KR20220111319A - 암에 대한 바이오마커로서 인터류킨-4-유도된 유전자 1 (il4i1) 및 각각의 대사물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 암 및 관련된 전이 및/또는 면역요법에 대한 내성의 진단 및 요법에서 마커로서의 인터류킨-4-유도된 유전자 1 (IL4I1) 뿐만 아니라 IL4I1에 의해 생성되는 대사물의 용도에 관한 것이다.

Description

암에 대한 바이오마커로서 인터류킨-4-유도된 유전자 1 (IL4I1) 및 각각의 대사물
본 발명은 암 및 관련된 전이 및/또는 면역요법에 대한 내성의 진단 및 요법에서 마커로서 인터류킨-4-유도된 유전자 1 (IL4I1) 뿐만 아니라 IL4I1에 의해 생성되는 대사물의 용도에 관한 것이다.
IL4I1은 과산화수소 및 암모니아를 생성하면서 L-아미노산에서 알파-케토산으로의 산화성 탈아미노화를 촉매하는 L-아미노산 옥시다제이다. B 세포에서 극초기 IL4-유도성 유전자로서 처음으로 발견된 IL4I1은 이후에 대식세포 및 수지상 세포에서 또한 확인되었다 (Molinier-Frenkel et al., 2019).
암 환자에서, IL4I1은 종양 세포 자체에 의해 (예를 들어, 일부 B 세포 림프종 서브세트, 중피종 또는 난소암 및 신경교종) 또는 종양-연관된 대식세포 (TAM) 또는 수지상 세포 (DC)에 의해 발현된다 (Carbonnelle-Puscian, et al. 2009). 이는 골수성 및 B 세포 계통의 항원 제시 세포 (APC) 및 T 헬퍼 유형 (Th) 17 세포에 의해 생리학적으로 생성되는 분비된 효소이다 (Molinier-Frenkel et al., 2019). 마우스 및 인간에서 적응성 면역 반응의 미세한 제어에 있어서 IL4I1의 중요한 역할이 지난 수년 동안 나타났다. 실제로, IL4I1은 T 세포 증식 (Lasoudris et al., 2011) 및 시토카인 생성을 억제하고, T 림프구가 클로날 수용체 자극에 대해 반응하는 능력을 제한함으로써 시험관내에서 조절 T 세포로의 나이브 CD4+ T-세포 분화를 용이하게 한다. 이는 또한 항체 생성에 대한 배아 중심 반응을 제어하고, Th1 및 Th17 반응을 제한하는 역할을 할 수 있다 (Molinier-Frenkel et al., 2019).
현재, IL4I1-연관된 상태의 치료적 영향에 대해서는 거의 알려지지 않았다. IL4I1은 대부분의 인간 암의 종양-연관된 대식세포에서 및 일부 종양 세포 유형에서 발현된다. 항-종양 T-세포 반응을 억제함으로써 종양 성장을 용이하게 하는 그의 능력과 연관된 이러한 발현은 IL4I1가 암의 면역조절 분야에서 새로운 잠재적인 표적이 되게 한다.
제기된 IL4I1 억제 활성을 갖는 일부 화합물은 WO 2010/066858에 개시되었다. 그러나, 구체적으로 개시된 화합물은 독성을 갖거나 또는 만족스럽지 않은 IL4I1 억제 활성을 갖는 것으로 확인되었다. 개시된 화합물은 mM 범위의 Ki를 가졌으며, 따라서 효능이 부족하고, T 세포주 (Jurkat 세포)의 완전한 세포 사멸을 신속하게 유도하였다.
WO 2016/040488은 중추 신경계 (CNS) 조직에서 미엘린 형성의 촉진을 필요로 하는 대상체에게 IL4I1 단백질의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 대상체에서 중추 신경계 (CNS) 조직에서 미엘린 형성을 촉진시키는 방법을 개시한다.
WO 2019/185907은 대규모 인간 암에서 발현되는 것으로 확인된 IL4I1의 억제에 관한 것이다. 화학식 (I)에 따른 페닐알라닌-유도체인 암 치료에서 사용하기 위한 화합물이 제공된다. 치료할 암은 IL4I1-발현 세포를 디스플레이한다.
또한, 암, 특히 전이성 암의 맥락에서 IL4I1 및 그의 대사 기능의 진단적 용도에 대한 정보가 매우 제한적이다.
[Lasoudris et al. (in: IL4I1: an inhibitor of the CD8+ antitumor T-cell response in vivo, Eur J Immunol. 2011 Jun;41(6):1629-38)]은 L-페닐알라닌 옥시다제 IL4I1이 과산화수소 (H2O2) 생성을 통해 시험관내에서 T-세포 증식을 억제하고, 종양-연관된 대식세포에서 고도로 발현된다고 개시한다. IL4I1의 면역억제성 기능은 생체내에서 입증되고, 이는 IL4I1이 CD8(+) 항종양 T-세포 반응을 억제함으로써 인간 종양 성장을 용이하게 함을 시사한다.
IL4I1은 또한 유방암, 신장암, 및 신경교종에서 질환 결과를 계층화하는 소위 간질-유래된 예후 예측인자 (SDPP)의 일부로서 개시되었다 (Finak et al., Stromal gene expression predicts clinical outcome in breast cancer. Nat. Med. 2008;14:518-527).
[Molinier-Frenkel et al. (The IL4I1 Enzyme: A New Player in the Immunosuppressive Tumor Microenvironment. Cells. 2019 Jul 20;8(7))]은 분비된 효소로서 IL4I1이 암 면역요법에 대한 용이하게 표적화가능한 분자를 나타낼 수 있음을 개시한다.
[Bod L., et al. (IL4-induced gene 1 promotes tumor growth by shaping the immune microenvironment in melanoma. Oncoimmunology. 2017;6:e1278331)]은 IL4I1 활성이 질환 공격성과 상관관계가 있는 것으로 나타내었지만, 이들은 IL4I1이 종양 세포 증식 또는 혈관신생을 증강시키지 않았음을 발견하였다.
[Cheong and Sun (Targeting the IDO1/TDO2-KYN-AhR Pathway for Cancer Immunotherapy - Challenges and Opportunities. Trends Pharmacol Sci. 2018 Mar;39(3):307-325)]는 신규한 암 면역요법의 개발을 위해 IDO1/TDO2-KYN-AhR 신호전달 경로를 표적화하는데 있어서 최근 진행상황 및 미래 전망을 검토한다.
지금까지, 분비된 IL4I1 (인터류킨-4-유도된 1) 효소는 L-페닐알라닌 및 더 적은 정도로 아르기닌을 이화시켜, H2O2, 암모니아 (NH3) 및 상응하는 α-케토산을 생성하는 것을 개시하였다 (Molinier-Frenkel et al., 2019; Boulland et al., 2007; Mason et al., 2004). 그러나, IL4I1이 인돌 대사물을 비롯한 AHR 효능제를 생성하는 새로 확인된 Trp-이화 경로의 핵심 효소인 것으로 확인되었다. IL4I1은 신경교종 환자에서 감소된 생존과 연관이 있고, 암 세포 운동성을 촉진시키고, T-세포 증식을 억제한다. IDO1보다 더 강력한 AHR 활성화제인 IL4I1은 면역 체크포인트 차단 (ICB)과 IDO1 억제제를 조합하는 임상 연구의 실패를 설명할 수 있으며: ICB는 IL4I1을 유도하고, 이는 요법 탈출을 매개한다. 따라서, IL4I1 차단은 암 요법에 대한 새로운 길을 열 것이다. 이들 발견으로부터, IL4I1 기반 치료가 면역 활성화 및 요법 표적화 또는 AHR 활성화 억제 (예를 들어 IDO/TDO2 억제제)를 유도하는 면역요법, 통상적인 요법에 대한 내성에 대한 새로운 길을 제공한다는 것이 명백하게 추론된다.
따라서, 본 발명의 목적은 암을 진단하고 모니터링하는 방법에서 IL4I1 및 그의 대사 기능을 이용하는 새로운 접근법을 확인하는 것이다. 다른 목적 및 측면은 본 발명의 하기 더욱 상세한 설명을 연구할 때 명백해질 것이다.
아릴 탄화수소 수용체 (AHR)는 환경, 식이, 미생물군 및 세포 대사로부터 화합물을 감지함으로써 세포가 변화하는 조건에 대해 적응할 수 있게 하는 리간드-활성화된 전사 인자이다 (Rothhammer and Quintana, 2019). 생체이물성 2,3,7,8-테트라클로로디벤조-p-디옥신 (TCDD, 디옥신)의 독성 효과의 매개자로서 처음 발견된 AHR은 후속적으로 발달, 면역력 및 암에서 중요한 역할을 발휘하는 것으로 나타났다 (Boitano et al., 2010; Fernandez-Salguero et al., 1995; Gutierrez-Vazquez and Quintana, 2018; Kiss et al., 2011; Murray et al., 2014; Nguyen and Bradfield, 2008; Rentas et al., 2016; Stockinger et al., 2014). 리간드 결합시, AHR은 세포질에서 핵으로 전위되고, 여기서 AHR 핵 수송체 (ARNT)와 헤테로이량체화하고, 생체이물성 반응 요소 (XRE)에 결합하여 전사를 유도한다 (Nguyen and Bradfield, 2008). AHR 표적 유전자는 혈관신생, 조혈, 약물 및 지질 대사, 세포 운동성, 및 면역 조절을 비롯한 다양한 생물학적 과정을 조절한다 (Denison and Nagy, 2003; Gutierrez-Vazquez and Quintana, 2018; Murray et al., 2014; Nguyen and Bradfield, 2008; Stockinger et al., 2014). 생체이물질 다음으로, 식물, 미생물총 및 내인성 인자로부터 유래된 천연 리간드는 강력한 AHR 효능제이다 (Denison and Nagy, 2003; Li et al., 2011; Rothhammer and Quintana, 2019). 트립토판 (Trp) 유도체는 내인성 AHR 리간드의 중요한 부류를 구성한다 (Denison and Nagy, 2003; Hubbard et al., 2015; Nguyen and Bradfield, 2008). 인돌아민-2,3-디옥시게나제 1/2 (IDO1/2) 또는 트립토판-2,3-디옥스게나제 (TDO2)에 의해 개시되는 키누레닌 (Kyn) 경로는 현재 인간에서 주요 Trp 이화 경로로 고려되며 (Cervenka et al., 2017; Lemos et al., 2019; Platten et al., 2019), AHR 효능제 Kyn 및 키누렌산 (KynA)을 생성한다 (DiNatale et al., 2010; Mezrich et al., 2010; Opitz et al., 2011). 암은 높은 수준의 IDO1 및 TDO2를 발현하고, Trp 이화생성물-매개된 AHR 활성화의 효과를 이용하여, 그들의 악성을 증강시키고, 항-종양 면역 반응을 억제한다.
Kyn-AHR 축은 (i) 조절 T 세포 (Treg)의 분화 (Mezrich et al., 2010; Quintana et al., 2010), (ii) CD8+ T 세포 상에서 면역 체크포인트 분자 프로그래밍된 세포 사멸 단백질 1 (PD-1)의 발현 (Liu et al., 2018), (iii) CD8+ T 세포의 세포 사멸 (Greene et al., 2019), 및 (iv) 면역억제성 종양-연관된 대식세포 (TAM)의 동원 (Takenaka et al., 2019)을 유도함으로써 T 세포 증식 및 기능을 억제한다. 면역 효과 다음으로, Kyn-AHR 축은 또한 암 세포의 악성 표현형을 증강시키고, 그 중 가장 두드러지는 것은 암 세포 운동성이다 (Chen et al., 2014; D'Amato et al., 2015; Novikov et al., 2016; Opitz et al., 2011; Xiang et al., 2019).
따라서, Trp-이화 효소 (TCE)의 억제는 암 세포 악성 및 종양-유래된 면역억제 둘 다를 표적화하는 유망한 전략을 나타낸다 (Lemos et al., 2019; Platten et al., 2019).
IDO1의 소분자 억제제는 이들 두 면역억제성 메카니즘을 동시에 표적화함으로써 요법 결과를 개선시키기 위해 면역 체크포인트 차단 (ICB)에 대한 부가물로서 임상 실험에 들어갔다 (Lemos et al., 2019; Platten et al., 2019). 그러나, 첫번째 III 상 임상 실험은 실패하였고 (Long et al., 2019), 암에서 Trp의 이화에 대한 본 발명자들의 지식에 이의가 제기되었다 (Muller et al., 2019; Platten et al., 2019). 이 실망스러운 결과의 분자 이해는 면역요법에 대한 새로운 기회를 드러낼 것이다.
따라서, 본 발명자들은 AHR을 활성화시키는 다른 경로가 IDO1 억제제에 대한 내성 메카니즘을 구성할 수 있다고 가정하였다. 인간 종양에서 AHR 활성화의 매개자를 확인하기 위해, 간단한 접근법은 IDO1 및 TDO2 이외의 대사 효소와 AHR 표적 유전자의 발현의 연관성을 다루는 것이다. 그러나, 상이한 조직 및 리간드에 따라 크게 달라지는 AHR 표적 유전자 발현의 상황-특이성 (Rothhammer and Quintana, 2019)은 AHR 활성의 범-암 분석을 방해한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 세포 유형 또는 리간드와 무관하게 AHR 활성의 검출을 가능하게 하는 AHR 시그니처를 개발하였다. 범-조직 AHR 시그니처는 IDO1 및 TDO2 이외의 다른 Trp-분해 효소가 인간 암에서 AHR을 활성화시키는지 여부를 평가할 수 있게 한다.
본 발명자들은 인간 암에서 주요 AHR-활성화 효소로서 인터류킨-4 유도된 1 (IL4I1)을 확인하였고, 이는 IDO1 또는 TDO2에 비해 AHR 활성과 더욱 빈번하게 연관이 있다. IL4I1은 종양 세포 이동을 증강시키고, 항-종양 면역력을 억제한다. 인간에서 신규한 Trp 이화 경로의 핵심 효소로서 IL4I1 활성은 AHR 효능제로서 작용하는 인돌 대사물 및 KynA를 생성한다. ICB는 IL4I1을 유도하고, 이는 조합 요법에서 IDO1 억제제에 대한 내성을 매개할 가능성이 있다. 따라서, IL4I1 표적화는 면역요법에 대한 내성을 완화시키는 새로운 전략을 구성하고, AHR 연구에 대한 새로운 길을 열어 준다. 이 개념은 표적화된 요법, 예를 들어 키나제 억제제 외에도, 면역 활성화, 예를 들어 화학요법 및 방사선 요법을 유도하는 통상적인 요법을 포함할 수 있는, 면역계를 자극하는 요법에 대해 일반화될 수 있다.
그의 제1 측면에서, 본 발명은 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1 발현 및/또는 IL4I1의 효소 활성에서의 변화를 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹, 환자 또는 환자 그룹으로부터 유래된 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 암을 진단 및/또는 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 암을 검출 및/또는 진단하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다.
바람직한 실시양태에서, 상기 샘플에서 IL4I1의 효소 활성의 검출은 샘플에서 IL4I1 대사물의 양 및/또는 농도의 검출을 포함한다. 더욱 바람직하게는, IL4I1의 효소 활성의 검출은 크로마토그래피, NMR, 대사물 센서, 항체, ELISA, 효소 검정, 비색 검정, 형광 검정 또는 H2O2 또는 암모니아 검출의 이용, 및/또는 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하는 발현의 검출, 또는 예를 들어 생물학적 유체 및 세포/조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하는 IL4I1의 단백질의 양의 검출을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 방법은 리포터 검정을 이용하여 WO2020/201825에 개시된 아릴 탄화수소 수용체 (AHR) 활성화 시그니처, 또는 AHR 핵 전위, 또는 시토크롬 P-450 효소의 활성 또는 디옥신-반응성 요소 (DRE)에 대한 AHR-ARNT의 결합을 결정하는 것을 포함한다.
한 측면에서, 상기 방법은 세포/조직/생물학적 유체에서 IL4I1의 발현 및/또는 효소 활성 또는 생물학적 기능을 검출하는 것을 포함하고, 건강한 또는 다른 적합한 대조군 샘플과 비교할 때, 상기 구획에서 발현, 효소 활성 또는 생물학적 기능, 특히 발현 또는 활성화에서의 변화는 암을 나타낸다.
이러한 변화는 적합한 대조군, 예컨대 건강한 세포, 또는 건강한 사람 또는 개체 그룹으로부터 유래된 샘플에서의 값과 비교할 때, 또는 하우스키핑 유전자와 같은 내부 표준과 비교할 때, 발현 또는 효소 활성 또는 생물학적 기능의 상향 또는 하향 조절의 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80% 또는 적어도 약 90% 또는 그 초과일 수 있다. 본 발명의 맥락에서, 용어 "약"은 달리 나타내지 않는다면 주어진 값의 +/- 5%를 의미해야 한다.
그의 제2 측면에서, 본 발명은 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 것을 제공하며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다. 본 발명자들은 본원에서 IL4I1이 면역 세포에서 뿐만 아니라 (Carbonnelle-Puscian et al., 2009), 면역계로부터 유래되지 않는 암 세포에서 발현된다는 것을 보여준다. 최초로, 본 발명자들은 IL4I1을 암 세포 이동 및 전이를 비롯한 종양 고유의 악성 성질과 연관시킨다.
그의 제3 측면에서, 본 발명은 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 암 면역 요법의 효과를 예측하거나, 모니터링하거나 또는 검출하는 방법을 제공하며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자 면역 요법에서 상기 암 면역 요법의 감소된 효과 및/또는 면역 회피에 대한 예측이고/거나 그를 나타내고;
상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가되고;
바람직하게는 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 활성 및/또는 상기 조절은 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출된다. 바람직한 실시양태에서, 암 면역 요법은 면역 요법과 IL4I1 조절제, AHR 조절제, 및/또는 임의의 통상적인 암 치료의 조합을 포함한다.
그의 제4 측면에서, 본 발명은 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다. 바람직한 실시양태에서, 면역 요법이 면역 체크포인트 차단 (ICB) 및/또는 IDO1 억제제를 포함하는 것인, 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 방법이다.
그의 제5 측면에서, 본 발명은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 생존을 예측하는 방법을 제공하며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자에서 감소된 생존에 대한 예측이고, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다.
본 발명의 모든 측면에서, I4I1 활성의 검출은 IL4I1 대사물, 특히 IL4I1 트립토판 대사물, 예를 들어 I3P-유래된 대사물, 예컨대 KynA, 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및/또는 인돌-3-락트산 (ILA) 및 인돌-3-카르비놀을 검출하는 것을 포함한다. 가장 바람직한 실시양태에서, AHR의 활성 및/또는 발현은 리포터 검정을 이용하여 WO2020/201825에 개시된 아릴 탄화수소 수용체 (AHR) 활성화 시그니처, 또는 AHR 핵 전위, 또는 시토크롬 P-450 효소의 활성 또는 디옥신-반응성 요소 (DRE)에 대한 AHR-ARNT의 결합을 결정하는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 중요한 측면은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 물질을 하나의 또는 별도의 용기에서, 임의적으로 보조제 및/또는 상기 방법의 수행을 위한 지침서와 함께 포함하는 진단 키트에 관한 것이다. 이어서, 본 발명의 또 다른 중요한 측면은 본 발명에 따른 방법에서 상기 진단 키트의 용도에 관한 것이다.
바이오마커 IL4I1 및/또는 AHR의 인간 변이체, 또는 밀접하게 관련된 종, 예컨대 다른 영장류 또는 포유동물, 예컨대 설치류로부터의 것이 일반적으로 바람직하다.
다른 측면 및 이점은 하기 설명 및 비제한적인 실시예를 읽으면 용이하게 유도될 수 있다.
본 발명자들은 AHR 활성을 조절하는데 있어서 트립토판 분해 효소의 역할을 조사하면서, 인간 암에서 발현되고 AHR 활성화와 아직 관련이 없는 트립토판-분해 효소인 IL4I1의 발현이 AHR 표적 유전자 발현과 유의한 상관관계가 있음을 발견하였다. 유전자 발현 분석 및 AHR 핵 전위는 인돌-3-피루브산 (I3P) 및 키누렌산을 비롯한 트립토판 대사물의 생성을 통해 AHR을 활성화시키기 위해 IL4I1을 확립하였다 (표 1 참고).
본 발명의 맥락에서, 주로 AHR 조절을 포함하는 IL4I1의 하류 효과의 조절이 세포/조직에서 IL4I1의 효소 활성 또는 생물학적 기능의 결과인 대사물에 의해 유발된다는 것이 발견되었다. 이어서, 이들 대사물은 예를 들어 생물학적 유체에서 또한 발견되고, 이는 이들 발암 대사물의 더욱 편리한 검출을 가능하게 한다. I3P, 특히 I3P로부터 유래된 대사물은 IL4I1 및 AHR-유도된 악성 성질을 매개하는 신규한 발암 대사물을 나타낸다. IL4I1이 인간 세포에서 트립토판을 분해하는 것으로 공지되어 있지만, 본 발명자들은 IL4I1에 의한 트립토판의 분해가 AHR을 활성화시킬 수 있는 발암 대사물 (I3P 및 그의 유도체)을 축적시킨다는 것을 최초로 보여 주었다 (도 5 및 6). 따라서, 본 발명자들은 IL4I1이 AHR 효능제의 지금까지 알려지지 않은 공급원임을 입증하였다. 또한, 본 발명자들은 도 5A 및 6C에서 IL4I1가 KynA를 증가시킨다는 것을 보여 주었다. 이 발견은 IL4I1과 AHR 효능제 KynA 생성을 직접적으로 연결하여, AHR 신호전달에 대한 IL4I1의 중요성을 추가로 뒷받침한다.
바람직하게는, 상기 샘플에서 IL4I1의 상기 효소 활성 또는 생물학적 기능의 검출은 상기 샘플에서 IL4I1 대사물의 양 및/또는 농도의 검출을 포함한다. 이들 대사물은 페닐알라닌, 티로신 및/또는 트립토판의 IL4I1의 전환으로부터 유래된 대사물, 예를 들어 페닐피루브산 (PP), 히드록시페닐피루브산 (HPP), 인돌-3-피루브산 (I3P), 2-페닐아세트산, 페닐락트산, 4-히드록시벤즈알데히드, 2-히드록시-2-페닐아세트산, 4-히드록시페닐락트산, 및 특히 I3P 유도체 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및 인돌-3-락트산 (ILA), 4-히드록시퀴놀린-2-카르복실산 (KynA), 1,3-디(1H-인돌-3-일)아세톤, (3Z)-1-(1H-인돌-3-일)-3-인돌-3-일리덴프로판-2-온, 인돌-3-카르복실산, 산화된 인돌-3-아세트산, 및 인돌-3-카르비놀 및/또는 아미노산 또는 아미노산 대사물 L-발린, L-이소류신, L-류신, L-알라닌, L-글루탐산, L-메티오닌, L-글루타민, 4-메틸술파닐-2-옥소부타노에이트, 알파-케토-이소류신, 알파-케토이소발레레이트, 알파-케토이소카프로산, L-프롤린, 및 알파-케토글루타르산, 및 암모니아 및/또는 H2O2와 조합된 임의의 상기 대사물로부터 선택된다.
본 발명에 따른 방법에서, IL4I1의 효소 활성 또는 생물학적 기능, 특히 본원에 개시된 대사물의 생성을 검출하는 것은 검출될 수 있는 퍼옥시다제 절단가능한 기질의 사용을 비롯하여 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다.
그의 또 다른 측면에서, 본 발명은 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 것을 제공하며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다.
본 발명자들은 본원에서 IL4I1이 면역 세포에서 뿐만 아니라 (Carbonnelle-Puscian et al., 2009), 면역계로부터 유래되지 않는 암 세포에서 발현된다는 것을 보여준다. 최초로, 본 발명자들은 IL4I1을 암 세포 이동 및 전이를 비롯한 종양 고유의 악성 성질에 연관시킨다.
바람직하게는, 상기 암은 AHR의 활성 및/또는 발현의 조절, 예컨대 증가를 특징으로 하고/거나, B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨(Hodgkin) 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 암은 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로부터 선택된다.
IL4I1은 종양 세포 운동성을 촉진시킨다. 이 표현형에 대한 IL4I1의 기여 및 AHR의 기능적 결과를 시험하기 위해, 본 발명자들은 GBM 세포 운동성에서 IL4I1의 역할을 조사하였다. 이소성 IL4I1은 AHR-능숙 세포의 운동성을 증가시키지만, AHR-결핍 세포에서는 그렇지 않았다. 이 결과에 따라, AHR-능숙 세포의 IL4I1-매개된 운동성은 AHR 억제제 SR1에 의해 역전되었다. 면역력 및 암 세포 이동에서 그의 주요 결과와 함께 IL4I1이 AHR을 통해 작용한다는 발견은 본 발명자들이 암 세포 운동성의 동인으로서 IL4I1을 확인할 수 있게 하였다.
AHR-유도된 운동성은 신경교종 및 다른 암 실체의 악성 성질에 기여하지만, 지금까지는 주로 그의 상류 대사 조절제 IDO1 및 TDO2와 연관되어 있었다. 본 발명자들은 본원에서 IL4I1이 IDO1 및 TDO2에 비해 암에서 더 중요하고, 신경교종 생존과의 이러한 강한 부정적인 연관성이 적어도 부분적으로 IL4I1의 친-이동 효과로 인한 것임을 보여준다. IL4I1의 이동 결과는 신경교종에서 그의 중요성을 설명할 뿐만 아니라, 전이성 암, 예컨대 흑색종에 대한 그의 영향의 기초가 된다. 이러한 맥락에서, IDO1 및 TDO2와 달리, IL4I1이 분비된다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 따라서, 검정에서 더욱 편리하게 검출되는 것 외에도, IL4I1은 전이성 세포가 이동하는 것을 가능하게 하고, 면역 파괴로부터 그들을 보호하는 전신 친-전이 환경을 증강시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 활성의 상기 검출 및/또는 발현은 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하고, 대조군과 비교할 때 상기 AHR의 활성 및/또는 발현에서의 증가는 IL4I1의 활성의 조절, 바람직하게는 증가에 대한 지표이다. 이어서, IL4I1의 활성은 예를 들어 상기 기재된 대사물 및 따라서 시험을 이용하여 결정될 수 있다. 발현은 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하여 검출될 수 있거나, 또는 예를 들어 생물학적 유체 및 세포/조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하여 IL4I1의 단백질의 양을 검출할 수 있다.
최신 기술은 전이에서 IL4I1의 가능한 역할에 대해 추측하였지만, 이들 보고는 대형 칩 발현 시그니처의 맥락에서 이루어졌으며, AHR 및 IL4I1의 중요한 맥락, 뿐만 아니라 IL4I1의 대사 기능 또한 결여되어 있다.
이어서, 본 발명의 또 다른 측면은 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 암 면역 요법의 효과를 예측하거나, 모니터링하거나 또는 검출하는 방법에 관한 것이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자 면역 요법에서 상기 암 면역 요법의 감소된 효과 및/또는 면역 회피에 대한 예측이고/거나 그를 나타내고;
상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가되고;
바람직하게는 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 활성 및/또는 상기 조절은 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출된다.
중요하게는, 본 발명자들은 IL4I1이 면역 세포에서 뿐만 아니라 (Carbonnelle-Puscian et al., 2009), 면역계로부터 유래되지 않는 암 세포에서도 발현된다는 것을 보여준다. 본 발명자들은 L-아미노산 옥시다제 IL4I1에 의한 Trp의 이화가 AHR을 통한 신호전달에 의해 면역력 및 암에서 주요 효과를 유도한다는 것을 보여준다. 지금까지 IL4I1은 단지 아미노산의 고갈, H2O2의 형성 또는 IL4I1의 효소-비의존적인 기능에서 기인하는 면역 조절 기능과 관련이 있었다 (Molinier-Frenkel et al., 2019).
따라서, IL4I1 표적화는 면역요법에 대한 내성을 완화시키는 새로운 전략에 기여한다.
발현은 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하여 검출될 수 있거나, 또는 예를 들어 혈청 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하여 IL4I1의 단백질의 양을 검출할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "면역요법"은 암 치료를 위한 면역계의 임의의 인공적인 자극, 예컨대 세포 면역요법, 암 백신접종(들), 항암 항체 치료, 면역 세포 인게이저, 및 시토카인 치료를 포함할 것이다. 특히, 예를 들어 IDO1 억제제의 사용을 포함하는 면역 체크포인트 차단 (ICB)을 포함하는 암 치료 (예를 들어, [Prendergast GC, et al.. Discovery of IDO1 Inhibitors: From Bench to Bedside. Cancer Res. 2017;77(24):6795-6811, and Cheong JE, et al. A patent review of IDO1 inhibitors for cancer. Expert Opin Ther Pat. 2018 Apr;28(4):317-330] 참고), 및/또는 항-CTLA-4, 항-PD-1, 항-PDL-1, 항 LAG3 및 항 BTLA로부터 선택된 항체, 및 입양 면역요법이 언급될 것이다.
상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가가 상기 환자에서 면역요법에 대한 반응으로 검출되는 것인 본 발명에 따른 방법이 특히 바람직하다. 본 발명의 맥락에서, 면역요법에 대한 내성이 IL4I1 및 IL4I1-AHR 축의 증가된 활성 및/또는 발현과 능동적으로 연관된다는 것이 최초로 밝혀졌다.
이어서, 본 발명의 또 다른 측면은 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다.
바람직하게는, 상기 면역 요법 치료은 적어도 하나의 단일 면역 요법 개입, 예를 들어 IDO1 억제제의 사용을 포함하는 ICB 치료 (예를 들어, [Prendergast GC, et al.. Discovery of IDO1 Inhibitors: From Bench to Bedside. Cancer Res. 2017;77(24):6795-6811, and Cheong JE, et al. A patent review of IDO1 inhibitors for cancer. Expert Opin Ther Pat. 2018 Apr;28(4):317-330] 참고) 및/또는 단일 치료 라인으로서 또는 하나 이상의 암 치료제, 예를 들어 키나제 억제제, 핵 수용체 길항제, 다른 화학요법제 또는 방사선 요법와 조합되어 사용되는 항-CTLA-4, 항-PD-1, 항-PDL-1, 항 LAG3 및 항 BTLA로부터 선택된 항체를 포함한다.
상기 측면과 유사하게, IL4I1 표적화는 이 경우에 ICB-관련된 암 치료의 맥락에서 면역요법에 대한 내성을 완화시키는 새로운 전략에 기여한다. 이어서, 상기 언급된 바와 같이, IL4I1의 활성은 예를 들어 상기 기재된 대사물 및 시험을 이용하여 결정될 수 있다. 발현은 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하여 검출될 수 있거나, 또는 예를 들어 생물학적 유체 또는 조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하여 IL4I1의 단백질의 양을 검출할 수 있다. 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가가 면역 요법, 예컨대 면역 체크포인트 차단 (ICB), IDO1 억제제 또는 이들 둘 다에 대한 반응으로 검출되는 것인 본 발명에 따른 방법이 특히 바람직하다. 본 발명의 맥락에서, 면역요법에 대한 내성이 IL4I1 및 IL4I1-AHR 축의 증가된 활성 및/또는 발현과 능동적으로 연관된다는 것이 최초로 밝혀졌다. 이 방법을 기반으로 하는 긍정적인 발견의 결과는 요법을 위해 IL4I1 억제제 또는 AHR 조절제를 사용하는 것이다.
이어서, 본 발명의 또 다른 측면은 상기 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자를 높은 생존 그룹 및 낮은 생존 그룹으로 계층화하는 방법에 관한 것이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 환자는 낮은 생존 그룹에 있고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 변하지 않거나 또는 감소된 경우, 환자는 높은 생존 그룹에 있다. 바람직한 실시양태에서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 증가는 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출된다.
더욱 바람직한 실시양태에서, 높은 생존 그룹에 있는 환자는 면역 요법 반응자이고, 낮은 생존 그룹에 있는 환자는 면역 요법 비반응자, 특히 면역 체크포인트 차단 (ICB) 비반응자 및/또는 IDO1 억제제 비반응자이다.
유사하게, 본 발명의 또 다른 측면은 암 환자가 면역 요법을 받은 후에, 상기 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자를 면역 요법에 대한 반응자 및 비반응자 그룹으로 계층화하는 방법에 관한 것이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 환자는 비반응자 그룹에 있고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 변하지 않거나 또는 감소된 경우, 환자는 반응자 그룹에 있다. 바람직한 실시양태에서, 대조군 샘플은 상기 면역 요법을 받기 전의 동일한 환자로부터의 것이다.
더욱 바람직하게는, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다. 가장 바람직한 실시양태에서, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현의 조절은 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출된다. 면역 요법은 유리하게는 면역 체크포인트 차단 (ICB) 및/또는 IDO1 억제제를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 치료를 필요로 하는 대상체에서 암을 치료하는 방법에 관한 것이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 적어도 하나의 IL4I1 억제제 및/또는 적어도 하나의 AHR 조절제를 유효량으로 상기 대상체에게 투여한다. 바람직한 실시양태에서, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다.
바람직한 실시양태에서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 조절은 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출된다. 면역 요법, 특히 적어도 하나의 면역 체크포인트 억제제의 사용을 수반하는 면역 요법을 포함하는 암을 치료하는 방법이 더욱 바람직하다.
바람직한 실시양태에서, 하나의 면역 체크포인트 억제제는 항-CTLA4, 항-PD-L1, 항-PD1, 항-TIM3, 항-TIGIT, 항-LAG3 또는 이들의 조합물이다.
더욱 바람직한 실시양태에서, 면역 요법은 면역 요법과 IDO1의 억제제, TDO2의 억제제, AHR 조절제 및/또는 임의의 통상적인 암 치료의 조합을 포함한다.
IL4I1 억제제의 바람직한 예는 3-페닐-2-피페리딘-1-일프로판산, 2-(4-메틸피페라진-1-일)-3-페닐프로판산, 2-(디에틸아미노)-3-페닐프로판산, 3-(2,6-디클로로페닐)-2-피페리딘-1-일프로판산, 3-페닐-2-(프로필아미노)프로판산, 2-아닐리노-3-페닐프로판산, L-페닐알라닌 N-2-프로펜-1-일-3-(트리플루오로메틸), L-페닐알라닌, 4-시아노-N-페닐, N-프로필-L-페닐알라닌, N-페닐-L-페닐알라닌, 2-아미노-3-페닐-프로피온산, 에틸 에스테르, 2-아세틸아미노-3-페닐-프로피온산 또는 3-(2-피리딜)-알라닌이다.
AHR의 조절제의 바람직한 예는 2-페닐피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 황 치환된 3-옥소-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-6-헤테로아릴-2-페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤트아릴피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-2,6-디페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤테로아릴-3-옥소-2,3-디히드로-4-카르복스아미드 화합물, PDM 2, 1,3-디클로로-5-[(1E)-2-(4-메톡시페닐)에테닐]-벤젠, α-나프토플라본, 6,2',4'-트리메톡시플라본, CH223191, 테트라히드로피리도피리미딘 유도체, 스템레게닌-1, CH223191, GNF351, CB7993113 HP163, PX-A590, PX-A548, PX-A275, PX-A758, PX-A446, PX-A24590, PX-A25548, PX-A25275, PX-A25758, PX-A26446, 인돌 AHR 억제제, 또는 옥사졸-함유 (OxC) 화합물이다.
더욱 바람직한 실시양태에서, 암은 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이한다.34.
바람직한 실시양태에서, IL4I1 억제제는 소분자 (예를 들어, 220307 및 CC-668) 뿐만 아니라 잠재적으로 IL4I1 차단 항체로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 암 치료는 AHR의 활성 및/또는 발현의 조절, 예컨대 증가를 특징으로 하는 암을 위한 것이고/거나, 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 암은 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포, 및 그의 임의의 재발 및 전이 형태를 디스플레이한다.
더욱 바람직한 실시양태에서, 면역요법은 면역요법, 예컨대 면역 체크포인트 억제제와 IDO1의 억제제, TDO2의 억제제, AHR 조절제 및/또는 임의의 다른 암 치료, 특히 통상적인 암 치료의 조합을 포함한다.
IDO1 억제제의 바람직한 예는 -메틸-L-트립토판, 에파카도스타트, PX-D26116, 나복시모드, PF-06840003, NLG-919A, BMS-986205, INCB024360A, KHK2455, LY3381916, MK-7162이다. TDO2 억제제의 바람직한 예는 (680C91, LM10, 4-(4-플루오로피라졸-1-일)-1,2-옥사졸-5-아민, 융합된 이미다조-인돌, 인다졸)이다. IDO/TDO 억제제, 예컨대 HTI-1090/ SHR9146, DN1406131, RG70099, EPL-1410 또한 바람직하다.
바람직한 실시양태에서, AHR 조절제는 화합물, 일반적으로 2000 달톤, 1500 달톤, 1000 달톤, 800 달톤, 또는 600 달톤 미만의 분자량을 갖는 소형 유기 화학적 화합물로부터 선택될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 통상적인 암 치료는 수술, 방사선 요법, 화학요법, 호르몬 요법 및/또는 줄기 세포 이식을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, AHR 조절제는 AHR 또는 AHR 핵 수송체 (ARNT) 활성 또는 발현의 억제제, 예컨대 AHR의 길항제 뿐만 아니라, AHR 경로를 차단하는 항체 shRNA 또는 siRNA이다.
일부 실시양태에서, AHR 조절제는 2-페닐피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 황 치환된 3-옥소-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-6-헤테로아릴-2-페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤트아릴피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-2,6-디페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤테로아릴-3-옥소-2,3-디히드로-4-카르복스아미드 화합물, PDM 2, 1,3-디클로로-5-[(1E)-2-(4-메톡시페닐)에테닐]-벤젠, α-나프토플라본, 6,2',4'-트리메톡시플라본, CH223191, 테트라히드로피리도피리미딘 유도체, 스템레게닌-1, CH223191, GNF351, CB7993113 HP163, PX-A590, PX-A548, PX-A275, PX-A758, PX-A446, PX-A24590, PX-A25548, PX-A25275, PX-A25758, PX-A26446, 인돌 AHR 억제제, 및 옥사졸-함유 (OxC) 화합물을 포함한다.
일부 실시양태에서, 직접적인 AHR 조절제는 오메프라졸, 술린닥, 레플루노미드, 트라닐라스트, 라퀴니모드, 플루타미드, 니모디핀, 멕실레틴, 4-히드록시-타목시펜, 베무라페닙 등을 포함한다.
일부 실시양태에서, AHR 효능제 또는 길항제의 수준의 조절은 하기 중 하나 이상을 통해 매개된다:
(a) 예를 들어 3'메톡시-4'니트로플라본 (MNF), 알파-나프토플라본 (a-NF), 플루오란텐 (FL), 페난트렌 (Phe), 피렌 (PY) 등을 비롯한 시토크롬 p450 효소 억제제에 의해 AHR 리간드를 변형시키는 효소, 예를 들어 시토크롬 p450 효소의 조절.
(b) 트립토판-이화 효소의 직접적인 및 간접적인 억제제/활성화제/유도제, 예를 들어 IDO1 경로 조절제 (인독시모드, NLG802), IDO1 억제제 (1-메틸-L-트립토판, 에파카도스타트, PX-D26116, 나복시모드, PF-06840003, NLG-919A, BMS-986205, INCB024360A, KHK2455, LY3381916, MK-7162, TDO2 억제제 (680C91, LM10, 4-(4-플루오로피라졸-1-일)-1,2-옥사졸-5-아민, 융합된 이미다조-인돌, 인다졸), 이중 IDO/TDO 억제제 (HTI-1090/ SHR9146, DN1406131, RG70099, EPL-1410), 면역요법, 예컨대 면역 체크포인트 억제, 백신접종, 및 세포 요법, 화학요법, 면역 자극제, 방사선 요법, UV 광에 대한 노출, 및 표적화된 요법, 예를 들어 이마티닙 등을 비롯한 AHR 리간드를 생성하는 효소의 조절.
일부 실시양태에서, 예를 들어 HSP 90 억제제, 예컨대 17-알릴아미노-데메톡시겔다나마이신 (17-AAG), 셀라스트롤을 비롯한 간접적인 AHR 조절제는 AHR의 발현의 조절을 통해 AHR 활성화에 영향을 미친다.
일부 실시양태에서, 예를 들어 에스트로겐 수용체 알파 (ESR1)를 비롯한 간접적인 AHR 조절제는 AHR의 효과를 조절하는 결합 파트너/공동-인자에 영향을 미침으로써 AHR 활성화에 영향을 미친다.
AHR 조절제의 예는 US9175266, US2019/225683, WO2019101647A1, WO2019101642A1, WO2019101643A1, WO2019101641A1, WO2018146010A1, AU2019280023A1, WO2020039093A1, WO2020021024A1, WO2019206800A1, WO2019185870A1, WO2019115586A1, EP3535259A1, WO2020043880A1 및 EP3464248A1에 나열되어 있으며, 이들 모두는 그들의 전문이 본원에 참고로 포함된다.
바람직한 실시양태에서, 암 치료는 AHR의 활성 및/또는 발현의 조절, 예컨대 증가를 특징으로 하는 암을 위한 것이고/거나, 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병 으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 암은 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포, 및 그의 임의의 재발 및 전이 형태를 디스플레이한다.
이어서, 본 발명의 또 다른 측면은 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 생존을 예측하는 방법에 관한 것이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자에서 감소된 생존에 대한 예측이고, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가된다. 이어서, 상기 언급된 바와 같이, IL4I1의 활성은 예를 들어 상기 기재된 대사물 및 시험을 이용하여 결정될 수 있다. 발현은 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하여 검출될 수 있거나, 또는 예를 들어 생물학적 유체 또는 조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하여 IL4I1의 단백질의 양을 검출할 수 있다.
본 발명자들은 본원에서 IL4I1 및 IL4I1-AHR 축이 IDO1 및 TDO2와 비교하여 암, 예컨대 신경교종 생존에서 더 중요하고, 신경교종 생존과의 이러한 강한 부정적인 연관성이 적어도 부분적으로 IL4I1의 친-이동 효과로 인한 것임을 보여준다. 예를 들어, 본 발명자들은 3 가지 AHR-활성화 효소 IL4I1, IDO1 및 TDO2와 GBM에서 전체 생존 확률의 연관성을 분석하였다. 높은 IL4I1 수준은 감소된 전체 생존과 연관이 있었다 (도 3D). 실제로, 높은 종양 IL4I1 발현을 가진 GBM 환자 (낮은 생존 그룹)는 낮은 IL4I1 발현을 가진 환자 (높은 생존 그룹)와 비교하여 2.3 배 더 높은 위험을 가졌다 (도 3D, 및 표 2). 높은 TDO2 수준은 1.5 배 더 높은 사망 위험과 연관이 있는 반면에, 유의한 생존 차이가 IDO1 전사체 수준과는 연관이 없었다 (도 3D 및 표 2). 유사하게, 저등급 신경교종 (LGG)에서, IL4I1 (낮은 생존 그룹), IDO1 및 TDO2의 높은 발현은 모두 더 높은 사망 위험과 연관이 있었다 (도 3E). 위험 증가는 IL4I1 발현의 경우에 가장 높았고 (3.3 배), 그 다음으로 IDO1 (2.4 배), 및 TDO2 (1.6 배)이었다 (도 3E, 및 표 2). 유사하게, 추가의 TCGA 종양에서 IL4I1의 높은 발현 수준을 가진 환자는 낮은 IL4I1 발현과 비교하여 유의하게 더 불량한 전체 생존 결과를 나타낸다 (도 9).
또한 상기 언급된 바와 같이, 상기 활성의 상기 검출이 IL4I1 대사물 (발암 대사물), 특히 IL4I1 트립토판 대사물, 예를 들어 I3P 및/또는 I3P 유도체 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및 인돌-3-락트산 (ILA)을 검출하는 것을 포함하는 것인, 본 발명에 따른 방법이 바람직하다. I3P, 특히 본원에 개시된 그의 하류 대사물은 IL4I1 및 AHR-유도된 악성 성질을 매개하는 신규한 발암 대사물을 나타낸다.
바람직하게는, 상기 샘플에서 IL4I1의 상기 효소 활성 또는 생물학적 기능의 검출은 상기 샘플에서 IL4I1 대사물의 양 및/또는 농도의 검출을 포함한다. 이들 대사물은 페닐알라닌, 티로신 및/또는 트립토판의 IL4I1의 전환으로부터 유래된 대사물, 예를 들어 페닐피루브산 (PP), 히드록시페닐피루브산 (HPP), 인돌-3-피루브산 (I3P), 2-페닐아세트산, 페닐락트산, 4-히드록시벤즈알데히드, 2-히드록시-2-페닐아세트산, 4-히드록시페닐락트산, 및 특히 I3P 유도체 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및 인돌-3-락트산 (ILA), 4-히드록시퀴놀린-2-카르복실산 (KynA), 1,3-디(1H-인돌-3-일)아세톤, (3Z)-1-(1H-인돌-3-일)-3-인돌-3-일리덴프로판-2-온, 인돌-3-카르복실산, 산화된 인돌-3-아세트산, 및 인돌-3-카르비놀 및/또는 아미노산 또는 아미노산 대사물 L-발린, L-이소류신, L-류신, L-알라닌, L-글루탐산, L-메티오닌, L-글루타민, 4-메틸술파닐-2-옥소부타노에이트, 알파-케토-이소류신, 알파-케토이소발레레이트, 알파-케토이소카프로산, L-프롤린, 및 알파-케토글루타르산, 및 암모니아 및/또는 H2O2와 조합된 임의의 상기 대사물로부터 선택된다.
본 발명에 따른 방법에서, IL4I1의 효소 활성 또는 생물학적 기능의 검출은 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있으며, 크로마토그래피, NMR, 대사물 센서, 항체, ELISA, 효소 검정, 비색 검정, 형광 검정 및/또는 H2O2 검출 또는 암모니아 검출의 이용이 바람직하다.
이어서, 본 발명의 또 다른 측면은 상기 활성의 상기 검출이 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는 것인 본 발명에 따른 방법에 관한 것이며, 적합한 대조군과 비교하여 상기 AHR의 활성 및/또는 발현에서의 증가는 IL4I1의 활성의 증가에 대한 지표이다. AHR의 활성 및/또는 발현의 검출은 최신 기술에서, 특히 PCT 출원 WO2020/201825 (DEUTSCHES KREBSFORSCHUNGSZENTRUM STIFTUNG DES OEFFENTLICHEN RECHTS의 이름으로), 및 그 안의 실시예에 개시된 방법에 따라 달성될 수 있으며, 또한 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하는 검출, 또는 예를 들어 생물학적 유체 또는 세포/조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하는 IL4I1의 단백질의 양의 검출을 수반할 수 있다. 공개된 PCT 출원 WO2020/201825의 전문은 본 출원에 참고로 포함된다.
본 발명의 맥락에서, 마커 단백질 IL4I1 (또는 기능적으로 관련 그의 일부)을 포함하는 임의의 생물학적 샘플, 또는 예를 들어 암 환자로부터 수득된 마커 단백질 IL4I1 (또는 기능적으로 관련 그의 일부)을 포함하는 세포를 포함하는 샘플, 또는 예를 들어 표 1에 나타낸 바와 같이 IL4I1의 하류에서 생성되는 대사물 중 적어도 하나를 포함하는 샘플은 바이오마커(들) 중 적어도 하나 (AHR 또는 AHR 표적 포함)를 함유하거나 또는 교란된 AHR 활성 프로파일을 갖는 것으로 추정되는 한, 분석에서 사용되도록 사용될 수 있다.
바람직하게는, 생물학적 샘플은 바이오마커 (특히 본 발명의 발암 대사물, AHR, 및/또는 IL4I1), 세포를 포함하는 생물학적 유체를 포함하는 샘플, 생물학적 유체, 인간 세포, 조직, 전혈, 세포주, 세포 상청액, 원발성 세포, IPSC, 하이브리도마, 재조합 세포, 줄기 세포, 및 암 세포, 골 세포, 연골 세포, 신경 세포, 신경교 세포, 상피 세포, 피부 세포, 두피 세포, 폐 세포, 점막 세포, 근육 세포, 골격근 세포, 횡문근 세포, 평활근 세포, 심장 세포, 분비 세포, 지방 세포, 혈액 세포, 적혈구, 호염기구, 호산구, 단핵구, 림프구, T-세포, B-세포, 호중구, NK 세포, 조절 T-세포, 수지상 세포, Th17 세포, Th1 세포, Th2 세포, 골수성 세포, 대식세포, 단핵구 유래된 간질 세포, 골수 세포, 비장 세포, 흉선 세포, 췌장 세포, 난모세포, 정자, 신장 세포, 섬유모세포, 장 세포, 암컷 또는 수컷 생식관의 세포, 전립선 세포, 방광 세포, 안구 세포, 각막 세포, 망막 세포, 감각 세포, 각질세포, 간 세포, 뇌 세포, 신장 세포, 및 결장 세포, 및 상기 세포 또는 조직의 형질전환된 대응물을 포함하는 적합한 샘플로부터 선택된다. 샘플은 또한 종양 조직 (종양 또는 전이), 생검, 전혈, 말초 혈액, 또는 그의 분획, 혈청, 버피 코트, 림프액, 소변, 골수, 헤파린 처리된 전혈, 및 그의 냉동 샘플, 예컨대 냉동의 헤파린 처리된 전혈로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 세포는 재조합 또는 비-재조합일 수 있으며, 원하는 목적 및 상황에 따라 세포-외래 단백질을 발현한다. 필요한 경우, 전능성 인간 배아 줄기 세포는 제외될 수 있다. 샘플은 또한 대상체 그룹, 예를 들어 건강한 대상체의 그룹, 또는 환자 그룹으로부터 조합된 샘플일 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서, 대조군 샘플은 예를 들어 건강한 대상체로부터의 샘플, 동일한 또는 상이한 유사한 환자로부터 및/또는 대상체/환자 그룹으로부터의 초기 (이전) 샘플로부터 선택될 수 있다. 상기 대상체가 포유동물 대상체, 특히 인간 대상체, 특히 IL4I1- 및/또는 AHR-관련된 생리학적 또는 병리학적 상태를 앓고 있는 인간 환자로부터 선택되는 것인, 본 발명에 따른 방법이 바람직하다. 상기 대조군 샘플은 상기 기재된 샘플로부터 선택될 수 있다.
하나 이상의 기준 유전자가 IL4I1의 활성 및/또는 발현의 증가를 결정하기 위해 사용될 수 있는 것인, 본 발명에 따른 방법이 바람직하다.
상기 암이 IL4I1 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 조절, 예컨대 증가 또는 감소를 특징으로 하고/거나, 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 본 발명에 따른 방법이 바람직하다. 일부 실시양태에서, 암은 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포, 및 그의 임의의 재발 및 전이 형태를 디스플레이하는 것인, 본 발명에 따른 방법이 바람직하다.
상기 환자를 질환 및/또는 처리 그룹, 예를 들어 적합한 IL4I1 억제제 또는 AHR 조절제를 제공받는 처리 그룹으로 계층화하는 단계를 추가로 포함하는 본 발명에 따른 방법이 바람직하다. 상기 계층화는 특정한 환자 그룹에 대해 효과적인 치료를 확인하고 개발하기 위해, 뚜렷한 질환 메카니즘 또는 치료에 대한 특정한 반응을 갖는 환자의 하위 그룹을 정의하는 것을 가능하게 한다.
이어서, 본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명은 본원에서와 같이 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 물질을 하나의 또는 별도의 용기에서, 임의적으로 보조제 및/또는 본 발명에 따른 상기 방법의 수행을 위한 지침서와 함께 포함하는 진단 키트에 관한 것이다.
이어서, 본 발명의 또 다른 측면은 본 발명에 따른 방법에서 본 발명에 따른 진단 키트의 용도에 관한 것이다.
이어서, 본 발명의 또 다른 바람직한 측면에서, 본 발명은 본 발명에 따른 방법을 수행하고, IL4I1-관련된 질환 또는 상태, 특히 암, 예컨대 AHR-관련된 암의 치료를 필요로 하는 환자에게 적합한 치료를 제공하는 것을 포함하는, 상기 환자의 세포에서 IL4I1-관련된 질환 또는 상태, 특히 암, 예컨대 AHR-관련된 암을 치료 및/또는 예방하는 방법에 관한 것이며, 상기 치료는 적어도 부분적으로 본 발명에 따른 방법, 예컨대 계층화의 결과를 기반으로 한다.
특히, 상기 치료가 IL4I1의 발현 및/또는 효소 활성의 억제를 포함하고, 더욱 바람직하게는 가능하게는 면역요법, 및/또는 IDO1 또는 TDO2의 공동 억제와 조합되어 IL4I1 발현 또는 IL4I1 연관된 발암 대사물의 감소를 유도하여, 항-종양 면역력의 효율적인 탈억제를 달성하는 것인, 본 발명에 따른 방법이 바람직하다. 결론적으로, 일부 실시양태에서 상기 치료는 가능하게는 면역요법, 및/또는 IDO1 또는 TDO2의 공동 억제와 조합되어 AHR 조절을 포함하여, 항-종양 면역력의 효율적인 탈억제를 달성한다.
상기에 더하여, 본 발명의 방법에서, 일반적으로 IL4I1 및/또는 AHR은 임의의 적합한 검정을 이용하여 검출 및/또는 결정될 수 있다. 검출은 일반적으로 정성적인 정보 ("마커 예-아니오")에 관한 것인 반면에, 결정은 마커의 양 (예를 들어 발현 수준 및/또는 활성)의 분석을 수반한다. 검출은 또한 예를 들어 개별 마커의 변경된 기능을 유발하는 돌연변이를 확인하는 것에 관한 것이다. 검정(들)의 선택은 결정될 마커의 파라미터 및/또는 검출 과정에 따라 좌우된다. 따라서, 결정 및/또는 검출은 바람직하게는 차감 혼성화, 마이크로어레이 분석, DNA 시퀀싱, RNA 시퀀싱, qPCR, ELISA, IP, PLA, BiFC, HPLC, WB, 효소 활성 시험, 형광 검출, 세포 생존력 검정, 예를 들어 MTT 검정, 인수용체 티로신 키나제 검정, 포토 어레이 및 증식 검정, 예를 들어 BrdU 검정, 프로테오믹스, 시토카인 어레이, 및 질량 분광분석법으로부터 선택된 방법을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 방법은 또한 자동화를 가능하게 하며, 예를 들어 상기 활성 및/또는 발현은 바람직하게는 자동화된 및/또는 고처리량 포맷으로 평가된다. 일반적으로, 이는 칩 및 각각의 기계, 예컨대 로봇의 사용을 수반한다.
본 발명자들은 IL4I1이 AHR을 통한 신호전달에 의해 면역력 및 암에서 주요 효과를 유도한다고 보고한다. 지금까지 IL4I1은 단지 아미노산의 고갈, H2O2의 형성 또는 IL4I1의 효소-비의존적인 기능에서 기인한 면역 조절 기능과 관련이 있었다 (Molinier-Frenkel et al., 2019).
본 발명자들은 본원에서 IL4I1이 면역 세포에서 뿐만 아니라 (Carbonnelle-Puscian et al., 2009), 면역계로부터 유래되지 않는 암 세포에서 발현된다는 것을 보여준다. 최초로, 본 발명자들은 IL4I1을 암 세포 이동 및 전이를 비롯한 종양 고유의 악성 성질에 연관시킨다.
면역력 및 암 세포 이동에서 그의 주요 결과와 함께 IL4I1이 AHR을 통해 작용한다는 발견은 본 발명자들이 암 세포 운동성의 동인으로서 IL4I1을 확인할 수 있게 하였다. AHR-유도된 운동성은 신경교종 및 다른 암 실체의 악성 성질에 기여하지만, 지금까지는 주로 그의 상류 대사 조절제 IDO1 및 TDO2와 연관되어 있었다 (Chen et al., 2014; D'Amato et al., 2015; Gabriely et al., 2017; Novikov et al., 2016; Opitz et al., 2011; Xiang et al., 2019). 본 발명자들은 본원에서 IL4I1이 IDO1 및 TDO2에 비해 신경교종 생존에서 더 중요하고, 신경교종 생존과의 이러한 강한 부정적인 연관성이 적어도 부분적으로 IL4I1의 친-이동 효과로 인한 것임을 보여준다.
IL4I1의 이동 결과는 신경교종에서 그의 중요성을 설명할 뿐만 아니라, 전이성 암, 예컨대 흑색종에 대한 그의 영향의 기초가 될 수 있다. 이러한 맥락에서, IDO1 및 TDO2와 달리, IL4I1이 분비된다는 점에 유의하는 것이 중요하다 (Boulland et al., 2007). 따라서, IL4I1은 전이성 세포가 이동하는 것을 가능하게 하고, 면역 파괴로부터 그들을 보호하는 전신 친-전이 환경을 증강시킬 수 있다. 이 개념을 뒷받침하기 위해, 암 환자는 IL4I1-유래된 대사물의 증가된 전신 농도를 나타낸다 (Fong et al., 2011; Huang et al., 2016; Locasale et al., 2012).
IL4I1에 새로운 기능을 할당하는 것 다음으로, AHR에 대한 그의 자극 효과 또한 면역력에서 IL4I1의 공지된 관여에 대한 핵심 측면을 추가한다 (Molinier-Frenkel et al., 2019). 구체적으로, IL4I1-발현 종양에서 MDSC 및 Treg의 풍부화는 Treg 분화 (Esser et al., 2009; Gagliani et al., 2015; Marshall and Kerkvliet, 2010; Mezrich et al., 2010; Quintana et al., 2008) 및 종양으로 MDSC 동원 (Neamah et al., 2019)을 촉진시키기 때문에, 이는 AHR에서 기인할 가능성이 높다.
AHR의 활성화제로서 IL4I1, IDO1 및 TDO2의 공존은 이 대사 체크포인트의 생물학적 중요성을 강조한다. 종양 요법의 맥락에서, IDO1 또는 TDO2와 비교하여 AHR에 대한 IL4I1의 더 강한 효과는 AHR의 상류 핵심 약물 표적으로서 IL4I1을 강조한다. IDO1 또는 TDO2의 공동 억제 (예를 들어, WO 2017/107979A1 참고)가 IL4I1 차단에 대한 반응으로 요법 탈출을 피하기 위해 필요한지 여부를 조사해야 한다 (예를 들어, [Prendergast GC, et al.. Discovery of IDO1 Inhibitors: From Bench to Bedside. Cancer Res. 2017;77(24):6795-6811, and Cheong JE, et al. A patent review of IDO1 inhibitors for cancer. Expert Opin Ther Pat. 2018 Apr;28(4):317-330] 참고). 이는 또한 IDO1과 함께 IL4I1 수준을 증강시키고, 따라서 이들 효소 둘 다를 동시에 표적화하여 항-종양 면역력의 효율적인 탈억제를 달성하는 면역요법의 맥락에서 중요하다. 따라서, 본 발명자들은 암 요법 및 그 이상을 위한 새로운 길로서 IL4I1-표적화 약물의 개발을 지지한다.
정의:
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 주어진 값의 대략 ±10% 이내의 변동을 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같이, "AHR 신호전달 조절제" 또는 "AHR 조절제"는 세포에서 AHR 신호전달에 영향을 미치는 조절제를 지칭한다. 일부 실시양태에서, AHR 신호전달 조절제는 AHR 신호전달에 대한 직접적인 효과를 나타낸다. 일부 실시양태에서, AHR에 대한 직접적인 효과는 AHR과의 직접적인 결합을 통해 매개된다. 일부 실시양태에서, 직접적인 조절제는 AHR에 대해 전체적인 또는 부분적인 효능제 및/또는 길항제 효과를 나타낸다. 일부 실시양태에서, AHR 조절제는 간접적인 조절제이다.
일부 실시양태에서, AHR 신호전달 조절제는 소분자 화합물이다. 본원에서 용어 "소분자 화합물"은 일반적으로 2000 달톤, 1500 달톤, 1000 달톤, 800 달톤, 또는 600 달톤 미만의 분자량을 갖는 소형 유기 화학적 화합물을 지칭한다.
일부 실시양태에서, AHR 조절제는 2-페닐피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 황 치환된 3-옥소-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-6-헤테로아릴-2-페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤트아릴피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-2,6-디페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤테로아릴-3-옥소-2,3-디히드로-4-카르복스아미드 화합물, PDM 2, 1,3-디클로로-5-[(1E)-2-(4-메톡시페닐)에테닐]-벤젠, a-나프토플라본, 6,2',4'-트리메톡시플라본, CH223191, 테트라히드로피리도피리미딘 유도체, 스템레게닌-1, CH223191, GNF351, CB7993113 HP163, PX-A590, PX-A548, PX-A275, PX-A758, PX-A446, PX-A24590, PX-A25548, PX-A25275, PX-A25758, PX-A26446, 인돌 AHR 억제제, 및 옥사졸-함유 (OxC) 화합물을 포함한다.
일부 실시양태에서, 직접적인 AHR 조절제는 하기를 포함한다:
(a) 약물: 예를 들어 오메프라졸, 술린닥, 레플루노미드, 트라닐라스트, 라퀴니모드, 플루타미드, 니모디핀, 멕실레틴, 4-히드록시-타목시펜, 베무라페닙 등.
(b) 합성 화합물: 예를 들어 10-클로로-7H-벤즈이미다조[2,1-a]벤즈[de]이소퀴놀린-7-온 (10-Cl-BBQ), 피피트린-a 히드로브로마이드,
(c) 천연 화합물: 예를 들어, 키누레닌, 키누렌산, 신나바린산, ITE, FICZ, 인돌, 예컨대 인돌-3-카르비놀, 인돌-3-피루베이트, 인돌-알데히드, 미생물 대사물, 식이 성분, 케르세틴, 레스베라트롤, 쿠르쿠민, 또는
(d) 독성 화합물: 예를 들어 TCDD, 담배 연기, 3-메틸클로란트렌, 벤조(a)피렌, 2,3,7,8-테트라클로로디벤조푸란, 연료 배출, 할로겐화 및 비할로겐화 방향족 탄화수소, 살충제.
일부 실시양태에서, 간접적인 AHR 조절제는 AHR 효능제 또는 길항제의 수준의 조절을 통해 AHR 활성화에 영향을 미친다.
일부 실시양태에서, AHR 효능제 또는 길항제의 수준의 조절은 하기 중 하나 이상을 통해 매개된다:
(a) 예를 들어 3￠메톡시-4￠니트로플라본 (MNF), 알파-나프토플라본 (a-NF), 플루오란텐 (FL), 페난트렌 (Phe), 피렌 (PY) 등을 비롯한 시토크롬 p450 효소 억제제에 의해 AHR 리간드를 변형시키는 효소, 예를 들어 시토크롬 p450 효소의 조절. (b) 트립토판-이화 효소의 직접적인 및 간접적인 억제제/활성화제/유도제, 예를 들어 IDO1 경로 조절제 (인독시모드, NLG802), IDO1 억제제 (1-메틸-L-트립토판, 에파카도스타트, PX-D26116, 나복시모드, PF-06840003, NLG-919A, BMS-986205, INCB024360A, KHK2455, LY3381916, MK-7162, TDO2 억제제 (680C91, LM10, 4-(4-플루오로피라졸-1-일)-1,2-옥사졸-5-아민, 융합된 이미다조-인돌, 인다졸), 이중 IDO/TDO 억제제 (HTI-1090/ SHR9146, DN1406131, RG70099, EPL-1410), 면역요법, 예컨대 면역 체크포인트 억제, 백신접종, 및 세포 요법, 화학요법, 면역 자극제, 방사선 요법, UV 광에 대한 노출, 및 표적화된 요법, 예를 들어 이마티닙 등을 비롯한 AHR 리간드를 생성하는 효소의 조절.
일부 실시양태에서, 예를 들어 HSP 90 억제제, 예컨대 17-알릴아미노-데메톡시겔다나마이신 (17-AAG), 셀라스트롤을 비롯한 간접적인 AHR 조절제는 AHR의 발현 조절을 통해 AHR 활성화에 영향을 미친다.
일부 실시양태에서, 예를 들어 에스트로겐 수용체 알파 (ESR1)를 비롯한 간접적인 AHR 조절제는 AHR의 효과를 조절하는 결합 파트너/공동-인자에 영향을 미침으로써 AHR 활성화에 영향을 미친다.
AHR 조절제의 예는 US9175266, US2019/225683, WO2019101647A1, WO2019101642A1, WO2019101643A1, WO2019101641A1, O2018146010A1, AU2019280023A1, WO2020039093A1, WO2020021024A1, WO2019206800A1, WO2019185870A1, WO2019115586A1, EP3535259A1, WO2020043880A1 및 EP3464248A1에 나열되어 있으며, 이들 모두는 그들의 전문이 본원에 참고로 포함된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 문구 "생물학적 샘플"은 살아있는 유기체로부터 취한 임의의 샘플을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 살아있는 유기체는 인간이다. 일부 실시양태에서, 살아있는 유기체는 비-인간 동물이다.
일부 실시양태에서, 생물학적 샘플에는 바이오마커, 세포, 조직 및 세포주를 포함하는 생물학적 유체가 포함되나 이로 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플에는 원발성 세포, 유도된 다능성 세포 (IPC), 하이브리도마, 재조합 세포, 전혈, 줄기 세포, 암 세포, 골 세포, 연골 세포, 신경 세포, 신경교 세포, 상피 세포, 피부 세포, 두피 세포, 폐 세포, 점막 세포, 근육 세포, 골격근 세포, 횡문근 세포, 평활근 세포, 심장 세포, 분비 세포, 지방 세포, 혈액 세포, 적혈구, 호염기구, 호산구, 단핵구, 림프구, T-세포, B-세포, 호중구, NK 세포, 조절 T-세포, 수지상 세포, Th17 세포, Th1 세포, Th2 세포, 골수성 세포, 대식세포, 단핵구 유래된 간질 세포, 골수 세포, 비장 세포, 흉선 세포, 췌장 세포, 난모세포, 정자, 신장 세포, 섬유모세포, 장 세포, 암컷 또는 수컷 생식관의 세포, 전립선 세포, 방광 세포, 안구 세포, 각막 세포, 망막 세포, 감각 세포, 각질세포, 간 세포, 뇌 세포, 신장 세포, 및 결장 세포, 및 상기 세포 유형의 형질전환된 대응물이 포함되나 이로 제한되지 않는다.
"치료" 또는 "치료하는"은 질환의 증상의 감소 및/또는 개선을 의미한다. 효과적인 치료는 예를 들어 종양 덩어리 및 암 세포 수의 감소를 달성한다. 치료는 또한 암의 전파를 피하고 (예방하고) 감소시킬 수 있고, 예를 들어 그의 전이 및/또는 형성에 영향을 미칠 수 있다. 치료는 나이브 치료 (질환의 임의의 다른 치료가 시작되지 전에) 또는 제1 라운드 치료 후의 치료 (예를 들어 수술 후 또는 재발 후)일 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료는 통상적인 암 치료, 예를 들어 수술, 방사선 요법, 화학요법, 호르몬 요법 및/또는 줄기 세포 이식을 수반하는 조합된 치료이다. 일부 실시양태에서, 치료는 또한 자가면역 반응, 감염 및 염증을 조절할 수 있다.
생물학적 샘플은 IL4I1 또는 AHR 활성의 추가의 분석, 특히 검출에 적합한 샘플을 지칭한다. 이러한 샘플에는 생물학적 유체, 포유동물, 예를 들어 인간, 세포, 조직, 전혈, 세포주, 세포 상청액, 원발성 세포, IPSC, 하이브리도마, 재조합 세포, 줄기 세포, 및 암 세포, 골 세포, 연골 세포, 신경 세포, 신경교 세포, 상피 세포, 피부 세포, 두피 세포, 폐 세포, 점막 세포, 근육 세포, 골격근 세포, 횡문근 세포, 평활근 세포, 심장 세포, 분비 세포, 지방 세포, 혈액 세포, 적혈구, 호염기구, 호산구, 단핵구, 림프구, T-세포, B-세포, 호중구, NK 세포, 조절 T-세포, 수지상 세포, Th17 세포, Th1 세포, Th2 세포, 골수성 세포, 대식세포, 단핵구 유래된 간질 세포, 골수 세포, 비장 세포, 흉선 세포, 췌장 세포, 난모세포, 정자, 신장 세포, 섬유모세포, 장 세포, 암컷 또는 수컷 생식관의 세포, 전립선 세포, 방광 세포, 안구 세포, 각막 세포, 망막 세포, 감각 세포, 각질세포, 간 세포, 뇌 세포, 신장 세포, 및 결장 세포, 및 상기 세포 또는 조직의 형질전환된 대응물, 및 특히 면역계로부터 유래되지 않는 암 세포가 포함되나 이로 제한되지 않는다. 종양 및 암 세포는 본 발명에서 특히 관심의 대상이다.
대조군 또는 대조군 샘플은 예를 들어 건강한 대상체 또는 건강한 대상체의 그룹으로부터의 생물학적 샘플, 동일한 환자, 또는 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플을 지칭한다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 대조군은 IL4I1 및/또는 AHR 활성이 검출되지만 면역 요법 이전의 환자 또는 환자 그룹으로부터 취해지는 샘플과 동일한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 것이다.
따라서, 본 발명은 하기 항목에 관한 것이다.
항목 1. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1 발현 및/또는 IL4I1의 효소 활성에서의 변화를 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹, 환자 또는 환자 그룹으로부터 유래된 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 암을 진단 및/또는 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 암을 검출 및/또는 진단하는 방법이며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인 방법.
항목 2. 항목 1에 있어서, 상기 샘플에서 IL4I1의 효소 활성의 상기 검출이 상기 샘플에서 IL4I1 대사물의 양 및/또는 농도의 검출을 포함하는 것인 방법.
항목 3. 항목 2에 있어서, 상기 대사물이 페닐알라닌, 티로신 및/또는 트립토판의 IL4I1의 전환으로부터 유래된 대사물, 예를 들어 페닐피루브산 (PP), 히드록시페닐피루브산 (HPP), 인돌-3-피루브산 (I3P), 2-페닐아세트산, 페닐락트산, 4-히드록시벤즈알데히드, 2-히드록시-2-페닐아세트산, 4-히드록시페닐락트산, 및 특히 I3P 유도체 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및 인돌-3-락트산 (ILA), 4-히드록시퀴놀린-2-카르복실산 (KynA), 1,3-디(1H-인돌-3-일)아세톤, (3Z)-1-(1H-인돌-3-일)-3-인돌-3-일리덴프로판-2-온, 인돌-3-카르복실산, 산화된 인돌-3-아세트산, 및 인돌-3-카르비놀 및/또는 아미노산 또는 아미노산 대사물 L-발린, L-이소류신, L-류신, L-알라닌, L-글루탐산, L-메티오닌, L-글루타민, 4-메틸술파닐-2-옥소부타노에이트, 알파-케토-이소류신, 알파-케토이소발레레이트, 알파-케토이소카프로산, L-프롤린, 및 알파-케토글루타르산, 및 암모니아 및/또는 H2O2와 조합된 임의의 상기 대사물로부터 선택되는 것인 방법.
항목 4. 항목 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, IL4I1의 효소 활성을 검출하는 것이 크로마토그래피, NMR, 대사물 센서, 항체, ELISA, 효소 검정, 비색 검정, 형광 검정 또는 H2O2 또는 암모니아 검출의 이용, 및/또는 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하는 발현의 검출, 또는 예를 들어 생물학적 유체 및 세포/조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하는 IL4I1의 단백질의 양의 검출을 포함하는 것인 방법.
항목 5. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 방법이며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가된는 것인 방법.
항목 6. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 암 면역 요법의 효과를 예측하거나, 모니터링하거나 또는 검출하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자 면역 요법에서 상기 암 면역 요법의 감소된 효과 및/또는 면역 회피에 대한 예측이고/거나 그를 나타내고,
상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가되고,
바람직하게는 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 활성 및/또는 상기 조절은 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인 방법.
항목 7. 항목 6에 있어서, 암 면역 요법이 면역 요법과 IL4I1 조절제, AHR 조절제, 및/또는 임의의 다른 통상적인 암 치료의 조합을 포함하는 것인, 암 환자에서 암 면역 요법의 효과를 예측하거나, 모니터링하거나 또는 검출하는 방법.
항목 8. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 방법이며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인 방법.
항목 9. 항목 8에 있어서, 면역 요법이 면역 체크포인트 차단 (ICB) 및/또는 IDO1 억제제를 포함하는 것인, 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 방법.
항목 10. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 생존을 예측하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자에서 감소된 생존에 대한 예측이고, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인 방법.
항목 11. 항목 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 활성의 상기 검출이 IL4I1 대사물, 특히 IL4I1 트립토판 대사물, 예를 들어 I3P-유래된 대사물, 예컨대 KynA, 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및/또는 인돌-3-락트산 (ILA) 및 인돌-3-카르비놀을 검출하는 것을 포함하는 것인 방법.
항목 12. 항목 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 방법이 리포터 검정을 이용하여 WO2020/201825에 개시된 아릴 탄화수소 수용체 (AHR) 활성화 시그니처, 또는 AHR 핵 전위, 또는 시토크롬 P-450 효소의 활성 또는 디옥신-반응성 요소 (DRE)에 대한 AHR-ARNT의 결합을 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
항목 13. 항목 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 생물학적 샘플이 생물학적 유체, 포유동물, 예를 들어 인간, 세포, 조직, 전혈, 세포주, 세포 상청액, 원발성 세포, IPSC, 하이브리도마, 재조합 세포, 줄기 세포, 및 암 세포, 골 세포, 연골 세포, 신경 세포, 신경교 세포, 상피 세포, 피부 세포, 두피 세포, 폐 세포, 점막 세포, 근육 세포, 골격근 세포, 횡문근 세포, 평활근 세포, 심장 세포, 분비 세포, 지방 세포, 혈액 세포, 적혈구, 호염기구, 호산구, 단핵구, 림프구, T-세포, B-세포, 호중구, NK 세포, 조절 T-세포, 수지상 세포, Th17 세포, Th1 세포, Th2 세포, 골수성 세포, 대식세포, 단핵구 유래된 간질 세포, 골수 세포, 비장 세포, 흉선 세포, 췌장 세포, 난모세포, 정자, 신장 세포, 섬유모세포, 장 세포, 암컷 또는 수컷 생식관의 세포, 전립선 세포, 방광 세포, 안구 세포, 각막 세포, 망막 세포, 감각 세포, 각질세포, 간 세포, 뇌 세포, 신장 세포, 및 결장 세포, 및 상기 세포 또는 조직의 형질전환된 대응물, 및 특히 면역계로부터 유래되지 않는 암 세포를 포함하는 적합한 샘플로부터 선택되는 것인 방법.
항목 14. 항목 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 대조군 샘플이 예를 들어 건강한 대상체 또는 건강한 대상체의 그룹으로부터의 샘플, 동일한 환자, 또는 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플로부터 선택되는 것인 방법.
항목 15. 항목 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 암이 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이하는 것인 방법.
항목 16. 항목 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 환자를 질환 및/또는 처리 그룹, 예를 들어 적합한 IL4I1 억제제를 제공받는 처리 그룹으로 계층화하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
항목 17. 항목 1 내지 16 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 물질을 하나의 또는 별도의 용기에서, 임의적으로 보조제 및/또는 상기 방법의 수행을 위한 지침서와 함께 포함하는 진단 키트.
항목 18. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자를 높은 생존 그룹 및 낮은 생존 그룹으로 계층화하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 환자는 낮은 생존 그룹에 있고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 변하지 않거나 또는 감소된 경우, 환자는 높은 생존 그룹에 있는 것인 방법.
항목 19. 항목 18에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가가 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암 환자를 계층화하는 방법.
항목 20. 항목 18 또는 19에 있어서, 높은 생존 그룹에 있는 환자가 면역 요법 반응자이고, 낮은 생존 그룹에 있는 환자가 면역 요법 비반응자, 특히 면역 체크포인트 차단 (ICB) 비반응자 및/또는 IDO1 억제제 비반응자인 방법.
항목 21. 암 환자가 면역 요법을 받은 후에, 상기 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자를 면역 요법에 대한 반응자 및 비반응자 그룹으로 계층화하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 환자는 비반응자 그룹에 있고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 변하지 않거나 또는 감소된 경우, 환자는 반응자 그룹에 있는 것인 방법.
항목 22. 항목 21에 있어서, 대조군 샘플이 상기 면역 요법을 받기 전의 동일한 환자로부터의 것인, 암 환자를 면역 요법에 대한 반응자 및 비반응자 그룹으로 계층화하는 방법.
항목 23. 항목 18 내지 22 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법이 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인, 암 환자를 계층화하는 방법.
항목 24. 항목 23에 있어서, 상기 AHR의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 조절이 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암 환자를 계층화하는 방법.
항목 25. 항목 19 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법이 면역 체크포인트 차단 (ICB) 및/또는 IDO1 억제제를 포함하는 것인, 암 환자를 계층화하는 방법.
항목 26. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 치료를 필요로 하는 대상체에서 암을 치료하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 적어도 하나의 IL4I1 억제제 및/또는 적어도 하나의 AHR 조절제를 유효량으로 상기 대상체에게 투여하는 것인 방법.
항목 27. 항목 26에 있어서, 상기 방법이 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인, 암을 치료하는 방법.
항목 28. 항목 26 또는 27에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 조절이 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암을 치료하는 방법.
항목 29. 항목 26 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법을 포함하는, 암을 치료하는 방법.
항목 30. 항목 26 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법이 적어도 하나의 면역 체크포인트 억제제의 사용을 포함하는 것인, 암을 치료하는 방법.
항목 31. 항목 30에 있어서, 항-CTLA4, 항-PD-L1, 항-PD1, 항-TIM3, 항-TIGIT, 항-LAG3 또는 이들의 조합물을 포함하는, 암을 치료하는 방법.
항목 32. 항목 28 또는 31에 있어서, 면역 요법이 면역 요법과 IDO1의 억제제, TDO2의 억제제, AHR 조절제 및/또는 임의의 다른 암 치료의 조합을 포함하는 것인, 암을 치료하는 방법.
항목 33. 항목 26 내지 32 중 어느 하나에 있어서, IL4I1 억제제가 3-페닐-2-피페리딘-1-일프로판산, 2-(4-메틸피페라진-1-일)-3-페닐프로판산, 2-(디에틸아미노)-3-페닐프로판산, 3-(2,6-디클로로페닐)-2-피페리딘-1-일프로판산, 3-페닐-2-(프로필아미노)프로판산, 2-아닐리노-3-페닐프로판산, L-페닐알라닌 N-2-프로펜-1-일-3-(트리플루오로메틸), L-페닐알라닌, 4-시아노-N-페닐, N-프로필-L-페닐알라닌, N-페닐-L-페닐알라닌, 2-아미노-3-페닐-프로피온산, 에틸 에스테르, 2-아세틸아미노-3-페닐-프로피온산 및 3-(2-피리딜)-알라닌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 암을 치료하는 방법.
항목 34. 항목 26 내지 33 중 어느 하나에 있어서, AHR의 조절제가 2-페닐피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 황 치환된 3-옥소-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-6-헤테로아릴-2-페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤트아릴피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-2,6-디페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤테로아릴-3-옥소-2,3-디히드로-4-카르복스아미드 화합물, PDM 2, 1,3-디클로로-5-[(1E)-2-(4-메톡시페닐)에테닐]-벤젠, α-나프토플라본, 6,2',4'-트리메톡시플라본, CH223191, 테트라히드로피리도피리미딘 유도체, 스템레게닌-1, CH223191, GNF351, CB7993113 HP163, PX-A590, PX-A548, PX-A275, PX-A758, PX-A446, PX-A24590, PX-A25548, PX-A25275, PX-A25758, PX-A26446, 인돌 AHR 억제제, 및 옥사졸-함유 (OxC) 화합물로부터 선택되는 것인, 암을 치료하는 방법.
항목 35. 항목 26 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 상기 암이 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이하는 것인, 암을 치료하는 방법.
항목 36. 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 환자에서 증가된 IL4I1의 발현 또는 효소 활성을 갖는 것으로 확인된 환자에서의 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
항목 37. 항목 36에 있어서, 상기 방법이 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
항목 38. 항목 37에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 조절이 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
39. 항목 36 내지 38 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법을 포함하는, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
항목 40. 항목 36 내지 39 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법이 적어도 면역 체크포인트 억제제의 사용을 포함하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
항목 41. 항목 40에 있어서, 항-CTLA4, 항-PD-L1, 항-PD1, 항-TIM3, 항-TIGIT, 항-LAG3 또는 이들의 조합물을 포함하는, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
항목 42. 항목 36 내지 41 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법 면역 요법이 면역 요법과 IDO1의 억제제, TDO2의 억제제, AHR 조절제 및/또는 임의의 다른 암 치료의 조합을 포함하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
항목 43. 항목 36 내지 42 중 어느 하나에 있어서, IL4I1 억제제가 3-페닐-2-피페리딘-1-일프로판산, 2-(4-메틸피페라진-1-일)-3-페닐프로판산, 2-(디에틸아미노)-3-페닐프로판산, 3-(2,6-디클로로페닐)-2-피페리딘-1-일프로판산, 3-페닐-2-(프로필아미노)프로판산, 2-아닐리노-3-페닐프로판산, L-페닐알라닌 N-2-프로펜-1-일-3-(트리플루오로메틸), L-페닐알라닌, 4-시아노-N-페닐, N-프로필-L-페닐알라닌, N-페닐-L-페닐알라닌, 2-아미노-3-페닐-프로피온산, 에틸 에스테르, 2-아세틸아미노-3-페닐-프로피온산 및 3-(2-피리딜)-알라닌으로부터 선택되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
항목 44. 항목 36 내지 43 중 어느 하나에 있어서, 상기 암이 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
항목 45. 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 환자에서 증가된 IL4I1의 발현 또는 효소 활성을 갖는 것으로 확인된 환자에서의 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
항목 46. 항목 45에 있어서, 상기 방법이 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
항목 47. 항목 46에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 조절이 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
항목 48. 항목 45 내지 47 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법을 포함하는, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
항목 49. 항목 45 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법이 적어도 면역 체크포인트 억제제의 사용을 포함하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
항목 50. 항목 49에 있어서, 항-CTLA4, 항-PD-L1, 항-PD1, 항-TIM3, 항-TIGIT, 항-LAG3 또는 이들의 조합물을 포함하는, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
항목 51. 항목 45 내지 50 중 어느 하나에 있어서, 면역 요법이 면역 요법과 IDO1의 억제제, TDO2의 억제제, AHR 조절제 및/또는 임의의 다른 암 치료의 조합을 포함하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
항목 52. 항목 45 내지 51 중 어느 하나에 있어서, AHR의 조절제가 2-페닐피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 황 치환된 3-옥소-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-6-헤테로아릴-2-페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤트아릴피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-2,6-디페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤테로아릴-3-옥소-2,3-디히드로-4-카르복스아미드 화합물, PDM 2, 1,3-디클로로-5-[(1E)-2-(4-메톡시페닐)에테닐]-벤젠, α-나프토플라본, 6,2',4'-트리메톡시플라본, CH223191, 테트라히드로피리도피리미딘 유도체, 스템레게닌-1, CH223191, GNF351, CB7993113 HP163, PX-A590, PX-A548, PX-A275, PX-A758, PX-A446, PX-A24590, PX-A25548, PX-A25275, PX-A25758, PX-A26446, 인돌 AHR 억제제, 및 옥사졸-함유 (OxC) 화합물로부터 선택되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
항목 53. 항목 45 내지 52 중 어느 하나에 있어서, 상기 암이 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
표 1 - IL4I1에 의해 전환되고 조절되는 아미노산 및 대사물
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
표 2 - GBM 및 LGG TCGA 코호트에서 IL4I1, IDO1 또는 TDO2의 높은 발현의 연령 조정된 다변수 cox 비례 위험
Figure pct00005
본 발명은 이제 첨부된 도면을 참고하여 하기 실시예에서 추가로 설명될 것이지만, 그럼에도 불구하고 그로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 목적을 위해, 본원에 인용된 모든 참고문헌은 그들의 전문이 본원에 참고로 포함된다.
우선권에 대한 정확한 뒷받침으로서 및 편의를 위해, 우선권의 항목을 다음과 같이 반복한다:
항목 1. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 발현 또는 효소 활성을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 암을 진단 및/또는 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 암을 검출 및/또는 진단하는 방법.
항목 2. 항목 1에 있어서, 상기 샘플에서 IL4I1의 발현 및/또는 효소 활성의 상기 검출이 상기 샘플에서 IL4I1 및/또는 IL4I1 대사물의 양 및/또는 농도의 검출을 포함하는 것인 방법.
항목 3. 항목 2에 있어서, 상기 대사물이 페닐알라닌, 티로신 및/또는 트립토판의 IL4I1의 전환으로부터 유래된 대사물, 예를 들어 페닐피루브산 (PP), 히드록시페닐피루브산 (HPP), 인돌-3-피루브산 (I3P), 2-페닐아세트산, 페닐락트산, 4-히드록시벤즈알데히드, 2-히드록시-2-페닐아세트산, 4-히드록시페닐락트산, 및 특히 I3P 유도체 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및 인돌-3-락트산 (ILA), 4-히드록시퀴놀린-2-카르복실산 (KynA), 1,3-디(1H-인돌-3-일)아세톤, (3Z)-1-(1H-인돌-3-일)-3-인돌-3-일리덴프로판-2-온, 인돌-3-카르복실산, 산화된 인돌-3-아세트산, 및 인돌-3-카르비놀 및/또는 아미노산 또는 아미노산 대사물 L-발린, L-이소류신, L-류신, L-알라닌, L-글루탐산, L-메티오닌, L-글루타민, 4-메틸술파닐-2-옥소부타노에이트, 알파-케토-이소류신, 알파-케토이소발레레이트, 알파-케토이소카프로산, L-프롤린, 및 알파-케토글루타르산 및 암모니아 및/또는 H2O2와 조합된 임의의 상기 대사물로부터 선택되는 것인 방법.
항목 4. 항목 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, IL4I1의 발현 및/또는 효소 활성을 검출하는 것이 크로마토그래피, NMR, 대사물 센서, 항체, ELISA, 효소 검정, 비색 검정, 형광 검정, 및/또는 H2O2 검출 또는 암모니아 검출의 이용, 및/또는 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하는 발현의 검출, 또는 예를 들어 생물학적 유체 및 세포/조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하는 IL4I1의 단백질의 양의 검출을 포함하는 것인 방법.
항목 5. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 것인 방법.
항목 6. 항목 5에 있어서, 상기 암이 AHR의 활성 및/또는 발현의 조절, 예컨대 증가를 특징으로 하고/거나, 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포, 및 그의 임의의 재발 및 전이 형태를 디스플레이하는 것인 방법.
항목 7. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 암 면역요법의 효과를 예측하거나 또는 검출하거나 또는 모니터링하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 이는 상기 환자에서 상기 암 면역요법의 감소된 효과 및/또는 면역 회피에 대한 예측이고/거나 그를 나타내는 것인 방법.
항목 8. 항목 7에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가가 상기 환자에서 면역요법에 대한 반응으로 검출되는 것인 방법.
항목 9. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 ICB를 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 면역요법, 예를 들어 면역 체크포인트 차단 (ICB)을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 방법.
항목 10. 항목 9에 있어서, 상기 ICB 치료가 IDO1 억제제 및/또는 항-CTLA-4, 항-PD-1, 항-PDL-1, 항 LAG3 및 항 BTLA로부터 선택된 항체의 사용을 포함하는 것인 방법.
항목 11. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 생존을 예측하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자에서 감소된 생존에 대한 예측인 방법.
항목 12. 항목 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 활성의 상기 검출이 IL4I1 대사물, 특히 IL4I1 트립토판 대사물, 예를 들어 I3P 또는 I3P 유래된 대사물을 검출하는 것을 포함하는 것인 방법. 더욱 바람직하게는, IL4I1 트립토판 대사물은 KynA, 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및/또는 인돌-3-락트산 (ILA) 및 인돌-3-카르비놀로부터 선택된다.
항목 13. 항목 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, IL4I1의 효소 활성을 검출하는 것이 크로마토그래피, NMR, 대사물 센서, 항체, ELISA, 효소 검정, 비색 검정, 형광 검정, 및/또는 H2O2 또는 암모니아 검출의 이용, 및/또는 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하는 발현의 검출, 또는 예를 들어 생물학적 유체 및 세포/조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하는 IL4I1의 단백질의 양의 검출을 포함하는 것인 방법.
항목 14. 항목 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 활성의 상기 검출이 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하고, 대조군과 비교할 때 상기 AHR의 활성 및/또는 발현에서의 증가가 IL4I1의 활성의 증가에 대한 지표인 방법.
항목 15. 항목 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 생물학적 샘플이 생물학적 유체, 포유동물, 예를 들어 인간, 세포, 조직, 전혈, 세포주, 세포 상청액, 원발성 세포, IPSC, 하이브리도마, 재조합 세포, 줄기 세포, 및 암 세포, 골 세포, 연골 세포, 신경 세포, 신경교 세포, 상피 세포, 피부 세포, 두피 세포, 폐 세포, 점막 세포, 근육 세포, 골격근 세포, 횡문근 세포, 평활근 세포, 심장 세포, 분비 세포, 지방 세포, 혈액 세포, 적혈구, 호염기구, 호산구, 단핵구, 림프구, T-세포, B-세포, 호중구, NK 세포, 조절 T-세포, 수지상 세포, Th17 세포, Th1 세포, Th2 세포, 골수성 세포, 대식세포, 단핵구 유래된 간질 세포, 골수 세포, 비장 세포, 흉선 세포, 췌장 세포, 난모세포, 정자, 신장 세포, 섬유모세포, 장 세포, 암컷 또는 수컷 생식관의 세포, 전립선 세포, 방광 세포, 안구 세포, 각막 세포, 망막 세포, 감각 세포, 각질세포, 간 세포, 뇌 세포, 신장 세포, 및 결장 세포, 및 상기 세포 또는 조직의 형질전환된 대응물, 및 특히 면역계로부터 유래되지 않는 암 세포를 포함하는 적합한 샘플로부터 선택되는 것인 방법. 바람직한 실시양태에서, 생물학적 샘플은 암 세포 또는 종양 세포이다.
항목 16. 항목 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 대조군 샘플이 상기 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자를 포함하거나, 또는 예를 들어 건강한 대상체 또는 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 대조군 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플인 방법.
항목 17. 항목 1 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 암이 AHR의 활성 및/또는 발현의 조절, 예컨대 증가를 특징으로 하고/거나, 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 난소 암종, 중피종, 결장 암종, 유방암종, 흑색종, 교모세포종, 전립선암, 자궁내막암, 및 폐 암종으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포, 및 그의 재발 및/또는 전이 형태를 디스플레이하는 것인 방법.
항목 18. 항목 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 환자를 질환 및/또는 그룹으로 계층화하는 단계를 추가로 포함하는 방법. 바람직한 실시양태에서, 상기 환자의 계층화는 높은 생존 그룹 및 낮은 생존 그룹으로이다. 더욱 바람직한 실시양태에서, 높은 생존 그룹에 있는 환자는 면역요법 반응자이고, 낮은 생존 그룹에 있는 환자는 면역요법 비반응자, 특히 면역 체크포인트 차단 (ICB) 비반응자이다. 더욱 바람직한 실시양태에서, 낮은 생존 그룹 또는 면역요법 비반응자는 암 환자의 치료 방법에서 IL4I1 억제제의 유효량을 제공받는 그룹이다.
항목 19. 항목 1 내지 18 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 물질을 하나의 또는 별도의 용기에서, 임의적으로 보조제 및/또는 상기 방법의 수행을 위한 지침서와 함께 포함하는 진단 키트.
항목 20. 항목 1 내지 19 중 어느 하나에 따른 방법을 위한 항목 19에 따른 진단 키트의 용도.
항목 21. 항목 1 내지 18 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하고, 환자에게 적합한 치료를 제공하는 것을 포함하는, 세포에서, 예를 들어 IL4I1-관련된 질환 또는 상태의 치료를 필요로 하는 환자에서 IL4I1-관련된 질환 또는 상태를 치료 및/또는 예방하는 방법이며, 상기 치료는 적어도 부분적으로 본 발명에 따른 방법의 결과를 기반으로 하는 것인 방법.
도면의 설명:
도 1은 범-조직 AHR 시그니처가 IL4I1과 AHR 활성의 강한 연관성을 밝혀냄을 도시한다. 스파이더 플롯은 음영 영역으로 표시된 AHR-연관된 모듈 (AAM)에서 7 가지 Trp-분해 효소의 발생을 도시한다. 축 상의 점은 0 (내부 원 - 부재) 또는 1 (외부 원 - 존재)의 값을 갖는다. 음영 영역은 각각의 종양 유형에 대한 점을 연결함으로써 형성된다.
도 2는 IL4I1이 AHR을 활성화시킴을 도시한다. (A) 2 가지 인간 교모세포종 (GBM) 시편에서 IL4I1 발현. IL4I1 염색 (좌측), HE 염색 (우측). 배율 20x, 축적 막대 100 μm. (B) 이소성 IL4I1을 발현하는 shCtrl (상부) 및 shAHR (하부) U-87MG 교모세포종 세포에서 AHR 시그니처의 조절을 도시하는 바코드 플롯, 120 시간 동안 배양됨 (n = 3). (C) IL4I1 발현이 없는 shCtrl U-87MG 세포 (파선)와 비교하여 이소성 IL4I1을 발현하는 shCtrl 및 shAHR U-87MG 세포에서 선택된 AHR 표적 유전자의 mRNA 발현, 120 시간 동안 배양됨 (EGR1, IL1B, MMP1의 경우 n = 3; 다른 모든 유전자의 경우 n = 4). (D) Ctrl 및 IL4I1-발현 U-251MG 세포의 상청액으로 4 시간 처리시 LN-229 세포에서 AHR 단백질 발현의 핵 대 세포질 비의 이뮤노블롯 (좌측) 및 정량화 (우측), 120 시간 동안 배양됨 (n = 3). (E) DMSO를 함유하는 배지로 처리된 U-87MG 세포에 비해 1 μM SR1로 24 시간 동안 처리된 U-87MG 세포 및 Ctrl 및 IL4I1-발현 U-87MG 세포의 배지 (M) 또는 상청액에서 TIPARP mRNA 발현 (n = 3). (F) CAS-1 세포에서 선택된 AHR 표적 유전자의 mRNA 발현. 좌측 플롯: siCtrl로 처리된 세포 (파선)에 비해 IL4I1 (siIL4I1)의 RNA 간섭, 72 시간 동안 배양됨 (n = 3). 우측 플롯: 비-표적화 대조군 sgRNA로 처리된 세포 (파선)에 비해 CRISPR/Cas9 (sgIL4I1)를 사용하여 IL4I1의 하향조절, 72 시간 동안 배양됨 (n = 4). n은 독립적인 실험 횟수를 나타낸다. 데이터는 평균 ± S.E.M으로 표시되고, 양측 대응표본 스튜던츠 t-검사 (C-F)에 의해 분석되었다. * P < 0.05, ** P < 0.01, *** P < 0.001.
도 3은 IL4I1이 AHR-매개된 친-종양 효과를 촉진시킴을 도시한다. (A, B) 지정된 시점에서 창상 치유 검정에서 Ctrl 및 IL4I1-발현 U-87MG (A) 및 U-251MG (B) 세포로 덮힌 면적의 대표적인 영상 (좌측) 및 그의 백분율의 정량화 (우측) (U-87MG에서 6 h, 9 h 및 12 h 및 U-251MG에서 48 h 및 96 h의 경우 n = 3, U-87MG에서 12 h의 경우 n = 4). (C) 지정된 시점에서 창상 치유 검정에서 1 μM SR1에 의한 AHR 억제의 부재 또는 존재하에 Ctrl 및 이소성 IL4I1-발현 U-87MG 세포로 덮힌 면적의 대표적인 영상 (좌측) 및 그의 백분율의 정량화 (우측) (n = 3). (D) IL4I1, IDO1 및 TDO2의 높은 및 낮은 발현 그룹으로 나눌 때 TCGA GBM (암 게놈 아틀라스-다형성 교모세포종) 환자의 전체 생존 결과의 카플란 마이어(Kaplan Meier) 곡선. p-값은 효소의 높은 발현 그룹을 낮은 발현 그룹과 비교할 때 연령 조정된 cox 비례 위험의 확률을 나타낸다. (E) D에 기재된 전체 생존 확률이지만, TCGA LGG (암 게놈 아틀라스 - 저등급 신경교종) 환자 코호트의 경우 데이터는 평균 ± S.E.M으로 표시되고, 양측 독립 표본 스튜던츠 t-검사에 의해 분석되었다 (A, B, C). * P < 0.05, ** P < 0.01, **** P < 0.0001.
도 4는 인돌-3-피루베이트가 IL4I1-유도된 AHR 활성 및 운동성을 매개하는 핵심 대사물임을 도시한다. (A) Ctrl 및 IL4I1-발현 U-87MG 세포의 상청액에서 Phe, Tyr 및 Trp의 농도, 120 시간 동안 배양됨 (n = 3). (B-C) 지정된 시점에서 창상 치유 검정에서 25 μM I3P 및 1 μM SR1로 처리된 U-87MG 세포로 덮힌 면적의 대표적인 영상 (B) 및 그의 백분율의 정량화 (C) (n = 5). n 값은 독립적인 실험 횟수를 나타낸다. 데이터는 평균 ± S.E.M으로 표시되고, 양측 독립 표본 스튜던츠 t-검사에 의해 분석되었다 (C). * P < 0.05, ** P < 0.01, *** P < 0.001.
도 5는 인돌-3-피루베이트가 키누렌산 및 인돌-유도체를 생성함을 도시한다. IL4I1 활성은 인돌-대사물 및 KynA를 생성한다. Ctrl 및 IL4I1-발현 U-87MG 세포의 상청액에서 Kyn, KynA, I3P, IAA, I3A 및 ILA의 상대적인 존재비 (120 h) (Kyn, KynA, I3P 및 IAA의 경우 n = 6; I3A 및 ILA의 경우 n = 5). n 값은 독립적인 실험 횟수를 나타낸다. 데이터는 평균 ± S.E.M으로 표시되고, 1 샘플 t-검사에 의해 분석되었다, * P < 0.05, ** P < 0.01, *** P < 0.001, **** P < 0.0001. n.s., 유의하지 않음; n.d., 검출되지 않음.
도 6은 IL4I1 활성이 방향족 아미노산으로부터 유래된 대사물을 생성함을 도시한다. (A) Ctrl 및 IL4I1-발현 U-87MG 세포의 상청액에서 PP, PAA, HPP, HBA 및 HPAA의 상대적인 존재비 (120 h) (PP 및 HPP의 경우 n = 6; PAA 및 HPAA의 경우 n = 5; HBA의 경우 n = 4). (B) Ctrl 및 IL4I1-발현 U-251MG 세포의 상청액에서 PP, PAA, HPP, HBA 및 HPAA의 상대적인 존재비 (120 h) (PP, HPP, HBA의 경우 n = 6; PAA 및 HPAA의 경우 n = 5). (C) Ctrl 및 IL4I1-발현 U-251MG 세포의 상청액에서 Kyn, KynA, I3P, IAA, I3A 및 ILA의 상대적인 존재비 (120 h) (Kyn, KynA, I3P, IAA, I3A의 경우 n = 6; ILA의 경우 n = 5). (D) Ctrl 및 IL4I1-발현 U87-MG 및 U-251MG 세포의 농축된 상청액에서 4-히드록시페닐락트산, 인돌-3-카르복실산, 산화된 인돌-3-아세트산, 페닐락트산 및 인돌-3-카르비놀의 상대적인 존재비 (120 h) (n = 6), n 값은 독립적인 실험 횟수를 나타낸다. 데이터는 평균 ± S.E.M으로 표시되고, 양측 대응표본 스튜던츠 t-검사에 의해 분석되었다. * P < 0.05, ** P < 0.01, *** P < 0.001, **** P < 0.0001. n.s., 유의하지 않음; n.d., 검출되지 않음.
도 7은 IL4I1 발현이 암 및 전이에서 증가됨을 도시한다. (A) 30 가지 비-발병 조직을 포함하는 유전자형-조직 발현 (GTEx) 데이터세트에서 IDO1, IDO2, TDO2 및 IL4I1 발현의 중앙값 log2 TPM의 히트맵. 빈 셀은 발현이 검출되지 않았음을 나타낸다. 도트 크기는 발현 수준에 상응하고, 작은 도트는 낮은 발현을 나타내고, 큰 도트는 높은 발현 수준을 나타낸다. (B) 32 가지 TCGA 종양에 대해 A에서와 같이 효소의 중앙값 log2 TPM의 히트맵. (C) TCGA 코호트의 원발성과 전이성 흑색종을 비교하는 백만당 log2 카운트 (log2 CPM; counts per million)로서 IL4I1 발현 (독립 표본 윌콕슨(Wilcoxon) 순위 검사; **** = P < 0.0001). (D) TCGA 코호트의 전이성 대 원발성 흑색종 환자에서 AHR 활성화를 도시하는 바코드 플롯. (E) 10 mM Phe의 존재하에 4 명의 개별 환자로부터 절제된 전이성 흑색종에서 IL4I1 활성. 데이터는 평균 ± SD이다 (n = 3, 환자당 기술적 반복). (F) IL4I1을 함유하는 AAM에서 풍부화된 유전자 온톨로지의 발생을 도시하는 스파이더 플롯.
도 8은 IL4I1이 대사 면역 체크포인트임을 도시한다. (A) 높은 대 낮은 IL4I1 발현 TCGA 종양에 침윤하는 차등적으로 조절된 면역 세포의 유의한 발생의 막대 그래프 표현. (B) IL4I1의 중앙값 발현에 의해 분리된 높은 대 낮은 IL4I1 발현을 갖는 TCGA 종양에서 면역 세포 침윤의 유의한 log2 변화 배수를 도시하는 히트맵 표현. (C) 니볼루맙 (항-PD-1 mAb) 처리 (GSE91061)를 제공받기 전 및 후에 진행된 흑색종 환자에서 IDO1, IL4I1 및 TDO2 발현의 변화 배수. (D) 진행된 흑색종 환자에서 니볼루맙 처리 후에 AHR 활성화의 바코드 플롯. (E) 이필리무맙에 대해 나이브인 (상부) 또는 니볼루맙 처리 전에 이필리무맙을 제공받은 (하부) 환자의 진행된 흑색종에서 log2 CPM으로서 IL4I1 발현 수준; 니볼루맙 요법 이전 (밝은 회색) 및 니볼루맙 제공 이후 (어두운 회색). p-값은 대응표본 윌콕슨 합계 순위 검사를 이용하여 추정되었다. (F) 진행성 질환 (좌측), 부분적인 또는 완전한 반응 (PR/CR, 중간) 및 안정한 질환 (우측)으로서 처리 반응에 따라 그룹화된, 니볼루맙 처리를 제공받기 전에 (밝은 회색) 및 제공받은 후에 (어두운 회색) 이필리무맙에 대해 나이브인 환자의 진행된 흑색종에서 z-점수로서 보고된 IL4I1, IDO1 및 체크포인트 (CP) 발현, 달리 명시되지 않는다면, n 값은 독립적인 실험을 나타낸다. 데이터는 평균 ± S.E.M으로 표시되고, 던넷(Dunnett) 다중 비교 검사에 의한 일원 ANOVA에 의해 분석되었다. *** P < 0.001, **** P < 0.0001. n.s., 유의하지 않음.
도 9는 높은 IL4I1 발현이 상이한 TCGA 종양에서 불량한 생존 결과와 연관이 있음을 도시한다. IL4I1의 높은 및 낮은 발현 그룹으로 나눌 때 6 가지 TCGA 종양의 환자 샘플의 전체 생존 결과의 카플란 마이어 곡선. 좌측에서 우측으로, 상부에서 하부로 TCGA 종양은 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 췌장 선암종 (PAAD), 및 포도막 흑색종 (UVM)이다. p-값은 효소의 높은 발현 그룹을 낮은 발현 그룹과 비교할 때 연령 조정된 cox 비례 위험의 확률을 나타낸다.
도 10은 니볼루맙 요법 (항-PD1) 후에 차등적으로 조절된 홀마크 유전자-세트를 도시한다 (Riaz et al. (PMID: 29033130)). 처리를 제공받기 전과 비교하여 모노클로날 항-PD1 항체 니볼루맙을 제공받은 후에 진행된 흑색종 환자에서 유의하게 차등적으로 상향- 또는 하향조절된 암 유전자 세트의 홀마크를 도시하는 분기형 막대 플롯 표현. 유전자-세트는 내림차순으로 정렬된다. 오렌지색 막대 플롯은 상향조절된 홀마크 유전자-세트를 나타내고, 녹색 막대 플롯은 하향조절된 유전자-세트를 나타낸다. 유전자의 길이는 -log10 FDR 보정된 p-값과 동등한 풍부화 점수에 상응한다.
도 11은 염색질 접근성을 갖는 전사 인자의 결합 모티프를 도시하는 IL4I1의 전사 시작 부위를 도시한다. 전사 시작 부위에서 인간 IL4I1 프로모터 부위에서 조절 요소의 개략적인 표현 (chr19:49,894,887-49,898,887; ENCODE 3 Nov 2018). 층상화된 H3K4Me1 및 층상화된 H3K27Ac 트랙은 히스톤 단백질의 변형이 조절 활성 부위를 시사함을 도시한다. 층상화된 H3K4Me3 트랙은 IL4I1 프로모터와 연관된 히스톤 마크를 도시한다. DNase I 과민성 트랙은 접근가능한 염색질 부위를 나타낸다. 전사 인자 ChIP 트랙은 전사 인자에 대해 특이적인 항체에 의한 염색질 면역침전에 이어서, 침전된 DNA의 시퀀싱 (ChIP-seq)에 의해 검정되는 바와 같이, IL4I1 전사를 조절하는 전사 인자의 DNA 결합 영역을 도시한다. IL4I1 전사를 조절하는 주요 전사 인자는 POLR2A, TBP, ARNT, IRF4, STAT1, STAT3, 및 TCF7이다. 분석은 UCSC 암 유전체학 브라우저 (PMID: 25392408)를 이용하여 수행되었다.
도 12는 IL4I1 발현이 32 가지 TCGA 종양에 대한 세포 운동성 및 면역 반응의 홀마크 유전자-세트와 강한 연관이 있음을 도시한다. IL4I1 발현과 32 가지 TCGA 종양에 대한 암 유전자 세트의 50 가지 홀마크에 대해 생성된 생물학적 과정 활성 (BPA) 점수 사이의 피어슨(Pearson) 상관 계수를 도시하는 버블 플롯. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다. 흑색 테두리를 갖는 유전자 세트는 세포 운동성에 관여하는 유전자-세트를 강조하고, 적색 테두리를 갖는 유전자 세트는 면역 기능을 나타내는 유전자-세트를 강조한다.
도 13은 IL4I1 발현이 유방암 면역 억제성 마커와 강한 상관관계가 있음을 도시한다 (Azizi 2018 (PMID: 29961579)). 버블 플롯은 IL4I1 발현과 [Azizi et al. (2018) (PMID: 29961579)]에 의해 보고된 유방암 T 세포의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된 면역 억제성 마커의 발현 사이의 피어슨 상관 계수를 도시한다. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다.
도 14는 IL4I1 발현이 폐 조직 고갈 마커와 강한 상관관계가 있음을 도시한다 (Sazbo 2019 (PMID: 31624246)). IL4I1 발현과 [Sazbo et al. (2019) (PMID: 31624246)]에 의해 보고된 폐 조직 T 세포의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된 T 세포 고갈 마커의 발현 사이의 피어슨 상관 계수를 도시하는 버블 플롯. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다.
도 15는 IL4I1 발현이 유방암 Treg 마커와 강한 상관관계가 있음을 도시한다 (Plitas 2016 (PMID: 27851913)). IL4I1 발현과 [Plitas et al. (2016) (PMID: 27851913)]에 의해 보고된 유방암 T 세포의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된 Treg 마커의 발현 사이의 피어슨 상관 계수를 도시하는 버블 플롯. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다.
도 16은 IL4I1 발현이 폐 조직 Treg 마커와 강한 상관관계가 있음을 도시한다 (Sazbo 2019 (PMID: 31624246)). IL4I1 발현과 [Sazbo et al. (2019) (PMID: 31624246)]에 의해 보고된 폐 조직 T 세포의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된 Treg 마커의 발현 사이의 피어슨 상관 계수를 도시하는 버블 플롯. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다.
도 17은 IL4I1 발현이 유방암 Treg 마커와 강한 상관관계가 있음을 도시한다 (Azizi 2018 (PMID: 29961579)). IL4I1 발현과 [Azizi et al. (2018) (PMID: 29961579)]에 의해 보고된 유방암 T 세포의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된 Treg 마커의 발현 사이의 피어슨 상관 계수를 도시하는 버블 플롯. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다.
도 18은 IL4I1 발현이 혈액으로부터의 결장직장암 Treg 마커와 강한 상관관계가 있음을 도시한다 (Zhang 2019 (PMID: 31341169)). IL4I1 발현과 [Zhang et al. (2019) (PMID: 31341169)]에 의해 보고된 결장직장암 환자의 혈액으로부터 분류된 T 세포의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된 Treg 마커의 발현 사이의 피어슨 상관 계수를 도시하는 버블 플롯. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다.
도 19는 종양에 침윤하는 결장직장암 Treg 마커를 도시한다 (Zhang 2019 (PMID: 31341169)). IL4I1 발현과 [Zhang et al. (2019) (PMID: 31341169)]에 의해 보고된 결장직장암 환자의 결장직장암 조직에 침윤하는 T 세포의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된 Treg 마커의 발현 사이의 피어슨 상관 계수를 도시하는 버블 플롯. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다.
도 20은 동일한 환자의 혈액을 순환하는 Treg에 비해 종양에 침윤하는 결장직장암 Treg에서 더 높은 IL4I1 발현을 도시한다 (Zhang 2019 (PMID: 31341169)). 동일한 환자의 혈액에서 순환하는 Treg와 비교하여 결장직장암 환자의 종양 조직에 침윤하는 Treg에서 IL4I1의 더 높은 발현을 도시하는 박스 플롯 표현. IL4I1 발현은 정규화된 백만당 log2 카운트 (log2(cpm+1))이다.
도 21은 IL4I1이 면역요법 비반응 마커와 강한 연관이 있음을 도시한다 (Sade Feldman (PMID: 30388456)). IL4I1 발현과 [Sade-Feldman et al. (2018) (PMID: 30388456)]에 의해 보고된 항-PD1, 항-CTLA-4 또는 조합 요법 (항-PD1 및 항-CTLA-4)을 제공받은 진행된 흑색종 환자의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된 면역요법 비반응 마커 사이의 피어슨 상관 계수를 도시하는 버블 플롯. 상관관계의 강도는 색상의 강도로 정의된다. 원의 크기가 더 클수록 유의성이 더 높다 (더 작은 p-값). 빈 영역은 유의한 상관관계가 없음을 나타낸다.
도 22는 IL4I1 발현이 32 가지 TCGA 종양에 대해 면역요법 비반응자 Treg의 더 높은 풍부화를 갖는 환자 그룹에서 더 높음을 도시한다. [Sade-Feldman et al. (2018) (PMID: 30388456)]에 의해 보고된 항-PD1, 항-CTLA-4 또는 조합 요법 (항-PD1 및 항-CTLA-4)을 제공받은 진행된 흑색종 환자의 단일 세포 RNA-seq 데이터세트로부터 확인된, 면역요법 비반응성 Treg (NR-Treg) 세포 집단의 풍부화 점수에 따라 그룹으로 나눈 32 가지 TCGA 종양에서 IL4I1 발현의 박스 플롯 표현. 청색 박스 플롯은 낮은 NR-Treg 풍부화의 환자 그룹을 나타내고, 적색 박스 플롯은 높은 NR-Treg 풍부화의 환자 그룹을 나타낸다. IL4I1 발현은 정규화된 백만당 log2 카운트 (log2(cpm+1))이다.
실시예
물질 및 방법
마이크로어레이 및 RNA-seq 데이터 분석
어레이 데이터세트 - 이 연구에서 상이한 실험 조건으로부터 생성된 마이크로어레이 데이터세트의 경우, 아피메트릭스 더블유티 플러스(Affymetrix WT PLUS) 시약 키트를 사용하여, 100 ng 총 RNA의 투입량으로부터 표지된 ss-cDNA를 생성하였다. 제조자의 지침에 따라 아피메트릭스 인간 유전자 2.0 ST 어레이 상에서 5.5 μg의 단편화되고 표지된 ss-cDNA를 17 시간 동안 45℃에서 혼성화시켰다. 카트리지 어레이에 대한 젠칩(GeneChip)® 발현 세척, 염색 및 스캔 매뉴얼 (P/N 702731)에 따라 아피메트릭스 젠칩® 스캐너 3000을 사용하여 유전자 발현 마이크로어레이를 스캐닝하였다. 아피메트릭스 마이크로어레이 칩 "인간 유전자 2.0 ST"는 넷아픽스(NetAffx)를 이용하여 주해되고, oligo 패키지를 이용하여 분석되었다 (Carvalho et al., 2007). 다른 아피메트릭스 칩은 affy 및 affycoretools 패키지를 이용하여 분석되었다 (Gautier et al., 2004). 미가공 CEL 파일을 디스크로부터 가져오거나 또는 지오큐어리(GEOquery)를 이용하여 GEO로부터 다운로드한 후 (Davis and Meltzer, 2007), RMA 정규화 및 요약을 수행하였다.
RNA-seq 데이터세트 - 미가공 카운트 및 메타데이터를 지오큐어리를 이용하여 GEO로부터 다운로드하였다 (Davis and Meltzer, 2007). TCGA 데이터세트의 조화된 HT-Seq 카운트 및 백만 맵핑된 판독당 전사체 킬로베이스당 단편 (Fragments Per Kilobase of transcript per Million mapped reads; FPKM)을 게노믹 데이터 커먼스 (Genomic Data Commons; GDC) (https://gdc.cancer.gov/)로부터 티씨쥐에이바이오링크스(TCGAbiolinks)를 이용하여 다운로드하고 (Colaprico et al., 2016), 식별자 "원발성 종양"을 가진 환자만을 유지시켰으며, 원발성 및 전이성 코호트에 대한 데이터세트로 분할된 흑색종은 예외였다. FPKM 값을 백만당 전사체 (transcripts per million; TPM)로 변환시켰다 (Li and Dewey, 2011). 정상 조직의 TPM 데이터를 유전자형-조직 발현 (GTEx) 데이터세트로부터 다운로드하였다 (https://gtexportal.org/home/). 모든 TPM 값을 log2로 변환시켰다. [Riaz et al. (2007) (Riaz et al., 2017)] 진행된 흑색종 데이터세트의 미가공 카운트를 https://github.com/riazn/bms038_analysis로부터 다운로드하였고, 주성분 분석을 기반으로 하여 하나의 열외 환자 쌍을 제거하였다 (Pt-84). RNA-seq 카운트는 디지이리스츠(DGELists)로서 저장되었다 (Robinson et al., 2010). 10 카운트 미만의 유전자를 필터링한 후, M 값 절사 평균 (TMM) 정규화 (Robinson and Oshlack, 2010) 및 voom을 이용하는 분산 모델링 (Law et al., 2014)을 수행하였다.
결장직장암 scRNA-seq 데이터세트
결장직장암 (CRC) 환자의 scRNA-seq 면역 세포 데이터세트 (Zhang et al., 2019) (PMID: 31341169)를 미가공 카운트 매트릭스로서 GEO (GSE108989)로부터 검색하였다. 데이터세트는 이전에 기재된 바와 같이 스캔피(scanpy)를 사용하여 분석을 위해 변환되었다. 그들의 미토콘드리아 유전자 발현의 백분율이 10%보다 높은 경우에는, 아폽토시스 세포를 제거하였다. 8000 개 초과의 유전자를 갖는 세포는 이중선으로 고려되어 제거되었으며, 총 10833 개의 세포가 남았다. 카운트 매트릭스는 백만당 카운트 (CPM+1)에 대해 정규화되었고, 자연 로그로 규모 조정되었다.
고도로 가변성인 유전자가 적어도 0.5의 분산 및 8의 평균 발현 값을 갖는 경우에, 이들을 선택하였다. 세포 스트레스 및 세포 크기로 인한 발현 프로파일 사이의 잠재적인 교란 효과를 수정하기 위해 리그레스.아웃(regress.out) 기능을 이용하여 미토콘드리아 유전자의 효과 뿐만 아니라, 세포당 카운트의 수를 회귀시켰다. 추가의 가중치 규모 조정을 수행한 후, 단위 분산으로 규모 조정하였다. 10보다 높은 단위 분산을 갖는 유전자는 제거되었다.
생존 분석
TCGA 코호트의 환자를 몬테-카를로(Monte-Carlo) 기반 최대 선택 순위 통계를 추정함으로써 높은 또는 낮은 유전자 발현 그룹으로 그룹화하였다 (Hothorn and Zeileis, 2008). 그룹들 사이의 생존 차이는 연령 조정된 cox 비례 위험 모델을 피팅함으로써 추정되었다. 피팅된 cox 비례 위험 모델을 시각화하기 위해 카플란-마이어 곡선을 이용하였다. 보고된 p-값은 높은 대 낮은 그룹 비교의 비례 위험의 비이다.
침윤 면역 집단의 정의 및 이뮤노페노그램 점수의 추정
28 가지 상이한 면역 집단을 설명하는 메타유전자를 [Charoentong et al. (Charoentong et al., 2017)]로부터 검색하였다. 샘플별 GSVA 점수를 각각의 종양 유형에 대해 생성하였다. 중앙값 IL4I1 발현에 의해 분리된 종양에서 침윤 세포들 사이의 차이 (높은 대 낮은)는 limma 패키지를 이용하여 수행하였다 (Ritchie et al., 2015). 적어도 0.3의 log2 변화 배수 및 0.05의 조정된 p-값을 나타내는 집단만이 유의한 것으로 고려되었다. 이뮤노페노그램의 4 구획 (항원 프로세싱 기구 (MHC), 체크포인트 (CP), 이펙터 세포 (EC) 및 억제제 세포 (SC))의 점수는 [Charoentong et al. (Charoentong et al., 2017)]의 저자에 의해 기재된 파이프라인을 이용하여 생성하였다. 생성된 CP 값은 음의 가중치 z-점수였고, 이는 억제성 분자의 높은 발현 및 이펙터 분자의 낮은 발현에 상응한다. 니볼루맙 처리 전에 및 후에 반응 그룹에서 CP 값을 더욱 용이하게 비교하기 위해, 음의 가중치 z-점수에 -1을 곱하였다. 이 곱하는 단계 후에, 양의 CP 값은 억제성 분자의 높은 발현 및 이펙터 분자의 낮은 발현을 나타낼 것이고, 이는 동일한 그룹에서 IL4I1 및 IDO1의 발현 수준과 용이하게 비교될 수 있다. CP 분자 및 면역 반응에 대한 그들의 효과가 표 S8에 보고된다.
AHR 활성과 연관된 유전자 상관관계 네트워크
TCGA 종양의 정규화된 디지이리스츠는 가중치 유전자 공동-발현 네트워크 분석 (WGCNA)을 위해 사용되었다 (Langfelder and Horvath, 2008). 단일 블록 설정에서 서명된 하이브리드 네트워크에 대해 소프트 역치가 추정되었다. WGCNA는 이중-가중치 상관관계를 이용하여 실행되었고, 각각의 모듈의 제1 주성분을 나타내는 아이젠(Eigen) 유전자를 반환하였다. AHR 활성과 연관된 WGCNA 모듈의 선택은 반응으로서 AHR 활성 및 모델 예측인자로서 WGCNA 모듈을 이용하여 전체 시험을 수행함으로써 수행되었다 (Goeman and Finos, 2012; Goeman et al., 2004). AHR 활성은 피어슨 상관관계를 이용하여 WGCNA 모듈과 상관관계가 있었다. 전체 시험 및 피어슨 상관관계 결과가 겹치고, 두 시험 모두에서 0.05 이하의 p-값을 갖는 모듈을 AHR-연관된 모듈 (AAM)로서 선택하였다. AHR 활성과 양의 및 음의 연관성 둘 다를 갖는 모듈이 고려되었다.
생물학적 과정 활성 점수
암의 홀마크 유전자-세트를 MSigDb 데이터베이스 (v6)로부터 다운로드하였고 (Liberzon et al., 2011), 추가로, 유방암 (PMID: 29961579; PMID: 27851913), 폐 조직 (PMID: 31624246) 및 결장직장암 (PMID: 31341169)으로부터의 침윤 면역 세포, 및 결장직장암 환자 (PMID: 31341169)의 혈액의 단일 세포 데이터로부터 추출된 Treg 세포 집단을 설명하는 유전자-세트를 다운로드하였다. 유전자-세트를 이용하여, 그들의 각각의 생물학적 과정에 대한 정규화된 풍부화 점수를 32 가지 TCGA 종양의 정규화된 벌크 RNA-seq 데이터에서 추정하였다 (BPA 점수) (PMID: 31653878; PMID: 27322546). BPA 점수는 피어슨 상관 계수를 이용하여 32 가지 TCGA 종양에 대한 IL4I1의 발현 수준과 상관관계가 있었다.
상관관계 분석
32 가지 TCGA 종양에서 IL4I1 발현과 면역 억제, T 세포 고갈 또는 Treg의 마커 사이의 상관관계를 피어슨 상관 계수를 이용하여 수행하였다. 이들 마커는 유방암 (PMID: 29961579; PMID: 27851913), 폐 조직 (PMID: 31624246) 및 결장직장암 (PMID: 31341169)으로부터의 침윤 면역 세포, 및 결장직장암 환자 (PMID: 31341169)의 혈액의 단일 세포 데이터로부터 확인되었다.
TCGA 종양에서 면역요법 비반응자 Treg의 풍부화의 평가
32 가지 TCGA 종양에서 면역요법 비반응자 Treg 세포 집단 (NR-Treg)에 대한 단일 샘플 점수의 생성은 유전자 세트 분산 분석을 이용하여 수행되었다. 이 방법은 발현 매트릭스를 유전자/샘플 매트릭스에서 샘플 매트릭스당 유전자-세트로 변환시키고, 이는 기본 경로의 활성을 평가할 수 있게 한다. 이 방법은 비모수적 및 비감독형 둘 다이며, 이는 시험한 조건 또는 상이한 표현형을 모델링하기 위해 설계 또는 대조 매트릭스를 구축할 필요성을 우회시킨다. 이 방법의 장점 중 하나는 표현형 대신에 샘플 공간을 검색하는데 중점을 둠으로써 조건들 사이의 절대 풍부화 대신에 샘플 내의 경로의 상대적인 풍부화를 심문하기 때문에, 직접적인 샘플간 비교를 가능하게 하는 것이다.
유전자 특이적인 편향, 예컨대 GC 함량 또는 유전자 길이 편향을 극복하기 위해, 발현 값은 가우시안 커넬(Gaussian kernel)을 이용하여 수행된 그의 누적 밀도 함수의 비모수적 커넬 추정에 의해 유사한 규모가 된다. 이 추정된 발현 수준 통계는 유전자-세트(들)의 유전자가 순위 분포의 꼬리에 존재하는지를 평가할 수 있게 하는 유전자 분포를 생성하기 위해 순위가 매겨지고 정렬된다. 이어서, 정규화된 풍부화 점수는 무작위 행로 통계와 같이 콜모고로브 스미르노브(Kolmogorov Smirnov)를 이용하여 추정된다. 이 방법은 분포의 꼬리에서 유전자-세트(들)의 유전자의 큰 편차에 패널티를 주며, 따라서, 유전자-세트(들)의 유전자가 상향 및 하향 둘 다 조절되는 경우, 이들은 서로 상쇄될 것이며, 이는 유전자-세트(들)의 유전자가 상향 또는 하향 조절되는 경우, 양의 또는 음의 점수를 반영한다. 생성된 풍부화 점수는 가장 큰 양의 및 음의 무작위 행로 편차의 크기 사이의 차이로서 계산된다. 유전자 발현에 변화가 존재하지 않는 null 분포의 시뮬레이션을 기반으로 하여, 0.1을 초과하는 정규화된 풍부화 점수의 역치를 이용하여 상향- 또는 하향조절을 나타낼 것이다.
세포 배양
U-87MG는 ATCC로부터 입수하였다. CAS-1 및 U-251MG는 각각 ICLC 및 ECACC로부터 입수하였다. CAS-1, HEK293T, LN-229, U-87MG 및 U-251MG를 10 % FBS (깁코, 10270106), 2 mM L-글루타민 (깁코, 25030-024), 1 mM 나트륨 피루베이트 (깁코, 11360-039), 100 U/mL 페니실린 및 100 μg/mL 스트렙토마이신 (깁코, 15140-122)으로 보충된 페놀 레드-무함유 높은 글루코스 DMEM 배지 (깁코, 31053028) (이후, 완전한 DMEM으로 지칭됨)에서 배양하였다. 세포주를 37℃ 및 5 % CO2에서 배양하였다.
트랜스제닉 세포주의 생성
게이트웨이(Gateway) 상용성 재조합 부위에 의해 플랭킹된 인간 IL4I1 cDNA 클론을 마이바이오소스(MyBiosource) (MBS1270935)로부터 구입하였다. cDNA 클론을 렌티바이러스 상용성 게이트웨이 발현 벡터 pLX301 (D. Root로부터 기증됨, 애드진(Addgene) 플라스미드 25895)에 재조합시켰다 (Yang et al., 2011). 렌티바이러스의 생성은 제조자의 프로토콜에 따라 HEK293T를 퓨진 에이치디(FuGENE HD) (프로메가(Promega), E2311)를 사용하여 pMD2.G (D. Trono로부터 기증됨, 애드진 플라스미드 12259), psPAX2 (D. Trono로부터 기증됨, 애드진 플라스미드 12260), 및 렌티바이러스 플라스미드로 형질감염시킴으로써 달성되었다. 바이러스 상청액을 48 시간 및 72 시간째에 수확하고, 풀링하고, 0.45 μm 공극 여과기를 통해 여과하였다. 안정한 IL4I1-발현 (pLX301-IL4I1) 및 대조군 (pLX301) 세포주는 8 μg/mL 폴리브렌 (머크 밀리포어(머크 Millipore), TR-1003-G)의 존재하에 U-87MG 및 U-251MG 세포를 24 시간 동안 각각의 바이러스 상청액으로 감염시킨 후, 1 μg/mL 퓨로마이신 (어플라이켐(AppliChem), A2856)을 함유하는 배지를 선택함으로써 생성되었다. IL4I1의 안정한 발현은 qRT-PCR, 이뮤노블롯 및 IL4I1 효소 활성에 의해 확인되었다.
U-87MG 세포에서 AHR의 안정한 녹다운은 쉐어우드 울트라미르(shERWOOD UltramiR) 렌티바이러스 shRNA 표적화 AHR (트랜스오믹 테크놀로지즈(transOMIC Technologies), TLHSU1400-196-GVO-TRI)을 이용하여 달성되었다. 신경교종 세포를 shAHR 또는 sh대조군 (shC) 서열을 함유하는 바이러스 상청액로 감염시켜, 안정한 세포주를 생성하였다.
쉐어우드 울트라미르 shRNA 서열은 다음과 같다:
Figure pct00006
;
Figure pct00007
IL4I1의 siRNA 매개된 유전자 녹다운은 온-타겟플러스 휴먼 스마트풀(ON-TARGETplus Human SMARTpool) siRNA 시약 (다마콘(Dharmacon), L-008109-00-0005)을 이용하여 수행하였다. siRNA 트랜스펙션은 제조자의 프로토콜에 따라 리포펙탄민 RNAiMAX (써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific), 13778100)에 의해 수행하였다. 온-타겟플러스 비-표적화 풀 siRNA (다마콘, D-001810-10-05)은 대조군으로서 사용되었다.
Ctrl 및 IL4I1-발현 U-87MG 및 U-251MG 세포를 수반하는 유전자 및 단백질 발현 실험을 위해, 4 x 105 세포/웰을 6-웰 플레이트에 2 mL로 시딩하고, 72 시간 또는 120 시간 동안 인큐베이션하였다. 대사체학 실험을 위해, 세포를 4 x 105 세포/웰의 밀도로 2 mL의 완전한 DMEM 중에서 6-웰 플레이트에 시딩하고, 24 시간 동안 인큐베이션하였다. 더 많은 세포 및 상청액이 필요한 경우에는, 10 cm 접시당 2.6 x 106 세포를 13.3 mL의 완전한 DMEM에 시딩하고, 24 시간 동안 인큐베이션하였다. 그 후, 세포를 인산염-완충된 식염수 (PBS)로 1회 세척하고, 2 또는 13.3 mL의 신선한 FBS-무함유 DMEM을 첨가하고 (사용된 웰 크기 및 세포 밀도에 따라), 세포를 120 시간 동안 인큐베이션하였다. 상청액을 액체 질소에서 급속 냉동시키고, 대사물 측정시까지 -80℃에서 보관하였다.
U-87MG 세포에서 siRNA에 의해 AHR을 표적화하는 실험은 4 x 105 세포/웰을 6-웰 플레이트에 시딩한 후, 24 시간 동안 인큐베이션함으로써 달성되었다. 세포를 siCtrl 또는 siAHR로 형질감염시키고, 48 시간 후에 처리제를 함유하는 신선한 배지를 첨가하였다. AHR 및 IL4I1을 CAS-1 세포에서 녹다운시키는 실험의 경우, 4 x 105 세포/웰을 6-웰 플레이트에 시딩하고, 24 시간 동안 인큐베이션하였다. 세포를 각각의 siCtrl 또는 표적화 siRNA로 형질감염시켰다. 트랜스펙션 24 시간 후 완전한 DMEM을 1.5 mL의 FBS-무함유 DMEM으로 교체하고, 세포를 72 시간 동안 인큐베이션하였다.
IL4I1의 안정한 하향조절을 갖는 CAS-1 세포는 트랜스에딧 크리스퍼 올인원(transEDIT CRISPR All-in-one) 렌티바이러스 발현 벡터 표적화 IL4I1 (트랜스오믹 테크놀로지즈, CAHS1001-259307-GVO-TRI)을 이용하여 생성하였다. 8 μg/mL 폴리브렌 (머크 밀리포어, TR-1003-G)의 존재하에 세포를 sg대조군 (sgCtrl) 또는 sgIL4I1을 함유하는 바이러스 상청액에 24 시간 동안 노출시켰다. 형질도입된 세포는 비디 페이스아리아 퓨전(BD FACSAria Fusion) (비디 바이오사이언시즈(BD Biosciences))을 이용하여 지스그린(ZsGreen) 양성 세포를 분류함으로써 선택되었다. PAM이 없는 트랜스에딧 크리스퍼 올인원 sgRNA 서열 (5'-3')은 다음과 같다:
Figure pct00008
이동 검정
24-웰 플레이트에 넣은 2-웰 세포 배양 삽입물 (ibidi, 80209)에 세포를 시딩하였다. U-87MG 세포, 뿐만 아니라 Ctrl 및 IL4I1-발현 U-87MG 세포의 경우, 세포 배양 삽입물의 웰당 100 μL 배지에서 3 x 104 세포를 시딩하였다. Ctrl 및 IL4I1-발현 U-251MG 세포의 경우, 세포 배양 삽입물의 웰당 100 μL 배지에서 4 x 104를 시딩하였다. 세포를 16 시간 동안 인큐베이션하고, 삽입물을 제거하고, 1 mL의 완전한 DMEM 배지를 플레이트의 각각의 웰에 첨가하였다. 갭 (500 μm +/- 100 μm)이 세포로 덮힐 때까지 지정된 시점에서 사진을 찍음으로써 세포 이동을 모니터링하였다. U-87MG 세포를 I3P 또는 SR1로 처리하는 경우, 2 웰 세포 배양 삽입물에서 세포를 시딩하는 시점에 처리를 적용하였다. 추가로, 16 시간 인큐베이션 및 삽입물 제거 후에, 치료제를 함유하는 1 mL의 완전한 DMEM 배지를 세포에 적용하고, 검정 내내 유지시켰다. 각각의 독립적인 실험의 경우, 웰당 3 개의 사진을 찍고, 각각의 조건을 적어도 3 개의 웰에서 수행하였다. 사진은 4 x 대물렌즈 및 NIS 요소 소프트웨어 버전 4.13.04를 이용하여 이클립스(ECLIPSE) Ti-E/B 도립 현미경 (니콘(Nikon))으로 찍었다. 사진은 티스크래치(TScratch) 소프트웨어 버전 1.0으로 분석하였다 (Geback et al., 2009). 세포 이동은 0 h 시점에서의 면적에 대해 정규화된 각각의 시점에 대해 덮힌 면적의 백분율을 계산함으로써 평가되었다.
RNA 단리 및 실시간 PCR
알엔이지 미니(RNeasy Mini) 키트 (퀴아젠(Qiagen), 80204)를 이용하여 배양된 세포로부터 총 RNA를 수확한 후, 고용량 cDNA 역전사효소 키트 (어플라이드 바이오시스템즈(Applied Biosystems), 4368813)를 이용하여 cDNA 합성을 수행하였다. 스텝원 플러스(StepOne Plus) 실시간 PCR 시스템 (어플라이드 바이오시스템즈)을 이용하여, 사이버 셀렉트 마스터(SYBR Select Master) 믹스 (써모 사이언티픽, 4309155)를 사용하여 cDNA 샘플의 정량적인 실시간 PCR (qRT-PCR)을 수행하였다. 데이터를 가공하고, 스텝원 소프트웨어 v2.3을 이용하여 분석하였다. 표적 유전자의 상대적인 정량화는 2-ΔΔCt 방법을 이용하여 기준 유전자로서 RNA18S에 대해 수행되었다. 인간 프라이머 서열은 표 3에 나열된다.
표 3 인간 프라이머 서열
Figure pct00009
단백질 단리 및 웨스턴 블롯
모든 실험의 경우, 컴플리트(cOmplete)TM 프로테아제 억제제 칵테일 (로슈(Roche), 11697498001)로 보충된 4 % 나트륨 도데실 술페이트 (SDS; VWR, 442444H) 및 글리세롤 (40 %, 시그마 알드리치(Sigma Aldrich))을 함유하는 빙온의 트리스(히드록시메틸)아미노메탄 (281 mM; 머크(Merck), 1083870500), Tris HCl (212 mM; 카를 로쓰(Carl Roth), 9090.4) 및 EDTA (1 mM, pH 8; 깁코, 15575-038)에서 전세포 용해물을 제조하였다. AHR 전위 검정의 경우, LN-229 교모세포종 세포의 핵 및 세포질 분획에서 단백질 함량은 이뮤노블롯팅에 의해 비교하였다. LN-229 세포를 Ctrl 및 IL4I1-발현 U-251MG 세포 (120 h)의 상청액으로 4 시간 동안 처리하였다. 용해물을 액체 질소에서 급속 냉동시키고, 각각의 냉동-해동 주기 후 10 주기의 초음파 처리 후에 3 회 해동시켰다. 2 개의 상이한 세포 분획으로부터 단백질을 단리하기 위해, NE-PER™ 핵 및 세포질 추출 시약 (써모 피셔 사이언티픽, 78835)을 사용하였다. 제조자의 지침서에 따라 추출을 수행하였다. 핵 특이적인 라민 A는 적절한 분획화에 대한 대조군으로서 작용하였고, 폴리클로날 토끼 항-라민 A 항체 (바이오레전드, 613501; 1:500)를 사용하여 검출되었다. 원발성 마우스 모노클로날 항-AHR 항체 클론 RPT1 (아브캄(Abcam), ab2770)을 이용하여 AHR을 검출하였다. 일차 항체와 함께 인큐베이션한 후에, 막을 10 분 동안 3 회 세척하고, 각각 양고추냉이 퍼옥시다제-접합된 항-토끼 (IL4I1의 경우, 라민 A; 바이오라드(BioRad), 170-6515) 또는 항-마우스 항체 (β-액틴의 경우, AHR; 바이오라드, 170-6516)의 1:5000 희석액과 함께 실온에서 1 시간 동안 인큐베이션하였다. 2 % 분유 (카를 로쓰, T145.2)를 함유하는 세척 완충제 (50 mM Tris-HCL, 50 mM Tris-Base, 150 mM NaCl, pH 6.8) 중에서 항체를 제조하였다. 플루오르켐(FluorChem) FC3 시스템 (바이오랩텍(BioLabTec)) 상에서 ECL 셀렉트 웨스턴 블롯팅 검출 시약 (아머샴(Amersham), RPN2235)을 이용하여 이뮤노블롯을 검출하였다.
대사체학 분석
대조군 및 IL4I1-발현 및 비-발현 U-87MG 및 U-251MG 세포에 의한 페닐알라닌, 티로신 및 트립토판의 소모는 120 시간 인큐베이션 후에 세포 배양물 상청액에서 아미노산의 정량화에 의해 평가되었다. 페닐알라닌 및 티로신 검출의 경우, 제조자의 프로토콜에 따라 아미노산을 형광 염료 아큐-태그(AccQ-Tag)™ (워터스(Waters))로 표지하였다. 유도체화 생성물을 액큐티(Acquity) 형광 검출기 (FLR) (워터스)에 커플링된 액큐티 H-클래스 UPLC 시스템 (워터스)을 사용하여 액큐티 BEH C18 컬럼 (워터스) 상에서 42℃에서 분리하였다. [Yang et al. (2015) (Yang et al., 2015)]에 기재된 바와 같이 샘플을 UPLC 상에서 분석하였다. Trp 소모 분석의 경우, 상청액을 동등한 부피의 12 % 과염소산과 혼합하고, 얼음 상에서 10 분 동안 인큐베이션하였다. 분석하기 전에, 샘플을 4℃ 및 16,400 g에서 10 분 동안 원심분리하여, 단백질을 침전시키고, 남아있는 세포 파편을 제거하였다. 이어서, 대사물을 액큐티 H-클래스 UPLC 시스템 (워터스)에 연결된 액큐티 HSS T3 컬럼 (100 mm x 2.1 mm, 1.7 μm, 워터스) 상에서 역상 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 컬럼을 37℃로 가열하고, 0.55 mL/min의 유속에서 5 컬럼 부피의 100 % 용매 A (20 mM 아세트산나트륨, 3 mM 아세트산아연, pH 6)로 평형화시켰다. Trp의 확실한 분리는 다음과 같이 용매 A에서 용매 B (아세토니트릴)의 농도를 증가시킴으로써 달성되었고: 4 min 0 % B, 10 min 5 % B, 13 min 15 % B, 15 min 25 % B, 3 min 내에 0 % B로 되돌아왔다. Trp는 형광 (액큐티 FLR 검출기, 워터스, 여기: 254 nm, 방출: 401 nm)에 의해 검출되었다. 표준은 정량화를 위해 사용되었다 (시그마). 데이터 획득 및 가공은 엠파워(Empower)3 소프트웨어 제품군 (워터스)에 의해 수행되었다.
추가로, 본 발명자들은 120 시간 동안 배양된 Ctrl 및 IL4I1-발현 U-87MG 및 U-251MG 세포의 상청액에서 차등적으로 풍부한 대사물을 확인하기 위해 비표적화된 대사체학 접근법을 수행하였다. 이를 위해, 50 μL의 세포 배양물 상청액을 볼텍싱에 의해 200 μL 빙온의 아세토니트릴과 혼합한 후, -20℃에서 1 시간 동안 인큐베이션하였다. 샘플을 4℃에서 15 분 동안 원심분리하고, 트루뷰(TruView) UPLC-MS 바이알 (워터스)로 옮겼다. 풀 샘플은 동등한 부피의 모든 샘플을 혼합함으로서 제조하였다. 샘플은 바이온 아이엠에스 큐토프 엠에스(Vion IMS QTof MS) (워터스)에 연결된 I-클래스 UPLC 시스템을 이용하여 측정되었다. 코젠트 다이아몬드 하이브리드(Cogent Diamond Hydride) 2.0 컬럼 (150 x 2.1 mm, 2.2 μm; 마이크로솔브 유에스에이(MicroSolv USA)) 또는 HSS T3 컬럼 (100 x 2.1 mm, 1.8 μm; 워터스)을 사용하여 대사물을 분리하였다. 장비 제어 및 획득을 위해 MS 데이터 UNIFI 1.8.2 (워터스)를 사용하였다. 추적 데이터 분석은 프로제네시스(Progenesis) QI (워터스)를 사용하여 수행되었다. ILA는 204.0662 Da에서 검출되었고 (음성 모드; 예상된 단일 동위원소 질량: 205.0739 Da; 편차 -2 ppm), 116.0495, 128.0495, 130.0652 및 204.0655 Da에서 예상된 단편 이온에 의해 확인되었다. 삼중 쿼드 MS (애질런트(Agilent) 6460)에 커플링된 HPLC (애질런트 1290)를 사용하여 LC-MS 측정으로부터 생성된 그들의 단편화 패턴을 외부 표준과 비교함으로써 Trp-, Phe- 및 Tyr-유래된 대사물을 확인하였다. 대사물의 표적화된 정량화를 위해, MRM 모드를 이용하였다. 모든 시험 화합물의 경우, 필요한 양을 중량 측정 방식으로 1.5 mL 에펜도르프 안전-잠금 튜브에 첨가하고, 시험 화합물을 1 mL DMSO에 용해시킴으로써, 10 mM 스톡 용액을 제조하였다. 각각의 화합물의 경우, 스톡 용액은 10 mM 내지 0.039 mM의 농도 범위를 포함하였다.
대사물의 정량화를 위해, 300 μL의 각각의 생물검정 상청액을 에펜도르프 안전-잠금 튜브에 첨가하였다. 연관된 보정 샘플은 300 μL 세포 배양물 배지 및 1 μL의 시험 화합물 스톡 용액을 에펜도르프 안전-잠금 튜브에 첨가하여 제조하였다. 후속적으로, 300 μL 아세토니트릴을 첨가하여, 배지 성분의 침전을 촉발시켰다. 모든 샘플을 8000 rpm에서 4 분 동안 원심분리하고, HPLC 분석을 위해 150 μL의 상청액을 200 μL 유리 삽입물을 구비한 1.5 mL 유리 바이알로 옮겼다. 5 μL의 샘플을 분석을 위해 주입하였다. 0.1 % 포름산을 갖는 물 및 아세토니트릴을 0.5 mL/min의 유속으로 5 분 동안 HPLC 분리를 위한 용리액 A 및 B로서 각각 사용하였다. 분리는 50 mm 길이 포로쉘(Poroshell) 120 EC-C18 2.7 마이크로미터 컬럼 (애질런트)을 사용하여 달성하였다. 애질런트 제트스트림(Jetstream) ESI 소스는 300℃의 기체 덮개 온도, 10 L/min의 기체 흐름 및 11 L/min의 덮개 기체 흐름으로 설정되었다. 네불라이저 압력은 55 psi로 설정되었고, 작동하는 내내 모세관 전압은 2000 V이었다. 장비 제어 및 데이터 획득을 위해, 매스헌터(MassHunter) 소프트웨어 제품군 (애질런트)을 사용하였다.
소프트웨어 및 통계
qRT-PCR, 단백질, 뿐만 아니라 대사물 데이터의 그래픽 및 통계 분석은 그래프패드 프리즘 소프트웨어 버전 8.0을 이용하여 수행하였다. 달리 나타내지 않는다면, 데이터는 적어도 3 회 독립적인 실험의 평균 ± S.E.M을 나타낸다. 데이터가 변화 배수로 표현된 경우, 이들 값은 log10으로 변환되고, 생성된 값은 통계 분석을 위해 사용되었다. 데이터에 따라, 하기 통계 분석이 적용되었다: 1 개 샘플 t-검사, 양측 스튜던츠 t-검사 (대응표본 또는 독립 표본), 터키(Tukey) 다중 비교 검사에 의한 일원 ANOVA 및 던넷 다중 비교 검사에 의한 반복 측정 ANOVA. 유의한 차이는 * P < 0.05, ** P < 0.01, *** P < 0.001, **** P < 0.0001로서 보고된다. n.s.는 유의한 차이가 없음을 나타낸다. 생물정보학 분석의 경우, 달리 명시되지 않는다면, 모든 쌍별 비교는 크루스칼-왈리스(Kruskal-Wallis) 및 윌콕슨 합계 순위 검사를 이용하여 수행되었고, 모든 보고된 p-값은 벤자미니-호흐베르크(Benjamini-Hochberg) 절차를 이용하여 조정되었다.
L-아미노산 옥시다제 IL4I1이 32 가지 종양 유형 중 26 가지에 존재하기 때문에, 이는 AHR 연관된 모듈 (AAM)에서 가장 높은 발생을 나타내었다 (도 1). 따라서, 인간 종양에서 AHR 활성은 2 가지 진정한 AHR 활성화제 IDO1 및 TDO2를 비롯하여 임의의 다른 Trp-분해 효소에 비해 IL4I1과 더욱 강하게 연관되어 있다. IL4I1이 주로 과산화수소 (H2O2) 및 암모니아를 생성하면서 페닐알라닌 (Phe)에서 페닐피루베이트 (PP)로의 산화성 탈아미노화를 촉매하는 것으로 인식되었기 때문에, 이는 놀라운 것이었지만 (Boulland et al., 2007; Mason et al., 2004), AHR 신호전달과는 아직 연관이 없었다.
IL4I1은 AHR을 활성화시킨다. 다음으로, 본 발명자들을 IL4I1이 AHR을 활성화시키는지 여부를 실험적으로 시험하였다. 이 목적을 위해, 마우스가 Il4i1 결핍을 보상할 수 있는 추가의 L-아미노산 옥시다제 (Lao1)를 발현하기 때문에 (Hughes, 2010), 본 발명자들은 인간 세포 배양물 및 조직을 선택하였다. IL4I1 단백질은 인간 GBM 조직에서 발현되었으며 (도 2A), 이는 GBM 세포가 IL4I1을 조사하는데 적합한 모델임을 시사한다. 본 발명자들은 AHR-능숙 (U87-MG)과 AHR-결핍 (U-251MG) GBM 세포주를 비교하였다. IL4I1은 낮은 내인성 IL4I1을 갖는 세포주에서 이소성으로 발현되거나, 또는 높은 내인성 IL4I1을 갖는 세포주에서 RNA 간섭 또는 CRISPR/Cas9에 의해 하향조절되었다. IL4I1의 이소성 발현은 H2O2 수준에 의해 평가되는 바와 같이 그의 효소 활성을 증강시켰다. AHR-능숙 세포에서, IL4I1은 범-조직 AHR 시그니처를 유도하였고 (도 2B, 상부), 이는 AHR 녹다운에 의해 역전되었다 (도 2B, 하부). 선택된 AHR 표적 유전자는 qRT-PCR에 의해 확인되었다 (도 2C). IL4I1-유래된 대사물이 AHR을 활성화시키는지 여부를 시험하기 위해, 본 발명자들은 GBM 세포를 이소성 IL4I1을 갖는 세포의 상청액으로 처리하였다. 본 발명자들의 가설을 뒷받침하기 위해, 상청액은 증가된 핵 AHR 국소화 (도 2D) 및 표적 유전자 전사 (도 2E)를 유도하였다. 반대로, IL4I1 하향조절은 AHR 표적 유전자 IL1B, EREG, SERPINB2 및 TIPARP의 발현을 감소시켰다 (도 2F).
IL4I1은 신경교종 환자에서 종양 세포 운동성을 촉진시키고, T 세포 증식을 억제하고, 감소된 생존과 연관이 있다. AHR의 기능적 결과에 대한 IL4I1의 기여를 시험하기 위해, 본 발명자들은 먼저 GBM 세포 운동성에서 IL4I1의 역할을 조사하였다. 이소성 IL4I1은 AHR-능숙 세포의 운동성을 증가시키지만 (도 3A), AHR-결핍 세포의 운동성은 증가시키지 않았다 (도 3B). 이 결과에 따라, AHR-능숙 세포의 IL4I1-매개된 운동성은 AHR 억제제 SR1에 의해 역전되었다 (도 3C). 이 실험은 IL4I1이 암 세포 운동성의 핵심 동인이고, AHR 축을 통한 신호전달에 의해 면역력 및 암에서 주요 효과를 유도한다는 본 발명자들의 가설을 확고히 한다. 이 축을 통해, IL4I1은 세포 운동성 (암 세포 이동 및 전이)을 비롯한 종양 고유의 악성 성질과 연관된다. 이들 결과는 도 12에 도시된 데이터에 의해 추가로 확인되며, 여기서 암의 홀마크 유전자-세트의 생물학적 과정 활성 점수가 모든 32 가지 TCGA 종양에 대해 각각의 단일 환자에 대해 생성되었고, IL4I1 발현 수준과 추가로 상관관계가 있었다. 실제로, IL4I1은 세포 운동성에 대해 특이적인 암 유전자-세트의 홀마크에 대해 생성된 풍부화 점수와 높은 상관관계가 있다. IL4I1을 포함하는 AAM을 분석함으로써, 이들 AAM은 모든 암 유형에 대해 세포 운동성의 유전자 온톨로지에 의해 풍부화되었다 (도 7F). 이는 세포 운동성에 대한 IL4I1의 효과가 임의의 암 유형에 대해 외삽될 수 있다는 추가의 증거를 제공한다 (도 7F 및 도 12).
환자에 대한 본 발명자들의 발견을 해석하기 위해, 본 발명자들은 3 가지 AHR-활성화 효소 IL4I1, IDO1 및 TDO2와 GBM에서 전체 생존 확률의 연관성을 분석하였다. 높은 IL4I1 수준은 감소된 전체 생존과 연관이 있었다 (도 3D). 실제로, 높은 종양 IL4I1 발현을 갖는 GBM 환자 (낮은 생존 그룹)는 낮은 IL4I1 발현을 갖는 환자 (높은 생존 그룹)와 비교하여 2.3 배 더 높은 사망 위험을 가졌다 (도 3D, 및 표 2). 높은 TDO2 수준은 1.5 배 더 높은 사망 위험과 연관이 있는 반면에, 유의한 생존 차이가 IDO1 전사체 수준과는 연관이 없었다 (도 3E 및 표 S6). 유사하게, 저등급 신경교종 (LGG)에서 IL4I1 (낮은 생존 그룹), IDO1 및 TDO2의 높은 발현은 모두 더 높은 사망 위험과 연관이 있었다 (도 3E). 위험 증가는 IL4I1 발현의 경우에 가장 높았고 (3.3 배), 그 다음에 IDO1 (2.4 배) 및 TDO2 (1.6 배)이었다 (도 3E, 및 표 2). 유사하게, 추가의 TCGA 종양에서 IL4I1의 높은 발현 수준을 갖는 환자는 낮은 IL4I1 발현과 비교하여 유의하게 더 불량한 전체 생존 결과를 나타낸다 (도 9).
IL4I1 발현은 암 및 전이에서 증가된다. 악성종양에서 치료적 표적으로서 IL4I1의 잠재성을 탐구하기 위해, 본 발명자들은 정상 조직 대 원발성 종양 및 전이에서 그의 발현을 조사하였다. 대부분의 종양 실체에서, IL4I1 발현은 정상 조직과 비교하여 원발성 암 조직에서 증강되었다 (도 7A 및 7B). 대부분의 종양에서, IL4I1 발현은 IDO1 또는 TDO2에 비해 더 높았고, 이는 IL4I1이 암에서 주요 Trp-이화 효소임을 강조한다 (도 7B). 그들의 악성 성질을 뒷받침하기 위해, IL4I1 수준 (도 7C) 및 AHR 활성 (도 7D)은 원발성 흑색종과 비교하여 전이성 흑색종에서 유의하게 더 높았다. 일치하게, IL4I1 효소 활성은 새로 절제된 전이성 흑색종 조직에서 검출되었다 (도 7E).
인돌-3-피루베이트는 AHR 효능제 키누렌산 및 인돌-3-알데히드를 생성한다. 놀랍게도, I3P을 제외한 모든 공지된 IL4I1 생성물은 이소성 IL4I1을 갖는 세포의 상청액에서 검출가능하였다 (도 5 및 6). 그러나, 본 발명자들은 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및 인돌-3-락트산 (ILA)을 비롯한 I3P 유도체의 증가된 수준을 검출하였다 (도 5A 및 6C). 더욱이, IL4I1은 KynA의 수준을 증강시킨 반면에, Kyn 수준에는 영향을 미치지 않았다 (도 5A 및 6C). KynA가 전형적으로 IDO1- 또는 TDO2-유래된 Kyn으로부터 기원하는 것으로 고려되기 때문에, I3P로부터 KynA 형성은 예상치 못한 것이었다 (Cervenka et al., 2017; Platten et al., 2019). 키누레닌 아미노트랜스퍼라제 (KAT)가 아미노 기 수용자로서 알파-케토산을 사용할 수 있기 때문에, I3P이 KynA 수준을 증강시킬 수 있는 한 가지 반응은 Kyn의 아미노 교환반응이다 (Han et al., 2004). 그러나, Kyn 농도는 이소성 IL4I1을 갖는 세포에서 감소되지 않았으며 (도 5 및 6C), 이는 이 가설이 가능성이 없게 만든다. 흥미롭게도, KynA는 세포-무함유 조건하에 I3P으로부터 자발적으로 형성되었다 (데이터는 도시되지 않음). 이는 H2O2의 존재하에 증강되었으며 (데이터는 도시되지 않음), 이는 IL4I1-유래된 H2O2가 AHR 효능제 KynA로 I3P의 전환을 촉진시킴을 시사한다.
IL4I1이 운동성 및 전이를 유도하지만, 운동성은 단지 IL4I1을 함유하는 AAM에 대해 세 번째로 가장 풍부화된 온톨로지 그룹이었다 (도 7F). 실제로, 면역 조절이 가장 풍부화되었으며, 따라서 암에서 훨씬 더 두드러진 IL4I1 결과일 수 있다. 32 가지 암 유형에 대해, IL4I1 고발현 종양은 억제성 면역 세포, 예컨대 골수성-유래된 억제제 세포 (MDSC) 및 Treg 세포의 풍부화를 나타내었다 (도 8A 및 8B).
PD-1/ (프로그래밍된 세포 사멸 1 리간드 1) PD-L1 상호작용을 표적화하는 항체를 통한 ICB는 일부 환자에서 전례없는 임상 반응을 기반으로 하여 여러 암에 대해 승인되었다. 그러나, 대부분의 암 환자는 ICB로부터 이익을 얻지 못하며, ICB 내성에 대한 분자 기반을 확인하는 것이 시급하다. IL4I1와 억제성 면역 세포의 연관성은 IL4I1이 대안적인 면역억제성 메카니즘을 활성화시킴으로써 ICB를 우회할 수 있음을 시사한다. 따라서, 본 발명자들은 Trp-분해 효소가 ICB에 대해 상향조절되는지 여부를 조사하였다. 본 발명자들은 항-PD-1 모노클로날 항체 (mAb) 니볼루맙이 진행된 흑색종에서 IL4I1 및 IDO1 발현을 유도하였음을 발견하였다 (도 8C) (Riaz et al., 2017). 더욱이, 니볼루맙 처리는 AHR을 활성화시켰고 (도 8D), 이는 AHR에 대한 IL4I1 신호전달이 ICB 내성을 매개하는 신규한 대사 면역 체크포인트를 나타냄을 시사한다. 이 가능성을 추가로 연구하기 위해, 본 발명자들은 41 명의 환자로부터 일치된 처리 전 및 처리 중 RNA-seq 데이터의 완전한 반응 (CR) 정보를 분석하였다. 이들 중에서, 24 명의 환자는 니볼루맙 시작 전에 항-CTLA4 mAb 이필리무맙을 제공받았다 (Riaz et al., 2017). 전체 코호트와 일치하게 (도 8C), 본 발명자들은 이필리무맙-나이브 환자에서 니볼루맙에 대한 반응으로 유의한 IL4I1 증가를 관찰하였다 (도 8E). 참고로, IL4I1 (IDO1 아님) 및 면역 체크포인트 (CP) 분자는 진행성 질환 (PD)이 발달한 이필리무맙-나이브 환자에서 유의하게 유도되었으며 (도 8F), 이는 IL4I1 유도가 ICB에 대해 내성 메카니즘을 나타냄을 시사한다. 추가로, 데이터는 ICB를 제공받은 진행성 질환을 가진 진행성 환자가 ICB 요법시 더 높은 IL4I1을 나타내었지만, IDO1 발현에서는 유의한 차이가 없었음을 나타낸다 (도 8F). 이들 중요한 발견은 최근에 [Sadik et. al 2020 Cell (PMID: 32818467)]에서 확인되었다.
본 발명자들은 Il4I1이 면역요법에 대한 비반응의 예측인자일 수 있음을 (그리고 암 환자를 비반응자 및 반응자로 계층화하는데 사용될 수 있음을) 나타낸다 (도 8F 및 도 22). IL4I1 표적화는 이 경우 ICB-관련된 암 치료의 맥락에서 면역요법에 대한 내성을 완화시키는 새로운 전략을 구성한다. 이어서, 상기 언급된 바와 같이, IL4I1의 활성은 예를 들어 상기 기재된 대사물 및 시험을 이용하여 결정될 수 있다. 발현은 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하여 검출될 수 있거나, 또는 예를 들어 생물학적 유체 또는 조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하여 IL4I1의 단백질의 양을 검출할 수 있다. 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가가 상기 환자에서 ICB 면역요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 본 발명에 따른 방법이 특히 바람직하다. 본 발명의 맥락에서, 면역요법에 대한 내성이 IL4I1 및 IL4I1-AHR 축의 증가된 활성 및/또는 발현과 능동적으로 연관된다는 것이 최초로 밝혀졌다. 이 방법을 기반으로 하는 긍정적인 발견의 결과는 요법을 위해 IL4I1 억제제 또는 AHR 조절제를 사용하는 것이다.
높은 IL4I1 수준이 다양한 유형의 암/종양에서 감소된 전체 생존과 연관이 있다는 사실에 대한 추가의 확인으로서 (도 3D, 3E 및 9), 도 8E 및 8F는 또한 항-PD1 모노클로날 항체 니볼루맙 (PMID: 29033130)을 제공받은 진행된 흑색종 환자가 니볼루맙 처리를 제공받은 후에 IL4I1의 더 높은 발현을 나타낼 뿐만 아니라, 안정한 질환 또는 부분적인 및 완전한 반응을 가진 환자와 비교하여 진행성 질환을 가진 환자에서 더 높은 IL4I1 발현을 나타냄을 도시한다 (도 8E 및 8F).
이들 결과는 더 높은 IL4I1 발현이 상이한 유형의 암에 대해 더 불량한 생존 결과와 연관이 있음을 입증한다. 본 발명자들이 보여주는 예는 생존 결과에 대한 IL4I1의 높은 기저 발현의 효과를 강조하지만, 면역요법 개입시 환자에서 유도된 높은 IL4I1 발현이 더 불량한 임상 결과를 매개함을 또한 입증한다.
추가로, 면역요법, 예컨대 ICB가 IL4I1을 유도한다는 발견은 흑색종에만 제한되지 않는다.
실제로, 니볼루맙 요법 전과 후에 진행된 흑색종 환자 (PMID: 29033130)에서 암 유전자 세트 (PMID: 21546393)의 홀마크의 풍부화를 비교할 때, 염증성 홀마크 유전자 시그니처의 강한 상향조절이 관찰된다. 가장 강한 풍부화는 인터페론 감마 반응의 홀마크 유전자 세트 (홀마크_인터페론_감마_반응)에 대한 것이었다 (도 10 참고). IL4I1의 전사 시작 부위에서 프로모터 영역의 분석은 전사 인자 (TF) IRF4, STAT1 및 STAT3이 높은 염색질 접근성을 갖는 영역에서 프로모터-결합 부위를 가짐을 나타내었다 (도 11). 종합하면, 면역 요법시 및 IRF4, STAT1 및 STAT3의 TF 결합 부위의 존재하에 인터페론 감마 반응의 강한 풍부화는 면역 요법에 대한 반응에서 IL4I1의 유도를 풍부화시킨다. 더욱이, 본 발명자들은 모든 TCGA 종양에 대해 모든 홀마크 유전자 세트의 단일 샘플 생물학적 활성 점수 (BPA) (PMID: 31653878; PMID: 27322546)를 생성하였고, BPA 점수와 IL4I1 발현의 상관관계 생성하였다. 참고로, 모든 TCGA 종양에 대한 가장 높은 상관관계는 면역 홀마크 유전자 세트에 대한 것이었다 (도 12). 이는 임의의 TCGA 종양에 대해 IL4I1 발현을 유도하는데 있어서 면역 치료적 개입의 효과의 외삽을 뒷받침한다.
IL4I1의 면역 억제성 효과가 모든 종양에 대해 확장됨을 추가로 확인하기 위해, 면역 억제, T 세포 고갈 및 조절 T 세포의 마커를 유방암 (PMID: 29961579; PMID: 27851913), 폐 조직 (PMID: 31624246) 및 결장직장암 (PMID: 31341169)으로부터의 침윤 면역 세포, 및 결장직장암 환자 (PMID: 31341169)의 혈액의 단일 세포 데이터로부터 추출하였다. 이들 마커는 TCGA 종양의 벌크 RNA-seq 데이터에서 검출되었다. IL4I1 발현은 모든 TCGA 종양, 특히 FOXP3, TIGIT, LAG3, TOX2, LAYN, BATF, CTLA4, PD1 및 PD-L1에 대해 이들 마커와 높은 상관관계가 있었다 (도 13 - 19). 참고로, 동일한 환자의 혈액에서 순환하는 Treg와 비교하여 결장직장암 조직에 침윤하는 Treg에서 더 높은 IL4I1 발현에 의해 설명되는 바와 같이, IL4I1의 면역 억제성 성질은 종양 조직에서 현저하다 (도 20). 종합하면, 이들 발견은 IL4I1-매개된 면역 억제가 다양한 암 조직에 대한 일반적인 현상이라는 명백한 증거를 나타낸다. 중요하게는, 상이한 면역 체크포인트 차단제 (항-PD1, 항-CTLA-4, 또는 이들 둘의 조합물) (PMID: 30388456)를 제공받은 진행된 흑색종 환자의 단일 세포 집단으로부터 정의되는 면역요법 비반응의 마커는 모든 TCGA 종양에서 IL4I1 발현과 강한 상관관계가 있었다 (도 21). 가장 중요하게는, 면역요법 비반응 시그니처 유전자의 높은 발현은 높은 IL4I1 발현과 연관이 있었다 (도 22).
종합하면, 본 발명자들의 데이터는 IL4I1이 다양한 종양 실체에서 면역요법에 의해 유도될 수 있음을 나타낸다 (도 12). TCGA 종양에 대해 IL4I1과 골수성 유래된 억제자 세포 (도 8A 및 8B), Treg (도 8A 및 8B) 및 Treg 마커 (도 13, 15-21) 뿐만 아니라 T 세포 고갈 마커 (도 14)의 강한 연관성은 IL4I1의 면역억제성 효과를 강조하며, 이는 높은 면역요법 비반응 마커 발현을 갖는 종양에서 그의 증가된 발현에 의해 입증되는 바와 같이 면역요법에 대한 내성과 연관된다 (도 22).
IDO1이 항-PD-1 ICB로부터의 잠재적인 탈출 메카니즘을 구성할 수 있다는 개념을 기반으로 하여, 진행된 흑색종에서 최근의 III 상 임상 실험은 항-PD-1 mAb 펨브롤리주맙과 조합된 IDO1 억제제 에파카도스타트의 임상적 이익을 시험하였다 (Long et al., 2019). 그러나, 이 실험은 실패하였다 (Garber, 2018; Long et al., 2019; Muller et al., 2019; Platten et al., 2019). 본 발명자들의 주요 결과는 1) ICB가 IL4I1을 유도하고, 이는 요법 탈출을 매개하며, 2) IL4I1이 IDO1에 비해 더욱 강력한 AHR 활성화제라는 것이며, 이는 면역 체크포인트 차단 (ICB)과 IDO1 억제제를 조합한 임상 연구의 실패를 설명할 가능성이 매우 높다.
실제로, 본 발명자들은 AHR에 대한 그들의 하류 수렴에 비추어 IL4I1이 IDO1 억제에 대한 내성 메카니즘을 구성할 수 있다고 가정하였다. 본 발명자들은 AHR을 활성화시킴으로써, IL4I1이 ICB 및/또는 IDO1 억제제에 대한 내성 메카니즘을 나타낸다고 제안한다. 따라서, IL4I1은 종양 요법에 대한 새로운 유망한 표적이다.
이들 발견은 암의 진단 및/또는 치료를 개선시키기 위해 암 환자를 그룹으로 유리하게 계층화할 수 있게 한다. 특히, 본 발명의 한 측면은 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자를 높은 생존 그룹 및 낮은 생존 그룹으로 계층화하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 AHR을 조절하는 경우, 환자는 낮은 생존 그룹에 있고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 변하지 않거나 또는 감소된 경우, 환자는 높은 생존 그룹에 있다. 바람직한 실시양태에서, 상기 IL4I1의 활성 및/또는 발현의 증가는 상기 환자에서 면역요법에 대한 반응으로 검출된다. 더욱 바람직한 실시양태에서, 높은 생존 그룹에 있는 환자는 면역요법 반응자이고, 낮은 생존 그룹에 있는 환자는 면역요법 비반응자, 특히 면역 체크포인트 차단 (ICB) 비반응자이다.
인용된 참고문헌
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SEQUENCE LISTING <110> Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des ?fentlichen Rechts Helmholtz-Zentrum f? Umweltforschung GmbH - UFZ <120> Interleukin-4?induced gene 1 (IL4I1) and respective metabolites as biomarkers for cancer <130> D31716WO <150> 19214890.6 <151> 2019-12-10 <160> 28 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 97 <212> DNA <213> Human <400> 1 tgctgttgac agtgagcgca ggaagaattg ttttaggata tagtgaagcc acagatgtat 60 atcctaaaac aattcttcct ttgcctactg cctcgga 97 <210> 2 <211> 97 <212> DNA <213> Human <400> 2 tgctgttgac agtgagcgaa ggcagaagta tgcaaagcat tagtgaagcc acagatgtaa 60 tgctttgcat acttctgcct gtgcctactg cctcgga 97 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 3 ttccacgata tggatttacg g 21 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 4 gtttcctgtt gcattgagtc c 21 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Human <400> 5 ccctcctcag gtggtgtttg 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Human <400> 6 cgacaaatga agcagcgtgt 20 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 7 gacgccttta tcctctctgc g 21 <210> 8 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 8 acgacctgat ccaattctgc c 21 <210> 9 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 9 ctgaccgcag agtcttttcc t 21 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Human <400> 10 gagtggtttg gctggggtaa 20 <210> 11 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 11 ctgcctgggt ttccatcttc t 21 <210> 12 <211> 23 <212> DNA <213> Human <400> 12 gccattcatg tcagagctac act 23 <210> 13 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 13 ctcgccagtg aaatgatggc t 21 <210> 14 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 14 gtcggagatt cgtagctgga t 21 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> Human <400> 15 cgcccgaaga catctaccag 20 <210> 16 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 16 gatattccaa gagcgtgtgc c 21 <210> 17 <211> 26 <212> DNA <213> Human <400> 17 gctaaccttt gatgctataa ctacga 26 <210> 18 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 18 tttgtgcgca tgtagaatct g 21 <210> 19 <211> 22 <212> DNA <213> Human <400> 19 catcaatgac aaggtggcca ag 22 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> Human <400> 20 gggcttgatg gggtgatagg 20 <210> 21 <211> 19 <212> DNA <213> Human <400> 21 gatgggcggc ggaaaatag 19 <210> 22 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 22 gcgtggattc tgcataatgg t 21 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Human <400> 23 acccccatga ctccagagaa 20 <210> 24 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 24 cttgtgcctg caaaatcgca t 21 <210> 25 <211> 22 <212> DNA <213> Human <400> 25 caccctctag caatgtcaac tc 22 <210> 26 <211> 21 <212> DNA <213> Human <400> 26 cagactcggg atactctctc c 21 <210> 27 <211> 20 <212> DNA <213> Human <400> 27 ggagcgcacc atcttcttca 20 <210> 28 <211> 20 <212> DNA <213> Human <400> 28 gggccgcatc ttcacctacc 20

Claims (53)

  1. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1 발현 및/또는 IL4I1의 효소 활성에서의 변화를 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹, 환자 또는 환자 그룹으로부터 유래된 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 암을 진단 및/또는 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 암을 검출 및/또는 진단하는 방법이며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 샘플에서 IL4I1의 효소 활성의 상기 검출이 상기 샘플에서 IL4I1 대사물의 양 및/또는 농도의 검출을 포함하는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 대사물이 페닐알라닌, 티로신 및/또는 트립토판의 IL4I1의 전환으로부터 유래된 대사물, 예를 들어 페닐피루브산 (PP), 히드록시페닐피루브산 (HPP), 인돌-3-피루브산 (I3P), 2-페닐아세트산, 페닐락트산, 4-히드록시벤즈알데히드, 2-히드록시-2-페닐아세트산, 4-히드록시페닐락트산, 및 특히 I3P 유도체 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및 인돌-3-락트산 (ILA), 4-히드록시퀴놀린-2-카르복실산 (KynA), 1,3-디(1H-인돌-3-일)아세톤, (3Z)-1-(1H-인돌-3-일)-3-인돌-3-일리덴프로판-2-온, 인돌-3-카르복실산, 산화된 인돌-3-아세트산, 및 인돌-3-카르비놀 및/또는 아미노산 또는 아미노산 대사물 L-발린, L-이소류신, L-류신, L-알라닌, L-글루탐산, L-메티오닌, L-글루타민, 4-메틸술파닐-2-옥소부타노에이트, 알파-케토-이소류신, 알파-케토이소발레레이트, 알파-케토이소카프로산, L-프롤린, 및 알파-케토글루타르산, 및 암모니아 및/또는 H2O2와 조합된 임의의 상기 대사물로부터 선택되는 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, IL4I1의 효소 활성을 검출하는 것이 크로마토그래피, NMR, 대사물 센서, 항체, ELISA, 효소 검정, 비색 검정, 형광 검정 또는 H2O2 또는 암모니아 검출의 이용, 및/또는 유전적 도구, 예컨대 칩 분석 및 프라이머 및 프로브 및 PCR 분석을 이용하는 발현의 검출, 또는 예를 들어 생물학적 유체 및 세포/조직 샘플과 같은 샘플에서 항체를 이용하는 IL4I1의 단백질의 양의 검출을 포함하는 것인 방법.
  5. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 증가된 종양 세포 운동성을 검출하는 방법이며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인 방법.
  6. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 암 면역 요법의 효과를 예측하거나, 모니터링하거나 또는 검출하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자 면역 요법에서 상기 암 면역 요법의 감소된 효과 및/또는 면역 회피에 대한 예측이고/거나 그를 나타내고,
    상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현은 대조군과 비교할 때 조절되고, 바람직하게는 증가되고,
    바람직하게는 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 활성 및/또는 상기 조절은 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 암 면역 요법이 면역 요법과 IL4I1 조절제, AHR 조절제, 및/또는 임의의 다른 통상적인 암 치료의 조합을 포함하는 것인, 암 환자에서 암 면역 요법의 효과를 예측하거나, 모니터링하거나 또는 검출하는 방법.
  8. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 상기 환자에서 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 것을 포함하는, 환자에서 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 방법이며, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 면역 요법이 면역 체크포인트 차단 (ICB) 및/또는 IDO1 억제제를 포함하는 것인, 면역 요법을 포함하는 암 치료에 대한 내성을 검출하는 방법.
  10. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자에서 생존을 예측하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가되고, 이는 상기 환자에서 감소된 생존에 대한 예측이고, 상기 방법은 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성의 상기 검출이 IL4I1 대사물, 특히 IL4I1 트립토판 대사물, 예를 들어 I3P-유래된 대사물, 예컨대 KynA, 인돌-3-아세트산 (IAA), 인돌-3-알데히드 (I3A) 및/또는 인돌-3-락트산 (ILA) 및 인돌-3-카르비놀을 검출하는 것을 포함하는 것인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 방법이 리포터 검정을 이용하여 WO2020/201825에 개시된 아릴 탄화수소 수용체 (AHR) 활성화 시그니처, 또는 AHR 핵 전위, 또는 시토크롬 P-450 효소의 활성 또는 디옥신-반응성 요소 (DRE)에 대한 AHR-ARNT의 결합을 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생물학적 샘플이 생물학적 유체, 포유동물, 예를 들어 인간, 세포, 조직, 전혈, 세포주, 세포 상청액, 원발성 세포, IPSC, 하이브리도마, 재조합 세포, 줄기 세포, 및 암 세포, 골 세포, 연골 세포, 신경 세포, 신경교 세포, 상피 세포, 피부 세포, 두피 세포, 폐 세포, 점막 세포, 근육 세포, 골격근 세포, 횡문근 세포, 평활근 세포, 심장 세포, 분비 세포, 지방 세포, 혈액 세포, 적혈구, 호염기구, 호산구, 단핵구, 림프구, T-세포, B-세포, 호중구, NK 세포, 조절 T-세포, 수지상 세포, Th17 세포, Th1 세포, Th2 세포, 골수성 세포, 대식세포, 단핵구 유래된 간질 세포, 골수 세포, 비장 세포, 흉선 세포, 췌장 세포, 난모세포, 정자, 신장 세포, 섬유모세포, 장 세포, 암컷 또는 수컷 생식관의 세포, 전립선 세포, 방광 세포, 안구 세포, 각막 세포, 망막 세포, 감각 세포, 각질세포, 간 세포, 뇌 세포, 신장 세포, 및 결장 세포, 및 상기 세포 또는 조직의 형질전환된 대응물, 및 특히 면역계로부터 유래되지 않는 암 세포를 포함하는 적합한 샘플로부터 선택되는 것인 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대조군 샘플이 예를 들어 건강한 대상체 또는 건강한 대상체의 그룹으로부터의 샘플, 동일한 환자, 또는 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플로부터 선택되는 것인 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암이 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이하는 것인 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환자를 질환 및/또는 처리 그룹, 예를 들어 적합한 IL4I1 억제제를 제공받는 처리 그룹으로 계층화하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 물질을 하나의 또는 별도의 용기에, 임의적으로 보조제 및/또는 상기 방법의 수행을 위한 지침서와 함께 포함하는 진단 키트.
  18. 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자를 높은 생존 그룹 및 낮은 생존 그룹으로 계층화하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 환자는 낮은 생존 그룹에 있고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 변하지 않거나 또는 감소된 경우, 환자는 높은 생존 그룹에 있는 것인 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가가 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암 환자를 계층화하는 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 높은 생존 그룹에 있는 환자가 면역 요법 반응자이고, 낮은 생존 그룹에 있는 환자가 면역 요법 비반응자, 특히 면역 체크포인트 차단 (ICB) 비반응자 및/또는 IDO1 억제제 비반응자인 방법.
  21. 암 환자가 면역 요법을 받은 후에, 상기 암 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 환자를 면역 요법에 대한 반응자 및 비반응자 그룹으로 계층화하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 환자는 비반응자 그룹에 있고, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 변하지 않거나 또는 감소된 경우, 환자는 반응자 그룹에 있는 것인 방법.
  22. 제21항에 있어서, 대조군 샘플이 상기 면역 요법을 받기 전의 동일한 환자로부터의 것인, 암 환자를 면역 요법에 대한 반응자 및 비반응자 그룹으로 계층화하는 방법.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인, 암 환자를 계층화하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 AHR의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 조절이 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암 환자를 계층화하는 방법.
  25. 제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법이 면역 체크포인트 차단 (ICB) 및/또는 IDO1 억제제를 포함하는 것인, 암 환자를 계층화하는 방법.
  26. 환자로부터 수득한 샘플에서 IL4I1의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 포함하는, 암 치료를 필요로 하는 대상체에서 암을 치료하는 방법이며, 상기 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 상기 IL4I1의 상기 발현 또는 효소 활성이 상기 환자에서 증가된 경우, 적어도 하나의 IL4I1 억제제 및/또는 적어도 하나의 AHR 조절제를 유효량으로 상기 대상체에게 투여하는 것인 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 방법이 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인, 암을 치료하는 방법.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 조절이 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암을 치료하는 방법.
  29. 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법을 포함하는, 암을 치료하는 방법.
  30. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법이 적어도 하나의 면역 체크포인트 억제제의 사용을 포함하는 것인, 암을 치료하는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 항-CTLA4, 항-PD-L1, 항-PD1, 항-TIM3, 항-TIGIT, 항-LAG3 또는 이들의 조합물을 포함하는, 암을 치료하는 방법.
  32. 제28항 또는 제31항에 있어서, 면역 요법이 면역 요법과 IDO1의 억제제, TDO2의 억제제, AHR 조절제 및/또는 임의의 다른 암 치료의 조합을 포함하는 것인, 암을 치료하는 방법.
  33. 제26항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, IL4I1 억제제가 3-페닐-2-피페리딘-1-일프로판산, 2-(4-메틸피페라진-1-일)-3-페닐프로판산, 2-(디에틸아미노)-3-페닐프로판산, 3-(2,6-디클로로페닐)-2-피페리딘-1-일프로판산, 3-페닐-2-(프로필아미노)프로판산, 2-아닐리노-3-페닐프로판산, L-페닐알라닌 N-2-프로펜-1-일-3-(트리플루오로메틸), L-페닐알라닌, 4-시아노-N-페닐, N-프로필-L-페닐알라닌, N-페닐-L-페닐알라닌, 2-아미노-3-페닐-프로피온산, 에틸 에스테르, 2-아세틸아미노-3-페닐-프로피온산 및 3-(2-피리딜)-알라닌으로부터 선택되는 것인, 암을 치료하는 방법.
  34. 제26항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, AHR의 조절제가 2-페닐피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 황 치환된 3-옥소-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-6-헤테로아릴-2-페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤트아릴피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-2,6-디페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤테로아릴-3-옥소-2,3-디히드로-4-카르복스아미드 화합물, PDM 2, 1,3-디클로로-5-[(1E)-2-(4-메톡시페닐)에테닐]-벤젠, α-나프토플라본, 6,2',4'-트리메톡시플라본, CH223191, 테트라히드로피리도피리미딘 유도체, 스템레게닌-1, CH223191, GNF351, CB7993113 HP163, PX-A590, PX-A548, PX-A275, PX-A758, PX-A446, PX-A24590, PX-A25548, PX-A25275, PX-A25758, PX-A26446, 인돌 AHR 억제제, 및 옥사졸-함유 (OxC) 화합물로부터 선택되는 것인, 암을 치료하는 방법.
  35. 제26항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암이 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이하는 것인, 암을 치료하는 방법.
  36. 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 환자에서 증가된 IL4I1의 발현 또는 효소 활성을 갖는 것으로 확인된 환자에서의 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  37. 제36항에 있어서, 상기 방법이 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  38. 제37항에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 조절이 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  39. 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법을 포함하는, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  40. 제36항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법이 적어도 면역 체크포인트 억제제의 사용을 포함하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  41. 제40항에 있어서, 항-CTLA4, 항-PD-L1, 항-PD1, 항-TIM3, 항-TIGIT, 항-LAG3 또는 이들의 조합물을 포함하는, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  42. 제36항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법 면역 요법이 면역 요법과 IDO1의 억제제, TDO2의 억제제, AHR 조절제 및/또는 임의의 다른 암 치료의 조합을 포함하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  43. 제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, IL4I1 억제제가 3-페닐-2-피페리딘-1-일프로판산, 2-(4-메틸피페라진-1-일)-3-페닐프로판산, 2-(디에틸아미노)-3-페닐프로판산, 3-(2,6-디클로로페닐)-2-피페리딘-1-일프로판산, 3-페닐-2-(프로필아미노)프로판산, 2-아닐리노-3-페닐프로판산, L-페닐알라닌 N-2-프로펜-1-일-3-(트리플루오로메틸), L-페닐알라닌, 4-시아노-N-페닐, N-프로필-L-페닐알라닌, N-페닐-L-페닐알라닌, 2-아미노-3-페닐-프로피온산, 에틸 에스테르, 2-아세틸아미노-3-페닐-프로피온산 및 3-(2-피리딜)-알라닌으로부터 선택되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  44. 제36항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암이 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 IL4I1의 억제제.
  45. 샘플, 또는 대조군 샘플, 예를 들어 건강한 대상체, 건강한 대상체의 그룹으로부터 유래된 샘플, 동일한 환자, 상이한 환자 또는 환자 그룹으로부터의 이전 샘플에서의 대조군 유전자, 예를 들어 하나 이상의 하우스키핑 유전자와 비교할 때, 환자에서 증가된 IL4I1의 발현 또는 효소 활성을 갖는 것으로 확인된 환자에서의 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
  46. 제45항에 있어서, 상기 방법이 상기 환자로부터 수득한 샘플에서 AHR의 활성 및/또는 발현을 검출하는 것을 추가로 포함하고, 상기 AHR의 활성 및/또는 발현이 대조군과 비교할 때 조절되는, 바람직하게는 증가되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
  47. 제46항에 있어서, 상기 IL4I1의 상기 활성 및/또는 발현의 상기 증가 및/또는 AHR의 활성 및/또는 발현의 상기 조절이 상기 환자에서 면역 요법에 대한 반응으로 검출되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
  48. 제45항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법을 포함하는, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
  49. 제45항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법이 적어도 면역 체크포인트 억제제의 사용을 포함하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
  50. 제49항에 있어서, 항-CTLA4, 항-PD-L1, 항-PD1, 항-TIM3, 항-TIGIT, 항-LAG3 또는 이들의 조합물을 포함하는, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
  51. 제45항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 요법이 면역 요법과 IDO1의 억제제, TDO2의 억제제, AHR 조절제 및/또는 임의의 다른 암 치료의 조합을 포함하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
  52. 제45항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, AHR의 조절제가 2-페닐피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 황 치환된 3-옥소-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-6-헤테로아릴-2-페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤트아릴피리미딘-4-카르복스아미드 화합물, 3-옥소-2,6-디페닐-2,3-디히드로피리다진-4-카르복스아미드 화합물, 2-헤테로아릴-3-옥소-2,3-디히드로-4-카르복스아미드 화합물, PDM 2, 1,3-디클로로-5-[(1E)-2-(4-메톡시페닐)에테닐]-벤젠, α-나프토플라본, 6,2',4'-트리메톡시플라본, CH223191, 테트라히드로피리도피리미딘 유도체, 스템레게닌-1, CH223191, GNF351, CB7993113 HP163, PX-A590, PX-A548, PX-A275, PX-A758, PX-A446, PX-A24590, PX-A25548, PX-A25275, PX-A25758, PX-A26446, 인돌 AHR 억제제, 및 옥사졸-함유 (OxC) 화합물로부터 선택되는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
  53. 제45항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암이 바람직하게는 B 세포 림프성 악성종양, 예컨대 여포성 림프종, 호지킨 림프종, 원발성 종격동 B 세포 림프종, 미만성 거대 B 세포 림프종, 변연부 림프종 및 만성 림프성 백혈병, 부신피질 암종 (ACC), 방광 요로상피 암종 (BLCA), 유방 침윤성 암종 (BRCA), 자궁경부 편평상피 세포 암종 및 자궁경부내 선암종 (CESC), 담관암종 (CHOL), 결장 선암종 (COAD), 림프성 신생물 미만성 거대 B-세포 림프종 (DLBC), 식도 암종 (ESCA), 다형성 교모세포종 (GBM), 두경부 편평상피 세포 암종 (HNSC), 신장 혐색소세포 (KICH), 신장 투명 세포 암종 (KIRC), 신장 유두상 세포 암종 (KIRP), 뇌 저등급 신경교종 (LGG), 간의 간세포 암종 (LIHC), 폐 선암종 (LUAD), 폐 편평상피 세포 암종 (LUSC), 중피종 (MESO), 난소 장액성 낭선종 (OV), 췌장 선암종 (PAAD), 크롬친화세포종 및 부신경절종 (PCPG), 전립선 선암종 (PRAD), 직장 선암종 (READ), 육종 (SARC), 피부 흑색종 (SKCM), 위 선암종 (STAD), 고환의 생식 세포 종양 (TGCT), 갑상선 암종 (THCA), 흉선종 (THYM), 자궁 체부 자궁내막 암종 (UCEC), 자궁 암육종 (UCS), 및 포도막 흑색종 (UVM)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 IL4I1-발현 세포를 디스플레이하는 것인, 암 치료 방법에서 사용하기 위한 AHR의 조절제, 특히 AHR의 억제제.
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