JP2024508692A - Stingアゴニストを使用してがんを治療する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、部分的には、例えば、PARP阻害の有効性を改善するために、STINGアゴニストを使用して、がんを有する対象における腫瘍促進性マクロファージを抗腫瘍マクロファージに極性化させるための方法に関する。【選択図】なし
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年2月11日に出願された米国仮出願第63/148,426号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2021年2月11日に出願された米国仮出願第63/148,426号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
政府権利の陳述
本発明は、国立衛生研究所から授与された助成金番号P50CA168504、P50CA165962、及びR35CA210057、並びに国防総省から授与された助成金番号W81XWH-20-1-0118に基づく政府の支援により行われた。政府は、本発明において、特定の権利を有する。
本発明は、国立衛生研究所から授与された助成金番号P50CA168504、P50CA165962、及びR35CA210057、並びに国防総省から授与された助成金番号W81XWH-20-1-0118に基づく政府の支援により行われた。政府は、本発明において、特定の権利を有する。
相同組換え(HR)欠損は、HR経路遺伝子、最も一般的にはBRCA1及びBRCA2(BRCA1/2)の機能喪失変異を保有する卵巣腫瘍及び乳腺腫瘍の両方で治療的に利用されているポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ(PARP)阻害剤(PARPi)に対する絶妙な感受性を付与する。実質的な無増悪生存期間(PFS)の利点に基づいて、3つのPARPiが、アジュバント及び転移の両方の設定で、BRCA変異卵巣がんのFDA承認を得ている。最近では、オラパリブによる維持治療は、BRCA変異再発卵巣がんを有する患者に前例のない全生存期間の利益を付与することが示された。しかしながら、卵巣がんと比較して、PARPi療法は、BRCA変異型乳がんにおいてあまり効果がないようである。それにもかかわらず、FDAは、生殖系列BRCA1/2変異型及びHER2陰性進行乳がんを有する患者のための単剤療法として、2つのPARPi(オラパリブ及びタラゾパリブ)を承認した。
これらのPARPiは、PFSを有意に改善したが、OlympiAD及びEMBRACA臨床試験からの最近の結果は、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを有する患者におけるオラパリブ及びタラゾパリブの両方の全生存の利点がないことを示唆しており、PARPiに対する応答を改善するための戦略を開発するために、BRCA変異型乳がんがPARPiに対してより難治性である理由を理解する必要性を強調している。
オシメルチニブ(AZD9291)は、EGFR活性化変異又は前世代のEGFR-TKIに耐性の後天性T790M変異を有する非小細胞肺がん(NSCLC)を有する患者のための第3世代のEGFRチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)である。その顕著な有効性にもかかわらず、オシメルチニブに対する耐性の出現は避けられず、そのような耐性を克服することは、臨床において依然として重要な課題であり、したがって、そのような耐性を克服するための新規治療が必要である。
本発明は、STINGアゴニストが、マクロファージのSTING依存的な様式で、M2様の腫瘍促進性(pro-tumor)マクロファージを、M1様の抗腫瘍(anti-tumor)マクロファージに再プログラムするという発見に少なくとも部分的に基づいている。この発見は、例えば、M2様マクロファージに富むある特定のがんを治療するために、又はいくつかのがんにおけるPARP阻害、TK阻害剤、及び/若しくはDNA合成の阻害剤の有効性を改善するために、様々な方法で利用することができる。この発見は、耐性が腫瘍又は腫瘍微小環境におけるM2様腫瘍促進性マクロファージのレベル又は量の増加を特徴とする任意のがんにおける薬物耐性を克服又は防止するために使用することができる。いくつかの実施形態では、薬物耐性は、がん又は腫瘍に対するM2様腫瘍促進性マクロファージの動員を特徴とし得る。この発見は、薬物投与の結果としてのSTAT3シグナル伝達の活性化を特徴とする薬物耐性を克服するために使用することもできる。最後に、この発見は、がんにおけるフィードフォワード様式で肝細胞増殖因子(HGF)の分泌を特徴とする薬物耐性を克服するために使用することもできる。HGF及び薬物耐性におけるその役割に関する更なる詳細は、Dong N,et al.M2 macrophages mediate sorafenib resistance by secreting HGF in a feed-forward manner in hepatocellular carcinoma.Br J Cancer.2019 Jul;121(1):22-33に見出すことができ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの態様では、がんを有する対象におけるPARP阻害の有効性を改善する方法は、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のPARP阻害剤と併用投与することを含む。
変異型EGFRによって駆動される肺がんの同系遺伝子操作マウス(GEM)モデルは、EGFR変異型腫瘍がT細胞依存的な様式で腫瘍増殖の初期段階ではオシメルチニブに非常に感受性であるが、それらが進行するにつれて耐性になることを示している。したがって、本発明は、免疫抑制性腫瘍関連マクロファージ(TAM)の存在が腫瘍をオシメルチニブに対して耐性にするという決定にも部分的に基づいている。これらの腫瘍におけるTAMの枯渇は、オシメルチニブの有効性を救済する。新しく開発されたSTINGアゴニストMSA-2を用いたTAMの再プログラミングは、抗腫瘍免疫を再活性化し、オシメルチニブと組み合わせた場合、マウスにおける耐性腫瘍の持続的な退縮をもたらす。本明細書に示される結果は、抑制性腫瘍免疫微小環境が、EGFR変異型腫瘍のオシメルチニブに対する耐性を駆動することができることを示す。したがって、本明細書では、耐性を克服し、治療転帰を改善するための新しい戦略が提供される。
また、本明細書において、がんを有する対象におけるチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)阻害の有効性を改善することを、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)と併用投与することにより行う方法を提供する。
ある特定の態様では、がんを有する対象における腫瘍促進性マクロファージを抗腫瘍マクロファージに極性化させる方法は、対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む。また本明細書において、がんを有する対象における薬物耐性を防止又は逆転する方法も提供され、薬物耐性が、抗腫瘍マクロファージを腫瘍促進性マクロファージに極性化させることの結果であり、対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む。薬物耐性は、PARP阻害に対する耐性であり得る。薬物耐性は、TK阻害に対する耐性であり得る。薬物耐性は、DNA合成阻害剤に対する耐性であり得る。
また、本明細書において、がんを有する対象におけるDNA合成阻害剤の有効性を改善することを、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のDNA合成阻害剤と併用投与することによって行う方法も提供される。例示的なDNA合成阻害剤としては、ゲムシタビン、サパシタビン、シチジン類似体、シタラビン、テザシタビン、トロキサシタビン、DMDC、CNDAC、ECyD、クロファラビン、又はデシタビンなどのヌクレオシド類似体が挙げられるが、これらに限定されない。ゲムシタビンにおける耐性に関する追加情報は、Bulle A,et al.Gemcitabine Recruits M2-Type Tumor-Associated Macrophages into the Stroma of Pancreatic Cancer.Transl Oncol.2020 Mar;13(3):100743に見出すことができ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の任意の態様に適用され得、かつ/又は本明細書に記載される任意の他の実施形態と組み合わされ得る多数の実施形態が更に提供される。例えば、いくつかの実施形態では、STINGアゴニストは、マクロファージにおけるSTINGシグナル伝達を活性化する。いくつかの実施形態では、STINGアゴニスト(例えば、腫瘍細胞の細胞質dsDNAs/cGAMP又は腫瘍内送達STINGアゴニスト)は、腫瘍内樹状細胞におけるSTINGシグナル伝達を活性化しない。いくつかの実施形態では、対象は、腫瘍細胞においてSTINGシグナル伝達経路に欠陥を有する。いくつかの実施形態では、腫瘍促進性マクロファージは、M2様である。いくつかの実施形態では、抗腫瘍マクロファージは、M1様である。
同様に、いくつかの実施形態では、投与は、STINGアゴニストの全身送達を含む。初期世代のSTINGアゴニストは、全身送達には好適ではないことが知られている。いくつかの実施形態では、投与は、経口、静脈内、又は腹腔内投与である。いくつかの実施形態では、STINGアゴニストは、修飾ヌクレオチドSTINGアゴニストである。いくつかの実施形態では、STINGアゴニストは、DMXAA、MSA-2、SR-717、FAA、CMA、α-マンゴスチン、BNBC、DSDP、diABZI、二環式ベンズアミド、及びベンゾチオフェンから選択される。いくつかの実施形態では、PARP阻害剤は、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドから選択される。いくつかの実施形態では、STINGアゴニスト及びPARP阻害剤は、併用投与される。いくつかの実施形態では、併用投与することは、PARP阻害剤の前に、STINGアゴニストを投与することを含む。いくつかの実施形態では、併用投与することは、PARP阻害剤と同時に、STINGアゴニストを投与することを含む。いくつかの実施形態では、STINGアゴニスト及びTK阻害剤は、併用投与される。いくつかの実施形態では、併用投与は、TK阻害剤(例えば、EGFR-TK阻害剤、本明細書に開示される任意の他のTK阻害剤)の前に、STINGアゴニストを投与することを含む。いくつかの実施形態では、併用投与することは、TK阻害剤(例えば、EGFR-TK阻害剤)と同時に、STINGアゴニストを投与することを含む。TK阻害剤(例えば、EGFR-TK阻害剤)は、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ(AZD9291)、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010から選択され得る。
本明細書に開示されるTK阻害剤は、血管内皮増殖因子受容体(VEGF)TK阻害剤、上皮増殖因子(EGF)受容体TK阻害剤、血小板由来内皮増殖因子受容体(PDGF)TK阻害剤であり得るか、又はTK阻害剤は、線維芽細胞増殖因子(FGF)受容体TK阻害剤であり得る。TK阻害剤は、例えば、アキシチニブ、ダサチニブ、エルロチニブ、イマチニブ、ニロチニブ、パゾパニブ、ソラフェニブ、ボスチニブ、アバプリチニブ、カプマチニブ、ペミガチニブ、リプレチニブ、セルペルカチニブ、セルメチニブ、ツカチニブ、エヌトレクチニブ、エルダフィチニブ、フェドラチニブ、ペキシダルチニブ、腱滑膜、ウパダシチニブ、ザヌブルチニブ、バリシチニブ、ビニメチニブ、ダコミチニブ、フォスタマチニブ、ギルテリチニブ、ラロトレクチニブ、ロルラチニブ、アカラブルチニブ、ブリグチニブ、ミドスタウリン、ネラチニブ、アレクチニブ、コビメチニブ、レンバチニブ、オシメルチニブ、セリチニブ、ニンテダニブ、アファチニブ、イブルチニブ、トラメチニブ、アキシチニブ、ボスチニブ、カボザンチニブ、ポナチニブ、レゴラフェニブ、トファシチニブ、クリゾチニブ、ルキソリチニブ、バンデタニブ、パゾパニブ、ラパチニブ、ゲフィチニボール、又はスニチニブであり得る。
いくつかの実施形態では、STINGアゴニスト及びDNA合成阻害剤は、併用投与される。いくつかの実施形態では、併用投与することは、DNA合成阻害剤の前に、STINGアゴニストを投与することを含む。いくつかの実施形態では、併用投与することは、DNA合成阻害剤と同時に、STINGアゴニストを投与することを含む。
同様に、いくつかの実施形態では、がんは、0.27よりも高いM2濃縮スコア(例えば、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80よりも高いか、若しくはそれ以上、又はその間の任意の範囲(境界値を含む、例えば、0.27~0.60))を有する腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、がんは、0.15よりも高いM2濃縮スコア(例えば、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99よりも高いか、又はそれ以上)を有する腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、がんは、0.15~0.25、0.20~0.30、0.25~0.3、0.3~0.40、0.35~0.45、0.40~0.50、0.45~0.55、0.50~0.60、0.55~0.65、0.60~0.70、0.65~0.75、0.70~0.80、0.75~0.85、0.80~0.90、又はその間の任意の範囲(境界値を含む、例えば、0.15~0.90、0.30~0.85等)のM2濃縮スコアを有する腫瘍を含む。
いくつかの実施形態では、がんは、M2/M1の比率が1.0よりも高い(例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、1.95、又はそれ以上(境界値を含む)、例えば、1.1~1.3、1~1.2、1.2~1.4、1.3~1.5、1.4~1.6、1.5~1.7、1.6~1.8、1.7~1.9、1.8~2.0、1.0~1.5、1.5~1.0、1.2~1.7、1.4~1.9、1.5~2.0、若しくはその間の任意の範囲(境界値を含む)、例えば、1.1~2.0、1.3~1.8等)腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、M1細胞は、CD45+CD11b+F4/80+MHCII高CD206低、又はCD45+CD11b+F4/80+MHCII高CD163低として特徴付けられ、かつ/又はM2細胞は、CD45+CD11b+F4/80+MHCII低CD206高、又はCD45+CD11b+F4/80+MHCII低CD163高として特徴付けられる。いくつかの実施形態では、がんは、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)などの肺がん、肺扁平上皮がん(LUSC)、肝細胞がん(HCC)などの肝がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性神経膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)若しくは相同組換え型(HRP)卵巣がんなどの卵巣がん、又は任意の相同組換え型(HRP)卵巣がんを含む。がんは、任意の相同組換え欠損(HRD)がん(例えば、HRD卵巣がん)であり得る。がんは、RAD51、PALB2、ATM、ATR、CHEK2、又はFANC遺伝子における変異を含むHRDがん又は腫瘍であり得る。がんは、RAD51、PALB2、ATM、ATR、CHEK2、又はFANC遺伝子によってコードされるタンパク質の異常発現に関連するHRDがん又は腫瘍であり得る。がんは、STAT3シグナル伝達を上方調節する遺伝子変異、及び/又は腫瘍関連マクロファージをM2様マクロファージ(例えば、KRASG12D変異などのKRAS遺伝子の変異を有するがん)に極性化させる遺伝子変異を含む任意のがんであり得る。KRASG12D及びそのSTAT3シグナル伝達との関連に関する更なる詳細は、Dai E et al.Autophagy-dependent ferroptosis drives tumor-associated macrophage polarization via release and uptake of oncogenic KRAS protein.Autophagy.2020;16(11):2069-2083に見出すことができる(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。いくつかの実施形態では、がんは、BRCA変異を保有する乳がんを含む。いくつかの実施形態では、がんは、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む。
STINGアゴニストはまた、M2とM1の比が1.0未満であるナイーブBRCA1腫瘍におけるPARPiの治療有効性を増強することもできる。ある特定の実施形態では、対象はBRCAナイーブ乳がん又は卵巣がんを有する。いくつかの実施形態では、がんは、BRCA変異を保有しない乳がんを含む。いくつかの実施形態では、がんは、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含まない。いくつかの実施形態では、がんは、M2/M1の比率が1.0未満(例えば、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、若しくは0.1、又はそれ以上(境界値を含む)、例えば、0.1~0.3、0.2~0.4、0.3~0.5、0.4~0.6、0.5~0.7、0.6~0.8、若しくは0.7~0.9、又はそれらの間の任意の範囲(0.1~0.9、0.3~0.8等を含む)の腫瘍を含む。
いくつかの実施形態では、がんは、EGFR活性化変異又はT790M変異などのEGFR変異を保有する肺がんを含む。いくつかの実施形態では、がんは、エクソン19欠失変異を保有する肺がんを含む。いくつかの実施形態では、がんは、エクソン21に単一の点置換変異L858Rを保有する肺がんを含む。いくつかの実施形態では、がんは、EGFR活性化変異又はT790M変異などのEGFR変異を保有する非小細胞肺がんを含む。
同様に、いくつかの実施形態では、がんは、0.27よりも高いM2濃縮スコア(例えば、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、若しくはそれ以上、又はその間の任意の範囲(境界値を含む、例えば、0.27~0.60))を有する腫瘍の亜集団を含む。いくつかの実施形態では、がんは、0.15よりも高いM2濃縮スコア(例えば、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99よりも高いか、又はそれ以上)を有する腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、がんは、00.15~0.25、0.20~0.30、0.25~0.3、0.3~0.40、0.35~0.45、0.40~0.5、0.45~0.55、0.50~0.60、0.55~0.65、0.60~0.70、0.65~0.75、0.70~0.80、0.75~0.85、0.80~0.90、又はその間の任意の範囲(境界値を含む、例えば、0.15~0.90、0.30~0.85)のM2濃縮スコアを有する腫瘍を含む。
いくつかの実施形態では、がんは、0.27よりも高いM2濃縮スコアを獲得した腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、がんは、治療経過にわたって、0.15よりも高いM2濃縮スコア(例えば、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99よりも高いか、若しくはそれ以上)を獲得した腫瘍、又は0.10よりも高い(すなわち、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、若しくは1.95)M2/M1の比率を獲得した腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、対象は、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、対象は、ヒトである。いくつかの実施形態では、対象は、腫瘍内樹状細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する。
同様に、いくつかの実施形態では、M2濃縮スコアは、腫瘍及び腫瘍微小環境のRNA配列決定データのGSEA分析(例えば、バルク腫瘍、胸水又は腹水のRNA配列決定分析;がん患者における任意のタイプの滲出液中の腫瘍浸潤免疫細胞又は免疫細胞の単一細胞RNA配列決定分析)によって決定される。いくつかの実施形態では、M2/M1の比率は、任意のタイプの腫瘍組織(例えば、パラフィン包埋腫瘍組織、凍結腫瘍組織)のサイクリック免疫蛍光(CyCIF)又は従来の免疫組織化学分析によって検出される。いくつかの実施形態では、M2/M1の比率は、がん患者における任意のタイプの滲出液中の腫瘍浸潤免疫細胞若しくは免疫細胞のフローサイトメトリー分析又は飛行時間によるサイトメトリー(CyTOF)分析によって検出される。いくつかの実施形態では、M1及びM2マクロファージは、文献に列挙されている任意のタイプの表現型マーカーを使用して決定される(例えば、マクロファージマーカー:CD11b、F4/80、及びCD68;M1マーカー:CD80、CD86、MHC-II、TLR2、TLR4、iNOS、SOCS3、IFN-β、TNF-α、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11;M2マーカー:CD163、CD206、CD200R、ARG-1、Ym1/2、Fizz1、IL-6、IL-10、TGF-β、VEGF、CCL17、CCL22、CCL24、CCR2)。
同様に、いくつかの実施形態では、PARP阻害剤は、用量当たり少なくとも10mg/kg体重、少なくとも15mg/kg体重、少なくとも20mg/kg体重、少なくとも25mg/kg体重、少なくとも30mg/kg体重、少なくとも35mg/kg体重、少なくとも40mg/kg体重、少なくとも45mg/kg体重、50mg/kg体重、少なくとも55mg/kg体重、少なくとも60mg/kg体重、少なくとも65mg/kg体重、少なくとも70mg/kg体重、少なくとも75mg/kg体重、少なくとも80mg/kg体重、少なくとも85mg/kg体重、少なくとも90mg/kg体重、少なくとも95mg/kg体重、又は少なくとも100mg/kg体重の投薬量で投与される。いくつかの実施形態では、EGFR-TK阻害剤は、用量当たり少なくとも1mg/kg体重、少なくとも2mg/kg体重、少なくとも3mg/kg体重、少なくとも4mg/kg体重、少なくとも5mg/kg体重、少なくとも6mg/kg体重、少なくとも7mg/kg体重、少なくとも8mg/kg体重、少なくとも9mg/kg体重、少なくとも10mg/kg体重、少なくとも15mg/kg体重、少なくとも20mg/kg体重、少なくとも25mg/kg体重、少なくとも30mg/kg体重、少なくとも35mg/kg体重、少なくとも40mg/kg体重、少なくとも45mg/kg体重、50mg/kg体重、少なくとも55mg/kg体重、少なくとも60mg/kg体重、少なくとも65mg/kg体重、少なくとも70mg/kg体重、少なくとも75mg/kg体重、少なくとも80mg/kg体重、少なくとも85mg/kg体重、少なくとも90mg/kg体重、少なくとも95mg/kg体重、又は少なくとも100mg/kg体重の投薬量で投与される。投薬量は、1日に2回、1日に1回、1日に2回、1週間に2回、1週間に1回、1ヶ月に3回、1ヶ月に2回、又は毎月投与され得る。いくつかの実施形態では、STINGアゴニストは、用量当たり少なくとも1mg/kg体重、少なくとも2mg/kg体重、少なくとも3mg/kg体重、少なくとも4mg/kg体重、少なくとも5mg/kg体重、少なくとも6mg/kg体重、少なくとも7mg/kg体重、少なくとも8mg/kg体重、少なくとも9mg/kg体重、少なくとも10mg/kg体重、少なくとも15mg/kg体重、少なくとも20mg/kg体重、少なくとも25mg/kg体重、少なくとも30mg/kg体重、少なくとも35mg/kg体重、少なくとも40mg/kg体重、少なくとも45mg/kg体重、50mg/kg体重、少なくとも55mg/kg体重、少なくとも60mg/kg体重、少なくとも65mg/kg体重、少なくとも70mg/kg体重、少なくとも75mg/kg体重、少なくとも80mg/kg体重、少なくとも85mg/kg体重、少なくとも90mg/kg体重、少なくとも95mg/kg体重、又は少なくとも100mg/kg体重の投薬量で投与される。投薬量は、1日に2回、1日に1回、1日に2回、1週間に2回、1週間に1回、1ヶ月に3回、1ヶ月に2回、又は毎月投与され得る。いくつかの実施形態では、STINGアゴニストは、2~3回投与される。いくつかの実施形態では、本方法は、追加の療法を含む。いくつかの実施形態では、追加の療法は、放射線療法を含む。いくつかの実施形態では、追加の療法は、化学療法(例えば、パクリタキセル、白金系薬物(例えば、シスプラチン、オキサリプラチン)、トポイソメラーゼIIのようなトポイソメラーゼ活性の阻害剤(例えば、エトポシド)、DNAインターカレーター(例えば、ドキソルビシン)、及び/又はDNAアルキル化剤(例えば、テモゾロミド)を含む)を含む。いくつかの実施形態では、追加の療法は、DNA損傷応答(DDR)標的化剤(例えば、ATMi、ATRi、CHK1/2i、又はWee1iを含む)を含む。
いくつかの態様では、STINGアゴニストによる治療について、がんを有する対象を選択する方法は、対象由来の腫瘍についてのM2濃縮スコアを検出することと、スコアが0.27よりも高い場合に対象を選択することと、を含む。いくつかの実施形態では、がんは、0.15よりも高いM2濃縮スコア(例えば、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99よりも高いか、又はそれ以上)を獲得した腫瘍を含む。いくつかの態様では、STINGアゴニストによる治療について、がんを有する対象を選択する方法は、対象由来の腫瘍についてM2/M1の比率を検出することと、スコアが1.0よりも高い(すなわち、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、又は1.95よりも高い)場合に対象を選択することと、を含む。
上に記載のように、本発明の任意の態様に適用され得、かつ/又は本明細書に記載される任意の他の実施形態と組み合わされ得る多数の実施形態が更に提供される。例えば、いくつかの実施形態では、がんは、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、肺扁平上皮がん(LUSC)若しくは非小細胞肺がん(NSCLC)などの肺がん、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性神経膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)若しくは相同組換え型(HRP)卵巣がんなどの卵巣がん、又は任意の相同組換え型(HRP)がんを含む。がんは、任意の相同組換え欠損(HRD)がん(例えば、HRD卵巣がん)であり得る。がんは、RAD51、PALB2、ATM、ATR、CHEK2、RAD51、又はFANC遺伝子における変異を含むHRDがん又は腫瘍であり得る。がんは、RAD51、PALB2、ATM、ATR、CHEK2、又はFANC遺伝子によってコードされるタンパク質の異常発現に関連するHRDがん又は腫瘍であり得る。がんは、STAT3シグナル伝達を上方調節する遺伝子変異、及び/又は腫瘍関連マクロファージをM2様マクロファージ(例えば、KRASG12D変異などのKRAS遺伝子の変異を有するがん)に極性化させる遺伝子変異を含む任意のがんであり得る。いくつかの実施形態では、がんは、BRCA変異を保有する乳がん(例えば、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がん)を含む。ある特定の実施形態では、対象はBRCAナイーブ乳がん又は卵巣がんを有する。いくつかの実施形態では、対象は、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、対象は、ヒトである。いくつかの実施形態では、対象は、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する。いくつかの実施形態では、対象は、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達経路に欠陥を有し、したがって、腫瘍内STINGアゴニスト(例えば、腫瘍細胞から放出されるdsDNAs/cGAMP又は腫瘍内送達STINGアゴニスト)は、腫瘍内樹状細胞及びマクロファージを活性化することができない。
一態様では、がんが0.27よりも高いM2濃縮スコア又は1.0よりも高いM2/M1の比率を有する腫瘍を含む、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを有する対象を治療する方法は、対象に全身投与することを含み、任意選択的に、投与は、約10mg/kg体重のSTINGアゴニストの、約50mg/kg体重のPARP阻害剤との併用投与である。
また、本明細書において、生殖細胞系EGFR変異を保有する非小細胞肺がんを有する対象を治療する方法が提供され、がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含み、対象に、STINGアゴニストを、EGFR-TK阻害剤と併用投与することを含む。
本特許又は出願書類には、カラーで作成された少なくとも1つの図面が含まれている。カラーの図面を含む本特許又は特許出願公開の複写は、請求及び必要な料金の支払いに応じて、特許庁によって提供されるであろう。
本発明は、少なくとも一部には、腫瘍細胞固有の合成致死性に加えて、PARP阻害によって誘発される免疫応答もインビボでの有効な応答に必要であるという発見に基づいている。提供された例を通して、BRCA1欠損乳腺腫瘍が典型的にはPARP阻害剤による治療を通して進行する主要なメカニズムが明らかにされており、BRCA欠損卵巣がんについて観察されたはるかに高い成功率とは対照的である。実施例で更に実証され、基礎となる発見につながる重要な知見は以下を含む:(1)BRCA1変異型乳腺腫瘍は、免疫能のあるマウスにおいて、インビボでのPARP阻害に対して難治性である;(2)BRCA1変異型乳腺腫瘍(マウス及びヒトの両方)細胞は、インビボ及びインビトロの両方で、PARP阻害剤の処置とは無関係に、腫瘍関連マクロファージ(TAM)を腫瘍促進性(M2様)にする;(3)M2様TAMは、T細胞の活性化を直接抑制する;しかしながら、PD-1の遮断は、PARP阻害に治療上の利益を追加しない;(4)M2様TAMは、PARP阻害に応答して、腫瘍細胞のDNA損傷及び細胞死を抑制し、細胞質dsDNAの産生及び合成致死性の低下をもたらし、それによって、樹状細胞(DC)及びマクロファージのSTING依存的な活性化を弱める;(5)STINGアゴニストは、マクロファージのSTING依存的な様式でM2様TAMをM1様抗腫瘍マクロファージに再プログラムする;(6)STINGアゴニストは、インビトロでM2様TAMの存在下のオラパリブ時にBP細胞によって誘導されるDCの活性化を促進する;(7)STINGアゴニストは、インビボで腫瘍免疫微小環境(TIME)に対する抗腫瘍免疫を回復させ、したがって、オラパリブに対してBRCA1欠損性乳腺腫瘍を感作させる;(8)STING欠損/BRCA1欠損乳腺腫瘍は、腫瘍内投与されたオラパリブ及びSTINGアゴニストの併用には応答しないが、PARP阻害剤と組み合わせたSTINGアゴニストの全身送達に対して効果的に応答し、STING能のある腫瘍でも同様である。
したがって、提供されるデータは、腫瘍細胞においてSTINGアゴニストが作用することを示唆する大部分の他の研究とは異なるが、マクロファージ及びDCにおけるSTINGの活性化の重要性の指摘と一致する。
TAMを枯渇又は抑制するために、CSF1/CSF1R又はTGFβ/TGFβRに対する小分子阻害剤又はモノクローナル抗体などの様々な薬剤によるがん免疫療法の分野では、腫瘍促進性M2様TAMを標的化することが積極的に探求されている。これらの薬剤の多くは、初期段階の臨床試験で評価されているが、ほとんど成功していない。提供される実施例は、M2様TAMが、オラパリブ誘導致死性DNA損傷を抑制し、STING活性化を消失させること、及びSTINGアゴニストが、マクロファージのSTING依存的な様式で、M2様TAMをM1様抗腫瘍マクロファージに効率的に再プログラムすることができることを初めて示す。したがって、STINGアゴニストは、PARP阻害に対する合成致死応答を回復させることができるだけでなく、BRCA変異型乳がんにおけるPARP阻害と相乗作用する免疫原性抗腫瘍応答を促進するTIMEを再形成することもできる。いくつかの実施形態では、免疫療法(例えば、当該技術分野で周知の遮断抗体などの、PD-1、PD-L1、PD-L2、CTLA-4のような免疫チェックポイントの遮断剤/阻害剤)が、本明細書に記載の治療薬及び方法に加えて使用され得る。
加えて、免疫細胞におけるSTINGの活性化が抗腫瘍免疫を誘発するのに十分であるという提供された実証は、腫瘍細胞固有のSTINGが欠損したがんを有するかなりの割合の患者を治療するための新規の治療アプローチを示唆する。したがって、これらの知見の翻訳的な意味は、特に、全身投与することができる2つの非ヌクレオチドSTINGアゴニスト(PMID32820094及び32820126)の抗腫瘍活性を報告しているScienceの2つの最近の刊行物に照らして、BRCA欠損乳がんの治療におけるPARP阻害剤とSTINGアゴニストの併用全身投与の強力でタイムリーな理論的根拠を提供するため、非常に重要である。
したがって、本開示は、主に相同組換えの回復の観点から説明されてきたPARP阻害剤に対する耐性の理解に重要な概念の転換を提供する。
したがって、本発明は、がんを有する対象におけるPARP阻害、がんを有する対象における腫瘍促進性マクロファージの抗腫瘍マクロファージへの極性化、及びSTINGアゴニストによる治療のためのがんを有する対象の選択の有効性を改善する方法を提供する。
変異型EGFRによって駆動される肺がんの同系遺伝子操作マウス(GEM)モデルは、EGFR変異型腫瘍がT細胞依存的な様式で腫瘍増殖の初期段階でオシメルチニブに非常に感受性であるが、それらが進行するにつれて耐性になることを示している。したがって、本発明は、免疫抑制性腫瘍関連マクロファージ(TAM)の存在が腫瘍をオシメルチニブに対して耐性にするという決定にも部分的に基づいている。これらの腫瘍におけるTAMの枯渇は、オシメルチニブの有効性を救済する。新しく開発されたSTINGアゴニストMSA-2を用いたTAMの再プログラミングは、抗腫瘍免疫を再活性化し、オシメルチニブと組み合わせた場合、マウスにおける耐性腫瘍の持続的な退縮をもたらす。本明細書に示される結果は、抑制性腫瘍免疫微小環境が、EGFR変異型腫瘍のオシメルチニブに対する耐性を駆動することができることを示唆する。したがって、本明細書では、耐性を克服し、治療転帰を改善するための新しい戦略が提供される。
したがって、本明細書において、がんを有する対象におけるチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)阻害の有効性を改善する方法も提供され、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)と併用投与することを含む。
ある特定の態様では、がんを有する対象における腫瘍促進性マクロファージを抗腫瘍マクロファージに極性化させる方法は、対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む。また本明細書において、がんを有する対象における薬物耐性を防止又は逆転する方法も提供され、薬物耐性が、抗腫瘍マクロファージを腫瘍促進性マクロファージに極性化させることの結果であり、対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む。また、本明細書において、がんを有する対象におけるDNA合成阻害剤の有効性を改善する方法も提供され、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のDNA合成阻害剤と併用投与することによって、DNA合成阻害剤の有効性を改善する。
I.定義
「a」及び「an」という冠詞は、冠詞の文法的目的語の1つ又は2つ以上(すなわち、少なくとも1つ)を指すために本明細書で使用される。例として、「要素」とは、1つの要素又は複数の要素を意味する。
「a」及び「an」という冠詞は、冠詞の文法的目的語の1つ又は2つ以上(すなわち、少なくとも1つ)を指すために本明細書で使用される。例として、「要素」とは、1つの要素又は複数の要素を意味する。
「投与する」という用語は、薬剤が意図された機能を実行することを可能にする投与様式及び投与経路を含むように意図されている。使用可能な身体の治療のための投与経路の例としては、注射(皮下、静脈内、非経口、腹腔内、髄腔内等)、経口、吸入、及び経皮経路が挙げられる。注射は、ボーラス注射であり得るか、又は持続注入であり得る。投与経路に応じて、薬剤は、意図された機能を実行する能力に有害な影響を及ぼす可能性のある自然な条件から薬剤を保護するために、選択された材料でコーティングされ得るか、又はその中に配置され得る。薬剤は、単独で、又は薬学的に許容される担体と併せて投与され得る。薬剤は、インビボで活性形態に変換されるプロドラッグとして投与することもできる。
本明細書で別途特定されない限り、「抗体(antibody)」及び「抗体(antibodies)」という用語は、抗体の天然に存在する形態(例えばIgG、IgA、IgM、IgE)及び組換え抗体、例えば、一本鎖抗体、キメラ及びヒト化抗体、並びに多重特異性抗体、並びに前述の全ての断片及び誘導体(これらの断片及び誘導体は少なくとも抗原結合部位を有する)を広範に包含する。抗体誘導体は、抗体にコンジュゲートされたタンパク質又は化学的部分を含み得る。
加えて、イントラボディは、抗体の特徴を有するが、目的の細胞内標的と結合及び/又はそれを阻害するために細胞内で発現され得る周知の抗原結合分子である(Chen et al.(1994)Human Gene Ther.5:595-601)。一本鎖抗体(scFv)の使用、超安定性のための免疫グロブリンVLドメインの修飾、低減する細胞内環境に抵抗するための抗体の修飾、細胞内安定性を増加させ、かつ/又は細胞内局在化を変調する融合タンパク質の生成などの、細胞内部分を標的化(例えば、阻害)するために抗体を適応させる方法は、当該技術分野において周知である。細胞内抗体は、多細胞生物の1つ以上の細胞、組織又は器官において、例えば、予防及び/又は治療目的で(例えば、遺伝子療法として)導入及び発現することもできる(少なくともPCT公開第08/020079号、同第94/02610号、同第95/22618号、及び同第03/014960号;米国特許第7,004,940号;Cattaneo and Biocca(1997)Intracellular Antibodies:Development and Applications(Landes and Springer-Verlag publs.);Kontermann(2004)Methods34:163-170;Cohen et al.(1998)Oncogene17:2445-2456;Auf der Maur et al.(2001)FEBS Lett.508:407-412;Shaki-Loewenstein et al.(2005)J.Immunol.Meth.303:19-39を参照のこと)。
本明細書で使用される「抗体」という用語は、抗体の「抗原結合部分」(又は単に「抗体部分」)も含む。本明細書で使用される「抗原結合部分」という用語は、抗原に特異的に結合する能力を保持する抗体の1つ以上の断片を指す。抗体の抗原結合機能は、全長抗体の断片によって発揮され得ることが示されている。抗体の「抗原結合部分」という用語の範囲内に包含される結合断片の例には、(i)Fab断片、すなわちVLドメイン、VHドメイン、CLドメイン、及びCH1ドメインからなる一価断片、(ii)F(ab’)2断片、すなわちヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む二価断片、(iii)VHドメイン及びCH1ドメインからなるFd断片、(iv)抗体の単一アームのVLドメイン及びVHドメインからなるFv断片、(v)VHドメインからなるdAb断片(Ward et al.,(1989)Nature341:544-546)、並びに(vi)単離された相補性決定領域(CDR)が挙げられる。更に、Fv断片の2つのドメインであるVL及びVHが別個の遺伝子によってコードされるが、それらは、組換え法を使用して、それらがVL領域及びVH領域が対合して一価ポリペプチドを形成する単一タンパク質鎖として作製されることを可能にする合成リンカーによって連結され得る(一本鎖Fv(scFv)として知られている、例えば、Bird et al.(1988)Science242:423-426、及びHuston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:5879-5883、及びOsbourn et al.1998,Nature Biotechnology16:778を参照のこと)。かかる一本鎖抗体は、抗体の「抗原結合部分」という用語の範囲内に包含されるようにも意図されている。特定のscFvの任意のVH配列及びVL配列は、完全IgGポリペプチド又は他のアイソタイプをコードする発現ベクターを生成するために、ヒト免疫グロブリン定常領域cDNA又はゲノム配列に連結され得る。VH及びVLは、タンパク質化学又は組換えDNA技術のいずれかを使用した免疫グロブリンのFab断片、Fv断片、又は他の断片の生成にも使用され得る。ダイアボディなどの一本鎖抗体の他の形態も包含される。ダイアボディは、VHドメイン及びVLドメインが単一のポリペプチド鎖上に発現されるが、同じ鎖上の2つのドメイン間の対合を可能にするには短すぎるリンカーを使用して発現され、それにより、これらのドメインを別の鎖の相補性ドメインと対合させ、2つの抗原結合部位を作製する、二価の二重特異性抗体である(例えば、Holliger,P.,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA90:6444-6448、Poljak,R.J.,et al.(1994)Structure2:1121-1123を参照のこと)。
なお更に、抗体又はその抗原結合部分は、抗体又は抗体部分と1つ以上の他のタンパク質又はペプチドとの共有結合的又は非共有結合的会合によって形成されるより大きい免疫接着ポリペプチドの一部であり得る。かかる免疫接着ポリペプチドの例には、四量体scFvポリペプチドを作製するためのストレプトアビジンコア領域の使用(Kipriyanov,S.M.,et al.(1995)Human Antibodies and Hybridomas6:93-101)、並びに二価のビオチン化scFvポリペプチドを作製するためのシステイン残基、マーカーペプチド、及びC末端ポリヒスチジンタグの使用(Kipriyanov,S.M.,et al.(1994)Mol.Immunol.31:1047-1058)が挙げられる。Fab断片及びF(ab’)2断片などの抗体部分は、それぞれ、全抗体のパパイン消化又はペプシン消化などの従来の技法を使用して、全抗体から調製され得る。更に、抗体、抗体部分、及び免疫接着ポリペプチドは、本明細書に記載の標準の組換えDNA技法を使用して得られ得る。
抗体は、ポリクローナル若しくはモノクローナル、異種、同種、若しくは同系、又はそれらの修飾形態(例えば、ヒト化、キメラ等)であり得る。抗体は、完全にヒトである場合もある。本明細書で使用される「モノクローナル抗体」及び「モノクローナル抗体組成物」という用語は、抗原の特定のエピトープと免疫反応することができる1種のみの抗原結合部位を含む抗体ポリペプチドの集団を指し、「ポリクローナル抗体」及び「ポリクローナル抗体組成物」という用語は、特定の抗原と相互作用することができる複数の種の抗原結合部位を含む抗体ポリペプチドの集団を指す。モノクローナル抗体組成物は、典型的には、それが免疫反応する特定の抗原に対する単一結合親和性を呈する。加えて、抗体は、「ヒト化」されていてもよく、これには、ヒト細胞によって作製され得る、更に厳密に類似する抗体に改変された可変領域及び定常領域を有する非ヒト細胞によって作製された抗体が含まれる。例えば、非ヒト抗体アミノ酸配列を改変することにより、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列に見られるアミノ酸を組み込む。本発明に包含されるヒト化抗体は、例えば、CDRに、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列によってコードされないアミノ酸残基(例えば、インビトロでのランダム若しくは部位特異的変異誘発によって、又はインビボでの体細胞変異によって導入される変異)を含み得る。本明細書で使用される「ヒト化抗体」という用語は、マウスなどの別の哺乳類種の生殖系列に由来するCDR配列がヒトフレームワーク配列にグラフトされた抗体も含む。
「遮断」抗体は、それが結合する抗原の少なくとも1つの生物学的活性を阻害するか、又は低減するものである。ある特定の実施形態では、本明細書に記載の遮断抗体又はその断片は、抗原の所与の生物学的活性を実質的又は完全に阻害する。代替的に、遮断抗体は、それらの標的に関して「抗」という接頭辞を伴って本明細書で言及される(例えば、PARPに結合する抗体の場合、抗PARP)。
「がん」又は「腫瘍」又は「過剰増殖性」という用語は、制御不能な増殖、不死性、転移能、速い成長及び増殖速度、並びにある特定の特有の形態学的特徴などのがんを引き起こす細胞に特有の特性を有する細胞の存在を指す。
がん細胞は、多くの場合、腫瘍の形態にあるが、かかる細胞は、動物に単独で存在し得るか、又は白血病細胞などの非腫瘍形成性がん細胞であり得る。本明細書で使用される場合、「がん」という用語は、前がん状態及び悪性がんを含む。がんには、B細胞がん、例えば、多発性骨髄腫、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、重鎖病、例えば、アルファ鎖病、ガンマ鎖病、及びミュー鎖病等、良性単クローン性ガンマグロブリン血症、並びに免疫球性アミロイドーシス、黒色腫、乳がん、肺がん、気管支がん、大腸がん、前立腺がん、膵臓がん、胃がん、卵巣がん、膀胱がん、脳又は中枢神経系がん、末梢神経系がん、食道がん、子宮頸がん、子宮又は子宮内膜がん、口腔又は咽頭がん、肝臓がん、腎臓がん、睾丸がん、胆道がん、小腸又は虫垂がん、唾液腺がん、甲状腺がん、副腎がん、骨肉腫、軟骨肉腫、血液学的組織がんなどが含まれるが、これらに限定されない。本発明によって包含される方法に適用可能ながんのタイプの他の非限定的な例には、ヒト肉腫及びがん腫、例えば、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑液腫瘍、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸がん、大腸がん、膵臓がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、扁平上皮がん、基底細胞がん、腺がん、汗腺がん、脂腺がん、乳頭がん、乳頭腺がん、嚢胞腺がん、髄様がん、気管支がん、腎細胞がん、肝がん、胆管がん、肝臓がん、絨毛腫、精上皮腫、胎生期がん、ウィルムス腫瘍、子宮頸がん、骨がん、脳腫瘍、睾丸がん、肺がん、小細胞肺がん、膀胱がん、上皮がん、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫、白血病、例えば、急性リンパ性白血病及び急性骨髄性白血病(骨髄芽球性、前骨髄球性、骨髄単球性、単球性、及び赤白血病)、慢性白血病(慢性骨髄性(顆粒球性)白血病及び慢性リンパ球性白血病)、及び真性赤血球増加症、リンパ腫(ホジキン病及び非ホジキン病)、多発性骨髄腫、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、及び重鎖病が挙げられる。いくつかの実施形態では、がんは、上皮がんの性質のものであり、がんには、膀胱がん、乳がん、子宮頸がん、結腸がん、婦人科がん、腎臓がん、喉頭がん、肺がん、口腔がん、頭頸部がん、卵巣がん、膵臓がん、前立腺がん、又は皮膚がんが含まれるが、これらに限定されない。他の実施形態では、がんは、乳がん、前立腺がん、肺がん、又は結腸がんである。なお他の実施形態では、上皮がんは、非小細胞肺がん、非乳頭状腎細胞がん、子宮頸がん、卵巣がん(例えば、漿液性卵巣がん)、又は乳がんである。上皮がんは、漿液性、類内膜、粘液性、明細胞、ブレンナー、又は未分化を含むが、これらに限定されない様々な他の方法で特徴付けられ得る。
本明細書で使用される場合、「併用投与(conjoint administration)」という語句は、以前に投与された治療薬が依然として体内で有効である間に、第2の薬剤が投与されるように、2つ以上の異なる治療薬の任意の形態の投与を指す(例えば、2つの薬剤が対象において同時に有効であり、2つの薬剤の相乗効果を含み得る)。例えば、異なる治療薬は、同時又は逐次のいずれかで、同じ製剤又は別個の製剤のいずれかで、投与され得る。ある特定の実施形態では、異なる治療薬は、互いに約1時間、約12時間、約24時間、約36時間、約48時間、約72時間、又は約1週間以内に投与され得る。したがって、かかる治療を受ける対象は、異なる治療薬の併用効果から利益を得ることができる。
本明細書で使用される場合、「DNA合成阻害剤」という用語には、DNA合成を阻害するために使用される2種類の治療薬が含まれるが、これらに限定されない。第1のカテゴリーは、DNAポリメラーゼ活性を直接的に阻害するプリン及びピリミジンヌクレオシド類似体を含む。第2のカテゴリーは、DNA合成を間接的に阻害するように核酸基質の組成及び構造を修飾するシスプラチン及びクロラムブシルを含むDNA損傷剤が含まれる。DNA合成阻害剤に関する更なる詳細は、Berdis AJ.Inhibiting DNA Polymerases as a Therapeutic Intervention against Cancer.Front Mol Biosci.2017 Nov 21;4:78.に見出すことができる(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
本明細書で使用される場合、上皮増殖因子受容体チロシンキナーゼ(EGFR-TKI)阻害剤としては、EGFRペプチドの活性を阻害する若しくは発現レベルを低下させる任意のチロシンキナーゼ阻害剤、又はEGFRペプチド若しくは受容体の活性を遮断するチロシンキナーゼ阻害剤が挙げられるが、これらに限定されない。EGFRは、一部の正常な細胞の表面に見出され、細胞の増殖に関与する。これは、いくつかのタイプのがん細胞で高レベルで見出される場合もある。EGFR-TKIは、EGFR阻害剤、上皮増殖因子受容体阻害剤、又は上皮増殖因子受容体チロシンキナーゼ阻害剤とも呼ばれ得る。本明細書に開示される任意の方法で使用されるTK阻害剤(例えば、EGFR-TK阻害剤)は、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ(AZD9291)、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010から選択され得る。
本明細書で使用される場合、EGFR活性化変異には、EGFR TKIに感受性を付与する任意の活性化変異が含まれるが、これらに限定されない。これらの変異には、EGFR遺伝子のチロシンキナーゼ(TK)ドメインに存在する任意の変異が含まれる。かかる変異には、例えば、点変異、欠失変異、挿入変異、ミスセンス変異、又はフレームシフト変異が含まれる。追加の例示的な変異としては、エクソン19欠失変異、エクソン21における単一点置換変異L858R、及び点変異T790Mが挙げられる。
相同組換え修復(HRR)経路欠損症(HRD)は、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)を含むがんの腫瘍発生及び進行、並びに白金化学療法薬に対する感受性に関与する。相同組換え(HR)は、DNA二本鎖切断(DSB)及び鎖間架橋(ICL)の修復において機能する一連の相互に関連する経路を含む。加えて、組換えは、失速した又は壊れた複製フォークの回復におけるDNA複製に重要なサポートを提供し、DNA損傷の耐性に寄与する。本明細書で使用される場合、「HRDがん」は、相同組換えを介してDNA二本鎖切断(DSB)を修復する腫瘍細胞の能力の障害を示す任意のがんを含む。RAD51、PALB2、ATM、ATR、CHEK2、RAD51、及びFANCなどの遺伝子における変異は、HRDがんを引き起こす可能性がある。逆に、がんは、相同組換えDNA修復能のある(HRP)がんであり得る。HRPがんは、相同組換えDNA修復(HRR)を首尾よく行うがん細胞の能力を保持する任意のがんである。
本明細書で使用される場合、PARP阻害剤には、PARPペプチドの活性を阻害するか、又はその発現レベルを低下させる任意の薬剤が含まれるが、これらに限定されない。本明細書に開示されるように、PARP阻害剤はまた、PARP酵素を遮断する任意の薬剤も含む。PARPファミリーは、転写の調節、アポトーシス、及びDNA損傷応答を含む細胞プロセスにおいて、多くの本質的な機能を有する。PARP1は、ポリ(ADP-リボース)活性を有し、DNA損傷によって活性化されると、分岐PAR鎖を付加して、他の修復タンパク質の動員を促進して、DNA一本鎖切断の修復を促進する。例示的なPARP阻害剤としては、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドが挙げられる。
「予防する」、「予防すること」、「予防」、「予防的治療」などの用語は、疾患、障害、又は状態を有しないが、それを発症する危険性があるか、又はそれに罹患し易い対象における疾患、障害、又は状態を発症する可能性を低下させることを指す。
本明細書で使用される場合、チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)には、チロシンキナーゼの発現又は活性を阻害する任意の薬剤が含まれる。キナーゼ阻害剤は、不可逆的又は可逆的のいずれかである。不可逆的キナーゼ阻害剤は、ATP部位と共有結合し、それを遮断し、不可逆的阻害をもたらす傾向がある。可逆的キナーゼ阻害剤は、結合ポケット並びにDFGモチーフの確認に基づいて、4つの主要なサブタイプに更に細分化され得る。TK阻害剤は、I型、II型、III型、IV型、又はV型であり得る。I型阻害剤は、活性TKのATP結合部位に競合的に結合する。I型阻害剤におけるDFGモチーフの配置は、キナーゼの触媒部位に面するアスパラギン酸残基を有する。II型阻害剤は、通常、ATP結合部位で、不活性キナーゼに結合する。II型阻害剤におけるDFGモチーフは、ATP結合部位から外側に突出している。DFGモチーフの外向き回転のために、多くのII型阻害剤はまた、そうでなければアクセスできないであろうATP結合部位に隣接する領域を利用することもできる。III型阻害剤は、ATP結合ポケットと相互作用しない。III型阻害剤は、ATP結合領域に隣接するアロステリックポケットに排他的に結合する。IV型阻害剤は、ATP結合ポケットから遠く離れたアロステリック部位と結合する。V型阻害剤は、複数の結合様式を示すキナーゼ阻害剤の提案されたサブセットを指す。TK阻害剤は、血管内皮増殖因子受容体(VEGF)TK阻害剤、上皮増殖因子(EGF)受容体TK阻害剤、血小板由来内皮増殖因子受容体(PDGF)TK阻害剤であってもよく、又はTK阻害剤は、線維芽細胞増殖因子(FGF)受容体TK阻害剤であってもよい。
本明細書で使用される場合、「阻害すること」という用語及びその文法的等価語は、特定の作用、機能、又は相互作用の低減、制限、及び/又は遮断を指す。所与の出力又はパラメータのレベルの減少は、出力又はパラメータの絶対不在を意味し得るが、意味する必要はない。本発明は、出力又はパラメータを完全に排除する方法を必要とせず、それに限定されない。所与の出力又はパラメータは、本明細書及び実施例で考察される免疫組織化学的アッセイ、分子生物学的アッセイ、細胞生物学的アッセイ、臨床的アッセイ、及び生化学的アッセイを含むが、これらに限定されない当該技術分野で周知の方法を使用して決定され得る。「促進すること」、「増加させること」という反意用語、及びそれらの文法的等価語は、阻害又は低減について記載されたものと反対である所与の出力又はパラメータのレベルの増加を指す。
「小分子」という用語は、当該技術分野の用語であり、約1000分子量未満又は約500分子量未満の分子を含む。一実施形態では、小分子は、ペプチド結合を排他的に含むものではない。別の実施形態では、小分子は、オリゴマーではない。活性についてスクリーニングされ得る例示的な小分子化合物としては、限定されないが、ペプチド、ペプチド模倣薬、核酸、炭水化物、有機小分子(例えば、ポリケチド)(Cane et al.(1998)Science282:63)、及び天然産物抽出物ライブラリが挙げられる。別の実施形態では、これらの化合物は、非ペプチド性有機小分子化合物である。更なる実施形態では、小分子は、生合成のものではない。
本明細書で使用される場合、「ヌクレオチドベースのセカンドメッセンジャー」という用語は、環境又は細胞内条件の変化に由来するシグナルを適切な細胞応答に伝達する、比較的少数(例えば、1つ、2つ、若しくは3つ)のヌクレオチド又はその誘導体を有するセカンドメッセンジャーを指す。それは、環状又は線状であり得る。一実施形態では、ヌクレオチドベースのセカンドメッセンジャーは、環状ジヌクレオチドであり、これには、環状ジプリン(例えば、環状ジ-AMP、環状ジ-GMP、環状AMP-GMP)、環状ピリミジン(例えば、環状ジ-UMP又は環状UMP-CMP)、又は環状プリン-ピリミジンハイブリッド(例えば、環状UMP-AMP又は環状UMP-GMP)が含まれるが、これらに限定されない。別の実施形態では、ヌクレオチドベースのセカンドメッセンジャーは、環状トリヌクレオチド(例えば、環状AMP-AMP-GMP)である。いくつかの真正なヌクレオチドシグナル伝達経路、(p)ppGpp、cAMP、cGMP、c-ジ-AMP、c-ジ-GMP、及びcGAMPは、基本的な経路モジュール、並びに表現型及び生理学的出力に関して特徴付けられている(Martin-Rodriguez et al.(2017)Curr Top Med Chem17:1928-1944)。原核生物において、環状ジGMPは、バイオフィルムの形成、毒性、及び他の多くの細菌機能に関連する細菌の生活様式の遷移を調節する重要かつ遍在するセカンドメッセンジャーとして浮上している(Pesavento et al.(2009)Curr Opin Microbiol12:170-176)。
ヌクレオチドベースのセカンドメッセンジャーは、修飾ヌクレオチド又は非天然ヌクレオチドを含有し得る。修飾ヌクレオチドは、天然に存在する修飾RNA塩基類似体であり得る(Limbach et al.(1994)Nucleic Acids Res22:2183-2196、Cantara et al.(2011)Nucleic Acids Res39:D195-D201、Czerwoniec et al.(2009)Nucleic Acids Res37:D118-D121、Grosjean et al.(1998)Modification and Editing of RNA.ASM Press,Washington DC.)。これには、N6-メチルアデノシン-5’-三リン酸、5-メチルシチジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルアデノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルシチジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルグアノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルウリジン-5’-三リン酸、シュードウリジン-5’-三リン酸、イノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルイノシン-5’-三リン酸、5-メチルウリジン-5’-三リン酸、4-チオウリジン-5’-三リン酸、2-チオウリジン-5’-三リン酸、5,6-ジヒドロウリジン-5’-三リン酸、2-チオシチジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルシュードウリジン-5’-三リン酸、N1-メチルアデノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチル-5-メチルウリジン-5’-三リン酸、N4-メチルシチジン-5’-三リン酸、N1-メチルシュードウリジン-5’-三リン酸、5,6-ジヒドロ-5-メチルウリジン-5’-三リン酸、5-ホルミルシチジン-5’-三リン酸、5-ヒドロキシメチルシチジン-5’-三リン酸、5-ヒドロキシシチジン-5’-三リン酸、5-ヒドロキシウリジン-5’-三リン酸、5-メトキシウリジン-5’-三リン酸、及び5-カルボキシメチルエステルウリジン-5’-三リン酸が含まれるが、これらに限定されない。
非天然ヌクレオチドには、2’-フルオロ及び2’-O-メチルNTP、例えば、2’-アミノ-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシグアノシン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシグアノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-フルオロチミジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシグアノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-フルオロチミジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシグアノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルアデノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルシチジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルグアノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルウリジン-5’-三リン酸、シュードウリジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルイノシン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルシュードウリジン-5’-三リン酸、2’-O-メチル-5-メチルウリジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-チミジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシグアノシン-5’-三リン酸、N4-メチルシチジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルアデノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルシチジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルグアノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルウリジン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、アラアデノシン-5’-三リン酸、アラシチジン-5’-三リン酸、アラグアノシン-5’-三リン酸、アラウリジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシグアノシン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシグアノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-フルオロチミジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルアデノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルシチジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルグアノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルウリジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシアデノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシグアノシン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸、2’-フルオロチミジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルアデノシン-5’-三リン酸、2’-O-メチルシチジン-5’-三リン酸、2’-O-メチルグアノシン-5’-三リン酸、並びに2’-O-メチルウリジン-5’-三リン酸が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「ドメイン」という用語は、タンパク質又はポリペプチドの機能的な部分、セグメント、又は領域を意味する。「相互作用ドメイン」は、別のタンパク質、タンパク質断片、又は単離されたドメインに対するそのタンパク質、タンパク質断片、又は単離されたドメインの物理的親和性に関与するタンパク質、ポリペプチド、又はタンパク質断片の一部分、セグメント、又は領域を具体的に指す。
特に明記されていない場合、本明細書で使用される「化合物」という用語には、ペプチド、核酸、炭水化物、天然物抽出物ライブラリ、有機分子(優先的には、小さな有機分子)、無機分子(例えば、限定されないが、化学物質、金属、及び有機金属分子を含む)が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される「誘導体」、「類似体」、又は「バリアント」という用語には、限定されないが、CD-NTaseポリペプチドと実質的に相同である領域を含む分子が含まれ、様々な実施形態では、同一のサイズのアミノ酸配列にわたって、又はアラインメントが当該技術分野で既知のコンピュータホモロジープログラムによって行われるアラインメント配列と比較して、少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、若しくは99%の同一性であるか、あるいはそのコード核酸が、ストリンジェント、中程度にストリンジェント、若しくは非ストリンジェントな条件下で、成分タンパク質をコードする配列にハイブリダイズすることができる。これは、それぞれ、アミノ酸の置換、欠失、及び付加による、天然に存在するタンパク質の修飾の結果であり、誘導体が(必ずしも同程度ではないが)天然に存在するタンパク質の生物学的機能を依然として示す、タンパク質を意味する。かかるタンパク質の生物学的機能は、例えば、本発明に提供されるように、好適で利用可能なインビトロアッセイによって調べることができる。
本明細書で使用される「機能的に活性な」という用語は、ポリペプチド(すなわち、断片又は誘導体)であって、このポリペプチド(すなわち、断片又は誘導体)が関連する実施形態によれば、タンパク質の構造的、調節的、又は生化学的機能を有するものを指す。
「活性」という用語は、タンパク質又は分子複合体と関連して使用される場合、特定のタンパク質又は分子複合体によって示されるか、又はそれと関連付けられる任意の生理学的又は生化学的活性を意味し、生物学的プロセス及び細胞機能において示される活性、別の分子又はその部分と相互作用又は結合する能力、ある特定の分子に対する結合親和性又は特異性、インビトロ又はインビボ安定性(例えば、タンパク質分解速度、若しくは分子複合体の場合は、分子複合体の形態を維持する能力)、抗原性及び免疫原性、酵素活性等を含むがこれらに限定されない。かかる活性は、当業者には明らかであろうように、様々な好適な方法のうちのいずれかによって検出又はアッセイされ得る。
本明細書で使用される場合、「相互作用アンタゴニスト」という用語は、タンパク質-タンパク質相互作用若しくはタンパク質-DNA相互作用を干渉する、遮断する、妨害する、若しくは不安定化する;分子複合体の形成を遮断する、若しくは干渉する、又は既存の分子複合体を不安定化する、妨害する、若しくは解離する化合物を意味する。
本明細書で使用される「相互作用アゴニスト」という用語は、タンパク質対タンパク質相互作用若しくはタンパク質対DNA相互作用の形成を引き起こす、開始させる、伝播する、核生成させる、若しくは他の方法で増強させる;分子複合体の形成を引き起こす、開始させる、伝播する、核形成させる、若しくは他の方法で増強させる;又は既存の分子複合体を安定化させる化合物を意味する。
「STING」又は「インターフェロン遺伝子の刺激因子」という用語、別名、膜貫通タンパク質173(TMEM173)は、ウイルス及び細菌感染に対する自然免疫応答の主要な調節因子として機能する5つの膜貫通タンパク質を指す。STINGは、細胞質受容体であり、外因性及び内因性の細胞質環状ジヌクレオチド(CDN)の両方を感知し、TBK1/IRF3(インターフェロン調節因子3)、NF-κB(核因子κB)、並びにSTAT6(シグナル伝達因子及び転写活性化因子6)シグナル伝達経路を活性化して、堅牢なI型インターフェロン及び炎症誘発性サイトカインの応答を誘導する。「STING」という用語は、その断片、バリアント(例えば、対立遺伝子バリアント)、及び誘導体を含むよう意図されている。代表的なヒトSTING cDNA及びヒトSTINGタンパク質配列は、当該技術分野で周知であり、国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)から公的に入手可能である。ヒトSTINGアイソフォームとしては、より長いアイソフォーム1(NM_198282.3及びNP_938023.1)、及びより短いアイソフォーム2(NM_001301738.1及びNP_001288667.1;より短い5’UTRを有し、3’コード領域のエクソンを欠き、バリアント1と比較してより短くて異なるC末端をもたらす)が挙げられる。ヒト以外の生物におけるSTINGオーソログの核酸及びポリペプチド配列が周知であり、例えば、チンパンジーSTING(XM_016953921.1及びXP_016809410.1、XM_009449784.2及びXP_009448059.1、XM_001135484.3及びXP_001135484.1)、サルSTING(XM_015141010.1及びXP_014996496.1)、イヌSTING(XM_022408269.1及びXP_022263977.1、XM_005617260.3及びXP_005617317.1、XM_022408249.1及びXP_022263957.1、XM_005617262.3及びXP_005617319.1、XM_005617258.3及びXP_005617315.1、XM_022408253.1及びXP_022263961.1、XM_005617257.3及びXP_005617314.1、XM_022408240.1及びXP_022263948.1、XM_005617259.3及びXP_005617316.1、XM_022408259.1及びXP_022263967.1、XM_022408265.1及びXP_022263973.1)、ウシSTING(NM_001046357.2及びNP_001039822.1)、マウスSTING(NM_001289591.1及びNP_001276520.1、NM_001289592.1及びNP_001276521.1、NM_028261.1及びNP_082537.1)、並びにラットSTING(NM_001109122.1及びNP_001102592.1)が挙げられる。
STINGアゴニストは、がんを治療するために有用な療法として示されている。当該技術分野で周知のSTINGのアゴニストとしては、例えば、MK-1454、STINGアゴニスト-1(MedChem Expressカタログ番号HY-19711)、環状ジAMP(c-di-AMP)、環状ジGMP(c-di-GMP)、cGMP-AMP(2’3’cGAMP又は3’3’cGAMP)、又は10-カルボキシメチル-9-アクリダノン(CMA)などの環状ジヌクレオチド(CDN)(Ohkuri et al.(2015)Oncoimmunology4(4):e999523)、合理的に設計された合成CDN誘導体分子(Fu et al.(2015)Sci Transl Med.7(283):283ra52.doi:10.1126/scitranslmed.aaa4306)、及び5,6-ジメチル-キサンテノン-4-酢酸(DMXAA)(Corrales et al.(2015)Cell Rep.11(7):1018-1030)が挙げられる。これらのアゴニストは、STINGに結合して活性化し、強力なI型IFN応答をもたらす。一方、低分子阻害剤でcGAS-STING経路を標的化することは、異常なDNA感知及びシグナル伝達による過剰なI型IFNの産生に関連する炎症性疾患及び自己免疫疾患などの重度の衰弱性疾患の治療に有益であろう。STING阻害剤も知られており、例えば、CCCP(MedChem Express,カタログ番号HY-100941)及び2-ブロモパルミテート(Tao et al.(2016)IUBMB Life.68(11):858-870)が挙げられる。この用語がSTING分子に関して本明細書に記載される特徴の任意の組み合わせを指すために更に使用され得ることに留意されたい。例えば、配列組成、同一性%、配列長さ、ドメイン構造、機能的活性などの任意の組み合わせを使用して、本発明によって包含されるSTING分子を記述することができる。
「STING経路」又は「cGAS-STING経路」という用語は、細胞質DNA誘導シグナル伝達イベントを媒介する、STINGが調節する自然免疫経路を指す。細胞質DNAは、ATP及びGTPからの2’3’-cGAMPの合成を触媒するcGASに結合し、活性化する。2’3’-cGAMPは、ERアダプターSTINGに結合し、ER-ゴルジ体中間区画(ERGIC)及びゴルジ装置に輸送する。次いで、STINGは、IKK及びTBK1を活性化する。TBK1は、STINGをリン酸化し、STINGは、次に、TBK1によるリン酸化のためにIRF3を動員する。リン酸化IRF3は二量体化し、次いで、核に入り、NF-kBとともに機能して、I型インターフェロン及び他の免疫調節分子の発現をオンにする。cGAS-STING経路は、多種多様なDNA含有病原体による感染に対する保護的免疫防御を媒介するだけでなく、腫瘍由来DNAを検出し、固有の抗腫瘍免疫を生成する。しかし、自己DNAによるcGAS-STING経路の異常な活性化もまた、自己免疫疾患及び炎症性疾患を引き起こし得る。
「cGAS」又は「環状GMP-AMP合成酵素」という用語、別名、Mab-21ドメイン含有タンパク質1は、ATP及びGTPから環状GMP-AMP(cGAMP)の形成を触媒するヌクレオチジルトランスフェラーゼを指す(Sun et al.(2013)Science339:786-791、Krazusch et al.(2013)Cell Rep3:1362-1368、Civril et al.(2013)Nature498:332-227、Ablasser et al.(2013)Nature503:530-534、Kranzusch et al.(2014)Cell158:1011-1021)。cGASは、GpAステップでの2,5ホスホジエステル結合の形成及びApGステップでの3,5ホスホジエステル結合の形成の両方を含み、c[G(2,5)pA(3,5)p]を生成する(Tao et al.(2017)J Immunol198:3627-3636、Lee et al.(2017)FEBS Lett.591:954-961)。cGASは主要細胞質DNAセンサーとして機能し、細胞質における二本鎖DNA(dsDNA)の存在が免疫応答を誘発する危険信号である(Tao et al.(2017)J Immunol198:3627-3636)。cGASは、細胞質のDNAと直接結合し、TMEM173/STINGに結合して活性化するセカンドメッセンジャーであるcGAMPの活性化及び合成を引き起こし、それによって、I型インターフェロンの産生を誘発する(Tao et al.(2017)J Immunol198:3627-3636、Wang et al.(2017)Immunity46:393-404)。cGASは、細胞質におけるDNAウイルス由来のdsDNAの存在を感知することによって、抗ウイルス活性を有する(Tao et al.(2017)J Immunol198:3627-3636)。cGASはまた、細胞質における逆転写DNAの存在を検出することによって、HIV-1などのレトロウイルスによる感染の自然免疫センサーとしても機能する(Gao et al.(2013)Science341:903-906)。細胞質におけるレトロウイルス逆転写DNAの検出は、間接的であってもよく、逆転写レトロウイルスDNAと直接結合するPQBP1との相互作用を介して媒介され得る(Yoh et al.(2015)Cell161:1293-1305)。cGASはまた、結核菌(M.tuberculosis)などの細菌由来のDNAの存在を検出する(Wassermann et al.(2015)Cell Host Microbe17:799-810)。cGAMPは、ギャップ結合を介して産生細胞から隣接細胞に移行することができ、TMEM173/STING活性化を促進し、接続している細胞に免疫応答を伝達する(Ablasser et al.(2013)Nature503:530-534)。cGAMPはまた、cGAS非依存性であるがTMEM173/STING依存性である様式で、新たに感染した細胞におけるIFN誘導に寄与するウイルス粒子内のパッケージングによって細胞間を移行することもできる(Gentili et al.(2015)Science349:1232-1236)。抗ウイルス活性に加えて、cGASは、老化、DNA損傷、又はゲノム不安定性などの細胞ストレスへの応答にも関与している(Mackenzie et al.(2017)Nature548:461-465、Harding et al.(2017)Nature548:466-470)。cGASは、老化細胞に存在する細胞質クロマチン断片に結合することによって細胞老化の調節因子として機能し、TMEM173/STINGを介してI型インターフェロンの産生をもたらし、細胞老化を促進する。cGASはまた、ゲノム不安定性及び二本鎖DNA切断に対する炎症応答にも関与している。cGASは、ゲノム不安定性から生じる小核に局在化することによって作用する(PubMed:28738408;Harding et al.(2017)Nature548:466-470)。小核は、がん細胞で頻繁に見出され、それ自体の核膜によって囲まれたクロマチンからなる。小核エンベロープの分解、すなわち、クロモスリプシスに関連するプロセスに続いて、MB21D1/cGASは、細胞質に曝露された自己DNAと結合し、cGAMP合成、及びその後のTMEM173/STINGの活性化、並びにI型インターフェロンの産生をもたらす(Mackenzie et al.(2017)Nature548:461-465、Harding et al.(2017)Nature548:466-470)。一実施形態では、ヒトcGASは、58814Daの分子量を有する522個のアミノ酸を有する。cGASは、DNAの不在下で、及びdsDNAに結合した場合、モノマーである(Tao et al.(2017)J Immunol198:3627-3636)。cGASは、(WWドメインを介して)PQBP1と相互作用する(Yoh et al.(2015)Cell161:1293-1305)。cGASはまた、TRIM14と相互作用し、この相互作用は、cGAS/MB21D1を安定化し、I型インターフェロンの産生を促進する(Chen et al.(2016)Mol Cell64:105-119)。cGASはまた、ヘルペスウイルス8/HHV-8タンパク質ORF52と相互作用し、この相互作用は、cGASの酵素活性を阻害する。
「cGAS」という用語は、その断片、バリアント(例えば、対立遺伝子バリアント)、及び誘導体を含むよう意図されている。代表的なヒトcGAS cDNA及びヒトcGASタンパク質配列は、当該技術分野で周知であり、National Center for Biotechnology Information(NCBI)から公的に入手可能である。ヒトcGASアイソフォームには、転写物(NM_138441.2)によってコードされるタンパク質(NP_612450.2)が含まれる。ヒト以外の生物におけるcGASオーソログの核酸及びポリペプチド配列は周知であり、例えば、チンパンジーcGAS(XM_009451553.3及びXP_009449828.1;並びにXM_009451552.3及びXP_009449827.1)、サルcGAS(NM_001318175.1及びNP_001305104.1)、ウシcGAS(XM_024996918.1及びXP_024852686.1、XM_005210662.4及びXP_005210719.2、並びにXM_002690020.6及びXP_002690066.3)、マウスcGAS(NM_173386.5及びNP_775562.2)、ラットcGAS(XM_006243439.3及びXP_006243501.2)、並びにニワトリcGAS(XM_419881.6及びXP_419881.4)が挙げられる。
cGASタンパク質を検出するのに好適な抗cGAS抗体は、当該技術分野で周知であり、例えば、抗体TA340293(Origene)、抗体NBP1-86761及びNBP1-70755(Novus Biologicals,Littleton,CO)、抗体ab224144及びab176177(AbCam,Cambridge,MA)、抗体26-664(ProSci)などが挙げられる。加えて、cGASを検出するための試薬が周知である。cGASの複数の臨床試験が、NIH遺伝子検査レジストリ(GTR(登録商標))(例えば、GTR Test ID:GTR000540854.2、Fulgent Clinical Diagnostics Lab(Temple City,CA)で利用可能である。更に、cGASの発現を減少させるための多重siRNA、shRNA、CRISPR構築物は、例えば、Santa Cruz Biotechnology製のsiRNA製品番号sc-95512、RNAi製品SR314484及びTL305813V、並びにCRISPR製品KN212386(Origene)、並びにGenScript(Piscataway,NJ)製の複数のCRISPR製品等、上で参照された会社の市販製品のリストに見出すことができる。この用語がcGAS分子に関して本明細書に記載される特徴の任意の組み合わせを指すために更に使用され得ることに留意されたい。例えば、配列組成、同一性%、配列長さ、ドメイン構造、機能的活性などの任意の組み合わせを使用して、本発明によって包含されるcGAS分子を記述することができる。
「アンタゴニスト」は、受容体などの少なくとも1つのタンパク質の少なくとも1つの生物学的活性を減弱、低減、又は阻害するものである。ある特定の実施形態では、アンタゴニストは、本明細書に記載の少なくとも1つのタンパク質の所与の生物学的活性を実質的又は完全に減弱又は阻害する。
「投与様式」という用語は、所望の標的(例えば、細胞、対象)を所望の薬剤(例えば、治療薬)と接触させる任意のアプローチを含む。本明細書で使用される投与経路は、投与様式の特定の形態であり、それは、薬剤が対象に投与される経路、又は生体物理学的薬剤が生体物質と接触する経路を特に包含する。
「対象」という用語は、任意の健常な動物、哺乳動物、若しくはヒト、又はがんに罹患している任意の動物、哺乳動物、若しくはヒトを指す。「対象」という用語は、「患者」と同義である。
「治療効果」という用語は、薬理学的に活性な物質によって引き起こされる動物、具体的には哺乳動物、より具体的にはヒトにおける局所又は全身効果を指す。したがって、この用語は、動物若しくはヒトにおける疾患の診断、治癒、緩和、治療、若しくは予防、又は望ましい身体若しくは精神発達及び状態の増強における使用を目的とした任意の物質を意味する。
本明細書で使用される「治療有効量」及び「有効量」という用語は、いずれの医学的治療にも適用可能な合理的なベネフィット/リスク比で動物における細胞の少なくとも部分集団にいくらかの所望の治療効果をもたらすのに有効な、化合物、材料、本発明によって包含される化合物を含む組成物の量を意味する。対象化合物の毒性及び治療有効性は、例えば、LD50及びED50を決定するための、細胞培地又は実験動物における標準の医薬品手順によって決定され得る。高い治療指数を呈する組成物が好ましい。いくつかの実施形態では、LD50(致死投薬量)が測定され得、好適な対照薬剤の投与と比較して、薬剤に対して、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、200%、300%、400%、500%、600%、700%、800%、900%、1000%、又はそれ以上減少し得る。同様に、ED50(すなわち、症状の半最大阻害を達成する濃度)が測定され得、好適な対照薬剤の投与と比較して、薬剤に対して、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、200%、300%、400%、500%、600%、700%、800%、900%、1000%、又はそれ以上増加し得る。また、同様に、IC50(すなわち、がん細胞への半最大細胞毒性又は細胞増殖抑制効果を達成する濃度)が測定され得、好適な対照薬剤の投与と比較して、薬剤に対して、例えば、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、200%、300%、400%、500%、600%、700%、800%、900%、1000%、又はそれ以上増加し得る。
II.対象
いくつかの実施形態では、対象は哺乳動物(例えば、マウス、ラット、霊長類、非ヒト哺乳動物、家畜(イヌ、ネコ、ウシ、ウマ等))であり、好ましくはヒトである。他の実施形態では、対象は、がんの動物モデルである。加えて、細胞(例えば、かかる対象由来の細胞)は、インビトロ、エクスビボ、又はインビボであるかどうかにかかわらず、本明細書に記載の方法に従って使用することができる。
いくつかの実施形態では、対象は哺乳動物(例えば、マウス、ラット、霊長類、非ヒト哺乳動物、家畜(イヌ、ネコ、ウシ、ウマ等))であり、好ましくはヒトである。他の実施形態では、対象は、がんの動物モデルである。加えて、細胞(例えば、かかる対象由来の細胞)は、インビトロ、エクスビボ、又はインビボであるかどうかにかかわらず、本明細書に記載の方法に従って使用することができる。
本発明の方法によって包含されるいくつかの実施形態では、対象は、PARP阻害剤等による治療を受けていない。他の実施形態では、対象は、PARP阻害剤等による治療を受けている。本発明の方法によって包含されるいくつかの実施形態では、対象は、TK阻害剤による治療などの治療を受けていない。いくつかの実施形態では、対象は、TK阻害剤などの治療を受けている。本発明の方法によって包含されるいくつかの実施形態では、対象は、DNA合成阻害剤による治療などの治療を受けていない。いくつかの実施形態では、対象は、DNA合成阻害剤などの治療を受けている。いくつかの実施形態では、対象は、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍、又は本明細書に開示される任意の他の濃縮スコアを有する腫瘍を有する対象である。
いくつかの実施形態では、特許請求の範囲のいくつかにも列挙されているこの言及されたM2濃縮スコアは、Pan et al.,2017,Immunity47,284-297からのM2シグネチャーデータと一致する、M2様TAMの濃縮スコアを有するがんのタイプのTCGAデータ解析による。この記事の最初の図の黄色の点線は、M2遺伝子シグネチャーの平均濃縮スコア(0.27)であり、この図で使用されている略語は、以下のとおりである。ACC:副腎皮質がん、BLCA:膀胱尿路上皮がん、BRCA:乳房浸潤がん、CESC:子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん、COAD:結腸腺がん、DLBC:リンパ系腫瘍びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、GBM:多形性神経膠芽腫、HNSC:頭頸部扁平上皮がん、KICH:色素嫌性腎がん、KIRC:腎臓明細胞がん、KIRP:腎臓腎乳頭細胞がん、LAML:急性骨髄性白血病、LGG:脳低悪性度神経膠腫、LIHC:肝細胞がん、LUAD:肺腺がん、LUSC:肺扁平上皮がん、OV:卵巣漿液性嚢胞腺がん、PRAD:前立腺腺がん、READ:直腸腺がん、SKCM:皮膚黒色腫、STAD:胃腺がん、THCA:甲状腺がん、UCEC:子宮体子宮内膜がん、並びにUCS:子宮がん肉腫。
したがって、いくつかの実施形態では、対象は、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)若しくは肺扁平上皮がん(LUSC)などの肺がん、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性神経膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)若しくは相同組換え型(HRP)卵巣がんなどの卵巣がん、又は任意の相同組換え型(HRP)がんを有する。がんは、任意の相同組換え欠損(HRD)がん(例えば、HRD卵巣がん)であり得る。がんは、RAD51、PALB2、ATM、ATR、CHEK2、RAD51、又はFANC遺伝子における変異を含むHRDがん又は腫瘍であり得る。がんは、STAT3シグナル伝達を上方調節する遺伝子変異、及び/又は腫瘍関連マクロファージをM2様マクロファージ(例えば、KRASG12D変異などのKRAS遺伝子の変異を有するがん)に極性化させる遺伝子変異を含む任意のがんであり得る。
ある特定の実施形態では、対象は、BRCA変異を保有する乳がん(例えば、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がん)を有する。ある特定の実施形態では、対象はBRCAナイーブ乳がん又は卵巣がんを有する。
ある特定の実施形態では、対象は、EGFR変異を保有するがん(例えば、肺がん)を有する。EGFR変異は、活性化変異、又はTKIに対する耐性を付与する任意の変異であり得る。
いくつかの実施形態では、対象は、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍の亜集団を含むがんを有する(例えば、がん自体が0.27未満のM2濃縮スコアを有するものの1つであっても)。いくつかの実施形態では、対象は、0.15よりも高いM2濃縮スコア(例えば、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99よりも高いか、又はそれ以上)を有する腫瘍の亜集団を含むがんを有する(例えば、がん自体が0.15未満のM2濃縮スコアを有するものの1つであっても)。いくつかの実施形態では、対象は、治療経過にわたって0.27よりも高いM2濃縮スコアを獲得した腫瘍を含むがんを有する(例えば、がん自体が0.27未満のM2濃縮スコアを有するものの1つであっても)。いくつかの実施形態では、対象は、治療経過にわたって0.15よりも高いM2濃縮スコア(例えば、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99よりも高いか、又はそれ以上)を獲得した腫瘍を含むがんを有する(例えば、がん自体が0.15未満のM2濃縮スコアを有するものの1つであっても)。いくつかの実施形態では、対象は、腫瘍内樹状細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する。
III.治療薬
いくつかの実施形態では、使用される薬剤は、STINGアゴニストである治療薬である。これらの薬剤は、例えば、マクロファージ(例えば、腫瘍の外部にあるもの)におけるSTINGシグナル伝達を活性化することができる。
いくつかの実施形態では、使用される薬剤は、STINGアゴニストである治療薬である。これらの薬剤は、例えば、マクロファージ(例えば、腫瘍の外部にあるもの)におけるSTINGシグナル伝達を活性化することができる。
いくつかの実施形態では、STINGアゴニストは、修飾ヌクレオチドSTINGアゴニストを含む。いくつかの実施形態では、STINGアゴニストは、DMXAA、MSA-2、SR-717、FAA、CMA、α-マンゴスチン、BNBC、DSDP、diABZI、二環式ベンズアミド、及びベンゾチオフェンから選択される。いくつかの実施形態では、任意の好適なSTINGアゴニスト(例えば、STINGの天然リガンドではないSTINGアゴニストなどの、全身投与に十分に好適なSTINGアゴニスト)を使用することができる。一般に、STINGアゴニストに関する様々な更なる詳細は、文献、例えば、Chin et al.,Antitumor activity of a systemic STING-activating non-nucleotide cGAMP mimetic,Science369:993(2020)、及びPan et al.,An orally available non-nucleotide STING agonist with antitumor activity,Science369:935(2020)に見出すことができる。DMXAAに関連するデータは、実施例1に見出すことができ、MSA-2に関連するデータは、図14A~図14Dに見出すことができる。
ある特定の実施形態では、STINGアゴニストは、(例えば、別々に又は一緒に、異なる時間に又は同時に)別の治療薬と併用投与することができる。具体的には、STINGアゴニストは、PARP阻害剤と併用投与することができる。いくつかの実施形態では、PARP阻害剤は、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドから選択される。いくつかの実施形態では、併用投与することは、PARP阻害剤の前に、STINGアゴニストを投与することを含む。いくつかの実施形態では、併用投与することは、PARP阻害剤と同時に、STINGアゴニストを投与することを含む。
ある特定の実施形態では、STINGアゴニストは、(例えば、別々に又は一緒に、異なる時間に又は同時に)別の治療薬と併用投与することができる。具体的には、STINGアゴニストは、TKI(例えば、EGFR-TKI又は本明細書に開示される任意の他のTKI)と併用投与され得る。いくつかの実施形態では、TKI(例えば、EGFR-TKI又は本明細書に開示される任意の他のTKI)は、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ(AZD9291)、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010から選択される。いくつかの実施形態では、併用投与は、TKI(例えば、EGFR-TKI又は本明細書に開示される任意の他のTKI)の前に、STINGアゴニストを投与することを含む。いくつかの実施形態では、併用投与は、TKI(例えば、EGFR-TKI又は本明細書に開示される任意の他のTKI)と同時に、STINGアゴニストを投与することを含む。
ある特定の実施形態では、STINGアゴニストは、(例えば、別々に又は一緒に、異なる時間に又は同時に)別の治療薬と併用投与することができる。特に、STINGアゴニストは、TK阻害剤と併用投与することができる。いくつかの実施形態では、併用投与することは、TK阻害剤の前に、STINGアゴニストを投与することを含む。いくつかの実施形態では、併用投与することは、TK阻害剤と同時に、STINGアゴニストを投与することを含む。TK阻害剤は、血管内皮増殖因子受容体(VEGF)TK阻害剤、上皮増殖因子(EGF)受容体TK阻害剤、血小板由来内皮増殖因子受容体(PDGF)TK阻害剤であってもよく、又はTK阻害剤は、線維芽細胞増殖因子(FGF)受容体TK阻害剤であってもよい。TK阻害剤は、例えば、アキシチニブ、ダサチニブ、エルロチニブ、イマチニブ、ニロチニブ、パゾパニブ、ソラフェニブ、ボスチニブ、アバプリチニブ、カプマチニブ、ペミガチニブ、リプレチニブ、セルペルカチニブ、セルメチニブ、ツカチニブ、エヌトレクチニブ、エルダフィチニブ、フェドラチニブ、ペキシダルチニブ、腱滑膜、ウパダシチニブ、ザヌブルチニブ、バリシチニブ、ビニメチニブ、ダコミチニブ、フォスタマチニブ、ギルテリチニブ、ラロトレクチニブ、ロルラチニブ、アカラブルチニブ、ブリグチニブ、ミドスタウリン、ネラチニブ、アレクチニブ、コビメチニブ、レンバチニブ、オシメルチニブ、セリチニブ、ニンテダニブ、アファチニブ、イブルチニブ、トラメチニブ、アキシチニブ、ボスチニブ、カボザンチニブ、ポナチニブ、レゴラフェニブ、トファシチニブ、クリゾチニブ、ルキソリチニブ、バンデタニブ、パゾパニブ、ラパチニブ、ゲフィチニボール、又はスニチニブであり得る。
ある特定の実施形態では、STINGアゴニストは、(例えば、別々に又は一緒に、異なる時間に又は同時に)別の治療薬と併用投与することができる。特に、STINGアゴニストは、DNA合成阻害剤と併用投与することができる。いくつかの実施形態では、併用投与することは、DNA合成阻害剤の前に、STINGアゴニストを投与することを含む。いくつかの実施形態では、併用投与することは、DNA合成阻害剤と同時に、STINGアゴニストを投与することを含む。例示的なDNA合成阻害剤としては、ゲムシタビン、サパシタビン、シチジン類似体、シタラビン、テザシタビン、トロキサシタビン、DMDC、CNDAC、ECyD、クロファラビン、又はデシタビンなどのヌクレオシド類似体が挙げられるが、これらに限定されない。
併用療法のための追加の治療薬としては、放射線療法、化学療法(例えば、パクリタキセル、白金系薬物(例えば、シスプラチン、オキサリプラチン)、トポイソメラーゼIIのようなトポイソメラーゼ活性の阻害剤(例えば、エトポシド)、DNAインターカレーター(例えば、ドキソルビシン)、及び/又はDNAアルキル化剤(例えば、テモゾロミド))、又はDNA損傷応答(DDR)標的化剤(例えば、ATMi、ATRi、CHK1/2i、若しくはWee1i)が挙げられる。テモゾロミドは、高M2腫瘍である膠芽腫(GMB)に対する唯一のFDA承認第一選択療法であるが、全生存(OS)を伴わない無増悪生存(PFS)のみを提供する(例えば、Fernandes et al.(2017)Current Standards of Care in Glioblastoma Therapy,Chapter 11 of Glioblastoma,De Vleeschouwer S.,Ed.,Codon Publications(Brisbane,Australia)(2017)を参照されたい)。
IV.治療方法
本発明によって包含される一態様は、例えば、がんを有する対象におけるPARP阻害の有効性を改善することによって、がんを治療する方法に関する。かかる方法は、いくつかの実施形態では、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のPARP阻害剤と併用投与することを含む。
本発明によって包含される一態様は、例えば、がんを有する対象におけるPARP阻害の有効性を改善することによって、がんを治療する方法に関する。かかる方法は、いくつかの実施形態では、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のPARP阻害剤と併用投与することを含む。
本発明によって包含される一態様は、例えば、がんを有する対象におけるTK(例えば、EGFR-TKI)阻害の有効性を改善することによって、がんを治療する方法に関する。かかる方法は、いくつかの実施形態では、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のTK(例えば、EGFR-TKI)阻害剤と併用投与することを含む。
本発明によって包含される別の態様は、例えば、がんを有する対象におけるDNA合成阻害の有効性を改善することによって、がんを治療する方法に関する。かかる方法は、いくつかの実施形態では、対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のDNA合成阻害剤と併用投与することを含む。
いくつかの実施形態では、投与は、STINGアゴニストの全身送達(例えば、経口、静脈内、又は腹腔内)を含む。
本発明によって包含される態様は、がんを有する対象における腫瘍促進性マクロファージを抗腫瘍マクロファージに極性化させる方法に関し、対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む。いくつかのそのような態様では、STINGアゴニストは、マクロファージにおけるSTINGシグナル伝達を活性化する。いくつかのそのような態様では、STINGアゴニストは、腫瘍内樹状細胞におけるSTINGシグナル伝達を活性化しない。これらの態様のいくつかの実施形態では、腫瘍促進性マクロファージは、M2様である。これらの態様のいくつかの実施形態では、抗腫瘍マクロファージは、M1様である。
いくつかの実施形態では、PARP阻害剤は、好適な投薬量(例えば、少なくとも1日当たり5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,100mg/kg体重、又はこれらの値間の任意の他の値若しくは範囲)で投与される。好適な投薬量は、1日に2回、1日に1回、週に2回、週に1回、月に3回、月に2回、又は月に1回投与され得る。いくつかの実施形態では、PARP阻害剤は、複数回(例えば、少なくとも2~3回、少なくとも4回、少なくとも5回、少なくとも6回、少なくとも7回、又は少なくとも10回)投与される。
いくつかの実施形態では、TK阻害剤は、好適な投薬量(例えば、少なくとも1日当たり5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,100mg/kg体重、又はこれらの値間の任意の他の値若しくは範囲)で投与される。好適な投薬量は、1日に2回、1日に1回、週に2回、週に1回、月に3回、月に2回、又は月に1回投与され得る。いくつかの実施形態では、TK阻害剤は、複数回(例えば、少なくとも2~3回、少なくとも4回、少なくとも5回、少なくとも6回、少なくとも7回、又は少なくとも10回)投与される。
いくつかの実施形態では、DNA合成阻害剤は、好適な投薬量(例えば、少なくとも100mg/m2/週、250mg/m2/週、500mg/m2/週、750mg/m2/週、1,000mg/m2/週、1,500mg/m2/週、1,750mg/m2/週、2,0000mg/m2/週、2,200mg/m2/週、又はこれらの値間の任意の他の値若しくは範囲)で投与される。好適な投薬量は、1日に2回、1日に1回、週に2回、週に1回、月に3回、月に2回、又は月に1回投与され得る。いくつかの実施形態では、DNA合成阻害剤は、複数回(例えば、少なくとも2~3回、少なくとも4回、少なくとも5回、少なくとも6回、少なくとも7回、又は少なくとも10回)投与される。
いくつかの実施形態では、STINGアゴニストは、好適な投薬量(例えば、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、30mg/kg体重/週、又はこれらの値間の任意の他の値若しくは範囲)で投与される。好適な投薬量は、1日に2回、1日に1回、週に2回、週に1回、月に3回、月に2回、又は月に1回投与され得る。一部の実施形態では、STINGアゴニストは、複数回(例えば、少なくとも2~3回、少なくとも4回、少なくとも5回、少なくとも6回、少なくとも7回、又は少なくとも10回)投与される。
本明細書に開示されるように、STINGアゴニストは、PARP阻害剤と併用投与され得る。また、本明細書に開示されるように、STINGアゴニストは、TK阻害剤と併用投与され得る。
V.臨床的有効性
臨床的有効性は、当該技術分野で既知の任意の方法によって測定され得る。例えば、STINGアゴニスト単独による療法、又は別の薬剤(例えば、PARP阻害剤、TK阻害剤、若しくはDNA合成阻害剤)と組み合わせた療法からの利益は、無増悪生存に関連する。別の例として、STINGアゴニストからの利益は、好適な方法によって測定することができる腫瘍体積に関連し得る。
臨床的有効性は、当該技術分野で既知の任意の方法によって測定され得る。例えば、STINGアゴニスト単独による療法、又は別の薬剤(例えば、PARP阻害剤、TK阻害剤、若しくはDNA合成阻害剤)と組み合わせた療法からの利益は、無増悪生存に関連する。別の例として、STINGアゴニストからの利益は、好適な方法によって測定することができる腫瘍体積に関連し得る。
本発明によって包含される薬剤を使用することからの利益は、生体物質における細胞傷害性のレベルを測定することによって決定され得る。本発明によって包含される薬剤を使用することからの利益は、転写プロファイル、生存率曲線、顕微鏡画像、生合成活性レベル、酸化還元レベル等を測定することによって評価され得る。本発明によって包含される薬剤を使用することからの利益はまた、STINGアゴニスト治療からの副作用の量を測定することによって決定され得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の治療処置の臨床的有効性は、臨床的有用率(CBR)を測定することによって決定され得る。臨床的有用率は、療法終了の少なくとも6ヶ月後の時点での完全寛解(CR)にある患者のパーセンテージ、部分寛解(PR)にある患者の数、及び安定疾患(SD)を有する患者の数の合計を決定することによって測定される。この公式の省略表現は、6ヶ月にわたるCBR=CR+PR+SDである。いくつかの実施形態では、特定のがん治療レジメンのCBRは、少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、又はそれ以上である。
療法に対する応答を評価するための更なる基準は、「生存期間」に関連し、これには、以下の、死亡までの生存期間、別名、全生存期間(当該死亡は、原因を問わないか、又は腫瘍関連のいずれかであり得る)、「無再発生存期間」(再発という用語は、局所再発及び遠隔再発の両方を含むものとする)の全てが含まれる。当該生存期間の長さは、定義された開始点(例えば、診断時又は治療開始時)及び終了点(例えば、死、再発、又は転移)を参照することによって計算され得る。加えて、治療有効性についての基準は、療法に対する応答、生存確率、及び再発確率を含むように拡張され得る。
例えば、適切な閾値を決定するために、特定のSTINGアゴニスト治療レジメンを対象集団に投与し、その転帰は、任意の療法の投与前に決定されたバイオマーカー測定値と相関し得る。転帰測定値は、療法に対する病理学的応答であり得る。あるいは、バイオマーカー測定値が既知である療法後の対象について、全生存期間及び無病生存期間などの転帰測定値がある期間にわたって監視され得る。ある特定の実施形態では、同じ用量の療法剤が、もしあれば、各対象に投与される。関連する実施形態では、投与される用量は、療法で使用される薬剤の当該技術分野で既知の標準用量である。対象が監視される期間は様々であり得る。例えば、対象は、少なくとも2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50、55、又は60ヶ月間監視され得る。
VI.薬剤の投与
本発明によって包含される薬剤(例えば、STINGアゴニスト)は、それらの効果を増強するために、インビボでの医薬品投与に好適な生物学的に適合した形態で対象に投与される。「インビボでの投与に好適な生物学的に適合性の形態」とは、タンパク質の治療効果が、いずれの毒性作用をも上回る、投与されるタンパク質の形態を意味する。「対象」という用語は、免疫応答が誘発され得る生きている生物、例えば、哺乳動物を含むよう意図されている。対象の例としては、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ラット、及びそれらのトランスジェニック種が挙げられる。本明細書に記載の薬剤の投与は、薬剤の治療的に活性な量を単独で又は薬学的に許容される担体と組み合わせて含む任意の薬理学的形態であり得る。
本発明によって包含される薬剤(例えば、STINGアゴニスト)は、それらの効果を増強するために、インビボでの医薬品投与に好適な生物学的に適合した形態で対象に投与される。「インビボでの投与に好適な生物学的に適合性の形態」とは、タンパク質の治療効果が、いずれの毒性作用をも上回る、投与されるタンパク質の形態を意味する。「対象」という用語は、免疫応答が誘発され得る生きている生物、例えば、哺乳動物を含むよう意図されている。対象の例としては、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ラット、及びそれらのトランスジェニック種が挙げられる。本明細書に記載の薬剤の投与は、薬剤の治療的に活性な量を単独で又は薬学的に許容される担体と組み合わせて含む任意の薬理学的形態であり得る。
本発明によって包含される治療的組成物の治療的に活性な量の投与は、必要な投薬量で必要な期間にわたって所望の結果を達成するのに有効な量として定義される。例えば、薬剤の治療的に活性な量は、個体の病状、年齢、性別、及び体重などの要因、並びに個体に所望の応答を誘発するペプチドの能力により異なり得る。投与レジメンは、最適な治療応答を提供するように調整することができる。例えば、いくつかの分割用量が1日1回投与され得るか、又は用量は、治療状況の緊急事態によって示されるように比例的に減少し得る。
本発明によって包含される薬剤は、単独で又は追加の療法と組み合わせて投与され得る。併用療法では、本発明によって包含されるSTINGアゴニストと、別の薬剤(例えば、PARP阻害剤、TK阻害剤、又はDNA合成阻害剤)とを、同じ又は異なる細胞に送達することができ、同じ又は異なる時間に送達することができる。本発明によって包含される薬剤は、投与に好適な薬学的組成物に組み込まれ得る。そのような組成物は、1つ以上の薬剤、又はそのような1つ以上の薬剤の生成をもたらす1つ以上の分子と、薬学的に許容される担体と、を含むことができる。
本明細書に記載の治療薬は、それらを体内の特定の位置に送達する投与様式若しくは投与経路を使用して、又は全身的に投与され得る。いくつかの実施形態では、投与様式は、経口、静脈内、又は腹腔内などの全身的である。
本明細書に記載の治療薬は、注射(皮下、静脈内等)、経口投与、吸入、経皮適用、又は直腸投与などの簡便な様式で投与され得る。投与経路に応じて、活性化合物は、化合物を不活性化し得る酵素、酸、及び他の自然条件の作用から化合物を保護するための材料でコーティングされ得る。例えば、薬剤の投与について、非経口投与以外の方法により、薬剤をその不活性化を阻止するための材料でコーティングするか、又は薬剤をその材料と同時投与することが望ましくあり得る。
薬剤は、個体に、適切な担体、希釈剤、若しくはアジュバント中で投与されるか、酵素阻害剤と同時投与されるか、又はリポソームなどの適切な担体中で投与される。薬学的に許容される希釈剤には、生理食塩水及び水性緩衝溶液が含まれる。アジュバントは、その最も広い意味で使用され、インターフェロンなどの任意の免疫刺激化合物を含む。本明細書で企図されるアジュバントには、レゾルシノール、非イオン性界面活性剤、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル及びn-ヘキサデシルポリエチレンエーテルが含まれる。酵素阻害剤には、膵臓トリプシン阻害剤、ジイソプロピルフルオロリン酸(DEEP)、及びトラジロールが含まれる。リポソームには、水中油中水乳剤、並びに従来のリポソーム(Sterna et al.(1984)J.Neuroimmunol.7:27)が含まれる。
以下で詳細に説明されるように、本発明によって包含される薬学的組成物は、以下のために適合されたものを含め、固体又は液体形態での投与のために特別に製剤化されてもよい:(1)経口投与、例えば、ドレンチ(水性若しくは非水性の溶液若しくは懸濁液)、錠剤、ボーラス、粉末、顆粒、ペースト、(2)非経口投与、例えば、滅菌溶液若しくは懸濁液としての皮下、筋肉内、又は静脈内注射によるもの、(3)局所投与、例えば、皮膚に適用されるクリーム、軟膏、若しくはスプレーとしてのもの、(4)膣内若しくは直腸内、例えば、ペッサリー、クリーム、又はフォームとしてのもの、あるいは(5)エアロゾル、例えば、化合物を含有する水性エアロゾル、リポソーム調製物、又は固体粒子。
本明細書において、「薬学的に許容される」という語句は、理にかなった医学的判断の範囲内で、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、又は他の問題若しくは合併症がなく、合理的なベネフィット/リスク比に見合った、ヒト及び動物の組織と接触させて使用するのに好適なそれらの薬剤、材料、組成物、及び/又は投薬形態を指すために用いられる。
本明細書で使用される「薬学的に許容される担体」という語句は、ある臓器又は身体の一部分から別の臓器又は身体の一部分へと、対象の化学物質を運ぶか、又は輸送することに関与する薬学的に許容される材料、組成物又はビヒクル、例えば、液体又は固体の充填剤、希釈剤、賦形剤、溶媒又はカプセル化材料を意味する。各担体は、製剤の他の成分と適合性があり、対象に有害ではないという意味で「許容される」ものでなければならない。薬学的に許容される担体として機能できる材料の例には、(1)糖類、例えばラクトース、グルコース及びスクロース、(2)デンプン類、例えばコーンスターチ及びジャガイモデンプン、(3)セルロース、及びその誘導体、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース及び酢酸セルロース、(4)トラガカント末(5)麦芽、(6)ゼラチン、(7)タルク、(8)賦形剤、例えばカカオバター及び坐剤ワックス、(9)油類、例えば落花生油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油、大豆油、(10)グリコール類、例えばプロピレングリコール、(11)ポリオール類、例えばグリセリン、ソルビトール、マンニトール及びポリエチレングリコール、(12)エステル類、例えばオレイン酸エチル及びラウリン酸エチル、(13)寒天、(14)緩衝剤、例えば水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウム(15)アルギン酸、(16)発熱物質を含まない水、(17)等張食塩水、(18)リンゲル液、(19)エチルアルコール、(20)リン酸緩衝液、及び(21)薬学的製剤に使用される他の非毒性適合物質、が挙げられる。
「薬学的に許容される塩」という用語は、本発明によって包含されるバイオマーカーの発現及び/又は活性、又は複合体の発現及び/又は活性を調節する(例えば、阻害する)薬剤の比較的非毒性の無機及び有機の酸付加塩を指す。これらの塩は、治療薬の最終的な単離及び精製中に、又はその遊離塩基形態での精製された治療薬と好適な有機若しくは無機の酸とを別個に反応させ、そのようにして生成した塩を単離することによって、系中で調製することができる。代表的な塩としては、臭化水素酸塩、塩酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、酢酸塩、吉草酸塩、オレイン酸塩、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、ラウリン酸塩、安息香酸塩、乳酸塩、リン酸塩、トシル酸塩、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、ナフチル酸塩、メシル酸塩、グルコヘプトン酸塩、ラクトビオン酸塩、及びラウリルスルホン酸塩などが挙げられる(例えば、Berge et al.(1977)“Pharmaceutical Salts”,J.Pharm.Sci.66:1-19を参照)。
他の場合では、本発明によって包含される方法で有用な薬剤は、1つ以上の酸性官能基を含んでいてもよく、したがって、薬学的に許容される塩基と薬学的に許容される塩を形成することができる。これらの場合における「薬学的に許容される塩」という用語は、バイオマーカーの発現及び/又は活性、又は複合体の発現及び/又は活性を調節する(例えば、阻害する)薬剤の比較的非毒性の無機及び有機の塩基付加塩を指す。これらの塩は、同様に、治療薬の最終的な単離及び精製中に、又はその遊離酸形態での精製された治療薬と好適な塩基、例えば、薬学的に許容される金属カチオンの水酸化物、炭酸塩若しくは重炭酸塩と、アンモニアと、又は薬学的に許容される有機の一級、二級若しくは三級アミンとを別個に反応させることによって、系中で調製することができる。代表的なアルカリ又はアルカリ土類塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及びアルミ塩などが挙げられる。塩基付加塩の形成に有用な代表的な有機アミンとしては、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペラジンなどが挙げられる(例えば、Berge et al.(上記)を参照)。
湿潤剤、乳化剤及びラウリル硫酸ナトリウム及びステアリン酸マグネシウムなどの滑沢剤、並びに着色剤、放出剤(release agent)、コーティング剤、甘味料、香味料及び芳香剤、保存剤及び抗酸化剤もまた、組成物中に存在し得る。
薬学的に許容される抗酸化剤の例としては、(1)水溶性抗酸化剤、例えば、アスコルビン酸、塩酸システイン、硫酸水素ナトリウム、メタ亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウムなど、(2)油溶性抗酸化剤、例えば、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、アルファ-トコフェロールなど、及び(3)金属キレート剤、例えば、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸などが挙げられる。
本発明によって包含される方法に有用な製剤には、経口、鼻、局所(頬及び舌下を含む)、直腸、膣、エアロゾル及び/又は非経口投与に好適な製剤が挙げられる。製剤は、単位投与形態で簡便に提供されてもよく、薬学の分野で周知の任意の方法によって調製されてもよい。単回投与形態を製造するために担体材料と組み合わせることができる有効成分の量は、治療される宿主、特定の投与方法に応じて変化する。単回投与形態を生成するために担体材料と組み合わせることができる有効成分の量は、一般に、治療効果をもたらす化合物の量である。一般に、100パーセントのうち、この量は、約1パーセント~約99パーセントの有効成分、好ましくは約5パーセント~約70パーセント、最も好ましくは約10パーセント~約30パーセントの範囲である。
これらの製剤又は組成物を調製する方法は、バイオマーカーの発現及び/又は活性を調節する(例えば、阻害する)薬剤と、担体及び任意選択的に1つ以上の付随成分とを会合させるステップを含む。一般に、製剤は、治療薬と、液体担体、又は精密に分割した固体担体、又はその両方とを均一かつ密接に会合させ、次いで、必要に応じて製品を成形することによって調製される。
経口投与に好適な製剤は、カプセル、カシェ剤、丸剤、錠剤、ロゼンジ(フレーバーベース、通常、スクロース及びアカシア若しくはトラガカントを使用する)、粉末、顆粒の形態で、又は水性若しくは非水性液体の溶液若しくは懸濁液として、又は水中油型若しくは油中水型液体乳剤として、又はエリキシル剤若しくはシロップ剤として、又はトローチ剤(pastille)(不活性基剤、例えば、ゼラチン及びグリセリン、又はスクロース及びアカシアを使用する)として、及び/又は口腔洗浄剤等としてのものであってもよく、各々が有効成分として所定量の治療薬を含有する。化合物は、ボーラス、舐剤、又はペーストとして投与することもできる。
経口投与用の固体投与形態(カプセル、錠剤、丸剤、糖衣錠、粉末、顆粒等)において、有効成分を、1つ以上の薬学的に許容される担体、例えば、クエン酸ナトリウム又はリン酸二カルシウム、及び/又は以下のいずれか、すなわち(1)充填剤又は増量剤、例えば、デンプン、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトール、及び/又はケイ酸、(2)結合剤、例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロース及び/又はアカシア、(3)保湿剤、例えばグリセロール、(4)崩壊剤、例えば、寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモ又はタピオカデンプン、アルギン酸、ある特定のケイ酸塩、及び炭酸ナトリウム、(5)溶解遅延剤、例えば、パラフィン、(6)吸収促進剤、例えば、四級アンモニウム化合物、(7)湿潤剤、例えば、アセチルアルコール及びモノステアリン酸グリセロール、(8)吸着剤、例えば、カオリン及びベントナイトクレイ、(9)滑沢剤、例えば、タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、及びそれらの混合物、並びに(10)着色剤と混合する。カプセル、錠剤、及び丸剤の場合、薬学的組成物は、緩衝剤も含み得る。類似のタイプの固体組成物はまた、ラクトース又は乳糖のような賦形剤、並びに高分子量ポリエチレングリコール等を使用して、軟質及び硬質充填ゼラチンカプセルの充填剤としても使用することができる。
錠剤は、任意選択的に、1つ以上の副成分とともに、圧縮又は成形することによって作製することができる。圧縮錠剤は、結合剤(例えば、ゼラチン又はヒドロキシプロピルメチルセルロース)、滑沢剤、不活性希釈剤、保存剤、崩壊剤(例えば、デンプングリコール酸ナトリウム又は架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム)、表面活性剤又は分散剤を使用して調製することができる。成形錠剤は、不活性液体希釈剤で湿らせた粉末状ペプチド又はペプチド模倣薬の混合物を好適な機械で成形することによって作製することができる。
錠剤、及び他の固体投与形態、例えば、糖衣錠、カプセル、丸剤及び顆粒は、任意選択的に、刻み目が付けられているか、又は腸溶性コーティング及び薬学的製剤の分野で知られている他のコーティングなどのコーティング及びシェルを伴って調製することができる。それらはまた、例えば、所望の放出プロファイルを提供するための様々な割合のヒドロキシプロピルメチルセルロース、他のポリマーマトリックス、リポソーム及び/又はミクロスフェアを使用して、その中の有効成分の徐放又は制御放出を提供するように製剤化することもできる。それらは、例えば、細菌保持フィルターを通す濾過によって、又は使用直前に滅菌水若しくはいくつかの他の滅菌注射媒体に溶解することができる滅菌固体組成物の形態で滅菌剤を組み込むことによって、滅菌されてもよい。これらの組成物はまた、任意選択的に不透明剤(opacifying agent)を含有していてもよく、任意選択的に遅延様式で、胃腸管のある特定の部分でのみ、又は優先的に有効成分を放出する組成物であってもよい。使用可能な包埋組成物の例としては、ポリマー物質及びワックスが挙げられる。有効成分は、適切な場合、上記の賦形剤の1つ以上を含むマイクロカプセル化形態であってもよい。
経口投与のための液体投薬形態は、薬学的に許容される乳剤、微乳剤、溶液、懸濁液、シロップ、及びエリキシルを含む。有効成分に加えて、液体投薬形態は、当該技術分野で一般的に使用される不活性希釈剤、例えば、水又は他の溶媒、可溶化剤及び乳化剤、例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、油類(特に、綿実油、落花生油、トウモロコシ油、胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油、及びゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフリルアルコール、ポリエチレングリコール、及びソルビタンの脂肪酸エステル、並びにそれらの混合物を含有し得る。
不活性希釈剤に加えて、経口組成物は、湿潤剤、乳化剤及び懸濁化剤、甘味料、香味料、着色料、芳香剤及び保存剤などのアジュバントも含むことができる。
懸濁液は、活性薬剤に加えて、例えば、エトキシル化イソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビトール及びソルビタンエステル、微結晶セルロース、メタ水酸化アルミニウム、ベントナイト、寒天及びトラガカント、及びそれらの混合物などの懸濁化剤を含有し得る。
直腸又は膣投与のための製剤は、坐剤として提示されてもよく、坐剤は、1つ以上の治療薬と、例えば、ココアバター、ポリエチレングリコール、坐剤ワックス若しくはサリチル酸塩を含む1つ以上の好適な非刺激性賦形剤若しくは担体とを混合することによって調製されてもよく、室温では固体であるが、体温では液体であり、したがって、直腸又は膣腔で融解して活性薬剤を放出する。
膣投与に好適な製剤としては、適切であることが当該技術分野で知られているような担体を含有するペッサリー、タンポン、クリーム、ゲル、ペースト、フォーム又はスプレー製剤も挙げられる。
バイオマーカーの発現及び/又は活性を調節する(例えば、阻害する)薬剤の局所又は経皮投与のための投与形態としては、粉末、スプレー、軟膏、ペースト、クリーム、ローション、ゲル、溶液、パッチ及び吸入剤が挙げられる。活性要素は、無菌条件下で、薬学的に許容される担体、及び必要とされる可能性のある保存料、緩衝剤、又は噴射剤と混合することができる。
軟膏、ペースト、クリーム及びゲルは、治療薬に加えて、賦形剤、例えば、動物性及び植物性脂肪、油類、ワックス、パラフィン、デンプン、トラガカント、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、シリコーン、ベントナイト、ケイ酸、タルク及び酸化亜鉛、又はそれらの混合物を含有し得る。
粉末及びスプレーは、バイオマーカーの発現及び/又は活性を調節する(例えば、阻害する)薬剤に加えて、賦形剤、例えば、ラクトース、タルク、ケイ酸、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム及びポリアミド粉末、又はこれらの物質の混合物を含有し得る。スプレーは、クロロフルオロ炭化水素などの通常の噴射剤、及びブタン及びプロパンなどの揮発性非置換炭化水素を追加で含有することができる。
代替的に、本明細書に開示される薬剤は、エアロゾルによって投与することができる。これは、化合物を含有する水性エアロゾル、リポソーム調製物、又は固体粒子を調製することによって達成される。非水性(例えば、フルオロカーボン噴射剤)懸濁液を使用することができ得る。超音波式ネブライザは、薬剤が、化合物の分解を引き起こし得る剪断にさらされることを最小限に抑えるため、好ましい。
通常、水性エアロゾルは、薬剤の水溶液又は懸濁液を、従来の薬学的に許容される担体及び安定剤とともに製剤化することによって作製される。担体及び安定剤は、特定の化合物の要求によって異なるが、典型的には、非イオン性界面活性剤(Tween(登録商標)、Pluronic、又はポリエチレングリコール)、血清アルブミンなどの無害なタンパク質、ソルビタンエステル、オレイン酸、レシチン、グリシンなどのアミノ酸、緩衝液、塩、糖又は糖アルコールを含む。エアロゾルは、一般に、等張性溶液から調製される。
経皮パッチは、身体への治療薬の制御された送達を提供するという追加の利点を有する。そのような投与形態は、治療薬を適切な媒体に溶解又は分配することによって作製することができる。吸収促進剤を使用して、皮膚を通るペプチド模倣薬の流れを増大させることもできる。そのような流れの速度は、速度を制御する膜を提供するか、又はペプチド模倣薬をポリマーマトリックス若しくはゲルに分散させることのいずれかによって制御することができる。
眼科製剤、眼軟膏、粉末、溶液等も、本発明の範囲内にあると企図される。
非経口投与に好適な本発明によって包含される薬学的組成物は、1つ以上の治療薬を、1つ以上の薬学的に許容される滅菌等張性水性若しくは非水性溶液、分散液、懸濁液若しくは乳剤、又は使用直前に滅菌注射用溶液又は分散液に再構成可能な滅菌粉末と組み合わせて含み、これらは、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、製剤を対象レシピエントの血液と等張性にする溶質、又は懸濁化剤又は増ちょう剤を含有していてもよい。
本発明によって包含される薬学的組成物に使用することができる好適な水性及び非水性担体の例としては、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)、及びそれらの適切な混合物、オリーブ油などの植物油、並びにオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルなどが挙げられる。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング材料の使用、分散液の場合は必要な粒子径の維持、及び界面活性剤の使用により維持できる。
これらの組成物はまた、防腐剤、湿潤剤、乳化剤及び分散剤などのアジュバントも含有することができる。微生物の活動の予防は、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノールソルビン酸などの様々な抗菌剤及び抗真菌剤を含めることによって確実にできる。糖類、塩化ナトリウムなどの等張剤を組成物に含めることが望ましい場合もある。加えて、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンなどの吸収を遅らせる薬剤を含めることにより、注射可能な薬剤形態の長期吸収がもたらされ得る。
場合によっては、薬物の効果を延長するために、皮下注射又は筋肉内注射からの薬物の吸収を遅らせることが望ましい。これは、難水溶性である結晶性又は非晶質の液体懸濁液を使用することにより達成できる。その場合、薬物の吸収速度は溶解速度に依存し、次に溶解速度は結晶サイズと結晶形に依存し得る。あるいは、非経口投与された薬物形態の遅延吸収は、薬物を油性ビヒクルに溶解又は懸濁することにより達成される。
注射可能なデポー形態は、ポリラクチド-ポリグリコリドなどの生分解性ポリマー中でバイオマーカーの発現及び/又は活性を調節する(例えば、阻害する)薬剤のマイクロカプセルマトリックスを形成することにより作製される。薬物とポリマーの比率、及び使用する特定のポリマーの性質に応じて、薬物放出の速度を制御することができる。他の生分解性ポリマーの例としては、ポリ(オルトエステル)及びポリ(無水物)が挙げられる。デポー注射用製剤は、生体組織に適合するリポソーム又はマイクロ乳剤中に薬物を取り込むことによっても調製される。
本発明によって包含される治療薬を医薬としてヒト及び動物に投与する場合、治療薬は、そのままで、又は例えば0.1~99.5%(より好ましくは0.5~90%)の有効成分を薬学的に許容される担体と組み合わせて含有する薬学的組成物として与えられ得る。
本発明によって包含される薬学的組成物中の有効成分の実際の投与量レベルは、対象に対して毒性であることなく、特定の対象、組成物、及び投与態様にとって所望な治療応答を達成するのに有効である有効成分の量を得るように、本発明によって包含される方法によって決定され得る。
本発明によって包含される核酸分子は、ベクターに挿入され、遺伝子療法ベクターとして使用され得る。遺伝子療法ベクターは、例えば、静脈内注射、局所投与(米国特許第5,328,470号を参照)、又は定位注射(例えば、Chen et al.(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.USA91:3054-3057を参照)によって対象に送達され得る。遺伝子療法ベクターの薬学的調製物は、許容される希釈剤中の遺伝子療法ベクターを含み得るか、又は遺伝子送達ビヒクルが埋め込まれる徐放性マトリックスを含み得る。あるいは、完全な遺伝子送達ベクターが組換え細胞からインタクトで産生され得る場合、例えば、レトロウイルスベクターの場合、薬学的調製物は、遺伝子送達系を産生する1つ以上の細胞を含み得る。
一実施形態では、本発明によって包含される薬剤は、抗体である。本明細書で定義されるように、抗体の治療有効量(すなわち、有効投薬量)は、約0.001~30mg/kg体重、好ましくは約0.01~25mg/kg体重、より好ましくは約0.1~20mg/kg体重、更により好ましくは約1~10mg/kg、2~9mg/kg、3~8mg/kg、4~7mg/kg、又は5~6mg/kg体重の範囲である。当業者であれば、疾患又は障害の重症度、以前の治療、対象の一般的な健康状態及び/又は年齢、並びに存在する他の疾患を含むが、これらに限定されないある特定の要因が、対象を有効に治療するのに必要な投薬量に影響を及ぼし得ることを理解するであろう。更に、抗体の治療有効量での対象の治療は、単回治療を含み得るか、又は好ましくは一連の治療を含み得る。好ましい例では、対象は、約0.1~20mg/kg体重の範囲の抗体で、約1~10週間、好ましくは2~8週間、より好ましくは約3~7週間、更により好ましくは約4、5、又は6週間にわたって週1回治療される。治療に使用される抗体の有効投薬量が特定の治療の過程にわたって増加又は減少し得することも理解されよう。投薬量の変化により、診断アッセイの結果がもたらされ得る。
実施例1:STINGアゴニストによるBRCA1欠損乳がんにおけるPARP阻害に対する免疫抑制及び治療耐性の克服
PARP阻害剤(PARPi)は、BRCA変異を有する進行卵巣腫瘍の治療状況を劇的に変えた。しかしながら、進行BRCA変異型乳がんの患者におけるこのクラスの阻害剤の影響は比較的穏やかである。Brca1欠損によって駆動される乳腺腫瘍の同系遺伝子操作マウスモデルを使用して、提供される実験は、腫瘍関連マクロファージ(TAM)がインビボ及びインビトロの両方でPARPiの有効性を消失させることを示す。機構的に、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞は、TAMの腫瘍促進性極性化を誘導し、これは次に、腫瘍細胞におけるPARPi誘発DNA損傷を抑制し、細胞質dsDNAの産生及び合成致死性を低減し、したがって、STING依存性抗腫瘍免疫が損なわれる。STINGアゴニストは、M2様腫瘍教育されたマクロファージ(TEM)をマクロファージSTING依存的な様式でM1様抗腫瘍状態に再プログラムする。STINGアゴニストの全身投与は、マクロファージ及び樹状細胞に対する複数層の腫瘍細胞媒介抑制を破り、PARPiと相乗作用する。この組み合わせの治療相乗効果は、I型IFN応答及びCD8+T細胞によって媒介されるが、腫瘍細胞固有のSTINGには依存しない。これらのデータは、乳がんにおける抗腫瘍免疫のPARPi媒介性関与を促進するための自然免疫抑制を標的とすることの重要性を示す。
PARP阻害剤(PARPi)は、BRCA変異を有する進行卵巣腫瘍の治療状況を劇的に変えた。しかしながら、進行BRCA変異型乳がんの患者におけるこのクラスの阻害剤の影響は比較的穏やかである。Brca1欠損によって駆動される乳腺腫瘍の同系遺伝子操作マウスモデルを使用して、提供される実験は、腫瘍関連マクロファージ(TAM)がインビボ及びインビトロの両方でPARPiの有効性を消失させることを示す。機構的に、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞は、TAMの腫瘍促進性極性化を誘導し、これは次に、腫瘍細胞におけるPARPi誘発DNA損傷を抑制し、細胞質dsDNAの産生及び合成致死性を低減し、したがって、STING依存性抗腫瘍免疫が損なわれる。STINGアゴニストは、M2様腫瘍教育されたマクロファージ(TEM)をマクロファージSTING依存的な様式でM1様抗腫瘍状態に再プログラムする。STINGアゴニストの全身投与は、マクロファージ及び樹状細胞に対する複数層の腫瘍細胞媒介抑制を破り、PARPiと相乗作用する。この組み合わせの治療相乗効果は、I型IFN応答及びCD8+T細胞によって媒介されるが、腫瘍細胞固有のSTINGには依存しない。これらのデータは、乳がんにおける抗腫瘍免疫のPARPi媒介性関与を促進するための自然免疫抑制を標的とすることの重要性を示す。
これらの結果は、BRCA1欠損乳腺腫瘍が、腫瘍細胞における抗腫瘍免疫応答及び合成致死性の両方を阻害する腫瘍促進性マクロファージによって支配されている免疫抑制微小環境の誘導を通して、PARP阻害剤に対して治療耐性を発揮する新規のメカニズムを明らかにした。免疫細胞におけるSTING経路の薬理学的活性化は、耐性を克服し、腫瘍細胞をPARP阻害に対して感作させる。
導入
相同組換え(HR)欠損は、HR経路遺伝子、最も一般的にはBRCA1及びBRCA2(BRCA1/2)の機能喪失変異を保有する卵巣腫瘍及び乳腺腫瘍の両方で治療的に利用されているポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ(PARP)阻害剤(PARPi)に対する絶妙な感受性を付与する(Lord CJ,Ashworth A.Science 2017;355(6330):1152-8)。実質的な無増悪生存(PFS)の利益に基づいて、3つのPARPiが、アジュバント及び転移の両方の設定で、BRCA変異卵巣がんのFDA承認を得ている(Matulonis UA,et al.Ann Oncol 2016;27(6):1013、Moore K,et al.N Engl J Med 2018;379(26):2495-505、Swisher EM,et al.Lancet Oncol 2017;18(1):75-87、Del Campo JM,et al.J Clin Oncol 2019;37(32):2968-73 9)。最近では、オラパリブによる維持治療が、BRCA変異再発卵巣がんを有する患者に前例のない全生存期間の利益を付与することが示された(Poveda A,et al.Journal of Clinical Oncology 2020;38)。しかしながら、卵巣がんと比較して、PARPi療法は、BRCA変異型乳がんにおいてあまり効果がないようである。それにもかかわらず、FDAは、生殖系列BRCA1/2変異型及びHER2陰性進行乳がんを有する患者のための単剤療法として、2つのPARPi、すなわちオラパリブ及びタラゾパリブを承認した(Robson M,et al.N Engl J Med 2017;377(6):523-33、Litton JK,et al.N Engl J Med 2018;379(8):753-63)。これらのPARPiは、PFSを有意に改善したが、OlympiAD及びEMBRACA臨床試験からの最近の結果は、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを有する患者におけるオラパリブ及びタラゾパリブの両方に全生存の利点がないことを示唆しており(Robson ME,et al.Ann Oncol 2019;30(4):558-66、Litton JK,et al.American Association for Cancer Research(AACR)Virtual Annual Meeting I2020)、PARPiに対する応答を改善するための戦略を開発するために、BRCA変異型乳がんがPARPiに対してより難治性である理由を理解する必要性を強調している。
相同組換え(HR)欠損は、HR経路遺伝子、最も一般的にはBRCA1及びBRCA2(BRCA1/2)の機能喪失変異を保有する卵巣腫瘍及び乳腺腫瘍の両方で治療的に利用されているポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ(PARP)阻害剤(PARPi)に対する絶妙な感受性を付与する(Lord CJ,Ashworth A.Science 2017;355(6330):1152-8)。実質的な無増悪生存(PFS)の利益に基づいて、3つのPARPiが、アジュバント及び転移の両方の設定で、BRCA変異卵巣がんのFDA承認を得ている(Matulonis UA,et al.Ann Oncol 2016;27(6):1013、Moore K,et al.N Engl J Med 2018;379(26):2495-505、Swisher EM,et al.Lancet Oncol 2017;18(1):75-87、Del Campo JM,et al.J Clin Oncol 2019;37(32):2968-73 9)。最近では、オラパリブによる維持治療が、BRCA変異再発卵巣がんを有する患者に前例のない全生存期間の利益を付与することが示された(Poveda A,et al.Journal of Clinical Oncology 2020;38)。しかしながら、卵巣がんと比較して、PARPi療法は、BRCA変異型乳がんにおいてあまり効果がないようである。それにもかかわらず、FDAは、生殖系列BRCA1/2変異型及びHER2陰性進行乳がんを有する患者のための単剤療法として、2つのPARPi、すなわちオラパリブ及びタラゾパリブを承認した(Robson M,et al.N Engl J Med 2017;377(6):523-33、Litton JK,et al.N Engl J Med 2018;379(8):753-63)。これらのPARPiは、PFSを有意に改善したが、OlympiAD及びEMBRACA臨床試験からの最近の結果は、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを有する患者におけるオラパリブ及びタラゾパリブの両方に全生存の利点がないことを示唆しており(Robson ME,et al.Ann Oncol 2019;30(4):558-66、Litton JK,et al.American Association for Cancer Research(AACR)Virtual Annual Meeting I2020)、PARPiに対する応答を改善するための戦略を開発するために、BRCA変異型乳がんがPARPiに対してより難治性である理由を理解する必要性を強調している。
PARPiの治療有効性の基礎となるメカニズムの理解は、まだ発展途上である。2005年に初めて記載されて以来(Bryant HE,et al.Nature 2005;434(7035):913-7;.Farmer H,et al.Nature 2005;434(7035):917-21))、PARPiは、塩基除去修復(BER)の阻害、PARP-DNA複合体の捕捉、エラープローン非相同末端結合(NHEJ)の活性化、及びPARP1/POLQ媒介性選択的末端結合(alt-EJ)の妨害を含む複数のメカニズムを介して、HR欠損腫瘍細胞において合成致死性を発揮することが示されている(Konstantinopoulos PA,et al.Cancer Discov 2015;5(11):1137-54、Scott CL,et al.J Clin Oncol 2015;33(12):1397-406)。最近、様々な実験により、合成致死性を介した直接的な細胞毒性に加えて、PARPiによって誘発される免疫応答も、インビボでの腫瘍除去に必要であることが実証された(Ding L,et al.Cell Rep 2018;25(11):2972-80、Pantelidou C,et al.Cancer Discov 2019;9(6):722-37、Chabanon RM,et al.J Clin Invest 2019;129(3):1211-28)。Brca1欠損卵巣がんの遺伝子操作マウスモデル(GEMM)を使用した実験により、PARPiによる処置が、腫瘍内樹状細胞(DC)におけるインターフェロン遺伝子シグナル伝達の刺激因子(STING)を活性化する、腫瘍細胞による二本鎖DNA(dsDNA)の放出をもたらし、したがって、I型インターフェロン(IFN)応答及びその後の抗腫瘍CD8+T細胞の誘導を誘発することを示した。STING経路の活性化は、腫瘍及び免疫細胞における細胞質dsDNAのセンサーとして作用する、環状GMP-AMP合成酵素(cGAS)による環状ジヌクレオチドの産生によって生じる(Li T,J Exp Med 2018;215(5):1287-99)。PARPiはまた、核からのdsDNA断片の放出をもたらすDNA二本鎖切断を誘導するそれらの能力のために、腫瘍細胞固有の免疫を活性化することが示されている(Pantelidou C,et al.Cancer Discov 2019;9(6):722-37、Chabanon RM,et al.J Clin Invest 2019;129(3):1211-28)。しかしながら、がん治療における免疫細胞及び腫瘍細胞におけるSTINGの重要性は依然として不明である。
特に、乳がんにおける臨床転帰は、腫瘍免疫微小環境(TIME)によって強く影響される(Savas P,Loi S.Cancer Cell 2020;37(5):623-4、Salmon H,et al.Nat Rev Cancer 2019;19(4):215-27、Li W,Tanikawa T,et al.Cell Metab 2018;28(1):87-103)。複数の研究により、進行乳腺腫瘍は、しばしば、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)レベルの有意な低下及び免疫抑制遺伝子の発現の増加を特徴とする既存の免疫抑制TIMEを示すことが示されており、これは、化学療法及び免疫療法に対する応答の低下と相関している(Li W,et al.Cell Metab 2018;28(1):87-103、Hutchinson KE,et al.Clin Cancer Res 2020;26(3):657-68、Savas P,Loi S.Clin Cancer Res 2020;26(3):526-8)。インビボでのPARPiの免疫調節特性を示す証拠は増えているが、BRCA変異型乳がんにおける既に確立された免疫抑制TIMEがPARPiの有効性に影響を及ぼす可能性があるかどうかは現在不明である。
腫瘍関連マクロファージ(TAM)は、固形腫瘍において見出すことができる最も豊富で多様な免疫集団の1つを構成する。TAMの表現型及び機能は非常に可塑的で多様であるが、マクロファージは、腫瘍増殖を抑制又は促進するその能力に基づいて、抗腫瘍(M1極性化)又は腫瘍促進性(M2極性化)として大別することができる(DeNardo DG,Ruffell B.Nat Rev Immunol 2019;19(6):369-82)。M2極性化TAMは、制御性T細胞(Treg)などの免疫抑制性免疫細胞の動員、並びにナチュラルキラー(NK)細胞及び細胞傷害性T細胞などの免疫エフェクター細胞の直接的な阻害を含む複数のメカニズムを介して免疫抑制を発揮することができる(Cassetta L,Pollard JW.Nat Rev Drug Discov 2018;17(12):887-904)。注目すべきことに、複数の臨床研究は、高TAM浸潤が、大部分のがんタイプにおいて予後不良と関連していることを示している(Ruffell B,Coussens LM.Cancer Cell 2015;27(4):462-72)。
本研究において、結果は、BRCA1欠損乳腺腫瘍のPARPiに対する応答が、免疫抑制性TAMによって強く制限され、それが、CD8+T細胞を直接阻害するだけでなく、PARPi媒介性腫瘍細胞DNA損傷を抑制し、細胞質dsDNA及び合成致死性の低下をもたらし、それによって、抗原提示細胞(APC)のSTING依存的活性化を抑制することを実証する。外因性STINGアゴニストの添加は、TAMを腫瘍促進性表現型から遠ざけ、PARPiに対する合成致死応答を回復させ、APCを効果的に活性化する。したがって、STINGアゴニストの全身送達は、腫瘍細胞固有のSTING発現に関係なく、乳がんのBrca1欠損マウスモデルにおいて、PARP阻害との強力な治療相乗効果を示す。この知見は、PARPi療法に対するBRCA1変異型乳がんの耐性を逆転させるための新しいアプローチを明らかにする。
結果
Brca1欠損乳腺腫瘍は、インビボでオラパリブに対する中程度の応答を示す
Brca1欠損乳がんにおけるPARPiへの応答を調査するために、Brca1及びTrp53(BPと称される)の同時消失によって駆動される乳腺腫瘍の同系GEMMを開発した。これらのBP乳腺腫瘍は、Creリコンビナーゼを発現するアデノウイルスを、Brca1及びTrp53(Brca1L/L;Trp53L/L、図1A及び図2A)の両方のホモ接合フロックス(floxed)対立遺伝子を保有する雌FVBの乳管に管内注射することによって生成された。これらのマウスは、約4~7ヶ月(中央値潜時167日)で100%の浸透で乳房腫瘍を発症した(図1B)。組織学的分析により、これらのBP腫瘍は、クリニックにおける進行BRCA欠損乳がんに類似した低分化腺がん(図2B)であったことが明らかになった(Palacios J,et al.Clin Cancer Res 2003;9(10 Pt1):3606-14)。更に、TP53変異は、BRCA1欠損を有する進行乳がんにおいてしばしば見出される(Holstege H,et al.Cancer Res 2009;69(8):3625-33)。したがって、このBP腫瘍モデルは、患者の進行BRCA1欠損乳腺腫瘍の遺伝学及び病理学の両方を再現する。
Brca1欠損乳腺腫瘍は、インビボでオラパリブに対する中程度の応答を示す
Brca1欠損乳がんにおけるPARPiへの応答を調査するために、Brca1及びTrp53(BPと称される)の同時消失によって駆動される乳腺腫瘍の同系GEMMを開発した。これらのBP乳腺腫瘍は、Creリコンビナーゼを発現するアデノウイルスを、Brca1及びTrp53(Brca1L/L;Trp53L/L、図1A及び図2A)の両方のホモ接合フロックス(floxed)対立遺伝子を保有する雌FVBの乳管に管内注射することによって生成された。これらのマウスは、約4~7ヶ月(中央値潜時167日)で100%の浸透で乳房腫瘍を発症した(図1B)。組織学的分析により、これらのBP腫瘍は、クリニックにおける進行BRCA欠損乳がんに類似した低分化腺がん(図2B)であったことが明らかになった(Palacios J,et al.Clin Cancer Res 2003;9(10 Pt1):3606-14)。更に、TP53変異は、BRCA1欠損を有する進行乳がんにおいてしばしば見出される(Holstege H,et al.Cancer Res 2009;69(8):3625-33)。したがって、このBP腫瘍モデルは、患者の進行BRCA1欠損乳腺腫瘍の遺伝学及び病理学の両方を再現する。
特に、BP腫瘍に由来する原発腫瘍細胞は、インビトロで培養することも、同系免疫能のある宿主の乳腺脂肪パッドに同種移植することもでき、腫瘍細胞固有の活性、並びに宿主免疫系との相互作用及び治療的介入に対するそれらの応答の詳細な研究を可能にする。残念なことに、同所性BP腫瘍を有するFVBマウスがオラパリブで処置された場合、BP腫瘍は、対照腫瘍よりも初期の増殖が遅かったが、それにもかかわらず、処置を通じて進行し、後の時点で対照腫瘍と同等の増殖率を示した(図1C)。対照腫瘍と比較して、腫瘍サイズの統計的に有意な減少があったが、Brca1欠損乳腺腫瘍に対するオラパリブの効果は、Brca1及びTrp53の同時消失、並びに最近開発されたcMycの過剰発現によって駆動される高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)の同等のマウスモデルに対するその顕著な効果とは対照的に、中程度であった。卵巣腫瘍は、TIMEにおける抗腫瘍CD8+T細胞応答の強力な活性化を伴うオラパリブに対する劇的な応答を有し、これは、PARP阻害の治療有効性に不可欠であった。
BP腫瘍関連マクロファージ1は免疫抑制を媒介する
TIMEがインビボでのPARPiに対する応答にどのように影響するかを調べるために、PARP阻害に応答するBP TIMEの変化を評価しようとした。TILの分析は、処置群からのCD8+T細胞及びエフェクターCD8+T細胞が、7日間の処置後に有意に変化しなかったことを明らかにした(図2C及び2E)。これは、オラパリブがBP TIMEにおいて頑強なT細胞の活性化を引き起こすことができなかったことを示唆する。興味深いことに、オラパリブによる7日間の処置後、PD-1+CD8+T細胞の割合が、BP腫瘍において増加した(図2C及び2E)。これは、オラパリブ処置の経過にわたって腫瘍におけるCD8+T細胞の枯渇が増加したことを示す。しかしながら、マウスPD-1に対するモノクローナル抗体でPD-1を遮断しても、オラパリブに対するBP腫瘍の応答を改善することができなかった(図1C)。これは、BP腫瘍がT細胞を介した破壊から保護されていることを示唆する。
TIMEがインビボでのPARPiに対する応答にどのように影響するかを調べるために、PARP阻害に応答するBP TIMEの変化を評価しようとした。TILの分析は、処置群からのCD8+T細胞及びエフェクターCD8+T細胞が、7日間の処置後に有意に変化しなかったことを明らかにした(図2C及び2E)。これは、オラパリブがBP TIMEにおいて頑強なT細胞の活性化を引き起こすことができなかったことを示唆する。興味深いことに、オラパリブによる7日間の処置後、PD-1+CD8+T細胞の割合が、BP腫瘍において増加した(図2C及び2E)。これは、オラパリブ処置の経過にわたって腫瘍におけるCD8+T細胞の枯渇が増加したことを示す。しかしながら、マウスPD-1に対するモノクローナル抗体でPD-1を遮断しても、オラパリブに対するBP腫瘍の応答を改善することができなかった(図1C)。これは、BP腫瘍がT細胞を介した破壊から保護されていることを示唆する。
続いて、実験では、BP TIMEにおける他のタイプの免疫細胞を調査した。フローサイトメトリー分析により、BP腫瘍が、オラパリブによって有意に影響されない腫瘍関連マクロファージ(TAM、CD45+CD11b+F4/80+)の大きな集団を有することが明らかになった(図2C及び2E)。特に、対照群及びオラパリブ処置群(図1D及び図2E)の両方からの腫瘍において、M2様(MHC-II低CD206+)マクロファージの割合は、M1様(MHC-II高CD206-)マクロファージの割合よりも5倍以上高く、BP TIMEにおいて、オラパリブ処置とは無関係に、TAMの免疫抑制集団が発生したことを示唆している。
BRCA1-ヌル乳房及び卵巣マウス腫瘍モデルとの間のPARPiに対する応答における顕著な差異を考慮し、また、BP乳腺腫瘍におけるM2様マクロファージのレベルが高いことを考慮すると、外因性因子がCD8+T細胞の活性化を抑制し、それによって、乳腺腫瘍における治療に対する応答を抑制する可能性があると仮定した。したがって、マウス乳房及び卵巣BRCA1ヌル腫瘍から単離されたTAMを比較した。とりわけ、TAMのM2極性化は、M2/M1比によって証明されるように、BRCA1欠損卵巣腫瘍よりもBRCA1ヌル乳腺腫瘍においてはるかに強かった(図1E)。この結果は、BRCA1変異型乳腺腫瘍が、BRCA1変異型卵巣腫瘍(図1F)よりもM2マクロファージ遺伝子シグネチャーの濃縮スコアが有意に高いことを示す臨床データと一致する(Pan W,et al.Immunity 2017;47(2):284-97)。まとめると、これらのデータは、BRCA1ヌル乳腺腫瘍におけるM2様マクロファージがPARPiに対する耐性に寄与し得ることを示唆している。
BRCA1変異型1乳腺腫瘍におけるTAMの免疫抑制機能を確認するために、BP腫瘍からのTAM(移植後14日)を選別し、ナイーブマウスから単離された脾臓CD8+T細胞と共培養した。実際、TAMと共培養したCD8+T細胞は、対照T細胞と比較して、IFNg、TNFa、及びグランザイムBの産生を有意に減少させ、並びにCD25の発現を減少させ、エフェクター細胞(CD44高CD62L低)のレベルを低下させた(図1G及び図2D)。
マウス及びヒトの両方のBRCA1欠損乳腺腫瘍細胞が、インビトロでM2様マクロファージの極性化を誘導する。
BP腫瘍におけるTAMの高いM2様性質を考慮して、実験では次に、オラパリブの存在下又は不在下でのインビトロシステムにおけるマクロファージ及びBP腫瘍細胞の相互作用を調べた。マウス骨髄由来マクロファージ(BMDM)と原発性BP腫瘍細胞との共培養システムを、オラパリブ有り無しで2日間確立した(図3A、上パネル)。驚くべきことに、M1様集団の劇的な減少(約40%から約2%)と同時的に、M2様マクロファージ集団の著しい増加(約0.5%から約60%)が見出された(図3B)。特に、オラパリブ単独では、マクロファージの極性化にほとんど効果がなかった(図3B)。これを更に調べるために、BMDMを、BP腫瘍細胞(BP-CM)又はオラパリブ処理BP細胞(BP/OL-CM)からの馴化培地(CM)とインキュベートした(図3A、下のパネル)。上記の共培養システムと一致して、BP-CM及びBP/OL-CMの両方が、M2様極性化を強く促進し、M2/M1比の実質的な誘導をもたらした(図4A及び4B)。これらのデータは、BP腫瘍細胞が腫瘍細胞由来の可溶性因子を介してマクロファージ表現型を調節できることを示唆している。
BP腫瘍におけるTAMの高いM2様性質を考慮して、実験では次に、オラパリブの存在下又は不在下でのインビトロシステムにおけるマクロファージ及びBP腫瘍細胞の相互作用を調べた。マウス骨髄由来マクロファージ(BMDM)と原発性BP腫瘍細胞との共培養システムを、オラパリブ有り無しで2日間確立した(図3A、上パネル)。驚くべきことに、M1様集団の劇的な減少(約40%から約2%)と同時的に、M2様マクロファージ集団の著しい増加(約0.5%から約60%)が見出された(図3B)。特に、オラパリブ単独では、マクロファージの極性化にほとんど効果がなかった(図3B)。これを更に調べるために、BMDMを、BP腫瘍細胞(BP-CM)又はオラパリブ処理BP細胞(BP/OL-CM)からの馴化培地(CM)とインキュベートした(図3A、下のパネル)。上記の共培養システムと一致して、BP-CM及びBP/OL-CMの両方が、M2様極性化を強く促進し、M2/M1比の実質的な誘導をもたらした(図4A及び4B)。これらのデータは、BP腫瘍細胞が腫瘍細胞由来の可溶性因子を介してマクロファージ表現型を調節できることを示唆している。
次に、対照培地、オラパリブ、BP-CM、又はBP/OL-CMで処理したBMDMのRNA-seq分析を行った。図3Cに示されるように、オラパリブは、BMDMに対して有意な直接的な影響はかった。対照的に、BP-CMは、M2様/腫瘍促進性表現型(例えば、Ccl2、Vegfa、Arg1、及びMrc1)に関連する遺伝子の発現を強く上方調節する一方、主要なM1様/抗腫瘍性遺伝子(例えば、Tnf及びCxcl10)の発現を下方調節した。特に、BMDMは、BP/OL-CMで処理した場合、BP-CMで見られるものと同様の転写プロファイルを有した(図3C)。RT-qPCRによって、Il6、Il1b、及びCxcl1を含むM2様関連遺伝子の発現レベルが、BP-CM又はBP/OL-CMで処理したBMDMにおいて有意に増加したことが更に確認された(図3D)。これは、BP腫瘍細胞が、M2様マクロファージの誘導に大きく1貢献したことを実証する。マウスBP乳腺腫瘍細胞によって誘導されたこのM2マクロファージの極性化が、ヒトBRCA1変異型乳がん細胞によって再現され得るかどうかを評価するために、ヒトTHP-1マクロファージを、BRCA1変異型乳がん細胞株MDA-MB-436又はHCC1937から採取したCMで処理し、M2様表現型に関連する主要な遺伝子の発現を評価した。特に、腫瘍細胞のCMで処理されたTHP-1マクロファージは、IL6、IL1B、及びCXCL1の遺伝子発現を有意に上方調節し、これは、オラパリブで腫瘍細胞を処理することによって更に影響されることはなかった(図3E)。まとめると、データは、マウス及びヒトの両方のBRCA1欠損乳腺腫瘍細胞が、PARPiとは無関係に、M2様腫瘍促進性マクロファージになるようにマクロファージを「教育する」ことができることを示唆している。以降、腫瘍細胞と共培養された又はそれらのCMとインキュベートされたこれらのマクロファージは、腫瘍細胞で教育されたマクロファージ(TEM)と称される。
TEMは、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞におけるオラパリブ誘導DNA損傷を抑制し、インビトロでDC及び腫瘍細胞におけるSTINGの活性化を消失させる。
次に、これらのM2様TEMが、腫瘍細胞の活性にどのように影響するのかを調べた(図5A)。PARPiに対するBRCA1欠損腫瘍細胞の合成致死応答は、非常に有害なDNA二本鎖切断(DSB)によって駆動されるため、実験では、最初に、TEMが腫瘍細胞においてPARPi誘導DSBにどのように影響するのかを試験した。BP腫瘍細胞を、TEM馴化培地又はナイーブBMDM馴化培地とインキュベートし、続いて、オラパリブで処置した。二本鎖DNA(dsDNA)に対する抗体を用いた免疫蛍光(IF)分析は、オラパリブがBP細胞において細胞質dsDNAの蓄積を誘導することを明らかにした(図5B)。ナイーブBMDMではなく、TEMが、オラパリブ処理時にBP細胞における細胞質dsDNAの産生を消失させた(図5B)。DNA損傷を、セリン139でのヒストンH2AXのリン酸化(γ-H2AX)、代替マーカー、及びDNA DSBに対する初期の細胞応答を測定することによって更に評価した(30)。特に、BP腫瘍細胞はオラパリブに応答して、γ-H2AXが2倍に増加した(図5C)。一貫して、ナイーブBMDMではなく、TEMが、オラパリブ処理後のBP細胞におけるγ-H2AXの上方調節を減少させた(図5C)。MDA-MB-436で教育されたTHP-1マクロファージとインキュベートしたMDA-MB-436腫瘍細胞でも、同様の結果が観察された。オラパリブによって誘導されたγ-H2AXの上方調節が、MDA-MB-436細胞において腫瘍細胞で教育されたTHP-1マクロファージによって有意に阻害されることが見出された(図5D及び図6A)。更に、BP腫瘍細胞又はヒトBRCA1変異型乳がん細胞において、TEMが、オラパリブ誘導腫瘍細胞アポトーシス(アネキシンV+7-AAD-)を約40%~50%低下させることが見出された(図5E~5F及び図6B~6C)。これらのTEMは、インビトロ培養システムに由来するため、TAMもまた、BP腫瘍から直接採取して、エクスビボでの腫瘍細胞に対するそれらの効果を評価した。実際、TAMは、オラパリブに応答するBP細胞死を有意に減少させた(図5G)。これらのデータは、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞が、マクロファージをM2様TAM又はTEM(複数)に極性化し、これが次に、オラパリブに対する腫瘍細胞の合成致死応答を抑制することを示唆する。
次に、これらのM2様TEMが、腫瘍細胞の活性にどのように影響するのかを調べた(図5A)。PARPiに対するBRCA1欠損腫瘍細胞の合成致死応答は、非常に有害なDNA二本鎖切断(DSB)によって駆動されるため、実験では、最初に、TEMが腫瘍細胞においてPARPi誘導DSBにどのように影響するのかを試験した。BP腫瘍細胞を、TEM馴化培地又はナイーブBMDM馴化培地とインキュベートし、続いて、オラパリブで処置した。二本鎖DNA(dsDNA)に対する抗体を用いた免疫蛍光(IF)分析は、オラパリブがBP細胞において細胞質dsDNAの蓄積を誘導することを明らかにした(図5B)。ナイーブBMDMではなく、TEMが、オラパリブ処理時にBP細胞における細胞質dsDNAの産生を消失させた(図5B)。DNA損傷を、セリン139でのヒストンH2AXのリン酸化(γ-H2AX)、代替マーカー、及びDNA DSBに対する初期の細胞応答を測定することによって更に評価した(30)。特に、BP腫瘍細胞はオラパリブに応答して、γ-H2AXが2倍に増加した(図5C)。一貫して、ナイーブBMDMではなく、TEMが、オラパリブ処理後のBP細胞におけるγ-H2AXの上方調節を減少させた(図5C)。MDA-MB-436で教育されたTHP-1マクロファージとインキュベートしたMDA-MB-436腫瘍細胞でも、同様の結果が観察された。オラパリブによって誘導されたγ-H2AXの上方調節が、MDA-MB-436細胞において腫瘍細胞で教育されたTHP-1マクロファージによって有意に阻害されることが見出された(図5D及び図6A)。更に、BP腫瘍細胞又はヒトBRCA1変異型乳がん細胞において、TEMが、オラパリブ誘導腫瘍細胞アポトーシス(アネキシンV+7-AAD-)を約40%~50%低下させることが見出された(図5E~5F及び図6B~6C)。これらのTEMは、インビトロ培養システムに由来するため、TAMもまた、BP腫瘍から直接採取して、エクスビボでの腫瘍細胞に対するそれらの効果を評価した。実際、TAMは、オラパリブに応答するBP細胞死を有意に減少させた(図5G)。これらのデータは、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞が、マクロファージをM2様TAM又はTEM(複数)に極性化し、これが次に、オラパリブに対する腫瘍細胞の合成致死応答を抑制することを示唆する。
PARPiで処理したBRCA1欠損卵巣腫瘍細胞由来のdsDNAが、DCのSTING依存性活性化を誘発することが最近報告されており、これは、PARPiが抗腫瘍免疫を活性化するための重要なステップであった。これがBRCA1欠損乳腺腫瘍細胞でも起こるかどうかを試験し、このプロセスに対するTEMの効果を評価するために、骨髄由来DC(BMDC)を、対照培地又はナイーブBMDM若しくはTEMからの馴化培地と事前にインキュベートしたBP腫瘍細胞と共培養し、続いて、オラパリブで処理し、洗い流した(図5H)。BRCA1欠損卵巣腫瘍細胞と一致して、TANK結合キナーゼ1(TBK1)及びIFN調節因子3(IRF3)のリン酸化(p-TBK1+p-IRF3+)の両方のレベルの同時増加によって示されるように、オラパリブ処理BP細胞は、DCにおいてSTING経路を活性化した(図5I及び図6D)。対照的に、TEMは、DCにおけるSTING経路を活性化するオラパリブ処理BP細胞の能力を阻害したが、ナイーブBMDMは阻害しなかった(図5I及び図6D)。一貫して、活性化したSTING経路を有するDCで見出される炎症促進性サイトカイン(Ifnb、Ccl5、及びCxcl10)の上方調節は、TEMと事前にインキュベートしたBP細胞と共培養した場合、鈍化した(図5J)。並行して、報告されているように、PARPiによって誘導される腫瘍細胞固有の免疫も評価した。BP腫瘍細胞は、対照培地中又はナイーブBMDMによるオラパリブ処理時、炎症促進性サイトカイン(Ifnb、Ccl5、及びCxcl10)の顕著な上方調節を示したが、炎症性サイトカインのこの上方調節が、TEMによって有意に低下することが見出された(図6E)。まとめると、これらの結果は、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞が、マクロファージの腫瘍促進性再プログラムを誘導し、これが次に、PARP阻害時に腫瘍細胞におけるDNA損傷及び合成致死性を抑制することを実証する。これは、DNA損傷を抑制し、結果として、腫瘍細胞における細胞質dsDNAを減少させ、DC及び腫瘍細胞の両方におけるSTING経路の活性化を低下させ、したがって、抗腫瘍免疫を弱める。
STINGアゴニストは、マクロファージのSTING依存的な様式でTEMをM1様1状態に再プログラムすることができる。
腫瘍細胞由来のdsDNAを介したSTING経路の活性化が、腫瘍細胞とマクロファージとの相互作用によって減少するという知見を考慮すると、外因性STINGアゴニストを使用して、この免疫抑制を克服し、PARPiの有効性を増強することができると仮定した。強力なマウスSTINGアゴニストであるDMXAA(Gao P,et al.Cell 2013;154(4):748-62、Corrales L,et al.Cell Rep 2015;11(7):1018-30))が、BP腫瘍細胞によるマクロファージの腫瘍促進性極性化を阻害することができるかどうかを調べるために、対照、オラパリブ、BP-CM、又はBP/OL-CM(図3Cに示される)で処理したBMDMのRNA-seq分析を、DMXAAの存在下で繰り返した(図7A)。トランスクリプトーム分析は、対照と比較して、BP-CM又はBP/OL-CMで培養したBMDMにおいて、Arg1、Csf1r、Il1b、Mrc1、Pik3cg、Ptgs1、Stab1、及びTgfb1を含む腫瘍促進性M2極性化に関連する遺伝子の頑強な上方調節された発現を示した(図7A)。驚くべきことに、DMXAAは、それらの腫瘍促進性遺伝子の発現を抑制しただけでなく、抗腫瘍M1シグネチャー(例えば、Ccl5、Cxcl10、Cd40、Nos2、及びTnf)に関連する遺伝子の発現も強く刺激した(図7A)。遺伝子オントロジー(GO)分析は、DMXAAが、これらのマクロファージにおける「ウイルスへの応答」、「インターフェロンガンマへの応答」、及び「I型インターフェロンシグナル伝達経路」シグナルを有意に増加させ、同時に、「有糸核分裂」及び「オルガネラ分裂」の生物学的プロセスを減少させることを明らかにした(図7B及び図8A)。遺伝子発現の変化に合わせて、STINGアゴニズムによるマクロファージの活性化も形態変化に反映された。図8Bに示されるように、BP-CMとインキュベートされたBMDMは、IL4によって誘導されるM2様マクロファージと同様の細長い又は星状の形態を示した。対照的に、DMXAAの添加は、これらの細胞を「目玉焼き(fried egg)」形状(細胞質を中心とする大きな核を有する丸い形状の細胞)に変え、これは、LPS及びIFNgの組み合わせによって誘導されるM1様マクロファージの形態に類似していた(Young DA,et al,.J Immunol 1990;145(2):607-15)。これらのデータは、STINGアゴニストがM2様マクロファージへのBMDMの極性化を防止することができることを示唆している。
腫瘍細胞由来のdsDNAを介したSTING経路の活性化が、腫瘍細胞とマクロファージとの相互作用によって減少するという知見を考慮すると、外因性STINGアゴニストを使用して、この免疫抑制を克服し、PARPiの有効性を増強することができると仮定した。強力なマウスSTINGアゴニストであるDMXAA(Gao P,et al.Cell 2013;154(4):748-62、Corrales L,et al.Cell Rep 2015;11(7):1018-30))が、BP腫瘍細胞によるマクロファージの腫瘍促進性極性化を阻害することができるかどうかを調べるために、対照、オラパリブ、BP-CM、又はBP/OL-CM(図3Cに示される)で処理したBMDMのRNA-seq分析を、DMXAAの存在下で繰り返した(図7A)。トランスクリプトーム分析は、対照と比較して、BP-CM又はBP/OL-CMで培養したBMDMにおいて、Arg1、Csf1r、Il1b、Mrc1、Pik3cg、Ptgs1、Stab1、及びTgfb1を含む腫瘍促進性M2極性化に関連する遺伝子の頑強な上方調節された発現を示した(図7A)。驚くべきことに、DMXAAは、それらの腫瘍促進性遺伝子の発現を抑制しただけでなく、抗腫瘍M1シグネチャー(例えば、Ccl5、Cxcl10、Cd40、Nos2、及びTnf)に関連する遺伝子の発現も強く刺激した(図7A)。遺伝子オントロジー(GO)分析は、DMXAAが、これらのマクロファージにおける「ウイルスへの応答」、「インターフェロンガンマへの応答」、及び「I型インターフェロンシグナル伝達経路」シグナルを有意に増加させ、同時に、「有糸核分裂」及び「オルガネラ分裂」の生物学的プロセスを減少させることを明らかにした(図7B及び図8A)。遺伝子発現の変化に合わせて、STINGアゴニズムによるマクロファージの活性化も形態変化に反映された。図8Bに示されるように、BP-CMとインキュベートされたBMDMは、IL4によって誘導されるM2様マクロファージと同様の細長い又は星状の形態を示した。対照的に、DMXAAの添加は、これらの細胞を「目玉焼き(fried egg)」形状(細胞質を中心とする大きな核を有する丸い形状の細胞)に変え、これは、LPS及びIFNgの組み合わせによって誘導されるM1様マクロファージの形態に類似していた(Young DA,et al,.J Immunol 1990;145(2):607-15)。これらのデータは、STINGアゴニストがM2様マクロファージへのBMDMの極性化を防止することができることを示唆している。
実験では、次に、STINGアゴニストがM2様TEMをM1様マクロファージに逆転させることができるかどうか、並びにSTINGアゴニストが媒介するマクロファージの再プログラム中のマクロファージにおけるSTING経路の役割を調べた。注目すべきことに、DMXAAは、TEMをM1様マクロファージに逆転させ、TEM STING経路の活性化を有意に増加させた(図7C~7D)。この再プログラムにマクロファージのSTINGが必要かどうかを判断するために、STINGノックアウト(KO)マウス(Stinggt/gt)からBMDMを単離し、エクスビボでBP細胞と共培養した。STING-/-1BMDMは、BP細胞で処理した場合、M2様TEMに容易に極性化された(図7E)。これは、M2様マクロファージの極性化にはSTINGが必要でないことを示唆している。特に、これらのSTING-/-TEMは、DMXAA処理時にM1様マクロファージに逆転しなかった(図7E)。これは、STINGがM1様マクロファージの再プログラムに必要であることを示唆している。更に、STING-/-TEMも、共刺激分子CD86の発現を増加させることができなかった(図7F)。次に、STINGアゴニストがヒトTEMを再プログラムすることができるかどうかについて、最初にTHP-1マクロファージをMDA-MB-436腫瘍細胞と共培養し、次いで、これらのTEMをSTINGアゴニストで処理することによって試験した。ヒトSTINGアゴニストであるADU-S100は、CD163(腫瘍促進性マクロファージの活性化において重要な役割を有するスカベンジャー受容体)を抑制しただけでなく(Shiraishi D,et al.Cancer Res 2018;78(12):3255-66、Giurisato E,et al.Proc Natl Acad Sci U S A 2018;115(12):E2801-E10)、THP-1マクロファージ上のCD86の発現も有意に増加させた(図7G)。まとめると、データは、STINGアゴニストがマクロファージを(マクロファージSTINGに依存する)M1様抗腫瘍マクロファージに再プログラムすることができることを示唆している。
STINGアゴニストは、インビトロでTEMの存在下のオラパリブ時、BP細胞によるDCの活性化を促進することができる。
次に、STINGアゴニストがPARPiに応答するBP細胞におけるDNA損傷のTEM媒介性抑制を緩和することができるかどうかを評価した(それは、BP細胞によるdsDNA放出の増加をもたらし、これが次に、DCの活性化を促進することができる)。図7Hに示されるように、複数の対照及び条件を用いて、並行して、この実験を行った。予想通り、対照培地とインキュベートした又はナイーブBMDMで処理したBP細胞は、オラパリブ処理時にgH2AXが増加し、それらの共培養DCでは、STING経路が活性化された(図7H~I)。TEMで処理されたBP細胞はgH2AXが増加しておらず、それらの共培養DCでは、STING経路が活性化されなかったが、DMXAAによるTEMの前処理は、オラパリブに応答したBP細胞のDNA損傷、並びに共培養DCにおけるSTING経路の活性化を回復させた(図7H~7I)。まとめると、これらのデータは、BRCA1欠損乳腺腫瘍の治療のためのSTINGアゴニストとPARPiの組み合わせのための強力な理論的根拠を提供する。
次に、STINGアゴニストがPARPiに応答するBP細胞におけるDNA損傷のTEM媒介性抑制を緩和することができるかどうかを評価した(それは、BP細胞によるdsDNA放出の増加をもたらし、これが次に、DCの活性化を促進することができる)。図7Hに示されるように、複数の対照及び条件を用いて、並行して、この実験を行った。予想通り、対照培地とインキュベートした又はナイーブBMDMで処理したBP細胞は、オラパリブ処理時にgH2AXが増加し、それらの共培養DCでは、STING経路が活性化された(図7H~I)。TEMで処理されたBP細胞はgH2AXが増加しておらず、それらの共培養DCでは、STING経路が活性化されなかったが、DMXAAによるTEMの前処理は、オラパリブに応答したBP細胞のDNA損傷、並びに共培養DCにおけるSTING経路の活性化を回復させた(図7H~7I)。まとめると、これらのデータは、BRCA1欠損乳腺腫瘍の治療のためのSTINGアゴニストとPARPiの組み合わせのための強力な理論的根拠を提供する。
STINGアゴニストは、インビボで、同系免疫能のあるマウスにおいて、オラパリブに対する同所性BP腫瘍の治療応答を改善する。
STINGの刺激がインビボでPARPiの抗腫瘍活性1を増強することができるかどうかを判断するために、同所性BP腫瘍を有するFVB雌マウスのコホートを確立した。腫瘍体積が約100mm3に達したとき、担腫瘍マウスを4群に無作為化し、対照、オラパリブ、DMXAA、又はオラパリブ及びDMXAAの組み合わせに供した。DMXAAは、この送達方法が有望な可能性を示しているため、腫瘍内(i.t.)注射を介してBP担腫瘍マウスに投与された。比較的低用量のDMXAA(10mg/kg)を、週に1回、3週間投与した(合計3回の用量)。DMXAA及びオラパリブ単独療法は、中程度の腫瘍増殖阻害を誘導したが、併用療法は、腫瘍増殖を強く抑制した(図9A)。腫瘍免疫浸潤の分析は、DMXAAの単独療法が、CD8+T細胞及びCD4+T細胞の両方において抗腫瘍サイトカイン(例えば、IFNg、グランザイムB、及びTNFa)の産生を強く上方調節し、オラパリブ療法と組み合わせることによって有意に増強されることを示した(図9B及び図9C)。まとめると、この結果は、STINGアゴニストが、免疫抑制を克服し、インビボでオラパリブに対するBrca1欠損乳腺腫瘍の応答を顕著に改善することを示唆する。
STINGの刺激がインビボでPARPiの抗腫瘍活性1を増強することができるかどうかを判断するために、同所性BP腫瘍を有するFVB雌マウスのコホートを確立した。腫瘍体積が約100mm3に達したとき、担腫瘍マウスを4群に無作為化し、対照、オラパリブ、DMXAA、又はオラパリブ及びDMXAAの組み合わせに供した。DMXAAは、この送達方法が有望な可能性を示しているため、腫瘍内(i.t.)注射を介してBP担腫瘍マウスに投与された。比較的低用量のDMXAA(10mg/kg)を、週に1回、3週間投与した(合計3回の用量)。DMXAA及びオラパリブ単独療法は、中程度の腫瘍増殖阻害を誘導したが、併用療法は、腫瘍増殖を強く抑制した(図9A)。腫瘍免疫浸潤の分析は、DMXAAの単独療法が、CD8+T細胞及びCD4+T細胞の両方において抗腫瘍サイトカイン(例えば、IFNg、グランザイムB、及びTNFa)の産生を強く上方調節し、オラパリブ療法と組み合わせることによって有意に増強されることを示した(図9B及び図9C)。まとめると、この結果は、STINGアゴニストが、免疫抑制を克服し、インビボでオラパリブに対するBrca1欠損乳腺腫瘍の応答を顕著に改善することを示唆する。
並行して、マウスCSF1Rに対するコロニー刺激因子1受容体(CSF1R)モノクローナル抗体と組み合わせたPARPiの治療有効性も、BP腫瘍の同所性同種移植片で評価した。多くのCSF1Rアンタゴニストは、マクロファージの生存シグナル伝達を遮断することによってTAMを枯渇させるそれらの活性のため、免疫抑制と闘うために前臨床及び臨床開発中である(Cannarile MA,et al.J Immunother Cancer 2017;5(1):53)。抗CSF1R単剤療法は、BP腫瘍増殖の阻害において有意な効果を有しなかったが、オラパリブ及び抗CSF1Rとの併用処置は、腫瘍増殖を有意に減弱させ、オラパリブの有効性を改善した(図10A)。しかしながら、オラパリブ及び抗CSF1Rの組み合わせの治療有効性は、オラパリブ及びDMXAAの組み合わせの治療有効性よりも有意に低かった(21日の処理後、T/C%=39.8%[オラパリブ+aCSF1R]対6%[オラパリブ+DMXAA];T/C%=100×[治療群の中央値腫瘍体積]/[対照群の中央値腫瘍体積])(図9A及び図10A)。抗CSF1R抗体で処理した腫瘍の分析は、確かにTAMの存在量が顕著に減少したことを明らかにした(図10B)が、腫瘍内CD8+T細胞及びCD4+T細胞の活性化のレベルは、オラパリブ及び抗CSF1Rの組み合わせで処理した腫瘍では、オラパリブ及びDMXAAの組み合わせで処理した腫瘍と比較して低かった(図9B~9C及び図10C~10D)。まとめると、データは、STINGアゴニスト媒介性のTAMの再プログラムが、免疫抑制性がんの治療のためにTAMを利用するための新規かつ潜在的に優れたアプローチを提供することを示す。
STINGアゴニストの全身送達は、STING-1ヌルBP腫瘍をインビボでオラパリブに感作させる。
STINGの発現は、大部分のがんでしばしば抑制されているか又は失われている(Konno H,et al.Oncogene 2018;37(15):2037-51)。腫瘍細胞におけるSTINGが、オラパリブ及びSTINGアゴニストの組み合わせに対する治療応答に必要であるかどうかを調べようとした。STING-ヌルBP細胞は、CRISPR/Cas9媒介性遺伝子編集を介して生成し、得られた細胞を、BP-sgSTING又はBP-sg対照と名付けた(図11A)。腫瘍細胞固有のSTINGの喪失は、インビトロでのオラパリブに対する感受性に影響しなかった(図11B)。同様に、腫瘍細胞におけるSTINGの消失は、瀕死のアポトーシスを起こしている腫瘍細胞から放出されたdsDNAに依存している可能性が高いため、オラパリブ処理BP細胞と共培養したDCにおけるSTING経路の活性化に影響せず(図12A)、(オラパリブ処置の有無にかかわらず)BP-sgSTING腫瘍細胞は、依然としてマクロファージのM2様極性化を強く促進することができた(図11C)。予想通り、BP-sgSTING細胞は、オラパリブ処理に応答してIFNβ、Ccl5、及びCxcl10を上方調節することができず(図11D-F)、腫瘍細胞におけるSTING経路の活性化の喪失が確認された。
STINGの発現は、大部分のがんでしばしば抑制されているか又は失われている(Konno H,et al.Oncogene 2018;37(15):2037-51)。腫瘍細胞におけるSTINGが、オラパリブ及びSTINGアゴニストの組み合わせに対する治療応答に必要であるかどうかを調べようとした。STING-ヌルBP細胞は、CRISPR/Cas9媒介性遺伝子編集を介して生成し、得られた細胞を、BP-sgSTING又はBP-sg対照と名付けた(図11A)。腫瘍細胞固有のSTINGの喪失は、インビトロでのオラパリブに対する感受性に影響しなかった(図11B)。同様に、腫瘍細胞におけるSTINGの消失は、瀕死のアポトーシスを起こしている腫瘍細胞から放出されたdsDNAに依存している可能性が高いため、オラパリブ処理BP細胞と共培養したDCにおけるSTING経路の活性化に影響せず(図12A)、(オラパリブ処置の有無にかかわらず)BP-sgSTING腫瘍細胞は、依然としてマクロファージのM2様極性化を強く促進することができた(図11C)。予想通り、BP-sgSTING細胞は、オラパリブ処理に応答してIFNβ、Ccl5、及びCxcl10を上方調節することができず(図11D-F)、腫瘍細胞におけるSTING経路の活性化の喪失が確認された。
次に、STING-ヌルBP腫瘍のインビボ試験を、STINGアゴニストと組み合わせてPARPiに応答して実施した。特に、DMXAAに対するSTING-WT BP腫瘍応答及びそのオラパリブとの組み合わせとは異なり(図9A-図9C)、BP-sgSTING腫瘍は、最近報告された知見(Sen T,et al.Cancer Discov 2019;9(5):646-61)と一致して、単剤として又はオラパリブと組み合わせて腫瘍内注射を介したDMXAAに対して完全に難治性であった(図12B)。これらのデータは、免疫抑制TIMEとともに腫瘍固有の免疫の低下が、抗腫瘍免疫応答の局所活性化を消失させる可能性があることを示し、したがって、PARPi及びDMXAAの腫瘍内投与に対して耐性にする。
したがって、実験では、DMXAAの全身投与がかかる耐性を克服することができるかどうかを調べた。DMXAA(10mg/kg)を、腹腔内(腹腔内)注射を介して毎週投与した。単剤としてのDMXAAの腹腔内注射は、BP-sg対照又はBP-sgSTING腫瘍の腫瘍増殖に対して有意な影響を及ぼさなかったが、全身DMXAA投与とオラパリブとの組み合わせは、腫瘍増殖の強い阻害をもたらし、BP-sg対照及びBP-sgSTING担腫瘍マウスの両方の生存を有意に延長した(図11G及び11H)。次いで、IFNAR1又はCD8遮断抗体の存在下又は不在下で、オラパリブと全身DMXAAとの組み合わせで担腫瘍マウスを処置することによって、追加の実験を行った。図11I及び11Jに示されるように、併用療法の有効性は、IFNAR1又はCD8中和によって有意に軽減されたが、完全には妨げられなかった。これらの結果は、自然免疫機能及び適応性免疫機能の両方が、STINGアゴニストと組み合わせた1オラパリブによって駆動される抗腫瘍活性に寄与することを示唆している。まとめると、データは、オラパリブとSTINGアゴニストの全身送達との組み合わせが、PARPiに対するSTINGヌルBRCA欠損乳腺腫瘍の耐性を克服するという説得力のある証拠を提供する。
考察
PARPiは、BRCA変異型卵巣がんを有する患者の全生存率を著しく改善したが、BRCA変異型乳がんを有する患者は改善しなかった。ここでは、Brca1欠損乳腺腫瘍の同系GEMMにおけるPARPiに対する耐性を調整することにおけるTAMのこれまで定義されていなかった役割が報告されている。一連の試験を通して、ここでの結果は、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞が、マクロファージのM2様表現型のパラクライン活性化を通して、TAMにおける腫瘍促進性遺伝子の上方調節を強く誘導することを実証する。これらのTAMは、CD8+T細胞の活性化を抑制するだけでなく、PARPi処理腫瘍細胞におけるDNA損傷を有意に減少させ、したがって、合成致死性応答を減弱させるとともに、DCのdsDNA媒介性、STING依存性活性化を減少させる。外因性STINGアゴニストによる処置は、TAMを再プログラムし、DCを活性化し、腫瘍内T細胞応答を誘導して腫瘍増殖を阻害する際にPARPiと相乗作用する(図13)。PARPi耐性の現在の理解は、PARPiの細胞利用可能性、HR又はポリADPリボシル化(PARylation)の回復、及びDNA複製フォーク保護を含む腫瘍細胞内メカニズムに主に焦点を当てているので、これらは注目すべき発見である(Noordermeer SM,van Attikum H.Trends Cell Biol 2019;29(10):820-34)。これらの試験は、BRCA1欠損乳がん療法におけるマクロファージの役割についての洞察を提供し、PARPiに対する腫瘍細胞の外因性免疫媒介性耐性の概念的に異なるメカニズムを実証する。
PARPiは、BRCA変異型卵巣がんを有する患者の全生存率を著しく改善したが、BRCA変異型乳がんを有する患者は改善しなかった。ここでは、Brca1欠損乳腺腫瘍の同系GEMMにおけるPARPiに対する耐性を調整することにおけるTAMのこれまで定義されていなかった役割が報告されている。一連の試験を通して、ここでの結果は、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞が、マクロファージのM2様表現型のパラクライン活性化を通して、TAMにおける腫瘍促進性遺伝子の上方調節を強く誘導することを実証する。これらのTAMは、CD8+T細胞の活性化を抑制するだけでなく、PARPi処理腫瘍細胞におけるDNA損傷を有意に減少させ、したがって、合成致死性応答を減弱させるとともに、DCのdsDNA媒介性、STING依存性活性化を減少させる。外因性STINGアゴニストによる処置は、TAMを再プログラムし、DCを活性化し、腫瘍内T細胞応答を誘導して腫瘍増殖を阻害する際にPARPiと相乗作用する(図13)。PARPi耐性の現在の理解は、PARPiの細胞利用可能性、HR又はポリADPリボシル化(PARylation)の回復、及びDNA複製フォーク保護を含む腫瘍細胞内メカニズムに主に焦点を当てているので、これらは注目すべき発見である(Noordermeer SM,van Attikum H.Trends Cell Biol 2019;29(10):820-34)。これらの試験は、BRCA1欠損乳がん療法におけるマクロファージの役割についての洞察を提供し、PARPiに対する腫瘍細胞の外因性免疫媒介性耐性の概念的に異なるメカニズムを実証する。
これらの結果に一致して、細胞傷害性化学療法に対するTAM媒介性耐性を示す証拠が増えている(Pathria P,et al.Trends Immunol 2019;40(4):310-27)。例えば、最近の研究では、TAMは、タキソールで誘導される有糸分裂停止を抑制することによって(Olson OC,Kim H,Quail DF,Foley EA,Joyce JA.Tumor-Associated Macrophages Suppress the Cytotoxic Activity of Antimitotic Agents.Cell Rep 2017;19(1):101-13 doi10.1016/j.celrep.2017.03.038)又は薬物の取り込み及び代謝を上回るピリミジンの放出を介してゲムシタビンを阻害することによって(Halbrook CJ,Pontious C,Kovalenko I,Lapienyte L,Dreyer S,Lee HJ,et al.Macrophage-Released Pyrimidines Inhibit Gemcitabine Therapy in Pancreatic Cancer.Cell Metab 2019;29(6):1390-9 e6)、化学療法耐性を促進することが報告されている。これらの知見にもかかわらず、TAMの治療標的化は困難である。CSF1Rの遮断は、生存のためにCSF1/CSF1Rシグナル伝達に依存するTAMを枯渇させる効果的なアプローチである(Ries CH,Cannarile MA,Hoves S,Benz J,Wartha K,Runza V,et al.Targeting tumor-associated macrophages with anti-CSF-1R antibody reveals a strategy for cancer therapy.Cancer Cell 2014;25(6):846-59)。しかしながら、抗CSF1R療法で免疫抑制TIMEを再プログラムするための取り組みは、進行固形腫瘍における臨床的利益が限定的であることを示している(Lopez-Yrigoyen M,et al..Macrophage targeting in cancer.Ann N Y Acad Sci 2020、Papadopoulos KP,et al.Clin Cancer Res 2017;23(19):5703-10)。抗CSF1R療法の有効性を制限するいくつかのメカニズムが働いている可能性がある。例えば、CSF1Rの遮断は無差別に枯渇させることが報告されている
TAMには炎症促進性マクロファージの一部が含まれているが、1血管新生促進性の特徴を有するサブセットは含まれていない(Zhang L,et al.Cell 2020;181(2):442-59 e29)。更に、CSF1Rの阻害は、Tregを誘引するか(Gyori D,et al.JCI Insight 2018;3(11))、又はがん関連線維芽細胞における顆粒球特異的ケモカインの発現を上方調節し、顆粒球骨髄由来サプレッサー細胞(MDSC)の動員につながることが示されている(Kumar V,et al.Cancer Cell 2017;32(5):654-68)。
TAM枯渇戦略とは対照的に、TAMを抗腫瘍状態に再プログラムすることは、がんに対して免疫系を利用するための優れたアプローチであり得る。研究は、dsDNAなどのSTINGアゴニストを含む瀕死の腫瘍細胞が、マクロファージにおけるSTINGシグナル伝達を活性化することによって、抗腫瘍免疫を誘発し得ることを示している(Ahn J,et al.Cancer Cell 2018;33(5):862-73、Zhou Y,et al.Immunity 2020;52(2):357-73)。しかしながら、この経路は、アポトーシスを起こしている腫瘍細胞のTAM媒介性食作用クリアランス中の腫瘍由来DNAの急速な分解によってサイレンシングされ得る(Xu MM,et al.Immunity 2017;47(2):363-73)。ここで、結果は、小分子STINGアゴニストが、TAMの表現型を、腫瘍形成促進性(pro-tumorigenic)状態から抗腫瘍形成性(anti-tumorigenic)状態(I型IFN応答の誘導及び共刺激分子CD86の発現(T細胞のクロスプライミングを刺激し、頑強な適応抗腫瘍免疫を誘発することができる)によって特徴付けられる)に効率的に再プログラムすることを示した。更に、TAMは、BRCA1欠損乳腺腫瘍細胞におけるPARPi誘導合成致死応答を有意に抑制するが、STINGアゴニストは、これらのTAMを再プログラムし、合成致死性のTAM媒介抑制を阻害し、したがって、腫瘍をPARPi療法に対してより感受性にする。実際、これらの結果は、Brca1欠損乳腺腫瘍の同系GEMMにおいて、STINGアゴニストと組み合わせたPARPiが、抗CSF1Rと組み合わせたPARPiよりも優れた抗腫瘍有効性を有することを実証した。
PARPi誘発抗腫瘍免疫におけるSTING経路の中心的な役割が示されているが、腫瘍細胞及び免疫細胞におけるSTINGシグナル伝達の相対的な寄与は完全には理解されていない。腫瘍のDNA損傷は、宿主免疫細胞、主にDCによって感知され得、STING依存性IFNβ産生及び抗腫瘍T細胞応答をもたらすことが実証されている(Corrales L,et al.J Clin Invest 2016;126(7):2404-11、Deng L,et al.Immunity 2014;41(5):843-52;Mender I,et al.Cancer Cell 2020)。これと一致して、Brca1欠損マウス卵巣腫瘍に対するPARPiの有効性は、STING欠損マウスで有意に低下することが見出された。興味深いことに、最近の研究では、肺がん及び乳がんのモデルにおけるサイトカイン産生の刺激を介したCD8+T細胞の動員における腫瘍固有のSTINGの役割が報告されている。したがって、腫瘍STINGの喪失は、インビトロではPARPi細胞傷害性に影響を及ぼさなかったが、インビボではPARPi又は他のDNA損傷応答(DDR)阻害に対する耐性をもたらし、これは、PARPiをPD-1 1/PD-L1遮断剤と組み合わせることによって克服することはできなかった(Wang Z,et al.J Clin Invest 2019;129(11):4850-62)。本明細書では、腫瘍細胞固有のSTINGの喪失は、PARPi誘発性の腫瘍細胞固有の免疫を消失させたが、マクロファージの腫瘍細胞媒介性極性化には影響せず、PARPiに対する完全な耐性をもたらすことがわかった。腫瘍細胞固有のSTINGを喪失すると、STING欠損腫瘍への免疫細胞の浸潤を欠くことに起因して、TIMEにおける免疫活性化が制限される可能性がある(Xiao Y,et al.Clin Cancer Res 2019;25(16):5002-14)。しかしながら、驚くべきことに、STINGアゴニストの全身投与は、STINGヌル腫瘍のPARPiに対する耐性を克服した。これは、腫瘍のSTINGが、宿主の抗腫瘍免疫を高め、CD8+T細胞及びCD4+T細胞のプライミング及び動員においてPARPiと相乗作用するのに、STINGアゴニストを全身投与する必要はないことを実証した。これらの知見は、腫瘍細胞固有のSTINGシグナル伝達が頻繁に抑制されるため、重要な臨床的意味を有し(Xia T,et al.Cell Rep 2016;14(2):282-97、de Queiroz N,et al.Mol Cancer Res 2019;17(4):974-86)、STINGを喪失した腫瘍においてPARPiとともに全身投与されたSTINGアゴニストの組み合わせの更なる臨床試験を正当化する。
多くの前臨床研究の有望な結果を考慮すると、PARPiの免疫調節特性を利用するための努力の大部分は、これまでPARPiと免疫チェックポイント遮断剤(ICB)の組み合わせに焦点を当てており、進行乳がんを含む異なるタイプのHR欠損がんにわたって25件以上の臨床試験につながっている(Takahashi N,et al.Clin Cancer Res 2020;26(11):2452-6)。しかしながら、予想外に、最初の結果は、組み合わせが、単剤治療としてPARPiを受けた過去のコホートと比較して、客観的奏効率(ORR)を効果的に高めない可能性があることを示唆している。したがって、PARP阻害剤の有効性を無効にし得るメカニズムをよりよく理解することが重要である。本研究は、TAMが、PARP阻害に対するBRCA1欠損性乳腺腫瘍の応答に影響を及ぼす重要な役割を果たすことを示し、初期段階の臨床試験におけるTIMEを評価する必要性を支持する。実際、免疫抑制マクロファージの蓄積は、進行乳がんのT細胞除外又は不活性化TIMEにおいて頻繁に観察されている(Gruosso T,Gigoux M,Manem VSK,Bertos N,Zuo D,Perlitch I,et al.Spatially distinct tumor immune microenvironments stratify triple-negative breast cancers.J Clin Invest 2019;129(4):1785-800)。重要なことに、STINGアゴニストの全身送達は、PARPiと組み合わせると、抗腫瘍T細胞の活性化を促進することが見出された。したがって、この併用療法は、HR欠損及び高変異負荷を有するが、低い免疫浸潤を有する腫瘍(例えば、下方調節されたSTINGシグナル伝達及び不十分な免疫浸潤を有する最近記載された進行乳がんのサブタイプ)に対して特に効果的であることが証明される可能性がある。全身送達され得る次世代のSTINGアゴニストは、現在臨床開発中である(Ramanjulu JM,et al.Nature 2018;564(7736):439-43、Chin EN,et al.Science 2020;369(6506):993-9、Pan BS,et al.Science 2020;369(6506))。PARP阻害1と相乗作用するSTINGアゴニストの全身送達が、将来の臨床療法の設計を通知する可能性があるという知見を有する。
実施例2:実施例1の方法
マウス
この研究に記載されている全ての動物実験は、DFCIのInstitutional Animal Care and Use Committee(IACUC)によって承認された動物プロトコルに従って実施した。STINGノックアウトマウス(C57BL/6J-Tmem173gt/J、ストック番号017537)は、The Jackson Laboratoryから購入した。Brca1loxP/loxPマウス株は、Netherlands Cancer InstituteのJos Jonkers博士の研究室の好意により提供された。Trp53loxP/loxPマウス株は、National Cancer Institute Mouse Repositoryから入手した。Brca1loxP/loxP及びTrp53loxP/loxPマウス系統は、(Ding L,et al.Cell Rep 2018;25(11):2972-80 e5)で報告されているように、10世代を超えてFVB/NJ背景に戻し交配された。Brca1欠損乳がんの同系遺伝子操作マウスモデル(GEMM)を開発するために、Brca1loxP/loxPマウスを、Trp53loxP/loxPマウスと更に交配させた。得られたBrca1loxP/loxP;Trp53loxP/loxPマウスに、CMVプロモーターの下でCreリコンビナーゼを発現するアデノウイルスを管内注射し、Brca1及びTrp53(BPと称される)の同時喪失によって駆動される乳房腫瘍の発症をもたらした。
マウス
この研究に記載されている全ての動物実験は、DFCIのInstitutional Animal Care and Use Committee(IACUC)によって承認された動物プロトコルに従って実施した。STINGノックアウトマウス(C57BL/6J-Tmem173gt/J、ストック番号017537)は、The Jackson Laboratoryから購入した。Brca1loxP/loxPマウス株は、Netherlands Cancer InstituteのJos Jonkers博士の研究室の好意により提供された。Trp53loxP/loxPマウス株は、National Cancer Institute Mouse Repositoryから入手した。Brca1loxP/loxP及びTrp53loxP/loxPマウス系統は、(Ding L,et al.Cell Rep 2018;25(11):2972-80 e5)で報告されているように、10世代を超えてFVB/NJ背景に戻し交配された。Brca1欠損乳がんの同系遺伝子操作マウスモデル(GEMM)を開発するために、Brca1loxP/loxPマウスを、Trp53loxP/loxPマウスと更に交配させた。得られたBrca1loxP/loxP;Trp53loxP/loxPマウスに、CMVプロモーターの下でCreリコンビナーゼを発現するアデノウイルスを管内注射し、Brca1及びTrp53(BPと称される)の同時喪失によって駆動される乳房腫瘍の発症をもたらした。
細胞培養
細胞を加湿インキュベーターで、5%CO2の下、37℃で培養した。MDA-MB-436、HCC1937、及びTHP-1ヒト細胞株は、ATCCから取得し、試験ではマイコプラズマについて陰性であり、短いタンデムリピート分析(Promega GenePrint10システム)を使用して認証した。MDA-MB-436及びHCC1937乳がん細胞を、10%熱不活化ウシ胎仔血清(FBS、Gemini)及び100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン(Gibco)を補充したRPMI1640培地(Gibco)で培養した。THP-1単球を、10%のFBS及び0.055mMの2-メルカプトエタノール(Gibco、#21985023)を含むRPMI1640で培養した。THP-1単球をマクロファージに分化させるために、細胞を、100nMのPMA(Sigma,#P1585)で48時間処理し、続いて、PMA不含培地で24時間回復させた。
細胞を加湿インキュベーターで、5%CO2の下、37℃で培養した。MDA-MB-436、HCC1937、及びTHP-1ヒト細胞株は、ATCCから取得し、試験ではマイコプラズマについて陰性であり、短いタンデムリピート分析(Promega GenePrint10システム)を使用して認証した。MDA-MB-436及びHCC1937乳がん細胞を、10%熱不活化ウシ胎仔血清(FBS、Gemini)及び100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン(Gibco)を補充したRPMI1640培地(Gibco)で培養した。THP-1単球を、10%のFBS及び0.055mMの2-メルカプトエタノール(Gibco、#21985023)を含むRPMI1640で培養した。THP-1単球をマクロファージに分化させるために、細胞を、100nMのPMA(Sigma,#P1585)で48時間処理し、続いて、PMA不含培地で24時間回復させた。
原発性BP腫瘍細胞は、(Palechor-Ceron N,et al.Am J Pathol 2013;183(6):1862-70)に記載されているように、マウスBP乳房腫瘍から得られた。簡潔には、解離したBP腫瘍から得られた単一細胞懸濁液を、無血清F-培地[25ng/mLのヒドロコルチゾン(Sigma)、5μg/mLのインスリン(Thermo Fisher)、8.5ng/mLのコレラトキシン(Sigma)、0.125ng/mLのEGF(Sigma)、100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン(Gibco)、及び5μMのRock1阻害剤Y-27632(Selleck)を補充したHamのF-12とDMEM(Gibco)の1:3の混合物]で増殖させた。腫瘍細胞の選択後、BP細胞を、10%のFBSを補充したF-培地で維持した1。
マウスのマクロファージ及び樹状細胞(DC)は、(Weischenfeldt J,Porse B.CSH Protoc 2008、Guo X,et al.J Immunol Methods 2016;432:24-9)に記載されているプロトコルを改変することによって、FVB/NJマウスの骨髄(BM)から得られた。BM由来マクロファージ(BMDM)の生成のために、BM細胞を超低付着プレート(Corning)又はペトリ皿(Falcon)に播種し、10ng/mLのM-CSF(BioLegend,#576404)、10%のFBS、及び100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシンを補充したDMEMで培養した。3日後、10ng/mLのM-CSFを含む新鮮なDMEMを加え、細胞を更に4日間インキュベートした後、接着細胞(BMDM)を回収した。DCの分化のために、BM細胞を、組織培養皿(Corning)に播種し、20ng/mLのGM-CSF(Stem Cell Technologies,#78017)、10%のFBS、及び100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシンを補充したRPMI1640で培養した。3日後、20ng/mLのGM13 CSFを含む新鮮なRPMI1640を添加し、非付着細胞(DC)を更に4日後に回収した。腫瘍細胞の馴化培地(CM)の調製のために、腫瘍細胞を60%コンフルエントまで増殖させ、PBSで2回洗浄し、次いで、新鮮なDMEMと2日間インキュベートした。次いで、CMを回収し、遠心分離して、上清を採取した。
腫瘍増殖及び処置
同所性注射のための原発性乳房腫瘍細胞を、40%のマトリゲルを含有する無血清DMEM(Corning)に再懸濁した。総体積100μLの5×105腫瘍細胞を、8週齢の雌FVB/NJマウスの胸部乳房脂肪パッドに同所的に注射した(Jackson Laboratory)。デジタルキャリパーで最大縦径(長さ)及び最大横径(幅)を測定することによって腫瘍増殖を検査し、修正楕円体公式(0.52×長さ×幅2)を使用することによって腫瘍体積を計算した。週に2~3回、腫瘍を測定した。単一のコホート内の全ての腫瘍測定は、同じ研究者によって行われた。担腫瘍マウスを、処置開始前に無作為化した。平均腫瘍体積が50~100mm3に近づいたら、薬物処置を開始した。腫瘍体積がIACUC(直径20mm)プロトコルに記載の人道的エンドポイントを満たした場合、又は重度の健康悪化の際に、マウスをCO2吸入によって安楽死させた。
同所性注射のための原発性乳房腫瘍細胞を、40%のマトリゲルを含有する無血清DMEM(Corning)に再懸濁した。総体積100μLの5×105腫瘍細胞を、8週齢の雌FVB/NJマウスの胸部乳房脂肪パッドに同所的に注射した(Jackson Laboratory)。デジタルキャリパーで最大縦径(長さ)及び最大横径(幅)を測定することによって腫瘍増殖を検査し、修正楕円体公式(0.52×長さ×幅2)を使用することによって腫瘍体積を計算した。週に2~3回、腫瘍を測定した。単一のコホート内の全ての腫瘍測定は、同じ研究者によって行われた。担腫瘍マウスを、処置開始前に無作為化した。平均腫瘍体積が50~100mm3に近づいたら、薬物処置を開始した。腫瘍体積がIACUC(直径20mm)プロトコルに記載の人道的エンドポイントを満たした場合、又は重度の健康悪化の際に、マウスをCO2吸入によって安楽死させた。
オラパリブ(MedChem,#HY-10162)を、PBS中の10%(2-ヒドロキシプロピル)-β-シクロデキストリン(HPCD,MedChem,#101103)でDMSO中の100mg/1mLストックを希釈することによって調製し、毎日50mg/kg体重の用量で、薬物調製直後に、腹腔内(i.p.)注射によって投与した。DMXAA(Sigma,#D5817)を、7.5%のNaHCO3(Gibco)中で、10mg/mLで再構成した。腫瘍内注射(i.t.)の場合、250μgのDMXAA(約10mg/kg体重)を、週1回、3用量投与した。腹腔内注射の場合、DMXAAを、10mg/kg体重の用量で、週1回投与し、腫瘍サイズが600mm3を超えた場合に終了した。抗マウスPD-1抗体(クローン332.8H3,DFCIのGordon Freeman博士の好意によって提供された)を3日毎に10mg/kgの用量で腹腔内注射した。抗マウスCSF1R抗体(CS7,Eli Lilly)を、3日毎に腹腔内を介して40mg/kgで投与した。IFNAR1の遮断のために、抗マウスIFNAR1抗体(200μg/マウス;クローンMAR1-5A3;BioXcell)を、併用療法(オラパリブ+DMXAA)の開始の72時間前及び24時間前に、その後3日毎に、腹腔内を介して投与した。CD8+T細胞枯渇のために、抗CD8抗体(400μg/マウス;クローンYTS169.4,BioXcell)又はアイソタイプ対照(400μg/マウス;クローンLTF-2,BioXcell)を、併用療法(オラパリブ+DMXAA)の48時間前及び24時間前に、その後4日毎に、腹腔内を介して投与した。
組織消化
単一細胞懸濁液を得るために、腫瘍を切除し、細かく切断し、コラゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ緩衝液[5%のFBS、10mMのHEPES(Gibco)、100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン、20μg/mLのDNaseI(StemCell)、及び1×コラゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ(StemCell)を含むDMEM]中で、37℃で45分間解離し、続いて、赤血球(RBC)溶解のための塩化アンモニウム-カリウム(ACK)緩衝液(Lonza)で処置し、70μmのストレーナーを通して濾過し、未消化の腫瘍組織を除去した。脾臓及び腫瘍流入リンパ節(TDLN)を、5mLシリンジのプランジャーを使用して70μmのストレーナーを通過させることによって機械的に解離し、RBCを上に記載のように溶解した。
単一細胞懸濁液を得るために、腫瘍を切除し、細かく切断し、コラゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ緩衝液[5%のFBS、10mMのHEPES(Gibco)、100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン、20μg/mLのDNaseI(StemCell)、及び1×コラゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ(StemCell)を含むDMEM]中で、37℃で45分間解離し、続いて、赤血球(RBC)溶解のための塩化アンモニウム-カリウム(ACK)緩衝液(Lonza)で処置し、70μmのストレーナーを通して濾過し、未消化の腫瘍組織を除去した。脾臓及び腫瘍流入リンパ節(TDLN)を、5mLシリンジのプランジャーを使用して70μmのストレーナーを通過させることによって機械的に解離し、RBCを上に記載のように溶解した。
フローサイトメトリー
腫瘍及びTDLN試料のフローサイトメトリー分析のために、上に記載のように単一細胞懸濁液を得た(Tissue Digestion)。細胞を、LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain(Thermo Fisher)を含む冷FACS緩衝液(0.2%のBSA及び5mMのEDTAを含有するPBS)中で、氷上で30分間染色し、続いて、抗CD16/32(BioLegend)で、氷上で20分間ブロッキングした。次いで、細胞を、CD45(クローン30-F11,BioLegend)、TCRβ鎖(クローンH57-597,BioLegend)、CD3ε(クローン145-2C11,BioLegend)、CD4(クローンRM4-5,BioLegend)、CD8a(クローン53-6.7,BioLegend)、PD-1(クローン29F.1A12,BioLegend)、CD44(クローンIM7,BioLegend)、CD62L(クローンMEL-14,BioLegend)、IFN-γ(クローンXMG1.2,BioLegend)、TNF-α(クローンMP6-XT22,BioLegend)、グランザイムB(クローンNGZB,eBioscience)、CD11c(クローンN418,BioLegend)、I-A/I-E(クローンM5/114.15.2,BioLegend)、CD80(クローン16-10A1,BioLegend)、CD86(クローンGL-1,BioLegend)、CD103(クローン2E7,BioLegend)、CD11b(M1/70,BioLegend)、F4/80(クローンBM8,BioLegend)、ホスホ-TBK1(Ser172)(クローンD52C2,Cell Signaling Tech.)、又はホスホ-IRF-3(Ser396)(クローンD6O1M,Cell Signaling Tech)に特異的な抗体を含むFACS緩衝液中で、氷上で30分間インキュベートした。細胞内染色のために、Foxp3/転写因子染色緩衝液セット(eBioscience,#00-5523-00)を固定及び透過処理に使用した。サイトカイン分析のために、細胞を、染色前に、タンパク質輸送阻害剤ブレフェルジンA(BD Biosciences,#550583)を含む白血球活性化カクテルで、37℃で4時間刺激した。p-HA2X(Ser139)の分析を、製造業者の説明書に従って行った。簡潔には、氷冷70%エタノール(Decon)を、ボルテックスしながら細胞ペレットに滴加した。次いで、細胞を、-20℃で1時間インキュベートし、冷染色緩衝液で3回洗浄した。染色のために、5μLのp-HA2X抗体(クローン2F3,BioLegend)を、100μLの染色緩衝液中の約1×106細胞に添加し、4℃で30分間インキュベートした。アネキシンV及び7-AAD染色ために、細胞を、accutase(Sigma,#A6964)で剥離した。分離した細胞(培地及びaccutase処理から)を、冷PBSで2回洗浄し、次いで、100μLのアネキシンV結合緩衝液(BioLegend,#422201)中の5μLのFITCアネキシンV(BioLegend,#640906)及び10μLの7-AAD(BioLegend,#420404)とともに、室温で15分間インキュベートした。LSR Fortessa HTS分析器(BD Biosciences)で、フローサイトメトリーを行った。FlowJoソフトウェアを使用して、全てのデータを分析した。ゲーティング戦略は、図に示されている。
腫瘍及びTDLN試料のフローサイトメトリー分析のために、上に記載のように単一細胞懸濁液を得た(Tissue Digestion)。細胞を、LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain(Thermo Fisher)を含む冷FACS緩衝液(0.2%のBSA及び5mMのEDTAを含有するPBS)中で、氷上で30分間染色し、続いて、抗CD16/32(BioLegend)で、氷上で20分間ブロッキングした。次いで、細胞を、CD45(クローン30-F11,BioLegend)、TCRβ鎖(クローンH57-597,BioLegend)、CD3ε(クローン145-2C11,BioLegend)、CD4(クローンRM4-5,BioLegend)、CD8a(クローン53-6.7,BioLegend)、PD-1(クローン29F.1A12,BioLegend)、CD44(クローンIM7,BioLegend)、CD62L(クローンMEL-14,BioLegend)、IFN-γ(クローンXMG1.2,BioLegend)、TNF-α(クローンMP6-XT22,BioLegend)、グランザイムB(クローンNGZB,eBioscience)、CD11c(クローンN418,BioLegend)、I-A/I-E(クローンM5/114.15.2,BioLegend)、CD80(クローン16-10A1,BioLegend)、CD86(クローンGL-1,BioLegend)、CD103(クローン2E7,BioLegend)、CD11b(M1/70,BioLegend)、F4/80(クローンBM8,BioLegend)、ホスホ-TBK1(Ser172)(クローンD52C2,Cell Signaling Tech.)、又はホスホ-IRF-3(Ser396)(クローンD6O1M,Cell Signaling Tech)に特異的な抗体を含むFACS緩衝液中で、氷上で30分間インキュベートした。細胞内染色のために、Foxp3/転写因子染色緩衝液セット(eBioscience,#00-5523-00)を固定及び透過処理に使用した。サイトカイン分析のために、細胞を、染色前に、タンパク質輸送阻害剤ブレフェルジンA(BD Biosciences,#550583)を含む白血球活性化カクテルで、37℃で4時間刺激した。p-HA2X(Ser139)の分析を、製造業者の説明書に従って行った。簡潔には、氷冷70%エタノール(Decon)を、ボルテックスしながら細胞ペレットに滴加した。次いで、細胞を、-20℃で1時間インキュベートし、冷染色緩衝液で3回洗浄した。染色のために、5μLのp-HA2X抗体(クローン2F3,BioLegend)を、100μLの染色緩衝液中の約1×106細胞に添加し、4℃で30分間インキュベートした。アネキシンV及び7-AAD染色ために、細胞を、accutase(Sigma,#A6964)で剥離した。分離した細胞(培地及びaccutase処理から)を、冷PBSで2回洗浄し、次いで、100μLのアネキシンV結合緩衝液(BioLegend,#422201)中の5μLのFITCアネキシンV(BioLegend,#640906)及び10μLの7-AAD(BioLegend,#420404)とともに、室温で15分間インキュベートした。LSR Fortessa HTS分析器(BD Biosciences)で、フローサイトメトリーを行った。FlowJoソフトウェアを使用して、全てのデータを分析した。ゲーティング戦略は、図に示されている。
細胞生存率アッセイ
腫瘍細胞を1ウェル当たり5000細胞の密度で96ウェルプレートに播種し、一晩付着させた。次いで、細胞を、示された濃度の示された薬物で72時間処理した。細胞生存率を、製造業者の説明書に従って、CellTiter-Glo(登録商標)2.0細胞生存率アッセイ(Promega,#G9242)を使用して測定した。増殖阻害は、薬物処理されたウェルの490nmでの吸光度を、100%で設定された未処理対照1の吸光度と比較することによって計算した。用量応答曲線及びIC50値は、GraphPad Prism8の非線形回帰モデルを使用して生成した。
腫瘍細胞を1ウェル当たり5000細胞の密度で96ウェルプレートに播種し、一晩付着させた。次いで、細胞を、示された濃度の示された薬物で72時間処理した。細胞生存率を、製造業者の説明書に従って、CellTiter-Glo(登録商標)2.0細胞生存率アッセイ(Promega,#G9242)を使用して測定した。増殖阻害は、薬物処理されたウェルの490nmでの吸光度を、100%で設定された未処理対照1の吸光度と比較することによって計算した。用量応答曲線及びIC50値は、GraphPad Prism8の非線形回帰モデルを使用して生成した。
共培養実験
CD8+T細胞及び腫瘍関連マクロファージ(TAM)のインビトロ共培養のために、TAM(7-AAD-CD45+CD11b+F4/80+)を、FACSAria(商標)IIセルソーター(BD Biosciences)を使用して、腫瘍細胞の移植の14日後にBP腫瘍から単離し、CD8+T細胞を、マウスCD8+T細胞単離キット(StemCell,#19853)を使用して、FVB/NJマウスの脾臓から単離した。96ウェルプレートにおいて、1ウェル当たり1×105個のCD8+T細胞を、10%のFBS、0.055mMの2-メルカプトエタノール、2ng/mLのIL-2(Peprotech)、2.5ng/mLのIL-7(Peprotech)、及び50ng/mLのIL-15(Peprotech)を補充したRPMI1640で、単独で又は1:1の比率でTAMと2日間共培養した。CD8+T細胞を、フローサイトメトリーによって分析して、上に記載のようにIFNgの発現を評価した。
CD8+T細胞及び腫瘍関連マクロファージ(TAM)のインビトロ共培養のために、TAM(7-AAD-CD45+CD11b+F4/80+)を、FACSAria(商標)IIセルソーター(BD Biosciences)を使用して、腫瘍細胞の移植の14日後にBP腫瘍から単離し、CD8+T細胞を、マウスCD8+T細胞単離キット(StemCell,#19853)を使用して、FVB/NJマウスの脾臓から単離した。96ウェルプレートにおいて、1ウェル当たり1×105個のCD8+T細胞を、10%のFBS、0.055mMの2-メルカプトエタノール、2ng/mLのIL-2(Peprotech)、2.5ng/mLのIL-7(Peprotech)、及び50ng/mLのIL-15(Peprotech)を補充したRPMI1640で、単独で又は1:1の比率でTAMと2日間共培養した。CD8+T細胞を、フローサイトメトリーによって分析して、上に記載のようにIFNgの発現を評価した。
マクロファージと腫瘍細胞とのインビトロ共培養のために、1ウェル当たり2×105個の腫瘍細胞を、1:1(BP細胞:マウスBMDM)又は1:1.5(MDA-MB-436細胞:THP-1マクロファージ)の比率でマクロファージと、示された薬物処理又はDMSOビヒクル対照含む6ウェルプレートで2日間共培養した。
腫瘍細胞とDCとのインビトロ共培養のために、1ウェル当たり2×105個の腫瘍細胞を、6ウェルプレートに播種し、一晩付着させ、続いて、マクロファージのCMとインキュベートし、オラパリブ又はDMSOビヒクル対照で処理した。2日後、腫瘍細胞を、PBSで2回洗浄し、20ng/mLのGM-CSF、10%のFBS、及びリポフェクタミン3000(2μL/mL、Invitrogen)を補充した1mLのRPMI1640で、1ウェル当たり2×105個のマウスBM由来のDCと共培養した。24時間後、フローサイトメトリーのために共培養細胞を採取し、(15)で報告されるように、mRNA分析のために浮遊細胞(DCが約90%に濃縮されている)を採取した。
STING欠損BP細胞の生成
編集特異性が改善されたCRISPRダブルニッカーゼプラスミド(67)を使用して、STING欠損BP腫瘍細胞を生成した。簡潔に、6ウェルプレートで培養したBP腫瘍細胞を、リポフェクタミン3000(Invitrogen)を使用して、2μg/ウェルのSTING(Tmem173)ダブルニッカーゼプラスミド(Santa Cruz,#SC-428364-NIC)又は対照ダブルニッカーゼプラスミド(Santa Cruz,#SC-1 437281)でトランスフェクトした。トランスフェクションの2日後、細胞を、10cm皿に継代し、選択用の3μg/mLのピューロマイシン(Thermo Fisher)を含有する増殖培地で培養した。次いで、ピューロマイシン耐性細胞を、単一のクローンの単離に使用した。ウエスタンブロットによるSTING発現の評価後、STING枯渇を有するクローンの全てを組み合わせ、増殖させ、上に記載のように、同系FVB宿主への同種移植を介した腫瘍の生成に使用した。
編集特異性が改善されたCRISPRダブルニッカーゼプラスミド(67)を使用して、STING欠損BP腫瘍細胞を生成した。簡潔に、6ウェルプレートで培養したBP腫瘍細胞を、リポフェクタミン3000(Invitrogen)を使用して、2μg/ウェルのSTING(Tmem173)ダブルニッカーゼプラスミド(Santa Cruz,#SC-428364-NIC)又は対照ダブルニッカーゼプラスミド(Santa Cruz,#SC-1 437281)でトランスフェクトした。トランスフェクションの2日後、細胞を、10cm皿に継代し、選択用の3μg/mLのピューロマイシン(Thermo Fisher)を含有する増殖培地で培養した。次いで、ピューロマイシン耐性細胞を、単一のクローンの単離に使用した。ウエスタンブロットによるSTING発現の評価後、STING枯渇を有するクローンの全てを組み合わせ、増殖させ、上に記載のように、同系FVB宿主への同種移植を介した腫瘍の生成に使用した。
RNA抽出及び逆転写定量的PCR(RT-qPCR)
RNeasy(登録商標)Plusミニキット(QIAGEN,#74134)を使用して、全RNAを抽出した。iScript逆転写Supermix(Bio-Rad,#1708841)を、1μgの全RNAを用いて第1鎖cDNAの合成に使用した。リアルタイムPCRは、SYBR(商標)Selectマスターミックス(Thermo Fisher,#4472908)と遺伝子特異的プライマー(マウスIl6、フォワード5’-TAGTCCTTCCTACCCCAATTTCC-3’、リバース5’-TTGGTCCTTAGCCACTCCTTC-3’;マウスIl1b、フォワード5’-GCAACTGTTCCTGAACTCAACT-3’、リバース5’-ATCTTTTGGGGTCCGTCAACT-3’;マウスCxcl1、フォワード5’-CCGAAGTCATAGCCACACTCAA-3’、リバース5’-GCAGTCTGTCTTCTTTCTCCGTTAC-3’;マウスIfnb、フォワード5’-TCCGAGCAGAGATCTTCAGGAA-3’、リバース5’-TGCAACCACCACTCATTCTGAG-3’;マウスCcl5、フォワード5’-GCTGCTTTGCCTACCTCTCC-3’、リバース5’-TCGAGTGACAAACACGACTGC-3’;マウスCxcl10、フォワード5’-CCAAGTGCTGCCGTCATTTTC-3’、リバース5’-GGCTCGCAGGGATGATTTCAA-3’;マウスActb、フォワード5’-CGGTTCCGATGCCCTGAGGCTCTT-3’、リバース5’-CGTCACACTTCATGATGGAATTGA-3’;ヒトIL6、フォワード5’-ACTCACCTCTTCAGAACGAATTG-3’、リバース5’-CCATCTTTGGAAGGTTCAGGTTG-3’;ヒトIL1B、フォワード5’-ATGATGGCTTATTACAGTGGCAA-3’、リバース5’-GTCGGAGATTCGTAGCTGGA-3’;ヒトCXCL1、フォワード5’-AAGTGTGAACGTGAAGTCC-3’、リバース5’-GGATTTGTCACTGTTCAGCA-3’;ヒトGAPDH、フォワード5’-CTCTGCTCCTCCTGTTCGAC-3’、リバース5’-TTAAAAGCAGCCCTGGTGAC-3’)を使用して実行した。相対mRNAレベルは、ΔΔCT法を使用して計算した。マウス試料及びヒト試料の内因性対照として、それぞれマウスActb及びヒトGAPDHを使用した。
RNeasy(登録商標)Plusミニキット(QIAGEN,#74134)を使用して、全RNAを抽出した。iScript逆転写Supermix(Bio-Rad,#1708841)を、1μgの全RNAを用いて第1鎖cDNAの合成に使用した。リアルタイムPCRは、SYBR(商標)Selectマスターミックス(Thermo Fisher,#4472908)と遺伝子特異的プライマー(マウスIl6、フォワード5’-TAGTCCTTCCTACCCCAATTTCC-3’、リバース5’-TTGGTCCTTAGCCACTCCTTC-3’;マウスIl1b、フォワード5’-GCAACTGTTCCTGAACTCAACT-3’、リバース5’-ATCTTTTGGGGTCCGTCAACT-3’;マウスCxcl1、フォワード5’-CCGAAGTCATAGCCACACTCAA-3’、リバース5’-GCAGTCTGTCTTCTTTCTCCGTTAC-3’;マウスIfnb、フォワード5’-TCCGAGCAGAGATCTTCAGGAA-3’、リバース5’-TGCAACCACCACTCATTCTGAG-3’;マウスCcl5、フォワード5’-GCTGCTTTGCCTACCTCTCC-3’、リバース5’-TCGAGTGACAAACACGACTGC-3’;マウスCxcl10、フォワード5’-CCAAGTGCTGCCGTCATTTTC-3’、リバース5’-GGCTCGCAGGGATGATTTCAA-3’;マウスActb、フォワード5’-CGGTTCCGATGCCCTGAGGCTCTT-3’、リバース5’-CGTCACACTTCATGATGGAATTGA-3’;ヒトIL6、フォワード5’-ACTCACCTCTTCAGAACGAATTG-3’、リバース5’-CCATCTTTGGAAGGTTCAGGTTG-3’;ヒトIL1B、フォワード5’-ATGATGGCTTATTACAGTGGCAA-3’、リバース5’-GTCGGAGATTCGTAGCTGGA-3’;ヒトCXCL1、フォワード5’-AAGTGTGAACGTGAAGTCC-3’、リバース5’-GGATTTGTCACTGTTCAGCA-3’;ヒトGAPDH、フォワード5’-CTCTGCTCCTCCTGTTCGAC-3’、リバース5’-TTAAAAGCAGCCCTGGTGAC-3’)を使用して実行した。相対mRNAレベルは、ΔΔCT法を使用して計算した。マウス試料及びヒト試料の内因性対照として、それぞれマウスActb及びヒトGAPDHを使用した。
細胞質二本鎖1DNA(dsDNA)染色及びイメージング
BRCA1欠損腫瘍細胞を、6ウェルプレート中のガラスカバースリップ上で培養した。細胞を、マクロファージ由来CMの存在下又は不在下、5μMのオラパリブ又はDMSOビヒクル対照で2日間処理した。処理後、細胞を固定し、(Bakhoum SF,et al.Nature 2018;553(7689):467-72)に記載されているように、細胞質dsDNAに対して染色した。簡潔には、細胞を、まず4%のパラホルムアルデヒドで10分間固定した。細胞質dsDNAを染色するために、固定細胞をPBS中の0.02%のサポニン(Sigma)で5分間インキュベートすることによって、選択的形質膜透過を行った。次いで、細胞を、PBS中の2.5%の正常ヤギ血清で30分間ブロッキングし、1%のBSAを含むPBS中の抗dsDNA抗体(1:200希釈、Thermo Fisher,#MAB1293MI)で、4℃で一晩染色し、続いて、ヤギ抗マウスIgG(H+L)高交差吸着二次抗体であるAlexa Fluor594(Thermo Fisher,#A-11032)で染色した。細胞を、DAPI(Thermo Fisher,#P36966)を含むProLong Diamond Antifade Mountantで封入した。染色は、Leica SP5Xレーザー走査共焦点顕微鏡を使用して撮像した。Pantelidou C,et al.Cancer Discov 2019;9(6):722-37.に記載されているように、ImageJ/Fijiソフトウェアを使用して、細胞質dsDNAの蛍光強度を分析した。
BRCA1欠損腫瘍細胞を、6ウェルプレート中のガラスカバースリップ上で培養した。細胞を、マクロファージ由来CMの存在下又は不在下、5μMのオラパリブ又はDMSOビヒクル対照で2日間処理した。処理後、細胞を固定し、(Bakhoum SF,et al.Nature 2018;553(7689):467-72)に記載されているように、細胞質dsDNAに対して染色した。簡潔には、細胞を、まず4%のパラホルムアルデヒドで10分間固定した。細胞質dsDNAを染色するために、固定細胞をPBS中の0.02%のサポニン(Sigma)で5分間インキュベートすることによって、選択的形質膜透過を行った。次いで、細胞を、PBS中の2.5%の正常ヤギ血清で30分間ブロッキングし、1%のBSAを含むPBS中の抗dsDNA抗体(1:200希釈、Thermo Fisher,#MAB1293MI)で、4℃で一晩染色し、続いて、ヤギ抗マウスIgG(H+L)高交差吸着二次抗体であるAlexa Fluor594(Thermo Fisher,#A-11032)で染色した。細胞を、DAPI(Thermo Fisher,#P36966)を含むProLong Diamond Antifade Mountantで封入した。染色は、Leica SP5Xレーザー走査共焦点顕微鏡を使用して撮像した。Pantelidou C,et al.Cancer Discov 2019;9(6):722-37.に記載されているように、ImageJ/Fijiソフトウェアを使用して、細胞質dsDNAの蛍光強度を分析した。
免疫ブロット
細胞をペレット化し、プロテアーゼ及びホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Fisher)を補充した氷冷RIPA緩衝液を使用して溶解した。DCタンパク質アッセイ(Bio-Rad)を使用して、タンパク質濃度を決定した。等量のタンパク質抽出物(40~60μg)をロードし、SDS-PAGEによって分離し、次いで、フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜に転写した。膜を、TBS+0.05%のTween(登録商標)20中の5%の脱脂乳(Bio-Rad)と室温で45分間遮断し、続いて、一次抗体と、4℃で一晩インキュベートし、次いで、蛍光標識抗マウスIgG(Rockland Immunochemicals,#RL610-145-002)又は抗ウサギIgG(Molecular Probes,#A-21109)と、室温で1時間インキュベートした。ウエスタンブロットを、Odyssey(登録商標)スキャナ(LI-COR)で視覚化した。
細胞をペレット化し、プロテアーゼ及びホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Fisher)を補充した氷冷RIPA緩衝液を使用して溶解した。DCタンパク質アッセイ(Bio-Rad)を使用して、タンパク質濃度を決定した。等量のタンパク質抽出物(40~60μg)をロードし、SDS-PAGEによって分離し、次いで、フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜に転写した。膜を、TBS+0.05%のTween(登録商標)20中の5%の脱脂乳(Bio-Rad)と室温で45分間遮断し、続いて、一次抗体と、4℃で一晩インキュベートし、次いで、蛍光標識抗マウスIgG(Rockland Immunochemicals,#RL610-145-002)又は抗ウサギIgG(Molecular Probes,#A-21109)と、室温で1時間インキュベートした。ウエスタンブロットを、Odyssey(登録商標)スキャナ(LI-COR)で視覚化した。
IFNβ ELISA
腫瘍細胞を、オラパリブ又はDMSOビヒクル対照で2日間処理した。腫瘍細胞によるIFNβの産生を評価するために、細胞培養上清を回収し、1,500×gで、4℃で10分間の遠心分離にかけて、浮遊細胞及びデブリを除去した。次いで、IFNβを、製造業者の説明書に従って、マウスIFNβ ELISAキット(Thermo Fisher,#424001)を介して検出した。
腫瘍細胞を、オラパリブ又はDMSOビヒクル対照で2日間処理した。腫瘍細胞によるIFNβの産生を評価するために、細胞培養上清を回収し、1,500×gで、4℃で10分間の遠心分離にかけて、浮遊細胞及びデブリを除去した。次いで、IFNβを、製造業者の説明書に従って、マウスIFNβ ELISAキット(Thermo Fisher,#424001)を介して検出した。
がん1ゲノムアトラス(TCGA)分析
RNA-seqデータは、GEO DataSets(GEO:GSE62944)から入手した。そこでは24のがんタイプのTCGA RNA-seqデータを、Cancer Genomics HubからダウンロードしたFASTQファイルを整列させることによって再処理して、がんタイプにわたって、遺伝子発現を比較することができ得る(Rahman M,et al.Bioinformatics(Oxford,England)2015;31(22):3666-72)。最近の研究(Riaz N,et al.Nature communications 2017;8(1):857)に従って、TCGAコホートの患者のBRCA1変異の情報を取得した。M2 TAM免疫抑制遺伝子シグネチャーは、(Pan W,et al.Immunity 2017;47(2):284-97)に記載されているように導出した。GSVA Rパッケージに実装されているように、単一試料遺伝子セット濃縮分析(ssGSEA)によって、M2シグネチャーの濃縮スコアを生成した。
RNA-seqデータは、GEO DataSets(GEO:GSE62944)から入手した。そこでは24のがんタイプのTCGA RNA-seqデータを、Cancer Genomics HubからダウンロードしたFASTQファイルを整列させることによって再処理して、がんタイプにわたって、遺伝子発現を比較することができ得る(Rahman M,et al.Bioinformatics(Oxford,England)2015;31(22):3666-72)。最近の研究(Riaz N,et al.Nature communications 2017;8(1):857)に従って、TCGAコホートの患者のBRCA1変異の情報を取得した。M2 TAM免疫抑制遺伝子シグネチャーは、(Pan W,et al.Immunity 2017;47(2):284-97)に記載されているように導出した。GSVA Rパッケージに実装されているように、単一試料遺伝子セット濃縮分析(ssGSEA)によって、M2シグネチャーの濃縮スコアを生成した。
トランスクリプトーム分析
全RNAを、RNeasy(登録商標)Plusミニキット(QIAGEN)によって単離し、(15,71)に記載されているように、研究に最も関連する4,604個のマウス遺伝子を標的とするIon AmpliSeqカスタムパネルを使用して、Ion Torrentプラットフォーム(Thermo Fisher)で配列決定した。1遺伝子当たりのリードカウントを生成するために、Torrent Suite及びAmpliSeqRNA分析プラグイン(Thermo Fisher)を使用してデータを分析した。次いで、Rソフトウェア環境において、DESeq2パッケージ(Love MI,Huber W,Anders S.Genome Biol 2014;15(12):550)を使用して、差次的遺伝子発現を調べた。Log2(倍率変化)>1及びP<0.001を有する遺伝子を、差次的に発現された遺伝子(DEG)とみなした。これらのDEGのlog2(倍率変化)の有意性及び大きさを示すボルケーノプロットは、Rにおけるggplot2パッケージによって生成された。DEGの遺伝子オントロジー(GO)分析は、RにおけるtopGOパッケージを使用して行われた。GSEAに関して、遺伝子は、まず、log2(倍率変化)に従ってランク付けされ、次いで、MSigDB v7.1 HALLMARK遺伝子セットを有するGSEAPrerankedツール及び「古典的」方法(Subramanian A,et al.Proc Natl Acad Sci U S A 2005;102(43):15545-50)を使用して分析された。
遺伝子発現の変化を示すヒートマップは、Rにおけるheatmap.3パッケージを使用して生成された。
全RNAを、RNeasy(登録商標)Plusミニキット(QIAGEN)によって単離し、(15,71)に記載されているように、研究に最も関連する4,604個のマウス遺伝子を標的とするIon AmpliSeqカスタムパネルを使用して、Ion Torrentプラットフォーム(Thermo Fisher)で配列決定した。1遺伝子当たりのリードカウントを生成するために、Torrent Suite及びAmpliSeqRNA分析プラグイン(Thermo Fisher)を使用してデータを分析した。次いで、Rソフトウェア環境において、DESeq2パッケージ(Love MI,Huber W,Anders S.Genome Biol 2014;15(12):550)を使用して、差次的遺伝子発現を調べた。Log2(倍率変化)>1及びP<0.001を有する遺伝子を、差次的に発現された遺伝子(DEG)とみなした。これらのDEGのlog2(倍率変化)の有意性及び大きさを示すボルケーノプロットは、Rにおけるggplot2パッケージによって生成された。DEGの遺伝子オントロジー(GO)分析は、RにおけるtopGOパッケージを使用して行われた。GSEAに関して、遺伝子は、まず、log2(倍率変化)に従ってランク付けされ、次いで、MSigDB v7.1 HALLMARK遺伝子セットを有するGSEAPrerankedツール及び「古典的」方法(Subramanian A,et al.Proc Natl Acad Sci U S A 2005;102(43):15545-50)を使用して分析された。
遺伝子発現の変化を示すヒートマップは、Rにおけるheatmap.3パッケージを使用して生成された。
統計分析
各図の凡例に記載されているように、統計分析は、Prism8(GraphPad Software Inc.)を使用して行った。腫瘍増殖の分析については、Tukeyの多重比較検定を伴う二元配置分散分析を使用した。生存分析については、ログランクMantel-Cox検定を使用した。他の分析については、対応のない両側Studentのt検定(正規分布データの場合)及びMann-Whitneyノンパラメトリック検定(正規性から逸脱した偏りのあるデータの場合)を使用して、2つの条件を比較した。Tukeyの多重比較検定を伴う一元配置分散分析(正規分布データの場合)及びKruskal-Wallisの非パラメトリック検定(偏りのあるデータの場合)を使用して、3つ以上の平均を比較した。P<0.05を有する差を統計的に有意とみなした。
各図の凡例に記載されているように、統計分析は、Prism8(GraphPad Software Inc.)を使用して行った。腫瘍増殖の分析については、Tukeyの多重比較検定を伴う二元配置分散分析を使用した。生存分析については、ログランクMantel-Cox検定を使用した。他の分析については、対応のない両側Studentのt検定(正規分布データの場合)及びMann-Whitneyノンパラメトリック検定(正規性から逸脱した偏りのあるデータの場合)を使用して、2つの条件を比較した。Tukeyの多重比較検定を伴う一元配置分散分析(正規分布データの場合)及びKruskal-Wallisの非パラメトリック検定(偏りのあるデータの場合)を使用して、3つ以上の平均を比較した。P<0.05を有する差を統計的に有意とみなした。
データの利用可能性
論文内の本研究中に生成された全てのデータは入手可能である。本研究の知見を裏付けるトランスクリプトームデータは、公開前に寄託される。
論文内の本研究中に生成された全てのデータは入手可能である。本研究の知見を裏付けるトランスクリプトームデータは、公開前に寄託される。
実施例3:卵巣がんの新規治療法
PARP阻害剤(PARPi)は、卵巣がん治療において強力な治療有効性を実証している。PARPiに対する獲得耐性は、臨床における主要な問題であり、PARP阻害に対する二次耐性を克服することができる治療アプローチが緊急に必要とされている。卵巣がんのPARPi耐性マウスモデル及びPDXモデルを使用することによって、腫瘍微小環境(TME)における腫瘍関連マクロファージ(TAM)によって媒介される、PAPR阻害に対する二次耐性の基礎となる新しいメカニズムが特定されている。機構的には、PARP阻害は、腫瘍細胞におけるSTAT3シグナル伝達経路を活性化し、卵巣がんのTMEにおけるTAMの腫瘍促進性極性化を促進する。STINGアゴニストは、TAMを再極性化させ、STING依存的な様式で骨髄系DCを増加させることによって、卵巣腫瘍のTMEにおける骨髄細胞を再プログラムする。更に、マウスモデル及びヒトPDXにおいて、STINGアゴニズムが、獲得免疫抑制性TME誘導性のPARPiに対する二次耐性を克服することが示された。本明細書に示されたデータは、PARPi耐性の新しいメカニズムを解明し、卵巣がんにおけるPARP阻害に対する獲得された治療耐性を克服するための新しい治療戦略を提供する。
PARP阻害剤(PARPi)は、卵巣がん治療において強力な治療有効性を実証している。PARPiに対する獲得耐性は、臨床における主要な問題であり、PARP阻害に対する二次耐性を克服することができる治療アプローチが緊急に必要とされている。卵巣がんのPARPi耐性マウスモデル及びPDXモデルを使用することによって、腫瘍微小環境(TME)における腫瘍関連マクロファージ(TAM)によって媒介される、PAPR阻害に対する二次耐性の基礎となる新しいメカニズムが特定されている。機構的には、PARP阻害は、腫瘍細胞におけるSTAT3シグナル伝達経路を活性化し、卵巣がんのTMEにおけるTAMの腫瘍促進性極性化を促進する。STINGアゴニストは、TAMを再極性化させ、STING依存的な様式で骨髄系DCを増加させることによって、卵巣腫瘍のTMEにおける骨髄細胞を再プログラムする。更に、マウスモデル及びヒトPDXにおいて、STINGアゴニズムが、獲得免疫抑制性TME誘導性のPARPiに対する二次耐性を克服することが示された。本明細書に示されたデータは、PARPi耐性の新しいメカニズムを解明し、卵巣がんにおけるPARP阻害に対する獲得された治療耐性を克服するための新しい治療戦略を提供する。
導入
相同組換え欠損症(HRD)、特にBRCA1及びBRCA2の変異及び調節不全は、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、及び前立腺がんを含む様々なヒト悪性腫瘍で頻繁に見出される。ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ(PARP)阻害とBRCA欠損との間の合成致死性の概念に基づいて、PARP阻害剤(PARPi)は、BRCA欠損性腫瘍の治療のために開発されている(Chan et al.,2021;Farmer et al.,2005)。ますます多くのPARPiが、臨床、特に卵巣がんにおけるそれらの有望な治療有効性のためにFDAの承認を受けている(Abida et al.,2020 J Clin Oncol38,3763-3772、de Bono et al.,2020、New England Journal of Medicine382,2091-2102、Gong et al.,2021 Oncology(Williston Park)35,119-125、Gonzalez-Martin et al.,2019 New England Journal of Medicine381,2391-2402、Ledermann et al.,2012 New England Journal of Medicine366,1382-1392、Mullard,2017 PARP inhibitors plough on.Nat Rev Drug Discov16,229;Robson et al.,2017 New England Journal of Medicine 377,523-533)。特に、最近の研究は、PARP阻害剤を用いた維持が、白金感受性、再発性、高悪性度卵巣がんを有する患者の全てのサブセットにおいて無増悪生存期間(PFS)を改善し、BRCA1/2変異を有する患者において最大の利益を有することを示した(Lee et al.,2021 A meta-analysis.Cancer127,2432-2441、Mirza et al.,2016;New England Journal of Medicine375,2154-2164)。合成致死性に加えて、PARPiが強力な抗腫瘍免疫応答を誘発することが報告されており、これは免疫チェックポイントの遮断によって更に増強され得る(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975.、Pantelidou et al.,2019 Cancer Discov9,722-737.、Sen et al.,2019 Cancer Discov9,646-661)。これらの前臨床所見は、PARPi及びICBの臨床試験からの最近の結果によって更に支持される(Domchek et al.,2020 Lancet Oncol21,1155-1164、Konstantinopoulos et al.,2019 JAMA Oncol5,1141-1149、Lee et al.,2018 Annals of Oncology29,viii334.)。PARPiは卵巣がん治療の状況を変えたが、原発性及び二次性を含むPARPiへの耐性は、臨床における主要な問題となっており、PARPi耐性腫瘍患者の適切な管理が喫緊の懸念事項である。相同組換えの回復、PARPトラッピングの減少、細胞周期の調節不全、及び薬物排出(drug efflux)の増強を含む、PARP阻害に対する耐性の基礎となるいくつかのメカニズムが、臨床研究及び前臨床研究の両方から特定されている(D’Andrea,2018 Mechanisms of PARP inhibitor sensitivity and resistance.DNA Repair (Amst)71,172-176、Pantelidou et al.,2019 Cancer Discov9,722-737、Pettitt et al.,2020 Cancer Discovery10,1475)。BRCA1/2の復帰変異は、卵巣がんにおけるHR回復及びPARPi耐性の主要な分子メカニズムとして発見されている。注目すべきことに、最近の研究では、再発性卵巣がんの約20~50%がBRCA1/2の復帰変異を獲得することが報告されている(Lin et al.,2019;Norquist et al.,2011)。ほとんどの研究は、PARPiに対する腫瘍細胞固有の耐性に焦点を当てているが、いくつかの最近の知見は、PARPi耐性における腫瘍微小環境又は宿主免疫系の役割を示唆している。例えば、PARPiは、乳がんにおけるPD-L1発現の上方調節又はマクロファージの抗腫瘍特性及び腫瘍促進性特性の両方の増強を介して免疫抑制を誘導することが見出されている(Jiao et al.,2017 Clinical Cancer Research23,3711、Mehta et al.,2021 Nature Cancer2,66-82)。宿主免疫系が、卵巣がんにおけるPARPi耐性においても役割を果たすかどうかは依然として不明である。
相同組換え欠損症(HRD)、特にBRCA1及びBRCA2の変異及び調節不全は、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、及び前立腺がんを含む様々なヒト悪性腫瘍で頻繁に見出される。ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ(PARP)阻害とBRCA欠損との間の合成致死性の概念に基づいて、PARP阻害剤(PARPi)は、BRCA欠損性腫瘍の治療のために開発されている(Chan et al.,2021;Farmer et al.,2005)。ますます多くのPARPiが、臨床、特に卵巣がんにおけるそれらの有望な治療有効性のためにFDAの承認を受けている(Abida et al.,2020 J Clin Oncol38,3763-3772、de Bono et al.,2020、New England Journal of Medicine382,2091-2102、Gong et al.,2021 Oncology(Williston Park)35,119-125、Gonzalez-Martin et al.,2019 New England Journal of Medicine381,2391-2402、Ledermann et al.,2012 New England Journal of Medicine366,1382-1392、Mullard,2017 PARP inhibitors plough on.Nat Rev Drug Discov16,229;Robson et al.,2017 New England Journal of Medicine 377,523-533)。特に、最近の研究は、PARP阻害剤を用いた維持が、白金感受性、再発性、高悪性度卵巣がんを有する患者の全てのサブセットにおいて無増悪生存期間(PFS)を改善し、BRCA1/2変異を有する患者において最大の利益を有することを示した(Lee et al.,2021 A meta-analysis.Cancer127,2432-2441、Mirza et al.,2016;New England Journal of Medicine375,2154-2164)。合成致死性に加えて、PARPiが強力な抗腫瘍免疫応答を誘発することが報告されており、これは免疫チェックポイントの遮断によって更に増強され得る(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975.、Pantelidou et al.,2019 Cancer Discov9,722-737.、Sen et al.,2019 Cancer Discov9,646-661)。これらの前臨床所見は、PARPi及びICBの臨床試験からの最近の結果によって更に支持される(Domchek et al.,2020 Lancet Oncol21,1155-1164、Konstantinopoulos et al.,2019 JAMA Oncol5,1141-1149、Lee et al.,2018 Annals of Oncology29,viii334.)。PARPiは卵巣がん治療の状況を変えたが、原発性及び二次性を含むPARPiへの耐性は、臨床における主要な問題となっており、PARPi耐性腫瘍患者の適切な管理が喫緊の懸念事項である。相同組換えの回復、PARPトラッピングの減少、細胞周期の調節不全、及び薬物排出(drug efflux)の増強を含む、PARP阻害に対する耐性の基礎となるいくつかのメカニズムが、臨床研究及び前臨床研究の両方から特定されている(D’Andrea,2018 Mechanisms of PARP inhibitor sensitivity and resistance.DNA Repair (Amst)71,172-176、Pantelidou et al.,2019 Cancer Discov9,722-737、Pettitt et al.,2020 Cancer Discovery10,1475)。BRCA1/2の復帰変異は、卵巣がんにおけるHR回復及びPARPi耐性の主要な分子メカニズムとして発見されている。注目すべきことに、最近の研究では、再発性卵巣がんの約20~50%がBRCA1/2の復帰変異を獲得することが報告されている(Lin et al.,2019;Norquist et al.,2011)。ほとんどの研究は、PARPiに対する腫瘍細胞固有の耐性に焦点を当てているが、いくつかの最近の知見は、PARPi耐性における腫瘍微小環境又は宿主免疫系の役割を示唆している。例えば、PARPiは、乳がんにおけるPD-L1発現の上方調節又はマクロファージの抗腫瘍特性及び腫瘍促進性特性の両方の増強を介して免疫抑制を誘導することが見出されている(Jiao et al.,2017 Clinical Cancer Research23,3711、Mehta et al.,2021 Nature Cancer2,66-82)。宿主免疫系が、卵巣がんにおけるPARPi耐性においても役割を果たすかどうかは依然として不明である。
PARP阻害に対する二次耐性を獲得した前臨床マウスモデルを使用して、BRCA1欠損卵巣腫瘍における腫瘍細胞固有のSTAT3シグナル伝達及びTAMによって媒介されるPAPRi耐性の新たなメカニズムを解明した。TMEにおいてSTINGアゴニズムが効率的に骨髄細胞を再プログラムし、マウス及びヒトの卵巣がんモデルの両方においてPARP阻害に対するTME依存性二次耐性を克服することが更に実証された。したがって、PARP阻害に対して耐性を獲得したいくつかの卵巣がんの患者に、新しい治療選択肢が提供される。
BRCA1欠損卵巣腫瘍は、PARP阻害に対する二次耐性を引き起こした
ヒト卵巣がんの高悪性度漿液性がんを再現するPBMと呼ばれる、Brca1及びTrp53の同時消失及びc-Mycの過剰発現によって駆動される卵巣がんの同系遺伝子操作マウスモデルが作出された(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975)。これらのPBM腫瘍は、最初、PARP阻害に対して頑強な応答を有していたが、最終的には、腫瘍のほとんどがオラパリブ処置で進行した(PBM-Rと称される、図15A及び15B)(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975)。BRCA1欠損卵巣腫瘍モデルにおけるPARPiに対するこの二次耐性の基礎となるメカニズムを調べるために、12個のPBM-R腫瘍を採取し、培養物中でそれらの初代細胞株を確立した(図15B)。驚くべきことに、12個のうち11個のPBM-R腫瘍株は、インビトロでPARPiに感受性であり、IC50値は、PBM腫瘍細胞と同等である(図15C)。PBM-R3腫瘍細胞のみが、オラパリブに対して真に耐性を示し、IC50が4.19μMであり、0.56μMの7.48倍であった。DNA DSBに対する初期の細胞応答マーカーであるSeine139(γ-H2AX)でのヒストンH2AXのリン酸化によって測定した場合、一貫して、PBM-R腫瘍細胞は、オラパリブに対するDNA損傷が有意に増加したが、PBM-R3細胞は、DNA損傷のシグナル伝達がわずかであった(図1D)。全エクソーム配列決定(WES)分析は、PBM-R3腫瘍細胞が、PBM-R1及び-R2では検出されなかったDNA修復経路に関与する複数の遺伝子におけるコピー数変化(具体的には、コピー数増加)を有していたことを明らかにした(図16)。DNA損傷の低下及び/又はDNA修復の増加、すなわち、BRCA復帰変異及びDNA修復遺伝子のコピー数増加が、PAPRiに対する耐性と関連していることが示されている(図16)。二次耐性PBM-R腫瘍の大部分は、インビトロでオラパリブに応答したため、腫瘍の外因性耐性メカニズムの関与を示している。更に、これらのPBM-R腫瘍が、同系宿主マウスに同所的に再移植した場合、インビボでPARPiに対して実際に耐性であることが確認された(図15E)。
ヒト卵巣がんの高悪性度漿液性がんを再現するPBMと呼ばれる、Brca1及びTrp53の同時消失及びc-Mycの過剰発現によって駆動される卵巣がんの同系遺伝子操作マウスモデルが作出された(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975)。これらのPBM腫瘍は、最初、PARP阻害に対して頑強な応答を有していたが、最終的には、腫瘍のほとんどがオラパリブ処置で進行した(PBM-Rと称される、図15A及び15B)(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975)。BRCA1欠損卵巣腫瘍モデルにおけるPARPiに対するこの二次耐性の基礎となるメカニズムを調べるために、12個のPBM-R腫瘍を採取し、培養物中でそれらの初代細胞株を確立した(図15B)。驚くべきことに、12個のうち11個のPBM-R腫瘍株は、インビトロでPARPiに感受性であり、IC50値は、PBM腫瘍細胞と同等である(図15C)。PBM-R3腫瘍細胞のみが、オラパリブに対して真に耐性を示し、IC50が4.19μMであり、0.56μMの7.48倍であった。DNA DSBに対する初期の細胞応答マーカーであるSeine139(γ-H2AX)でのヒストンH2AXのリン酸化によって測定した場合、一貫して、PBM-R腫瘍細胞は、オラパリブに対するDNA損傷が有意に増加したが、PBM-R3細胞は、DNA損傷のシグナル伝達がわずかであった(図1D)。全エクソーム配列決定(WES)分析は、PBM-R3腫瘍細胞が、PBM-R1及び-R2では検出されなかったDNA修復経路に関与する複数の遺伝子におけるコピー数変化(具体的には、コピー数増加)を有していたことを明らかにした(図16)。DNA損傷の低下及び/又はDNA修復の増加、すなわち、BRCA復帰変異及びDNA修復遺伝子のコピー数増加が、PAPRiに対する耐性と関連していることが示されている(図16)。二次耐性PBM-R腫瘍の大部分は、インビトロでオラパリブに応答したため、腫瘍の外因性耐性メカニズムの関与を示している。更に、これらのPBM-R腫瘍が、同系宿主マウスに同所的に再移植した場合、インビボでPARPiに対して実際に耐性であることが確認された(図15E)。
PARPi耐性卵巣腫瘍のTMEで濃縮された腫瘍促進性マクロファージ
Brca1欠損卵巣腫瘍におけるPAPRi耐性の基礎となる腫瘍細胞外メカニズムを探索するために、フローサイトメトリー分析によって、PBM腫瘍及びPBM-R腫瘍のTMEにおいて免疫細胞を評価した。このデータにより、PBM及びPBM-R腫瘍において、全CD11b+、TAM、及びMSDCの集団は類似していたが、PBM腫瘍と比較して、PBM-R腫瘍における腫瘍促進性(M2様、MHC-II低CD206+)マクロファージの割合が有意に増加していることが明らかになった(図17A及び図18A~18C)。PBM腫瘍とPBM-R腫瘍との間で、腫瘍浸潤CD4+、CD8+、及びTreg細胞の有意な変化は観察されなかった(図S2D~S2F)。腹水は、卵巣腫瘍の増殖に寄与する重要な特定の微小環境であるため、腹水における免疫細胞を更に分析し、PBM-R担腫瘍マウスにおいて、PBM-担腫瘍マウスと比較して、TAM及びM2様マクロファージの両方が有意に増加していることを見出した(図17B)。これらの結果は、PBM-R腫瘍が、腫瘍促進性マクロファージの極性化を促進する能力を獲得した可能性があることを示す。
Brca1欠損卵巣腫瘍におけるPAPRi耐性の基礎となる腫瘍細胞外メカニズムを探索するために、フローサイトメトリー分析によって、PBM腫瘍及びPBM-R腫瘍のTMEにおいて免疫細胞を評価した。このデータにより、PBM及びPBM-R腫瘍において、全CD11b+、TAM、及びMSDCの集団は類似していたが、PBM腫瘍と比較して、PBM-R腫瘍における腫瘍促進性(M2様、MHC-II低CD206+)マクロファージの割合が有意に増加していることが明らかになった(図17A及び図18A~18C)。PBM腫瘍とPBM-R腫瘍との間で、腫瘍浸潤CD4+、CD8+、及びTreg細胞の有意な変化は観察されなかった(図S2D~S2F)。腹水は、卵巣腫瘍の増殖に寄与する重要な特定の微小環境であるため、腹水における免疫細胞を更に分析し、PBM-R担腫瘍マウスにおいて、PBM-担腫瘍マウスと比較して、TAM及びM2様マクロファージの両方が有意に増加していることを見出した(図17B)。これらの結果は、PBM-R腫瘍が、腫瘍促進性マクロファージの極性化を促進する能力を獲得した可能性があることを示す。
マクロファージの極性化に対するPBM及びPBM-R腫瘍細胞の効果を評価するために、骨髄由来マクロファージ(BMDM)を、PBM(PBM-CM)又はPBM-R(PBM-R-CM)からの馴化培地(CM)でインキュベートした。PBM-R-CMは、エクスビボでTAMのM2様極性化を促進することができ、M2様TAM極性化に対するはるかに強い効果を示した(図17C及び17D)。腹水中の骨髄細胞(BMC)を、PBM又はPBM-R担腫瘍マウスから採取した上清中で更に培養した。その結果、PBM-R腹水上清が、骨髄細胞(CD11b+)及びTAMの分化を誘導しただけでなく、エクスビボでのM2様極性化を促進したことが示された(図17E及び17F)。これらのデータは、PBM-R腫瘍細胞が、担腫瘍マウスのTMEにおいて、エクスビボ共培養システム及びインビボの両方において、M2様マクロファージの極性化を強く促進することができることを示唆する。
PARP阻害は、腫瘍細胞におけるSTAT3シグナル伝達経路を上方調節し、これが次に、腫瘍促進性マクロファージの極性化を促進する。
M2様マクロファージの極性化を引き起こすPBM-R細胞の能力の基礎となるメカニズムを調べるために、95%超のがん細胞を含有するPBM及びPBM-R腫瘍のRNA-seq分析を行った。GSEA分析により、PBM腫瘍と比較した場合、STAT3シグナル伝達経路がPBM-R腫瘍で有意に活性化されることが明らかになった(図19A及び図20A)。フローサイトメトリー分析はまた、PBM-R腫瘍細胞がPBM腫瘍細胞よりも高いレベルのリン酸化STAT3(Y705)を有することを示した(図19B)。この観察を、PBM及びPBM-R腫瘍におけるp-STAT3の免疫組織化学分析によって更に確認した(図19C)。
M2様マクロファージの極性化を引き起こすPBM-R細胞の能力の基礎となるメカニズムを調べるために、95%超のがん細胞を含有するPBM及びPBM-R腫瘍のRNA-seq分析を行った。GSEA分析により、PBM腫瘍と比較した場合、STAT3シグナル伝達経路がPBM-R腫瘍で有意に活性化されることが明らかになった(図19A及び図20A)。フローサイトメトリー分析はまた、PBM-R腫瘍細胞がPBM腫瘍細胞よりも高いレベルのリン酸化STAT3(Y705)を有することを示した(図19B)。この観察を、PBM及びPBM-R腫瘍におけるp-STAT3の免疫組織化学分析によって更に確認した(図19C)。
次に、PAPRiが腫瘍細胞におけるSTAT3のリン酸化を直接誘導することができるかどうかを調べた。オラパリブによるPAPRiナイーブPBM腫瘍細胞の処理、続いて、フローサイトメトリー及びウエスタンブロット分析により、培養PBM細胞におけるSTAT3のリン酸化レベルが用量依存的な様式で増加することが明らかになった(図19D及び20B)。特に、オラパリブ処理PBM細胞(PBM-OLA-CM)から採取された馴化培地(CM)は、PBM-CMよりもBMDMのM2様TAM極性化に対してより強い効果を示した(図19E)。サイトカインアレイ分析は、いくつかのSTAT3調節ケモカイン(CCL2、CX3CL1、CCL20、及びCXCL1)が、オラパリブ処理PBM細胞のCMで有意に増加することを示した(図19F)(Ikeda et al.,2016 Oncotarget7,13563-13574、Liu et al.,2013 PLOS ONE 8,e75804、Shen et al.,2018 Neurochem Res43,556-565、Yang et al.,2016 Cancer Research76,4124-4135)。これらのケモカインの遮断は、腫瘍促進性マクロファージの極性化の促進に対するオラパリブ処理PBM細胞の効果を部分的に消失させた(図19G)。これらのデータは、PARPi誘導腫瘍細胞のSTAT3の活性化がマクロファージのM2様極性化に寄与し得ることを示唆する。
腫瘍細胞におけるSTAT3の活性化が、PARPi耐性BRCA1欠損卵巣がんにおけるM2様マクロファージの極性化に必要であるかどうかを更に評価するために、PBM-R腫瘍細胞におけるSTAT3遺伝子の異なる領域を標的とする2つの個々のレンチウイルス媒介shRNAの導入によって、STAT3をサイレンシングした(図20C)。PBM-R細胞におけるSTAT3のノックダウンは、PBM-R腫瘍細胞(PBM-R CM)からCMによって誘導されたM2/M1の比率を減少させた(図19H)。特に、PBM-R細胞におけるSTAT3のノックダウンは、インビトロでのオラパリブ処置に対する腫瘍細胞の応答に影響しなかったが(図20D)、PBM-R-shStat3腫瘍は、インビボでのオラパリブ処理に感受性になった。フローサイトメトリー分析により、オラパリブ処理によって誘導された抗腫瘍活性及び免疫調節特性が、M1/M2の比率の増加及びM2様TAMの減少、並びに総T細胞並びにエフェクターCD4+及びCD8+T細胞の増加によって反映されるように、PBM-R-shStat3腫瘍において回復することが示された(図19J及び19K、図20E及び20F)。これらのデータは、PBM-R腫瘍におけるSTAT3活性化が、TMEにおけるM2様TAM極性化の誘導に関与していることを示唆している。
STINGアゴニストは、PBM-R腫瘍のTMEにおけるTAMを再プログラムし、骨髄系DCを活性化する
STINGシグナル伝達の活性化が、MDSCの増殖に拮抗し、免疫抑制マクロファージを免疫活性化サブタイプに再プログラムすることによって、TMEを再構築することができることを示す証拠が増えている(Downey et al.,2014 PLOS ONE 9,e99988、Jassar et al.,2005 Cancer Res65,11752-11761、Jing et al.,2019、Zhang et al.,2019 Therapy of Cancer7,115)。STINGアゴニストがPARPi誘導免疫抑制TMEを変化させて、PBM-R腫瘍のPARPiに対する耐性を克服することができるかどうかを試験した。インビトロでのマクロファージの極性化に対するSTINGアゴニストの効果を最初に試験した。FVB/NJマウスから生成されたBMDMをPBM-R-CMとともにインキュベートし、ビヒクル対照又はSTINGアゴニストMSA-2若しくはADU-S100で処理した(図21A)。予想通り、PBM-R-CMは、M1/M2比を減少させた(図21B)。MSA-2又はADU-S100のいずれかを添加すると、M1/M2比が有意に増加した(図21B)。これは、STINGアゴニストがマクロファージをM1様にシフトさせたことを示唆する。
STINGシグナル伝達の活性化が、MDSCの増殖に拮抗し、免疫抑制マクロファージを免疫活性化サブタイプに再プログラムすることによって、TMEを再構築することができることを示す証拠が増えている(Downey et al.,2014 PLOS ONE 9,e99988、Jassar et al.,2005 Cancer Res65,11752-11761、Jing et al.,2019、Zhang et al.,2019 Therapy of Cancer7,115)。STINGアゴニストがPARPi誘導免疫抑制TMEを変化させて、PBM-R腫瘍のPARPiに対する耐性を克服することができるかどうかを試験した。インビトロでのマクロファージの極性化に対するSTINGアゴニストの効果を最初に試験した。FVB/NJマウスから生成されたBMDMをPBM-R-CMとともにインキュベートし、ビヒクル対照又はSTINGアゴニストMSA-2若しくはADU-S100で処理した(図21A)。予想通り、PBM-R-CMは、M1/M2比を減少させた(図21B)。MSA-2又はADU-S100のいずれかを添加すると、M1/M2比が有意に増加した(図21B)。これは、STINGアゴニストがマクロファージをM1様にシフトさせたことを示唆する。
これをインビボで更に調査するために、PBM-R腫瘍細胞をFVB/NJマウスに腹腔内注射して、腹水に免疫抑制性TMEを誘導した。次いで、オラパリブ及びMSA-2で、単剤として又は併用して、PBM-R担腫瘍マウスを24時間試験した(図21C)。CD11b+陽性選択キットを使用して、処置後のPBM-R担腫瘍マウスの腹水から骨髄細胞(CD45+CD11b+)を単離し、単離した骨髄細胞の純度を、フローサイトメトリー分析によって確認した(図22A)。単離した骨髄細胞のトランスクリプトーム分析を行い、MSA2処置が、対照群と比較して、腫瘍誘発性M2極性化に関連する遺伝子(Fn1、Plxdc2、Tgfb2、Ltbp1、Alox15等)の発現を阻害するだけでなく、M1様/抗腫瘍誘発性遺伝子(Ccl5、Ly6a、Ly6i、Il18bp、Ifi44等)の発現を強く上方調節することが見出された(図21D)。
cGAS-STING経路活性化の特徴的な遺伝子発現シグネチャーを導出するために、インビトロで培養したマウスDCを、DMSO対照、DMXAA、又はSTING経路阻害剤BX795と組み合わせてDMXAAで処置した。RNA配列決定分析を行い、STINGアゴニスト処置時にDCにおけるcGAS-STING経路の活性化について、94個の上方調節された遺伝子及び7個の下方調節された遺伝子を含む遺伝子発現シグネチャーを同定した(図22B)。DCにおいて生成されたcGAS-STING経路シグネチャーを使用することによって、このデータは、MSA-2処理PBM-R腫瘍由来の骨髄細胞が、対照マウスよりも有意に高いcGAS-STING経路遺伝子シグネチャーの濃縮スコアを有することを更に明らかにした。これは、MSA-2が骨髄細胞におけるcGAS-STINGシグナル伝達経路を活性化したことを示している(図21D)。興味深いことに、MSA-2はまた、抗原プロセシング及び提示(例えば、Flg2、Tap1、Psmb8、Cts、Psmb9、Tap2及びB2m)に関連する遺伝子の発現を強く刺激した(図21D)。遺伝子オントロジー(GO)分析により、MSA-2が、骨髄性白血球媒介性免疫、好中球活性化、ウイルスへの応答、I型インターフェロンシグナル伝達経路、及びT細胞活性化シグナルを有意に増加させることが明らかになった(図22C)。フローサイトメトリー分析により、MSA-2処置が、TAMの集団を減少させただけでなく(図21F)、CD11b+CD11c+骨髄系DCの集団を増加させ、DCのこのサブセットにおけるクラスI抗原提示を増強した(図21G)ことが更に示された。更なる分析は、活性化された骨髄系DCにおいてSTING経路が実際に活性化されたことを確認した(図21H)。これらのデータは、STINGアゴニズムが、M2様TAMのM1様状態への再極性化を促進し、BRCA1欠損卵巣担腫瘍マウスのTMEにおける骨髄系DCのクラスI抗原提示を増強することによって、骨髄細胞を再プログラムすることを示唆している。STINGアゴニスト誘導TAM再極性化にSTING経路が必要であるかどうかを更に調べるために、STINGノックアウトマウス(STING-/-BMDM)及び野生型マウス(WT BMDM)から生成されたBMDMを、オラパリブ処理有り又は無しで、同系BRCA1欠損細胞株(ID8-Brca1-/-)からのCMで培養した(図21I)。これらの結果は、MSA-2が、対照又はオラパリブ処理ID8-Brca1-/-細胞によって誘導されたWT BMDMのM2様TAM極性化を正常に逆転させるが、STING-/-BMDMでは逆転させないことを示した(図21I)。更に、インビボデータは、MSA-2が、WTマウスにおいて骨髄系DCを正常に活性化し、M2様TAMをM1様状態に再極性化したが、STING-/-マウスではそうではなかったことを更に明らかにした(図21J及び4K、図22D)。これらのデータは、STINGアゴニズムがSTING依存的な様式で骨髄細胞を再プログラムすることを示した。
STINGアゴニズムは、Brca1欠損卵巣がんのマウスモデルにおけるPARPiに対する免疫抑制性TME誘導二次耐性を克服する
STINGアゴニズムは、免疫抑制性骨髄細胞を抗腫瘍状態に再プログラムすることができるため、STINGアゴニズムが、卵巣がんのBRCA1欠損マウスモデルにおける後天性TME依存性PARPi耐性を克服することができるかどうかを次に調べた。PBM-R腫瘍細胞をFVB/NJマウスに同所的に注射した。担腫瘍マウスを4つの群に無作為化し、対照、オラパリブ、MSA-2、又は併用処置に供した。MSA-2又はオラパリブ単独では、腫瘍増殖の阻害に対してほとんど又はまったく効果がなかったが、MSA-2とオラパリブ処置の組み合わせは、対照群と比較した場合、PBM-R腫瘍の増殖を有意に抑制し、60~70%の阻害効果を有した(図23A)。マウスの各群における腫瘍浸潤免疫細胞の分析により、M1/M2の比率が増加するとともに、MSA-2で処置したマウスにおいてTAMの割合が劇的に減少することが明らかになった(図23B及び23C)。一方、MSA-2又はオラパリブ単独による処置は、STING経路を活性化し、腫瘍浸潤活性化(CD86+)従来型DC(cDC)を増加させ、MSA-2とオラパリブとの組み合わせは、この効果を更に増強した(図23D及び図24C)。同様に、MSA2は、オラパリブと組み合わせると、腫瘍内骨髄系DCにおけるSTING経路を活性化し、PBM-R担腫瘍マウスにおけるそれらの抗原提示を増強した(図23E及び図24D)。更に、MSA-2とオラパリブとの併用処置群では、腫瘍浸潤CD4+及びCD8+の集団及びサイトカイン産生が有意に増加した(図23F及び23G、図24E)。一方、CD4+及びCD8+エフェクターT細胞(CD44高CD62L低)の両方が、併用処置群において有意に蓄積した(図24F)。まとめると、これらのデータは、STINGアゴニストが、免疫抑制性骨髄細胞を再プログラムすることによって、BRCA1欠損卵巣腫瘍におけるPARPiに対する免疫抑制性TME誘導耐性を克服することができることを示す。
STINGアゴニズムは、免疫抑制性骨髄細胞を抗腫瘍状態に再プログラムすることができるため、STINGアゴニズムが、卵巣がんのBRCA1欠損マウスモデルにおける後天性TME依存性PARPi耐性を克服することができるかどうかを次に調べた。PBM-R腫瘍細胞をFVB/NJマウスに同所的に注射した。担腫瘍マウスを4つの群に無作為化し、対照、オラパリブ、MSA-2、又は併用処置に供した。MSA-2又はオラパリブ単独では、腫瘍増殖の阻害に対してほとんど又はまったく効果がなかったが、MSA-2とオラパリブ処置の組み合わせは、対照群と比較した場合、PBM-R腫瘍の増殖を有意に抑制し、60~70%の阻害効果を有した(図23A)。マウスの各群における腫瘍浸潤免疫細胞の分析により、M1/M2の比率が増加するとともに、MSA-2で処置したマウスにおいてTAMの割合が劇的に減少することが明らかになった(図23B及び23C)。一方、MSA-2又はオラパリブ単独による処置は、STING経路を活性化し、腫瘍浸潤活性化(CD86+)従来型DC(cDC)を増加させ、MSA-2とオラパリブとの組み合わせは、この効果を更に増強した(図23D及び図24C)。同様に、MSA2は、オラパリブと組み合わせると、腫瘍内骨髄系DCにおけるSTING経路を活性化し、PBM-R担腫瘍マウスにおけるそれらの抗原提示を増強した(図23E及び図24D)。更に、MSA-2とオラパリブとの併用処置群では、腫瘍浸潤CD4+及びCD8+の集団及びサイトカイン産生が有意に増加した(図23F及び23G、図24E)。一方、CD4+及びCD8+エフェクターT細胞(CD44高CD62L低)の両方が、併用処置群において有意に蓄積した(図24F)。まとめると、これらのデータは、STINGアゴニストが、免疫抑制性骨髄細胞を再プログラムすることによって、BRCA1欠損卵巣腫瘍におけるPARPiに対する免疫抑制性TME誘導耐性を克服することができることを示す。
STINGアゴニズムは、PARP阻害に対するPARPi耐性卵巣がんPDXを再感作させた
卵巣患者由来異種移植片(PDX)モデルは、以前に、患者の腹水から免疫不全マウスへのがん細胞の移植によって生成された(Liu et al.,2017 Clinical cancer research:an official journal of the American Association for Cancer Research23,1263-1273.)。PARPi耐性卵巣PDX、DF86及びDF101(BRCA1欠損)、DF118及びDF149(BRCA1欠損なし)を、NSGマウスの腹水から採取し、インビトロで24時間培養し、次いで、5μMのオラパリブで24時間処理したところ、オラパリブ処理後に4個のうち3個のPDX細胞でSTAT3のリン酸化レベルの増加が検出された(図25A及び25B)。並行して、ヒトBMDMを、オラパリブ処置有り又は無しで、卵巣がんPDXから採取したCMで培養した。マウス及びヒト卵巣がん細胞株における以前の知見と一致して、ほとんどの卵巣PDXからのCMは、M2様マクロファージの極性化を有意に促進し、オラパリブ処置によって誘導されるSTAT3シグナル伝達経路の活性化は、卵巣PDXによって誘導されるM2様極性化を更に増強する(図25C)。STAT3阻害剤ナパブカシンによるSTAT3シグナル伝達経路の阻害は、DF86及びDF118からのCMによって誘導されるM2様マクロファージの極性化を部分的に減少させた(図25D)。共培養系におけるMSA-2の添加は、卵巣PDXによって誘導されたM2様マクロファージの極性化を逆転させた(図25E)。STINGアゴニズムがインビボで卵巣PDXモデルにおいて骨髄細胞を再プログラムし、免疫抑制を克服できるかどうかを評価するために、インビトロでのPARPi治療に比較的感受性のあるDF86細胞(図26A)を、初代ヒト骨髄単球(BMM)と混合し、NSGマウスに注射した。注射の約3週間後、高免疫抑制性TMEが形成されたときに、DF86腫瘍細胞保有マウスをグループ化し、ビヒクル対照、オラパリブ、MSA-2、又はオラパリブとMSA-2との組み合わせで処置した(図25F)。MSA-2処置は、対照又はオラパリブ処置マウスと比較して、DF86腫瘍細胞保有マウス、NSGマウスの腫瘍負荷(ルシフェラーゼシグナルの強度の倍率変化によって反映される)を有意に低下させた(図25G)。腹水中のヒト免疫細胞のフローサイトメトリー分析により、MSA-2処置群のマウスは、TAMの割合が減少し、M1/M2比が増加したことが明らかになった(図25H及び25I、図26B)。特に、CD14+骨髄系DC(CD14+HLA-DR+)は、STINGアゴニスト処置群において有意に増加した(図25J)。また、DF101 PDXモデルにおけるMSA-2の効果も評価し、DF86と比較して、インビトロでオラパリブに対してより耐性であった(図26A)。結果は、DF101腫瘍細胞保有マウスが、DF86 PDX腫瘍と比較して、MSA-2処置単独又はオラパリブとの組み合わせに対して応答性が低いが、MSA-2は、DF101腫瘍細胞保有マウスの腹水において、TAMの割合及びM1様へのM2様TAMの再プログラムを大幅に減少させることを示した(図26C~E)。
卵巣患者由来異種移植片(PDX)モデルは、以前に、患者の腹水から免疫不全マウスへのがん細胞の移植によって生成された(Liu et al.,2017 Clinical cancer research:an official journal of the American Association for Cancer Research23,1263-1273.)。PARPi耐性卵巣PDX、DF86及びDF101(BRCA1欠損)、DF118及びDF149(BRCA1欠損なし)を、NSGマウスの腹水から採取し、インビトロで24時間培養し、次いで、5μMのオラパリブで24時間処理したところ、オラパリブ処理後に4個のうち3個のPDX細胞でSTAT3のリン酸化レベルの増加が検出された(図25A及び25B)。並行して、ヒトBMDMを、オラパリブ処置有り又は無しで、卵巣がんPDXから採取したCMで培養した。マウス及びヒト卵巣がん細胞株における以前の知見と一致して、ほとんどの卵巣PDXからのCMは、M2様マクロファージの極性化を有意に促進し、オラパリブ処置によって誘導されるSTAT3シグナル伝達経路の活性化は、卵巣PDXによって誘導されるM2様極性化を更に増強する(図25C)。STAT3阻害剤ナパブカシンによるSTAT3シグナル伝達経路の阻害は、DF86及びDF118からのCMによって誘導されるM2様マクロファージの極性化を部分的に減少させた(図25D)。共培養系におけるMSA-2の添加は、卵巣PDXによって誘導されたM2様マクロファージの極性化を逆転させた(図25E)。STINGアゴニズムがインビボで卵巣PDXモデルにおいて骨髄細胞を再プログラムし、免疫抑制を克服できるかどうかを評価するために、インビトロでのPARPi治療に比較的感受性のあるDF86細胞(図26A)を、初代ヒト骨髄単球(BMM)と混合し、NSGマウスに注射した。注射の約3週間後、高免疫抑制性TMEが形成されたときに、DF86腫瘍細胞保有マウスをグループ化し、ビヒクル対照、オラパリブ、MSA-2、又はオラパリブとMSA-2との組み合わせで処置した(図25F)。MSA-2処置は、対照又はオラパリブ処置マウスと比較して、DF86腫瘍細胞保有マウス、NSGマウスの腫瘍負荷(ルシフェラーゼシグナルの強度の倍率変化によって反映される)を有意に低下させた(図25G)。腹水中のヒト免疫細胞のフローサイトメトリー分析により、MSA-2処置群のマウスは、TAMの割合が減少し、M1/M2比が増加したことが明らかになった(図25H及び25I、図26B)。特に、CD14+骨髄系DC(CD14+HLA-DR+)は、STINGアゴニスト処置群において有意に増加した(図25J)。また、DF101 PDXモデルにおけるMSA-2の効果も評価し、DF86と比較して、インビトロでオラパリブに対してより耐性であった(図26A)。結果は、DF101腫瘍細胞保有マウスが、DF86 PDX腫瘍と比較して、MSA-2処置単独又はオラパリブとの組み合わせに対して応答性が低いが、MSA-2は、DF101腫瘍細胞保有マウスの腹水において、TAMの割合及びM1様へのM2様TAMの再プログラムを大幅に減少させることを示した(図26C~E)。
実施例4:実施例3の方法
PARPi耐性卵巣がんマウスモデルの作出
Brca1欠損卵巣がんマウスモデル-PBM(Trp53-/-;Brca1-/-;c-Myc)は、以前にFVB/NJマウスで開発された(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975.)。PBM腫瘍細胞を、同系FVB/NJマウスに同所的に移植し、ビヒクル対照又はオラパリブ(AZD2281)で、週6日、50mg/kg体重の用量で腹腔内注射によって処置した。PBM腫瘍は、最初、良好に応答したが、長期処置後、オラパリブ処置で再発した。難治性担腫瘍マウス由来の腫瘍細胞(各処置マウス由来の1つの細胞株)(PBM-Rと称する)を、更なる評価のために、MOT培地(DMEM/F12、0.6%のFBS、10ng/mlのEGF、1μg/mlのヒドロコルチゾン、1ng/mlのコレラ毒素、100μg/mlのペニシリン-ストレプトマイシン、5μMのY27632)で培養した。
PARPi耐性卵巣がんマウスモデルの作出
Brca1欠損卵巣がんマウスモデル-PBM(Trp53-/-;Brca1-/-;c-Myc)は、以前にFVB/NJマウスで開発された(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975.)。PBM腫瘍細胞を、同系FVB/NJマウスに同所的に移植し、ビヒクル対照又はオラパリブ(AZD2281)で、週6日、50mg/kg体重の用量で腹腔内注射によって処置した。PBM腫瘍は、最初、良好に応答したが、長期処置後、オラパリブ処置で再発した。難治性担腫瘍マウス由来の腫瘍細胞(各処置マウス由来の1つの細胞株)(PBM-Rと称する)を、更なる評価のために、MOT培地(DMEM/F12、0.6%のFBS、10ng/mlのEGF、1μg/mlのヒドロコルチゾン、1ng/mlのコレラ毒素、100μg/mlのペニシリン-ストレプトマイシン、5μMのY27632)で培養した。
細胞株及びPDXモデル
UWB1.289及びUWB1.289+BRCA1を、ATCCから購入し、以前に記載されているように(Ding et al.,2018,Cell Rep25,2972-2980.e2975)、上皮完全増殖培地(50%のATCC配合RPMI-1640培地、50%のMEGM培地及び3%のウシ胎児血清)で培養した。ID8-Brca+/+及びID8-Brca-/-細胞は、以前にCRISPR-Cas9技術によって生成された。卵巣がん患者由来の腫瘍異種移植片(PDX)は、患者の腹水から単離された腫瘍細胞を放射線照射されたヌードマウスに腹腔内移植することによって、Dana-Farber Cancer Instituteで確立された(Liu et al.,2017;Clinical cancer research:an official journal of the American Association for Cancer Research23,1263-1273)。確立されたPDXモデルは、NOD/SCID IL2Rgヌルマウス(NSG,The Jackson Laboratory)における腹腔内移植によって維持した。卵巣PDX細胞は、インビトロ実験のために、上皮完全増殖培地で約3~4日間培養することができ得る。
UWB1.289及びUWB1.289+BRCA1を、ATCCから購入し、以前に記載されているように(Ding et al.,2018,Cell Rep25,2972-2980.e2975)、上皮完全増殖培地(50%のATCC配合RPMI-1640培地、50%のMEGM培地及び3%のウシ胎児血清)で培養した。ID8-Brca+/+及びID8-Brca-/-細胞は、以前にCRISPR-Cas9技術によって生成された。卵巣がん患者由来の腫瘍異種移植片(PDX)は、患者の腹水から単離された腫瘍細胞を放射線照射されたヌードマウスに腹腔内移植することによって、Dana-Farber Cancer Instituteで確立された(Liu et al.,2017;Clinical cancer research:an official journal of the American Association for Cancer Research23,1263-1273)。確立されたPDXモデルは、NOD/SCID IL2Rgヌルマウス(NSG,The Jackson Laboratory)における腹腔内移植によって維持した。卵巣PDX細胞は、インビトロ実験のために、上皮完全増殖培地で約3~4日間培養することができ得る。
腫瘍細胞におけるIC50値の測定
腫瘍細胞を、2000~3000細胞/ウェルの密度で96ウェルプレートに播種し、一晩接着させた。次いで、細胞を、72時間の連続曝露を伴う適切な濃度の治療薬(又はビヒクル対照)に曝露した。増殖阻害は、製造所の紹介に従って、PromegaからのCellTiter-Glo(登録商標)2.0細胞生存率アッセイによって測定した。IC50値は、Graphpad Prism9における非線形回帰モデル(対数阻害剤対正規化応答変数勾配)を使用して計算した。
腫瘍細胞を、2000~3000細胞/ウェルの密度で96ウェルプレートに播種し、一晩接着させた。次いで、細胞を、72時間の連続曝露を伴う適切な濃度の治療薬(又はビヒクル対照)に曝露した。増殖阻害は、製造所の紹介に従って、PromegaからのCellTiter-Glo(登録商標)2.0細胞生存率アッセイによって測定した。IC50値は、Graphpad Prism9における非線形回帰モデル(対数阻害剤対正規化応答変数勾配)を使用して計算した。
腫瘍増殖及び処置
PBM及びPBM-R腫瘍細胞を同系FVB/NJマウスに同所的に移植し、薬物評価のために腫瘍を作製した。以前に記載されているように、発光強度に従って、担腫瘍マウスを、対照群及び処置群に均等に分けた(Ding et al.,2018;Cell Rep25,2972-2980.e2975)。オラパリブ(AZD2281)を、50mg/kg体重の用量で、腹腔内注射によって毎日投与した。抗PD-1抗体(クローン、332.8H3)を、PBSで希釈し(250μg/100μl/マウス)、3日毎に腹腔内によって注射した。MSA-2は、DMSO中50mg/mlのストックをPBS(pH8.0)で希釈することによって調製され、25mg/kg体重の用量で、腹腔内注射によって1日おきに投与した(週3回、2週間オン、続いて1週間オフ)。エンドポイントを、腫瘍負荷及び腹水によって決定した。
PBM及びPBM-R腫瘍細胞を同系FVB/NJマウスに同所的に移植し、薬物評価のために腫瘍を作製した。以前に記載されているように、発光強度に従って、担腫瘍マウスを、対照群及び処置群に均等に分けた(Ding et al.,2018;Cell Rep25,2972-2980.e2975)。オラパリブ(AZD2281)を、50mg/kg体重の用量で、腹腔内注射によって毎日投与した。抗PD-1抗体(クローン、332.8H3)を、PBSで希釈し(250μg/100μl/マウス)、3日毎に腹腔内によって注射した。MSA-2は、DMSO中50mg/mlのストックをPBS(pH8.0)で希釈することによって調製され、25mg/kg体重の用量で、腹腔内注射によって1日おきに投与した(週3回、2週間オン、続いて1週間オフ)。エンドポイントを、腫瘍負荷及び腹水によって決定した。
PDXインビボ実験では、約3×106個のPDX腫瘍細胞を、50%マトリゲル(カタログ番号70001、STEMCELL Technology)を含有する無血清DMEM/F12培地で3×106個のヒト骨髄単核細胞と混合し、NOD/SCID IL2Rgヌルマウス(NSG,The Jackson Laboratory)に腹腔内移植した。注射の約3週間後、PDXを有するマウスを、発光強度に応じて4つの群に均等に分け、上に記載したものと同じ投薬及びスケジュールを使用して、ビヒクル対照、オラパリブ、MSA-2とMSA-2との組み合わせで処置した。3週間の処置後、分析のために腹水を採取した。
フローサイトメトリー分析
腫瘍を切断し、以前に記載されているように(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975)、コラゲナーゼ緩衝液中で消化した。腫瘍及び腹水の単一細胞懸濁液を、70μmのストレーナーを通して濾過することによって取得し、1×eBioscience RBC溶解緩衝液(Thermo Fisher)で処理した後、染色した。単一細胞懸濁液を、LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain(Life Technologies、カタログ番号L34965)で30分間インキュベートし、次いで、氷上で、抗CD16/32(Biolegend、クローン93)で20分間ブロッキングした。次いで、試料を、氷上で、適切な抗体と30分間インキュベートした。細胞内マーカーの染色には、Foxp3染色緩衝液セット(eBioscience、カタログ番号00-5523-00)を適用した。細胞内サイトカイン分析のために、FACS染色の前に、細胞を、白血球活性化カクテル(BD Biosciences、カタログ番号550583)で、37℃で4~6時間刺激した。この試験では、以下の抗体を使用した(別段の指示がない限り、抗体はBioLegendから購入した):CD45(クローン30-F11)、CD3ε(クローン145-2C11)、CD4(クローンRM4-5)、CD8(クローン53-6.7)、CD44(クローンIM7)、CD62L(MEL-14)、CD25(PC61)、IFNγ(クローンXMG1.2)、TNFα(クローンMP6-XT22)、CD11b(クローンM1/70)、CD11c(クローンBM8)、F4/80(クローンBM8)、Ly-6C(クローンHK1.4)、Ly-6G(クローン1A8)、MHC-II(クローンM5/114.15.2)、CD80(クローン16-10A1)、CD86(クローンGL-1)、MHC-I(クローンKH114)、FoxP3(クローンFJK-16s;eBioscience)、Phospho-IRF-3(Ser396)(クローンD6O1M,Cell signaling technology)、及びPhospho-TBK1/NAK(Ser172)(クローンD52C2,Cell signaling technology)。この試験では、以下のヒト抗体を使用した:細胞表面マーカーとしては、CD45(クローンHI30)、CD11b(クローンM1/70)、CD11c(クローンBu15)、CD80(クローン2D10)、CD86(クローンIT2.2)、CD14(クローン63D3)、CD15(クローン30-F11)、HLA-DR(クローンL243)、及びHLA-A,B,C(クローンW6/32)が挙げられる。細胞内マーカーとしては、CD163(クローンGHI/61)、CD68(クローンY1/82A)、及びCD206(クローン15-2)が挙げられる。フローサイトメトリーは、DFCIフローサイトメトリーコアのLSRII(BD Biosciences)又はFortessa HTS(BD Biosciences)で行った。全てのデータは、FlowJoソフトウェアを使用して分析した。
腫瘍を切断し、以前に記載されているように(Ding et al.,2018 Cell Rep25,2972-2980.e2975)、コラゲナーゼ緩衝液中で消化した。腫瘍及び腹水の単一細胞懸濁液を、70μmのストレーナーを通して濾過することによって取得し、1×eBioscience RBC溶解緩衝液(Thermo Fisher)で処理した後、染色した。単一細胞懸濁液を、LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain(Life Technologies、カタログ番号L34965)で30分間インキュベートし、次いで、氷上で、抗CD16/32(Biolegend、クローン93)で20分間ブロッキングした。次いで、試料を、氷上で、適切な抗体と30分間インキュベートした。細胞内マーカーの染色には、Foxp3染色緩衝液セット(eBioscience、カタログ番号00-5523-00)を適用した。細胞内サイトカイン分析のために、FACS染色の前に、細胞を、白血球活性化カクテル(BD Biosciences、カタログ番号550583)で、37℃で4~6時間刺激した。この試験では、以下の抗体を使用した(別段の指示がない限り、抗体はBioLegendから購入した):CD45(クローン30-F11)、CD3ε(クローン145-2C11)、CD4(クローンRM4-5)、CD8(クローン53-6.7)、CD44(クローンIM7)、CD62L(MEL-14)、CD25(PC61)、IFNγ(クローンXMG1.2)、TNFα(クローンMP6-XT22)、CD11b(クローンM1/70)、CD11c(クローンBM8)、F4/80(クローンBM8)、Ly-6C(クローンHK1.4)、Ly-6G(クローン1A8)、MHC-II(クローンM5/114.15.2)、CD80(クローン16-10A1)、CD86(クローンGL-1)、MHC-I(クローンKH114)、FoxP3(クローンFJK-16s;eBioscience)、Phospho-IRF-3(Ser396)(クローンD6O1M,Cell signaling technology)、及びPhospho-TBK1/NAK(Ser172)(クローンD52C2,Cell signaling technology)。この試験では、以下のヒト抗体を使用した:細胞表面マーカーとしては、CD45(クローンHI30)、CD11b(クローンM1/70)、CD11c(クローンBu15)、CD80(クローン2D10)、CD86(クローンIT2.2)、CD14(クローン63D3)、CD15(クローン30-F11)、HLA-DR(クローンL243)、及びHLA-A,B,C(クローンW6/32)が挙げられる。細胞内マーカーとしては、CD163(クローンGHI/61)、CD68(クローンY1/82A)、及びCD206(クローン15-2)が挙げられる。フローサイトメトリーは、DFCIフローサイトメトリーコアのLSRII(BD Biosciences)又はFortessa HTS(BD Biosciences)で行った。全てのデータは、FlowJoソフトウェアを使用して分析した。
p-STAT3及びγ-H2AX(p-HA2X-Ser139)の分析は、細胞内リン酸化シグナル伝達タンパク質(Thermo Fisher)の2ステッププロトコルに従って行った。簡潔には、細胞をLIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stainと30分間インキュベートした。洗浄後、細胞を、100μlのPBSに懸濁し、次いで、細胞に等量のIC固定緩衝液(カタログ番号00-822-49、Thermo Fisher)を直接添加することによって固定し、室温で20分間インキュベートし、続いて、PBS中の氷冷90%メタノールで30分間固定した。固定した細胞をブロッキングし、上記のようにフローサイトメトリー分析のためにp-STAT3又はγ-H2AX抗体で染色した。
サイトカインアレイ分析
PBM腫瘍細胞を、6ウェルプレートで24時間培養し、オラパリブ又はビヒクル対照で処理した。24時間の処置後、薬物を除去し、細胞を、新鮮な培地で更に48時間培養した。製造所の紹介に従って、1,500gで5分間、4℃で遠心分離することによって、細胞培養上清を得て、次いで、全てのデブリ及び細胞を除去し、サイトカインアレイ分析(ARY028,R&D system)に供した。簡潔には、細胞培養上清を、ビオチン化検出抗体のカクテルと混合し、次いで、マウスサイトカインアレイとインキュベートした。次いで、アレイを、ストレプトアビジン-西洋ワサビペルオキシダーゼとインキュベートし、続いて、化学発光により検出した。アレイ画像は、Image Jソフトウェアを使用して分析した。
PBM腫瘍細胞を、6ウェルプレートで24時間培養し、オラパリブ又はビヒクル対照で処理した。24時間の処置後、薬物を除去し、細胞を、新鮮な培地で更に48時間培養した。製造所の紹介に従って、1,500gで5分間、4℃で遠心分離することによって、細胞培養上清を得て、次いで、全てのデブリ及び細胞を除去し、サイトカインアレイ分析(ARY028,R&D system)に供した。簡潔には、細胞培養上清を、ビオチン化検出抗体のカクテルと混合し、次いで、マウスサイトカインアレイとインキュベートした。次いで、アレイを、ストレプトアビジン-西洋ワサビペルオキシダーゼとインキュベートし、続いて、化学発光により検出した。アレイ画像は、Image Jソフトウェアを使用して分析した。
PBM-R腫瘍細胞におけるStat3のレンチウイルス媒介ノックダウン
対照shRNA及びStat3 shRNAプラスミド(sh-Stat3-1:TRCN0000071456及びsh-Stat3-2:TRCN0000071453)を、Sigma-Aldrichから入手した。PEI(1μg/μl)(DNAに対して4:1)により、Stat3 shRNA及び対照shRNAプラスミドを、pCMV-delta8.9及びpVSVGとともに、2:2:1の比率で、HEK293T細胞に共トランスフェクトした。トランスフェクションの24時間後、培地を交換し、0.45μmフィルターを通して濾過することによって、ウイルス上清を48時間後に回収した。PBM-R細胞を、6ウェルプレートで培養し、Stat3-shRNAレンチウイルス粒子で感染させ、ピューロマイシン(3μg/mL)を選択のために培養物に添加した。ピューロマイシン耐性細胞を選択し、増殖させた。PBM-R腫瘍細胞におけるレンチウイルスStat3のサイレンシング効果を評価するために、ウエスタンブロット分析を行った。
対照shRNA及びStat3 shRNAプラスミド(sh-Stat3-1:TRCN0000071456及びsh-Stat3-2:TRCN0000071453)を、Sigma-Aldrichから入手した。PEI(1μg/μl)(DNAに対して4:1)により、Stat3 shRNA及び対照shRNAプラスミドを、pCMV-delta8.9及びpVSVGとともに、2:2:1の比率で、HEK293T細胞に共トランスフェクトした。トランスフェクションの24時間後、培地を交換し、0.45μmフィルターを通して濾過することによって、ウイルス上清を48時間後に回収した。PBM-R細胞を、6ウェルプレートで培養し、Stat3-shRNAレンチウイルス粒子で感染させ、ピューロマイシン(3μg/mL)を選択のために培養物に添加した。ピューロマイシン耐性細胞を選択し、増殖させた。PBM-R腫瘍細胞におけるレンチウイルスStat3のサイレンシング効果を評価するために、ウエスタンブロット分析を行った。
ウエスタンブロット分析
腫瘍細胞を回収し、プロテアーゼホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Fisher)を補充した氷冷RIPA緩衝液で溶解した。Pierce BCAタンパク質アッセイキット(Thermo Fisher)を使用して、タンパク質濃度を決定した。約50μgのタンパク質抽出物をロードし、SDS-PAGEによって分離し、次いで、フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜に転写した。PBST(PBS+0.2%Tween(登録商標)20)中の5%脱脂乳(Bio-Rad)で1時間ブロッキングした後、膜を、一次抗体と、4℃で一晩インキュベートした。蛍光標識抗マウスIgG(Rockland Immunochemicals,#RL610-145-002)又は抗ウサギIgG(Molecular Probes,#A-21109)を二次抗体として使用し、ウエスタンブロットをOdysseyスキャナ(LI-COR)で視覚化した。
腫瘍細胞を回収し、プロテアーゼホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Fisher)を補充した氷冷RIPA緩衝液で溶解した。Pierce BCAタンパク質アッセイキット(Thermo Fisher)を使用して、タンパク質濃度を決定した。約50μgのタンパク質抽出物をロードし、SDS-PAGEによって分離し、次いで、フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜に転写した。PBST(PBS+0.2%Tween(登録商標)20)中の5%脱脂乳(Bio-Rad)で1時間ブロッキングした後、膜を、一次抗体と、4℃で一晩インキュベートした。蛍光標識抗マウスIgG(Rockland Immunochemicals,#RL610-145-002)又は抗ウサギIgG(Molecular Probes,#A-21109)を二次抗体として使用し、ウエスタンブロットをOdysseyスキャナ(LI-COR)で視覚化した。
共培養実験
腹水上清中の骨髄細胞のエクスビボ培養のために、FVB/NJマウスから骨髄細胞を単離し、100μg/mlのペニシリン-ストレプトマイシンを補充した、50%の腹水上清及び50%の完全DMEM培地(90%のDMEM及び10%のFBS)を含有する馴化培地で培養した。細胞を馴化培地で6日間インキュベートして、3日目に培地を交換した。細胞の成分を、フローサイトメトリー分析により分析した。
腹水上清中の骨髄細胞のエクスビボ培養のために、FVB/NJマウスから骨髄細胞を単離し、100μg/mlのペニシリン-ストレプトマイシンを補充した、50%の腹水上清及び50%の完全DMEM培地(90%のDMEM及び10%のFBS)を含有する馴化培地で培養した。細胞を馴化培地で6日間インキュベートして、3日目に培地を交換した。細胞の成分を、フローサイトメトリー分析により分析した。
マウスマクロファージのエクスビボ培養のために、骨髄細胞をFVB/NJマウスから単離し、10%のFBS、55μMの2-メルカプトエタノール、及び20ng/mlのM-CSFを含有するDMEMで培養した。7日目に、BMDM(骨髄由来マクロファージ)を採取し、更に上記の2.0mlの対照培地(90%のDMEM、10%のFBS、55μMの2-メルカプトエタノール、5ng/mlのM-CSF)、又は50%腫瘍細胞馴化培地を含有する培地で72時間培養した後、分析した。腫瘍細胞の馴化培地の場合、約3×105個の腫瘍細胞を、6ウェルプレートで24時間培養し、次いで、DMSO又はオラパリブで処理した。DMSO又はオラパリブで24時間インキュベーションした後、腫瘍細胞をPBSで2回洗浄し、10%のFBSを含有するDMEMで48時間培養した。腫瘍細胞の馴化培地を、1,500gで5分間、4℃で遠心分離することによって回収し、全てのデブリ及び細胞を除去した。サイトカイン遮断実験では、各サイトカインに特異的なモノクローナル抗体を、腫瘍細胞の馴化培地に添加した後、マクロファージの培養に適用した。
ヒトマクロファージのエクスビボ培養のために、ヒトBMDMを、STEMCELL Technologiesから入手した骨髄単核細胞(BMM)(カタログ番号70001)から生成した。簡潔には、BMMを、10%のFBS、55μMの2-メルカプトエタノール(カタログ番号21985023、Thermo Fisher)、及び50ng/mlのM-CSFを含有するDMEMで5~7日間培養し、3日毎に培地を交換して、成熟マクロファージ(BMDM)を得た。BMDMを、ヒト卵巣がん細胞株から得られた50%馴化培地の添加有り又は無しで、72時間、培地で更に培養した。フローサイトメトリー分析を行って、マウス及びヒトBMDMの両方についてマクロファージの表現型を分析した。
トランスクリプトーム分析
腫瘍試料のトランスクリプトーム分析:全RNAを、RNeasy Plusミニキット(QIAGEN)によってバルク腫瘍から単離し、4,604個のマウス遺伝子を標的とするIon AmpliSeqカスタムパネルを使用して、Ion Torrentプラットフォーム(Thermo Fisher)で配列決定した。1遺伝子当たりのリードカウントを生成するために、Torrent Suite及びAmpliSeqRNA分析プラグイン(Thermo Fisher)を使用してデータを分析した。log2倍率変化(MAP)を得るために、デフォルトパラメータでDESeq2を使用して差次的遺伝子発現解析を行い、調節p値(ベンジャミニ-ホッホベルグ手順)を得た。log2倍率変化(MAP)によって遺伝子をランク付けし、GSEAプレランクツールを使用してGSEAを行った。
腫瘍試料のトランスクリプトーム分析:全RNAを、RNeasy Plusミニキット(QIAGEN)によってバルク腫瘍から単離し、4,604個のマウス遺伝子を標的とするIon AmpliSeqカスタムパネルを使用して、Ion Torrentプラットフォーム(Thermo Fisher)で配列決定した。1遺伝子当たりのリードカウントを生成するために、Torrent Suite及びAmpliSeqRNA分析プラグイン(Thermo Fisher)を使用してデータを分析した。log2倍率変化(MAP)を得るために、デフォルトパラメータでDESeq2を使用して差次的遺伝子発現解析を行い、調節p値(ベンジャミニ-ホッホベルグ手順)を得た。log2倍率変化(MAP)によって遺伝子をランク付けし、GSEAプレランクツールを使用してGSEAを行った。
骨髄細胞のトランスクリプトーム分析:約1×106個のPBM-R腫瘍細胞を、FVB/NJマウスに腹腔内注射した。注射の約2~3週間後、マウスをグループ化し、対照、オラパリブ、MSA-2、及びMSA-2とMSA-2との組み合わせで24時間処置した。処置後、骨髄細胞(CD45+CD11b+)を、各マウスの腹水から単離した(1群当たりn=3)。全RNAを単離し、Ion AmpliSeqトランスクリプトームマウス遺伝子発現パネルを使用して、上記のIon Torrentプラットフォーム(Thermo Fisher)で配列決定した。DEGの遺伝子オントロジー(GO)分析を、RのtopGOパッケージを使用して行った。GSEA分析は、上に記載のように行った。遺伝子発現の変化を示すヒートマップは、Rにおけるheatmap.3パッケージを使用して生成された。
定量化及び統計分析
統計解析は、Prism9(Graphpad Software Inc.)を使用して行った。正規分布データについては対応のない両側Studentのt検定、及び正規性から逸脱した偏りのあるデータについてはMann-Whitneyノンパラメトリック検定を使用して、2つの条件を比較した。正規分布データについてはBonferroniの事後検定を伴う一元配置分散分析、及び偏りのあるデータについてはKruskal-Wallisノンパラメトリック検定を使用して、3つ以上の平均を比較した。P<0.05を有する差を統計的に有意とみなした。
統計解析は、Prism9(Graphpad Software Inc.)を使用して行った。正規分布データについては対応のない両側Studentのt検定、及び正規性から逸脱した偏りのあるデータについてはMann-Whitneyノンパラメトリック検定を使用して、2つの条件を比較した。正規分布データについてはBonferroniの事後検定を伴う一元配置分散分析、及び偏りのあるデータについてはKruskal-Wallisノンパラメトリック検定を使用して、3つ以上の平均を比較した。P<0.05を有する差を統計的に有意とみなした。
実施例5:肺がんにおける耐性を克服するための腫瘍免疫微小環境の標的化
オシメルチニブ(AZD9291)は、EGFR活性化変異又は前世代のEGFR-TKIに耐性の後天性T790M変異を有する非小細胞肺がん(NSCLC)を有する患者のための第3世代のEGFRチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)である。オシメルチニブに対する耐性の出現は避けられず、そのような耐性を克服することは依然として臨床における重要な課題である。本明細書に提供されるように、本発明者らは、変異型EGFRによって駆動される肺がんの同系遺伝子操作マウス(GEM)モデルを使用して、EGFR変異型腫瘍がT細胞依存的な様式で腫瘍増殖の初期段階でオシメルチニブに非常に感受性であるが、それらが進行するにつれて耐性になることを示した。更に、免疫抑制性腫瘍関連マクロファージ(TAM)の存在により、腫瘍がオシメルチニブに対して耐性になることが示されている。これらの腫瘍におけるTAMの枯渇は、オシメルチニブの有効性を部分的に救済する。新たに開発されたSTINGアゴニストMSA-2を用いてTAMを再プログラムすると、抗腫瘍免疫が再活性化され、オシメルチニブと組み合わせた場合、マウスにおける耐性腫瘍の持続的な退縮をもたらす。本明細書に示された結果は、抑制性腫瘍免疫微小環境が、EGFR変異型腫瘍のオシメルチニブに対する耐性を駆動し得ることを示唆し、耐性を克服し、治療転帰を改善するための新たな理論的根拠となる戦略を提供する。
オシメルチニブ(AZD9291)は、EGFR活性化変異又は前世代のEGFR-TKIに耐性の後天性T790M変異を有する非小細胞肺がん(NSCLC)を有する患者のための第3世代のEGFRチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)である。オシメルチニブに対する耐性の出現は避けられず、そのような耐性を克服することは依然として臨床における重要な課題である。本明細書に提供されるように、本発明者らは、変異型EGFRによって駆動される肺がんの同系遺伝子操作マウス(GEM)モデルを使用して、EGFR変異型腫瘍がT細胞依存的な様式で腫瘍増殖の初期段階でオシメルチニブに非常に感受性であるが、それらが進行するにつれて耐性になることを示した。更に、免疫抑制性腫瘍関連マクロファージ(TAM)の存在により、腫瘍がオシメルチニブに対して耐性になることが示されている。これらの腫瘍におけるTAMの枯渇は、オシメルチニブの有効性を部分的に救済する。新たに開発されたSTINGアゴニストMSA-2を用いてTAMを再プログラムすると、抗腫瘍免疫が再活性化され、オシメルチニブと組み合わせた場合、マウスにおける耐性腫瘍の持続的な退縮をもたらす。本明細書に示された結果は、抑制性腫瘍免疫微小環境が、EGFR変異型腫瘍のオシメルチニブに対する耐性を駆動し得ることを示唆し、耐性を克服し、治療転帰を改善するための新たな理論的根拠となる戦略を提供する。
非小細胞肺がん(NSCLC)を主なサブタイプとする肺がんは、依然として世界的に高い死亡率を有する最も一般的な悪性疾患の1つである(de Groot et al.,2018,Transl Lung Cancer Res7,220-233)。上皮増殖因子受容体(EGFR)をコードする遺伝子は、NSCLC(特に、肺腺がん)で頻繁に変異が生じる最も一般的ながん遺伝子の1つであり、発生率は、白人患者で最大15%、アジア人患者で50%である(Rosell et al.,2009,N Engl J Med 361,958-967、Shi et al.,2014,J Thorac Oncol9,154-162)。EGFR活性化変異の同定と、変異したEGFRを標的とするチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)のその後の開発は、EGFR変異型NSCLCの治療状況に劇的な革命をもたらした。しかしながら、EGFR-TKIに対する顕著な治療応答にもかかわらず、大多数の患者では必然的に耐性が発現し、平均無増悪生存期間は9~15ヶ月間の範囲である(Recondo et al.,2018 Nat Rev Clin Oncol15,694-708)。
EGFRエクソン20(T790M)における「ゲートキーパー」部位における変異の発生は、第1及び第2世代のEGFR-TKI(すなわち、ゲフィチニブ又はエルロチニブ)に対する耐性を媒介する最も一般的なメカニズムの1つである(Lim et al.,2018,Cancer Treat Rev65,1-10)。T907M変異によって駆動される耐性を克服するために、オシメルチニブが、T790M変異の存在にかかわらず、変異EGFRに不可逆的に結合することができる第3世代のEGFR-TKIとして開発された(Cross et al.,2014,Cancer Discov4,1046-1061.、Janne et al.,2015,N Engl J Med372,1689-1699)。その優れた治療有効性のために、オシメルチニブは、EGFR変異を保有する進行NSCLCの治療における第1又は第2世代EGFR-TKIの進行後の第一選択療法又は次の選択療法として承認されている(Goss et al.,2016,Lancet Oncol17,1643-1652、Ramalingam et al.,2018,Nat Rev Clin Oncol15,694-708、Soria et al.,2018,N Engl J Med378,113-125)。しかしながら、オシメルチニブ治療から得られる強力な臨床的利益があっても、患者は最終的には治療抵抗性を発症するであろう。EGFR-TKI(特に、オシメルチニブ)に対する耐性を媒介する基礎となるメカニズムを解明するために多大な努力が払われてきた。広く認識されているメカニズムの1つは、C797S置換のような三次EGFR変異の出現であり、オシメルチニブを第一選択治療又は第二選択治療として適用した場合、それぞれ耐性の6~10%及び10~26%を占める(Leonetti et al.,2019,Br J Cancer121,725-737、Thress et al.,2015,Nat Med21,560-562)。EGFR-TKIに対する耐性を付与する他のメカニズムには、EGFR遺伝子増幅、代替バイパス経路の活性化、新規の融合事象、及び表現型転換などが挙げられる。しかしながら、EGFR変異を保有するかなりの割合の肺がん患者は、未知の基礎となるメカニズムを有するオシメルチニブに感受性ではない(Leonetti et al.,2019,Br J Cancer121,725-737)。
腫瘍細胞固有の耐性メカニズムは広く研究されてきたが、EGFR-TKIに対する治療応答に対する腫瘍免疫微小環境の効果はあまりよく理解されていない。免疫微小環境は、T細胞、B細胞、骨髄細胞などの様々な浸潤免疫集団を含む複雑な実体であり、これらは、腫瘍促進性又は抗腫瘍性の能力のいずれかを発揮することができ、多くの抗腫瘍治療の治療転帰に関連する。例えば、マクロファージは、T細胞媒介性応答を遮断し、化学療法の治療転帰を損なった主要な免疫抑制成分として報告されている(Ruffell et al.,2014,Cancer Cell26,623-637)。別の論文では、EGFR変異型NSCLC患者における治療転帰の改善に関連するインターフェロン応答を誘発するEGFR-TKIの能力も報告されている(Gurule et al.,2021,NPJ Precis Oncol5,41)。これらの研究は、EGFR-TKI治療における免疫活性化の役割を示唆しているが、悪性腫瘍における免疫抑制性微小環境がEGFR-TKIに対する耐性に寄与するかどうか、及び治療上の利益を最大化するためにどのように免疫細胞を調節するかはまだ決定されていない。
本明細書に開示されるデータでは、オシメルチニブが、オシメルチニブ誘発腫瘍の退縮に必要なEGFRエクソン19欠失/T790M変異を保有する肺がんの同系GEMモデルにおいてT細胞の活性化を誘導することが見出された。より進行した(ここでは体積が大きい)腫瘍で優勢な免疫抑制性TAMは、T細胞の排除及びオシメルチニブに対する耐性をもたらし、これは、マクロファージの枯渇によって部分的に救済され得る。更に、STINGアゴニストによりTAMを腫瘍促進性M2様マクロファージ表現型から抗腫瘍M1様状態に再プログラムすることで、免疫抑制性微小環境が逆転し、オシメルチニブに対する治療耐性が回避された。これらの知見は、腫瘍免疫微小環境によって引き起こされるEGFR-TKIに対する耐性のメカニズムの理解を明らかにし、免疫抑制性微小環境を標的とすることによって耐性を克服するための新しいアプローチを提供する。
結果
インビボでの治療有効性には、オシメルチニブで誘発されるT細胞の活性化が必要である
EGFR-TKIに対する免疫応答の役割を調べるために、免疫能のあるFVBマウスにおいて、エクソン19欠失/T790M EGFR及びTrp53の喪失(PEと称される)によって駆動される肺がんの同系遺伝子操作マウス(GEM)モデルを開発した(図31A)。PE腫瘍に由来する原発腫瘍細胞は、EFGR/ERKシグナル伝達経路の構成的活性化を示し、これは、オシメルチニブによって阻害され得るが、エルロチニブでは阻害されない(図31B)。次いで、インビボでのオシメルチニブに対するPE腫瘍の応答を評価した。腫瘍体積が約60mm3に達したときに処置を開始した。特に、2.5mg/kg(経口、毎日)のオシメルチニブは、PE腫瘍の増殖を有意に遅らせ、一方、10mg/kg(経口、毎日)のオシメルチニブは、腫瘍退縮をもたらした(図31C及び図27A)。最近の研究では、EGFR変異型肺腺がんにおけるエルロチニブによるEGFRの遮断がCD8+T細胞の浸潤を誘導することが報告されている(Sugiyama et al.,2020,Sci Immunol5)。免疫応答がオシメルチニブの抗腫瘍活性において役割を果たすかどうかを決定するために、CD8+T細胞を、PE担腫瘍FVBマウスにおいて抗CD8抗体を使用して枯渇させた(図27A及び図31D)。実際、オシメルチニブの治療効果は、CD8+T細胞の枯渇によって有意に低減され(図27A)、T細胞媒介性の細胞毒性がオシメルチニブ誘発PE腫瘍の退縮にとって重要であることが示唆されている。一貫して、腫瘍免疫微小環境の分析は、オシメルチニブが、CD8+及びCD4+T細胞の動員を誘導し、IFNg陽性CD8+及びCD4+T細胞の増加を伴うことを示した(図27B)。更に、肺がんを含む複数のがんタイプにおいてCD8+T細胞を誘引するための重要な炎症促進性サイトカインであるCXCL10及びCCL5の発現を分析した(Sugiyama et al.,2020,Sci Immunol5)。これらの結果は、オシメルチニブが、PE腫瘍細胞及びヒトエクソン19欠失/T790M EGFR肺がん細胞株PC9GR4の両方でCXCL10及びCCL5の発現を有意に上昇させることを示した(図27C)。
インビボでの治療有効性には、オシメルチニブで誘発されるT細胞の活性化が必要である
EGFR-TKIに対する免疫応答の役割を調べるために、免疫能のあるFVBマウスにおいて、エクソン19欠失/T790M EGFR及びTrp53の喪失(PEと称される)によって駆動される肺がんの同系遺伝子操作マウス(GEM)モデルを開発した(図31A)。PE腫瘍に由来する原発腫瘍細胞は、EFGR/ERKシグナル伝達経路の構成的活性化を示し、これは、オシメルチニブによって阻害され得るが、エルロチニブでは阻害されない(図31B)。次いで、インビボでのオシメルチニブに対するPE腫瘍の応答を評価した。腫瘍体積が約60mm3に達したときに処置を開始した。特に、2.5mg/kg(経口、毎日)のオシメルチニブは、PE腫瘍の増殖を有意に遅らせ、一方、10mg/kg(経口、毎日)のオシメルチニブは、腫瘍退縮をもたらした(図31C及び図27A)。最近の研究では、EGFR変異型肺腺がんにおけるエルロチニブによるEGFRの遮断がCD8+T細胞の浸潤を誘導することが報告されている(Sugiyama et al.,2020,Sci Immunol5)。免疫応答がオシメルチニブの抗腫瘍活性において役割を果たすかどうかを決定するために、CD8+T細胞を、PE担腫瘍FVBマウスにおいて抗CD8抗体を使用して枯渇させた(図27A及び図31D)。実際、オシメルチニブの治療効果は、CD8+T細胞の枯渇によって有意に低減され(図27A)、T細胞媒介性の細胞毒性がオシメルチニブ誘発PE腫瘍の退縮にとって重要であることが示唆されている。一貫して、腫瘍免疫微小環境の分析は、オシメルチニブが、CD8+及びCD4+T細胞の動員を誘導し、IFNg陽性CD8+及びCD4+T細胞の増加を伴うことを示した(図27B)。更に、肺がんを含む複数のがんタイプにおいてCD8+T細胞を誘引するための重要な炎症促進性サイトカインであるCXCL10及びCCL5の発現を分析した(Sugiyama et al.,2020,Sci Immunol5)。これらの結果は、オシメルチニブが、PE腫瘍細胞及びヒトエクソン19欠失/T790M EGFR肺がん細胞株PC9GR4の両方でCXCL10及びCCL5の発現を有意に上昇させることを示した(図27C)。
EGFR-TKIの治療有効性におけるT細胞活性化の関連性を更に実証するために、EGFR変異型進行NSCLCを有する8人の患者の臨床コホートを分析した(Gurule et al.,2021,NPJ Precis Oncol5,41)。これらの患者は、第一選択治療としてエルロチニブ又はオシメルチニブを投与され、短期治療の前後に腫瘍生検を受けた。腫瘍のRNA-seqデータは、T細胞炎症シグネチャーが、TKI応答者(PFS>8ヶ月)では処置後に有意に濃縮されているが、非応答者(PFS<8ヶ月)では濃縮されていないことを示した(図27D)。更に、TKI処置後のT細胞炎症スコアの増加は、PFSと正の相関があった(図27E)。まとめると、これらの知見は、オシメルチニブの抗腫瘍活性における免疫活性化の役割を強調している。
免疫抑制性TMEは、オシメルチニブの治療有効性を阻害する
新たな証拠は、より進行した腫瘍が、がん治療を妨げる、より免疫抑制性のTMEを有することを示唆している(Kim et al.,2020,Front Immunol11,629722)。より大きな腫瘍体積及び遅延した治療を有するより進行したPE腫瘍は、より多くの免疫抑制性TMEを有し、オシメルチニブに対する応答性がより低いと仮定した。この仮説を試験するために、オシメルチニブ治療は、PE腫瘍サイズが約300~500mm3に達したときに遅延させた。特に、これらの腫瘍は、オシメルチニブ治療を通して進行し、対照と同等の増殖率を示した(図28A)。処置ナイーブFVBマウスにおける小さなPE腫瘍(100mm3)及び大きなPE腫瘍(500mm3)から採取された腫瘍浸潤免疫細胞の分析により、T細胞及びDCの数が小さなPE腫瘍と比較して大きなPE腫瘍において有意に減少することが明らかになった(図28B)。特に、大きな腫瘍では、腫瘍関連マクロファージ(TAM)の部分が強力に増殖し、CD45+細胞の70%以上を占めた(図28B及び図32A)。更なる分析では、大きなPE腫瘍におけるTAMのほとんどがM2様マクロファージ(MHCII低、CD206高)であることが示された(図28B及び図32A)。これらのデータは、大きなPE腫瘍が、M2様TAMが優勢な免疫抑制性TMEを発達させたことを示唆する。重要なことに、オシメルチニブで大きなPE腫瘍を治療することは、腫瘍におけるT細胞又はIFNg+/TNFa+T細胞の増加につながらなかった(図28A及び図32B)。これは、オシメルチニブ単独療法が、大きなPE腫瘍の免疫抑制性TMEを克服し、治療有効性を発揮することができなかったことを示唆している。
新たな証拠は、より進行した腫瘍が、がん治療を妨げる、より免疫抑制性のTMEを有することを示唆している(Kim et al.,2020,Front Immunol11,629722)。より大きな腫瘍体積及び遅延した治療を有するより進行したPE腫瘍は、より多くの免疫抑制性TMEを有し、オシメルチニブに対する応答性がより低いと仮定した。この仮説を試験するために、オシメルチニブ治療は、PE腫瘍サイズが約300~500mm3に達したときに遅延させた。特に、これらの腫瘍は、オシメルチニブ治療を通して進行し、対照と同等の増殖率を示した(図28A)。処置ナイーブFVBマウスにおける小さなPE腫瘍(100mm3)及び大きなPE腫瘍(500mm3)から採取された腫瘍浸潤免疫細胞の分析により、T細胞及びDCの数が小さなPE腫瘍と比較して大きなPE腫瘍において有意に減少することが明らかになった(図28B)。特に、大きな腫瘍では、腫瘍関連マクロファージ(TAM)の部分が強力に増殖し、CD45+細胞の70%以上を占めた(図28B及び図32A)。更なる分析では、大きなPE腫瘍におけるTAMのほとんどがM2様マクロファージ(MHCII低、CD206高)であることが示された(図28B及び図32A)。これらのデータは、大きなPE腫瘍が、M2様TAMが優勢な免疫抑制性TMEを発達させたことを示唆する。重要なことに、オシメルチニブで大きなPE腫瘍を治療することは、腫瘍におけるT細胞又はIFNg+/TNFa+T細胞の増加につながらなかった(図28A及び図32B)。これは、オシメルチニブ単独療法が、大きなPE腫瘍の免疫抑制性TMEを克服し、治療有効性を発揮することができなかったことを示唆している。
TAMは、進行腫瘍におけるCD8+T細胞の活性化を抑制し、オシメルチニブの治療有効性を損なう。
TAMの重要性を評価するために、GSKコホート及びGSE31210コホートを含む2つの臨床データセットで、EGFR変異型又はEGFR野生型(EGFR-wt)NSCLCを有する患者におけるTAMの予後関連性を分析した。高いTAMの存在量が、EGFR野生型NSCLCを有する患者ではなく、EGFR変異型NSCLCを有する患者で全生存期間の悪化と関連していることが見出された(図33A)。EGFR-TKIの治療転帰におけるTAMの役割を評価するために、最近の研究からの臨床データを分析した(Gurule et al.,2021,NPJ Precis Oncol 5,41)。この研究では、オシメルチニブ又はエルロチニブ処置の前後に生検された8つの適合した患者腫瘍組織の全エクソーム配列決定(WES)データが提供され、したがって、これらの腫瘍のTAMシグネチャーをそれらの治療転帰と相関付けることが可能になる。EGFR-TKI処置前の腫瘍のWESデータの分析により、TAMシグネチャーが、応答者(PFS>8ヶ月)と比較して、非応答者(PFS<8ヶ月)において有意に濃縮されていることが明らかになった(図29A)。更に、TAMシグネチャーの濃縮スコアは、オシメルチニブ又はエルロチニブで処置された患者のT細胞浸潤スコアと負に相関し(図29B)、TAMがT細胞を阻害し、EGFR-TKIに対する腫瘍の応答を損なう可能性があることを示唆する。
TAMの重要性を評価するために、GSKコホート及びGSE31210コホートを含む2つの臨床データセットで、EGFR変異型又はEGFR野生型(EGFR-wt)NSCLCを有する患者におけるTAMの予後関連性を分析した。高いTAMの存在量が、EGFR野生型NSCLCを有する患者ではなく、EGFR変異型NSCLCを有する患者で全生存期間の悪化と関連していることが見出された(図33A)。EGFR-TKIの治療転帰におけるTAMの役割を評価するために、最近の研究からの臨床データを分析した(Gurule et al.,2021,NPJ Precis Oncol 5,41)。この研究では、オシメルチニブ又はエルロチニブ処置の前後に生検された8つの適合した患者腫瘍組織の全エクソーム配列決定(WES)データが提供され、したがって、これらの腫瘍のTAMシグネチャーをそれらの治療転帰と相関付けることが可能になる。EGFR-TKI処置前の腫瘍のWESデータの分析により、TAMシグネチャーが、応答者(PFS>8ヶ月)と比較して、非応答者(PFS<8ヶ月)において有意に濃縮されていることが明らかになった(図29A)。更に、TAMシグネチャーの濃縮スコアは、オシメルチニブ又はエルロチニブで処置された患者のT細胞浸潤スコアと負に相関し(図29B)、TAMがT細胞を阻害し、EGFR-TKIに対する腫瘍の応答を損なう可能性があることを示唆する。
患者データと一致して、PE腫瘍から単離されたTAMが、インビトロ共培養システムにおいて、CD8+T細胞のIFNg及びグランザイムBの産生を有意に阻害することが見出された(図29C)。インビボでのオシメルチニブの抗腫瘍有効性におけるTAMの役割を更に実証するために、TAMを、PE担腫瘍マウスを抗CSF1-R抗体で処置することによって枯渇させた。結果は、TAMの枯渇が、大きな確立されたPE腫瘍におけるオシメルチニブの抗腫瘍有効性を有意に改善することを示した(図29D)。注目すべきことに、TAM枯渇単独では、腫瘍増殖に顕著な影響はなかった(図33B~C)。まとめると、このデータは、大きな確立された腫瘍におけるオシメルチニブの治療有効性を改善するためのTAMの調節の重要性を強調する。
STINGアゴニストとオシメルチニブの組み合わせは、PE腫瘍の腫瘍退縮を誘導する
TAMの枯渇を伴うオシメルチニブの組み合わせは、大きなPE腫瘍の腫瘍増殖を阻害したが、腫瘍退縮を引き起こさなかった。TAMがSTING(インターフェロン遺伝子の刺激因子)アゴニストによってM2様腫瘍促進性状態からM1様抗腫瘍状態に再プログラムされ得ることを実証する最近の研究を考慮すると、TAMを抗腫瘍状態に再プログラムすることが、オシメルチニブと組み合わせた場合の治療転帰を改善するためにCSF1R抗体によるTAM枯渇よりも優れている可能性があると仮定された。ここでは、全身投与に好適な新たに開発されたSTINGアゴニストMSA-2を用いた(Pan et al.,2020)。MSA-2は、インビトロ共培養システムにおけるCD8+T細胞のTAM媒介性抑制を逆転させた(図34A)。
TAMの枯渇を伴うオシメルチニブの組み合わせは、大きなPE腫瘍の腫瘍増殖を阻害したが、腫瘍退縮を引き起こさなかった。TAMがSTING(インターフェロン遺伝子の刺激因子)アゴニストによってM2様腫瘍促進性状態からM1様抗腫瘍状態に再プログラムされ得ることを実証する最近の研究を考慮すると、TAMを抗腫瘍状態に再プログラムすることが、オシメルチニブと組み合わせた場合の治療転帰を改善するためにCSF1R抗体によるTAM枯渇よりも優れている可能性があると仮定された。ここでは、全身投与に好適な新たに開発されたSTINGアゴニストMSA-2を用いた(Pan et al.,2020)。MSA-2は、インビトロ共培養システムにおけるCD8+T細胞のTAM媒介性抑制を逆転させた(図34A)。
インビボでMSA-2の有効性を試験するために、腫瘍サイズが約400mm3に達したとき、PE担腫瘍FVBマウスをオシメルチニブ、MSA-2、又はオシメルチニブとMSA-2との併用処置に供した。併用処置は完全な腫瘍退縮をもたらしたが、オシメルチニブ又はMSA-2の単剤処置は、わずかな治療効果しか示さなかったことが見出された(図30A)。更に、CD8遮断抗体で担腫瘍マウスを処置することで、完全に消失したわけではないが、併用療法の有効性を著しく損なった(図30A)。これらのデータは、オシメルチニブとMSA-2との組み合わせが、PE腫瘍モデルにおいて、オシメルチニブと抗CSF1-Rとの組み合わせよりも優れた治療有効性を有することを示唆する。TMEの免疫プロファイリングは、オシメルチニブ又はMSA-2による単剤処置が、大きなPE腫瘍の腫瘍免疫微小環境に有意に影響しなかったことを示した(図30B)。対照的に、オシメルチニブとMSA-2との組み合わせは、TMEにおけるT細胞及びDCの動員を強く誘導し、IFNg陽性CD8+及びTNFa陽性CD8+T細胞を増加させた(図30B)。一方、併用処置により、TAM存在量も減少した(図30B)。特に、併用療法処置腫瘍において、TAMの表現型は、M2様(MHCII低、CD206高)からM1様(MHCII高、CD206低)にシフトした(図30B)。次いで、腫瘍ドレナージリンパ節(TDLN)におけるCD8+又はCD4+T細胞の活性化を評価した。図34Bに示されるように、対照又はオシメルチニブ又はMSA-2単剤処置と比較して、併用処置は、CD8+T細胞及びCD4+T細胞の両方におけるIFNgの産生を有意に上方調節した。これらの結果は、オシメルチニブとMSA-2との組み合わせが、大きな腫瘍のTMEを再プログラムし、局所的及び全身的な抗腫瘍免疫応答を誘導し、大きなより悪性の腫瘍の腫瘍退縮をもたらすことを示唆する。
実施例6:実施例5の方法
EGFRエクソン19欠失/T790M及びTrp53の喪失によって駆動されるNSCLC GEMMの生成
Creリコンビナーゼを発現するアデノウイルスを、Trp53(Trp53L/L)のホモ接合された対立遺伝子を保有するFVB/Nマウスの肺気道に鼻腔内注射した。これらのマウスを、アデノウイルス投与の1週間後に犠牲にし、それらの肺組織を、肺胞上皮(AE)細胞の単離のために採取した。AE細胞を48時間培養し、続いて、EGFRエクソン19欠失/T790M変異を保有するレンチウイルスを導入し、次いで、ブラストサイジンによる3日間の抗生物質選択に供した。次いで、AE細胞を回収し、6~7週齢の雌の重症複合免疫不全マウス(SCIDマウス)に静脈内注射し、およそ1ヶ月で肺に腫瘍が形成された。原発腫瘍を消化し、次いで、FVB/NJマウスに移植し、EGFRエクソン19欠失/T790M及びTrp53(PEと称される)によって駆動される腫瘍の発生をもたらした(図31A)。
EGFRエクソン19欠失/T790M及びTrp53の喪失によって駆動されるNSCLC GEMMの生成
Creリコンビナーゼを発現するアデノウイルスを、Trp53(Trp53L/L)のホモ接合された対立遺伝子を保有するFVB/Nマウスの肺気道に鼻腔内注射した。これらのマウスを、アデノウイルス投与の1週間後に犠牲にし、それらの肺組織を、肺胞上皮(AE)細胞の単離のために採取した。AE細胞を48時間培養し、続いて、EGFRエクソン19欠失/T790M変異を保有するレンチウイルスを導入し、次いで、ブラストサイジンによる3日間の抗生物質選択に供した。次いで、AE細胞を回収し、6~7週齢の雌の重症複合免疫不全マウス(SCIDマウス)に静脈内注射し、およそ1ヶ月で肺に腫瘍が形成された。原発腫瘍を消化し、次いで、FVB/NJマウスに移植し、EGFRエクソン19欠失/T790M及びTrp53(PEと称される)によって駆動される腫瘍の発生をもたらした(図31A)。
細胞培養
細胞を加湿インキュベーターで、5%CO2下、37℃で培養した。PE腫瘍から単離された腫瘍細胞を、PDX培地[0.6%のFBS(Gibco)、1mg/mLのヒドロコルチゾン(Sigma)、4μg/mLのインスリン(Thermo Fisher)、5ng/mLのコレラ毒素(Sigma)、10mg/mLのEGF(Sigma)、100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン(Gibco)を補充したHamのF-12及びDMEM(Gibco)]で培養した。ヒト細胞株PC9GR4(エクソン19欠失/T790M)は、Dana-Farber Cancer Institute(DFCI)のPasi A.Janne博士の好意によって提供され、10%のFBS(Gibco)を含有するRPMI-1640で増殖させた。
細胞を加湿インキュベーターで、5%CO2下、37℃で培養した。PE腫瘍から単離された腫瘍細胞を、PDX培地[0.6%のFBS(Gibco)、1mg/mLのヒドロコルチゾン(Sigma)、4μg/mLのインスリン(Thermo Fisher)、5ng/mLのコレラ毒素(Sigma)、10mg/mLのEGF(Sigma)、100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン(Gibco)を補充したHamのF-12及びDMEM(Gibco)]で培養した。ヒト細胞株PC9GR4(エクソン19欠失/T790M)は、Dana-Farber Cancer Institute(DFCI)のPasi A.Janne博士の好意によって提供され、10%のFBS(Gibco)を含有するRPMI-1640で増殖させた。
ウェスタンブロッティング
プロテアーゼ及びホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Fisher)を補充した氷冷RIPA緩衝液を使用して、全細胞溶解物を調製した。等量のタンパク質を、10%SDS-PAGEゲルで分離し、フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜に移した。TBS+0.05%Tween(登録商標)20中の5%脱脂乳(Bio-Rad)で、室温で45分間ブロッキングした後、膜を、一次抗体での4℃で一晩のインキュベーション、洗浄、続いて、蛍光標識抗マウスIgG(Rockland Immunochemicals,#RL610-145-002)又は抗ウサギIgG(Molecular Probes,#A-21109)との室温で1時間のインキュベーションに供した。ウエスタンブロットをOdysseyスキャナ(LI-COR)で視覚化した。
プロテアーゼ及びホスファターゼ阻害剤カクテル(Thermo Fisher)を補充した氷冷RIPA緩衝液を使用して、全細胞溶解物を調製した。等量のタンパク質を、10%SDS-PAGEゲルで分離し、フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜に移した。TBS+0.05%Tween(登録商標)20中の5%脱脂乳(Bio-Rad)で、室温で45分間ブロッキングした後、膜を、一次抗体での4℃で一晩のインキュベーション、洗浄、続いて、蛍光標識抗マウスIgG(Rockland Immunochemicals,#RL610-145-002)又は抗ウサギIgG(Molecular Probes,#A-21109)との室温で1時間のインキュベーションに供した。ウエスタンブロットをOdysseyスキャナ(LI-COR)で視覚化した。
定量的リアルタイムPCR
培養細胞を、200μLのクロロホルムを加えた1mLのTRIZOL(登録商標)試薬中で溶解させ、その後、試料を、15秒間激しくボルテックスし、室温で2~3分間インキュベートした。次いで、試料を、12000gで、4℃で15分間遠心分離し、水相のみを回収した。水相に0.5mLのイソプロパノールを添加することによってRNAを沈殿させ、次いで、遠心分離後、75%のエタノールで洗浄した。得られたRNA試料を、製造業者の説明書に従って、Supermix(Bio-Rad,#1708841)を使用して、相補DNA(cDNA)に逆転写した。リアルタイムPCRを、遺伝子特異的プライマー(マウスCcl5、フォワード5’-GCTGCTTTGCCTACCTCTCC-3’、リバース5’-TCGAGTGACAAACACGACTGC-3’;マウスCxcl10、フォワード5’-CCAAGTGCTGCCGTCATTTTC-3’、リバース5’-GGCTCGCAGGGATGATTTCAA-3’;マウスActb、フォワード5’-CGGTTCCGATGCCCTGAGGCTCTT-3’、リバース5’-CGTCACACTTCATGATGGAATTGA-3’;ヒトGAPDH、フォワード5’-CTCTGCTCCTCCTGTTCGAC-3’、リバース5’-TTAAAAGCAGCCCTGGTGAC-3’;ヒトCCL5、フォワード5’-CCAGCAGTCGTCTTTGTCAC-3’、リバース5’-CTCTGGGTTGGCACACACTT-3’;ヒトCXCL10、フォワード5’-GTGGCATTCAAGGAGTACCTC-3’、リバース5’-TGATGGCCTTCGATTCTGGATT-3’)を用いて、SYBR(商標)Selectマスターミックス(Thermo Fisher、#4472908)を使用して行った。相対mRNAレベルは、ΔΔCT法を使用して計算した。マウス試料及びヒト試料の内因性対照として、それぞれマウスActb及びヒトGAPDHを使用した。
培養細胞を、200μLのクロロホルムを加えた1mLのTRIZOL(登録商標)試薬中で溶解させ、その後、試料を、15秒間激しくボルテックスし、室温で2~3分間インキュベートした。次いで、試料を、12000gで、4℃で15分間遠心分離し、水相のみを回収した。水相に0.5mLのイソプロパノールを添加することによってRNAを沈殿させ、次いで、遠心分離後、75%のエタノールで洗浄した。得られたRNA試料を、製造業者の説明書に従って、Supermix(Bio-Rad,#1708841)を使用して、相補DNA(cDNA)に逆転写した。リアルタイムPCRを、遺伝子特異的プライマー(マウスCcl5、フォワード5’-GCTGCTTTGCCTACCTCTCC-3’、リバース5’-TCGAGTGACAAACACGACTGC-3’;マウスCxcl10、フォワード5’-CCAAGTGCTGCCGTCATTTTC-3’、リバース5’-GGCTCGCAGGGATGATTTCAA-3’;マウスActb、フォワード5’-CGGTTCCGATGCCCTGAGGCTCTT-3’、リバース5’-CGTCACACTTCATGATGGAATTGA-3’;ヒトGAPDH、フォワード5’-CTCTGCTCCTCCTGTTCGAC-3’、リバース5’-TTAAAAGCAGCCCTGGTGAC-3’;ヒトCCL5、フォワード5’-CCAGCAGTCGTCTTTGTCAC-3’、リバース5’-CTCTGGGTTGGCACACACTT-3’;ヒトCXCL10、フォワード5’-GTGGCATTCAAGGAGTACCTC-3’、リバース5’-TGATGGCCTTCGATTCTGGATT-3’)を用いて、SYBR(商標)Selectマスターミックス(Thermo Fisher、#4472908)を使用して行った。相対mRNAレベルは、ΔΔCT法を使用して計算した。マウス試料及びヒト試料の内因性対照として、それぞれマウスActb及びヒトGAPDHを使用した。
腫瘍増殖及び治療
ETP細胞を、40%マトリゲルを含有する無血清DMEM(Corning)に再懸濁し、6~8週齢のマウスの脇腹脂肪パッドに皮下注射した。総体積が100μLの1×106個のETP腫瘍細胞を、雌FVB/Nマウスの脂肪パッドに注射した。腫瘍の増殖は、注射後5日目から開始して、3日毎にデジタルキャリパーを用いて腫瘍サイズを測定することによって監視した。最大縦径(長さ)及び最大横径(幅)を測定し、その腫瘍に基づいて、修正楕円体公式(0.50×長さ×幅2)を使用して体積を計算した。単一のコホート内の全ての腫瘍測定は、同じ研究者によって行われた。腫瘍体積がIACUCプロトコル(直径20mm)に記載の人道的エンドポイントを満たした場合、又は重度の健康悪化の際に、マウスをCO2吸入によって安楽死させた。
ETP細胞を、40%マトリゲルを含有する無血清DMEM(Corning)に再懸濁し、6~8週齢のマウスの脇腹脂肪パッドに皮下注射した。総体積が100μLの1×106個のETP腫瘍細胞を、雌FVB/Nマウスの脂肪パッドに注射した。腫瘍の増殖は、注射後5日目から開始して、3日毎にデジタルキャリパーを用いて腫瘍サイズを測定することによって監視した。最大縦径(長さ)及び最大横径(幅)を測定し、その腫瘍に基づいて、修正楕円体公式(0.50×長さ×幅2)を使用して体積を計算した。単一のコホート内の全ての腫瘍測定は、同じ研究者によって行われた。腫瘍体積がIACUCプロトコル(直径20mm)に記載の人道的エンドポイントを満たした場合、又は重度の健康悪化の際に、マウスをCO2吸入によって安楽死させた。
薬理学的研究のために、マウスを初期の腫瘍体積に基づいてグループ化して、グループ間で均等な分布を確保した。オシメルチニブは、HPMC溶液(0.05NのHCL+0.5%のHPMC[sigma9262])に2.5mg/mlの濃度で再構成し、1日当たり10mg/kg体重の投薬量で、調製から1週間以内に強制経口投与した。MSA-2は、DMSO中の50mg/mlストックをPBSで希釈することによって調製され、3日毎に20mg/kg体重の投薬量で、薬物調製直後に、腹腔内(i.p.)注射によって投与した。抗CD8抗体(腹腔内400μg/マウス;クローンYTS169.4、BioXcell)を3日毎に投与して、CD8+T細胞を枯渇させ、他の処置の48時間前に開始した。マクロファージの枯渇に関して、抗マウスCSF1R抗体(クローンAFS98,BioXcell)を、オシメルチニブ処置の48時間前に開始し、2日毎に腹腔内を介して40mg/kgで投与した。
共培養実験
腫瘍関連マクロファージ(TAM)を、マウスCD11b+骨髄細胞単離キット(StemCell,#18970)を使用してETP腫瘍から単離し、1×105細胞/ウェルの密度で48ウェルプレートに播種し、10ng/mLのマウスM-CSF(BioLegend,#576404)を補充したDMEM増殖培地(DMEM+10%のFBS+100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン)で培養し、一晩付着させた。次いで、TAMを、上述の中央値に33μMの濃度のMSA-2有り又は無しで2日間処理した。MSA-2を洗い流した後、TAMをCD8+T細胞と共培養した。マウスCD8+T細胞単離キット(StemCell,#19853)を使用して、FVB/NJマウスの脾臓からマウスCD8+T細胞を単離し、1×105細胞/ウェルの密度で同じ48ウェルプレートに播種し、10%のFBS、10ng/mLのマウスM-CSF(#576404)、0.055mMの2-メルカプトエタノール、2ng/mLのIL-2(Peprotech)、2.5ng/mLのIL-7(Peprotech)、及び50ng/mLのIL-15(Peprotech)を補充したRPMI1640で、2日間、単独で培養又はTAMと共培養した。その後、フローサイトメトリー分析のためにT細胞を回収した。
腫瘍関連マクロファージ(TAM)を、マウスCD11b+骨髄細胞単離キット(StemCell,#18970)を使用してETP腫瘍から単離し、1×105細胞/ウェルの密度で48ウェルプレートに播種し、10ng/mLのマウスM-CSF(BioLegend,#576404)を補充したDMEM増殖培地(DMEM+10%のFBS+100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン)で培養し、一晩付着させた。次いで、TAMを、上述の中央値に33μMの濃度のMSA-2有り又は無しで2日間処理した。MSA-2を洗い流した後、TAMをCD8+T細胞と共培養した。マウスCD8+T細胞単離キット(StemCell,#19853)を使用して、FVB/NJマウスの脾臓からマウスCD8+T細胞を単離し、1×105細胞/ウェルの密度で同じ48ウェルプレートに播種し、10%のFBS、10ng/mLのマウスM-CSF(#576404)、0.055mMの2-メルカプトエタノール、2ng/mLのIL-2(Peprotech)、2.5ng/mLのIL-7(Peprotech)、及び50ng/mLのIL-15(Peprotech)を補充したRPMI1640で、2日間、単独で培養又はTAMと共培養した。その後、フローサイトメトリー分析のためにT細胞を回収した。
組織細胞の解離及びフローサイトメトリー分析
腫瘍塊から単一細胞懸濁液を得るために、腫瘍を切除し、細かく切断し、コラゲナーゼ緩衝液(5%のFBS、10mMのHEPES[Gibco]、100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン、20μg/mLのDNaseI[StemCell]、及び1×コラゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ[StemCell]を補充したDMEM)で、37℃で45分間解離した。腫瘍流入リンパ節を、担腫瘍マウスから単離し、注射器のプランジャーを使用して70μmストレーナーを通してつぶして、単一細胞懸濁液を得た。RBC溶解緩衝液(Life Technologies,#00-4333-57)を用いて、解離した組織細胞から赤血球(RBC)を取り出し、その後、細胞を洗浄し、FACS緩衝液(0.2%のBSA及び5mMのEDTAを含有するPBS)に再懸濁した。
腫瘍塊から単一細胞懸濁液を得るために、腫瘍を切除し、細かく切断し、コラゲナーゼ緩衝液(5%のFBS、10mMのHEPES[Gibco]、100μg/mLのペニシリン-ストレプトマイシン、20μg/mLのDNaseI[StemCell]、及び1×コラゲナーゼ/ヒアルロニダーゼ[StemCell]を補充したDMEM)で、37℃で45分間解離した。腫瘍流入リンパ節を、担腫瘍マウスから単離し、注射器のプランジャーを使用して70μmストレーナーを通してつぶして、単一細胞懸濁液を得た。RBC溶解緩衝液(Life Technologies,#00-4333-57)を用いて、解離した組織細胞から赤血球(RBC)を取り出し、その後、細胞を洗浄し、FACS緩衝液(0.2%のBSA及び5mMのEDTAを含有するPBS)に再懸濁した。
組織中の免疫集団をプロファイリングするために、解離した細胞を、白血球バイオマーカー(CD45[30-F11,BioLegend])、T細胞バイオマーカー(CD3[145-2C11,BioLegend]、CD8[53-6.7,BioLegend]、CD4[RM4-5,BioLegend]、PD-1[29F.1A12,BioLegend]、FoxP3[MF-14,BioLegend]、TNF-α[MP6-XT22,BioLegend]、IFN-γ[XMG1.2,BioLegend]、グランザイムB[NGZB、Invitrogen]、及び骨髄細胞バイオマーカー(CD11b[M1]/70,BioLegend]、CD11c[N418,BioLegend]、F4/80[BM8,BioLegend]、Gr-1[RB6-8C5,BioLegend]、CD86[GL-1,BioLegend]、MHCII[M5/114.15.2,BioLegend]、CD206[C068C2,BioLegend]、CD40[3/23,BioLegend])を含む、あらゆる種類のバイオマーカーを標的とするコンジュゲート抗マウス抗体とインキュベートした。サイトカインの検出(TNF-α、IFN-γ)のために、FACS染色の前に、RPMI培地(10%のFBS)中の白血球活性化カクテル(BD Biosciences,#550583)で、製造業者の推奨濃度で4時間、37℃/5%CO2で組織細胞を刺激した。FACS染色のために、組織細胞を、まず、氷上で30分間、LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain(Thermo Fisher)で染色し、続いて、氷上で20分間、抗CD16/32(BioLegend)でブロッキングした。その後、細胞を、FACS緩衝液中の表面バイオマーカーを標的とする抗体と氷上で30分間インキュベートした。細胞内染色では、次いで、細胞を固定し、Foxp3/転写因子染色緩衝液セット(eBioscience,#00-5523-00)で透過処理した後、透過処理緩衝液中のCD206、TNF-α、及びIFN-γのような細胞内バイオマーカーを標的とする抗体と、氷上で30分間インキュベートした。
患者データ及びバイオインフォマティクス分析
TKI治療(オシメルチニブ又はエルロチニブ)の前後で、EGFR変異型肺がんを有する8人の患者から生検された腫瘍組織の全エクソームRNA-seqデータは、以下のアクセッションを介して、遺伝子発現オムニバス(GEO)リポジトリからダウンロードした:https://identifiers.org/geo:GSE165019。対応する臨床情報は、公開されている研究から得た(Gurule et al.,2021,NPJ Precis Oncol5,41)。全ての患者は、進行期(ステージIIIB/又はIV)と診断され、第一選択治療としてTKIを受けた。腫瘍は、すべての治療の前に生検し、TKI処置の3ヶ月以内に再生検した。8人の患者の無増悪生存期間(PFS)は、6.2ヶ月~16.3ヶ月の範囲であった(応答者(PFS>8ヶ月、n=4)と非応答者(PFS<8ヶ月、n=4)を区別するカットオフ値は8ヶ月)。
TKI治療(オシメルチニブ又はエルロチニブ)の前後で、EGFR変異型肺がんを有する8人の患者から生検された腫瘍組織の全エクソームRNA-seqデータは、以下のアクセッションを介して、遺伝子発現オムニバス(GEO)リポジトリからダウンロードした:https://identifiers.org/geo:GSE165019。対応する臨床情報は、公開されている研究から得た(Gurule et al.,2021,NPJ Precis Oncol5,41)。全ての患者は、進行期(ステージIIIB/又はIV)と診断され、第一選択治療としてTKIを受けた。腫瘍は、すべての治療の前に生検し、TKI処置の3ヶ月以内に再生検した。8人の患者の無増悪生存期間(PFS)は、6.2ヶ月~16.3ヶ月の範囲であった(応答者(PFS>8ヶ月、n=4)と非応答者(PFS<8ヶ月、n=4)を区別するカットオフ値は8ヶ月)。
EGFR変異を有する、又は有さないNSCLCを有する手術処置された患者を含む別の2つの臨床データセット(GSKコホート及びGSE31210コホート)も分析した。GSKコホート(Chen et al.,2020,Nat Genet52,177-186)のデータは、cbioportal(http://www.cbioportal.org)から入手した。GSE31210(Okayama et al.,2012)データは、GEOデータベース(ワールドワイドウェブのncbi.nlm.nih.gov/geo/で見出される)から入手した。
腫瘍関連マクロファージ(TAM)の遺伝子シグネチャー(Cassetta et al.,2019、Cancer Cell35,588-602.e510)及びT細胞炎症シグネチャー(Ayers et al.,2017,J Clin Invest127,2930-2940)は、以前の研究から得られた。遺伝子セット濃縮分析(GSEA)(Subramanian et al.,2005,Proc Natl Acad Sci U S A102,15545-15550)を行い、2つの群間で、ある特定の遺伝子シグネチャーの濃縮を比較した。GSEAに関しては、まず、Rソフトウェア環境(Love et al.,2014,Genome Biol15,550)においてDESeq2パッケージによって生成されたlog2(倍率変化)に従って遺伝子をランク付けし、次いで、「古典的」方法を用いてGSEAPrerankedツールを使用して分析した。各試料のTAMシグネチャー及びT細胞炎症シグネチャーの濃縮スコアを、GSVA Rパッケージによって実装された単一試料遺伝子セット濃縮分析(ssGSEA)を使用して、RNA-seqデータに基づいて推定した。
統計分析
統計分析は、GraphPad Prism(登録商標)v8を使用して行った。正規化分布に準拠した2セットの測定値の比較に、対応のないt検定を適用した。分散が等しくない2セットの試料を比較する場合、代わりにWilcoxonの順位和検定を使用した。3セット以上の対応のない測定値の比較のために、(正規分布データについて)Tukeyの多重比較検定を伴う一元配置分散分析、及び(偏りのあるデータについて)Kruskal-Wallisのノンパラメトリック検定を適用した。0.05未満のP値を、統計学的に有意であるとみなした。
統計分析は、GraphPad Prism(登録商標)v8を使用して行った。正規化分布に準拠した2セットの測定値の比較に、対応のないt検定を適用した。分散が等しくない2セットの試料を比較する場合、代わりにWilcoxonの順位和検定を使用した。3セット以上の対応のない測定値の比較のために、(正規分布データについて)Tukeyの多重比較検定を伴う一元配置分散分析、及び(偏りのあるデータについて)Kruskal-Wallisのノンパラメトリック検定を適用した。0.05未満のP値を、統計学的に有意であるとみなした。
参照による組み込み
本明細書で言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、個々の刊行物、特許、又は特許出願が各々参照により組み込まれると具体的かつ個別に示されるかのように、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。矛盾する場合、本明細書におけるあらゆる定義を含めて、本出願が優先する。
本明細書で言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、個々の刊行物、特許、又は特許出願が各々参照により組み込まれると具体的かつ個別に示されるかのように、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。矛盾する場合、本明細書におけるあらゆる定義を含めて、本出願が優先する。
均等物
当業者であれば、通常範囲を超えない実験を使用して、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、又は確定することができるであろう。そのような均等物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
当業者であれば、通常範囲を超えない実験を使用して、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、又は確定することができるであろう。そのような均等物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
政府権利の陳述
本発明は、国立衛生研究所から授与されたR35CA210057に基づく政府の支援により行われた。政府は、本発明において、特定の権利を有する。
本発明は、国立衛生研究所から授与されたR35CA210057に基づく政府の支援により行われた。政府は、本発明において、特定の権利を有する。
均等物
当業者であれば、通常範囲を超えない実験を使用して、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、又は確定することができるであろう。そのような均等物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
がんを有する対象におけるPARP阻害の有効性を改善する方法であって、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のPARP阻害剤、有効量のTK阻害剤、及び/又は有効量のDNA合成阻害剤と併用投与することを含む、方法。
(項目2)
前記投与が、前記STINGアゴニストの全身送達を含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記投与が、経口、静脈内、又は腹腔内投与である、項目1又は2に記載の方法。
(項目4)
前記STINGアゴニストが、修飾ヌクレオチドSTINGアゴニストである、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目5)
前記STINGアゴニストが、DMXAA、MSA-2、SR-717、FAA、CMA、α-マンゴスチン、BNBC、DSDP、diABZI、二環式ベンズアミド類、及びベンゾチオフェン類から選択される、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
i)前記PARP阻害剤が、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドからなる群から選択される、
ii)前記TKI阻害剤が、EGFR-TKI阻害剤であり、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010からなる群から選択される、及び/又は
iii)前記DNA合成阻害剤が、ゲムシタビン、サパシタビン、シチジン類似体、シタラビン、テザシタビン、トロキサシタビン、DMDC、CNDAC、ECyD、クロファラビン、又はデシタビンである、項目1~5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記併用投与が、前記PARP阻害剤、前記TK阻害剤、及び/又はDNA合成阻害剤の前に、前記STINGアゴニストを投与することを含む、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記併用投与が、前記PARP阻害剤、前記TK阻害剤、及び/又はDNA合成阻害剤と同時に、前記STINGアゴニストを投与することを含む、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコア、又は1より高いTAM M2/M1比を有する腫瘍を含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)若しくは肺扁平上皮がん(LUSC)などの肺がん、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性神経膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損(HRD)卵巣がんを含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記がんが、BRCA変異を保有する乳がん、例えば、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記がんが、EGFR変異を含む肺がん、例えば、EGFR活性化変異を含む非小細胞肺がんを含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍の亜集団を含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目14)
前記がんが、治療経過にわたって0.27よりも高いM2濃縮スコアを獲得した腫瘍を含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、項目1~14のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する、項目1~14のいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
前記PARP阻害剤が、1日当たり50mg/kg体重の投薬量で投与されるか、前記EGFR-TKI阻害剤が、1日当たり5~50mg/kg体重の投薬量で投与されるか、又は前記DNA合成阻害剤が、1週間当たり2,000mg/m2で投与される、項目1~16のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
前記STINGアゴニストが、1週間当たり10mg/kg体重の投薬量で投与される、項目1~16のいずれか一項に記載の方法。
(項目19)
前記STINGアゴニストが、2~3回投与される、項目1~18のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
追加の療法を更に含む、項目1~19のいずれか一項に記載の方法。
(項目21)
前記追加の療法が、放射線療法を含む、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記追加の療法が、化学療法を含む、項目20に記載の方法。
(項目23)
前記化学療法が、パクリタキセル、白金系薬物、シスプラチン、オキサリプラチン、トポイソメラーゼの阻害剤、エトポシド、DNAインターカレーター、ドキソルビシン、DNAアルキル化剤、又はテモゾロミドを含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記追加の療法が、DNA損傷応答(DDR)標的化剤を含む、項目20に記載の方法。
(項目25)
前記DDR標的化剤が、ATMi、ATRi、CHK1/2i、又はWee1iを含む、項目24に記載の方法。
(項目26)
がんを有する対象における腫瘍促進性マクロファージを抗腫瘍マクロファージに極性化させる方法であって、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む、方法。
(項目27)
がんを有する対象における薬物耐性を防止又は逆転する方法であって、前記薬物耐性が、抗腫瘍マクロファージの腫瘍促進性マクロファージへの極性化の結果であり、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む、方法。
(項目28)
前記STINGアゴニストが、マクロファージにおけるSTINGシグナル伝達を活性化する、項目26又は27に記載の方法。
(項目29)
前記腫瘍内STINGアゴニスト(例えば、腫瘍細胞の細胞質dsDNA/cGAMP又は腫瘍内送達STINGアゴニスト)が、腫瘍内樹状細胞におけるSTINGシグナル伝達を活性化しないか、又は前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達経路に欠陥を有する、項目26~28のいずれか一項に記載の方法。
(項目30)
前記腫瘍促進性マクロファージが、M2様である、項目26~29のいずれか一項に記載の方法。
(項目31)
前記抗腫瘍マクロファージが、M1様である、項目26~30のいずれか一項に記載の方法。
(項目32)
前記投与が、前記STINGアゴニストの全身送達を含む、項目26~31のいずれか一項に記載の方法。
(項目33)
前記投与が、経口、静脈内、又は腹腔内投与である、項目26~31のいずれか一項に記載の方法。
(項目34)
前記STINGアゴニストが、修飾ヌクレオチドSTINGアゴニストである、項目26~33のいずれか一項に記載の方法。
(項目35)
前記STINGアゴニストが、DMXAA、MSA-2、SR-717、FAA、CMA、α-マンゴスチン、BNBC、DSDP、diABZI、二環式ベンズアミド、及びベンゾチオフェンから選択される、項目26~33のいずれか一項に記載の方法。
(項目36)
前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含む、項目26~33のいずれか一項に記載の方法。
(項目37)
前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、肺扁平上皮がん(LUSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損(HRD)卵巣がんを含む、項目26~33のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
前記がんが、BRCA変異を保有する乳がんを含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記がんが、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目40)
前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する肺がんを含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目41)
前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する非小細胞肺がんを含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目42)
前記薬物耐性が、PARP阻害に対する耐性又はEGFR-TK阻害に対する耐性である、項目27に記載の方法。
(項目43)
前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍の亜集団を含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目44)
前記がんが、治療経過にわたって0.27よりも高いM2濃縮スコアを獲得した腫瘍を含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目45)
前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、項目26~44のいずれか一項に記載の方法。
(項目46)
前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達経路に欠陥を有し、したがって、腫瘍内STINGアゴニスト(例えば、腫瘍細胞から放出されるdsDNA/cGAMP又は腫瘍内送達STINGアゴニスト)が、腫瘍内樹状細胞及びマクロファージを活性化することができない、項目26~45のいずれか一項に記載の方法。
(項目47)
前記STINGアゴニストが、1週間当たり10mg/kg体重の投薬量で投与される、項目26~46のいずれか一項に記載の方法。
(項目48)
前記STINGアゴニストが、2~3回投与される、項目26~47のいずれか一項に記載の方法。
(項目49)
追加の療法を更に含む、項目26~48のいずれか一項に記載の方法。
(項目50)
前記追加の療法が、PARP阻害剤を含む、項目49に記載の方法。
(項目51)
前記PARP阻害剤が、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドからなる群から選択される、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記追加の療法が、TK阻害剤を含む、項目49に記載の方法。
(項目53)
前記TK阻害剤が、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010からなる群から選択されるEGFR-TK阻害剤である、項目52に記載の方法。
(項目54)
前記追加の療法が、放射線療法を含む、項目49に記載の方法。
(項目55)
前記追加の療法が、化学療法を含む、項目49に記載の方法。
(項目56)
前記化学療法が、パクリタキセル、白金系薬物、シスプラチン、オキサリプラチン、トポイソメラーゼの阻害剤、エトポシド、DNAインターカレーター、ドキソルビシン、DNAアルキル化剤、又はテモゾロミドを含む、項目55に記載の方法。
(項目57)
前記追加の療法が、DNA損傷応答(DDR)標的化剤を含む、項目49に記載の方法。
(項目58)
前記DDR標的化剤が、ATMi、ATRi、CHK1/2i、又はWee1iを含む、項目57に記載の方法。
(項目59)
STINGアゴニストによる治療について、がんを有する対象を選択する方法であって、前記対象由来の腫瘍についてのM2濃縮スコアを検出することと、前記スコアが0.27よりも高い場合に前記対象を選択することと、を含む、方法。
(項目60)
前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、肺扁平上皮がん(LUSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損卵巣がんを含む、項目59に記載の方法。
(項目61)
前記がんが、BRCA変異を保有する乳がんを含む、項目60に記載の方法。
(項目62)
前記がんが、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、項目60に記載の方法。
(項目63)
前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する肺がんを含む、項目60に記載の方法。
(項目64)
前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する非小細胞肺がんを含む、項目60に記載の方法。
(項目65)
前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、項目59~64のいずれか一項に記載の方法。
(項目66)
前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する、項目59~64のいずれか一項に記載の方法。
(項目67)
生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを有する対象を治療する方法であって、前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含み、前記対象に全身投与することを含み、任意選択的に、前記投与が、約10mg/kg体重のSTINGアゴニストの、約50mg/kg体重のPARP阻害剤との併用投与である、方法。
(項目68)
生殖細胞系EGFR変異を保有する非小細胞肺がんを有する対象を治療する方法であって、前記がんが0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含み、前記対象に、STINGアゴニストを、EGFR-TK阻害剤と併用投与することを含む、方法。
当業者であれば、通常範囲を超えない実験を使用して、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するか、又は確定することができるであろう。そのような均等物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
がんを有する対象におけるPARP阻害の有効性を改善する方法であって、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のPARP阻害剤、有効量のTK阻害剤、及び/又は有効量のDNA合成阻害剤と併用投与することを含む、方法。
(項目2)
前記投与が、前記STINGアゴニストの全身送達を含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記投与が、経口、静脈内、又は腹腔内投与である、項目1又は2に記載の方法。
(項目4)
前記STINGアゴニストが、修飾ヌクレオチドSTINGアゴニストである、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目5)
前記STINGアゴニストが、DMXAA、MSA-2、SR-717、FAA、CMA、α-マンゴスチン、BNBC、DSDP、diABZI、二環式ベンズアミド類、及びベンゾチオフェン類から選択される、項目1~3のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
i)前記PARP阻害剤が、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドからなる群から選択される、
ii)前記TKI阻害剤が、EGFR-TKI阻害剤であり、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010からなる群から選択される、及び/又は
iii)前記DNA合成阻害剤が、ゲムシタビン、サパシタビン、シチジン類似体、シタラビン、テザシタビン、トロキサシタビン、DMDC、CNDAC、ECyD、クロファラビン、又はデシタビンである、項目1~5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記併用投与が、前記PARP阻害剤、前記TK阻害剤、及び/又はDNA合成阻害剤の前に、前記STINGアゴニストを投与することを含む、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記併用投与が、前記PARP阻害剤、前記TK阻害剤、及び/又はDNA合成阻害剤と同時に、前記STINGアゴニストを投与することを含む、項目1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコア、又は1より高いTAM M2/M1比を有する腫瘍を含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)若しくは肺扁平上皮がん(LUSC)などの肺がん、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性神経膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損(HRD)卵巣がんを含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記がんが、BRCA変異を保有する乳がん、例えば、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記がんが、EGFR変異を含む肺がん、例えば、EGFR活性化変異を含む非小細胞肺がんを含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍の亜集団を含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目14)
前記がんが、治療経過にわたって0.27よりも高いM2濃縮スコアを獲得した腫瘍を含む、項目1~8のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、項目1~14のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する、項目1~14のいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
前記PARP阻害剤が、1日当たり50mg/kg体重の投薬量で投与されるか、前記EGFR-TKI阻害剤が、1日当たり5~50mg/kg体重の投薬量で投与されるか、又は前記DNA合成阻害剤が、1週間当たり2,000mg/m2で投与される、項目1~16のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
前記STINGアゴニストが、1週間当たり10mg/kg体重の投薬量で投与される、項目1~16のいずれか一項に記載の方法。
(項目19)
前記STINGアゴニストが、2~3回投与される、項目1~18のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
追加の療法を更に含む、項目1~19のいずれか一項に記載の方法。
(項目21)
前記追加の療法が、放射線療法を含む、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記追加の療法が、化学療法を含む、項目20に記載の方法。
(項目23)
前記化学療法が、パクリタキセル、白金系薬物、シスプラチン、オキサリプラチン、トポイソメラーゼの阻害剤、エトポシド、DNAインターカレーター、ドキソルビシン、DNAアルキル化剤、又はテモゾロミドを含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記追加の療法が、DNA損傷応答(DDR)標的化剤を含む、項目20に記載の方法。
(項目25)
前記DDR標的化剤が、ATMi、ATRi、CHK1/2i、又はWee1iを含む、項目24に記載の方法。
(項目26)
がんを有する対象における腫瘍促進性マクロファージを抗腫瘍マクロファージに極性化させる方法であって、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む、方法。
(項目27)
がんを有する対象における薬物耐性を防止又は逆転する方法であって、前記薬物耐性が、抗腫瘍マクロファージの腫瘍促進性マクロファージへの極性化の結果であり、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む、方法。
(項目28)
前記STINGアゴニストが、マクロファージにおけるSTINGシグナル伝達を活性化する、項目26又は27に記載の方法。
(項目29)
前記腫瘍内STINGアゴニスト(例えば、腫瘍細胞の細胞質dsDNA/cGAMP又は腫瘍内送達STINGアゴニスト)が、腫瘍内樹状細胞におけるSTINGシグナル伝達を活性化しないか、又は前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達経路に欠陥を有する、項目26~28のいずれか一項に記載の方法。
(項目30)
前記腫瘍促進性マクロファージが、M2様である、項目26~29のいずれか一項に記載の方法。
(項目31)
前記抗腫瘍マクロファージが、M1様である、項目26~30のいずれか一項に記載の方法。
(項目32)
前記投与が、前記STINGアゴニストの全身送達を含む、項目26~31のいずれか一項に記載の方法。
(項目33)
前記投与が、経口、静脈内、又は腹腔内投与である、項目26~31のいずれか一項に記載の方法。
(項目34)
前記STINGアゴニストが、修飾ヌクレオチドSTINGアゴニストである、項目26~33のいずれか一項に記載の方法。
(項目35)
前記STINGアゴニストが、DMXAA、MSA-2、SR-717、FAA、CMA、α-マンゴスチン、BNBC、DSDP、diABZI、二環式ベンズアミド、及びベンゾチオフェンから選択される、項目26~33のいずれか一項に記載の方法。
(項目36)
前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含む、項目26~33のいずれか一項に記載の方法。
(項目37)
前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、肺扁平上皮がん(LUSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損(HRD)卵巣がんを含む、項目26~33のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
前記がんが、BRCA変異を保有する乳がんを含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記がんが、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目40)
前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する肺がんを含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目41)
前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する非小細胞肺がんを含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目42)
前記薬物耐性が、PARP阻害に対する耐性又はEGFR-TK阻害に対する耐性である、項目27に記載の方法。
(項目43)
前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍の亜集団を含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目44)
前記がんが、治療経過にわたって0.27よりも高いM2濃縮スコアを獲得した腫瘍を含む、項目26~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目45)
前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、項目26~44のいずれか一項に記載の方法。
(項目46)
前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達経路に欠陥を有し、したがって、腫瘍内STINGアゴニスト(例えば、腫瘍細胞から放出されるdsDNA/cGAMP又は腫瘍内送達STINGアゴニスト)が、腫瘍内樹状細胞及びマクロファージを活性化することができない、項目26~45のいずれか一項に記載の方法。
(項目47)
前記STINGアゴニストが、1週間当たり10mg/kg体重の投薬量で投与される、項目26~46のいずれか一項に記載の方法。
(項目48)
前記STINGアゴニストが、2~3回投与される、項目26~47のいずれか一項に記載の方法。
(項目49)
追加の療法を更に含む、項目26~48のいずれか一項に記載の方法。
(項目50)
前記追加の療法が、PARP阻害剤を含む、項目49に記載の方法。
(項目51)
前記PARP阻害剤が、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドからなる群から選択される、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記追加の療法が、TK阻害剤を含む、項目49に記載の方法。
(項目53)
前記TK阻害剤が、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010からなる群から選択されるEGFR-TK阻害剤である、項目52に記載の方法。
(項目54)
前記追加の療法が、放射線療法を含む、項目49に記載の方法。
(項目55)
前記追加の療法が、化学療法を含む、項目49に記載の方法。
(項目56)
前記化学療法が、パクリタキセル、白金系薬物、シスプラチン、オキサリプラチン、トポイソメラーゼの阻害剤、エトポシド、DNAインターカレーター、ドキソルビシン、DNAアルキル化剤、又はテモゾロミドを含む、項目55に記載の方法。
(項目57)
前記追加の療法が、DNA損傷応答(DDR)標的化剤を含む、項目49に記載の方法。
(項目58)
前記DDR標的化剤が、ATMi、ATRi、CHK1/2i、又はWee1iを含む、項目57に記載の方法。
(項目59)
STINGアゴニストによる治療について、がんを有する対象を選択する方法であって、前記対象由来の腫瘍についてのM2濃縮スコアを検出することと、前記スコアが0.27よりも高い場合に前記対象を選択することと、を含む、方法。
(項目60)
前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、肺扁平上皮がん(LUSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損卵巣がんを含む、項目59に記載の方法。
(項目61)
前記がんが、BRCA変異を保有する乳がんを含む、項目60に記載の方法。
(項目62)
前記がんが、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、項目60に記載の方法。
(項目63)
前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する肺がんを含む、項目60に記載の方法。
(項目64)
前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する非小細胞肺がんを含む、項目60に記載の方法。
(項目65)
前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、項目59~64のいずれか一項に記載の方法。
(項目66)
前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する、項目59~64のいずれか一項に記載の方法。
(項目67)
生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを有する対象を治療する方法であって、前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含み、前記対象に全身投与することを含み、任意選択的に、前記投与が、約10mg/kg体重のSTINGアゴニストの、約50mg/kg体重のPARP阻害剤との併用投与である、方法。
(項目68)
生殖細胞系EGFR変異を保有する非小細胞肺がんを有する対象を治療する方法であって、前記がんが0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含み、前記対象に、STINGアゴニストを、EGFR-TK阻害剤と併用投与することを含む、方法。
Claims (68)
- がんを有する対象におけるPARP阻害の有効性を改善する方法であって、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを、有効量のPARP阻害剤、有効量のTK阻害剤、及び/又は有効量のDNA合成阻害剤と併用投与することを含む、方法。
- 前記投与が、前記STINGアゴニストの全身送達を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記投与が、経口、静脈内、又は腹腔内投与である、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記STINGアゴニストが、修飾ヌクレオチドSTINGアゴニストである、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記STINGアゴニストが、DMXAA、MSA-2、SR-717、FAA、CMA、α-マンゴスチン、BNBC、DSDP、diABZI、二環式ベンズアミド類、及びベンゾチオフェン類から選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- i)前記PARP阻害剤が、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドからなる群から選択される、
ii)前記TKI阻害剤が、EGFR-TKI阻害剤であり、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010からなる群から選択される、及び/又は
iii)前記DNA合成阻害剤が、ゲムシタビン、サパシタビン、シチジン類似体、シタラビン、テザシタビン、トロキサシタビン、DMDC、CNDAC、ECyD、クロファラビン、又はデシタビンである、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記併用投与が、前記PARP阻害剤、前記TK阻害剤、及び/又はDNA合成阻害剤の前に、前記STINGアゴニストを投与することを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記併用投与が、前記PARP阻害剤、前記TK阻害剤、及び/又はDNA合成阻害剤と同時に、前記STINGアゴニストを投与することを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコア、又は1より高いTAM M2/M1比を有する腫瘍を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)若しくは肺扁平上皮がん(LUSC)などの肺がん、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性神経膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損(HRD)卵巣がんを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、BRCA変異を保有する乳がん、例えば、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、EGFR変異を含む肺がん、例えば、EGFR活性化変異を含む非小細胞肺がんを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍の亜集団を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、治療経過にわたって0.27よりも高いM2濃縮スコアを獲得した腫瘍を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PARP阻害剤が、1日当たり50mg/kg体重の投薬量で投与されるか、前記EGFR-TKI阻害剤が、1日当たり5~50mg/kg体重の投薬量で投与されるか、又は前記DNA合成阻害剤が、1週間当たり2,000mg/m2で投与される、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記STINGアゴニストが、1週間当たり10mg/kg体重の投薬量で投与される、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記STINGアゴニストが、2~3回投与される、請求項1~18のいずれか一項に記載の方法。
- 追加の療法を更に含む、請求項1~19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記追加の療法が、放射線療法を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記追加の療法が、化学療法を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記化学療法が、パクリタキセル、白金系薬物、シスプラチン、オキサリプラチン、トポイソメラーゼの阻害剤、エトポシド、DNAインターカレーター、ドキソルビシン、DNAアルキル化剤、又はテモゾロミドを含む、請求項22に記載の方法。
- 前記追加の療法が、DNA損傷応答(DDR)標的化剤を含む、請求項20に記載の方法。
- 前記DDR標的化剤が、ATMi、ATRi、CHK1/2i、又はWee1iを含む、請求項24に記載の方法。
- がんを有する対象における腫瘍促進性マクロファージを抗腫瘍マクロファージに極性化させる方法であって、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む、方法。
- がんを有する対象における薬物耐性を防止又は逆転する方法であって、前記薬物耐性が、抗腫瘍マクロファージの腫瘍促進性マクロファージへの極性化の結果であり、前記対象に、有効量のSTINGアゴニストを投与することを含む、方法。
- 前記STINGアゴニストが、マクロファージにおけるSTINGシグナル伝達を活性化する、請求項26又は27に記載の方法。
- 前記腫瘍内STINGアゴニスト(例えば、腫瘍細胞の細胞質dsDNA/cGAMP又は腫瘍内送達STINGアゴニスト)が、腫瘍内樹状細胞におけるSTINGシグナル伝達を活性化しないか、又は前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達経路に欠陥を有する、請求項26~28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記腫瘍促進性マクロファージが、M2様である、請求項26~29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記抗腫瘍マクロファージが、M1様である、請求項26~30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記投与が、前記STINGアゴニストの全身送達を含む、請求項26~31のいずれか一項に記載の方法。
- 前記投与が、経口、静脈内、又は腹腔内投与である、請求項26~31のいずれか一項に記載の方法。
- 前記STINGアゴニストが、修飾ヌクレオチドSTINGアゴニストである、請求項26~33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記STINGアゴニストが、DMXAA、MSA-2、SR-717、FAA、CMA、α-マンゴスチン、BNBC、DSDP、diABZI、二環式ベンズアミド、及びベンゾチオフェンから選択される、請求項26~33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含む、請求項26~33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、肺扁平上皮がん(LUSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損(HRD)卵巣がんを含む、請求項26~33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、BRCA変異を保有する乳がんを含む、請求項26~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、請求項26~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する肺がんを含む、請求項26~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する非小細胞肺がんを含む、請求項26~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記薬物耐性が、PARP阻害に対する耐性又はEGFR-TK阻害に対する耐性である、請求項27に記載の方法。
- 前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍の亜集団を含む、請求項26~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記がんが、治療経過にわたって0.27よりも高いM2濃縮スコアを獲得した腫瘍を含む、請求項26~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、請求項26~44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達経路に欠陥を有し、したがって、腫瘍内STINGアゴニスト(例えば、腫瘍細胞から放出されるdsDNA/cGAMP又は腫瘍内送達STINGアゴニスト)が、腫瘍内樹状細胞及びマクロファージを活性化することができない、請求項26~45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記STINGアゴニストが、1週間当たり10mg/kg体重の投薬量で投与される、請求項26~46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記STINGアゴニストが、2~3回投与される、請求項26~47のいずれか一項に記載の方法。
- 追加の療法を更に含む、請求項26~48のいずれか一項に記載の方法。
- 前記追加の療法が、PARP阻害剤を含む、請求項49に記載の方法。
- 前記PARP阻害剤が、オラパリブ、ルカパリブ、ニラパリブ、タラゾパリブ、ベリパリブ、パミパリブ、CEP9722、E7016、AG014699、MK4827、BMN-673、イニパリブ、及び3-アミノベンズアミドからなる群から選択される、請求項50に記載の方法。
- 前記追加の療法が、TK阻害剤を含む、請求項49に記載の方法。
- 前記TK阻害剤が、アファチニブ、ダコミチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ(CO-1686)、オルムチニブ(HM61713)、ナザルチニブ(EGF816)、ナコチニブ(ASP8273)、マベレルチニブ(PF-0647775)、アルモネルチニブ、TY-9591、ゲフィチニブ、エルロチニブ、及びAC0010からなる群から選択されるEGFR-TK阻害剤である、請求項52に記載の方法。
- 前記追加の療法が、放射線療法を含む、請求項49に記載の方法。
- 前記追加の療法が、化学療法を含む、請求項49に記載の方法。
- 前記化学療法が、パクリタキセル、白金系薬物、シスプラチン、オキサリプラチン、トポイソメラーゼの阻害剤、エトポシド、DNAインターカレーター、ドキソルビシン、DNAアルキル化剤、又はテモゾロミドを含む、請求項55に記載の方法。
- 前記追加の療法が、DNA損傷応答(DDR)標的化剤を含む、請求項49に記載の方法。
- 前記DDR標的化剤が、ATMi、ATRi、CHK1/2i、又はWee1iを含む、請求項57に記載の方法。
- STINGアゴニストによる治療について、がんを有する対象を選択する方法であって、前記対象由来の腫瘍についてのM2濃縮スコアを検出することと、前記スコアが0.27よりも高い場合に前記対象を選択することと、を含む、方法。
- 前記がんが、頭頸部扁平上皮がん(HNSC)、肺扁平上皮がん(LUSC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)などの肝臓がん、結腸がん、前立腺がん、膵臓がん、皮膚黒色腫(SKCM)、多形性膠芽腫(GBM)、乳房浸潤がん(BRCA)、肺腺がん(LUAD)、腎臓明細胞がん(KIRC)、子宮頸部扁平上皮がん及び子宮内頸部腺がん(CESC)、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBC)、胃腺がん(STAD)、又は高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)などの卵巣がん、相同組換え型(HRP)卵巣がん、又は相同組換え欠損卵巣がんを含む、請求項59に記載の方法。
- 前記がんが、BRCA変異を保有する乳がんを含む、請求項60に記載の方法。
- 前記がんが、生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを含む、請求項60に記載の方法。
- 前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する肺がんを含む、請求項60に記載の方法。
- 前記がんが、EGFR変異、例えば、EGFR活性化変異又はT790M変異を保有する非小細胞肺がんを含む、請求項60に記載の方法。
- 前記対象が、がんのげっ歯類、霊長類、ヒト、又は動物モデルであり、任意選択的に、前記対象が、ヒトである、請求項59~64のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象が、腫瘍細胞におけるSTINGシグナル伝達の活性化に欠陥を有する、請求項59~64のいずれか一項に記載の方法。
- 生殖系列BRCA1/2変異を保有する進行乳がんを有する対象を治療する方法であって、前記がんが、0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含み、前記対象に全身投与することを含み、任意選択的に、前記投与が、約10mg/kg体重のSTINGアゴニストの、約50mg/kg体重のPARP阻害剤との併用投与である、方法。
- 生殖細胞系EGFR変異を保有する非小細胞肺がんを有する対象を治療する方法であって、前記がんが0.27よりも高いM2濃縮スコアを有する腫瘍を含み、前記対象に、STINGアゴニストを、EGFR-TK阻害剤と併用投与することを含む、方法。
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