JP5531373B2 - Cd20陰転化b細胞性悪性リンパ腫細胞株及びその利用 - Google Patents
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Description
最近になって我々は、リツキシマブの反復投与の後にリツキシマブ耐性の特徴を持つ腫瘍に形質転換した、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫(発症時診断)の患者を経験した。この患者の病勢は、リツキシマブ投与中に悪化を示し、その時点における病理所見やフローサイトメトリー(FCM)による検討では、リンパ腫細胞にCD20の発現が認められなかった。
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そこで本発明は、リツキシマブに代表される、CD20を標的とした分子標的薬に対する耐性化の阻止又は克服に有効な治療戦略の開発に有用なツール、手段などを提供することを課題とする。また、当該治療戦略に利用される治療薬及び治療法を提供することも課題とする。
(1)CD20陰転化によって、CD20を標的とした分子標的薬であるリツキシマブに耐性となった患者の腫瘍細胞より細胞株(CD20陰転化悪性リンパ腫細胞株)を樹立することに成功した。
(2)この細胞株(RRBL1)を用いて、CD20の発現低下のメカニズムを解析した。その結果、CD20 mRNA発現量の減少がCD20の陰転化の重要な一因であることが強く示唆された。興味深いことに、RRBL1を長期培養することによって樹立された亜株RRBL2においては、CD20蛋白の十分な発現が確認された。これらの結果は、CD20陰転化細胞においてCD20を再発現させることが可能であることを示すとともに、CD20の再発現を誘導することがCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫の有効な治療戦略になることを示唆する。
ここで、分子標的薬の高い特異性を考慮すれば、本発明者らが見出した耐性獲得に至る上記の機序は普遍性が高いといえる。従って、CD20の再発現を誘導するという戦略は、RRBL1が由来する病態に限らず、CD20の陰転化によって分子標的薬に対して耐性を獲得するに至った様々な病態に対して有効であることが大いに期待される。
(3)RRBL1に種々の薬剤を添加し経時的にCD20の発現を解析したところ、特定の薬剤(DNAメチル化酵素阻害剤である5-Aza-2'-Deoxycytidine及びヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンA)によってCD20 mRNA及びCD20蛋白の誘導が可能であった。即ち、DNAメチル化酵素阻害剤及びヒストン脱アセチル化酵素阻害剤が、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対する治療薬として有望であることが判明した。また、RBBL1を用いた試験系が、CD20の発現誘導に基づく治療戦略に有用な化合物を見出すための有効な手段になることが裏付けられた。
(4)RRBL1を免疫不全マウスに移植し、腫瘍が形成されるか否かを検討した結果、腫瘍の形成及び増大が観察され、RBBL1細胞が免疫不全マウスの生体内の環境で維持可能であることが判明した。また、RBBL1細胞を経静脈的に投与して腫瘍の形成を観察したところ、RBBL1細胞の元になった患者と非常に近似した病理所見を示した。このように、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫を再現するin vivoモデルを作製することに成功した。また、in vitroにとどまらず、in vivoにおいて治療戦略の開発を進める上でもRBBL1が非常に有用であることが示された。
本発明は主として以上の知見・成果に基づくものであり、以下の細胞株、スクリーニング方法などを提供する。
[1]CD20蛋白の発現が陰転化したB細胞性悪性リンパ腫に由来するCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞株。
[2]前記B細胞性悪性リンパ腫は、濾胞性リンパ腫から形質転換したびまん性B細胞性悪性リンパ腫である、[1]に記載の細胞株。
[3]CD20蛋白の発現の陰転化がCD20 mRNAの発現量低下に起因する、[1]に記載の細胞株。
[4]CD20蛋白の潜在的発現能を有する、[3]に記載の細胞株。
[5]CD10陽性、CD19陽性、CD20陰性、及び免疫グロブリン軽鎖(κ鎖、λ鎖)陰性である、[1]に記載の細胞株。
[6]受託番号:FERM BP−10910で特定される細胞株である、[1]に記載の細胞株。
[7][1]〜[6]のいずれかに記載の細胞株を免疫不全非ヒト動物に移植又は投与することによって作製される、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫の病態を反映したモデル動物。
[8]前記免疫不全非ヒト動物がNOD/SCIDマウスである、[7]に記載のモデル動物。
[9]CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)試験物質の存在下、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞を培養するステップ、及び
(2)培養後の細胞におけるCD20 mRNA発現量又はCD20蛋白発現量を測定し、前記試験物質のCD20発現誘導能を評価するステップ、
を含む方法。
[10]以下のステップを更に含む、[9]に記載のスクリーニング方法、
(3)ステップ(2)の結果に基づいて選抜された試験物質の存在下、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞を培養するステップ、
(4)CD20を標的とした分子標的薬の存在下、ステップ(3)後の細胞を培養するステップ、及び
(5)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ。
[11]以下のステップを更に含む、[9]に記載のスクリーニング方法、
(3)ステップ(2)の結果に基づいて選抜された試験物質と、CD20を標的とした分子標的薬の存在下、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫細胞又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞を培養するステップ、及び
(4)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ。
[12]前記CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞が、[1]〜[6]のいずれかに記載の細胞株である、[9]〜[11]のいずれかに記載のスクリーニング方法。
[13]CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)試験物質の存在下、[1]〜[6]のいずれかに記載の細胞株を培養するステップ、及び
(2)CD20を標的とした分子標的薬の存在下、ステップ(1)後の細胞を培養するステップ、及び
(3)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ、
を含む方法。
[14]CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)試験物質、及びCD20を標的とした分子標的薬の存在下、[1]〜[6]のいずれかに記載の細胞株を培養するステップ、及び
(2)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ、
を含む方法。
[15]CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)[7]又は[8]に記載のモデル動物に試験物質を投与するステップ、及び
(2)前記モデル動物が反映する、CD陰性B細胞性悪性リンパ腫に特徴的な病態の変化を調べるステップ、
を含む方法。
[16]CD20蛋白の発現量を増大させる化合物を含み、CD20を標的とした分子標的薬と併用されることを特徴とする、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対する医薬。
[17]前記化合物が、CD20 mRNAの発現量を増大させる作用を有する、[16]に記載の医薬。
[18]前記化合物としてDNAメチル化酵素阻害剤及び/又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤が用いられる、[16]に記載の医薬。
[19]DNAメチル化酵素阻害剤及び/又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤と、CD20を標的とした分子標的薬とを併用することを特徴とする、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫の治療法。
[20]CD20を標的とした分子標的薬と併用されて薬効を発揮する、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対する医薬を製造するためのDNAメチル化酵素阻害剤又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の使用。
説明の便宜上、本明細書中で使用する用語の一部についてその定義・意味を以下にまとめて記す。
「CD20(clusters of differentiation 20)(又はCD20抗原)」は分子量33〜37kDaのリン酸化蛋白であり、B細胞の活性化や増殖に関与すると考えられている。CD20はB細胞系表面マーカーの一つであり、成熟B細胞の他、B細胞性悪性リンパ腫の大部分、及び慢性リンパ性白血病細胞においてその発現が認められている。
「CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫」とはCD20の発現が認められるB細胞性悪性リンパ腫のことをいい、濾胞性B細胞性非ホジキンリンパ腫、びまん性大細胞型B細胞性悪性リンパ腫、マントル細胞リンパ腫等が該当する。
「CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫」とは、もともとCD20陽性B細胞性悪性リンパ腫であったものが、CD20蛋白の発現レベルの大幅な低下が生ずることによってCD20陰性であると評価されるに至った病態のことをいう。このようなCD20陽性からCD20陰性への変化のことを本明細書では「CD20陰転化」と表現する。CD20を標的とした分子治療薬(例えばリツキシマブ)の継続的な使用によってCD20陰転化が生ずることが経験されている。
「CD20を標的とした分子標的薬」とは、CD20を標的として設計された化合物であって、CD20への作用を介して薬効を発揮するものをいう。現在、CD20を標的とした分子標的薬としてリツキシマブ、イブリルモマブ(90Y Ibritumomab)、トシツモマブ(131I Tositumomab)が実際に癌治療に使用されている。リツキシマブはRituxan(登録商標、バイオジェン・アイデック社)の名称で、イブリルモマブはZevalin(登録商標、バイオジェン・アイデック社)の名称で、トシツモマブはBEXXAR(登録商標、グラクソ・スミスクライン社)の名称で提供されている。
本発明の第1の局面はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞株(以下、「本発明の細胞株」という)に関する。本発明の細胞株は、CD20蛋白の発現が陰転化したB細胞性悪性リンパ腫に由来する。即ち、本発明の細胞株は、当初はCD20陽性B細胞性悪性リンパ腫であったものがCD20陰性と評価されるに至ったB細胞性悪性リンパ腫の細胞を基に株化されたものである。例えば、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫を罹患する患者の末梢血より、単核球の分離、それに続く培養によって本発明の細胞株を樹立することが可能である。後述の実施例に示すように本発明者らは、当初、濾胞性リンパ腫と診断され、リツキシマブによる治療後にCD20陰性のびまん性B細胞性悪性リンパ腫として形質転換して再燃した患者よりCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞株の樹立に成功している。当該細胞株(RRBL1)は以下の通り所定の寄託機関に寄託されており、容易に入手可能である。
寄託機関:独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター(〒305-8566 日本国茨城県つくば市東1丁目1番1号 中央第6)
寄託日:平成18年9月20日
受託番号:FERM P−21026
国際寄託機関:独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター(〒305-8566 日本国茨城県つくば市東1丁目1番1号 中央第6)
受領番号:FERM ABP−10910
受託番号:FERM BP−10910
また、RBBL1はCD20蛋白の発現能を保持していること、即ちCD20蛋白の潜在的発現能を有することが明らかとなった。
ここで、分子標的薬の特異性の高さや作用機序の普遍性を考えると、CD20を標的とした分子標的薬に対して耐性を獲得した病態から樹立される細胞株では、RRBL1と同様にCD20 mRNAの発現量低下に起因してCD20蛋白の発現が陰転化しており、且つCD20の潜在的発現能を有する蓋然性が高い。つまり、CD20を標的とした分子標的薬に対して耐性を獲得した様々な病態より、可逆的にmRNAの発現量が低下することでCD20の陰転化が生じた細胞株をRRBL1と同様に樹立可能であるといえる。
本発明の第2の局面は本発明の細胞株を利用して作製されるモデル動物に関する。本発明のモデル動物は、本発明の細胞株を免疫不全非ヒト動物に移植又は投与することによって作製され、使用する細胞株に対応した特徴的な病態を反映する。この特徴によって、使用する細胞株に対応した病態に対する治療戦略を検討するためのin vivoモデルとして有用となる。例えば、本発明のモデル動物を用いて候補治療薬の薬効や副作用を検討することや、CD20の発現量の変化を組織レベルで検討すること等を行うことが可能である。
使用する細胞株によって本発明のモデル動物が反映する病態は異なるが、典型的には、本発明のモデル動物では病理所見として肝臓、脾臓、腎臓、骨髄等への腫瘍細胞の浸潤が認められる。
尚、後述の実施例に示すように、本発明者らはRRBL1をNOD/SCIDマウスに投与することによって、RRBL1の元になった患者の病態を良好に反映したモデルマウスを作製することに成功している。
本発明の第3の局面は、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法を提供する。本発明のスクリーニング方法の第1の態様では、(1)試験物質の存在下、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞を培養するステップと、(2)培養後の細胞におけるCD20 mRNA発現量又はCD20蛋白発現量を測定し、試験物質のCD20発現誘導能を評価するステップが実施される。
本発明のスクリーニング方法で選抜された物質(スクリーニング結果物)は、CD20を標的とする分子治療薬(以下、特に説明のない限り、「分子標的薬」とは「CD20を標的とした分子標的薬」のことを指す)と併用されるという条件の下、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対する医薬の有効成分として有力な候補(リード化合物)となる。選抜された物質が十分な薬効を有する場合にはそのまま医薬の有効成分として使用することができる。一方で十分な薬効を有しない場合であっても化学的修飾などの改変を施してその薬効を高めた上で医薬の有効成分としての使用に供することができる。勿論、十分な薬効を有する場合であっても、更なる薬効の増大を目的として同様の改変を施してもよい。
以下、本発明のスクリーニング方法の詳細についてステップ毎に説明する。
このステップではCD20陰転化B細胞悪性リンパ腫細胞を用意し、試験物質の存在下での培養に供する。CD20陰転化B細胞悪性リンパ腫細胞として上記本発明の細胞株(例えばRRBL1)を用いることができるのは当然であるが、株化していない細胞を用いることもできる。即ち、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫を罹患した患者から採取した細胞をそのまま本発明のスクリーニング方法に供しても良い。尚、ここでの「そのまま」とは、株化の操作が行われないことを意味し、分離操作や洗浄操作など、スクリーニング方法に適用するにあたって通常必要とされる操作を制限するものではない。
培養時間は、試験物質の作用・効果が十分に評価できるように設定されるものであるが、特に限定されない。例えば、培養時間を1分〜10日の範囲内で設定することができる。尚、目的の作用・効果を示す物質が見出された場合には、その物質が作用・効果を示すまでに要する時間を基に、以降のスクリーニングにおける培養時間を設定することができる。例えば、後述の実施例に記載されるようにRRBL1を用いた試験では1〜7日程度の培養によって5-Aza-2'-DeoxycytidineがCD20の発現を誘導することが明らかになったことから、この知見に基づいてRRBL1を用いたスクリーニング方法であれば培養時間を1〜7日の範囲内で設定することができる。
ここで、上述の通り、RRBL1を用いた検討によってCD20陰転化がCD20 mRNAの発現レベルの低下に起因して生ずることが明らかとなった。この知見より、CD20遺伝子の転写調節に影響を与えることによって転写率を向上させる化合物(DNAメチル化酵素阻害剤、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、ヒストンメチル化酵素阻害剤、RNA干渉(siRNA)、核酸・蛋白アプタマー、スモールペプチド、ドミナントネガティブ蛋白等)を試験物質として使用することが好ましい。
このステップでは、培養後の細胞におけるCD20 mRNA発現量又はCD20蛋白発現量(以下、これら二つをまとめて「CD20発現量」という)を測定し、試験物質のCD20発現誘導能を評価する。CD20 mRNA発現量の測定にはRT-PCR法(リアルタイム法を含む)、特異的なプローブを用いた各種ハイブリダイゼーション法(例えばノザンハイブリダイゼーション、in situハイブリダイゼーション)などの常法を採用できる。CD20蛋白発現量は、CD20蛋白に対して特異的に結合する化合物を用いて測定できる。CD20蛋白発現量の測定は、これに限定されるものではないが、免疫学的手法によることが好ましい。免疫学的手法では特定の蛋白に対する抗体が使用され、当該抗体の結合性(結合量)を指標として当該蛋白が検出される。ここでの用語「抗体」はポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、一本鎖抗体、CDRグラフト抗体、ヒト化抗体、又はこれらの断片等を含む。本発明における抗体は、免疫学的手法、ファージディスプレイ法、リボソームディスプレイ法などを利用して調製することができる。
免疫学的検出法によれば迅速で感度のよい検出が可能となる。また、操作も簡便である。尚、検出方法としては例えば、ELISA法、ラジオイムノアッセイ、フローサイトメトリー(FCM)、免疫沈降法、免疫染色法、イムノブロッティング等の方法が挙げられる。
尚、試験物質の非存在下でのCD20発現量が予め判明している場合には、この発現量を対照群の発現量として用いることもできる。また、試験物質の存在下での培養前後のCD20発現量を比較することによっても、試験物質のCD20発現誘導能を評価することができる。
(3)ステップ(2)の結果に基づいて選抜された試験物質の存在下、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞を培養するステップ。
(4)CD20を標的とした分子標的薬の存在下、ステップ(3)後の細胞を培養するステップ。
(5)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ。
これらのステップを実施することによって、ステップ(1)及び(2)で選抜された試験物質が分子標的薬と併用された際に実際に治療効果を示すか否かを確認できる。以下、各ステップの詳細を説明するが、ここで特に言及しない事項についてはステップ(1)及び(2)における対応する説明が援用される。
この培養ステップでは、CD20発現誘導能が認められた試験物質の存在下、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞が培養される。ここで使用するCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞は、ステップ(1)で使用した細胞と同一種類のものでも異なる種類のものでもよい。後者の例として、ステップ(1)で使用した細胞が由来する患者と異なる患者から採取したCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫を用いる場合を挙げることができる。CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞としてRRBL1を用いることもできる。
この培養ステップは分子標的薬の存在下で行われる。分子標的薬としてリツキシマブ、イブリルモマブ、又はトシツモマブを好適に用いることができるが、これらに限られるものではない。
培養液中の分子標的薬の存在量(添加量)は任意に設定可能であるが、正常細胞を同様の条件で培養した際に致命的な影響を与えない範囲で添加量を設定するとよい。当業者であれば予備実験によって適切な添加量を設定可能である。
培養時間は、分子標的薬の作用が発揮されるのに十分な時間とする。例えば、ここでの培養時間を1分〜10日の範囲内で設定することができる。
このステップでは培養後の細胞の生存数を測定し、試験物質及び分子標的薬の作用による細胞殺傷効果を評価する。評価結果に基づいて試験物質の有効性が判定される。例えば、ステップ(3)と(4)を実施する群(試験群)と、ステップ(4)のみを実施する群(即ち、分子標的薬の存在下での培養のみを実施する群:対照群)とを用意し、各群について培養後の生細胞数を測定し、比較する。比較結果から、試験物質の存在下での培養を実施した結果として細胞生存率が変化した程度が求められる。対照群に比較して試験群の生細胞数が少ない(細胞生存率が低い)場合、即ち試験物質に分子標的薬の作用・効果を高める能力が認められた場合、当該試験物質は有効であると判定できる。試験群において細胞生存率の顕著な低下が認められた場合、当該試験物質の有効性は特に高いと判定できる。
対照群を設定するのではなく、試験群における培養前後の細胞数を比較することによっても、試験物質の有効性を判定することが可能である。但し、上記の如き対照群を設定した方が信頼性の高い結果を得ることができる。
尚、このステップにおける測定を経時的に行い、複数の測定結果に基づいて判定することにしてもよい。
(3)ステップ(2)の結果に基づいて選抜された試験物質と、CD20を標的とした分子標的薬の存在下、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫細胞又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞を培養するステップ。
(4)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ。
尚、ここで特に言及しなかった事項については、既述の対応する記載が援用される。
(第1の態様)
CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)試験物質の存在下、本発明の細胞株を培養するステップ、及び
(2)CD20を標的とした分子標的薬の存在下、ステップ(1)後の細胞を培養するステップ、及び
(3)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ、
を含む方法。
CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)試験物質、及びCD20を標的とした分子標的薬の存在下、本発明の細胞株を培養するステップ、及び
(2)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ、
を含む方法。
CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)本発明のモデル動物に試験物質を投与するステップ、及び
(2)前記モデル動物が反映する、CD陰性B細胞性悪性リンパ腫に特徴的な病態の変化を調べるステップ、
を含む方法。
以下、各ステップの詳細を説明するが、特に言及しない事項については既述の対応する記載が援用される。
投与量は任意に設定可能である。例えば、モデル動物に致死的な影響を与えない範囲で可能な限り最大の投与量とすることができる。
投与回数も任意に設定可能である。例えば、投与回数を1回〜20回の範囲内とする。
本発明の更なる局面は、RRBL1を用いた検討によって得られた知見、即ちCD20陰転化の一因がCD20 mRNAのエピジェニックな変化によること、及びCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞においてCD20蛋白を再発現させることが可能であることに基づいて、CD20蛋白の発現量を増大させる化合物を含有することを特徴とする、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対する医薬を提供する。本発明の医薬は分子標的薬と併用される。但し、本発明の医薬を分子標的薬との混合製剤として構成することもでき(後述)、この場合には単独で使用され得る。
RRBL1を用いた検討の結果、CD20の陰転化とCD20 mRNAの発現量の変化が密接な関係にあることが判明した。このことを考慮すれば、CD20蛋白の発現量を増大させる手段としてCD20 mRNAの発現量を増大させることが有効といえる。そこで好ましくは、本発明では「CD20蛋白の発現量を増大させる化合物」として、CD20遺伝子の転写調節に影響を与えることによって転写率を向上させる化合物(例えばDNAメチル化酵素阻害剤、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、ヒストンメチル化酵素阻害剤、RNA干渉(siRNA)、核酸・蛋白アプタマー、スモールペプチド、ドミナントネガティブ蛋白等)が用いられる。後述の実施例に示す通り、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞に対してDNAメチル化酵素阻害剤又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤を使用した場合にCD20 mRNAの発現量が増大することが確認された。そこで本発明の好ましい一態様ではDNAメチル化酵素阻害剤及び/又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤が有効成分として用いられる。
DNAメチル化酵素阻害剤として5-Aza-2'-Deoxycytidine、5-Azacytidine、5-Fuluoro-2'-deoxycytidine、5,6-Dihydro-5-azacytidine、Zebularine、Hydralazineなど様々な化合物が知られており、これらは全て本発明の医薬の有効成分の有力な候補となる。同様に、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤として、トリコスタチンA(TSA)、バルプロ酸、フェニルブチレート、SAHA(suberoylanilidie hydroxamic acid)、FR901228(depsipeptide,FK228)、MS-27-275、CHAPs、LAQ824、YM753、PDX101、LBH589など様々な化合物が知られており、これらは全て本発明の医薬の有効成分の有力な候補となる。尚、公知のDNAメチル化酵素阻害剤又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤に対してその作用を損なわない程度に改変を施した各種誘導体を本発明におけるDNAメチル化酵素阻害剤又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤として用いることもできる。
DNAメチル化酵素阻害剤又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤に分類される化合物を二種類以上組み合わせて(併用して)本発明の医薬を構成してもよい。例えば、異なる種類のDNAメチル化酵素阻害剤の組合せや、一種又は二種以上のDNAメチル化酵素阻害剤と一種又は二種以上のヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の組合せなど、この場合の組み合わせは任意である。
本発明の医薬の剤型も特に限定されず、例えば点滴剤、注射剤、錠剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、カプセル剤、シロップ剤、外用剤、及び座剤などとして本発明の医薬を調製できる。
本発明は更に、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫の治療法を提供する。本発明の治療法では、DNAメチル化酵素阻害剤及び/又はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤と分子標的薬とが併用される。好ましくは、前者を投与後に後者を投与するか、両者を同時に投与する。投与経路は特に限定されず例えば経口、静脈内、皮内、皮下、リンパ節内、筋肉内、腹腔内、経皮、経粘膜などを挙げることができる。これらの投与経路は互いに排他的なものではなく、任意に選択される二つ以上を併用することもできる(例えば、経口投与と同時に又は所定時間経過後に静脈注射等を行う等)。ここでの「対象」は特に限定されず、ヒト、及びヒト以外の哺乳動物(ペット動物、家畜、実験動物を含む。具体的には例えばマウス、ラット、モルモット、ハムスター、サル、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、ネコ、ニワトリ、ウズラ等である)を含む。好適には、本発明の治療法における対象はヒトである。
(1)患者背景
初診時43歳日本人男性である患者より細胞を採取した。この患者は1993年に両側頚部リンパ節腫脹と盗汗を主訴に名古屋大学付属病院に外来受診した。来院時、全身のリンパ節腫脹と触診上脾腫(左肋骨下縁より3横指)を認めた。血液検査にてヘモグロビン9.9 g/dl、血小板7.6万と、貧血、血小板減少を示した。白血球、LDHは正常範囲であった。左頚部リンパ節の生検が施行され、濾胞性リンパ腫(follicular small cleaved B-cell lymphoma:FSC)と診断され、表面抗原解析(FCM)にてCD10 (+), CD19 (+), CD20 (+), Igκ (+) の特徴が示された(図12)。このように、このリンパ腫の細胞はCD20陽性であることが確認された。また、骨髄穿刺にて骨髄浸潤が確認された。古典的化学療法が繰り返し施行され、部分緩解(PR)が得られた(図1)。1997年からはリツキシマブ併用(375 mg/kg)化学療法が施行された。その後は病状が進行する度にリツキシマブ併用化学療法が施行された。リツキシマブは合計14回にわたって投与されたが、2004年6月、リツキシマブ併用化学療法施行中に、下腹部からそけい部にかけての腫瘍の急速な増大と脾腫の増大が認められた。骨髄にはCD10 (+), CD19 (+), Igκ (+) and CD20 (-)を示すリンパ腫細胞の浸潤が確認された(図12)。骨髄所見にて、CD20陰性のリンパ腫細胞の浸潤が確認された。この時点において患者はCD20陰性のびまん性大細胞型悪性リンパ腫(DLBCL)への形質転換と診断された。その後、リツキシマブを併用しない救済化学療法が施行されたが、病状は悪化し、2004年7月にはCD20陰性のリンパ腫細胞が末梢血中にも認められるようになり、その数は次第に増加した。化学療法の甲斐なく、CD20陰性悪性リンパ腫細胞は急性白血病様の病態を呈し、患者は2005年2月20日に重症肺炎にて死亡した。患者の家族よりのインフォームドコンセントが取得された後、剖検が施行された。尚、患者の臨床経過を図1に示した。
2004年7月、インフォームドコンセントの後、患者の末梢血を採取した。Ficoll-Paque (Amersham Bioscience, Uppsala, Sweden)により単核球を分離し、20 % ウシ胎仔血清(FCS)を含むRPMI1640培養液 (Sigma, St. Louis, MO, U.S.A.)中での長期培養に供した。細胞は1年以上経代培養され、これにより株化されたと判断した。我々はこの細胞株をRRBL1(Rituximab resistant B-cell lymphoma 1)と名付けた。RRBL1細胞とその元になった患者のリンパ腫細胞に認められた染色体異常を図2に示した。第1染色体と第7染色体の相互転座t(1;7)(p36;p15)と、第14染色体と第18染色体の相互転座 t(14;18)(q32;q21)は両細胞で保存されていた。t(14;18)(q32;q21)の詳細な切断部位を確認するために、BCL2/JHの接合部位に特異的なプライマー(図3のC)を用いてPCRを施行した。異なる培養時期にサンプリングしたRRBL1細胞と、異なる臨床病期に採取した患者の悪性リンパ腫細胞よりゲノムDNAを調製し、このPCRによる検討に使用した(図3のD)。約800bpの単一のバンドがすべてのサンプルで増幅された(図3のD、レーン1〜4)。この結果より、RRBL1細胞は患者のCD20陰性リンパ腫細胞と基本的に同一のクローン由来であることが確認された。
(1)RRBL1におけるCD20抗原の発現
次に我々は、RRBL1細胞におけるCD20蛋白の発現を検討した。RRBL1細胞のサイトスピン標本を用い、抗CD20モノクローナル抗体にて免疫染色を施行したが、CD20蛋白の発現は確認できなかった(図4のA)。陽性対照(コントロール)として用いたBurkittリンパ腫細胞株RajiにおいてはCD20蛋白の発現が確認された。次に、Raji細胞、RRBL1細胞、NALM6細胞よりそれぞれ全細胞溶解液を調製し、抗CD20抗体を用いたウエスタンブロットを施行した。NALM6細胞はCD20陰性細胞株として報告されており、陰性対照(コントロール)となる。図4のBに示す通り、CD20蛋白の発現はRaji細胞のみで確認され、NALM6細胞とRRBL1細胞は陰性を示した。しかし興味深いことに、長時間の露光によって、RRBL1細胞にもごく僅かではあるがCD20蛋白の発現が認められた(図示せず)。この結果より、RRBL1細胞ではCD20蛋白の発現量は非常に少量であり、FCMや免疫染色によっては確認できないものと示唆された。
10% FCSを含有するRPMI1640培養液にリツキシマブ(500 mg/ml)を加え、37℃で2日間培養し、生細胞数を測定した。尚、Raji細胞を同様の条件下で培養した(対照群)。図6に示すように、Raji細胞の増殖はリツキシマブによって有意に抑制されるが、RRBL1細胞では増殖抑制が認められなかった。このようにRRBL1細胞はin vitroにおいてリツキシマブ耐性を示すことが確認された。
RRBL1細胞の培養液中に5-Aza-2'-Deoxycytidine (SIGMA、以下「Aza」と略す)を投与し、24時間後に細胞を洗浄した。さらに2日間培養した後、細胞からRNA及び全細胞溶解液を抽出し、RT-PCRとウエスタンブロット法による解析に供した。その結果、CD20 mRNAの発現はAza処理後で上昇した(図7のA、RT、レーン2)。ウエスタンブロット解析では、Aza処理後にCD20蛋白の発現が認められた(図7のA、IB、レーン2)。
IRF4、PU.1は、CD20遺伝子プロモーターに結合することが報告されている転写因子である。これらの発現はAza投与前から認められ、一時的に発現の上昇傾向が認められる(レーン5)。DNMT1(DNAメチルトランスフェラーゼ1)は、Azaにより分解されることが報告されている。既報の通り、Aza投与後1日目にDNMT1発現の著明な減少が認められる(レーン4)。
RRBL1細胞の培養上清にAza及びTSA(トリコスタチンA:ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤)を単独又は併用投与した。Aza投与1日後に細胞を洗浄した。さらに2日間培養後、細胞より蛋白を抽出した。TSA投与群についてはTSA投与後24時間の時点で細胞から蛋白を抽出した。併用投与群についてはまずAzaを投与して1日間培養した。洗浄後の細胞を1日間培養した後、TSAを投与し、さらに1日経過後に細胞を溶解し、蛋白を抽出した。このようにして得られた各サンプルをSDS-PAGEに供した後、抗CD20抗体と抗GAPDH抗体を用いたウエスタンブロットを施行した。ウエスタンブロットの結果を図8のAに示す。CD20蛋白の発現はAzaとTSAの併用によって、より強く誘導された(図8のA、レーン6)。
CD20遺伝子プロモーターの構成を図9のAに示す。CD20遺伝子プロモーターには転写因子Pu.1とIRF4の結合ドメインが存在する。さらに下流には、Oct2等の転写調節因子が結合することが報告されているE-boxが存在する。
RRBL1細胞におけるCD20遺伝子プロモーター部位のクロマチン免疫沈降法(ChIPアッセイ)を行った。Aza及びTSAで処理したRRBL1細胞(処理群)と非処理のRRBL1細胞(非処理群)をホルマリン固定した後、クロマチンを抽出し、抗Pu.1抗体、抗IRF4抗体、抗アセチル化H4(Ac-H4)抗体、抗Sin3抗体、及び抗HDAC1抗体を用いてChIPアッセイを施行した。結合したDNAは図9のAに示したプライマーを用いたPCRで検出した。図9のBに示すように、Pu.1、IRF4は、薬剤処理の有無に関わらず、CD20プロモーターに結合していた(レーン5〜8)。薬剤処理によってCD20プロモーター部位のヒストンH4のアセチル化の割合が増加した(レーン10)。転写抑制因子複合体の構成蛋白であるSin3、HDAC1は薬剤処理前にはプロモーターにリクルートされているが(レーン11、13)、処理後は解離していた(レーン12、14)。
一方、薬剤処理したRRBL1細胞より蛋白を抽出し、抗CD20抗体及び抗GAPDH抗体を用いたウエスタンブロットを施行した。Sin3、HDAC1の蛋白発現自体は薬剤投与の有無によって大きくは変化しないことが確認された(図9のC)。これによって、図9のBで示された、Sin3、HDAC1のCD20遺伝子プロモーターからの消失は、リクルートされていた蛋白が解離されたことに起因することが示唆された。
以上の解析の結果、RRBL1細胞がリツキシマブ耐性CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫のモデルとして有用であることが確認された。RRBL1のin vivoへの移植モデルが確立されればさらに有用な系となると考えられる。そこで、RRBL1細胞をNOD/SCIDマウス(財団法 人実験動物中央研究所(神奈川県川崎市))の背部に皮下注射し、腫瘍が形成されるか否かを検討した。注射から30日目に腫瘍の形成が肉眼的に確認できるようになり、腫瘍の増大は53日目まで観察することが可能であった(図10)。このことは、RRBL1細胞がNOD/SCIDマウスの生体内の環境で維持可能であることを示す。次に、RRBL1細胞を経静脈的に投与して腫瘍の形成を観察した。移植から50日後、マウスに麻酔を施行した後に臓器を取り出し、病理組織を検討した(図11左)。腫瘍細胞は肝臓、脾臓、腎臓、骨髄等の腫瘍臓器に著明に浸潤して増殖し、免疫染色を施行するとその腫瘍細胞はCD20陰性、CD79a陽性のBリンパ球の性格を保持していることが確認された。RRBL1細胞の由来となる患者の剖検組織所見(図11右)と比較した結果、患者組織においてもCD20陰性、CD79a陽性のB細胞性悪性リンパ腫細胞が肝臓、脾臓、腎臓、骨髄に著明な浸潤を認め、RRBL1移植マウスと大変似通った病理所見を示していることが確認された。これらの結果は、RRBL1細胞NOD/SCID移植モデルは、RRBL1細胞株の元となった患者の病状を非常によく反映し、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対する新規治療戦略(従来の化学療法剤のみならず、分子標的薬、ホルモン、ビタミン等の併用など)を検討するin vivoモデルとして極めて有用であることを強く示唆する。
臨床の場において、でリツキシマブがCD20陽性悪性リンパ腫に対する分子標的薬として古典的な化学療法剤(CHOP療法など)と併用されるようになってから5年以上が経過する(非特許文献15、16)。リツキシマブの併用によって緩解率、無病生存率もしくは無症候生存率が有意に延長されたとの報告が相次いでいる(非特許文献3〜8)。しかし、リツキシマブ併用によりCHOP療法等によるB細胞性悪性リンパ腫の治療成績が改善されたとはいえ、治癒率に関しては完璧というには未だほど遠い。最近になって、リツキシマブにより治療されたCD20陽性B細胞性悪性リンパ腫患者において、リツキシマブ耐性化リンパ腫として再発、再燃する例が報告されるようになった(非特許文献9〜12)。このようなリツキシマブ耐性の問題は、初発のみならず再発のB細胞性リンパ腫患者の治療において、これからますます大きな問題となってくるであろうことは想像に難くない。これらの観点から、我々は少なくとも以下の2点に関して早急に検討しなくてはならないであろうと考えている。まず一点目は、CD20陰転化機序の詳細な解析、二点目はリツキシマブ耐性の克服である。
我々は、CD20陽性濾胞性リンパ腫がリツキシマブ投与後にCD20陰転化再燃し、びまん性大細胞型悪性リンパ腫(DLBCL)に形質転換した患者より、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞であるRRBL1細胞を株化することに成功した。この細胞株において、CD20抗原はFCMや免疫染色では検出不能であった。しかし、ウエスタンブロット法によっては、ごく僅かではあるがCD20蛋白の発現が確認され、興味深いことには定量的RT-PCR法によってはCD20陽性リンパ腫細胞に比較して約1/100の量のCD20 mRNAの発現を確認した。このことから、mRNAの発現量の減少が、CD20表面抗原の発現が陰転化した重要な一因であり、患者のリツキシマブ耐性化の原因であることが強く示唆された。大変興味深いことに、RRBL1を長期培養することによって得られた亜株RRBL2においては、CD20蛋白の十分な発現が確認された。この知見から、CD20 mRNAの発現が何らかの理由によって異常に抑制を受けた結果、リツキシマブに対する耐性化が生じたと考えられた。このmRNA発現抑制の原因として、(1)CD20プロモーター部分の遺伝子変異、(2)CD20遺伝子の欠失、(3)CpGの異常なメチル化等を含む、CD20 mRNA発現のエピジェネティックな変化(非特許文献17)、(4)CD20 mRNAの発現を調節する転写因子や転写調節因子の異常、が考えられる。RRBL2ではCD20蛋白の発現が認められたという事実を考慮すれば(1)と(2)の可能性は低いと考えられる。
我々の更なる検討の結果、CD20 mRNA発現のエピジェネティックな変化が、リツキシマブ耐性化の主要な原因であることが示唆された。また、CD20 mRNAの発現を誘導し、CD20蛋白を再発現させることが可能であり、このような処理を施すことによってリツキシマブに対する感受性を高めることが可能であることが示された。この成果は、CD20 mRNAの発現を誘導するという戦略が実際に有効であることを裏付ける。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
Claims (9)
- CD20蛋白の発現が陰転化した、濾胞性リンパ腫から形質転換したびまん性B細胞性悪性リンパ腫、に由来するCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞株であって、受託番号:FERM BP−10910で特定される細胞株。
- 請求項1に記載の細胞株を免疫不全非ヒト動物に移植又は投与することによって作製される、CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫の病態を反映したモデル動物。
- 前記免疫不全非ヒト動物がNOD/SCIDマウスである、請求項2に記載のモデル動物。
- CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)試験物質の存在下、請求項1に記載の細胞株を培養するステップ、及び
(2)培養後の細胞におけるCD20 mRNA発現量又はCD20蛋白発現量を測定し、前記試験物質のCD20発現誘導能を評価するステップ、
を含む方法。 - 以下のステップを更に含む、請求項4に記載のスクリーニング方法、
(3)ステップ(2)の結果に基づいて選抜された試験物質の存在下、請求項1に記載の細胞株を培養するステップ、
(4)CD20を標的とした分子標的薬の存在下、ステップ(3)後の細胞を培養するステップ、及び
(5)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ。 - 以下のステップを更に含む、請求項4に記載のスクリーニング方法、
(3)ステップ(2)の結果に基づいて選抜された試験物質と、CD20を標的とした分子標的薬の存在下、CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫細胞又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫細胞を培養するステップ、及び
(4)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ。 - CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)試験物質の存在下、請求項1に記載の細胞株を培養するステップ、及び
(2)CD20を標的とした分子標的薬の存在下、ステップ(1)後の細胞を培養するステップ、及び
(3)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ、
を含む方法。 - CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫又はCD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)試験物質、及びCD20を標的とした分子標的薬の存在下、請求項1に記載の細胞株を培養するステップ、及び
(2)細胞の生存数を測定し、前記試験物質の有効性を判定するステップ、
を含む方法。 - CD20陰転化B細胞性悪性リンパ腫に対して有効な物質のスクリーニング方法であって、
(1)請求項2又は3に記載のモデル動物に試験物質を投与するステップ、及び
(2)前記モデル動物が反映する、CD陰性B細胞性悪性リンパ腫に特徴的な病態の変化を調べるステップ、
を含む方法。
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