WO2020171141A1 - がん免疫療法における長期生存を予測するための方法および組成物 - Google Patents
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- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5091—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing the pathological state of an organism
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- 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 the field of cancer treatment. In particular, it relates to predicting long-term survival in cancer immunotherapy.
- Tumor PD-L1 expression ratio is used in lung cancer as a biomarker for predicting short-term response of PD-1/PD-L1 inhibitors.
- the correlation with the response is not clear, and in the ROC analysis in lung cancer, the AUC remains around 0.6 to 0.7.
- Basic studies have reported that the PD-1/PD-L1 inhibitor's antitumor effect can be obtained even by using PD-L1 knockout tumors by genome editing. Since the antitumor effect is abolished by knocking out PD-L1 of the host, it has been considered that PD-L1 expression on antigen-presenting cells is important.
- the tumor gene mutation amount is also a promising biomarker for predicting a short-term response, but the AUC in ROC analysis is still around 0.6 to 0.7.
- the response rate is not necessarily high with monotherapy with cancer immunotherapy.
- the anti-PD-1 antibody which appears to be extremely successful clinically, shows progression-free survival (PFS) data within 3 months in almost all anti-PD-1 antibody clinical trials.
- PFS progression-free survival
- Approximately 40% of the “ineffective group” with worsening disease are recognized.
- Combination therapy is a means of increasing the low response rate of monotherapy. Development of a combination therapy of a PD-1 inhibitor with a cytotoxic anticancer agent or another immune checkpoint inhibitor is progressing, but the combination therapy has a problem of high toxicity.
- the present inventor has already demonstrated that the therapeutic effect on cancer immunotherapy (eg, anti-PD-1 treatment or anti-PD-L1 treatment) is advanced (PD), stable (SD), and effective (complete effective (CR) + partial effective ( It has been found that the three groups (PR)) exhibit different immune states. Then, the present inventor has already performed cancer immunotherapy on a subject, and the response to the cancer immunotherapy is progression (PD), stable (SD) or response (complete response (CR)+partial response ( PR)), even if the population of subjects includes a complete response group (CR) in addition to a partial response group (PR), or a partial response Even when the complete response group (CR) is included without including the group (PR), it can be detected as being similar to the partial response group (PR)).
- cancer immunotherapy eg, anti-PD-1 treatment or anti-PD-L1 treatment
- PD advanced
- SD stable
- CR complete effective
- PR partial effective
- PR partial response
- the present invention provides a method in which the composition of a cell subpopulation in a sample obtained from a subject is used as an index for predicting long-term survival in cancer immunotherapy in the subject. By comparing the amount of a particular cell subpopulation described herein with a reference, the presence and/or extent of long term survival in cancer immunotherapy occurring in a subject can be predicted.
- Cell subpopulations that can be used as an index in the present invention include, but are not limited to, CD4 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation in antitumor immune responses, and dendritic cell stimulation in antitumor immune responses.
- CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cells stimulated in anti-tumor immune response for example, cell subpopulation contained CD62L low CD4 + T cell population (e.g., CD62L low CD4 + T cell subpopulations such or ICOS, + CD62L low CD4 + T cell subpopulation).
- Dendritic cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation with anti-tumor immune responses are, for example, HLA-DR + CD141 + CD11c + cell subpopulations.
- a CD8 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in an anti-tumor immune response is, for example, CD137 + CD62L low CD8 + T cell subpopulation.
- a long-term survival prediction in cancer immunotherapy occurring in a subject is indicated to determine whether or when therapeutic intervention should be administered to such subject. An indication of what should be done can be shown. Where long-term survival in cancer immunotherapy is not predicted, it may be advantageous to provide therapeutic intervention for cancer, but heretofore, there are biomarkers for predicting long-term survival in cancer immunotherapy. I didn't.
- the therapeutic intervention may typically be a combination administration with one or more additional agents.
- the therapeutic intervention may be in combination with radiation therapy.
- the one or more additional agents may be any chemotherapeutic agent or may include a second immune checkpoint inhibitor.
- other cancer treatments used in therapeutic interventions include other cancer immunotherapy (eg, adoptive cell transfer), hyperthermia, surgical procedures, and the like.
- the therapeutic intervention is in combination with radiation treatment or cancer treatment including administration of anti-cancer agents such as chemotherapeutic agents.
- (Item 1) A method of using the composition of a cell subpopulation in a sample obtained from a subject as an index of long-term survival prediction in cancer immunotherapy in the subject, Analyzing the composition of a cell subpopulation in the sample obtained from the subject, The method wherein the amount of a CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response in the sample is compared to a baseline to predict long-term survival in cancer immunotherapy in the subject.
- (Item 2) A method of using the composition of a cell subpopulation in a sample obtained from a subject as an index of long-term survival prediction in cancer immunotherapy in the subject, Analyzing the composition of a cell subpopulation in the sample obtained from the subject, The method wherein the amount of dendritic cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response in the sample is compared to a baseline to predict long-term survival in cancer immunotherapy in the subject.
- (Item 3) A method of using the composition of a cell subpopulation in a sample obtained from a subject as an index of long-term survival prediction in cancer immunotherapy in the subject, Analyzing the composition of a cell subpopulation in the sample obtained from the subject, The method wherein comparing the amount of CD8 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response in the sample with a baseline predicts long-term survival in cancer immunotherapy in the subject.
- the amount of CD4 + T cell subpopulation correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response
- the amount of dendritic cell subpopulation correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response
- the antitumor immune response Wherein at least two amounts selected from the group consisting of the amount of CD8 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation are compared with a reference to predict long-term survival in cancer immunotherapy in the subject.
- the method according to any one of 1 to 3. (Item 5) Item 5.
- the CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response is a cell subpopulation included in the CD62L low CD4 + T cell population.
- the CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with the anti-tumor immune response is the CD62L low CD4 + T cell subpopulation.
- the CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with the anti-tumor immune response is an ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulation.
- the method according to Item 2 or 4, wherein the dendritic cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with the anti-tumor immune response is HLA-DR + CD141 + CD11c + cell subpopulation.
- Item 9) Item 5.
- the CD8 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with an antitumor immune response is a cell subpopulation included in the CD62L low CD8 + T cell population.
- Item 10 Item 10.
- the method of item 9, wherein the CD8 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with the anti-tumor immune response is a CD137 + CD62L low CD8 + T cell subpopulation.
- (Item 11) Less than: The amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response, The amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation by CD4 + T cells in the anti-tumor immune response, The amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response, An amount of a regulatory T cell or a CD4 + T cell subpopulation that correlates with a regulatory T cell, and an amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulation, A method of using a relative value to an amount (X, Y) selected from the group consisting of as an index for long-term survival prediction in cancer immunotherapy in the subject, Measuring the X, Measuring the Y, wherein the comparison of the relative value of X to Y and a standard is used as an index for predicting long-term survival in cancer immunotherapy in the
- the amounts (X) and (Y) are respectively as follows: The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CCR7 - CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, Amount of HLA-DR + dendritic cell subpopulation, The amount of CD80 + dendritic cell subpopulation, Amount of CD86 + dendritic cell subpopulation, Amount of PD-L1 + dendritic cell subpopulation, The amount of CD62L low CD8 + T cell subpopulation, The amount of CD137 + CD8 + T cell subpopulations, and 12.
- Said amount (X) is the amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, 12.
- the method according to item 11, wherein and (Y) is the amount of Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulation.
- (Item 14) 14.
- the relative value is X 2 /Y.
- the criterion is the amount of the cell subpopulation in the sample of the subject before the cancer immunotherapy, or a predetermined value.
- the criterion is the amount of the cell subpopulation in the sample of the subject before the cancer immunotherapy, or a predetermined value.
- composition of cell subpopulations in a sample obtained from a subject at multiple time points is further defined as an index method for predicting long-term survival in cancer immunotherapy in the subject.
- a pharmaceutical composition comprising an immune checkpoint inhibitor for treating cancer in a subject comprising: The pharmaceutical composition is administered to a subject predicted to have long-term survival in cancer immunotherapy in the subject by the method according to any one of Items 1 to 18 or 21 to 22.
- (Item 25) A combination drug comprising an immune checkpoint inhibitor for treating cancer in a subject, comprising: The combination drug, which is administered to a subject whose long-term survival in cancer immunotherapy is not predicted in the subject by the method according to any one of Items 1 to 22.
- Item 26 Item 26.
- Item 27 Item 26.
- a kit for determining whether long-term survival in cancer immunotherapy is predicted in a subject ⁇ A combination of CD4 and CD62L, ⁇ Combination of CD4 and CCR7, ⁇ Combination of CD4, CD62L and LAG-3, ⁇ Combination of CD4, CD62L and ICOS, A combination of CD4, CD62L and CD25, A combination of CD4, CD127 and CD25, A combination of CD4, CD45RA and Foxp3, A combination of CD4, CD25 and Foxp3, A combination of CD11c, CD141 and HLA-DR, A combination of CD11c, CD141 and CD80, A combination of CD11c, CD123 and HLA-DR, A combination of CD11c, CD123 and CD80, ⁇ A combination of CD8 and CD62L, A kit comprising a combination of CD8 and CD137 and a detection agent for a combination of markers selected from the group consisting of the combination of CD28, CD62L and CD8.
- a kit for determining the need for therapeutic intervention in cancer immunotherapy in a subject comprising: ⁇ A combination of CD4 and CD62L, ⁇ Combination of CD4 and CCR7, ⁇ Combination of CD4, CD62L and LAG-3, ⁇ Combination of CD4, CD62L and ICOS, A combination of CD4, CD62L and CD25, A combination of CD4, CD127 and CD25, A combination of CD4, CD45RA and Foxp3, A combination of CD4, CD25 and Foxp3, A combination of CD11c, CD141 and HLA-DR, A combination of CD11c, CD141 and CD80, A combination of CD11c, CD123 and HLA-DR, A combination of CD11c, CD123 and CD80, ⁇ A combination of CD8 and CD62L, A kit comprising a combination of CD8 and CD137 and a detection agent for a combination of markers selected from the group consisting of the combination of CD28, CD62L and CD8.
- (Item 30) A method of using the composition of a cell subpopulation in a sample obtained from a subject as an indicator of the need for therapeutic intervention in cancer immunotherapy in the subject, Analyzing the composition of a cell subpopulation in the sample obtained from the subject, Comparison of the amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response in the sample with a reference provides an indication of the need for therapeutic intervention in cancer immunotherapy in the subject. Will be done. (Item 31) 31. The method of item 30, wherein the CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with the anti-tumor immune response is a cell subpopulation contained in the CD62L low CD4 + T cell population.
- the method of item 30, wherein the CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with the anti-tumor immune response is a CD62L low CD4 + T cell subpopulation.
- the amounts (X) and (Y) are respectively as follows: The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CCR7 - CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, Amount of HLA-DR + dendritic cell subpopulation, The amount of CD80 + dendritic cell subpopulation, Amount of CD86 + dendritic cell subpopulation, Amount of PD-L1 + dendritic cell subpopulation, The amount of CD62L low CD8 + T cell subpopulation, The amount of CD137 + CD8 + T cell subpopulations, and 34.
- the method according to item 33 which is selected from the group consisting of the amount of CD28 + CD62L low CD8 + T cell subpopulation.
- Said amount (X) is the amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, 34.
- the method of paragraph 33, wherein and (Y) is the amount of Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations.
- (Item 36) The method according to any one of Items 33 to 35, wherein the relative value is X/Y.
- the relative value is X 2 /Y.
- the therapeutic intervention is radiation therapy.
- a method according to item 37 which comprises, in addition to immunotherapy, chemotherapy, radiation therapy, surgical procedure, or hyperthermia, or further cancer immunotherapy.
- a combination drug comprising an immune checkpoint inhibitor for treating cancer in a subject comprising: The combination drug is administered to a subject determined to require therapeutic intervention in cancer immunotherapy by the method according to any one of items 30 to 42. , Combination medicine.
- a combination drug according to item 43 which comprises a drug selected from the group consisting of a chemotherapeutic agent and an additional cancer immunotherapy.
- (Item 46) A method of using the composition of a cell subpopulation in a sample obtained from a subject who is a cancer patient before treatment as an index for determining a treatment policy for the subject, which comprises: Measuring the amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulation (X) and the amount of Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulation (Y) in the sample obtained from the subject; and A step of obtaining a relative value X 2 /Y, Including the following: (A) A step of setting a threshold value ⁇ for the relative value X 2 /Y and determining that the subject is a non-responder to cancer immunotherapy when the X 2 /Y is less than the threshold value ⁇ ; (B) Thresholds ⁇ and ⁇ are set for the relative value X 2 /Y, where
- step determines that the short-term responders to immunotherapy; setting a threshold value beta for and (c) a relative value X 2 / Y, when the X 2 / Y is equal to or greater than the threshold beta, the subject cancer immunotherapy Determining to be a long-term responder to therapy,
- a method comprising the step of being selected from the group consisting of: (Item 47) 47.
- the threshold value ⁇ is a value within the range of 100 to 400, Item 48.
- the method according to Item 47, wherein the threshold value ⁇ is a value within a range of 150 to 450.
- item 49 A product comprising a package insert in which the method according to any one of items 46 to 48 is described, and an immune checkpoint inhibitor.
- the present invention makes it possible to predict long-term survival in cancer immunotherapy. This makes it possible to determine whether or not to perform therapeutic intervention in cancer immunotherapy.
- FIG. 1A is a diagram shown in Brahmer et al. (2017 AARC). Specifically, it is a graph showing the overall survival period (OS, %).
- FIG. 2 is a graph modified from Brahmer et al. (N Eng J Med 2015:373:123-135).
- the left diagram of FIG. 3 is a diagram showing the CD62L low CD4 + T cell ratios in the ineffective group (non-responder group) with early disease progression and the other response groups (responder group).
- FIG. 4 shows ROC analysis and PFS plot for the CD62L low CD4 + T cell ratio.
- FIG. 4 shows ROC analysis and PFS plot for the CD62L low CD4 + T cell ratio.
- FIG. 5 shows the results of measuring changes in various markers before (pre-Nivo) and after (post-Nivo) nivolumab treatment.
- FIG. 6 shows the CD62L low CD4 + T cells in the response group (Responder FIG. 6 left) and the ineffective group (Non-responder FIG. 6 right) before nivolumab treatment (pre-Nivo) and 4 weeks after treatment (4W treated). It is a graph which shows a ratio.
- the left side of FIG. 7 shows a group of patients resistant to treatment at the start of treatment (Primary resistance graph right) and a group of patients 63.3 weeks on average (28 to 92 weeks) after the start of treatment, and the treatment resistance was acquired after the start of treatment.
- Patient group (center of Acquired resistance graph) and patient group on average 64.5 weeks (12 to 92 weeks) after the start of treatment and still responsive to treatment (On-going response graph left) 3) is a graph showing the CD62L low CD4 + T cell ratio for each of the above.
- the right side of FIG. 7 shows a group of patients resistant to treatment at the start of treatment (Primary resistance graph right) and a group of patients 63.3 weeks after the start of treatment (28 to 92 weeks) on average, and the treatment resistance was acquired after the start of treatment.
- Patient group (center of Acquired resistance graph) and patient group on average 64.5 weeks (12 to 92 weeks) after the start of treatment and still responsive to treatment (On-going response graph left) 3) is a graph showing X 2 /Y when the CD62L low CD4 + T cell ratio is “X” and the CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio is “Y”.
- FIG. 8 is a graph showing the CD62L low CD4 + T cell ratio for the long-term progression-free survival group (LR), the short-term response group (SR), and the ineffective group (NR) (FIG. 8 left), and CD62L low.
- FIG. 9 is a graph showing X 2 /Y when the CD4 + T cell ratio is “X” and the CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio is “Y” (FIG. 8, right).
- FIG. 9 is a schematic diagram describing the mechanism related to the present invention.
- FIG. 10 shows the correlation between T cell subpopulations and NSCLC patients who responded to nivolumab therapy. a: CONSORT diagram. Informed consent was received from 171 NSCLC patients. From 28 patients, peripheral blood samples were not taken prior to nivolumab treatment. Seventeen patients were not imaged at 9 weeks.
- PBMC Peripheral blood mononuclear cell
- Panels b and c Percentage of CD62L low cells in the total CD4 + cell population and total CD8 + cell population, respectively; Panel d: Percentage of CD25 + FOXP3 + cells in the total CD4 + cell population.
- e Value of the predictive formula for patients in the discovery cohort. Prediction equation (X 2 / Y) is based on the percentage of total CD4 + CD62L proportion of low cells (X) and CD25 + FOXP3 + cells in a cell population (Y).
- g Progression-free survival (PFS) curve for patients in the discovery cohort who were diagnosed as non-responders or responders based on the predictive threshold (192).
- h Overall survival (OS) curve of discovery cohort.
- i The value of the predictive formula for patients in the validation cohort.
- j PFS curve of patients in the validation cohort.
- k OS curve of patients in the validation cohort.
- data are presented as mean ⁇ standard error of the mean, symbols indicate values for individual patients. The statistical significance of the differences was evaluated using Student's two-tailed t-test (be,i) or log-rank test (g,h,j,k).
- FIG. 11 shows the correlation between CD62L low CD4 + T cells and other T cell subpopulations.
- a,b CCR7 and CD45RA expression in gated CD8 + CD3 + and CD4 + CD3 + cells in PBMC.
- c,d linear correlation between the percentage of CD62L low CD4 + cells and CCR7 - CD45RA - cells in the total CD4 + cell population (c), and the percentage of CD62L low CD4 + cells and CCR7 + CD45RA -. Linear correlation between cell percentage or CCR7 + CD45RA + cell percentage (d).
- FIG. 12 is a diagram showing mass cytometry and gene expression analysis of CD4 + T cells.
- a 29 kinds of molecules (CD3, CD4, CD8, CD19, CD27, CD28, CD45RA, CD62L, CD69, CD80, CD90, CD103, CD134, CD137, CD152, CD154, CD183, CD194, CD196, CD197, CD223, CD273) , CD274, CD278, CD279, T-bet, BCL-6, FOXP3, TIM-3).
- FIG. 13 shows the correlation between CD62L low CD4 + T cell subpopulations and PD-1, LAG3, and CTLA-4 expression and dendritic cell status.
- FIG. 14 shows gene expression corresponding to a good response to nivolumab treatment. Gene expression data was compared between CD62L high CD4 + T cells and CD62L low CD4 + T cells from patients with partial response (PR), stable (SD), and advanced (PD) to obtain a signature.
- PR partial response
- SD stable
- PD advanced
- the signature genes (1884, 1826, 1410, 1167, respectively, compared between cells from PR and SD, PR and PD, SD and PD, PR+SD and PD, and PR and SD+PD, And 1513 genes) were merged into all 3458 genes in a. Shown are 30 immune-related genes that showed differential expression between CD62L low CD4 + T cells and CD62L high CD4 + T cells. Of the 53 genes known to be associated with anti-tumor immunity in the above signature, the gene expression of 30 genes is shown in b in terms of response to nivolumab treatment: of gene expression in CD62L low CD4 + T cells.
- FIG. 16 is a diagram showing the survival period of patients after nivolumab treatment.
- FIG. 17 shows the correlation between the percentages of subpopulations of immune system cells and the correlation between CD62L low cells and CCR7 ⁇ CD45RA ⁇ cells in the total CD4 + T cell population and the value of the predictive formula. is there. of CCR6 + cells - and the percentage of cells, CXCR3 + CCR4 total CD4 + cell population - - CD45RA - CCR7 total CD4 + cell population CCR6 - cells, CXCR3 - CCR4 + CCR6 - cells or CXCR3, - CCR4: ce Correlation between proportions.
- a,b Percentage of CD62L low cells and CCR7 - CD45RA - cells in the total CD4 + T cell population obtained from 23 patients.
- FIG. 18 is a diagram showing the correlation between the proportions of T cell subpopulations. CCR7 in total CD4 + T cell population - CD45RA - and percentage of cells, (a, b) all CD62L low CD4 + cell population and whole CCR7 - the percentage of CD8 + PD-1 + cells in the cell population - CD45RA , And linear correlation between the percentage of LAG-3 + cells and CTLA-4 + cells in the (c, d) total CD62L low CD4 + cell population.
- FIG. 19 is a diagram showing a gating strategy for mass cytometric analysis.
- FIG. 20 is a diagram showing a gating strategy for LSR Fortessa analysis. Live singlets were gated using FSC, SSC, and FVD staining. CD3 + cells were gated as T cells.
- FIG. 21 shows the results when pembrolizumab was used as the first-line treatment.
- A Analysis patient group.
- B Progression-free survival (PFS) curve with pembrolizumab treatment.
- C Overall survival (OS) curve with pembrolizumab treatment.
- D ROC analysis result with CD62L low CD4 + /CD3 + on the horizontal axis and PFS on the vertical axis.
- E ROC analysis result with CD62L low CD4 + /CD3 + on the horizontal axis and OS on the vertical axis.
- F Plot result of CD62L low CD4 + /CD3 + in the group of PFS ⁇ 490 and the group of PFS ⁇ 490.
- G Results of ROC analysis of PFS with CD62L low CD4 + /CD3 + >17.6 as a threshold.
- H Plot result of CD62L low CD4 + /CD3 + in the group of OS ⁇ 637 and the group of OS ⁇ 637.
- 22A and 22B are graphs showing the results of comparison between patients treated with pembrolizumab for the first line ( ⁇ ) and patients treated with nivolumab for the second line ( ⁇ ).
- the pembrolizumab treatment effect for non-small cell lung cancer is almost the same when adjusted with %CD62Llow/CD4+ Good, but the PFS increase rate for each %CD62Llow/CD4+ is the same).
- long-term responder refers to a patient having a progression-free survival period of 500 days or longer, for example, a patient who does not have an exacerbation for 500 days or longer after nivolumab therapy.
- Patients presumed to be long-term responders are expected to have long-term survival with cancer immunotherapy, so clinicians should conclude that cancer immunotherapy should be terminated minimally (eg, in a single dose). You can
- the “short-term responder” refers to a patient having a progression-free survival period of less than 500 days, for example, a patient having an exacerbation of less than 500 days after nivolumab therapy.
- Patients presumed to be short-term responders are predicted to be unlikely to benefit from cancer immunotherapy, or to be expected to benefit from cancer immunotherapy but not long-term survival Therefore, the clinician should (1) consider the combination with another treatment method while continuing the treatment, or (2) consider changing to another treatment method, and/or other Combination with treatment can be considered.
- biomarker refers to a characteristic objectively measured and evaluated as an index of a normal biological process, a pathological process, or a pharmacological response to therapeutic intervention.
- cancer or “cancer” are used interchangeably, have atypical heterogeneity, grow faster than normal cells, can malignantly invade surrounding tissues or cause metastasis, or a malignant tumor thereof. A state in which such a malignant tumor exists.
- cancer includes, but is not limited to, solid cancer and hematopoietic tumor.
- cancer immunotherapy refers to a method of treating cancer using a biological defense mechanism such as an immune mechanism of an organism.
- anti-tumor immune response refers to any immune response to a tumor in a living body.
- dendritic cell stimulation in antitumor immune response refers to any phenomenon that occurs in the course of an immune response to a tumor in a living body and that stimulates dendritic cells. This stimulation can be one of the factors that directly or indirectly generate an antitumor immune response.
- dendritic cell stimulation in an anti-tumor immune response is provided by CD4 + T cells (eg, effector T cells), which results in dendritic cells being CD8 +.
- the T cells are stimulated and the stimulated CD8 + T cells exert an antitumor effect.
- correlation means that two events have a statistically significant correlation.
- the relative amount of B correlated with A means that when the event A occurs, the relative amount of B is statistically significantly affected (for example, increased or decreased).
- flow cytometry refers to a technique for measuring the number of particles of cells, solids and other biological particles suspended in a liquid, and the physical, chemical and biological properties of each individual.
- immune activation refers to an increase in the ability of the immune function to eliminate foreign substances in the body, and the amount of any factor that positively acts on the immune function (for example, immune cells or cytokines). Can be indicated by an increase in
- the “cell subpopulation” refers to a collection of arbitrary cells having some common characteristic in a cell population including cells having various characteristics. For certain names known in the art, such terms may also be used to refer to particular cell subpopulations, and may be characterized by describing any property (eg, expression of a cell surface marker). One can also refer to a cell subpopulation of
- the “amount” of a certain cell subpopulation includes the absolute number of certain cells and the relative amount of proportion in the cell population.
- the “amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulation” may be a relative amount with respect to the amount of CD3 + cells or CD4 + cells or CD3 + CD4 + cells.
- the “cell ratio” means the amount of the cell subpopulation, and for example, “CD62L low CD4 + T cell ratio” means the CD3 + cell subpopulation or the CD4 + cell subpopulation or the CD3 +.
- CD4 + means an amount of relative CD62L low CD4 + T cell subpopulations for cell subpopulation.
- relative amount with respect to cells is used herein interchangeably with “ratio.”
- ratio the terms “relative amount” and “percentage” refer to the desired cell subpopulation (eg, CD62L low CD4 + ) relative to the number of cells forming a particular cell population (eg, CD4 + T cell population). T cell subpopulation).
- the “reference” refers to an amount to be compared for determining an increase or decrease in the amount of the marker described in the present specification.
- the “reference” includes the amount before the treatment, for example.
- the “threshold” is a value that is set for a certain changing value, and is a value that gives some meaning when the changing value is more or less than that value. Say. In the present specification, it is also referred to as a cut-off value.
- the “ineffective group” refers to a group of subjects who are judged to have progressed (PD, Progressive disease) when the therapeutic effect when receiving cancer treatment is judged according to RECIST ver1.1.
- the ineffective group is also referred to as PD group, advanced group, NR (Non-responder), and is used interchangeably in this specification.
- partial response group refers to a subject who is determined to be a partial response (PR, partial response) when the therapeutic effect when receiving cancer treatment is determined according to RECIST ver1.1. Refers to a group.
- the partial response group is also called a PR group and is used interchangeably herein.
- the “stable group” refers to a group of subjects that are judged to be stable (SD, Stable disease) when the therapeutic effect when receiving cancer treatment is judged according to RECIST ver1.1.
- the “stable group” is also called an SD group, an intermediate group, or an IR (Intermediate Responder), and is used interchangeably in this specification.
- the “complete response group” refers to a subject who is determined to have a complete response (CR, Complete response) when the therapeutic effect when receiving cancer treatment is determined according to RECIST ver1.1.
- CR complete response
- RECIST ver1.1 refers to a group.
- “Complete response group” is also called CR group and is used interchangeably in the present specification.
- the group of subjects includes a complete response group (CR) in addition to a partial response group (PR), or a complete response group (PR) without a partial response group (PR). Even if it includes CR), it is detected as being similar to the partial response group (PR).
- response group is used to generically refer to the “partial response group” and the “complete response group”, and is also referred to as “significant response group” or GR (Good Responder).
- the “ineffective group threshold” refers to a threshold used for distinguishing an ineffective group and a stable group + a response group in a given subject population.
- the null group threshold is selected to achieve a given sensitivity and specificity when choosing null groups in a given population of subjects.
- the “responding group threshold” is a stable group and a responding group in a given group of subjects, or in a group obtained by excluding the ineffective group from a given group of subjects using a null group threshold.
- the response group threshold value is a predetermined sensitivity and a predetermined sensitivity when selecting a response group in a given subject population or in a population obtained by removing the invalid group from the given subject population using the invalid group threshold value. Selected to achieve specificity.
- the term “long-term survival threshold” is used to predict long-term survival in a given population of subjects, or in a population obtained by removing a null group from a given population of subjects using a null group threshold. Refers to a threshold used to identify a subject.
- the long-term survival threshold is a predetermined value when a long-term survivor is selected or predicted in a given subject population or in a given subject population excluding the ineffective group using the ineffective group threshold. Selected to achieve the sensitivity and specificity of.
- therapeutic intervention refers to any treatment that is performed on the same disease as the treatment after or simultaneously with the certain treatment.
- the treatment given once can be repeated or a treatment different from the treatment given once can be given.
- An example of therapeutic intervention when cancer immunotherapy is performed is a therapy in which the cancer immunotherapy is combined with another cancer therapy, and typically, it is a combination administration with one or more additional drugs. possible.
- the combination therapy may be in combination with radiation therapy.
- the one or more additional agents may be any chemotherapeutic agent or may include a second immune checkpoint inhibitor.
- other cancer therapies used in the combination therapy include, but are not limited to, other cancer immunotherapies (eg, adoptive cell transfer), hyperthermia, surgical procedures, and the like. ..
- the therapeutic intervention is indicated to be in the ineffective group, with the composition of the cell subpopulation in a given subject above (or below) the ineffective group threshold or in the ineffective group threshold, or in the effective group. If not, or if the composition of the cell subpopulation in a given subject is above (or below) the criteria and long-term survival is not predicted.
- the composition of cell subpopulations in a given subject may be tracked over time to determine the need for therapeutic intervention.
- Therapeutic intervention may, for example, be aimed at increasing the amount of CD4 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response in the sample.
- the amount of this CD4 + T cell subpopulation is not limited, but is typically The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CCR7 - CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulation, and the amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulation, Is selected from the group consisting of.
- Sensitivity is selected based on the total number of subjects having a desired characteristic contained in the subject population when selecting a subject having a desired characteristic from a group of subjects. It refers to the proportion of the number of subjects with the desired characteristics in the subjects. For example, if all the subjects having the desired characteristics included in the group of subjects are selected, the sensitivity is 100%, and half of the subjects having the desired characteristics included in the group of subjects are If selected, the sensitivity is 50%, and if no subject with the desired characteristics in the population of subjects is selected, the sensitivity is 0%. Sensitivity is determined, for example, as (the number of subjects with the desired characteristics in the selected subjects)/(the total number of subjects with the desired characteristics included in the subject population). A highly sensitive determination is that if you want to find a subject who has a certain condition (for example, long-term survival as a result of cancer immunotherapy), such a subject is likely to be easily judged as such a condition. Means
- “Specificity” has the desired characteristics in the selected subjects relative to the total number of selected subjects when selecting subjects with the desired characteristics from the population of subjects It refers to the ratio of the number of subjects. For example, when all the candidates selected from the subject group have the desired characteristics, the specificity is 100%, and half of the candidates selected from the subject group have the desired characteristics. In this case, the specificity is 50%, and when all the candidates selected from the subject population do not have the desired characteristics, the specificity is 0%. For example, specificity is determined as (number of subjects with the desired characteristics in the selected subjects)/(total number of selected subjects).
- a determination with high specificity is that a subject who is not in one condition (eg, a group that responds to cancer immunotherapy) is falsely not (eg, cancer immunotherapy results in long-term survival). ) Means that the probability of being judged as is low.
- the T cell subpopulations in which the CD62L low CD4 + cell subpopulation has a strong positive correlation are type 1 helper CD4 + T cells (Th1), effector memory CD4 + T cells, CD8 + T cells, and effector CD8 + T cells. .. These are cell subpopulations important for cell killing function in cell-mediated immunity.
- those having a negative correlation are type 2 helper CD4 + T cells (Th2) and regulatory T cells. These are known as cell subpopulations that suppress cell-mediated immunity.
- Th1 type 1 helper CD4 + T cells
- Th2 type 2 helper CD4 + T cells
- regulatory T cells regulatory T cells
- the CD62L low CD4 + cell subpopulation has a significant correlation with the expression of LAG3, ICOS, PD-1, CTLA-4 on CD4 + T cells and CD8 + T cells, thereby exerting its antitumor immune function.
- an increase in CD62L low CD4 + cell subpopulation correlates with increased PD-1, LAG-3, ICOS expression, and decreased CTLA-4 expression.
- antitumor immunity is mainly regulated by PD-1, LAG-3, and is considered to be related to the efficacy of these immune checkpoint inhibition treatments.
- the HLA-DR + CD141 + CD11c + dendritic cell subpopulation and the CD62L low CD4 + cell subpopulation have a positive correlation.
- CD62L low / CD4 + cells means the ratio of the CD62L low CD4 + T cells to CD4 + T cells, cells described in the molecule in the denominator It has all the characteristics of the cells described.
- the CD62L low CD4 + /CD3 + cells may be CD62L low /CD4 + CD3 + cells, and all cells show the ratio of CD62L low CD4 + CD3 + cells, and the population is CD4 +.
- a method in which the composition of a cell subpopulation in a subject who has undergone cancer immunotherapy is used as an index for long-term survival prediction in cancer immunotherapy.
- the method can include analyzing the composition of the cell subpopulation in the sample. Analysis of the composition of cell subpopulations can be done by any method described herein or known to those of skill in the art. The method may be in vitro or in silico.
- the amount of cell subpopulation is compared to a suitable criterion to indicate the presence or absence of immune activation in the subject.
- the cell subpopulation can be a cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response.
- the indicative cell subpopulation is a CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response.
- CD62L low CD4 + T cells are responsible for stimulating dendritic cells in antitumor immunity.
- CD4 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response are also likely to be useful as indicators of long-term survival prediction in cancer immunotherapy.
- Examples of the CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response include, for example, CD4 + T cell subpopulation in which expression of homing molecules to secondary lymphoid organs is reduced, and effector-type T cells are primed. and CD4 + T cell subpopulations, CD4 + T cell subpopulations that have undergone priming with antigen recognition, and include but are regulatory T cell subpopulations not limited thereto.
- CD4 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation include, for example, CD62L low CD4 + T cell subpopulation, CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulation, LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulation, ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulation, CCR4 + CD25 + CD4 + T cell subpopulation, CD45RA ⁇ CD4 + T cell subpopulation, CD45RO + CD4 + T cell subpopulation, CD62L high CD25 + CD4 + T cell subpopulation , CD127 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, CD45RA ⁇ Foxp3 + CD4 + T cell subpopulations, Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, and the like, but are not limited thereto.
- the CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response may be, for example, a cell subpopulation contained in the CD62L low CD4 + T cell population.
- the CD4 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response include CD62L low CD4 + T cell subpopulations (ie, CD62L low CD4 + T cell population itself), ICOS + CD62L low CD4 + T cells. Examples include, but are not limited to, cell subpopulations, PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, and the like.
- the expression level of an appropriate surface marker molecule in an appropriate cell may be used as an index.
- the expression levels of ICOS, PD-1, LAG-3, etc. expressed in CD62L low CD4 + T cells may be used as an index.
- the indicative cell subpopulation is a dendritic cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response.
- an increase in HLA-DR + CD141 + CD11c + cell subpopulations is observed before and after cancer immunotherapy.
- HLA-DR mediates the stimulation of dendritic cells by CD4 + T cells.
- Dendritic cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation with anti-tumor immune responses are likewise considered useful as indicators of long-term survival prediction in cancer immunotherapy.
- Examples of the dendritic cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response include, for example, dendritic cell subpopulations that increase due to an increase in cell subpopulations with reduced expression of homing molecules in the CD4 + T cell population. population, dendritic cell subpopulation increased due to the increase of primed CD4 + T cell subpopulations to effector T cells in CD4 + T cell population, and, receiving the priming by antigen recognition of CD4 + T cell population Dendritic cell subpopulations that increase due to increased CD4 + T cell subpopulations.
- examples of the dendritic cell subpopulation include HLA-DR + dendritic cell subpopulation, CD80 + dendritic cell subpopulation, CD86 + dendritic cell subpopulation, and PD-L1 + dendritic cell subpopulation.
- examples of dendritic cells include, but are not limited to, bone marrow dendritic cells (mDC, CD141 + CD11c + dendritic cells) and plasmacytoid dendritic cells (pDC, CD123 + CD11c + dendritic cells).
- Dendritic cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation with anti-tumor immune responses include HLA-DR + CD141 + CD11c + cell subpopulations.
- the expression level of an appropriate surface marker molecule in an appropriate cell may be used as an index.
- the expression level of HLA-DR and the like expressed in CD141 + CD11c + cells may be used as an index.
- the indicative cell subpopulation is a CD8 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response.
- Dendritic cells stimulated by CD4 + T cells stimulate CD8 + T cells, and the stimulated CD8 + T cells finally exert antitumor activity.
- CD8 + T CD137 on the cells which mediate the stimulation of CD8 + T cells by dendritic cells.
- CD8 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response are also likely to be useful as indicators of long-term survival prediction in cancer immunotherapy.
- CD8 + T cell subpopulations which correlates with dendritic cells stimulated in anti-tumor immune response for example, expression of homing molecules in CD4 + T cell population is increased due to an increase in reduced cell subpopulation CD8 + T cell subpopulations
- CD4 + T cells increase due to an increase in CD4 + T cell subpopulation primed effector T cells in a population CD8 + T cell subpopulation
- the priming by antigen recognition of CD4 + T cell population CD8 + T cell subpopulations which increased due to the increase of the received CD4 + T cell subpopulation increases due to the increase in HLA-DR + dendritic cell subpopulation in dendritic cell population CD8 + T cell variant Population, increased due to an increase in CD80 + dendritic cell subpopulation in the dendritic cell population CD8 + T cell subpopulation, increased due to an increase in PD-L1 + dendritic cell subpopulation in the dendritic cell population CD8 + T cell subpopulations, including but
- the expression level of an appropriate surface marker molecule in an appropriate cell may be used as an index.
- the expression level of CD137 or the like expressed in CD62L low CD8 + T cells may be used as an index.
- the amount of cell subpopulations described herein can be used in combination with multiple amounts as an indicator. Combining the indicators can make the prediction of long-term progression-free survival more accurate.
- the amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response the amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response in the sample, and Comparison of at least two amounts selected from the group consisting of the amount of CD8 + T cell subpopulations that correlate with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response with a reference can indicate the presence or absence of immune activation in a subject ..
- One embodiment of the invention is the following in a subject: The amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response, The amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation by CD4 + T cells in the anti-tumor immune response, The amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response, The amount of regulatory T cell subpopulations or the amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with regulatory T cells, and the amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, It is a method of using an amount selected from as a variable (index) of a formula for predicting long-term progression-free survival.
- the variables (X, Y) of the present invention are respectively the following: The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RO + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CCR4 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD62L high CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD127 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ Foxp3 + CD4 + T cell subpopulations, Amount of Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations,
- the amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response An amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation by CD4 + T cells in an anti-tumor immune response, and The amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response,
- the value selected from the group consisting of can be (X).
- the method of the invention also The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RO + CD4 + T cell subpopulations, Amount of HLA-DR + dendritic cell subpopulation, The amount of CD80 + dendritic cell subpopulation, Amount of CD86 + dendritic cell subpopulation, Amount of PD-L1 + dendritic cell subpopulation, The amount of CD62L low CD8 + T cell subpopulation, The variable (X, Y) can be calculated with the value (X) selected from the group consisting of the amount of CD137 + CD8 + T
- the variable (X, Y) can be calculated with the amount of the regulatory T cell subpopulation or the amount of the CD4+ T cell subpopulation correlated with the regulatory T cells as (Y).
- the method of the invention also The amount of CCR4 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD62L high CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD127 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of the CD45RA ⁇ Foxp3 + CD4 + T cell subpopulation, and the amount of the Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulation,
- the variable (X, Y) can be calculated with a value (Y) selected from the group consisting of
- the step of measuring the amount of CD4 + CD62L low T cells (X) and the step of measuring the amount of Foxp3 + CD25 + CD4 + T cells (Y) include the steps of X to Y. Comparison of relative values with thresholds can be used as an indicator to predict long-term progression-free survival.
- the amount of regulatory T cell subpopulations, or the amount or proportion of CD4 + T cell subpopulations that correlate with regulatory T cells can be used.
- the present inventor has conducted biotechnology for predicting long-term progression-free survival for cancer immunotherapy. It has been found to be very useful as a marker.
- the present invention also includes the step of measuring the amount (X) of the CD80 + dendritic cell subpopulation and the step of measuring the amount (Y) of the CD28 + CD62L low CD8 + T cell subpopulation, with respect to Y of X. Comparison of relative values with thresholds can be used as an indicator to predict long-term progression-free survival.
- long-term progression-free survival can be predicted by the formula F(X,Y) described herein with the two indices (X,Y) as variables, and in particular embodiments In, the expression is the relative value of X to Y.
- an arbitrary function (F(X,Y)) for X and Y can be used.
- X is positively correlated with long-term progression-free survival
- Y is negatively correlated with long-term progression-free survival
- Any X and Y function (F(X,Y)) that is monotonically decreasing can be used.
- the formula showing long-term progression-free survival can be recursively obtained by calculating the contribution of each variable to long-term progression-free survival when two or more variables representing long-term progression-free survival are given. is there.
- integers can be used for simplicity of the formula.
- examples of relative values of X with respect to Y include X n /Y m (n and m are any real numbers, such as any integer), eg, X/Y, X 2 / Examples of Y include, but are not limited to: When the factors of X and Y indicate long-term progression-free survival to treatment from different mechanisms, combining such indices can make the prediction of long-term progression-free survival more accurate. Validation by the inventor has shown that an expression with r and s in the range of -5 to 5 could be used to predict long-term progression-free survival in a subject as a result of cancer immunotherapy. ..
- Threshold can be determined in consideration of sensitivity and specificity.
- the sensitivity and specificity can be the sensitivity and specificity for detecting long-term progression-free survival.
- the biomarker of the present invention is preferably set to a threshold value at which sensitivity and specificity are 100%.
- thresholds can be set for each of the indicators, and if necessary, the first threshold, the second threshold, and the third threshold. , 4th threshold value, and can be distinguished and used.
- Thresholds can be determined to be greater than about 90% sensitive for detecting long-term progression-free survival. In another embodiment, the threshold may be determined to be about 100% sensitive for detecting long-term progression-free survival. In yet another embodiment, the threshold may be determined to have a specificity of greater than about 90% for detecting long-term progression-free survival. In yet another embodiment, the threshold may be determined to have a specificity of about 100% for detecting long-term progression-free survival.
- the threshold value a value determined by performing an analysis known in the art in the reference subject group may be used. This analysis includes, but is not limited to, machine learning and regression analysis.
- the threshold can be obtained by using, for example, ROC analysis using the discriminant created by regression analysis and the discriminant created by regression analysis. Considering sensitivity and specificity in ROC analysis, a good threshold for either or both parameters can be set.
- the subject's T cell composition is the composition of T cells in a sample obtained from the subject, preferably the sample is a peripheral blood sample. Since the biomarker provided in the present invention can be measured using a peripheral blood sample, it has a great advantage in clinical application that it is non-invasive, inexpensive, and can be performed over time. There is.
- cancer immunotherapy comprises administration of immune checkpoint inhibitors.
- the biomarkers of the present invention can accurately predict long-term progression-free survival of a subject to such cancer immunotherapy.
- X CD62L low CD4 + cell ratio
- Y CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio
- X 2 /Y can be used as a function using X and Y.
- X 2 /Y is calculated using X (CD62L low CD4 + cell ratio) and Y (CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio) for each patient.
- a specific numerical value as the threshold value by a known method. For example, the invalid group threshold is “ ⁇ ” and the long-term survival threshold is “ ⁇ ”.
- ⁇ X 2 /Y ⁇ The effect of cancer immunotherapy cannot be expected. You should consider changing to another treatment method and combining it with other treatment methods.
- ⁇ X 2 /Y ⁇ The effect of cancer immunotherapy can be obtained to some extent, but in order to obtain long-term survival, further treatment should be continued or combination with other treatment methods should be considered.
- ⁇ X 2 /Y Cancer immunotherapy should be terminated minimally (eg, in a single dose), as long-term survival with cancer immunotherapy is expected. Can be determined.
- ⁇ and ⁇ can be determined with the sensitivity and specificity adjusted. Although not particularly limited, about 100, about 120, about 140, about 160, about 180, about 200, about 220, or about 240 can be used as preferable ⁇ . More preferred ⁇ is about 170, about 180, about 190, or about 200. ⁇ may be about 192.
- ⁇ can be, for example, a numerical value larger than ⁇ by at least 50, preferably at least 70, and more preferably at least 90.
- Preferred ⁇ is a value that is at least 50 greater than ⁇ , and is about 150, about 170, about 190, about 210, about 230, about 250, about 270, about 290, about 300, about 320, about 340, about 360.
- About 380, about 400, about 420, or about 440 can be used. More preferred ⁇ is about 310, or about 320, about 330, or about 340. ⁇ may be about 324.
- ⁇ is a value in the range of about 100 to 400, preferably a value in the range of about 100 to 200, for example, about 100 to 110, about 110 to 120, about 120 to 130. , About 130 to 140, about 140 to 150, about 150 to 160, about 160 to 170, about 170 to 180, about 180 to 190, about 190 to 200, about 200 to 210, about 210 to 220, about 220 to 230 Alternatively, a value within the range of approximately 230 to 240 can be set.
- ⁇ is at least 50 larger than ⁇ and a value within the range of about 150 to 450, preferably a value within the range of about 300 to 440, for example, about 300 to 310, about. 310-320, about 320-330, about 330-340, about 340-350, about 350-360, about 360-370, about 370-380, about 380-390, about 390-400, about 400-410, about Values within the range of 410-420, about 420-430 or about 430-440 may be set.
- a therapeutic intervention should be performed if the subject is shown to be in the ineffective group, for example if the discriminant is below the ineffective group threshold.
- treatment interventions that are not cancer immunotherapy (eg, chemotherapy, radiation therapy, surgical procedures, hyperthermia) as an alternative or in addition to the cancer immunotherapy being administered. Therapy) or additional cancer immunotherapy (eg, immune checkpoint inhibitor, adoptive cell transfer, etc.).
- cancer immunotherapy eg, chemotherapy, radiation therapy, surgical procedures, hyperthermia
- additional cancer immunotherapy eg, immune checkpoint inhibitor, adoptive cell transfer, etc.
- any of the treatments described herein can be given.
- a therapeutic intervention should be provided if the subject is shown to be not a long-term responder, or not obtain long-term survival, e.g., if the discriminant is below the long-term survival threshold. Will be considered. In this case, it is also possible to distinguish whether it is less than the long-term survival threshold and less than the ineffective group threshold or more than the ineffective group threshold.
- the intervention is, in addition to the cancer immunotherapy being administered, non-cancer immunotherapy (for example, chemotherapy, radiation therapy, surgical procedures, hyperthermia, etc.) or additional cancer immunotherapy (eg, immune checkpoint inhibitor, adoptive cell transfer, etc.).
- non-cancer immunotherapy for example, chemotherapy, radiation therapy, surgical procedures, hyperthermia, etc.
- additional cancer immunotherapy eg, immune checkpoint inhibitor, adoptive cell transfer, etc.
- a combination of another chemotherapeutic agent or a second immune checkpoint inhibitor may be considered for an already administered immune checkpoint inhibitor.
- any of the treatments described herein can be given.
- the immune checkpoint inhibitor comprises a PD-1 inhibitor or PD-L1 inhibitor.
- PD-1 inhibitors include anti-PD-1 antibodies that inhibit the interaction (for example, binding) between PD-1 and PD-L1, such as anti-PD-antibodies such as nivolumab, pembrolizumab, spartalizumab, and semiprimab 1 antibody, but not limited thereto.
- anti-PD-antibodies such as nivolumab, pembrolizumab, spartalizumab, and semiprimab 1 antibody, but not limited thereto.
- PD-L1 inhibitors include anti-PD-L1 antibodies that inhibit the interaction (for example, binding) between PD-1 and PD-L1, for example, anti-PD-L1 antibodies such as durvalumab, atezolizumab, avelumab. , But is not limited to these.
- a further aspect of the present invention provides a method of treating a subject with cancer by predicting long-term progression-free survival of the subject to cancer immunotherapy using the composition of the subject's T cells.
- a method of treating cancer in a subject having a particular T cell composition, or a composition therefor is provided.
- cancer immunotherapy particularly immune checkpoint inhibition therapy, has a large difference in responsiveness between subjects, and it is not possible to select a subject by the biomarker of the present invention and perform cancer immunotherapy. It is possible to remarkably increase the probability that a therapeutic effect such as tumor shrinkage is exhibited.
- a method of treating a subject having cancer comprising: (1) In CD4 + T cells in a sample derived from the subject, the following: Relative amount of CD4 + T cell subpopulation correlates with dendritic cell stimulation in antitumor immune response Relative amount of dendritic cell subpopulation correlates with CD4 + T cell stimulation with antitumor immune response, and antitumor Determining a relative amount selected from the group consisting of the relative amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the immune response; (2) determining that the subject is a long-term progression-free survival group for cancer immunotherapy when the relative amount is higher than a threshold, and determining that the subject is a long-term progression-free survival group If so, subjecting the subject to the cancer immunotherapy.
- a method in which the composition of a cell subpopulation in a sample obtained from a subject is used as an index for long-term survival prediction in cancer immunotherapy in the subject, which method comprises Analyzing the composition of the cell subpopulations in the sample obtained from, by comparing the amount of the CD4 + T cell subpopulation correlating with dendritic cell stimulation in the anti-tumor immune response in the sample with a reference, Predicts long-term survival with cancer immunotherapy in a subject.
- the amount (or relative amount) of the CD4 + T cell subpopulation is as follows: Percentage of CD62L low T cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of CCR7 ⁇ T cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of CD45RA ⁇ T cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of CD45RO + T cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of LAG-3 + T cell subpopulations in CD62L low CD4 + T cells, Percentage of ICOS + cell subpopulation in CD62L low CD4 + T cells, Percentage of PD-1 + cell subpopulation in CD62L low CD4 + T cells, Percentage of CCR4 + CD25 + cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of CD62L high CD25 + cell subpopulation in CD4 + T cells, Percentage of CD127 + CD25 + cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of CD45RA
- said amount is: Proportion of CD62L low cell subpopulation in CD4 + T cells, Percentage of CCR7 - cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of CD45RA - cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of CD45RO + cell subpopulation in CD4 + T cells, Percentage of LAG-3 + cell subpopulations in CD62L low CD4 + T cells, Percentage of ICOS + cell subpopulation in CD62L low CD4 + T cells, Percentage of HLA-DR + subpopulations in dendritic cells, Percentage of CD80 + subpopulation in dendritic cells, Percentage of CD86 + subpopulation in dendritic cells, Percentage of PD-L1 + subpopulation in dendritic cells Percentage of CD62L low cell subpopulation in CD8 + T cells, CD8 + T percentage of CD137 + cells subpopulation of cells, and is selected from CD62L low CD
- a method of treating a subject having cancer comprising determining the proportion of Foxp3 + CD25 + T cells in CD4 + T cells in a sample derived from the subject. , when the ratio of Foxp3 + CD25 + T cells in the CD4 + T cells is lower than the threshold, the subject is, the step of determining that the long-term progression-free survival group for cancer immunotherapy, said subject Is determined to be a long-term progression-free survival group for cancer immunotherapy, the subject is subjected to the cancer immunotherapy, and the method is provided.
- a method of treating a subject having cancer comprising determining the proportion of Foxp3 + CD25 + T cells in CD4 + T cells in a sample derived from the subject, and, when the ratio of Foxp3 + CD25 + T cells in the CD4 + T cells is lower than the threshold, the subject is, the step of determining that the long-term progression-free survival group for cancer immunotherapy, long Mu
- a method comprising the step of administering the cancer immunotherapy to the subject determined to be in the progression survival group.
- a method of treating a subject having cancer comprising: (1) The following: Relative amount of CD4 + T cell subpopulation correlates with dendritic cell stimulation in anti-tumor immune response Relative amount of dendritic cell subpopulation correlated with CD4 + T cell stimulation with antitumor immune response, and antitumor Relative amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the immune response Amount of CD4 + T cell subpopulations that correlate with regulatory T cells or regulatory T cells, and ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations amount, Determining a quantity (X,Y) selected from the group consisting of: (2) Determining that the subject is in a long-term progression-free survival group for cancer immunotherapy using a comparison of a relative value of X to Y and a threshold value; (3) Administering the cancer immunotherapy to the subject when the subject is determined to be in a long-term progression-free survival group for cancer
- a method of treating a subject having cancer comprising: (1) The following: Relative amount of CD4 + T cell subpopulation correlates with dendritic cell stimulation in anti-tumor immune response Relative amount of dendritic cell subpopulation correlated with CD4 + T cell stimulation with antitumor immune response, and antitumor Relative amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the immune response Amount of CD4 + T cell subpopulations that correlate with regulatory T cells or regulatory T cells, and ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations amount, Determining a quantity (X,Y) selected from the group consisting of: (2) Determining that the subject is in the long-term progression-free survival group for cancer immunotherapy using a comparison of a relative value of X to Y and a threshold value (ineffective group threshold value); There is provided a method comprising the step of administering the cancer immunotherapy to the subject determined to be a long
- the quantities (X) and (Y) are as follows: The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RO + CD4 + T cell subpopulations, Amount of HLA-DR + dendritic cell subpopulation, The amount of CD80 + dendritic cell subpopulation, Amount of CD86 + dendritic cell subpopulation, Amount of PD-L1 + dendritic cell subpopulation, The amount of CD137 + CD8 + T cell subpopulations, The amount of CD62L low CD8 + T cell subpopulation, Amount of CD28 + CD62L low CD8 + T cell subpopulation amount of Foxp3 + CD25 + CD4 +
- the amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response An amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation by CD4 + T cells in an anti-tumor immune response, and The amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response,
- the value selected from the group consisting of can be (X).
- the method of the invention also The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RO + CD4 + T cell subpopulations, Amount of HLA-DR + dendritic cell subpopulation, The amount of CD80 + dendritic cell subpopulation, Amount of CD86 + dendritic cell subpopulation, Amount of PD-L1 + dendritic cell subpopulation, The amount of CD62L low CD8 + T cell subpopulation, and Variables (X, Y) can be calculated with a value selected from the group consisting of the amount of CD137 + CD8 + T
- the variable (X, Y) can be calculated with the amount of regulatory T cells or a CD4+ T cell subpopulation correlated with regulatory T cells as (Y).
- the method of the invention also The amount of CCR4 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD62L high CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD127 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, Calculating variables (X, Y), where (Y) is a value selected from the group consisting of the amount of CD45RA ⁇ Foxp3 + CD4 + T cell subpopulation and the amount of CD4 + Foxp3 + CD25 + T cell subpopulation You can
- one or more cell surface markers selected from CD4, CD25, CD62L and Foxp3 and the like for example: ⁇ A combination of CD4 and CD62L, A combination of CD4, CD45RA and CCR7, A combination of CD4, CD45RO and CCR7, ⁇ Combination of CD4, CD62L and LAG-3, ⁇ Combination of CD4, CD62L and ICOS, ⁇ Combination of CD4, CD62L and PD-1, A combination of CD4, CD62L and CD25, A combination of CD4, CD127 and CD25, A combination of CD4, CD45RA and Foxp3, A combination of CD4, CD45RO and Foxp3, A combination of CD4, CD25 and Foxp3, A combination of CD11c, CD141 and HLA-DR, A combination of CD11c, CD141 and CD80, A combination of CD11c, CD123 and HLA-DR, A combination of CD11c, CD123 and CD80, ⁇ A combination of CD8 and CD62L, A kit for predicting long-
- the kit contains detection agents for each of CD4 and CD62L. Combinations of such detection agents can be used to determine the T cell composition of a subject. Such kits can be used to measure the proportion of a particular T cell subpopulation in a subject as the novel biomarkers described herein.
- kits containing a detection agent for a cell surface marker for predicting a subject's response to cancer immunotherapy It has been found by the inventor that these cell surface markers expressed by the T cells of a subject are associated with long-term progression-free survival of the subject for cancer immunotherapy. Therefore, it is understood that the kit containing the detection agents for these cell surface markers is useful for predicting long-term progression-free survival for cancer immunotherapy.
- the kit preferably contains detection agents for CD4 and CD62L.
- the kit more preferably comprises detection agents for CD4, CD25, CD62L and Foxp3.
- the detection agent is an antibody.
- the antibody is appropriately labeled to facilitate detection of the marker.
- compositions containing an immune checkpoint inhibitor for treating cancer in a subject predicted to be in the long-term progression-free survival group is also provided in the present invention.
- a product that includes a package insert and an immune checkpoint inhibitor.
- the package insert may describe instructions for using the immune checkpoint inhibitor according to any one or more steps of the methods described herein.
- One embodiment of the invention is a composition comprising an immune checkpoint inhibitor for treating cancer in a subject predicted to be in the long-term progression-free survival group, the subject comprising: : Relative Amount of CD4 + T Cell Subpopulations Correlating with Dendritic Cell Stimulation in Antitumor Immune Responses Relative Amount of Dendritic Cell Subpopulations Correlating with CD4 + T Cell Stimulation of Dendritic Cells in Antitumor Immune Responses, and Antitumor
- the composition is characterized in that the relative amount selected from the group consisting of the relative amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the immune response is above a threshold.
- This relative amount is typically, for example: Proportion of CD62L low cell subpopulation in CD4 + T cells, Percentage of CCR7 - cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of LAG-3 + cell subpopulations in CD62L low CD4 + T cells, Percentage of ICOS + cell subpopulation in CD62L low CD4 + T cells, Percentage of PD-1 + cell subpopulation in CD62L low CD4 + T cells, Proportion of CD62L high CD25 + cell subpopulation in CD4 + T cells, Percentage of CD127 + CD25 + cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of CD45RA - Foxp3 + cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of Foxp3 + CD25 + cell subpopulations in CD4 + T cells, Percentage of HLA-DR + subpopulations in dendritic cells, Percentage of CD80 + subpopulation in dendritic cells, Percentage of CD86 + sub
- compositions comprising an immune checkpoint inhibitor for treating cancer in a subject predicted to be in the long-term progression-free survival group, the subject comprising: The following in a sample from the subject: The amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response, The amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation by CD4 + T cells in the anti-tumor immune response, The amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response, Amounts of regulatory T cells or CD4+ T cell subpopulations that correlate with regulatory T cells, and amounts (X,Y) selected from the group consisting of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations and relative to X relative to Y.
- the quantities (X, Y) are typically: The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CCR4 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RO + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD62L high CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD127 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ Foxp3 + CD4 + T cell subpopulations, Amount of Fox
- the amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response An amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation by CD4 + T cells in an anti-tumor immune response, and The amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response,
- the value selected from the group consisting of can be (X).
- the method of the invention also The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RO + CD4 + T cell subpopulations, Amount of HLA-DR + dendritic cell subpopulation, The amount of CD80 + dendritic cell subpopulation, Amount of CD86 + dendritic cell subpopulation, Amount of PD-L1 + dendritic cell subpopulation, The amount of CD62L low CD8 + T cell subpopulation, The variable (X, Y) can be calculated with the value (X) selected from the group consisting of the amount of CD137 + CD8 + T
- the variable (X, Y) can be calculated with the amount of the regulatory T cell subpopulation or the amount of the CD4+ T cell subpopulation correlated with the regulatory T cells as (Y).
- the method of the invention also The amount of CCR4 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD62L high CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD127 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, Calculating variables (X, Y), where (Y) is a value selected from the group consisting of the amount of CD45RA ⁇ Foxp3 + CD4 + T cell subpopulation and the amount of CD4 + Foxp3 + CD25 + T cell subpopulation You can
- the step of measuring the amount of CD4 + CD62L low T cells (X) and the step of measuring the amount of CD4 + Foxp3 + CD25 + T cells (Y) are performed with respect to Y of X. Comparison of the relative value and the threshold value can be used as an index for predicting that the subject is a long-term progression-free survival group for cancer immunotherapy.
- the amount or proportion of regulatory T cells or a CD4 + T cell subpopulation that correlates with regulatory T cells can be used.
- compositions comprising an immune checkpoint inhibitor for treating cancer in a subject predicted to be in the long-term progression-free survival group, said subject comprising: In a sample from the subject, the following: The amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response, The amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation by CD4 + T cells in the anti-tumor immune response, The amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response, An amount of a regulatory T cell or a CD4+ T cell subpopulation correlating with a regulatory T cell, and an amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulation, Foxp3 + CD25 + T cell subpopulation in CD4 + T cells in the sample selected from the subject by comparing the relative value with the amount (X, Y) selected from wherein the ratio of ICOS
- the quantities (X) and (Y) are typically as follows: The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of CCR4 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RO + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD62L high CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD127 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ Foxp3 + CD4 + T cell subpopulations, Amount of Foxp3 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, Amount of HLA-
- the composition of the present invention is The amount of CD4 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation in the antitumor immune response, An amount of dendritic cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation by CD4 + T cells in an anti-tumor immune response, and The amount of CD8 + T cell subpopulations that correlates with dendritic cell stimulation with an anti-tumor immune response,
- a subject characterized by a variable (X, Y) can be a subject for administration, where (X) is a value selected from the group consisting of
- the method of the invention also The amount of CD62L low CD4 + T cell subpopulations, Amount of CCR7 ⁇ CD4 + T cell subpopulations, Amount of LAG-3 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulations, The amount of PD-1 + CD62L low CD4 + T cell subpopulations,
- the composition of the present invention can calculate the variables (X, Y), where (Y) is the amount of regulatory T cell subpopulations or the amount of CD4+ T cell subpopulations that correlate with regulatory T cells.
- the method of the invention also The amount of CCR4 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD62L high CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD127 + CD25 + CD4 + T cell subpopulations, The amount of CD45RA ⁇ Foxp3 + CD4 + T cell subpopulations, and the amount of CD4 + Foxp3 + CD25 + T cell subpopulations,
- the variable selected from the group consisting of (Y), the variable (X, Y) can be calculated, and the subject characterized by the variable (X, Y) can be the subject of administration.
- composition of the present invention is obtained, for example, by comparing the amount of CD4 + CD62L low T cells (X) and the amount of CD4 + Foxp3 + CD25 + T cells (Y) with the relative value of X to Y and a threshold value.
- Subjects predicted to be in the long-term progression-free survival group for cancer immunotherapy can be the subjects of administration.
- (Y) the amount or proportion of regulatory T cells or a CD4 + T cell subpopulation that correlates with regulatory T cells can be used.
- the composition comprises a PD-1 inhibitor.
- the PD-1 inhibitor is, for example, an anti-PD-1 antibody that inhibits the binding between PD-L1 and PD-1, and can be, for example, nivolumab, pembrolizumab, spartalizumab, or semi-primab.
- the composition comprises a PD-L1 inhibitor.
- the PD-L1 inhibitor is, for example, an anti-PD-L1 antibody that inhibits the binding between PD-L1 and PD-1, and can be, for example, durvalumab, atezolizumab or avelumab. It is considered that the composition containing these immune checkpoint inhibitors exhibits a therapeutic effect with a particularly high probability when administered to a subject selected by the biomarker of the present invention.
- the composition of the present invention may be used in combination with any other drug.
- Biomarker of the present invention evaluates the overall balance of anti-tumor immune response including CD4 + T cells, dendritic cells, and/or CD8 + T cells, and evaluates tumor immunity itself as a whole. Considered to be a thing. Therefore, it can be said that the method of the present invention is effective against a wide range of carcinomas. Further, since the present invention evaluates the balance of the whole anti-tumor immune response, it is not only an immune checkpoint inhibitor against PD-1/PD-L1 but also an anti-tumor agent acting against other immune checkpoints. It is also expected to be effective for cancer treatment.
- CD62L low or in addition to CD62L low
- markers indicative of effector T cells for example, CCR7 -
- CD45RA- and/or CD45RO+ can be used.
- LAG3, ICOS, PD-1 can also be used (addition or substitution is possible) similarly to CD62L low .
- CCR4 expression can be used (addition or substitution is possible) similarly to CD62L low .
- CD4 + T cells CD62L low CD4 + T cells
- mDC myeloid dendritic cells
- pDC plasmacytoid dendritic cells
- the number/percentage of cells expressing HLA-DR and/or CD80 and/or CD86 in the population can also be used as an index.
- PD-L1 on dendritic cells is also considered to be usable as the marker of the present invention.
- CD4 + T cells CD62L low CD4 + T cells
- the number/ratio of cells expressing CD137 in the CD8 + T cells was used as an index. You can also do it.
- FIG. 9 shows CD62L low CD4 + T cells, bone marrow dendritic cells (mDC), plasmacytoid dendritic cells (pDC), and CD62L low CD8 + T cells that are observable cells in peripheral blood. Furthermore, LAG-3, ICOS, PD-1, HLA-DR, CD80 and CD137, which are marker molecules expressed in these cells, were described. PD-L1 is expressed on dendritic cells and PD-1 is expressed on CD62L low CD4 + T cells and CD62L low CD8 + T cells.
- T cell composition is thought to be important in the anti-tumor immune response.
- CD62L low CD4 + T cells when stimulation of dendritic cells by CD62L low CD4 + T cells is important, and when there are insufficient CD62L low CD4 + T cells (for example, when the balance between effector T cells and naive T cells leans toward naive T cells).
- CD62L low CD4 + T cells the proportion of CD62L low CD4 + T cells CD4 + T cells is indicative of predicting an antitumor effect by immune checkpoint inhibitors.
- the ratio of CD45RA-negative CCR7-negative T cells in CD4 + T cells also shows the balance between effector T cells and naive T cells, and thus can be used as an index of the present invention.
- the ratio of HLA-DR positive cells in dendritic cells is also an index for predicting the antitumor effect of immune checkpoint inhibitors.
- Dendritic cells stimulated by CD4 + T cells stimulate CD8 + T cells, and the stimulated CD8 + T cells finally exert antitumor activity. Since the stimulation of CD8 + T cells by dendritic cells is performed through CD80/CD86 expressed on dendritic cells and CD137 on CD8 + T cells, the ratio of CD80 positive cells in dendritic cells and CD8 Any of the ratios of CD137-positive cells in + T cells is an index for predicting the antitumor effect (long-term progression-free survival) of the immune checkpoint inhibitor.
- LAG-3, ICOS, PD-1 and CCR4 in CD4 + T cells also predict the antitumor effect (long-term progression-free survival) of immune checkpoint inhibitors It becomes an index to do.
- the amount of cell subpopulation can be compared with an appropriate standard, and the comparison can predict long-term survival in cancer immunotherapy in a subject.
- An increase in the amount of cell subpopulations in the sample above the norm may indicate predictive long-term survival in cancer immunotherapy in the subject.
- the amount of cell subpopulations in the sample is not increased above baseline, which may indicate that long-term survival in cancer immunotherapy is not expected in the subject.
- Criteria include, but are not limited to, for example, the amount of corresponding cell subpopulations in a sample of a subject prior to cancer immunotherapy.
- Criteria include, but are not limited to, for example, the amount of corresponding cell subpopulations in a sample of a subject prior to cancer immunotherapy.
- the increase compared to the standard means that the amount of cell subpopulation after cancer immunotherapy exceeds the standard or is 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30 of the standard. %, or increased by more than 1.5 times, 2 times, 3 times, 5 times the baseline. Typically, if the value exceeds the standard value, it is considered to increase compared to the standard value. If the reference is calculated empirically, it can be said to be increased compared to the reference if an increase is observed that is more than an appropriate error from the reference value. Suitable errors include, for example, 1 standard deviation, 2 standard deviations, 3 standard deviations, or more.
- an indicator of immune activation by radiotherapy is provided.
- radiation therapy by irradiating radiation, cancer cells are reduced by destroying DNA or RNA of cancer cells to prevent cell division and/or induce apoptosis (cell death).
- Electromagnetic waves include X-rays and ⁇ -rays.
- a particle beam is a substance particle that flows with high kinetic energy, and examples thereof include ⁇ rays, ⁇ rays, neutron rays, proton rays, heavy ion rays, and meson rays.
- Irradiation methods in radiation therapy can be divided into “external irradiation”, which irradiates radiation from outside the body, and “internal irradiation,” which irradiates radiation from inside the body to the cancer and its surroundings. It is also possible to perform a combination of external irradiation and internal irradiation.
- External irradiation is the irradiation of radiation from outside the body through the skin.
- the most common method is to irradiate high-energy X-rays.
- External irradiation includes various modes, for example, X-ray irradiation by a linac (linear accelerator), three-dimensional conformal irradiation (3D-CRT), intensity-modulated radiation therapy (IMRT), stereotactic radiation therapy (SRT), particles Radiation therapy (proton radiation therapy/heavy particle radiation therapy), image-guided radiation therapy (IGRT), etc. are mentioned, but not limited thereto.
- linac linear accelerator
- 3D-CRT three-dimensional conformal irradiation
- IMRT intensity-modulated radiation therapy
- SRT stereotactic radiation therapy
- IGRT image-guided radiation therapy
- Examples of the internal irradiation method include, but are not limited to, brachytherapy (internal tissue irradiation, intracavitary irradiation) and treatment with non-sealed radioisotope (internal therapy). ..
- the radiation treatment which can be a target in the present invention is not limited in its aspect as long as it is irradiation in a manner capable of causing immune activation.
- the irradiation field in radiotherapy may be an irradiation range including tumor tissue.
- tumor cells undergoing radiotherapy undergo immunogenic cell death, which is important for anti-tumor effector T cell expansion.
- radiation therapy includes chest radiation, bone metastases, lymph node metastases, adrenal metastases, liver metastases, brain metastases, etc. ..
- the biomarker of the present invention can be used for studying a schedule of radiation treatment intended to cause immune activation.
- the absence of radiotherapy-induced immune activation in a subject may indicate that the subject should be reradiated.
- the immune activation resulting from radiation treatment in the subject may indicate that radiation treatment should be terminated.
- Radiation treatment can be performed by irradiating a dose of about 1 to 3 Gy per dose about 1 to 2 times per day for 3 to 8 weeks.
- immune cells eg, T cells
- Radiation for 1 to 2 weeks may be preferred.
- a sample for fractionation/separation of T cells can be appropriately collected from a subject by a conventional method. For example, it can be performed from peripheral blood, bone marrow, tumor tissue, hematopoietic tissue, spleen, normal tissue, lymph fluid, etc. of the subject. Sampling from peripheral blood can be advantageous because it is non-invasive and convenient.
- composition of T cells in a sample of a subject can be measured by those skilled in the art by a conventional method. Usually, it is possible to measure the number of cells positive for a marker (for example, CD4) defining a target cell subpopulation in a sample by using flow cytometry or the like.
- Flow cytometry is generally used to measure the composition of the cell population, but in addition, immunostaining for a sample containing cells, a method using an antibody array, analysis of protein expression in a sample containing cells ( For example, Western blot, mass spectrometry, HPLC, etc.), mRNA expression analysis in a sample containing cells (eg, microarray, next-generation sequencing, etc.) and the like may be used.
- cells other than the subpopulation of each cell may be experimentally removed from the whole cells.
- human Moitenyi Biotech
- the total number of living cells may be counted and recorded, and the number of cells obtained by using this kit may be counted and recorded.
- Antibodies are capable of specifically recognizing and binding to molecules expressed on individual cells, and develop color when the antibody is bound to molecules expressed on the cell surface or intracellularly. The number of cells that develop color is measured by detecting as possible.
- the molecule expressed on the cell surface or in the cell is a protein
- the mRNA encoding the protein is also formed in the cell. That is, the mRNA in each cell may be examined for the presence or absence of mRNA encoding the protein molecule of interest. This is made possible by single cell gene expression analysis, that is, single cell level mRNA analysis.
- Gene candidates to be examined for expression include ⁇ TCR, CD3, CD4, CD25, CTLA4, GITR, FoxP3, STAT5, FoxO1, FoxO3, IL-10, TGFbeta, IL-35, SMAD2, SMAD3, SMAD4, CD62Llow, CD44, IL. -7R (CD127), IL-15R, CCR7low, BLIMP1, etc.
- CD62L high CD4 + T cells as genes whose expression is higher than that of CD62L low CD4 + T cells, BACH2, CCL28, CCR7, CD27, CD28, CD62L, CSNK1D, FOXP1, FOXP3, IGF1R, IL16, IL27RA, IL6R, LEF1, MAL, and TCF7 are mentioned (WO2018/147291).
- BACH2 CCL28, CCR7, CD27, CD28, CD62L, CSNK1D, FOXP1, FOXP3, IGF1R, IL16, IL27RA, IL6R, LEF1, MAL, and TCF7 are mentioned (WO2018/147291).
- the measurement of the proportion of the cell subpopulation or the comparison with the threshold value may be performed using a standard sample having a defined signal. Compare the signal between a standard (eg, particles with fluorescent dye attached) prepared to produce a fluorescent signal corresponding to a given cell subpopulation and a sample containing the cell population, and compare with the standard Can measure the amount or proportion of cell subpopulations in a sample.
- a standard for example, a particle to which a fluorescent dye is attached
- the signal between a standard for example, a particle to which a fluorescent dye is attached
- a standard for example, a particle to which a fluorescent dye is attached
- the biomarker of the present invention can be used to examine whether or not to start the combination therapy or to examine the schedule of the combination therapy. For example, if long-term survival in cancer immunotherapy is not expected in a subject, it may be suggested that the subject be given combination therapy. Alternatively, if the subject is expected to have long-term survival on cancer immunotherapy, it may be suggested that no combination therapy is given.
- Cancer immunotherapy is a method of treating cancer using the biological defense mechanism of an organism. Cancer immunotherapy is broadly divided into cancer immunotherapy by strengthening the immune function against cancer and cancer immunotherapy by inhibiting the immune evasion function of cancer. Further, cancer immunotherapy includes active immunotherapy that activates the immune function in the body, and passive immunotherapy that returns immune cells that activate or proliferate the immune function outside the body to the body. is there. By predicting long-term survival in cancer immunotherapy by the biomarker of the present invention, it is possible to know whether or not to carry out the combination therapy, or to determine the suitable timing of performing the combination therapy.
- cancer immunotherapy examples include non-specific immunostimulants, cytokine therapy, cancer vaccine therapy, dendritic cell therapy, adoptive immunotherapy, non-specific lymphocyte therapy, cancer antigen-specific T cell therapy, antibody Therapy, immune checkpoint inhibition therapy, etc.
- PD-1 inhibitors include, but are not limited to, the anti-PD-1 antibodies nivolumab (sold as Obdivo TM ) and pembrolizumab, and spartalizumab and semiprimab. ..
- nivolumab may be selected as a subject.
- PD-L1 inhibitors can be used as well as PD-1 inhibitors.
- Anti-PD-1 antibody is considered to exert an anti-cancer effect by releasing the suppression of T cell activation by PD-1 signal.
- Anti-PD-L1 antibody is also considered to exert an anti-cancer effect by releasing the suppression of T cell activation by PD-1 signal.
- THP activation is suppressed by recruiting SHP-1, 2 which is one of tyrosine dephosphorylating enzymes and inactivating ZAP70 which is a T cell receptor signaling protein.
- SHP-1, 2 which is one of tyrosine dephosphorylating enzymes and inactivating ZAP70 which is a T cell receptor signaling protein.
- ZAP70 which is a T cell receptor signaling protein.
- PD-1 is highly expressed in killer T cells and natural killer cells infiltrating cancer tissues. Further, it is considered that PD-L1 on the tumor attenuates the PD-1 signal-mediated immune response by PD-1. PD-L1 attenuates this PD-1 signaling-mediated immune response, whereas inhibition of PD-1 and PD-L1 interaction and/or signal transduction resulting from the interaction by anti-PD-1 antibodies leads to The effect of enhancing the tumor immune response is obtained.
- immune checkpoint inhibitors include PD-L1 inhibitors (eg, anti-PD-L1 antibody avelumab, durvalumab or atezolizumab).
- PD-L1 inhibitors eg, anti-PD-L1 antibody avelumab, durvalumab or atezolizumab.
- the PD-L1 inhibitor binds and inhibits the above PD-1 pathway to the side of PD-L1, inhibits the interaction between PD-1 and PD-L1 and/or the signal transduction caused by the interaction, Raises an anti-tumor immune response.
- immune checkpoint inhibitors include CTLA-4 inhibitors (eg, anti-CTLA-4 antibodies ipilimumab or tremerilumab).
- CTLA-4 inhibitors activate T cells and generate an anti-tumor immune response. T cells are activated by the interaction of surface CD28 with CD80 or CD86. However, even once activated T cells, CTLA-4 (cytotoxic T-lymphocytote-associated antigen 4) expressed on the surface preferentially interacts with CD80 or CD86 with higher affinity than CD20. However, it is believed that activation is suppressed thereby.
- CTLA-4 inhibitors generate an anti-tumor immune response by inhibiting the inhibition of the interaction of CD20 with CD80 or CD86 by inhibiting CTLA-4.
- the immune checkpoint inhibitor is TIM-3 (T-cell immunoglobulin and mucin maintaining protein-3), LAG-3 (lymphocyte activation gene-3), B7-H3, B7-H4, B7-H5. (VISTA), or immune checkpoint proteins such as TIGIT (T cell immunoreceptor with Ig and ITIM domain) may be targeted.
- TIM-3 T-cell immunoglobulin and mucin maintaining protein-3
- LAG-3 lymphocyte activation gene-3
- B7-H3, B7-H4, B7-H5. VISTA
- immune checkpoint proteins such as TIGIT (T cell immunoreceptor with Ig and ITIM domain) may be targeted.
- T cell immune checkpoints suppress the immune response to self-tissues, but even when antigens such as viruses are present in the body for a long period of time, T cell immune checkpoints increase. Since tumor tissue is an antigen that exists in the body for a long time, it is considered that these immune checkpoints evade the antitumor immune response. Such an avoidance function is invalidated and an antitumor effect is exerted.
- the combination therapy may be a therapy in combination with other cancer treatment as appropriate, and typically, may be a combination administration with one or more additional drugs.
- the combination therapy may be in combination with radiation therapy.
- the one or more additional agents may be any chemotherapeutic agent or may include a second immune checkpoint inhibitor.
- other cancer therapies used in the combination therapy include, but are not limited to, other cancer immunotherapies (eg, adoptive cell transfer), hyperthermia, surgical procedures, and the like. ..
- a composition containing an immune checkpoint inhibitor is provided for patients who are predicted to have long-term survival in cancer immunotherapy.
- the composition containing the immune checkpoint inhibitor of the present invention is usually administered systemically or locally in oral or parenteral form.
- a composition comprising an immune checkpoint inhibitor of the invention is expected to result in long-term survival in cancer immunotherapy by being administered to a subject by the methods described herein.
- the dose varies depending on age, body weight, symptoms, therapeutic effect, administration method, treatment time, etc., but usually, for example, per adult, in the range of 0.1 mg to 100 mg, once to several times per day. Orally administered orally, or per adult, in the range of 0.01 mg to 30 mg, once to several times per day, parenterally (preferably intravenously), or once a day. It is continuously administered intravenously in the range of 1 to 24 hours.
- a dose smaller than the above dose may be sufficient in some cases, or a dose exceeding the range may be necessary in some cases.
- the composition containing the immune checkpoint inhibitor can be in the form of a solid preparation for oral administration, a liquid preparation for oral administration, and an injection, an external preparation, a suppository for parenteral administration upon administration. ..
- the solid preparations for oral administration include tablets, pills, capsules, powders and granules. Capsules include hard capsules and soft capsules.
- compositions of the present invention may optionally comprise one or more active ingredients as such (eg, antibodies against immune checkpoint proteins) or excipients (lactose, mannitol, glucose, microcrystalline cellulose, starch, etc.). ), binders (hydroxypropyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, magnesium aluminometasilicate, etc.), disintegrants (calcium fibrin glycolate, etc.), lubricants (magnesium stearate, etc.), stabilizers, solubilizers (glutamic acid, Aspartic acid, etc.) and the like, and are used by formulating them according to a conventional method.
- active ingredients eg, antibodies against immune checkpoint proteins
- excipients lactose, mannitol, glucose, microcrystalline cellulose, starch, etc.
- binders hydroxypropyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, magnesium aluminometasilicate, etc.
- disintegrants calcium
- a coating agent sucrose, gelatin, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose phthalate, etc.
- capsules of absorbable material such as gelatin.
- composition of the present invention when formulated as a liquid solution for oral administration for oral administration, it contains a pharmaceutically acceptable aqueous solution, suspension, emulsion, syrup, elixir and the like.
- a liquid agent one or more active substances are dissolved, suspended or emulsified in a commonly used diluent (purified water, ethanol or a mixed solution thereof).
- this liquid agent may contain a wetting agent, a suspending agent, an emulsifying agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an aromatic agent, a preservative, a buffering agent and the like.
- the injections for parenteral administration include solutions, suspensions, emulsions and solid injections that are dissolved or suspended in a solvent at the time of use.
- the injection is used by dissolving, suspending or emulsifying one or more active substances in a solvent.
- the solvent for example, distilled water for injection, physiological saline, vegetable oil, propylene glycol, polyethylene glycol, alcohols such as ethanol, and the like, and combinations thereof are used.
- this injection may contain a stabilizer, a solubilizing agent (glutamic acid, aspartic acid, polysorbate 80 (registered trademark), etc.), a suspending agent, an emulsifying agent, a soothing agent, a buffering agent, a preservative and the like.
- the cancer targeted in the present invention includes melanoma (malignant melanoma), non-small cell lung cancer, renal cell carcinoma, malignant lymphoma (Hodgkin lymphoma or non-Hodgkin lymphoma), head and neck cancer, urological cancer (bladder cancer, Urothelial cancer, prostate cancer, small cell lung cancer, thymic cancer, gastric cancer, esophageal cancer, gastroesophageal junction cancer, liver cancer (hepatocellular carcinoma, intrahepatic cholangiocellular carcinoma), primary brain tumor (glioblastoma, central nervous system) Primary lymphoma), malignant pleural mesothelioma, gynecological cancer (ovarian cancer, cervical cancer, endometrial cancer), soft tissue sarcoma, biliary tract cancer, multiple myeloma, breast cancer, colon cancer, etc.
- the present invention is not limited to these.
- kits In one embodiment of the invention, a kit for determining whether long-term survival in cancer immunotherapy is predicted in a subject is provided.
- the kit may include one or more detection agents for the appropriate molecule to detect the cell subpopulations described herein. Combinations of such detection agents can be used to determine the T cell composition of a subject.
- Such kits can be used to measure the proportion of a particular cell subpopulation in a subject as the novel biomarkers described herein.
- the kit comprises CD4 and CD62L; (I) a marker selected from ICOS, PD-1, LAG-3 and CD28, (ii) CD4, and (iii) CD62L; CD11c, CD141 and HLA-DR; or CD8, CD62L and CD137
- a detection agent for In one embodiment, the detection agent is an antibody.
- the antibody is appropriately labeled to facilitate detection of the marker.
- FACS Calibur TM cells were stained with the following mAbs: fluorescein isothiocyanate (FITC)-conjugated anti-CD3 (HIT3a) and anti-CD4 (RPA-T4), phycoerythrin (PE)-conjugated anti-CD8. (RPA-T8) and anti-CD25 (M-A251), PE-Cy7-conjugated anti-CD25 (M-A251), PE-Cy5-conjugated anti-CD62L (Dreg 56) (all BD Pharmingen, San Diego, CA ), and FITC-conjugated anti-CD62L (Dreg 56) (eBioscience, Wien, Austria).
- BD Becton Dickinson and Company products.
- BL BioLegend products.
- eBIO means eBioscience products.
- ENZ means Enzo Life Science products.
- Cell surface phenotype was analyzed by direct immunofluorescence staining of 1 ⁇ 10 6 cells with fluorophore-conjugated mAb.
- the gating strategy is shown in Figures 19 and 20. 10,000 cells were analyzed from each sample using a FACS Calibur TM and LSR Fortessa TM flow cytometer (Becton Dickinson, Sunnyvale, CA) and FlowJo TM software. In addition, 20,000 cells were analyzed using a CyTOF TM (Fluidigm Corp., San Francisco, Calif.) mass cytometer and Cytobank TM software to obtain viSNE analysis.
- CyTOF TM Fludigm Corp., San Francisco, Calif.
- CD4 + T cells were purified by negative selection with the human CD4 + T cell isolation kit (Dynal Biotech, Oslo, Norway). Furthermore, CD4 + T cells were separated into CD62L high cells and CD62L low cells using anti-CD62L mAb-coated microbeads and MACS TM system (Miltenyi Biotec, Auburn, CA) according to the manufacturer's instructions. Cell purity was all >90%.
- ssDNA was reverse transcribed from 15 ⁇ g of cRNA and then labeled; 1.8 ⁇ g of labeled ssDNA was hybridized in GeneChip Hybridization Oven 645 using a microarray (Clariom S Assay, human; Thermo Fisher Scientific). The hybridized array was scanned using the GCS3000 7G System (Thermo Fisher Scientific). The accession number ID of the gene expression data is GSE103157.
- the difference in gene expression between the two sets was estimated as follows. First, all the probe values were tested for outliers, and the z-score for each probe was calculated using the mean and variance of the probe values excluding the outliers. To compare the z-scores of two gene sets, the z-scores of each gene were converted to probabilities, and the difference ( pd ) between the two sets of each gene probability was calculated below: Where the kth gene between the two gene sets (a and b) was compared. In this analysis, The following genes were selected as the gene signature.
- Example 1 Progress of treatment with nivolumab
- the inventors of the present invention have shown that, in a patient who has been treated with an anti-PD-1 antibody, nivolumab, in a previously treated patient with advanced lung cancer, Brahmer et al. (Five-year) shown in FIG. . follow-up from the CA209-003 study of nivolumab in previously treated advanced non-small cell lung cancer: clinical characteristics of long-term survivors Presented at:. 2017 AACR Annual Meeting; April 1-5, 2017; Washington, DC Abstract It was examined based on CT077).
- FIG. 2 is a graph modified from Brahmer et al. (N Eng J Med 2015:373:123-135). It can be seen that the long-term progression-free survival group also seen in FIG. 1 constitutes the tail plateau (Tail Plateau) seen after 18 months in the progression-free survival curve of FIG. This tail plateau showed an overall survival of about 5 years. On the other hand, it can be understood that there are a “ineffective group” in which the disease progresses early in less than 3 months, and a “short-term response group” in which the disease progresses in the middle of the disease, although the antitumor effect is obtained and the PFS curve of the conventional treatment is removed.
- CM RPMI1640+10% FCS
- CM RPMI1640+10% FCS
- the culture solution was transferred to a 50 ml centrifuge tube, the number of cells was counted, and centrifugation was performed at 1600 rpm for 5 minutes at 4°C.
- FACS buffer was added to give 0.3-1 ⁇ 10 6 cells/ml based on cell number count. The cell suspension was put into the FACS tube by 1 ml. -Centrifuged at 1600 rpm for 5 minutes at 4°C.
- the supernatant was discarded after centrifugation and about 100 ⁇ l of the supernatant was left.
- the cell pellet was disrupted with a vortex or the like, each FACS tube was marked, the antibody solution was added according to the protocol, and the mixture was allowed to stand at 4° C. for 30 to 60 minutes.
- the supernatant was discarded, 0.5 ml of 1% PFA was added, the pellet was broken by vortexing, etc., and FCM analysis was performed.
- the cells were suspended in FACS buffer.
- FACS buffer was added to give 0.3-1 ⁇ 10 6 cells/ml based on cell number count. The cell suspension was put into the FACS tube by 1 ml.
- CD62L low CD4 + T is divided into a group of patients who have been in progression-free state for 18 months or longer (LS group) and a group of patients who have been aggravated and then disease progression (R group)
- LS group group of patients who have been in progression-free state for 18 months or longer
- R group disease progression
- Example 3 ROC analysis and PFS plot
- the results of ROC analysis of the data obtained in Example 2 are shown on the left side of FIG. That is, in the analysis performed by stratifying the progression-free survival group for 18 months or longer, the sensitivity was 85.7% and the specificity was 83.3% when the CD62L low CD4 + T cell ratio >35.85 was used as the threshold value. It was shown to be possible with a P value of 0.0008. The AUC was also very good at 0.896.
- CD62L low CD4 + T cell ratio is an excellent biomarker for predicting long-term survival in cancer immunotherapy.
- Example 4 Difference in proportion of CD62L low T cell subsets between responders and non-responders
- the study enrolled 171 ongoing patients with NSCLC who were treated with nivolumab at a single center (Saitama Medical University International Medical Center) from February 2016 to August 2018. (Fig. 10a). Since this study is an observational study of practical treatment, all patients were pre-treated with cell-destructive chemotherapy according to the Japanese package insert prior to nivolumab therapy. After enrollment, 28 patients were excluded because no evaluable PBMC samples were obtained; in addition, 17 patients were excluded because their antitumor effects could not be evaluated 9 weeks after nivolumab therapy. The characteristics of all patients included in the discovery and validation cohorts are listed in Table 1.
- CT computed tomography
- PR partial response
- SD stable
- OS overall survival
- systemic T cell immunity which is a subpopulation of CD62L low CD44 + CD69 + CD90 + CD27 low T-bet + CD4 + T cells, has been shown to be antitumor in tumors, tumor draining LN, and peripheral blood. It has been demonstrated to be necessary for the immune response. Moreover, a significant number of phenotypic CD4 + T cells have been found to be one of three anti-tumor T cell clusters in human melanoma infiltrating lymphocytes. Therefore, the present inventor investigated this subset of T cells, particularly the CD62L low subpopulation, in the peripheral blood of NSCLC patients.
- the percentage of CD25 + FOXP3 + cells in the total CD4 + T cell population was also selected as another factor negatively correlated with clinical outcome that constitutes a T cell cluster different from the CD62L low CD4 + T cell cluster.
- a logistic regression model with two selected factors was used to detect non-responding patients, and the following equation was obtained: [-31.3+12.0 x log [% CD62L low T cells in total CD4 + T cell population: X]-6.1 x log [% CD25 + FOXP3 + T cells in total CD4 + T cell population: Y]]; This equation can be approximated as [-31.3+6.0 ⁇ log(X 2 /Y)]. Therefore, the present inventor has obtained a prediction formula using X 2 /Y as a variable in the formula.
- Example 5 Value of formula for predicting nivolumab response
- the inventor defines the values of the predictive equations for responders and non-responders (FIG. 10e, P ⁇ 0.0047), and at 9 weeks, to detect non-responders in the discovery cohort, the receiver operating characteristics (ROC) analysis was performed (Fig. 10f). With a threshold of 192 for the prediction formula (which is the point that maximizes the likelihood ratio of the ROC curve), the sensitivity and specificity were 85.7% and 100%, respectively.
- ROC receiver operating characteristics
- CCR7 and CD45RA are, CCR7 + CD45RA + naive T cells, CCR7 + CD45RA - central memory cells (CM), CCR7 - CD45RA - effector memory T cells (EM), and CCR7 - CD45RA + effector T cells (EMRA) Used as a criterion to distinguish. Therefore, the present inventor investigated the correlation between these and a subpopulation of CD62L low CD4 + T cells. CD8 + T cells were clearly classified into four subpopulations by the expression of CD45RA and CCR7, and CD4 + T cells in peripheral blood showed a different pattern lacking the CD45RA + CCR7 ⁇ subpopulations (FIGS. 11a,b). ).
- T follicular helper (Tfh) cells T follicular helper (Tfh) cells.
- a subset of CD62L low CD4 + T cells was also positively correlated with CD8 + T cells (Fig.
- CD27 was significantly weakly expressed (Fig. 12b, c).
- a single marker, CD62L low rather than CD45RA - CCR7 - appears to be able to discriminate between relatively homogeneous subpopulations of CD62L low CD45RA - CCR7 - CD27 - T-bet + CXCR3 + CD4 + T cells.
- the present inventor investigated the correlation between CD62L low CD4 + T cells and PD-1, LAG-3, and CTLA-4 expression.
- CD62L low CD4 + T cells but not CCR7 - CD45RA - CD4 + T cells, were positively correlated with PD-1 and LAG-3 expression on CD62L low CD4 + cells, and PD-1 on CD8 + T EMRA cells It also positively correlated with expression (Fig. 13a-c, Fig. 18a-c). Then, it was negatively correlated with the expression of CTLA-4 in CD62L low CD4 + T cells (Fig. 13d, Fig. 18d).
- Example 7 Gene expression of CD62L low CD4 + T cells in responding patients and non-responding patients
- the present inventor performed a microarray analysis to examine the difference in CD62L low CD4 + T cells at the molecular level between responding patients and non-responding patients.
- CD62L high CD4 + T cells and CD62L low CD4 + T cells had different gene expression profiles (Fig. 14a). Consistent with previous reports, the majority of CD62L high CD4 + T cells were considered to be naive T cells.
- CD62L high CD4 + T cells CD62L high CD4 + T cells of all patients.
- CD62L low CD4 + T cells strongly aurora kinase A (AURKA), CC motif chemokine ligand 17 (CCL17), granzyme A and H (GZMA and GZMH), NADH dehydrogenase 2 (ND2) and interleukin 21 (IL-21).
- AURKA aurora kinase A
- CCL17 CC motif chemokine ligand 17
- GZMA and GZMH granzyme A and H
- ND2 NADH dehydrogenase 2
- IL-21 interleukin 21
- C-type lectin domain family 2 member A (CLEC2A), interleukin 7 (IL7), transforming growth factor beta receptor 3 (TGFBR3), interferon alfa (IFNA), CXC chemokine receptor type 3 (CXCR3) and histone deacetylase 9 (HDAC9) is preferentially expressed in CD62L low CD4 + T cells from responders.
- CLEC2A C-type lectin domain family 2 member A
- IL7 interleukin 7
- TGFBR3 transforming growth factor beta receptor 3
- IFNA interferon alfa
- CXCR3 CXC chemokine receptor type 3
- HDAC9 histone deacetylase 9
- Example 8 Changes after nivolumab treatment
- the cell ratios tested were: CD62L low CD8 + T cell ratio, CD28 + CD62L low CD8 + T cell ratio, CD62L low CD4 + T cell ratio, ICOS + CD62L low CD4 + T cell ratio, and LAG3 + CD62L low.
- a + T cell ratio was used.
- CD4 + T cells were prepared from a response group (responder Fig. 6 left) and a non-responder group (Non-responder Fig. 6 right) before and 4 weeks after treatment with nivolumab, and tested for CD62L low CD4 + T cell ratio. did.
- the correlation between the response groups was better than the correlation in the case of the LAG3 + CD62L low CD4 + T cell ratio and the correlation in the case of the CD28 + CD62L low CD8 + T cell ratio (data not shown).
- PBMCs were prepared from a group of patients 12 to 92 weeks after the initiation of nivolumab treatment. Specifically, 6 patients in an average of 63.3 weeks (28 to 92 weeks) after the start of treatment and who acquired treatment resistance after the start of treatment (Acquired resistance, center of FIG. 7, graph), and PBMC was measured for each of 8 patients (on-going response on the left side of FIG. 7) of the patient group averaging 64.5 weeks (12 to 92 weeks) after the start of the treatment and still responsive to the treatment after the start of the treatment. was prepared. As a control, PBMCs were prepared from 5 patients in the treatment-resistant patient group at the start of treatment (Primary resistance FIG. 7, right graph).
- the CD62L low CD4 + T cell ratio (ie, the ratio of CD62L low T cells in the total CD4 + T cell population, the graph on the left of FIG. 7 ), and the CD62L low CD4 + T cell ratio as “X”, and CD25 + FOXPP3.
- X 2 /Y (the graph on the right in FIG. 7) is shown when the + CD4 + T cell ratio (that is, the ratio of CD25 + FOXP3 + T cells in the total CD4 + T cell population) is “Y”.
- CD62L low CD4 + T cell ratio (FIG. 7 left) and CD62L low CD4 + T cell ratio as "X” CD25 + FOXP3 + CD4 + T cells ratio when the "Y" X 2 / Y (FIG.
- the values were significantly higher in the patient group still responsive to the treatment after the initiation of the treatment.
- This result indicates that the CD62L low CD4 + T cell ratio and the CD62L low CD4 + T cell ratio are “X” as to whether or not patients still responsive to treatment even after treatment with a checkpoint inhibitor such as nivolumab. It was found that X 2 /Y is a good predictive index when the CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio is “Y”. When the ratio of CD62L low CD4 + T cells was used as an index, P was 0.0088, and when X 2 /Y was used as an index, P was 0.017.
- Example 9 Markers characteristic of long-term progression-free survival
- the long-term progression-free survival group also seen in FIG. 1 constitutes the tail plateau (Tail Plateau) seen after 18 months in the progression-free survival curve in FIG. Therefore, the present inventor defines a patient with a progression-free survival of >500 days as a long-term responder, who initially responded to treatment but acquired resistance and developed disease progression within 500 days after nivolumab therapy. Those who responded were defined as short-term responders.
- FIG. 8 is a graph showing the CD62L low CD4 + T cell ratio for the long-term progression-free survival group (LR), the short-term response group (SR), and the ineffective group (NR) (FIG. 8 left), and CD62L low.
- 9 is a graph showing X 2 /Y when the CD4 + T cell ratio is “X” and the CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio is “Y” (FIG. 8, right).
- the long-term progression-free survival group refers to the group of patients who have shown no progression over 500 days.
- the short-term response group is a group of patients who have been in the partial response group (PR) or stable group (SD) for at least 9 weeks after the start of treatment, but thereafter have progressed to the disease.
- the ineffective group indicates a patient group in which the disease progressed within 9 weeks after the initiation of nivolumab treatment. Student's paired t-test was used for statistical processing.
- CD62L low CD4 + T cell ratio (FIG. 8 left), and X 2 /Y when the CD62L low CD4 + T cell ratio is “X” and the CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio is “Y” (FIG. 8). It was found that all of 8) are excellent indicators for predicting the long-term progression-free survival group (LR) and the short-term response group (SR), and therefore, excellent indicators for predicting long-term survival.
- LR long-term progression-free survival group
- SR short-term response group
- X 2 / Y is of less than a certain number, it is expected that an invalid group. Therefore, when cancer immunotherapy is performed, a constant “ ⁇ ” is determined in advance using X (CD62L low CD4 + cell ratio) and Y (CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio), and X 2 If /Y ⁇ , it is judged that the effect of cancer immunotherapy cannot be expected and/or that the treatment should be changed to other treatment and/or combined with other treatment should be considered. be able to. Furthermore, in addition to “ ⁇ ”, “ ⁇ ” is determined in advance, and in the case of ⁇ X 2 /Y, long-term survival due to cancer immunotherapy is predicted.
- the administration should be completed by one administration.
- ⁇ X 2 /Y ⁇ the effect of cancer immunotherapy can be obtained to some extent, but in order to obtain long-term survival, further treatment is continued or other treatment methods are used. It is possible to judge that the combination use with should be considered.
- the determination of the cutoff value from the ROC curve may use methods known in the art. For example, in addition to the method that uses the above-mentioned "value that maximizes the likelihood ratio" as the threshold value, the method that uses the value of the point that minimizes the distance from the upper left corner of the graph, and the Youden Index (sensitivity + specificity) There is a method to adopt the value of the point that maximizes (-1) (http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/kid/clinicaljournalclub6.html, http://www.snap- tck.com/room04/c01/stat/stat09/stat0902.html).
- the CD62L low CD4 + cell subpopulation is considered to be a CD4 + T cell subpopulation with reduced expression of homing molecules to secondary lymphoid organs and correlating with dendritic cell stimulation in the tumor immune response.
- the ICOS + CD62L low CD4 + T cell subpopulation is also considered to be a CD4 + T cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the tumor immune response.
- the HLA-DR + CD141 + CD11c + dendritic cell subpopulation is a dendritic cell subpopulation that increases due to an increase in the cell subpopulation with reduced expression of homing molecules in the CD4 + T cell population. It is thought to be a dendritic cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the immune response.
- the CD62L low CD4 + T cell ratio and the CD62L low CD4 + T cell ratio are “X”, and the CD25 + FOXP3 + CD4 + T cell ratio is “Y”. It is possible to select a patient who continues to be a response group after cancer immunotherapy by using X 2 /Y at that time.
- the T cell subpopulations in which the CD62L low CD4 + cell subpopulation has a strong positive correlation are type 1 helper CD4 + T cells (Th1), effector memory CD4 + T cells, CD8 + T cells, and effector CD8 + T cells. .. These are cell subpopulations important for cell killing function in cell-mediated immunity.
- those having a negative correlation are type 2 helper CD4 + T cells (Th2) and regulatory T cells. These are known as cell subpopulations that suppress cell-mediated immunity.
- the CD62L low CD4 + cell subpopulation has a significant correlation with the expression of LAG3, ICOS, PD-1, CTLA-4 on CD4 + T cells and CD8 + T cells, thereby exerting its antitumor immune function.
- an increase in CD62L low CD4 + cell subpopulation correlates with increased PD-1, LAG-3, ICOS expression, and decreased CTLA-4 expression.
- antitumor immunity is mainly regulated by PD-1, LAG-3, and is considered to be related to the efficacy of these immune checkpoint inhibition treatments.
- the HLA-DR + CD141 + CD11c + dendritic cell subpopulation and the CD62L low CD4 + cell subpopulation have a positive correlation.
- activated dendritic cells express MHC class II-restricted antigens, resulting in an increase in CD62L low CD4 + cell subpopulations that recognize MHC class II-restricted antigens.
- the HLA-DR + CD141 + CD11c + dendritic cell subpopulation is considered to be a dendritic cell subpopulation that correlates with dendritic cell stimulation in the tumor immune response.
- CD4 + T cells promotes CTL priming, migratory capacity, cytotoxicity, and survival, thus accumulating evidence that CD4 + T cells are required for effective antitumor immunity .. And it appears that CD4 + T cells need to be systemically present in order to enhance CTL production, delivery, and cytotoxic activity.
- Sipitzer MH et al. reported that tumor-infiltrating lymphocytes of mice established with antitumor immunity sufficient to eradicate tumors.
- CXCR3 + ICOS + T-bet + has been demonstrated to correlate with response to immune checkpoint inhibitors, consistent with these studies, our mass cytometric study showed that CD62L low CD4 + The majority of T cells were shown to be T-bet + , CD27 ⁇ , FOXP3 ⁇ and CXCR3 + in the CD4 + population, while showing no difference between non-responders and responders CCR7 - CD4 + T cell subpopulation of, T-bet -, CD27 + , and FOXP3 + .CD62L low CD4 + T cell subpopulations that contain wider subpopulations such subpopulations of, CXCR3 + CCR4 - It strongly correlates with CCR6 - cells, that is, the subpopulation of CD62L low CD4 + T cells plays an important role as Th1 cells in cell immunity, so that the subpopulation of CD62L low CD4 + T cells is the effector CD8 + T cells.
- CD62L low CD4 + T cells was positively correlated with the expression of PD-1 but negatively with the expression of CTLA-4.
- a subpopulation of CD62L low CD27 - FOXP3 - CXCR3 + T-bet + CD4 + T cells is thought to constitute a cell-immune T cell network containing Th1 T cells and effector CD8 + T cells, and these cells express CTLA- Suggests that it is regulated by PD-1 but not 4.
- CD62L low CD4 + T cells expressed genes encoding Aurora A, CD101, granzyme A and H, ND2 and IL-21.
- AURORA A is expressed in mitotic cells in the G2-M phase and is required for maintenance of Lck activity after TCR engagement in T cells
- CD101 is expressed in CD3 activated T cells.
- Granzyme A and H are expressed in cells with cytotoxic activity such as CLT and natural killer cells.
- CD4 + T cells can express granzymes and mediate anti-tumor responses (Hirschhorn-Cymerman D et al., J Exp Med 2012;209(11):2113-26).
- ND2 is one of the seven mitochondrial-encoded subunits of the NADH dehydrogenase enzyme.
- IL-21 has been demonstrated to enhance and maintain CD8 + T cell responses, resulting in sustained anti-tumor immunity.
- a subpopulation of CD62L low CD4 + T cells contains T cells that proliferate after activation by TCR engagement, which showed effector function and enhanced CD8 + T cell cytotoxicity.
- CCL19 binds to CCR7 and attracts certain cells of the immune system, including dendritic cells and CCR7 + central memory cells.
- IL-7 a non-redundant cytokine for T cell proliferation, promotes anti-tumor T cell immunity.
- expression of IL-7 and CCL19 in CAR-T cells was reported to improve immune cell infiltration and CAR-T survival in tumors (Adachi K et al., Nat Biotechnol 2018;36.
- CLEC2A enhances TCR-stimulated T cell proliferation by increasing its viability.
- TGF ⁇ has broad regulatory activity affecting multiple types of immune cells. Soluble TGFBR3 may inhibit TGF ⁇ signaling.
- HDAC9 regulates FOXP3 expression and suppresses Treg function. Therefore, these molecules appear to play a role in promoting T cell activation, inhibiting regulatory mechanisms, and increasing the amount of anti-tumor effector T cells. These may represent potential targets for enhancing anti-tumor immunotherapy.
- the inventor demonstrated that monitoring systemic CD4 + T cell immunity with peripheral blood helps predict the response of anti-PD-1 therapy.
- the inventor has developed a formula based on the percentage of CD62L low CD4 + T cells and Tregs that can serve as a biomarker for predicting treatment outcome.
- Our findings help prepare anti-PD-1 therapies for all potentially responsive patients and provide the basis for new therapeutic strategies for patients with different CD4 + T cell immune status. Therefore, it may have important clinical significance.
- Example 10 Treatment with Pembrolizumab It was confirmed that the same results as in the case of nivolumab treatment were obtained also in the case of treatment with pembrolizumab. 10-1.
- Materials and Methods (1) Patients The following experiments were performed on patients with stage IV or IIIB-C PD NSCLC who were 18 years of age or older, with PD-L1 TPS (Tumor Proportion Score) of 50% or more, and EGFR mutation/ALK translocation. The survey was conducted from March 2017 to November 2018 at a single facility (Saitama Medical University International Medical Center), targeting 54 people who do not have this. PD-L1 TPS was performed according to a conventional method using PD-L1 IHC 22C3 pharmaDx.
- Progression of Pembrolizumab Treatment Progression-free survival (PFS) curves and overall survival (OS) curves prepared by the same method as in Example 1 are shown in FIGS. 21B and 21C, respectively.
- the PFS curve became a tail plateau after 490 days
- the OS curve became a tail plateau after 637 days.
- the group that reached the tail plateau was defined as the long-term survival group. 10-3.
- FACS Calibur analysis The same method as in Example 2 was performed.
- Table 6A shows the results of examining the correlation between the PFS and the ratio of various cell subpopulations
- Table 6B shows the results of examining the correlation with OS.
- Table 7 shows the results of comparing the ratio of the cell subpopulation in the long-term survival group on the PFS curve, the ratio of the cell subpopulation in the long-term survival group on the OS curve, and the ratio of the cell subpopulation in the non-long-term survival group. It was shown to.
- ROC analysis, PFS, and OS plot The same method as in Example 3 was performed. The results of plotting CD62L low CD4 + /CD3 + on the horizontal axis and PFS or OS on the vertical axis are shown in FIGS. 21D and 21E, respectively. Correlation was observed between CD62L low CD4 + /CD3 + and PFS and OS.
- FIGS. 21F and 21H The results of plotting CD62L low CD4 + /CD3 + for the group of PFS ⁇ 490 and the group of PFS ⁇ 490, and the group of OS ⁇ 637 and the group of OS ⁇ 637 are shown in FIGS. 21F and 21H, respectively. Correlation was recognized in both cases. From the results of FIG. 21F and FIG. 21H, ROC analysis of PFS with CD62L low CD4 + /CD3 + >17.6 as a threshold is shown in FIG. 21G, and ROC analysis of OS with CD62L low CD4 + /CD3 + >15.6 as a threshold. The results of the above are shown in FIG. 21I.
- CD62L low CD4 + CD3 + cell populations is based on CD4 + CD3 + as the population (CD62L low /CD4 + CD3 + ) and as CD3 + as the population (CD62L low CD4 + /CD3 + ).
- the cells described in the numerator have all the characteristics of the cells described in the denominator), and both showed similar results. The above results indicate that the sensitivity and specificity are better when CD3 + is used as the population than when CD4 + CD3 + is used as the population. 10-5.
- the present invention can be used in cancer treatment. According to the present invention, it is possible to show whether or not a long-term survival type immune state is present before cancer immunotherapy. Further, the present invention can show that the long-term survival type immune state continues after the initiation of cancer immunotherapy. With these, it is possible to appropriately determine whether or not the combination therapy is necessary, determine the start time of the combination therapy, or judge the interruption/discontinuation time of the combination therapy.
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Abstract
がん免疫療法における長期生存/治療介入の必要性を予測する末梢血バイオマーカーを提供する。本発明は、被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法を提供する。抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団、または抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量を基準と比較することにより、被験体におけるがん免疫療法における長期生存/治療介入の必要性を予測することができる。
Description
本発明は、がん治療の分野に関連する。とりわけ、がん免疫療法における長期生存の予測に関する。
メラノーマ、肺癌、頭頸部癌、泌尿器科癌、胃癌など多くの癌腫においてPD-1/PD-L1阻害を作用機序とする免疫チェックポイント阻害薬の有効性が証明され、日本においても保険適用されている。癌腫によらず、10~20%では長期生存を得ることができることが臨床試験で示されている。肺癌における検討では、この長期生存は2年間で治療を終了しても5年以上無増悪生存できたことが報告されている。短期的奏効に関連するバイオマーカーとして、腫瘍PD-L1や腫瘍遺伝子変異量などいくつか検討されているが、長期生存群を予測するバイオマーカーはこれまでに全く検討がなされていない。
PD-1/PD-L1阻害薬の短期的奏効を予測するバイオマーカーとして、肺癌では腫瘍PD-L1発現比率が用いられている。しかし、肺癌以外では奏効との相関が明らかでなく、また、肺癌でのROC解析においてもAUCは0.6~0.7程度に止まっている。基礎的検討では、ゲノム編集によりPD-L1をノックアウトした腫瘍を用いてもPD-1/PD-L1阻害薬の抗腫瘍効果が得られることが報告されている。宿主のPD-L1をノックアウトすることで抗腫瘍効果が消滅することから、抗原提示細胞上のPD-L1発現が重要であると考えられるようになっている。腫瘍遺伝子変異量も短期的奏効を予測する有望なバイオマーカーであるが、ROC解析でのAUCはやはり0.6~0.7程度に止まっている。
がん免疫療法での単独治療では、奏効率が必ずしも高くない。例えば、臨床的に極めて大きな成功を収めているように見える抗PD-1抗体であるが、無増悪生存期間(PFS)のデータからは、ほぼ全ての抗PD-1抗体臨床試験において3ヶ月以内に病勢増悪する「無効群」が約40%認められる。単独療法での低い奏効率を増加させる手段として併用療法が挙げられる。PD-1阻害薬と細胞傷害性抗癌剤や他の免疫チェックポイント阻害薬との併用療法開発が進んでいるが、併用療法は毒性が高いという問題がある。
本発明者は既に、がん免疫療法(例えば、抗PD-1治療または抗PD-L1治療)に対する治療効果が進行(PD)、安定(SD)、奏効(完全奏効(CR)+部分奏効(PR))となる三群が、それぞれ異なる免疫状態を呈することを見出している。そして、本発明者は既に、被験体にがん免疫療法を行った場合、そのがん免疫療法に対する応答が、進行(PD)、安定(SD)または奏効(完全奏効(CR)+部分奏効(PR))のいずれかであることを予想する方法を提供した(なお、被験体の集団が部分奏効群(PR)に加えて完全奏効群(CR)を含む場合であっても、あるいは部分奏効群(PR)を含まずに完全奏効群(CR)を含む場合であっても、部分奏効群(PR)と同様であるとして検出され得る)。
本発明は、被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法を提供する。本明細書に記載される特定の細胞亜集団の量を基準と比較することにより、被験体において生じているがん免疫療法における長期生存の有無および/または程度を予測することができる。
本発明において指標として用い得る細胞亜集団としては、限定されるものではないが、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団または抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団が挙げられる。抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団は、例えば、CD62LlowCD4+T細胞集団に含まれる細胞亜集団(例えば、CD62LlowCD4+T細胞亜集団自体、またはICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団など)である。抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団は、例えば、HLA-DR+CD141+CD11c+細胞亜集団などである。抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団は、例えば、CD137+CD62LlowCD8+T細胞亜集団などである。
本発明のさらなる実施形態では、被験体において生じているがん免疫療法における長期生存予測が示されることによって、かかる被験体に対して、治療介入を施すべきか否か、またはいつ治療介入を施すべきかの指標が示され得る。がん免疫療法における長期生存が予測されない場合、がんに対する治療介入を施すことは有利であり得ると考えられるが、これまでは、がん免疫療法における長期生存を予測するためのバイオマーカーが存在しなかった。
治療介入は、代表的には、1または複数のさらなる薬剤との組み合わせ投与であり得る。あるいは、治療介入は、放射線治療との組み合わせであってもよい。1または複数のさらなる薬剤は、任意の化学療法薬であってもよく、または、第2の免疫チェックポイント阻害剤を含んでもよい。あるいは、治療介入において使用される他のがん治療としては、他のがん免疫療法(例えば、養子細胞移入)、温熱療法、外科的手順などが挙げられる。好ましくは、治療介入は、放射線治療あるいは化学療法剤のような抗癌剤投与を含むがん治療との組み合わせである。
本発明の実施形態の例が、以下の項目に示される。
(項目1)
被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。
(項目2)
被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。
(項目3)
被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。
(項目4)
前記サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量および抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量からなる群から選択される少なくとも2つの量と基準との比較により該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、項目1~3のいずれか1項に記載の方法。
(項目5)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、項目1または4に記載の方法。
(項目6)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、項目5に記載の方法。
(項目7)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、項目5に記載の方法。
(項目8)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団が、HLA-DR+CD141+CD11c+細胞亜集団である、項目2または4に記載の方法。
(項目9)
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団が、CD62LlowCD8+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、項目3または4に記載の方法。
(項目10)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団が、CD137+CD62LlowCD8+T細胞亜集団である、項目9に記載の方法。
(項目11)
以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X、Y)に対する相対値を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該Xを測定する工程と、
該Yを測定する工程と
を含み、XのYに対する相対値と基準との比較を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存を予測するための指標として用いる、方法。
(項目12)
前記量(X)および(Y)が、それぞれ、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および、
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される、項目11に記載の方法。
(項目13)
前記量(X)がCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量であり、
および(Y)がFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量である、項目11に記載の方法。
(項目14)
前記相対値が、X/Yである、項目11~13のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
前記相対値が、X2/Yである、項目11~13のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
前記サンプルが、末梢血サンプルである、項目1~15のいずれか1項に記載の方法。(項目17)
前記基準が、前記がん免疫療法前の前記被験体のサンプルにおける前記細胞亜集団の量、または、予め決定した値である、項目1~16のいずれか1項に記載の方法。
(項目18)
前記サンプルにおける前記細胞亜集団の量が、前記基準より多いことは、前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されることを示す、項目1~17のいずれか1項に記載の方法。
(項目19)
前記サンプルにおける前記細胞亜集団の量が、前記基準より少ないことは、前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されないことを示す、項目1~17のいずれか1項に記載の方法。
(項目20)
前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されない場合、該被験体に併用療法を施すべきことがさらに示される、項目1~19のいずれか1項に記載の方法。
(項目21)
被験体から複数の時点で得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成が、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存を予測するための指標とする方法としてさらに規定される、項目1~20のいずれか1項に記載の方法であって、該被験体から複数の時点で得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含む、方法。
(項目22)
前記X2/Yが約324以上である場合に長期生存が予測される、項目15に記載の方法。
(項目23)
被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む薬学的組成物であって、
該薬学的組成物は、項目1~18または21~22のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測される被験体に投与されることを特徴とする、薬学的組成物。
(項目24)
前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、項目23に記載の薬学的組成物。
(項目25)
被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む組合わせ医薬であって、
該組合わせ医薬は、項目1~22のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されない被験体に投与されることを特徴とする、組合わせ医薬。
(項目26)
前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、項目25に記載の組合わせ医薬。
(項目27)
化学療法剤およびさらなるがん免疫療法からなる群から選択される医薬を含む、項目25に記載の組合わせ医薬。
(項目28)
被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されるかを判定するためのキットであって、
・CD4およびCD62Lの組み合わせ、
・CD4およびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびLAG-3の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびICOSの組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD127およびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD25およびFoxp3の組み合わせ、
・CD11c、CD141およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD141およびCD80の組み合わせ、
・CD11c、CD123およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD123およびCD80の組み合わせ、
・CD8およびCD62Lの組み合わせ、
・CD8およびCD137の組み合わせ、ならびに
・CD28、CD62LおよびCD8の組み合わせ
からなる群から選択されるマーカーの組み合わせに対する検出剤を含む、キット。
(項目29)
被験体においてがん免疫療法において治療介入が必要であるかを判定するためのキットであって、
・CD4およびCD62Lの組み合わせ、
・CD4およびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびLAG-3の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびICOSの組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD127およびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD25およびFoxp3の組み合わせ、
・CD11c、CD141およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD141およびCD80の組み合わせ、
・CD11c、CD123およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD123およびCD80の組み合わせ、
・CD8およびCD62Lの組み合わせ、
・CD8およびCD137の組み合わせ、ならびに
・CD28、CD62LおよびCD8の組み合わせ
からなる群から選択されるマーカーの組み合わせに対する検出剤を含む、キット。
(項目30)
被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標が提供される、方法。
(項目31)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、項目30に記載の方法。
(項目32)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、項目30に記載の方法。
(項目33)
以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X、Y)に対する相対値を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする方法であって、
該Xを測定する工程と、
該Yを測定する工程と
を含み、XのYに対する相対値と基準との比較を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする、方法。
(項目34)
前記量(X)および(Y)が、それぞれ、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および、
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される、項目33に記載の方法。
(項目35)
前記量(X)がCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量であり、
および(Y)がFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量である、項目33に記載の方法。
(項目36)
前記相対値が、X/Yである、項目33~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目37)
前記相対値が、X2/Yである、項目33~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
前記治療介入が放射線治療である、項目30~37のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記治療介入が化学療法剤治療である、項目30~37のいずれか一項に記載の方法。
(項目40)
前記X2/Yが約324未満であることが治療介入が必要であることの指標である、項目37に記載の方法。
(項目41)
前記X2/Yが約174以上約324未満であることが、治療介入が必要であることの指標であり、該治療介入が、投与されているがん免疫療法に加えて、化学療法、放射線療法、外科的手順、または温熱療法を行うか、さらなるがん免疫療法を行うことを含む、項目37に記載の方法。
(項目42)
前記X2/Yが約174未満であることが治療介入が必要であることの指標であり、該治療介入が、投与されているがん免疫療法を中止するか、または投与されているがん免疫療法に加えて、化学療法、放射線療法、外科的手順、または温熱療法を行うか、さらなるがん免疫療法を行うことを含む、項目37に記載の方法。
(項目43)
被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む組合わせ医薬であって、
該組合わせ医薬は、項目30~42のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法において治療介入が必要であると判断された被験体に投与されることを特徴とする、組合わせ医薬。
(項目44)
前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、項目43に記載の組合わせ医薬。
(項目45)
化学療法剤およびさらなるがん免疫療法からなる群から選択される医薬を含む、項目43に記載の組合わせ医薬。
(項目46)
治療前のがん患者である被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体に対する治療方針の決定の指標とする方法であって、以下:
該被験体から得られた該サンプルにおけるCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量(X)とFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量(Y)を測定する工程、および、
相対値X2/Yを求める工程、
を含み、さらに、以下:
(a)相対値X2/Yについて閾値αを設定し、該X2/Yが閾値α未満であるとき、被検体はがん免疫療法に対する不応答者であると判断する工程;
(b)相対値X2/Yについて閾値α及びβを設定し、ここでα<βであり、そして、該X2/Yが閾値α以上で閾値β未満の場合に、被検体はがん免疫療法に対する短期応答者であると判断する工程;ならびに
(c)相対値X2/Yについて閾値βを設定し、該X2/Yが閾値β以上である場合に、被検体はがん免疫療法に対する長期応答者であると判断する工程、
からなる群から選択される工程を含む、方法。
(項目47)
前記閾値βは、前記閾値αより少なくとも50大きい値である、項目46に記載の方法。
(項目48)
前記閾値αは、100~400の範囲内の値であり、
前記閾値βは、150~450の範囲内の値である、項目47に記載の方法。
(項目49)
項目46~48のいずれか一項に記載の方法が記載された添付文書と、免疫チェックポイント阻害剤とを含む製品。
(項目1)
被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。
(項目2)
被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。
(項目3)
被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。
(項目4)
前記サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量および抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量からなる群から選択される少なくとも2つの量と基準との比較により該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、項目1~3のいずれか1項に記載の方法。
(項目5)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、項目1または4に記載の方法。
(項目6)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、項目5に記載の方法。
(項目7)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、項目5に記載の方法。
(項目8)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団が、HLA-DR+CD141+CD11c+細胞亜集団である、項目2または4に記載の方法。
(項目9)
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団が、CD62LlowCD8+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、項目3または4に記載の方法。
(項目10)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団が、CD137+CD62LlowCD8+T細胞亜集団である、項目9に記載の方法。
(項目11)
以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X、Y)に対する相対値を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該Xを測定する工程と、
該Yを測定する工程と
を含み、XのYに対する相対値と基準との比較を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存を予測するための指標として用いる、方法。
(項目12)
前記量(X)および(Y)が、それぞれ、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および、
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される、項目11に記載の方法。
(項目13)
前記量(X)がCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量であり、
および(Y)がFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量である、項目11に記載の方法。
(項目14)
前記相対値が、X/Yである、項目11~13のいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
前記相対値が、X2/Yである、項目11~13のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
前記サンプルが、末梢血サンプルである、項目1~15のいずれか1項に記載の方法。(項目17)
前記基準が、前記がん免疫療法前の前記被験体のサンプルにおける前記細胞亜集団の量、または、予め決定した値である、項目1~16のいずれか1項に記載の方法。
(項目18)
前記サンプルにおける前記細胞亜集団の量が、前記基準より多いことは、前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されることを示す、項目1~17のいずれか1項に記載の方法。
(項目19)
前記サンプルにおける前記細胞亜集団の量が、前記基準より少ないことは、前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されないことを示す、項目1~17のいずれか1項に記載の方法。
(項目20)
前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されない場合、該被験体に併用療法を施すべきことがさらに示される、項目1~19のいずれか1項に記載の方法。
(項目21)
被験体から複数の時点で得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成が、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存を予測するための指標とする方法としてさらに規定される、項目1~20のいずれか1項に記載の方法であって、該被験体から複数の時点で得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含む、方法。
(項目22)
前記X2/Yが約324以上である場合に長期生存が予測される、項目15に記載の方法。
(項目23)
被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む薬学的組成物であって、
該薬学的組成物は、項目1~18または21~22のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測される被験体に投与されることを特徴とする、薬学的組成物。
(項目24)
前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、項目23に記載の薬学的組成物。
(項目25)
被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む組合わせ医薬であって、
該組合わせ医薬は、項目1~22のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されない被験体に投与されることを特徴とする、組合わせ医薬。
(項目26)
前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、項目25に記載の組合わせ医薬。
(項目27)
化学療法剤およびさらなるがん免疫療法からなる群から選択される医薬を含む、項目25に記載の組合わせ医薬。
(項目28)
被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されるかを判定するためのキットであって、
・CD4およびCD62Lの組み合わせ、
・CD4およびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびLAG-3の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびICOSの組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD127およびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD25およびFoxp3の組み合わせ、
・CD11c、CD141およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD141およびCD80の組み合わせ、
・CD11c、CD123およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD123およびCD80の組み合わせ、
・CD8およびCD62Lの組み合わせ、
・CD8およびCD137の組み合わせ、ならびに
・CD28、CD62LおよびCD8の組み合わせ
からなる群から選択されるマーカーの組み合わせに対する検出剤を含む、キット。
(項目29)
被験体においてがん免疫療法において治療介入が必要であるかを判定するためのキットであって、
・CD4およびCD62Lの組み合わせ、
・CD4およびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびLAG-3の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびICOSの組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD127およびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD25およびFoxp3の組み合わせ、
・CD11c、CD141およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD141およびCD80の組み合わせ、
・CD11c、CD123およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD123およびCD80の組み合わせ、
・CD8およびCD62Lの組み合わせ、
・CD8およびCD137の組み合わせ、ならびに
・CD28、CD62LおよびCD8の組み合わせ
からなる群から選択されるマーカーの組み合わせに対する検出剤を含む、キット。
(項目30)
被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標が提供される、方法。
(項目31)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、項目30に記載の方法。
(項目32)
前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、項目30に記載の方法。
(項目33)
以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X、Y)に対する相対値を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする方法であって、
該Xを測定する工程と、
該Yを測定する工程と
を含み、XのYに対する相対値と基準との比較を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする、方法。
(項目34)
前記量(X)および(Y)が、それぞれ、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および、
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される、項目33に記載の方法。
(項目35)
前記量(X)がCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量であり、
および(Y)がFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量である、項目33に記載の方法。
(項目36)
前記相対値が、X/Yである、項目33~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目37)
前記相対値が、X2/Yである、項目33~35のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
前記治療介入が放射線治療である、項目30~37のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記治療介入が化学療法剤治療である、項目30~37のいずれか一項に記載の方法。
(項目40)
前記X2/Yが約324未満であることが治療介入が必要であることの指標である、項目37に記載の方法。
(項目41)
前記X2/Yが約174以上約324未満であることが、治療介入が必要であることの指標であり、該治療介入が、投与されているがん免疫療法に加えて、化学療法、放射線療法、外科的手順、または温熱療法を行うか、さらなるがん免疫療法を行うことを含む、項目37に記載の方法。
(項目42)
前記X2/Yが約174未満であることが治療介入が必要であることの指標であり、該治療介入が、投与されているがん免疫療法を中止するか、または投与されているがん免疫療法に加えて、化学療法、放射線療法、外科的手順、または温熱療法を行うか、さらなるがん免疫療法を行うことを含む、項目37に記載の方法。
(項目43)
被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む組合わせ医薬であって、
該組合わせ医薬は、項目30~42のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法において治療介入が必要であると判断された被験体に投与されることを特徴とする、組合わせ医薬。
(項目44)
前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、項目43に記載の組合わせ医薬。
(項目45)
化学療法剤およびさらなるがん免疫療法からなる群から選択される医薬を含む、項目43に記載の組合わせ医薬。
(項目46)
治療前のがん患者である被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体に対する治療方針の決定の指標とする方法であって、以下:
該被験体から得られた該サンプルにおけるCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量(X)とFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量(Y)を測定する工程、および、
相対値X2/Yを求める工程、
を含み、さらに、以下:
(a)相対値X2/Yについて閾値αを設定し、該X2/Yが閾値α未満であるとき、被検体はがん免疫療法に対する不応答者であると判断する工程;
(b)相対値X2/Yについて閾値α及びβを設定し、ここでα<βであり、そして、該X2/Yが閾値α以上で閾値β未満の場合に、被検体はがん免疫療法に対する短期応答者であると判断する工程;ならびに
(c)相対値X2/Yについて閾値βを設定し、該X2/Yが閾値β以上である場合に、被検体はがん免疫療法に対する長期応答者であると判断する工程、
からなる群から選択される工程を含む、方法。
(項目47)
前記閾値βは、前記閾値αより少なくとも50大きい値である、項目46に記載の方法。
(項目48)
前記閾値αは、100~400の範囲内の値であり、
前記閾値βは、150~450の範囲内の値である、項目47に記載の方法。
(項目49)
項目46~48のいずれか一項に記載の方法が記載された添付文書と、免疫チェックポイント阻害剤とを含む製品。
本発明により、がん免疫療法における長期生存を予測することができる。これにより、がん免疫療法において治療介入を行うべきか、またはいつ治療介入を施すべきかを判断することができる。
以下、本発明を最良の形態を示しながら説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。
以下に本明細書において特に使用される用語の定義および/または基本的技術内容を適宜説明する。
(定義)
本明細書において「長期応答者」とは、無増悪生存期間が500日以上である患者、例えばニボルマブ療法後500日以上にわたり増悪が生じない患者をいう。長期応答者であると推定された患者は、癌免疫療法による長期生存が予測されるため、臨床医は、癌免疫療法を最小限で(例えば一回の投与で)終了すべきと判断することができる。
本明細書において「長期応答者」とは、無増悪生存期間が500日以上である患者、例えばニボルマブ療法後500日以上にわたり増悪が生じない患者をいう。長期応答者であると推定された患者は、癌免疫療法による長期生存が予測されるため、臨床医は、癌免疫療法を最小限で(例えば一回の投与で)終了すべきと判断することができる。
本明細書において「短期応答者」とは、無増悪生存期間が500日未満である患者、例えばニボルマブ療法後500日未満に増悪が生じる患者をいう。短期応答者であると推定された患者は、癌免疫療法による効果が期待できないと予測されるか、あるいは、癌免疫療法による効果はそれなりに得られるが長期生存を得ることができないと予測されるため、臨床医は、(1)さらに治療を継続しつつ、他の治療法との併用を検討するか、あるいは、(2)他の治療法に変更することを検討、および/または、他の治療法との併用を検討することができる。
本明細書において、「バイオマーカー」とは、通常の生物学的過程、病理学的過程、もしくは治療的介入に対する薬理学的応答の指標として、客観的に測定され評価される特性をいう。
本明細書において「がん」または「癌」は、互換可能に用いられ、異型性が強く、増殖が正常細胞より速く、周囲組織に破壊性に浸潤し得あるいは転移をおこし得る悪性腫瘍またはそのような悪性腫瘍が存在する状態をいう。本発明においては、がんは固形がんおよび造血器腫瘍を含むがそれらに限定されない。
本明細書において、「がん免疫療法」とは、生物の有する免疫機構などの生体防御機構を用いてがんを治療する方法をいう。
本明細書において、「抗腫瘍免疫応答」とは、生体内の腫瘍に対する任意の免疫応答をいう。
本明細書において、「抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激」とは生体内の腫瘍に対する免疫応答の過程で発生する、樹状細胞に対して刺激を与える任意の現象をいう。この刺激は、直接的ないし間接的に抗腫瘍免疫応答を生じる要因の一つとなり得る。限定されることはないが、代表的には、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激は、CD4+T細胞(例えば、エフェクターT細胞)によって与えられ、この刺激の結果、樹状細胞はCD8+T細胞に刺激を与え、刺激を受けたCD8+T細胞は抗腫瘍効果を発揮する。
本明細書において、「相関」するとは、2つの事象が統計学的に有意な相関関係を有することをいう。例えば、「Aと相関するBの相対量」とは、事象Aが発生した場合に、Bの相対量が統計学的に有意に影響を受ける(例えば、増加ないし減少すること)ことをいう。
本明細書において「フローサイトメトリー」とは、液体中に懸濁する細胞、個体およびその他の生物粒子の粒子数、個々の物理的・化学的・生物学的性状を計測する技術をいう。
本明細書において、「免疫活性化」とは、免疫機能の体内における異物を排除する機能が増大することを指し、免疫機能において正に作用する任意の因子(例えば、免疫細胞またはサイトカイン)の量の増大によって示され得る。
本明細書において、「細胞亜集団」とは、多様な特性の細胞を含む細胞集団中の、何らかの共通する特徴を有する任意の細胞の集合を指す。特定の名称が当技術分野で知られているものについては、かかる用語を用いて特定の細胞亜集団に言及することもでき、任意の性質(例えば、細胞表面マーカーの発現)を記載して特定の細胞亜集団に言及することもできる。
本明細書において、ある細胞亜集団の「量」とは、ある細胞の絶対数と、細胞集団における割合の相対量とを包含する。例えば、本明細書において、「CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量」とは、CD3+細胞またはCD4+細胞またはCD3+CD4+細胞の量に対する相対量であってもよい。また本明細書において、「細胞比率」とは、その細胞亜集団の量を意味し、例えば「CD62LlowCD4+T細胞比率」とは、CD3+細胞亜集団またはCD4+細胞亜集団またはCD3+CD4+細胞亜集団に対する相対的なCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量を意味する。
本明細書において、細胞に関する用語「相対量」は、「割合」と互換可能に使用される。代表的には、用語「相対量」および「割合」は、特定の細胞集団(例えば、CD4+T細胞集団)を形成する細胞の数に対する、所期の細胞亜集団(例えば、CD62LlowCD4+T細胞亜集団)を形成する細胞の数を意味する。
本明細書において、「基準」とは、本明細書に記載されるマーカーの量の増減を決定するための比較対象となる量を指す。ある処置(例えば、がん免疫療法)の前後でのある量の増減を決定する場合、例えば、「基準」としては処置の前における当該量が挙げられる。
本明細書において数値を修飾して用いられる場合、「約」は、記載される数値の±10%までの範囲を含むことを意味して用いられる。
本明細書において、「閾値」とは、ある変化する値に対して設定される値であって、変化する値がそれ以上であるか、またはそれ以下である場合に何らかの意味付けを与える値をいう。本明細書において、カットオフ(cut-off)値とも称される。
本明細書において、「無効群」とは、がん治療を受けた場合の治療効果が、RECIST ver1.1に従って判定した場合に、進行(PD、Progressive disease)と判定される被験体の群をいう。無効群は、PD群、進行群、NR(Non-responder)とも称され、本明細書において互換的に使用される。
本明細書において、「部分奏効群」とは、がん治療を受けた場合の治療効果が、RECIST ver1.1に従って判定した場合に、部分奏効(PR、Partial response)と判定される被験体の群をいう。部分奏効群は、PR群とも称され、本明細書において互換的に使用される。
本明細書において、「安定群」とは、がん治療を受けた場合の治療効果が、RECIST ver1.1に従って判定した場合に、安定(SD、Stable disease)と判定される被験体の群をいう。「安定群」は、SD群、中間群、IR(Intermediate Responder)とも称され、本明細書において互換的に使用される。
本明細書において、「完全奏効群」とは、がん治療を受けた場合の治療効果が、RECIST ver1.1に従って判定した場合に、完全奏効(CR、Complete response)と判定される被験体の群をいう。「完全奏効群」は、CR群とも称され、本明細書において互換的に使用される。なお、本発明においては、被験体の集団が部分奏効群(PR)に加えて完全奏効群(CR)を含む場合であっても、あるいは部分奏効群(PR)を含まずに完全奏効群(CR)を含む場合であっても、部分奏効群(PR)と同様であるとして検出される。
本明細書において、「奏効群」は、「部分奏効群」および「完全奏効群」を包括的に称する場合に用いられ、「著効群」、GR(Good Responder)とも称される。
本明細書において、「無効群閾値」とは、所与の被検体の集団において、無効群と、安定群+奏効群とを識別するために使用される閾値をいう。無効群閾値は、所与の被検体の集団における無効群を選択する場合に、所定の感度および特異度を達成するように選択される。
本明細書において、「奏効群閾値」とは、所与の被検体の集団において、あるいは、無効群閾値を用いて所与の被検体の集団から無効群を除いた集団において、安定群と奏効群とを識別するために使用される閾値をいう。奏効群閾値は、所与の被検体の集団において、あるいは、無効群閾値を用いて所与の被検体の集団から無効群を除いた集団において、奏効群を選択する場合に、所定の感度および特異度を達成するように選択される。
本明細書において、「長期生存閾値」とは、所与の被検体の集団において、あるいは、無効群閾値を用いて所与の被検体の集団から無効群を除いた集団において、長期生存が予測される被検体を識別するために使用される閾値をいう。長期生存閾値は、所与の被検体の集団において、あるいは、無効群閾値を用いて所与の被検体の集団から無効群を除いた集団において、長期生存者を選択ないし予測する場合に、所定の感度および特異度を達成するように選択される。
本明細書において、「治療介入」とは、ある治療を行った後に、またはある治療を行うのと同時に、当該治療と同じ疾患を対象として行われる任意の治療を指す。治療介入として、一度行った治療を繰り返すことができ、または、一度行った治療とは異なる治療を行うことが可能である。がん免疫療法をおこなった場合の治療介入の例として、当該がん免疫療法と他のがん治療と組み合わせた療法が挙げられ、代表的には、1または複数のさらなる薬剤との組み合わせ投与であり得る。あるいは、併用療法は、放射線治療との組み合わせであってもよい。1または複数のさらなる薬剤は、任意の化学療法薬であってもよく、または、第2の免疫チェックポイント阻害剤を含んでもよい。あるいは、併用療法において使用される他のがん治療としては、他のがん免疫療法(例えば、養子細胞移入)、温熱療法、外科的手順などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
好ましくは、治療介入は、所与の被検体における細胞亜集団の組成が無効群閾値または奏効群閾値を超えて(あるいは、下回って)、無効群であることが示されるか、または、奏効群でないことが示された場合に行われるか、あるいは、所与の被検体における細胞亜集団の組成が基準を超えて(あるいは、下回って)、長期生存が予測されなかった場合に行われる。治療介入の要否を決定するために、所与の被検体における細胞亜集団の組成が経過を追って測定されてもよい。治療介入は、例えば、サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量を増加することを目的としてもよい。このCD4+T細胞亜集団の量としては、限定されることはないが、代表的には、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、および
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される。
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、および
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される。
「感度(sensitivity)」は、被験体の集団の中から所期の特徴を有する被験体を選択する場合において、被験体集団に含まれる所期の特徴を有する総被験体数に対する、選択された対象中の所期の特徴を有する被験体数の割合をいう。例えば、被検体の集団に含まれる所期の特徴を有する被検体が全て選択された場合には感度は100%であり、被検体の集団に含まれる所期の特徴を有する被検体の半数が選択された場合には感度は50%であり、被検体の集団に含まれる所期の特徴を有する被検体が全く選択されなかった場合には感度は0%である。感度は、例えば、(選択された対象中の所期の特徴を有する被験体数)/(被験体集団に含まれる所期の特徴を有する総被験体数)として決定される。感度が高い判定は、ある状態(例えば、がん免疫療法の結果、長期生存である)である被験体を見つけ出したい場合に、そのような被験体が確実にそのような状態として判定され易いことを意味する。
「特異度(specificity)」は、被験体の集団の中から所期の特徴を有する被験体を選択する場合において、選択された対象の総数に対する、選択された対象中の所期の特徴を有する被験体数の割合をいう。例えば、被検体集団の中から選択された候補が全て所期の特徴を有する場合には特異度は100%であり、被検体集団の中から選択された候補の半数が所期の特徴を有する場合には特異度は50%であり、被検体集団の中から選択された候補の全てが所期の特徴を有さない場合には特異度は0%である。例えば、特異度は、(選択された対象中の所期の特徴を有する被験体数)/(選択された対象の総数)として決定される。特異度が高い判定は、ある状態(例えば、がん免疫療法に対して奏効群である)ではない被験体が、誤ってそうではない状態(例えば、がん免疫療法の結果、長期生存である)として判定される確率が低いことを意味する。
(マーカー)
CD62LlowCD4+細胞亜集団が強く正の相関を有するT細胞亜集団は、タイプ1ヘルパーCD4+T細胞(Th1)、エフェクターメモリーCD4+T細胞、CD8+T細胞、エフェクターCD8+T細胞である。これらは、細胞性免疫において殺細胞機能に重要な細胞亜集団である。一方、負の相関を有するのは、タイプ2ヘルパーCD4+T細胞(Th2)、制御性T細胞である。これらは、細胞性免疫を抑制する細胞亜集団として知られている。よって、CD62LlowCD4+細胞亜集団の増加は、抗腫瘍細胞性免疫の活性化を示し、これを妨げる細胞亜集団が減少していることを示す。また、CD62LlowCD4+細胞亜集団は、CD4+T細胞、CD8+T細胞上のLAG3、ICOS、PD-1、CTLA-4発現と有意な相関関係を持つことで、その抗腫瘍免疫機能をコントロールしている。具体的には、CD62LlowCD4+細胞亜集団の増加は、PD-1、LAG-3、ICOS発現増加と相関し、CTLA-4発現減少と相関する。これは、抗腫瘍免疫が主にPD-1、LAG-3で制御されていることを示すことになり、これらの免疫チェックポイント阻害治療の有効性と関連すると考えられる。さらに、HLA-DR+CD141+CD11c+樹状細胞亜集団とCD62LlowCD4+細胞亜集団は正の相関関係を有している。これは、活性化された樹状細胞がMHC classII拘束性抗原を表出することで、MHC classII拘束性抗原を認識するCD62LlowCD4+細胞亜集団の増加を来していると考えられ、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団であると考えられる。HLA-DR+CD141+CD11c+樹状細胞亜集団は、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団であると考えられる。本明細書において、細胞亜集団を表現する場合に、例えば、CD62Llow/CD4+細胞は、CD4+T細胞に対するCD62LlowCD4+T細胞の割合を意味し、分子に記載された細胞は分母に記載された細胞の特徴をすべて備えている。また本明細書において例えばCD62LlowCD4+/CD3+細胞はCD62Llow/CD4+CD3+細胞であってもよく、いずれの細胞もCD62LlowCD4+CD3+細胞の割合を示し、母集団をCD4+としてCD62Llow/CD4+で表現することも可能である。
CD62LlowCD4+細胞亜集団が強く正の相関を有するT細胞亜集団は、タイプ1ヘルパーCD4+T細胞(Th1)、エフェクターメモリーCD4+T細胞、CD8+T細胞、エフェクターCD8+T細胞である。これらは、細胞性免疫において殺細胞機能に重要な細胞亜集団である。一方、負の相関を有するのは、タイプ2ヘルパーCD4+T細胞(Th2)、制御性T細胞である。これらは、細胞性免疫を抑制する細胞亜集団として知られている。よって、CD62LlowCD4+細胞亜集団の増加は、抗腫瘍細胞性免疫の活性化を示し、これを妨げる細胞亜集団が減少していることを示す。また、CD62LlowCD4+細胞亜集団は、CD4+T細胞、CD8+T細胞上のLAG3、ICOS、PD-1、CTLA-4発現と有意な相関関係を持つことで、その抗腫瘍免疫機能をコントロールしている。具体的には、CD62LlowCD4+細胞亜集団の増加は、PD-1、LAG-3、ICOS発現増加と相関し、CTLA-4発現減少と相関する。これは、抗腫瘍免疫が主にPD-1、LAG-3で制御されていることを示すことになり、これらの免疫チェックポイント阻害治療の有効性と関連すると考えられる。さらに、HLA-DR+CD141+CD11c+樹状細胞亜集団とCD62LlowCD4+細胞亜集団は正の相関関係を有している。これは、活性化された樹状細胞がMHC classII拘束性抗原を表出することで、MHC classII拘束性抗原を認識するCD62LlowCD4+細胞亜集団の増加を来していると考えられ、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団であると考えられる。HLA-DR+CD141+CD11c+樹状細胞亜集団は、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団であると考えられる。本明細書において、細胞亜集団を表現する場合に、例えば、CD62Llow/CD4+細胞は、CD4+T細胞に対するCD62LlowCD4+T細胞の割合を意味し、分子に記載された細胞は分母に記載された細胞の特徴をすべて備えている。また本明細書において例えばCD62LlowCD4+/CD3+細胞はCD62Llow/CD4+CD3+細胞であってもよく、いずれの細胞もCD62LlowCD4+CD3+細胞の割合を示し、母集団をCD4+としてCD62Llow/CD4+で表現することも可能である。
上記の結果から、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団および/または抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団を用いることによって、がん免疫療法における長期生存を予測できることが示唆される。
本発明の実施形態において、がん免疫療法を受けた被験体における細胞亜集団の組成を、がん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法が提供される。方法は、サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み得る。細胞亜集団の組成の分析は、本明細書に記載されるか、または当業者にとって公知である任意の方法によって行うことが可能である。方法は、インビトロまたはインシリコのものであってもよい。本発明の1つの実施形態において、細胞亜集団の量と適切な基準との比較により、被験体における免疫活性化の有無が示される。特に、細胞亜集団は、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関する細胞亜集団を用いることができる。
(1.抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団)
1つの実施形態においては、指標となる細胞亜集団は、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団である。CD62LlowCD4+T細胞は、抗腫瘍免疫において樹状細胞の刺激を担っている。抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団は、同様に、がん免疫療法における長期生存予測の指標として利用可能であると考えられる。
1つの実施形態においては、指標となる細胞亜集団は、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団である。CD62LlowCD4+T細胞は、抗腫瘍免疫において樹状細胞の刺激を担っている。抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団は、同様に、がん免疫療法における長期生存予測の指標として利用可能であると考えられる。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団としては、例えば、二次リンパ臓器へのホーミング分子の発現が低下したCD4+T細胞亜集団、エフェクター型T細胞にプライミングされたCD4+T細胞亜集団、抗原認識によるプライミングを受けたCD4+T細胞亜集団、および、制御性T細胞亜集団が挙げられるがこれらに限定されない。
樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の例として、例えば、CD62LlowCD4+T細胞亜集団、CCR7-CD4+T細胞亜集団、LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団、CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団、CD45RA-CD4+T細胞亜集団、CD45RO+CD4+T細胞亜集団、CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団、CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団、CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団、およびFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団は、例えば、CD62LlowCD4+T細胞集団に含まれる細胞亜集団であってよい。抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団としては、CD62LlowCD4+T細胞亜集団(すなわち、CD62LlowCD4+T細胞集団それ自体)、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団、PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団、及びLAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記の細胞亜集団について、細胞亜集団の量を指標として用いることに換えてもしくは加えて、適切な細胞における適切な表面マーカー分子の発現量を指標として用いてもよい。例えば、CD62LlowCD4+T細胞に発現するICOS、PD-1、及びLAG-3、等の発現量を指標として用いてもよい。
(2.抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量)
1つの実施形態においては、指標となる細胞亜集団は、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団である。例えば、本明細書の実施例においては、がん免疫療法前後で、HLA-DR+CD141+CD11c+細胞亜集団の増大が観察されている。HLA-DRは、CD4+T細胞による樹状細胞の刺激を媒介する。抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団は、同様に、がん免疫療法における長期生存予測の指標として利用可能であると考えられる。
1つの実施形態においては、指標となる細胞亜集団は、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団である。例えば、本明細書の実施例においては、がん免疫療法前後で、HLA-DR+CD141+CD11c+細胞亜集団の増大が観察されている。HLA-DRは、CD4+T細胞による樹状細胞の刺激を媒介する。抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団は、同様に、がん免疫療法における長期生存予測の指標として利用可能であると考えられる。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団としては、例えば、CD4+T細胞集団におけるホーミング分子の発現が低下した細胞亜集団の増加に起因して増加する樹状細胞亜集団、CD4+T細胞集団におけるエフェクター型T細胞にプライミングされたCD4+T細胞亜集団の増加に起因して増加する樹状細胞亜集団、および、CD4+T細胞集団における抗原認識によるプライミングを受けたCD4+T細胞亜集団の増加に起因して増加する樹状細胞亜集団が挙げられるがこれらに限定されない。また、樹状細胞亜集団としては、例えば、HLA-DR+樹状細胞亜集団、CD80+樹状細胞亜集団、CD86+樹状細胞亜集団、およびPD-L1+樹状細胞亜集団が挙げられるがこれらに限定されない。樹状細胞としては、例えば、骨髄樹状細胞(mDC、CD141+CD11c+樹状細胞)および形質細胞様樹状細胞(pDC、CD123+CD11c+樹状細胞)が挙げられるがこれらに限定されない。
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団としては、HLA-DR+CD141+CD11c+細胞亜集団が挙げられる。上記の細胞亜集団について、細胞亜集団の量を指標として用いることに換えてもしくは加えて、適切な細胞における適切な表面マーカー分子の発現量を指標として用いてもよい。例えば、CD141+CD11c+細胞に発現するHLA-DR等の発現量を指標として用いてもよい。
(3.抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量)
1つの実施形態においては、指標となる細胞亜集団は、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団である。CD4+T細胞による刺激を受けた樹状細胞は、CD8+T細胞を刺激し、刺激を受けたCD8+T細胞が最終的に抗腫瘍活性を発揮する。CD8+T細胞上のCD137は、樹状細胞によるCD8+T細胞の刺激を媒介している。抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団は、同様に、がん免疫療法における長期生存予測の指標として利用可能であると考えられる。
1つの実施形態においては、指標となる細胞亜集団は、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団である。CD4+T細胞による刺激を受けた樹状細胞は、CD8+T細胞を刺激し、刺激を受けたCD8+T細胞が最終的に抗腫瘍活性を発揮する。CD8+T細胞上のCD137は、樹状細胞によるCD8+T細胞の刺激を媒介している。抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団は、同様に、がん免疫療法における長期生存予測の指標として利用可能であると考えられる。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団としては、例えば、CD4+T細胞集団におけるホーミング分子の発現が低下した細胞亜集団の増加に起因して増加するCD8+T細胞亜集団、CD4+T細胞集団におけるエフェクター型T細胞にプライミングされたCD4+T細胞亜集団の増加に起因して増加するCD8+T細胞亜集団、CD4+T細胞集団における抗原認識によるプライミングを受けたCD4+T細胞亜集団の増加に起因して増加するCD8+T細胞亜集団、樹状細胞集団におけるHLA-DR+樹状細胞亜集団の増加に起因して増加するCD8+T細胞亜集団、樹状細胞集団におけるCD80+樹状細胞亜集団の増加に起因して増加するCD8+T細胞亜集団、樹状細胞集団におけるPD-L1+樹状細胞亜集団の増加に起因して増加するCD8+T細胞亜集団が挙げられるがこれらに限定されない。さらに、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団としては、例えば、CD62LlowCD8+T細胞亜集団、CD137+CD8+T細胞亜集団、およびCD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団が挙げられるがこれらに限定されない。
上記の細胞亜集団について、細胞亜集団の量を指標として用いることに換えてもしくは加えて、適切な細胞における適切な表面マーカー分子の発現量を指標として用いてもよい。例えば、CD62LlowCD8+T細胞に発現するCD137等の発現量を指標として用いてもよい。
本明細書に記載される細胞亜集団の量は、複数の量を組み合わせて指標として使用することが可能である。指標を組み合わせることは、長期無増悪生存の予測をより正確なものとすることができる。1つの実施形態では、サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量および抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量からなる群から選択される少なくとも2つの量と基準との比較により被験体における免疫活性化の有無が示され得る。
本発明の1つの実施形態は、被験体における以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞亜集団の量または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
から選択される量を、長期無増悪生存を予測する式の変数(指標)として用いる方法である。1つの実施形態において、本発明の変数(X、Y)は、それぞれ、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞亜集団の量または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
から選択される量を、長期無増悪生存を予測する式の変数(指標)として用いる方法である。1つの実施形態において、本発明の変数(X、Y)は、それぞれ、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される。
例えば、本発明の方法では、
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、および、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(X)とすることができる。本発明の方法ではまた、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)を計算することができる。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、および、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(X)とすることができる。本発明の方法ではまた、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)を計算することができる。
例えば、本発明の方法では、制御性T細胞亜集団の量または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。本発明の方法ではまた、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、および
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、および
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。
本発明の方法では、例えば、CD4+CD62LlowT細胞の量(X)を測定する工程と、Foxp3+CD25+CD4+T細胞の量(Y)を測定する工程とを含む、XのYに対する相対値と閾値との比較を、長期無増悪生存を予測するための指標として用いることができる。(Y)としては、制御性T細胞亜集団の量、または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量ないし割合を使用することができる。特に、CD62LlowCD4+T細胞/制御性T細胞比をバイオマーカーとして検討した報告は今までになされていないが、本発明者によって、がん免疫療法に対する長期無増悪生存の予測のためのバイオマーカーとして非常に有用であることが見出された。
本発明ではまた、CD80+樹状細胞亜集団の量(X)を測定する工程と、CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量(Y)を測定する工程とを含む、XのYに対する相対値と閾値との比較を、長期無増悪生存を予測するための指標として用いることができる。
本発明者によって、複数の指標が独立に長期無増悪生存との相関を示していることが見出されているため、複数の指標を組み合わせて、長期無増悪生存の指標として用いることが可能である。2つ以上の指標を組み合わせて、長期無増悪生存の指標とする場合には、任意の数の変数を用いた式によって表される指標を用いることができる。複数の指標(X1、X2、X3・・・Xn)を用いる場合、長期無増悪生存の指標としては、例えば、以下が挙げられるがそれに限定されるものではない:
F=a1X1 b1+a2X2 b2+a3X3 b3・・・+anXn bn
F=X1 c1*X2 c2*X3 c3・・・*Xn cn
(式中、各a、b、cは任意の実数である)。このような式によって計算される値(指標)と閾値とを比較した大小から、長期無増悪生存の予測が可能である。本発明者によって見出された、新規な指標について、判別分析による多変量解析(例えば、ロジスティクス回帰による推定)を行うことによって各係数を決定し、被験体のがん免疫療法の結果としての長期無増悪生存を予測することができる。
F=a1X1 b1+a2X2 b2+a3X3 b3・・・+anXn bn
F=X1 c1*X2 c2*X3 c3・・・*Xn cn
(式中、各a、b、cは任意の実数である)。このような式によって計算される値(指標)と閾値とを比較した大小から、長期無増悪生存の予測が可能である。本発明者によって見出された、新規な指標について、判別分析による多変量解析(例えば、ロジスティクス回帰による推定)を行うことによって各係数を決定し、被験体のがん免疫療法の結果としての長期無増悪生存を予測することができる。
代表的には、本明細書に記載される2つの指標(X,Y)を変数とした式F(X,Y)によって、長期無増悪生存を予測することが可能であり、特定の実施形態において、式は、XのYに対する相対値である。
XのYに対する相対値としては、XとYについての任意の関数(F(X,Y))を用いることができる。特に、Xが長期無増悪生存と正に相関し、Yが長期無増悪生存と負に相関していると考えられる場合、限定されるものではないが、Xに対して単調増加であり、Yに対して単調減少である、任意のXとYの関数(F(X,Y))を用いることができる。長期無増悪生存を示す式は、長期無増悪生存を表す2以上の変数が与えられた場合、それぞれの変数の長期無増悪生存への寄与を計算することによって、回帰的に求めることが可能である。
長期無増悪生存を示す式F(X,Y)としては、例えば、以下が挙げられるがそれに限定されるものではない:
F=aXr+bYs
F=Xr*Ys
(式中、a、b、r、sは任意の実数である)。
F=aXr+bYs
F=Xr*Ys
(式中、a、b、r、sは任意の実数である)。
r、sとしては、式の簡便性のため、整数を用いることができる。一部の実施形態では、XのYに対する相対値の例としては、Xn/Ym(nおよびmは任意の実数、例えば任意の整数)が挙げられ、例えば、X/Y、X2/Yが挙げられるが、これに限定されるものではない。X、Yの因子がそれぞれ異なる機序から治療に対する長期無増悪生存を示している場合、このように指標を組み合わせることは、長期無増悪生存の予測をより正確なものとすることができる。本発明者による検証によって、rおよびsが-5~5の範囲の式を用いて、被験体のがん免疫療法の結果としての長期無増悪生存を予測することができたことが示された。
閾値は、感度および特異度を考慮して決定することができる。感度および特異度は、長期無増悪生存の検出についての感度および特異度であり得る。1つの実施形態において、本発明のバイオマーカーは、感度、特異度とも100%となる閾値を設定することが好ましい。本発明のバイオマーカーとして記載される指標の2つ以上を用いる場合、それらの指標についてそれぞれ閾値を定めることができ、必要な場合には、第1の閾値、第2の閾値、第3の閾値、第4の閾値のようにして区別して用いることができる。
閾値は、長期無増悪生存の検出について感度が約90%超となるように決定され得る。別の実施形態では、閾値が、長期無増悪生存の検出について感度が約100%となるように決定され得る。さらに別の実施形態では、閾値は、長期無増悪生存の検出について特異度が約90%超となるように決定され得る。さらに別の実施形態では、閾値は、長期無増悪生存の検出について特異度が約100%となるように決定され得る。
閾値は、参照被験体群において、当該分野で公知の分析を行うことによって定めた値を使用してよい。この分析としては、機械学習や回帰分析が挙げられるが、これらに限定されない。回帰分析によって作成した判別式を用い、回帰分析によって作成した判別式を用い、例えばROC分析を行って、閾値を得ることができる。ROC分析における感度と特異度とを考慮し、いずれかのパラメータまたは両方のパラメータの優れる閾値を設定することができる。
1つの実施形態では、被験体のT細胞の組成は、被験体から得られたサンプル中のT細胞の組成であり、好ましくは、サンプルは、末梢血サンプルである。本発明において提供されるバイオマーカーは、末梢血サンプルを使用して測定することができるものであるため、非侵襲的、安価で経時的に施行可能という、臨床応用における大きな優位性を有している。
1つの実施形態では、がん免疫療法は、免疫チェックポイント阻害剤の投与を含む。本発明のバイオマーカーは、特に、このようながん免疫療法に対する被験体の長期無増悪生存を正確に予測することができる。
本発明の好ましい実施形態では、X(CD62LlowCD4+細胞比率)およびY(CD25+FOXP3+CD4+T細胞比率)を用いることができる。また、本発明の好ましい実施形態では、XとYを用いた関数として、X2/Yを利用することができる。例えば、本発明の特に好ましい実施形態において、患者集団に対して、各患者についてX(CD62LlowCD4+細胞比率)およびY(CD25+FOXP3+CD4+T細胞比率)を用いX2/Yを計算しておき、既知の方法によって特定の数値を閾値と設定しておくことができる。例えば、無効群閾値を「α」、長期生存閾値を「β」とする。次に被検体のサンプルの測定を行い、当該被験体のX2/Yの値と、α、βの値と大小を比較して、
・X2/Y<α:癌免疫療法による効果が期待できない。他の治療法に変更、他の治療法との併用を検討すべき。
・α≦X2/Y<β:癌免疫療法による効果はそれなりに得られるが、長期生存を得るためには、さらに治療を継続したり、他の治療法との併用を検討すべき。
・β<X2/Y:癌免疫療法による長期生存が予測されるため、癌免疫療法を最小限で(例えば一回の投与で)終了すべき。
と判断することができる。
・X2/Y<α:癌免疫療法による効果が期待できない。他の治療法に変更、他の治療法との併用を検討すべき。
・α≦X2/Y<β:癌免疫療法による効果はそれなりに得られるが、長期生存を得るためには、さらに治療を継続したり、他の治療法との併用を検討すべき。
・β<X2/Y:癌免疫療法による長期生存が予測されるため、癌免疫療法を最小限で(例えば一回の投与で)終了すべき。
と判断することができる。
上記の数値「α」および「β」は、感度および特異度を調整することを念頭に決定することができる。特に限定されることはないが、好ましいαとしては、約100、約120、約140、約160、約180、約200、約220、または、約240を用いることができる。より好ましいαは、約170、約180、約190、または、約200である。αは約192としてもよい。
特に限定されることはないが、βは、例えば、αより少なくとも50、好ましくは少なくとも70、より好ましくは少なくとも90大きい数値とすることができる。好ましいβとしては、αより少なくとも50大きい数値であって、約150、約170、約190、約210、約230、約250、約270、約290、約300、約320、約340、約360、約380、約400、約420、または、約440を用いることができる。より好ましいβは、約310、または、約320、約330、または、約340である。βは約324としてもよい。
特に限定されることはないが、αは、約100~400の範囲内の値、好ましくは約100~200の範囲内の値、例えば、約100~110、約110~120、約120~130、約130~140、約140~150、約150~160、約160~170、約170~180、約180~190、約190~200、約200~210、約210~220、約220~230または約230~240の範囲内の値を設定し得る。
特に限定されることはないが、βは、αより少なくとも50大きく、かつ、約150~450の範囲内の値、好ましくは約300~440の範囲内の値、例えば、約300~310、約310~320、約320~330、約330~340、約340~350、約350~360、約360~370、約370~380、約380~390、約390~400、約400~410、約410~420、約420~430または約430~440の範囲内の値を設定し得る。
本発明の好ましい実施形態では、被験体が無効群であることが示される場合、例えば、判別式が無効群閾値未満である場合に、治療介入を行うべきことが示され得る。被験体が無効群である場合、治療介入として、投与されているがん免疫療法に替えて、あるいは加えて、がん免疫療法ではない治療(例えば、化学療法、放射線療法、外科的手順、温熱療法など)を行うか、さらなるがん免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害薬、養子細胞移入など)を行うことができる。組み合わせる治療については、本願明細書に記載の任意の治療が行われ得る。
本発明の好ましい実施形態では、被験体が長期応答者でないこと、または長期生存が得られないことが示される場合、例えば、判別式が長期生存閾値未満である場合に、治療介入を行うべきことが検討される。この場合、長期生存閾値未満であり、さらに無効群閾値未満であるのか、もしくは無効群閾値以上であるのかを区別することもできる。被験体が長期生存は得られないが、無効群ではない(短期応答者)ことが示される場合、治療介入として、投与されているがん免疫療法に加えて、がん免疫療法ではない治療(例えば、化学療法、放射線療法、外科的手順、温熱療法など)を行うか、さらなるがん免疫療法(例えば、免疫チェックポイント阻害薬、養子細胞移入など)を行うことができる。代表的には、既に投与されている免疫チェックポイント阻害薬に対して、他の化学療法薬または第2の免疫チェックポイント阻害薬の併用を検討し得る。組み合わせる治療については、本願明細書に記載の任意の治療が行われ得る。
1つの実施形態では、免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤またはPD-L1阻害剤を含む。PD-1阻害剤としては、PD-1とPD-L1の相互作用(例えば、結合)を阻害する抗PD-1抗体、例えば、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、スパルタリズマブ、および、セミプリマブなどの抗PD-1抗体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。PD-L1阻害剤としては、PD-1とPD-L1の相互作用(例えば、結合)を阻害する抗PD-L1抗体、例えば、デュルバルマブ、アテゾリズマブ、アベルマブなどの抗PD-L1抗体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明のさらなる局面は、被験体のT細胞の組成を用いて被験体のがん免疫療法に対する長期無増悪生存を予測し、がんを有する被験体を治療する方法を提供する。あるいは、特定のT細胞の組成を有する被験体において、がんを治療する方法、またはそのための組成物を提供する。がん免疫療法、特に免疫チェックポイント阻害療法は、被験体ごとの応答性の差が大きいことが知られており、本発明のバイオマーカーによって被験体を選択してがん免疫療法を施すことは、腫瘍縮小などの治療効果が奏される確率を顕著に高めることができる。
本発明の1つの実施形態において、がんを有する被験体を治療する方法であって、
(1)該被験体由来のサンプル中のCD4+T細胞における、以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の相対量
抗腫瘍免疫応答におけるCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の相対量、および
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の相対量
からなる群から選択される相対量を決定する工程と、
(2)該相対量が閾値よりも高い場合に、該被験体が、がん免疫療法に対する長期無増悪生存群であると判定する工程と、該被験体が長期無増悪生存群であると判定された場合に、該被験体に該がん免疫療法を施す工程とを含む、方法が提供される。
(1)該被験体由来のサンプル中のCD4+T細胞における、以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の相対量
抗腫瘍免疫応答におけるCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の相対量、および
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の相対量
からなる群から選択される相対量を決定する工程と、
(2)該相対量が閾値よりも高い場合に、該被験体が、がん免疫療法に対する長期無増悪生存群であると判定する工程と、該被験体が長期無増悪生存群であると判定された場合に、該被験体に該がん免疫療法を施す工程とを含む、方法が提供される。
本発明の実施形態において、被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法が提供され、この方法は、該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される。ここで、CD4+T細胞亜集団の量(または相対量)は、以下:
CD4+T細胞中のCD62LlowT細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCCR7-T細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RA-T細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RO+T細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のLAG-3+T細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のICOS+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のPD-1+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCCR4+CD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD62LhighCD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD127+CD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RA-Foxp3+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のFoxp3+CD25+細胞亜集団の割合、
樹状細胞におけるHLA-DR+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD80+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD86+亜集団の割合、
樹状細胞におけるPD-L1+亜集団の割合
CD8+T細胞中のCD62Llow細胞亜集団の割合、
CD8+T細胞中のCD137+細胞亜集団の割合、および
CD62LlowCD8+T細胞中のCD28+細胞亜集団の割合
からなる群から選択される。
CD4+T細胞中のCD62LlowT細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCCR7-T細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RA-T細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RO+T細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のLAG-3+T細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のICOS+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のPD-1+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCCR4+CD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD62LhighCD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD127+CD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RA-Foxp3+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のFoxp3+CD25+細胞亜集団の割合、
樹状細胞におけるHLA-DR+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD80+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD86+亜集団の割合、
樹状細胞におけるPD-L1+亜集団の割合
CD8+T細胞中のCD62Llow細胞亜集団の割合、
CD8+T細胞中のCD137+細胞亜集団の割合、および
CD62LlowCD8+T細胞中のCD28+細胞亜集団の割合
からなる群から選択される。
好ましくは、前記量(または相対量)は、以下:
CD4+T細胞中のCD62Llow細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCCR7-細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RA-細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RO+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のLAG-3+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のICOS+細胞亜集団の割合、
樹状細胞におけるHLA-DR+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD80+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD86+亜集団の割合、
樹状細胞におけるPD-L1+亜集団の割合
CD8+T細胞中のCD62Llow細胞亜集団の割合、
CD8+T細胞中のCD137+細胞亜集団の割合、および
CD62LlowCD8+T細胞中のCD28+細胞亜集団の割合
からなる群から選択される。
CD4+T細胞中のCD62Llow細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCCR7-細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RA-細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RO+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のLAG-3+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のICOS+細胞亜集団の割合、
樹状細胞におけるHLA-DR+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD80+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD86+亜集団の割合、
樹状細胞におけるPD-L1+亜集団の割合
CD8+T細胞中のCD62Llow細胞亜集団の割合、
CD8+T細胞中のCD137+細胞亜集団の割合、および
CD62LlowCD8+T細胞中のCD28+細胞亜集団の割合
からなる群から選択される。
本発明の別の実施形態において、がんを有する被験体を治療する方法であって、該被験体由来のサンプル中の、CD4+T細胞におけるFoxp3+CD25+T細胞の割合を決定する工程と、CD4+T細胞におけるFoxp3+CD25+T細胞の割合が閾値よりも低い場合に、該被験体が、がん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定する工程と、該被験体ががん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定された場合に、該被験体に該がん免疫療法を施す工程とを含む、方法が提供される。本発明の別の実施形態において、がんを有する被験体を治療する方法であって、該被験体由来のサンプル中の、CD4+T細胞におけるFoxp3+CD25+T細胞の割合を決定する工程、および、CD4+T細胞におけるFoxp3+CD25+T細胞の割合が閾値よりも低い場合に、該被験体が、がん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定する工程によって、長期無増悪生存群であると判定された該被験体に、該がん免疫療法を施す工程を含む、方法が提供される。
本発明の別の実施形態において、がんを有する被験体を治療する方法であって、
(1)以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の相対量
抗腫瘍免疫応答におけるCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の相対量、および
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の相対量
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X,Y)を決定する工程と、
(2)
XのYに対する相対値と閾値との比較を用いて該被験体ががん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定する工程と、
(3)
該被験体ががん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定された場合に、該被験体に該がん免疫療法を施す工程とを含む、方法が提供される。
(1)以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の相対量
抗腫瘍免疫応答におけるCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の相対量、および
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の相対量
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X,Y)を決定する工程と、
(2)
XのYに対する相対値と閾値との比較を用いて該被験体ががん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定する工程と、
(3)
該被験体ががん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定された場合に、該被験体に該がん免疫療法を施す工程とを含む、方法が提供される。
本発明の別の実施形態において、がんを有する被験体を治療する方法であって、
(1)以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の相対量
抗腫瘍免疫応答におけるCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の相対量、および
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の相対量
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X,Y)を決定する工程と、
(2)
XのYに対する相対値と閾値(無効群閾値)との比較を用いて該被験体ががん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定する工程と、
によってがん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定された該被験体に、該がん免疫療法を施す工程を含む、方法が提供される。
(1)以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の相対量
抗腫瘍免疫応答におけるCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の相対量、および
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の相対量
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X,Y)を決定する工程と、
(2)
XのYに対する相対値と閾値(無効群閾値)との比較を用いて該被験体ががん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定する工程と、
によってがん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると判定された該被験体に、該がん免疫療法を施す工程を含む、方法が提供される。
例えば、前記量(X)および(Y)が、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、および、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される。
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、および、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される。
例えば、本発明の方法では、
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、および、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(X)とすることができる。本発明の方法ではまた、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、および、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)を計算することができる。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、および、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(X)とすることができる。本発明の方法ではまた、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、および、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)を計算することができる。
例えば、本発明の方法では、制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。本発明の方法ではまた、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、および
CD4+Foxp3+CD25+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、および
CD4+Foxp3+CD25+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。
本発明のさらなる局面では、CD4、CD25、CD62LおよびFoxp3などから選択される1以上の細胞表面マーカー、例えば、以下:
・CD4およびCD62Lの組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD45ROおよびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびLAG-3の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびICOSの組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびPD-1の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD127およびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD45ROおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD25およびFoxp3の組み合わせ、
・CD11c、CD141およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD141およびCD80の組み合わせ、
・CD11c、CD123およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD123およびCD80の組み合わせ、
・CD8およびCD62Lの組み合わせ、
・CD8およびCD137の組み合わせ、ならびに
・CD28、CD62LおよびCD8の組み合わせ
からなる群から選択されるマーカーの組み合わせに対する検出剤を含む被験体のがん免疫療法に対する長期無増悪生存を予測するためのキットが提供される。好ましくは、キットは、CD4およびCD62Lのそれぞれに対する検出剤を含む。このような検出剤の組み合わせを、被験体のT細胞組成の決定に用いることができる。このようなキットは、被験体における、本明細書に記載される新規なバイオマーカーとしての特定のT細胞亜集団の割合の測定に用いることができる。
・CD4およびCD62Lの組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD45ROおよびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびLAG-3の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびICOSの組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびPD-1の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD127およびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD45ROおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD25およびFoxp3の組み合わせ、
・CD11c、CD141およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD141およびCD80の組み合わせ、
・CD11c、CD123およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD123およびCD80の組み合わせ、
・CD8およびCD62Lの組み合わせ、
・CD8およびCD137の組み合わせ、ならびに
・CD28、CD62LおよびCD8の組み合わせ
からなる群から選択されるマーカーの組み合わせに対する検出剤を含む被験体のがん免疫療法に対する長期無増悪生存を予測するためのキットが提供される。好ましくは、キットは、CD4およびCD62Lのそれぞれに対する検出剤を含む。このような検出剤の組み合わせを、被験体のT細胞組成の決定に用いることができる。このようなキットは、被験体における、本明細書に記載される新規なバイオマーカーとしての特定のT細胞亜集団の割合の測定に用いることができる。
本発明の1つの実施形態は、被験体のがん免疫療法に対する応答を予測するための、細胞表面マーカーに対する検出剤を含むキットである。被検体のT細胞が発現するこれらの細胞表面マーカーが、被験体のがん免疫療法に対する長期無増悪生存に関係することが本発明者によって見出された。それにより、これらの細胞表面マーカーに対する検出剤を含むキットが、がん免疫療法に対する長期無増悪生存の予測に有用であることが理解される。キットは、好ましくは、CD4およびCD62Lに対する検出剤を含む。キットは、より好ましくは、CD4、CD25、CD62LおよびFoxp3に対する検出剤を含む。1つの実施形態では、検出剤は抗体である。好ましくは、抗体は適切に標識されマーカーの検出を容易にする。
本発明の別の局面は、長期無増悪生存群であると予測された被験体においてがんを治療するための、免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物である。本発明においてまた、添付文書と、免疫チェックポイント阻害剤とを含む製品が提供され得る。添付文書は、本明細書に記載される方法のいずれか1つまたは複数の工程に従って免疫チェックポイント阻害剤を使用するための指示を記載したものであってよい。
本発明の1つの実施形態は、長期無増悪生存群であると予測された被験体においてがんを治療するための、免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物であって、該被験体は、以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の相対量
抗腫瘍免疫応答におけるCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の相対量、および
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の相対量
からなる群から選択される相対量が閾値以上であることを特徴とする、組成物である。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の相対量
抗腫瘍免疫応答におけるCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の相対量、および
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の相対量
からなる群から選択される相対量が閾値以上であることを特徴とする、組成物である。
この相対量は、例えば、代表的には、以下:
CD4+T細胞中のCD62Llow細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCCR7-細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のLAG-3+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のICOS+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のPD-1+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD62LhighCD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD127+CD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RA-Foxp3+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のFoxp3+CD25+細胞亜集団の割合、
樹状細胞におけるHLA-DR+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD80+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD86+亜集団の割合、
樹状細胞におけるPD-L1+亜集団の割合、
CD8+T細胞中のCD62Llow亜集団の割合、
CD8+T細胞中のCD137+亜集団の割合、および
CD62LlowCD8+T細胞中のCD28+細胞亜集団の割合
からなる群から選択される。
CD4+T細胞中のCD62Llow細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCCR7-細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のLAG-3+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のICOS+細胞亜集団の割合、
CD62LlowCD4+T細胞中のPD-1+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD62LhighCD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD127+CD25+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のCD45RA-Foxp3+細胞亜集団の割合、
CD4+T細胞中のFoxp3+CD25+細胞亜集団の割合、
樹状細胞におけるHLA-DR+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD80+亜集団の割合、
樹状細胞におけるCD86+亜集団の割合、
樹状細胞におけるPD-L1+亜集団の割合、
CD8+T細胞中のCD62Llow亜集団の割合、
CD8+T細胞中のCD137+亜集団の割合、および
CD62LlowCD8+T細胞中のCD28+細胞亜集団の割合
からなる群から選択される。
本発明のさらに別の実施形態は、長期無増悪生存群であると予測された被験体においてがんを治療するための、免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物であって、該被験体は、該被験体由来のサンプル中の以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団
からなる群から選択される量(X,Y)と、XのYに対する相対値と閾値との比較によって選択された被験体であることを特徴とする、組成物である。量(X、Y)は、代表的には、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団
からなる群から選択される量(X,Y)と、XのYに対する相対値と閾値との比較によって選択された被験体であることを特徴とする、組成物である。量(X、Y)は、代表的には、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される。
例えば、本発明の方法では、
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、および、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(X)とすることができる。本発明の方法ではまた、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)を計算することができる。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、および、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(X)とすることができる。本発明の方法ではまた、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)を計算することができる。
例えば、本発明の方法では、制御性T細胞亜集団の量または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。本発明の方法ではまた、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、および
CD4+Foxp3+CD25+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、および
CD4+Foxp3+CD25+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。
本発明の方法では、例えば、CD4+CD62LlowT細胞の量(X)を測定する工程と、CD4+Foxp3+CD25+T細胞の量(Y)を測定する工程とを含む、XのYに対する相対値と閾値との比較を、該被験体ががん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると予測するための指標として用いることができる。(Y)としては、制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量ないし割合を使用することができる。
本発明のさらに別の実施形態は、長期無増悪生存群であると予測された被験体においてがんを治療するための、免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物であって、該被験体は、該被験体由来のサンプル中の、以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
から選択される量(X、Y)との相対値と閾値との比較によって選択された被験体であり、かつ、該被験体由来のサンプル中のCD4+T細胞におけるFoxp3+CD25+T細胞亜集団の割合またはCD62LlowCD4+T細胞におけるICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の割合が閾値以上であることを特徴とする、組成物である。量(X)および(Y)は、代表的には、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
から選択される量(X、Y)との相対値と閾値との比較によって選択された被験体であり、かつ、該被験体由来のサンプル中のCD4+T細胞におけるFoxp3+CD25+T細胞亜集団の割合またはCD62LlowCD4+T細胞におけるICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の割合が閾値以上であることを特徴とする、組成物である。量(X)および(Y)は、代表的には、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される。
例えば、本発明の組成物は、
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、および、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)によって特徴付けられた被験体を投与の対象とすることができる。本発明の方法ではまた、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)を計算して、変数(X、Y)によって特徴付けられた被験体を投与の対象とすることができる。
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、および、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)によって特徴付けられた被験体を投与の対象とすることができる。本発明の方法ではまた、
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RO+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される値を(X)として、変数(X、Y)を計算して、変数(X、Y)によって特徴付けられた被験体を投与の対象とすることができる。
例えば、本発明の組成物は、制御性T細胞亜集団の量または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量を(Y)として、変数(X、Y)を計算することができる。本発明の方法ではまた、
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、および
CD4+Foxp3+CD25+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(Y)として、変数(X、Y)を計算して、変数(X、Y)によって特徴付けられた被験体を投与の対象とすることができる。
CCR4+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD62LhighCD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD127+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
CD45RA-Foxp3+CD4+T細胞亜集団の量、および
CD4+Foxp3+CD25+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される値を(Y)として、変数(X、Y)を計算して、変数(X、Y)によって特徴付けられた被験体を投与の対象とすることができる。
本発明の組成物は、例えば、CD4+CD62LlowT細胞の量(X)と、CD4+Foxp3+CD25+T細胞の量(Y)とから、XのYに対する相対値と閾値との比較によって、がん免疫療法に対して長期無増悪生存群であると予測された被験体を投与の対象とすることができる。(Y)としては、制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量ないし割合を使用することができる。
1つの実施形態では、組成物は、PD-1阻害剤を含む。PD-1阻害剤は、例えば、PD-L1とPD-1との結合を阻害する抗PD-1抗体であり、例えば、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、スパルタリズマブ、または、セミプリマブであり得る。他の実施形態では、組成物は、PD-L1阻害剤を含む。PD-L1阻害剤は、例えば、PD-L1とPD-1との結合を阻害する抗PD-L1抗体であり、例えば、デュルバルマブ、アテゾリズマブまたはアベルマブであり得る。これらの免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物は、本発明のバイオマーカーによって選択した被験体に投与した場合、特に高い確率で治療効果を奏すると考えられる。本発明の組成物は、任意の他の薬剤と併用されてもよい。
(本発明のバイオマーカー)
本発明のバイオマーカーは、CD4+T細胞、樹状細胞、および/または、CD8+T細胞を含めた抗腫瘍免疫応答全体のバランスを評価するものであり、腫瘍免疫そのものを全体的に評価するものであると考えられる。そのため、本発明の方法は、幅広い癌腫に対して有効なものであるということができる。また、本発明は、抗腫瘍免疫応答全体のバランスを評価するものであることから、PD-1・PD-L1に対する免疫チェックポイント阻害剤のみならず、他の免疫チェックポイントに対して作用する抗癌治療に対しても有効であることが予測される。
本発明のバイオマーカーは、CD4+T細胞、樹状細胞、および/または、CD8+T細胞を含めた抗腫瘍免疫応答全体のバランスを評価するものであり、腫瘍免疫そのものを全体的に評価するものであると考えられる。そのため、本発明の方法は、幅広い癌腫に対して有効なものであるということができる。また、本発明は、抗腫瘍免疫応答全体のバランスを評価するものであることから、PD-1・PD-L1に対する免疫チェックポイント阻害剤のみならず、他の免疫チェックポイントに対して作用する抗癌治療に対しても有効であることが予測される。
本発明においては、CD62Llowの代わりに、あるいはCD62Llowに加えて、エフェクターT細胞の指標となるマーカー、例えば、CCR7-を用いることも可能である。あるいは、CD45RA-および/またはCD45RO+を用いることも可能である。例えば、CD4+T細胞中のCD45RA-CD4+T細胞亜集団の割合、および/または、CD4+T細胞中のCD45RO+CD4+T細胞亜集団の割合を用いることも可能である。LAG3、ICOS、PD-1の発現もまたCD62Llowと同様に使用可能であること(追加ないし置換が可能であること)が判明した。同様に、CCR4発現もまたCD62Llowと同様に使用可能であること(追加ないし置換が可能であること)が判明した。
実施例で使用したCD4+T細胞(CD62LlowCD4+T細胞)を指標とする代わりに(あるいは、それに加えて)、骨髄樹状細胞(mDC)および/または形質細胞様樹状細胞(pDC)集団におけるHLA-DRおよび/またはCD80および/またはCD86を発現する細胞の数/割合を指標とすることもできる。また、樹状細胞上のPD-L1もまた、本発明のマーカーとして利用可能であると考えられる。
また、実施例で使用したCD4+T細胞(CD62LlowCD4+T細胞)を指標とする代わりに(あるいは、それに加えて)、CD8+T細胞においてCD137を発現する細胞の数/割合を指標とすることもできる。
(本発明のメカニズム)
理論に拘束されることは望まないが、本発明者が提唱する腫瘍局所における抗腫瘍免疫応答現象を模式的に示すと、図9のようになる。図9には、末梢血で観測可能な細胞であるCD62LlowCD4+T細胞、骨髄樹状細胞(mDC)、形質細胞様樹状細胞(pDC)、および、CD62LlowCD8+T細胞を記載し、さらに、これら細胞で発現するマーカー分子であるLAG-3、ICOS、PD-1、HLA-DR、CD80、および、CD137を記載した。PD-L1は樹状細胞で発現し、PD-1は、CD62LlowCD4+T細胞およびCD62LlowCD8+T細胞で発現する。
理論に拘束されることは望まないが、本発明者が提唱する腫瘍局所における抗腫瘍免疫応答現象を模式的に示すと、図9のようになる。図9には、末梢血で観測可能な細胞であるCD62LlowCD4+T細胞、骨髄樹状細胞(mDC)、形質細胞様樹状細胞(pDC)、および、CD62LlowCD8+T細胞を記載し、さらに、これら細胞で発現するマーカー分子であるLAG-3、ICOS、PD-1、HLA-DR、CD80、および、CD137を記載した。PD-L1は樹状細胞で発現し、PD-1は、CD62LlowCD4+T細胞およびCD62LlowCD8+T細胞で発現する。
抗腫瘍免疫応答においては、T細胞組成が重要であると考えられる。例えば、CD62LlowCD4+T細胞による樹状細胞の刺激が重要であり、CD62LlowCD4+T細胞が十分にない場合(例えば、エフェクターT細胞とナイーブT細胞のバランスがナイーブT細胞に傾く場合)、免疫チェックポイント阻害薬を投与しても、樹状細胞の刺激を十分に行うことができず、その結果、抗腫瘍免疫応答を十分に行うことができない。そのため、CD4+T細胞中のCD62LlowCD4+T細胞の割合は、免疫チェックポイント阻害薬による抗腫瘍効果を予測する指標となる。CD62Lと同様にCD4+T細胞中のCD45RA陰性CCR7陰性T細胞の割合もまたエフェクターT細胞とナイーブT細胞のバランスを示すことから、本発明の指標として利用可能である。
また、CD4+T細胞による樹状細胞の刺激は、HLA-DRを介して行われることから、樹状細胞中のHLA-DR陽性細胞の割合が低下すると、免疫チェックポイント阻害薬を投与しても、樹状細胞の刺激を十分に行うことができず、その結果、抗腫瘍免疫応答を十分に行うことができない。そのため、樹状細胞中のHLA-DR陽性細胞の割合もまた、免疫チェックポイント阻害薬による抗腫瘍効果を予測する指標となる。
CD4+T細胞による刺激を受けた樹状細胞は、CD8+T細胞を刺激し、刺激を受けたCD8+T細胞が最終的に抗腫瘍活性を発揮する。樹状細胞によるCD8+T細胞の刺激は、樹状細胞上に発現するCD80/CD86とCD8+T細胞上のCD137を介して行われることから、樹状細胞中のCD80陽性細胞の割合およびCD8+T細胞中のCD137陽性細胞の割合のいずれも、免疫チェックポイント阻害薬による抗腫瘍効果(長期無増悪生存)を予測する指標となる。
上記のメカニズムから明らかとなったバイオマーカーに加え、CD4+T細胞におけるLAG-3、ICOS、PD-1および、CCR4もまた、免疫チェックポイント阻害薬による抗腫瘍効果(長期無増悪生存)を予測する指標となる。
本発明において、細胞亜集団量を適切な基準と比較し、比較によって被験体におけるがん免疫療法における長期生存を予測することができる。サンプルにおける細胞亜集団の量が、基準より増加していることは、被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されることを示し得る。あるいは、サンプルにおける細胞亜集団の量が、基準より増加していないことは、被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されないことを示し得る。
基準としては、例えば、がん免疫療法前の被験体のサンプルにおける対応する細胞亜集団の量が挙げられるが、これに限定されるものではない。このほか、基準としては、がん免疫療法を受けていない被験体のサンプルから実験的に算出した値などを用いることも可能である。
基準と比べて増加していることは、がん免疫療法後の細胞亜集団量が、基準を超える量であるか、基準の1、2、3、4、5、10、15、20、30%を超えて増加しているか、あるいは基準の1.5倍、2倍、3倍、5倍を超えて増加していることによって示され得る。典型的には、基準の値を超えていれば、基準と比べて増加していると考えられる。基準が実験的に算出されている場合、基準値から見て適切な誤差を超える増加が観察された場合に、基準と比べて増加しているとすることができる。適切な誤差としては、例えば、1標準偏差、2標準偏差、3標準偏差、またはそれら超が挙げられる。
(放射線治療)
本発明の実施形態においては、放射線治療による免疫活性化の指標が提供される。放射線治療においては、放射線を照射することにより、がん細胞のDNAやRNAを破壊して細胞分裂を抑止し、および/またはアポトーシス(細胞死)を誘導することにより、がん細胞を減少させることができる。一般的には、正常細胞の許容線量の限界(約50~60Gy)までの線量を分割(1日約2Gy)して組織に照射する。正常細胞は遺伝子の破壊を修復して生き残るが、自己修復作用が正常細胞より遅いがん細胞は破壊された遺伝子を修復する以前に再度照射を受けて遺伝子を修復できないために細胞死が誘導される。これにより、照射野において腫瘍退縮を実現させる。
本発明の実施形態においては、放射線治療による免疫活性化の指標が提供される。放射線治療においては、放射線を照射することにより、がん細胞のDNAやRNAを破壊して細胞分裂を抑止し、および/またはアポトーシス(細胞死)を誘導することにより、がん細胞を減少させることができる。一般的には、正常細胞の許容線量の限界(約50~60Gy)までの線量を分割(1日約2Gy)して組織に照射する。正常細胞は遺伝子の破壊を修復して生き残るが、自己修復作用が正常細胞より遅いがん細胞は破壊された遺伝子を修復する以前に再度照射を受けて遺伝子を修復できないために細胞死が誘導される。これにより、照射野において腫瘍退縮を実現させる。
放射線治療においては、照射野における腫瘍退縮に加えて、照射野の外での腫瘍退縮が生じることが報告されており、アブスコパル効果と呼ばれている。照射野の外での腫瘍退縮は、上述の放射線によるがん細胞の増殖抑制・細胞死によっては説明できず、何らかの免疫系の活性化を介した作用であると考えられていたが、詳細なメカニズムについては不明な点が多い。放射線治療による免疫系の活性化により、抗腫瘍免疫を利用するがん免疫療法の有効性を高めることが可能であると考えられるが、放射線治療を受けた被験体においてアブスコパル効果が生じているかどうかを確認するためのバイオマーカーは見いだされていなかった。本明細書においては、放射線治療を受けた被験体における照射野の外に影響する免疫活性化(アブスコパル効果)を示すバイオマーカーが提供される。
放射線は、電磁波と粒子線の2種類に大きく分けられる。電磁波には、X線、γ線などが含まれる。粒子線は、高い運動エネルギーをもって流れる物質粒子であり、α線、β線、中性子線、陽子線、重イオン線、中間子線などが挙げられる。
放射線治療における放射線の照射方法としては、体の外から放射線をあてる「外部照射」と、体の内側からがんやその周辺に放射線をあてる「内部照射」とに分けられる。外部照射と内部照射とを組み合わせて行うことも可能である。
外部照射では、体の外から皮膚を通して放射線を照射する。高エネルギーのX線を照射する方法が最も一般的である。外部照射として、様々な様式が挙げられ、例えば、リニアック(直線加速器)によるX線照射、三次元原体照射(3D-CRT)、強度変調放射線治療(IMRT)、定位放射線治療(SRT)、粒子線治療(陽子線治療・重粒子線治療)、画像誘導放射線治療(IGRT)などが挙げられるが、これらに限定されない。
内部照射の様式としては、例えば、密封小線源治療(組織内照射、腔内照射)、または非密封の放射線同位元素を用いた治療(内用療法)などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明で対象となり得る放射線治療は、免疫活性化を生じさせ得る態様での照射であれば、その態様は限定されない。例えば、放射線治療における照射野は、腫瘍組織を含む照射範囲であり得る。理論に拘束されることを望むものではないが、放射線治療を受けた腫瘍細胞が免疫原性細胞死を生じる事が、抗腫瘍エフェクターT細胞増加に重要であると考えられる。例えば、放射線治療は、胸部放射線照射、骨転移部位への放射線照射、リンパ節転移への放射線照射、副腎転移への放射線照射、肝転移への放射線照射、脳転移への放射線照射などが挙げられる。
本発明のバイオマーカーは、免疫活性化を生じさせることを企図する放射線治療のスケジュールを検討するのに利用可能である。例えば、被験体において放射線治療による免疫活性化が生じていないことにより、被験体に再度放射線治療を施すべきことが示され得る。あるいは、被験体において放射線治療による免疫活性化が生じていることにより、放射線治療を終了すべきことが示され得る。
放射線治療は、1回あたり約1~3Gyの線量の照射を、1日あたり約1~2回、3週間~8週間にわたって行われ得る。しかしながら、小線量の多数回の照射は、がん免疫療法との併用を検討する場合には、免疫細胞(例えば、T細胞)にも影響し得ることから、寡分割照射法(例えば、少数回の大線量を1~2週間で照射する)が好ましくあり得る。
放射線治療において副作用が生じる可能性を低減するため、免疫活性化が生じていることが示された時点でさらなる放射線治療を行わないものとすることができる。特に、一回あたりの線量を大きくする場合、不必要な照射を行わずに免疫活性化を生じさせることは有利である。従来は、いつ免疫活性化を生じたかをモニターすることができず、予め経験的に決定したスケジュールに従って、放射線治療を行っていたが、本発明のバイオマーカーによって、放射線治療を終了する適切なタイミングを決定することができる。
(細胞の分画・分離)
T細胞の分画・分離のためのサンプルは、常法によって、被験体から適切に採取することができる。例えば、被験体の末梢血、骨髄、腫瘍組織、造血組織、脾臓、正常組織、リンパ液等から行うことができる。末梢血からのサンプル採取は、非侵襲的で簡便であるため、有利であり得る。
T細胞の分画・分離のためのサンプルは、常法によって、被験体から適切に採取することができる。例えば、被験体の末梢血、骨髄、腫瘍組織、造血組織、脾臓、正常組織、リンパ液等から行うことができる。末梢血からのサンプル採取は、非侵襲的で簡便であるため、有利であり得る。
被験体のサンプル中のT細胞の組成は、当業者が常法によって測定することができる。通常には、サンプル中の目的とする細胞亜集団を規定するマーカー(例えば、CD4)について、陽性である細胞の数を、フローサイトメトリーなどを用いて測定することが可能である。細胞集団の組成の測定は、フローサイトメトリーを用いることが一般的であるが、その他にも、細胞を含むサンプルに対する免疫染色、抗体アレイを用いる方法、細胞を含むサンプル中でのタンパク質発現分析(例えば、ウエスタンブロット、質量分析、HPLCなど)、細胞を含むサンプル中でのmRNA発現分析(例えば、マイクロアレイ、次世代シークエンシングなど)などを用いて行ってもよい。
CD62LlowCD4+T細胞亜集団等の細胞亜集団のそれぞれの細胞数を計測するには、全体の細胞からそれぞれの細胞の亜集団以外の細胞を実験的に除いておいて求めてもよい。それを実現するキットがある。例えば、CD4+ Effector Memory T cellアイソレーションキット、ヒト(Militenyi Biotech社)を用いると、CD4抗体とCD62L抗体を用いずに、末梢血からCD4+CD62Llow T細胞亜集団に相当する細胞を分離することができる。全体の生細胞数を数えて記録しておき、またこのキットを用いて得られた細胞の数を数え記録すればよい。
また、抗体を用いなくてもよい。抗体は、個々の細胞に発現している分子を特異的に認識して結合できるものであって、さらに抗体が細胞表面上、または細胞内で発現している分子に結合しているときに発色できるようにして検出し、発色している細胞の数を計測する。ここで、それらの細胞表面上、または細胞内で発現している分子はタンパク質であるので、そのタンパク質を発現している場合にはそれをコードしているmRNAも細胞内にできている。すなわち、個々の細胞内のmRNAを調べて、注目しているタンパク質分子をコードしているmRNAの有無を調べればよい。これを可能にしているのが、シングル・セルの遺伝子発現解析、つまり1細胞レベルのmRNA解析である。単細胞の遺伝子発現解析としては、たとえば、1)Quartz-Seqにより次世代シーケンシングを行う方法、2)Fluidigm C1 SystemやICELL8 SIngle-Cell Systemを用いて細胞を単離してSMART-Seq v4でライブラリー調製する方法、3)セルソーターで細胞を分離し、Ambion Single Cell-to-CTキットを用い定量PCRで計測する方法、4)CyTOF SYSTEM(Helios社)などが挙げられる。
血液を取得し、生細胞数を数え、セルソーター等で細胞を分離し、分離した個々の細胞に対し、例えば、Ambion Single Cell-to-CTキットを用い、特定の遺伝子について発現量を定量PCR法の装置で計測することができる。その結果に基づいて、個々の細胞がCD62LlowCD4+T細胞亜集団等のどの亜集団に該当するかを調べて、それぞれの亜集団に該当した細胞の数を数える。を求める。発現を調べる遺伝子の候補としては、αβTCR、CD3、CD4、CD25、CTLA4、GITR、FoxP3、STAT5、FoxO1、FoxO3、IL-10、TGFbeta、IL-35、SMAD2、SMAD3、SMAD4、CD62Llow、CD44、IL-7R(CD127)、IL-15R、CCR7low、BLIMP1、などがある。
例えば、CD62LlowCD4+T細胞において、CD62LhighCD4+T細胞よりも発現が亢進している遺伝子として、AURAKA、CCL17、CD101、CD24、FOXF1、GZMA、GZMH、IL18RAP、IL21、IL5RA、ND2、SMAD5、SMAD7、およびVEGFAが挙げられる(WO2018/147291)。これらの遺伝子の発現を調べることによって、取得したT細胞がいずれのT細胞亜集団に属するかを判定し、細胞亜集団の量および/または割合を測定してもよい。
また、CD62LhighCD4+T細胞において、CD62LlowCD4+T細胞よりも発現が亢進している遺伝子としては、BACH2、CCL28、CCR7、CD27、CD28、CD62L、CSNK1D、FOXP1、FOXP3、IGF1R、IL16、IL27RA、IL6R、LEF1、MAL、およびTCF7が挙げられる(WO2018/147291)。これらの遺伝子の発現を調べることによって、取得したT細胞がいずれのT細胞亜集団に属するかを判定し、細胞亜集団の量および/または割合を測定してもよい。
本発明における、細胞亜集団の割合の測定、または閾値との比較は、規定されたシグナルを有する標準サンプルを用いて行ってもよい。所定の細胞亜集団に対応する蛍光シグナルを生じるように調製された標準(例えば、蛍光色素を付着させた粒子)と、細胞集団を含むサンプルとの間でのシグナルを比較し、標準との比較によって、サンプル中の細胞亜集団の量または割合を測定することができる。また、所定の閾値に対応する蛍光シグナルを生じるように調製された標準(例えば、蛍光色素を付着させた粒子)と、細胞集団を含むサンプルとの間でのシグナルを比較し、標準との比較によって、サンプル中のT細胞組成における本発明のマーカーの有無もしくは量を判定することが可能である。
本発明において、特定のマーカーについて、high(高発現)またはlow(低発現)を判定する場合、当業者は、当技術分野で一般的に用いられている発現強度の分類基準を用いて行うことができる。例えば、CD62Lについて、PE標識抗ヒトCD62L抗体を用いた場合の10E2のシグナルに対応するシグナル強度を境界として、CD62LlowとCD62Lhighとを明瞭に分割することが可能である(WO2018/147291)。
本発明のバイオマーカーは、併用療法を開始するか否か、あるいは、併用療法のスケジュールを検討するのに利用可能である。例えば、被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されない場合、被験体に併用療法を施すべきことが示唆され得る。あるいは、被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されている場合、併用療法を行わないことが示唆され得る。
あるいは、併用療法において副作用が生じる可能性を低減するため、併用療法の結果として長期生存が予測された時点でさらなる併用療法を中止することができる。
(がん免疫療法)
がん免疫療法とは、生物の有する生体防御機構を用いてがんを治療する方法である。がん免疫療法には、大きく分けて、がんに対する免疫機能を強化することによるがん免疫療法と、がんの免疫回避機能を阻害することによるがん免疫療法が存在する。さらに、がん免疫療法には、体内での免疫機能を賦活化する能動免疫療法と、体外で免疫機能を賦活化させた、または増殖させた免疫細胞を体内に戻すことによる受動免疫療法とがある。本発明のバイオマーカーによって、がん免疫療法における長期生存の予測が示されることにより、併用療法を行うか否か、あるいは、併用療法を行う好適なタイミングを知ることが可能である。
がん免疫療法とは、生物の有する生体防御機構を用いてがんを治療する方法である。がん免疫療法には、大きく分けて、がんに対する免疫機能を強化することによるがん免疫療法と、がんの免疫回避機能を阻害することによるがん免疫療法が存在する。さらに、がん免疫療法には、体内での免疫機能を賦活化する能動免疫療法と、体外で免疫機能を賦活化させた、または増殖させた免疫細胞を体内に戻すことによる受動免疫療法とがある。本発明のバイオマーカーによって、がん免疫療法における長期生存の予測が示されることにより、併用療法を行うか否か、あるいは、併用療法を行う好適なタイミングを知ることが可能である。
がん免疫療法の例としては、非特異的免疫賦活薬、サイトカイン療法、がんワクチン療法、樹状細胞療法、養子免疫療法、非特異的リンパ球療法、がん抗原特異的T細胞療法、抗体療法、免疫チェックポイント阻害療法などが挙げられる。
免疫チェックポイント阻害剤の代表的な例は、PD-1阻害剤である。PD-1阻害剤としては、抗PD-1抗体であるニボルマブ(Nivolumab;オブジーボTMとして販売されている)およびペムブロリズマブ(Pembrolizumab)、ならびに、スパルタリズマブ、および、セミプリマブが挙げられるがこれらに限定されない。1つの好ましい実施形態では、ニボルマブが対象として選択され得る。
本発明においては、PD-L1阻害剤もまたPD-1阻害剤と同様に使用することが可能である。抗PD-1抗体は、PD-1シグナルによるT細胞活性化の抑制を解除することによって抗がん効果を奏するものと考えられている。抗PD-L1抗体もまた、PD-1シグナルによるT細胞活性化の抑制を解除することによって抗がん効果を奏するものと考えられている。PD-1がT細胞機能を阻害するメカニズムは完全には解明されていないものの、PD-1(programmed death 1)とPD-L1あるいはPD-L2とが相互作用すると、PD-1の細胞質ドメインにチロシン脱リン酸化酵素の一種であるSHP-1,2がリクルートされ,T細胞受容体シグナル伝達タンパク質であるZAP70を不活性化させることにより、T細胞の活性化が抑制されると考えられている(Okazaki, T., Chikuma, S., Iwai, Y. et al.: A rheostat for immune responses: the
unique properties of PD-1 and their advantages for clinical application. Nat. Immunol., 14, 1212-1218 (2013))。これは、ITSMモチーフという部分にSHP-1,2がリクルートされ、近傍のT cell receptorのproximal signaling kinaseを脱リン酸化することによると考えられ、換言すると、抗原刺激を受けたT細胞からこの「抗原刺激を受けた」という記憶を消してしまうとも言うことができる。
unique properties of PD-1 and their advantages for clinical application. Nat. Immunol., 14, 1212-1218 (2013))。これは、ITSMモチーフという部分にSHP-1,2がリクルートされ、近傍のT cell receptorのproximal signaling kinaseを脱リン酸化することによると考えられ、換言すると、抗原刺激を受けたT細胞からこの「抗原刺激を受けた」という記憶を消してしまうとも言うことができる。
PD-1は、がん組織に浸潤しているキラーT細胞およびナチュラルキラー細胞において高レベルで発現している。また、腫瘍上のPD-L1によって、PD-1によるPD-1シグナルを介する免疫応答が減弱していると考えられている。PD-L1によって、このPD-1シグナルを介する免疫応答が減弱するが、抗PD-1抗体によってPD-1とPD-L1との相互作用および/または相互作用によって生じるシグナル伝達を阻害すると、抗腫瘍免疫応答の増強効果が得られる。
免疫チェックポイント阻害剤の他の例としては、PD-L1阻害剤(例えば、抗PD-L1抗体であるアベルマブ、デュルバルマブまたはアテゾリズマブ)が挙げられる。
PD-L1阻害剤は、上記のPD-1経路をPD-L1の側に結合して阻害し、PD-1とPD-L1との相互作用および/または相互作用によって生じるシグナル伝達を阻害し、抗腫瘍免疫応答を生じさせる。
免疫チェックポイント阻害剤の他の例としては、CTLA-4阻害剤(例えば、抗CTLA-4抗体であるイピリムマブまたはトレメリルマブ)が挙げられる。CTLA-4阻害剤は、T細胞を活性化し、抗腫瘍免疫応答を生じさせる。T細胞は、表面のCD28が、CD80またはCD86と相互作用することによって活性化される。しかしながら、一旦活性化されたT細胞であっても、表面に発現したCTLA-4(cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4)が、CD80またはCD86と、CD20よりも高い親和性で優先的に相互作用し、それによって活性化が抑制されると考えられている。CTLA-4阻害剤は、CTLA-4を阻害することによって、CD20とCD80またはCD86との相互作用が阻害されることを防ぐことによって、抗腫瘍免疫応答を生じさせる。
さらなる実施形態では、免疫チェックポイント阻害剤は、TIM-3(T-cell immunoglobulin and mucin containing protein-3)、LAG-3(lymphocyte activation gene-3)、B7-H3、B7-H4、B7-H5(VISTA)、またはTIGIT(T cell immunoreceptor with Ig and ITIM domain)などの免疫チェックポイントタンパク質を標的としてもよい。
上記のような免疫チェックポイントは、自己組織への免疫応答を抑制していると考えられるが、ウイルスなどの抗原が生体内に長期間存在する場合にもT細胞に免疫チェックポイントが増加する。腫瘍組織についても、生体内に長期間存在する抗原となっているため、これらの免疫チェックポイントによって抗腫瘍免疫応答を回避していると考えられ、上記のような免疫チェックポイント阻害剤は、このような回避機能を無効化し、抗腫瘍効果を奏する。
本発明において、併用療法は、適宜他のがん治療と組み合わせた療法であり得、代表的には、1または複数のさらなる薬剤との組み合わせ投与であり得る。あるいは、併用療法は、放射線治療との組み合わせであってもよい。1または複数のさらなる薬剤は、任意の化学療法薬であってもよく、または、第2の免疫チェックポイント阻害剤を含んでもよい。あるいは、併用療法において使用される他のがん治療としては、他のがん免疫療法(例えば、養子細胞移入)、温熱療法、外科的手順などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の1つの実施形態では、がん免疫療法における長期生存が予測された患者に対して免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物が提供される。本発明の免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物は、通常、全身的または局所的に、経口または非経口の形で投与される。本発明の免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物は、本明細書に記載される方法によって、被験体に投与されることによって、がん免疫療法における長期生存をもたらすことが予測される。
投与量は、年齢、体重、症状、治療効果、投与方法、処理時間等により異なるが、通常、例えば、成人一人あたり、1回につき、0.1mgから100mgの範囲で、1日1回から数回経口投与されるか、または成人一人あたり、1回につき、0.01mgから30mgの範囲で、1日1回から数回非経口投与(好ましくは、静脈内投与)されるか、または1日1時間から24時間の範囲で静脈内に持続投与される。もちろん、投与量は種々の条件によって変動するので、上記投与量より少ない量で十分な場合もあるし、また範囲を越えて必要な場合もある。
免疫チェックポイント阻害剤を含む組成物は、投与にあたり、経口投与のための内服用固形剤、内服用液剤、および非経口投与のための注射剤、外用剤、坐剤等の剤形をとり得る。経口投与のための内服用固形剤には、錠剤、丸剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤等が含まれる。カプセル剤には、ハードカプセルおよびソフトカプセルが含まれる。
本発明の組成物は、必要に応じて、1またはそれ以上の活性成分(例えば、免疫チェックポイントタンパク質に対する抗体)がそのままか、または賦形剤(ラクトース、マンニトール、グルコース、微結晶セルロース、デンプン等)、結合剤(ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム等)、崩壊剤(繊維素グリコール酸カルシウム等)、滑沢剤(ステアリン酸マグネシウム等)、安定剤、溶解補助剤(グルタミン酸、アスパラギン酸等)等と混合され、常法に従って製剤化して用いられる。また、必要によりコーティング剤(白糖、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート等)で被覆していてもよいし、また2以上の層で被覆していてもよい。さらにゼラチンのような吸収されうる物質のカプセルも包含される。
本発明の組成物は、経口投与のために内服用液剤として製剤化される場合、薬学的に許容される水剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤、エリキシル剤等を含む。このような液剤においては、ひとつまたはそれ以上の活性物質が、一般的に用いられる希釈剤(精製水、エタノールまたはそれらの混液等)に溶解、懸濁または乳化される。さらにこの液剤は、湿潤剤、懸濁化剤、乳化剤、甘味剤、風味剤、芳香剤、保存剤、緩衝剤等を含有していてもよい。
非経口投与のための注射剤としては、溶液、懸濁液、乳濁液および用時溶剤に溶解または懸濁して用いる固形の注射剤を包含する。注射剤は、ひとつまたはそれ以上の活性物質を溶剤に溶解、懸濁または乳化させて用いられる。溶剤として、例えば注射用蒸留水、生理食塩水、植物油、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、エタノールのようなアルコール類等およびそれらの組み合わせが用いられる。さらにこの注射剤は、安定剤、溶解補助剤(グルタミン酸、アスパラギン酸、ポリソルベート80(登録商標)等)、懸濁化剤、乳化剤、無痛化剤、緩衝剤、保存剤等を含んでいてもよい。これらは最終工程において滅菌するか無菌操作法によって調製される。また無菌の固形剤、例えば凍結乾燥品を製造し、その使用前に無菌化または無菌の注射用蒸留水または他の溶剤に溶解して使用することもできる。
(がん)
本発明において対象とされるがんとしては、メラノーマ(悪性黒色腫)、非小細胞肺癌、腎細胞癌、悪性リンパ腫(ホジキンリンパ腫または非ホジキンリンパ腫)、頭頸部癌、泌尿器科癌(膀胱癌、尿路上皮癌、前立腺癌)、小細胞肺癌、胸腺癌、胃癌、食道癌、胃食道接合部癌、肝癌(肝細胞癌、肝内胆管細胞癌)、原発性脳腫瘍(膠芽腫、中枢神経系原発リンパ腫)、悪性胸膜中皮腫、婦人科癌(卵巣癌、子宮頸癌、子宮体癌、)、軟部肉腫、胆道癌、多発性骨髄腫、乳癌、大腸癌などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明において対象とされるがんとしては、メラノーマ(悪性黒色腫)、非小細胞肺癌、腎細胞癌、悪性リンパ腫(ホジキンリンパ腫または非ホジキンリンパ腫)、頭頸部癌、泌尿器科癌(膀胱癌、尿路上皮癌、前立腺癌)、小細胞肺癌、胸腺癌、胃癌、食道癌、胃食道接合部癌、肝癌(肝細胞癌、肝内胆管細胞癌)、原発性脳腫瘍(膠芽腫、中枢神経系原発リンパ腫)、悪性胸膜中皮腫、婦人科癌(卵巣癌、子宮頸癌、子宮体癌、)、軟部肉腫、胆道癌、多発性骨髄腫、乳癌、大腸癌などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(キット)
本発明の1つの実施形態において、被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されるかを判定するためのキットが提供される。キットは、本明細書に記載される細胞亜集団を検出するために適切な分子に対する1または複数の検出剤を含み得る。このような検出剤の組み合わせを、被験体のT細胞組成の決定に用いることができる。このようなキットは、被験体における、本明細書に記載される新規なバイオマーカーとしての特定の細胞亜集団の割合の測定に用いることができる。
本発明の1つの実施形態において、被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されるかを判定するためのキットが提供される。キットは、本明細書に記載される細胞亜集団を検出するために適切な分子に対する1または複数の検出剤を含み得る。このような検出剤の組み合わせを、被験体のT細胞組成の決定に用いることができる。このようなキットは、被験体における、本明細書に記載される新規なバイオマーカーとしての特定の細胞亜集団の割合の測定に用いることができる。
本発明の1つの実施形態では、キットは、
CD4およびCD62L;
(i)ICOS、PD-1、LAG-3およびCD28から選択されるマーカー、(ii)CD4、ならびに(iii)CD62L;
CD11c、CD141およびHLA-DR;あるいは
CD8、CD62LおよびCD137
に対する検出剤を含み得る。1つの実施形態では、検出剤は抗体である。好ましくは、抗体は適切に標識されマーカーの検出を容易にする。
CD4およびCD62L;
(i)ICOS、PD-1、LAG-3およびCD28から選択されるマーカー、(ii)CD4、ならびに(iii)CD62L;
CD11c、CD141およびHLA-DR;あるいは
CD8、CD62LおよびCD137
に対する検出剤を含み得る。1つの実施形態では、検出剤は抗体である。好ましくは、抗体は適切に標識されマーカーの検出を容易にする。
以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したのではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
(材料と方法)
(1)患者
本研究には、NSCLCを有する171名の継続患者が、単一施設(埼玉医科大学国際医療センター)から2016年2月から2018年8月にかけて参加した。登録後、評価可能なPBMC試料を得られなかったため28名の患者を除外した;さらに、ニボルマブ療法から9週間後にその抗腫瘍効果を評価できなかったため、17名の患者を除外した。患者のデータを2つに分け、40患者の発見コホートと86患者の独立した検証コホートを得た。患者の特徴と応答とを、以下の表1に列挙する。
Sqは扁平上皮癌を意味する。c-stageは癌の臨床ステージを意味する。EGFRは上皮成長因子受容体を意味する。delは欠失変異を意味する。ALKは未分化リンパ腫キナーゼを意味する。
(1)患者
本研究には、NSCLCを有する171名の継続患者が、単一施設(埼玉医科大学国際医療センター)から2016年2月から2018年8月にかけて参加した。登録後、評価可能なPBMC試料を得られなかったため28名の患者を除外した;さらに、ニボルマブ療法から9週間後にその抗腫瘍効果を評価できなかったため、17名の患者を除外した。患者のデータを2つに分け、40患者の発見コホートと86患者の独立した検証コホートを得た。患者の特徴と応答とを、以下の表1に列挙する。
Sqは扁平上皮癌を意味する。c-stageは癌の臨床ステージを意味する。EGFRは上皮成長因子受容体を意味する。delは欠失変異を意味する。ALKは未分化リンパ腫キナーゼを意味する。
患者は、2週間毎に3mg/kg体重の用量のニボルマブを受けた。腫瘍応答を、Response Evaluation Criteria in Solid Tumors(RECIST;固形がん効果判定基準),version1.1を用いて、9週目とその後8週毎とに評価した。データ採取のカットオフは、2018年11月13日であった。埼玉医科大学国際医療センターの治験審査委員会による承認を受けた書面によるインフォームドコンセントを得た後に、試料を採取した。
(2)血液試料の分析
試料を、ヘパリン添加CPT VacutainerTMチューブ(Becton Dickinson Vacutainer Systems, Franklin Lakes, NJ)に採取して、1,500×gで20分間、室温で遠心し、Ficoll勾配上で赤血球と顆粒球からPBMCを分離した。PBMCをCellbanker2TM(Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd., Koriyama, Japan)中で-80℃で凍結し、1週間以内に凍結細胞を液体窒素タンクに移した。T細胞の部分集合の分析には、細胞を染色する前に、細胞を培地中で32~48hインキュベートした。
試料を、ヘパリン添加CPT VacutainerTMチューブ(Becton Dickinson Vacutainer Systems, Franklin Lakes, NJ)に採取して、1,500×gで20分間、室温で遠心し、Ficoll勾配上で赤血球と顆粒球からPBMCを分離した。PBMCをCellbanker2TM(Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd., Koriyama, Japan)中で-80℃で凍結し、1週間以内に凍結細胞を液体窒素タンクに移した。T細胞の部分集合の分析には、細胞を染色する前に、細胞を培地中で32~48hインキュベートした。
FACS CaliburTMのために、以下のmAbを用いて細胞を染色した:fluorescein isothiocyanate(FITC)-conjugated anti-CD3 (HIT3a)およびanti-CD4 (RPA-T4)、phycoerythrin (PE)-conjugated anti-CD8 (RPA-T8)およびanti-CD25 (M-A251)、PE-Cy7-conjugated anti-CD25 (M-A251)、PE-Cy5-conjugated anti-CD62L (Dreg 56)(すべてBD Pharmingen, San Diego, CA)、およびFITC-conjugated anti-CD62L (Dreg 56)(eBioscience, Wien, Austria)。LSR FortessaTMおよびマスサイトメトリー分析に用いたモノクローナル抗体を以下の表2に列挙する。
BDはベクトン・ディッキンソン アンド カンパニー製品を意味する。BLはBioLegend社製品を意味する。eBIOはeBioscience社製品を意味する。ENZはエンゾライフサイエンス社製品を意味する。
BDはベクトン・ディッキンソン アンド カンパニー製品を意味する。BLはBioLegend社製品を意味する。eBIOはeBioscience社製品を意味する。ENZはエンゾライフサイエンス社製品を意味する。
細胞表面表現型について、fluorophore-conjugated mAbにより1×106細胞を直接免疫蛍光染色することにより分析した。ゲーティング戦略を図19および20に示す。FACS CaliburTMおよびLSR FortessaTMフローサイトメーター(Becton Dickinson, Sunnyvale, CA)ならびにFlowJoTMソフトウェアを用いて、各試料から10,000細胞を分析した。さらに、CyTOFTM(Fluidigm Corp., San Francisco, CA) マスサイトメーターおよびCytobankTMソフトウェアを用いて20,000細胞を分析し、viSNE分析を得た。
(3)細胞の純化
各応答群(PR、SD、およびPD)の2名の患者から、PBMCを採取した。CD4+T細胞を、ヒトCD4+T細胞単離キット(Dynal Biotech, Oslo, Norway)によりネガティブセレクションすることで純化した。さらに、製造者の指示手順にしたがってanti-CD62L mAb-coated microbeadsおよびMACSTM system(Miltenyi Biotec, Auburn, CA)を用い、CD4+T細胞を、CD62Lhigh細胞とCD62Llow細胞とに分離した。細胞の純度は、すべて>90%であった。
各応答群(PR、SD、およびPD)の2名の患者から、PBMCを採取した。CD4+T細胞を、ヒトCD4+T細胞単離キット(Dynal Biotech, Oslo, Norway)によりネガティブセレクションすることで純化した。さらに、製造者の指示手順にしたがってanti-CD62L mAb-coated microbeadsおよびMACSTM system(Miltenyi Biotec, Auburn, CA)を用い、CD4+T細胞を、CD62Lhigh細胞とCD62Llow細胞とに分離した。細胞の純度は、すべて>90%であった。
(4)マイクロアレイ分析
各応答者タイプの2名の患者からPBMC中のCD62LhighCD4+T細胞およびCD62LlowCD4+T細胞を純化し、TRIzol reagent(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)を用いて全RNAを単離した。その後、cDNAおよびcRNAを合成し、製造者の指示に従ってWT Plus Reagent Kit(Thermo Fisher Scientific)を用いて、一本鎖cDNA(ssDNA)を標識した。全RNA(0.5μg)をcDNAに逆転写し、その後、cRNAを合成した。そして、15μgのcRNAからssDNAを逆転写し、その後標識した;GeneChip Hybridization Oven 645中で、マイクロアレイ(Clariom S Assay, human; Thermo Fisher Scientific)を用いて、1.8μgの標識ssDNAをハイブリダイズした。ハイブリダイズしたアレイを、GCS3000 7G System(Thermo Fisher Scientific)を用いてスキャンした。遺伝子発現データのアクセッション番号IDは、GSE103157である。
各応答者タイプの2名の患者からPBMC中のCD62LhighCD4+T細胞およびCD62LlowCD4+T細胞を純化し、TRIzol reagent(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)を用いて全RNAを単離した。その後、cDNAおよびcRNAを合成し、製造者の指示に従ってWT Plus Reagent Kit(Thermo Fisher Scientific)を用いて、一本鎖cDNA(ssDNA)を標識した。全RNA(0.5μg)をcDNAに逆転写し、その後、cRNAを合成した。そして、15μgのcRNAからssDNAを逆転写し、その後標識した;GeneChip Hybridization Oven 645中で、マイクロアレイ(Clariom S Assay, human; Thermo Fisher Scientific)を用いて、1.8μgの標識ssDNAをハイブリダイズした。ハイブリダイズしたアレイを、GCS3000 7G System(Thermo Fisher Scientific)を用いてスキャンした。遺伝子発現データのアクセッション番号IDは、GSE103157である。
2セットの遺伝子発現データから遺伝子発現シグネチャーを同定するために、以下のように、2セット間での遺伝子発現の差異を推定した。まず、プローブの全ての値について外れ値の検定を行い、そして、外れ値を除いたプローブ値の平均と分散を用いて各プローブについてのzスコアを計算した。2つの遺伝子セットのzスコアを比較するために、各遺伝子のzスコアを確率に変換し、そして各遺伝子確率の2セット間での差異(pd)を、以下で計算した:
式中、2つの遺伝子セット(aとb)間のk番目の遺伝子を比較した。この分析において、
となる遺伝子を遺伝子シグネチャーとして選択した。
(4)統計分析
統計分析を行うために、SAS 9.4(SAS Institute Inc., Cary, NC)およびPrism 8
(GraphPad, La Jolla, CA)を用いた。他で明示しない限り、平均値±平均値の標準誤差としてデータを表示する。2集団間での差異についての検定にはStudent's t検定を用いた。多群比較にはone-way ANOVAを用いた。発見コホートのデータとロジスティック回帰モデルを用いて、予測式を開発した。独立した検証コホートのデータを用いて、予測式の性能を評価した。生存期間曲線を、Kaplan-Meier法を用いて推定した。すべてのP値は両側であり、P<0.05を統計学的に有意と見なした。
統計分析を行うために、SAS 9.4(SAS Institute Inc., Cary, NC)およびPrism 8
(GraphPad, La Jolla, CA)を用いた。他で明示しない限り、平均値±平均値の標準誤差としてデータを表示する。2集団間での差異についての検定にはStudent's t検定を用いた。多群比較にはone-way ANOVAを用いた。発見コホートのデータとロジスティック回帰モデルを用いて、予測式を開発した。独立した検証コホートのデータを用いて、予測式の性能を評価した。生存期間曲線を、Kaplan-Meier法を用いて推定した。すべてのP値は両側であり、P<0.05を統計学的に有意と見なした。
(実施例1:ニボルマブ治療での経過)
発明者は、既治療進行期肺癌患者に対して抗PD-1抗体であるニボルマブで治療を受けた患者の、治療開始から5年後までの経過について、図1に示すBrahmerら(Five-year follow-up from the CA209-003 study of nivolumab in previously treated advanced non-small cell lung cancer: clinical characteristics of long-term survivors. Presented at: 2017 AACR Annual Meeting; April 1-5, 2017; Washington, DC. Abstract CT077)に基づいて検討した。
発明者は、既治療進行期肺癌患者に対して抗PD-1抗体であるニボルマブで治療を受けた患者の、治療開始から5年後までの経過について、図1に示すBrahmerら(Five-year follow-up from the CA209-003 study of nivolumab in previously treated advanced non-small cell lung cancer: clinical characteristics of long-term survivors. Presented at: 2017 AACR Annual Meeting; April 1-5, 2017; Washington, DC. Abstract CT077)に基づいて検討した。
左図は、全生存期間を示すカーブが3年目ころから低下することがなくなり、5年生存が全体の16%でみられる。右図のスイムプロットの青いバーで示しているのは治療期間である。この臨床試験では2年で治療を終了しているが、5年生存した16名中12名(#1、2、3、4、6、7、8、9、10、11、12、および13)はニボルマブ治療終了後に何ら治療を受けることなく3年以上無増悪で生存していた。このように抗PD-1抗体で治療を受けた患者の中には、治療を中止しても再発、再燃することがなくなった「治療類似」の効果を得られる患者がいることがわかっている。メラノーマはすでに10年無治療で無再発生存している患者が数多く存在することが報告されている。
図2は、Brahmerら(N Eng J Med 2015:373:123-135)より改変したグラフである。図1においても見られた長期無増悪生存群は、図2の無増悪生存カーブにおいては、18ヶ月以降で見られるテールプラトー(Tail Plateau)を構成していることがわかる。このテールプラトーは、約5年の全生存期間を示した。一方、3ヶ月未満で早期病勢増悪する「無効群」と、いったん抗腫瘍効果を得て従来治療のPFSカーブから離れるものの、途中で病勢増悪する「短期奏効群」が存在することが理解できる。
これらの結果の解析から、抗PD-1抗体で治療を受けた患者の中には、約10~20%の割合で、治療を中止しても再発や再燃をすることがなくなった「治療類似」の効果を長期間にわたり示す「長期無増悪生存群」が存在することが理解できる。この「長期無増悪生存群」(LS)の同定が可能であれば、併用療法の必要性の有無の決定、併用療法開始時期の決定、あるいは、併用療法の中断・中止時期の決定の判断を適正に行うことができることが理解できる。
(実施例2:FACS Calibur解析)
以下の手順にて、FACS Calibur解析を行った。
以下の手順にて、FACS Calibur解析を行った。
(1)採血から凍結保存まで
・ベクトン・ディッキンソン社(BD社)製のバキュティナスピッツ(ヘパリン含有)7~8mL管×2本中に、約14~16mlの採血を行った。
・採決後2時間~半日以内に3200rpm、20分間、室温(18~25℃)で遠心。
・血漿を採取した後、ゲルバリア上層に残った血漿成分と細胞成分をピペッティングで撹拌し採取し、50mL遠沈管に回収した(スピッツ2本から1本にまとめた)。回収した液量(約13mL)と同等量のPBS(+10%FBS)を加えた。
・1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・遠心後に上清を捨て、タカラバイオ社のセルバンカー2液4.5mlに懸濁した。
・クライオジェニックバイアル2.0ml(外ネジキャップ丸底)に、セルバンカー2液に懸濁した細胞を1.5mlずつ分注した(計3本)。その後、BiCell(プログラムフリーザー用の容器)に入れ、-80℃ディープフリーザーで保存した。
・1週間以上保存する場合には、液体窒素タンクで保存した。
・ベクトン・ディッキンソン社(BD社)製のバキュティナスピッツ(ヘパリン含有)7~8mL管×2本中に、約14~16mlの採血を行った。
・採決後2時間~半日以内に3200rpm、20分間、室温(18~25℃)で遠心。
・血漿を採取した後、ゲルバリア上層に残った血漿成分と細胞成分をピペッティングで撹拌し採取し、50mL遠沈管に回収した(スピッツ2本から1本にまとめた)。回収した液量(約13mL)と同等量のPBS(+10%FBS)を加えた。
・1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・遠心後に上清を捨て、タカラバイオ社のセルバンカー2液4.5mlに懸濁した。
・クライオジェニックバイアル2.0ml(外ネジキャップ丸底)に、セルバンカー2液に懸濁した細胞を1.5mlずつ分注した(計3本)。その後、BiCell(プログラムフリーザー用の容器)に入れ、-80℃ディープフリーザーで保存した。
・1週間以上保存する場合には、液体窒素タンクで保存した。
(2)解凍からFMC解析まで
・クライオジェニックバイアルを取り出し、約37℃の温水を使って速やかに解凍した。
・50ml遠沈管に細胞を回収し、HBSSを加えて50mlとした。
・1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・遠心後に上清を捨てて、HBSSで細胞を懸濁した。さらにHBSSを添加して50mlとし、50μlを採取して細胞数をカウントした。
・1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・1×106細胞/mlとなるようにCM(RPMI1640+10%FCS)を加え、カルチャーディッシュに移し、36~48時間インキュベーターで培養した。
・培養液を50ml遠沈管に移し、細胞数を計数し、1600rpm、5分間、4℃で遠心分離した。
・遠心後に上清を捨て、FACSバッファーで細胞を懸濁した。細胞数カウントに基づいて0.3~1×106細胞/mlとなるようにFACSバッファーを加えた。FACS用チューブに1mlずつ細胞懸濁液を入れた。
・1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・遠心後に上清を捨て、約100μl上清を残した。細胞ペレットをボルテックスなどで崩し、それぞれのFACSチューブにマーキング後、抗体液をプロトコールに従って加え、30~60分間4℃で静置した。
・FACSチューブに2ml FACSバッファーを加え、1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・遠心後に上清を捨て、1% PFAを0.5ml加えボルテックスなどでペレットを崩し、FCM解析を行った。
・FACSバッファーで細胞を懸濁した。細胞数カウントに基づいて0.3~1×106細胞/mlとなるようにFACSバッファーを加えた。FACS用チューブに1mlずつ細胞懸濁液を入れた。
・クライオジェニックバイアルを取り出し、約37℃の温水を使って速やかに解凍した。
・50ml遠沈管に細胞を回収し、HBSSを加えて50mlとした。
・1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・遠心後に上清を捨てて、HBSSで細胞を懸濁した。さらにHBSSを添加して50mlとし、50μlを採取して細胞数をカウントした。
・1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・1×106細胞/mlとなるようにCM(RPMI1640+10%FCS)を加え、カルチャーディッシュに移し、36~48時間インキュベーターで培養した。
・培養液を50ml遠沈管に移し、細胞数を計数し、1600rpm、5分間、4℃で遠心分離した。
・遠心後に上清を捨て、FACSバッファーで細胞を懸濁した。細胞数カウントに基づいて0.3~1×106細胞/mlとなるようにFACSバッファーを加えた。FACS用チューブに1mlずつ細胞懸濁液を入れた。
・1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・遠心後に上清を捨て、約100μl上清を残した。細胞ペレットをボルテックスなどで崩し、それぞれのFACSチューブにマーキング後、抗体液をプロトコールに従って加え、30~60分間4℃で静置した。
・FACSチューブに2ml FACSバッファーを加え、1600rpm、5分間、4℃で遠心。
・遠心後に上清を捨て、1% PFAを0.5ml加えボルテックスなどでペレットを崩し、FCM解析を行った。
・FACSバッファーで細胞を懸濁した。細胞数カウントに基づいて0.3~1×106細胞/mlとなるようにFACSバッファーを加えた。FACS用チューブに1mlずつ細胞懸濁液を入れた。
FACS Calibur解析に使用した抗体と標識の組み合わせは、以下のとおりである。
FACS Calibur解析を行い、早期病勢増悪する無効群(non-responder群)とそれ以外の奏効群(responder群)におけるCD62LlowCD4+T細胞比率を図3の左に示す。奏効群では、無効群に比べて高いCD62LlowCD4+T細胞比率を有していたが、奏効群の中に40%を超えるCD62LlowCD4+T細胞比率を有する一群が存在することがわかる(図3左)。
奏効群の中から18ヶ月以上無増悪状態を継続している患者群(LS群)と、一旦奏効した後に病勢増悪した一旦奏効後病勢増悪群(R群)に分けて、CD62LlowCD4+T細胞比率をプロットした結果を図3の右に示す。40%を超えるCD62LlowCD4+T細胞比率を有する一群から長期無増悪生存群が現れていることがわかる。
(実施例3:ROC解析およびPFSプロット)
実施例2で得られたデータについてROC解析を行った結果を図4左に示す。すなわち、18ヶ月以上無増悪生存群を層別化して行った解析では、CD62LlowCD4+T細胞比率>35.85を閾値とした場合に感度85.7%・特異度83.3%で予測可能であることが、P値0.0008で示された。AUCも0.896と非常に良好であった。
実施例2で得られたデータについてROC解析を行った結果を図4左に示す。すなわち、18ヶ月以上無増悪生存群を層別化して行った解析では、CD62LlowCD4+T細胞比率>35.85を閾値とした場合に感度85.7%・特異度83.3%で予測可能であることが、P値0.0008で示された。AUCも0.896と非常に良好であった。
横軸にCD62LlowCD4+T細胞比率、縦軸に無増悪生存日数(PFS(days))をプロットした結果を図4右に示す。CD62LlowCD4+T細胞比率が20%未満では、ほとんどが早期病勢増悪群、35.85%以上で半数以上が長期生存群となっていることが示されている。
これらの結果は、CD62LlowCD4+T細胞比率ががん免疫療法における長期生存を予測するための優れたバイオマーカーであることを示す。
(実施例4:応答者と非応答者の間でのCD62LlowT細胞部分集合の割合の差異)
本研究には171名のNSCLCの継続患者が参加し、この患者らは、2016年2月から2018年8月にかけて、単一施設(埼玉医科大学国際医療センター)においてニボルマブを用いて治療された(図10a)。本研究は、実際的な治療の観察研究であるため、すべての患者が、ニボルマブ療法の前に、日本医薬品添付文書に従って細胞破壊的な化学療法で事前に治療されていた。登録後、評価可能なPBMC試料を得られなかったため28名の患者を除外した;さらに、ニボルマブ療法から9週間後にその抗腫瘍効果を評価できなかったため、17名の患者を除外した。発見コホートおよび検証コホートに含まれた全患者の特徴を、表1に列挙する。初期疾患の進行を呈する患者を区別するバイオマーカーを同定するため、発明者は、ニボルマブ療法から9週間後時点にコンピューター断層撮影法(CT)による評価を行い、疾患の進行を示した患者を「非応答者」とし、完全奏効(CR)、部分奏効(PR)、または安定(SD)を示した患者を「応答者」とした。特に、治療後9週間までに初期疾患の進行を呈した患者は、生存期間が著しく短かったが、一方でSD患者よびPR患者は好ましい全生存期間(OS)を示した(図16)。非応答者にはおおよそ、ニボルマブ療法による延命効果を受けない患者群が含まれるようである。そのため、研究データから34のパラメーター(白血球細胞、リンパ球、および好中球の数;IgG、IgA、IgM、IgE、およびIgDの血清免疫グロブリンレベル;がん胎児性抗原およびサイトケラチン19フラグメントの腫瘍マーカー;ならびに抗核抗体、リウマトイド因子、AST、ALT、LDH、およびCRPについての生化学的データを含む)について分析した。しかし、応答患者と非応答患者の間で有意差は見いだせなかった。
本研究には171名のNSCLCの継続患者が参加し、この患者らは、2016年2月から2018年8月にかけて、単一施設(埼玉医科大学国際医療センター)においてニボルマブを用いて治療された(図10a)。本研究は、実際的な治療の観察研究であるため、すべての患者が、ニボルマブ療法の前に、日本医薬品添付文書に従って細胞破壊的な化学療法で事前に治療されていた。登録後、評価可能なPBMC試料を得られなかったため28名の患者を除外した;さらに、ニボルマブ療法から9週間後にその抗腫瘍効果を評価できなかったため、17名の患者を除外した。発見コホートおよび検証コホートに含まれた全患者の特徴を、表1に列挙する。初期疾患の進行を呈する患者を区別するバイオマーカーを同定するため、発明者は、ニボルマブ療法から9週間後時点にコンピューター断層撮影法(CT)による評価を行い、疾患の進行を示した患者を「非応答者」とし、完全奏効(CR)、部分奏効(PR)、または安定(SD)を示した患者を「応答者」とした。特に、治療後9週間までに初期疾患の進行を呈した患者は、生存期間が著しく短かったが、一方でSD患者よびPR患者は好ましい全生存期間(OS)を示した(図16)。非応答者にはおおよそ、ニボルマブ療法による延命効果を受けない患者群が含まれるようである。そのため、研究データから34のパラメーター(白血球細胞、リンパ球、および好中球の数;IgG、IgA、IgM、IgE、およびIgDの血清免疫グロブリンレベル;がん胎児性抗原およびサイトケラチン19フラグメントの腫瘍マーカー;ならびに抗核抗体、リウマトイド因子、AST、ALT、LDH、およびCRPについての生化学的データを含む)について分析した。しかし、応答患者と非応答患者の間で有意差は見いだせなかった。
近年、腫瘍、腫瘍流入領域LN、および末梢血中などにおいて、CD62LlowCD44+CD69+CD90+CD27lowT-bet+CD4+T細胞の部分集団からなる全身性T細胞の免疫性が、抗腫瘍免疫応答に必要であることが実証されている。さらに、相当数の表現型のCD4+T細胞が、ヒトメラノーマ浸潤リンパ球の中の3つの抗腫瘍T細胞クラスターの1つであることが見出されている。そのため、本発明者は、NSCLC患者の末梢血において、このT細胞の部分集合、特にCD62Llow部分集団について調べた。
その結果、非応答者と比べて応答者では、CD4+T細胞の全集団中のCD62Llow細胞の割合(図10b,P<0.0001)およびCD8+T細胞の全集団中のCD62Llow細胞の割合(図10c,P=0.0020)が有意に高かった。一方で、非応答者では(図10d)、全CD4+T細胞集団中のCD25+FOXP3+細胞の割合が有意に高かった(P=0.034)。本発明者は、独立因子の1つとして、全CD4+T細胞集団中のCD62Llow細胞の割合を選択した。これは、頑強な差異が観察されたためである。CD62LlowCD4+T細胞クラスターとは異なるT細胞クラスターを構成する、臨床成績と負に相関する別の因子として、全CD4+T細胞集団中のCD25+FOXP3+細胞の割合も選択した。非応答患者を検出するために、選択された2つの因子を含むロジスティック回帰モデルを使用し、次の式を得た:
[-31.3+12.0×log[%全CD4+T細胞集団中のCD62LlowT細胞:X]-6.1×log[%全CD4+T細胞集団中のCD25+FOXP3+T細胞:Y]];
この式は、[-31.3+6.0×log(X2/Y)]と近似できる。したがって、本発明者は、式中の変数としてX2/Yを用いる予測式を得た。
[-31.3+12.0×log[%全CD4+T細胞集団中のCD62LlowT細胞:X]-6.1×log[%全CD4+T細胞集団中のCD25+FOXP3+T細胞:Y]];
この式は、[-31.3+6.0×log(X2/Y)]と近似できる。したがって、本発明者は、式中の変数としてX2/Yを用いる予測式を得た。
(実施例5:ニボルマブ応答を予測する式の値)
本発明者は、応答者と非応答者についての予測式の値を定め(図10e,P<0.0047)、9週間時点で発見コホート内の非応答者を検出するために、受信者操作特性(ROC)分析を行った(図10f)。予測式の閾値を192とすると(これは、ROC曲線の尤度比を最大にする点である)、感度と特異度はそれぞれ85.7%と100%であった。ニボルマブ治療前に採取したPBMCの分析により応答者タイプと同定された患者(X2/Y≧192)と非応答者タイプと同定された患者(X2/Y<192)について、無増悪生存期間(PFS)曲線およびOS曲線をプロットした(図10g,h)。発見コホート中の応答者および非応答者(閾値=192)は、PSFおよびOSの両方の点で有意に異なった(P<0.0001)。次に、本発明者は、この予測式の閾値(X2/Y<192)が、86名の継続患者を含む独立した検証コホートにおいて、非応答者を区別できるかについて検証した:予測式の値は、検証コホート中の非応答患者と比べて、応答者の場合に有意(P=0.0008)に高かった(図10i)。検証コホートにおいて、応答者タイプの患者は、非応答者タイプの患者と比べて、有意に長いPSF(図10j,P<0.0001))とOS(図10k,P<0.0001))を示した。9週目での腫瘍応答を評価できなかった患者のデータを含む全ての生存データ(n=143)は、非応答タイプの患者と応答者タイプの患者との間で有意差を示した(図16c,d)。検証コホート(n=86)中、および全ての評価できた患者中(n=126)の非応答者を9週目で検出するために、予測式のROC分析も行った(図16e,f)。予測式の閾値を192とすると、感度と特異度は、検証コホートにおいて92.9%と72.1%であり(P<0.0001)、全ての評価できた患者において87.5%と81.2%であった(P<0.0001)。患者(n=126)から得た組織的な所見と、客観的応答および予測式の結果との関連を、以下の表4に示す。
客観的な応答と予測式の結果が上記の表に示される。非応答者タイプおよび応答者タイプは、それぞれ予測式に従って計算した結果が192未満および192以上の患者を示す。Sqは扁平上皮癌を意味する。Driver wtはEGFR及びALKが野生型であることを意味する。Driver mt+にはEGFR活性化変異を保有する19人の患者とALK融合遺伝子変異を保有する1人の患者が含まれた。
本発明者は、応答者と非応答者についての予測式の値を定め(図10e,P<0.0047)、9週間時点で発見コホート内の非応答者を検出するために、受信者操作特性(ROC)分析を行った(図10f)。予測式の閾値を192とすると(これは、ROC曲線の尤度比を最大にする点である)、感度と特異度はそれぞれ85.7%と100%であった。ニボルマブ治療前に採取したPBMCの分析により応答者タイプと同定された患者(X2/Y≧192)と非応答者タイプと同定された患者(X2/Y<192)について、無増悪生存期間(PFS)曲線およびOS曲線をプロットした(図10g,h)。発見コホート中の応答者および非応答者(閾値=192)は、PSFおよびOSの両方の点で有意に異なった(P<0.0001)。次に、本発明者は、この予測式の閾値(X2/Y<192)が、86名の継続患者を含む独立した検証コホートにおいて、非応答者を区別できるかについて検証した:予測式の値は、検証コホート中の非応答患者と比べて、応答者の場合に有意(P=0.0008)に高かった(図10i)。検証コホートにおいて、応答者タイプの患者は、非応答者タイプの患者と比べて、有意に長いPSF(図10j,P<0.0001))とOS(図10k,P<0.0001))を示した。9週目での腫瘍応答を評価できなかった患者のデータを含む全ての生存データ(n=143)は、非応答タイプの患者と応答者タイプの患者との間で有意差を示した(図16c,d)。検証コホート(n=86)中、および全ての評価できた患者中(n=126)の非応答者を9週目で検出するために、予測式のROC分析も行った(図16e,f)。予測式の閾値を192とすると、感度と特異度は、検証コホートにおいて92.9%と72.1%であり(P<0.0001)、全ての評価できた患者において87.5%と81.2%であった(P<0.0001)。患者(n=126)から得た組織的な所見と、客観的応答および予測式の結果との関連を、以下の表4に示す。
以下の表5に示されるように、多変数解析により、予測式がPFSおよびOSと相関する独立因子として機能することが明らかになった。
PSはパフォーマンスステータスを意味する。HRはハザード比率を意味する。95%CIは、95%信頼区間を意味する。
(実施例6:CD62Llow CD4+ T細胞の部分集合と、他のT細胞部分集団)
CD62Lについての単一のマーカーが、どのようにしてPD-1遮断療法の抗腫瘍応答を予測したCD4+T細胞の部分集団を区別し得るのか、依然として不明である。そこで、CD62LlowCD4+T細胞の部分集合を規定し、CD62LlowCD4+T細胞の部分集合と他のT細胞部分集団との関連について調べるため、本発明者は、FCM分析に加えてマスサイトメトリーとマイクロアレイ分析を行った。まず、T細胞部分集合の割合の間での相関について分析した。CCR7とCD45RAはどちらも、CCR7+CD45RA+ナイーブT細胞、CCR7+CD45RA-セントラルメモリー細胞(CM)、CCR7-CD45RA-エフェクターメモリーT細胞(EM)、およびCCR7-CD45RA+エフェクターT細胞(EMRA)を区別するための基準として用いられる。そのため、本発明者は、これらとCD62LlowCD4+T細胞の部分集団との相関について調べた。CD8+T細胞は、CD45RAとCCR7の発現により4つの部分集団にはっきりと分類され、末梢血中のCD4+T細胞は、CD45RA+CCR7-部分集団を欠く異なるパターンを示した(図11a,b)。CD62LlowCD4+T細胞の割合は、CCR7-CD45RA-EM部分集団と正に相関(P<0.0001)したが、他のCCR7+CD45RA-/+部分集団とは有意に負に相関した(図11c,d)。CCR7-CD45RA-CD4+T細胞の部分群とCD62LlowCD4+T細胞の部分群とは、類似したT細胞の部分集合を含むようである。しかしながら、ニボルマブ治療後の臨床成績は、CCR7-CD45RA-CD4+T細胞の割合と関連しなかった(図17a,b)。次に本発明者は、タイプ1(Th1)T細胞、タイプ2(Th2)T細胞、およびタイプ17(Th17)ヘルパーT細胞、ならびにT濾胞性ヘルパー(Tfh)細胞との相関について調べた。CD62LlowCD4+T細胞の部分集合は、CXCR3+CCR4-CCR6-の古典的Th1部分集合と強く相関した(P<0.0001)が、CXCR3-CCR4+CCR6-のTh2部分集団とは負に相関した(図11e-h))(P=0.0013)。CD62LlowCD4+T細胞の部分集合は、CD8+T細胞とも正に相関し(図11i))(P<0.0001)、エフェクターCD8+T細胞の部分集合の割合とも正に相関した(図11j))(P=0.0091)。興味深いことに、CCR7-CD45RA-CD4+部分集団は、Th1部分集合と弱く相関(P=0.01)したが、Th2集団とは相関しなかった(図17c-e))。これらの結果と合致して、マスサイトメトリー分析により、CD62LlowCD4+クラスターとCCR7-CD4+クラスターとが同一でないことが明らかになった(図12a)。ゲートされたCD4+CD3+T細胞についての教師なしクラスター分析により、CD62LlowCD4+T細胞の部分集団の大部分がCD27-T-bet+FOXP3-CXCR3+CCR4-CCR6-部分集団に属することが明らかになった。一方で、CD45RA-CCR7-部分集団は、より幅広く、CD27+、T-bet-、およびFOXP3+の部分集団を含んだ。分子の平均発現量を示す
ためにヒートマップ分析を行ったところ、CD45RA-CCR7-CD4+T細胞と比較して、CD62LlowCD4+T細胞においては、T-betおよびCXCR3が有意に強く発現されており、CD27が有意に弱く発現されていることが見出された(図12b,c)。CD45RA-CCR7-ではなくCD62Llowという単一のマーカーにより、比較的同質なCD62LlowCD45RA-CCR7-CD27-T-bet+CXCR3+CD4+T細胞の部分集団を区別できるようである。本発明者は、CD62LlowCD4+T細胞とPD-1、LAG-3、およびCTLA-4の発現の相関について調べた。CCR7-CD45RA-CD4+T細胞ではなく、CD62LlowCD4+T細胞が、CD62LlowCD4+細胞におけるPD-1およびLAG-3の発現と正に相関し、CD8+TEMRA細胞におけるPD-1の発現とも正に相関した(図13a-c、図18a-c)。そして、CD62LlowCD4+T細胞におけるCTLA-4の発現と負に相関した(図13d、図18d)。
CD62Lについての単一のマーカーが、どのようにしてPD-1遮断療法の抗腫瘍応答を予測したCD4+T細胞の部分集団を区別し得るのか、依然として不明である。そこで、CD62LlowCD4+T細胞の部分集合を規定し、CD62LlowCD4+T細胞の部分集合と他のT細胞部分集団との関連について調べるため、本発明者は、FCM分析に加えてマスサイトメトリーとマイクロアレイ分析を行った。まず、T細胞部分集合の割合の間での相関について分析した。CCR7とCD45RAはどちらも、CCR7+CD45RA+ナイーブT細胞、CCR7+CD45RA-セントラルメモリー細胞(CM)、CCR7-CD45RA-エフェクターメモリーT細胞(EM)、およびCCR7-CD45RA+エフェクターT細胞(EMRA)を区別するための基準として用いられる。そのため、本発明者は、これらとCD62LlowCD4+T細胞の部分集団との相関について調べた。CD8+T細胞は、CD45RAとCCR7の発現により4つの部分集団にはっきりと分類され、末梢血中のCD4+T細胞は、CD45RA+CCR7-部分集団を欠く異なるパターンを示した(図11a,b)。CD62LlowCD4+T細胞の割合は、CCR7-CD45RA-EM部分集団と正に相関(P<0.0001)したが、他のCCR7+CD45RA-/+部分集団とは有意に負に相関した(図11c,d)。CCR7-CD45RA-CD4+T細胞の部分群とCD62LlowCD4+T細胞の部分群とは、類似したT細胞の部分集合を含むようである。しかしながら、ニボルマブ治療後の臨床成績は、CCR7-CD45RA-CD4+T細胞の割合と関連しなかった(図17a,b)。次に本発明者は、タイプ1(Th1)T細胞、タイプ2(Th2)T細胞、およびタイプ17(Th17)ヘルパーT細胞、ならびにT濾胞性ヘルパー(Tfh)細胞との相関について調べた。CD62LlowCD4+T細胞の部分集合は、CXCR3+CCR4-CCR6-の古典的Th1部分集合と強く相関した(P<0.0001)が、CXCR3-CCR4+CCR6-のTh2部分集団とは負に相関した(図11e-h))(P=0.0013)。CD62LlowCD4+T細胞の部分集合は、CD8+T細胞とも正に相関し(図11i))(P<0.0001)、エフェクターCD8+T細胞の部分集合の割合とも正に相関した(図11j))(P=0.0091)。興味深いことに、CCR7-CD45RA-CD4+部分集団は、Th1部分集合と弱く相関(P=0.01)したが、Th2集団とは相関しなかった(図17c-e))。これらの結果と合致して、マスサイトメトリー分析により、CD62LlowCD4+クラスターとCCR7-CD4+クラスターとが同一でないことが明らかになった(図12a)。ゲートされたCD4+CD3+T細胞についての教師なしクラスター分析により、CD62LlowCD4+T細胞の部分集団の大部分がCD27-T-bet+FOXP3-CXCR3+CCR4-CCR6-部分集団に属することが明らかになった。一方で、CD45RA-CCR7-部分集団は、より幅広く、CD27+、T-bet-、およびFOXP3+の部分集団を含んだ。分子の平均発現量を示す
ためにヒートマップ分析を行ったところ、CD45RA-CCR7-CD4+T細胞と比較して、CD62LlowCD4+T細胞においては、T-betおよびCXCR3が有意に強く発現されており、CD27が有意に弱く発現されていることが見出された(図12b,c)。CD45RA-CCR7-ではなくCD62Llowという単一のマーカーにより、比較的同質なCD62LlowCD45RA-CCR7-CD27-T-bet+CXCR3+CD4+T細胞の部分集団を区別できるようである。本発明者は、CD62LlowCD4+T細胞とPD-1、LAG-3、およびCTLA-4の発現の相関について調べた。CCR7-CD45RA-CD4+T細胞ではなく、CD62LlowCD4+T細胞が、CD62LlowCD4+細胞におけるPD-1およびLAG-3の発現と正に相関し、CD8+TEMRA細胞におけるPD-1の発現とも正に相関した(図13a-c、図18a-c)。そして、CD62LlowCD4+T細胞におけるCTLA-4の発現と負に相関した(図13d、図18d)。
(実施例7:応答患者と非応答患者におけるCD62LlowCD4+T細胞の遺伝子発現)
次に本発明者は、マイクロアレイ分析を行い、応答患者と非応答患者との間の分子レベルでのCD62LlowCD4+T細胞の違いについて調べた。このために、まず、CD62LhighCD4+T細胞とCD62LlowCD4+T細胞における遺伝子発現の違いについて明確にした。そうしたところ、CD62LhighCD4+T細胞とCD62LlowCD4+T細胞とは、異なる遺伝子発現プロファイルを有した(図14a)。以前の報告と合致して、CD62LhighCD4+T細胞の大部分はナイーブT細胞であると考えられた。これは、全ての患者のCD62LhighCD4+T細胞において、C-C chemokine receptor type 7 (CCR7)、CD28およびtranscription factor 7 (TCF7)の遺伝子が強く発現されていたためである。CD62LlowCD4+T細胞は、aurora kinase A (AURKA)、C-C motif chemokine ligand 17 (CCL17)、granzyme AおよびH(GZMAおよびGZMH)、NADH dehydrogenase 2(ND2)およびinterleukin 21(IL-21)を強く発現していた。そして、PR(部分奏効)およびSD(安定)、PRおよびPD(進行)、SDおよびPD、PR+SDおよびPD、ならびにPRおよびSD+PDに由来の細胞間で比較されたシグネチャーである遺伝子(それぞれ、1884、1826、1410、1167および1513遺伝子)を、全3458遺伝子に合併した。これらの中で、T細胞免疫に関連するとして知られる53の遺伝子の内の30の発現について、ニボルマブ治療への応答の観点から示す(図14b)。これは、C-type lectin domain family 2 member A (CLEC2A)、interleukin 7(IL7)、transforming growth factor beta receptor 3(TGFBR3)、Interferon alfa(IFNA)、C-X-C chemokine receptor type 3 (CXCR3)およびhistone deacetylase 9 (HDAC9)が、応答者に由来するCD62LlowCD4+T細胞において優先的に発現されたことを示す。
次に本発明者は、マイクロアレイ分析を行い、応答患者と非応答患者との間の分子レベルでのCD62LlowCD4+T細胞の違いについて調べた。このために、まず、CD62LhighCD4+T細胞とCD62LlowCD4+T細胞における遺伝子発現の違いについて明確にした。そうしたところ、CD62LhighCD4+T細胞とCD62LlowCD4+T細胞とは、異なる遺伝子発現プロファイルを有した(図14a)。以前の報告と合致して、CD62LhighCD4+T細胞の大部分はナイーブT細胞であると考えられた。これは、全ての患者のCD62LhighCD4+T細胞において、C-C chemokine receptor type 7 (CCR7)、CD28およびtranscription factor 7 (TCF7)の遺伝子が強く発現されていたためである。CD62LlowCD4+T細胞は、aurora kinase A (AURKA)、C-C motif chemokine ligand 17 (CCL17)、granzyme AおよびH(GZMAおよびGZMH)、NADH dehydrogenase 2(ND2)およびinterleukin 21(IL-21)を強く発現していた。そして、PR(部分奏効)およびSD(安定)、PRおよびPD(進行)、SDおよびPD、PR+SDおよびPD、ならびにPRおよびSD+PDに由来の細胞間で比較されたシグネチャーである遺伝子(それぞれ、1884、1826、1410、1167および1513遺伝子)を、全3458遺伝子に合併した。これらの中で、T細胞免疫に関連するとして知られる53の遺伝子の内の30の発現について、ニボルマブ治療への応答の観点から示す(図14b)。これは、C-type lectin domain family 2 member A (CLEC2A)、interleukin 7(IL7)、transforming growth factor beta receptor 3(TGFBR3)、Interferon alfa(IFNA)、C-X-C chemokine receptor type 3 (CXCR3)およびhistone deacetylase 9 (HDAC9)が、応答者に由来するCD62LlowCD4+T細胞において優先的に発現されたことを示す。
(実施例8:ニボルマブ治療後変化)
ニボルマブ(Nivolumab)治療の前後での種々の各種マーカーの変化を測定した。試験した細胞比率としては、CD62LlowCD8+T細胞比率、CD28+CD62LlowCD8+T細胞比率、CD62LlowCD4+T細胞比率、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞比率、および、LAG3+CD62LlowCD4+T細胞比率を使用した。これらの中で、CD62LlowCD4+T細胞比率が最も良好に相関し、ニボルマブ治療後に有意に減少した(P=0.0001)(図5)。
ニボルマブ(Nivolumab)治療の前後での種々の各種マーカーの変化を測定した。試験した細胞比率としては、CD62LlowCD8+T細胞比率、CD28+CD62LlowCD8+T細胞比率、CD62LlowCD4+T細胞比率、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞比率、および、LAG3+CD62LlowCD4+T細胞比率を使用した。これらの中で、CD62LlowCD4+T細胞比率が最も良好に相関し、ニボルマブ治療後に有意に減少した(P=0.0001)(図5)。
次に、ニボルマブ治療前と治療4週間後における、奏効群(Responder 図6左)と無効群(Non-responder 図6右)からCD4+T細胞を調製し、CD62LlowCD4+T細胞比率を試験した。その結果、奏効群でのCD62LlowCD4+T細胞比率の低下は、無効群でのCD62LlowCD4+T細胞比率の低下よりも良好に相関していた(図6 奏効群 P=0.0016、無効群 P=0.32)。この奏効群の相関関係は、LAG3+CD62LlowCD4+T細胞比率の場合の相関関係や、CD28+CD62LlowCD8+T細胞比率の場合の相関関係よりも良好であった(データ示さず)。
次に、ニボルマブ治療開始後12~92週の患者群からPBMCを調製した。具体的には、治療開始から平均63.3週後(28~92週)の患者群であって治療開始後に治療耐性を獲得した患者群の6名(Acquired resistance 図7グラフ中央)、および、治療開始から平均64.5週後(12~92週)の患者群であって治療開始後に依然として治療に応答性の患者群の8名(On-going response 図7グラフ左)のそれぞれについて、PBMCを調製した。対照として、治療開始時点で治療耐性の患者群の5名(Primary resistance 図7グラフ右)からPBMCを調製した。CD62LlowCD4+T細胞比率(すなわち、総CD4+T細胞集団中のCD62LlowT細胞の比率、図7左のグラフ)、ならびに、CD62LlowCD4+T細胞比率を「X」とし、CD25+FOXP3+CD4+T細胞比率(すなわち、総CD4+T細胞集団中のCD25+FOXP3+T細胞の比率)を「Y」としたときのX2/Y(図7右のグラフ)を示した。CD62LlowCD4+T細胞比率(図7左)およびCD62LlowCD4+T細胞比率を「X」としCD25+FOXP3+CD4+T細胞比率を「Y」としたときのX2/Y(図7右)のいずれにおいても、治療開始後に依然として治療に応答性の患者群では優位に高い値を示した。この結果は、ニボルマブのようなチェックポイント阻害剤での治療後であっても依然として治療に応答性の患者か否かについて、CD62LlowCD4+T細胞比率およびCD62LlowCD4+T細胞比率を「X」としCD25+FOXP3+CD4+T細胞比率を「Y」としたときのX2/Yのいずれも良好な予測指標であることが判明した。CD62LlowCD4+T細胞比率を指標とした場合はP=0.0088であり、X2/Yを指標とした場合はP=0.017であった。
(実施例9:長期無増悪生存に特徴的なマーカー)
前述のとおり、図1においても見られた長期無増悪生存群は、図2の無増悪生存カーブにおいては、18ヶ月以降で見られるテールプラトー(Tail Plateau)を構成していることがわかる。そこで、本発明者は、無増悪生存期間が>500日である患者を長期応答者と定義し、当初は治療に応答したが耐性を獲得し、ニボルマブ療法後500日以内に疾患の進行を呈した患者を、短期応答者と定義した。
ニボルマブ治療開始後500日以上にわたる長期無増悪生存群の患者由来のPBMCおよび治療開始時は奏効群であったがその後に増悪を示した患者群のPBMCを調製し、両者を比較した。その結果を図8に示す。図8は、長期無増悪生存群(LR)、短期奏効群(SR)、および、無効群(NR)について、CD62LlowCD4+T細胞比率を示したグラフ(図8左)、および、CD62LlowCD4+T細胞比率を「X」としCD25+FOXP3+CD4+T細胞比率を「Y」としたときのX2/Yを示したグラフ(図8右)である。長期無増悪生存群(LR)は、500日以上にわたり増悪を示さなかった患者群を示す。短期奏効群(SR)は、治療開始より少なくとも9週間は部分奏効群(PR)または安定群(SD)あったが、その後疾患が進行した患者群を示す。無効群(NR)は、ニボルマブ治療開始後9週間以内に疾患が進行した患者群を示す。統計学的処理には、スチューデントの対応のあるt検定を用いた。
前述のとおり、図1においても見られた長期無増悪生存群は、図2の無増悪生存カーブにおいては、18ヶ月以降で見られるテールプラトー(Tail Plateau)を構成していることがわかる。そこで、本発明者は、無増悪生存期間が>500日である患者を長期応答者と定義し、当初は治療に応答したが耐性を獲得し、ニボルマブ療法後500日以内に疾患の進行を呈した患者を、短期応答者と定義した。
ニボルマブ治療開始後500日以上にわたる長期無増悪生存群の患者由来のPBMCおよび治療開始時は奏効群であったがその後に増悪を示した患者群のPBMCを調製し、両者を比較した。その結果を図8に示す。図8は、長期無増悪生存群(LR)、短期奏効群(SR)、および、無効群(NR)について、CD62LlowCD4+T細胞比率を示したグラフ(図8左)、および、CD62LlowCD4+T細胞比率を「X」としCD25+FOXP3+CD4+T細胞比率を「Y」としたときのX2/Yを示したグラフ(図8右)である。長期無増悪生存群(LR)は、500日以上にわたり増悪を示さなかった患者群を示す。短期奏効群(SR)は、治療開始より少なくとも9週間は部分奏効群(PR)または安定群(SD)あったが、その後疾患が進行した患者群を示す。無効群(NR)は、ニボルマブ治療開始後9週間以内に疾患が進行した患者群を示す。統計学的処理には、スチューデントの対応のあるt検定を用いた。
CD62LlowCD4+T細胞比率(図8左)、および、CD62LlowCD4+T細胞比率を「X」としCD25+FOXP3+CD4+T細胞比率を「Y」としたときのX2/Y(図8右)のいずれも、長期無増悪生存群(LR)と短期奏効群(SR)を予測する優れた指標である、それゆえ、長期生存を予測する優れた指標であることが判明した。
この結果から、500日無増悪生存を長期生存者として計算すると、%CD62LlowCD4+ T cell >35.3%の場合に、感度50%、特異度88.1%が達成され、P<0.0001であった。X2/Y>404.5とした場合には、感度62.5%、特異度84.2%が達成され、P<0.0001であった。
さらにサンプルを増やし予測式の閾値を、ROC曲線の尤度比を最大にする点である323.5とすると、感度と特異度は、それぞれ68.2%と81.7%であった(図15)。
上記の結果から、X2/Yが一定の数値以上である場合(例えば、X2/Y>323.5あるいはX2/Y>404.5など)、癌免疫療法による長期生存が予測される。
WO2018/147291にも記載されているように、X2/Yが一定の数値未満の場合、無効群であることが予測される。それゆえ、癌免疫療法による治療を行う場合には、X(CD62LlowCD4+細胞比率)およびY(CD25+FOXP3+CD4+T細胞比率)を用い、予め定数「α」を決定し、X2/Y<αの場合には、がん免疫療法による効果が期待できない、および/または、他の治療法に変更、および/または、他の治療法との併用を検討すべきとの判断をすることができる。さらに、「α」に加えて、予め「β」を決定し、β<X2/Yの場合には、癌免疫療法による長期生存が予測されるため、例えば、一回の投与で終了することができる、あるいは、一回の投与で終了すべきとの判断をすることができる。あるいは、これらの中間、すなわち、α≦X2/Y≦βには、癌免疫療法による効果はそれなりに得られるが、長期生存を得るためには、さらに治療を継続したり、他の治療法との併用を検討すべきとの判断をすることができる。
ROC曲線からのカットオフ値の決定は、当技術分野で公知の方法を使用してよい。例えば、上述の「尤度比を最大にする値」を閾値として採用する手法のほか、グラフの左上隅からの距離が最小となる点の値を採用する方法や、Youden Index(感度+特異度-1)を最大にする点の値を採用する方法が存在する(http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/kid/clinicaljournalclub6.html、http://www.snap-tck.com/room04/c01/stat/stat09/stat0902.html)。
(考察1)
CD62LlowCD4+細胞亜集団は、二次リンパ臓器へのホーミング分子の発現が低下しており、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団であると考えられる。また、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団も、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団であると考えられる。HLA-DR+CD141+CD11c+樹状細胞亜集団は、CD4+T細胞集団におけるホーミング分子の発現が低下した細胞亜集団の増加に起因して増加する樹状細胞亜集団であることから、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団であると考えられる。
CD62LlowCD4+細胞亜集団は、二次リンパ臓器へのホーミング分子の発現が低下しており、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団であると考えられる。また、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団も、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団であると考えられる。HLA-DR+CD141+CD11c+樹状細胞亜集団は、CD4+T細胞集団におけるホーミング分子の発現が低下した細胞亜集団の増加に起因して増加する樹状細胞亜集団であることから、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団であると考えられる。
上記の結果から、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団および/または抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団を用いることによって、がん免疫療法における長期生存を予測できることが示唆される。
また、実施例8および実施例9で示されるように、CD62LlowCD4+T細胞比率、および、CD62LlowCD4+T細胞比率を「X」としCD25+FOXP3+CD4+T細胞比率を「Y」としたときのX2/Yを用いて、がん免疫療法後に奏効群であり続ける患者選択することが可能である。
CD62LlowCD4+細胞亜集団が強く正の相関を有するT細胞亜集団は、タイプ1ヘルパーCD4+T細胞(Th1)、エフェクターメモリーCD4+T細胞、CD8+T細胞、エフェクターCD8+T細胞である。これらは、細胞性免疫において殺細胞機能に重要な細胞亜集団である。一方、負の相関を有するのは、タイプ2ヘルパーCD4+T細胞(Th2)、制御性T細胞である。これらは、細胞性免疫を抑制する細胞亜集団として知られている。よって、CD62LlowCD4+細胞亜集団の増加は、抗腫瘍細胞性免疫の活性化を示し、これを妨げる細胞亜集団が減少していることを示す。また、CD62LlowCD4+細胞亜集団は、CD4+T細胞、CD8+T細胞上のLAG3、ICOS、PD-1、CTLA-4発現と有意な相関関係を持つことで、その抗腫瘍免疫機能をコントロールしている。具体的には、CD62LlowCD4+細胞亜集団の増加は、PD-1、LAG-3、ICOS発現増加と相関し、CTLA-4発現減少と相関する。これは、抗腫瘍免疫が主にPD-1、LAG-3で制御されていることを示すことになり、これらの免疫チェックポイント阻害治療の有効性と関連すると考えられる。さらに、HLA-DR+CD141+CD11c+樹状細胞亜集団とCD62LlowCD4+細胞亜集団は正の相関関係を有している。これは、活性化された樹状細胞がMHCclassII拘束性抗原を表出することで、MHCclassII拘束性抗原を認識するCD62LlowCD4+細胞亜集団の増加を来していると考えられ、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団であると考えられる。HLA-DR+CD141+CD11c+樹状細胞亜集団は、腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団であると考えられる。
(考察2)
がん免疫療法についての研究は、腫瘍微小環境におけるCD8+T細胞に焦点を当ててきた。これは、CTLがCD8+T細胞から分化し、腫瘍抗原の認識により腫瘍細胞の死を誘導するためである。しかしながら、発明者らは、末梢血中のCD4+T細胞の免疫状態がNSCLC患者におけるPD-1遮断療法の臨床成績を決める重要な因子であること、そしてCD62LlowT細胞の割合とCD25+FOXP3+CD4+T細胞の割合との間の比率に従属する式が、非応答者だけでなく長期生存者をも区別することを実証した。CD4+T細胞の支援によりCTLのプライミング、移動能力、傷害活性、および生存が促進されることから、有効な抗腫瘍免疫にはCD4+T細胞が必要であることを示す証拠が蓄積されている。そして、CTLの産生、送達、および傷害活性を増強するためには、CD4+T細胞が全身に存在する必要があるようだ。マスサイトメトリーを用いてSpitzerら(Spitzer MH et al., Cell 2017;168(3):487-502 e15)は、腫瘍を根絶するに足る抗腫瘍免疫を確立されたマウスの、腫瘍浸潤リンパ球、腫瘍流入領域リンパ節、末梢血、脾臓、および骨髄を調べ、CD62LlowCD27-T-bet+CD44+CD69+CD90+CD4+T細胞クラスターが、全ての調査部位で非常に濃縮され、抗腫瘍応答を媒介することを見出した。彼らは、末梢血を介した抗腫瘍T細胞の継続的なリクルートが持続的な抗腫瘍応答に必要であることも実証した。一方で、Weiら(Wei SC et al., Cell 2017;170(6):1120-33 e17はメラノーマ浸潤リンパ球について調べ、ほとんど同じ表現型のCD4+T細胞(CD62LlowCD27-FOXP3-CD44+CXCR3+ICOS+T-bet+)が、免疫チェックポイント阻害剤への応答と相関することを実証した。これらの研究と合致して、本発明者のマスサイトメトリーによる研究では、CD62LlowCD4+T細胞の大部分が、CD4+集団中で、T-bet+、CD27-、FOXP3-かつCXCR3+であることを示した。一方で、非応答者と応答者との間で差異を示さないCCR7-CD4+T細胞の部分集団は、T-bet-、CD27+、およびFOXP3+の部分集団などのより幅広い部分集団を含んだ。CD62LlowCD4+T細胞の部分集団は、CXCR3+CCR4-CCR6-細胞と強く相関し、つまり、CD62LlowCD4+T細胞の部分集団は、細胞免疫においてTh1細胞として重要な役割を果たす。そのため、CD62LlowCD4+T細胞の部分集団は、エフェクターCD8+T細胞の割合と正に相関した。興味深いことに、CD62LlowCD4+T細胞の部分集団は、PD-1の発現と正に相関したが、CTLA-4の発現とは負に相関した。したがって、CD62LlowCD27-FOXP3-CXCR3+T-bet+CD4+T細胞の部分群は、Th1T細胞およびエフェクターCD8+T細胞を含む細胞免疫性T細胞ネットワークを構成すると考えられ、これらの細胞が、CTLA-4ではなくPD-1によって調節されることを示唆する。
がん免疫療法についての研究は、腫瘍微小環境におけるCD8+T細胞に焦点を当ててきた。これは、CTLがCD8+T細胞から分化し、腫瘍抗原の認識により腫瘍細胞の死を誘導するためである。しかしながら、発明者らは、末梢血中のCD4+T細胞の免疫状態がNSCLC患者におけるPD-1遮断療法の臨床成績を決める重要な因子であること、そしてCD62LlowT細胞の割合とCD25+FOXP3+CD4+T細胞の割合との間の比率に従属する式が、非応答者だけでなく長期生存者をも区別することを実証した。CD4+T細胞の支援によりCTLのプライミング、移動能力、傷害活性、および生存が促進されることから、有効な抗腫瘍免疫にはCD4+T細胞が必要であることを示す証拠が蓄積されている。そして、CTLの産生、送達、および傷害活性を増強するためには、CD4+T細胞が全身に存在する必要があるようだ。マスサイトメトリーを用いてSpitzerら(Spitzer MH et al., Cell 2017;168(3):487-502 e15)は、腫瘍を根絶するに足る抗腫瘍免疫を確立されたマウスの、腫瘍浸潤リンパ球、腫瘍流入領域リンパ節、末梢血、脾臓、および骨髄を調べ、CD62LlowCD27-T-bet+CD44+CD69+CD90+CD4+T細胞クラスターが、全ての調査部位で非常に濃縮され、抗腫瘍応答を媒介することを見出した。彼らは、末梢血を介した抗腫瘍T細胞の継続的なリクルートが持続的な抗腫瘍応答に必要であることも実証した。一方で、Weiら(Wei SC et al., Cell 2017;170(6):1120-33 e17はメラノーマ浸潤リンパ球について調べ、ほとんど同じ表現型のCD4+T細胞(CD62LlowCD27-FOXP3-CD44+CXCR3+ICOS+T-bet+)が、免疫チェックポイント阻害剤への応答と相関することを実証した。これらの研究と合致して、本発明者のマスサイトメトリーによる研究では、CD62LlowCD4+T細胞の大部分が、CD4+集団中で、T-bet+、CD27-、FOXP3-かつCXCR3+であることを示した。一方で、非応答者と応答者との間で差異を示さないCCR7-CD4+T細胞の部分集団は、T-bet-、CD27+、およびFOXP3+の部分集団などのより幅広い部分集団を含んだ。CD62LlowCD4+T細胞の部分集団は、CXCR3+CCR4-CCR6-細胞と強く相関し、つまり、CD62LlowCD4+T細胞の部分集団は、細胞免疫においてTh1細胞として重要な役割を果たす。そのため、CD62LlowCD4+T細胞の部分集団は、エフェクターCD8+T細胞の割合と正に相関した。興味深いことに、CD62LlowCD4+T細胞の部分集団は、PD-1の発現と正に相関したが、CTLA-4の発現とは負に相関した。したがって、CD62LlowCD27-FOXP3-CXCR3+T-bet+CD4+T細胞の部分群は、Th1T細胞およびエフェクターCD8+T細胞を含む細胞免疫性T細胞ネットワークを構成すると考えられ、これらの細胞が、CTLA-4ではなくPD-1によって調節されることを示唆する。
ニボルマブ療法後に、CD62LlowCD4+T細胞の割合が応答患者では減少するが、非応答患者では減少しないことが観察されたのは、予想外である。なぜならば、有効なanti-PD-1療法後に、末梢血においてPD-1+エフェクターCD8+T細胞が増加することが実証されているためである。しかし、Weiら(Wei SC et al., Cell 2017;170(6):1120-33 e17は、PD-1遮断療法がメラノーマ浸潤リンパ球の内のCD8+抗腫瘍T細胞クラスターのみを増加し、CD4+抗腫瘍T細胞クラスターを減少させないことを実証した。したがって、PD-1遮断療法では抗腫瘍CD4+T細胞の増殖を促進し得ない可能性がある。ニボルマブ療法後の応答患者において、腫瘍遺伝子変異量(tumor-mutation burden)が減少することが以前に報告された。有効なPD-1遮断療法は、免疫編集プロセスを活気づけ、高い遺伝子変異量を特徴とするがんクローンの減少をもたらすようである。そのため、本発明者の発見は、がん関連抗原の喪失の結果として生じる特定のエフェクターT細胞の喪失を示す可能性がある。CD62LlowCD4+T細胞を保持した患者のみがニボルマブ療法の間に継続した抗腫瘍応答を示したことから、耐性の獲得の根本的なメカニズムの1つは、腫瘍関連抗原の喪失を含み、CD4+T細胞の支援を枯渇させるのかもしれない。ニボルマブ療法前に高いCD62LlowCD4+T細胞の割合を示し、CD62LlowCD4+T細胞部分集団を維持する患者は、疾患の進行なく、500日以上生存する傾向にあることが本発明者の研究により分かった。したがって、有望な療法は、治療(例えば、anti-CTLA-4療法)によるCD62LlowCD4+T細胞部分集団の増加と、同時に、末梢血T細胞の部分集団の監視とを必然的に伴うことになるだろう。
遺伝子発現分析により、CD62LhighT細胞とCD62LlowCD4+T細胞との間では遺伝子発現プロファイルが異なることが明らかになった(図14a)。CD62LlowCD4+T細胞は、Aurora A、CD101、granzyme AおよびH、ND2ならびにIL-21をコードする遺伝子を発現した。AURORA Aは有糸分裂細胞でG2-M期に発現され、T細胞におけるTCRエンゲージメント後のLck活性の維持に必要であり、CD101は、CD3により活性化されたT細胞で発現される。Granzyme AおよびHは、CLTおよびナチュラルキラー細胞などの傷害活性を有する細胞で発現される。活性化されたCD4+T細胞はgranzymeを発現でき、抗腫瘍応答を媒介できることが報告されている(Hirschhorn-Cymerman D et al., J Exp Med 2012;209(11):2113-26)。ND2は、NADH dehydrogenase酵素の、ミトコンドリアにコードされた7つのサブユニットのうちの1つである。IL-21は、CD8+T細胞の応答を増強、維持して、持続的な抗腫瘍免疫をもたらすことが実証されている。まとめると、CD62LlowCD4+T細胞の部分群は、TCRエンゲージメントによる活性化後に増殖するT細胞を含み、このT細胞は、エフェクター機能を示し、CD8+T細胞の傷害活性を増強した。特に、CCL19、IL7、CXCR3、CLEC2A、TGFBR3、およびHDAC9などの一部の遺伝子は、PRおよび/またはSDに由来するCD62LlowCD4+T細胞で優先的に発現された(図14b))。CCL19はCCR7に結合し、樹状細胞およびCCR7+セントラルメモリー細胞を含む免疫系の一定の細胞を誘引する。IL-7(T細胞増殖についての非冗長的なサイトカイン)のシグナル伝達は、抗腫瘍T細胞免疫を促進する。興味深いことに、CAR-T細胞におけるIL-7およびCCL19の発現が、免疫細胞の浸潤および腫瘍におけるCAR-Tの生存を改善することが報告された(Adachi K et al., Nat Biotechnol 2018;36(4):346-51)。CLEC2Aは、TCRに刺激されたT細胞の増殖を、その生存率を増やすことにより増強する。TGFβは、複数のタイプの免疫細胞に影響する幅広い調節活性を有する。可溶性TGFBR3は、TGFβシグナル伝達を阻害するかもしれない。HDAC9は、FOXP3発現を制御し、Treg機能を抑制する。そのため、これらの分子は、T細胞の活性化を促進し、調節メカニズムを阻害し、そして抗腫瘍性エフェクターT細胞の量を増やす役割を果たしているようである。これらは、抗腫瘍免疫療法を増強する有望な標的を代表しているのかもしれない。
結論として、発明者は、末梢血を用いた全身性CD4+T細胞免疫のモニタリングが、anti-PD-1療法の応答を予測するために役立つことを実証した。本発明者は、CD62LlowCD4+T細胞およびTregの割合に基づく、治療成績を予測するためのバイオマーカーとして働き得る式を開発した。本発明者の発見は、全ての潜在的な応答患者のためのanti-PD-1療法の準備を支援し、異なるCD4+T細胞免疫状態を呈する患者についての新しい治療戦略の基礎を提供することから、重要な臨床上の意義を有し得る。
上記の結果から、抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団および/または抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団を用いることによって、がん免疫療法における長期生存を予測できることが示される。
(実施例10:ペムブロリズマブでの治療)
ペムブロリズマブを用いた治療の場合も、ニボルマブ治療と同様の結果が得られることを以下のとおり確認した。
10-1.材料と方法
(1)患者
以下の実験は、18歳以上のステージIV又はIIIB-CのPDのNSCLC患者で、PD-L1のTPS(Tumor Proportion Score)が50%以上、EGFR変異・ALK転座がない者54名を対象として、単一施設(埼玉医科大学国際医療センター)において、2017年3月から2018年11月にかけて行った。PD-L1のTPSは、PD-L1 IHC 22C3 pharmaDxを用いて、常法に従って行った。
患者は、ファーストライン治療としてペムブロリズマブを3週間毎に200mg/kgの用量で投与された。埼玉医科大学国際医療センターの治験審査委員会による承認を受けた書面によるインフォームドコンセントを得た後に、試料を採取した。
評価できなかった5名を除き、49名の患者について解析した。完全奏効(complete response;CR)及び部分奏効(partial response;PR)を合わせた全奏効率(overall response rate;ORR)は45.7%、完全奏効(CR)、部分奏効(PR)及び安定(stable disease;SD)を合わせた病勢コントロール率(disease control rate; DCR)は73.9%であった(図21A)。
(2)血液試料の分析、および(4)統計分析を、上記の実施例1~9の(材料と方法)と同様に行った。
10-2.ペムブロリズマブ治療での経過
実施例1と同様の方法で作成した無増悪生存(PFS)カーブと全生存(OS)カーブを図21B及び図21Cにそれぞれ示した。PFSカーブは490日以降、OSカーブは637日以降でテールプラトーとなった。以降の分析では、それぞれテールプラトーに達した群を長期生存群とした。
10-3.FACS Calibur解析
実施例2と同様の方法で行った。様々な細胞亜集団の比をとり、当該比とPFSとの相関を調べた結果を表6Aに、またOSとの相関を調べた結果を表6Bに示した。
CD62LLow/CD4+CD3+、CD62LlowCD4+/CD3+、CCR7-CD45RA-/CD4+に有意な相関が見られるが、CD62LlowCD4+/CD3+で最も強い相関が見られ、Th2とは負の相関が見られた。
また、PFSカーブでの長期生存群における細胞亜集団の比と、OSカーブでの長期生存群における細胞亜集団の比と、非長期生存群における細胞亜集団の比とを比較した結果を表7に示した。
CD62LLowCD4+/CD3+、CD62Llow/CD4+CD3+、CCR7-CD45RA-/CD4+CD3+、CCR7-CD45RA-/CD8+に有意差があるが、CD62LlowCD4+/CD3+で最も強い相関が見られた。
10-4.ROC解析およびPFS、OSプロット
実施例3と同様の方法で行った。CD62LlowCD4+/CD3+を横軸に、PFSまたはOSを縦軸にとってプロットした結果を、それぞれ図21D及び図21Eに示した。CD62LlowCD4+/CD3+とPFS、OSとに相関が認められた。PFS<490の群とPFS≧490の群、OS<637の群とOS≧637の群について、CD62LlowCD4+/CD3+をプロットした結果を、それぞれ図21F及び図21Hに示した。いずれも相関が認められた。
図21F及び図21Hの結果から、PFSについてCD62LlowCD4+/CD3+>17.6を閾値としてROC解析をおこなった結果を図21Gに、OSについてCD62LlowCD4+/CD3+>15.6を閾値としてROC解析をおこなった結果を図21Iに、それぞれ示した。
PFSは、p値0.0002、感度72.7%、特異度86.7%、AUC0.88、OSは、p値0.0065、感度66.7%、特異度81.8%、AUC0.77といずれも良好であった。CD62LlowCD4+CD3+細胞集団の割合は、CD4+CD3+を母集団とする場合(CD62Llow/CD4+CD3+)と、CD3+を母集団とする場合(CD62LlowCD4+/CD3+)とがあり(分子に記載された細胞は分母に記載された細胞の特徴をすべて備える)、いずれも同様の結果を示した。なお、上記の結果は、CD4+CD3+を母集団とする場合よりも、CD3+を母集団とした場合が感度および特異度がより良好であることを示す。
10-5.ペムブロリズマブによるファーストライン治療とニボルマブによるセカンドライン治療の比較
ペムブロリズマブによるファーストライン治療の患者(●)とニボルマブによるセカンドライン治療の患者(〇)について、CD62Llow/CD4+を横軸に、PFS又はOSを縦軸にとってプロットした結果を、それぞれ図22A及び図22Bに示した。
ペムブロリズマブ治療群の方がPFSは良好であったが、PFS、OSとも、CD62Llow/CD4+ごとのPFSの増加割合が同じであり、CD62Llow/CD4+を指標として評価すると、療法の治療効果がニボルマブと非常によく似た傾向を示すことがわかった。この結果は、本発明が、あらゆるがん免疫療法(例えば、あらゆる免疫チェックポイント阻害療法)による長期生存予測を提供することを示す。
ペムブロリズマブを用いた治療の場合も、ニボルマブ治療と同様の結果が得られることを以下のとおり確認した。
10-1.材料と方法
(1)患者
以下の実験は、18歳以上のステージIV又はIIIB-CのPDのNSCLC患者で、PD-L1のTPS(Tumor Proportion Score)が50%以上、EGFR変異・ALK転座がない者54名を対象として、単一施設(埼玉医科大学国際医療センター)において、2017年3月から2018年11月にかけて行った。PD-L1のTPSは、PD-L1 IHC 22C3 pharmaDxを用いて、常法に従って行った。
患者は、ファーストライン治療としてペムブロリズマブを3週間毎に200mg/kgの用量で投与された。埼玉医科大学国際医療センターの治験審査委員会による承認を受けた書面によるインフォームドコンセントを得た後に、試料を採取した。
評価できなかった5名を除き、49名の患者について解析した。完全奏効(complete response;CR)及び部分奏効(partial response;PR)を合わせた全奏効率(overall response rate;ORR)は45.7%、完全奏効(CR)、部分奏効(PR)及び安定(stable disease;SD)を合わせた病勢コントロール率(disease control rate; DCR)は73.9%であった(図21A)。
(2)血液試料の分析、および(4)統計分析を、上記の実施例1~9の(材料と方法)と同様に行った。
10-2.ペムブロリズマブ治療での経過
実施例1と同様の方法で作成した無増悪生存(PFS)カーブと全生存(OS)カーブを図21B及び図21Cにそれぞれ示した。PFSカーブは490日以降、OSカーブは637日以降でテールプラトーとなった。以降の分析では、それぞれテールプラトーに達した群を長期生存群とした。
10-3.FACS Calibur解析
実施例2と同様の方法で行った。様々な細胞亜集団の比をとり、当該比とPFSとの相関を調べた結果を表6Aに、またOSとの相関を調べた結果を表6Bに示した。
CD62LLow/CD4+CD3+、CD62LlowCD4+/CD3+、CCR7-CD45RA-/CD4+に有意な相関が見られるが、CD62LlowCD4+/CD3+で最も強い相関が見られ、Th2とは負の相関が見られた。
また、PFSカーブでの長期生存群における細胞亜集団の比と、OSカーブでの長期生存群における細胞亜集団の比と、非長期生存群における細胞亜集団の比とを比較した結果を表7に示した。
CD62LLowCD4+/CD3+、CD62Llow/CD4+CD3+、CCR7-CD45RA-/CD4+CD3+、CCR7-CD45RA-/CD8+に有意差があるが、CD62LlowCD4+/CD3+で最も強い相関が見られた。
10-4.ROC解析およびPFS、OSプロット
実施例3と同様の方法で行った。CD62LlowCD4+/CD3+を横軸に、PFSまたはOSを縦軸にとってプロットした結果を、それぞれ図21D及び図21Eに示した。CD62LlowCD4+/CD3+とPFS、OSとに相関が認められた。PFS<490の群とPFS≧490の群、OS<637の群とOS≧637の群について、CD62LlowCD4+/CD3+をプロットした結果を、それぞれ図21F及び図21Hに示した。いずれも相関が認められた。
図21F及び図21Hの結果から、PFSについてCD62LlowCD4+/CD3+>17.6を閾値としてROC解析をおこなった結果を図21Gに、OSについてCD62LlowCD4+/CD3+>15.6を閾値としてROC解析をおこなった結果を図21Iに、それぞれ示した。
PFSは、p値0.0002、感度72.7%、特異度86.7%、AUC0.88、OSは、p値0.0065、感度66.7%、特異度81.8%、AUC0.77といずれも良好であった。CD62LlowCD4+CD3+細胞集団の割合は、CD4+CD3+を母集団とする場合(CD62Llow/CD4+CD3+)と、CD3+を母集団とする場合(CD62LlowCD4+/CD3+)とがあり(分子に記載された細胞は分母に記載された細胞の特徴をすべて備える)、いずれも同様の結果を示した。なお、上記の結果は、CD4+CD3+を母集団とする場合よりも、CD3+を母集団とした場合が感度および特異度がより良好であることを示す。
10-5.ペムブロリズマブによるファーストライン治療とニボルマブによるセカンドライン治療の比較
ペムブロリズマブによるファーストライン治療の患者(●)とニボルマブによるセカンドライン治療の患者(〇)について、CD62Llow/CD4+を横軸に、PFS又はOSを縦軸にとってプロットした結果を、それぞれ図22A及び図22Bに示した。
ペムブロリズマブ治療群の方がPFSは良好であったが、PFS、OSとも、CD62Llow/CD4+ごとのPFSの増加割合が同じであり、CD62Llow/CD4+を指標として評価すると、療法の治療効果がニボルマブと非常によく似た傾向を示すことがわかった。この結果は、本発明が、あらゆるがん免疫療法(例えば、あらゆる免疫チェックポイント阻害療法)による長期生存予測を提供することを示す。
本発明はがん治療において利用することができる。本発明により、がん免疫療法前に、長期生存型免疫状態であるか否かを示すことができる。また、本発明により、がん免疫療法開始後に、長期生存型免疫状態が継続していることを示すことができる。これらにより、併用療法の必要性の有無の決定、併用療法開始時期の決定、あるいは、併用療法の中断・中止時期の判断を適正に行うことができる。
Claims (49)
- 被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。 - 被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。 - 被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、方法。 - 前記サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量および抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量からなる群から選択される少なくとも2つの量と基準との比較により該被験体におけるがん免疫療法における長期生存が予測される、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、請求項1または4に記載の方法。
- 前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、請求項5に記載の方法。
- 前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、請求項5に記載の方法。
- 前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団が、HLA-DR+CD141+CD11c+細胞亜集団である、請求項2または4に記載の方法。
- 抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団が、CD62LlowCD8+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、請求項3または4に記載の方法。
- 前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団が、CD137+CD62LlowCD8+T細胞亜集団である、請求項9に記載の方法。
- 以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X、Y)に対する相対値を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存予測の指標とする方法であって、
該Xを測定する工程と、
該Yを測定する工程と
を含み、XのYに対する相対値と基準との比較を、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存を予測するための指標として用いる、方法。 - 前記量(X)および(Y)が、それぞれ、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および、
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。 - 前記量(X)がCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量であり、
および(Y)がFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量である、請求項11に記載の方法。 - 前記相対値が、X/Yである、請求項11~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記相対値が、X2/Yである、請求項11~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記サンプルが、末梢血サンプルである、請求項1~15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記基準が、前記がん免疫療法前の前記被験体のサンプルにおける前記細胞亜集団の量、または、予め決定した値である、請求項1~16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記サンプルにおける前記細胞亜集団の量が、前記基準より多いことは、前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されることを示す、請求項1~17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記サンプルにおける前記細胞亜集団の量が、前記基準より少ないことは、前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されないことを示す、請求項1~17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されない場合、該被験体に併用療法を施すべきことがさらに示される、請求項1~19のいずれか1項に記載の方法。
- 被験体から複数の時点で得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成が、該被験体におけるがん免疫療法における長期生存を予測するための指標とする方法としてさらに規定される、請求項1~20のいずれか1項に記載の方法であって、該被験体から複数の時点で得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含む、方法。
- 前記X2/Yが約324以上である場合に長期生存が予測される、請求項15に記載の方法。
- 被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む薬学的組成物であって、
該薬学的組成物は、請求項1~18または21~22のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測される被験体に投与されることを特徴とする、薬学的組成物。 - 前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、請求項23に記載の薬学的組成物。
- 被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む組合わせ医薬であって、
該組合わせ医薬は、請求項1~22のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されない被験体に投与されることを特徴とする、組合わせ医薬。 - 前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、請求項25に記載の組合わせ医薬。
- 化学療法剤およびさらなるがん免疫療法からなる群から選択される医薬を含む、請求項25に記載の組合わせ医薬。
- 被験体においてがん免疫療法における長期生存が予測されるかを判定するためのキットであって、
・CD4およびCD62Lの組み合わせ、
・CD4およびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびLAG-3の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびICOSの組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD127およびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD25およびFoxp3の組み合わせ、
・CD11c、CD141およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD141およびCD80の組み合わせ、
・CD11c、CD123およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD123およびCD80の組み合わせ、
・CD8およびCD62Lの組み合わせ、
・CD8およびCD137の組み合わせ、ならびに
・CD28、CD62LおよびCD8の組み合わせ
からなる群から選択されるマーカーの組み合わせに対する検出剤を含む、キット。 - 被験体においてがん免疫療法において治療介入が必要であるかを判定するためのキットであって、
・CD4およびCD62Lの組み合わせ、
・CD4およびCCR7の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびLAG-3の組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびICOSの組み合わせ、
・CD4、CD62LおよびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD127およびCD25の組み合わせ、
・CD4、CD45RAおよびFoxp3の組み合わせ、
・CD4、CD25およびFoxp3の組み合わせ、
・CD11c、CD141およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD141およびCD80の組み合わせ、
・CD11c、CD123およびHLA-DRの組み合わせ、
・CD11c、CD123およびCD80の組み合わせ、
・CD8およびCD62Lの組み合わせ、
・CD8およびCD137の組み合わせ、ならびに
・CD28、CD62LおよびCD8の組み合わせ
からなる群から選択されるマーカーの組み合わせに対する検出剤を含む、キット。 - 被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする方法であって、
該被験体から得られた該サンプルにおける細胞亜集団の組成を分析する工程を含み、
該サンプルにおける抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量と基準との比較により、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標が提供される、方法。 - 前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞集団に含まれる細胞亜集団である、請求項30に記載の方法。
- 前記抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団が、CD62LlowCD4+T細胞亜集団である、請求項30に記載の方法。
- 以下:
抗腫瘍免疫応答における樹状細胞刺激と相関するCD4+T細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答でのCD4+T細胞による樹状細胞刺激と相関する樹状細胞亜集団の量、
抗腫瘍免疫応答での樹状細胞刺激と相関するCD8+T細胞亜集団の量、
制御性T細胞または制御性T細胞と相関するCD4+T細胞亜集団の量、および
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
からなる群から選択される量(X、Y)に対する相対値を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする方法であって、
該Xを測定する工程と、
該Yを測定する工程と
を含み、XのYに対する相対値と基準との比較を、該被験体におけるがん免疫療法において治療介入が必要であることの指標とする、方法。 - 前記量(X)および(Y)が、それぞれ、以下:
CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
CCR7-CD4+T細胞亜集団の量、
LAG-3+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
ICOS+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
PD-1+CD62LlowCD4+T細胞亜集団の量、
Foxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量、
HLA-DR+樹状細胞亜集団の量、
CD80+樹状細胞亜集団の量、
CD86+樹状細胞亜集団の量、
PD-L1+樹状細胞亜集団の量、
CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量、
CD137+CD8+T細胞亜集団の量、および、
CD28+CD62LlowCD8+T細胞亜集団の量
からなる群から選択される、請求項33に記載の方法。 - 前記量(X)がCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量であり、
および(Y)がFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量である、請求項33に記載の方法。 - 前記相対値が、X/Yである、請求項33~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記相対値が、X2/Yである、請求項33~35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記治療介入が放射線治療である、請求項30~37のいずれか一項に記載の方法。
- 前記治療介入が化学療法剤治療である、請求項30~37のいずれか一項に記載の方法。
- 前記X2/Yが約324未満であることが治療介入が必要であることの指標である、請求項37に記載の方法。
- 前記X2/Yが約174以上約324未満であることが、治療介入が必要であることの指標であり、該治療介入が、投与されているがん免疫療法に加えて、化学療法、放射線療法、外科的手順、または温熱療法を行うか、さらなるがん免疫療法を行うことを含む、請求項37に記載の方法。
- 前記X2/Yが約174未満であることが治療介入が必要であることの指標であり、該治療介入が、投与されているがん免疫療法を中止するか、または投与されているがん免疫療法に加えて、化学療法、放射線療法、外科的手順、または温熱療法を行うか、さらなるがん免疫療法を行うことを含む、請求項37に記載の方法。
- 被験体におけるがんを処置するための免疫チェックポイント阻害剤を含む組合わせ医薬であって、
該組合わせ医薬は、請求項30~42のいずれか1項に記載の方法によって該被験体においてがん免疫療法において治療介入が必要であると判断された被験体に投与されることを特徴とする、組合わせ医薬。 - 前記免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1阻害剤および/またはPD-L1阻害剤である、請求項43に記載の組合わせ医薬。
- 化学療法剤およびさらなるがん免疫療法からなる群から選択される医薬を含む、請求項43に記載の組合わせ医薬。
- 治療前のがん患者である被験体から得られたサンプルにおける細胞亜集団の組成を、該被験体に対する治療方針の決定の指標とする方法であって、以下:
該被験体から得られた該サンプルにおけるCD62LlowCD4+T細胞亜集団の量(X)とFoxp3+CD25+CD4+T細胞亜集団の量(Y)を測定する工程、および、
相対値X2/Yを求める工程、
を含み、さらに、以下:
(a)相対値X2/Yについて閾値αを設定し、該X2/Yが閾値α未満であるとき、被検体はがん免疫療法に対する不応答者であると判断する工程;
(b)相対値X2/Yについて閾値α及びβを設定し、ここでα<βであり、そして、該X2/Yが閾値α以上で閾値β未満の場合に、被検体はがん免疫療法に対する短期応答者であると判断する工程;ならびに
(c)相対値X2/Yについて閾値βを設定し、該X2/Yが閾値β以上である場合に、被検体はがん免疫療法に対する長期応答者であると判断する工程、
からなる群から選択される工程を含む、方法。 - 前記閾値βは、前記閾値αより少なくとも50大きい値である、請求項46に記載の方法。
- 前記閾値αは、100~400の範囲内の値であり、
前記閾値βは、150~450の範囲内の値である、請求項47に記載の方法。 - 請求項46~48のいずれか一項に記載の方法が記載された添付文書と、免疫チェックポイント阻害剤とを含む製品。
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