JP2023543343A - 放射線治療耐性及び化学療法耐性及び有害作用を低減する手段 - Google Patents

Abstract

本発明は、放射線治療による増殖性障害の治療における、癌関連線維芽細胞（CAF）の調節に基づく。細胞老化に対するCAF感受性を低下させることにより、固形腫瘍の放射線治療の際の有害免疫反応及び後治療耐性を回避することが可能である。本発明は、固形腫瘍の治療法において、及び癌治療の状況での放射線療法の際の炎症性有害作用の治療又は予防において使用される老化細胞除去剤又はインターロイキン1（IL1）シグナル伝達阻害剤に関する。本発明は、任意選択で、固形腫瘍の治療法において、及び癌治療の状況での化学療法及び／又は放射線療法の際の炎症性有害作用の治療又は予防において使用される老化細胞除去剤又はインターロイキン1（IL1）シグナル伝達阻害剤にも関する。【選択図】なし

Description

本発明は、放射線治療による増殖性障害治療における、癌関連線維芽細胞（CAF）の調節に基づく。細胞老化に対するCAF感受性を低下させることにより、固形腫瘍の放射線治療の際の有害免疫反応及び後治療耐性を回避することが可能である。本発明は、固形腫瘍の治療法において、また癌治療の状況における放射線療法の際の炎症性有害作用の治療又は予防において使用される老化細胞除去剤（senolytics）又はインターロイキン1（IL1）シグナル伝達阻害剤に関する。本発明は、任意選択で、固形腫瘍の治療法において、並びに癌治療の状況における化学療法及び／又は放射線療法の際の炎症性有害作用の治療又は予防において使用される老化細胞除去剤又はインターロイキン1（IL1）シグナル伝達阻害剤にも関する。

腫瘍微小環境の細胞構成物の組成及び極性化は、腫瘍形成において重要な役割を果たしており、標準の細胞傷害性治療と組み合わせた癌治療の魅力的な標的としてますます評価されている（1）。直腸癌治療は、癌治療の集学的アプローチの実現に成功したものとして特に良好な例となっている（2）。外科的切除前の化学放射線治療（CRT）又は短期放射線治療に基づくネオアジュバント療法概念の確立は、直腸癌の治療におけるターニングポイントとなっており、これにより、局所再発率の実質的な低下、及び部分的に、生存率の改善がもたらされた（3、4）。同一の腫瘍組織像、同等の腫瘍段階、及び均一な治療法であったとしても、個々の患者のネオアジュバント療法に対する反応は、臨床的及び病理学的完全寛解から治療下での進行までの範囲に及ぶ可能性がある（5）。この個別に異なる腫瘍反応は、ypTNM（すなわち、ネオアジュバント治療後の腫瘍段階）により規定通りに評価され、この場合、CRT後の病理学的完全反応（pCR、すなわち、完全腫瘍退縮及び残存リンパ節の欠如：ypT0N0M0）が、予後兆候に強力な役割を担っており、pCRではない患者（非pCR）に比べて有意に良好なDFS及びOSと相関している（5～7）。しかしながら、個々の治療反応を定義し、予測する分子的機序についての包括的理解はなされていない。

すなわち、本発明の目的は、有害な放射線治療副作用及び放射線治療に対する腫瘍耐性の発生についての解決策を提供することである。

一般的に、そして簡単な説明として、本発明の主な態様は、以下のように記載され得る。

第1の態様においては、本発明は、対象における固形腫瘍の治療に使用される化合物に関し、対象は、癌関連線維芽細胞（CAF）の細胞老化に対する感受性を低下させること、及び対象の固形腫瘍を標的とする同時又は後照射療法により治療される。

第2の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患に罹患している対象における照射療法の炎症性副作用の治療に使用される化合物に関し、化合物は、老化細胞除去剤又はIL-1/IL-1R阻害剤である。

第3の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患の照射療法に対する感受性を上昇させるのに適切な化合物を同定又は特性決定する方法に関し、方法は、
候補化合物を癌関連線維芽細胞（CAF）と接触させる工程と、
候補化合物と接触したCAFにおいてp53老化プログラムを誘導する工程と、
を含み、
候補化合物と接触したCAFにおける炎症促進性表現型が、候補化合物と接触していないCAFに比べて低下していることは、候補化合物が固形腫瘍疾患の照射療法に対する感受性を上昇させるのに適切であることを示す。

第4の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患の治療を必要としている対象において固形腫瘍疾患を治療する方法に関し、本方法は、先行態様のいずれかにおいて記載された化合物を治療上有効量で対象に投与する工程と、対象において固形腫瘍に放射線照射する工程とを含む。

或る特定の第5の態様においては、本発明は、対象における固形腫瘍の治療に使用される化合物にも関し、対象は、癌関連線維芽細胞（CAF）の細胞老化に対する感受性を低下させること、及び対象における固形腫瘍を標的とする同時又は後癌治療により治療され、癌治療は、化学療法及び／又は照射療法である。

或る特定の第6の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患に罹患している対象における癌治療の炎症性副作用の治療に使用される化合物に関し、化合物は、IL-1/IL-1R阻害剤又は老化細胞除去剤であり、癌治療は、照射療法及び／又は化学療法である。

或る特定の第7の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患の癌治療に対する感受性を上昇させるのに適切な化合物を同定又は特性決定する方法に関し、癌治療は、照射療法及び／又は化学療法であり、方法は、
候補化合物を癌関連線維芽細胞（CAF）と接触させる工程と、
候補化合物と接触したCAFにおいてp53老化プログラムを誘導する工程と、
を含み、
候補化合物と接触したCAFにおける炎症促進性表現型が、候補化合物と接触していないCAFに比べて低下していることは、候補化合物が固形腫瘍疾患の照射療法及び／又は化学療法に対する感受性を上昇させるのに適切であることを示す。

発明の詳細な説明
下記で本発明の要素を記載する。これらの要素は特定の実施形態とともに挙げられているが、更なる実施形態を作成するのに、これらの要素をどのような方法及びどのような数でも組み合わせることができることを理解されたい。多様に記載された実施例及び好ましい実施形態は、本発明を例示的に記載された実施形態のみに限定するものとは解釈されない。本明細書は2つ以上の例示的に記載された実施形態を組み合わせた実施形態又は1つ以上の例示的に記載された実施形態と、あらゆる数の開示された及び／又は好ましい要素とを組み合わせた実施形態を支持及び包含するものであると理解されたい。さらに文脈上他に指定のない限り、本出願において記載された全ての要素のあらゆる並び替え（permutations）及び組合せが本出願の明細書により開示されていると見なされる。

第1の態様においては、本発明は、対象における固形腫瘍の治療に使用される化合物に関し、対象は、癌関連線維芽細胞（CAF）の細胞老化に対する感受性を低下させること、及び対象の固形腫瘍を標的とする同時又は後照射療法（放射線治療）により治療される。

本明細書中において使用される場合、「線維芽細胞」という用語は、線維性結合組織の要素を構成する、哺乳類の結合組織の細胞を指すことができる。本明細書中において使用される場合、「癌関連線維芽細胞（CAF）」という用語は、直接の腫瘍環境に付随した又は位置する或る種の線維芽細胞、例えば、固形腫瘍に直接隣接して又は固形腫瘍内に位置する線維芽細胞を指す。一般的に、CAF細胞は、腫瘍間質に存在し、殆どの癌において、腫瘍成長、腫瘍血管の形成、並びに腫瘍細胞の浸潤及び転移に関与することが知られている。CAFは、CD45「EpCAM」CD3 CD29+間質細胞である。CAFは、筋線維芽細胞のものと類似した形態を持つ、最も豊富な間質要素の1種である。

本明細書中において使用される場合、「治療」又は「治療する」という用語は、予防的又は防止的治療及び治癒的又は疾患修飾治療の両方を指し、この用語は、病気である又は疾患若しくは医学的症状に罹患していると診断された患者に加えて、疾患に罹患するリスクのある又は疾患に罹患した疑いのある患者の治療を含み、臨床的再発の抑制を含む。治療は、医学的障害を有する又は最終的に障害になる可能性のある患者に、障害若しくは再発障害の1種以上の症候を、予防する、治癒する、その発症を遅らせる、その重篤度を低下させる、若しくは寛解させる目的で、又はそのような治療が存在しない場合に予想されるよりも患者の生存期間を延長する目的で、投与される場合がある。「治療レジメン」は、疾病の治療パターン、例えば、治療中に使用される投薬パターンを意味する。治療レジメンは、誘導レジメン及び維持レジメンを含むことができる。「誘導レジメン」又は「誘導期間」という語句は、疾患の初期治療に使用される治療レジメン（又は治療レジメンの一部分）を指す。誘導レジメンの一般的な目標は、治療レジメンの初期期間中、患者に高レベルの薬物を提供することである。誘導レジメンは、（部分的に又は全体的に）「導入レジメン」を採用することができ、導入レジメンは、医師が維持レジメン中に採用すると思われる用量よりも多い用量の薬物を投与すること、医師が維持レジメン中に薬物を投与すると思われる頻度よりも高い頻度で薬物を投与すること、又はその両方を含むことができる。「維持レジメン」又は「維持期間」という語句は、疾病の治療中、例えば、長期間（数ヶ月又は数年）、患者を寛解に維持するため、患者の維持に使用される治療レジメン（又は治療レジメンの一部分）を指す。維持レジメンは、連続療法（例えば、薬物を定期的間隔で、例えば、毎週、毎月、毎年等で投与すること）又は断続療法（例えば、中断の入る治療、間欠性治療、再発時治療、又は特定の所定基準［例えば、疾患兆候等］が満たされた際の治療）を採用することができる。

「照射療法」又は「放射線治療」という用語は、当該技術分野で一般的なそれらの意味を有し、フォトン（X）放射線治療及びプロトン（P）放射線治療を指す。「照射療法」又は「放射線治療」という用語は、フォトン照射及びプロトン照射も指す。「照射療法」又は「放射線治療」という用語は、単回照射（SI）及び複数回照射（MI）、例えば、実施例において記載されるもの等も指す。「照射療法」又は「放射線治療」という用語は、固形癌に罹患した患者に投与される、放射線治療薬を用いた放射線療法も指す。

照射療法又は放射線治療とは、悪性細胞を制御する癌治療の一部としての放射線照射（すなわち電離放射線）の医療的使用である。電離放射線はエネルギーを蓄積させるものであり、このエネルギーが、治療される範囲（標的組織）の細胞の遺伝材料を損傷させ、それら細胞が成長を続けることを不可能にすることにより、それら細胞を傷つけ又は破壊する。一般的に使用される放射線療法の1種は、例えばX線のように、フォトンが関与する。放射線が有するエネルギー量に応じて、それらは、身体の表面で又はそれより深部で、癌細胞を破壊するのに使用することができる。X線ビームのエネルギーが高いほど、X線は標的組織のより深くに入ることができる。直線加速装置及びベータトロンは、エネルギーを増大させながらX線を生成する。癌部位に放射線（X線等）の焦点を合わせる機械の使用は、外部照射法と呼ばれる。ガンマ線は、放射線治療で使用されるフォトンの別形態である。ガンマ線は、或る特定の種の元素（例えば、ラジウム、ウラン、及びコバルト60）が分解する、すなわち崩壊するにつれてそれらが放射線を放出するのに合わせて、自然に生成する。癌細胞に放射線を送達する別の技法は、放射性留置剤を直接腫瘍に又は体腔に設置することである。これは、内照射と呼ばれる。小線源治療、組織内照射、及び腔内照射は、内照射型のものである。この治療において、放射線量は、狭い範囲に集約されている。更なる技法は、術中照射であり、この場合、手術中に、大線量の外部放射線が腫瘍及び周囲組織に向けられる。

別のアプローチは、粒子線放射線療法である。このタイプの治療は、高速移動する原子核内部粒子の使用が限局性癌の治療に関与する点で、フォトン放射線治療とは異なる。一部の粒子（プロトン、ニュートロン、パイオン、及び重イオン）は、組織を通過するときそれらが通った経路に、X線又はガンマ線が残すよりも多くエネルギーを蓄積させ、そうして、それらがヒットした細胞により大きな損傷を与える。このタイプの放射線は、高線エネルギー伝達（高LET）放射線と称することが多い。放射線増感剤は、腫瘍細胞が損傷を受ける見込みを高め、放射線防護剤は、正常組織を放射線の効果から保護する。

放射線治療分野の当業者なら、疾患の性質及び患者の体質に応じて、適切な線量及び照射スケジュールをどのように決定するかが分かる。特に、当業者なら、どのように用量制限毒性（DLT）を評価し、したがってどのように最大耐容線量（MTD）を決定するかが分かる。より詳細には、フォトン放射線療法で使用する放射線量は、グレイ（Gy）単位で測定され、治療する癌の種類及び段階に応じて変更される。放射線腫瘍医が線量を選択するとき、他にも多くの要因が検討され、そのような要因として、患者が化学療法を受けるか否か、患者の併存疾患、放射線療法が手術の前後に行われるか否か、及び手術の成功度が挙げられる。その上、合計線量は、分割されることが多い。分割レジメンは、放射線治療センターごとに個別化される。成人に典型的な分割スケジュールは、1週間のうち5日間、1日当たり1 Gy～2 Gyというものである。場合によっては、治療過程の終了近くに、1日当たり2回の分割量が使用される。このスケジュールは、同時追加レジメン又は過分割照射として知られる。すなわち、別の好適な実施形態において、放射線治療は、約1 Gy～80 Gy、約10 Gy～55 Gy、好ましくは約15 Gy～50Gy、例えば、20 Gy～40 Gy、具体的には約20 Gy～35 Gy、より具体的には約25Gy～30 Gyの範囲の線量で適用可能である。

固形腫瘍が直腸腫瘍である本発明の具体的に好適な実施形態において、成人の分割スケジュールは、毎日、約1.5 Gy～約2 Gy、好ましくは約1.8Gy～約2 Gyであり、これは、場合によっては、約50 Gy～50.4 Gy、場合によっては約54 Gyに増加させることができる。この実施形態の代替スケジュールとして、スケジュールは、約5 Gyから最高約25 Gyまでを約5回である。

「細胞老化」という用語は、老化細胞を、増殖している細胞、及び停止した無活動細胞又は最終分化細胞と区別する、特徴的な形態学的及び生理学的特性のセットを伴う細胞周期の安定停止を指す（Kosar et al. Cell Cycle2011 Feb 1;10(3):457-68. doi: 10.4161/cc.10.3.14707）。

好ましくは、CAFの細胞老化は、p53依存型細胞老化であり、したがって、p53タンパク質が関与する細胞老化プログラムを含む。

感受性の「低下」が観察されるとは、本発明に従って処置されたCAFが、本発明に従う処置を受けていないCAFに比べて、細胞老化に入る見込みの低下を示すことである。そのような低下を特定する目的で、細胞老化又は有害な炎症性表現型の出現を試験する添付の実施例の方法のいずれでも使用することができる。

本発明は、癌治療中に腫瘍に放射線照射すると、CAFで細胞老化の誘導が観察されることを前提としている。添付の実施例で示す通り、CAFは、放射線照射に際して細胞老化を引き起こす炎症性表現型に向かって極性化し、このことが、照射耐性をもたらす。したがって、本発明は、照射療法中の細胞老化に対するCAF感受性を低下させ、それにより放射線治療耐性を低下させる又は回避することを意図する。

本明細書中において使用される場合、「対象」という用語は、癌に罹患している任意の哺乳類、好ましくは、ヒトを指す。しかも、本発明の方法は、固形腫瘍、例えば、神経膠腫、リンパ腫、黒色腫、肉腫、頭頚部腫瘍、乳癌若しくは肺癌、又は結腸癌、結腸直腸癌、直腸癌、胃癌（cancer of the stomach）等に罹患している対象の治療に特に有用である。対象という用語は、本明細書中において使用される場合、或る特定の好適な実施形態において、放射線治療に基づく治療を受けている任意のヒト又は動物（例えば、癌に罹患している対象）を指す。「対象」という用語は、適宜、「患者」という用語と置き換えることができる。

本発明の好適な実施形態において、癌は、固形腫瘍である。「固形腫瘍」という用語は、特に、乳癌、卵巣癌、直腸及び一般的にGI（胃腸）管の癌、子宮頚癌、肺癌、特に小細胞肺癌、及び非小細胞肺癌、頭頚部癌、膀胱癌、前立腺癌、又はカポジ肉腫を意味する。本組み合わせは、固形腫瘍だけでなく、液体腫瘍の成長も阻害する。その上さらに、腫瘍の種類及び使用される特定の組み合わせに応じて、腫瘍体積の減少を得ることができる。本明細書において開示される組み合わせは、腫瘍の転移性伝播及び微小転移の成長又は発達を予防するのにも適している。本明細書において開示される組み合わせは、予後不良患者、特に転移性黒色腫又は膵癌を有する予後不良患者の治療に特に適している。

或る特定の好適な固形腫瘍としては、放射線治療で治療可能であり、上皮起源のものである固形腫瘍、例えば、膵癌、膀胱癌、前立腺癌、卵巣癌、結腸直腸癌（CRC）、乳癌、中皮腫、腎癌、肺癌、肝細胞癌、子宮頚癌、胃癌、食道癌、頭頚部癌、黒色腫、神経内分泌癌があり、好ましくは、固形腫瘍は、直腸癌である。

しかしながら、或る特定の好適な実施形態においては、一般に放射線治療で治療されるあらゆる癌が含まれるべきである。特に、本発明は、神経膠芽細胞腫、小細胞肺癌及び非小細胞肺癌を含む肺癌、精巣癌、卵巣癌、肉腫、網膜芽細胞腫、前立腺癌、骨肉腫、神経芽細胞腫、多発性骨髄腫、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、急性骨髄性白血病、乳癌、胃癌、脳腫瘍、黒色腫、結腸直腸癌（CRC）、腎臓癌、例えば腎細胞癌（RCC）等、肝臓癌、急性骨髄性白血病（AML）、慢性骨髄性白血病（CML）、急性リンパ性白血病から選択される放射線治療で治療可能な癌種に関する。

好ましくは、本明細書において開示される本発明に従う治療向けに選択される腫瘍は、CAFを含有する又はCAFと関連した腫瘍である。

本発明に従って治療可能な好適な腫瘍疾患は、放射線治療に対する耐性表現型を既に発生させている腫瘍である。この状況において、本発明に従って治療される対象は、第一選択の照射療法を既に受けており、照射療法に対する耐性を発生させている又は照射療法に対する感受性が低下していることが好適である可能性がある。

本発明に従って医薬として使用される化合物は、（i）IL-1シグナル伝達の阻害剤、又は（ii）老化細胞除去化合物から選択される。本発明に従って使用されるそのような化合物は、CAFにおけるIl-1シグナル伝達の阻害及び／又はCAFにおける細胞老化、好ましくはp53駆動型細胞老化の誘導から選択される、向CAF活性を有する、及び／又は炎症性CAF極性化、例えば放射線治療誘導型炎症性CAF極性化の阻害剤／アンタゴニストである。

本発明において、「IL-1阻害剤」という用語、又はそれと文法的に等価な任意の用語は、典型的に、IL-1a（IL-1アルファ）及び／又はIL-1b（IL-1ベータ）の生物活性を低下させる又は中和する化合物を指す。この阻害剤は、好ましくは、IL-1a及び／又はIL-1bの直接阻害剤であるか、又はそれらの受容体の直接阻害剤である。このことは、阻害剤が、典型的には、IL-1又はその受容体の生物活性を直接低下させる又は中和すること、すなわち言い換えるならば、IL-1の生物活性の低下又は中和が、IL-1受容体以外の中間体化合物の作用の結果ではないことを意味する。

関心対象のIL-1阻害剤の例としては、IL-1a及び／又はIL-1b及び／又はIL-1受容体を指向する抗体、IL-1a及び／又はIL-1b及び／又はIL-1受容体を指向するアプタマー若しくはスピーゲルマー（spiegelmer）、IL-1a及び／又はIL-1b及び／又はIL-1受容体を指向する阻害性核酸配列、IL-1受容体アンタゴニスト、並びにIL-1a及び／又はIL-1b及び／又はIL-1受容体を指向する小分子がある。本発明の特定の実施形態に従って、IL-1阻害剤は、IL-1aを特異的に阻害するか、IL-1bを特異的に阻害するか、IL-1受容体を特異的に阻害するか、又はIL-1a及びIL-1bの両方を特異的に阻害する。

IL-1シグナル伝達の阻害剤は、或る特定の実施形態において、以下の特定の分子及び／又は分子クラスのものである：IL-1阻害剤は、ポリペプチド、ペプチド、糖タンパク質、ペプチド模倣物、抗体、若しくは抗体様分子（例えば、イントラボディ）から選択される1種の場合がある；DNA若しくはRNA等の核酸、例えば、アンチセンスDNA若しくはRNA、リボザイム、RNA若しくはDNAアプタマー、siRNA、shRNA等であり、これには、ペプチド核酸（PNA）等のそれらの変異体若しくは誘導体が含まれる；標的指向型遺伝子編集のための遺伝子構築物、例えばCRISPR/Cas9構築物及び／又はガイドRNA/DNA（gRNA/gDNA）及び／又はtracrRNA等；ヘテロ二官能性化合物（例えば、PROTAC又はHyT分子）；炭水化物、例えば、多糖若しくはオリゴ糖等、これには、それらの変異体若しくは誘導体が含まれる；脂質、例えば、脂肪酸等、これには、それらの変異体若しくは誘導体が含まれる；又は、小有機分子、これには、小分子リガンド、若しくは小細胞透過性分子が含まれるが、これらに限定されない。

本発明のIL-1阻害剤は、プロドラッグ形態にあることが可能である。特定化合物のプロドラッグ形態とは、対象への投与に際して生理学的条件下で化学変換を起こしてその特定化合物をもたらす、他の化合物（特定化合物のエステル形態等）である。また、プロドラッグは、ex vivo環境で、化学的又は生化学的方法により特定化合物に変換させることができる。例えば、プロドラッグは、例えば、適切な酵素又は化学試薬を備えた経皮パッチリザーバーに配置された場合に、特定化合物へとゆっくり変換させることができる。プロドラッグの例は、in vivoにて加水分解可能なエステル又はアミドである。

好適な阻害剤は、例えば、リロナセプト、アナキンラ、又はそれらのバイオ後続品、又はIL-1若しくはIL-1R抗体（好ましくは、IL-1α/IL-1RAに対する抗体）から選択され、そのような抗体は、抗IL-1R1抗体AMG 108（Amgen）、キメラ抗体、カナキヌマブ、IL-1アルファ若しくはIL-1ベータを指向するヒト化抗体若しくはヒト抗体（例えば、CDP-484、Celltech）、又はIL-1受容体を指向するヒト化抗体若しくはヒト抗体（例えば、AMG-108、Amgen；R-1599、Roche）から選択することができる。

特に好適であるのは、本発明に従って使用するための又は本発明に従って使用する医薬組成物に含まれる、IL-1a及び／又はIL-1bの阻害剤であり、そのような阻害剤は、カナキヌマブ（Haris（商標）、インターロイキン-1ベータを標的指向するIgG1／カッパアイソタイプのヒトモノクローナル抗体）及びアナキンラ（Kineret（商標）、インターロイキン-1受容体アンタゴニスト）からなる群より選択される。

IL-1シグナル伝達阻害剤の使用の代替態様は、老化細胞除去作用剤、すなわち「老化細胞除去剤」の使用である。「老化細胞除去剤」又は「老化細胞除去作用剤」という用語は、本発明の文脈において、細胞が老化プログラムに入ることを阻害する作用剤、又は代替的に（用語が示唆する通り）老化細胞を選択的に殺傷する作用剤の両方を指すものとする。好ましくは、「老化細胞除去剤」という用語は、老化細胞の死を選択的に誘導することができる小分子を指す。老化細胞除去剤は、列挙される化合物のうち少なくとも1種を含むことができる：ベネトクラクス、又はケルセチン、フィセチン、ルテオリン、クルクミン、A1331852、A1155463、ゲルダナマイシン、タネスピマイシン、アルベスピマイシン、ピペルロングミン、FOXO4関連ペプチド、ニュートリン3a、ダサチニブ、ナビトクラックス、オバトクラックス、ベリパリブ、ABT-737、ABT-199、並びにPARP、Bcl-2、Bcl-XL、及びBcl-wタンパク質阻害剤として作用する全ての抗癌剤、並びにそれらの。

典型的には、上記で記載される通りの本発明に従う阻害剤は、治療上有効量で対象に投与される。

上記で記載される通りの本発明の化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）の「治療上有効量」は、その化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）にとって、任意の医療的処置に適用可能な合理的リスク／ベネフィット比で固形癌を治療するのに十分な量を意味する。しかし、本発明の阻害剤及び組成物の合計1日量は、正しい医療判断の範囲内で担当医師により決定されることは理解されたい。患者が誰であっても特定の患者について特異的な治療上有効用量レベルは、様々な要因に依存することになり、そのような要因として、治療する障害及び障害の重篤度；採用される特定化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）の活性；患者について、採用される特定組成物、年齢、体重、全体的な健康状態、性別、及び食事；採用される特定化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）の、投与の時間、投与経路、及び排出速度；治療期間；採用される特定化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）と併用される、又は同時発生的に使用される、薬物；並びに、医薬分野で既知の同様な要因が挙げられる。例えば、化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）の用量を、所望の治療効果を得るために必要とされるものより低いレベルで開始すること、及び所望の効果が達成されるまで投与量を漸増させることは、当該技術分野の技術内にある。しかしながら、製品の毎日の投与量は、1日当たり成人1人当たり、0.01 mg～1000 mgの広範囲にわたって変化する可能性がある。典型的には、組成物は、治療される患者に対する投与量の対症調整のため、本発明の化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）を0.01 mg、0.05 mg、0.1 mg、0.5mg、1.0 mg、2.5 mg、5.0 mg、10.0 mg、15.0mg、25.0 mg、50.0 mg、100 mg、250 mg、及び500mg含有する。医薬品は、典型的には、本発明の化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）を約0.01 mg～約500 mg、好ましくは、本発明の化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）を1 mg～約100 mg、含有する。薬物の有効量は、通常、1日当たり0.0002 mg／体重kg～約20mg／体重kg、特に、1日当たり約0.001 mg／体重kg～7 mg／体重kgの投与量レベルで供給される。用量は、好ましくは、放射線治療耐性の出現を、低下させる、克服する、又は回避するように調節される。

特定の実施形態において、本発明による化合物（IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤）は、0.01 μM～20 μMの濃度で使用することができ、特に、本発明の化合物は、0.01 μM、0.05 μM、0.1 μM、0.5 μM、1.0 μM、2.5 μM、5.0 μM、10.0 μM、15.0 μM、20.0 μMの濃度で使用することができる。

第2の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患に罹患している対象における照射療法の炎症性副作用の治療に使用される化合物に関し、化合物は、老化細胞除去剤又はIL-1/IL-1R阻害剤である。

「照射療法の炎症性副作用」又は「放射線治療の炎症性副作用」という用語は、本明細書中において使用される場合、炎症性極性化CAFの存在、及びしたがって、炎症性遺伝子シグネチャ（同封される実施例に示すシグネチャ等）の存在を特徴とする腫瘍表現型に関連するものとする。そのような炎症性副作用は、炎症性マーカーの1種以上、例えば、Cxcl1、Cxcl2、Cxcl5、Mmp9、Mmp13、Il1a、Il6、Tnfa、及びNos2から選択されるものが、腫瘍で観察される場合に、観察される可能性がある。

この特定の第2の態様においては、化合物は、腫瘍のCAFにおいて放射線照射誘導型細胞老化を阻害するのに有効な量で、対象に投与される。有効量は、本明細書中いずれかの箇所で記載される。好ましくは、本発明の使用のための化合物は、上記治療上有効量で対象に投与される場合、放射線照射非依存性抗腫瘍効果を有さない。

第3の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患の照射療法に対する感受性を上昇させるのに適切な化合物を同定又は特性決定する方法に関し、方法は、
候補化合物を癌関連線維芽細胞（CAF）と接触させる工程と、
候補化合物と接触したCAFにおいてp53老化プログラムを誘導する工程と、
を含み、
候補化合物と接触したCAFにおける炎症促進性表現型が、候補化合物と接触していないCAFに比べて低下していることは、候補化合物が固形腫瘍疾患の照射療法に対する感受性を上昇させるのに適切であることを示す。

好ましくは、工程（b）には、CAFにおける、例えば、IL-1αを用いたIL-1シグナル伝達の誘導、又はCAFの放射線照射が関与する。

幾つかの実施形態においては、炎症促進性表現型には、以下のいずれか1種又は任意の組み合わせについて遺伝子発現の増加が関与する：Cxcl1、Cxcl2、Cxcl5、Mmp9、Mmp13、Il1a、Il6、Tnfa、及びNos2。

第4の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患の治療を必要としている対象において固形腫瘍疾患を治療する方法に関し、本方法は、上記請求項のいずれかにおいて記載された化合物を治療上有効量で対象に投与する工程と、対象において固形腫瘍に放射線照射する工程とを含む。

本発明のそのような治療法は、好適な実施形態において、上記の第1の態様及び第2の態様に記載される医薬的使用に従って行われ、これらの好適な開示及び定義は、この第4の態様にも当てはまる。

本発明の様々な態様の文脈において、どの化合物であっても、任意のキャリア及び／又は賦形剤及び／又は追加治療薬のいずれかとともに組成物に配合することができる。

好適であるのは、本発明の化合物と、薬学上許容されるキャリア及び／又は賦形剤とを含む医薬組成物である。「医薬的に」又は「薬学上許容される」は、哺乳類、特にヒトに、適宜投与した場合、有害、アレルギー性、又は他の予期しない反応を生じない、分子実体及び組成物を指す。薬学上許容されるキャリア又は賦形剤は、任意の種類の、無毒の固体、半固体、又は液体の、充填剤、希釈剤、カプセル化材料、又は製剤助剤を指す。

経口、舌下、皮下、筋肉内、静脈内、経皮、局所、又は直腸投与用の本発明の医薬組成物において、活性成分は、単独で又は他の活性成分と組み合わせて、単位投与形態で、従来の医薬担体との混合物として、動物及びヒトに投与することができる。適切な単位投与形態は、経口経路形態、例えば、錠剤、ゲルカプセル剤、散剤、粒剤、及び経口懸濁剤又は液剤、舌下及び頬側投与形態、エーロゾル、留置剤、皮下、経皮、外用、腹腔内、筋肉内、静脈内、皮下、経皮、くも膜下腔内、及び鼻腔内投与形態、並びに直腸投与形態を含む。

典型的には、医薬組成物は、注射可能な製剤について薬学上許容されるビヒクルを含有する。このような医薬組成物は、特に、等張性で滅菌の生理食塩溶液（リン酸一ナトリウム若しくはリン酸二ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、若しくは塩化マグネシウム等、又はそのような塩の混合物）であることも、乾燥した、特に凍結乾燥させた組成物であることも可能であり、これは、場合に応じて、滅菌水又は生理食塩水が添加されることで、注射液が構築されることを可能にする。注射用途に適切な医薬形態として、滅菌水溶液剤又は分散剤；ゴマ油、ピーナッツ油、又は水性プロピレングリコールを含む製剤；及び滅菌注射液剤又は分散剤の即時調製用滅菌粉末が挙げられる。全ての場合において、この医薬形態は、滅菌されていなければならず、かつ容易な注射可能性が存在する程度の流動性がなければならない。この医薬形態は、製造及び貯蔵条件下で安定でなければならず、かつ微生物、例えば、細菌及び真菌の汚染作用に対して保存されなければならない。本発明の化合物を遊離塩基として又は薬理学的に許容される塩として含む液剤は、ヒドロキシプロピルセルロース等の界面活性剤を適切に混合した水で調製することができる。グリセロール、液体ポリエチレングリコール、及びそれらの混合物で、並びに油で、分散剤を調製することもできる。貯蔵及び使用の通常の条件下、こうした製剤は、微生物の成長を防止する保存剤を含有する。本発明の化合物は、中性又は塩形で、組成物に配合することができる。薬学上許容される塩として、酸付加塩（タンパク質の遊離アミノ基を用いて形成される）、及び無機酸、例えば、塩酸若しくはリン酸を用いて形成されるもの、又は有機酸、例えば、酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸等を用いて形成されるものが挙げられる。遊離カルボキシル基を用いて形成される塩は、無機塩基、例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、又は第二鉄の水酸化物に由来することも、有機塩基、例えば、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカイン等に由来することも可能である。キャリアは、例えば、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、及び液体ポリエチレングリコール等）、それらの適切な混合物、及び植物油を含有する溶媒又は分散媒であることも可能である。適切な流動性は、例えば、レシチン等のコーティング剤を使用することにより、分散剤の場合は必要とされる粒径を維持することにより、及び界面活性剤を使用することにより、維持することができる。微生物の作用の防止は、様々な抗細菌剤及び抗真菌剤、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、チメロサール等によりもたらすことができる。多くの場合、等張剤、例えば、糖類又は塩化ナトリウムを導入することが好ましくなる。注射用組成物の長期吸収は、吸収を遅らせる作用剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを組成物に使用することによりもたらすことができる。滅菌注射液剤は、活性化合物を必要量で、上記に列挙した他の成分のうち複数を必要に合わせて適切な溶媒に組み込み、続いて滅菌濾過することにより、調製される。一般に、分散剤は、本発明の滅菌された各種作用剤を、滅菌ビヒクルに組み込むことにより調製され、この滅菌ビヒクルは、基礎分散媒と、上記に列挙された他の成分のうち必要とされるものとを含有する。滅菌注射液剤の調製用滅菌粉末の場合、典型的な調製法は、真空乾燥技法及び凍結乾燥技法であり、これらの技法は、本発明の化合物＋任意の追加の所望成分の予め滅菌濾過した溶液から、それらの粉末をもたらす。直接注射用の高濃度、すなわち高濃縮液剤の調製も企図されており、この場合、極めて迅速な調製、小腫瘍範囲への活性作用剤の高濃度送達をもたらすために溶媒としてDMSOを使用することが想定される。製剤化の際、液剤は、投薬製剤と適合する様式で及び治療上有効な量で投与されることになる。製剤は、様々な剤形で、例えば、上記の注射液剤種類で容易に投与されるが、薬物放出カプセル剤等も採用することができる。水溶液で非経口投与する場合、例えば、液剤は、必要であれば適切に緩衝化されていなければならず、液体希釈剤が最初に十分な生理食塩水又はグルコースで等張性にならなければならない。これらの特定水性液剤は、静脈内、筋肉内、皮下、及び腹腔内投与に特に適している。これに関連して、採用可能な滅菌水性媒体が、本開示に照らして、当業者には分かるだろう。治療される患者の状態に応じて、投与量に或る程度の変動が必ず発生することになる。投与の責任者は、どのような事象においても、個々の患者に適切な用量を決定することになる。

本発明は、任意選択で、以下に記載する追加の態様及び好適な実施形態に更に関する。

第5の態様においては、本発明は、対象における固形腫瘍の治療に使用される化合物にも関し、対象は、癌関連線維芽細胞（CAF）の細胞老化に対する感受性を低下させること、及び対象における固形腫瘍を標的とする同時又は後癌治療により治療され、癌治療は、化学療法及び／又は照射療法である。

或る特定の好適な実施形態において、化合物は、本発明の他の態様又は実施形態のいずれかによる化合物である。或る特定の好適な実施形態において、化合物は、IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤である。或る特定の好適な実施形態において、化合物は、本発明の他の態様又は実施形態のいずれかのIL-1阻害剤である。更なる或る特定の実施形態において、化合物は、本発明の他の態様又は実施形態のいずれかの老化細胞除去剤である。

或る特定の好適な実施形態において、癌は、一般に放射線治療及び／又は化学療法で治療される癌である。或る特定の好適な実施形態において、本発明は、放射線治療及び／又は化学療法で治療可能な癌に関し、神経膠芽細胞腫、小細胞肺癌及び非小細胞肺癌を含む肺癌、精巣癌、卵巣癌、肉腫、網膜芽細胞腫、前立腺癌、骨肉腫、神経芽細胞腫、多発性骨髄腫、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、急性骨髄性白血病、乳癌、膵癌、胃癌、脳腫瘍、黒色腫、結腸直腸癌（CRC）、例えば腎細胞癌（RCC）等の腎臓癌、肝臓癌、急性骨髄性白血病（AML）、慢性骨髄性白血病（CML）、急性リンパ性白血病から選択される。本発明の或る特定の特に好適な実施形態において、固形腫瘍は、膵癌である。

或る特定の好適な実施形態において、本発明は、神経膠芽細胞腫、小細胞肺癌及び非小細胞肺癌を含む肺癌、精巣癌、卵巣癌、肉腫、網膜芽細胞腫、前立腺癌、骨肉腫、神経芽細胞腫、多発性骨髄腫、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、急性骨髄性白血病、乳癌、膵癌、胃癌、脳腫瘍、黒色腫、結腸直腸癌（CRC）、例えば腎細胞癌（RCC）等の腎臓癌、肝臓癌、急性骨髄性白血病（AML）、慢性骨髄性白血病（CML）、急性リンパ性白血病に関する。本発明の或る特定の特に好適な実施形態において、固形腫瘍は、膵癌である。

或る特定の好適な実施形態において、癌は、固形腫瘍であり、この固形腫瘍は、放射線治療及び／又は化学療法で治療可能であり、上皮起源のもの、例えば、膵癌、膀胱癌、前立腺癌、卵巣癌、結腸直腸癌（CRC）、乳癌、中皮腫、腎癌、肺癌、肝細胞癌、子宮頚癌、胃癌、食道癌、頭頚部癌、黒色腫、神経内分泌癌であり、好ましくは、固形腫瘍は、直腸癌である。

本発明の全ての態様の他の或る特定の好適な実施形態において、本発明の治療は、癌の進行及び／又は浸潤の防止である。そのような実施形態において、本発明は、化学療法及び／又は放射線療法の炎症性副作用、例えば、癌関連線維芽細胞（CAF）に対するこうした療法の効果を減少させることにより、癌の進行及び／又は浸潤を予防及び／又は治療する。この態様において、本発明は、特に、全ての態様の或る特定の実施形態において、癌疾患に関連した組織中のCAFの存在を特徴とする癌疾患を治療することができる。好ましくは、これらの具体的な実施形態における癌疾患は、更に、化学療法及び／又は放射線療法での追加治療を特徴とする。

好ましくは、化学療法は、対象に、1種以上の化学療法薬を投与することに依存する。好ましくは、1種以上の化学療法薬は、細胞傷害性剤である。好ましくは、1種以上の化学療法薬は、アルキル化剤（例えば、シクロホスファミド、メクロレタミン、クロラムブシル、メルファラン、ダカルバジン、ニトロソ尿素、及びテモゾロミド等）、アントラサイクリン（例えば、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ミトキサントロン、及びバルルビシン等）、細胞骨格破壊剤（cytoskeletal disruptors）（例えば、パクリタキセル、ドセタキセル、アブラキサン、タキソテール、及びエポチロン等）、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤（例えば、ボリノスタット及びロミデプシン等）、トポイソメラーゼII阻害剤（例えば、イリノテカン及びトポテカン等）、トポイソメラーゼII阻害剤（例えば、エトポシド、テニポシド、及びタフルポシド（tafluposide）等）、キナーゼ阻害剤（例えば、ボルテゾミブ、エルロチニブ、ゲフィチニブ、イマチニブ、ベムラフェニブ、及びビスモデギブ等）、ヌクレオチド類似体及び前駆体類似体（例えば、アザシチジン、アザチオプリン、カペシタビン、シタラビン、ドキシフルリジン、5-フルオロウラシル、ゲムシタビン、ヒドロキシウレア、メルカプトプリン、メトトレキサート、及びチオグアニン等）、ペプチド抗生物質（例えば、ブレオマイシン及びアクチノマイシン等）、白金系作用剤（例えば、カルボプラチン、シスプラチン、及びオキサリプラチン等）、レチノイド（例えば、トレチノイン、アリトレチノイン、及びベキサロテン等）、並びにビンカアルカロイド及び誘導体（例えば、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビノレルビン等）からなる群より選択される。好ましくは、1種以上の化学療法薬は、5-フルオロウラシル（5-FU）である。

好適な実施形態において、治療は、対象に施される、化学療法と照射療法の組み合わせを含む。或る特定の好適な実施形態において、照射療法及び化学療法は、対象に、同時発生的に又は順次施される。この実施形態において、化学療法及び照射療法は、任意の順序で対象に施すことができる。好ましくは、使用する化合物は、化学療法と照射療法を施している間に投与される。

或る特定の好適な実施形態において、CAFは、対象の固形腫瘍に隣接して、又は固形腫瘍内に位置する。

或る特定の好適な実施形態において、固形腫瘍は、照射療法耐性である、及び／又は固形腫瘍は、化学療法耐性である。或る特定の好適な実施形態において、本発明に従って治療可能な腫瘍疾患は、放射線治療及び／又は化学療法に対して耐性表現型を既に発生させている腫瘍である。或る特定の実施形態において、本発明は、放射線照射及び／又は化学療法中のCAFの細胞老化に対する感受性を低下させ、それにより、放射線治療耐性を低下させる又は回避することを意図する。

或る特定の好適な実施形態において、化合物は、好ましくは、照射療法及び／又は化学療法による誘導されるCAFの細胞老化を阻害することにより、照射療法及び／又は化学療法の腫瘍感受性を上昇させる、又は照射療法及び／又は化学療法に対する腫瘍耐性を低下させる。或る特定の好適な実施形態において、対象は、第一選択の照射療法及び／又は化学療法を既に受けており、照射療法及び／又は化学療法に対する耐性を発生させている、又は照射療法及び／又は化学療法に対する感受性を低下させている。或る特定の好適な実施形態において、対象は、第二選択の照射療法及び／又は化学療法を既に受けており、照射療法及び／又は化学療法に対する耐性を発生させている、又は照射療法及び／又は化学療法に対する感受性を低下させている。

或る特定の好適な実施形態において、化合物は、炎症性CAF極性化の阻害剤／アンタゴニストである。

或る特定の好適な実施形態において、固形腫瘍は、CAFの存在を特徴とする。

第6の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患に罹患している対象における癌治療の炎症性副作用の治療に使用される化合物に関し、化合物は、IL-1/IL-1R阻害剤又は老化細胞除去剤であり、癌治療は、照射療法及び／又は化学療法である。

或る特定の好適な実施形態において、化合物は、腫瘍のCAFにおける照射療法及び／又は化学療法誘導型細胞老化を阻害するのに有効な量で、対象に投与される。

本発明の或る特定の実施形態において、用量は、放射線治療耐性及び／又は化学療法耐性の出現を、減少させる、克服する、又は回避するように調節される。

或る特定の好適な実施形態において、本発明の他の態様のいずれか1つで使用される化合物であって、この化合物は、上記治療上有効量で対象に投与される場合、放射線照射及び／又は化学療法薬の投与とは無関係の抗腫瘍効果を有さない。

第7の態様においては、本発明は、固形腫瘍疾患の癌治療に対する感受性を上昇させるのに適切な化合物を同定又は特性決定する方法に関し、癌治療は、照射療法及び／又は化学療法であり、方法は、
（i）候補化合物を癌関連線維芽細胞（CAF）と接触させる工程と、
（ii）候補化合物と接触したCAFにおいてp53老化プログラムを誘導する工程と、
を含み、
候補化合物と接触したCAFにおける炎症促進性表現型が、候補化合物と接触していないCAFに比べて低下していることは、候補化合物が固形腫瘍疾患の照射療法及び／又は化学療法に対する感受性を上昇させるのに適切であることを示す。

或る特定の好適な実施形態において、工程（ii）は、CAFにおける、例えば、IL-1αを用いたIL-1シグナル伝達の誘導、又はCAFの放射線照射が関与する。

その上さらに、本発明は、好ましくは、以下の箇条書き実施形態に関連し、これらは、本明細書中いずれかの箇所で記載される本発明の様々な態様及び実施形態の文脈においても理解されるべきである：

項目1：対象における固形腫瘍の治療に使用される化合物であって、対象は、癌関連線維芽細胞（CAF）の細胞老化に対する感受性を低下させること、及び対象の固形腫瘍を標的とする同時又は後照射療法により治療される、化合物。

項目2：化合物は、老化細胞除去剤又はIL-1シグナル伝達阻害剤である、項目1の使用のための化合物。

項目3：CAFは、対象の固形腫瘍に隣接して、又は対象の固形腫瘍内に位置する、項目1又は2の使用のための化合物。

項目4：化合物は、好ましくはCAFにおける放射線照射誘導型細胞老化を阻害することにより、照射療法の腫瘍感受性を上昇させる、又は照射療法に対する腫瘍耐性を低下させる、項目1～3のいずれか1項の使用のための化合物。

項目5：化合物は、炎症性CAF極性化の阻害剤／アンタゴニストである、項目1～4のいずれか1項の使用のための化合物。

項目6：化合物は、リロナセプト、アナキンラ、又はそれらのバイオ後続品、又はIL-1若しくはIL-1R抗体（好ましくはIL-1α/IL-1RA）から選択されるIL-1阻害剤であり、このような抗体は、抗IL-1R1抗体AMG108（Amgen）、キメラ、カナキヌマブ、IL-1アルファ若しくはIL-1ベータを指向するヒト化若しくはヒト抗体（例えば、CDP-484、Celltech）、又はIL-1受容体を指向するヒト化若しくはヒト抗体（例えば、AMG-108、Amgen；R-1599、Roche）から選択することが可能である、項目1～5のいずれか1項の使用のための化合物。

項目7：固形腫瘍は、CAFの存在を特徴とする、項目1～6のいずれか1項の使用のための化合物。

項目8：化合物は、老化細胞除去剤であって、ベネトクラクス、又はケルセチン、フィセチン、ルテオリン、クルクミン、A1331852、A1155463、ゲルダナマイシン、タネスピマイシン、アルベスピマイシン、ピペルロングミン、FOXO4関連ペプチド、又はニュートリン3aから選択される、項目1～7のいずれか1項の使用のための化合物。

項目9：固形腫瘍は、照射療法に対して耐性である、項目1～8のいずれか1項の使用のための化合物。

項目10：対象は、第一選択の照射療法を既に受けたことがあり、また、照射療法に対する耐性を発生させてしまっているか、又は照射療法に対する感受性が低下してしまっている、項目1～9のいずれか1項の使用のための化合物。

項目11：固形腫瘍疾患に罹患している対象における照射療法の炎症性副作用の治療に使用される化合物であって、化合物は、老化細胞除去剤又はIL-1/IL-1R阻害剤である、化合物。

項目12：化合物は、腫瘍のCAFにおいて放射線照射誘導型細胞老化を阻害するのに有効な量で、対象に投与される、項目11の使用のための化合物。

項目13：化合物は、上記治療上有効量で対象に投与された場合、放射線照射非依存性抗腫瘍効果を有さない、上記項目のいずれか1項の使用のための化合物。

項目14：固形腫瘍疾患の照射療法に対する感受性を上昇させるのに適切な化合物を同定又は特性決定する方法であって、方法は、
（a）候補化合物を癌関連線維芽細胞（CAF）と接触させる工程と、（b）候補化合物と接触したCAFにおいてp53老化プログラムを誘導する工程とを含み、候補化合物と接触したCAFにおける炎症促進性表現型が、候補化合物と接触していないCAFに比べて低下していることは、候補化合物が固形腫瘍疾患の照射療法に対する感受性を上昇させるのに適切であることを示す、方法。

項目15：工程（b）は、CAFにおける、例えばIL-1αを用いた、IL-1シグナル伝達の誘導、又はCAFの放射線照射を含む、項目14の方法。

本明細書において使用される場合、「（本）発明の」、「本発明による」、「本発明によれば（よる）」等の用語は、本明細書に記載される及び／又は特許請求の範囲に記載される本発明の全ての態様及び実施形態を指すことを意図する。

本明細書において使用される場合、「含む（comprising）」という用語は、「含む（including）」及び「からなる（consisting of）」の両方を包含すると解釈すべきであり、どちらも具体的に意図され、ひいては個別に開示される、本発明による実施形態を意味する。本明細書において使用される場合、「及び／又は」は、他方を含む又は含まない、2つの指定の特徴又は構成要素の各々の具体的な開示とみなすべきである。例えば、「A及び／又はB」は、各々が本明細書に個別に提示されるかのような、（i）A、（ii）B及び（iii）A及びBの各々の具体的な開示とみなすべきである。本発明の文脈において、「約」及び「およそ」という用語は、問題となる特徴の技術的効果が依然として確実であると当業者に理解される正確さの区間を表す。この用語は通例、指定の数値からの±20%、±15%、±10%、例えば±5%の偏差を示す。当業者に理解されるように、所与の技術的効果についてのこのような具体的な数値の偏差は、技術的効果の性質に左右される。例えば、自然の又は生物学的な技術的効果は概して、人為的又は工学的な技術的効果についての偏差よりも大きなかかる偏差を有し得る。当業者に理解されるように、所与の技術的効果についてのこのような具体的な数値の偏差は、技術的効果の性質に左右される。例えば、自然の又は生物学的な技術的効果は概して、人為的又は工学的な技術的効果についての偏差よりも大きなかかる偏差を有し得る。単数名詞に言及する際に不定冠詞又は定冠詞、例えば「a」、「an」又は「the」が用いられる場合、何か他の具体的な指定がない限り、複数のその名詞も含まれる。

特定の問題又は環境への本発明の教示の適用、及び本発明の変形形態又はその付加的な特徴（更なる態様及び実施形態等）の包含は、本明細書に含まれる教示を考慮すれば、当業者の能力の範囲内であることを理解すべきである。

文脈上他に指示がない限り、上記に提示される特徴の説明及び定義は、発明の任意の特定の態様又は実施形態に限定されず、記載される全ての態様及び実施形態に等しく当てはまる。

本明細書に引用される全ての参照文献、特許及び刊行物は、その全体が引用することにより本明細書の一部をなす。

図面は、以下を示す：

直腸癌患者の生存期間の線維芽細胞による予測を示す図である。（A）212人の直腸癌患者を患者のCMSに従って分類した相対分布及びカプラン－マイヤー生存曲線。なお、異なるアルゴリズムの少なくとも2種により完全一致で同定された患者のみを、分析に含めた。 （B及びC）質量分析を用いて、29人のpCR患者及び32人の非pCR患者の治療前生検由来の腫瘍細胞をレーザーキャプチャーマイクロダイセクションしたものの網羅的プロテオミクス分析：（B）ヒートマップ；（C）PCAプロット。 （D及びE）CRT前のpCR患者及び非pCR患者由来の腫瘍生検の代表的な多重免疫蛍光分析；青色：DAPI；赤色：αSMA；白色：CD45；緑色：ビメンチン；マゼンタ色：panCK；スケールバー=200 μm；（E）定量：陽性細胞の、CD163、CD3、CD4、CD8、FOXP3、αSMA Vim、及びKi67 panCK%。データは、平均±SDである。pCR患者がN=16であり、非pCR患者がN=19であり、^＊＊p<0.01はt検定による。 （F）105人の患者の生検のCRT前RNA配列決定データを用いたCAF、EMT、炎症性、CMS4、内皮細胞、及び白血球シグネチャの遺伝子セットエンリッチメント解析（GSEA）：26人のpCR及び79人の非pCR。有意性は、NESについて≦-1；FDRのq値<0.05。（G）CRT前切片の多重免疫組織化学分析に基づくCAFスコア（αSMA＋Vim＋二重陽性細胞）が高い患者（n=23）及び低い患者（n=23）のカプラン－マイヤー無病生存期間（DFS）曲線。高スコア及び低スコアの中央値折半。^＊p<0.05はログランク（コックス－マンテル）検定による。 直腸癌の同所移植マウスモデルを示す図である。（A及びB）APTKA及びAPTKマウスオルガノイドをC57BL/6マウスに同所移植し、続いて確立された腫瘍に局所分割放射線治療（5×2 Gy）を行い、最終照射から21日後の大腸内視鏡検査を終点とする、概略図。（C）APTKA（n=4）及びAPTK（n=5）同所移植腫瘍のRNA配列決定データのヒートマップ分析。（D）APTKA及びAPTK同所移植腫瘍のRNA配列決定データを用いたCAFシグネチャのGSEA。有意NES≦-1；FDRのq値<0.05。 （E）最終照射から21日後のAPTK及びAPTKAの未処置及び被照射同所移植腫瘍切片をH&E染色したもの。スケールバー=500 μm。（F及びG）未処置（n=5）及び被照射（n=6）APTK同所移植腫瘍の全腫瘍（mm³）及び浸潤範囲（%）。データは、平均±SDである。^＊＊＊p<0.001及び^＊＊＊＊p<0.0001は、t検定による。（H及びI）未処置（n=5）及び被照射（n=5）APTKA同所移植腫瘍の全腫瘍（mm³）及び浸潤範囲（%）。^＊＊p<0.01は、t検定による。データは、平均±SDである。（J）未処置又は被照射APTKA同所移植腫瘍における肝臓転移のあるマウスの頻度（1群当たりマウス数n=5）。 （K）未処置及び被照射APTKA同所移植腫瘍をH&E染色したもの。スケールバー=300 μm。未処置及び被照射APTKA同所移植腫瘍のαSMA（緑色）、ビメンチン（青色）、及びコラーゲン（黄色）多重免疫蛍光法の代表的画像。スケールバー=400 μm。放射線治療を受けたAPTKA同所移植腫瘍のシリウスレッド染色。スケールバー=300 μm。（L）未処置（n=9）及び被照射（n=10）APTKA腫瘍におけるαSMA、Vim、及びCol1三重陽性細胞のパーセント。データは、平均±SDである。^＊＊p<0.01は、t検定による。（M）未処置（n=7）及び被照射（n=6）APTKA腫瘍におけるシリウスレッドピクセル陽性度。データは、平均±SDである。^＊p<0.05は、t検定による。（N～P）APTKAオルガノイド及びAPTKオルガノイドのEx vivo放射線照射（5×2 Gy）：（N）レサズリン細胞生存度キットを用いた、未処置オルガノイド及び被照射オルガノイドの、最終用量から6時間後の相対蛍光単位（1条件当たりの独立ウェル数n=4）；（O）最初の再播種から4日後、完全に成長した未処置オルガノイド及び被照射オルガノイドの数の定量（1条件当たりの独立ウェル数n=7～9）；（P）未処置オルガノイド又は被照射オルガノイドを移植したC57BL/6マウスにおける皮下腫瘍成長。データは、平均±SDである。1群当たりのマウス数N=6；p<0.05は、一元配置分散分析、続いてテューキーの多重比較検定による。1つの実験につき、独立して少なくとも3回繰り返した中からの代表的な結果である。 耐性腫瘍が、IL-1α依存的様式で炎症性CAF極性化を誘導することを示す図である。（A）APTKA又はAPTKオルガノイド上清収集及び未処置野生型C57BL/6マウスの初代マウス結腸線維芽細胞の処置の概略図。（B～E）未処置（n=3）、APTKA（n=4）、又はAPTK上清（n=4）で24時間処置した線維芽細胞のRNA配列決定分析：（B）差示的転写プロファイルのヒートマップ；（C及びD）Gene Ontology（GO）及びCAFのGSEA：炎症性（iCAF）シグネチャ及び筋線維芽細胞（myCAF）シグネチャは、APTK培地処置した線維芽細胞に比べてAPTKAで有意に豊富であった（15）。NES≦-1及びFDRのq値<0.05； （E）APTKA極性化線維芽細胞トランスクリプトームプロファイルのIngenuityパスウェイ双方向解析は、NF-κB（活性化zスコア=-4.64、p値<0.05）及びp38（活性化zスコア=-4.236、p<0.05）を、APTK極性化線維芽細胞に比べて異なって発現する遺伝子の上流レギュレータと示唆する。 （F）未処置野生型、並びにAPTKA順化培地で、IKKβ阻害剤ML120B（30 μM）及びp38 MAPK阻害剤SB203580（10 μM）の存在下で24時間処置した線維芽細胞における、炎症性遺伝子のRT-qPCRによる相対発現分析（1群当たりの独立ウェル数n=4）。データは、平均±SDである。p<0.05は、一元配置分散分析、続いてテューキーの多重比較検定による。1つの実験につき、独立して3回繰り返した中からの代表的な結果である。 （G及びH）APTKAオルガノイド（n=3）及びAPTKオルガノイド（n=3）のRNA配列決定分析：（G）ヒートマップ分析；（H）APTKオルガノイド（log2変化倍数≧1）と比較したAPTKAオルガノイド（Log2変化倍数≦1）のサイトカインの発現の差異。p値<0.05。 （I）対照IgG、α-IL-1α、α-IL-33、α-TNF-α、α-BAFF、又はα-CXCL16中和抗体（それぞれ2 μg/mL）で24時間処置したAPTKA順化線維芽細胞における炎症性遺伝子のRT-qPCR解析（1群当たりの独立ウェル数n=4）。データは、平均±SDである。^＊＊＊＊p<0.0001は、一元配置分散分析、続いてテューキーの多重比較検定による。実験は2回行った。（J）24時間刺激し、次いでアナキンラ（10μg/mL）に供し、更に24時間APTKA新鮮培地又は通常培地で処置したAPTKA順化線維芽細胞の炎症性遺伝子のRNA発現プロファイル（1条件当たりの独立ウェル数n=4）。データは、平均±SDである；p<0.05は、一元配置分散分析、続いてテューキーの多重比較検定による。1つの実験につき、独立して2回繰り返した中からの代表的な結果である。 同所移植腫瘍においてIL-1が治療耐性の一因であることを示す図である。（A）APTKAマウスオルガノイドをC57BL/6マウスに同所移植し、続いて、確立された腫瘍に21日間アナキンラ（500 μg／日）の毎日の処置をなし又はありで、5×2 Gyの放射線治療を行う概略図。（B及びC）アナキンラ処置（500 μg／日）なし（n=5）又はあり（n=4）で、5×2 Gyで照射したAPTKA同所移植腫瘍の最終照射から21日後の全腫瘍サイズ（mm³）及び浸潤範囲%。データは、平均±SDである；p<0.05は、t検定による。（D）アナキンラ処置（500 μg／日）なし（n=5）又はあり（n=4）で、APTKA同所移植腫瘍に放射線照射した場合の肝臓転移を有するマウスの頻度。（E及びF）未処置（n=3）又はアナキンラ処置（n=4）した5×2 Gy被照射APTKA腫瘍のシリウスレッド染色。スケールバー=200 μm。データは、平均±SDである。^＊＊＊p<0.001は、t検定による。（G、H）アナキンラ処置（500 μg／日）なし（n=5）又はあり（n=4）の、被照射APTKA同所移植腫瘍のαSMA免疫蛍光染色及びその定量。スケールバー=200 μm。データは、平均±SDである；p<0.05は、t検定による。 （I）CRISPRa/Cas9によるAPTKオルガノイドのIL-1α過剰発現の模式図。（J）APTK sgctrlオルガノイド及びAPTK sgIL-1αオルガノイド由来の順化培地中のIL-1αタンパク質レベルのELISA（1群当たりの独立ウェル数n=4）。データは、平均±SDである。^＊＊＊＊p<0.0001は、t検定による。（K）APTK sgctrlオルガノイド及びAPTK sgIL-1αオルガノイド由来の順化培地で24時間処置した線維芽細胞における炎症性遺伝子の相対RNA発現（1条件当たりの独立ウェル数n=5）。データは、平均±SDである。^＊＊＊＊p<0.0001は、t検定による。1つの実験につき、独立して2回繰り返した中からの代表的な結果である。（L）照射前（未処置）及び21日間照射（5×2 Gy）後のAPTK sgIL-1α同所移植腫瘍の大腸内視鏡検査。（M）未処置及び5×2 Gy被照射APTK sgIL-1α同所移植腫瘍における浸潤範囲の%である（1群当たりのマウス数n=3）。データは、平均±SDである。^＊＊p<0.01は、t検定による。（N）未処置及び被照射APTKsgIL-1α同所移植腫瘍のシリウスレッド染色の定量（1群当たりのマウス数n=3）。データは、平均±SDである。^＊＊p値=0.01は、t検定による。 炎症性線維芽細胞への放射線照射が老化を誘導することを示す図である。（A）APTKAオルガノイド上清の収集、及び未処置野生型C57BL/6マウス由来の大腸線維芽細胞の12時間処置、続いて3×2 Gy放射線照射の概略図。最初の照射から72時間後に、顕微鏡検査、プロテオミクス解析、及びトランスクリプトミクス解析を行った。（B）無照射野生型（WT）及びAPTKA順化線維芽細胞の顕微鏡撮影図。残りの図は、被照射線維芽細胞のものである：WT、IL-1α（1 μg/mL）刺激したWT、及びAPTKA順化培地にアナキンラ（20 μg/mL）を追加せず又は追加して処置した線維芽細胞。スケールバー=200 μm。（C）3×2 Gy被照射（n=8）及び無照射（n=8）APTKA順化線維芽細胞のマトリソームプロファイルの質量分析。ヒートマップは、ECM関連タンパク質の有意なエンリッチメント（ステューデントのt検定によるq値<0.05）を表す。（D～F）未処置（n=4）及び被照射（n=4）APTKA極性化線維芽細胞のRNA配列決定分析：（D）ヒートマップ分析； （E）未処置（NES≦-1、FDRのq値<0.05）APTKA極性化線維芽細胞と比較した被照射（NES≧1、FDRのq値<0.05）APTKA極性化線維芽細胞におけるGSEA；（F）被照射APTKA線維芽細胞トランスクリプトームプロファイルのingenuityパスウェイ双方向解析は、TP53（活性化zスコア=5.882、p値<0.05）が上流レギュレータであると示唆する。（G）未処置及び被照射APTKA順化線維芽細胞の免疫ブロット分析。1つの実験につき、独立して2回繰り返した中からの代表的な結果である。（H）未処置及び被照射APTKA線維芽細胞のSA-βgal染色。スケールバー=100 μm。 （I及びJ）未処置及び被照射APTKA線維芽細胞のp21及びpH2AX免疫蛍光染色。スケールバー=200 μm。データは、平均±SDである。^＊＊p<0.001及び^＊＊＊p<0.001は、t検定による。（K）WT、APTK培地、APTKA培地、IL-1α（1 μg/mL）刺激、及びAPTKA＋アナキンラ（20 μg/mL）で72時間処置した線維芽細胞由来の順化培地における亜硝酸塩濃度をグリースアッセイにより特定（1群当たりの独立ウェル数n=10）。データは、平均±SDである。p値<0.05は、一元配置分散分析、続いてテューキーの多重比較検定による。独立した3回の実験の代表的な結果である。（L）WT、IL-1α（1 μg/mL）刺激、APTK培地、APTKA培地にNOS2阻害剤W1400（1 mM）を追加せず又は追加して72時間処置した線維芽細胞の8-OHDG免疫蛍光染色（1群当たりの独立ウェル数n=5）。スケールバー=200 μm。データは、平均±SDである。p<0.05は、一元配置分散分析、続いてテューキーの多重比較検定による。 （M）未処置（n=7）及び被照射（n=9）APTKA同所移植腫瘍の最終RT実施から21日後のp21免疫組織化学検査。スケールバーは200 μmを表す。データは、平均±SDである。^＊p<0.05は、t検定による。（N）処置前及び5×2 Gy放射線照射及び毎日のベネトクラクス処置（100 mg／kg／日）の21日後のAPTKA同所移植腫瘍の大腸内視鏡検査。（O及びP）ベネトクラクス処置した無照射（n=5）及び被照射（n=6）APTKA同所移植腫瘍のRTから21日後の全腫瘍サイズ及び浸潤範囲%。データは、平均±SDである。P値<0.05は、t検定による。（Q）放射線治療なし（n=5）又はあり（n=6）でベネトクラクス処置したAPTKA腫瘍における肝臓転移の頻度。（R）5×2 Gy放射線治療なし（n=5）又はあり（n=5）でベネトクラクス処置したAPTKA腫瘍のシリウスレッド染色。データは、平均±SDである。p<0.05は、t検定による。（S及びT）放射線照射なし（n=5）又はあり（n=5）でベネトクラクス処置したAPTKA腫瘍のαSMA（赤色）ビメンチン（緑色）免疫蛍光染色。スケールバー=200 μm。データは、平均±SDである。^＊＊p<0.001は、t検定による。 低いIL-1RAレベルが、直腸癌患者におけるIL-1シグナル伝達を向上させ、CAFを治療誘導型老化に対して感受性にすることを示す図である。（A及びB）非pCR患者（n=25）及びpCR患者（n=7）におけるCRT前のIL-1β及びIL-1RAのベースライン血清レベルの定量。データは、平均±SDである。^＊＊p<0.01は、t検定による。（C）IL-1RA血清レベルと、2種のSNP：rs4251961（T/C）及びrs579543（A/G）との関連性、患者（n=31）のCRT前の末梢血単核球から単離したDNAを使用。データは、平均±SDである。^＊＊p=0.0052は、t検定による。（D）CRT前生検のRNA配列決定データに基づくIL-1RN発現スコアが高い患者（n=37）及び低い患者（n=37）（中央値折半）のカプラン－マイヤーDFS曲線。^＊p<0.05は、ログランク（コックス－マンテル）検定による。（E及びG）非pCR患者（n=12）のCRT後対CRT前のRNA配列決定データの対応のある分析：（E）ヒートマップ；（F）PCAプロット、並びに（G）EMT、ECM、コラーゲン形成、老化、及びCAFマトリソームシグネチャのGSEA、これらは、治療後、有意に豊富化した（NES≧1及びFDRのq値<0.05）。 （H）非pCR患者（n=11）のCRT前対後のシリウスレッド染色の対応のある分析。スケールバー=300 μm。（I）非pCR患者（n=10）のCRT前対後のp21免疫組織化学染色の対応のある定量。（J）CRT前の血清IL-1RAレベルとp21誘導比（CRT後／前のp21 RNA発現レベル）の相関解析（非pCR患者数n=10）。^＊p<0.05は、スピアマンr相関係数検定による。（K）T3及びT13ヒト直腸癌オルガノイド由来の条件倍地中のIL-1RA及びIL-1αタンパク質レベル（1群当たり独立ウェル数n=4）。データは、平均±SDである。^＊＊p値<0.05は、t検定による。 （L）未処置、IL-1RA高レベル、及びIL-1RA低レベル順化培地処置したヒト線維芽細胞における炎症性遺伝子のRT-qPCR解析（1群当たり独立ウェル数n=4）。データは、平均±SDである。有意なp<0.05は、一元配置分散分析、続いてテューキーの多重比較検定による。1つの実験につき、独立して2回繰り返した中からの代表的な結果である。 （M）WT、IL-1RA高レベル、及びIL-1RA低レベル順化培地で72時間処置したヒト線維芽細胞由来の上清中の亜硝酸塩濃度をグリースアッセイで特定（1群当たり独立ウェル数n=13）。データは、平均±SDである。有意なp値<0.05は、一元配置分散分析、続いて、テューキーの多重比較検定による。（N）未処置及びIL-1α（1 μg/mL）で72時間刺激したヒト線維芽細胞由来の上清中の亜硝酸塩濃度をグリースアッセイで特定（1群当たり独立ウェル数n=32、3回の独立した実験を表す）。データは、平均±SDである。有意なp値<0.05は、t検定による。（O）以下を3×2 Gy放射線照射したもののSA-βgal染色：WT、IL-1Ra高レベル、IL1-Ra低レベルにアナキンラ（20 μg/mL）あり又はなしの順化培地で72時間処置したヒト線維芽細胞。スケールバー=100 μm。（P）要約図：循環IL-1RAレベルの低い患者において、腫瘍細胞由来IL-1αは、iCAF極性化及びiNOSの上方制御を誘導し、これがCAFにおける亜硝酸塩産生を上昇させて、酸化的DNA損傷をもたらす。放射線照射に際し、DNA損傷は更に増大して、CAF老化を引き起こす。老化したCAFは、自身の分泌プロファイルを変化させて、より多くのECMを産生し、これが放射線照射誘導型細胞死を相殺するので、腫瘍は腫瘍成長を促進し、治療耐性を誘導する。 （A）APTKAオルガノイドをC57BL/6マウスに同所移植し、続いて、5-フルオロウラシル（5-FU）化学療法を行う（20 mg／Kg／日、21日間4日ごと－実験終点）。未処置及び5-FU処置したAPTKA腫瘍における腫瘍範囲（mm³）、浸潤範囲%、及び肝臓転移頻度（1群当たりマウス数n=2）。有意なp値<0.05は、t検定による。（B及びC）p21、pH2AxIF、及びSA-βgal染色の定量、並びに未処置及び5-FU処置したIL-1α（1 μg/mL）刺激したヒト線維芽細胞並びにAPTKA順化培地処置したマウス線維芽細胞の中での代表的なSA-βgal染色画像。有意なp値<0.05。4回の独立した実験の代表的な結果。スケールバー=100 μm。 （同上）

ここで、本発明の或る特定の態様及び実施形態を例として、本明細書に提示される説明、図面及び表を参照して説明する。本発明の方法、使用及び他の態様のかかる例は、単に代表的なものであり、本発明の範囲をかかる代表的な例にのみ限定するとみなすべきではない。

実施例は以下を示す。

実施例1：CRT反応に関する線維芽細胞の役割を、異なる患者コホートにおいて他の細胞及びバイオマーカーとの比較で検討
近年確立された、全腫瘍のトランスクリプトームプロファイルに基づく結腸癌のコンセンサス分子サブタイプ（CMS）分類は、腫瘍をサブタイプに分類することで、或る程度予後を予測することが可能であることを実証した（8、9）。

それでも、ネオアジュバントCRT及び手術で治療され、3種のCMS分類アルゴリズム（CMSclassifier－ランダムフォレスト予測、CMSclassifier－単一試料予測、及びCMScaller）に従ってグループ分けした212人の直腸癌患者の生存期間を比較した場合、異なるサブグループについて同等の転帰であった（図1A）ことが認められた。このことは、直腸癌患者をCMS基準に従ってサブタイプ分類しても、DFS予測はできないことを示す（8、9）。

予測マーカー及び治療反応の一因である可能性があるシグナル伝達経路として可能性があるものを同定するため、CRT後の29人のpCR患者（すなわち、優れた予後）及びCRT後の32人の非pCR患者（すなわち、残存リンパ節転移があり予後不良）の治療前生検に由来する腫瘍細胞をレーザーキャプチャー顕微解剖したもので、質量分析法を用いて網羅的包括的プロテオミクス解析を行った。合計で2747種のタンパク質を同定することが可能であったが、主成分及びタンパク質発現プロファイルのヒートマップ分析からは、2つの患者コホートの明確な区別が明らかとならなかった（図1B、図1C）。このことは、実際の腫瘍細胞ではなくて腫瘍微小環境中の細胞がおそらくはCRT反応を決定している可能性があることを示唆する。

実際、患者の治療前生検試料の詳細多重蛍光免疫組織化学分析は、pCRを示しているか、非pCR患者由来の治療前生検においてアルファ平滑筋アクチンα-SMA＋／ビメンチン＋線維芽細胞の有意なエンリッチメントを明らかにしていないかのいずれかであったが（図1D、図1E）、T細胞（CD3+、CD4+、CD8+、又はFoxp3）、マクロファージ（CD163）、又はKi-67＋上皮細胞（panCK）（図1D、図1E）の数に違いはなかった。その上、非pCR患者由来の治療前生検のトランスクリプトームにおける癌関連線維芽細胞（CAF）シグネチャ、並びにEMT及び炎症性シグネチャのエンリッチメント（図1F）を同定することさえできた。

対照的に、非pCR患者においてベースラインでの内皮シグネチャ又は白血球シグネチャのエンリッチメントがなかったことは、更に、こうした患者の治療反応不良に線維芽細胞が関連することを強調する（10）。重要なことは、治療前生検においてアルファ平滑筋アクチンα-SMA＋／ビメンチン＋線維芽細胞を高腫瘍発現した患者が、低発現した患者に比べて有意に不良なDFSであったことである（図1G）。驚くべきことに、なおもDFSに違いがないことと一致して（図1A）、2つの患者コホートにおいて間葉系CMS4シグネチャのエンリッチメントも見られなかった（11）。しかしながら、豊富化炎症性シグネチャの存在は、異なるCAF極性化プロファイルがCRTに対する耐性を付与した可能性があることを示唆した（12）。

実施例2：直腸癌の新規前臨床モデルによる炎症性CAFの重要性の確認
直腸癌治療に関する炎症性CAFの重要性を機能的に確認するため、またその根底にある機構を解剖するため、invivoでの局所放射線照射の効果をモニタリングすることを可能にする直腸癌の新規前臨床モデルを確立させた。このモデルでは、腫瘍オルガノイドを、C57BL/6マウスの遠位管腔に同所移植する。単一腫瘍の成長が小型内視鏡検査により確認されたら、小動物放射線研究プラットフォーム（SARRP）を用いてマウスに画像誘導放射線療法を行う（図2A）。

本発明者らは、最近、Apc、Trp53、Tgfbr2、及びK-rasG12Dのオルガノイド変異体（APTK）の同所移植が、遠位結腸直腸に単一の浸潤腫瘍を誘導し、この浸潤腫瘍が約10%で、自発的に肝臓に転移することを実証することができた（13）。それでもなお、加えてミリストイル化AKTを発現するAPTKオルガノイド（APTKA）の移植は、より侵襲性の高い表現型及びより高い頻度の自発的肝臓転移（約60%）を伴うより明白な間質性反応を特徴とする腫瘍を発生する（13）。際立つことは、APTKA腫瘍が、CAF関連遺伝子のエンリッチメントを提示することであり（図2B～図2D）、このことは、CRT後の非pCR患者の治療前生検において見られる間質性反応の豊富化と類似している。

APTK又はAPTKAいずれかに由来する直腸腫瘍の分割照射スケジュール（5×2 Gy）に対する反応をin vivoにて比較したところ、APTK由来腫瘍は、放射線療法に対して十分に反応し（図2E）、治療照射から21日後、腫瘍サイズの大幅な低下を示した（図2F、図2G）。全く対照的に、APTKA誘導型腫瘍は、局所照射に対して完全に耐性であり（図2E）、未処置APTKA腫瘍と比較した場合に、照射後のより一層の浸潤及びより高い肝臓転移頻度を提示した（図2H～図2J）。興味深いことに、これは、α-SMA＋／ビメンチン＋／コラーゲン-1＋（Col-1）線維芽細胞の更なる増加及びより整列したパターンに見える線維芽細胞形態の変化と並行していた（図2K、図2L）。この変化は、通常、細胞外基質構成物の変化及び向上した腫瘍進行と関連する（14）。コラーゲン含有量の増加は、シリウスレッド染色により確認された（図2K、図2M）。しかしながら、重要なことは、APTKオルガノイド及びAPTKAオルガノイドが、ex vivoにて処置された場合に、5×2 Gy放射線照射に対して等しく感受性であり（図2N、図2O）、オルガノイドを皮下注射し、続いてex vivo照射した場合に、腫瘍成長が、両方の場合において顕著に遅くなったことである（図2P）。これらは、APTKAオルガノイドが、放射線照射に対して本質的に耐性であったのではなく、腫瘍オルガノイドをin vivoにて成長させ、処置した場合に、むしろ間質細胞が介在していたことを強力に支持する。

APTK腫瘍オルガノイド及びAPTKA腫瘍オルガノイドが腫瘍の周辺線維芽細胞にパラ分泌様式で直接影響するその仕方に違いがあるかどうかを調べるため、両腫瘍オルガノイド株から上清を収集し、2種の異なる腫瘍の順化培地を用いてex vivoにて24時間、未処置野生型マウスの初代腸線維芽細胞を処置した（図3A）。RNA配列分析から、2種のオルガノイド上清に接触させた線維芽細胞における遺伝子発現パターンの違いを確認した（図3B）。遺伝子セットエンリッチメント解析（GSEA）は、APTKA順化上清に接触させた線維芽細胞の強力な炎症性極性化（図3C、図3D）、及び炎症性CAF（iCAF）関連遺伝子は明白に豊富化したが筋線維芽細胞（myCAF）関連遺伝子はそうではなく（図3D）、したがって、in vivoにて全腫瘍で見られた表現型と類似していたことを明らかにした（15）。

Ingenuityパスウェイ解析（IPA）は、NF-κB及びp38活性化が、炎症性遺伝子発現プロファイルの一因である主要シグナル伝達経路であると示唆した（図3E）。実際、野生型線維芽細胞を特異的IKKβ阻害剤ML120B又はp38阻害剤SB203580の存在下、APTKA順化培地で処置すると、炎症促進性遺伝子、例えば、Cxcl1、Cxcl2、Cxcl5、Mmp9、Mmp13、Il1a、Il6、Tnfa、及びNos2等の誘導が有意に阻害された（図3F）。

次いで、本発明者らは、線維芽細胞においてNF-κB及びp38を活性化する一因である、APTKAオルガノイドの分泌する上流因子を同定することを試みた。この目的で、APTK及びAPTKA腫瘍オルガノイドのRNA配列分析を行い、サイトカインをコードする遺伝子の発現に複数の違いを同定した（図3G、図3H）。中和化抗体を用いて、APTKA上清において、NF-κB及びp38誘導サイトカインであるTNFα、IL-1α、IL-33、BAFF、又はCXCL16をブロックし、線維芽細胞における炎症性マーカー遺伝子としてのCxcl1、Cxcl2、Cxcl5、及びIl1aの発現を試験した。以前に記載された膵癌での炎症性CAF極性化におけるIL-1の役割（16）と一致して、IL-1αの阻害だけが、APTKAオルガノイド由来の順化培地で負荷を与えられた線維芽細胞における炎症促進性遺伝子の上方制御を防止した（図3I）。このことは、組換えIL-ra（アナキンラ）又はIl-1r-/-線維芽細胞を用いて確認することができた（データは示さず）。逆に言うと、組換えIL-1αは、単独で、線維芽細胞においてAPTKA上清と類似のトランスクリプトームプロファイルを誘導するのに、十分であった（データは示さず）。

次いで、炎症性CAFに向かう極性化が安定状態を表しているかどうか、又はIL-1αをブロックすることが炎症性表現型の確立を防止するだけでなく、その反転も可能にする可能性があるかどうかを、試験した。このことが、異なるCAFプロファイルを持つ腫瘍の治療に意味があると思われるからである。そのため、線維芽細胞をAPTKA順化培地で24時間刺激してから、アナキンラの添加、新鮮なAPTKA培地の添加、又は培地の通常培地への変更を行った。興味深いことに、単にAPTKA培地を通常培地に交換するだけで、線維芽細胞におけるCxcl1、Cxcl5、及びMmp13の遺伝子発現が低下した（図3J）。その上、APTKA培地にアナキンラを添加することも、これらの遺伝子の発現を完全に反転させた。このことは、CAF極性化を維持するのにオルガノイド由来IL-1αが必要であったことを示す。

実施例3：IL-1α遮断による放射線療法に対する反応の改善の検討
invivoにてIL-1α遮断がAPTKA腫瘍の放射線療法に対する反応を改善する可能性があるかどうかを試験するため、腫瘍が確立されたら、マウスをアナキンラ（500 μg／日）で処置した（図4A）。アナキンラ投与のみでは、APTKA腫瘍成長に有意に影響を及さなかった（データは示さず）一方で、APTKA腫瘍に放射線照射した場合、アナキンラ投与は、腫瘍サイズ及び浸潤の顕著な減少を招き（図4B、図4C）、転移形成を遮断した（図4D）。これは、シリウスレッド染色の有意な減少（図4E、図4F）及びαSMA＋細胞数の減少（図4G、図4H）を伴っていた。このことは、アナキンラが、CAF活性化に顕著な影響を有したことを示し、腫瘍細胞由来IL-1αが、マウス直腸腫瘍の治療耐性の発生において重要な要因となっていたことを示唆した。これを更に確かめるため、放射線照射感受性APTKオルガノイドにおいてCRISPRa/Cas9により、Il1α転写を活性化させた（図4I、図4J）。線維芽細胞をAPTK-sgIL-1αオルガノイドの順化培地と接触させると、線維芽細胞は、APTKA誘導型のものと同等な炎症性遺伝子発現プロファイルの発現を開始した（図4K）。その上、APTKオルガノイドによるIL-1α放出の増加は、同所移植in vivoモデルにおいて放射線療法に対して相当する腫瘍を耐性にした（図4L）。APTK-sgIL-1α腫瘍は、サイズを減少させなかったが、より浸潤性になった（図4M）。APTKA腫瘍と同様に、APTK-sgIL-1α腫瘍は、放射線照射に際して、シリウスレッド染色の増加を特徴とする向上した間質性反応を提示した（図4N）。まとめると、これらのデータは、腫瘍細胞由来IL-1αが、CAFを炎症性表現型に向けて極性化し、次いでこれが放射線照射耐性を引き起こすという結論を支持した。

本発明者らのモデルにおいてCAFがどのように治療耐性を付与する可能性があるかを検討するため、被照射腫瘍オルガノイドの順化培地に線維芽細胞を接触させることがCAF表現型を変化させるかどうかを試験した。しかしながら、被照射オルガノイド又は無照射オルガノイドに由来する培地に供した線維芽細胞を比較した場合に、RNA配列分析からは、遺伝子発現の目立った変化は何も見つからなかった（外部図S2B）。したがって、APTK及びAPTKA極性化線維芽細胞自身が、放射線照射により異なって影響を受ける可能性があるかどうかを試験した。初代線維芽細胞を、APTK若しくはAPTKA順化培地で処置し、又は初代線維芽細胞を未処置のままにし、次いで、それらを分割照射に供した（3×2 Gy；図5A）。これは、異なる処置を受けた線維芽細胞間で顕著な形態学的違いを招き、未処置又はAPTK極性化線維芽細胞と比較した場合に、APTKA教育（educated）線維芽細胞は、より伸長した、スピンドル様形状を発達させた（図5B）。この形状は、in vivoにて観察される表現型と明白に類似していた（図2K）。野生型線維芽細胞にアナキンラを投与すると、又はIl1-r-/-線維芽細胞を使用すると、APTKA誘導型表現型が防止されたが、一方組換えIL-1αの単回適用は、照射後の同等な形態を引き起こすのに十分であった（図5B及びデータは示さず）。したがって、これは、IL-1α依存形態変化を明白に実証した。線維芽細胞の伸長反応は、ECM構成物の変化と関連する（14）。したがって、被照射及び無照射APTKA極性化線維芽細胞の上清を収集し、ECM構成要素（マトリソーム）を質量分析法により特性決定した（17、18）。形態変化と一致して、放射線照射は、様々なECM糖タンパク質、コラーゲン、及びプロテオグリカン、並びにECMレギュレータ及び成長因子の有意な増加を招いた（図5C）。これらの多くは、腫瘍進行の実質的な支援を与えることが知られている（19、20）。

その上さらに、被照射及び無照射APTKA教育線維芽細胞のトランスクリプトームを、RNA配列分析により比較した。これにより、細胞周期及び細胞周期チェックポイント関連遺伝子の顕著な変化及び下方制御、並びに老化を制御する遺伝子の誘導が明らかとなった（図5D、図5E）。その上、IPAは、マトリソーム解析でも同定されている様々な分泌される因子（細胞外タンパク質：コラーゲン、プロテオグリカン、成長因子、ECMレギュレータ、ECM提携タンパク質）をコードするものを含む、誘導される遺伝子の多く、及び細胞周期阻害剤Cdkn1aが、p53依存様式で制御されることを示した（図5F）。このことは、APTKA極性化線維芽細胞において、放射線照射に際してp53依存性老化が誘導されることを示唆する。

この知見及び線維芽細胞の成長停止の存在と一致して、免疫ブロット分析からも、p21、cdk4、サイクリンD2の上方制御、並びにcdk2及びサイクリンAの下方制御が確認され（図5G）、一方でSA-βgal染色から、先にAPTKA順化培地と接触していた被照射線維芽細胞における老化が裏付けられた（図5H）。老化の誘導は、IL-1に依存しており、顕著に増大したDNA損傷を伴っていた（図5I）。IL-1αが放射線照射誘導型老化に対して線維芽細胞をどのように感受性にする可能性があるかを理解するため、本発明者らは、IL-1αが活性酸素種及び活性窒素種（ROS及びRNS）の形成を誘導し、次いでこれらが酸化的DNA損傷を引き起こすと仮定した。後放射線照射は、DNA損傷を更に増大させ、p53依存型老化プログラムを開始させると思われる。

しかしながら、APTKA順化培地と接触させた線維芽細胞においてより高いレベルのROSを検出することはできなかった（データは示さず）。変化したエネルギー需要を満たすことと一致して、増殖の低下及び静止状態の増加を理由に、APTKA順化線維芽細胞においてミトコンドリア機能は低下した。細胞は、より少ない酸素消費及び細胞外酸性化速度、並びに低下した最大呼吸及び呼吸予備力を提示した。興味深いことに、基礎解糖及び代償性解糖もまた、ミトコンドリア呼吸が遮断された場合に、これらの細胞で低いままであった。対照的に、APTKA順化培地と又は組換えIL-1αと接触させてから72時間後、及びNos2発現の向上と一致して（図3F）、線維芽細胞上清中の亜硝酸塩レベルは、有意に上昇した（図5K）。このことは、8-OHdG免疫蛍光法により特定した酸化的DNA損傷の増加と並行していた（図5L）。Nos2阻害剤W1400の投与は、APTKA順化培地で処置された線維芽細胞において、亜硝酸塩産生を遮断し、酸化的DNA損傷及び老化誘導を防止した（図5L）。これらの知見と一致して、放射線照射した場合のAPTKA同種移植腫瘍の間質細胞における核p21の有意な増加が検出された（図5M）。これは、老化プログラムが、in vivoでも開始されたことを示す。

次いで、本発明者らは、APTKA腫瘍の治療耐性に関するCAF老化の機能的関連性を確認しようと試み、担癌マウスを、RTに加えて老化細胞除去化合物ベネトクラクス（100 mg／kg／日）で処置した。実際、老化細胞を標的とすることは、APTKA腫瘍を放射線照射に対して感受性にさせ、腫瘍量の有意な減少を招き（図5N、図5O）、浸潤及び肝臓転移の形成を抑制した（図5P、図5Q）。この抑制は、シリウスレッド染色及びα-SMA＋／ビメンチン＋細胞数の低下を伴った（図5R～図5T）。まとめると、これらの結果から、炎症性CAFのIL-1α依存型極性化は、これらの細胞において亜硝酸塩産生及び酸化的DNA損傷を増大させることが確認された。後放射線照射は、DNA損傷を更に増大させるとともに、腫瘍浸潤及び癌細胞転移を支援して放射線照射誘導型腫瘍細胞死に対抗する、サイトカイン及びECM構成物の分泌をはじめとするp53依存型老化プログラムを引き起こす。

最後に、本発明者らは、本発明者らのマウスモデルの腫瘍微小環境において観察されたIL-1α誘導型変化が、直腸癌患者における治療反応不良と関連する可能性があるかどうかを試験しようと試みた。この目的で、Luminex Bio-Plexアッセイを用いて血清試料を分析し、非pCR患者（n=25）におけるIL-1α、IL-1β、IL-1RA、並びにIL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-12、IL-13、IL-15、IL-17、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、TNFα、FGF、PDGF、GM-CSF、及びエオタキシンの血清レベルを特定し、それらを、CRT後にpCRを示した患者（n=7）と比較した。IL-1αレベルは、検査した全ての患者で検出限度未満であった一方で、IL-1βについて又は他の25種のサイトカインのいずれについても有意差を観察することはできなかった（図6A）。しかしながら、血清IL-1RAレベルは、CRT後に残存リンパ節転移を有し予後不良である非pCR患者において顕著に低下した（図6B）。このことは、これらの患者が、実際に、低いアンタゴニスト発現を理由とするIL-1シグナル伝達の向上を特徴としたことを示唆する。in vivoでのIL-RAレベルは、IL-1RAにおける2種の一塩基多型（SNP）（rs4251961 T/C及びrs579543C/T）と関連する場合が多く、高IL-RAレベルが、ホモ接合型rs4251961T/T及びrs579543 G/G遺伝子型の保有者において観察されることが報告されている（21）。

ホモ接合型rs4251961 T/T患者におけるIL-1RA血清レベルの上昇は確認することができたものの、IL-1RA血清レベルと、異なるrs579543遺伝子型の間の相関性（図6C）は観察されなかった。その上、分析した全てのpCR患者は、保護的rs4251961 T/T又はT/Cアレルの保有者であり、彼らの誰一人としてホモ接合型C/C保有者ではなかった。重要なことは、治療前腫瘍生検におけるIL1RN遺伝子発現ベースラインの低さが、有意に悪化したDFSと関連していたことであり（図6D）、このことは、治療反応におけるIL-1シグナル伝達向上の関連性を支持する。次いで、RNA発現を、12人の非pCR患者においてCRT前及び後で比較した（図6E）。主成分分析から、CRTが、RNA発現プロファイルの明らかなクラスター形成を招くことが明らかとなった（図6F）。その上さらに、CRTは、これらの患者において、EMT、ECM、及びコラーゲン形成シグネチャを誘導した（図6G）。種間比較を行ったところ、非pCR患者は、被照射APTKA順化線維芽細胞で確立された老化シグネチャのエンリッチメント及びマウスCAFマトリソームで同定された遺伝子の明白な発現を示した（図6G）。CRTは、シリウスレッド染色により特定される明白な間質性反応を誘導し（図6H）、間質細胞老化の誘導と一致して、p21発現が、CRTに反応して全ての患者で増加した（図6I）。一方で、転写p21誘導の比（CRT後／CRT前）は、それぞれの血清IL-1RAレベルと反比例し（図6J）、したがって、直腸癌患者におけるIL-1シグナル伝達と治療誘導型間質性老化との間の関連を強力に支持する。

これを更に裏付けるため、非pCR患者からCRTの開始前に採取した生検由来の患者由来オルガノイド（PDO）を確立させ、IL-1RAレベルは異なるがIL-1αレベルは同等であることを特徴とするオルガノイドへと集約させた（図6K）。ヒト腸線維芽細胞を「低IL-1RA」オルガノイド由来の順化上清とともにインキュベートすると、「高IL-1RA」オルガノイド由来の上清よりも強力な炎症促進性遺伝子発現プロファイルを誘導し（図6L）、線維芽細胞によるより高い亜硝酸塩産生を招いた（図6M）。このことは、線維芽細胞をIL-1αのみで刺激した場合からも確認することができた（図6N）。重要なことは、これが「低IL-1RA」で前順化した線維芽細胞において放射線照射に際してより強力な老化の誘導と関連したことを、線維芽細胞のSA-β-gal染色が実証し、これがアナキンラにより遮断可能であったことから、CAFにおける治療誘導型老化のIL-1の依存性が確認された（図6O）。

実施例4：化学療法と関連したIL-1介在型老化機構の検討
本発明者らは、更に、細胞傷害性化学療法を用いた治療中の腫瘍の治療耐性もまた、CAFの老化挙動と関連するかどうかを検討した。このため、本発明者らのマウスモデルのうち同所移植APTKAオルガノイドC57BL/6マウスを、3つの群に分けて、異なる治療に供した。これらの群は、未処置マウスの対照群、細胞傷害性化学療法薬4-フルオロウラシル（5-FU）を4日ごとに20 mg／kg／日で投与される第二群、並びに5-FU及び分割照射スケジュール（5×2Gy）に基づく放射線療法の併用に基づく治療で治療される第三群からなるものであった。21日間の治療後、腫瘍進行のパラメーターを特定した。5-FUのみで治療されたマウスは、未処置対照群に比べて腫瘍範囲及び腫瘍浸潤性の有意な上昇を示した。その上さらに、5-FUで治療されたマウスは、肝臓転移を発症していたが、一方対照群は、発症していなかった。同様に、5-FU投与及び放射線治療を併用して治療したマウス群は、対照群に比べて腫瘍範囲及び浸潤範囲の有意な増加を示し、この群のマウスはどれも、肝臓転移に罹患していた（図7A）。総合して、化学療法のin vivo実施は、放射線照射と同様に、浸潤成長を悪化させ、肝臓転移の形成を刺激した。

染色実験において、本発明者らは、未処置のままであるか5-FUで処置されたかのいずれかであるAPTKA培地順化マウス線維芽細胞中の、核p21、核リン酸化H2AX（pH2AX）、及びSA-βgalの存在を定量した。本発明者らは、未処置の線維芽細胞と比較した場合に5-FU処置したCAFにおけるSA-βgal及び核p21の有意な上方制御を検出することができた、すなわち、それらの老化状態を示すことができた。その上さらに、未処置細胞と比較した場合の5-FU処置したCAFにおけるpH2AXの有意な増加は、処置した5-FU処置試料におけるDNA損傷を示す（図7B）。総合して、これらの実験は、5-FUに接触させた場合、化学療法が線維芽細胞の老化を誘導したことを裏付けた。

その上、本発明者らは、ヒト癌患者の腫瘍微小環境に対するIL-1α介在型変化に対する化学療法の影響を検討した。染色実験を用いて、未処置及び5-FU処置したIL-1α（1 μg/mL）刺激したヒト線維芽細胞におけるpH2AX、p21、及びSA-βgalの上方制御を定量した。これらの条件下、IL-1α刺激したヒト線維芽細胞は、APTKA培地順化マウス線維芽細胞と類似した挙動を示した。化学療法薬の添加は、3種のバイオマーカー全ての有意な増加をもたらしたこと、及び上記の実施例の観点から、5-FUの投与は、IL-1依存型様式で癌関連線維芽細胞においてDNA損傷及び老化を誘導することが確認された（図7C）。総合して、本発明者らは、彼らの以前の知見が局所放射線照射の適用に限定されず、細胞傷害性化学療法が適用される場合にも観察される可能性があることを実証することができた。すなわち、化学療法との併用において、IL-1を標的とすることは、特に、炎症性癌関連線維芽細胞を有することが知られている腫瘍、例えば、膵癌、乳癌、又は頭頚部癌において、実質的な利益をもたらす可能性がある。

参照文献
参照文献は以下の通りである：
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図面訳
図1A
Months 月数

図1B
non-pCR 非pCR

図1C
non-pCR 非pCR

図1D
VIMENTIN ビメンチン
non-pCR 非pCR

図1E
% aSMA⁺VIM⁺cells aSMA⁺VIM⁺細胞%
non-pCR 非pCR
% CD3⁺cells CD3⁺細胞%
% Ki-67⁺panCK⁺cells Ki-67⁺panCK⁺細胞%
% CD4⁺cells CD4⁺細胞%
CD163⁺cells CD163⁺細胞
% CD8⁺cells CD8⁺細胞%
% FOXP3⁺cells FOXP3⁺細胞%

図1F
CAF signature CAFシグネチャ
non-pCR 非pCR
CMS4 signature CMS4シグネチャ
EMT signature EMTシグネチャ
endothelial cellsignature 内皮細胞シグネチャ
inflammatorysignature 炎症性シグネチャ
leucocyte signature 白血球シグネチャ

図1G
low 低
high 高
Months 月数

図2A
5 days 5日間
orthotopictransplantation of organoids オルガノイドの同所移植
16 days 16日間
21 days 21日間

図2B
orthotopictransplantation of organoids オルガノイドの同所移植

図2C
APTK tumor APTK腫瘍
APTKA tumor APTKA腫瘍
row min 行最小
row max 行最大

図2D
CAF signature CAFシグネチャ

図2E
untreated 未処置

図2F
Tumor Area (mm²) 腫瘍範囲(mm²)
untr. 未処置

図2G
Invasive Area % 浸潤範囲%
untr. 未処置

図2H
Tumor Area (mm²) 腫瘍範囲(mm²)
untr. 未処置

図2I
Invasive Area % 浸潤範囲%
untr. 未処置

図2J
% Mice With LiverMetastases 肝臓転移のあるマウス%
untr. 未処置

図2K
APTKA tumor APTKA腫瘍
Sirius Red シリウスレッド
untreated 未処置

図2L
% Cells a-SMA⁺Vim⁺Col1⁺ a-SMA⁺Vim⁺Col1⁺細胞%
untr. 未処置

図2M
Sirius Red シリウスレッド
Pixel Positivity ピクセル陽性度
untr. 未処置

図2N
RFU Fold change RFU変化倍数

図2O
Reseeding Capacity 再播種能力

図2P
Tumor Volume (mm³) 腫瘍体積(mm³)
Days 日数

図3A
organoids オルガノイド
supernatant 上清
fibroblasts 線維芽細胞

図3B
untreated 未処置
fibroblasts treatedwith APTK conditioned medium APTK順化培地で処置した線維芽細胞
fibroblasts treatedwith APTKA conditioned medium APTKA順化培地で処置した線維芽細胞
row min 行最小
row max 行最大

図3C
FDR q-value FDRのq値
REGURATION_OF_CYTOKINE_PRODUCTION サイトカイン産生の調節
POSITIVE_REGULATION_OF_SECRETION 分泌の正の調節
MYELOID_LEUKOCYTE_MIGRATION 骨髄白血球遊走
CELL_CHEMOTAXIS 細胞走化性
NEGATIVE_REGULATION_OF_SERETION 分泌の負の調節
LOCOMOTION 自発運動
REGULATION_OF_EPITHELIAL_CELL_MIGRATION 上皮細胞遊走の調節
REGULATION_OF_CELLULAR_LOCALIZATION 細胞局在の調節
POSITIVE_REGULATION_OF_CYTOKINE_PRODUCTION サイトカイン産生の正の調節
EXTRACELLULAR_SPACE 細胞外空間
RESPONSE_TO_INTERLEUKIN_1 インターロイキン1に対する反応
RESPONSE_TO_TUMOR_NECROSIS_FACTOR 腫瘍壊死因子に対する反応
CELLULAR_RESPONSE_TO_INTERLEUKIN_1 インターロイキン1に対する細胞反応
POSITIVE_REGULATION_OF_EPITHELIAL_CELL_MIGRATION 上皮細胞遊走の正の調節
POSITIVE_REGULATION_OF_LEUKOCYTE_MIGRATION 白血球遊走の正の調節
CELL_MOTILITY 細胞運動性
CYTOKINE_RECEPTOR_BINDING サイトカイン受容体結合
REGULATION_OF_INFLAMMATORY_RESPONCE 炎症性反応の調節
INFLAMMATORY_RESPONSE 炎症性反応
CYTOKINE_ACTIVITY サイトカイン活性

図3D
inflammatorysignature 炎症性シグネチャ
iCAF signature iCAFシグネチャ
myCAF signature myCAFシグネチャ

図3F
Relative RNAexpression 相対RNA発現
untreated 未処置
APTKA conditionedmedium APTKA順化培地
APTKA conditionedmedium + ML120B APTKA順化培地＋ML120B
APTKA conditionedmedium + SB203580 APTKA順化培地＋SB203580

図3G
APTK organoids APTKオルガノイド
APTKA organoids APTKAオルガノイド
organoids オルガノイド
row min 行最小
row max 行最大

図3H
Log2FoldChange Log2変化倍数

図3I
RNA expression RNA発現
(fold change) （変化倍数）

図3J
RNA expression RNA発現
(fold change) （変化倍数）
untreated 未処置
APTKA cond. medium24h APTKA順化培地24時間
APTKA cond. medium24h + anakinra 24h APTKA順化培地24時間＋アナキンラ24時間
APTKA cond. medium24h >> regular medium 24h APTKA順化培地24時間>>通常培地24時間
APTKA cond. medium24h >> APTKA cond. medium 24h APTKA順化培地24時間>>APTKA順化培地24時間
APTKA cond. medium24h >> APTKA cond. medium 24h + anakinra 24h APTKA順化培地24時間>>APTKA順化培地24時間＋アナキンラ24時間

図4A
5 days 5日間
orthotopictransplantation of APTKA organoids APTKAオルガノイドの同所移植
16 days 16日間
anakinra アナキンラ
21 days 21日間

図4B
Tumor Size (mm²) 腫瘍サイズ(mm²)
ctrl. 対照
anakinra アナキンラ

図4C
Invasive Area % 浸潤範囲%
ctrl. 対照
anakinra アナキンラ

図4D
% Mice With LiverMetastases 肝臓転移のあるマウス%
ctrl. 対照
anakinra アナキンラ

図4E
Sirius Red シリウスレッド
ctrl. 対照
anakinra アナキンラ

図4F
Sirius Red シリウスレッド
Pixel Positivity ピクセル陽性度
ctrl. 対照
anakinra アナキンラ

図4G
ctrl. 対照
anakinra アナキンラ

図4H
% αSMACells αSMA細胞%
ctrl. 対照
anakinra アナキンラ

図4K
Relative mRNAExpression 相対mRNA発現

図4L
untreated 未処置

図4M
Invasive Area % 浸潤範囲%
untr. 未処置

図4N
Sirius Red シリウスレッド
Pixel Positivity ピクセル陽性度
untr. 未処置

図5A
organoids APTKA オルガノイドAPTKA
supernatant 上清
fibroblasts 線維芽細胞

図5B
WT rad WT、放射線
WT + IL-1αrad. WT＋IL-1α、放射線
APTKA rad. APTKA、放射線
APTKA + anak. rad. APTKA＋アナキンラ、放射線

図5D
fibroblasts treatedwith APTKA conditioned medium APTKA順化培地で処置した線維芽細胞
irradiatedfibroblasts treated with APTKA conditioned medium APTKA順化培地で処置した被照射線維芽細胞

図5E
HALLMARK_MTORC1_SIGNALLING MTORC1シグナル伝達のホールマーク
HALLMARK_MYC_TARGETS_V1 MYC標的V1のホールマーク
PID_E2F_PATHWAY PID＿E2F経路
HALLMARK_E2F_TARGETS E2F標的のホールマーク
REACTOME_ACTIVATION_OF_THE_PRE_REPLICATIVE_COMPLEX 複製前複合体活性化のリアクトーム（REACTOME）
REACTOME_DNA_REPLICATION DNA複製のリアクトーム
KEGG_CELL_CYCLE KEGGによる細胞周期
HALLMARK_MITOTIC_SPINDLE 紡錘体のホールマーク
REACTOME_MITOTIC_SPINDLE_CHECKPOINT 紡錘体チェックポイントのリアクトーム
REACTOME_CELL_CYCLE_CHECKPOINTS 細胞周期チェックポイントのリアクトーム
REACTOME_CELL_CYCLE_MITOTIC 細胞周期有糸分裂のリアクトーム
BRUINS_UVC_RESPONSE_VIA_TP53_GROUP_B BRUINSによるTP53グループBを介したUVC反応
KEGG_P53_SIGNALING_PATHWAY KEGGによるP53シグナル伝達経路
PID_P53_DOWNSTREAM_PATHWAY PIDによるP53下流経路
HALLMARK_UV_RESPONSE_UP UV反応上昇のホールマーク
HALLMARK_P53_PATHWAY P53経路のホールマーク
NormalizedEnrichment Score 正規化エンリッチメントスコア
FDR q-Value<0.05 FDRのq値<0.05

図5F
Extracellular Space 細胞外空間
Plasma Membrane 形質膜
Cytoplasm 細胞質
Nucleus 核

図5G
untreated 未処置
cyclin D2 サイクリンD2
cyclin A サイクリンA
β-actin β-アクチン

図5H
APTKA rad. APTKA、放射線

図5I
untreated 未処置

図5J
% p21⁺Nuclei p21⁺核%
untr. 未処置
% pH2AX⁺Nuclei pH2AX⁺核%

図5K
Nitrite nM 亜硝酸塩nM
APTK-cond. APTK順化
APTKA-cond. APTKA順化
APTKA-cond. +anakinra APTKA順化＋アナキンラ

図5L
untreated 未処置
APTK-cond. APTK順化
APTKA-cond. APTKA順化
% 8-OHdG⁺cells 8-OHdG⁺細胞%

図5M
untreated 未処置
APTKA tumors APTKA腫瘍
% Stromal p21⁺nuclei 間質p21⁺核%
untr. 未処置

図5N
APTKA day 0 APTKA0日目
APTKA day 21 APTKA21日目
venetoclax ベネトクラクス

図5O
Tumor Size (mm²) 腫瘍サイズ(mm²)
venet. ベネトクラクス

図5P
% Invasive Area 浸潤範囲%
venet. ベネトクラクス

図5Q
% Mice With LiverMetastases 肝臓転移のあるマウス%
venet. ベネトクラクス

図5R
Sirius Red シリウスレッド
Pixel Positivity ピクセル陽性度
venet. ベネトクラクス

図5S
venetoclax ベネトクラクス

図5T
% cells α-SMA⁺Vim⁺ α-SMA⁺Vim⁺細胞%
venet. ベネトクラクス

図6A
non-pCR 非pCR

図6B
non-pCR 非pCR

図6D
low 低
high 高
Months 月数

図6F
Post_vs-Pre_RT"paired" 「対応のある」RT後対RT前
group 群
Pre 前
Post 後

図6G
EMT signature EMTシグネチャ
post-RT RT後
pre-RT RT前
collagen formationsignature コラーゲン形成シグネチャ
CAF matrisomesignature CAFマトリソームシグネチャ
ECM signature ECMシグネチャ
senescencesignature 老化シグネチャ

図6H
Sirius Red シリウスレッド
pre-RT RT前
post-RT RT後
Pixel Positivity ピクセル陽性度

図6I
% pos. stromalnuclei 陽性間質核%
pre-RT RT前
post-RT RT後

図6J
Ratio Normal. Expr. 正規化発現比
Post-RT p21/Pre-RTp21 RT後p21／RT前p21
Serum IL-1RA 血清IL-1RA

図6K
organoids オルガノイド

図6L
Relative fibroblastRNA expression 相対線維芽細胞RNA発現
untreated 未処置
"IL-1RAhigh" conditioned medium 「IL-1RA高」順化培地
"IL-1RAlow" conditioned medium 「IL-1RA低」順化培地

図6M
Nitrite nM 亜硝酸塩nM

図6N
Nitrite nM 亜硝酸塩nM
untr. 未処置
untreated 未処置
"IL-1RAhigh" conditioned medium 「IL-1RA高」順化培地
"IL-1RAlow" conditioned medium 「IL-1RA低」順化培地

図6O
untreated 未処置
IL-1RA high IL-1RA高
IL-1RA low IL-1RA低
IL-1RA low +anakinra IL-1RA低＋アナキンラ

図6P
IL-1RA low IL-1RA低
iCAF polarization iCAF極性化
oxidative DNAdamage 酸化的DNA損傷
senescence 老化
therapy resistance 治療耐性

図7A
Tumor Area (mm²) 腫瘍範囲(mm²)
Invasive Area % 浸潤範囲%
% Mice with LiverMetastases 肝臓転移のあるマウス%
untreated 未処置
irradiated + 5-FU 放射線照射＋5-FU

図7B
% p21 + Nuclei p21＋核%
% pH2AX + Nuclei pH2AX＋核%
%SA_β_gal+ Cells SA＿β＿gal＋細胞%

図7C
% p21 + Nuclei p21＋核%
% pH2AX + Nuclei pH2AX＋核%
SA_β_gal+ Cells SA＿β＿gal＋細胞
Human Fib. + IL-1α+ vehicle ヒト線維芽細胞＋IL-1α＋ビヒクル
Human Fib. + IL-1α+ 5-FU ヒト線維芽細胞＋IL-1α＋5-FU
untreated 未処置

Claims (25)

1. 対象における固形腫瘍の治療に使用される化合物であって、前記対象は、癌関連線維芽細胞（CAF）の細胞老化に対する感受性を低下させること、及び前記対象の前記固形腫瘍を標的とする同時又は後照射療法により治療される、化合物。
2. 前記化合物は、IL-1シグナル伝達阻害剤又は老化細胞除去剤である、請求項1に記載の使用のための化合物。
3. 前記CAFは、前記対象の前記固形腫瘍に隣接して、又は前記対象の前記固形腫瘍内に、位置する、請求項1又は2に記載の使用のための化合物。
4. 前記化合物は、好ましくはCAFにおける放射線照射誘導型細胞老化を阻害することにより、照射療法の腫瘍感受性を上昇させる、又は照射療法に対する腫瘍耐性を低下させる、請求項1～3のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
5. 前記化合物は、炎症性CAF極性化の阻害剤／アンタゴニストである、請求項1～4のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
6. 前記化合物は、リロナセプト、アナキンラ、又はそれらのバイオ後続品、又はIL-1若しくはIL-1R抗体（好ましくはIL-1α/IL-1RA）から選択されるIL-1阻害剤であり、前記抗体は、抗IL-1R1抗体AMG108（Amgen）、キメラ、カナキヌマブ、IL-1アルファ若しくはIL-1ベータを指向するヒト化若しくはヒト抗体（例えば、CDP-484、Celltech）、又はIL-1受容体を指向するヒト化若しくはヒト抗体（例えば、AMG-108、Amgen；R-1599、Roche）から選択することが可能である、請求項1～5のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
7. 前記固形腫瘍は、CAFの存在を特徴とする、請求項1～6のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
8. 前記化合物は、老化細胞除去剤であって、ベネトクラクス、又はケルセチン、フィセチン、ルテオリン、クルクミン、A1331852、A1155463、ゲルダナマイシン、タネスピマイシン、アルベスピマイシン、ピペルロングミン、FOXO4関連ペプチド、又はニュートリン3aから選択される、請求項1～7のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
9. 前記固形腫瘍は、照射療法に対して耐性である、請求項1～8のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
10. 前記対象は、第一選択の照射療法を既に受けたことがあり、また、照射療法に対する耐性を発生させてしまっているか、又は照射療法に対する感受性が低下してしまっている、請求項1～9のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
11. 固形腫瘍疾患に罹患している対象における照射療法の炎症性副作用の治療に使用される化合物であって、前記化合物は、IL-1/IL-1R阻害剤又は老化細胞除去剤である、化合物。
12. 前記化合物は、前記腫瘍のCAFにおいて放射線照射誘導型細胞老化を阻害するのに有効な量で、前記対象に投与される、請求項11に記載の使用のための化合物。
13. 前記化合物は、前記治療上有効量で前記対象に投与された場合、放射線照射非依存性抗腫瘍効果を有さない、請求項1～12のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
14. 固形腫瘍疾患の照射療法に対する感受性を上昇させるのに適切な化合物を同定又は特性決定する方法であって、前記方法は、
    （a）候補化合物を癌関連線維芽細胞（CAF）と接触させる工程と、
    （b）前記候補化合物と接触した前記CAFにおいてp53老化プログラムを誘導する工程と、
    を含み、
    前記候補化合物と接触した前記CAFにおける炎症促進性表現型が、前記候補化合物と接触していないCAFに比べて低下していることは、前記候補化合物が固形腫瘍疾患の照射療法に対する感受性を上昇させるのに適切であることを示す、
    方法。
15. 工程（b）は、前記CAFにおける、例えばIL-1αを用いた、IL-1シグナル伝達の誘導、又は前記CAFの放射線照射を含む、請求項14に記載の方法。
16. 対象における固形腫瘍の治療に使用される化合物であって、前記対象は、癌関連線維芽細胞（CAF）の細胞老化に対する感受性を低下させること、及び前記対象における前記固形腫瘍を標的とする同時又は後癌治療により治療され、前記癌治療は、化学療法及び／又は照射療法である、化合物。
17. 前記化合物は、請求項1～10のいずれか1項に記載の化合物である、請求項16に記載の使用のための化合物。
18. 前記照射療法及び前記化学療法は、前記対象に、同時に又は後で投与される、請求項16又は17に記載の使用のための化合物。
19. 前記化合物は、好ましくは、照射療法及び／又は化学療法により誘導されるCAFにおける細胞老化を阻害することにより、照射療法及び／又は化学療法の腫瘍感受性を上昇させる、又は照射療法及び／又は化学療法に対する腫瘍耐性を低下させる、請求項16～18のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
20. 前記固形腫瘍は、照射療法に対して耐性である、及び／又は前記固形腫瘍は、化学療法に対して耐性である、請求項16～19のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
21. 前記対象は、第一選択の照射療法及び／又は化学療法を既に受けたことがあり、また、照射療法及び／又は化学療法に対する耐性を発生させてしまっているか、又は照射療法及び／又は化学療法に対する感受性が低下してしまっている、請求項16～20のいずれか1項に記載の使用のための化合物。
22. 固形腫瘍疾患に罹患している対象における癌治療の炎症性副作用の治療に使用される化合物であって、前記化合物は、IL-1/IL-1R阻害剤又は老化細胞除去剤であり、前記癌治療は、照射療法及び／又は化学療法である、化合物。
23. 前記化合物は、前記腫瘍のCAFにおいて照射療法及び／又は化学療法により誘導される細胞老化を阻害するのに有効な量で、前記対象に投与される、請求項22に記載の使用のための化合物。
24. 固形腫瘍疾患の癌治療に対する感受性を上昇させるのに適切な化合物を同定又は特性決定する方法であって、前記癌治療は、照射療法及び／又は化学療法であり、前記方法は、
    （i）候補化合物を癌関連線維芽細胞（CAF）と接触させる工程と、
    （ii）前記候補化合物と接触した前記CAFにおいてp53老化プログラムを誘導する工程と、
    を含み、
    前記候補化合物と接触した前記CAFにおける炎症促進性表現型が、前記候補化合物と接触していないCAFに比べて低下していることは、前記候補化合物が固形腫瘍疾患の照射療法及び／又は化学療法に対する感受性を上昇させるのに適切であることを示す、
    方法。
25. 工程（ii）は、前記CAFにおける、例えばIL-1αを用いた、IL-1シグナル伝達の誘導、又は前記CAFの放射線照射を含む、請求項24に記載の方法。