JP5674082B2 - Nkt細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の有効性の予測方法 - Google Patents
Nkt細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の有効性の予測方法 Download PDFInfo
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Description
[1]NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の有効性を予測するための方法であって、
(1)対象患者へのNKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の適用による、
(a)対象患者から単離されたT細胞におけるLTB4DHの発現レベル、
(b)対象患者から単離されたNK細胞におけるDPYSL3の発現レベル、及び
(c)対象患者から単離されたNK細胞におけるC13orf15の発現レベル
からなる群から選択される少なくとも1つの発現レベルの変化を測定すること;並びに
(2)(1)において測定した発現レベルの変化と、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療の有効性とを相関付けること
を含む、方法。
[2]NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、[1]記載の方法。
[3]NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の有効性を予測するためのキットであって、
(a)LTB4DHをコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはLTB4DHを特異的に認識し得る抗体、及びT細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、
(b)DPYSL3をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはDPYSL3を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、並びに
(c)C13orf15をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはC13orf15を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体
からなる群から選択される少なくとも1つを含む、キット。
[4]以下の(A)〜(C)を含むキット:
(A)NKT細胞リガンド、
(B)GM−CSF、及び
(C)(a)LTB4DHをコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはLTB4DHを特異的に認識し得る抗体、及びT細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、
(b)DPYSL3をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはDPYSL3を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、並びに
(c)C13orf15をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはC13orf15を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体
からなる群から選択される少なくとも1つ。
本発明は、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の有効性を予測する方法であって、
(1)対象患者へのNKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の適用による、
(a)対象患者から単離されたT細胞におけるLTB4DHの発現レベル、
(b)対象患者から単離されたNK細胞におけるDPYSL3の発現レベル、及び
(c)対象患者から単離されたNK細胞におけるC13orf15の発現レベル
からなる群から選択される少なくとも1つの発現レベルの変化を測定すること;並びに
(2)(1)において測定した発現レベルの変化と、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療の有効性とを相関付けること
を含む、方法を提供するものである。
(a)対象患者から単離されたT細胞におけるLTB4DHの発現レベル、
(b)対象患者から単離されたNK細胞におけるDPYSL3の発現レベル、及び
(c)対象患者から単離されたNK細胞におけるC13orf15の発現レベル
からなる群から選択される少なくとも1つの発現レベルの変化を測定する。
後述の実施例に示すように、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療に対する応答が良好な患者においては、T細胞におけるLTB4DHの発現レベルが治療後において有意に上昇しているが、低応答者では発現レベルの上昇が認められない。即ち、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療の適用によるT細胞におけるLTB4DH発現レベルの上昇と、当該抗腫瘍治療の有効性との間の正の相関に基づき、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療の有効性が予測される。
後述の実施例に示すように、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療に対する応答が良好な患者においては、NK細胞におけるDPYSL3の発現レベルが治療後において有意に上昇しているが、低応答者では発現レベルの上昇が認められない。即ち、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療の適用によるNK細胞におけるDPYSL3発現レベルの上昇と、当該抗腫瘍治療の有効性との間の正の相関に基づき、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療の有効性が予測される。
後述の実施例に示すように、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療に対する応答が低い患者においては、NK細胞におけるC13orf15の発現レベルが治療後において有意に上昇しているが、良好応答者では発現レベルの上昇が認められない。即ち、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療の適用によるNK細胞におけるC13orf15発現レベルの上昇と、当該抗腫瘍治療の有効性との間の負の相関に基づき、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍治療の有効性が予測される。
本発明は、
(a)LTB4DHをコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはLTB4DHを特異的に認識し得る抗体、及びT細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、
(b)DPYSL3をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはDPYSL3を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、並びに
(c)C13orf15をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはC13orf15を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体
からなる群から選択される少なくとも1つを含む、キット(即ち、組み合わせ物)を提供するものである。本発明のキットは、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の有効性を予測するためのものであり得る。本発明のキットを用いれば、上記本発明の方法により、容易にNKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の有効性を予測することが可能となる。
例えば、本発明のキットが、各遺伝子の翻訳産物を特異的に認識する抗体を含むものであれば、免疫学的手法により各遺伝子の発現レベルを測定することにより、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による抗腫瘍療法の有効性を予測することができる。この場合、本発明のキットは、標識二次抗体、発色基質、ブロッキング液、洗浄緩衝液、ELISAプレート、ブロッティング膜等をさらに含むことができる。
(材料及び方法)
臨床プロトコール及び患者試料
以前記載したように(Motohashi S et al., J Immunol 2009;182:2492-501)、全部で17人の非小細胞肺癌患者が、4回のα−GalCerパルスDCの静脈内投与を受けた。即ち、末梢単核球をGM−CSF及びIL−2の存在下で培養することにより製造した樹状細胞へα−GalCerをパルスし、これを患者へ4回静脈内投与した(1×109/m2)。投与は、患者からアフェレシスによりPBMCを採取した時点を0週として、1週、2週、7週及び8週に行った。免疫モニタリングのために、末梢血単核球細胞(PBMC)を週に1回、3ヶ月の観察期間に亘り採取した。治療前(pre-treatment)及び第1回のDC注入から3ヵ月後(post-treatment)の2回の時点の試料を、マイクロアレイ解析に使用した。α−GalCerパルスDC治療後のインターフェロン産生能が、全生存期間と有意に相関するので、良好応答者群は、IFN−γ産生能力が2倍以上上昇した患者として定義し、17人中10人の患者がこれに該当した。逆に、IFN−γ産生能力の上昇が2倍を下回った患者を低応答者群に分類し、7人の患者がこれに該当した。
このプロトコールは、千葉大学の治験倫理委員会(No.181)により承認されたものであり、全ての患者及びその家族からインフォームドコンセントを取得している。
試験の手順を図1に簡潔に示す。保管した試料を解凍し、PBSにより3回洗浄し、10% FBS、0.01mM 2−ME及び50U/ml ペニシリン−ストレプトマイシンを添加したRPME−1640中で37℃にて6時間プレインキュベートした。次に、CD56+NK細胞及びCD56−CD3+T細胞を得るために、製造者のプロトコールに従って、autoMACS(Miltenyi Biotec Inc. CA, USA)を使用した。CD56+NK細胞を、CD56マイクロビーズ(20 μl/107個; Miltenyi Biotec Inc. CA, USA)を用いてPOSSEL_sプロトコールによりトラップした。CD56−細胞画分から、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)結合抗CD3 mAb(BD-pharmingen; clone-UHCT1)及びFICTマイクロビーズ(20 μl/107個; Miltenyi Biotec Inc. CA, USA)を用いてPOSSEL_sプロトコールにより、CD56−CD3+T細胞を獲得した。これらの細胞を分離した後、FACScaliber (BD biosciences)及びFlowjoソフトウェア (Tree Star, Inc)により純度を測定した。使用したモノクローナル抗体は、フィコエリスリン(PE)結合抗CD56mAb(BD-pharmingen; clone-B159)であり、アイソタイプコントロールとして、FITC−及びPE−結合マウスIgG1 Ab(BD-pharmingen)を使用した。
分離した細胞から、TRIzol試薬(Invitrogen Japan, Tokyo, Japan)を用いて、全RNAを単離した。オリゴ(dT)プライマー及びSuperscript II RT(Invitrogen)を用いてcDNAを合成した。cDNAマイクロアレイを、理研免疫・アレルギー科学総合研究センター(横浜、日本)において行った。RNAインテグリティーナンバーが7.0を上回る試料をマイクロアレイ解析によるmRNAプロファイリングに使用した。cDNA合成、cRNA増幅、ビオチン化及び断片化は、One-Cycle Target Labelling Kit (Affymetrix, Santa Clara, CA, USA)により行った。20μgの標識化標的RNAをヒトゲノムU133 Plus 2.0 (HG-U133_Plus2) GeneChip発現アレイ(Affymetrix)と45℃にて16時間、製造者の指示書に従いハイブリダイズした。洗浄及びストレプトアビジン−フィコエリスリン染色をGeneChip Fluidics Station (Affymetrix)を用いて行った。次に、チップをGeneChip Scanner 3000 (Affymetrix)を用いてスキャンした。アレイデータを、MAS5(非特許文献16)又はgcRMA(非特許文献17)のいずれかのアルゴリズムを用いて標準化した。
定量的RT−PCRをABI Prism 7000 Sequence Detection System (Applied Biosystems, Foster City, CA)を用いて行った。Universal ProbeLibrary (Roche Diagnostics K.K., Tokyo, Japan) (Kruhoffer M et al., Br J Cancer 2005;92:2240-8)による定量をTaqMan Universal PCR Master mix (Applied Biosystems, Foster City, CA)及びABI Prism 7000 sequence Detection Systemにより行った。本試験において使用したプライマー及びプローブを表1に列挙している。
試料中の各遺伝子及びGAPDH mRNAの発現は、プラスミド標準曲線を用いて算出した。濃度は、mRNAコピー数で表現し、平均値±SDとして記載した。相対的な遺伝子発現量を標的遺伝子(コピー)/GAPDH(コピー)の比として表現し、2つの異なる時点(治療前及び治療後)におけるmRNA発現の差異を、ウィルコクソン検定を用いて解析した。0.05を下回るP値を統計学的に有意であると解釈した。
患者の特徴
全部で14人の患者を本試験において解析した。8人の患者(#00, #03, #04, #05, #08, #10, #13 and #25)が良好応答者であり、6人の患者(#01, #12, #16, #22, #23 and #24)が低応答者であった。6人の患者(#00, #01, #04, #10, #16 and #24)からのPBMCをマイクロアレイで解析した。残りの8人の患者からのPBMCについては、マイクロアレイデータの結果を検証するためにqRT−PCRにより解析した。患者の特徴を表2に示す。
PBMCからCD56+NK細胞及びCD56−CD3+T細胞を単離した。良好応答者と低応答者との間に当該純度に差異はなかった。
α−GalCerパルスDC治療の間のNK細胞及びT細胞における遺伝子発現の有意な変化を同定するために、治療前試料の転写レベルを治療後試料のそれと比較した。56000超の遺伝子のなかから、CD56+NK細胞について17572個の遺伝子を、CD56−CD3+T細胞については16873個の遺伝子をHijikataらの方法により抽出した(非特許文献19)。次に、良好応答群及び低応答群の双方において、治療前と比較して発現量が閾値を超えて(4倍超)変化した候補遺伝子を選択した(図2A〜D)。驚くべきことに、治療後において発現量が低下した遺伝子は見出されなかった(表3)。
Good post;良好応答群におけるαGalCerパルスDC治療後。
Poor pre;低応答群におけるαGalCerパルスDC治療前。
Poor post;低応答群におけるαGalCerパルスDC治療後。
pre>post;治療後に遺伝子発現が低下(4分の1を下回る)。
post>pre;治療後に遺伝子発現が上昇(4倍超)。
最後に、選択された14個の遺伝子を検証するために、8個のマイクロアレイ非依存的検証ケース及び6個のマイクロアレイケースについてリアルタイムPCRを実施した。全ての遺伝子の中で有意に発現が上昇した3つの遺伝子を図3に示す。他の11個の遺伝子については、リアルタイムPCRにおいて、治療前と治療後との間で有意な変化が認められなかった。ロイコトリエンB4 12−ヒドロキシデヒドロゲナーゼ(LTB4DH)の遺伝子発現が、良好応答者の治療後のT細胞において有意に上昇しており(P=0.0117)、低応答者では上昇していなかった(図3A及び表4)。更に、ジヒドロピリミジネース・ライク3(DPYSL3)は良好応答者の治療後NK細胞において上方制御されており(P=0.0117)、これは低応答者では観察されなかった(図3B及び表4)。対照的に、クロモソーム13 オープン・リーディング・フレーム15(C13orf15)の発現が、低応答者の治療後のNK細胞において有意に上昇しており(p=0.0277)、良好応答者では有意な上昇は認められなかった(図3C及び表4)。
Claims (4)
- NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による非小細胞肺癌に対する抗腫瘍療法の有効性を予測するための方法であって、
(1)該療法の適用の前後において、
(a)対象患者から単離されたT細胞におけるLTB4DHの発現レベル、
(b)対象患者から単離されたNK細胞におけるDPYSL3の発現レベル、及び
(c)対象患者から単離されたNK細胞におけるC13orf15の発現レベル
からなる群から選択される少なくとも1つの発現レベルの変化を測定すること;並びに
(2)(1)において測定した発現レベルの変化と、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による非小細胞肺癌に対する抗腫瘍治療の有効性とを相関付けること
を含む、方法。 - NKT細胞リガンドがα−ガラクトシルセラミドである、請求項1記載の方法。
- 以下の(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも1つを含む、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による非小細胞肺癌に対する抗腫瘍療法の有効性を予測するためのキット;
(a)LTB4DHをコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはLTB4DHを特異的に認識し得る抗体、及びT細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、
(b)DPYSL3をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはDPYSL3を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、並びに
(c)C13orf15をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはC13orf15を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体。 - 以下の(A)〜(C)を含む、NKT細胞リガンドをパルスした抗原提示細胞による非小細胞肺癌に対する抗腫瘍療法の有効性をモニターしながら、該療法を実施するためのキット:
(A)NKT細胞リガンド、
(B)GM−CSF、及び
(C)以下の(a)〜(c)からなる群から選択される少なくとも1つ;
(a)LTB4DHをコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはLTB4DHを特異的に認識し得る抗体、及びT細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、
(b)DPYSL3をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはDPYSL3を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体、並びに
(c)C13orf15をコードするmRNA又はcDNAを特異的に検出し得る核酸プローブ又は核酸プライマー或いはC13orf15を特異的に認識し得る抗体、及びNK細胞マーカーを特異的に認識し得る抗体。
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