JP6254951B2 - 哺乳類の対象における5t4陽性循環腫瘍細胞を検出するための方法および5t4陽性がんの診断の方法 - Google Patents
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がん処置の1つの方法は免疫療法であり、ここで5T4抗原に特異的な抗体を適切な薬物、例えば細胞毒性または細胞増殖抑制性薬剤、免疫抑制剤、放射性同位体、毒素等にコンジュゲート化することができる。その抗体薬物コンジュゲート(ADC)を用いて、薬物を患者中の5T4陽性腫瘍細胞またはがん細胞に送達することができる。5T4陽性がんの処置のためのADCは、本明細書に参照により援用される米国特許第8,309,094号において開示されている。ADCSの例は5T4−A1−mcMMAF、5T4−A1−vcMMAE、および5T4−vc−MMADであり、ここで5T4−A1は5T4抗原に特異的に結合するヒト化抗体であり、MMAE、MMAE、およびMMADはオーリスタチン誘導体である。オーリスタチンは、微小管動態ならびに核および細胞分裂を妨げ、抗がん活性を有することが示されている。
本発明の一態様が図1aにおいて図説されており、ここでCTC上の5T4抗原の定量化を用いてそれぞれのカテゴリー内のCTCの百分率にそれらのそれぞれのカテゴリー値を掛けて合計することにより‘Hスコア’を生成し、これは0〜300のスコアを生成する。図1bにおいて示されるように、その採点システムは、5T4発現レベルに基づいて選択されたNSCLC細胞株のパネル(panel)を用いて実施例1において記述される最適化された5T4 4色アッセイにより決定されるような5T4発現を利用する。これらのレベルは標準的な免疫細胞学的(ICC)染色実験により確証された。これらの細胞株は、5T4の高い(MDA−MB−435およびNCI−H226細胞株)、中程度の(NCI−H1975およびMDA−MB−361細胞株)、および低い(NCI−H522およびNCI−H2122細胞株)発現レベルに相当する。これらの株のそれぞれにおける5T4の平均発現レベルを用いて、このアッセイにおける5T4の高、中および低発現に関する閾値を確立した。
そのアッセイにおいて用いられる特定の標識または検出可能な基は、分光学的、光化学的、生化学的、免疫化学的、電気的、光学的または化学的手段により検出可能であることができる。標識の個々のタイプは、それが抗体のそのアッセイにおいて用いられる細胞または循環腫瘍細胞上の細胞マーカーへの特異的結合を著しく妨げない限り、本発明の重要な観点ではない。その検出可能な基は検出可能な物理的または化学的特性を有するあらゆる物質であることができる。そのような検出可能な標識はアッセイまたは免疫アッセイの分野において十分に開発されてきており、一般にそのような方法において有用なほとんどあらゆる標識を本発明に適用することができる。従って、標識は分光学的、光化学的、生化学的、免疫化学的、電気的、光学的または化学的手段により検出可能なあらゆる組成物である。本発明における有用な標識には、AlexaFlour(登録商標)蛍光色素(Invitrogen)、磁気ビーズ(例えばDynabeads(商標))、蛍光色素(例えばフルオレセインイソチオシアネート、Texas red、ローダミン等)、放射標識、他の画像化剤、例えば(超音波画像化のための)微小気泡、酵素(例えばホースラディッシュペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼおよびELISAにおいて一般的に用いられる他の酵素)、および熱量測定(calorimetric)標識、例えばコロイド金または着色されたガラスもしくはプラスチック(例えばポリスチレン、ポリプロピレン、ラテックス等)ビーズが含まれる。
最適化された5T4−4色診断アッセイ
最適化された4チャンネルアッセイが5T4陽性CTCの同定のために開発された。そのCTCを4種類の異なる染色剤で染色し、4つの別々のチャンネルで測定した。例えば、CTCを抗CK−AlexaFluor(登録商標)555(赤);抗CD45−AlexaFluor 488(登録商標)(緑);抗5T4-AlexaFluor 660(登録商標)(紫)で染色することができ;そしてその細胞核をDAPIで青に染色する。AlexaFlour(登録商標)蛍光色素(Invitrogen)は多くの色で入手可能であるため、代わりの染色の組み合わせが利用可能である。
試料を転移がんの患者から抗凝固剤処置した血液のチューブ中に集め、24時間以内に処理した。血液試料は正常な対照からも引き出した。
血液試料を5分間揺り動かした後、白血球(WBC)数をHemocue WBCシステム(HemoCue,スウェーデン)を用いて測定した。そのWBC数に基づいて、ある体積の血液に対して赤血球溶解(塩化アンモニウム溶液)を行った。遠心分離後、有核細胞をPBS中で再懸濁し、カスタムメイドのスライドガラス上に単層として付着させた。そのスライドガラスは標準的な顕微鏡スライドと同じ大きさであるが、生きた細胞の最大限の保持を可能にする専売のコーティングを有する。それぞれのスライドはおおよそ300万個の有核細胞を保持し;従って、スライドあたりに蒔かれた細胞の数は患者のWBC数に依存した。
それぞれの患者からの4枚のスライド全てを、速い信頼できる走査のために開発および最適化されたカスタムメイドの蛍光走査顕微鏡を用いて走査した。それぞれのスライドを4色において10倍の倍率で全体を走査し、6900枚を超える画像を生成した。結果として得られた画像を、サイトケラチン強度、CD45強度、5T4強度ならびに核および細胞質の形状および大きさが含まれる数多くの尺度に基づいて可能性の高い候補CTCを同定する分析アルゴリズムに供給した。次いで技術分析者がアルゴリズムが生成した可能性の高い候補を調べ、色素の凝集体のような明らかに細胞ではないヒットを除去した。
全ての可能性の高い候補CTCをウェブに基づく報告を通した分析および解釈のために血液病理学者に提供し、ここで血液病理学者はそれぞれの候補細胞をCTCとして含め、または除外する。細胞は、それらがサイトケラチン陽性、5T4陽性、CD45陰性であり、同定可能なアポトーシス性変化(泡状突起形成(blebbing)、変性した外観)または崩壊した外観のない無傷のDAPI核を含有し、かつ形態的に周囲のWBCと異なっている場合、CTCとして分類された。細胞は、明確に円周状であり(circumferential)、その中に核全体が収容されている細胞質を有しなければならない。細胞質は、アポトーシス性変化、例えば泡状突起形成および不規則な密度または周囲の細胞質境界における軽度の崩壊を示してよいが、その核との関係が問題となるほど崩壊していてはならない。その画像は、個々の蛍光チャンネルを見る機能ならびに合成画像を有するデジタル画像として提供された。それぞれの細胞の画像に、相対的な核の大きさ、蛍光強度、および比較蛍光強度に関する補助的な統計データを用いて注釈を付けた。それぞれのCTC候補は、問題の細胞対バックグラウンドのWBCの細胞形態学的特徴の間の状況から見た(contextual)比較を可能にするため、十分な周囲のWBCと共に視野中に提供された。
Claims (27)
- 5T4陽性がんを有することが疑われる哺乳類の対象において5T4陽性循環腫瘍細胞を検出するための方法であって、以下の工程:
該哺乳類の対象からの血液の試料を試験し、ここで該血液の試料は細胞集団を含み;
該血液の試料を支持体上にマウントし;
該血液の試料中の第1のマーカーを利用して有核細胞の存在を検出し、ここで該第1のマーカーはDAPIであり;
該血液の試料中の細胞上の第2のマーカーの発現の存在を検出し、ここで該第2のマーカーはサイトケラチンであり;
該血液の試料中の細胞上の第3のマーカーの発現の非存在を検出し、ここで該第3のマーカーはCD45であり;
該血液の試料中の細胞上の第4のマーカーの発現の存在を検出し、ここで該第4のマーカーはヒト5T4抗原であり;そして、
該細胞集団における該第1、第2、第3、および第4のマーカーを分析して該循環腫瘍細胞を同定し、特性付ける;
を含む、前記方法。 - 血液の試料中の5T4陽性循環腫瘍細胞の存在を検出することが、哺乳類の対象における早期の5T4陽性がんの存在を示す、請求項1に記載の方法。
- 血液の試料中の5T4陽性循環腫瘍細胞の非存在を検出することが、哺乳類の対象における無疾患状態または測定不能な疾患状態を示し、ここで該疾患は5T4陽性がんである、請求項1に記載の方法。
- 血液の試料中の5T4陽性循環腫瘍細胞の存在または非存在を検出することが、5T4陽性がん療法またはがんの回復の間の療法管理の必要を示す、請求項1に記載の方法。
- 細胞集団が混合された細胞集団である、請求項1に記載の方法。
- 支持体が平面状の支持体である、請求項1に記載の方法。
- 支持体がマイクロ流体デバイスである、請求項1に記載の方法。
- 試料の支持体上へのマウントが生物学的単層を形成する、請求項1に記載の方法。
- 第1のマーカー、第2のマーカー、第3のマーカー、または第4のマーカーが、蛍光を利用して検出される、請求項1に記載の方法。
- 第1のマーカーが核の詳細、核の輪郭、核小体の存在もしくは非存在、細胞質の質、または細胞質の量による細胞集団の分析において用いられる、請求項1に記載の方法。
- さらに、細胞集団を、高い核対細胞質比を有する無傷の細胞、低い核対細胞質比を有する無傷の細胞、早期アポトーシス細胞、または後期アポトーシス細胞を測定すること、ならびに循環腫瘍細胞および循環腫瘍細胞集塊を同定することにより分析することを含む、請求項10に記載の方法。
- さらに、形態、大きさ、または核対細胞質比により循環腫瘍細胞を同定するための細胞学的染色を含む、請求項1に記載の方法。
- 細胞学的染色がライト・ギムザ染色である、請求項12に記載の方法。
- さらに、細胞の支持体への付着、該支持体上の細胞集団の走査、および再配置を用いるデジタル顕微鏡検査による該細胞の画像化により該細胞集団を分析することを含む、請求項1に記載の方法。
- さらに、循環腫瘍細胞上のヒト5T4抗原を定量化してHスコアを生成することを含む、ここで該Hスコアは5T4陽性癌患者集団を選択するのに用いられる、請求項1に記載の方法。
- 血液の試料中の5T4陽性循環腫瘍細胞の存在を検出することが、哺乳類の対象における5T4陽性がんの存在を示す、請求項1に記載の方法。
- 5T4陽性癌が膀胱、乳房、子宮頸部、結腸、子宮内膜、腎臓、肺、食道、卵巣、前立腺、膵臓、皮膚、胃、および精巣の癌腫からなる群から選択される、請求項16に記載の方法。
- 癌を有することが疑われる哺乳類の対象における5T4陽性がんの処置のための抗体−薬物コンジュゲートの活性または有効性に関するスクリーニングの方法であって、以下の工程:
療法上有効量の抗体−薬物コンジュゲートを該哺乳類の対象に投与し;
該哺乳類の対象からの血液の試料を試験し、ここで該血液の試料は細胞集団を含み;
該血液の試料を支持体上にマウントし;
該血液の試料中の第1のマーカーを利用して有核細胞の存在を検出し、ここで該第1のマーカーはDAPIであり;
該血液の試料中の細胞上の第2のマーカーの発現の存在を検出し、ここで第2のマーカーはサイトケラチンであり;
該血液の試料中の細胞上の第3のマーカーの発現の非存在を検出し、ここで該第3のマーカーはCD45であり;
該血液の試料中の細胞上の第4のマーカーの発現の存在を検出し、ここで該第4のマーカーはヒト5T4抗原であり;そして、
該細胞集団における該第1、第2、第3、および第4のマーカーを分析して、該抗体−薬物コンジュゲートによる処置後と比較した該抗体−薬物コンジュゲートによる処置前の血液の試料中の循環腫瘍細胞を同定し、特性付け、
ここで処置後の血液の試料中の5T4陽性循環腫瘍細胞の5T4陰性循環腫瘍細胞に対する比率における処置前の血液の試料中の5T4陽性循環腫瘍細胞の5T4陰性循環腫瘍細胞に対する比率と比較した変化は、5T4陽性循環腫瘍細胞の低減における該抗体−薬物コンジュゲートの有効性を示している可能性がある;
を含む、前記方法。 - さらに、循環腫瘍細胞上のヒト5T4抗原を定量化してHスコアを生成することを含む、ここで該Hスコアは5T4陽性癌患者集団を選択するのに用いられる、請求項18に記載の方法。
- 該抗体−薬物コンジュゲートが抗5T4−A1−mcMMAFである、請求項18に記載の方法。
- 5T4陽性がんを有することが疑われる哺乳類の対象において5T4陽性循環腫瘍細胞を検出するための方法であって、以下の工程:
該哺乳類の対象からの血液の試料を試験し、ここで該血液の試料は細胞集団を含み;
該血液の試料を支持体上にマウントし;
該血液の試料中の第1のマーカーを利用して有核細胞の存在または非存在を検出し、ここで該第1のマーカーはDAPIであり;
該血液の試料中の細胞上の第2のマーカーの発現の存在または非存在を検出し、ここで該第2のマーカーはサイトケラチンであり;
該血液の試料中の細胞上の第3のマーカーの発現の存在または非存在を検出し、ここで該第3のマーカーはCD45であり;
該血液の試料中の細胞上の第4のマーカーの発現の存在または非存在を検出し、ここで該第4のマーカーはヒト5T4抗原であり;そして、
該細胞集団における該第1、第2、第3、および第4のマーカーを分析および定量化して該循環腫瘍細胞を同定し、特性付ける;
を含む、前記方法。 - さらに、循環腫瘍細胞上のヒト5T4抗原を定量化してHスコアを生成することを含む、ここで該Hスコアは5T4陽性癌患者集団を選択するのに用いられる、請求項21に記載の方法。
- 細胞集団における第1、第2、第3、および第4のマーカーの分析および定量化を利用して5T4陽性がんの処置に関する哺乳類の対象の包含または除外を決定する、請求項21に記載の方法。
- 5T4陽性がんを有することが疑われる哺乳類の対象において5T4陽性循環腫瘍細胞を検出するためキットであって、以下:
支持体上にマウントされた哺乳類の対象からの血液の試料中の有核細胞に結合する第1のマーカー、ここで該血液の試料は細胞集団を含み、ここで該第1のマーカーはDAPIであり;
該血液の試料中の細胞上の第2のマーカーの発現を検出するための剤、ここで該第2のマーカーはサイトケラチンであり;
該血液の試料中の細胞上の第3のマーカーの発現を検出するための剤、ここで該第3のマーカーはCD45であり;
該血液の試料中の細胞上の第4のマーカーの発現の存在または非存在を検出するための抗5T4抗体、ここで該第4のマーカーはヒト5T4抗原であり;
を含み、そして
ここで該細胞集団における該第1、該第2、該第3、および該第4のマーカーの分析および定量化は、循環腫瘍細胞の同定および特性付けを可能にする、
前記キット。 - 循環腫瘍細胞上のヒト5T4抗原の定量化をHスコアの生成のために用いる、ここで該Hスコアは5T4陽性がん患者集団を選択するのに用いられる、請求項24に記載のキット。
- 第1のマーカーの存在、第2のマーカーの存在、第3のマーカーの非存在、および第4のマーカーの存在を検出することが、5T4陽性循環腫瘍細胞の存在を示す、請求項24に記載のキット。
- 第1のマーカーの存在、第2のマーカーの存在、第3のマーカーの非存在、および第4のマーカーの存在を検出することが、哺乳類の対象について5T4陽性がんの治療を含めるかまたは除外するかを決定するのに用いられる、請求項24に記載のキット。
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