WO2011125858A1 - バイオマーカー - Google Patents

バイオマーカー Download PDF

Info

Publication number
WO2011125858A1
WO2011125858A1 PCT/JP2011/058259 JP2011058259W WO2011125858A1 WO 2011125858 A1 WO2011125858 A1 WO 2011125858A1 JP 2011058259 W JP2011058259 W JP 2011058259W WO 2011125858 A1 WO2011125858 A1 WO 2011125858A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
biomarker
chemoradiotherapy
squamous cell
cell carcinoma
cancer
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/058259
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一文 本田
哲司 山田
洋介 幕内
由昭 逢坂
説雄 廣橋
Original Assignee
独立行政法人国立がん研究センター
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 独立行政法人国立がん研究センター filed Critical 独立行政法人国立がん研究センター
Priority to EP11765758.5A priority Critical patent/EP2554994B1/en
Priority to US13/637,994 priority patent/US20130137592A1/en
Priority to CN201180027158.2A priority patent/CN102985824B/zh
Publication of WO2011125858A1 publication Critical patent/WO2011125858A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6863—Cytokines, i.e. immune system proteins modifying a biological response such as cell growth proliferation or differentiation, e.g. TNF, CNF, GM-CSF, lymphotoxin, MIF or their receptors
    • G01N33/6869—Interleukin
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57484—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer involving compounds serving as markers for tumor, cancer, neoplasia, e.g. cellular determinants, receptors, heat shock/stress proteins, A-protein, oligosaccharides, metabolites
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/52—Assays involving cytokines
    • G01N2333/521—Chemokines
    • G01N2333/523—Beta-chemokines, e.g. RANTES, I-309/TCA-3, MIP-1alpha, MIP-1beta/ACT-2/LD78/SCIF, MCP-1/MCAF, MCP-2, MCP-3, LDCF-1or LDCF-2
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/52—Assays involving cytokines
    • G01N2333/54—Interleukins [IL]
    • G01N2333/5412—IL-6
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/705—Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • G01N2333/715—Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants for cytokines; for lymphokines; for interferons
    • G01N2333/7155—Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants for cytokines; for lymphokines; for interferons for interleukins [IL]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/81—Protease inhibitors
    • G01N2333/8107—Endopeptidase (E.C. 3.4.21-99) inhibitors
    • G01N2333/811—Serine protease (E.C. 3.4.21) inhibitors
    • G01N2333/8121—Serpins
    • G01N2333/8132—Plasminogen activator inhibitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/52—Predicting or monitoring the response to treatment, e.g. for selection of therapy based on assay results in personalised medicine; Prognosis

Definitions

  • the present invention relates to a biomarker for determining the application of chemoradiotherapy for cancer patients.
  • chemoradiotherapy before tumor removal surgery has been reported to improve the survival rate of cancer patients compared to treatment with surgery alone (eg, Thomas N Et al., New England Journal of Medicine, 1996 Aug, 15: 462-467 and Val Gebski et al., Lancet Oncol., 2007 Mar, 8 (3): 226-234).
  • chemoradiotherapy before tumor removal surgery has been reported to improve the survival rate of cancer patients compared to treatment with surgery alone (eg, Thomas N Et al., New England Journal of Medicine, 1996 Aug, 15: 462-467 and Val Gebski et al., Lancet Oncol., 2007 Mar, 8 (3): 226-234).
  • a treatment method suitable for the patient can be selected.
  • this invention aims at providing the biomarker for predicting the therapeutic effect of the chemoradiotherapy with respect to squamous cell carcinoma, and the marker which estimates the prognosis of the squamous cell carcinoma patient who received the chemoradiotherapy. .
  • the biomarker according to the present invention is a biomarker for predicting the therapeutic effect of chemoradiotherapy on squamous cell carcinoma, and comprises soluble interleukin-6 receptor, macrophage inflammatory protein 1 ⁇ , and plasminogen activity It is selected from the group consisting of activating factor inhibitors.
  • the biomarker according to the present invention is a biomarker for predicting the prognosis of a squamous cell carcinoma patient who has undergone chemoradiotherapy, and is characterized by being a soluble interleukin-6 receptor.
  • squamous cell carcinoma is squamous cell carcinoma of the head and neck or esophagus Squamous cell carcinoma is preferred.
  • the chemoradiotherapy is more preferably preoperative chemoradiotherapy.
  • the method for measuring the concentration of a biomarker according to the present invention comprises a soluble interleukin-6 receptor, macrophage inflammatory protein 1 ⁇ , and plasminogen activator inhibitor active form in blood collected before chemoradiotherapy.
  • the concentration of at least one kind of biomarker is measured.
  • the blood is the blood of a squamous cell carcinoma patient. Further, it is more preferable to measure the concentration of the biomarker using a specific antibody against the biomarker, and it is most preferable that the squamous cell carcinoma is squamous cell carcinoma of the head and neck or esophageal squamous cell carcinoma.
  • treatment started in the esophageal squamous cell carcinoma patient group in which the therapeutic effect of preoperative chemoradiotherapy was grade 3 and in the esophageal squamous cell cancer patient group in which the therapeutic effect was grade 1 or 2 It is a graph which shows the survival rate until after.
  • blood soluble interleukin 6 receptor (sIL6R) concentration measured by a fluorescent bead array system in each patient group whose therapeutic effect by preoperative chemoradiotherapy was grade 1, 2, 3 It is a graph which shows.
  • blood macrophage inflammatory protein 1 ⁇ measured by a fluorescent bead array system in each patient group whose therapeutic effect by preoperative chemoradiotherapy was grade 1, 2, 3 It is a graph which shows a density
  • blood plasminogen activator inhibitor activity type measured by fluorescent bead array system in each patient group in which the therapeutic effect of preoperative chemoradiotherapy was grade 1, 2, 3 It is a graph which shows (PAI-1) density
  • it is a graph which shows the blood sIL6R density
  • it is a graph which shows the survival rate after a treatment start in the esophageal squamous cell carcinoma patient grouped by setting 30 ng / ml of blood sIL6R density
  • it is a graph which shows the survival rate after a treatment start in the esophageal squamous cell carcinoma patient grouped by setting 30 ng / ml of blood sIL6R density
  • biomarkers for predicting the prognosis of patients with squamous cell carcinoma who have undergone chemoradiotherapy are patients who have a long prognosis in patients who have undergone surgical removal of cancer after chemoradiotherapy. And biomarkers to identify short patients.
  • chemoradiotherapy refers to “preoperative chemoradiotherapy” performed before surgery or “postoperative chemoradiotherapy” performed after surgery, even if only “chemoradiotherapy” is performed alone. Therapy "or chemoradiotherapy performed in combination with other therapies other than surgery.
  • chemoradiotherapy is preferably a treatment method that combines both “chemotherapy” by administration of an anticancer agent or the like and “radiotherapy” by radiation irradiation. Treatment with either one may be used.
  • the kind of anticancer agent in chemotherapy is not particularly limited, and may be any anticancer agent known to those skilled in the art, such as fluoruracil, CDDP, and the like.
  • the dosage of the anticancer agent, the administration schedule, and the like are selected depending on the type of anticancer agent and the conditions of the patient, and a plurality of types of anticancer agents may be co-administered.
  • radiation therapy radiation intensity, radiation time, etc. are not particularly limited as long as they are usually used for cancer treatment.
  • cancer in the present specification means neoplasm such as cancer derived from epithelial cells, tumor derived from non-epithelial cells, blood cancer and the like, and is not limited by the degree of progression.
  • the target for predicting the therapeutic effect of chemoradiotherapy and the target for prognosis is preferably squamous cell carcinoma, more preferably head and neck squamous cell carcinoma or esophageal squamous cell carcinoma, and esophageal squamous cell carcinoma. Is most preferred.
  • Examples of head and neck squamous cell carcinoma include nasal cavity cancer, maxillary cancer, maxillary sinus cancer, tongue cancer, oral floor cancer, gingival cancer, buccal mucosa cancer, nasopharyngeal cancer, oropharyngeal cancer, hypopharyngeal cancer, and laryngeal cancer.
  • Examples of esophageal squamous cell carcinoma include lower esophageal cancer such as upper esophageal cancer and middle esophageal cancer. Note that the oral mucosal epithelium and the esophageal mucosal epithelium are epithelial tissues that are classified into the same species in terms of developmental and histological characteristics.
  • the therapeutic effect prediction markers according to the present invention include soluble interleukin 6 receptor (also referred to as sIL6R), macrophage inflammatory protein 1 ⁇ (also referred to as MIP-1 ⁇ ), and plasminogen activator inhibitor active type (PAI ⁇ ) 1).
  • sIL6R soluble interleukin 6 receptor
  • MIP-1 ⁇ macrophage inflammatory protein 1 ⁇
  • PAI ⁇ plasminogen activator inhibitor active type
  • the prognostic marker according to the present invention is soluble interleukin 6 receptor (sIL6R). Therefore, the soluble interleukin 6 receptor can be used effectively as both a therapeutic effect prediction marker and a prognosis prediction marker.
  • sIL6R soluble interleukin 6 receptor
  • the age and sex of vertebrates are not limited.
  • a human patient will be described as an example.
  • pre-treat blood Prior to the measurement of the biomarker, it is preferable to pre-treat blood to be used for measurement. For example, it is preferable to separate serum or plasma from blood by standing or centrifuging, and use the removed serum or plasma for measurement.
  • the measurement of the biomarker according to the present invention may be performed by measuring only one type, measuring a plurality of types of biomarkers simultaneously, or measuring a plurality of types of biomarkers in order. Those skilled in the art can appropriately determine the amount according to the amount of blood.
  • the biomarker content according to the present invention and the content and concentration of one or more other substances may be measured simultaneously.
  • the content of the biomarker contained in the collected blood can be measured by a known method.
  • ELISA enzyme-linked immunosorbent assay
  • the biomarker content may be measured by a known method.
  • the antibody specific for the biomarker may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and is not limited by the animal species from which it is derived.
  • the antibody includes an antibody consisting of a full-length immunoglobulin and a partial antibody.
  • the partial antibody is an antibody fragment that contains an antigen-binding site and has antigen-binding activity, and examples thereof include Fab fragments and F (ab ′) 2 fragments.
  • examples of the labeling substance include fluorescent substances (for example, FITC, rhodamine, phalloidin, etc.), colloidal particles such as gold, and fluorescent microbeads such as Luminex (registered trademark, Luminex).
  • Heavy metals eg, gold, platinum, etc.
  • chromoproteins eg, phycoerythrin, phycocyanin, etc.
  • radioisotopes eg, 3 H, 14 C, 32 P, 35 S, 125 I, 131 I, etc.
  • enzymes etc.
  • peroxidase alkaline phosphatase, etc.
  • biotin streptavidin, and other substances, but not limited thereto.
  • an antibody specific for a biomarker (antibody 1) is immobilized on a solid phase such as a microplate.
  • a solid phase such as a microplate.
  • the biomarker in the serum binds to the antibody to form an immune complex.
  • an antibody (antibody 2) labeled with a labeling substance that recognizes an epitope different from antibody 1 is added and bound to a biomarker.
  • the amount of the labeling substance remaining on the microplate is measured.
  • a calibration curve showing the relationship between the amount of marker added to the microplate and the amount of the remaining labeling substance is prepared in advance, and the amount of marker in blood can be calculated using this calibration curve.
  • an antibody specific for a biomarker (antibody 1) is labeled with fluorescent microbeads.
  • a biomarker in the serum binds to the antibody to form an immune complex.
  • a biomarker-specific biomarker-specific antibody (antibody 2) that recognizes an epitope different from that of the biomarker-specific antibody 1 is added thereto, the antibody 2 further binds to the biomarker bound to the antibody 1.
  • an avidinylated fluorescent dye is added, it binds to biotin that labels antibody 2 to form an avidin-biotin complex.
  • the beads are identified by the fluorescence wavelength of the fluorescent microbeads. Then, the biomarker amount is quantified from the measured value of the fluorescence amount on the identified bead surface.
  • multiple types of biomarkers can be simultaneously measured by labeling antibodies (antibody 1) specific for different biomarkers with fluorescent dyes having different excitation wavelengths.
  • ⁇ Method of predicting therapeutic effect of chemoradiotherapy> By measuring the content of biomarkers in blood obtained by collecting blood from vertebrates affected by cancer before treatment with chemoradiotherapy, the therapeutic effect of chemoradiotherapy on the cancer of the individual is predicted. can do.
  • the content of the biomarker is preferably the absolute concentration of the biomarker, but is not limited as long as it is a value that can be compared with the absolute concentration of the biomarker, and the relative concentration, It may be simply the weight per volume or the raw data measured to know the absolute concentration.
  • SIL6R, MIP-1 ⁇ , and PAI-1 are effective therapeutic effect prediction markers for predicting whether chemoradiotherapy is effective. For example, in a group of patients, the biomarker content in blood is examined before chemoradiotherapy. After that, the therapeutic effect of chemoradiotherapy is examined, and an effective group having a high therapeutic effect and a non-effective group having a low therapeutic effect are divided, and the range of the blood content of the biomarker in each group is set.
  • the judgment that “therapeutic effect is high” or “therapeutic effect is low” may be made according to a predetermined standard determined by a person skilled in the art in light of known techniques.
  • the therapeutic effect is high when the therapeutic effect of grade 3 as defined in the histopathological criteria (esophageal cancer handling regulations 10th edition) is obtained, and the treatment of grade 2 or lower If only an effect is obtained, it may be determined that the therapeutic effect is low.
  • the blood content of the biomarker is examined for the patient to be predicted, and which range falls within.
  • chemoradiotherapy should be applied if it is within the effective group, and chemoradiotherapy should not be applied if it is within the non-effective group or not within the effective group. It is good.
  • a threshold value for the content of a biomarker in blood collected before treatment with chemoradiotherapy may be determined in order to predict whether it will be effective.
  • a method for determining the threshold value may be in accordance with a standard method of a person skilled in the art, and is not particularly limited. However, effective patients are included in the first predetermined ratio below the threshold value, and ineffective patients are in the second predetermined value above the threshold value.
  • the threshold value may be determined so as to be included. It is preferable to set the threshold value so that both the first predetermined ratio and the second predetermined ratio are high, preferably 50% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 90% or more, and most preferably 100%. preferable.
  • a threshold value so that both specificity and sensitivity are high, it becomes possible to discriminate between a high response and a low response for a prediction target patient with a high probability.
  • these values are preferably 50% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 90% or more, and most preferably 100%.
  • a value that provides the best chi-square value for determination may be obtained.
  • a threshold value may be provided for sIL6R blood concentration of 10 to 35 ng / ml, but it is more preferable to provide a threshold value of 20 to 30 ng / ml.
  • a threshold value may be set for sIL6R blood concentration of 10 to 35 ng / ml, and a patient group less than the threshold value may be an effective group, and a patient group that is more than the threshold value may be a non-effective group, but 20 to 30 ng. It is preferable to set a threshold value at / ml, and most preferable to set a threshold value at 30 ng / ml.
  • a threshold value may be set for MIP-1 ⁇ blood concentration of 10 to 200 pg / ml, and a patient group less than the threshold value may be an effective group, and a patient group exceeding the threshold value may be an ineffective group, but 50 to 150 pg / ml.
  • a threshold value may be set at a PAI-1 blood concentration of 100 to 60000 pg / ml, and a patient group that is equal to or higher than the threshold value may be an effective group, and a patient group that is less than the threshold value may be an ineffective group. More preferably, a threshold value is provided.
  • the animal from which the blood used for the measurement for setting the marker amount range and the marker amount threshold is derived, and the animal to be predicted have the same animal species, and It is preferable to have the same type of cancer.
  • the biomarker according to the present invention may be used in combination of two or more kinds of markers.
  • the prediction of the therapeutic effect by the therapeutic effect prediction marker according to the present invention may be performed in combination with other cancer diagnostic methods, and it is preferable to combine with other blood markers for simplicity.
  • ⁇ Prediction method after treatment> Predict the prognosis of an individual by measuring the content of biomarkers in the collected blood in vertebrates that have cancer and have collected blood prior to chemoradiotherapy and then removed the cancer by surgery. be able to.
  • the prognosis of cancer patients is reflected in the number of years of survival after the start of treatment, for example, in the case of humans, the prognosis is good when surviving for 5 years after the start of treatment, and the prognosis is achieved when death occurs in less than 5 years after the start of treatment. It may be judged as defective.
  • SIL6R is also a prognostic marker that can efficiently distinguish between patients with a long prognosis and patients with a short prognosis.
  • the prognosis prediction marker blood concentration range or threshold may be set in the same manner as described in “Method of predicting therapeutic effect of chemoradiotherapy”, and the prognosis may be predicted based on the range.
  • Example 1 This example shows that the therapeutic effect of chemoradiotherapy on cancer tissue is related to the survival rate of the patient.
  • the chemoradiotherapy was performed continuously from the first day to the fifth day of each week for 4 weeks.
  • Fluorouracil (5-FU, Kyowa Hakko Kirin Co., Ltd.) 350 mg / m 2 (patient body surface area) and CDDP (Nippon Kayaku) 5 mg / m 2 (patient body surface area) were administered per day, and each treatment period A total of 7000 mg / m 2 and a total of 100 mg / m 2 were administered.
  • radiation was irradiated at 2 Gy per day, and a total of 40 Gy was irradiated during the entire treatment period.
  • the tissue excised at the time of esophagectomy was subjected to a histopathological examination, and the therapeutic effect of preoperative chemoradiotherapy was determined according to histopathological criteria (see the 10th edition of the Esophageal Cancer Handling Code, Table 1).
  • the survival of the 37 esophageal squamous cell carcinoma patients was followed up to 9 years after the longest treatment was started.
  • the 9-year survival rate of the group of patients who achieved a grade 3 effect by chemoradiotherapy was about 80%, whereas the group of patients who achieved a grade 1 or 2 effect was 9 years.
  • the survival rate was about 20%.
  • the therapeutic effect of chemoradiotherapy correlates with patient survival.
  • Example 2 This example shows that the biomarkers sIL6R, MIP-1 ⁇ and PAI-1 can predict the therapeutic effect of chemoradiotherapy.
  • sIL6R Three types of bios, sIL6R, MIP-1 ⁇ , and PAI-1, were collected from the above esophageal squamous cell carcinoma patients before chemoradiotherapy using fluorescent bead array system Luminex (Hitachi Soft) or sandwich ELISA. Markers were measured.
  • FIGS. 2A and 2B show the sIL6R concentration in each patient in the grades 1, 2, and 3.
  • the sIL6R concentration was significantly lower in the grade 3 patient group than in the grade 1 + 2 patient group.
  • FIG. 3 shows the MIP-1 ⁇ concentration in each patient in the grade 1, 2, 3 group.
  • the MIP-1 ⁇ concentration is significantly higher in the grade 3 patient group compared to the grade 1 + 2 patient group. It was low.
  • FIG. 4 shows the PAI-1 concentration in each patient in the grade 1, 2, 3 group, which is significantly higher in the grade 3 patient group compared to the grade 1 + 2 patient group. it was high.
  • the sIL6R concentration was significantly lower in the effective group (grade 3) than in the non-effective group (grades 1 and 2).
  • the blood concentrations of sIL6R, MIP-1 ⁇ , and PAI-1 are the group in which the therapeutic effect of chemoradiotherapy is effective (grade 3) and the group in which the therapeutic effect is ineffective (grades 1, 2). ), There is a significant difference. Therefore, the therapeutic effect of chemoradiotherapy can be predicted using these biomarkers.
  • the concentration distribution in the effective group overlaps with the distribution in the non-effective group. Therefore, these markers are particularly useful in finding individuals for whom chemoradiotherapy is ineffective. For example, by setting the maximum value of sIL6R and MIP-1 ⁇ concentration in the effective group as a threshold and specifying an individual whose concentration is higher than the threshold, it is possible to effectively identify an ineffective individual. For individuals whose concentration is lower than the threshold, there is a high probability that chemoradiotherapy is effective, so chemoradiotherapy may be performed, but it is preferable to make a judgment depending on the situation.
  • the concentration distribution of PAI-1 in the non-effective group overlaps with the distribution of PAI-1 in the effective group. Therefore, this marker is particularly effective in finding individuals for whom chemoradiotherapy is particularly effective.
  • the maximum value of PAI-1 concentration in the non-effective group as a threshold and specifying an individual whose concentration is higher than the threshold, it is possible to effectively identify an individual who is highly effective. For individuals whose concentration is lower than the threshold, there is a high probability that chemoradiotherapy is not effective, so chemoradiotherapy may not be performed, but it is preferable to judge according to the situation.
  • Example 3 This example shows that the prognosis of a patient can be predicted by the biomarker according to the present application.
  • the prognosis of the patient can be predicted by the biomarker sIL6R according to the present invention.
  • sIL6R reflects only the therapeutic effect and prognosis by chemoradiotherapy in patients with esophageal squamous cell carcinoma, and does not reflect other factors.
  • sIL6R is a biomarker independent of the patient's age, sex, and site of cancer occupancy and is associated with staging.
  • biomarker for determining the application of chemoradiotherapy for cancer patients and a method for measuring the biomarker.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

　本発明の目的は、がんに対する化学放射線療法の治療効果、および、がん患者の予後を予測するためのバイオマーカーおよびその測定方法を提供することである。がんに罹患した脊椎動物から化学放射線療法による治療前に採取された血液中の、可溶性インターロイキン６受容体、ＭＩＰ－１β、および、プラスミノーゲン活性化因子阻害因子活性型の濃度を測定することによって、その個体の有するがんに対する化学放射線療法治療効果を予測でき、可溶性インターロイキン６受容体の濃度を測定することにより、その脊椎動物の予後を判断することができる。

Description

バイオマーカー
　本発明は、がん患者に対する化学放射線療法の適用を判断するためのバイオマーカーに関する。
　腺癌および扁平上皮癌患者において、腫瘍除去手術前に化学放射線療法を行うことによって、手術単独により治療をする場合よりも癌患者の生存率が向上することが報告されている（例えば、Thomas N. et al., New England Journal of Medicine, 1996 Aug, 15: 462-467 および Val Gebski et al., Lancet Oncol., 2007 Mar, 8(3): 226-234 参照）。しかしながら、がんに対する化学放射線療法の治療効果の高い患者と、治療効果の低い患者とが存在することが知られる。これらの患者を治療実施前に判別することができれば、患者にあった治療法を選択することができる。
　そこで、本発明は、扁平上皮癌に対する化学放射線療法の治療効果を予測するためのバイオマーカー、および、化学放射線療法を受けた扁平上皮癌患者の予後を予測するマーカーを提供することを目的とする。
　すなわち、本発明に係るバイオマーカーは、扁平上皮癌に対する化学放射線療法の治療効果を予測するためのバイオマーカーであって、可溶性インターロイキン６受容体、マクロファージ炎症性タンパク質１β、および、プラスミノーゲン活性化因子阻害因子活性型から成る群から選択されることを特徴とする。
　本発明に係るバイオマーカーは、化学放射線療法を受けた扁平上皮癌患者の予後を予測するためのバイオマーカーであって、可溶性インターロイキン６受容体であることを特徴とする。
　上記化学放射線療法の治療効果を予測するためのバイオマーカー、および、化学放射線療法を受けた扁平上皮癌患者の予後を予測するためのバイオマーカーに関し、扁平上皮癌は、頭頚部扁平上皮癌あるいは食道扁平上皮癌であることが好ましい。
　また、化学放射線療法を受けた扁平上皮癌患者の予後を予測するためのマーカーに関し、前記化学放射線療法が、術前化学放射線療法であることがより好ましい。
　本発明に係るバイオマーカーの濃度を測定する方法は、化学放射線療法前に採取された血液において、可溶性インターロイキン６受容体、マクロファージ炎症性タンパク質１β、および、プラスミノーゲン活性化因子阻害因子活性型の１種類以上のバイオマーカーの濃度を測定することを特徴とする。
　ここで、バイオマーカーの濃度を測定する方法に関し、血液が扁平上皮癌患者の血液であることが好ましい。また、バイオマーカーに対する特異的抗体を用いてバイオマーカーの濃度を測定することがさらに好ましく、扁平上皮癌が頭頸部扁平上皮癌あるいは食道扁平上皮癌であることが最も好ましい。
＝＝クロスリファレンス＝＝
　本出願は、２０１０年３月３１日付で出願した日本国特許出願２０１０－８３１９８に基づく優先権を主張するものであり、当該基礎出願を引用することにより、本明細書に含めるものとする。
本発明の一実施例で、術前化学放射線療法による治療効果がグレード３であった食道扁平上皮癌患者群および治療効果がグレード１または２であった食道扁平上皮癌患者群における治療開始９年後までの生存率を示すグラフである。 本発明の一実施例で、術前化学放射線療法による治療効果がグレード１、２、３であった各患者群において、蛍光ビーズアレイシステムにより測定した血中可溶性インターロイキン６受容体（ｓＩＬ６Ｒ）濃度を示すグラフである。 本発明の一実施例で、術前化学放射線療法による治療効果がグレード１、２、３であった各患者群において、蛍光ビーズアレイシステムにより測定した血中マクロファージ炎症性タンパク質１β（ＭＩＰ－１β）濃度を示すグラフである。 本発明の一実施例で、術前化学放射線療法による治療効果がグレード１、２、３であった各患者群において、蛍光ビーズアレイシステムにより測定した血中プラスミノーゲン活性化因子阻害因子活性型（ＰＡＩ－１）濃度を示すグラフである。 本発明の一実施例で、術前化学放射線療法による治療効果がグレード１、２、３であった各患者群において、サンドイッチＥＬＩＳＡ法により測定した血中ｓＩＬ６Ｒ濃度を示すグラフである。 本発明の一実施例において、蛍光ビーズアレイシステムによる血中ｓＩＬ６Ｒ濃度の３０ｎｇ／ｍｌを閾値として群分けした食道扁平上皮癌患者における、治療開始後生存率を示すグラフである。 本発明の一実施例において、サンドイッチＥＬＩＳＡ法による血中ｓＩＬ６Ｒ濃度の３０ｎｇ／ｍｌを閾値として群分けした食道扁平上皮癌患者における、治療開始後生存率を示すグラフである。
　以下、上記知見に基づき完成した本発明の実施の形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。
　実施の形態及び実施例に特に説明がない場合には、J. Sambrook, E. F. Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); F. M. Ausubel, R. Brent, R. E. Kingston, D. D. Moore, J.G. Seidman, J. A. Smith, K. Struhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd.等の標準的なプロトコール集に記載の方法、あるいはそれを修飾したり、改変した方法を用いる。また、市販の試薬キットや測定装置を用いる場合には、特に説明が無い場合、それらに添付のプロトコールを用いる。
　なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例等は、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図ならびに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々に修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
＝＝バイオマーカー＝＝
　本明細書において、がんに対する化学放射線療法による治療効果を予測するためのバイオマーカー（治療効果予測マーカーとも称する）は、化学放射線療法の治療効果が高いがんを有する患者（著効群）を抽出するためのバイオマーカー（著効マーカー）、化学放射線療法の治療効果が低いがんを有する患者（非著効群）を抽出するためのバイオマーカー（非著効マーカー）を含む。また、化学放射線療法を受けた扁平上皮癌患者の予後を予測するためのバイオマーカー（予後予測マーカーとも称する）は、化学放射線療法後に外科的に癌除去手術を受けた患者において、予後が長い患者と短い患者を識別するためのバイオマーカーである。
　本明細書で、「化学放射線療法」とは、「化学放射線療法」のみを単独で行う治療法であっても、手術前に行う「術前化学放射線療法」や手術後に行う「術後化学放射線療法」であっても、手術以外のその他の治療法と組み合わせて行う化学放射線療法であってもよい。また、「化学放射線療法」は、抗がん剤投与等による「化学療法」と放射線照射による「放射線療法」の両方を組み合わせた治療法であることが好ましいが、化学療法、あるいは、放射線療法のどちらか一方による治療法であってもよい。化学療法における、抗がん剤の種類は特に制限されず、当業者に周知の抗がん剤であればよく、例えば、フルオウラシル、ＣＤＤＰ等であってもよい。抗がん剤の投与量、投与スケジュール等は、抗がん剤の種類や患者の条件によって選択され、複数種の抗がん剤が共投与されてもよい。放射線療法における、放射線強度、放射時間等はがんの治療に通常使用される範囲で特に制限されない。
　ここで、本明細書におけるがんは、上皮細胞由来の癌、非上皮細胞由来の腫瘍、血液のがんなどの新生物（neoplasm）を意味するものであり、その進行度により制限されない。化学放射線療法による治療効果の予測対象、および予後予測対象としては、扁平上皮癌であることが好ましく、頭頚部扁平上皮癌または食道扁平上皮癌であることがより好ましく、食道扁平上皮癌であることが最も好ましい。頭頚部扁平上皮癌として、例えば、鼻腔癌、上顎癌、上顎洞癌、舌癌、口腔底癌、歯肉癌、頬粘膜癌、上咽頭癌、中咽頭癌、下咽頭癌、喉頭癌が挙げられる。また、食道扁平上皮癌として、例えば、上部食道癌、中部食道癌等、下部食道癌が挙げられる。なお、口腔粘膜上皮と食道粘膜上皮は、発生学的および組織学的には同種に分類される上皮組織である。
　本発明に係る治療効果予測マーカーは、可溶性インターロイキン６受容体（ｓＩＬ６Ｒとも称する）、マクロファージ炎症性タンパク質１β（ＭＩＰ－１βとも称する）、および、プラスミノーゲン活性化因子阻害因子活性型（ＰＡＩ－１とも称する）である。がんに罹患する脊椎動物から化学放射線療法による治療前に採取した血液中の治療効果予測マーカーの含有量を測定することにより、その個体の有するがんに対する化学放射線療法の治療効果を予測することができる。
　また、本発明に係る予後予測マーカーは、可溶性インターロイキン６受容体（ｓＩＬ６Ｒ）である。従って、可溶性インターロイキン６受容体は、治療効果予測マーカーとしても予後予測マーカーとしても有効に使用できる。
＝＝バイオマーカーの測定方法＝＝
　バイオマーカーの測定の対象となる動物は、本発明に係るバイオマーカーが少なくとも１種類存在する脊椎動物であればヒトでもヒト以外でもよく、ヒト、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウマ、ヒツジ、ウサギ、ブタ、サル等の哺乳動物であることが好ましく、ヒトであることが最も好ましい。また、脊椎動物の年齢、性別は制限されない。以下、ヒトの患者を例にして説明する。
　バイオマーカーの測定に先立って、測定に供する血液に前処理をしておくことが好ましい。例えば、静置や遠心分離などによって血液から血清または血漿を分離し、取り出した血清または血漿を測定に用いることが好ましい。
　本発明に係るバイオマーカーの測定は、いずれか１種類のみを測定しても、複数種のバイオマーカーを同時に測定しても、あるいは、複数種のバイオマーカーを順に測定してもよく、測定方法、血液の量などに従って、当業者が適宜決定することができる。また、本発明に係るバイオマーカー含有量と、１種類以上の他の物質の含有量や濃度を同時に測定しても構わない。
　採血された血液に含まれるバイオマーカーの含有量は、公知の方法によって測定することができる。例えば、バイオマーカーに特異的な抗体を用い、直接競合法、間接競合法、サンドイッチ法等のＥＬＩＳＡ(enzyme-linked immunosorbent assay)法、ＲＩＡ(radioimmunoassay)法、フローメトリー法、イムノクロマトグラィー等の周知の方法によって、バイオマーカー含有量を測定してもよい。この場合、バイオマーカーに特異的な抗体は、ポリクローナル抗体であっても、モノクローナル抗体であってもよく、由来する動物種により制限されない。なお、抗体は、免疫グロブリン全長からなる抗体、および、部分抗体を含む。部分抗体とは、抗原結合部位を含み、抗原結合活性を有する抗体の断片であって、Ｆａｂ断片やＦ（ａｂ’）２断片を例示できる。また、抗体を標識物質で標識する場合、標識物質としては、例えば、蛍光物質（例えば、ＦＩＴＣ、ローダミン、ファロイジン等）、金等のコロイド粒子、Ｌｕｍｉｎｅｘ（登録商標、ルミネックス社）等の蛍光マイクロビーズ、重金属（例えば、金、白金等）、色素タンパク質（例えば、フィコエリトリン、フィコシアニン等）、放射性同位体（例えば、３Ｈ、１４Ｃ、３２Ｐ、３５Ｓ、１２５Ｉ、１３１Ｉ等）、酵素等（例えば、ペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ等）、ビオチン、ストレプトアビジン等の物質を指すがこれらに制限されない。
　例えば、サンドイッチＥＬＩＳＡ法によって測定する場合の一例を挙げる。まず、バイオマーカーに特異的な抗体（抗体１）をマイクロプレート等の固相に固定化させておく。この固相に対し血清を添加すると、血清中のバイオマーカーが抗体に結合して免疫複合体が形成される。余剰の血清を除去した後、抗体１とは異なるエピトープを認識する、標識物質で標識された抗体（抗体２）を添加し、バイオマーカーに結合させる。余剰の抗体２を洗浄除去した後、マイクロプレートに残存する標識物質の量を測定する。予め、マイクロプレートに添加したマーカー量と残存標識物質量の関係を示す検量線を作成しておき、この検量線を用いて、血液中のマーカー量を算出することができる。
　また、フローメトリー法の一例として、蛍光ビーズアレイシステム　Ｌｕｍｉｎｅｘ（日立ソフト）によって測定する場合の一例を挙げる。まず、バイオマーカーに特異的な抗体（抗体１）を蛍光マイクロビーズにより標識しておく。この標識抗体と血清を混合すると、血清中のバイオマーカーが抗体に結合して免疫複合体が形成される。ここに、バイオマーカー特異的抗体１とは異なるエピトープを認識する、ビオチン標識されたバイオマーカー特異的抗体（抗体２）を添加すると、抗体２は、抗体１に結合したバイオマーカーにさらに結合する。さらに、アビジン化蛍光色素を添加すると、抗体２を標識するビオチンに結合し、アビジン－ビオチン複合体が形成される。この試料を、フローサイトメトリーに供すると、蛍光マイクロビーズの蛍光波長によりビーズが特定される。そして、特定されたビーズ表面の蛍光量の測定値から、バイオマーカー量が定量される。なお、本方法によると、異なる励起波長を有する蛍光色素によって、異なるバイオマーカーに特異的な抗体（抗体１）をそれぞれ標識することにより、複数種のバイオマーカーを同時に測定することができる。
＝＝バイオマーカーの使用方法＝＝
　本発明に係るバイオマーカーの使用方法には、例えば以下のような態様が含まれる。
＜化学放射線療法の治療効果を予測する方法＞
　がんに罹患した脊椎動物から化学放射線療法による治療前に採血して得られた血液中のバイオマーカーの含有量を測定することにより、その個体の有するがんに対する化学放射線療法の治療効果を予測することができる。
　ここで、バイオマーカーの含有量とは、バイオマーカーの絶対濃度が好ましいが、バイオマーカーの絶対濃度と相関して各個体の絶対濃度の比較ができる値であれば制限されず、相対濃度や、単に体積当たりの重量や、絶対濃度を知るために測定した生データなどでも良い。
　ｓＩＬ６Ｒ、ＭＩＰ－１β、及びＰＡＩ－１は、化学放射線療法が著効であるかどうかを予測するのに有効な治療効果予測マーカーである。例えば、ある患者群において、化学放射線療法前に血液中のバイオマーカーの含有量を調べておく。その後に化学放射線療法による治療効果を調べ、治療効果の高い著効群と治療効果の低い非著効群を分け、各群におけるバイオマーカーの血中含有量の範囲を設定する。ここで、「治療効果が高い」あるいは「治療効果が低い」との判断は、当業者が周知技術に照らし合わせて決定した所定の基準に従って行えばよい。例えば、食道扁平上皮癌に対する化学放射線療法の場合、病理組織学的判断基準（食道癌取扱い規約第１０版）に定めるグレード３の治療効果が得られる場合に治療効果が高く、グレード２以下の治療効果しか得られない場合に治療効果が低いと判断してもよい。予測対象の患者に対して、バイオマーカーの血中含有量を調べ、どちらの範囲に入るかを調べる。その結果、例えば、著効群の範囲にある場合、化学放射線療法を適用することとし、非著効群の範囲にある場合、あるいは著効群の範囲にない場合、化学放射線療法を適用しないこととしてもよい。
　あるいは、範囲を設定するのではなく、著効かどうかを予測するための、化学放射線療法による治療前に採血した血液中のバイオマーカー含有量の閾値を決定してもよい。閾値の決定方法は、当業者の定法に従えばよく、特に限定されないが、著効患者が、閾値未満に第１の所定の割合含まれ、非著効患者が、閾値以上に第２の所定の割合含まれるように、閾値を決定すればよい。第１の所定の割合も第２の所定の割合も高くなるように閾値を設定することが好ましく、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましく、１００％が最も好ましい。両方の値を高く設定すると、特異度（specificity）および感度（sensitivity）が高くなる。従って特異度および感度の両方が高くなるように閾値を設定することで、予測対象の患者に対し、著効と非著効を高い確率で判別することができるようになる。例えば、これらの値は、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましく、１００％が最も好ましい。閾値の決定に際しては、あるいは、ＳＡＳ社の統計ソフトＪＭＰなどを用い、判別のカイ二乗値が最良となるような値を求めてもよい。具体的には、例えば、ｓＩＬ６Ｒ血中濃度１０～３５ｎｇ／ｍｌに閾値を設けてもよいが、２０～３０ｎｇ／ｍｌに閾値を設けることがより好ましい。
　具体的には、例えば、ｓＩＬ６Ｒ血中濃度１０～３５ｎｇ／ｍｌに閾値を設けて、閾値未満の患者群を著効群、閾値以上の患者群を非著効群としてもよいが、２０～３０ｎｇ／ｍｌに閾値を設けることが好ましく、３０ｎｇ／ｍｌに閾値を設けることが最も好ましい。また、ＭＩＰ－１β血中濃度１０～２００ｐｇ／ｍｌに閾値を設けて、閾値未満の患者群を著効群、閾値以上の患者群を非著効群としてもよいが、５０～１５０ｐｇ／ｍｌに閾値を設けることが好ましい。また、ＰＡＩ－１血中濃度１００～６００００ｐｇ／ｍｌに閾値を設けて、閾値以上の患者群を著効群、閾値未満の患者群を非著効群としてもよいが、２００００～５００００ｐｇ／ｍｌに閾値を設けることがより好ましい。
　なお、治療効果予測の精度を考慮すると、マーカー量の範囲やマーカー量の閾値を設定するための測定に供する血液が由来する動物と、予測対象の動物は、動物種が同じであり、かつ、同種のがんに罹患していることが好ましい。
　なお、本発明に係るバイオマーカーは、２種類以上のマーカーを組み合わせて用いてもよい。また、本発明に係る治療効果予測マーカーによる治療効果の予測は、他のがん診断法と組み合わせて行ってもよく、簡便性から、他の血液マーカーと組み合わせることが好ましい。
＜治療後の予後の予測方法＞
　がんに罹患し、化学放射線療法前に採血した後、外科手術で癌を除去した脊椎動物において、採血した血液中のバイオマーカーの含有量を測定することにより、その個体の有する予後を予測することができる。
　がん患者の予後は、治療開始後の生存年数に反映するため、例えば、ヒトの場合、治療開始後５年間生存した場合に予後が良好、治療開始後５年未満に死亡した場合に予後が不良と判断してもよい。
　ｓＩＬ６Ｒは、予後の長い患者及び予後の短い患者を効率よく識別することができる予後予測マーカーでもある。なお、予後予測マーカー血中濃度の範囲、あるいは閾値は、「化学放射線療法の治療効果を予測する方法」の記載と同様の方法にして設定し、それに基づき予後を予測すればよい。
[実施例１]　本実施例では、癌組織に対する化学放射線療法の治療効果が患者の生存率に関連することを示す。
　東京医科大学病院消化器外科小児科にて、進行性食道扁平上皮癌患者（３７名）に対し、術前化学放射線療法を行い、その４週間後に食道切除手術を行った。化学療法には、フルオウラシルおよびＣＤＤＰを用い、放射線療法はＬｉｎａｃ（直線加速器）による電子線照射を行った。
　なお、化学放射線療法は４週間にわたり、各週１日目から５日目まで連続で行った。一日当たり、フルオウラシル（５－ＦＵ、協和発酵キリン株式会社）３５０ｍｇ／ｍ２（患者体表面積）、ＣＤＤＰ（日本化薬）５ｍｇ／ｍ２（患者体表面積）を投与し、全治療期間でそれぞれ計７０００ｍｇ／ｍ２および計１００ｍｇ／ｍ２を投与した。また、放射線を一日当たり２Ｇｙ照射し、全治療期間で計４０Ｇｙを照射した。
　食道切除手術時に切除された組織を、病理組織検査に供し、病理組織学的判定基準（食道癌取扱い規約　第１０版、表１参照）に従って、術前化学放射線療法の治療効果を判定した。また、上記３７名の食道扁平上皮癌患者について、最長治療開始９年後まで生存を追跡した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　３７名の食道扁平上皮癌患者について、病理組織検査による化学放射線療法の治療効果がグレード３であった患者とグレード１または２であった患者に群分けし、各群における男女別、年齢、癌占拠部位、病期分類を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 （本表の「占拠部位」および「病期分類」については、Hayashida Y, Honda K, Osaka Y, Hara T, Umaki T, Tsuchida A, Aoki T, Hirohashi S, Yamada T. Possible prediction of chemoradiosensitivity of esophageal cancer by serum protein profiling. Clin. Cancer Res. 2005 Nov 15;11(22):8042-7参照。）
　表２に示すように、化学放射線療法後、病理組織検査によりグレード３の判定を受けた患者は７名、一方、グレード１あるいは２の判定を受けた患者は３０名であった。これらの患者について、最長約９年後までの生存率を示すグラフを図１に示す。
　図１に示すように、化学放射線療法によってグレード３の効果が得られた患者群は９年生存率が約８０％であり、一方、グレード１または２の効果が得られた患者群では９年生存率は約２０％であった。このように、化学放射線療法の治療効果は患者の生存率に相関を示す。
[実施例２]　本実施例では、バイオマーカーｓＩＬ６Ｒ、ＭＩＰ－１βおよびＰＡＩ－１により化学放射線療法の治療効果を予測できることを示す。
　上記食道扁平上皮癌患者から化学放射線療法前に採取しておいた血液について、蛍光ビーズアレイシステム　Ｌｕｍｉｎｅｘ（日立ソフト社）あるいはサンドイッチＥＬＩＳＡ法により、ｓＩＬ６Ｒ、ＭＩＰ－１β、ＰＡＩ－１の３種類のバイオマーカーを測定した。
＝＝蛍光ビーズアレイシステム　Ｌｕｍｉｎｅｘによる測定＝＝
　ｓＩＬＲ６の測定についてはBiosource 社のExtracelular Luminex Kit sILR6 （品番ＬＨＲ００６１）、ＭＩＰ－１βの測定についてはBiosource 社のExtracelular Luminex Kit MIP-1β （品番ＬＨＣ１０５１）、PAI-1の測定についてはR&D 社のPAI-1, Human, Fluorokine MAP kit （商品コードＬＯＢ１３５９）を用い、日立ソフトにおいて委託解析を行った。
　図２Ａ、Ｂにはグレード１、２、３の群の各患者におけるｓＩＬ６Ｒ濃度を示しているが、ｓＩＬ６Ｒ濃度は、グレード１＋２の患者群と比較し、グレード３の患者群において有意に低かった。
　図３には、グレード１、２、３の群の各患者におけるＭＩＰ－１β濃度を示しているが、ＭＩＰ－１β濃度は、グレード１＋２の患者群と比較し、グレード３の患者群において有意に低かった。
　図４には、グレード１、２、３の群の各患者におけるＰＡＩ－１濃度を示しているが、ＰＡＩ－１濃度は、グレード１＋２の患者群と比較し、グレード３の患者群において有意に高かった。
＝＝サンドイッチＥＬＩＳＡ法による測定＝＝
　Quantikine Human IL-6 sR Immunoassay（R&D systems 社）を用いたサンドイッチＥＬＩＳＡ法により、血中ｓＩＬ６Ｒ濃度をＳＲＬで委託測定した。
　図５に示すように、サンドイッチＥＬＩＳＡ法により測定した場合にも、著効群（グレード３）では、非著効群（グレード１、２）と比較して、ｓＩＬ６Ｒ濃度が有意に低かった。
　このように、ｓＩＬ６Ｒ、ＭＩＰ－１β、および、ＰＡＩ－１の血中濃度は、化学放射線療法の治療効果が著効である群（グレード３）と、非著効である群（グレード１、２）において、有意に差がある。よって、これらのバイオマーカーを用い、化学放射線療法の治療効果を予測することができる。
　しかしながら、ｓＩＬ６ＲとＭＩＰ－１βについて、著効群における濃度分布は、非著効群における分布に重複している。従って、これらのマーカーは、特に化学放射線療法が非著効である個体を見つけるのに有効である。例えば、著効群におけるｓＩＬ６ＲおよびＭＩＰ－１βの濃度の最高値を閾値とし、その閾値より濃度が高い個体を特定することにより、効果的に、非著効である個体を識別することができる。その閾値より濃度が低い個体に関しては、化学放射線療法の効果がある確率が高くなるので、化学放射線療法を行ってもよいが、状況によって判断するのが好ましい。
　一方、非著効群におけるＰＡＩ－１の濃度分布は、著効群におけるＰＡＩ－１の分布に重複している。従って、このマーカーは、特に化学放射線療法が著効である個体を見つけるのに有効である。例えば、非著効群におけるＰＡＩ－１濃度の最高値を閾値とし、その閾値より濃度が高い個体を特定することにより、効果的に、著効である個体を識別することができる。その閾値より濃度が低い個体に関しては、化学放射線療法の効果がない確率が高くなるので、化学放射線療法を行わなくてもよいが、状況によって判断するのが好ましい。
[実施例３]　本実施例では、本願に係るバイオマーカーによって、患者の予後が予測できることを示す。
　実施例２で蛍光ビーズアレイシステムまたはサンドイッチＥＬＩＳＡ法によって測定したｓＩＬ６Ｒ濃度について、３０ｎｇ／ｍｌを閾値とした。このとき、血中濃度が閾値より高い高ｓＩＬ６Ｒ群と血中濃度が閾値より低い低ｓＩＬ６Ｒ群について、治療開始最長６年後あるいは９年後までの生存率を示したグラフをそれぞれ図６と図７に示す。
　蛍光ビーズアレイシステムによる測定では、１８症例が高ｓＩＬ６Ｒ群、１９症例が低ｓＩＬ６Ｒ群と判定された。６年生存率は、高ｓＩＬ６Ｒ群では約２５％であったのに比較し、低ｓＩＬ６Ｒ群では約９０％と、有意に高かった（Ｐ＝０．００１２、long-rank 検定）。なお、６年後の著効マーカーとしての感度は７７％、および特異度は８９％となる。
　また、サンドイッチＥＬＩＳＡ法による測定でも、１８症例が高ｓＩＬ６Ｒ群、１９症例が低ｓＩＬ６Ｒ群と判定された。９年後生存率は、高ｓＩＬ６Ｒ群では約１５％であったのに比較し、低ｓＩＬ６Ｒ群では約６０％と、有意に高かった（Ｐ＝０．０４２、long-rank 検定）。なお、９年後の著効マーカーとしての感度は７８％、および特異度は５７％となる。
　このように、本発明に係るバイオマーカーｓＩＬ６Ｒによって、患者の予後が予測できる。
[実施例４]　本実施例では、ｓＩＬ６Ｒが、食道扁平上皮癌患者における化学放射線療法による治療効果や予後のみを反映し、その他の要因を反映しないことを示す。
　表２に示した食道扁平上皮癌患者について、年齢、性別、癌占拠部位、病期分類の各要因が、ｓＩＬ６Ｒの血中濃度に関連するかどうかを、コックスの比例ハザード回帰解析によって確認した。解析結果を表３および４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　以上の結果は、ｓＩＬ６Ｒは、患者の年齢、性別、癌占拠部位からは独立したバイオマーカーであり、病期分類と関連があることを示している。
　がん患者に対する化学放射線療法の適用を判断するためのバイオマーカーおよびその測定方法を提供することができるようになった。

Claims (8)

  1. 　扁平上皮癌に対する化学放射線療法の治療効果を予測するためのバイオマーカーであって、
    　可溶性インターロイキン６受容体、マクロファージ炎症性タンパク質１β、および、プラスミノーゲン活性化因子阻害因子活性型から成る群から選択されることを特徴とするバイオマーカー。
  2. 　化学放射線療法を受けた扁平上皮癌患者の予後を予測するためのバイオマーカーであって、
    　可溶性インターロイキン６受容体であることを特徴とするバイオマーカー。
  3. 　前記扁平上皮癌が、頭頚部扁平上皮癌あるいは食道扁平上皮癌であることを特徴とする、請求項１または２に記載のバイオマーカー。
  4. 　前記化学放射線療法が術前化学放射線療法であることを特徴とする、請求項２に記載のバイオマーカー。
  5. 　バイオマーカーの濃度を測定する方法であって、
    　化学放射線療法による治療前に採取された血液において、請求項１に記載の１種類以上のバイオマーカーの濃度を測定することを特徴とする測定方法。
  6. 　前記血液が、扁平上皮癌患者の血液であることを特徴とする、請求項５に記載の測定方法。
  7. 　前記バイオマーカーに対する特異的抗体を用いて当該バイオマーカーの濃度を測定することを特徴とする、請求項５または６に記載の測定方法。
  8. 　扁平上皮癌が、頭頚部扁平上皮癌あるいは食道扁平上皮癌であることを特徴とする、請求項６または７に記載の測定方法。
PCT/JP2011/058259 2010-03-31 2011-03-31 バイオマーカー WO2011125858A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11765758.5A EP2554994B1 (en) 2010-03-31 2011-03-31 Soluble interleukin-6 receptor as biomarker
US13/637,994 US20130137592A1 (en) 2010-03-31 2011-03-31 Biomarkers
CN201180027158.2A CN102985824B (zh) 2010-03-31 2011-03-31 生物标志物

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-083198 2010-03-31
JP2010083198A JP5702944B2 (ja) 2010-03-31 2010-03-31 バイオマーカー

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011125858A1 true WO2011125858A1 (ja) 2011-10-13

Family

ID=44762796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/058259 WO2011125858A1 (ja) 2010-03-31 2011-03-31 バイオマーカー

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130137592A1 (ja)
EP (1) EP2554994B1 (ja)
JP (1) JP5702944B2 (ja)
CN (1) CN102985824B (ja)
WO (1) WO2011125858A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2962551C (en) * 2014-09-24 2023-10-24 National Cancer Center Method for evaluating efficacy of chemoradiotherapy against squamous cell carcinoma
CN113906298A (zh) * 2019-03-27 2022-01-07 新加坡保健服务集团有限公司 对腹膜癌扩散具有治疗意义的生物标志物
CN111269956B (zh) * 2020-02-25 2023-04-18 福建医科大学 检测菌群的试剂在制备食管鳞癌患者预后预测标志物的试剂或试剂盒中的应用
WO2022148866A1 (en) 2021-01-08 2022-07-14 Alpspitz Bioscience Gmbh Use of biomarkers for predicting the clinical and/or treatment outcome of a human subject

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6107090A (en) * 1996-05-06 2000-08-22 Cornell Research Foundation, Inc. Treatment and diagnosis of prostate cancer with antibodies to extracellur PSMA domains
CA2318740A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Biotech Australia Pty. Limited Pai-2 and t-pa as diagnostic markers of periodontal disease
CN1518604A (zh) * 2001-05-09 2004-08-04 克利夫兰大学医院 用新型基因标记、与之相关的方法和组合物来评测皮肤的紫外辐射损伤
US20030032074A1 (en) * 2001-06-01 2003-02-13 Slawin Kevin M. Methods to determine prognosis after therapy for bladder cancer
US20030044862A1 (en) * 2001-06-22 2003-03-06 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Jr. University Diagnostic marker for tumor hypoxia and prognosis

Non-Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Classification of Esophageal Cancer"
"Current Protocols in Molecular Biology", JOHN WILEY & SONS LTD.
"Molecular cloning, a laboratory manual", 2001, COLD SPRING HARBOR PRESS
ARIGA, H ET AL.: "Potential biomarkers of a complete response and local control for definitive chemoradiotherapy in resectable esophageal squamous cell carcinoma", EJC SUPPLEMENTS, vol. 7, no. 2, 2009, pages 160, XP026689353 *
BAYER CHRISTINE ET AL.: "PAI-1 levels predict response to fractionated irradiation in 10 human squamous cell carcinoma lines of the head and neck", RADIOTHERAPY AND ONCOLOGY, vol. 86, no. 3, 2008, pages 361 - 368, XP022519077 *
CHIAKI ARAI ET AL.: "Relationship between Activation of Blood Coagulation-Fibrinolysis System by Pre-operative Radiotherapy and Molecular Markers in Patients with Oral Squamous Cell Carcinoma", JAPANESE JOURNAL OF ORAL DIAGNOSIS/ORAL MEDICINE, vol. 19, no. 2, 2006, pages 200 - 204, XP008161278 *
CHIN DAVID ET AL.: "Novel markers for poor prognosis in head and neck cancer", INT J CANCER, vol. 113, no. 5, 2005, pages 789 - 797, XP008097963 *
HAYASHIDA Y; HONDA K; OSAKA Y; HARA T; UMAKI T; TSUCHIDA A; AOKI T; HIROHASHI S; YAMADA T: "Possible prediction of chemoradiosensitivity of esophageal cancer by serum protein profiling", CLIN. CANCER RES., vol. 11, no. 22, 15 November 2005 (2005-11-15), pages 8042 - 7
KUHN D J ET AL.: "Overexpression of Interleukin-2 Receptor a in a Human Squamous Cell Carcinoma of the Head and Neck Cell Line Is Associated With Increased Proliferation, Drug Resistance, and Transforming Ability", J CELL BIOCHEM, vol. 89, no. 4, 2003, pages 824 - 836, XP008161256 *
MASAHIRO SAKAMOTO ET AL.: "The effect of clarithromycin to prolong the survival time of patients with unresectable non-small lung cancer", JAPANESE JOURNAL OF CHEMOTHERAPY, vol. 48, no. 2, 2000, pages 112 - 116, XP008161269 *
OKAMURA SHINICHI ET AL.: "The influence of stromal inflammatory reaction on the chemoradiation responses for advanced esophageal cancer", PROCEEDINGS OF THE JAPANESE CANCER ASSOCIATION, vol. 68TH, 2009, pages 61, XP008161285 *
THOMAS N. ET AL., NEW ENGLAND JOURNAL OF MEDICINE, vol. 15, August 1996 (1996-08-01), pages 462 - 467
TOYOJI SATO ET AL.: "IAP no Rinsho Oyo", THE JAPANESE JOURNAL OF CLINICAL PATHOLOGY, 1988, pages 101 - 107, XP008161275 *
VAL GEBSKI ET AL., LANCET ONCOL., vol. 8, no. 3, March 2007 (2007-03-01), pages 226 - 234

Also Published As

Publication number Publication date
CN102985824B (zh) 2015-02-25
CN102985824A (zh) 2013-03-20
EP2554994A4 (en) 2013-10-30
US20130137592A1 (en) 2013-05-30
EP2554994A1 (en) 2013-02-06
JP5702944B2 (ja) 2015-04-15
JP2011214987A (ja) 2011-10-27
EP2554994B1 (en) 2016-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2997377B1 (en) Biomarkers for predicting and assessing responsiveness of endometrial cancer subjects to lenvatinib compounds
EP3458610B1 (en) Therapeutic treatment of breast cancer based on c-maf status
US20240000816A1 (en) Therapeutic treatment of breast cancer based on c-maf status
US20130183303A1 (en) Blood plasma biomarkers for bevacizumab combination therapies for treatment of breast cancer
US11726090B2 (en) Means and methods for diagnosing pancreatic cancer
JP5702944B2 (ja) バイオマーカー
US20150346203A1 (en) Methods and Compositions for Use of Neutrophil Elastase and Proteinase 3 as Diagnostic Biomarkers
US20130102486A1 (en) Perp as a prognostic and diagnostic marker for dysplasia and cancer
EP3304086B1 (en) Method for predicting responsiveness to a combination therapy with lenvatinib and everolimus
JP2012526543A5 (ja)
EP3861347B1 (en) Biomarkers for a combination therapy comprising lenvatinib and everolimus
US20210333281A1 (en) Biomarkers for a therapy comprising a sorafenib compound
US20160327559A1 (en) Hepatocyte growth factor as marker of prognosis in small cell lung cancer (sclc)
WO2007107002A1 (en) Markers for the diagnosis, monitoring and prognosis of osteoporosis and for assessing the risk for osteoporosis and for osteoporotic fractures
KR102233640B1 (ko) 구강암 예후 진단용 조성물 및 키트
RU2712225C2 (ru) Способ постановки прогноза и наборы, применимые в указанном способе
RU2775090C2 (ru) Проадреномедуллин в качестве маркера, указывающего на неблагоприятное событие
US20100120080A1 (en) Cancer diagnosis using ki-67
WO2022028917A2 (en) Methods for the determination of the predisposition for a severe or critical course of a covid-19-disease from a mild or moderate course of a covid-19-disease in a subject
CN117529664A (zh) 用于预测脓毒症和脓毒性休克的方法
WO2013104921A1 (en) Biomarker and uses thereof
EP2876442A1 (en) Olfactomedin-4, neudesin and desmoplakin as biomarkers of breast cancer

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180027158.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11765758

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011765758

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011765758

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13637994

Country of ref document: US