WO2020246336A1 - 癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカー及びその使用 - Google Patents

癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカー及びその使用 Download PDF

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WO2020246336A1
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cancer
scd1
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protein
mouse
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智憲 谷口
侑希 加藤
亜紀子 久保
河上 裕
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    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing

Definitions

  • the present invention relates to a marker for determining the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to a cancer patient and its use. More specifically, the present invention is a marker for determining the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to a cancer patient, and evaluation of the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to a cancer patient. How to obtain data for, kits for determining the effectiveness of application of cancer therapies to cancer patients, including cancer immunotherapy, agents for improving the effectiveness of cancer therapies, including cancer immunotherapy, cancer therapies Kits and methods for screening agents for improving the effectiveness of cancer therapies, including cancer immunotherapy.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-106533 filed in Japan on June 6, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • cancer immunotherapy that induces T cells that recognize cancer cells.
  • One of the cancer immunotherapy is a treatment method using an immune checkpoint inhibitor such as an anti-PD-1 antibody, which has shown a clear clinical effect on many carcinomas including malignant melanoma and lung cancer.
  • Treatment with immune checkpoint inhibitors has a response rate of only about 20% with monotherapy.
  • immunosuppressive cancer microenvironments that inhibit the induction of T cell responses to cancer have been constructed. Therefore, it is necessary to develop a therapeutic method for releasing this immunosuppression. Further, it is required to develop a method for determining the effectiveness of application of cancer immunotherapy to cancer patients (see, for example, Patent Document 1). Even with common anti-cancer drug treatments and surgery, cancer patients with poor initial immune status may have a poor prognosis for these treatments.
  • Stearoyl-CoA Desaturase-1 (hereinafter sometimes referred to as "SCD1") is an enzyme that introduces a double bond at the ⁇ 9 position of acyl-CoA.
  • the two major substrates are the saturated acyl-CoA palmitoyl-CoA and stearoyl-CoA, which are converted to palmitoyl-CoA and oleoyl-CoA, respectively.
  • the method for testing the therapeutic effect of an anticancer drug described in Patent Document 1 includes examining the expression of a predetermined cell surface molecule on T cells using a sample derived from a patient to which the anticancer drug has been administered. Therefore, it is not possible to determine the effectiveness of applying cancer immunotherapy to cancer patients before treatment.
  • An object of the present invention is to provide a new technique for determining the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to a cancer patient.
  • the present invention includes the following aspects.
  • the presence of the mRNA, the protein or fatty acid in the control biological sample which comprises measuring the abundance of the mRNA, SCD1 protein or fatty acid of the SCD1 gene in the biological sample derived from a cancer patient.
  • the amount of the amount compared to the amount is the data for evaluating the effectiveness of the application of the cancer treatment method including the cancer immunotherapy to the cancer patient.
  • the abundance of the mRNA, the protein or the fatty acid in the control biological sample is smaller than the abundance in the control biological sample, so that the application of the cancer treatment method including the cancer immunotherapy to the cancer patient is highly effective.
  • the abundance of the mRNA, the protein or the fatty acid in the control biological sample is higher than the abundance in the control biological sample, so that the application of the cancer treatment method including the cancer immunotherapy to the cancer patient is highly effective.
  • the method according to [2], indicating that. [5] The method according to any one of [2] to [4], wherein the biological sample is blood or tumor tissue.
  • Cancer immunotherapy for cancer patients which comprises a primer set that amplifies the cDNA of the SCD1 gene, a probe that hybridizes to the mRNA of the SCD1 gene, and a reagent that measures the abundance of a specific binding substance or fatty acid for the SCD1 protein.
  • a kit for determining the effectiveness of the application of cancer treatments including.
  • An agent for improving the effectiveness of cancer treatment methods including cancer immunotherapy which contains an inhibitor of SCD1 protein as an active ingredient.
  • a cancer treatment kit comprising an agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including the cancer immunotherapy according to any one of [7] to [10] and an anticancer agent.
  • a method for screening an agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including cancer immunotherapy wherein the activity of the SCD1 protein is measured in the presence of a test substance, and the activity of the SCD1 protein is the test.
  • a method comprising determining that the test substance is an enhancer of the effectiveness of a cancer treatment, including cancer immunotherapy, when it is reduced or increased compared to the activity of the SCD1 protein in the absence of the substance. ..
  • the test substance is an agent for improving the effectiveness of cancer treatment methods including cancer immunotherapy. The method according to [12], wherein it is determined to be present.
  • a screening method for an agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including cancer immunotherapy in which cancer cells are cultured in the presence of a test substance and the expression level of the SCD1 gene or SCD1 protein in the cancer cells. And when the expression level of the SCD1 gene or the SCD1 protein is decreased or increased as compared with the absence of the test substance, the test substance is effective in cancer treatment methods including cancer immunotherapy.
  • a method comprising determining that the agent is a sex improver.
  • the test substance is an agent for improving the effectiveness of cancer treatment methods including cancer immunotherapy. The method according to [14], wherein it is determined to be present.
  • (A) to (d) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of the cancer-bearing model mouse transplanted with the MC38 cell line over time in Experimental Example 1.
  • (A) to (c) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of a cancer-bearing model mouse transplanted with the MCA205 cell line over time in Experimental Example 1.
  • (A) to (c) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of a cancer-bearing model mouse transplanted with a CT26 cell line over time in Experimental Example 1.
  • (A) to (c) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of a cancer-bearing model mouse transplanted with a 4T1 cell line over time in Experimental Example 1.
  • (A) and (b) are graphs showing the results of quantifying the amount of IFN- ⁇ produced by T cells derived from a cancer-bearing model mouse transplanted with an MC38 cell line in Experimental Example 2.
  • (A) and (b) are graphs showing the results of quantifying the amount of IFN- ⁇ produced by T cells derived from a cancer-bearing model mouse transplanted with the MCA205 cell line in Experimental Example 2.
  • (A) to (d) are graphs showing the results of flow cytometry analysis of cells derived from a cancer-bearing model mouse transplanted with a CT26 cell line in Experimental Example 2.
  • (E) is a graph summarizing the results of flow cytometric analysis of a plurality of mice.
  • (A) to (d) are graphs showing the results of flow cytometry analysis of cells derived from a cancer-bearing model mouse transplanted with an MC38 cell line in Experimental Example 4.
  • (A) to (d) are graphs showing the results of flow cytometric analysis of cells derived from a cancer-bearing model mouse transplanted with the MCA205 cell line in Experimental Example 4.
  • (A) to (d) are graphs showing the results of flow cytometry analysis of cells derived from a cancer-bearing model mouse transplanted with a CT26 cell line in Experimental Example 4.
  • (A) to (d) are graphs showing the results of flow cytometry analysis of dendritic cells derived from a cancer-bearing model mouse transplanted with a CT26 cell line in Experimental Example 5.
  • (E) is a graph showing the results of quantitative RT-PCR in Experimental Example 5.
  • (A) to (c) are diagrams showing the experiment schedule in Experimental Example 6.
  • (A) to (e) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of a cancer-bearing model mouse transplanted with an MC38 cell line over time in Experimental Example 6.
  • (A) to (e) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of the cancer-bearing model mouse transplanted with the MCA205 cell line over time in Experimental Example 6.
  • (A) to (e) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of a cancer-bearing model mouse transplanted with a CT26 cell line over time in Experimental Example 6.
  • (A) to (e) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of a cancer-bearing model mouse transplanted with a 4T1 cell line over time in Experimental Example 6. It is a graph which shows the result of Experimental Example 7. It is a figure which shows the experiment schedule in Experimental Example 8.
  • (A) is a graph showing the results of measuring the amount of TNF- ⁇ produced by dendritic cells during LPS stimulation in Experimental Example 8.
  • (B) is a graph showing the results of measuring the amount of IL-10 produced by dendritic cells during LPS stimulation in Experimental Example 8.
  • (C) is a graph showing the results of measuring the amount of IFN- ⁇ produced when mature dendritic cells and allogenic CD8-positive T cells were co-cultured in Experimental Example 8. It is a figure which shows the experiment schedule in Experimental Example 9.
  • (A) to (c) are graphs showing the mass ratios of fatty acids abundant in serum samples measured in Experimental Example 9.
  • (A) to (h) are graphs showing the results of Experimental Example 10.
  • (A) to (d) are graphs showing the results of Experimental Example 10.
  • (A) to (e) are graphs showing the results of Experimental Example 10.
  • (A) to (c) show the results of measuring the tumor volume of a cancer-bearing model mouse in which MC38, which is a mouse colon cancer cell line, was transplanted into the flank of an SCD1 knockout mouse in Experimental Example 11 over time. It is a graph.
  • (A) and (b) are graphs showing the results of quantifying the amount of IFN- ⁇ produced by T cells derived from a cancer-bearing model mouse in Experimental Example 12. It is a graph which shows the result of the flow cytometry analysis of the cell derived from the cancer-bearing model mouse in Experimental Example 13. It is a figure which shows the experiment schedule in Experimental Example 14.
  • (A) to (e) are graphs showing the results of measuring the time course of the tumor volume of the cancer-bearing model mouse in Experimental Example 14.
  • the invention provides the use of the Stearoyl-CoA Desaturase-1 (SCD1) gene or SCD1 protein as a marker to determine the effectiveness of application of cancer therapies, including cancer immunotherapy, to cancer patients. ..
  • the SCD1 protein is synonymous with Stearoyl-CoA Desaturase-1, and is an enzyme that introduces a double bond at the ⁇ 9 position of acyl-CoA.
  • the SCD1 gene and the SCD1 protein may be referred to as SCD1 without particular distinction.
  • SCD1 is expressed in many cancer cells and is known to be responsible for lipid metabolism. However, the role of SCD1 in immune cells is unknown. As described below in the Examples, the inventors have shown that administration of an inhibitor of the SCD1 protein to a cancer-bearing mouse model enhances the induction of cancer antigen-specific cytotoxic T cells. The inventors also confirmed that administration of an inhibitor of the SCD1 protein to a cancer-bearing mouse model enhanced the infiltration of CD8-positive T cells into tumor tissue.
  • the inventors also compared the case where only the immune checkpoint inhibitor or only the SCD1 protein inhibitor was administered by administering the immune checkpoint inhibitor and the SCD1 protein inhibitor in combination to the cancer-bearing model mouse. As a result, it was clarified that a remarkable reduction in tumor volume was observed, and that it may be completely effective.
  • the inventors also clarified that the lower the abundance of fatty acids in the serum of cancer patients, the more effective the application of cancer treatment methods including cancer immunotherapy to cancer patients.
  • the inventors also found that the lower the activity of SCD1 in cancer patients, the more effective the application of cancer therapies, including cancer immunotherapy, to cancer patients.
  • the SCD1 gene or SCD1 protein can be used as a marker for determining the effectiveness of application of cancer treatment methods including cancer immunotherapy to cancer patients.
  • the SCD1 gene or the SCD1 protein is used as a marker, the abundance of mRNA of the SCD1 gene is measured, and the abundance is used to determine the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to a cancer patient.
  • the abundance of SCD1 protein is measured, and the abundance is used as an index for determining the effectiveness of application of cancer treatment methods including cancer immunotherapy to cancer patients.
  • the activity may be measured and the high activity may be used as an index for determining the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to a cancer patient.
  • NCBI accession number of the cDNA of the human SCD1 gene is NM_005063.5, and the NCBI accession number of the human SCD1 protein is NP_005054.3.
  • the present invention is a method for determining the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to a cancer patient, wherein the mRNA of the SCD1 gene, SCD1 in the biological sample derived from the cancer patient. Including measuring the abundance of a protein or fatty acid, the amount (higher or lower) when the abundance of the mRNA, the protein or fatty acid is compared with the abundance in a control biological sample is Provided are methods related to the effectiveness of application of cancer therapies, including cancer immunotherapy to the cancer patients.
  • the method of the present embodiment is a method of acquiring data for evaluating the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to the cancer patient.
  • the amount obtained by comparing the abundance of the mRNA of the SCD1 gene, the abundance of the SCD1 protein, and the abundance of fatty acids in the biological sample derived from the cancer patient with the abundance in the control biological sample is the amount of the cancer.
  • the inventors have shown that administration of an inhibitor of the SCD1 protein to a cancer-bearing mouse model enhances the induction of cancer antigen-specific cytotoxic T cells.
  • the inventors also confirmed that administration of an inhibitor of the SCD1 protein to a cancer-bearing mouse model enhanced the infiltration of CD8-positive T cells into tumor tissue.
  • the inventors also compared the case where only the immune checkpoint inhibitor or only the SCD1 protein inhibitor was administered by administering the immune checkpoint inhibitor and the SCD1 protein inhibitor in combination to the cancer-bearing model mouse. As a result, it was clarified that a remarkable reduction in tumor volume was observed, and that it may be completely effective.
  • the inventors also clarified that the lower the abundance of fatty acids in the serum of cancer patients, the more effective the application of cancer treatment methods including cancer immunotherapy to cancer patients.
  • the inventors also found that the lower the activity of SCD1 in cancer patients, the more effective the application of cancer therapies, including cancer immunotherapy, to cancer patients.
  • a fatty acid related to a substrate or a product of the SCD1 protein is preferable, and examples thereof include saturated fatty acids or unsaturated fatty acids having 16 to 20 carbon atoms. More specific fatty acids include sapienic acid, palmitoleic acid, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid, arachidic acid and the like.
  • the effectiveness of application of the cancer treatment method including cancer immunotherapy is improved when the expression of SCD1 in the cancer tissue is high. ..
  • the cancer is not particularly limited, but examples thereof include colon cancer, fibrosarcoma, breast cancer, malignant melanoma, lung cancer, kidney cancer, and gastric cancer.
  • the cancer is preferably a cancer for which treatment with an anti-PD-1 antibody is covered by insurance.
  • the mRNA or SCD1 protein of the SCD1 gene to be detected preferably detects mRNA or protein that is the same species as the cancer patient (or animal), and cancer including cancer immunotherapy for human cancer patients.
  • examples of the biological sample include blood, tumor tissue, and the like.
  • a biological sample derived from a healthy person a biological sample derived from a patient whose application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy has been confirmed to be effective, and a cancer treatment including cancer immunotherapy.
  • Biological samples derived from patients whose application of the method has been confirmed to be ineffective can be used.
  • the blood sample include serum and plasma.
  • the control biological sample is, for example, a tumor tissue derived from a patient whose application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy has been confirmed to be effective, or cancer immunotherapy. It is possible to use a tumor tissue derived from a patient whose application of the cancer treatment method including the above has been confirmed in advance, a sample derived from a tissue corresponding to the tumor tissue in a healthy person, and the like.
  • the abundance of mRNA of SCD1 gene, abundance of SCD1 protein, and abundance of fatty acid in the control biological sample are determined in advance.
  • the measured value may be measured and compared with the abundance of mRNA of SCD1 gene, abundance of SCD1 protein, and abundance of fatty acid in a biological sample derived from a cancer patient.
  • the method for measuring the abundance of SCD1 gene mRNA is not particularly limited, and can be measured by, for example, RT-PCR, quantitative RT-PCT, DNA microarray analysis, or the like.
  • the method for measuring the abundance of SCD1 protein is not particularly limited, and can be measured by, for example, ELISA, Western blotting, flow strip method, protein chip, or the like.
  • the method for measuring the abundance of fatty acids is not particularly limited, and can be performed by, for example, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).
  • GC-MS gas chromatography-mass spectrometry
  • examples of cancer treatment methods including cancer immunotherapy include administration of immune checkpoint inhibitors, cytokine therapy, adopted immunotherapy, cancer vaccine therapy and the like.
  • Adoptive immunotherapy includes a treatment method in which tumor-infiltrating lymphocytes (TIL) cultured in vitro are administered, a treatment method in which a T cell receptor (TCR) gene-introduced T cell (TCR-T) for a cancer antigen is administered, and a chimeric antigen. Examples thereof include a treatment method in which receptor gene-introduced T cells (CAR-T) are administered.
  • Examples of the immune checkpoint inhibitor include anti-PD-1 antibody, anti-PD-L1 antibody, anti-CTLA-4 antibody and the like.
  • Examples of the anti-PD-1 antibody include nivolumab, pembrolizumab and the like.
  • Examples of the anti-CTLA-4 antibody include ipilimumab and the like.
  • Examples of the anti-PD-L1 antibody include avelumab, atezolizumab and the like.
  • the invention comprises a primer set that amplifies the cDNA of the SCD1 gene, a probe that hybridizes to the mRNA of the SCD1 gene, and a reagent that measures the abundance of a specific binding agent or fatty acid to the SCD1 protein. Kits are provided to determine the effectiveness of application of cancer therapies, including cancer immunotherapy to.
  • kit of the present embodiment it is possible to carry out the method for determining the effectiveness of application of a cancer treatment method including cancer immunotherapy to a cancer patient described above.
  • the primer set is not particularly limited as long as it can amplify the cDNA of the SCD1 gene.
  • the probe is not particularly limited as long as it specifically hybridizes to the mRNA of the SCD1 gene.
  • the probe may be immobilized on a carrier to form a DNA microarray or the like.
  • examples of the specific binding substance include antibodies, antibody fragments, nucleic acid aptamers, peptide aptamers and the like.
  • examples of the antibody fragment include F (ab') 2 , Fab', Fab, Fv, scFv and the like.
  • the specific binding substance is not particularly limited as long as it can specifically bind to the SCD1 protein, and may be commercially available. Further, the specific binding substance may be fixed on the carrier to form a protein chip or the like.
  • the reagent for measuring the abundance of fatty acids is not particularly limited, and examples thereof include pyridine, N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide (BSTFA), and trimethylchlorosilane (TMCS).
  • the present invention provides an agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including cancer immunotherapy, which comprises an inhibitor of the SCD1 protein as an active ingredient.
  • the effectiveness of cancer treatment methods including cancer immunotherapy can be improved by administering an inhibitor of SCD1 protein to a cancer-bearing model mouse.
  • the immune response can be enhanced in human immune cells by administering an inhibitor of the SCD1 protein.
  • an inhibitor of the SCD1 protein can be used as an agent for improving the effectiveness of cancer treatment methods including cancer immunotherapy.
  • the inventors have clarified that the increase in tumor tissue can be significantly suppressed by administering only an inhibitor of the SCD1 protein to a cancer-bearing model mouse.
  • cancer can be treated by administering an inhibitor of SCD1 protein alone.
  • the inhibitor of SCD1 protein is not particularly limited as long as it is a substance that inhibits the function of SCD1 protein. More specifically, for example, a substance that inhibits or suppresses the expression (transcription or translation) of the SCD1 gene, an inhibitor of the SCD1 protein, and the like can be mentioned.
  • the inhibitor of the SCD1 protein may be a low molecular weight compound.
  • substances that inhibit transcription or translation of the SCD1 gene include nucleic acids that inhibit the mRNA of the SCD1 gene.
  • examples of the inhibitory nucleic acid include siRNA and shRNA.
  • SiRNA or shRNA for the SCD1 gene can be prepared by a well-known method.
  • Examples of the inhibitor of the SCD1 protein include substances that inhibit the activity of the SCD1 protein to introduce a double bond at the ⁇ 9 position of acyl-CoA.
  • More specific inhibitors of the SCD1 protein include A939572 (CAS number: 10322229-33-6), MK-8245 (CAS number: 1030612-90-8), and CVT-11127 (CAS number: 1018674-83-3). ), MF-152 (Li CS., Et al., Thiazole analog as stearoyl-CoA desaturase 1 inhibitor, Bioorg Med Chem Lett., 19 (17), 5214-5217, 2009), MF-438 (CAS number: 921605) -87-0) HYR-061 (Xin Z., et al., Discovery of piperidine-aryl urea-based stearoyl-CoA desaturase 1 inhibitors, Bioorg Med Chem Lett, 18 (15), 4298-4302, 2008), etc. These are, but are not limited to.
  • the present invention provides a cancer treatment kit containing an agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including the above-mentioned cancer immunotherapy and an anticancer agent.
  • the agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including cancer immunotherapy and the anticancer agent may be administered to the patient separately or may be mixed and administered to the patient.
  • anticancer agents include drugs used in cancer treatment methods including cancer immunotherapy, for example, immune checkpoint inhibitors, cytokines used in cytokine therapy (for example, interferon (IFN) - ⁇ , IFN- ⁇ , interleukin). (IL) -2, IFN- ⁇ , etc.), CAR-T cells used for chimeric antigen receptor gene transfer T cell (CAR-T) therapy, T cell receptor (TCR) gene transfer T cell therapy for cancer antigens Examples thereof include TCR-T cells used, TIL used in a therapeutic method for administering tumor-infiltrating lymphocytes (TIL) cultured in vitro, peptide vaccines used in cancer vaccine therapy, and the like.
  • cytokines used in cytokine therapy for example, interferon (IFN) - ⁇ , IFN- ⁇ , interleukin). (IL) -2, IFN- ⁇ , etc.
  • CAR-T cells used for chimeric antigen receptor gene transfer T cell (CAR-T) therapy
  • TCR T cell
  • Immune checkpoint inhibitors are similar to those described above and include, for example, other commonly used anti-cancer agents such as nivolumab, pembrolizumab, ipilimumab, avelumab, atezolizumab.
  • the method for screening an agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including cancer immunotherapy is to measure the activity of the SCD1 protein in the presence of a test substance, and the activity of the SCD1 protein.
  • a method comprising determining that the test substance is an agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including cancer immunotherapy when the activity of the SCD1 protein is decreased or increased as compared with the activity of the SCD1 protein in the absence of the test substance. Is.
  • the inventors administer an immune checkpoint inhibitor and an inhibitor of the SCD1 protein in combination to a cancer-bearing model mouse to obtain only the immune checkpoint inhibitor or an inhibitor of the SCD1 protein. It was clarified that a remarkable reduction in tumor volume was observed as compared with the case where only the administration was administered, and that the response may be complete.
  • the test substance when the activity of the SCD1 protein in the presence of the test substance is reduced compared to the activity of the SCD1 protein in the absence of the test substance, the test substance is effective for cancer therapies including cancer immunotherapy. It can be determined that it is an improver.
  • the effectiveness of application of the cancer treatment method including cancer immunotherapy is improved when the activity of the SCD1 protein in the cancer tissue is high. Be done.
  • the test substance is used for cancer treatment including cancer immunotherapy. It can be determined that it is an agent for improving the effectiveness of the method.
  • test substance is not particularly limited, and examples thereof include a natural compound library, a synthetic compound library, an existing drug library, and a metabolite library.
  • the activity of the SCD1 protein is measured in the presence of the test substance.
  • This step may be carried out in vitro using the purified SCD1 protein, or may be carried out using cells into which the SCD1 gene has been introduced.
  • the activity of the SCD1 protein for example, the activity of converting palmityl-CoA to palmitoyl-CoA, the activity of converting stearyl-CoA to oleoil-CoA, and the like may be measured.
  • the test substance is used in a cancer treatment method including cancer immunotherapy. It can be determined that it is an efficacy improver.
  • the method for screening an agent for improving the effectiveness of a cancer treatment method including cancer immunotherapy is to culture cancer cells in the presence of a test substance and to obtain the SCD1 gene or SCD1 protein in the cancer cells.
  • the test substance is a cancer treatment method including cancer immunotherapy. It is a method including determining that it is an agent for improving the effectiveness of.
  • the inventors administer an immune checkpoint inhibitor and an inhibitor of the SCD1 protein in combination to a cancer-bearing model mouse to obtain only the immune checkpoint inhibitor or an inhibitor of the SCD1 protein. It was clarified that a remarkable reduction in tumor volume was observed as compared with the case where only the administration was administered, and that the response may be complete.
  • the test substance when the expression level of the SCD1 gene or SCD1 protein by cancer cells in the presence of the test substance is reduced as compared with the absence of the test substance, the test substance is effective in cancer treatment methods including cancer immunotherapy. It can be determined that it is a sex improver.
  • the effectiveness of application of the cancer treatment method including cancer immunotherapy is improved when the expression of SCD1 in the cancer tissue is high. It is also possible to do.
  • the test substance is an agent for improving the effectiveness of cancer treatment methods including cancer immunotherapy.
  • cancer cells are cultured in the presence of a test substance.
  • the test substance is the same as the screening method of the first embodiment.
  • the cancer cell may be a cancer cell derived from a cancer patient or may be an established cancer cell.
  • the expression level of the SCD1 gene or SCD1 protein in cancer cells is measured.
  • the method for measuring the abundance of mRNA of the SCD1 gene and the method for measuring the abundance of the SCD1 protein are the same as those described above.
  • the test substance is cancer-immunized. It can be determined that it is an agent for improving the effectiveness of cancer treatment methods including therapy or a candidate thereof.
  • the present invention measures the abundance of the mRNA, SCD1 protein or fatty acid of the SCD1 gene in a biological sample derived from a cancer patient, and the abundance of the mRNA, the protein or the fatty acid is controlled.
  • a method for treating cancer including applying a cancer treatment method including cancer immunotherapy to the cancer patient when the abundance is less than the same as that in the biological sample of the above.
  • the present invention measures the abundance of the mRNA, SCD1 protein or fatty acid of the SCD1 gene in a biological sample derived from a cancer patient, and the abundance of the mRNA, the protein or the fatty acid is controlled.
  • a method for treating cancer including applying a cancer treatment method including cancer immunotherapy to the cancer patient when the abundance in the biological sample is equivalent to that of the above-mentioned cancer patient.
  • the present invention measures the abundance of the mRNA, SCD1 protein or fatty acid of the SCD1 gene in a biological sample derived from a cancer patient, and the abundance of the mRNA, the protein or the fatty acid is controlled.
  • a method for treating cancer including applying a cancer treatment method including cancer immunotherapy to the cancer patient when the amount is larger than the abundance in the biological sample.
  • the present invention measures the abundance of the mRNA, SCD1 protein or fatty acid of the SCD1 gene in a biological sample derived from a cancer patient, and the abundance of the mRNA, the protein or the fatty acid is controlled.
  • a method for treating cancer which comprises administering an inhibitor of SCD1 protein and an anticancer agent to the cancer patient when the amount is larger than the abundance in the biological sample.
  • the present invention provides an inhibitor of the SCD1 protein for the treatment of cancer.
  • the present invention provides an SCD1 gene expression inhibitor for the treatment of cancer.
  • the present invention provides the use of an inhibitor of the SCD1 protein or an inhibitor of the expression of the SCD1 gene for producing a therapeutic agent for cancer.
  • the biological sample, control, cancer treatment method including cancer immunotherapy, anticancer agent, SCD1 protein inhibitor, and fatty acid are the same as those described above.
  • the cancer-bearing model mice include (1) a mouse transplanted with MC38, which is a mouse colon cancer cell line, into the flank of a wild-type C57BL / 6 mouse, and (2) a flank of a wild-type C57BL / 6 mouse.
  • MCA205 a mouse fibroblastoma cell line, was transplanted to the mouse, (3) a mouse colon cancer cell line CT26 was transplanted to the flank of a wild-type Balb / c mouse, and (4) a wild-type Balb.
  • a mouse transplanted with mouse breast cancer cell line 4T1 was used in the flank of the / c mouse.
  • A939572 was used as the SCD1 inhibitor. From the 4th to the 20th day after transplantation of the cancer cell line, 2.5 mg / kg or 10 mg / kg of A939572 was orally administered to each mouse twice a day. It was then euthanized and used in the following experiments. In addition, a group to which only the solvent was administered was prepared as a control.
  • FIGS. 1 (a) to 1 (d) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of mice transplanted with the MC38 cell line of (1) above over time.
  • FIG. 1 (a) shows the results of mice administered with only the solvent
  • FIG. 1 (b) shows the results of mice administered with 2.5 mg / kg of A939572
  • FIG. 1 (c) shows the results of mice administered with 10 mg / kg of A939572. Is the result of the mice administered.
  • FIG. 1D is a graph showing the average value of the results of the mice in each group.
  • “mock” indicates the result of administration of only the solvent
  • SCD-i indicates the result of administration of the SCD1 inhibitor.
  • "*" indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • FIGS. 2 (a) to 2 (c) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of the mouse transplanted with the MCA205 cell line of the above (2) over time.
  • FIG. 2 (a) shows the results of mice administered with only the solvent
  • FIG. 2 (b) shows the results of mice administered with 10 mg / kg of A939572.
  • FIG. 2C is a graph showing the average value of the results of the mice in each group.
  • “mock” indicates the result of administration of only the solvent
  • SCD-i indicates the result of administration of the SCD1 inhibitor.
  • * indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • FIGS. 3 (a) to 3 (c) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of the mouse transplanted with the CT26 cell line of the above (3) over time.
  • FIG. 3 (a) shows the results of mice administered with only the solvent
  • FIG. 3 (b) shows the results of mice administered with 10 mg / kg of A939572.
  • FIG. 3C is a graph showing the average value of the results of the mice in each group.
  • “mock” indicates the result of administration of only the solvent
  • SCD-i indicates the result of administration of the SCD1 inhibitor.
  • * indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • (4T1 model) 4 (a) to 4 (c) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of the mouse transplanted with the 4T1 cell line of the above (4) over time.
  • FIG. 4 (a) shows the results of mice administered with only the solvent
  • FIG. 4 (b) shows the results of mice administered with 10 mg / kg of A939572.
  • FIG. 4C is a graph showing the average value of the results of the mice in each group.
  • “mock” indicates the result of administration of only the solvent
  • SCD-i indicates the result of administration of the SCD1 inhibitor.
  • tumor tissue was removed from each mouse euthanized in Experimental Example 1, chopped with scissors, placed in 20 mL of collagenase solution (2 mg collagenase + 30 U DNase / 1 mL RPMI1640), and placed at 37 ° C. for 30 minutes. Shake. Then, CD8-positive T cells were isolated using CD8 magnetic beads (Miltenyi).
  • lymph nodes axillary and inguinal lymph nodes on the cancer cell transplant side
  • CD8-positive T cells from the tumor tissue (5 ⁇ 9 ⁇ 10 5 cells) were mixed with spleen cells irradiated processing 32Gy was collected from the wild-type normal mice (1 ⁇ 10 7 cells), cancer Antigen gp70 peptide (peptide consisting of amino acids 604 to 611 of muLV gp70 p15E: KSPWFTL, SEQ ID NO: 1) (1.0 ⁇ g / mL), human interleukin (IL) -2 (20 U / mL), It was cultured in 48-well plates (1 mL / well) for 2 days in RPMI1640 medium containing mouse IL-7 (10 ng / mL) containing 10% bovine fetal serum.
  • cancer Antigen gp70 peptide peptide consisting of amino acids 604 to 611 of muLV gp70 p15E: KSPWFTL, SEQ ID NO: 1
  • IL human interleukin
  • the lymph node cells (1 ⁇ 10 7 cells) is a cancer antigen gp70 peptides (peptides consisting of the 604 to 611 amino acids of murine leukemia virus MuLV gp70 p15E: KSPWFTTL, SEQ ID NO: 1) (1.0 [mu] g / mL) , Human interleukin (IL) -2 (20 U / mL), mouse IL-7 (10 ng / mL) in 10% bovine fetal serum-containing RPMI1640 medium, cultured in 48-well plates (1 mL / well) for 5 days. ..
  • gp70 peptides peptides consisting of the 604 to 611 amino acids of murine leukemia virus MuLV gp70 p15E: KSPWFTTL, SEQ ID NO: 1 (1.0 [mu] g / mL) , Human interleukin (IL) -2 (20 U / mL), mouse IL-7 (10 ng
  • T cells were collected using Lympholite-M (CEDARLANE).
  • Harvested tumor tissue derived T cells (1 ⁇ 10 5 cells) are cells derived from mouse lymphoma and the presence of a gp70 peptide at a final concentration of 1 [mu] g / mL, 96 well plates ( In 200 ⁇ L / well), 3 wells of each group were mixed and cultured in RPMI1640 medium containing 10% fetal bovine serum, and IFN- ⁇ in the culture supernatant 24 hours after the culture was measured by the ELISA method.
  • collected lymph node-derived T cells (5 ⁇ 10 4 ) were mixed with EL4 cells (1 ⁇ 10 5 ) at final concentrations of 1 ⁇ g / mL, 0.1 ⁇ g / mL, and 0.01 ⁇ g / mL gp70 peptide.
  • 3 wells of each group were mixed and cultured in RPMI1640 medium containing 10% fetal bovine serum, and IFN- ⁇ in the culture supernatant 24 hours after the culture was subjected to the ELISA method. It was measured.
  • ⁇ -gal peptide peptide consisting of the 96th to 103rd amino acids of ⁇ -galactosidase: DAPIYTNV, SEQ ID NO: 2 (1.0 ⁇ g / mL) was contacted instead of the gp70 peptide.
  • DAPIYTNV ⁇ -galactosidase 2
  • IFN- ⁇ is produced by contacting the cancer antigen peptide.
  • FIG. 5 (a) and 5 (b) are graphs showing the results of quantifying the amount of IFN- ⁇ produced by T cells derived from mice transplanted with the MC38 cell line of Experimental Example 1 (1).
  • FIG. 5 (a) shows the results of T cells derived from tumor tissue
  • FIG. 5 (b) shows the results of T cells derived from lymph nodes.
  • Tumor indicates the result of T cells derived from tumor tissue
  • LN indicates the result of T cells derived from lymph nodes
  • SCD-i indicates that it was the result of administration of an SCD1 inhibitor
  • gp70 was contacted with the gp70 peptide
  • ⁇ -gal indicates that it is the result of contacting the ⁇ -gal peptide.
  • * indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05
  • ** indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.01.
  • the tumor tissue derived from the mouse to which the SCD1 inhibitor was administered had significantly more cancer antigen gp70-specific cytotoxicity than the tumor tissue derived from the mouse to which only the solvent was administered. It became clear that T cells were present.
  • the lymph nodes derived from mice to which the SCD1 inhibitor was administered contained more cancer antigen gp70-specific cytotoxic T cells than the lymph nodes derived from mice to which only the solvent was administered. It was clarified that it was present, and a significant difference was observed in the 10 mg / kg administration group.
  • FIG. 6 (a) and 6 (b) are graphs showing the results of quantifying the amount of IFN- ⁇ produced by T cells derived from mice transplanted with the MCA205 cell line of Experimental Example 1 (2).
  • FIG. 6 (a) shows the results of T cells derived from tumor tissue
  • FIG. 6 (b) shows the results of T cells derived from lymph nodes.
  • Tumor indicates the result of T cells derived from tumor tissue
  • LN indicates the result of T cells derived from lymph nodes
  • SCD-i indicates that it was the result of mice that received 10 mg / kg of A939572
  • gp70 is gp70. It indicates that it is the result of contacting the peptides
  • ⁇ -gal indicates that it is the result of contacting the ⁇ -gal peptides.
  • * indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • the tumor tissue derived from the mouse to which the SCD1 inhibitor was administered had significantly more cancer antigen gp70-specific cytotoxicity than the tumor tissue derived from the mouse to which only the solvent was administered. It became clear that T cells were present.
  • the lymph nodes derived from mice to which the SCD1 inhibitor was administered had significantly more cancer antigen gp70-specific cytotoxic T cells than the lymph nodes derived from mice to which only the solvent was administered. It became clear that cells were present.
  • CT26 model For the mouse-derived cells transplanted with the CT26 cell line of Experimental Example 1 (3), the number of cancer antigen gp70-specific cytotoxic T cells was measured as follows.
  • the tumor tissue was removed from each mouse euthanized in Experimental Example 1, chopped with scissors, placed in 20 mL of collagenase solution (2 mg collagenase + 30 U DNase / 1 mL RPMI1640), and shaken at 37 ° C. for 30 minutes.
  • the obtained cells were subjected to anti-CD45 antibody, anti-CD3 antibody, anti-CD8 antibody, and a fluorescently labeled mouse major histocompatibility complex (MHC) H2L d and gp70-derived peptide (SPSYVYHQF, SEQ ID NO: 3).
  • MHC mouse major histocompatibility complex
  • SPSYVYHQF SEQ ID NO: 3
  • gp70 tetramer a fluorescently labeled H2L d and ⁇ -gal peptide.
  • the complex was stained with a tetramer (catalog number "TS-M511-1", MBL, hereinafter sometimes referred to as " ⁇ -gal tetramer”), and flow cytometry analysis was performed.
  • a tetramer catalog number "TS-M511-1", MBL, hereinafter sometimes referred to as " ⁇ -gal tetramer”
  • the cancer antigen gp70-specific cytotoxic T cells can be stained with gp70 tetramer.
  • ⁇ -gal tetramer is a control.
  • 7 (a) to 7 (d) are graphs showing the results of flow cytometry analysis.
  • 7 (a) to 7 (d) are the results of gated display of CD45-positive CD3-positive cells, that is, T cells.
  • FIG. 7 (a) shows the result of staining the mouse-derived cells to which only the solvent was administered with gp70 tetramer
  • FIG. 7 (b) shows the result of staining the mouse-derived cells to which only the solvent was administered with ⁇ -gal tetramer.
  • FIG. 7 (c) shows the results of staining the mouse-derived cells administered with 10 mg / kg of A939572 with gp70 tetramer
  • FIG. 7 (d) shows the results of ⁇ -] of the mouse-derived cells administered with 10 mg / kg of A939572. This is the result of staining with galtetramer.
  • FIG. 7A “8.8%” indicates that 8.8% of the CD8-positive T cells derived from the tumor tissue were cancer antigen gp70-specific cytotoxic T cells, and FIG. 7A.
  • (c) “27.9%” indicates that 27.9% of the CD8-positive T cells derived from the tumor tissue were cancer antigen gp70-specific cytotoxic T cells.
  • FIG. 7 (e) is a graph summarizing the results of flow cytometric analysis of a plurality of mice.
  • the vertical axis of FIG. 7 (e) shows the proportion (%) of cancer antigen gp70-specific cytotoxic T cells in CD8-positive T cells.
  • “mock” is the result of the mouse-derived cells administered only with the solvent
  • “SCD-i” is the result of the mouse administered with 10 mg / kg of A939572.
  • “*” Indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • the tumor tissue derived from the mouse to which the SCD1 inhibitor was administered had significantly more cancer antigen gp70-specific cytotoxicity than the tumor tissue derived from the mouse to which only the solvent was administered. It became clear that T cells were present.
  • Example 3 (Study of cytotoxic T cells 2) The tumor tissue derived from each cancer-bearing mouse prepared in Experimental Example 1 was fixed with formaldehyde to prepare a tissue section. Subsequently, the prepared tissue sections were stained with an anti-CD8 antibody to detect CD8-positive T cells.
  • FIG. 8 shows a mouse-derived tumor tissue transplanted with the MC38 cell line of (1), a mouse-derived tumor tissue transplanted with the MCA205 cell line of (2), and a CT26 cell line of (3) in Experimental Example 1. It is an image of a virtual slide scanner showing the results of immunostaining the tumor tissue derived from the mouse and the tumor tissue derived from the mouse transplanted with the 4T1 cell line of (4).
  • FIG. 8 "mock” indicates that it is the result of a mouse-derived tumor tissue administered only with a solvent, and "SCD-i” is the result of a mouse-derived tumor tissue administered with 10 mg / kg of A939572. Shown.
  • (MC38 model) 9 (a) to 9 (d) are graphs showing the results of CD8-positive T cells derived from mice transplanted with the MC38 cell line of (1) of Experimental Example 1.
  • 9 (a) is a graph showing the result of TIGHT
  • FIG. 9 (b) is a graph showing the result of Lag3
  • FIG. 9 (c) is a graph showing the result of 4-1BB.
  • d) is a graph showing the result of PD-1.
  • FIG. 10 (a) is a graph showing the result of TIGHT
  • FIG. 10 (b) is a graph showing the result of Lag3
  • FIG. 10 (c) is a graph showing the result of 4-1BB.
  • d) is a graph showing the result of PD-1.
  • CT26 model 11 (a) to 11 (d) are graphs showing the results of CD8-positive T cells derived from mice transplanted with the CT26 cell line of Experimental Example 1 (3).
  • 11 (a) is a graph showing the result of TIGHT
  • FIG. 11 (b) is a graph showing the result of Lag3
  • FIG. 11 (c) is a graph showing the result of 4-1BB.
  • d) is a graph showing the result of PD-1.
  • FIGS. 12 (a) to 12 (d) are graphs showing the results of flow cytometry analysis.
  • 12 (a) to 12 (d) are the results of gated display of CD45-positive CD11c-positive cells, that is, dendritic cells.
  • “mock” indicates the result of administration of only the solvent
  • “SCD-i” indicates the result of administration of 10 mg / kg of A939572.
  • FIG. 12 (a) is the result of analyzing the expression of MHC Class II I-Ad
  • FIG. 12 (b) is the result of analyzing the expression of CD80
  • FIG. 12 (c) is the result of analyzing the expression of CD83.
  • 12 (d) is the result of analyzing the expression of CD86.
  • the dendritic cells were activated in the mouse-derived tumor tissue to which the SCD1 inhibitor was administered, as compared with the mouse-derived tumor tissue to which only the solvent was administered.
  • FIG. 12 (e) is a graph showing the results of quantitative RT-PCR.
  • the tumor tissue derived from the mouse to which the SCD1 inhibitor was administered expresses significantly more CCL4 gene than the tumor tissue derived from the mouse to which only the solvent was administered.
  • the tumor tissue derived from the mouse to which only the solvent was administered was administered.
  • Example 6 Combination of anti-PD-1 antibody and SCD1 inhibitor
  • An anti-PD-1 antibody and an SCD1 inhibitor were administered to a cancer-bearing model mouse, and the tumor volume was measured over time.
  • the cancer-bearing model mice include (1) a mouse transplanted with MC38, which is a mouse colon cancer cell line, into the flank of a wild-type C57BL / 6 mouse, and (2) a flank of a wild-type C57BL / 6 mouse.
  • MCA205 a mouse fibroblastoma cell line
  • a mouse colon cancer cell line CT26 was transplanted to the flank of a wild-type Balb / c mouse
  • a wild-type Balb A mouse transplanted with mouse breast cancer cell line 4T1 was used in the flank of the / c mouse.
  • FIG. 13 (a) to 13 (d) are diagrams showing the experimental schedule of each cancer-bearing model mouse.
  • FIG. 13 (a) is a diagram showing an experimental schedule of mice transplanted with the MC38 cell line. From the 4th to the 20th day after transplantation of the cancer cell line, 10 mg / kg of A939572 was orally administered to the mice twice daily. In addition, on the 4th, 8th, 12th, and 16th days after cell transplantation, 200 ⁇ g / mouse of anti-PD-1 antibody (BioXcell) or isotype control antibody (BioXcell) was intraperitoneally administered to mice. ..
  • FIG. 13 (b) is a diagram showing an experimental schedule of mice transplanted with the MCA205 cell line. From the 4th to the 20th day after transplantation of the cancer cell line, 10 mg / kg of A939572 was orally administered to the mice twice daily. In addition, on the 5th and 10th days after the cell transplantation, 200 ⁇ g / mouse of anti-PD-1 antibody (BioXcell) or isotype control antibody (BioXcell) was intraperitoneally administered to the mice.
  • BioXcell anti-PD-1 antibody
  • BioXcell isotype control antibody
  • FIG. 13 (c) is a diagram showing an experimental schedule of mice transplanted with a CT26 cell line. From the 4th to the 20th day after transplantation of the cancer cell line, 10 mg / kg of A939572 was orally administered to the mice twice daily. In addition, on the 5th, 10th, and 15th days after cell transplantation, 200 ⁇ g / mouse of anti-PD-1 antibody (BioXcell) or isotype control antibody (BioXcell) was intraperitoneally administered to mice.
  • BioXcell anti-PD-1 antibody
  • BioXcell isotype control antibody
  • FIG. 13 (d) is a diagram showing an experimental schedule of mice transplanted with a 4T1 cell line. From the 4th to the 20th day after transplantation of the cancer cell line, 10 mg / kg of A939572 was orally administered to the mice twice daily. In addition, on the 4th, 8th, and 12th days after cell transplantation, 200 ⁇ g / mouse of anti-PD-1 antibody (BioXcell) or isotype control antibody (BioXcell) was intraperitoneally administered to mice.
  • BioXcell anti-PD-1 antibody
  • BioXcell isotype control antibody
  • (MC38 model) 14 (a) to 14 (e) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of mice transplanted with the MC38 cell line over time.
  • “mock” indicates that the result was a mouse in which the solvent was orally administered and the isotype control antibody was intraperitoneally administered
  • “SCD-i” was orally administered with A939572. It was shown that it was the result of mice that received the isotype control antibody intraperitoneally, and that "PD-1" was the result of the mice that were orally administered the solvent and the anti-PD-1 antibody was intraperitoneally administered.
  • FIG. 14 (e) is a graph showing the average value of the results of the mice in each group, and “*” indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • (MCA205 model) 15 (a) to 15 (e) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of mice transplanted with the MCA205 cell line over time.
  • “mock” indicates that the result was a mouse in which the solvent was orally administered and the isotype control antibody was intraperitoneally administered
  • “SCD-i” was orally administered with A939572. It was shown that it was the result of mice that received the isotype control antibody intraperitoneally, and that "PD-1” was the result of the mice that were orally administered the solvent and the anti-PD-1 antibody was intraperitoneally administered.
  • FIG. 15 (e) is a graph showing the average value of the results of the mice in each group, and “*” indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • FIGS. 16 (a) to 16 (e) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of mice transplanted with the CT26 cell line over time.
  • “mock” indicates that the result was a mouse in which the solvent was orally administered and the isotype control antibody was intraperitoneally administered
  • “SCD-i” was orally administered with A939572. It was shown that it was the result of mice that received the isotype control antibody intraperitoneally, and that "PD-1" was the result of the mice that were orally administered the solvent and the anti-PD-1 antibody was intraperitoneally administered.
  • FIG. 16E is a graph showing the average value of the results of the mice in each group, and “*” indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • (4T1 model) 17 (a) to 17 (e) are graphs showing the results of measuring the tumor volume of mice transplanted with a 4T1 cell line over time.
  • “mock” indicates that the result was a mouse in which the solvent was orally administered and the isotype control antibody was intraperitoneally administered
  • “SCD-i” was orally administered with A939572. It was shown that it was the result of mice that received the isotype control antibody intraperitoneally, and that "PD-1" was the result of the mice that were orally administered the solvent and the anti-PD-1 antibody was intraperitoneally administered.
  • FIG. 17 (e) is a graph showing the average value of the results of the mice in each group.
  • the recovered CD8-positive T cells were cultured while stimulating in the presence of anti-CD3 antibody, anti-CD28 antibody, and IL-2. Subsequently, on the second day after the start of culturing, A939572 having a final concentration of 0, 0.625, 1.25, 2.5, 5, 10 ⁇ M was added to the medium of CD8-positive T cells and cultured for another 2 days. did. Subsequently, cell proliferation was measured by the WST-1 assay.
  • FIG. 18 is a graph showing the results of the WST-1 assay.
  • “*” indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • FIG. 19 is a diagram showing an experiment schedule. First, peripheral blood mononuclear cells were isolated from human peripheral blood. Subsequently, CD14-positive cells were collected from peripheral blood mononuclear cells using magnetic beads.
  • the collected CD14-positive cells were cultured in the presence of IL-4 and GM-CSF to induce differentiation into dendritic cells. Subsequently, half the amount of the medium was exchanged on the third day after the start of the culture, and the cells were further cultured in the presence of IL-4 and GM-CSF.
  • the medium was changed on the 6th day after the start of the culture, and lipopolysaccharide (LPS) and A939572 having a final concentration of 0, 0.2, 0.5, 1, 2.5, and 5 ⁇ M were added.
  • LPS lipopolysaccharide
  • A939572 having a final concentration of 0, 0.2, 0.5, 1, 2.5, and 5 ⁇ M were added.
  • the culture supernatant and mature dendritic cell sample were collected.
  • the supernatant was collected on the 7th day after the start of the culture, and the production amounts of IL-10 and TNF- ⁇ in the supernatant were measured by the ELISA method.
  • the differentiated mature dendritic cells were washed, irradiated with 32 Gy, resuspended in the medium, and co-cultured with allogenic CD8-positive T cells for 3 days. Then, the supernatant was collected, and the amount of IFN- ⁇ produced was measured by the ELISA method.
  • FIG. 20 (a) and 20 (b) are graphs showing the results of measuring cytokine production by LPS stimulation by the ELISA method.
  • FIG. 20 (a) is a graph showing the amount of TNF- ⁇ produced by dendritic cells.
  • “*” indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • FIG. 20B is a graph showing the amount of IL-10 produced by dendritic cells.
  • FIG. 20 (c) is a graph showing the results of Elisa of IFN- ⁇ production when T cells and dendritic cells were co-cultured for 3 days.
  • "without SCD-i” indicates the result when A939572 was not added
  • “SCD-i” indicates the result when A939572 having a final concentration of 1 ⁇ M was added.
  • “*” Indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.05.
  • FIG. 21 is a diagram showing an experiment schedule.
  • the cancer-bearing model mice include (1) a mouse in which MC38, which is a mouse colon cancer cell line, is transplanted into the flank of a wild-type C57BL / 6 mouse, and (2) a flank of a wild-type Balb / c mouse. A mouse transplanted with the mouse colorectal cancer cell line CT26 was used.
  • A939572 was used as the SCD1 inhibitor. From the 4th to the 18th day after transplantation of the cancer cell line, 10 mg / kg of A939572 was orally administered to each mouse twice a day. On the 18th day after transplantation, blood was collected from the cheeks of mice to obtain serum samples. In addition, a group to which only the solvent was administered was prepared as a control.
  • GC-MS gas chromatography-mass spectrometer
  • Capillary column Rtx-5MS (length 30 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 ⁇ m)
  • Oven temperature 150 ° C, holding 1 minute-20 ° C / min ⁇ 250 ° C, 5 ° C / min ⁇ 280 ° C, holding 3 minutes -20 ° C / min ⁇ 330 ° C, holding 1 minute.
  • Carrier gas He, linear velocity 42.0 cm / sec Ion source temperature: 200 ° C Interface temperature: 280 ° C Vaporization chamber temperature: 250 ° C
  • FIGS. 22 (a) to 22 (c) are graphs showing the mass ratios of fatty acids abundant in serum measured by GC-MS.
  • FIG. 22 (a) shows the measurement results of the mass ratio of palmitoleic acid and palmitic acid (palmitoleic acid / palmitic acid)
  • FIG. 22 (b) shows the measurement of the mass ratio of oleic acid and stearic acid (oleic acid / stearic acid).
  • FIG. 22 (c) is a measurement result of the mass ratio of oleic acid and stearic acid (linoleic acid / stearic acid).
  • FIGS. 22 (a) shows the measurement results of the mass ratio of palmitoleic acid and palmitic acid (palmitoleic acid / palmitic acid)
  • FIG. 22 (b) shows the measurement of the mass ratio of oleic acid and stearic acid (oleic acid / stearic acid).
  • FIG. 22 (c) is a
  • MC38 was shown to be the result of mice transplanted with MC38, which is a mouse colon cancer cell line, into the flank of wild-type C57BL / 6 mice, and CT26 was the flank of wild-type Balb / c mice. Is the result of a mouse transplanted with the mouse colorectal cancer cell line CT26.
  • Serum samples were obtained by blood sampling from lung cancer patients treated with anti-PD-1 antibody before administration of anti-PD-1 antibody.
  • FIG. 23 (a) to 23 (g) are graphs showing measured values of the abundance of various fatty acids in 20 ⁇ L of serum.
  • FIG. 23 (a) shows the measurement result of sapienic acid
  • FIG. 23 (b) shows the measurement result of palmitoleic acid
  • FIG. 23 (c) shows the measurement result of palmitic acid
  • FIG. 23 (d) shows the measurement result of linolenic acid.
  • 23 (e) shows the measurement result of oleic acid
  • FIG. 23 (f) shows the measurement result of stearic acid
  • FIG. 23 (g) shows the measurement result of arachidic acid.
  • FIG. 23 (h) shows the mass ratio of palmitoleic acid to palmitic acid (palmitoleic acid / palmitic acid), that is, SCD1 activity.
  • PD indicates “Progressive Disease”, that is, the tumor has grown after treatment.
  • SD indicates “Table Disease”, that is, the size of the tumor did not change for 3 months.
  • LSD indicates “Long SD”, that is, the size of the tumor did not increase even after 6 months.
  • PR indicates “Partial Response”, that is, the size of the tumor has decreased.
  • the PD group and SD group were judged to be the groups in which the anti-PD-1 antibody did not respond.
  • the LSD group and the PR group were judged to be the groups in which the anti-PD-1 antibody was successful.
  • the anti-PD-1 antibody was more effective when the amount of various fatty acids in the serum was lower before the treatment with the anti-PD-1 antibody.
  • the anti-PD-1 antibody was more effective when the SCD1 activity was lower before the treatment with the anti-PD-1 antibody.
  • FIGS. 24A to 24C patients similar to those described above are divided into a group having a high abundance of various fatty acids in 20 ⁇ L of serum (high value group) and a group having a low abundance (low value group), and OS (overall). It is a graph which showed the correlation with (survival, total survival time).
  • FIG. 24 (a) shows the results for sapienic acid. Patients with an abundance of sapienic acid in 20 ⁇ L of serum of 0.059 ⁇ g or more were included in the high value group, and patients with less than 0.059 ⁇ g were included in the low value group.
  • FIG. 24 (b) shows the results for palmitoleic acid. In addition, patients whose abundance of palmitoleic acid in 20 ⁇ L of serum was 0.07 ⁇ g or more was classified as a high value group, and patients having a palmitoleic acid content of less than 0.07 ⁇ g were classified as a low value group.
  • FIG. 24 (c) shows the results for palmitic acid. Patients with an abundance of palmitic acid in 20 ⁇ L of serum of 1.1 ⁇ g or more were in the high value group, and patients with less than 1.1 ⁇ g were in the low value group.
  • FIG. 24 (d) shows patients similar to those described above in the mass ratio of palmitoleic acid to palmitic acid (palmitoleic acid / palmitic acid), that is, a group having high SCD1 activity (high value group) and a group having low SCD1 activity (low value group).
  • OS overall surveillance, overall survival
  • the anti-PD-1 antibody was more effective and the OS was prolonged when the amount of various fatty acids in the serum was lower before the treatment with the anti-PD-1 antibody.
  • the anti-PD-1 antibody was more effective and the OS was prolonged when the SCD1 activity was lower before the treatment with the anti-PD-1 antibody.
  • FIGS. 25 (a) to 25 (d) patients similar to those described above are divided into a group having a high abundance of various fatty acids in 20 ⁇ L of serum (high value group) and a group having a low content (low value group), and PFS (progression).
  • FIG. 25 (a) shows the results for sapienic acid. Patients with an abundance of sapienic acid in 20 ⁇ L of serum of 0.059 ⁇ g or more were included in the high value group, and patients with less than 0.059 ⁇ g were included in the low value group.
  • FIG. 25 (b) shows the results for palmitoleic acid. In addition, patients whose abundance of palmitoleic acid in 20 ⁇ L of serum was 0.07 ⁇ g or more was classified as a high value group, and patients having a palmitoleic acid content of less than 0.07 ⁇ g were classified as a low value group.
  • FIG. 25 (c) shows the results for palmitic acid.
  • FIG. 25 (d) shows the results for linoleic acid. Patients with an abundance of linoleic acid in 20 ⁇ L of serum of 0.3 ⁇ g or more were included in the high value group, and patients with less than 0.3 ⁇ g were included in the low value group.
  • FIG. 25 (e) shows patients similar to those described above in the mass ratio of palmitoleic acid to palmitic acid (palmitoleic acid / palmitic acid), that is, a group having high SCD1 activity (high value group) and a group having low SCD1 activity (low value group).
  • PFS progression-free survival, progression-free survival rate
  • Example 11 (Examination of the effect of knockout of SCD1 gene on tumor volume) A cancer-bearing model mouse in which MC38, which is a mouse colon cancer cell line, was transplanted to the flank of the SCD1 knockout mouse was prepared. In addition, as a control, a cancer-bearing model mouse in which the MC38 cell line was transplanted into the flank of a wild-type C57BL / 6 mouse was prepared. Subsequently, the tumor volume of each cancer-bearing model mouse was measured over time.
  • FIGS. 26 (a) to 26 (c) are graphs showing changes in tumor volume over time.
  • FIG. 26 (a) shows the results of a cancer-bearing model mouse in which the MC38 cell line was transplanted into a wild-type C57BL / 6 mouse
  • FIG. 26 (b) shows a cancer-bearing model mouse in which the MC38 cell line was transplanted into an SCD1 knockout mouse
  • 26 (c) is a graph showing the average value of the results of the mice in each group.
  • Example 12 (Study of cytotoxic T cells 4) The inducing action of cancer antigen-specific cytotoxic T cells in the tumor tissue and regional lymph nodes in each cancer-bearing mouse prepared in Experimental Example 11 was evaluated by the same IFN- ⁇ production assay as in Experimental Example 2.
  • FIGS. 27 (a) and 27 (b) are graphs showing the results of quantifying the amount of IFN- ⁇ produced by T cells derived from the cancer-bearing model mouse of Experimental Example 11.
  • FIG. 27 (a) shows the results of T cells derived from tumor tissue
  • FIG. 27 (b) shows the results of T cells derived from lymph nodes.
  • WT indicates the result of a cancer-bearing model mouse in which the MC38 cell line was transplanted into a wild-type C57BL / 6 mouse
  • SCD1 KO was used as an SCD1 knockout mouse. It is shown that it is the result of the cancer-bearing model mouse transplanted with the MC38 cell line
  • TIL is the result of T cells derived from tumor tissue
  • DLN is the result of T cells derived from lymph nodes.
  • gp70 is the result of contacting the gp70 peptide
  • ⁇ -gal is the result of contacting the ⁇ -gal peptide.
  • ** indicates that there is a significant difference at p ⁇ 0.01.
  • the tumor tissue derived from the SCD1 knockout mouse contains significantly more cancer antigen gp70-specific cytotoxic T cells than the tumor tissue derived from the wild-type mouse. It became clear.
  • FIG. 28 is a graph showing the measurement results of the number of CD8-positive T cells per 1 g of tumor tissue.
  • WT indicates the result of a cancer-bearing model mouse in which the MC38 cell line was transplanted into a wild-type C57BL / 6 mouse
  • SCD1 KO was the result of transplanting the MC38 cell line into an SCD1 knockout mouse. It is shown that it is the result of the cancer model mouse.
  • Example 14 (Combined use of anti-PD-1 antibody and knockout of SCD1 gene) Anti-PD-1 antibody was administered to a cancer-bearing model mouse in which an MC38 cell line was transplanted into an SCD1 knockout mouse, and the tumor volume was measured over time.
  • a cancer-bearing model mouse in which the MC38 cell line was transplanted into a wild-type C57BL / 6 mouse was used as a control.
  • FIG. 29 is a diagram showing an experiment schedule.
  • FIGS. 30 (a) to 30 (e) are graphs showing the results of measuring the time course of tumor volume.
  • "WT + Isotype” indicates the result of intraperitoneal administration of an isotype control antibody to a wild-type cancer-bearing model mouse
  • FIG. 30 (e) is a graph showing the average value of the results of the mice in each group.

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Abstract

癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカーとしてのStearoyl-CoA Desaturase1(SCD1)遺伝子又はSCD1タンパク質の使用;癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNA、SCD1タンパク質又は脂肪酸の存在量を測定することを含み、前記mRNA、前記タンパク質又は脂肪酸の存在量を、対照の生体試料中における存在量と比較した量の多寡が、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータである、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータを取得する方法。

Description

癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカー及びその使用
 本発明は、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカー及びその使用に関する。より具体的には、本発明は、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカー、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータを取得する方法、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するためのキット、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤、癌治療用キット、及び、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤のスクリーニング方法に関する。本願は、2019年6月6日に、日本に出願された特願2019-106533号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 最近、癌細胞を認識するT細胞を誘導する癌免疫療法により、進行期の固形癌でも治癒が可能であることが示されている。癌免疫療法の一つが、抗PD-1抗体等の免疫チェックポイント阻害薬を用いた治療法であり、悪性黒色腫や肺癌をはじめとする多数の癌腫で明らかな臨床効果を示している。
 免疫チェックポイント阻害薬を用いた治療は、単独療法での奏効率は約20%にとどまっている。不応例の多くでは、癌に対するT細胞応答惹起を阻害する免疫抑制的な癌微小環境が構築されている。このため、この免疫抑制を解除する治療法の開発が必要である。また、癌患者への癌免疫療法の適用の有効性を判定する方法の開発が求められている(例えば、特許文献1を参照)。一般的な抗癌剤治療や、手術においても、最初の免疫状態が悪い癌患者は、これらの治療法の予後が悪い可能性がある。
 ところで、Stearoyl-CoA Desaturase-1(以下「SCD1」という場合がある。)は、アシル-CoAのΔ9位に二重結合を導入する酵素である。主要な基質は飽和アシル-CoAであるパルミトイル-CoA及びステアロイル-CoAの2種類であり、それぞれパルミトレイル-CoA及びオレオイル-CoAに変換される。
国際公開第2016/088791号
 特許文献1に記載された、抗癌剤による治療効果を試験する方法は、抗癌剤が投与された患者由来の試料を用いて所定の細胞表面分子のT細胞上での発現を調べることを含むものである。このため、治療前に癌患者への癌免疫療法の適用の有効性を判定することはできない。本発明は、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定する新たな技術を提供することを目的とする。
 本発明は以下の態様を含む。
[1]癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカーとしてのStearoyl-CoA Desaturase-1(SCD1)遺伝子又はSCD1タンパク質の使用。
[2]癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNA、SCD1タンパク質又は脂肪酸の存在量を測定することを含み、前記mRNA、前記タンパク質又は脂肪酸の存在量を、対照の生体試料中における存在量と比較した量の多寡が、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータである、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータを取得する方法。
[3]前記mRNA、前記タンパク質又は前記脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量よりも少ないことが、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いことを示す、[2]に記載の方法。
[4]前記mRNA、前記タンパク質又は前記脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量よりも多いことが、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いことを示す、[2]に記載の方法。
[5]前記生体試料が、血液又は腫瘍組織である、[2]~[4]のいずれかに記載の方法。
[6]SCD1遺伝子のcDNAを増幅するプライマーセット、SCD1遺伝子のmRNAにハイブリダイズするプローブ、SCD1タンパク質に対する特異的結合物質又は脂肪酸の存在量を測定する試薬を含む、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するためのキット。
[7]SCD1タンパク質の阻害薬を有効成分として含有する、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤。
[8]前記SCD1タンパク質の阻害薬が、A939572、MK-8245、CVT-11127、MF-152、MF-438又はHYR-061である、[7]に記載の癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤。
[9]前記SCD1タンパク質の阻害薬が、SCD1遺伝子の発現を抑制する物質である、[7]に記載の癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤。
[10]前記SCD1遺伝子の発現を抑制する物質が、SCD1遺伝子のsiRNA又はshRNAである、[9]に記載の癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤。
[11][7]~[10]のいずれかに記載の癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤と、抗癌剤とを含む、癌治療用キット。
[12]癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤のスクリーニング方法であって、被験物質の存在下で、SCD1タンパク質の活性を測定することと、前記SCD1タンパク質の活性が、前記被験物質の非存在下におけるSCD1タンパク質の活性と比較して低下又は上昇した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定すること、を含む、方法。
[13]前記SCD1タンパク質の活性が、前記被験物質の非存在下におけるSCD1タンパク質の活性と比較して低下した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定する、[12]に記載の方法。
[14]癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤のスクリーニング方法であって、被験物質の存在下で癌細胞を培養することと、前記癌細胞におけるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量を測定することと、前記SCD1遺伝子又は前記SCD1タンパク質の発現量が、前記被験物質の非存在下と比較して減少又は増加した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定すること、を含む、方法。
[15]前記SCD1遺伝子又は前記SCD1タンパク質の発現量が、前記被験物質の非存在下と比較して減少した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定する、[14]に記載の方法。
 本発明によれば、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定する新たな技術を提供することができる。
(a)~(d)は、実験例1において、MC38細胞株を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 (a)~(c)は、実験例1において、MCA205細胞株を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 (a)~(c)は、実験例1において、CT26細胞株を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 (a)~(c)は、実験例1において、4T1細胞株を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 (a)及び(b)は、実験例2において、MC38細胞株を移植した担癌モデルマウス由来のT細胞によるIFN-γの産生量を定量した結果を示すグラフである。 (a)及び(b)は、実験例2において、MCA205細胞株を移植した担癌モデルマウス由来のT細胞によるIFN-γの産生量を定量した結果を示すグラフである。 (a)~(d)は、実験例2において、CT26細胞株を移植した担癌モデルマウス由来の細胞のフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。(e)は、複数のマウスについてフローサイトメトリー解析を行った結果をまとめたグラフである。 実験例3において免疫染色した組織切片をバーチャルスライドスキャナーで取り込んだ画像である。 (a)~(d)は、実験例4において、MC38細胞株を移植した担癌モデルマウス由来の細胞のフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。 (a)~(d)は、実験例4において、MCA205細胞株を移植した担癌モデルマウス由来の細胞のフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。 (a)~(d)は、実験例4において、CT26細胞株を移植した担癌モデルマウス由来の細胞のフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。 (a)~(d)は、実験例5において、CT26細胞株を移植した担癌モデルマウス由来の樹状細胞のフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。(e)は、実験例5における定量的RT-PCRの結果を示すグラフである。 (a)~(c)は、実験例6における実験スケジュールを示す図である。 (a)~(e)は、実験例6において、MC38細胞株を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 (a)~(e)は、実験例6において、MCA205細胞株を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 (a)~(e)は、実験例6において、CT26細胞株を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 (a)~(e)は、実験例6において、4T1細胞株を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 実験例7の結果を示すグラフである。 実験例8における実験スケジュールを示す図である。 (a)は、実験例8において、LPS刺激時の樹状細胞によるTNF-αの産生量を測定した結果を示すグラフである。(b)は、実験例8において、LPS刺激時の樹状細胞によるIL-10の産生量を測定した結果を示すグラフである。(c)は、実験例8において、成熟樹状細胞とアロジェニックなCD8陽性T細胞を共培養したときのIFN-γの産生量を測定した結果を示すグラフである。 実験例9における実験スケジュールを示す図である。 (a)~(c)は、実験例9において、血清試料中の脂肪酸の存在量を測定し、その質量比を示したグラフである。 (a)~(h)は、実験例10の結果を示すグラフである。 (a)~(d)は、実験例10の結果を示すグラフである。 (a)~(e)は、実験例10の結果を示すグラフである。 (a)~(c)は、実験例11において、SCD1ノックアウトマウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株であるMC38を移植した担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。 (a)及び(b)は、実験例12において、担癌モデルマウス由来のT細胞によるIFN-γの産生量を定量した結果を示すグラフである。 実験例13における、担癌モデルマウス由来の細胞のフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。 実験例14における実験スケジュールを示す図である。 (a)~(e)は、実験例14において、担癌モデルマウスの腫瘍体積の経時変化を測定した結果を示すグラフである。
[癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカー]
 1実施形態において、本発明は、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカーとしてのStearoyl-CoA Desaturase-1(SCD1)遺伝子又はSCD1タンパク質の使用を提供する。
 ここで、SCD1タンパク質とは、Stearoyl-CoA Desaturase-1と同義であり、アシル-CoAのΔ9位に二重結合を導入する酵素である。以下、SCD1遺伝子及びSCD1タンパク質を特に区別せずにSCD1という場合がある。
 SCD1は多くの癌細胞に発現しており、脂質代謝を担っていることが知られている。しかしながら、免疫細胞におけるSCD1の役割は知られていない。実施例において後述するように、発明者らは、SCD1タンパク質の阻害薬を担癌マウスモデルに投与すると、癌抗原特異的細胞傷害性T細胞の誘導が増強されることを明らかにした。発明者らはまた、SCD1タンパク質の阻害薬を担癌マウスモデルに投与すると、腫瘍組織へのCD8陽性T細胞の浸潤が増強されることも確認した。
 発明者らはまた、担癌モデルマウスに免疫チェックポイント阻害薬及びSCD1タンパク質の阻害薬を併用して投与することにより、免疫チェックポイント阻害薬のみ又はSCD1タンパク質の阻害薬のみを投与した場合と比較して、著しい腫瘍体積の縮小が認められ、完全奏効する場合もあることを明らかにした。
 発明者らはまた、癌患者の血清中の脂肪酸の存在量が低い方が、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いことを明らかにした。発明者らはまた、癌患者におけるSCD1の活性が低い方が、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いことを明らかにした。
 したがって、SCD1遺伝子又はSCD1タンパク質を癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカーとして使用することができる。ここで、SCD1遺伝子又はSCD1タンパク質をマーカーとして使用するとは、SCD1遺伝子のmRNAの存在量を測定し、その存在量を癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するための指標とすること、SCD1タンパク質の存在量を測定し、その存在量を癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するための指標とすること、SCD1タンパク質の活性を測定し、その活性の高さを癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するための指標とすること等であってもよい。
 ヒトSCD1遺伝子のcDNAのNCBIアクセッション番号はNM_005063.5であり、ヒトSCD1タンパク質のNCBIアクセッション番号はNP_005054.3である。
[癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定する方法]
 1実施形態において、本発明は、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定する方法であって、前記癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNA、SCD1タンパク質又は脂肪酸の存在量を測定することを含み、前記mRNA、前記タンパク質又は脂肪酸の存在量を、対照の生体試料中における存在量と比較した場合の量の多寡(多いこと又は少ないこと)が、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性に関連する方法を提供する。
 本実施形態の方法は、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータを取得する方法であるということもできる。この場合、癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNAの存在量、SCD1タンパク質の存在量、脂肪酸の存在量を、対照の生体試料中における存在量と比較した量の多寡が、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータである。
 実施例において後述するように、発明者らは、SCD1タンパク質の阻害薬を担癌マウスモデルに投与すると、癌抗原特異的細胞傷害性T細胞の誘導が増強されることを明らかにした。発明者らはまた、SCD1タンパク質の阻害薬を担癌マウスモデルに投与すると、腫瘍組織へのCD8陽性T細胞の浸潤が増強されることも確認した。
 発明者らはまた、担癌モデルマウスに免疫チェックポイント阻害薬及びSCD1タンパク質の阻害薬を併用して投与することにより、免疫チェックポイント阻害薬のみ又はSCD1タンパク質の阻害薬のみを投与した場合と比較して、著しい腫瘍体積の縮小が認められ、完全奏効する場合もあることを明らかにした。
 発明者らはまた、癌患者の血清中の脂肪酸の存在量が低い方が、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いことを明らかにした。発明者らはまた、癌患者におけるSCD1の活性が低い方が、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いことを明らかにした。
 したがって、癌患者由来の生体試料中の、SCD1 mRNAの存在量、SCD1タンパク質の存在量、脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量よりも少ない場合に、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いと判断することができる。
 脂肪酸としては、SCD1タンパク質の基質や生成物に関連する脂肪酸が好ましく、例えば、炭素数16~20の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸が挙げられる。より具体的な脂肪酸としては、サピエン酸、パルミトレイン酸、パルミチン酸、リノール酸、オレイン酸、ステアリン酸、アラキジン酸等が挙げられる。
 また、癌免疫療法を含む癌治療法の種類等によっては、逆に、癌組織中におけるSCD1の発現が高い場合に癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が向上することも考えられる。
 また、本実施形態の方法によれば、治療前に、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定することができる。
 癌としては特に限定されないが、特に、大腸癌、線維芽肉腫、乳癌、悪性黒色腫、肺癌、腎癌、胃癌等が挙げられる。癌は、抗PD-1抗体による治療が保険適応となっている癌であることが好ましい。
 本実施形態の方法において、検出するSCD1遺伝子のmRNA又はSCD1タンパク質は、癌患者(又は患畜)と同種であるmRNA又はタンパク質を検出することが好ましく、ヒトの癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定する場合には、ヒトSCD1遺伝子のmRNA又はヒトSCD1タンパク質を検出することが好ましい。
 本実施形態の方法において、生体試料としては、血液、腫瘍組織等が挙げられる。また、対照の生体試料としては、健常者由来の生体試料、癌免疫療法を含む癌治療法の適用が有効であることが予め確認されている患者由来の生体試料、癌免疫療法を含む癌治療法の適用が有効でないことが予め確認されている患者由来の生体試料等を用いることができる。血液試料としては、血清、血漿等が挙げられる。また、生体試料が腫瘍組織である場合、対照の生体試料としては、例えば、癌免疫療法を含む癌治療法の適用が有効であることが予め確認されている患者由来の腫瘍組織、癌免疫療法を含む癌治療法の適用が有効でないことが予め確認されている患者由来の腫瘍組織、健常者における前記腫瘍組織に対応する組織由来の試料等を用いることができる。
 また、本実施形態の方法を実施するたびに対照の生体試料を用意する必要はなく、あらかじめ対照の生体試料中における、SCD1遺伝子のmRNAの存在量、SCD1タンパク質の存在量、脂肪酸の存在量を測定しておき、当該測定値を、癌患者由来の生体試料中における、SCD1遺伝子のmRNAの存在量、SCD1タンパク質の存在量、脂肪酸の存在量と比較してもよい。
 SCD1遺伝子のmRNAの存在量の測定方法は特に限定されず、例えば、RT-PCR、定量的RT-PCT、DNAマイクロアレイ解析等により行うことができる。
 また、SCD1タンパク質の存在量の測定方法は特に限定されず、例えば、ELISA、ウエスタンブロッティング、フローストリップ法、プロテインチップ等により行うことができる。
 また、脂肪酸の存在量の測定方法も特に限定されず、例えばガスクロマトグラフィー-質量分析(GC-MS)等により行うことができる。
 本実施形態の方法において、癌免疫療法を含む癌治療法としては、免疫チェックポイント阻害薬の投与、サイトカイン療法、養子免疫療法、癌ワクチン療法等が挙げられる。養子免疫療法としては、体外で培養した腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を投与する治療法、癌抗原に対するT細胞受容体(TCR)遺伝子導入T細胞(TCR-T)を投与する治療法、キメラ抗原受容体遺伝子導入T細胞(CAR-T)を投与する治療法等が挙げられる。
 免疫チェックポイント阻害薬としては、例えば、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗CTLA-4抗体等が挙げられる。抗PD-1抗体としては、例えば、ニボルマブ、ペムブロリズマブ等が挙げられる。抗CTLA-4抗体としては、例えば、イピリムマブ等が挙げられる。抗PD-L1抗体としては、例えば、アベルマブ、アテゾリズマブ等が挙げられる。
[癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するためのキット]
 1実施形態において、本発明は、SCD1遺伝子のcDNAを増幅するプライマーセット、SCD1遺伝子のmRNAにハイブリダイズするプローブ、SCD1タンパク質に対する特異的結合物質又は脂肪酸の存在量を測定する試薬を含む、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するためのキットを提供する。
 本実施形態のキットにより、上述した、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定する方法を実施することができる。
 プライマーセットとしては、SCD1遺伝子のcDNAを増幅することができるものであれば特に限定されない。
 また、プローブとしては、SCD1遺伝子のmRNAに特異的にハイブリダイズするものであれば特に限定されない。プローブは、担体上に固定されてDNAマイクロアレイ等を構成していてもよい。
 また、特異的結合物質としては、抗体、抗体断片、核酸アプタマー、ペプチドアプタマー等が挙げられる。抗体断片としては、F(ab’)、Fab’、Fab、Fv、scFv等が挙げられる。特異的結合物質は、SCD1タンパク質に特異的に結合することができれば特に制限されず、市販のものであってもよい。また、特異的結合物質は、担体上に固定されてプロテインチップ等を構成していてもよい。
 また、脂肪酸の存在量を測定する試薬としては、特に限定されず、例えば、ピリジン、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(BSTFA)、トリメチルクロロシラン(TMCS)等が挙げられる。
[癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤]
 1実施形態において、本発明は、SCD1タンパク質の阻害薬を有効成分として含有する、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤を提供する。
 実施例において後述するように、担癌モデルマウスにSCD1タンパク質の阻害薬を投与することにより、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性を向上することができる。また、実施例において後述するように、ヒト免疫細胞においても、SCD1タンパク質の阻害薬を投与することにより、免疫応答を増強することができる。
 したがって、SCD1タンパク質の阻害薬を、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤の用途に用いることができる。
 また、実施例において後述するように、発明者らは、担癌モデルマウスにSCD1タンパク質の阻害薬のみを投与することによっても、腫瘍組織の増加を有意に抑制することができることを明らかにした。
 したがって、SCD1タンパク質の阻害薬を単独で投与することにより、癌を治療することもできる。
 本実施形態の向上剤において、SCD1タンパク質の阻害薬とは、SCD1タンパク質の機能を阻害する物質であれば特に限定されない。より具体的には、例えば、SCD1遺伝子の発現(転写又は翻訳)を阻害又は抑制する物質、SCD1タンパク質の阻害薬等が挙げられる。SCD1タンパク質の阻害薬は低分子化合物であってもよい。
 SCD1遺伝子の転写又は翻訳を阻害する物質の具体例としては、SCD1遺伝子のmRNAに対する阻害性核酸が挙げられる。また、阻害性核酸としては、siRNA、shRNA等が挙げられる。SCD1遺伝子に対するsiRNA又はshRNAは周知の方法によって作製することができる。
 SCD1タンパク質の阻害薬としては、SCD1タンパク質の、アシル-CoAのΔ9位に二重結合を導入する活性を阻害する物質等が挙げられる。
 より具体的なSCD1タンパク質の阻害薬としては、A939572(CAS番号:1032229-33-6)、MK-8245(CAS番号:1030612-90-8)、CVT-11127(CAS番号:1018674-83-3)、MF-152(Li CS., et al., Thiazole analog as stearoyl-CoA desaturase 1 inhibitor, Bioorg Med Chem Lett., 19 (17), 5214-5217, 2009)、MF-438(CAS番号:921605-87-0)HYR-061(Xin Z., et al., Discovery of piperidine-aryl urea-based stearoyl-CoA desaturase 1 inhibitors, Bioorg Med Chem Lett, 18 (15), 4298-4302, 2008)等が挙げられるがこれらに限定されない。
[癌治療用キット]
 1実施形態において、本発明は、上述した癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤と、抗癌剤とを含む、癌治療用キットを提供する。
 癌患者に、上述した癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤と抗癌剤とを組み合わせて投与することにより、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性(治療効果)を向上させることができる。本実施形態のキットにおいて、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤と抗癌剤とは、別々に患者に投与してもよいし、混合して患者に投与してもよい。
 抗癌剤としては、癌免疫療法を含む癌治療法に用いられる薬物が挙げられ、例えば、免疫チェックポイント阻害薬、サイトカイン療法に用いられるサイトカイン(例えば、インターフェロン(IFN)-α、IFN-β、インターロイキン(IL)-2、IFN-γ等)、キメラ抗原受容体遺伝子導入T細胞(CAR-T)療法に用いられるCAR-T細胞、癌抗原に対するT細胞受容体(TCR)遺伝子導入T細胞療法に用いられるTCR-T細胞、体外で培養した腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を投与する治療法に用いられるTIL、癌ワクチン療法に用いられるペプチドワクチン等が挙げられる。免疫チェックポイント阻害薬としては上述したものと同様であり、例えば、ニボルマブ、ペムブロリズマブ、イピリムマブ、アベルマブ、アテゾリズマブ等、その他通常用いられている抗癌剤が挙げられる。
[癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤のスクリーニング方法]
(第1実施形態)
 第1実施形態に係る、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤のスクリーニング方法は、被験物質の存在下で、SCD1タンパク質の活性を測定することと、前記SCD1タンパク質の活性が、前記被験物質の非存在下におけるSCD1タンパク質の活性と比較して低下又は上昇した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定することを含む方法である。
 実施例において後述するように、発明者らは、担癌モデルマウスに免疫チェックポイント阻害薬及びSCD1タンパク質の阻害薬を併用して投与することにより、免疫チェックポイント阻害薬のみ又はSCD1タンパク質の阻害薬のみを投与した場合と比較して、著しい腫瘍体積の縮小が認められ、完全奏効する場合もあることを明らかにした。
 したがって、被験物質の存在下におけるSCD1タンパク質の活性が、被験物質の非存在下におけるSCD1タンパク質の活性と比較して低下した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定することができる。
 また、癌免疫療法を含む癌治療法の種類等によっては、逆に、癌組織中におけるSCD1タンパク質の活性が高い場合に癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が向上することも考えられる。このような場合には、被験物質の存在下におけるSCD1タンパク質の活性が、被験物質の非存在下におけるSCD1タンパク質の活性と比較して上昇した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定することができる。
 被験物質としては特に制限されず、例えば、天然化合物ライブラリ、合成化合物ライブラリ、既存薬ライブラリ、代謝物ライブラリ等が挙げられる。
 第1実施形態のスクリーニング方法では、まず、被験物質の存在下で、SCD1タンパク質の活性を測定する。本工程は、精製されたSCD1タンパク質を用いて試験管内で実施してもよいし、SCD1遺伝子を導入した細胞等を用いて実施してもよい。
 また、SCD1タンパク質の活性としては、例えば、パルミチル-CoAをパルミトイル-CoAに変換する活性、ステアリル-CoAをオレオイル-CoAに変換する活性等を測定すればよい。
 続いて、被験物質の存在下におけるSCD1タンパク質の活性が、被験物質の非存在下におけるSCD1タンパク質の活性と比較して低下又は上昇した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定することができる。
(第2実施形態)
 第2実施形態に係る、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤のスクリーニング方法は、被験物質の存在下で癌細胞を培養することと、前記癌細胞におけるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量を測定することと、前記SCD1遺伝子又は前記SCD1タンパク質の発現量が、前記被験物質の非存在下と比較して減少又は増加した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定することを含む方法である。
 実施例において後述するように、発明者らは、担癌モデルマウスに免疫チェックポイント阻害薬及びSCD1タンパク質の阻害薬を併用して投与することにより、免疫チェックポイント阻害薬のみ又はSCD1タンパク質の阻害薬のみを投与した場合と比較して、著しい腫瘍体積の縮小が認められ、完全奏効する場合もあることを明らかにした。
 したがって、被験物質の存在下における癌細胞によるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量が、被験物質の非存在下と比較して減少した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定することができる。
 また、上述したように、癌免疫療法を含む癌治療法の種類等によっては、逆に、癌組織中におけるSCD1の発現が高い場合に癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が向上することも考えられる。このような場合には、被験物質の存在下における癌細胞によるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量が、被験物質の非存在下におけるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量と比較して増加した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定することができる。
 第2実施形態のスクリーニング方法では、まず、被験物質の存在下で、癌細胞を培養する。被験物質としては第1実施形態のスクリーニング方法と同様である。癌細胞は、癌患者由来の癌細胞であってもよいし、樹立された癌細胞であってもよい。
 続いて、癌細胞におけるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量を測定する。SCD1遺伝子のmRNAの存在量の測定方法、SCD1タンパク質の存在量の測定方法は上述したものと同様である。
 その結果、被験物質の存在下におけるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量が、被験物質の非存在下におけるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量と比較して減少又は増加した場合、当該被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤又はその候補であると判定することができる。
[その他の実施形態]
 1実施形態において、本発明は、癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNA、SCD1タンパク質又は脂肪酸の存在量を測定することと、前記mRNA、前記タンパク質又は前記脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量と比較して同等未満である場合に、前記癌患者に癌免疫療法を含む癌治療法を適用すること、を含む、癌の治療方法を提供する。
 1実施形態において、本発明は、癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNA、SCD1タンパク質又は脂肪酸の存在量を測定することと、前記mRNA、前記タンパク質又は前記脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量と比較して同等である場合に、前記癌患者に癌免疫療法を含む癌治療法を適用すること、を含む、癌の治療方法を提供する。
 1実施形態において、本発明は、癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNA、SCD1タンパク質又は脂肪酸の存在量を測定することと、前記mRNA、前記タンパク質又は前記脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量よりも多い場合に、前記癌患者に癌免疫療法を含む癌治療法を適用すること、を含む、癌の治療方法を提供する。
 1実施形態において、本発明は、癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNA、SCD1タンパク質又は脂肪酸の存在量を測定することと、前記mRNA、前記タンパク質又は前記脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量よりも多い場合に、前記癌患者に、SCD1タンパク質の阻害薬及び抗癌剤を投与すること、を含む、癌の治療方法を提供する。
 1実施形態において、本発明は、癌の治療のためのSCD1タンパク質の阻害薬を提供する。
 1実施形態において、本発明は、癌の治療のためのSCD1遺伝子の発現抑制剤を提供する。
 1実施形態において、本発明は、癌の治療薬を製造するためのSCD1タンパク質の阻害薬又はSCD1遺伝子の発現抑制剤の使用を提供する。
 これらの各実施形態において、生体試料、対照、癌免疫療法を含む癌治療法、抗癌剤、SCD1タンパク質の阻害薬、脂肪酸については上述したものと同様である。
 次に実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実験例1]
(SCD1阻害薬の投与が腫瘍体積に与える影響の検討)
 担癌モデルマウスに、SCD1阻害薬を投与し、腫瘍体積を経時的に測定した。担癌モデルマウスとしては、(1)野生型のC57BL/6マウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株であるMC38を移植したマウス、(2)野生型のC57BL/6マウスの側腹部位に、マウス線維芽肉腫細胞株であるMCA205を移植したマウス、(3)野生型のBalb/cマウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株CT26を移植したマウス、(4)野生型のBalb/cマウスの側腹部位に、マウス乳癌細胞株4T1を移植したマウスを使用した。
 SCD1阻害薬としては、A939572を使用した。癌細胞株の移植後4日目~20日目の間、毎日1日2回ずつ、2.5mg/kg又は10mg/kgのA939572を各マウスに経口投与により投与した。その後、安楽死させて以下の実験に使用した。また、対照として溶媒のみを投与した群も用意した。
(MC38モデル)
 図1(a)~(d)は、上記(1)のMC38細胞株を移植したマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。図1(a)は溶媒のみを投与したマウスの結果であり、図1(b)は2.5mg/kgのA939572を投与したマウスの結果であり、図1(c)は10mg/kgのA939572を投与したマウスの結果である。また、図1(d)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフである。図1(a)~(d)中、「mock」は溶媒のみを投与した結果であることを示し、「SCD-i」はSCD1阻害薬を投与した結果であることを示す。また、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、SCD1阻害薬の投与により、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
(MCA205モデル)
 図2(a)~(c)は、上記(2)のMCA205細胞株を移植したマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。図2(a)は溶媒のみを投与したマウスの結果であり、図2(b)は10mg/kgのA939572を投与したマウスの結果である。また、図2(c)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフである。図2(a)~(c)中、「mock」は溶媒のみを投与した結果であることを示し、「SCD-i」はSCD1阻害薬を投与した結果であることを示す。また、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、MCA205細胞株を使用した担癌モデルマウスにおいてもSCD1阻害薬の投与により、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
(CT26モデル)
 図3(a)~(c)は、上記(3)のCT26細胞株を移植したマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。図3(a)は溶媒のみを投与したマウスの結果であり、図3(b)は10mg/kgのA939572を投与したマウスの結果である。また、図3(c)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフである。図3(a)~(c)中、「mock」は溶媒のみを投与した結果であることを示し、「SCD-i」はSCD1阻害薬を投与した結果であることを示す。また、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、CT26細胞株を使用した担癌モデルマウスにおいてもSCD1阻害薬の投与により、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
(4T1モデル)
 図4(a)~(c)は、上記(4)の4T1細胞株を移植したマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。図4(a)は溶媒のみを投与したマウスの結果であり、図4(b)は10mg/kgのA939572を投与したマウスの結果である。また、図4(c)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフである。図4(a)~(c)中、「mock」は溶媒のみを投与した結果であることを示し、「SCD-i」はSCD1阻害薬を投与した結果であることを示す。
 その結果、4T1細胞株を使用した担癌モデルマウスにおいてもSCD1阻害薬の投与により、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
[実験例2]
(細胞傷害性T細胞の検討1)
 実験例1で作製した各担癌マウスにおける腫瘍組織内及び所属リンパ節内の癌抗原特異的細胞傷害性T細胞の誘導作用を、IFN-γ産生アッセイで評価した。
 具体的には、まず、実験例1で安楽死させた各マウスから腫瘍組織を摘出し、はさみで切り刻んだ後、コラゲナーゼ溶液20mL(2mg コラゲナーゼ+30U DNase/1mL RPMI1640)に入れ、37℃で30分間振盪した。その後、CD8磁気ビーズ(Miltenyi社)を用いて、CD8陽性T細胞を分離した。
 また、各マウスから所属リンパ節(癌細胞移植側の腋窩、鼠径リンパ節)を摘出し、スライドグラスを用いてすり潰すようにしてリンパ節を破壊し、リンパ節細胞を回収した。
 続いて、腫瘍組織由来のCD8陽性T細胞(5~9×10個)を、野生型健常マウスより採取して32Gyの放射線照射処理した脾臓細胞(1×10個)と混合し、癌抗原gp70ペプチド(マウス白血病ウイルスMuLV gp70 p15Eの第604~611番目のアミノ酸からなるペプチド:KSPWFTTL、配列番号1)(1.0μg/mL)、ヒトインターロイキン(IL)-2(20U/mL)、マウスIL-7(10ng/mL)を含む10%ウシ胎児血清含有RPMI1640培地中、48ウェルプレート(1mL/ウェル)で、2日間培養した。
 一方、リンパ節細胞(1×10個)は、癌抗原gp70ペプチド(マウス白血病ウイルスMuLV gp70 p15Eの第604~611番目のアミノ酸からなるペプチド:KSPWFTTL、配列番号1)(1.0μg/mL)、ヒトインターロイキン(IL)-2(20U/mL)、マウスIL-7(10ng/mL)を含む10%ウシ胎児血清含有RPMI1640培地中、48ウェルプレート(1mL/ウェル)で、5日間培養した。
 続いて、Lympholyte-M(CEDARLANE社)を用いてT細胞を回収した。回収した腫瘍組織由来のT細胞(1×10個)を、マウスリンパ腫由来の細胞であるEL4細胞(2×10個)と終濃度1μg/mLのgp70ペプチドの存在下、96ウェルプレート(200μL/ウェル)中、10%ウシ胎児血清含有RPMI1640培地で、各群3ウェルずつ混合培養し、培養24時間後の培養上清中のIFN-γをELISA法で測定した。
 同様に、回収したリンパ節由来のT細胞(5×10個)を、EL4細胞(1×10個)と終濃度1μg/mL、0.1μg/mL及び0.01μg/mLのgp70ペプチドの存在下、96ウェルプレート(200μL/ウェル)中、10%ウシ胎児血清含有RPMI1640培地で、各群3ウェルずつ混合培養し、培養24時間後の培養上清中のIFN-γをELISA法で測定した。
 また、比較のために、gp70ペプチドの代わりに無関係のβ-galペプチド(β-ガラクトシダーゼの第96~103番目のアミノ酸からなるペプチド:DAPIYTNV、配列番号2)(1.0μg/mL)を接触させた群も用意した。
 この結果、T細胞中に癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞が存在した場合、癌抗原ペプチドを接触させることによりIFN-γが産生される。
(MC38モデル)
 図5(a)及び(b)は、実験例1の(1)のMC38細胞株を移植したマウス由来のT細胞によるIFN-γの産生量を定量した結果を示すグラフである。図5(a)は、腫瘍組織由来のT細胞の結果であり、図5(b)はリンパ節由来のT細胞の結果である。
 図5(a)及び(b)中、「Tumor」は腫瘍組織由来のT細胞の結果であることを示し、「LN」はリンパ節由来のT細胞の結果であることを示し、「mock」は溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織又はリンパ節の結果であることを示し、「SCD-i」はSCD1阻害薬を投与した結果であることを示し、「gp70」はgp70ペプチドを接触させた結果であることを示し、「β-gal」はβ-galペプチドを接触させた結果であることを示す。また、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示し、「**」はp<0.01で有意差が存在することを示す。
 その結果、図5(a)に示すように、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織には、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織より有意に多くの癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞が存在することが明らかとなった。
 また、図5(b)に示すように、SCD1阻害薬を投与したマウス由来のリンパ節には、溶媒のみを投与したマウス由来のリンパ節より多くの癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞が存在することが明らかとなり、10mg/kg投与群では有意差が認められた。
 以上の結果は、MC38細胞株を使用した担癌モデルマウスにおいて、SCD1阻害薬を投与すると、腫瘍組織及びリンパ節において、癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞の誘導が増強することを示す。
(MCA205モデル)
 図6(a)及び(b)は、実験例1の(2)のMCA205細胞株を移植したマウス由来のT細胞によるIFN-γの産生量を定量した結果を示すグラフである。図6(a)は、腫瘍組織由来のT細胞の結果であり、図6(b)はリンパ節由来のT細胞の結果である。
 図6(a)及び(b)中、「Tumor」は腫瘍組織由来のT細胞の結果であることを示し、「LN」はリンパ節由来のT細胞の結果であることを示し、「mock」は溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織又はリンパ節の結果であることを示し、「SCD-i」は10mg/kgのA939572を投与したマウスの結果であることを示し、「gp70」はgp70ペプチドを接触させた結果であることを示し、「β-gal」はβ-galペプチドを接触させた結果であることを示す。また、また、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、図6(a)に示すように、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織には、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織より有意に多くの癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞が存在することが明らかとなった。
 また、図6(b)に示すように、SCD1阻害薬を投与したマウス由来のリンパ節には、溶媒のみを投与したマウス由来のリンパ節より有意に多くの癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞が存在することが明らかとなった。
 以上の結果は、MCA205細胞株を使用した担癌モデルマウスにおいても、SCD1阻害薬を投与すると、腫瘍組織及びリンパ節において、癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞の誘導が増強することを示す。
(CT26モデル)
 実験例1の(3)のCT26細胞株を移植したマウス由来の細胞については、次のようにして癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞の細胞数を測定した。
 まず、実験例1で安楽死させた各マウスから腫瘍組織を摘出し、はさみで切り刻んだ後、コラゲナーゼ溶液20mL(2mg コラゲナーゼ+30U DNase/1mL RPMI1640)に入れ、37℃で30分間振盪した。
 続いて、得られた細胞を抗CD45抗体、抗CD3抗体、抗CD8抗体及び、蛍光標識された、マウス主要組織適合抗原複合体(MHC)のH2Lとgp70由来のペプチド(SPSYVYHQF、配列番号3)との複合体の四量体(カタログ番号「TS-M521-1」、MBL社、以下「gp70テトラマー」という場合がある。)及び、蛍光標識された、H2Lとβ-galペプチドとの複合体の四量体(カタログ番号「TS-M511-1」、MBL社、以下「β-galテトラマー」という場合がある。)で染色し、フローサイトメトリー解析を行った。なお、gp70テトラマーにより、癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞を染色することができる。また、β-galテトラマーは対照である。
 図7(a)~(d)は、フローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。図7(a)~(d)は、CD45陽性CD3陽性細胞、すなわちT細胞についてゲートをかけて表示した結果である。
 図7(a)は、溶媒のみを投与したマウス由来の細胞をgp70テトラマーで染色した結果であり、図7(b)は溶媒のみを投与したマウス由来の細胞をβ-galテトラマーで染色した結果である。図7(c)は、10mg/kgのA939572を投与したマウス由来の細胞をgp70テトラマーで染色した結果であり、図7(d)は10mg/kgのA939572を投与したマウス由来の細胞をβ-galテトラマーで染色した結果である。
 図7(a)中、「8.8%」は、腫瘍組織由来のCD8陽性T細胞のうちの8.8%が癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞であったことを示し、図7(c)中、「27.9%」は、腫瘍組織由来のCD8陽性T細胞のうちの27.9%が癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞であったことを示す。
 また、図7(e)は、複数のマウスについてフローサイトメトリー解析を行った結果をまとめたグラフである。図7(e)の縦軸は、CD8陽性T細胞中の癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞の割合(%)を示す。図7(a)~(e)中、「mock」は溶媒のみを投与したマウス由来の細胞の結果であることを示し、「SCD-i」は10mg/kgのA939572を投与したマウスの結果であることを示し、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、図7(e)に示すように、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織には、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織より有意に多くの癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞が存在することが明らかとなった。
 以上の結果は、CT26細胞株を使用した担癌モデルマウスにおいても、SCD1阻害薬を投与すると、腫瘍組織において、癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞の数が増加することを示す。
[実験例3]
(細胞傷害性T細胞の検討2)
 実験例1で作製した各担癌マウス由来の腫瘍組織をホルムアルデヒド固定し、組織切片を作製した。続いて、作製した組織切片を抗CD8抗体で染色し、CD8陽性T細胞を検出した。
 図8は、実験例1における、(1)のMC38細胞株を移植したマウス由来の腫瘍組織、(2)のMCA205細胞株を移植したマウス由来の腫瘍組織、(3)のCT26細胞株を移植したマウス由来の腫瘍組織、(4)の4T1細胞株を移植したマウス由来の腫瘍組織を、それぞれ免疫染色した結果を示すバーチャルスライドスキャナーの画像である。図8、「mock」は溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織の結果であることを示し、「SCD-i」は10mg/kgのA939572を投与したマウス由来の腫瘍組織の結果であることを示す。
 その結果、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織には、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織と比較して、CD8陽性T細胞の侵入が顕著に増加したことが明らかとなった。
[実験例4]
(細胞傷害性T細胞の検討3)
 実験例1で作製した各担癌マウスにおける腫瘍組織内のCD8陽性T細胞について、活性化マーカーの発現をフローサイトメトリー解析により検討した。活性化マーカーとしては、T-cell immune-receptor with Ig and ITIM domains(TIGHT)、Lymphocyte Activation Gene-3(Lag3)、4-1BB、Programmed cell death 1(PD-1)を検討した。
(MC38モデル)
 図9(a)~(d)は、実験例1の(1)のMC38細胞株を移植したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果を示すグラフである。図9(a)はTIGHTの結果を示すグラフであり、図9(b)はLag3の結果を示すグラフであり、図9(c)は4-1BBの結果を示すグラフであり、図9(d)はPD-1の結果を示すグラフである。
 図9(a)~(d)中、「mock」は溶媒のみを投与したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果であることを示し、「SCD-i」は10mg/kgのA939572を投与したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果であることを示し、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織では、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織と比較して、活性化CD8陽性T細胞の割合が有意に高いことが明らかとなった。
(MCA205モデル)
 図10(a)~(d)は、実験例1の(2)のMCA205細胞株を移植したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果を示すグラフである。図10(a)はTIGHTの結果を示すグラフであり、図10(b)はLag3の結果を示すグラフであり、図10(c)は4-1BBの結果を示すグラフであり、図10(d)はPD-1の結果を示すグラフである。
 図10(a)~(d)中、「mock」は溶媒のみを投与したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果であることを示し、「SCD-i」は10mg/kgのA939572を投与したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果であることを示し、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織では、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織と比較して、活性化CD8陽性T細胞の割合が有意に高いことが明らかとなった。
(CT26モデル)
 図11(a)~(d)は、実験例1の(3)のCT26細胞株を移植したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果を示すグラフである。図11(a)はTIGHTの結果を示すグラフであり、図11(b)はLag3の結果を示すグラフであり、図11(c)は4-1BBの結果を示すグラフであり、図11(d)はPD-1の結果を示すグラフである。
 図11(a)~(d)中、「mock」は溶媒のみを投与したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果であることを示し、「SCD-i」は10mg/kgのA939572を投与したマウス由来のCD8陽性T細胞の結果であることを示し、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織では、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織と比較して、活性化CD8陽性T細胞の割合が高いことが明らかとなった。
[実験例5]
(樹状細胞の検討)
 実験例1の(3)のCT26細胞株を移植したマウス由来の腫瘍組織内の樹状細胞について活性化マーカーの発現をフローサイトメトリー解析により検討した。活性化マーカーとして、MHC Class II I-Ad、CD80、CD83、CD86を検討した。
 図12(a)~(d)は、フローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。図12(a)~(d)は、CD45陽性CD11c陽性細胞、すなわち樹状細胞についてゲートをかけて表示した結果である。図12(a)~(d)中、「mock」は溶媒のみを投与した結果であることを示し、「SCD-i」は10mg/kgのA939572を投与した結果であることを示す。図12(a)はMHC Class II I-Adの発現を解析した結果であり、図12(b)はCD80の発現を解析した結果であり、図12(c)はCD83の発現を解析した結果であり、図12(d)はCD86の発現を解析した結果である。
 その結果、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織では、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織と比較して、樹状細胞が活性化していることが明らかとなった。
 続いて、実験例1の(3)のCT26細胞株を移植したマウス由来の腫瘍組織におけるCCL4遺伝子の発現を定量的RT-PCRにより測定した。
 具体的には、CT26細胞株を移植したマウス由来の腫瘍組織から全RNAを抽出し、定量的RT-PCRによりCCL4遺伝子の発現量を定量した。図12(e)は、定量的RT-PCRの結果を示すグラフである。
 図12(e)中、「mock」は溶媒のみを投与したマウス由来の細胞の結果であることを示し、「SCD-i」は10mg/kgのA939572を投与したマウスの結果であることを示し、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、図12(e)に示すように、SCD1阻害薬を投与したマウス由来の腫瘍組織には、溶媒のみを投与したマウス由来の腫瘍組織より有意に多くのCCL4遺伝子が発現していることが明らかとなり、腫瘍への樹状細胞及びCD8陽性T細胞の浸潤を促している可能性が示唆された。
[実験例6]
(抗PD-1抗体とSCD1阻害薬との併用)
 担癌モデルマウスに、抗PD-1抗体及びSCD1阻害薬を投与し、腫瘍体積を経時的に測定した。担癌モデルマウスとしては、(1)野生型のC57BL/6マウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株であるMC38を移植したマウス、(2)野生型のC57BL/6マウスの側腹部位に、マウス線維芽肉腫細胞株であるMCA205を移植したマウス、(3)野生型のBalb/cマウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株CT26を移植したマウス、(4)野生型のBalb/cマウスの側腹部位に、マウス乳癌細胞株4T1を移植したマウスを使用した。
 図13(a)~(d)は、各担癌モデルマウスの実験スケジュールを示す図である。図13(a)は、MC38細胞株を移植したマウスの実験スケジュールを示す図である。癌細胞株の移植後4日目~20日目の間、毎日1日2回ずつ、10mg/kgのA939572を経口投与によりマウスに投与した。また、細胞移植後4日目、8日目、12日目、16日目に、マウスに抗PD-1抗体(BioXcell社)又はアイソタイプコントロール抗体(BioXcell社)を200μg/マウスずつ腹腔内投与した。
 図13(b)は、MCA205細胞株を移植したマウスの実験スケジュールを示す図である。癌細胞株の移植後4日目~20日目の間、毎日1日2回ずつ、10mg/kgのA939572を経口投与によりマウスに投与した。また、細胞移植後5日目及び10日目に、マウスに抗PD-1抗体(BioXcell社)又はアイソタイプコントロール抗体(BioXcell社)を200μg/マウスずつ腹腔内投与した。
 図13(c)は、CT26細胞株を移植したマウスの実験スケジュールを示す図である。癌細胞株の移植後4日目~20日目の間、毎日1日2回ずつ、10mg/kgのA939572を経口投与によりマウスに投与した。また、細胞移植後5日目、10日目及び15日目に、マウスに抗PD-1抗体(BioXcell社)又はアイソタイプコントロール抗体(BioXcell社)を200μg/マウスずつ腹腔内投与した。
 図13(d)は、4T1細胞株を移植したマウスの実験スケジュールを示す図である。癌細胞株の移植後4日目~20日目の間、毎日1日2回ずつ、10mg/kgのA939572を経口投与によりマウスに投与した。また、細胞移植後4日目、8日目及び12日目に、マウスに抗PD-1抗体(BioXcell社)又はアイソタイプコントロール抗体(BioXcell社)を200μg/マウスずつ腹腔内投与した。
(MC38モデル)
 図14(a)~(e)は、MC38細胞株を移植したマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。図14(a)~(e)中、「mock」は溶媒を経口投与し、アイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「SCD-i」はA939572を経口投与し、アイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「PD-1」は溶媒を経口投与し、抗PD-1抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「SCD-i/PD-1」はA939572を経口投与し、抗PD-1抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示す。また、図14(e)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフであり、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、抗PD-1抗体及びSCD1阻害薬を併用して投与することにより、抗PD-1抗体のみ又はSCD1阻害薬のみを投与したマウスと比較して、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
(MCA205モデル)
 図15(a)~(e)は、MCA205細胞株を移植したマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。図15(a)~(e)中、「mock」は溶媒を経口投与し、アイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「SCD-i」はA939572を経口投与し、アイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「PD-1」は溶媒を経口投与し、抗PD-1抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「SCD-i/PD-1」はA939572を経口投与し、抗PD-1抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「3/5CR」は5匹中3匹の腫瘍が完全に消失し完全奏効に達したことを示す。また、図15(e)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフであり、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、抗PD-1抗体及びSCD1阻害薬を併用して投与することにより、抗PD-1抗体のみ又はSCD1阻害薬のみを投与したマウスと比較して、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
(CT26モデル)
 図16(a)~(e)は、CT26細胞株を移植したマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。図16(a)~(e)中、「mock」は溶媒を経口投与し、アイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「SCD-i」はA939572を経口投与し、アイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「PD-1」は溶媒を経口投与し、抗PD-1抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「SCD-i/PD-1」はA939572を経口投与し、抗PD-1抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「1/5CR」は5匹中1匹の腫瘍が完全に消失し完全奏効に達したことを示す。また、図16(e)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフであり、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、抗PD-1抗体及びSCD1阻害薬を併用して投与することにより、抗PD-1抗体のみ又はSCD1阻害薬のみを投与したマウスと比較して、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
(4T1モデル)
 図17(a)~(e)は、4T1細胞株を移植したマウスの腫瘍体積を経時的に測定した結果を示すグラフである。図17(a)~(e)中、「mock」は溶媒を経口投与し、アイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「SCD-i」はA939572を経口投与し、アイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「PD-1」は溶媒を経口投与し、抗PD-1抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「SCD-i/PD-1」はA939572を経口投与し、抗PD-1抗体を腹腔内投与したマウスの結果であることを示し、「1/5CR」は5匹中1匹の腫瘍が完全に消失し完全奏効に達したことを示す。また、図17(e)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフである。
 その結果、抗PD-1抗体及びSCD1阻害薬を併用して投与することにより、抗PD-1抗体のみ又はSCD1阻害薬のみを投与したマウスと比較して、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
[実験例7]
(ヒト細胞を用いた検討1)
 ヒトCD8陽性T細胞にSCD1阻害薬が与える影響を検討した。まず、ヒト末梢血から末梢血単核球細胞を分離した。続いて、末梢血単核球細胞から、マグネティックビーズを用いてCD8陽性T細胞を回収した。
 続いて、回収したCD8陽性T細胞を、抗CD3抗体、抗CD28抗体、IL-2の存在下で刺激しながら培養した。続いて、培養開始後2日目に、CD8陽性T細胞の培地に、終濃度が、0、0.625、1.25、2.5、5、10μMのA939572を添加して更に2日間培養した。続いて、WST-1アッセイにより細胞の増殖を測定した。
 図18は、WST-1アッセイの結果を示すグラフである。図18中、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。その結果、SCD1阻害薬の添加により、ヒトCD8陽性T細胞の増殖能が増強されることが明らかとなった。この結果は、SCD1阻害薬の投与がヒトの免疫細胞に影響を及ぼすことを示す。
[実験例8]
(ヒト細胞を用いた検討2)
 ヒト樹状細胞にSCD1阻害薬が与える影響を検討した。図19は、実験スケジュールを示す図である。まず、ヒト末梢血から末梢血単核球細胞を分離した。続いて、末梢血単核球細胞から、マグネティックビーズを用いてCD14陽性細胞を回収した。
 続いて、回収したCD14陽性細胞をIL-4及びGM-CSFの存在下で培養し、樹状細胞に分化誘導した。続いて、培養開始後3日目に半量の培地交換を行い、IL-4及びGM-CSFの存在下で更に培養した。
 続いて、培養開始後6日目に培地交換を行い、リポポリサッカライド(LPS)及び終濃度が、0、0.2、0.5、1、2.5、5μMのA939572を添加して更に1日間培養し、培養上清及び成熟樹状細胞サンプルを回収した。続いて、培養開始後7日目に上清を回収し、ELISA法により上清中のIL-10及びTNF-αの産生量を測定した。
 また、分化させた成熟樹状細胞を洗浄後、32Gyの放射線照射処理した後に培地に再懸濁し、アロジェニックなCD8陽性T細胞と3日間共培養した。その後、上清を回収し、ELISA法によりIFN-γの産生量を測定した。
 図20(a)、(b)は、LPS刺激によるサイトカイン産生をELISA法により測定した結果を示すグラフである。図20(a)は、樹状細胞によるTNF-αの産生量を示すグラフである。図20(a)中、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。また、図20(b)は、樹状細胞によるIL-10の産生量を示すグラフである。
 その結果、ヒト樹状細胞にSCD1阻害薬を添加することにより、細胞傷害性サイトカインであるTNF-αの産生量が有意に上昇したことが明らかとなった。一方、免疫抑制的に働くIL-10の産生量には変化は認められなかった。
 また、図20(c)は、T細胞と樹状細胞を3日間共培養した時のIFN-γ産生のELISAの結果を示すグラフである。図20(c)中、「without SCD-i」はA939572を添加しなかった場合の結果であることを示し、「SCD-i」は終濃度1μMのA939572を添加した結果であることを示し、「*」はp<0.05で有意差が存在することを示す。
 その結果、ヒト樹状細胞にSCD1阻害薬を添加することにより、共培養したCD8陽性T細胞からのIFN-γの産生量が有意に上昇したことが明らかとなった。
 以上の結果は、SCD1阻害薬の投与が樹状細胞の機能を増強させることを示すものである。
[実験例9]
(SCD1阻害薬の投与がマウス血清中の脂肪酸構成に与える影響の検討)
 担癌モデルマウスに、SCD1阻害薬を投与し、血清中の各種脂肪酸の量を測定した。
《血清サンプルの調製》
 図21は、実験スケジュールを示す図である。担癌モデルマウスとしては、(1)野生型のC57BL/6マウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株であるMC38を移植したマウス、(2)野生型のBalb/cマウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株CT26を移植したマウスを使用した。
 SCD1阻害薬としては、A939572を使用した。癌細胞株の移植後4日目~18日目の間、毎日1日2回ずつ、10mg/kgのA939572を各マウスに経口投与により投与した。移植後18日目にマウス頬より採血し血清サンプルを得た。また、対照として溶媒のみを投与した群も用意した。
《血清中遊離脂肪酸の測定》
 まず、血清中の遊離脂肪酸(パルミチン酸、サピエン酸,パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキジン酸)と内部標準として用いるマルガリン酸を用いて検量線を作成した。
 具体的には、血清20μLを、内部標準として100ngのマルガリン酸を含む300μLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で16倍に希釈した。続いて、試料を珪藻土カラム(商品名「SLE+400」、Biotage社)に全量アプライし、1.8mLのジクロロメタンで溶出した。
 続いて、溶出液を40℃に加温し、窒素気流下で乾固させた後、5μLのピリジンに溶解し、30μLのBSTFA:TMCS(99:1)を加えて混和し、OH基を全てトリメチルシリル化した。続いて、誘導化された試料2μLをガスクロマトグラフィー-質量分析装置(GC-MS)にインジェクションして解析した。定量値は、内部標準とそれぞれの脂肪酸のピーク面積比を、あらかじめ作成しておいた検量線と比較して求めた。GC-MSの分析条件は以下の通りであった。
 キャピラリーカラム:Rtx-5MS(長さ30m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)
 オーブン温度:150℃、保持1分-20℃/分→250℃、5℃/分→280℃、保持3分-20℃/分→330℃、保持1分。
 キャリアガス:He、線速度42.0cm/秒
 イオン源温度:200℃
 インターフェース温度:280℃
 気化室温度:250℃
 図22(a)~(c)は、GC-MSで血清中の脂肪酸の存在量を測定し、その質量比を示したグラフである。図22(a)はパルミトレイン酸とパルミチン酸の質量比(パルミトレイン酸/パルミチン酸)の測定結果であり、図22(b)はオレイン酸とステアリン酸の質量比(オレイン酸/ステアリン酸)の測定結果であり、図22(c)はリノール酸とステアリン酸の質量比(リノール酸/ステアリン酸)の測定結果である。図22(a)~(c)中、「mock」は溶媒のみを投与した結果であることを示し、「SCD-i」はSCD1阻害薬を投与した結果であることを示す。また、MC38は野生型のC57BL/6マウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株であるMC38を移植したマウスの結果であることを示し、CT26は野生型のBalb/cマウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株CT26を移植したマウスの結果であることを示す。
 その結果、図22(a)~(c)において、SCD1阻害薬の投与により、各脂肪酸比が低下したことが明らかとなった。これは、SCD1阻害薬の投与により、不飽和脂肪酸の割合が減少し、飽和脂肪酸の割合が上昇したことを示すものである。すなわち、血清中の不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の存在量の質量比により、SCD1タンパク質の活性を測定することができる。
 この結果は、血清中の不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の存在量の質量比が、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカーになり得る可能性を示唆するものである。
[実験例10]
(ヒトにおける脂肪酸構成と抗PD-1抗体の奏効率との関連性の検討)
 ヒト由来の血清サンプルを用いて、血清中の各種脂肪酸の存在量、SCD1活性と、抗PD-1抗体の投与による癌の奏効率との関連について検討した。
《血清サンプルの調製》
 抗PD-1抗体で治療を行った肺癌患者から、抗PD-1抗体の投与前に、採血により血清サンプルを得た。
《血清中遊離脂肪酸の測定》
 血清中遊離脂肪酸は、実験例9と同様にしてGC-MSにより測定した。図23(a)~(g)は、血清20μL中の各種脂肪酸の存在量の測定値を示すグラフである。図23(a)はサピエン酸の測定結果を示し、図23(b)はパルミトレイン酸の測定結果を示し、図23(c)はパルミチン酸の測定結果を示し、図23(d)はリノレン酸の測定結果を示し、図23(e)はオレイン酸の測定結果を示し、図23(f)はステアリン酸の測定結果を示し、図23(g)はアラキジン酸の測定結果を示す。また、図23(h)はパルミトレイン酸とパルミチン酸の質量比(パルミトレイン酸/パルミチン酸)、すなわち、SCD1活性を示す。
 図23(a)~(h)中、「PD」は、「Progressive Disease」、すなわち、治療後に腫瘍が大きくなったことを示す。また、「SD」は、「Stable Disease」、すなわち、腫瘍の大きさが3ヶ月間変化しなかったことを示す。また、「LSD」は、「Long SD」、すなわち、腫瘍の大きさが6ヶ月経っても増加しなかったことを示す。また、「PR」は、「Partial Response」、すなわち、腫瘍の大きさが減少したことを示す。PD群及びSD群を抗PD-1抗体が奏功しなかった群と判断した。また、LSD群及びPR群を抗PD-1抗体が奏功した群と判断した。
 その結果、抗PD-1抗体による治療前の時点で、血清中の各種脂肪酸の量が低い方が、抗PD-1抗体が奏功することが明らかとなった。また、抗PD-1抗体による治療前の時点で、SCD1活性が低い方が、抗PD-1抗体が奏功することが明らかとなった。
《全生存期間との相関》
 続いて、血清中の各種脂肪酸の存在量、SCD1活性と、全生存期間との相関について検討した。図24(a)~(c)は、上述したものと同様の患者を、血清20μL中の各種脂肪酸の存在量が高い群(高値群)と低い群(低値群)にわけ、OS(overall survival、全生存期間)との相関を表したグラフである。
 図24(a)はサピエン酸についての結果を示す。血清20μL中のサピエン酸の存在量が0.059μg以上の患者を高値群とし、0.059μg未満の患者を低値群とした。また、図24(b)はパルミトレイン酸についての結果を示す。また、血清20μL中のパルミトレイン酸の存在量が0.07μg以上の患者を高値群とし、0.07μg未満の患者を低値群とした。また、図24(c)はパルミチン酸についての結果を示す。血清20μL中のパルミチン酸の存在量が1.1μg以上の患者を高値群とし、1.1μg未満の患者を低値群とした。
 また、図24(d)は、上述したものと同様の患者を、パルミトレイン酸とパルミチン酸の質量比(パルミトレイン酸/パルミチン酸)、すなわち、SCD1活性が高い群(高値群)と低い群(低値群)にわけ、OS(overall survival、全生存期間)との相関を表したグラフである。パルミトレイン酸とパルミチン酸の質量比が0.096以上の患者を高値群とし、0.096未満の患者を低値群とした。
 その結果、抗PD-1抗体による治療前の時点で、血清中の各種脂肪酸の量が低い方が、抗PD-1抗体が奏功し、OSが延長することが明らかとなった。また、抗PD-1抗体による治療前の時点で、SCD1活性が低い方が、抗PD-1抗体が奏功し、OSが延長することが明らかとなった。
《無増悪生存率との相関》
 続いて、血清中の各種脂肪酸の存在量、SCD1活性と、無増悪生存率との相関について検討した。
 図25(a)~(d)は、上述したものと同様の患者を、血清20μL中の各種脂肪酸の存在量が高い群(高値群)と低い群(低値群)にわけ、PFS(progression-free survival、無増悪生存率)との相関を表したグラフである。
 図25(a)はサピエン酸についての結果を示す。血清20μL中のサピエン酸の存在量が0.059μg以上の患者を高値群とし、0.059μg未満の患者を低値群とした。また、図25(b)はパルミトレイン酸についての結果を示す。また、血清20μL中のパルミトレイン酸の存在量が0.07μg以上の患者を高値群とし、0.07μg未満の患者を低値群とした。また、図25(c)はパルミチン酸についての結果を示す。血清20μL中のパルミチン酸の存在量が1.1μg以上の患者を高値群とし、1.1μg未満の患者を低値群とした。また、図25(d)はリノール酸についての結果を示す。血清20μL中のリノール酸の存在量が0.3μg以上の患者を高値群とし、0.3μg未満の患者を低値群とした。
 また、図25(e)は、上述したものと同様の患者を、パルミトレイン酸とパルミチン酸の質量比(パルミトレイン酸/パルミチン酸)、すなわち、SCD1活性が高い群(高値群)と低い群(低値群)にわけ、PFS(progression-free survival、無増悪生存率)との相関を表したグラフである。パルミトレイン酸とパルミチン酸の質量比が0.096以上の患者を高値群とし、0.096未満の患者を低値群とした。
 その結果、抗PD-1抗体による治療前の時点で、血清中の各種脂肪酸の量が低い方が、PFSの延長が認められ、予後が良好であることが明らかとなった。また、抗PD-1抗体による治療前の時点で、SCD1活性が低い方が、PFSの延長が認められ、予後が良好であることが明らかとなった。
[実験例11]
(SCD1遺伝子のノックアウトが腫瘍体積に与える影響の検討)
 SCD1ノックアウトマウスの側腹部位に、マウス大腸癌細胞株であるMC38を移植した担癌モデルマウスを用意した。また、対照として、野生型のC57BL/6マウスの側腹部位に、MC38細胞株を移植した担癌モデルマウスを用意した。続いて、各担癌モデルマウスの腫瘍体積を経時的に測定した。
 図26(a)~(c)は、腫瘍体積の経時変化を示すグラフである。図26(a)は、野生型のC57BL/6マウスにMC38細胞株を移植した担癌モデルマウスの結果であり、図26(b)はSCD1ノックアウトマウスにMC38細胞株を移植した担癌モデルマウスの結果であり、図26(c)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフである。
 その結果、SCD1ノックアウトマウスでは、腫瘍体積の増加が有意に抑制されたことが明らかとなった。
[実験例12]
(細胞傷害性T細胞の検討4)
 実験例11で作製した各担癌マウスにおける腫瘍組織内及び所属リンパ節内の癌抗原特異的細胞傷害性T細胞の誘導作用を、実験例2と同様のIFN-γ産生アッセイで評価した。
 図27(a)及び(b)は、実験例11の担癌モデルマウス由来のT細胞によるIFN-γの産生量を定量した結果を示すグラフである。図27(a)は、腫瘍組織由来のT細胞の結果であり、図27(b)はリンパ節由来のT細胞の結果である。
 図27(a)及び(b)中、「WT」は野生型のC57BL/6マウスにMC38細胞株を移植した担癌モデルマウスの結果であることを示し、「SCD1 KO」はSCD1ノックアウトマウスにMC38細胞株を移植した担癌モデルマウスの結果であることを示し、「TIL」は腫瘍組織由来のT細胞の結果であることを示し、「dLN」はリンパ節由来のT細胞の結果であることを示し、「gp70」はgp70ペプチドを接触させた結果であることを示し、「β-gal」はβ-galペプチドを接触させた結果であることを示す。また、「**」はp<0.01で有意差が存在することを示す。
 その結果、図27(a)に示すように、SCD1ノックアウトマウス由来の腫瘍組織には、野生型マウス由来の腫瘍組織より有意に多くの癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞が存在することが明らかとなった。
 また、図27(b)に示すように、SCD1ノックアウトマウス由来のリンパ節には、野生型マウス由来のリンパ節より多くの癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞が存在することが明らかとなった。
 以上の結果は、SCD1遺伝子をノックアウトすると、腫瘍組織及びリンパ節において、癌抗原gp70特異的細胞傷害性T細胞の誘導が増強することを示す。
[実験例13]
(細胞傷害性T細胞の検討5)
 実験例11で作製した各担癌マウスの腫瘍組織へのCD8陽性T細胞の浸潤数をフローサイトメトリー解析により検討した。
 図28は、腫瘍組織1gあたりのCD8陽性T細胞数の測定結果を示すグラフである。図28中、「WT」は野生型のC57BL/6マウスにMC38細胞株を移植した担癌モデルマウスの結果であることを示し、「SCD1 KO」はSCD1ノックアウトマウスにMC38細胞株を移植した担癌モデルマウスの結果であることを示す。
 その結果、SCD1遺伝子をノックアウトすると、腫瘍組織へのCD8陽性T細胞の浸潤数が増加することが明らかとなった。
[実験例14]
(抗PD-1抗体とSCD1遺伝子のノックアウトとの併用)
 SCD1ノックアウトマウスにMC38細胞株を移植した担癌モデルマウスに、抗PD-1抗体を投与し、腫瘍体積を経時的に測定した。また、対照として、野生型のC57BL/6マウスにMC38細胞株を移植した担癌モデルマウスを使用した。図29は実験スケジュールを示す図である。
 MC38細胞株の移植後4日目、8日目、12日目、16日目に、マウスに抗PD-1抗体(BioXcell社)又はアイソタイプコントロール抗体(BioXcell社)を200μg/マウスずつ腹腔内投与した。
 図30(a)~(e)は、腫瘍体積の経時変化を測定した結果を示すグラフである。図30(a)~(e)中、「WT+Isotype」は野生型の担癌モデルマウスにアイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与した結果であることを示し、「SCD1-/-+Isotype」はSCD1をノックアウトした担癌モデルマウスにアイソタイプコントロール抗体を腹腔内投与した結果であることを示し、「WT+PD-1」は野生型の担癌モデルマウスに抗PD-1抗体を腹腔内投与した結果であることを示し、「SCD1-/-+PD-1」はSCD1をノックアウトした担癌モデルマウスに抗PD-1抗体を腹腔内投与した結果であることを示す。また、図30(e)は各群のマウスの結果の平均値を示すグラフである。
 その結果、SCD1遺伝子をノックアウトすると、抗PD-1抗体の投与による腫瘍体積の増加の抑制効果が有意に上昇することが明らかとなった。
 本発明によれば、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定する新たな技術を提供することができる。

Claims (15)

  1.  癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するマーカーとしてのStearoyl-CoA Desaturase-1(SCD1)遺伝子又はSCD1タンパク質の使用。
  2.  癌患者由来の生体試料中の、SCD1遺伝子のmRNA、SCD1タンパク質又は脂肪酸の存在量を測定することを含み、
     前記mRNA、前記タンパク質又は脂肪酸の存在量を、対照の生体試料中における存在量と比較した量の多寡が、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータである、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性評価のためのデータを取得する方法。
  3.  前記mRNA、前記タンパク質又は前記脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量よりも少ないことが、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いことを示す、請求項2に記載の方法。
  4.  前記mRNA、前記タンパク質又は前記脂肪酸の存在量が、対照の生体試料中における存在量よりも多いことが、前記癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性が高いことを示す、請求項2に記載の方法。
  5.  前記生体試料が、血液又は腫瘍組織である、請求項2~4のいずれか一項に記載の方法。
  6.  SCD1遺伝子のcDNAを増幅するプライマーセット、SCD1遺伝子のmRNAにハイブリダイズするプローブ、SCD1タンパク質に対する特異的結合物質又は脂肪酸の存在量を測定する試薬を含む、癌患者への癌免疫療法を含む癌治療法の適用の有効性を判定するためのキット。
  7.  SCD1タンパク質の阻害薬を有効成分として含有する、癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤。
  8.  前記SCD1タンパク質の阻害薬が、A939572、MK-8245、CVT-11127、MF-152、MF-438又はHYR-061である、請求項7に記載の癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤。
  9.  前記SCD1タンパク質の阻害薬が、SCD1遺伝子の発現を抑制する物質である、請求項7に記載の癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤。
  10.  前記SCD1遺伝子の発現を抑制する物質が、SCD1遺伝子のsiRNA又はshRNAである、請求項9に記載の癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤。
  11.  請求項7~10のいずれか一項に記載の癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤と、抗癌剤とを含む、癌治療用キット。
  12.  癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤のスクリーニング方法であって、
     被験物質の存在下で、SCD1タンパク質の活性を測定することと、
     前記SCD1タンパク質の活性が、前記被験物質の非存在下におけるSCD1タンパク質の活性と比較して低下又は上昇した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定すること、を含む、方法。
  13.  前記SCD1タンパク質の活性が、前記被験物質の非存在下におけるSCD1タンパク質の活性と比較して低下した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定する、請求項12に記載の方法。
  14.  癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤のスクリーニング方法であって、
     被験物質の存在下で癌細胞を培養することと、
     前記癌細胞におけるSCD1遺伝子又はSCD1タンパク質の発現量を測定することと、
     前記SCD1遺伝子又は前記SCD1タンパク質の発現量が、前記被験物質の非存在下と比較して減少又は増加した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定すること、を含む、方法。
  15.  前記SCD1遺伝子又は前記SCD1タンパク質の発現量が、前記被験物質の非存在下と比較して減少した場合に、前記被験物質は癌免疫療法を含む癌治療法の有効性の向上剤であると判定する、請求項14に記載の方法。
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