JP4800384B2 - 腫瘍細胞及び刺激された白血球におけるmRNAの発現プロファイルに基づく腫瘍性疾患に対する免疫応答を予測する方法 - Google Patents
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Description
expression in lymphocytes infiltrated to human colorectal cancer)」(Br. J. Canc
er 1991; 64: 239-42)を参照のこと)、これは前合成され、細胞傷害性T細胞のサイトゾルに保存され、FcRγ活性化の際に即座に放出される。使用できる状態である他の前合成された「警棒」としては、グランザイム、消化酵素トリプシンに関連するプロテアーゼ、及びキモトリプシンが挙げられ、これらは標的細胞でアポトーシスを誘発するように作用することができる。
る。特定のケモカインと補充される白血球の特定集団との間に相関関係は確立されていないが、ケモカイン放出及び白血球補充の現象が癌と闘うのに重要である。これに類似するのは、犯罪組織に立ち向かう警察官がより多くの援軍のために折り返し本部に無線連絡することであり得る。
の腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリー亜群の発現レベルを求める工程、第1のサンプルと第2のサンプルとの間で全血における発現レベルの有意な変化を示す亜群を同定する工程、及びTNFスーパーファミリーの同定された亜群が、哺乳類の腫瘍細胞で発現する特定の腫瘍壊死因子受容体(TNF−R)スーパーファミリー亜群に対応する場合、予後の重症度が低いと予測することを含む方法を提供する。
本発明者らは、全血の白血球における遺伝子発現の微小な変化を定量することができるHem(A)+系として知られる独自の技術を開発している。この技術は、米国特許出願第10/796,298号及びPCT国際出願第PCT/US2004/036309号に詳細に記載されており、これらは共に参照により本明細書中に援用される(Mitsuhashi著「表現型遺伝子発現に基づく診断用モデルとしてのヒト血液の白血球におけるmRNAの絶対量測定(Absolute quatitation of mRNA in human blood leukocytes as a model for phenotypic gene expression-based diagnostics)」(Clin Chem, 52: 4 (2006))も参照のこと)。
液(0.5mol/LのNaCl、10mmol/Lのトリス(pH7.4)、1mmol/LのEDTA)150μlで3回洗浄する。
gG複合体の産出及び特徴付け:光散乱の研究(Production and characterization of heat-aggregated IgG complexes with predetermined molecular masses: light-scattering study)」(Immunol Lett. 1987; 15: 311-6)を参照のこと)。標的細胞と結合したIgG分子が白血球においてFc受容体と高親和性で結合すると免疫複合体が形成され、Fc受容体の架橋及び白血球の活性化シグナルの発生を引き起こす。
は、少なくとも1つの試験個体においてHAG誘導性応答を示した。TNFスーパーファミリー亜群5、11、12、13、及び13BのmRNAは、いずれの試験個体においてもHAG誘導性応答を示さなかった。TNFスーパーファミリー亜群2、8及び15のうちの少なくとも1つがそれぞれの試験個体のHAG曝露によって誘導された。例えば、HAG誘導性のTNFスーパーファミリー亜群2の応答を示さなかった3つの個体が全て、亜群15の応答を示した一方で、HAG誘導性の亜群15の応答を示さなかった6つの個体は亜群2の応答を示した。TNFスーパーファミリー亜群8がHAG誘導性応答を示さなかった4つの個体は、亜群2又は亜群15のいずれかにおいて応答を示した。図1Aに示されるように、対照の入れられたRNA34のΔCtは全て、±0.5以内であった。これらの実験をさらに有効にするために、2日間連続で2回、同じ個体から血液サンプルを得た。図1Bに示されるように、TNFスーパーファミリー亜群2、8、15及びRNA34の値は、標準偏差±0.5以内で再現性があった。それぞれのサンプルにおける三重全血アリコート内の変動も0.5ΔCt未満であった(図1B、それぞれの記号のX−Yバー)。
のdNTP、4単位のrRNasin、及び80単位のMMLV逆転写酵素(プライマーを除いてPromega製)を含む緩衝液30μLを添加し、37℃で2時間インキュベートすることによって、それぞれのウェルでcDNAを直接合成した。100μLの水をこれらの30μLのcDNAに添加し、cDNA4μLを384ウェルのPCRプレートに移し、これにiTaq SYBR master mix(BioRad)5μL及びプライマーカクテル(それぞれ10μmol/Lのフォワードプライマー及びリバースプライマー)1μLを添加して、PRISM 7900HT(Applied Biosystems)において、95℃で10分を1サイクル、その後95℃で30秒、60℃で1分を45サイクルでPCRを行った。それぞれの遺伝子が別個のウェルで増幅された。或る特定の量のPCR産物(蛍光)を発生するPCRのサイクルであったサイクル閾値(Ct)を分析用ソフトウェア(SDS、Applied Biosystems)を使用して求めた。cDNAなし(プライマー二量体なし)では増幅は確認されず、単一ピークを融解曲線分析で検出した。20個の異なるmRNA間で複数のサンプルを比較するために、それぞれのCtを同じサンプル由来のTNFRSF1AのCtで引いた(ΔCt、Y軸)。正のCtは、TNFRSF1Aより低い発現を意味し、1ΔCtは発現が半分であることを意味する。それぞれの記号は1つの検体の平均値を示す。図2の各列の左側(○◆)は、結腸、肝臓、胃、子宮等の腺癌、及び3つの症例の乳癌(◆)、並びにメラノーマのサンプルの結果を示す。右側(△)は、肺癌、咽頭癌、舌癌及び子宮頸癌等の扁平上皮細胞癌のサンプルの結果を示す。
monitoring during amplification)」(Biotechniques 1998 Jun; 24(6): 954-8, 960, 962)を参照のこと)。
、1ΔCtは発現レベルが半分であることを意味する。図2で示されるように、ほとんど全ての癌組織は、TNF−Rスーパーファミリー亜群1A、3、12A及び14を高いレベルで発現した。このことは、癌浸潤白血球が、浸潤部位でTNFスーパーファミリー亜群1(すなわち、リンホトキシン)(TNF−Rスーパーファミリー亜群3に対応)、TNFスーパーファミリー亜群2(すなわち、TNFα)(TNF−Rスーパーファミリー亜群1A及び1Bに対応)、TNFスーパーファミリー亜群12(TNF−Rスーパーファミリー亜群12Aに対応)、TNFスーパーファミリー亜群14(TNF−Rスーパーファミリー亜群14に対応)、又はこれらのリガンドの組み合わせを産出することができる場合、これらの種類の癌を全て根絶することができることを示している。TNF−Rスーパーファミリー亜群4、5、8、9、11A及び11B、並びに17の発現レベルは評価されたサンプルにおいて非常に低かったが(図2)、他のサンプルがこれらの受容体亜群を発現する可能性を無視することはできない。したがって、白血球におけるTNFスーパーファミリー亜群4(TNF−Rスーパーファミリー亜群4に対応)、TNFスーパーファミリー亜群5(すなわち、CD40リガンド)(TNF−Rスーパーファミリー亜群5に対応)、TNFスーパーファミリー亜群8(すなわち、CD30リガンド)(TNF−Rスーパーファミリー亜群8に対応)、並びにTNFスーパーファミリー亜群13及び13B(TNF−Rスーパーファミリー亜群17に対応)の誘導性も、癌免疫療法には重要であり得る。個体間で非常に大きな変動が存在するが、白血球におけるTNFスーパーファミリー亜群6(すなわち、Fasリガンド)(TNF−Rスーパーファミリー亜群6に対応)、TNFスーパーファミリー亜群7(すなわち、CD27リガンド)(TNF−Rスーパーファミリー亜群7に対応)、TNFスーパーファミリー亜群11(TNF−Rスーパーファミリー亜群11A及び11Bに対応)、TNFスーパーファミリー亜群18(TNF−Rスーパーファミリー亜群18に対応)、及びTNFスーパーファミリー亜群15(すなわち、DR3のリガンド)(TNF−Rスーパーファミリー亜群25に対応)の誘導性は、対応する受容体の発現レベルが高い癌にとって重要であり得る。TNF−Rスーパーファミリー亜群10AのmRNAが癌において高い発現を示したが、囮受容体TNF−Rスーパーファミリー亜群10B(Sheridan他著「ファミリーのシグナル及び囮受容体によるTRAIL誘導性アポトーシスの制御(Control of TRAIL-induced apoptosis by a family of signaling and decoy receptors)」(Science 1997 Aug 8; 277(5327): 818-21)及びPan他著「TRAILに関するアンタゴニスト囮受容体及び致死ドメイン含有受容体(An antagonist decoy receptor and a death domain-containing receptor for TRAIL)」(Science 1997 Aug 8; 277(5327): 815-8)を参照のこと)のmRNA発現はTNF−Rスーパーファミリー亜群10Aより高かった。それにもかかわらず、依然としてTNF−Rスーパーファミリー亜群10(すなわち、TRAIL)は、幾つかの癌の治療に有用な標的であり得る。腺癌/メラノーマ(図2のそれぞれの列の左側に示される)と扁平上皮細胞癌(図のそれぞれの列の右側に示される)との間に大きな差はない。
「抗TCR」(BioLegend製))。対照として、同じ濃度の精製マウスIgG1 k(これもBioLegend製)も使用した。60μLの全血を5μg/mLの抗TCR又は対照IgGにより三重で37℃で2時間だけ刺激した。末梢血の白血球におけるTNFSFのmRNA発現に関する抗TCR抗体の効果の予後分析によって、用量及びインキュベート時間を決定し、その結果を図4A及び図4Bに示す。用量応答及び動態に関して、図4Aに示されるように、それぞれ60μLのヘパリン化全血の三重アリコートをPBS(○)、10(■)若しくは1(◆)μg/mLのマウス抗ヒトα/β TCR IgG1 k、又は10(□)若しくは1(◇)μg/mLの精製マウスIgG1 kと混合し、37℃で0〜7時間インキュベートした。それから上記のように、TNFSF−2のmRNAを定量した。動態に関して、図4Bに示されるように、TNFSF−2(●)、TNFSF−5(◇)、TNFSF−6(△)、TNFSF−9(□)、及びTNFSF−14(▲)のCt値から対照IgGのCt値を引くことにより、それぞれのΔCtを算出した。それぞれのデータは、全血の三重アリコートの平均±標準偏差であった。抗TCRを使用して得たCt値から対照のIgGを使用して得たCt値を引くことによって、ΔCtを算出した。
おいて強く過剰発現することが多い。ケルセチンは、ラットにおけるナチュラルキラー細胞の活性をブースト化すること並びにマスト細胞、好塩基球及び好中球の脱顆粒を阻害することが示されている。この実施例において、リン酸緩衝生理食塩水を対照として用いた。
高い(全血60μLが全ての17個のTNFスーパーファミリー亜群のmRNAの定量化に十分である)。全血の三重アリコート間のmRNAデータにおける非常に小さい変動のために、アッセイが、多くの場合、0.5〜1.0ΔCt程の小さい遺伝子発現における有意な変化を確認することが可能であり、このことはDNAチップに基づく方法論又は従来のリアルタイムPCRよりもはるかに良好である。それぞれの細胞集合が特定の細胞表面マーカーで同定される場合、NK細胞又は細胞傷害性T細胞の数は、フローサイトメトリー分析又は免疫組織化学染色で定量することができる。しかし、これらのマーカー陽性細胞がこの分析の時に実際に予測される機能を有しているか否かは明らかではない。本実施例の方法によって、それぞれのTNFスーパーファミリー亜群のmRNAの刺激応答で特定の細胞集合が同定されないが、個々人の病状把握に有用な機能全体を示す。得られた広範囲の個体の変動によって、個体の特定の遺伝子構造の発見が見られる。TNFスーパーファミリー応答は1〜3日以内で良好な再現性を示す(図6)が、長期間にわたって、食事サプリメントの投与及び運動によって変化することもでき、これにより非遺伝因子の関与が示唆される。このように、本実施例の方法は、個体に合わせた癌の将来の免疫療法に対する利点を示す。
Claims (18)
- 哺乳類の腫瘍性疾患の予後の重症度を予測する方法であって、
前記哺乳類から単離された全血の第1のサンプルにおいて、複数の腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリー亜群の発現レベルを求める工程、
前記哺乳類から単離された全血の第2のサンプルを該全血において白血球を活性化する刺激因子に曝す工程、
前記第2のサンプルにおいて、前記複数の腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリー亜群の発現レベルを求める工程、
前記第2のサンプルにおいて前記第1のサンプルよりも発現が増加した亜群を同定する工程、及び
前記同定されたTNFスーパーファミリー亜群が、前記哺乳類の腫瘍細胞で発現する特定の腫瘍壊死因子受容体(TNF−R)スーパーファミリー亜群に対応する場合、予後の重症度が低いと予測する工程
を含む方法。 - 前記哺乳類から単離された腫瘍細胞を用い、該腫瘍細胞で発現するTNF−Rスーパーファミリー亜群を同定する工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記腫瘍細胞で発現するTNF−Rスーパーファミリー亜群が、免疫染色、in sit
uハイブリダイゼーション、in situポリメラーゼ連鎖反応、及びin vitroポリメラーゼ連鎖反応から成る群より選択される方法により同定される、請求項2に記載の方法。 - 全血の第2のサンプルを曝すことがヘパリンの添加を包含する、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記刺激因子が、熱凝集ヒトIgG及び抗ヒトα/β T細胞受容体モノクローナルIg
Gから成る群より選択される、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 - 前記腫瘍細胞で発現するTNF−Rスーパーファミリー亜群が、TNF−Rスーパーファミリー亜群1A、1B、3、4、5、6、7、8、9、10A、10B、10C、10D、11A、11B、12A、14、17、18及び25から成る群より選択される、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 前記全血で発現するTNFスーパーファミリー亜群が、TNFスーパーファミリー亜群1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、13B、14、15及び18から成る群より選択される、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記全血で発現するTNFスーパーファミリー亜群の発現レベルが、該TNFスーパーファミリー亜群のmRNAの発現レベルである、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 哺乳類の腫瘍性疾患の予後の重症度を予測する方法であって、
前記哺乳類から単離された全血の第1のサンプルにおいて、複数のケモカインの発現レベルを求める工程、
前記哺乳類から単離された全血の第2のサンプルを該全血において白血球を活性化する刺激因子に曝す工程、
前記第2のサンプルにおいて、前記複数のケモカインの発現レベルを求める工程、及び
前記第1のサンプルと前記第2のサンプルとの間で前記全血における発現レベルの有意な変化を示すケモカインが同定された場合、予後の重症度が低いと予測する工程
を含む方法。 - 前記ケモカインが、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL16、IL1B、IL5、IL6、IL8、IL12A、IL12B、IL15、及びIL16から成る群より選択される、請求項9に記載の方法。
- 哺乳類において腫瘍性疾患を処置するための食物成分の有用性を予測する方法であって、前記哺乳類から単離された全血の第1のサンプルを用意する工程、
前記哺乳類から単離された全血の第2のサンプルを前記食物成分に曝す工程、
前記第1のサンプル及び前記第2のサンプルを該全血において白血球を活性化する刺激因子に曝す工程、
前記第1のサンプル及び前記第2のサンプルにおいて、複数のTNFスーパーファミリー亜群の発現レベルを求める工程、
前記第2のサンプルにおいて前記第1のサンプルよりも発現が増加した亜群を同定する工程、及び
TNFスーパーファミリーの前記同定された亜群が、前記哺乳類の腫瘍細胞で発現する特定のTNF−Rスーパーファミリー亜群に対応する場合、前記食物成分が前記腫瘍性疾患を治療するのに有用性がある可能性が高いと判定する工程
を含む方法。 - 前記第1のサンプルが、前記全血において白血球を活性化する前記刺激因子に曝される前に対照の刺激因子に曝される、請求項11に記載の方法。
- 前記腫瘍細胞で発現するTNF−Rスーパーファミリー亜群が、TNF−Rスーパーファミリー亜群1A、3、12A、及び14から成る群より選択される、請求項11または12に記載の方法。
- 前記哺乳類から単離された腫瘍細胞を用い、該腫瘍細胞で発現するTNF−Rスーパーファミリー亜群を同定する工程を含む、請求項11〜13のいずれかに記載の方法。
- 前記腫瘍細胞で発現するTNF−Rスーパーファミリー亜群が、免疫染色、in sit
uハイブリダイゼーション、in situポリメラーゼ連鎖反応、及びin vitroポリメラーゼ連鎖反応から成る群より選択される方法により同定される、請求項14に記載の方法。 - 前記哺乳類から単離された全血の第3のサンプルにおいて、複数のケモカインの発現レベルを求める工程、
前記哺乳類から単離された全血の第4のサンプルを該全血において白血球を活性化する刺激因子に曝す工程、
前記第4のサンプルにおいて、前記複数のケモカインの発現レベルを求める工程、及び
前記第3のサンプルと前記第4のサンプルとの間で前記全血における発現レベルの有意な変化を示すケモカインが同定された場合、予後の重症度が低いと予測する工程
をさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ケモカインが、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL16、IL1B、IL5、IL6、IL8、IL12A、IL12B、IL15、及びIL16から成る群より選択される、請求項16に記載の方法。
- 前記刺激因子が、熱凝集ヒトIgG及び抗ヒトα/β T細胞受容体モノクローナルIg
Gから成る群より選択される、請求項9に記載の方法。
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