KR102461058B1

KR102461058B1 - Method for prediction of response to cancer immunotherapy based on tox

Info

Publication number: KR102461058B1
Application number: KR1020200067675A
Authority: KR
Inventors: 이인석; 김경수; 하상준; 박세연; 김혜련; 김가민
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2022-10-31
Also published as: KR20200140207A

Abstract

본 명세서에서는, 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현 수준을 측정하는 단계, 및 측정된 TOX의 발현 수준을 기초로 개체에 대한 면역 항암 요법의 치료 반응을 예측하는 단계를 포함하는, 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법이 제공된다.In the present specification, measuring the expression level of TOX with respect to a biological sample isolated from an individual, and predicting a therapeutic response of the immune anti-cancer therapy for the individual based on the measured expression level of TOX, immuno-cancer Methods for predicting therapeutic response to therapy are provided.

Description

Therapeutic response prediction method for immunotherapy based on TOX

본 발명은 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 바이오 마커를 이용하여 비소세포성 폐암 및 흑색종에 대한 면역 항암 요법의 치료 반응을 예측하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting a therapeutic response to immuno-cancer therapy, and more particularly, to a method for predicting a therapeutic response to immuno-cancer therapy for non-small cell lung cancer and melanoma using a biomarker.

폐암(lung cancer) 은 남녀 모두의 성별에서 흔히 발생하는 암 중 하나이다. 폐암 중에서 비소세포성 폐암(non small lung cancer, NSLC) 은 상피성 암(carcinoma) 의 일종으로 폐소성암(small lung cancer) 이 아닌 모든 상피성 폐암(epithelial lung cancer) 을 일컫는다. 이러한, 비소세포성 폐암은, 전체 폐암의 발병률에 있어서 높은 비율을 차지한다. Lung cancer is one of the most common cancers in both men and women. Among lung cancers, non small lung cancer (NSLC) is a type of epithelial cancer and refers to all epithelial lung cancers other than small lung cancer. Such, non-small cell lung cancer occupies a high proportion in the overall incidence of lung cancer.

한편, 비소세포성 폐암은 암세포의 크기, 모양 및 화학적 구성에 따라 몇 가지 하위 종류로 나뉘며, 대표적으로는 선암(adenocarcinoma), 편평상피암(squamous cell carcinoma), 대세포암(large cell carcinoma) 등이 있다. 선암은 폐의 바깥부위(outer region) 에서 발견되며 다른 폐암보다 천천히 진행되는 경향이 있으나, 초기에 높은 전이 경향을 보이고 또한 높은 방사선 저항성을 보인다. 편평상피암은 기도 (airway) 를 이루고 있는 세포의 초기 단계(early version) 에서 시작되며, 주로 흡연자에게서 높은 발병률을 보인다. 나아가, 대세포암은 폐의 어느 부위에서나 발병할 수 있으며, 그 진행속도가 소세포성 폐암(small cell lung cancer) 과 유사할 만큼 빠르기 때문에 그 치료는 현재까지도 난제로 떠오르고 있다.On the other hand, non-small cell lung cancer is divided into several subtypes according to the size, shape, and chemical composition of cancer cells, and typical examples include adenocarcinoma, squamous cell carcinoma, and large cell carcinoma. have. Adenocarcinoma is found in the outer region of the lung and tends to progress more slowly than other lung cancers. Squamous cell carcinoma starts in the early version of the cells that make up the airway, and shows a high incidence mainly in smokers. Furthermore, large cell cancer can develop in any part of the lung, and since the progression rate is fast enough to be similar to that of small cell lung cancer, its treatment is still a challenge.

이와 같은 비소세포성 폐암의 증상으로는 지속적인 기침, 흉부 통증, 체중감소, 손톱 손상, 관절 통증, 호흡의 단기화(shortness of breath) 등이 나타날 수 있다. 그러나, 비소세포성 폐암은 다른 암 보다 천천히 진행되기 때문에 초기에는 그 증상을 거의 보이지 않는다. 따라서, 비소세포성 폐암의 조기 발견 및 치료가 어려우며, 뼈, 간, 소장, 및 뇌 등 전신에 전이된 후에 발견할 가능성이 높다. 이에, 비소세포성 폐암의 진단 시 환자의 반수 이상이 수술을 할 수 없을 정도로 진행된 상태이므로 조기치료는 현실적으로 어렵다. 또한, 비소세포 암은 외과적 수술을 할 수 있을 만큼 진행되지 않은 경우라면 근치절제술과 같은 우선 수술을 시행하는데, 근치절제술을 시행할 수 있는 경우는 약 30 %에 불과한 실정이다. 나아가, 근치절제술을 시행한 전체환자들 대다수는 수술 절제 후에 보다 공격적인 질환으로 재발하여 사망하는 것으로 나타난다. Symptoms of such non-small cell lung cancer may include persistent cough, chest pain, weight loss, nail damage, joint pain, shortness of breath, and the like. However, because non-small cell lung cancer progresses more slowly than other cancers, it rarely shows symptoms in the early stages. Therefore, early detection and treatment of non-small cell lung cancer is difficult, and it is highly likely to be detected after metastasis to the bones, liver, small intestine, and brain. Accordingly, at the time of diagnosis of non-small cell lung cancer, more than half of the patients are advanced enough to not be able to perform surgery, so early treatment is difficult in reality. In addition, if non-small cell cancer has not progressed enough to be surgically operated, a priority operation such as radical resection is performed, but only about 30% of cases in which radical resection can be performed. Furthermore, the majority of all patients who underwent radical resection appear to recur and die from a more aggressive disease after surgical resection.

이러한 이유로 비소세포성 폐암의 조기 치료를 위해, 새로운 치료법의 개발, 나아가 기존의 치료법에 대한, 치료 반응을 예측할 수 있는 새로운 방법에 대한 개발이 지속적으로 요구되고 있는 실정이다. For this reason, for the early treatment of non-small cell lung cancer, the development of a new treatment method, and furthermore, the development of a new method for predicting the treatment response to the existing treatment is continuously required.

발명의 배경이 되는 기술은 본 발명에 대한 이해를 보다 용이하게 하기 위해 작성되었다. 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 사항들이 선행기술로 존재한다고 인정하는 것으로 이해되어서는 안 된다.The description underlying the invention has been prepared to facilitate understanding of the invention. It should not be construed as an admission that the matters described in the background technology of the invention exist as prior art.

비소세포성 폐암의 치료 방법으로 면역 관문 차단제(Immune checkpoint blockade) 의 이용이 제안되었다. 특히, 식품 의약청에 의해 승인된 PD-1(programmed cell death-1) / PD-L1(programmed cell death ligand-1) 차단은 비소세포성 폐암의 치료에 효과적인 것으로 나타났다. The use of immune checkpoint blockade has been proposed as a treatment method for non-small cell lung cancer. In particular, PD-1 (programmed cell death-1) / PD-L1 (programmed cell death ligand-1) blockade approved by the Food and Drug Administration has been shown to be effective in the treatment of non-small cell lung cancer.

나아가, PD-L1 차단의 치료 반응 예측에 있어서, 면역 조직 화학 법(immunohistochemistry, IHC) 에 의한 종양 PD-L1 발현이 현재 PD-1 차단에 대한 최선의 예측 바이오 마커로 사용될 수 있다. 그러나, 종양 PD-L1 발현 의존적인 PD-L1의 치료 반응 예측의 정확도는 약물 효능을 확정할 정도로 높지 않다. 보다 구체적으로, PD-L1 발현 음성 환자가 PD-1 차단에 반응 할 수 있고, PD-L1 발현 양성 환자가 PD-1 차단에 반응하지 않을 수 있다. 나아가, PD-L1이 없는 일부 반응 환자는 임상시험 Checkmate 057에서 PD-L1 양성인 경우 비슷한 반응 지속 기간을 보일 수 있다. 더욱이, PD-L1 발현은 동적이며, 시간적 및 공간적으로 변화할 수 있다. 이러한 PD-L1 발현의 변화 현상은 종양에 의해 발휘되는 적응 면역 저항성일 수 있다.Furthermore, in predicting the therapeutic response of PD-L1 blockade, tumor PD-L1 expression by immunohistochemistry (IHC) can be currently used as the best predictive biomarker for PD-1 blockade. However, the accuracy of predicting the therapeutic response of PD-L1 dependent on tumor PD-L1 expression is not high enough to confirm drug efficacy. More specifically, PD-L1-expressing negative patients may respond to PD-1 blockade, and PD-L1-expressing positive patients may not respond to PD-1 blockade. Furthermore, some responders without PD-L1 may have a similar duration of response if they were PD-L1-positive in clinical trial Checkmate 057. Moreover, PD-L1 expression is dynamic and can change temporally and spatially. This change in PD-L1 expression may be adaptive immune resistance exerted by the tumor.

한편, 본 발명의 발명자들은 종양이 전사 네트워크를 유도하여 T세포를 탈진(T-cell exhaustion)시킨다는 것에 주목하였다. 나아가, T세포 탈진으로 PD-1, CTLA-4, LAG-3 및 TIM-3과 같은 면역 관문 분자(immune checkpint molecule)들이 발현되고, 면역 관문 분자들로 인하여 T세포의 작용 기능들이 점차적으로 상실되는 기능 장애(dysfunction) 상태가 된다는 것을 인지할 수 있었다.On the other hand, the inventors of the present invention noted that the tumor induces a transcriptional network to exhaust T-cells. Furthermore, due to T cell exhaustion, immune checkpint molecules such as PD-1, CTLA-4, LAG-3, and TIM-3 are expressed, and the functions of T cells are gradually lost due to the immune checkpoint molecules. could be perceived as being in a state of dysfunction.

보다 구체적으로, 본 발명의 발명자들은 종양 미세환경(tumor microenvironment)에서 T세포 탈진을 촉진하는 전사인자를 차단함으로써 T세포 탈진이 극복되고 효과적인 항 종양 반응들이 복구될 수 있다는 것에 주목하였다. 그 결과, 본 발명의 발병자들은종양 미세환경에서 T세포 탈진을 촉진하는 T세포 특이적인 T세포 내 전사인자인 TOX를 발견할 수 있었다.More specifically, the inventors of the present invention noted that by blocking transcription factors that promote T cell exhaustion in the tumor microenvironment, T cell exhaustion can be overcome and effective anti-tumor responses can be restored. As a result, the patients of the present invention were able to discover TOX, a T-cell-specific T-cell transcription factor that promotes T-cell exhaustion in the tumor microenvironment.

나아가, 본 발명의 발명자들은 종양 미세환경에 존재하는 T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현을 억제함으로써 T세포 탈진으로 발현되는 PD-1, CTLA-4 및 TIM-3과 같은 면역 관문 분자의 발현을 억제시킬 수 있음을 인지할 수 있었다. 더 나아가, 이러한 면역 관문 분자들을 억제하는 면역 항암치료 인 PD-1 차단에 대한 치료 반응 예측 방법과 면역 항암 치료의 효과를 증진시킬 수 있음을 발견할 수 있었다.Furthermore, the inventors of the present invention inhibited the expression of TOX in T cell-specific T cells present in the tumor microenvironment, thereby expressing immune checkpoint molecules such as PD-1, CTLA-4, and TIM-3 expressed through T cell exhaustion. was found to be able to inhibit Furthermore, it was found that a method for predicting the therapeutic response to PD-1 blockade, an immune chemotherapy that inhibits these immune checkpoint molecules, and the effect of immune chemotherapy can be enhanced.

그 결과, 본 발명의 발명자들은 종양 미세환경에 존재하는 T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현에 기초한 면역 항암 치료 시스템, 특히 PD-1 차단에 대한 치료 반응 예측 방법과 면역 항암 치료의 효과를 증진시킬 수 있는 치료 시스템을 개발하기에 이르렀다.As a result, the inventors of the present invention have developed an immune anticancer treatment system based on the expression of TOX in T cell-specific T cells present in the tumor microenvironment, in particular, a method for predicting a therapeutic response to PD-1 blockade and enhancing the effect of immunotherapy We have come to develop a treatment system that can

이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현 수준을 측정하고, 이를 기초로 면역 항암 요법, 특히 PD-1 차단에 대한 치료 반응을 예측하도록 구성된, 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법을 제공하는 것이다,Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to measure the expression level of TOX with respect to a biological sample isolated from an individual, and based on this, to predict a therapeutic response to immune anticancer therapy, particularly PD-1 blockade, immunocancer To provide a method for predicting treatment response to therapy,

보다 바람직하게는, 생물학적 시료에 대하여 종양 미세환경에 존재하는 T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현 수준을 측정하는, 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법을 제공하는 것이다,More preferably, it is to provide a method for predicting a therapeutic response to immunotherapy, which measures the expression level of TOX in T cell-specific T cells present in the tumor microenvironment with respect to a biological sample,

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하도록 구성된, 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측용 키트를 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a kit for predicting a therapeutic response to immunotherapy, configured to include an agent for measuring the expression level of TOX with respect to a biological sample isolated from an individual.

보다 바람직하게는, 생물학적 시료에 대하여 종양 미세환경에 존재하는 T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현 수준을 측정하는 제제를 포함하도록 구성된, 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측용 키트를 제공하는 것이다.More preferably, it is to provide a kit for predicting therapeutic response to immuno-cancer therapy, comprising an agent for measuring the expression level of TOX in T-cell-specific T cells present in the tumor microenvironment with respect to a biological sample.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현 수준을 측정하는 단계, 및 측정된 TOX의 발현 수준을 기초로 개체에 대한 면역 항암 요법의 치료 반응을 예측하는 단계를 포함하는 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, the steps of measuring the expression level of TOX with respect to a biological sample isolated from the subject, and predicting the therapeutic response of the immune anticancer therapy for the subject based on the measured expression level of TOX A method for predicting a therapeutic response to an immuno-cancer therapy comprising the following is provided.

본 발명의 특징에 따르면, 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현 수준을 측정하는 단계는 종양 미세환경에 존재하는 T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현 수준을 측정하는 단계일 수 있다.According to a feature of the present invention, the step of measuring the expression level of TOX in the biological sample may be the step of measuring the expression level of TOX in T cell-specific T cells present in the tumor microenvironment.

본 명세서에서 사용되는 용어 "종양 미세환경(tumor microenvironment)"은 종양에 직접 접해있는 물리화학적 주위환경을 의미하며, 미세환경의 조성으로 인하여 종양의 생성, 성장, 및 전이가 원활하게 되고, 면역세포로부터 회피할 수 있다. 한편, 종양 미세환경 조성물은 정상 상피세포, 수지상세포, 암 줄기세포, 림프구, 정상혈관, 섬유아세포, 혈관내피 전구세포, 과립구 및 단핵구 암세포 등의 인자들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 나아가, 이러한 종양의 미세환경에 존재하는 인자들로 인하여 암의 이질성이 증가하게 된다.As used herein, the term “tumor microenvironment” refers to a physicochemical environment in direct contact with the tumor, and the formation, growth, and metastasis of the tumor are facilitated due to the composition of the microenvironment, and immune cells can be avoided from Meanwhile, the tumor microenvironment composition may include factors such as normal epithelial cells, dendritic cells, cancer stem cells, lymphocytes, normal blood vessels, fibroblasts, vascular endothelial progenitor cells, granulocytes, and monocyte cancer cells, but is not limited thereto. Furthermore, the heterogeneity of cancer increases due to factors present in the microenvironment of the tumor.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 개체는 비소세포성 폐암 및 흑색종 의심 개체이고, 생물학적 시료는 말초 혈액, 혈청 및 혈장으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 나아가, 면역 항암 요법은 바람직하게 항 PD-1 치료일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.According to another feature of the present invention, the subject is a subject suspected of non-small cell lung cancer and melanoma, and the biological sample may include at least one selected from the group consisting of peripheral blood, serum and plasma. Furthermore, the immuno-cancer therapy may preferably be an anti-PD-1 treatment, but is not limited thereto.

본 명세서에서 사용되는 용어 "비소세포성 폐암"은 상피성 암의 일종으로 폐소성암(small lung cancer) 이 아닌 모든 상피성 폐암을 의미한다. 한편, 이러한 비소세포성 폐암의 면역 항암 요법으로, 항 PD-1 치료가 이용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 항 CTLA-4 치료, 항 CD28 치료, 항 KIR 치료, 항 TCR 치료, 항 LAG-3 치료, 항 TIM-3 치료, 항 TIGIT 치료, 항 A2aR 치료, 항 ICOS 치료, 항 OX40 치료, 항 4-1BB 치료 및 항 GITR 치료로 구성된 그룹 중 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. As used herein, the term “non-small cell lung cancer” refers to any epithelial lung cancer that is not small lung cancer as a type of epithelial cancer. Meanwhile, as the immunotherapy for non-small cell lung cancer, anti-PD-1 treatment may be used, but is not limited thereto, and anti-CTLA-4 treatment, anti-CD28 treatment, anti-KIR treatment, anti-TCR treatment, anti-LAG- It may include at least one selected from the group consisting of 3 treatment, anti-TIM-3 treatment, anti-TIGIT treatment, anti-A2aR treatment, anti-ICOS treatment, anti-OX40 treatment, anti 4-1BB treatment, and anti-GITR treatment.

본 명세서에서 사용되는 용어 "흑색종"은 신경관으로부터 기원하는 세포인, 멜라닌세포의 종양을 의미한다. 한편, 이러한 흑색종의 면역 항암 요법으로, 항 PD-1 치료가 이용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 항 CTLA-4 치료, 항 CD28 치료, 항 KIR 치료, 항 TCR 치료, 항 LAG-3 치료, 항 TIM-3 치료, 항 TIGIT 치료, 항 A2aR 치료, 항 ICOS 치료, 항 OX40 치료, 항 4-1BB 치료 및 항 GITR 치료로 구성된 그룹 중 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. As used herein, the term "melanoma" refers to a tumor of melanocytes, cells originating from the neural tube. On the other hand, as the immunotherapy for melanoma, anti-PD-1 treatment may be used, but is not limited thereto, and anti-CTLA-4 treatment, anti-CD28 treatment, anti-KIR treatment, anti-TCR treatment, anti-LAG-3 treatment , anti-TIM-3 treatment, anti-TIGIT treatment, anti-A2aR treatment, anti-ICOS treatment, anti-OX40 treatment, anti- 4-1BB treatment, and anti-GITR treatment may include at least one selected from the group consisting of.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 면역 항암 요법은, 항 PD-1 치료일 수 있다. 이때, 항 PD-1 치료법은 다양한 종류의 암에 대한 의심 개체에 대하여 항암 요법으로서 적용될 수 있다. 예를 들어, 항 PD-1 치료에 대하여 치료 반응을 예측하고자 하는 개체는, 비소세포성 폐암, 피부 흑색종, 두경부암, 위암, 간암, 골암, 췌장암, 피부암, 자궁암, 난소암, 직장암, 대장암, 결장암, 유방암, 자궁 육종, 나팔관 암종, 자궁내막 암종, 자궁경부 암종, 질 암종, 외음부 암종, 식도암, 후두 암, 소장암, 갑상선암, 부갑상선암, 연조직의 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 만성 또는 급성 백혈병, 유년기의 고상 종양, 분화 림프종, 방광암, 신장암, 신장 세포 암종, 신장 골반 암종, 제 1 중추신경계 림프종, 척수축 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종을 갖는 개체일 수 있다. 바람직하게, 본원 발명의 항 PD-1 치료에 대한 반응을 예측하고자 하는 개체는, 비소세포성 폐암 및 흑색종을 갖는 개체일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 항 PD-1 치료 요법에 반응하는 암을 갖는 다양한 개체일 수 있다. According to another feature of the present invention, the immuno-cancer therapy may be an anti-PD-1 treatment. In this case, the anti-PD-1 therapy can be applied as an anti-cancer therapy to a subject suspected of various types of cancer. For example, an individual whose therapeutic response to anti-PD-1 treatment is to be predicted is non-small cell lung cancer, cutaneous melanoma, head and neck cancer, stomach cancer, liver cancer, bone cancer, pancreatic cancer, skin cancer, uterine cancer, ovarian cancer, rectal cancer, colon cancer Cancer, colon cancer, breast cancer, uterine sarcoma, fallopian tube carcinoma, endometrial carcinoma, cervical carcinoma, vaginal carcinoma, vulvar carcinoma, esophageal cancer, larynx cancer, small intestine cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, prostate cancer Cancer, chronic or acute leukemia, solid tumors of childhood, differentiated lymphoma, bladder cancer, kidney cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma, primary central nervous system lymphoma, spinal cord tumor, brainstem glioma or pituitary adenoma . Preferably, the subject for which the response to the anti-PD-1 treatment of the present invention is to be predicted may be an individual having non-small cell lung cancer and melanoma, but is not limited thereto, and cancer responsive to the anti-PD-1 treatment regimen. It can be a variety of objects with

본 명세서에서 사용되는 용어 "항 PD-1 치료"는, T세포가 암세포를 공격하지 못하는 기전을 차단하도록 구성된 치료법일 수 있다. 보다 구체적으로, 항 PD-1 치료는, 암세포의 표면 단백질인 PD-L1, 및 PD-L2가 T세포의 표면에 있는 단백질인 PD-1과 결합하는 것을 차단하는 것에 기초할 수 있다. 예를 들어, 면역 항암제가 T세포의 PD-1 수용체에 결합하면, T세포의 암세포에 대한 회피 기능을 억제할 수 있다. 이에, 본 명세서에서 "항 PD-1 치료"는 "PD-1 차단"과 동일한 의미로 이용될 수 있다.As used herein, the term “anti-PD-1 treatment” may be a therapy configured to block a mechanism by which T cells cannot attack cancer cells. More specifically, anti-PD-1 treatment may be based on blocking the binding of PD-L1 and PD-L2, which are surface proteins of cancer cells, to PD-1, a protein on the surface of T cells. For example, when an immune anticancer agent binds to the PD-1 receptor of T cells, it can inhibit the evasion function of T cells against cancer cells. Accordingly, in the present specification, "anti-PD-1 treatment" may be used in the same sense as "PD-1 blocking".

본 발명의 다양한 특징에 따르면, 면역 항암 요법에 대한 치료 반응을 예측하는 단계는, 측정된 TOX의 발현 수준이 미리 결정된 수준 미만일 경우 항 PD-1 치료에 대한 치료 반응 양성으로 예측하는 단계를 포함하는 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법이 제공될 수 있다.According to various features of the present invention, predicting the therapeutic response to the immuno-cancer therapy comprises predicting a positive therapeutic response to the anti-PD-1 treatment when the measured expression level of TOX is less than a predetermined level. Methods for predicting therapeutic response to immuno-cancer therapy may be provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현을 측정하는 제제를 포함하는, 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측용 키트가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a kit for predicting a therapeutic response to immunotherapy, including an agent for measuring the expression of TOX in a biological sample isolated from an individual.

본 발명의 특징에 따르면, 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현 수준을 측정하는 제제는 종양 미세환경에 존재하는 T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현 수준을 측정하는 제제일 수 있다.According to a feature of the present invention, the agent for measuring the expression level of TOX in a biological sample may be an agent for measuring the expression level of TOX in T cell-specific T cells present in the tumor microenvironment.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것에 불과하므로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, since these examples are only for illustrative purposes of the present invention, the scope of the present invention should not be construed as being limited by these examples.

본 발명은, PD-1 차단에 대한 치료 반응을 예측할 수 있는 새로운 바이오 마커를 제공할 수 있는 효과가 있다. The present invention has the effect of providing a new biomarker that can predict the therapeutic response to PD-1 blockade.

보다 구체적으로, 본 발명은 TOX의 발현을 기초로 PD-1 차단에 대한 치료 반응을 예측할 수 있는 효과가 있다. 이에, 본 발명은 TOX의 발현을 이용하여, 개체에 대한 PD-1 차단에 대한 조기 치료 반응을 예측함에 따라, 항 PD-1 치료에 대한 진행 여부를 빠르게 결정하도록 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.More specifically, the present invention has the effect of predicting the therapeutic response to PD-1 blockade based on the expression of TOX. Accordingly, the present invention predicts an early therapeutic response to PD-1 blockade for an individual using the expression of TOX, and thus has the effect of providing information to quickly determine whether to proceed with anti-PD-1 treatment. have.

나아가 본 발명은, 항 PD-1 치료가 효과적일 수 있는 환자와 그렇지 않은 환자를 구별할 수 있어, 임상에 적용될 경우 치료 효과를 극대화하는 데 도움이 될 수 있다.Furthermore, the present invention can distinguish between patients for whom anti-PD-1 treatment can be effective and those for which anti-PD-1 treatment is not effective, and thus can be helpful in maximizing the therapeutic effect when applied in clinical practice.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effect according to the present invention is not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법의 절차를 예시적으로 도시한 것이다.
도 2a 내지 2g는 T세포 탈진과 관련된 후보 유전자를 T세포 유래 단세포 전사체 데이터를 이용하여 확인하는 결과를 도시한 것이다.
도 3a 내지 3c는 비소세포성 폐암 및 흑색 종 환자들의 종양 조직에서 TOX의 발현 수준에 따른 면역 관문 분자들의 활성 결과를 도시한 것이다.
도 4a 내지 4d는 비소세포성 폐암 및 흑색종 마우스 모델의 종양 조직에서 TOX의 발현 수준에 따른 면역 관문 분자들의 활성 결과를 도시한 것이다.
도 5는 TOX mRNA를 넉다운(Knockdown)한 암조직 유래 T세포의 면역 관문 분자들의 발현 결과와 이에 따른 염증반응 유도체인 IFN-gamma와 TNF-alpha를 발현하는 세포수의 증가를 도시한 것이다.
도 6a 내지 6c는 세포별 TOX의 발현 수준 비교와 TOX 수준에 따른 비소세포성 폐암 및 흑색종 환자의 생존률 평가 결과를 도시한 것이다.1 exemplarily shows a procedure of a method for predicting a therapeutic response to an immuno-cancer therapy according to an embodiment of the present invention.
2A to 2G show the results of confirming candidate genes related to T-cell exhaustion using T-cell-derived single-cell transcriptome data.
3A to 3C show the results of activation of immune checkpoint molecules according to the expression level of TOX in tumor tissues of patients with non-small cell lung cancer and melanoma.
4A to 4D show the results of activation of immune checkpoint molecules according to the expression level of TOX in tumor tissues of non-small cell lung cancer and melanoma mouse models.
5 shows the expression result of immune checkpoint molecules in cancer tissue-derived T cells in which TOX mRNA is knocked down and the number of cells expressing IFN-gamma and TNF-alpha, which are inflammatory response derivatives, increase.
6a to 6c show the comparison of the expression level of TOX for each cell and the evaluation results of the survival rate of non-small cell lung cancer and melanoma patients according to the TOX level.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be embodied in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 항암 요법의 치료 반응 예측 방법의 절차에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 1, the procedure of the method for predicting the therapeutic response of the immuno-cancer therapy according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법의 절차를 예시적으로 도시한 것이다.1 exemplarily shows a procedure of a method for predicting a therapeutic response to an immuno-cancer therapy according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법은 먼저 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현 수준을 측정하고(S110), 측정된 TOX의 발현 수준을 기초로 개체에 대한 면역 항암 요법의 치료 반응을 예측하도록 구성된다(S120).Referring to FIG. 1 , in the method for predicting a therapeutic response to immuno-cancer therapy according to an embodiment of the present invention, first, the expression level of TOX is measured with respect to a biological sample isolated from an individual (S110), and the measured expression level of TOX is measured. It is configured to predict the therapeutic response of the immune anticancer therapy for the subject based on (S120).

본 발명의 특징에 따르면, 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 대하여 TOX의 발현 수준을 측정하는 단계(S110)에서 TOX의 발현 수준의 측정은 종양 미세환경에 존재하는 T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현 수준을 측정할 수 있다.According to a feature of the present invention, the measurement of the expression level of TOX in the step (S110) of measuring the expression level of TOX with respect to the biological sample isolated from the subject is the expression of TOX in T cell-specific T cells present in the tumor microenvironment. level can be measured.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 면역 항암 요법에 대한 치료 반응을 예측하는 단계(S120)에서 측정된 TOX의 발현 수준이 미리 결정된 수준 미만일 경우 항 PD-1 치료에 대한 치료 반응 양성으로 결정될 수 있다.According to another feature of the present invention, when the expression level of TOX measured in the step (S120) of predicting the therapeutic response to the immuno-cancer therapy is less than a predetermined level, it may be determined to be positive for the therapeutic response to the anti-PD-1 treatment.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 개체는 비소세포성 폐암 의심 개체 및 흑색종 의심 개체이고, 생물학적 시료는, 암조직에 유래된 면역 T 세포, 혈액 세포를 포함할 수 있다. 나아가, 면역 항암 요법은 항 PD-1 치료일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to another feature of the present invention, the subject is a subject suspected of non-small cell lung cancer and a subject suspected of melanoma, and the biological sample may include immune T cells and blood cells derived from cancer tissue. Furthermore, the immuno-cancer therapy may be an anti-PD-1 treatment. However, it is not limited thereto.

이상의 절차에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 반응 예측 방법은, 다양한 마커의 수준을 측정함으로써 개체에 대한 면역 항암 요법, 특히 항 PD-1에 대한 치료 반응을 조기에 예측할 수 있도록 정보를 제공할 수 있다.According to the above procedure, the method for predicting treatment response according to an embodiment of the present invention provides information so that the therapeutic response to immunotherapy, in particular, anti-PD-1, can be predicted early on by measuring the level of various markers. can provide

이하에서는 실시예 1 내지 실시예 3을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 항 PD-1 치료 반응 예측 방법에서 이용되는 TOX의 발현 수준과, 이를 이용한 치료 반응 예측 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to Examples 1 to 3, the expression level of TOX used in the anti-PD-1 treatment response prediction method according to various embodiments of the present invention and a treatment response prediction method using the same will be described.

실시예 1: 비소세포성 폐암 및 흑색종 환자에 대한 면역 항암 치료의 치료 반응을 예측하기 위한 바이오 마커와 치료제를 위한 표적 설정Example 1: Target setting for biomarkers and therapeutics for predicting the therapeutic response of immunotherapy for non-small cell lung cancer and melanoma patients

이하에서는, 도 2a 내지 2g를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 항 PD-1 치료 반응을 예측하는 방법에 이용되는 바이오 마커 및 표적에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, biomarkers and targets used in a method for predicting an anti-PD-1 therapeutic response according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2G .

도 2a 및 2b는 T세포 탈진과 관련된 후보 유전자를 T세포 유래 단세포 전사체 데이터를 이용하여 확인하는 결과가 도시된다. 2A and 2B show the results of confirming candidate genes related to T-cell exhaustion using T-cell-derived single-cell transcriptome data.

도 2a의 (a)를 참조하면, T세포 탈진 마커인 PDCD1(PD-1 coding gene) 발현 수준에 따른 CD8+ T세포의 분포가 도시된다. 이때, CD8+ T세포는 종양 미세환경에서 이질성 세포들도 포함된다. CD8+ T세포는 PDCD1의 발현 수준의 중간 값에 의해 고 PDCD1 세포 및 저 PDCD1 세포 그룹으로 나뉜다.Referring to FIG. 2a (a), the distribution of CD8+ T cells according to the expression level of PD-1 coding gene (PDCD1), a marker of T cell exhaustion, is shown. At this time, CD8+ T cells include heterogeneous cells in the tumor microenvironment. CD8+ T cells are divided into high PDCD1 cells and low PDCD1 cell groups by the median of the expression level of PDCD1.

다음으로, 도 2a의 (b)를 참조하면, 중간 값에 의해 나누어진 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹을 2차원의 지도로 시각화한 결과가 도시된다. 고 PDCD1 T세포들은 분포도의 상위에 분포되어 있는 것이 나타난다. Next, referring to FIG. 2a (b), the results of visualizing the high PDCD1 T cell and low PDCD1 T cell groups divided by the median value in a two-dimensional map are shown. High PDCD1 T cells appear to be distributed at the top of the distribution chart.

다음으로, 도 2a의 (c)를 참조하면, 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹에서의 차별발현유전자(differentially expressed gene, DEG)의 발현양이 바이올린 플롯(violin plot)으로 도시된다. 바이올린 플롯은 상자수염데이터에서 분포 밀도를 좌우 대칭으로 나타내어 구체적으로 표현하는 방법이다. 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹은 다른 모양의 바이올린 플롯을 가지며, 이는 PDCD1의 발현 수준에 따라 차별발현유전자의 발현이 차이가 있는 것을 의미할 수 있다.Next, referring to (c) of FIG. 2A, the expression level of differentially expressed gene (DEG) in high PDCD1 T cells and low PDCD1 T cell groups is shown as a violin plot. The violin plot is a method of expressing the distribution density in the box and whisker data in a symmetrical way. High PDCD1 T cells and low PDCD1 T cell groups have different shape violin plots, which may mean that differential expression gene expression is different according to the expression level of PDCD1.

다음으로, 도 2a의 (d)를 참조하면, 차별발현유전자의 수준에 따른 CD8+ T세포의 분포를 2차원의 지도로 시각화한 결과가 도시된다. 고 차별발현유전자 T세포들은 분포도의 위쪽에 분포되어 있는 것이 나타난다.Next, referring to FIG. 2a (d), the results of visualizing the distribution of CD8+ T cells according to the level of differentially expressed genes in a two-dimensional map are shown. It is shown that the highly differentially expressed T cells are distributed at the top of the distribution map.

이상의 과정에 따라, PDCD1 발현 수준에 따라 나누어진 집단에서 다른 분포와 양상을 보인 차별발현유전자들은 T세포 탈진과 관련된 잠재적 후보 유전자로 나타난다.According to the above process, differentially expressed genes showing different distributions and patterns in the group divided according to the PDCD1 expression level appear as potential candidate genes related to T cell exhaustion.

도 2b를 참조하면, 흑색종과 비소세포성 폐암의 종양 샘플에서 동정된 차별발현유전자들 결과를 도시한 것이다.Referring to FIG. 2B , the results of differential expression genes identified in tumor samples of melanoma and non-small cell lung cancer are shown.

도 2b의 (a) 및 (b)를 참조하면, 흑색종과 비소세포성 폐암의 종양 샘플에서 단세포 RNA 시퀀싱(sing-cell RNA sequencing)을 이용하여 단세포 전사체 데이터를 얻고, Wilcoxon rank sum test를 통하여 T세포 내 T세포 탈진 연관 전사 인자들을 adjusted p<0.05기준으로 동정한 결과가 도시된다. 흑색종에서의 전사 인자들은 IRF8, ETV1, TSC22D1, BATF, CALCOCO1, AATF, NFATC1, HCFC1, TOX, NAB1, ZNF638, PRDM1 및 FAIM3이 선택되었으며, 비소세포성 폐암에서의 전사 인자들은 TOX, IVNS1ABP, SNRPBM IRF7 및 BIN1이 선택되었다. 결과적으로, 흑색종과 비소세포성 폐암의 전사 인자 중 공통 인자인 TOX가 최종 T세포 탈진 관여 전사 인자로 선택되었다.Referring to (a) and (b) of Figure 2b, single-cell RNA sequencing was used to obtain single-cell transcriptome data from tumor samples of melanoma and non-small cell lung cancer, and Wilcoxon rank sum test was performed. The results of identification of T-cell exhaustion-related transcription factors in T cells based on adjusted p<0.05 are shown. Transcription factors in melanoma were IRF8, ETV1, TSC22D1, BATF, CALCOCO1, AATF, NFATC1, HCFC1, TOX, NAB1, ZNF638, PRDM1 and FAIM3, and transcription factors in non-small cell lung cancer were TOX, IVNS1ABP, SNRPBM. IRF7 and BIN1 were selected. As a result, TOX, a common factor among transcription factors of melanoma and non-small cell lung cancer, was selected as the transcription factor involved in final T-cell exhaustion.

도 2c의 (a)를 참조하면, 흑색종 환자의 CD8+ T세포에서 면역 관문 분자 유전자와 전사 인자 TOX의 발현 수준에 따른 분포를 2차원의 지도로 시각화한 결과가 도시된다. 면역 관문 분자 유전자인 PDCD1, HAVCR2, CTLA4 및 TIGIT 와 전사 인자 TOX가 많이 발현된 고 발현 그룹과 적게 발현된 저 발현 그룹은 각각 다른 발현 양상을 보이는 것으로 나타난다. 보다 구체적으로, 고 발현 그룹은 지도의 하위에 분포되어 있고, 저 발현 그룹은 지도의 상위에 분포되어 있는 것으로 나타난다.Referring to (a) of FIG. 2C , a result of visualizing the distribution according to the expression level of the immune checkpoint molecule gene and the transcription factor TOX in CD8+ T cells of a melanoma patient in a two-dimensional map is shown. The high-expression group and the low-expression group, in which the immune checkpoint molecule genes PDCD1, HAVCR2, CTLA4 and TIGIT and the transcription factor TOX were expressed, showed different expression patterns, respectively. More specifically, it appears that the high expression group is distributed at the bottom of the map, and the low expression group is distributed at the top of the map.

도 2c의 (b)를 참조하면, 흑색종 환자의 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹에서의 면역 관문 분자 유전자 및 전사 인자 TOX의 발현 수준에 따른 결과가 바이올린 플롯(violin plot)으로 도시된다. Referring to FIG. 2C (b), the results according to the expression level of the immune checkpoint molecule gene and the transcription factor TOX in the high PDCD1 T cell and low PDCD1 T cell groups of melanoma patients are shown as a violin plot. .

면역 관문 분자 유전자인 HAVCR2 발현 수준에 따른 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹은 다른 모양의 바이올린 플롯 형태를 가지며, 그룹 간 분포는 유의적 차이를 보인다(p<0.001). 보다 구체적으로, 고 PDCD1 T세포 그룹은 HAVCR2 발현 수준이 높은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타나고, 저 PDCD1 T세포 그룹은 HAVCR2 발현 수준이 낮은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타난다.The high PDCD1 T cell and low PDCD1 T cell groups according to the expression level of HAVCR2, an immune checkpoint molecule gene, had different violin plot shapes, and the distribution between the groups showed a significant difference (p<0.001). More specifically, the high PDCD1 T cell group showed a high distribution density in the section with the high HAVCR2 expression level, and the low PDCD1 T cell group showed the high distribution density in the section with the low HAVCR2 expression level.

면역 관문 분자 유전자인 CTLA4 발현 수준에 따른 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹은 다른 모양의 바이올린 플롯 형태를 가지며, 그룹 간 분포는 유의적 차이를 보인다(p<0.001). 보다 구체적으로, 고 PDCD1 T세포 그룹은 CTLA4 발현 수준이 높은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타나고, 저 PDCD1 T세포 그룹은 CTLA4 발현 수준이 낮은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타난다.According to the expression level of CTLA4, an immune checkpoint molecule gene, the high PDCD1 T cell and low PDCD1 T cell groups had different violin plot shapes, and the distribution between the groups showed a significant difference (p<0.001). More specifically, the high PDCD1 T cell group shows a high distribution density in the section with the high CTLA4 expression level, and the low PDCD1 T cell group shows the high distribution density in the section with the low CTLA4 expression level.

면역 관문 분자 유전자인 TIGIT 발현 수준에 따른 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹은 다른 모양의 바이올린 플롯 형태를 가지며, 그룹 간 분포는 유의적 차이를 보인다 (p<0.001). 보다 구체적으로, 고 PDCD1 T세포 그룹은 TIGIT 발현 수준이 높은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타나고, 저 PDCD1 T세포 그룹은 TIGIT 발현 수준이 낮은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타난다.The high PDCD1 T cell and low PDCD1 T cell groups according to the expression level of TIGIT, an immune checkpoint molecule gene, had different violin plot shapes, and the distribution between the groups showed a significant difference (p<0.001). More specifically, the high PDCD1 T cell group shows a high distribution density in the section with the high TIGIT expression level, and the low PDCD1 T cell group shows the high distribution density in the section with the low TIGIT expression level.

전사 인자인 TOX의 발현 수준에 따른 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹은 다른 모양의 바이올린 플롯 형태를 가지며, 그룹 간 분포는 유의적 차이를 보인다(p<0.001). 보다 구체적으로, 고 PDCD1 T세포 그룹은 TOX의 발현 수준이 높은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타나고, 저 PDCD1 T세포 그룹은 TOX의 발현 수준이 낮은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타난다.The high PDCD1 T cell and low PDCD1 T cell groups according to the expression level of the transcription factor TOX had different violin plot shapes, and the distribution between the groups showed a significant difference (p<0.001). More specifically, the high PDCD1 T cell group shows a high distribution density in the section with the high TOX expression level, and the low PDCD1 T cell group shows the high distribution density in the section where the TOX expression level is low.

도 2d의 (a)를 참조하면, 비소세포성 폐암 환자의 CD8+ T세포에서 면역 관문 분자 유전자와 전사 인자 TOX의 발현 수준에 따른 분포를 2차원의 지도로 시각화한 결과가 도시된다. 면역 관문 분자 유전자인 PDCD1, HAVCR2, CTLA4 및 TIGIT 와 전사 인자 TOX가 많이 발현된 고 발현 그룹과 적게 발현된 저 발현 그룹은 각각 다른 발현 양상을 보이는 것으로 나타난다. 보다 구체적으로, 고 발현 그룹은 지도의 상위에 분포되어 있고, 저 발현 그룹은 지도의 하위에 분포되어 있는 것으로 나타난다.Referring to (a) of FIG. 2D , a two-dimensional map visualization of the distribution according to the expression level of the immune checkpoint molecule gene and the transcription factor TOX in CD8+ T cells of a non-small cell lung cancer patient is shown. The high-expression group and the low-expression group, in which the immune checkpoint molecule genes PDCD1, HAVCR2, CTLA4 and TIGIT and the transcription factor TOX were expressed, showed different expression patterns, respectively. More specifically, it appears that the high expression group is distributed at the top of the map, and the low expression group is distributed at the bottom of the map.

도 2d의 (b)를 참조하면, 비소세포성 폐암 환자의 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹에서의 면역 관문 분자 유전자 및 전사 인자 TOX의 발현 수준에 따른 결과가 바이올린 플롯(violin plot)으로 도시된다. Referring to FIG. 2d (b), the results according to the expression level of the immune checkpoint molecule gene and the transcription factor TOX in the high PDCD1 T cell and low PDCD1 T cell groups of non-small cell lung cancer patients are shown as a violin plot. is shown

면역 관문 분자 유전자인 TIGIT 발현 수준에 따른 고 PDCD1 T세포 및 저 PDCD1 T세포 그룹은 다른 모양의 바이올린 플롯 형태를 가지며, 그룹 간 분포는 유의적 차이를 보인다(p<0.001). 보다 구체적으로, 고 PDCD1 T세포 그룹은 TIGIT 발현 수준이 높은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타나고, 저 PDCD1 T세포 그룹은 TIGIT 발현 수준이 낮은 구간의 분포 밀도가 높은 것으로 나타난다.The high PDCD1 T cell and low PDCD1 T cell groups according to the expression level of TIGIT, an immune checkpoint molecule gene, had different violin plot shapes, and the distribution between the groups showed a significant difference (p<0.001). More specifically, the high PDCD1 T cell group shows a high distribution density in the section with the high TIGIT expression level, and the low PDCD1 T cell group shows the high distribution density in the section with the low TIGIT expression level.

도 2e의 (a)를 참조하면, CD8+ T세포의 상태에 따라 구성된 궤도를 도시한 것이다. 각각 3가지 가지로 도시되며, 각 가지별 우세한 세포 종류가 있는 것으로 나타난다.Referring to (a) of Figure 2e, it shows the trajectory constructed according to the status of CD8+ T cells. Each branch is shown as three branches, with each branch showing a predominant cell type.

도 2e의 (b)를 참조하면, CD8+ T세포의 궤도에서 가지 별 위치한 상태별 우세한 T세포를 분류한 결과가 도시된다. T세포의 상태는 실행(effector), 탈진(exhausted) 및 기억(memory) 상태로 분류되었다. Referring to (b) of FIG. 2E , the results of sorting the dominant T cells by state located by branch in the trajectory of CD8+ T cells are shown. The states of T cells were classified into effector, exhausted, and memory states.

도 2f를 참조하면, T세포 상태에 따른 면역 관문 분자 유전자들과 전사 인자 TOX의 표현역학이 도시된다. 면역 관문 분자 유전자들은 CD8+ T세포 탈진상태에서 보다 발현 수준이 증가하는 경향으로 나타난다.Referring to FIG. 2f , the expression dynamics of immune checkpoint molecular genes and the transcription factor TOX according to T cell status are shown. Immune checkpoint molecular genes show a tendency to increase expression levels compared to CD8+ T-cell exhaustion.

도 2g를 참조하면, 면역 관문 분자 유전자들과 전사 인자 TOX의 상태들을 연결 구조 분석한 결과가 도시된다. 각 면역 관문 분자 유전자들의 발현량은 T세포가 실행 상태에서 탈진 상태로 진행될수록 증가하는 경향을 보였고, 실행 상태에서 기억 상태로 진행될수록 감소하는 경향을 보였다. 이는, 전사 인자인 TOX에서도 동일한 경향으로 나타난다. 이에 따라, 전사 인자 TOX와 면역 관문 분자 유전자 들이 서로 연관되어 있는 것으로 나타난다.Referring to FIG. 2G , the results of structural analysis of linkages between immune checkpoint molecular genes and the transcription factor TOX are shown. The expression level of each immune checkpoint molecule gene showed a tendency to increase as the T cells progressed from the running state to the exhaustion state, and showed a tendency to decrease as the T cell progressed from the running state to the memory state. This is also shown in the same trend in TOX, which is a transcription factor. Accordingly, it appears that the transcription factor TOX and immune checkpoint molecular genes are related to each other.

이상의 실시예 1의 결과로 종양 미세환경에 존재하는 T세포 내 전사 인자인 TOX가 면역 관문 분자 유전자들과 연관되어 있으며, 면역 관문 분자 유전자들의 발현 수준이 T세포의 탈진과 연관되어 있으므로, TOX의 발현 수준도 연관되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에, 종양 미세환경에 존재하는 T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현 수준은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 면역 항암 요법에 대한 치료 반응의 예측을 위한 바이오 마커로서 이용될 수 있다. 더 나아가, TOX는 면역 관문 분자 유전자들과의 메커니즘 또한 연관되어 있는 것으로 보아 TOX를 억제하는 표적 치료제를 병용하여 면역 관문 분자의 발현을 저하시키는 치료제로도 이용될 수 있다.As a result of Example 1 above, TOX, a transcription factor in T cells present in the tumor microenvironment, is associated with immune checkpoint molecule genes, and the expression level of immune checkpoint molecule genes is associated with T cell exhaustion. It was confirmed that the expression level was also related. Accordingly, the expression level of TOX in T cell-specific T cells present in the tumor microenvironment can be used as a biomarker for predicting a therapeutic response to the immune anticancer therapy according to various embodiments of the present invention. Furthermore, since TOX is also related to the mechanism of immune checkpoint molecule genes, it can be used as a therapeutic agent that reduces the expression of immune checkpoint molecules by using a target therapeutic agent that inhibits TOX in combination.

실시예 2: 종양에서의 면역 관문 분자 발현에 따른 TOX의 발현 및 이에 기초한 치료 반응 예측 방법Example 2: Expression of TOX according to the expression of immune checkpoint molecules in tumors and a method for predicting therapeutic response based thereon

이하에서는 도 3a 내지 3c, 도 4a 내지 4d 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 관문 분자 발현에 따른 TOX의 발현 및 이에 기초한 치료 반응 예측 방법을 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 3A to 3C, 4A to 4D, and 5, the expression of TOX according to the expression of an immune checkpoint molecule and a method for predicting a therapeutic response based thereon according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3a 내지 3c는 비소세포성 폐암 환자와 편평세포암 환자의 종양에서 면역 관문 분자 발현에 따른 TOX의 발현 결과를 도시한 것이다. 3A to 3C show the expression results of TOX according to the expression of immune checkpoint molecules in tumors of patients with non-small cell lung cancer and patients with squamous cell carcinoma.

도 3a는 비소세포성 폐암 환자와 편평세포암 환자의 종양 T세포를 면역 관문 분자 발현과 TOX의 발현에 따라 분석한 결과를 도시한 것이다. Figure 3a shows the results of analysis of tumor T cells of non-small cell lung cancer patients and squamous cell cancer patients according to the expression of immune checkpoint molecules and TOX.

도 3a를 참조하면, 비소세포성 폐암 환자의 종양에서 면역 관문 분자 발현이 증가되면, TOX의 발현이 증가되는 것으로 나타난다. 보다 구체적으로, 1사분면과 3사분면의 수치가 비례적으로 증가하는 경향을 나타낸다. 또한, 편평세포암 환자의 종양에서도 면역 관문 분자 발현이 증가되면, TOX의 발현이 증가되는 것으로 나타난다. 보다 구체적으로, 1사분면과 3사분면의 수치가 비례적으로 증가하는 경향을 나타낸다. Referring to FIG. 3A , when the expression of an immune checkpoint molecule is increased in the tumor of a non-small cell lung cancer patient, the expression of TOX is increased. More specifically, the values in the first and third quadrants show a tendency to increase proportionally. In addition, when the expression of immune checkpoint molecules is increased in tumors of squamous cell carcinoma patients, the expression of TOX appears to be increased. More specifically, the values in the first and third quadrants show a tendency to increase proportionally.

도 3b는 비소세포성 폐암 환자와 편평세포암 환자의 종양에서 면역 관문 분자의 발현에 따른 TOX의 발현 양성 세포수 결과를 도시한 것이다.Figure 3b shows the results of the number of cells positive for the expression of TOX according to the expression of immune checkpoint molecules in the tumors of patients with non-small cell lung cancer and squamous cell carcinoma.

도 3b의 (a) 및 (b)를 참조하면, 비소세포성 폐암 환자의 종양에서 면역 관문 분자 발현이 양성인 경우 TOX의 발현 양성 세포수도 유의적으로 증가하는 것으로 나타난다. 또한, 편평세포암 환자의 종양에서도 면역 관문 분자 발현이 양성인 경우 TOX의 발현 양성 세포수도 유의적으로 증가되는 것이 나타난다.Referring to (a) and (b) of FIG. 3B , when the expression of the immune checkpoint molecule is positive in the tumor of a non-small cell lung cancer patient, the number of cells positive for the expression of TOX is also significantly increased. In addition, in tumors of squamous cell carcinoma patients, when the expression of the immune checkpoint molecule is positive, the number of cells positive for the expression of TOX is also significantly increased.

도 3c는 비소세포성 폐암 환자와 편평세포암 환자의 종양에서 면역 관문 분자인 PD-1과 TIM-3 발현에 따른 TOX의 발현을 도시한 것이다.Figure 3c shows the expression of TOX according to the expression of immune checkpoint molecules PD-1 and TIM-3 in tumors of patients with non-small cell lung cancer and squamous cell carcinoma.

도 3c의 (a)를 참조하면, 비소세포성 폐암 환자와 편평세포암 환자의 종양 T세포를 PD-1 발현과 TIM-3의 발현에 따라 분석한 결과가 도시된다. 1사 분면 영역은 PD-1(+)양성-TIM-3(+)양성 세포로 분류하고, 3사 분면 영역은 PD-1(-)음성-TIM-3(-)음성세포로 분류하고, 4사 분면 영역은 PD-1(+)양성-TIM-3(-)음성 세포로 분류하였다.Referring to Figure 3c (a), the results of analysis of the tumor T cells of non-small cell lung cancer patients and squamous cell cancer patients according to the expression of PD-1 and TIM-3 are shown. The first quadrant region is classified as PD-1(+) positive-TIM-3(+) positive cells, and the third quadrant region is classified as PD-1(-) negative-TIM-3(-) negative cells, Quadrant regions were classified as PD-1(+) positive-TIM-3(-) negative cells.

도 3c의 (b)를 참조하면, PD-1 발현과 TIM-3의 발현에 따라 분류된 세포를 TOX에 대한 히스토그램 플롯에 나타난 결과가 도시된다. TOX에 대한 형광세기는 괄호 안에 표시하였다. 비소세포성 폐암 환자의 종양에서는 붉은색의 PD-1양성-TIM-3양성 세포 그룹이 TOX의 발현 양도 많으며, 형광세기 또한 1577로 가장 높은 수치를 나타낸다. 또한, 편평세포암 환자의 종양에서도 붉은색의 PD-1양성-TIM-3양성 세포 그룹이 TOX의 발현 양도 많으며, 형광세기 또한 4970으로 가장 높은 수치를 나타낸다.Referring to FIG. 3C (b), the results shown in the histogram plot for TOX of cells sorted according to PD-1 expression and TIM-3 expression are shown. The fluorescence intensity for TOX is indicated in parentheses. In the tumors of non-small cell lung cancer patients, the red PD-1-positive-TIM-3-positive cell group showed a high amount of TOX expression, and the fluorescence intensity was also the highest at 1577. In addition, in the tumors of squamous cell carcinoma patients, the red PD-1-positive-TIM-3-positive cell group showed a high amount of TOX expression, and the fluorescence intensity was also the highest at 4970.

도 3c의 (b)를 참조하면, PD-1 발현과 TIM-3의 발현에 따라 분류된 세포의 TOX의 발현 결과가 도시된다. 비소세포성 폐암 환자의 종양에서는 PD-1양성-TIM-3양성 세포들은 PD-1양성-TIM-3음성 세포들과 PD-1음성-TIM-3음성 세포들 보다 유의적으로 높은 TOX의 발현량을 나타낸다. 또한, 편평세포암 환자의 종양에서도 PD-1양성-TIM-3양성 세포들은 PD-1양성-TIM-3음성 세포들과 PD-1음성-TIM-3음성 세포들 보다 유의적으로 높은 TOX의 발현량을 나타낸다.Referring to (b) of Figure 3c, the expression result of TOX of cells sorted according to the expression of PD-1 and TIM-3 is shown. In tumors of non-small cell lung cancer patients, PD-1 positive-TIM-3 positive cells expressed significantly higher TOX than PD-1 positive-TIM-3 negative cells and PD-1 negative-TIM-3 negative cells. indicates the quantity. Also, in tumors of squamous cell carcinoma patients, PD-1 positive-TIM-3 positive cells showed significantly higher TOX than PD-1 positive-TIM-3 negative cells and PD-1 negative-TIM-3 negative cells. represents the expression level.

도 4a는 MC37 마우스 모델의 종양 T세포를 PD-1 발현과 TOX의 발현에 따라 분석한 결과를 도시한 것이다. Figure 4a shows the results of analyzing the tumor T cells of the MC37 mouse model according to the expression of PD-1 and TOX.

도 4a를 참조하면, MC37 마우스 모델의 종양 T세포에서 PD-1 발현이 증가되면, TOX의 발현이 증가하는 것으로 나타난다. 보다 구체적으로, 1사분면과 3사분면의 수치가 비례적으로 증가하는 경향을 나타낸다. Referring to FIG. 4a , when PD-1 expression is increased in tumor T cells of the MC37 mouse model, the expression of TOX is increased. More specifically, the values in the first and third quadrants show a tendency to increase proportionally.

도 4b는 CT26, TC1 및 LLC1 마우스 모델에서 PD-1 분자 발현에 따른 TOX의 발현 양성 세포수 결과를 도시한 것이다. Figure 4b shows the results of the number of cells positive for the expression of TOX according to the PD-1 molecule expression in CT26, TC1 and LLC1 mouse models.

도 4b의 (a), (b) 및 (c)를 참조하면, CT26, TC1 및 LLC1 마우스 모델에서 PD-1 분자 발현이 양성인 경우 TOX의 발현 양성 세포수도 유의적으로 증가하는 것으로 나타난다. Referring to (a), (b) and (c) of FIG. 4B , when the PD-1 molecule expression is positive in the CT26, TC1 and LLC1 mouse models, the number of cells positive for TOX expression is also significantly increased.

도 4c는 MC38 마우스 모델의 종양에서 PD-1과 TIM-3 발현에 따른 TOX의 발현을 도시한 것이다.Figure 4c shows the expression of TOX according to the expression of PD-1 and TIM-3 in the tumor of the MC38 mouse model.

도 4c의 (a)를 참조하면, MC38 마우스 모델의 종양 T세포를 PD-1 발현과 TIM-3의 발현에 따라 분석한 결과가 도시된다. 붉은색의 1사 분면 영역은 PD-1양성-TIM-3양성 세포로 분류하고, 주황색의 3사 분면 영역은 PD-1음성-TIM-3음성 세포로 분류하고, 파란색의 4사 분면 영역은 PD-1양성-TIM-3음성 세포로 분류하였다. 도 4c의 (b)를 참조하면, PD-1 발현과 TIM-3의 발현에 따라 분류된 세포를 TOX에 대한 히스토그램 플롯에 나타난 결과가 도시된다. TOX에 대한 형광세기는 괄호 안에 표시하였다. MC38 마우스 모델의 종양에서는 붉은색의 PD-1양성-TIM-3양성 세포 그룹이 TOX의 발현 양도 많으며, 형광세기 또한 1048로 가장 높은 수치를 나타낸다.Referring to (a) of Figure 4c, the results of analyzing the tumor T cells of the MC38 mouse model according to the expression of PD-1 and TIM-3 are shown. The red quadrant region is classified as PD-1 positive-TIM-3 positive cells, the orange quadrant region is classified as PD-1 negative-TIM-3 negative cells, and the blue quadrant region is classified as PD-1 positive-TIM-3 positive cells. PD-1 positive-TIM-3 negative cells were sorted. Referring to FIG. 4C (b), the results shown in the histogram plot for TOX of cells sorted according to PD-1 expression and TIM-3 expression are shown. The fluorescence intensity for TOX is indicated in parentheses. In the tumor of the MC38 mouse model, the red PD-1-positive-TIM-3-positive cell group showed a high amount of TOX expression, and the fluorescence intensity was also the highest at 1048.

도 4c의 (c)를 참조하면, PD-1 발현과 TIM-3의 발현에 따라 분류된 세포의 TOX의 발현 결과가 도시된다. MC38 마우스 모델의 종양에서는 PD-1양성-TIM-3양성 세포들은 PD-1양성-TIM-3음성 세포들과 PD-1음성-TIM-3음성 세포들 보다 유의적으로 높은 TOX의 발현량을 나타낸다. 또한, 도 4c의(d)를 참조하면 CT26, TC1 및 LLC1 마우스 모델의 종양에서도 PD-1양성-TIM-3양성 세포들은 PD-1양성-TIM-3음성 세포들과 PD-1음성-TIM-3음성 세포들 보다 유의적으로 높은 TOX의 발현량을 나타낸다.Referring to (c) of Figure 4c, the expression result of TOX of cells sorted according to the expression of PD-1 and TIM-3 is shown. In tumors of the MC38 mouse model, PD-1 positive-TIM-3 positive cells showed significantly higher TOX expression levels than PD-1 positive-TIM-3 negative cells and PD-1 negative-TIM-3 negative cells. indicates. Also, referring to FIG. 4c(d), in the tumors of the CT26, TC1 and LLC1 mouse models, PD-1 positive-TIM-3 positive cells were found to be PD-1 positive-TIM-3 negative cells and PD-1 negative-TIM cells. The expression level of TOX was significantly higher than that of -3 negative cells.

도 5는 TOX mRNA를 넉다운(Knockdown)한 암조직 유래 T세포의 면역 관문 분자들의 발현 결과를 도시한 것이다.FIG. 5 shows the expression results of immune checkpoint molecules in cancer tissue-derived T cells obtained by knocking down TOX mRNA.

도 5의 (a)를 참조하면, TOX mRNA를 넉다운(Knockdown)한 T세포를 면역 관문 분자 발현과 TOX의 발현에 따라 분석한 결과가 도시된다. 컨트롤 그룹에서는 PD-1 발현이 증가되면 TIGIT, TIM-3 및 TOX의 발현이 증가되는 것으로 나타난다. 보다 구체적으로, 1사분면과 3사분면의 수치가 비례적으로 증가하는 경향을 나타낸다. 그러나, TOX mRNA를 넉다운(Knockdown)한 그룹에서는 PD-1 발현이 증가됨에 따라 TIGIT, TIM-3 및 TOX의 발현이 증가되는 경향은 나타내지 않았다.Referring to Figure 5 (a), the result of analysis of T cells knocked down TOX mRNA according to the expression of immune checkpoint molecules and TOX is shown. In the control group, when PD-1 expression was increased, the expression of TIGIT, TIM-3 and TOX was increased. More specifically, the values in the first and third quadrants show a tendency to increase proportionally. However, the expression of TIGIT, TIM-3 and TOX did not show an increase in the expression of TIGIT, TIM-3 and TOX as PD-1 expression increased in the group in which TOX mRNA was knocked down.

도 5의 (b)를 참조하면, TOX mRNA를 넉다운(Knockdown)한 T세포와 컨트롤 T세포에서의 면역 관문 분자과 TOX가 발현된 세포수가 도시된다. 면역 관문 분자인 PD-1, TIGIT, CTLA-4 및 TIM-3과 TOX의 발현은 컨트롤 그룹에서 유의적으로 높은 것으로 나타난다. 그러나 면역 관문 분자인 LAG-3와 2B4에서는 차이가 나타나지 않았다.Referring to FIG. 5B , the number of cells expressing the immune checkpoint molecule and TOX in T cells and control T cells in which TOX mRNA is knocked down are shown. The expression of immune checkpoint molecules PD-1, TIGIT, CTLA-4 and TIM-3 and TOX were significantly higher in the control group. However, there was no difference in the immune checkpoint molecules LAG-3 and 2B4.

도 5의 (c)를 참조하면, TOX mRNA를 넉다운(Knockdown)한 T세포와 컨트롤 T세포에서의 염증반응 유도체 INF-gamma와 TNF-alpha가 발현된 세포수가 도시된다. 염증반응 유도체들의 발현은 TOX 넉다운 그룹에서 유의적으로 높은 것으로 나타난다. Referring to (c) of FIG. 5 , the number of cells expressing inflammatory response derivatives INF-gamma and TNF-alpha in T cells and control T cells in which TOX mRNA is knocked down are shown. The expression of inflammatory response derivatives was found to be significantly higher in the TOX knockdown group.

이상의 실시예 2의 결과로 전사 인자인 TOX의 발현과 면역 관문 분자들의 발현이 비례적 관계인 것으로 나타난다. 즉, TOX의 발현으로 인하여 면역 관문 분자들이 촉진되는 것을 확인할 수 있었다. 이에, TOX의 발현 수준은 종래의 면역 관문 분자들의 발현을 예측할 수 있으며, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측을 할 수 있다. As a result of Example 2 above, it appears that the expression of the transcription factor TOX and the expression of immune checkpoint molecules have a proportional relationship. That is, it was confirmed that the immune checkpoint molecules were promoted due to the expression of TOX. Accordingly, the expression level of TOX may predict the expression of conventional immune checkpoint molecules, and may predict the therapeutic response to the immuno-cancer therapy according to various embodiments of the present invention.

실시예 3: TOX의 발현 수준에 기초한 항 PD-1 치료 반응 예측_비소세포성 폐암 및 흑색종Example 3: Anti-PD-1 treatment response prediction based on the expression level of TOX_Non-small cell lung cancer and melanoma

이하에서는 도 6a 내지 6c를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 TOX의 발현에 기초한 항 PD-1 치료 반응 예측 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for predicting an anti-PD-1 treatment response based on the expression of TOX according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 6C .

도 6a는 흑색종 환자의 종양으로부터 유래된 각 세포에서의 TOX의 발현 분포을 비교한 결과를 도시한 것이다.Figure 6a shows the results of comparing the expression distribution of TOX in each cell derived from the tumor of a melanoma patient.

도 6a를 참조하면, 흑색종 환자의 종양으로부터 유래된 개별 세포의 TOX의 발현 분포는 다른 면역 세포나 암세포에서 보다 T세포에서 많이 발현되는 것으로 나타난다.Referring to FIG. 6A , the expression distribution of TOX in individual cells derived from the tumor of a melanoma patient is more expressed in T cells than in other immune cells or cancer cells.

도 6b는 TOX 수준에 따른 비소세포성 폐암 및 흑색종 환자의 생존률 평가 결과를 도시한 것이다.Figure 6b shows the results of evaluation of the survival rate of patients with non-small cell lung cancer and melanoma according to the TOX level.

도 6b의 (a)를 참조하면, 흑색종에서의 TOX의 발현 수준에 따른 항 PD-1 치료 반응의 예측의 평가 결과가 도시된다. 저 TOX의 발현군과 고 TOX의 발현군은 유의한 차이로 나타나며(p=0.002), 저 TOX의 발현군이 고 TOX의 발현군보다 생존률이 긴 것으로 나타난다. Referring to FIG. 6B (a) , the evaluation results of prediction of anti-PD-1 treatment response according to the expression level of TOX in melanoma are shown. There was a significant difference between the low TOX expression group and the high TOX expression group (p=0.002), and the low TOX expression group appeared to have a longer survival rate than the high TOX expression group.

나아가, 도 6b의 (b)를 참조하면, 비소 세포성 폐암에서의 TOX의 발현 수준에 따른 항 PD-1 치료 반응의 예측의 결과가 도시된다. 저 TOX의 발현군과 고 TOX의 발현군은 유의한 차이로 나타나며(p=0.0393), 저 TOX의 발현군이 고 TOX의 발현군보다 생존률이 긴 것으로 나타난다. Furthermore, referring to FIG. 6B (b), the results of prediction of anti-PD-1 treatment response according to the expression level of TOX in non-small cell lung cancer are shown. There was a significant difference between the low TOX expression group and the high TOX expression group (p=0.0393), and the low TOX expression group appeared to have a longer survival rate than the high TOX expression group.

도 6c의 (a)를 참조하면, 흑색종에서 TOX의 발현 수준에 따른 실제 환자들의 항 PD-1 치료 결과 차이가 도시된다. 도 6c의 (b) 및 (c)를 더욱 참조하면, 비소 세포성 폐암에서의 TOX 별현 수준에 따른 실제 환자들의 항 PD-1 치료 결과 차이가 도시된다. 보다 구체적으로, 세 경우 모두 TOX의 발현 수준이 낮은 경우에서 항 PD-1 치료에 반응한 환자가 더 많이 분포하는 것으로 나타난다. 특히, 도 6c의 (d)의 AUC 분석 결과에 따르면, 본 발명의 다양한 실시예에 적용되는 코호트인 YCC를 포함한 세 경우 모두에서 반응군과 비 반응군 사이에 TOX의 발현 수준의 분포가 유의한 차이를 갖는 것으로 나타난다(AUC > 0.65).Referring to (a) of Figure 6c, the difference in the anti-PD-1 treatment results of actual patients according to the expression level of TOX in melanoma is shown. Further referring to (b) and (c) of Figure 6c, the difference in the anti-PD-1 treatment results of actual patients according to the TOX expression level in non-small cell lung cancer is shown. More specifically, in all three cases, when the expression level of TOX was low, the number of patients responding to anti-PD-1 treatment was greater. In particular, according to the AUC analysis result of FIG. 6c (d), the distribution of the expression level of TOX between the responder group and the non-responder group was significant in all three cases including YCC, a cohort applied to various examples of the present invention. appears to have a difference (AUC > 0.65).

이상의 실시예 3의 결과로, T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현 수준이 항 PD-1 치료 반응 예측에 있어서 우수한 마커일 수 있음을 의미할 수 있다. 나아가, T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현을 저해시킴으로써 생존률을 증가시킬 수 있음을 의미할 수 있다. 그 결과, T세포 특이적인 T세포 내 TOX의 발현을 억제하는 억제제는 생존률을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.As a result of Example 3 above, it may mean that the expression level of TOX in T cell-specific T cells may be an excellent marker in predicting anti-PD-1 treatment response. Furthermore, it may mean that the survival rate can be increased by inhibiting the expression of TOX in T cell-specific T cells. As a result, the inhibitor that suppresses the expression of TOX in T cell-specific T cells has an effect that can increase the survival rate.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실 시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다. Each feature of the various embodiments of the present invention may be partially or wholly combined or combined with each other, and technically various interlocking and driving are possible, as will be fully understood by those skilled in the art, and each embodiment may be implemented independently with respect to each other. and may be implemented together in a related relationship.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명 의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범 위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. . Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims

measuring the expression level of TOX in the biological sample isolated from the subject; and
Comprising the step of predicting the therapeutic response of the immune anti-cancer therapy for the subject based on the measured expression level of TOX,
The object is
A method for predicting treatment response to immunotherapy for suspected non-small cell lung cancer.

The method of claim 1,
Measuring the expression level of TOX with respect to the biological sample,
A method of predicting a therapeutic response to immunotherapy, which is a step of measuring the expression level of TOX specifically expressed in T cells present in the tumor microenvironment.

According to claim 1,
Wherein the biological sample comprises at least one selected from the group consisting of peripheral blood, serum and plasma, a method for predicting a therapeutic response to immunotherapy.

According to claim 1,
The immunotherapy is
A method of predicting a therapeutic response to an anti-PD-1 treatment, immunotherapy.

According to claim 1,
Predicting the therapeutic response to the immuno-cancer therapy comprises:
When the measured expression level of the TOX is less than a predetermined level, a method for predicting a therapeutic response to an immune anticancer therapy, comprising the step of evaluating a positive therapeutic response to anti-PD-1 treatment.

An agent for measuring the expression level of TOX in a biological sample isolated from a subject,
The object is
A kit for predicting treatment response to immuno-cancer therapy for suspected non-small cell lung cancer.

7. The method of claim 6,
The agent for measuring the expression level of TOX with respect to the biological sample,
A kit for predicting therapeutic response to immuno-cancer therapy, which is a formulation that measures the expression level of TOX specifically expressed in T cells present in the tumor microenvironment.