JP6898617B2 - Prdm14発現を確認する方法 - Google Patents
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Description
近年、末梢血中のがん細胞の数を測定するCTC検査が注目されているが、本発明者らは、対象の血中から分離されたCTCのうち、さらに特定の分子を染色することによってPRDM14陽性のCTCを検出できることを見出したこと、さらには、これらの分泌タンパク質のサンプル中の濃度を測定し、本発明者らが初めて特定した基準範囲濃度と比較することで、例えば乳がんなどのPRDM14の遺伝子発現を伴う疾患と診断するか、PRDM14を標的とする前記疾患の治療薬の有効性を評価するか、前記疾患に対する治療方針を決定するか、および/または、前記疾患治療後の予後を判定することができることを見出したことによって、本発明を完成するに至った。
[1] PRDM(PR domain-containing protein)14遺伝子の発現を、対象から採取された血液またはリンパ液から、
(1)PRDM14遺伝子を発現している末梢血循環腫瘍細胞(PRDM14陽性CTC)を検出するか、または
(2)レプチン受容体(LEPR)、マクロファージ由来ケモカイン(MDC)およびインターフェロンγ(IFNγ)からなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質の濃度を測定する
ことによって確認する方法。
[2] PRDM14陽性CTCを含む、[1]に記載の確認方法(1)に使用するためのバイオマーカー。
[3] PRDM14陽性CTCが、がん幹細胞である、[2]に記載のバイオマーカー。
[5] PRDM14遺伝子の発現を阻害するアンチセンス、siRNAまたはshRNAから選択されるPRDM14遺伝子の発現阻害剤が、がんの治療薬として有効であると判断するための、[4]に記載のバイオマーカー。
[6] 抗PRDM14抗体またはその断片が、がんの治療薬として有効であると判断するためのバイオマーカーであって、該抗体およびその断片が、PRDM14タンパク質に結合する、[4]に記載のバイオマーカー。
[7] PRDM14遺伝子の発現阻害剤あるいは抗PRDM14抗体またはその断片の有効量を含む医薬組成物を対象へ投与するという、がんの治療方針を決定するための、[5]または[6]に記載のバイオマーカー。
[8] 予後が不良であると判断するための、[4]に記載のバイオマーカー。
該対象が、乳がん、膵臓がんおよび非小細胞肺がんからなる群から選択される少なくとも1種のがんに罹患しているか、または、該がんに罹患していたとの診断を補助する方法。
[10] [4]に記載のバイオマーカーが対象から検出された場合、
PRDM14遺伝子の発現を阻害するアンチセンス、siRNAまたはshRNAから選択されるPRDM14遺伝子の発現阻害剤あるいは抗PRDM14抗体またはその断片が、がんの治療薬として有効であると判断する方法であって、
前記抗体およびその断片が、PRDM14タンパク質に結合する、前記方法。
[11] [5]または[6]に記載のバイオマーカーが対象から検出された場合、
PRDM14遺伝子の発現阻害剤あるいは抗PRDM14抗体またはその断片の有効量を含む医薬組成物を対象へ投与するという、がんの治療方針を決定する方法。
[12] [4]に記載のバイオマーカーが対象から検出された場合、
がん治療後の予後が不良であると判断する方法。
[14] 試薬が、PRDM14タンパク質、サイトケラチン、CD45および細胞核を夫々染色するための試薬である、[13]に記載のキット。
[15] 対象から採取された血液の中から、PRDM14陽性CTCを検出するための方法であって、該方法が以下のステップ:
(i)前記血液から、密度勾配遠心により、末梢血単核細胞(PBMC)が含まれるバンドを回収するステップ;
(ii)前記バンドから、抗EpCAM(CD326)抗体を使用して、EpCAM陽性細胞を単離するステップ;ならびに、
(iii)EpCAM陽性細胞に対し、PRDM14タンパク質、サイトケラチン、CD45および細胞核を染色するステップ
を含み、
ステップ(iii)において、PRDM14タンパク質、サイトケラチンおよび細胞核は染色されるがCD45は染色されないEpCAM細胞を、PRDM14陽性CTCであると同定する、前記方法。
(A)PRDM14の遺伝子発現を伴う疾患との診断を補助するか、
(B)PRDM14を標的とする前記疾患の治療薬の有効性を評価するか、
(C)前記疾患に対する治療方針の決定を補助するか、および/または、
(D)前記疾患治療後の予後の判定を補助する
方法であって、該方法が、以下のステップ:
(i)[1]に記載の確認方法(2)を実施するステップ;ならびに、
(ii)得られた濃度のうち少なくとも1つが基準濃度範囲を満たす場合、
(A)において、対象が前記疾患を有するとの診断を補助し、
(B)において、前記疾患を有する対象にとって前記治療薬が有効であると評価し、
(C)において、対象へ前記治療薬を投与するという治療方針の決定を補助し、
(D)において、前記疾患治療後の予後が良好ではないとの判定を補助する
ステップ
を含む、前記方法。
[17] 疾患が、乳がんまたは膵臓がんである、[16]に記載の方法。
[19] 治療薬が、抗PRDM14抗体またはその断片を含有し、
該抗体およびその断片が、PRDM14タンパク質に結合する、[16]または[17]に記載の方法。
[20] サンプルが血液であるとき、
LEPRの基準濃度範囲が、4.3ng/ml以上であるか、
MDCの基準濃度範囲が、11.2pg/ml以下であるか、または、
IFNγの基準濃度範囲が、3.2pg/ml以下である、
[16]〜[19]のいずれかに記載の方法。
[22] [20]に記載の方法に使用するための、LEPR、MDCおよびIFNγからなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質を含む、がん転移マーカー。
[23] [16]〜[20]のいずれかに記載の方法に使用するためのキットであって、LEPR、MDCおよびIFNγからなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質に結合する抗体またはその断片を含む、前記キット。
また、本発明に係る確認方法(2)によると、対象の病変組織を直接採取することなく、血液などの低侵襲性のサンプルから、PRDM14の遺伝子発現を伴う疾患との診断を簡便かつ容易に行うことができ、さらにPRDM14を標的とする疾患の治療薬の有効性を評価することで、対象に不要な治療薬を適用することなく、疾患を処置することができる。PRDM14標的治療薬を投与するという当該疾患に対する治療方針を決定すること、および、当該疾患治療後の予後を判定することができる。その上、それらの方法に使用し得るがん転移マーカーおよびキットもまた提供することができる。
本明細書中に別記のない限り、本発明に関して用いられる科学的および技術的用語は、当業者に通常理解されている意味を有するものとする。一般的に、本明細書中に記載された細胞および組織培養、分子生物学、免疫学、微生物学、遺伝子およびタンパク質および核酸化学に関して用いられる用語およびその技術は、当該技術分野においてよく知られ、通常用いられているものとする。本明細書中に参照される全ての特許、出願および他の出版物は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。
本明細書においては、別記のない限り、タンパク質の名称はアルファベット大文字またはカタカナで表記し、そのタンパク質をコードする遺伝子は、前記のアルファベット大文字またはカタカナで表記したものに「遺伝子」と付記するか、または前記のアルファベット大文字またはカタカナで表記したものに下線を付して表記するものとする。したがって、別記のない限り、例えば、単に「PRDM14」と表記した場合には、PRDM14(PR domain-containing protein 14)そのもの自体であるタンパク質を意味し、「PRDM14遺伝子」と表記した場合には、PRDM14をコードする遺伝子を意味し、また、「PRDM14」と表記した場合もPRDM14をコードする遺伝子を意味する。
なお、異種動物間はもちろんのこと、同種動物間でも、多型、アイソフォーム等によってPRDM14遺伝子の塩基配列に相違が見られる場合があるが、塩基配列が相違する場合であってもPRDM14をコードする限り、PRDM14遺伝子に含まれる。
本発明はまた、PRDM14陽性CTCを含む、確認方法(1)に使用するためのバイオマーカーを提供するものである。
PRDM14陽性CTCは、がん幹細胞であってもよい。「がん幹細胞」とは、がん細胞のうち幹細胞の性質を有する細胞をいい、「幹細胞」とは細胞分裂を経ても分化能を維持している細胞のことをいう。がん幹細胞は、ヘキスト蛍光色素(Hoechst33342)で染色し、フローサイトメトリーを利用してUVレーザー(波長約350nm)を励起光に用いて検出すると、サイドポピュレーション(Side Population)(SP)画分に濃縮される。SP画分とは、ヘキスト蛍光色素によって染色されるメインポピュレーション(Main Population)(MP)画分に対して、ABCトランスポーターなどを介して色素を細胞外に排出することで染色されない画分のことを指す。また、幹細胞はOct3/4、Nanog、SSEA1およびSSEA4などのマーカー分子により特定することもできる。
本発明は、以下のステップ(i)〜(iii)を含む、対象から採取された血液の中から、PRDM14陽性CTCを検出するための方法であって、ステップ(iii)において、PRDM14タンパク質、サイトケラチンおよび細胞核は染色されるがCD45は染色されないEpCAM細胞を、PRDM14陽性CTCであると同定する方法を提供するものである。
(i)前記血液から、密度勾配遠心により、末梢血単核細胞(PBMC)が含まれるバンドを回収するステップ。
(ii)前記バンドから、抗EpCAM(CD326)抗体を使用して、EpCAM陽性細胞を単離するステップ。
(iii)EpCAM陽性細胞に対し、PRDM14タンパク質、サイトケラチン、CD45および細胞核を染色するステップ。
ステップ(i)は、対象から採取された血液から、密度勾配遠心により、末梢血単核細胞(PBMC)が含まれるバンドを回収するステップである。
密度勾配遠心法および密度勾配遠心分離媒体は夫々、当該技術分野における血球分離として通常行われるものであれば、とくに限定されない。一態様において、図1に示されるとおり、採取した血液を適宜希釈し、密度勾配遠心分離媒体としてHistopaque(登録商標)-1077(10771、SIGMA-ALDRICH社製)を用いる密度勾配遠心法を実施すると、PBMCは血漿と赤血球(Histopaque)との界面でバンド(または層あるいはバフィーコート)を形成する。
PBMCが含まれるバンドには、T細胞、B細胞、単球、顆粒球、樹状細胞などの他に、対象ががんに罹患しているまたはしていた場合CTCも含まれ得る。
ステップ(ii)は、ステップ(i)で回収されたバンドから、抗EpCAM(epithelial cell adhesion molecule;上皮細胞接着分子)抗体または抗CD326抗体を使用して、EpCAM陽性細胞を単離するステップである。
一態様において、回収されたバンドを再懸濁したものをAbnova社製のCytoQuest(商標)CRシステムにロードすると、EpCAM陽性細胞は、CytoChipNano(U0095、Abnova社)上に固定化されたEpCAM(KA4439、Abnova社)によって捕捉される。CTCは、もし存在していても、血液10mLあたり数個〜数十個程度しか含まれていないため、ステップ(ii)はEpCAM陽性細胞を濃縮する効果がある。
ステップ(iii)は、ステップ(ii)で単離されたEpCAM陽性細胞に対し、PRDM14タンパク質、サイトケラチン、CD45および細胞核を染色するステップである。
例えば、PRDM14タンパク質の染色には、例えばAlexa Fluor(登録商標)647などの赤色蛍光色素等で標識された抗PRDM14抗体などを;サイトケラチン(cytokeratin)(CK)の染色には、例えばFITCなどの緑色蛍光色素等で標識された抗サイトケラチン抗体(例として抗PanCK抗体)などを;CD45の染色には、例えばPE(R−フィコエリスリン)などのオレンジ色蛍光色素等で標識された抗CD45(白血球共通抗原LCA)抗体などを;細胞核の染色には、例えばDNAに対して強く結合する青色蛍光色素DAPI(4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール)などを用いることができる。
ステップ(iii)で行ってもよい免疫染色については、当該技術分野において通常行われる手順を採用することができる。
●DAPI陰性かつCD45陰性のものは、細胞片やゴミ等である。
●DAPI陽性かつCD45陽性の細胞は、非がんPBMCである。
●DAPI陽性かつCD45陰性の細胞は、CTCであって、
さらにサイトケラチン陽性かつPRDM14陽性であると、PRDM14陽性CTCと特定することができる。
本発明はまた、一態様において、対象の血液から、PRDM14陽性CTCの有無を判定するためのキットであって、上記バイオマーカーを検出するための試薬を含むキットを提供し、さらなる態様において、かかる試薬として、PRDM14タンパク質、サイトケラチン、CD45および細胞核を夫々染色するための試薬を含むことができる。さらに本発明のキットは、CytoChipNano(U0095、Abnova社)またはCytoQuest(商標)CR(Abnova社)を含んでもよく、キットの使用説明書も含むことができる。
本発明は、対象において、
(A)PRDM14の遺伝子発現を伴う疾患との診断を補助する方法(本明細書中、単に「診断方法」ともいう。)、
(B)PRDM14を標的とする前記疾患の治療薬の有効性を評価する方法(本明細書中、単に「有効性評価方法」ともいう。)、
(C)前記疾患に対する治療方針の決定を補助する方法(本明細書中、単に「治療方針の決定方法」ともいう。)、および/または、
(D)前記疾患治療後の予後の判定を補助する方法(本明細書中、単に「予後の判定方法」ともいう。)
に関し、これらの方法は夫々、以下のステップ(i)および(ii)を含む:
(i)本発明に係る確認方法(2)を実施するステップ、すなわち対象から採取された血液またはリンパ液から、LEPR、MDCおよびIFNγからなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質の濃度を測定するステップ。
(ii)ステップ(i)で測定して得られた濃度のうち、少なくとも1つが基準濃度範囲を満たす場合、
(A)において、対象が前記疾患を有すると診断し、
(B)において、前記疾患を有する対象にとって前記治療薬が有効であると評価し、
(C)において、対象へ前記治療薬を投与するという治療方針を決定し、
(D)において、前記疾患治療後の予後が良好ではないとの判定を補助する。
また、本発明の別の側面は、前記の診断方法、有効性評価方法、治療方針の決定方法および/または予後の判定方法に使用するための、LEPR、MDCおよびIFNγからなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質を含む、がん転移マーカーに関する。
本発明の別の側面は、前記の診断方法、有効性評価方法、治療方針の決定方法および/または予後の判定方法に使用するためのキットであって、LEPR、MDCおよびIFNγからなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質に結合する抗体またはその断片を含む、キットに関する。
本発明に係るPRDM14陽性CTCを検出する方法において、Abnova社のCytoQuest(登録商標)CRに添付の使用説明書に従い、乳がん患者から採取した2mL血液36検体からCTCを検出するとともにその数を計測し、さらに抗PRDM14抗体(製品コード:ab187881およびab192411;Abcam社)を用いる免疫染色によりPRDM14陽性率を算出した。結果を表1に示す。
乳がんの再発・転移の追跡に有用であるとされている腫瘍マーカーCA15−3と、PRDM14とを用いて、実施例1と同様にCTC数を計測しつつ、血漿中のCA15−3量を測定するとともに、PRDM14陽性率を算出した。その結果を夫々図2〜4に示す。
血漿中のCA15−3量とCTC数およびPRDM14陽性率との間に夫々相関はなかったが(図4)、PRDM14陽性かつCTCの検出可能であった検体数は、CA15−3陽性より多かった。
以下に乳がんの病期とCTC数およびPRDM14陽性率とを示す。
膵がん患者末梢血からCytoQuest(登録商標)CR(Abnova社)により単離されたCTCの顕微鏡画像を図5−1に、乳がん・膵がん臨床検体から分取されたPRDM14陽性CTCの顕微鏡画像を図5−2に示す。
《PRDM14遺伝子の発現量と相関するバイオマーカーの同定》
PRDM14遺伝子の発現量と相関するバイオマーカーの同定に係る一連のスクリーニング方法を図6に模式的に概説する。まず、1次スクリーニングにおいて、29例の乳がん臨床組織に対し、マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現情報を夫々解析し、乳がんにおいて高頻度(約60%)に遺伝子増幅していると発見したPRDM14遺伝子の発現量と(1)相関係数0.7以上の関連を示し、(2)回帰直線の傾きが0.5〜2.0、(3)データベース上、分泌タンパクであることが知られている、(4)ELISAキットが入手可能という条件で候補分子を絞った後、2次スクリーニングにおいて、別の50例の乳がん臨床組織に対するマイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現情報を用いる再現性検証を実施した結果、LEPRは、PRDM14遺伝子の発現量と相関することが判明した。
また、本発明の一態様によると、PRDM14標的治療薬の有効性を評価することができるが、例えば乳がんに罹患している対象の全てがPRDM14遺伝子を発現しているとは限らないことから、PRDM14標的治療薬を投与する前に、PRDM14標的治療が対象にとって有効か無効かを判断することができる。
Claims (23)
- PRDM(PR domain-containing protein)14遺伝子の発現を、対象から採取された血液またはリンパ液から、
(1)PRDM14遺伝子を発現している末梢血循環腫瘍細胞(PRDM14陽性CTC)を検出するか、または
(2)レプチン受容体(LEPR)、マクロファージ由来ケモカイン(MDC)およびインターフェロンγ(IFNγ)からなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質の濃度を測定する
ことによって確認する方法。 - PRDM14陽性CTCを含む、請求項1に記載の確認方法(1)に使用するためのバイオマーカー。
- PRDM14陽性CTCが、がん幹細胞である、請求項2に記載のバイオマーカー。
- 乳がん、膵臓がんおよび非小細胞肺がんからなる群から選択される少なくとも1種のがんと診断するための、請求項2または3に記載のバイオマーカー。
- PRDM14遺伝子の発現を阻害するアンチセンス、siRNAまたはshRNAから選択されるPRDM14遺伝子の発現阻害剤が、がんの治療薬として有効であると判断するための、請求項4に記載のバイオマーカー。
- 抗PRDM14抗体またはその断片が、がんの治療薬として有効であると判断するためのバイオマーカーであって、該抗体およびその断片が、PRDM14タンパク質に結合する、請求項4に記載のバイオマーカー。
- PRDM14遺伝子の発現阻害剤あるいは抗PRDM14抗体またはその断片の有効量を含む医薬組成物を対象へ投与するという、がんの治療方針を決定するための、請求項5または6に記載のバイオマーカー。
- 予後が不良であると判断するための、請求項4に記載のバイオマーカー。
- 請求項2または3に記載のバイオマーカーが対象から検出された場合、
該対象が、乳がん、膵臓がんおよび非小細胞肺がんからなる群から選択される少なくとも1種のがんに罹患しているか、または、該がんに罹患していたとの診断を補助する方法。 - 請求項4に記載のバイオマーカーが対象から検出された場合、
PRDM14遺伝子の発現を阻害するアンチセンス、siRNAまたはshRNAから選択されるPRDM14遺伝子の発現阻害剤あるいは抗PRDM14抗体またはその断片が、がんの治療薬として有効であると判断する方法であって、
前記抗体およびその断片が、PRDM14タンパク質に結合する、前記方法。 - 請求項5または6に記載のバイオマーカーが対象から検出された場合、
PRDM14遺伝子の発現阻害剤あるいは抗PRDM14抗体またはその断片の有効量を含む医薬組成物を対象へ投与するという、がんの治療方針を決定するための方法。 - 請求項4に記載のバイオマーカーが対象から検出された場合、
がん治療後の予後が不良であると判断するための方法。 - PRDM14陽性CTCの有無を判定するためのキットであって、請求項2〜8のいずれか一項に記載のバイオマーカーを検出するための試薬を含む、前記キット。
- 試薬が、PRDM14タンパク質、サイトケラチン、CD45および細胞核を夫々染色するための試薬である、請求項13に記載のキット。
- 対象から採取された血液の中から、PRDM14陽性CTCを検出するための方法であって、該方法が以下のステップ:
(i)前記血液から、密度勾配遠心により、末梢血単核細胞(PBMC)が含まれるバンドを回収するステップ;
(ii)前記バンドから、抗EpCAM(CD326)抗体を使用して、EpCAM陽性細胞を単離するステップ;ならびに、
(iii)EpCAM陽性細胞に対し、PRDM14タンパク質、サイトケラチン、CD45および細胞核を染色するステップ
を含み、
ステップ(iii)において、PRDM14タンパク質、サイトケラチンおよび細胞核は染色されるがCD45は染色されないEpCAM細胞を、PRDM14陽性CTCであると同定する、前記方法。 - 対象において、
(A)PRDM14の遺伝子発現を伴う疾患との診断を補助するか、
(B)PRDM14を標的とする前記疾患の治療薬の有効性を評価するか、
(C)前記疾患に対する治療方針の決定を補助するか、および/または、
(D)前記疾患治療後の予後の判定を補助する
方法であって、該方法が、以下のステップ:
(i)請求項1に記載の確認方法(2)を実施するステップ;ならびに、
(ii)得られた濃度のうち少なくとも1つが基準濃度範囲を満たす場合、
(A)において、対象が前記疾患を有するとの診断を補助し、
(B)において、前記疾患を有する対象にとって前記治療薬が有効であると評価し、
(C)において、対象へ前記治療薬を投与するという治療方針の決定を補助し、
(D)において、前記疾患治療後の予後が良好ではないとの判定を補助する
ステップ
を含む、前記方法。 - 疾患が、乳がんまたは膵臓がんである、請求項16に記載の方法。
- 治療薬が、PRDM14遺伝子の発現を阻害するアンチセンス、siRNAまたはshRNAから選択されるPRDM14遺伝子の発現阻害剤を含有する、請求項16または17に記載の方法。
- 治療薬が、抗PRDM14抗体またはその断片を含有し、
該抗体およびその断片が、PRDM14タンパク質に結合する、請求項16または17に記載の方法。 - サンプルが血液であるとき、
LEPRの基準濃度範囲が、4.3ng/ml以上であるか、
MDCの基準濃度範囲が、11.2pg/ml以下であるか、または、
IFNγの基準濃度範囲が、3.2pg/ml以下である、
請求項16〜19のいずれか一項に記載の方法。 - 治療薬が、がん分子標的治療のためのコンパニオン診断に使用される、請求項18または19に記載の方法。
- 請求項20に記載の方法に使用するための、LEPR、MDCおよびIFNγからなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質を含む、がん転移マーカー。
- 請求項16〜20のいずれか一項に記載の方法に使用するためのキットであって、LEPR、MDCおよびIFNγからなる群から選択される少なくとも1つのタンパク質に結合する抗体またはその断片を含む、前記キット。
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