;リンパ管肉腫;骨肉腫;傍骨性骨肉腫;軟骨肉腫;軟骨芽細胞腫、悪性;間葉性軟骨肉腫;骨の巨細胞腫瘍;ユーイング肉腫;歯原性腫瘍、悪性;エナメル上皮歯牙肉腫;エナメル上皮腫、悪性;エナメル上皮線維肉腫;松果体腫、悪性;脊索腫;神経膠腫、悪性;上衣腫;星細胞腫;原形質性星細胞腫;原線維性星細胞腫;星芽腫;神経膠芽腫;乏突起神経膠腫;乏突起神経膠芽腫;未分化神経外胚葉性腫瘍;小脳肉腫;神経節芽腫;神経芽腫;網膜芽腫;嗅神経原性腫瘍;髄膜腫、悪性;神経線維肉腫;神経鞘腫、悪性;顆粒細胞腫、悪性;悪性リンパ腫;ホジキン病;ホジキン;側肉芽腫;悪性リンパ腫、小リンパ球性;悪性リンパ腫、大細胞、びまん性;悪性リンパ腫、濾胞性;菌状息肉症;他の指定非ホジキンリンパ腫;悪性組織球症;多発性骨髄腫;肥満細胞肉腫;免疫増殖性小腸疾患;白血病;リンパ性白血病;形質細胞白血病;赤白血病;リンパ肉腫細胞白血病;骨髄性白血病;好塩基球性白血病;好酸球性白血病;単球性白血病;肥満細胞性白血病;巨核芽球性白血病;骨髄肉腫;および有毛細胞性白血病。
いくつかの態様において、膵臓から発生した癌を処置するための方法が開示される。いくつかの態様において、癌は膵臓癌である。いくつかの態様において、癌は膵管腺癌(PDAC)である。
いくつかの態様において、乳房から発生した癌を処置するための方法が開示される。いくつかの態様において、癌は乳癌である。
B. 癌免疫療法
いくつかの態様において、この方法は、癌免疫療法を施すことを含む。癌免疫療法(癌免疫療法(immuno-oncology)、略してIOと呼ばれることもある)は、癌を処置するための免疫系の使用である。免疫療法は、能動、受動またはハイブリッド(能動および受動)に分類され得る。これらのアプローチは、癌細胞が多くの場合、それらの表面上に、多くの場合タンパク質または他の高分子(例えば、炭水化物)である、腫瘍関連抗原(TAA)として公知の、免疫系により検出できる分子を有しているという事実を利用する。能動免疫療法は、免疫系に、TAAのターゲティングにより腫瘍細胞を攻撃させる。受動免疫療法は、既存の抗腫瘍応答を増強し、モノクローナル抗体、リンパ球およびサイトカインの使用を含む。様々な免疫療法が当技術分野で公知であり、以下に例を記載する。
いくつかの態様において、この方法は、癌免疫療法を施すことを含む。癌免疫療法(癌免疫療法(immuno-oncology)、略してIOと呼ばれることもある)は、癌を処置するための免疫系の使用である。免疫療法は、能動、受動またはハイブリッド(能動および受動)に分類され得る。これらのアプローチは、癌細胞が多くの場合、それらの表面上に、多くの場合タンパク質または他の高分子(例えば、炭水化物)である、腫瘍関連抗原(TAA)として公知の、免疫系により検出できる分子を有しているという事実を利用する。能動免疫療法は、免疫系に、TAAのターゲティングにより腫瘍細胞を攻撃させる。受動免疫療法は、既存の抗腫瘍応答を増強し、モノクローナル抗体、リンパ球およびサイトカインの使用を含む。様々な免疫療法が当技術分野で公知であり、以下に例を記載する。
1. チェックポイント阻害剤および組み合わせ処置
本開示の態様は、免疫チェックポイント阻害剤の投与を含み得、その例が以下にさらに記載されている。本明細書で開示される場合、「免疫チェックポイント阻害療法」(また、「免疫チェックポイント療法」、「チェックポイント阻害療法」または「CBI」)は、癌を有するまたは有する疑いがある対象への1つまたは複数の免疫チェックポイント阻害剤の提供を含む癌療法を表す。いくつかの局面において、本開示の免疫チェックポイント阻害療法は、少なくとも1、2、3、4、もしくは5つ、多くとも1、2、3、4、もしくは5つ、またはちょうど1、2、3、4、もしくは5つの免疫チェックポイント阻害剤、あるいはそれ以上を含む。いくつかの局面において、免疫チェックポイント阻害療法は、2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤(例えば、PD-1阻害剤およびCTLA4阻害剤)を含む。
本開示の態様は、免疫チェックポイント阻害剤の投与を含み得、その例が以下にさらに記載されている。本明細書で開示される場合、「免疫チェックポイント阻害療法」(また、「免疫チェックポイント療法」、「チェックポイント阻害療法」または「CBI」)は、癌を有するまたは有する疑いがある対象への1つまたは複数の免疫チェックポイント阻害剤の提供を含む癌療法を表す。いくつかの局面において、本開示の免疫チェックポイント阻害療法は、少なくとも1、2、3、4、もしくは5つ、多くとも1、2、3、4、もしくは5つ、またはちょうど1、2、3、4、もしくは5つの免疫チェックポイント阻害剤、あるいはそれ以上を含む。いくつかの局面において、免疫チェックポイント阻害療法は、2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤(例えば、PD-1阻害剤およびCTLA4阻害剤)を含む。
a. PD-1、PDL1、およびPDL2阻害剤
PD-1は、T細胞が感染または腫瘍と遭遇する腫瘍微小環境において作用することができる。活性化されたT細胞はPD-1を上方調節し、末梢組織においてそれを発現し続ける。サイトカイン、例えばIFN-ガンマは、上皮細胞および腫瘍細胞においてPDL1の発現を誘導する。PDL2は、マクロファージおよび樹状細胞で発現される。PD-1の主な役割は、末梢においてエフェクターT細胞の活性を制限し、免疫応答時の組織への過度のダメージを防ぐことである。本開示の阻害剤は、PD-1および/またはPDL1活性の1つまたは複数の機能をブロックし得る。
PD-1は、T細胞が感染または腫瘍と遭遇する腫瘍微小環境において作用することができる。活性化されたT細胞はPD-1を上方調節し、末梢組織においてそれを発現し続ける。サイトカイン、例えばIFN-ガンマは、上皮細胞および腫瘍細胞においてPDL1の発現を誘導する。PDL2は、マクロファージおよび樹状細胞で発現される。PD-1の主な役割は、末梢においてエフェクターT細胞の活性を制限し、免疫応答時の組織への過度のダメージを防ぐことである。本開示の阻害剤は、PD-1および/またはPDL1活性の1つまたは複数の機能をブロックし得る。
「PD-1」の別名にはCD279およびSLEB2が含まれる。「PDL1」の別名にはB7-H1、B7-4、CD274、およびB7-Hが含まれる。「PDL2」の別名にはB7-DC、Btdc、およびCD273が含まれる。いくつかの態様において、PD-1、PDL1、およびPDL2はヒトPD-1、PDL1、およびPDL2である。
いくつかの態様において、PD-1阻害剤は、PD-1のそのリガンド結合パートナーへの結合を阻害する分子である。特定の局面において、PD-1リガンド結合パートナーはPDL1および/またはPDL2である。別の態様において、PDL1阻害剤は、PDL1のその結合パートナーへの結合を阻害する分子である。特定の局面において、PDL1結合パートナーはPD-1および/またはB7-1である。別の態様において、PDL2阻害剤は、PDL2のその結合パートナーへの結合を阻害する分子である。特定の局面において、PDL2結合パートナーはPD-1である。阻害剤は、抗体、その抗原結合フラグメント、イムノアドヘシン、融合タンパク質、またはオリゴペプチドであり得る。例示的な抗体は、すべて参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第8,735,553号、同第8,354,509号、および同第8,008,449号に記載されている。本明細書に提供される方法および組成物において使用される他のPD-1阻害剤は、すべて参照により本明細書に組み入れられる、米国特許出願番号US2014/0294898、US2014/022021、およびUS2011/0008369に記載されるように、当技術分野で公知である。
いくつかの態様において、PD-1阻害剤は抗PD-1抗体(例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体)である。いくつかの態様において、抗PD-1抗体はニボルマブ、ペムブロリズマブ、およびピジリズマブからなる群より選択される。いくつかの態様において、PD-1阻害剤はイムノアドヘシン(例えば、定常領域(例えば、免疫グロブリン配列のFc領域)に融合されたPDL1またはPDL2の細胞外またはPD-1結合部分を含むイムノアドヘシン)である。いくつかの態様において、PDL1阻害剤はAMP-224を含む。MDX-1106-04、MDX-1106、ONO-4538、BMS-936558、およびOPDIVO(登録商標)としても公知のニボルマブは、WO2006/121168に記載される抗PD-1抗体である。MK-3475、Merck 3475、ラムブロリズマブ、KEYTRUDA(登録商標)、およびSCH-900475としても公知のペムブロリズマブは、WO2009/114335に記載される抗PD-1抗体である。CT-011、hBAT、またはhBAT-1としても公知のピジリズマブは、WO2009/101611に記載される抗PD-1抗体である。B7-DCIgとしても公知のAMP-224は、WO2010/027827およびWO2011/066342に記載されるPDL2-Fc融合可溶性受容体である。さらなるPD-1阻害剤には、AMP-514としても公知のMEDI0680、およびREGN2810が含まれる。
いくつかの態様において、免疫チェックポイント阻害剤はPDL1阻害剤、例えばMEDI4736としても公知のデュルバルマブ、MPDL3280Aとしても公知のアテゾリズマブ、MSB00010118Cとしても公知のアベルマブ、MDX-1105、BMS-936559、またはそれらの組み合わせである。特定の局面において、免疫チェックポイント阻害剤はPDL2阻害剤、例えばrHIgM12B7である。
いくつかの態様において、阻害剤は、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、またはピジリズマブの重鎖および軽鎖CDRまたはVRを含む。したがって、1つの態様において、阻害剤は、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、またはピジリズマブのVH領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメイン、ならびにニボルマブ、ペムブロリズマブ、またはピジリズマブのVL領域のCDR1、CDR2およびCDR3ドメインを含む。別の態様において、抗体は、上記抗体と、PD-1、PDL1、またはPDL2上の同じエピトープとの結合に関して競合するおよび/または同じエピトープに結合する。別の態様において、抗体は、上記抗体と少なくとも約70、75、80、85、90、95、97、または99%(またはその間の任意の導き出せる範囲)の可変領域アミノ酸配列同一性を有する。
b. CTLA-4、B7-1、およびB7-2
本明細書に提供される方法において標的とされ得る別の免疫チェックポイントは、CD152としても公知の細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA-4)である。ヒトCTLA-4の完全なcDNA配列はGenbankアクセッション番号L15006を有する。CTLA-4はT細胞の表面上で見出され、抗原提示細胞の表面上のB7-1(CD80)またはB7-2(CD86)に結合したときに「オフ」スイッチとして作用する。CTLA4は、ヘルパーT細胞の表面上で発現され、T細胞に抑制シグナルを伝達する免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。CTLA4はT細胞共刺激タンパク質であるCD28に類似し、両分子とも抗原提示細胞上のB7-1およびB7-2に結合する。CTLA-4はT細胞に抑制シグナルを伝達するのに対して、CD28は刺激シグナルを伝達する。細胞内CTLA-4は制御性T細胞においても見出され、それらの機能にとって重要であり得る。T細胞受容体およびCD28を通じたT細胞の活性化は、B7分子の阻害性受容体であるCTLA-4の発現を増加させる。本開示の阻害剤は、CTLA-4、B7-1、および/またはB7-2活性の1つまたは複数の機能をブロックし得る。いくつかの態様において、阻害剤はCTLA-4とB7-1の相互作用をブロックする。いくつかの態様において、阻害剤はCTLA-4とB7-2の相互作用をブロックする。
本明細書に提供される方法において標的とされ得る別の免疫チェックポイントは、CD152としても公知の細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA-4)である。ヒトCTLA-4の完全なcDNA配列はGenbankアクセッション番号L15006を有する。CTLA-4はT細胞の表面上で見出され、抗原提示細胞の表面上のB7-1(CD80)またはB7-2(CD86)に結合したときに「オフ」スイッチとして作用する。CTLA4は、ヘルパーT細胞の表面上で発現され、T細胞に抑制シグナルを伝達する免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。CTLA4はT細胞共刺激タンパク質であるCD28に類似し、両分子とも抗原提示細胞上のB7-1およびB7-2に結合する。CTLA-4はT細胞に抑制シグナルを伝達するのに対して、CD28は刺激シグナルを伝達する。細胞内CTLA-4は制御性T細胞においても見出され、それらの機能にとって重要であり得る。T細胞受容体およびCD28を通じたT細胞の活性化は、B7分子の阻害性受容体であるCTLA-4の発現を増加させる。本開示の阻害剤は、CTLA-4、B7-1、および/またはB7-2活性の1つまたは複数の機能をブロックし得る。いくつかの態様において、阻害剤はCTLA-4とB7-1の相互作用をブロックする。いくつかの態様において、阻害剤はCTLA-4とB7-2の相互作用をブロックする。
いくつかの態様において、免疫チェックポイント阻害剤は抗CTLA-4抗体(例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体)、その抗原結合フラグメント、イムノアドヘシン、融合タンパク質、またはオリゴペプチドである。
本方法において使用するのに適した抗ヒトCTLA-4抗体(またはそれ由来のVHおよび/もしくはVLドメイン)は、当技術分野で周知の方法を用いて作製され得る。あるいは、当技術分野で知られている抗CTLA-4抗体が使用され得る。例えば、US8,119,129、WO 01/14424、WO 98/42752;WO 00/37504(CP675,206、トレメリムマブとしても公知;以前はチシリムマブ)、米国特許第6,207,156号;Hurwitz et al., 1998に開示される抗CTLA-4抗体が、本明細書に開示される方法において使用され得る。上記刊行物の各々の教示は、参照により本明細書に組み入れられる。CTLA-4に対する結合に関してこれらの当技術分野で知られている抗体のいずれかと競合する抗体もまた使用され得る。例えば、ヒト化CTLA-4抗体は、すべて参照により本明細書に組み入れられる、国際特許出願番号WO2001/014424、WO2000/037504、および米国特許第8,017,114号に記載されている。
本開示の方法および組成物におけるチェックポイント阻害剤として有用なさらなる抗CTLA-4抗体は、イピリムマブ(10D1、MDX-010、MDX-101、およびYervoy(登録商標)としても公知)またはその抗原結合フラグメントおよび変種である(例えば、WO 01/14424を参照のこと)。
いくつかの態様において、阻害剤は、トレメリムマブまたはイピリムマブの重鎖および軽鎖CDRまたはVRを含む。したがって、1つの態様において、阻害剤は、トレメリムマブまたはイピリムマブのVH領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメイン、ならびにトレメリムマブまたはイピリムマブのVL領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメインを含む。別の態様において、抗体は、上記抗体と、PD-1、B7-1、またはB7-2上の同じエピトープとの結合に関して競合するおよび/または同じエピトープに結合する。別の態様において、抗体は、上記抗体と少なくとも約70、75、80、85、90、95、97、または99%(またはその間の任意の導き出せる範囲)の可変領域アミノ酸配列同一性を有する。
c. LAG3
本明細書に提供される方法において標的とされ得る別の免疫チェックポイントは、CD223およびリンパ球活性化3としても公知のリンパ球活性化遺伝子3(LAG3)である。ヒトLAG3の完全なmRNA配列はGenbankアクセッション番号NM_002286を有する。LAG3は、活性化されたT細胞、ナチュラルキラー細胞、B細胞、および形質細胞様樹状細胞の表面上で見いだされる免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。LAG3の主なリガンドはMHCクラスIIであり、それはCTLA-4およびPD-1と同様の様式でT細胞の細胞増殖、活性化および恒常性を負に調節し、Treg抑制機能において役割を果たすことが報告されている。LAG3はまた、CD8+ T細胞を寛容性状態で維持するのを助け、かつPD-1と共に作用し、慢性ウイルス感染時にCD8疲弊を維持するのを助ける。LAG3はまた、樹状細胞の成熟および活性化に関与することが公知である。本開示の阻害剤は、LAG3活性の1つまたは複数の機能をブロックし得る。
本明細書に提供される方法において標的とされ得る別の免疫チェックポイントは、CD223およびリンパ球活性化3としても公知のリンパ球活性化遺伝子3(LAG3)である。ヒトLAG3の完全なmRNA配列はGenbankアクセッション番号NM_002286を有する。LAG3は、活性化されたT細胞、ナチュラルキラー細胞、B細胞、および形質細胞様樹状細胞の表面上で見いだされる免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。LAG3の主なリガンドはMHCクラスIIであり、それはCTLA-4およびPD-1と同様の様式でT細胞の細胞増殖、活性化および恒常性を負に調節し、Treg抑制機能において役割を果たすことが報告されている。LAG3はまた、CD8+ T細胞を寛容性状態で維持するのを助け、かつPD-1と共に作用し、慢性ウイルス感染時にCD8疲弊を維持するのを助ける。LAG3はまた、樹状細胞の成熟および活性化に関与することが公知である。本開示の阻害剤は、LAG3活性の1つまたは複数の機能をブロックし得る。
いくつかの態様において、免疫チェックポイント阻害剤は抗LAG3抗体(例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体)、その抗原結合フラグメント、イムノアドヘシン、融合タンパク質、またはオリゴペプチドである。
本方法において使用するのに適した抗ヒトLAG3抗体(またはそれ由来のVHおよび/もしくはVLドメイン)は、当技術分野で周知の方法を用いて作製され得る。あるいは、当技術分野で知られている抗LAG3抗体が使用され得る。例えば、抗LAG3抗体には、GSK2837781、IMP321、FS-118、Sym022、TSR-033、MGD013、BI754111、AVA-017、またはGSK2831781が含まれ得る。US 9,505,839 (BMS-986016、レラトリマブとしても公知);US 10,711,060(IMP-701、LAG525としても公知);US 9,244,059(IMP731、H5L7BWとしても公知); US 10,344,089(25F7、LAG3.1としても公知);WO 2016/028672(MK-4280、28G-10としても公知);WO 2017/019894(BAP050);Burova E., et al., J. ImmunoTherapy Cancer, 2016; 4(Supp. 1):P195(REGN3767);Yu, X., et al., mAbs, 2019; 11:6(LBL-007)に開示される抗LAG3抗体が、本明細書に開示される方法において使用され得る。本開示において有用なこれらおよびその他の抗LAG3抗体は、例えば、WO 2016/028672、WO 2017/106129、WO 2017062888、WO 2009/044273、WO 2018/069500、WO 2016/126858、WO 2014/179664、WO 2016/200782、WO 2015/200119、WO 2017/019846、WO 2017/198741、WO 2017/220555、WO 2017/220569、WO 2018/071500、WO 2017/015560;WO 2017/025498、WO 2017/087589、WO 2017/087901、WO 2018/083087、WO 2017/149143、WO 2017/219995、US 2017/0260271、WO 2017/086367、WO 2017/086419、WO 2018/034227、およびWO 2014/140180において見いだされ得る。上記刊行物の各々の教示は、参照により本明細書に組み入れられる。LAG3に対する結合に関してこれらの当技術分野で知られている抗体のいずれかと競合する抗体もまた使用され得る。
いくつかの態様において、阻害剤は、抗LAG3抗体の重鎖および軽鎖CDRまたはVRを含む。したがって、1つの態様において、阻害剤は、抗LAG3抗体のVH領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメイン、ならびに抗LAG3抗体のVL領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメインを含む。別の態様において、抗体は、上記抗体と少なくとも約70、75、80、85、90、95、97、または99%(またはその間の任意の導き出せる範囲)の可変領域アミノ酸配列同一性を有する。
d. TIM-3
本明細書に提供される方法において標的とされ得る別の免疫チェックポイントは、A型肝炎ウイルス細胞受容体2(HAVCR2)およびCD366としても公知の、T細胞免疫グロブリンおよびムチンドメイン含有3(TIM-3)である。ヒトTIM-3の完全なmRNA配列はGenbankアクセッション番号NM_032782を有する。TIM-3は、IFNγ産生CD4+ Th1およびCD8+ Tc1細胞の表面上で見いだされる。TIM-3の細胞外領域は、膜から遠位の単鎖可変免疫グロブリンドメイン(IgV)および膜近くに位置する様々な長さのグリコシル化ムチンドメインからなる。TIM-3は免疫チェックポイントであり、PD-1およびLAG3を含む他の阻害性受容体と共に、T細胞疲弊を媒介する。TIM-3はまた、マクロファージ活性化を調節するCD4+ Th1特異的細胞表面タンパク質であることが示されている。本開示の阻害剤は、TIM-3活性の1つまたは複数の機能をブロックし得る。
本明細書に提供される方法において標的とされ得る別の免疫チェックポイントは、A型肝炎ウイルス細胞受容体2(HAVCR2)およびCD366としても公知の、T細胞免疫グロブリンおよびムチンドメイン含有3(TIM-3)である。ヒトTIM-3の完全なmRNA配列はGenbankアクセッション番号NM_032782を有する。TIM-3は、IFNγ産生CD4+ Th1およびCD8+ Tc1細胞の表面上で見いだされる。TIM-3の細胞外領域は、膜から遠位の単鎖可変免疫グロブリンドメイン(IgV)および膜近くに位置する様々な長さのグリコシル化ムチンドメインからなる。TIM-3は免疫チェックポイントであり、PD-1およびLAG3を含む他の阻害性受容体と共に、T細胞疲弊を媒介する。TIM-3はまた、マクロファージ活性化を調節するCD4+ Th1特異的細胞表面タンパク質であることが示されている。本開示の阻害剤は、TIM-3活性の1つまたは複数の機能をブロックし得る。
いくつかの態様において、免疫チェックポイント阻害剤は抗TIM-3抗体(例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体)、その抗原結合フラグメント、イムノアドヘシン、融合タンパク質、またはオリゴペプチドである。
本方法において使用するのに適した抗ヒトTIM-3抗体(またはそれ由来のVHおよび/もしくはVLドメイン)は、当技術分野で周知の方法を用いて作製され得る。あるいは、当技術分野で知られている抗TIM-3抗体が使用され得る。例えば、MBG453、TSR-022(コボリマブとしても公知)、およびLY3321367を含む抗TIM-3抗体が、本明細書に開示される方法において使用され得る。本開示において有用なこれらおよびその他の抗TIM-3抗体は、例えば、US 9,605,070、US 8,841,418、US2015/0218274、およびUS 2016/0200815において見いだされ得る。上記刊行物の各々の教示は、参照により本明細書に組み入れられる。TIM-3に対する結合に関してこれらの当技術分野で知られている抗体のいずれかと競合する抗体もまた使用され得る。
いくつかの態様において、阻害剤は、抗TIM-3抗体の重鎖および軽鎖CDRまたはVRを含む。したがって、1つの態様において、阻害剤は、抗TIM-3抗体のVH領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメイン、ならびに抗TIM-3抗体のVL領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメインを含む。別の態様において、抗体は、上記抗体と少なくとも約70、75、80、85、90、95、97、または99%(またはその間の任意の導き出せる範囲)の可変領域アミノ酸配列同一性を有する。
C. 共刺激分子の活性化
いくつかの態様において、免疫療法は共刺激分子のアゴニストを含む。いくつかの態様において、アゴニストは、B7-1(CD80)、B7-2(CD86)、CD28、ICOS、OX40(TNFRSF4)、4-1BB(CD137;TNFRSF9)、CD40L(CD40LG)、GITR(TNFRSF18)のアゴニスト、およびそれらの組み合わせを含む。アゴニストには、アゴニスト性抗体、ポリペプチド、化合物、および核酸が含まれる。
いくつかの態様において、免疫療法は共刺激分子のアゴニストを含む。いくつかの態様において、アゴニストは、B7-1(CD80)、B7-2(CD86)、CD28、ICOS、OX40(TNFRSF4)、4-1BB(CD137;TNFRSF9)、CD40L(CD40LG)、GITR(TNFRSF18)のアゴニスト、およびそれらの組み合わせを含む。アゴニストには、アゴニスト性抗体、ポリペプチド、化合物、および核酸が含まれる。
D. 樹状細胞療法
いくつかの局面において、本開示の癌療法は樹状細胞療法(または「樹状細胞ワクチン」)を含む。理論に縛られることは望まないが、樹状細胞療法は、樹状細胞にリンパ球への腫瘍抗原の提示を行わせ、それによってそれらを活性化し、その抗原を提示する他の細胞を殺傷するようにそれらをプライミングすることにより、抗腫瘍応答を惹起すると理解されている。樹状細胞は、哺乳動物の免疫系における抗原提示細胞(APC)である。癌処置において、それらは癌抗原のターゲティングを支援する。樹状細胞療法の1つの例はシプリューセルTである。
いくつかの局面において、本開示の癌療法は樹状細胞療法(または「樹状細胞ワクチン」)を含む。理論に縛られることは望まないが、樹状細胞療法は、樹状細胞にリンパ球への腫瘍抗原の提示を行わせ、それによってそれらを活性化し、その抗原を提示する他の細胞を殺傷するようにそれらをプライミングすることにより、抗腫瘍応答を惹起すると理解されている。樹状細胞は、哺乳動物の免疫系における抗原提示細胞(APC)である。癌処置において、それらは癌抗原のターゲティングを支援する。樹状細胞療法の1つの例はシプリューセルTである。
樹状細胞が腫瘍抗原を提示するよう誘導する1つの方法は、自家腫瘍溶解産物または短ペプチド(癌細胞上のタンパク質抗原に対応するタンパク質の小さな部分)を用いるワクチン接種によるものである。これらのペプチドは多くの場合、その免疫および抗腫瘍応答を増加させるためにアジュバント(高免疫原性物質)と共に与えられる。他のアジュバントには、樹状細胞を誘引および/または活性化するタンパク質または他の化合物、例えば顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)が含まれる。
樹状細胞はまた、腫瘍細胞にGM-CSFを発現させることにより、インビボで活性化され得る。これは、GM-CSFを産生するよう腫瘍細胞を遺伝子操作することによりまたはGM-CSFを発現する腫瘍溶解性ウイルスを腫瘍細胞に感染させることによりのいずれかにより達成され得る。
別の戦略は、患者の血液から樹状細胞を取り出し、体外でそれらを活性化させることである。樹状細胞は、単一の腫瘍特異的ペプチド/タンパク質または腫瘍細胞溶解産物(破壊された腫瘍細胞の溶液)であり得る腫瘍抗原の存在下で活性化される。これらの細胞が(任意でアジュバントと共に)注入され、免疫応答を惹起する。
樹状細胞療法は、樹状細胞の表面上の受容体に結合する抗体の使用を含む。抗原がこの抗体に添加され得、そして樹状細胞が成熟し腫瘍に対して免疫を提供するよう誘導し得る。TLR3、TLR7、TLR8またはCD40等の樹状細胞受容体が抗体標的として使用されている。
樹状細胞療法は、1つまたは複数のタイプの樹状細胞を含み得る樹状細胞の集団を含み得る。本開示の樹状細胞療法において使用され得る樹状細胞のタイプには、例えば、通常型DC(例えば、通常型1型樹状細胞(cDC1)、通常型1型樹状細胞(cDC2))、形質細胞様DC、および単球性DCが含まれる。樹状細胞療法は、自家または同種であり得る。
例えばその全体が参照により本明細書に組み入れられるSantos PM, Butterfield LH. Dendritic Cell-Based Cancer Vaccines. J Immunol. 2018;200(2):443-449に記載されるものを含む様々なタイプの樹状細胞療法が当技術分野で知られている。
E. CAR-T細胞療法
キメラ抗原受容体(CAR、キメラ免疫受容体、キメラT細胞受容体または人工T細胞受容体としても公知)は、癌細胞を標的とする新しい特異性を免疫細胞に結合する改変された受容体である。典型的に、これらの受容体は、T細胞、NK細胞、または他の免疫細胞にモノクローナル抗体の特異性を移植したものである。これらの受容体は、それらが異なる供給源からの部分を融合したものであることから、キメラと呼ばれる。CAR-T細胞療法は、癌療法のためにそのような形質転換細胞を使用する処置を表す。
キメラ抗原受容体(CAR、キメラ免疫受容体、キメラT細胞受容体または人工T細胞受容体としても公知)は、癌細胞を標的とする新しい特異性を免疫細胞に結合する改変された受容体である。典型的に、これらの受容体は、T細胞、NK細胞、または他の免疫細胞にモノクローナル抗体の特異性を移植したものである。これらの受容体は、それらが異なる供給源からの部分を融合したものであることから、キメラと呼ばれる。CAR-T細胞療法は、癌療法のためにそのような形質転換細胞を使用する処置を表す。
CAR-T細胞の設計の基本原理は、抗原結合機能とT細胞活性化機能を兼備する組み換え受容体である。CAR-T細胞の共通の前提は、癌細胞上で見いだされるマーカーを標的とするT細胞を人工的に生成することである。科学者は、ヒトからT細胞を取り出し、それらを遺伝的に改変し、そしてそれらに癌細胞を攻撃させるためにそれらを患者に戻すことができる。T細胞がCAR-T細胞になるよう改変されると、それは「生きた薬物(living drug)」として作用する。CAR-T細胞は、細胞外リガンド認識ドメインと、T細胞を活性化させる細胞内シグナル伝達分子との間にリンクを形成する。細胞外リガンド認識ドメインは通常、単鎖可変フラグメント(scFv)である。CAR-T細胞療法の安全性の重要な局面は、いかにして癌性腫瘍細胞のみが標的とされ、正常細胞が標的とされないことを確実にするかである。CAR-T細胞の特異性は、標的とされる分子の選択により決定される。
CAR-T療法の例には、チサゲンレクルユーセル(Kymriah)およびアキシカブタゲンシロルユーセル(Yescarta)が含まれる。
F. サイトカイン療法
サイトカインは、腫瘍内に存在する多くのタイプの細胞により産生されるタンパク質である。それらは免疫応答を調整し得る。腫瘍は多くの場合、それらを利用して成長し、免疫応答を減少させる。これらの免疫調整効果が、それらが免疫応答を惹起するための薬物として使用されることを可能にしている。2つの広く使用されているサイトカインは、インターフェロンおよびインターロイキンである。
サイトカインは、腫瘍内に存在する多くのタイプの細胞により産生されるタンパク質である。それらは免疫応答を調整し得る。腫瘍は多くの場合、それらを利用して成長し、免疫応答を減少させる。これらの免疫調整効果が、それらが免疫応答を惹起するための薬物として使用されることを可能にしている。2つの広く使用されているサイトカインは、インターフェロンおよびインターロイキンである。
インターフェロンは免疫系により産生される。それらは通常、抗ウイルス応答に関与するが、癌に対する有用性も有している。それらは、I型(IFNαおよびIFNβ)、II型(IFNγ)ならびにIII型(IFNλ)の3つのグループに分類される。
インターロイキンは多くの免疫系効果を有する。IL-2がインターロイキンサイトカイン療法の一例である。
G. 養子T細胞療法
養子T細胞療法は、T細胞の輸注(養子細胞移植)による受動免疫の一形式である。それらは血液および組織において見出され、通常、それらが外来病原体を発見したときに活性化する。具体的には、それらは、T細胞の表面受容体が、それらの表面抗原上に外来タンパク質の一部を提示する細胞と遭遇したときに活性化する。これらは、感染した細胞または抗原提示細胞(APC)のいずれかであり得る。それらは正常組織および腫瘍組織において見出され、腫瘍組織においてそれらは腫瘍浸潤リンパ球(TIL)として公知である。それらは腫瘍抗原を提示するAPC、例えば樹状細胞の存在により活性化される。これらの細胞は腫瘍を攻撃することができるが、腫瘍内の環境は高度に免疫抑制性であり、免疫を通じた腫瘍の死を防いでいる。
養子T細胞療法は、T細胞の輸注(養子細胞移植)による受動免疫の一形式である。それらは血液および組織において見出され、通常、それらが外来病原体を発見したときに活性化する。具体的には、それらは、T細胞の表面受容体が、それらの表面抗原上に外来タンパク質の一部を提示する細胞と遭遇したときに活性化する。これらは、感染した細胞または抗原提示細胞(APC)のいずれかであり得る。それらは正常組織および腫瘍組織において見出され、腫瘍組織においてそれらは腫瘍浸潤リンパ球(TIL)として公知である。それらは腫瘍抗原を提示するAPC、例えば樹状細胞の存在により活性化される。これらの細胞は腫瘍を攻撃することができるが、腫瘍内の環境は高度に免疫抑制性であり、免疫を通じた腫瘍の死を防いでいる。
腫瘍を標的とするT細胞を生産および入手する多数の方法が開発されている。腫瘍抗原に特異的なT細胞は、腫瘍サンプルから取り出され得る(TIL)または血液からろ過され得る。その後の活性化および培養はエクスビボで行われ、その結果物が再注入される。活性化は遺伝子療法を通じてまたはそのT細胞を腫瘍抗原に暴露することにより行うことができる。
癌処置は、本明細書に記載される癌処置のいずれかを除外し得ることが想定される。さらに、本開示の態様は、本明細書に記載される療法で以前に処置されたことがある患者、本明細書に記載される療法で現在処置されている患者、または本明細書に記載される療法で処置されたことがない患者を含む。いくつかの態様において、患者は、本明細書に記載される療法に対して抵抗性であると決定されている者である。いくつかの態様において、患者は、本明細書に記載される療法に対して感受性であると決定されている者である。例えば、患者は、その患者が膵炎を有するまたは以前に有していたとの決定に基づき、免疫チェックポイント阻害剤療法に対して感受性であると決定されている者であり得る。
II. 膵臓癌の処置
本開示の局面は、膵臓癌を有するまたは有する疑いがある対象の処置を含む方法に関する。いくつかの態様において、膵臓癌は膵管腺癌(PDAC)である。特定の態様において、開示される方法は、膵臓の炎症を現在有するまたは過去に有していた対象を処置する工程を含む。膵臓の炎症には、急性膵炎、慢性膵炎、(例えば細菌感染に起因する)臓器障害、および線維症が含まれ得るがこれらに限定されない。対象は、例えば該対象に由来する膵臓組織においてCD11c+細胞の存在を検出することにより、膵臓の炎症を有するまたは有していたと決定され得る。いくつかの態様において、同時に膵炎を有する対象が処置される。例えば、いくつかの態様において、方法は、PDACを有する(例えば、PDACの症状を経験している)対象を処置する工程を含み、対象は同時に慢性膵炎を有する。対象は、当技術分野で公知の試験および診断方法を用いて、膵炎を有すると決定され得る。例えば、対象は、膵炎の1つまたは複数の症状に関してその対象を試験することにより、膵炎を有すると診断され得る。別の例において、対象は、その対象において、対照または健常対象と比較して上昇したレベルの1つまたは複数の膵酵素(例えば、アミラーゼ、リパーゼ)を検出することによって、膵炎を有すると決定される。いくつかの態様において、以前に膵炎を有していた対象が処置される。例えば、いくつかの態様において、本開示の方法は、PDACを有する対象を処置する工程を含み、対象は以前に急性膵炎を患い、そして回復した。
本開示の局面は、膵臓癌を有するまたは有する疑いがある対象の処置を含む方法に関する。いくつかの態様において、膵臓癌は膵管腺癌(PDAC)である。特定の態様において、開示される方法は、膵臓の炎症を現在有するまたは過去に有していた対象を処置する工程を含む。膵臓の炎症には、急性膵炎、慢性膵炎、(例えば細菌感染に起因する)臓器障害、および線維症が含まれ得るがこれらに限定されない。対象は、例えば該対象に由来する膵臓組織においてCD11c+細胞の存在を検出することにより、膵臓の炎症を有するまたは有していたと決定され得る。いくつかの態様において、同時に膵炎を有する対象が処置される。例えば、いくつかの態様において、方法は、PDACを有する(例えば、PDACの症状を経験している)対象を処置する工程を含み、対象は同時に慢性膵炎を有する。対象は、当技術分野で公知の試験および診断方法を用いて、膵炎を有すると決定され得る。例えば、対象は、膵炎の1つまたは複数の症状に関してその対象を試験することにより、膵炎を有すると診断され得る。別の例において、対象は、その対象において、対照または健常対象と比較して上昇したレベルの1つまたは複数の膵酵素(例えば、アミラーゼ、リパーゼ)を検出することによって、膵炎を有すると決定される。いくつかの態様において、以前に膵炎を有していた対象が処置される。例えば、いくつかの態様において、本開示の方法は、PDACを有する対象を処置する工程を含み、対象は以前に急性膵炎を患い、そして回復した。
いくつかの態様において、開示される方法は、膵臓癌を患っている対象を癌免疫療法で処置する工程を含む。本明細書に開示されるように、膵臓の炎症が先行するまたは付随する膵臓癌は、驚くべきことにかつ予想外に、癌免疫療法に対して感受性である。したがって、いくつかの態様において、膵臓癌を患っている対象を癌免疫療法で処置するための方法であって、対象が、膵炎を含む膵臓の炎症を以前に有していたまたは現在有する、方法が開示される。いくつかの態様において、癌免疫療法は樹状細胞療法である。いくつかの態様において、癌免疫療法は免疫チェックポイント阻害療法(例えば、抗PD-1療法、抗CTLA4療法等)である。いくつかの態様において、癌免疫療法は樹状細胞療法および免疫チェックポイント阻害療法を含む。
いくつかの態様において、開示される方法は、1または複数の対象を現在または以前の膵炎に基づき癌免疫療法処置の候補として特定する工程を含む。例えば、いくつかの態様において、対象が膵炎を現在有するまたは以前に有していたと決定することにより、膵臓癌を有する対象を癌免疫療法の候補として特定する工程を含む方法が開示される。いくつかの態様において、開示される方法は、膵臓癌を有する対象にとって最適な癌処置を決定する工程を含む。例えば、対象が膵炎を有するまたは以前に有していた場合に、対象に癌免疫療法(例えば、樹状細胞療法、免疫チェックポイント阻害療法、養子細胞療法)が与えられ得るが、対象が膵炎を有していないまたは有していなかった場合に、代替の療法(例えば、化学療法、放射線、ホルモン療法、手術)が与えられ得る。いくつかの態様において、対象に、複数のタイプの癌療法、例えば癌免疫療法および化学療法が与えられる。いくつかの態様において、開示される方法は、1または複数の対象を、該対象に由来する膵臓組織におけるCD11c+細胞の存在に基づき癌免疫療法処置の候補として特定する工程を含む。いくつかの態様において、開示される方法は、1または複数の対象を、該対象に由来する膵臓組織における三次リンパ様構造細胞の存在に基づき癌免疫療法処置の候補として特定する工程を含む。
本開示のさらなる局面は、膵臓癌組織において三次リンパ様構造を有すると決定された対象に免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)を施す工程を含む膵臓癌の処置のための方法を含む。三次リンパ様構造を特定する様々な手段が当技術分野で公知であり、本明細書で想定されている。例えば、対象は、該対象に由来する腫瘍組織の病理学的および/または形態学的分析による三次リンパ様構造の特定の後に、免疫療法を施され得る。対象は、膵臓癌組織における三次リンパ様構造の特定により、免疫療法の候補として特定され得る。膵臓癌を有する対象の膵臓組織において三次リンパ様構造の形成を刺激し、その後に免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)で処置する工程を含む処置方法も想定される。三次リンパ様構造の形成を誘導するための任意の方法が、開示される方法において使用され得る。
III. 治療組成物の投与
本明細書に提供される療法は、治療剤の組み合わせ、例えば第1の癌療法(例えば、樹状細胞療法)および第2の癌療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)を施すことを含み得る。これらの療法は、当技術分野で公知の任意の適切な様式で施され得る。例えば、第1および第2の癌処置は、順次に(異なる時点で)または同時に(同じ時点で)施され得る。いくつかの態様において、第1および第2の癌処置は別の組成物にて施される。いくつかの態様において、第1および第2の癌処置は同じ組成物中にある。
本明細書に提供される療法は、治療剤の組み合わせ、例えば第1の癌療法(例えば、樹状細胞療法)および第2の癌療法(例えば、免疫チェックポイント阻害療法)を施すことを含み得る。これらの療法は、当技術分野で公知の任意の適切な様式で施され得る。例えば、第1および第2の癌処置は、順次に(異なる時点で)または同時に(同じ時点で)施され得る。いくつかの態様において、第1および第2の癌処置は別の組成物にて施される。いくつかの態様において、第1および第2の癌処置は同じ組成物中にある。
本開示の態様は、治療組成物を含む組成物および方法に関する。異なる療法が、1つの組成物にて、または2つ以上の組成物、例えば2つの組成物、3つの組成物、もしくは4つの組成物にて施され得る。様々な薬剤の組み合わせが用いられ得る。
本開示の治療剤は、同じ投与経路によりまたは異なる投与経路により投与され得る。いくつかの態様において、癌療法は、静脈内に、筋内に、皮下的に、局所的に、経口的に、経皮的に、腹腔内に、眼窩内に、移植により、吸入により、髄腔内に、室内に、または鼻内に投与される。いくつかの態様において、抗生物質は、静脈内に、筋内に、皮下的に、局所的に、経口的に、経皮的に、腹腔内に、眼窩内に、移植により、吸入により、髄腔内に、室内に、または鼻内に投与される。適切な用量は、処置される疾患のタイプ、疾患の重篤度および経過、個体の臨床状態、個体の臨床履歴および処置に対する応答、ならびに担当医の裁量に基づき決定され得る。
処置は、様々な「単位用量」を含み得る。単位用量は、既定量の治療組成物を含むと定義される。投与される量、ならびに個別の経路および配合は、医学分野におけるそれらの決定の技術の範囲内である。単位用量は、単回の注射として投与される必要はなく、一定時間をかけた継続的な注入を含み得る。いくつかの態様において、単位用量は単回投与可能な用量を含む。
処置および単位用量の数の両方にしたがう、投与される量は、望まれる処置の効果に依存する。有効用量は、特定の効果を達成するのに必要とされる量を表すと理解される。特定の態様における実施において、10 mg/kg~200 mg/kgの範囲の用量がこれらの薬剤の防御的能力に影響を与え得ることが想定される。したがって、用量は、約0.1、0.5、1, 5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、および200、300、400、500、1000μg/kg、mg/kg、μg/日、もしくはmg/日またはその間で導き出せる任意の範囲の用量を含むことが想定される。さらに、そのような用量は、1日の間の複数の時点で、および/または複数の日、週、もしくは月に投与され得る。
特定の態様において、薬学的組成物の有効用量は、約1μM~150μMの血中レベルを提供することができる用量である。別の態様において、有効用量は、約4μM~100μM、または約1μM~100μM、または約1μM~50μM、または約1μM~40μM、または約1μM~30μM、または約1μM~20μM、または約1μM~10μM、または約10μM~150μM、または約10μM~100μM、または約10μM~50μM、または約25μM~150μM、または約25μM~100μM、または約25μM~50μM、または約50μM~150μM、または約50μM~100μM(またはその間で導き出せる任意の範囲)の血中レベルを提供する。他の態様において、用量は、治療剤が対象に投与されたことにより生じる薬剤の以下の血中レベルを提供し得る:約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、もしくは100μM、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、もしくは100μM、または多くとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、もしくは100μM、あるいはその間で導き出せる任意の範囲。特定の態様において、対象に投与される治療剤は、体内で代謝されて、代謝された治療剤となり、この場合、その血中レベルがその薬剤の量を表し得る。あるいは、治療剤が対象により代謝されない場合、本明細書で議論される血中レベルは、代謝されていない治療剤を表し得る。
治療組成物の正確な量は、医師の判断にも依存し、各個体に特有である。用量に影響を与える要因には、患者の身体的および臨床的状態、投与経路、意図されている処置の目標(症状の緩和か治癒か)ならびに個別の治療物質または対象で実施され得る他の療法の効力、安定性および毒性が含まれる。
μg/kgまたはmg/kg体重の用量単位は、等価なμg/mlまたはmMの濃度単位(血中レベル)、例えば4μM~100μMに変換されその濃度単位で表され得ることが当業者により理解され、認識されるであろう。取り込みは、種および臓器/組織依存的であることも理解される。取り込みおよび濃度測定に関して適用可能な変換係数および用いられる生理学的仮定は周知であり、それらは当業者が1つの濃度測定値を別の値に変換すること、および本明細書に記載される用量、効能および結果に関する合理的な比較を行い、結論を導くことを可能にするであろう。
IV. キット
本発明の特定の局面はまた、本発明の組成物または本発明の方法を実施するための組成物を含むキットに関する。いくつかの態様において、キットは1つまたは複数のバイオマーカーを評価するために使用され得る。特定の局面において、キットは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、100、500、1,000個もしくはそれ以上のプローブ、プライマーもしくはプライマーセット、合成分子もしくは阻害剤、または任意の値もしくは範囲およびそれらの中から導き出せる組み合わせを含むか、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、100、500、1,000個もしくはそれ以上のプローブ、プライマーもしくはプライマーセット、合成分子もしくは阻害剤、または任意の値もしくは範囲およびそれらの中から導き出せる組み合わせを含むか、あるいは多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、100、500、1,000個もしくはそれ以上のプローブ、プライマーもしくはプライマーセット、合成分子もしくは阻害剤、または任意の値もしくは範囲およびそれらの中から導き出せる組み合わせを含む。いくつかの態様において、細胞内のバイオマーカー活性を評価するためのキットが存在する。
本発明の特定の局面はまた、本発明の組成物または本発明の方法を実施するための組成物を含むキットに関する。いくつかの態様において、キットは1つまたは複数のバイオマーカーを評価するために使用され得る。特定の局面において、キットは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、100、500、1,000個もしくはそれ以上のプローブ、プライマーもしくはプライマーセット、合成分子もしくは阻害剤、または任意の値もしくは範囲およびそれらの中から導き出せる組み合わせを含むか、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、100、500、1,000個もしくはそれ以上のプローブ、プライマーもしくはプライマーセット、合成分子もしくは阻害剤、または任意の値もしくは範囲およびそれらの中から導き出せる組み合わせを含むか、あるいは多くとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、100、500、1,000個もしくはそれ以上のプローブ、プライマーもしくはプライマーセット、合成分子もしくは阻害剤、または任意の値もしくは範囲およびそれらの中から導き出せる組み合わせを含む。いくつかの態様において、細胞内のバイオマーカー活性を評価するためのキットが存在する。
キットは、個別に包装され得るまたは1つの容器、例えばチューブ、ボトル、バイアル、シリンジ、もしくはその他の適切な収容手段に収められ得る成分を含み得る。
個々の成分はまた、キットにおいて濃縮された量で提供され得、いくつかの態様において、成分は、他の成分を含む溶液中での濃度と同じ濃度で個別に提供される。成分の濃度は、1倍、2倍、5倍、10倍、もしくは20倍またはそれ以上で提供され得る。
予後予測または診断用途で本開示のプローブ、合成核酸、非合成核酸、および/または阻害剤を使用するためのキットが、本開示の一部として含まれる。バイオマーカーの非コード配列およびバイオマーカーのコード配列を含み得るバイオマーカーのすべてまたは一部と同一であるもしくはそれらに対して相補的である、核酸プライマー/プライマーセットおよびプローブを含む、本明細書で特定される任意のバイオマーカーに対応する任意のそのような分子が具体的に想定される。
特定の局面において、陰性および/または陽性対照核酸、プローブ、および阻害剤が、いくつかのキットの態様に含まれる。
以下の実施例は、本発明の態様を実証するために含まれている。以下の実施例に開示される技術は本発明を実施する上で十分に機能することが本発明者により見出された技術であることが、当業者に理解されるべきである。しかし、当業者は、本開示に照らして、本発明の精神および範囲から逸脱することなく開示される具体的態様において多くの変更を加えることができ、それでもなお同様または同等の結果を得ることができることを理解すべきである。
実施例1 - 膵炎は樹状細胞を活性化し、膵管腺癌を免疫療法に対して感受性にする
膵炎に関連する炎症は、膵管腺癌(PDAC)の発症および進行のリスクを上昇させる。先行文献は、PDACの進行におけるT細胞の役割に関して相反する像を示している(15、18、19)。PDACマウスにおいてCD4+およびCD8+ T細胞を枯渇させた1つの研究は、T細胞が腫瘍の進行において役割を有していないと結論づけた(15)のに対して、膵炎誘導モデルにおける腫瘍のイニシエーションを分析した別の研究は、CD4+ T細胞(18、19)および特にTh17サブセット(19)がPDACにおいて腫瘍形成を促進すると結論づけた。さらに、PDACにおける制御性T細胞(Treg)の役割に関しても相反する結論が存在する(20、21)。膵炎誘導モデルを使用した1つの研究は、Tregが腫瘍のイニシエーションを抑制すると結論づけた(21)のに対して、同所性の系を用いた別の研究は、TregがPDACの進行を促進すると結論づけた(20)。
膵炎に関連する炎症は、膵管腺癌(PDAC)の発症および進行のリスクを上昇させる。先行文献は、PDACの進行におけるT細胞の役割に関して相反する像を示している(15、18、19)。PDACマウスにおいてCD4+およびCD8+ T細胞を枯渇させた1つの研究は、T細胞が腫瘍の進行において役割を有していないと結論づけた(15)のに対して、膵炎誘導モデルにおける腫瘍のイニシエーションを分析した別の研究は、CD4+ T細胞(18、19)および特にTh17サブセット(19)がPDACにおいて腫瘍形成を促進すると結論づけた。さらに、PDACにおける制御性T細胞(Treg)の役割に関しても相反する結論が存在する(20、21)。膵炎誘導モデルを使用した1つの研究は、Tregが腫瘍のイニシエーションを抑制すると結論づけた(21)のに対して、同所性の系を用いた別の研究は、TregがPDACの進行を促進すると結論づけた(20)。
本開示において、本発明者らは、急性膵炎(AP)および慢性膵炎(CP)が、自然発症膵臓癌マウスと比較して抗原提示樹状細胞(DC)を有意に活性化したことを示す。T細胞は、自然発症膵臓癌マウスにおいて腫瘍形成および生存に対する影響を有さなかったが、CD4+ T細胞は、膵炎を有するマウスにおいて腫瘍形成を促進する。膵炎の存在下でのCD4+ T細胞の枯渇は、膵臓癌を衰退させ、これはCD11c+ DCの機能をブロックすることによって解消された。CD4+ T細胞は、活性化DCを抑制することにより、膵炎を有するマウスにおいて腫瘍形成を促進する。慢性膵炎を通じた活性化樹状細胞の動員または通常型樹状細胞1(cDC1)ワクチンの投与は、免疫療法抵抗性PDACをチェックポイント免疫療法に対して感受性にし、細胞傷害性CD8+ T細胞を活性化させて、治癒を伴う全生存期間を劇的に増加させた。ヒトPDACにおけるDCの浸潤は、CD8+ T細胞の浸潤と相関関係を有し、より長い疾患特異的生存(DSS)を予見する。本発明者らの発見は、膵炎が根底にあるPDACとそうでないPDACの免疫調節の根本的な違いを明らかにし、cDC1ワクチンとチェックポイント免疫療法を組み合わせる根拠を提供する。本発明者らの研究は、高度のDC浸潤または慢性膵炎の病歴を有するPDAC患者がチェックポイント免疫療法からの利益を享受し得ることを示唆している。
結果
膵炎は腫瘍のイニシエーションを加速させ、活性化された樹状細胞を動員する
腫瘍のイニシエーションに対する膵炎の影響を分析するため、本発明者らは、7週齢KC(Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+)マウスにおいてAPを誘導し、AP誘導から21日後にこれらのマウスを組織学的分析のために屠殺した(図1A)。年齢一致KCマウス(約10週)を、腫瘍イニシエーション段階の膵上皮内腫瘍(PanIN)病巣の分析のための対照として使用した。CPは三次リンパ様構造(TLS)を有意に増加させたのに対して、膵臓組織におけるAPでは増加傾向が観察された(図1B、C)。
膵炎は腫瘍のイニシエーションを加速させ、活性化された樹状細胞を動員する
腫瘍のイニシエーションに対する膵炎の影響を分析するため、本発明者らは、7週齢KC(Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+)マウスにおいてAPを誘導し、AP誘導から21日後にこれらのマウスを組織学的分析のために屠殺した(図1A)。年齢一致KCマウス(約10週)を、腫瘍イニシエーション段階の膵上皮内腫瘍(PanIN)病巣の分析のための対照として使用した。CPは三次リンパ様構造(TLS)を有意に増加させたのに対して、膵臓組織におけるAPでは増加傾向が観察された(図1B、C)。
APは、組織学的表現型およびサイトケラチン19(CK19)染色により観察されたように、KCマウスにおいて腫瘍のイニシエーションを加速させた(図1D、E)。10週の年齢一致KCマウスは確かなPanIN病巣を有さなかったので、本発明者らは、つぎに、より後の時点(25週齢)のKCマウスを分析した。6ヶ月の高齢KCマウスはAP誘導KCマウスと同程度の比率のPanIN病巣を有し(図1D、E)、これによりAPが腫瘍のイニシエーションを加速させるという本発明者らの発見がさらに支持された。本発明者らは、AP誘導マウスと同様の腫瘍イニシエーション段階にあったという理由で、膵炎により誘導された免疫微小環境における相違の分析のために25週齢KCマウスを使用している。野生型マウスにおける以前の研究での知見(22)と同様、KCマウスにおけるAPはPanIN病巣および一緒に採取された関連するTLSの両方においてCD11c+ DCの数を増加させた(図2A、B)。TLSは、おおよそベースラインレベルのCD11c+細胞を有し、PanIN病巣はCD11c染色においてかろうじて陽性を示した。APはPanIN病巣においてCD11c+ DCを有意に増加させたのに対して、TLSでは軽度の増加が観察されたのみであった(図2A、B)。PanIN病巣とTLSの間のCD11c+細胞の比としてみると、APを有するKCマウスのPanIN病巣が、有意に多い数のDCを示した(図2A、B)。骨髄マーカーCD11bの免疫染色のさらなる分析は、CD11b+骨髄細胞が、PanIN病巣において、無関係の正常な膵臓と比較して有意に増加したことを明らかにした(図2C、D)。TLSにおいて、骨髄浸潤は、年齢一致マウスと比較した場合、APにより増加した(図2C、D)のに対して、高齢段階一致KCマウスは同様のレベルのCD11b浸潤を示し、これにより骨髄浸潤が膵炎および腫瘍進行の両方に伴い増加することが示された(図2C、D)。APおよび高齢段階一致KCマウスの両方とも正常な膵臓と比較してより多い数のCD11b+骨髄細胞を有し、膵炎の存在自体がPanIN病巣における骨髄細胞を増加させるのではなかった(図2C、D)。活性化マーカーMHC-IIおよびCD11cの共染色によるCD11c+ DC画分のさらなる分析は、APがKCマウスのPanINにMHC-II+ CD11c+ DCを動員したことを明らかにした(図2E、F)。
さらに、免疫染色によるT細胞集団の分析は、膵炎を有するおよび有さないKCマウスのPanINおよびTLSにおけるCD4+およびCD8+ T細胞に関して有意な差を示さなかった(図3A)。本発明者らの分析は、PanIN病巣が豊富なCD4+ T細胞を有していたことを示し、そのため本発明者らはその異なるサブセットをさらに特徴づけた。核転写因子の発現による異なるCD4+ T細胞サブセットの分析(CD4+ Foxp3+:Treg、CD4+ GATA3+:Th2細胞、 CD4+ Rorγt+:Th17細胞およびCD4+ T-bet+:Th1細胞)は、APを有するマウスと有さないKCマウスの間で差がないことを明らかにした(図3B)。TLSにおける異なるT細胞集団の分析は、膵炎を有するKCマウスと有さないKCマウスの間でCD4+、CD8+およびCD4+ Foxp3+細胞に差がないことを明らかにした(図3B)。
T細胞はPDACにおける腫瘍形成および生存に対する影響を有さないが、CD4+ T細胞は膵炎を有するマウスにおいて腫瘍形成を促進する
本発明者らは次に、T細胞機能に対する膵炎により動員されたCD11c+ DCの影響を試験し、DCと個別のT細胞集団の間のクロストークがPDACにおいて治療的関連性を有するものであるかどうかを調査した。膵炎が根底にあるおよび根底にない腫瘍におけるT細胞の個別の機能を理解するために、本発明者らは、CD4+またはCD8+ T細胞集団を遺伝的に枯渇させたマウスにおいて腫瘍のイニシエーションおよび進行を分析した。本発明者らは、CD4-/-またはCD8-/-マウスとPdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+(KPC)を交配し、CD4-/-; Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+(KPC CD4-/-)およびCD8-/-; Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+(KPC CD8-/-)マウスを生成した。KPC CD4-/-およびKPC CD8-/-マウスの胸腺、脾臓、および腫瘍におけるCD4+およびCD8+ T細胞の枯渇は、免疫標識により確認した(図4A~D)。KPC CD4-/-およびKPC CD8-/-マウスは、PDAC腫瘍を発症し、対照KPCマウスと同程度の生存率中央値を示した(図5A)。腫瘍組織学、腫瘍重量およびKi67増殖指数の分析は、CD4、CD8ノックアウトおよび対照KPCマウスの間でいかなる相違も示さなかった(図5B~E)。CD4+またはCD8+ T細胞の枯渇は原発性腫瘍の成長に影響を与えなかったものの、KPC CD4-/-マウスはKPCマウスと比較して肝臓転移を弱めたのに対して、CD8+ T細胞の枯渇は転移に影響を与えなかった(図5F、H)。CD4+またはCD8+ T細胞の枯渇は、KPCマウスにおける肺転移を変化させなかった(図5G)。この知見は、CD4+ T細胞を枯渇させた乳癌転移モデルを用いた以前の研究(23)と一致する。この研究は、CD4+ T細胞が腫瘍関連マクロファージの調節により間接的に転移を促進することを示した(23)。次に、本発明者らは、KC、KC CD4-/-およびKC CD8-/-マウスにおける腫瘍のイニシエーションの(25週での)年齢一致分析を行った。これらの3つのマウスコホートにおけるPanIN病巣の分析は、組織学的表現型またはCK19免疫染色により観察されたように、腫瘍のイニシエーションに関して有意差を示さなかった(図6A、B)。本発明者らのコホートにおけるいずれのKCマウスも、本発明者らのコホートにおいて浸潤癌の証拠を示さなかった。したがって、CD4+またはCD8+ T細胞は、膵炎を有さないPDACマウスにおける腫瘍形成、原発性腫瘍の成長および生存に影響を与えなかった。
本発明者らは次に、T細胞機能に対する膵炎により動員されたCD11c+ DCの影響を試験し、DCと個別のT細胞集団の間のクロストークがPDACにおいて治療的関連性を有するものであるかどうかを調査した。膵炎が根底にあるおよび根底にない腫瘍におけるT細胞の個別の機能を理解するために、本発明者らは、CD4+またはCD8+ T細胞集団を遺伝的に枯渇させたマウスにおいて腫瘍のイニシエーションおよび進行を分析した。本発明者らは、CD4-/-またはCD8-/-マウスとPdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+(KPC)を交配し、CD4-/-; Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+(KPC CD4-/-)およびCD8-/-; Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+(KPC CD8-/-)マウスを生成した。KPC CD4-/-およびKPC CD8-/-マウスの胸腺、脾臓、および腫瘍におけるCD4+およびCD8+ T細胞の枯渇は、免疫標識により確認した(図4A~D)。KPC CD4-/-およびKPC CD8-/-マウスは、PDAC腫瘍を発症し、対照KPCマウスと同程度の生存率中央値を示した(図5A)。腫瘍組織学、腫瘍重量およびKi67増殖指数の分析は、CD4、CD8ノックアウトおよび対照KPCマウスの間でいかなる相違も示さなかった(図5B~E)。CD4+またはCD8+ T細胞の枯渇は原発性腫瘍の成長に影響を与えなかったものの、KPC CD4-/-マウスはKPCマウスと比較して肝臓転移を弱めたのに対して、CD8+ T細胞の枯渇は転移に影響を与えなかった(図5F、H)。CD4+またはCD8+ T細胞の枯渇は、KPCマウスにおける肺転移を変化させなかった(図5G)。この知見は、CD4+ T細胞を枯渇させた乳癌転移モデルを用いた以前の研究(23)と一致する。この研究は、CD4+ T細胞が腫瘍関連マクロファージの調節により間接的に転移を促進することを示した(23)。次に、本発明者らは、KC、KC CD4-/-およびKC CD8-/-マウスにおける腫瘍のイニシエーションの(25週での)年齢一致分析を行った。これらの3つのマウスコホートにおけるPanIN病巣の分析は、組織学的表現型またはCK19免疫染色により観察されたように、腫瘍のイニシエーションに関して有意差を示さなかった(図6A、B)。本発明者らのコホートにおけるいずれのKCマウスも、本発明者らのコホートにおいて浸潤癌の証拠を示さなかった。したがって、CD4+またはCD8+ T細胞は、膵炎を有さないPDACマウスにおける腫瘍形成、原発性腫瘍の成長および生存に影響を与えなかった。
膵臓癌のイニシエーションに対する根底にある膵炎の影響を理解するために、7週齢のKC、KC CD4-/-およびKC CD8-/-マウスにおいてAPおよびCPをセルレイン注射により誘導し、これらのマウスを3週(APの場合)および8週(CPの場合)後に屠殺して腫瘍のイニシエーションを評価した(図6C)(19)。膵炎を有さないマウスにおける腫瘍のイニシエーションとは対照的に、本発明者らは、膵炎を有するKC CD4-/-マウスがKCおよびKC CD8-/-マウスと比較して比較的小さいPanIN病巣を有していたことを観察した(図6D、E)。この発見の確かさを評価するため、本発明者らは慢性膵炎(CP)が根底にある状況下での腫瘍のイニシエーションにおけるCD4+ T細胞の役割を調査した。これらのマウスを膵炎の誘導から8週後に屠殺し、腫瘍組織学を評価した。APを有するKCマウスにおける本発明者らの発見と同様、CD4+ T細胞はCPを有するKCマウスにおいて腫瘍形成を促進した。KC CD4-/-マウスは、腫瘍組織学およびCK19免疫染色により観察されたように、KCおよびKC CD8-/-マウスと比較してより小さいPanIN病巣を有していた(図6D、E)。CD8+ T細胞は、膵炎を有するまたは有さないKCマウスにおける腫瘍のイニシエーションに対していかなる影響も有さなかった。
CD4+ T細胞は、膵炎を有するKCマウスにおいて樹状細胞を抑制することにより腫瘍形成を促進する
KC CD4-/-マウスは膵炎誘導マウスにおいて腫瘍のイニシエーションの阻害を示したため、本発明者らは、CD4+ T細胞が活性化DCを阻害し、その結果としてCD4+ T細胞の枯渇により腫瘍のイニシエーションが阻害された、という仮説をたてた。DCの非存在下で、CD4+またはCD8+ T細胞のいずれも、PDACの進行においていかなる腫瘍抑制的または阻害的役割も果たさなかった。膵炎誘導マウスにおけるCD4+ T細胞とCD11c+ DCの間のクロストークを理解するために、本発明者らは、KC CD4-/-マウスをαCD11c抗体で処置し、樹状細胞の枯渇が腫瘍のイニシエーションを救済するかどうかを決定した(図7A)。AP誘導KC CD4-/-マウスにおけるCD11c+ DCの枯渇は腫瘍のイニシエーションを救済し(図7B、C)、これによりCD4+ T細胞が、腫瘍のイニシエーションを促進するようDCを阻害していることが示された。さらに、本発明者らは、慢性膵炎誘導KCおよびKC CD4-/-マウスにおいてCD4+ T細胞とDCの間のクロストークを分析した。AP誘導KC CD4-/-マウスは非常に小さいPanIN病巣を有していたので、本発明者らは、T細胞・DC相互作用のさらなる分析のためにCPモデルを利用した。AP誘導KCマウスにおける本発明者らの表現型と同様、CPは、CD11c+ DCの数を増加させた(図7D、E、8A)。KCとKC CD4-/-マウスの間で腫瘍のイニシエーションにおける相違が観察されなかったが、KC CD4-/-マウスにおいてはCD8+ T細胞の数が増加した(図7F)。しかし、以前に観察されたように、膵炎の非存在下で発生したPanINにおける抗原提示DCの欠如のために、CD8+ T細胞の増加はKC CD4-/-マウスにおける腫瘍のイニシエーションの阻害をもたらさなかった(図6A、B)。膵炎自体はPanIN病巣におけるT細胞組成を変化させなかったが、CPを有するKCマウスはCD11c+ DC間の接触の増加を示し、CD4+ T細胞はCD11c+ DCに対して阻害的な影響を示している(図7G)。CD4+ T細胞の枯渇はDCに対するその阻害効果を取り除き、それによりCD11c:CD8+ T細胞相互作用を増加させ、膵炎の存在下での腫瘍成長阻害をもたらした(図7H、I)。KC CD4-/-慢性膵炎マウスにおいて、本発明者らはCD11c+ DCとCD8+ T細胞の間の相互作用の増加を観察したのに対して、CPを有するKC対応体はCD11c+ DCと抑制性CD4+ T細胞の間の相互作用を示した(図7D、G、H)。全体として、これらの結果は、急性および慢性の両方の膵炎が、KCマウスの膵臓に樹状細胞を動員することを示した。抗原提示の増加にもかかわらず、抑制性CD4+ T細胞の優位性はKCマウスにおけるDCの効果を上回り、膵炎の存在下で腫瘍を進行させる。膵炎誘導マウスにおけるCD4+ T細胞の枯渇は、CD8+ T細胞に対するDCによる抗原提示を可能にし、それによってKC CD4-/-マウスにおいて腫瘍のイニシエーションを阻害する。
KC CD4-/-マウスは膵炎誘導マウスにおいて腫瘍のイニシエーションの阻害を示したため、本発明者らは、CD4+ T細胞が活性化DCを阻害し、その結果としてCD4+ T細胞の枯渇により腫瘍のイニシエーションが阻害された、という仮説をたてた。DCの非存在下で、CD4+またはCD8+ T細胞のいずれも、PDACの進行においていかなる腫瘍抑制的または阻害的役割も果たさなかった。膵炎誘導マウスにおけるCD4+ T細胞とCD11c+ DCの間のクロストークを理解するために、本発明者らは、KC CD4-/-マウスをαCD11c抗体で処置し、樹状細胞の枯渇が腫瘍のイニシエーションを救済するかどうかを決定した(図7A)。AP誘導KC CD4-/-マウスにおけるCD11c+ DCの枯渇は腫瘍のイニシエーションを救済し(図7B、C)、これによりCD4+ T細胞が、腫瘍のイニシエーションを促進するようDCを阻害していることが示された。さらに、本発明者らは、慢性膵炎誘導KCおよびKC CD4-/-マウスにおいてCD4+ T細胞とDCの間のクロストークを分析した。AP誘導KC CD4-/-マウスは非常に小さいPanIN病巣を有していたので、本発明者らは、T細胞・DC相互作用のさらなる分析のためにCPモデルを利用した。AP誘導KCマウスにおける本発明者らの表現型と同様、CPは、CD11c+ DCの数を増加させた(図7D、E、8A)。KCとKC CD4-/-マウスの間で腫瘍のイニシエーションにおける相違が観察されなかったが、KC CD4-/-マウスにおいてはCD8+ T細胞の数が増加した(図7F)。しかし、以前に観察されたように、膵炎の非存在下で発生したPanINにおける抗原提示DCの欠如のために、CD8+ T細胞の増加はKC CD4-/-マウスにおける腫瘍のイニシエーションの阻害をもたらさなかった(図6A、B)。膵炎自体はPanIN病巣におけるT細胞組成を変化させなかったが、CPを有するKCマウスはCD11c+ DC間の接触の増加を示し、CD4+ T細胞はCD11c+ DCに対して阻害的な影響を示している(図7G)。CD4+ T細胞の枯渇はDCに対するその阻害効果を取り除き、それによりCD11c:CD8+ T細胞相互作用を増加させ、膵炎の存在下での腫瘍成長阻害をもたらした(図7H、I)。KC CD4-/-慢性膵炎マウスにおいて、本発明者らはCD11c+ DCとCD8+ T細胞の間の相互作用の増加を観察したのに対して、CPを有するKC対応体はCD11c+ DCと抑制性CD4+ T細胞の間の相互作用を示した(図7D、G、H)。全体として、これらの結果は、急性および慢性の両方の膵炎が、KCマウスの膵臓に樹状細胞を動員することを示した。抗原提示の増加にもかかわらず、抑制性CD4+ T細胞の優位性はKCマウスにおけるDCの効果を上回り、膵炎の存在下で腫瘍を進行させる。膵炎誘導マウスにおけるCD4+ T細胞の枯渇は、CD8+ T細胞に対するDCによる抗原提示を可能にし、それによってKC CD4-/-マウスにおいて腫瘍のイニシエーションを阻害する。
膵炎を有する野生型およびPDACマウスの膵臓免疫浸潤の特徴づけ
正常な膵臓の免疫浸潤に対する膵炎の影響を分析するため、本発明者らは、野生型(WT)マウスにおいて以前に記載された(18、19)ようにセルレイン(膵炎の発病に関与するコレシストキニンのアナログ)の注射により急性および慢性膵炎を誘導した(図9A)。膵炎の誘導に伴って、本発明者らは、膵炎の誘導から7日後に、対照との比較でセルレイン注射WTマウスにおいて血清アミラーゼおよびリパーゼの増加を観察した(図10A)。本発明者らは、セルレイン注射の開始後第4日(急性膵炎 - APの場合)および第14日(慢性膵炎 - CPの場合)に、フローサイトメトリーまたはマスサイトメトリー(CyTOF)ベースのシステムのアプローチを利用して免疫集団を同定した。APを有するWTマウスにおいて、Rソフトウェアを用いた(手作業でゲートした)CD45+細胞に対する教師なし階層型クラスターによるCyTOFデータのFlowSOM分析は、18のメタクラスター(MC)を同定し、これらはB細胞(MC 1~2)、T細胞(MC 3~6)、DC(MC 7~10)および骨髄(MC 11~17)集団にグループ分けされた(図9B~G)。DCおよび骨髄MCへのCD11c+細胞の分類において、F4/80- Ly-6G- CD11c+細胞がDC MCとして分類され、F4/80+またはLy-6G+ CD11c+細胞が骨髄MCにグループ分けされた。WTマウスおよびWT-APマウスにおけるこれらの18のMCに関するviSNEプロットを図9Bに示す。TおよびB細胞集団において、APはCD40+ CD19+ B細胞(MC1)の割合(図9B~D)、ならびにCD4-およびCD8-陰性(CD3+ CD4- CD8- T-MC3、CD3+ CD4- CD8- Ly-6C+-MC6)T細胞、およびCD45+ CD3+ CD8+ T(MC5)を減少させた(図9B~E)。しかし、APは、CD3+ CD4+ T(MC4)細胞に関しては、APによる減少傾向が観察されたものの、いかなる有意差ももたらさなかった。DC集団の中で、APは、CD11bint CD11c+ (MC8) DCの割合を増加させた(図9B~F)。さらに、APは、CD11b+ Ly-6G+ F4/80+ CD11c+(MC11)、CD11b+ Ly-6G+ CD11c+(MC12)、CD11b+ Ly-6Gint Ly-6C+(MC14)およびCD11b+ Ly6-G+ F4/80+(MC16)骨髄集団の割合を増加させた(図9B~G)。APは、B細胞MC(MC2)、DC MC(MC7、9)および骨髄MC(MC 13、15、17)に関しては差異を生じなかった(図9D~G)。しかし、微量DC集団の1つであるPD-L1+ CD40+ CD80+ CD11bint CD11c+(MC10)の割合の減少がAPマウスにおいて観察された(図9F)。CyTOFデータのブーリアン型ゲートによる免疫表現型分析もまた、APが、骨髄(CD11b+)およびDC(CD11c+)の増加を伴う、T細胞(CD3+)、CD8+ T細胞(CD3+ CD8+)、B細胞(CD19+ CD3-)の頻度の減少をもたらすことを確認した(図10B)。APによるCD4+ T細胞(CD3+ CD4+)の減少の傾向があったものの、これは統計的に有意ではなかった(図10B)。APにおける発見の確かさを確認するため、本発明者らはまた、セルレイン注射後の慢性膵炎を有するWTマウスにおいてフローサイトメトリーにより膵臓免疫浸潤の免疫表現型分析を行った。APマウスにおいて観察された表現型と同様、CPもまた、骨髄およびDC集団の増加を伴うT細胞、CD4+およびCD8+ T細胞の割合の減少をもたらした(図9H)。
正常な膵臓の免疫浸潤に対する膵炎の影響を分析するため、本発明者らは、野生型(WT)マウスにおいて以前に記載された(18、19)ようにセルレイン(膵炎の発病に関与するコレシストキニンのアナログ)の注射により急性および慢性膵炎を誘導した(図9A)。膵炎の誘導に伴って、本発明者らは、膵炎の誘導から7日後に、対照との比較でセルレイン注射WTマウスにおいて血清アミラーゼおよびリパーゼの増加を観察した(図10A)。本発明者らは、セルレイン注射の開始後第4日(急性膵炎 - APの場合)および第14日(慢性膵炎 - CPの場合)に、フローサイトメトリーまたはマスサイトメトリー(CyTOF)ベースのシステムのアプローチを利用して免疫集団を同定した。APを有するWTマウスにおいて、Rソフトウェアを用いた(手作業でゲートした)CD45+細胞に対する教師なし階層型クラスターによるCyTOFデータのFlowSOM分析は、18のメタクラスター(MC)を同定し、これらはB細胞(MC 1~2)、T細胞(MC 3~6)、DC(MC 7~10)および骨髄(MC 11~17)集団にグループ分けされた(図9B~G)。DCおよび骨髄MCへのCD11c+細胞の分類において、F4/80- Ly-6G- CD11c+細胞がDC MCとして分類され、F4/80+またはLy-6G+ CD11c+細胞が骨髄MCにグループ分けされた。WTマウスおよびWT-APマウスにおけるこれらの18のMCに関するviSNEプロットを図9Bに示す。TおよびB細胞集団において、APはCD40+ CD19+ B細胞(MC1)の割合(図9B~D)、ならびにCD4-およびCD8-陰性(CD3+ CD4- CD8- T-MC3、CD3+ CD4- CD8- Ly-6C+-MC6)T細胞、およびCD45+ CD3+ CD8+ T(MC5)を減少させた(図9B~E)。しかし、APは、CD3+ CD4+ T(MC4)細胞に関しては、APによる減少傾向が観察されたものの、いかなる有意差ももたらさなかった。DC集団の中で、APは、CD11bint CD11c+ (MC8) DCの割合を増加させた(図9B~F)。さらに、APは、CD11b+ Ly-6G+ F4/80+ CD11c+(MC11)、CD11b+ Ly-6G+ CD11c+(MC12)、CD11b+ Ly-6Gint Ly-6C+(MC14)およびCD11b+ Ly6-G+ F4/80+(MC16)骨髄集団の割合を増加させた(図9B~G)。APは、B細胞MC(MC2)、DC MC(MC7、9)および骨髄MC(MC 13、15、17)に関しては差異を生じなかった(図9D~G)。しかし、微量DC集団の1つであるPD-L1+ CD40+ CD80+ CD11bint CD11c+(MC10)の割合の減少がAPマウスにおいて観察された(図9F)。CyTOFデータのブーリアン型ゲートによる免疫表現型分析もまた、APが、骨髄(CD11b+)およびDC(CD11c+)の増加を伴う、T細胞(CD3+)、CD8+ T細胞(CD3+ CD8+)、B細胞(CD19+ CD3-)の頻度の減少をもたらすことを確認した(図10B)。APによるCD4+ T細胞(CD3+ CD4+)の減少の傾向があったものの、これは統計的に有意ではなかった(図10B)。APにおける発見の確かさを確認するため、本発明者らはまた、セルレイン注射後の慢性膵炎を有するWTマウスにおいてフローサイトメトリーにより膵臓免疫浸潤の免疫表現型分析を行った。APマウスにおいて観察された表現型と同様、CPもまた、骨髄およびDC集団の増加を伴うT細胞、CD4+およびCD8+ T細胞の割合の減少をもたらした(図9H)。
次に、本発明者らは、CPを有する同所性iKPC*(P48-Cre; tetO-LSL-KrasG12D/+; P53L/L)腫瘍保有マウスの膵臓免疫浸潤を分析した(図11A)。テトラサイクリン誘導iKPC*マウスにおけるKrasG12D/+の膵臓特異的発現を、本発明者らの実験を通じて飲料水中にドキシサイクリンを供給することにより維持した。CP誘導のために、本発明者らは以前に記載された(19)ようにして3週間の間継続的に膵炎を誘導し、その後に本発明者らのモデルのすべてにおいて腫瘍のイニシエーションおよび生存を分析する。しかし、免疫浸潤の分析では、本発明者らは、iKPC*マウスの一部が3週間よりも早くエンドポイントに到達したため、2週間の時点を選択した。教師なし階層型クラスターによるCyTOFデータのFlowSOM分析は、16のメタクラスター(MC)を同定し、これらはB細胞(MC 1)、T細胞(MC 2~6)、DC(MC 7、8、15)および骨髄(MC 9~14)集団にグループ分けされた(図11B~G)。これらの16のMCに関するviSNEプロットを図11Bに示す。iKPC*マウスにおけるCPは、CD45+ CD11c+ MC(MC7)の割合を増加させたのに対して、B細胞、T細胞および骨髄MCでは有意差が観察されなかった(図11B~G)。CPを有するiKPC*マウスにおけるCyTOFおよびフローサイトメトリーデータの免疫表現型分析もまた、CD11c+ DCの割合の増加を明らかにしたのに対して、T細胞、CD4+ T細胞、CD8+ T細胞、B細胞および骨髄細胞では変化が観察されなかった(図11G、10C)。
膵炎がWTおよびiKPC*同所性マウスにおいてCD11c+ DCを動員することを本発明者らが確立した今、本発明者らは、WTおよびiKPC*マウスにおいてCPに付随するCD11c+集団をさらに特徴づけた。本発明者らはこれらのCD11c+ DCが活性化マーカー、例えばCD86およびCD40を発現しているかどうかを試験した。フローサイトメトリーデータの免疫表現型分析は、CPがWTおよびiKPC*マウスの両方においてCD86+ CD11c+ DCの割合を増加させることを明らかにし、iKPC*マウスにおいてCD40+ CD11c+ DCの増加傾向を示した(図11H)。膵炎はCD11c+細胞の比率の増加を誘導するが、しばしばマウスマクロファージもまた樹状細胞マーカー、例えばCD11cおよびMHC-IIを発現している(24)。したがって、本発明者らは、膵炎がWTおよびiKPC*同所性マウスの両方において(CD45+ Lin (CD3, NK1.1, Ly-6G, CD19)-細胞%としてゲートされる)MHC-II+ F4/80- CD11c+細胞を増加させることを確認した(図11I)。最近のDCの特徴づけは、異なるDCサブセットごとに個別の機能、発現プロフィールおよび特性を明らかにし、それらを通常型DC(cDC)、形質細胞様DC(pDC)および単球性DC(mDC)に分類する(24~26)。通常型DCの中で、cDC1は腫瘍を抑制する抗原特異的T細胞応答の誘導において重要であり、cDC2は腫瘍成長を促進する寛容原性免疫応答に関与する(25)。本発明者らは、cDC1をCD45+ Lin- CD11c+ B220- CD172a- CD64- Ly-6C- CD11b- MHC II+ XCR1+細胞、cDC2をCD45+ Lin- CD11c+ B220- CD172a+ CD64- Ly-6C- CD11b+細胞と特徴づけた。pDCはI型インターフェロン応答において重要であり、T細胞を活性化する抗原提示細胞に発生することができるのに対して、mDCは炎症および自己免疫病理において生成される(24)。本発明者らは、pDCをCD45+ Lin- CD11c+ B220+ SIGLEC H+、mDCをCD45+ Lin- CD11c+ B220- CD172a+ CD64- Ly-6C+細胞と特徴づけた(24)。WTおよびiKPC*マウスにおけるcDCの分析は、CPがWTおよびiKPC*マウスの両方においてcDC1の割合を増加させることを示した(図11J)。CPはWTマウスにおいてcDC2の割合を増加させpDCを減少させたが、iKPC*マウスはcDC2に関して有意差を示さなかった(図10D、E)。CPを有するWTおよびiKPC*マウスの両方においてmDCの相違は観察されなかった(図11G)。
膵臓免疫浸潤の特徴づけは、膵炎がWTおよびiKPC*同所性マウスの両方においてCD11c+ DCを動員することを示した。膵炎を有するWTマウスにおいて骨髄増殖およびT細胞抑制が観察されたが、腫瘍保有マウスはこれらの集団に関していかなる相違も示さなかった。WTマウスにおけるT細胞のさらなる分析は、APおよびCPを有するマウスにおける増殖性CD8+ T細胞の割合の減少を明らかにした(図12A)。CD8+ GrnzB+細胞の割合はAPを有するマウスにおいて変化しなかったが、CPを有するマウスにおいて有意な減少を示した(図12B)。さらに、APおよびCPの両方とも、T-bet発現CD8+(細胞傷害性エフェクターT細胞)およびCD4+細胞(Th1細胞)の割合を減少させた(図12C、D)。しかし、対照との比較で、APおよびCPマウス内のCD8+ T細胞において、疲弊マーカーであるPD1およびTIM3の相違は観察されなかった(図12E、F)。驚くべきことに、本発明者らはまた、APおよびCPを有するWTマウスの両方において制御性T細胞(CD4+ Foxp3+細胞)の減少を観察した(図12G)。
まとめると、これらの結果は、膵炎がiKPC*同所性およびWTマウスの両方の膵臓においてCD11c+ DCの割合を増加させたことを示している。さらに、本発明者らは、活性化DCおよび抗原提示cDC1が増加することを示した。加えて、WT型マウスにおけるAPおよびCPは、骨髄増殖性およびT細胞抑制性応答を生じ、増殖性およびグランザイムB産生性 CD8+ T細胞を減少させた。さらに、APおよびCPは、T-bet発現エフェクターCTLおよびTh1細胞の頻度の減少を誘導し、これにより、T細胞の抑制が、膵炎を有するマウスにおける膵炎に対する自己免疫細胞傷害性ダメージを防ぐための宿主応答であることが示された。抑制された細胞媒介細胞傷害性の環境における、APおよびCPに伴うT regのさらなる減少は、この状況下での末梢性寛容メカニズムおよび総T細胞集団のクローン性枯渇を示唆している。
膵炎はKPCマウスの免疫微小環境に活性化樹状細胞を動員する
本発明者らは次に、膵炎を有するWTとiKPC*同所性マウスの間の膵臓免疫浸潤の相違がiKPC*癌細胞の膵臓注射により生じたベースラインの炎症に起因するものであるかどうかを調査した。同所性腫瘍注射によるベースラインの膵炎の影響を排除するため、本発明者らは、CP下での膵臓浸潤KPC(Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+)を分析する。本発明者らは、8週齢KPCマウスにおいてCPを誘導し、膵炎により動員された免疫浸潤物を同定するために(iKPC*マウスと同様に)CyTOF分析を行う(図13A)。本発明者らは、免疫浸潤の分析のための対照として年齢一致KPCマウス(約10週)を使用した。CPはKPCマウスにおいて腫瘍成長を加速させた(図13B)。教師なし階層型クラスターによるCyTOFデータのFlowSOM分析は、15のメガクラスター(MC)を同定し、これらはB細胞(MC 1)、T細胞(MC 2~4)、DC(MC 5、6)および骨髄(MC 7~15)集団にグループ分けされた(図13C~G)。これらの15のMCに関するviSNEプロットを図13Cに示す。10週のKPC対照は、それらのCP処置対応体よりも少ないCD45+リンパ球を有していた。したがって、KPC-10wおよびKPC-CPマウスの膵臓由来の同数の代表的なリンパ球集団をviSNEプロットで示す(図13C)。iKPC*マウスにおいて観察された表現型と同様、CPはB細胞とT細胞(MC 1~4)の比率を変化させなかった(図13C~E、H)。DC MCの中で、CD11c+ PDL1+ DC(MC5)の比率の有意な増加が観察された(図13C、D、F)。骨髄MCの中での、CD11c+ CD11b+ F4/80+ CD40+ CD80+(MC7)およびCD11c+ CD11b+ F4/80+ (MC8)、CD11b+ PDL1+ CD80+(MC12)、CD11b+ PDL1+ CD80+ F4/80+(MC14)ならびにCD11b+ Ly-6Ghi/+ Ly-6Clow/-(MC15)の比率の有意な増加(図13C~G)。KPC対iKPC*マウスにおける骨髄集団の比較は、iKPC*マウスにおけるF4/80+ CD11c+ MC(MC9、10)(図11C、E)が同所性膵臓注射に伴う炎症の結果であったことを示している。これらのF4/80+ CD11c+集団は、セルレイン注射によるCPの存在下でさらに増加しなかった(図11C、E)。原産のKPCマウスにおいて、F4/80+ CD11c+ MC(MC7、8)(図13G)は対照ではほぼ非存在であったのに対して、CPの存在下では有意に増加した。CPを有するiKPC*およびKPCマウスの両方において、iKPC*におけるCD11c+ CD11b- F4/80- DC MC、すなわちMC-7(図11C、E)およびKPCにおけるMC-5(図13G)は抗原提示に関与するDCを表していると考えられる。加えて、CPはまた、KPCマウスにおいてCD11b+ F4/80+マクロファージ(MC-11、14)を動員した(図13G)。したがって、セルレイン誘導CPおよび同所性注射は、CD11cも発現する炎症性F4/80+マクロファージの動員をもたらした。さらに、セルレイン誘導CPは、iKPC*およびKPCマウスモデルの両方において、F4/80陰性である抗原提示DCを動員した。
本発明者らは次に、膵炎を有するWTとiKPC*同所性マウスの間の膵臓免疫浸潤の相違がiKPC*癌細胞の膵臓注射により生じたベースラインの炎症に起因するものであるかどうかを調査した。同所性腫瘍注射によるベースラインの膵炎の影響を排除するため、本発明者らは、CP下での膵臓浸潤KPC(Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+)を分析する。本発明者らは、8週齢KPCマウスにおいてCPを誘導し、膵炎により動員された免疫浸潤物を同定するために(iKPC*マウスと同様に)CyTOF分析を行う(図13A)。本発明者らは、免疫浸潤の分析のための対照として年齢一致KPCマウス(約10週)を使用した。CPはKPCマウスにおいて腫瘍成長を加速させた(図13B)。教師なし階層型クラスターによるCyTOFデータのFlowSOM分析は、15のメガクラスター(MC)を同定し、これらはB細胞(MC 1)、T細胞(MC 2~4)、DC(MC 5、6)および骨髄(MC 7~15)集団にグループ分けされた(図13C~G)。これらの15のMCに関するviSNEプロットを図13Cに示す。10週のKPC対照は、それらのCP処置対応体よりも少ないCD45+リンパ球を有していた。したがって、KPC-10wおよびKPC-CPマウスの膵臓由来の同数の代表的なリンパ球集団をviSNEプロットで示す(図13C)。iKPC*マウスにおいて観察された表現型と同様、CPはB細胞とT細胞(MC 1~4)の比率を変化させなかった(図13C~E、H)。DC MCの中で、CD11c+ PDL1+ DC(MC5)の比率の有意な増加が観察された(図13C、D、F)。骨髄MCの中での、CD11c+ CD11b+ F4/80+ CD40+ CD80+(MC7)およびCD11c+ CD11b+ F4/80+ (MC8)、CD11b+ PDL1+ CD80+(MC12)、CD11b+ PDL1+ CD80+ F4/80+(MC14)ならびにCD11b+ Ly-6Ghi/+ Ly-6Clow/-(MC15)の比率の有意な増加(図13C~G)。KPC対iKPC*マウスにおける骨髄集団の比較は、iKPC*マウスにおけるF4/80+ CD11c+ MC(MC9、10)(図11C、E)が同所性膵臓注射に伴う炎症の結果であったことを示している。これらのF4/80+ CD11c+集団は、セルレイン注射によるCPの存在下でさらに増加しなかった(図11C、E)。原産のKPCマウスにおいて、F4/80+ CD11c+ MC(MC7、8)(図13G)は対照ではほぼ非存在であったのに対して、CPの存在下では有意に増加した。CPを有するiKPC*およびKPCマウスの両方において、iKPC*におけるCD11c+ CD11b- F4/80- DC MC、すなわちMC-7(図11C、E)およびKPCにおけるMC-5(図13G)は抗原提示に関与するDCを表していると考えられる。加えて、CPはまた、KPCマウスにおいてCD11b+ F4/80+マクロファージ(MC-11、14)を動員した(図13G)。したがって、セルレイン誘導CPおよび同所性注射は、CD11cも発現する炎症性F4/80+マクロファージの動員をもたらした。さらに、セルレイン誘導CPは、iKPC*およびKPCマウスモデルの両方において、F4/80陰性である抗原提示DCを動員した。
膵炎およびDCワクチンは、同所性iKPC*腫瘍保有マウスをチェックポイント免疫療法に対して感受性にする
本発明者らは次に、iKPC*腫瘍におけるDCワクチンおよびCPがPDACをチェックポイント免疫療法に対して感受性にするかどうかを決定した。6~8週齢のB6マウスにiKPC*細胞を同所注射し、2つのマウスコホートをセルレインで処置して慢性膵炎を誘導した。CPを有するおよび有さないiKPC*同所性腫瘍保有マウスを、組み合わせチェックポイント免疫療法で処置した(図14A)。別のマウスコホートを、示されているようにDCワクチンおよび組み合わせチェックポイント免疫療法で処置した(図14A)。CPを有さないiKPC*同所性マウスは組み合わせチェックポイント免疫療法に応答しなかったのに対して、CPはこれらのマウスを免疫療法に対して感受性にした(図14B、15A、B)。CPは、同所性腫瘍保有iKPC*マウスの生存を有意には短縮しなかった(図14B、15C)。さらに、DCワクチンおよび組み合わせチェックポイント免疫療法による処置は、これらのマウスにおいて腫瘍成長の阻害および生存性の向上をもたらした(図14B、15D)。DCワクチンおよびCPありの組み合わせ免疫療法処置マウスの相当数(5匹のマウスのうちの2匹)は、同所性iKPC*腫瘍の除去を示した。本発明者らは次に、同所性注射後第21日の2用量のDCワクチン療法後にDCワクチン・組み合わせチェックポイント免疫療法処置マウス由来の免疫浸潤物を分析した(図14A)。DCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスは、アイソタイプ処置iKPC*マウスと比較してより少ない腫瘍重量を有し(図16A)、アイソタイプ対照との比較でCD45+ Lin-細胞の比率としてゲートされたcDC1の頻度の増加および同時のcDC2の減少を示した(図16B)。DCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスは、より高い割合のCD8+ T細胞を示した(図14C)。これらのマウスにおけるT細胞のさらなる分析は、DCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスにおける、CD4+ Foxp3+(Treg)細胞の減少を伴う、増殖性のグランザイムBおよびT-bet発現CD8+ T細胞の増加を明らかにした(図14C~E)。Th1集団に関しては相違が観察されなかったが、DCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスは、CD8/Treg比の増加およびCD8/Treg比ほど確かではないもののTh1/Treg比の増加傾向を示した(図14F、G)。疲弊マーカーの分析は、CD4+およびCD8+ T細胞におけるPD1発現の減少を明らかにしたのに対して、TIM3発現の相違はDCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスにおいて観察されなかった(図16C、D)。T細胞におけるT細胞記憶および活性化に関連するCD69マーカーの分析は、腫瘍の再発に対して防御的であるCD3+ CD69+およびCD8+ CD69+ T細胞の頻度の増加を明らかにした(図16E)。
本発明者らは次に、iKPC*腫瘍におけるDCワクチンおよびCPがPDACをチェックポイント免疫療法に対して感受性にするかどうかを決定した。6~8週齢のB6マウスにiKPC*細胞を同所注射し、2つのマウスコホートをセルレインで処置して慢性膵炎を誘導した。CPを有するおよび有さないiKPC*同所性腫瘍保有マウスを、組み合わせチェックポイント免疫療法で処置した(図14A)。別のマウスコホートを、示されているようにDCワクチンおよび組み合わせチェックポイント免疫療法で処置した(図14A)。CPを有さないiKPC*同所性マウスは組み合わせチェックポイント免疫療法に応答しなかったのに対して、CPはこれらのマウスを免疫療法に対して感受性にした(図14B、15A、B)。CPは、同所性腫瘍保有iKPC*マウスの生存を有意には短縮しなかった(図14B、15C)。さらに、DCワクチンおよび組み合わせチェックポイント免疫療法による処置は、これらのマウスにおいて腫瘍成長の阻害および生存性の向上をもたらした(図14B、15D)。DCワクチンおよびCPありの組み合わせ免疫療法処置マウスの相当数(5匹のマウスのうちの2匹)は、同所性iKPC*腫瘍の除去を示した。本発明者らは次に、同所性注射後第21日の2用量のDCワクチン療法後にDCワクチン・組み合わせチェックポイント免疫療法処置マウス由来の免疫浸潤物を分析した(図14A)。DCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスは、アイソタイプ処置iKPC*マウスと比較してより少ない腫瘍重量を有し(図16A)、アイソタイプ対照との比較でCD45+ Lin-細胞の比率としてゲートされたcDC1の頻度の増加および同時のcDC2の減少を示した(図16B)。DCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスは、より高い割合のCD8+ T細胞を示した(図14C)。これらのマウスにおけるT細胞のさらなる分析は、DCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスにおける、CD4+ Foxp3+(Treg)細胞の減少を伴う、増殖性のグランザイムBおよびT-bet発現CD8+ T細胞の増加を明らかにした(図14C~E)。Th1集団に関しては相違が観察されなかったが、DCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスは、CD8/Treg比の増加およびCD8/Treg比ほど確かではないもののTh1/Treg比の増加傾向を示した(図14F、G)。疲弊マーカーの分析は、CD4+およびCD8+ T細胞におけるPD1発現の減少を明らかにしたのに対して、TIM3発現の相違はDCワクチン+αCTLA4+αPD1処置マウスにおいて観察されなかった(図16C、D)。T細胞におけるT細胞記憶および活性化に関連するCD69マーカーの分析は、腫瘍の再発に対して防御的であるCD3+ CD69+およびCD8+ CD69+ T細胞の頻度の増加を明らかにした(図16E)。
次に、本発明者らは、CPおよび組み合わせチェックポイント免疫療法の下で(iKPC*同所注射から2週間後の)iKPC*腫瘍における免疫浸潤物を分析した。CPを有するiKPC*マウスは、アイソタイプiKPC*マウスと比較してより大きい腫瘍重量を有していた(図16F)。また、組み合わせチェックポイント免疫療法で処置されたCPを有するiKPC*マウスは、アイソタイプかつチェックポイント処置iKPC*マウスと比較してより小さな腫瘍を有していた(図16F)。免疫浸潤物の分析は、組み合わせチェックポイント免疫療法で処置されたCPを有するiKPC*マウスの腫瘍微小環境におけるCD3+およびCD8+ T細胞の割合の増加を明らかにした(図14H)。これらのマウスにおけるT細胞のさらなる分析は、αCTLA4+αPD1で処置されたCPマウスにおける、CD4+ Foxp3+(Treg)細胞の減少を伴う、増殖性のグランザイムBおよびT-bet発現CD8+ T細胞の増加を明らかにした(図14H~J)。また、CD8+ T細胞は、CPありおよびなしの両方のチェックポイント免疫療法グループにおいてPD1活性の減少を示したのに対して、TIM3発現CD4+およびCD8+ T細胞に関してはグループ間で相違が観察されなかった(図16G、H)。Th1細胞集団に関しては、いずれのグループ間でも相違が観察されなかった(図14J)。しかし、αCTLA4+αPD1で処置されたCPマウスにおいて、CD8/Treg比の増加およびTh1/Treg比の増加が観察された(図14K、L)。組み合わせチェックポイント免疫療法で処置されたCPマウスはまた、CD69を発現するCD3+およびCD8+ T細胞の増加を示した(図16I)。まとめると、本発明者らの結果は、PDAC腫瘍がTMEにおける抗原提示DCの欠如に起因してチェックポイント免疫療法に対して抵抗性であることを示している。DCワクチン療法および慢性膵炎は、PDACを組み合わせチェックポイント免疫療法に対して応答性にする抗原提示DCを動員した。
膵炎は、PanIN病巣をチェックポイント阻害に対して感受性にする
次に、本発明者らは、根底にある膵炎の存在がPanIN病巣をチェックポイント阻害に対して感受性にするかどうかを調査する。患者および前臨床モデルにおける多数の研究は、チェックポイント免疫療法がPDACにおいて持続的な生存応答をもたらすことができないことを確認した(11~13)。本発明者らは、αCTLA4+αPD1の組み合わせまたはαPD1単剤療法が、APの間に動員された抗原提示樹状細胞の存在下で腫瘍のイニシエーションを阻害するかどうかを調査する(図17A)。本発明者らは、KCマウスをチェックポイント阻害応答の分析のために3週間後に屠殺し、膵炎を有するαCTLA4 + αPD1およびαPD1処置KCマウスにおいて、APを有するアイソタイプかつ未処置KCマウスと比較してPanINが減少したことを観察した(図17B、C)。したがって、本発明者らの結果は、根底にある膵炎の存在がKCマウスをチェックポイント阻害に対して感受性にすることを示した。
次に、本発明者らは、根底にある膵炎の存在がPanIN病巣をチェックポイント阻害に対して感受性にするかどうかを調査する。患者および前臨床モデルにおける多数の研究は、チェックポイント免疫療法がPDACにおいて持続的な生存応答をもたらすことができないことを確認した(11~13)。本発明者らは、αCTLA4+αPD1の組み合わせまたはαPD1単剤療法が、APの間に動員された抗原提示樹状細胞の存在下で腫瘍のイニシエーションを阻害するかどうかを調査する(図17A)。本発明者らは、KCマウスをチェックポイント阻害応答の分析のために3週間後に屠殺し、膵炎を有するαCTLA4 + αPD1およびαPD1処置KCマウスにおいて、APを有するアイソタイプかつ未処置KCマウスと比較してPanINが減少したことを観察した(図17B、C)。したがって、本発明者らの結果は、根底にある膵炎の存在がKCマウスをチェックポイント阻害に対して感受性にすることを示した。
膵炎およびDCワクチン療法は、同所性KPC腫瘍をチェックポイント阻害に対して感受性にする
次に、本発明者らは、iKPC*モデルからの本発明者らの知見を第2の同所性腫瘍モデルにおいて検証する。本発明者らは、DCワクチンと組み合わせたチェックポイント免疫療法の影響、および根底にある膵炎の下で既成のPDACを抑制する際のその役割を決定するために、同所性KPC 689腫瘍モデルを利用する(図17D)。6~8週齢のB6マウスに5x105個の生物発光KPC 689 GFP-Luc細胞(GFP-LucでトランスフェクトされたPdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+細胞)を同所的に注射した。1つのマウスコホートは、同時に、以前に記載されたようにCPを誘導するためにセルレインで3週間処置し、他のマウスコホートはCPの非存在下で腫瘍を進行させた。1週間後のベースラインIVIS画像化の後、腫瘍保有マウスをDCワクチンおよびチェックポイント免疫療法で処置した(図17D)。CPの非存在下で、組み合わせチェックポイント免疫療法(αCTLA4+αPD1)は、アイソタイプ処置マウスと比較して腫瘍成長の阻害または生存の有意な改善をもたらさなかった(図17D~F、18A)。CPの存在はKCマウスにおいて腫瘍のイニシエーションを加速させたが、慢性膵炎はKPC 689腫瘍保有マウスにおいて統計的に有意な生存の短縮をもたらさなかった(図17G、18B)。慢性膵炎の存在下で、組み合わせチェックポイント免疫療法は、KPC689腫瘍を除去した(図17E、F、18C)。DCワクチンの投与はまた、CPを有するおよび有さないマウスにおいて生存を改善した(図17E、F、18D、E)。DCワクチン処置マウスにおいて組み合わせチェックポイント免疫療法を施すことは、CPを有するおよび有さないマウスにおいてKPC 689腫瘍の除去を増強した(図17E、F、18F、G)。まとめると、これらの結果は、DCワクチン療法または慢性膵炎のいずれかにより膵臓TMEに動員された活性化樹状細胞が、腫瘍をチェックポイント免疫療法に対して感受性にすることを示した。さらに、腫瘍を除去した3つのマウスコホート、すなわちDCワクチン+αCTLA4+αPD1、CP+DCワクチン+αCTLA4+αPD1、CP+αCTLA4+αPD1において、T細胞記憶を決定するために、本発明者らは、これらのマウスを、第85日にKPC 689細胞の同所注射により再チャレンジした(図17E)。再チャレンジから10日後のIVIS画像化は、いずれのグループにおいても腫瘍の存在を示さなかった(図17E)。すべての処置コホートの代表的なIVIS画像を図19Aに示す。
次に、本発明者らは、iKPC*モデルからの本発明者らの知見を第2の同所性腫瘍モデルにおいて検証する。本発明者らは、DCワクチンと組み合わせたチェックポイント免疫療法の影響、および根底にある膵炎の下で既成のPDACを抑制する際のその役割を決定するために、同所性KPC 689腫瘍モデルを利用する(図17D)。6~8週齢のB6マウスに5x105個の生物発光KPC 689 GFP-Luc細胞(GFP-LucでトランスフェクトされたPdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172H/+細胞)を同所的に注射した。1つのマウスコホートは、同時に、以前に記載されたようにCPを誘導するためにセルレインで3週間処置し、他のマウスコホートはCPの非存在下で腫瘍を進行させた。1週間後のベースラインIVIS画像化の後、腫瘍保有マウスをDCワクチンおよびチェックポイント免疫療法で処置した(図17D)。CPの非存在下で、組み合わせチェックポイント免疫療法(αCTLA4+αPD1)は、アイソタイプ処置マウスと比較して腫瘍成長の阻害または生存の有意な改善をもたらさなかった(図17D~F、18A)。CPの存在はKCマウスにおいて腫瘍のイニシエーションを加速させたが、慢性膵炎はKPC 689腫瘍保有マウスにおいて統計的に有意な生存の短縮をもたらさなかった(図17G、18B)。慢性膵炎の存在下で、組み合わせチェックポイント免疫療法は、KPC689腫瘍を除去した(図17E、F、18C)。DCワクチンの投与はまた、CPを有するおよび有さないマウスにおいて生存を改善した(図17E、F、18D、E)。DCワクチン処置マウスにおいて組み合わせチェックポイント免疫療法を施すことは、CPを有するおよび有さないマウスにおいてKPC 689腫瘍の除去を増強した(図17E、F、18F、G)。まとめると、これらの結果は、DCワクチン療法または慢性膵炎のいずれかにより膵臓TMEに動員された活性化樹状細胞が、腫瘍をチェックポイント免疫療法に対して感受性にすることを示した。さらに、腫瘍を除去した3つのマウスコホート、すなわちDCワクチン+αCTLA4+αPD1、CP+DCワクチン+αCTLA4+αPD1、CP+αCTLA4+αPD1において、T細胞記憶を決定するために、本発明者らは、これらのマウスを、第85日にKPC 689細胞の同所注射により再チャレンジした(図17E)。再チャレンジから10日後のIVIS画像化は、いずれのグループにおいても腫瘍の存在を示さなかった(図17E)。すべての処置コホートの代表的なIVIS画像を図19Aに示す。
次に、本発明者らは、KPC689細胞により発現されたGFPが膵臓癌細胞に対する免疫原性を増強し、それによってDCワクチンおよびチェックポイント免疫療法に応答して腫瘍除去をもたらすかどうかを調査した。マウスモデルにおいてGFPを発現する腫瘍細胞株を用いた研究は、それらの親腫瘍株との比較で増強された抗腫瘍免疫応答を示している(27、28)。本発明者らのモデルにおいて抗腫瘍免疫応答の惹起におけるGFPの影響を評価するため、本発明者らは、親 対 GFP-Luc発現KPC689腫瘍保有マウスのベースライン生存を比較した。親とGFP-Luc発現腫瘍保有マウスの間で生存に関して有意差は観察されず(図17E)、これによりGFP-Lucの発現が免疫編集応答を生じないことが示された。さらに、本発明者らは、GFPを含むおよび含まない腫瘍溶解産物中で刺激されたCD103+ cDC1細胞と共培養されたときのCD8+ T細胞の活性化をインビトロで評価した。本発明者らは、CD8活性化の陽性対照としてオボアルブミン特異的CD8+ T細胞(OT-1細胞)を使用した。親またはGFP-Luc発現KPC689腫瘍細胞溶解産物を用いたcDC1およびCD8+ T細胞の共培養の4日後、本発明者らは、CD8+ T細胞における%CFSElo、CD25、CD44およびPD1発現を含むCD8+ T細胞の活性および疲弊を分析した。本発明者らは、TLRアゴニストであるポリ(I:C)ありのグループとなしのグループの間でわずかな相違を観察したが、変化はOT-1条件と比較してわずかであった(図19B~D)。したがって、GFP Lucを含むおよび含まないKPC689腫瘍細胞溶解産物は両方とも、同様のレベルのCD8+ T細胞活性化を示し、これによりGFPが腫瘍除去の増強に寄与していない可能性が高いことが示された。本発明者らは次に、エンドポイントでDCワクチン、慢性膵炎およびチェックポイント免疫療法処置マウスの腫瘍組織学を分析した。本発明者らのデータは、αCTLA4+αPD1、DCワクチン+αCTLA4+αPD1ありのCPマウス、およびDCワクチン+αCTLA4+αPD1処置ありのCPマウスが腫瘍を除去したことを示し、かつこれらのマウスのサブセットにおける腫瘍再チャレンジ後でさえも完全に正常な膵臓組織学を示した(図20A、B)。
ヒトPDACにおいて腫瘍浸潤樹状細胞はCD8+ T細胞浸潤およびより良い予後と相関関係がある
T細胞応答の調節およびマウスPDACの生存におけるDCの影響に基づき、本発明者らは次に、ヒトPDACの状況下でのDCの寄与を評価した。本発明者らは、処置ナイーブヒトPDAC腫瘍マイクロアレイ(TMA)サンプルにおいてCD4、CD8、Foxp3およびCD11cマーカーの免疫染色を行った。これらのPDAC TMAにおけるCD4+、CD8+、TregおよびCD11c+細胞の分析は、腫瘍浸潤CD8+ T細胞とCD11c+樹状細胞の間の良い相関関係(R2 = 0.66)を示した(図21A、B)。DCの浸潤は、ヒトPDACにおいてCD4+ T細胞と弱い相関関係(R2 = 0.51)を、およびTreg浸潤と乏しい相関関係(R2 = 0.2)を有した(図21A、B)。本発明者らは次に、これらの患者における疾患特異的生存を分析するために、腫瘍を、腫瘍浸潤細胞の数の中央値に基づき各細胞型について「高」および「低」に分類した(図22)。CD11c高の患者は、CD11c低のPDAC患者と比較して有意に長い疾患特異的生存(DSS)を有していた(図21C)。腫瘍浸潤CD11c+ DCとCD8+ T細胞の間には良い相関関係があったが、CD8+ T細胞はPDAC患者の生存を予見しなかった(図21D)。さらに、CD4+ T細胞およびTregの浸潤は、ヒトPDAC腫瘍における生存を予見しなかった(図21E、F)。次に、本発明者らは、ヒトPDAC腫瘍において全RNA配列決定を行ったTCGA-Pancanデータセット由来の173名の処置ナイーブ患者においてDC浸潤を分析した。TCGAデータセットにおけるITGAX RNA発現(CD11c+細胞のマーカー)はTCGAデータセットにおいて生存を階層化しなかったが(図23A~B)、本発明者らは、PDAC患者中の、より良好な予後が予見されたヒトにおいて、cDC1に特異的なマーカーであるより高いBATF3発現を確認した(図22A)。このヒトPDAC分析は、DCがPDACの経過を変化させる上で重要な役割を果たしていること、および腫瘍浸潤DCの欠如がT細胞ターゲティング療法に対するPDACの抵抗性に寄与し得ることを明らかにした。
T細胞応答の調節およびマウスPDACの生存におけるDCの影響に基づき、本発明者らは次に、ヒトPDACの状況下でのDCの寄与を評価した。本発明者らは、処置ナイーブヒトPDAC腫瘍マイクロアレイ(TMA)サンプルにおいてCD4、CD8、Foxp3およびCD11cマーカーの免疫染色を行った。これらのPDAC TMAにおけるCD4+、CD8+、TregおよびCD11c+細胞の分析は、腫瘍浸潤CD8+ T細胞とCD11c+樹状細胞の間の良い相関関係(R2 = 0.66)を示した(図21A、B)。DCの浸潤は、ヒトPDACにおいてCD4+ T細胞と弱い相関関係(R2 = 0.51)を、およびTreg浸潤と乏しい相関関係(R2 = 0.2)を有した(図21A、B)。本発明者らは次に、これらの患者における疾患特異的生存を分析するために、腫瘍を、腫瘍浸潤細胞の数の中央値に基づき各細胞型について「高」および「低」に分類した(図22)。CD11c高の患者は、CD11c低のPDAC患者と比較して有意に長い疾患特異的生存(DSS)を有していた(図21C)。腫瘍浸潤CD11c+ DCとCD8+ T細胞の間には良い相関関係があったが、CD8+ T細胞はPDAC患者の生存を予見しなかった(図21D)。さらに、CD4+ T細胞およびTregの浸潤は、ヒトPDAC腫瘍における生存を予見しなかった(図21E、F)。次に、本発明者らは、ヒトPDAC腫瘍において全RNA配列決定を行ったTCGA-Pancanデータセット由来の173名の処置ナイーブ患者においてDC浸潤を分析した。TCGAデータセットにおけるITGAX RNA発現(CD11c+細胞のマーカー)はTCGAデータセットにおいて生存を階層化しなかったが(図23A~B)、本発明者らは、PDAC患者中の、より良好な予後が予見されたヒトにおいて、cDC1に特異的なマーカーであるより高いBATF3発現を確認した(図22A)。このヒトPDAC分析は、DCがPDACの経過を変化させる上で重要な役割を果たしていること、および腫瘍浸潤DCの欠如がT細胞ターゲティング療法に対するPDACの抵抗性に寄与し得ることを明らかにした。
結論として、これらの研究は、PDAC TMEにおけるT細胞機能およびそのDCとの相互作用の完全な、状況に沿った分析を提供する。膵炎によりまたはCD103+ cDC1ワクチンの外的投与によりのいずれかにより動員された抗原提示DCの存在は、PDAC TMEをチェックポイント免疫療法に対して感受性にする。これらの研究は、慢性膵炎の病歴を有する患者が免疫療法からの利益を享受し得ることを示しており、PDACにおいてDCワクチンとチェックポイント免疫療法またはCD4+ T細胞ターゲティング療法を組み合わせる根拠を提供する。
材料および方法
動物研究:Pdx1-cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172h/+(KPC)およびPdx1-cre; LSL- KrasG12D/+(KC)マウスの遺伝子型決定および腫瘍進行については以前に記載されている(31)。本発明者らは、KPCとCD4-/-(Cd4tm1Mak)(32)またはCD8-/-(Cd8tm1Mak)(33)マウス(どちらもUniversity Health Network- University of TorontoのTak Mak博士の厚意により提供された)を交配して、KC、KC CD4-/-、KC CD8-/-、KPC、KPC CD4-/-およびKPC CD8-/-マウスを得た。同所性実験のために、6~8週齢のB6マウスの膵臓に5 x 105個の原発性PDAC細胞株、すなわちKPC689 GFP Luc細胞株(34)およびiKPC*細胞株(35)(Haoqiang Ying博士の厚意により提供された)を注射した。このiKPC*細胞株は、テトラサイクリン誘導性tetO-LSL KrasG12D/+対立遺伝子を有しており、同所性注射と同時に開始して本実験を通じて、ドキシサイクリン(Dox)水(Dox 2g/L、スクロース20 g/L)で維持した。腫瘍再チャレンジ研究のために、初期注射後の第85日に、5 x 105個のKPC689 GFP Luc細胞を膵臓に注射した。KPC 689 GFP Luc細胞株注射に関する腫瘍輝度(フォトンs-1cm-2sr-1)を、すべての実験グループで均一な条件下でIVIS画像化(Xenogen spectrum)を用いてモニタリングした。マウスにルシフェリン(10mg/ml濃度で100mg/kg)を腹腔内注射し、注射から10分後にイソフラン麻酔下で画像化した。以前に記載されたように(19)、膵炎の誘導のために、急性膵炎の場合は1日おきに1日4回(6時間ごとの注射)、慢性膵炎を誘導するためには3週間の間、週3回、セルレインを100uL(用量 - マウス1匹あたり50μg/kg)の最終体積で注射した。CD11c+ DCを中和する実験のために、各マウスに対して第0、5、10および15日に、500μgの抗マウスCD11c(ThermoFisher scientific、N418)(1 mg/mL)を腹腔内注射した。チェックポイント免疫療法のために、抗マウスCTLA4(BioXcell、9H10、BE0131)および/または抗マウスPD-1(BioXcell、29F.1A12、BE0273)を、示されているように3回、それぞれ200μLおよび100μL PBSの最終体積で、200μgの初期用量、その後の各々100μgの2用量、腹腔内注射した。対照マウスは、製造元により推奨されるように、これらの中和抗体と同じ経路、時点および用量でそれぞれのアイソタイプ抗体を用いて処置した。DCワクチンのために、1.5~2 x 106個のcDC1を、KPC 689 GFP Lucにおいては4週間の間およびiKPC*同所性腫瘍保有マウスにおいては2週間の間、毎週腹腔内注射した。
動物研究:Pdx1-cre; LSL-KrasG12D/+; P53R172h/+(KPC)およびPdx1-cre; LSL- KrasG12D/+(KC)マウスの遺伝子型決定および腫瘍進行については以前に記載されている(31)。本発明者らは、KPCとCD4-/-(Cd4tm1Mak)(32)またはCD8-/-(Cd8tm1Mak)(33)マウス(どちらもUniversity Health Network- University of TorontoのTak Mak博士の厚意により提供された)を交配して、KC、KC CD4-/-、KC CD8-/-、KPC、KPC CD4-/-およびKPC CD8-/-マウスを得た。同所性実験のために、6~8週齢のB6マウスの膵臓に5 x 105個の原発性PDAC細胞株、すなわちKPC689 GFP Luc細胞株(34)およびiKPC*細胞株(35)(Haoqiang Ying博士の厚意により提供された)を注射した。このiKPC*細胞株は、テトラサイクリン誘導性tetO-LSL KrasG12D/+対立遺伝子を有しており、同所性注射と同時に開始して本実験を通じて、ドキシサイクリン(Dox)水(Dox 2g/L、スクロース20 g/L)で維持した。腫瘍再チャレンジ研究のために、初期注射後の第85日に、5 x 105個のKPC689 GFP Luc細胞を膵臓に注射した。KPC 689 GFP Luc細胞株注射に関する腫瘍輝度(フォトンs-1cm-2sr-1)を、すべての実験グループで均一な条件下でIVIS画像化(Xenogen spectrum)を用いてモニタリングした。マウスにルシフェリン(10mg/ml濃度で100mg/kg)を腹腔内注射し、注射から10分後にイソフラン麻酔下で画像化した。以前に記載されたように(19)、膵炎の誘導のために、急性膵炎の場合は1日おきに1日4回(6時間ごとの注射)、慢性膵炎を誘導するためには3週間の間、週3回、セルレインを100uL(用量 - マウス1匹あたり50μg/kg)の最終体積で注射した。CD11c+ DCを中和する実験のために、各マウスに対して第0、5、10および15日に、500μgの抗マウスCD11c(ThermoFisher scientific、N418)(1 mg/mL)を腹腔内注射した。チェックポイント免疫療法のために、抗マウスCTLA4(BioXcell、9H10、BE0131)および/または抗マウスPD-1(BioXcell、29F.1A12、BE0273)を、示されているように3回、それぞれ200μLおよび100μL PBSの最終体積で、200μgの初期用量、その後の各々100μgの2用量、腹腔内注射した。対照マウスは、製造元により推奨されるように、これらの中和抗体と同じ経路、時点および用量でそれぞれのアイソタイプ抗体を用いて処置した。DCワクチンのために、1.5~2 x 106個のcDC1を、KPC 689 GFP Lucにおいては4週間の間およびiKPC*同所性腫瘍保有マウスにおいては2週間の間、毎週腹腔内注射した。
DCワクチン:CD103+ cDC1ワクチンの調製については記載されている(30、36)。簡潔に言うと、B6マウス(6~10週齢)骨髄培養物を、RBC溶解後に50ng/mL hFIt3-L(PeproTech、10773-618)および2ng/mL GM-CSF(PeproTech、315-03)を補充したcRPMI(10%熱不活性化ウシ胎仔血清(FBS)(Atlanta Biologicals, Atlanta, Georgia, USA)、1%ペニシリン・ストレプトマイシン、1 mMピルビン酸ナトリウム、および50μM β-メルカプトエタノール)中1.5 x 105細胞/mLの濃度で確立した。第5日にこの培養物に5mLのcRPMIを補充し、その後、第9日に、非接着細胞を、同量のhFIt3-LおよびGM-CSFを補充して3 x 105細胞/mLの濃度で再プレートした。第15~17日に、非接着細胞を含む上清を、腫瘍溶解産物を用いた共刺激のために収集した。その細胞ペレットを以下のマーカーに関して染色する:CD11c、B220、CD24、CD172aおよびCD103。cDC1(L/D- CD11c+ CD24+ CD172- CD103+ B220-)をFACS aria fusionソーターで選別し、cRPMI中2~4 x 106細胞/mLでプレートし、KPC 689 GFP LucまたはIKPC*のいずれかの細胞から調製された腫瘍溶解産物を用いて共刺激する(溶解産物:cDC1比 = 2:1)。その培養物に20μg/mL ポリI:C(Sigma-Aldrich、P4929)および2ng/mL GM-CSFを4時間補充する。その後、1.5~2 x 106個のcDC1を100μL PBSに再懸濁し、示されているように腹腔内注射した。
KPC689 GFP Luc腫瘍溶解産物 対 KPC親腫瘍溶解産物を比較するインビトロCD8+ T細胞刺激実験のために、本発明者らは、ポリI:C、それぞれの腫瘍溶解産物(cDC1:腫瘍細胞溶解産物の比 = 2:1)、または両方でcDC1を刺激する。本発明者らは、96ウェルプレートに各々1 x 105細胞/mL、100μLの濃度でT細胞およびcDC1をプレートする。インキュベート後、細胞を遠心分離し、FACS緩衝液で洗浄する。ついで、細胞を、氷上にて30分間、CD3、CD8、PD1、CD25およびCFSEに対する抗体のカクテルで染色する。細胞を1.6%ホルムアミド中で固定し、フローサイトメトリーにより分析する。cDC1選別およびCD8+ T細胞刺激実験においてすべての抗体を1:200の濃度で使用した。
免疫染色:単染色免疫組織化学(IHC)のために、5μm厚のホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)スライドを脱パラフィン処理し、示されている緩衝液中、95℃で20分間、抗原賦活化を行った。抗原賦活化のために、CK19、CD11b、CD68およびCD11cの染色ではクエン酸緩衝液(pH=6)を使用し、CD4、CD8およびKi67の染色ではTris-EDTA緩衝液(pH=9)を使用した。その後、スライドを、1.5%ウシ血清アルブミン含有PBST(0.1% Tween 20)中で30分間ブロックした。ついでスライドを3% H2O2含有PBS中で15分間インキュベートした。一次抗体であるCK19(Abcam、Ab52625、1:250)。CD11b(Abcam、Ab13357;1:500)、抗マウスCD11c(Cell signaling technology、CST 97585S、1:350)、抗ヒトCD11c(Abcam、Ab52632、1:100)、CD4(Abcam、Ab183685、1:400)、CD8(Cell signaling technology、98941s、1:250)およびKi67(ThermoScientific、RM-9106-S、1:100)を1.5% BSA含有PBSTで希釈し、4℃で一晩インキュベートした。すべてのIHCにおいて、切片をビオチニル化2次抗体と30分間、その後にABCキット(VECTASTATIN、ABCキット、スタンダード、PK-6100)と30分間インキュベートした。次に、DABおよびヘマトキシリンによる対比染色を行い、複数の無作為の視野を試験することによりDAB陽性を定量した。CD68(M0814、Dako、1:200)の免疫染色のために、Mouse-on-Mouse (MOM)キット(Vector Laboratories)を製造元の指示にしたがい使用した。KPC、KPC CD4-/-およびKPC CD8-/-マウスの胸腺および脾臓のために、5μm厚のクリオスタットOCT切片をアセトン中、4℃で5分間固定し、1.5%BSA含有PBS中で30分間ブロックし、1.5% BSA含有PBS中の1次抗体CD4(Abcam、Ab183685、1:400)またはCD8(Abdserotec、MCA1767T、1:100)(室温で1時間)および2次抗体(CD4 1次に対してはヤギ抗ウサギ(H+L)、Alexa Fluor Plus 488、ThermoFischer、A32731、1:250、またはCD8 1次に対してはヤギ抗ラットIgG (H+L)、Alexa Fluor 400、1:250)(室温で30分間)で染色した。
チラミドシグナル増幅(TSA)を用いて行った免疫蛍光染色については、他所に記載されている(37)。
フローサイトメトリー:腫瘍または膵臓を切り刻み、5mLのコラゲナーゼP、1.5mg/mL(Sigma-Aldrich)を含有するHBSS中、37℃で20分間消化した。その後、複数回の洗浄をcRPMI中で行い、70μmストレーナー(Corning 352350)を用いてろ過し、遠心分離した。細胞を洗浄し、FACS緩衝液中に再懸濁した。その後、細胞をRBC溶解緩衝液(Thermofisher、00-4300)中で5分間インキュベートした。細胞を、光から保護された氷上で30分間、FACS緩衝液中に希釈された100μL表面抗体カクテル、20%ブリリアント染色緩衝液(BD Bioscience、566349)、生/死染色液(eBioscience, 65-0865-14)および50μg/mL抗マウスCD16/32(TONBO biosciences、40-0161)を用いて染色した。細胞内染色のために、細胞を固定し、Foxp3/転写因子染色緩衝液セット(eBioscience、00-5523-00)中で透過処理し、固定/透過用希釈液(eBioscience、00-5223)中に希釈された細胞内抗体と共に30分間インキュベートした。その後、細胞を、固定緩衝液(BD Bioscience 554655)を用いて固定し、データを、Fortessa-X20を用いて取得し、FlowJo v10を用いて分析した。
マスサイトメトリー:フローサイトメトリーの項目で上述されたように腫瘍または膵臓を切り刻み、消化した。RBC溶解の後、CD45+リンパ球をフロー選別し、1 x 106個の細胞を、maxpar細胞染色緩衝液(Fluidigm、201068)中100uLの最終体積での室温、30分間の抗体カクテル(表4)および抗マウスCD16/32(TONBO biosciences、40-0161)による染色に使用した。シスプラチン(Fluidigm, 201064)生存度染色を、maxpar PBS(Fluidigm、201058)中5μMの終濃度で添加した。この細胞を、maxpar PBS中の16%ホルムアルデヒドストックアンプル(Thermofisher、28906)から希釈された1.6%ホルムアルデヒド溶液中、室温で10分間固定した。次いで細胞を、Maxpar Fix and Perm緩衝液により125 nMの終濃度に調製されたCell-IDインターカレーターIr(Fluidigm, 201192A)中、4℃で一晩インキュベートした。細胞をmaxpar水(Fluidigm, 201069)で再懸濁し、Fluidigm Heliosマスサイトメーターにおいて分析した。マスサイトメトリーデータをFlowjo(バージョン10.7.1)において最初に処理し、手作業でゲートした。同じ比率で各サンプルの生きたCD45+細胞をエクスポートし、下流のクラスタリング分析に利用した。本発明者らは、下流の分析を、R(バージョン4.0.2)パッケージCyTOFワークフロー(バージョン1.7.2)に記載されるアプローチを用いて行った。具体的には、RパッケージFlowSOM(バージョン1.20.0)を利用して、以下のパラメータ:CD45、PD-L1、CD40、CD80、CD19、CD11b、Ly-6G、F4/80、Ly-6C、CD3e、PD-1、CD8a、CD4およびCD11cを用いて初期細胞クラスターをコンピュータにより定義し、次いでそのヒートマップに基づき細胞のメタクラスターを同定した。次元削減分析は、Rパッケージスキャッター(バージョン1.16.2)を用いたt分布型確率的近傍埋め込み(t-SNE)により行った。
統計分析:統計試験は、GraphPad Prism 8およびR-studioを用いて行った。分布の正規性を評価するため、シャピロ・ウィルク検定を用いて分布の正規性を評価した。連続変数を有するグループの比較のために、正規分布では、対応のないパラメトリックT検定を使用し、非正規分布では、マン・ホイットニー検定を使用した。組織学的表現型の相対比率の比較は、2元配置ANOVAにより評価した。カプラン・マイヤー生存曲線を比較するためには、ログランク検定を用いた。本書を通じてP値は:*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、****P<0.0001、ns:有意でない、である。
PDAC-TMAおよびTCGAデータセット分析:PDAC-TMAデータセットについては、保管されているPDAC検体のFFPE腫瘍ブロックから2~3つのコアを選択し、1mm2のコア領域を有するTMAを生成した。CD4-CD8-Foxp3およびCD11c染色では連続切片を使用した。129個の処置ナイーブサンプルを染色し、これらの腫瘍における免疫浸潤を分析した。TCGA生存分析は、172個の処置ナイーブサンプルにおける膵臓腺癌(PAAD)遺伝子発現データおよびUCSC Xena(DOI: 10.1038/s41587-020-0546-8)からダウンロードした臨床データを用いて実施した。UCSC Xenaにおいては、遺伝子発現を対数2により正規化した。本発明者らは、遺伝子発現の中央値に基づき腫瘍サンプルを2つのグループに分割し、プリズムで疾患特異的生存(DSS)をプロットして、カプラン・マイヤー生存プロットを作成した。
本願で開示され特許請求される方法はすべて、本開示に照らして過度の実験を行うことなく構築し、実行することができる。本発明の組成物および方法は特定の態様の観点で記載されているが、本発明の技術思想、精神および範囲から逸脱することなく本明細書に記載される方法に対してならびに方法の工程においてまたは工程の順序においてバリエーションが適用され得ることが当業者に明らかであろう。より具体的には、本明細書に記載される薬剤は、同一または同様の結果を達成しながらも、化学的および生理学的の両面で関連する特定の薬剤で置き換えられ得ることが明らかであろう。当業者に明らかなすべてのそのような同様の置換および改変は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の精神、範囲および技術思想の範囲内であるとみなされる。
Claims (115)
- 膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、
該対象に免疫療法を提供する工程を含み、
該対象が、膵炎を有するまたは有していたと決定されている、
方法。 - 膵炎が慢性膵炎である、請求項1記載の方法。
- 膵炎が急性膵炎である、請求項1記載の方法。
- 膵臓癌が膵管腺癌(PDAC)である、請求項1~3のいずれか一項記載の方法。
- 免疫療法が免疫チェックポイント阻害療法である、請求項1~4のいずれか一項記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができる抗体または抗体様分子を前記対象に提供することを含む、請求項5記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができるキメラ抗原受容体(CAR)を含む細胞を前記対象に提供することを含む、請求項5記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質が、CTLA-4、PD-1、PDL1、IDO、LAG3、またはTIM-3である、請求項6または7記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質がPD-1である、請求項8記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤を含む、請求項5記載の方法。
- 2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤が、抗PD-1抗体、抗PDL1抗体、および抗CTLA4抗体のうちの2つまたはそれ以上を含む、請求項10記載の方法。
- 前記対象に由来する膵臓組織が、CD11c+樹状細胞を含むと決定されていた、請求項1~9のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象に由来する膵臓組織が、三次リンパ様構造を含むと決定されていた、請求項1~12のいずれか一項記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンを前記対象に提供する工程をさらに含む、請求項1~13のいずれか一項記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが自家樹状細胞ワクチンである、請求項14記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが通常型樹状細胞(cDC)を含む、請求項14または15記載の方法。
- cDCが通常型1型樹状細胞(cDC1)である、請求項16記載の方法。
- 前記対象が、以前に膵臓癌に関して処置されていた、請求項1~17のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象が、以前に免疫療法で処置されていた、請求項18記載の方法。
- 前記対象が、以前の処置に対して抵抗性であると決定されていた、請求項18または19記載の方法。
- 追加の癌療法を前記対象に提供する工程をさらに含む、請求項1~20のいずれか一項記載の方法。
- 追加の癌療法が、化学療法、ホルモン療法、放射線療法、手術、または免疫療法である、請求項21記載の方法。
- 膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、
(a)該対象を、膵炎を有するまたは以前に膵炎を有していたと特定する工程、および
(b)該対象に免疫療法を提供する工程
を含む、方法。 - 膵炎が慢性膵炎である、請求項23記載の方法。
- 膵炎が急性膵炎である、請求項23記載の方法。
- (a)が、膵炎の1つまたは複数の症状に関して前記対象を試験することを含む、請求項23~25のいずれか一項記載の方法。
- (a)が、前記対象において、対照または健常対象と比較して上昇したレベルの1つまたは複数の膵酵素を検出することを含む、請求項23~25のいずれか一項記載の方法。
- 1つまたは複数の膵酵素がアミラーゼまたはリパーゼを含む、請求項27記載の方法。
- 膵臓癌が膵管腺癌(PDAC)である、請求項23~28のいずれか一項記載の方法。
- 免疫療法が免疫チェックポイント阻害療法である、請求項23~29のいずれか一項記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができる抗体または抗体様分子を前記対象に提供することを含む、請求項30記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができるキメラ抗原受容体(CAR)を含む細胞を前記対象に提供することを含む、請求項30記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質が、CTLA-4、PD-1、PDL1、IDO、LAG3、またはTIM-3である、請求項31または32記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質がPD-1である、請求項33記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤を含む、請求項30記載の方法。
- 2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤が、抗PD-1抗体、抗PDL1抗体、および抗CTLA4抗体のうちの2つまたはそれ以上を含む、請求項35記載の方法。
- 前記対象に由来する膵臓組織においてCD11c+樹状細胞を検出する工程をさらに含む、請求項23~36のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象に由来する膵臓組織において三次リンパ様構造を検出する工程をさらに含む、請求項23~37のいずれか一項記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンを前記対象に提供する工程をさらに含む、請求項23~38のいずれか一項記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが自家樹状細胞ワクチンである、請求項39記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが通常型樹状細胞(cDC)を含む、請求項39または40記載の方法。
- cDCが通常型1型樹状細胞(cDC1)である、請求項41記載の方法。
- 前記対象が、以前に膵臓癌に関して処置されていた、請求項23~40のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象が、以前に免疫療法で処置されていた、請求項43記載の方法。
- 前記対象が、以前の処置に対して抵抗性であると決定されていた、請求項43または44記載の方法。
- 追加の癌療法を前記対象に提供する工程をさらに含む、請求項23~45のいずれか一項記載の方法。
- 追加の癌療法が、化学療法、放射線療法、ホルモン療法、手術、または免疫療法である、請求項46記載の方法。
- 膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、
該対象が膵炎を有するかどうかまたは以前に有していたかどうかを決定する工程、および
(a)該対象が膵炎を有するまたは以前に膵炎を有していたと決定された場合に、該対象に免疫療法を提供する工程、または
(b)該対象が膵炎を有していたことがないと決定された場合に、該対象に代替の癌療法を提供する工程であって、該代替の癌療法が免疫療法を含まない、工程
を含む、方法。 - 代替の癌療法が、化学療法、ホルモン療法、放射線療法、または手術である、請求項48記載の方法。
- 膵炎が慢性膵炎である、請求項48または49記載の方法。
- 膵炎が急性膵炎である、請求項48または49記載の方法。
- 前記対象が膵炎を有するかどうかまたは以前に有していたかどうかを決定する工程が、膵炎の1つまたは複数の症状に関して前記対象を試験することを含む、請求項48~51のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象が膵炎を有するかどうかまたは以前に有していたかどうかを決定する工程が、前記対象において、対照または健常対象と比較して上昇したレベルの1つまたは複数の膵酵素を検出することを含む、請求項48~51のいずれか一項記載の方法。
- 1つまたは複数の膵酵素がアミラーゼまたはリパーゼを含む、請求項53記載の方法。
- 膵臓癌が膵管腺癌(PDAC)である、請求項48~54のいずれか一項記載の方法。
- 免疫療法が免疫チェックポイント阻害療法である、請求項48~55のいずれか一項記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができる抗体または抗体様分子を前記対象に提供することを含む、請求項56記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができるキメラ抗原受容体(CAR)を含む細胞を前記対象に提供することを含む、請求項56記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質が、CTLA-4、PD-1、PDL1、IDO、LAG3、またはTIM-3である、請求項57または58記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質がPD-1である、請求項59記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤を含む、請求項56記載の方法。
- 2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤が、抗PD-1抗体、抗PDL1抗体、および抗CTLA4抗体のうちの2つまたはそれ以上を含む、請求項61記載の方法。
- 前記対象に由来する膵臓組織においてCD11c+樹状細胞を検出する工程をさらに含む、請求項48~62のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象に由来する膵臓組織において三次リンパ様構造を検出する工程をさらに含む、請求項48~63のいずれか一項記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンを前記対象に提供する工程をさらに含む、請求項48~64のいずれか一項記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが自家樹状細胞ワクチンである、請求項65記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが通常型樹状細胞(cDC)を含む、請求項65または66記載の方法。
- cDCが通常型1型樹状細胞(cDC1)である、請求項67記載の方法。
- 前記対象が、以前に膵臓癌に関して処置されていた、請求項48~66のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象が、以前に免疫療法で処置されていた、請求項48~69のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象が、以前の処置に対して抵抗性であると決定されていた、請求項70記載の方法。
- 膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、
(a)該対象において膵炎を誘導する工程、および
(b)(a)の後に、該対象に免疫療法を提供する工程
を含む、方法。 - (a)が、感染因子を前記対象に提供することを含む、請求項72記載の方法。
- (a)が膵臓手術を含む、請求項72または73記載の方法。
- 膵炎が慢性膵炎である、請求項72~74のいずれか一項記載の方法。
- 膵炎が急性膵炎である、請求項72~74のいずれか一項記載の方法。
- 膵臓癌が膵管腺癌(PDAC)である、請求項72~76のいずれか一項記載の方法。
- 免疫療法が免疫チェックポイント阻害療法である、請求項72~77のいずれか一項記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができる抗体または抗体様分子を前記対象に提供することを含む、請求項78記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができるキメラ抗原受容体(CAR)を含む細胞を前記対象に提供することを含む、請求項78記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質が、CTLA-4、PD-1、IDO、LAG3、またはTIM-3である、請求項79または80記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質がPD-1である、請求項81記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンを前記対象に提供する工程をさらに含む、請求項72~82のいずれか一項記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが自家樹状細胞ワクチンである、請求項83記載の方法。
- 前記対象が、以前に膵臓癌に関して処置されていた、請求項72~84のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象が、以前に免疫療法で処置されていた、請求項85記載の方法。
- 前記対象が、以前の処置に対して抵抗性であると決定されていた、請求項85または86記載の方法。
- 追加の癌療法を前記対象に提供する工程をさらに含む、請求項72~87のいずれか一項記載の方法。
- 追加の癌療法が、化学療法、放射線療法、ホルモン療法、手術、または免疫療法である、請求項88記載の方法。
- 膵臓癌を有する対象を処置するための方法であって、有効量の樹状細胞ワクチンおよび免疫療法を該対象に施す工程を含む、方法。
- 樹状細胞ワクチンおよび免疫療法が実質的に同時に施される、請求項90記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンおよび免疫療法が順次施される、請求項90記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが免疫療法より前に施される、請求項92記載の方法。
- 免疫療法が樹状細胞ワクチンより前に施される、請求項92記載の方法。
- 膵臓癌が膵管腺癌(PDAC)である、請求項90~94のいずれか一項記載の方法。
- 免疫療法が免疫チェックポイント阻害療法である、請求項90~95のいずれか一項記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができる抗体または抗体様分子を前記対象に提供することを含む、請求項96記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、免疫チェックポイントタンパク質に結合することができるキメラ抗原受容体(CAR)を含む細胞を前記対象に提供することを含む、請求項96記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質が、CTLA-4、PD-1、PDL1、IDO、LAG3、またはTIM-3である、請求項97または98記載の方法。
- 免疫チェックポイントタンパク質がPD-1である、請求項99記載の方法。
- 免疫チェックポイント阻害療法が、2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤を含む、請求項96記載の方法。
- 2つまたはそれ以上の免疫チェックポイント阻害剤が、抗PD-1抗体、抗PDL1抗体、および抗CTLA4抗体のうちの2つまたはそれ以上を含む、請求項101記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが自家樹状細胞ワクチンである、請求項90~102のいずれか一項記載の方法。
- 樹状細胞ワクチンが通常型樹状細胞(cDC)を含む、請求項90~103のいずれか一項記載の方法。
- cDCが通常型1型樹状細胞(cDC1)である、請求項104記載の方法。
- 前記対象が、以前に膵臓癌に関して処置されていた、請求項90~105のいずれか一項記載の方法。
- 前記対象が、以前に免疫療法で処置されていた、請求項106記載の方法。
- 前記対象が、以前の処置に対して抵抗性であると決定されていた、請求項106または107記載の方法。
- 追加の癌療法を前記対象に提供する工程をさらに含む、請求項90~108のいずれか一項記載の方法。
- 追加の癌療法が、化学療法、ホルモン療法、放射線療法、手術、または免疫療法である、請求項109記載の方法。
- 対象に由来する膵臓癌組織に三次リンパ様構造を有すると決定された該対象に、免疫療法を施す工程を含む、膵臓癌に関して対象を処置するための方法。
- 免疫療法が免疫チェックポイント阻害療法である、請求項111記載の方法。
- 膵臓癌に関して対象を処置するための方法であって、
(a)該対象の膵臓組織において三次リンパ様構造を検出する工程、および
(b)該対象に免疫療法を施す工程
を含む、方法。 - 膵臓癌に関して対象を処置するための方法であって、
(a)該対象の膵臓組織において三次リンパ様構造の形成を誘導する工程、および
(b)該対象に免疫療法を施す工程
を含む、方法。 - 膵臓癌を有する対象を免疫チェックポイント阻害療法の候補として特定するための方法であって、
(a)膵臓癌を有する対象グループのうちの各対象が膵炎を有するかどうかまたは以前に有していたかどうかを決定する工程、および
(b)膵炎を有するまたは以前に有していた、該対象グループからの対象を、免疫チェックポイント阻害療法の候補として特定する工程
を含む、方法。
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