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特開2024-167186腫瘍関連マクロファージへの分子の結合およびその使用方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024167186
(43)【公開日】2024-12-03
(54)【発明の名称】腫瘍関連マクロファージへの分子の結合およびその使用方法
(51)【国際特許分類】
   A61K 45/00 20060101AFI20241126BHJP
   A61P 35/00 20060101ALI20241126BHJP
   A61P 37/04 20060101ALI20241126BHJP
   C07K 7/06 20060101ALI20241126BHJP
   A61K 38/08 20190101ALI20241126BHJP
【FI】
A61K45/00
A61P35/00 ZNA
A61P37/04
C07K7/06
A61K38/08
A61P35/00
A61K38/08 ZNA
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024117915
(22)【出願日】2024-07-23
(62)【分割の表示】P 2021506294の分割
【原出願日】2019-08-08
(31)【優先権主張番号】62/717,656
(32)【優先日】2018-08-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】517125100
【氏名又は名称】サンフォード バーンハム プレビス メディカル ディスカバリー インスティテュート
(74)【代理人】
【識別番号】110003797
【氏名又は名称】弁理士法人清原国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】パン,ホンボ
(57)【要約】      (修正有)
【課題】癌の処置または診断方法を提供する。
【解決手段】腫瘍関連マクロファージ(TAM)に優先的に結合し、および標的にする分子、その医薬組成物を被検体に投与する工程を含む、被検体の癌を処置するまたは診断する方法である。ある実施形態では、TAM結合分子は環状ペプチドである。環状TAM結合ペプチドは、a)CRVLRSGSC、またはb)少なくとも1つの保存アミノ酸置換を備えたCRVLRSGSCを含む。
【選択図】図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
腫瘍関連マクロファージ(TAM)結合分子を含む医薬組成物を含む被検体に投与する工程を含む、被検体の癌を処置するまたは診断する方法。
【請求項2】
前記TAM結合分子は、TAM上のレチノイドX受容体ベータと結合する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記TAM結合分子は、ペプチド、リガンド、抗体、非IGドメインまたは小分子実体である、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記TAM結合分子は、抗体またはその抗原結合フラグメントである、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記抗体は、IgG、IgAまたはIgM抗体である、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記抗体は、単一ドメイン抗体である、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
前記抗体は、キメラ抗体、ヒト化抗体、またはヒト抗体である、請求項4に記載の方法。
【請求項8】
前記抗体は、モノクローナル抗体である、請求項4に記載の方法。
【請求項9】
前記抗原結合フラグメントは、Fab、Fab’、Fab’-SH、Fv、scFv、F(ab’)2または二重特異性抗体である、請求項4に記載の方法。
【請求項10】
前記TAM結合分子は、ペプチドである、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記ペプチドは、環状である、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記ペプチドは、a)CRVLRSGSC、またはb)少なくとも1つの保存アミノ酸置換を備えたCRVLRSGSCを含む、請求項10または請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記TAM結合分子は、ある部分にさらに抱合する、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
前記部分は、治療剤または診断薬である、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記治療剤は、細胞毒性剤、化学療法剤、タンパク質、ペプチド、抗体、成長阻害剤、核酸または抗ホルモン剤である、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記細胞毒性剤は、リボソーム不活性化タンパク質、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)阻害剤、チューブリン阻害剤、アルキル化剤、抗生物質、抗腫瘍剤、抗増殖剤、代謝拮抗剤、I型またはII型トポイソメラーゼ阻害剤、ホルモンアゴニストまたはアンタゴニスト、免疫調節剤、DNA副溝結合剤、または放射性剤である、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
前記診断薬は、標識である、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
前記標識は、蛍光標識、発色標識または放射性標識である、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記TAM結合分子は、前記部分に直接に抱合する、請求項13に記載の方法。
【請求項20】
前記TAM結合分子は、リンカーを介して間接的に前記部分に抱合する、請求項13に記載の方法。
【請求項21】
前記組成物は、さらに送達剤を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項22】
前記送達剤は、リポソーム、マイクロスフェア、ナノ粒子、マイクロエマルジョン、マイクロカプセル、ポリマーマトリクス、ヒドロゲル、またはウイルスベクターを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記TAM結合分子は、腫瘍細胞に対して細胞溶解性である、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前記TAM結合分子は、腫瘍成長を阻害する、請求項1に記載の方法。
【請求項25】
前記癌は、脳癌、腎臓癌、卵巣癌、前立腺癌、結腸癌、肺癌、頭部および頸部の扁平上皮癌および黒色腫からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項26】
前記医薬組成物は、皮下、静脈内、皮内、腹腔内、経口、筋肉内または頭蓋内に投与される、請求項1に記載の方法。
【請求項27】
前記医薬組成物は、第2の治療剤との組み合わせで投与される、請求項1に記載の方法。
【請求項28】
前記第2の治療剤は、癌化学療法剤、放射線治療、細胞毒性剤、別の抗体、NSAID、コルチコステロイド、抗酸化剤等の栄養補助食品またはそれらの組み合わせである、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
ある部分に抱合する腫瘍関連マクロファージ(TAM)結合分子と、送達剤とを含む、医薬組成物。
【請求項30】
前記TAM結合分子は、TAM上のレチノイドX受容体ベータと結合する、請求項29に記載の医薬組成物。
【請求項31】
前記TAM結合分子は、ペプチド、リガンド、抗体、非IGドメインまたは小分子実体である、請求項29に記載の医薬組成物。
【請求項32】
前記TAM結合分子は、抗体またはその抗原結合フラグメントである、請求項29に記載の医薬組成物。
【請求項33】
前記抗体は、IgG、IgAまたはIgM抗体である、請求項32に記載の医薬組成物。
【請求項34】
前記抗体は、単一ドメイン抗体である、請求項32に記載の医薬組成物。
【請求項35】
前記抗体は、キメラ抗体、ヒト化抗体、またはヒト抗体である、請求項32に記載の医薬組成物。
【請求項36】
前記抗体は、モノクローナル抗体である、請求項32に記載の医薬組成物。
【請求項37】
前記抗原結合フラグメントは、Fab、Fab’、Fab’-SH、Fv、scFv、F(ab’)2または二重特異性抗体である、請求項32に記載の医薬組成物。
【請求項38】
前記TAM結合分子は、ペプチドである、請求項29に記載の医薬組成物。
【請求項39】
前記ペプチドは、環状である、請求項38に記載の医薬組成物。
【請求項40】
前記ペプチドは、a)CRVLRSGSC、またはb)少なくとも1つの保存アミノ酸置換を備えたCRVLRSGSCを含む、請求項38または請求項39に記載の医薬組成物。
【請求項41】
前記部分は、治療剤または診断薬である、請求項29に記載の医薬組成物。
【請求項42】
前記治療剤は、細胞毒性剤、化学療法剤、タンパク質、ペプチド、抗体、成長阻害剤、核酸または抗ホルモン剤である、請求項41に記載の医薬組成物。
【請求項43】
前記細胞毒性剤は、リボソーム不活化性タンパク質、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)阻害剤、チューブリン阻害剤、アルキル化剤、抗生物質、抗腫瘍剤、抗増殖剤、代謝拮抗剤、I型またはII型トポイソメラーゼIまたはII阻害剤、ホルモンアゴニストまたはアンタゴニスト、免疫調節剤、DNA副溝結合剤、または放射性剤である、請求項42に記載の医薬組成物。
【請求項44】
前記診断薬は、標識である、請求項41に記載の医薬組成物。
【請求項45】
前記標識は、蛍光標識、発色標識または放射性標識である、請求項44に記載の医薬組成物。
【請求項46】
前記TAM結合分子は、前記部分に直接に抱合する、請求項29に記載の医薬組成物。
【請求項47】
前記TAM結合分子は、リンカーを介して前記部分に間接的に抱合する、請求項29に記載の医薬組成物。
【請求項48】
前記送達剤は、リポソーム、マイクロスフェア、ナノ粒子、マイクロエマルジョン、マイクロカプセル、ポリマーマトリクス、ヒドロゲル、またはウイルスベクターを含む、請求項29に記載の医薬組成物。
【請求項49】
癌がある主体の腫瘍微小環境内のTAM数を減少させる方法であって、その主体に請求項29~48に記載の医薬組成物を含む投与を含む、ここでは医薬組成物はTAMに対して細胞傷害である、方法。
【請求項50】
癌を抱える被検体の腫瘍微小環境内の免疫抑制を排除する方法であって、前記被検体に請求項29~48に記載の医薬組成物を投与工程を含み、ここで医薬組成物はTAMを取り除き、減少させるおよび/または中和する、方法。
【請求項51】
癌を抱える被検体においてTAMをM2表現型からM1表現型に再分極する方法であって、前記被検体に請求項29~48に記載の医薬組成物を投与する工程を含み、ここで医薬組成物はTAMをM2表現型からM1表現型に再分極する、方法。
【請求項52】
被検体の癌を検出する方法であって、前記被検体に請求項29~48に記載の医薬組成物を投与する工程を含む、方法。
【請求項53】
被検体の腫瘍関連マクロファージを検出する方法であって、前記被検体に請求項29~48に記載の医薬組成物を投与する工程を含む、方法。
【請求項54】
癌を抱える被検体の腫瘍微小環境を検出する方法であって、前記被検体に請求項29~48に記載の医薬組成物を投与する工程を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、2018年8月10日に特許出願された、米国仮出願第62/717,656号の利益を主張し、本明細書で全体として参照により組み込まれる。
【0002】
連邦支援の資金を受けた研究の記載
本発明は、アメリカ国立衛生研究所(NIH)によって授与されたR21EB022652を受けて政府の支援で実行された。政府は本発明に一定の権利を有する。
【背景技術】
【0003】
マクロファージは、すべての主要器官にわたって分布し、正常な免疫ホメオスタシスおよび癌等の疾患進行に中心的な役割を果たし、腫瘍微小環境内に重要な調節因子である。多くの腫瘍では、腫瘍関連マクロファージ(TAM)としても知られている抗炎症性マクロファージ(代替的に活性化されるまたはM2サブタイプ)は、免疫抑制性の腫瘍微小環境を生成する原因であり、それは免疫系による腫瘍細胞の認識および除去を妨げる。
【発明の概要】
【0004】
本明細書には、腫瘍関連マクロファージ(TAM)に優先的に結合し、および標的にする分子、その医薬組成物、ならびに癌および免疫抑制性の腫瘍微小環境の処置および診断の方法が記載されている。さらに、ある部分に抱合された腫瘍関連マクロファージ(TAM)結合分子および送達剤を含む医薬組成物、およびそのような医薬組成物の癌治療のための使用に関連する方法が提供され、ここで医薬組成物はTAMに細胞溶解性であり、TAMを取り除き、減少および/または中和し、あるいはTAMをM2表現型からM1表現型に再分極する、そのような医薬の癌検出のための使用に関連する方法、およびTAMまたは腫瘍微小環境の検出のためにそのような医薬の使用に関連する方法が提供される。
【0005】
一態様では、医薬組成物が提供される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、TAM結合分子を含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、ある部分に抱合したTAM結合分子を含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、部分に抱合したTAM結合分子および結合剤を含む。いくつかの実施形態では、TAM結合分子は、TAM上のレチノイドX受容体ベータと結合する。いくつかの実施形態では、TAM結合分子は、ペプチド、リガンド、抗体、非IGドメインまたは小分子実体である。いくつかの実施形態では、TAM結合分子は、抗体またはその抗原結合フラグメントである。いくつかの実施形態では、抗体はIgG、IgAまたはIgM抗体である。いくつかの実施形態では、抗体は単一ドメイン抗体である。いくつかの実例では、抗体はキメラ抗体、ヒト化抗体、またはヒト抗体である。他の実例では、抗原結合フラグメントは、Fab、Fab’、Fab’-SH、Fv、scFv、F(ab’)2または二重特異性抗体である。他の実施形態では、TAM結合分子はペプチドである。いくつかの実例では、TAM結合ペプチドは環状である。他の実例では、環状TAM結合ペプチドは、a)CRVLRSGSC、またはb)少なくとも1つの保存アミノ酸置換を備えたCRVLRSGSCを含む。いくつかの実施形態では、TAM結合分子に抱合する部分は、治療剤または診断薬である。いくつかの実例では、部分は治療剤であって、ここで治療剤は、細胞毒性剤、化学療法剤、タンパク質、ペプチド、抗体、成長阻害剤、核酸または抗ホルモン剤である。他の実例では、治療剤は細胞毒性剤であって、ここで細胞毒性剤は、リボソーム不活性化タンパク質、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)阻害剤、チューブリン阻害剤、アルキル化剤、抗生物質、抗腫瘍剤、抗増殖剤、代謝拮抗剤、トポイソメラーゼIまたはII阻害剤、ホルモンアゴニストまたはアンタゴニスト、免疫調節剤、DNA副溝結合剤、または放射性剤である。他の実施形態では、部分は、標識である診断薬である。いくつかの実例では、診断薬は、標識が蛍光標識、発色標識または放射性標識である標識である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は部分に直接に抱合したTAM結合分子で構成される。他の実施形態では、医薬組成物は、リンカーを介して部分に間接的に抱合したTAM結合分子で構成される。いくつかの実例では、送達剤は、リポソーム、マイクロスフェア、ナノ粒子、マイクロエマルジョン、マイクロカプセル、ポリマーマトリクス、ヒドロゲル、またはウイルスベクターである。
【0006】
別の態様では、癌を処置する方法は提供される。方法は、一般に、被験体へ上記の医薬組成物を投与する工程を含む。いくつかの実施形態では、TAM結合分子は、腫瘍細胞に対して細胞溶解性である。いくつかの実施形態では、TAM結合分子は腫瘍成長を阻害する。いくつかの実施形態では、癌を処置する方法が提供され、ここで癌は、脳癌、腎臓癌、卵巣癌、前立腺癌、リンパ腫、乳癌、結腸癌、肺癌、頭部および頸部の扁平上皮癌および黒色腫からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、医薬組成物が、皮下、静脈内、皮内、腹腔内、経口、筋肉内または頭蓋内に投与される方法が実行される。いくつかの実施形態では、医薬組成物が、第2の治療剤との組み合わせで投与される方法が実行される。さらなる実施形態では、方法は第2の治療剤との組み合わせで実行され、ここで第2の治療剤は、癌化学療法剤、放射線治療、細胞毒性剤、別の抗体、NSAID、コルチコステロイド、栄養補助食品(例えば、抗酸化剤)またはそれらの組み合わせである。
【0007】
別の態様では、癌を抱える被験体の腫瘍微小環境内のTAM数を減少させる方法が提供される。本方法は、一般に、上記の医薬組成物を含み、ここで医薬組成物がTAMに対して細胞溶解性である。
【0008】
別の態様では、癌を抱える被験体の腫瘍微小環境内の免疫抑制を排除する方法が提供される。本方法は、一般に、上記の医薬組成物を含み、ここで医薬組成物はTAMを取り除き、減少させるおよび/または中和する。
【0009】
別の態様では、癌を抱える被験体においてTAMをM2表現型からM1表現型に再分極する方法が提供される。本方法は、一般に、上記の医薬組成物を含み、ここで医薬組成物はTAMをM2表現型からM1表現型に再分極する。
【0010】
別の態様では、被験体の癌を検知する方法は提供される。本方法は、全体的に、その被験体に上記の医薬組成物の投与を含む。
【0011】
別の態様では、癌を抱える被験体の腫瘍微小環境内のTAMSを検出する方法が提供される。本方法は、一般に、その被験体に上記の医薬組成物を投与する工程を含む。
【0012】
別の態様では、被験体の腫瘍微小環境を検出する方法が提供される。本方法は、一般に、その被験体に上記の医薬組成物を投与する工程を含む。
【参考文献】
【0013】
本明細書に言及された公報、特許及び特許出願のすべては、個々の公報、特許及び特許出願の各々が参照することにより組み込まれていると具体的かつ個別に示されたかのような程度で参照することにより本明細書に組み込まれている。
【図面の簡単な説明】
【0014】
本発明の新しい特徴は、添付された請求項にて具体的に説明される。本発明の特徴および利点についてのよりよい理解は、例示となる実施形態を説明する以下の詳細な説明への参照により得られるであろう。その詳細な説明には、発明の法則が利用され、その添付図面およびは:
【0015】
表1は、CRVのインビボの移動定着に関する試験された腫瘍の要約である。
図1A図1Aは、FAMペプチド結合の描写である。異なる細胞株とのFAMペプチドのインビトロの結合。細胞は、FAM-CRVまたはFAM-GGS(10μM)で4°Cで1時間インキュベートされ、PBSで洗浄された。蛍光は、フローサイトメトリーによって測定された。FAM-GGSと比較して、FAM-CRVの高い結合は、J774、RAWおよびTHP-1分化したマクロファージの上で発見され、4T1腫瘍細胞上で発見されなかった。
図1B図1Bは、FAMペプチド結合の描写である。4T1乳癌のマウスでは、様々な組織内にFAM-CRV移動定着の代表的なUV照画像。100μLのPBS中のFAM-CRVの100μgが、1時間の循環のために4T1のマウスに静脈注射された。組織はPBSによる経心臓的なかん流後に収集された。
図2A図2Aは、異なる移動定着時間(5分、15分および60分)を有するFAMペプチドおよびCD31による組織の免疫蛍光染色を描写する。FAM-CRVまたはFAM-GGSペプチドを注入された4T1の同所性の担癌のマウスの組織切片は、抗FITC(緑)および抗CD31抗体(赤)およびDAPI(青)で染色された。異なる時点における腫瘍内のFAM-CRVまたはFAM-GGSの移動定着結果。上列:全体腫瘍の表示。下列:上列に白い正方形印を付けられた領域の拡大表示。
図2B図2Bは、異なる移動定着時間(5分、15分および60分)を有するFAMペプチドおよびCD31による組織の免疫蛍光染色を描写する。FAM-CRVまたはFAM-GGSペプチドを注入された4T1の同所性の担癌のマウスの組織切片は、抗FITC(緑)および抗CD31抗体(赤)およびDAPI(青)で染色された。他の器官内におけるFAM-CRVの分布。FAM-CRVシグナルは時間とともにウオッシュアウトされた。
図3図3は、FAM-CRVの腫瘍マクロファージとの関連を描写する。A)FAM-CRVおよびマクロファージマーカーのための4T1マウス組織の免疫蛍光染色。組織切片は、抗FITC(緑)、抗CD11b、抗F4/80または抗CD68抗体(赤)およびDAPI(青)で染色された。尺度図:100μm。B-D)エクスビボの4T1マウスの様々な器官から分離された細胞とのFAM-CRVまたはFAM-GGSの結合。細胞は、FAM-CRVまたはFAM-GGS、CD11b、CD68、およびF4/80一次抗体および二次抗体で4°Cで1時間インキュベートされた。その後、細胞は洗浄され、フローサイトメトリーによって分析された。B: 血液および脾臓の細胞と比較した、腫瘍細胞とのFAM-CRVの選択的結合。C: 腫瘍細胞とのFAM-CRVまたはFAM-GGSの結合。D: FAM-CRV陽性の細胞内にCD11bおよびF4-80陽性の細胞集団。E)インビボのFAM-CRV移動定着後に4T1腫瘍から単離された細胞のフローサイトメトリー分析。腫瘍は、FAM-CRVの静脈内投与後、15分または60分で得た。細胞は、CD11bおよびF4/80一次抗体および二次抗体で4°Cで1時間インキュベートされ、洗浄され、フローサイトメトリーで分析された。
図4図4は、アテローム動脈硬化性プラーク内のマクロファージとのFAM-CRV結合の評価を描写する。A)大動脈内にアテローム動脈硬化性プラークを有するApoE-/-マウスにおけるFAM-CRV、FAM-ARA(陰性対照)またはFAM-LyP-1(陽性対照)のインビボの移動定着。FAM-CRV、FAM-LyP1またはFAM-ARAの100μgが、1時間循環のために静脈注射された。大動脈(中間)、腎臓(右)および肝臓(左)は、切除され、UV照明器で画像化された。B)プラークを有する大動脈から単離されたFAM-CRVまたはFAM-GGSによるエクスビボの染色。細胞は、4°Cで1時間インキュベートされ、その後、フローサイトメトリーによって分析された。
図5図5は、CRV結合受容体としてRXRBの評価を描写する。A)FAM-GGSと比較した、ヒト固定化組み換えRXRBタンパク質との高いFAM-CRVの結合。B)RXRBによって阻害されたRAWとのCRV結合の発現の4°Cで1時間の停止。C)インビボのFAM-CRVまたはFAM-GGSの移動定着を備えた4T1腫瘍上のRXRBの免疫組織化学染色。RXRB IHC染色は、免疫蛍光染色からのFAM-CRVおよびCD11bと共局在化した。D-F)4T1腫瘍から分離された細胞とのエクスビボのCRV結合。細胞は、FAM-CRVまたはFAM-GGS、CD11b、CD68、F4/80、およびRXRB一次抗体および二次抗体で4°Cで1時間染色された。細胞は洗浄され、フローサイトメトリーによって分析された。G)インビボのFAM-CRV移動定着後の細胞の染色。腫瘍は、FAM-CRVの静脈内投与後の60分で得た。細胞は、RXRB、CD11b、およびF4/80一次抗体および二次抗体で4°Cで1時間インキュベートされた。細胞は洗浄されフローサイトメトリーによって分析された。
図6図6は、4T1マウス組織のRXRB抗体による免疫蛍光染色およびインビボのFAM-CRV移動定着を描写する。4T1の同所性の担癌のマウスの組織切片は、抗FITC(フクシア)、抗RXRB抗体または対照ウサギIgG(緑)、抗CD11b、CD68、F4/80またはCD31抗体(赤)およびDAPI(青)で染色された。最後の列は、対照IgG受容動物からの合併画像を示す。
図7図7は、CRV-pSiNP移動定着を描写する。A)NPの1時間循環後の4T1マウスからの組織の蛍光画像化。上列:pSiNPを注射されたマウス。下列:CRV-pSiNPを注射されたマウス。B)インビボのCRV-pSiNPまたはpSiNP移動定着後に4T1腫瘍から単離された細胞のフローサイトメトリー分析。腫瘍は、静脈内投与後60分で得た。細胞は、CD11bおよびCD68一次抗体、および二次抗体で4°Cで1時間インキュベートされ、洗浄され、フローサイトメトリーによって分析された。
【発明を実施するための形態】
【0016】
マクロファージと腫瘍微小環境
インビボでは、腫瘍微小環境は、腫瘍細胞、内皮細胞等の血管細胞、および繊維芽細胞等の間質細胞を含む多数の細胞類を包含する複雑な環境である。さらに、インビボでは、これらの細胞は血流および様々な生物学的な送達条件にさらされる。インビボでは、腫瘍内の微小血管細胞は、血流の影響を受け、物理的、および拡散性要因によって、腫瘍細胞および非腫瘍細胞と連絡する。さらに、腫瘍血管系は異常であり、無秩序な分岐、低流量、および漏洩毛細血管を特徴とするため、腫瘍細胞を標的にする抗癌治療に対して主な送達障壁として機能する。腫瘍細胞と内皮細胞と間質細胞との相互作用は、各細胞の種類に影響を及ぼし、血管形成と腫瘍細胞増殖の増大させる。このクロストークは、抗癌剤に対する腫瘍細胞の反応性を求めるのに重要な要因になり得る。
【0017】
腫瘍微小環境において細胞は酸素欠乏および栄養欠乏を経験する。低酸素ストレスは、腫瘍細胞および腫瘍内のマクロファージの代謝を変化させた後、微小環境に変化を起こす。微小環境の変化は、腫瘍促進リプログラミングを誘発するためにマクロファージの表現型および代謝を変化させる。栄養素ストレスも、細胞生存を確保するまたは細胞死を誘発するための自食作用を引き起こす。腫瘍細胞の死亡は、マクロファージを引き寄せ、それらの表現型を管理する連絡システムである。腫瘍細胞死の形態に応じて、マクロファージの極性化は、炎症促進の活性化から抗炎症/免疫抑制の活性化まで及ぶ。
【0018】
慢性炎症は癌増殖の一因となる。慢性の自然免疫細胞型(例えば、好中球、マクロファージおよび肥満細胞)の存在および活性化は、癌増殖を促進する。それ故に、慢性的に活性化された自然細胞の一部の亜集団が、新生細胞の成長を促進し、および/または生存を促すことは明白である。それらの極性化状態に応じて、免疫細胞は、抗腫瘍機能(例えば、I型CD4(+)T細胞のヘルパーT細胞1(Th1)vsTh17亜集団)または腫瘍維持機能(例えば、vsII型 NKT細胞、M1マクロファージvsM2マクロファージ、およびN1好中球vsN2好中球)のいずれかを発揮させることができる。慢性的に活性化され極性化された免疫細胞(例えば、M2マクロファージおよびN2好中球)は、無数のケモキネス、サイトカイン、成長因子、およびプロテアーゼを生成または保有しており、これらによって組織改造、血管形成、細胞増殖、ゲノム不安定、および新生細胞の異所性組織への拡大が生じる。
【0019】
マクロファージは、貪食と呼ばれる過程において、細胞デブリ、異物、微生物、癌細胞、および表面上で健康な体細胞に特異的なタンパク質の種類を有していないものを飲み込んで消化する、免疫系における白血球の一種である。マクロファージは炎症を増加させ、免疫系を刺激する。マクロファージはさらに、重要な抗炎症の役割を果たし、サイトカイニンの放出によって免疫反応を低下させることができる。炎症を促進させるマクロファージはM1マクロファージと呼ばれる一方、炎症を減少させ、組織修復を促進させるマクロファージはM2マクロファージと呼ばれる。マクロファージは、大半の固形腫瘍における優勢な免疫細胞集団である。腫瘍関連マクロファージ(TAM)は、マクロファージの一種である。TAMは、腫瘍の増殖および進行の原因となり、M2表現型を取得するものと考えられている。TAMは腫瘍進行を調節することができる。TAM数を減少させるまたはTAM表現型を操作するための治療上の戦略は、癌治療の対象である。レチノイドX受容体(RXR)は、核受容体のスーパーファミリーのメンバーであり、転写因子として欠かせない核機能および細胞質機能を有している。RXRは、9-シスレチノイン酸によって活性化される核受容体の一種であり、それは内因的に関連があると考慮される。RXRは、9-シス-13,14-ジヒドロレチノイン酸によっても活性化され、それは主な内因的哺乳類のRXR選択的アゴニストであり得る。レチノインX受容体(RXR)、すなわち、RXRアルファ(RXRA)、RXRベータ(RXRB)およびRXRガンマ(RXRG)の3つが存在し、それぞれRXRA遺伝子、RXRB遺伝子、RXRG遺伝子によってコードされている。RXRは、価格的な活性化の後に、多数の標的遺伝子の転写を調節するII型サブファミリーの核受容体のメンバーに対するヘテロ二量体化パートナーである。RXRは、CAR、FXR、LXR、PPAR、PXR、RAR、TR、およびVDRを含むI型サブファミリーの核受容体とともにヘテロ二量体化することができる。RXRヘテロ二量体は、リガンドがない場合に、阻害補体タンパク質と複合されたホルモン応答配列に結合される。アゴニストリガンドとRXRとの結合は、阻害補体の解離とコアクチベータータンパク質の動員をもたらす。これは、mRNAおよび最終的にタンパク質への下流標的遺伝子の転写を促進させる。RXRは、炎症性障害および代謝障害においてマクロファージを調節することができ、マクロファージ関連の病状の処置のためにRXRシグナル伝達を直接変調させる可能性が存在する。RXRBの細胞表面発現は、TAMに対して特異的であり、RXRBは、CRVおよび他の考慮される分子と腫瘍マクロファージとの選択的結合に起因する。
【0020】
TAMを標的する分子
ペプチドCRV(CRVLRSGSC)は、末端システイン残基間のジスルフィド結合を有する環状マクロファージ標的化ペプチドである。CRVは、選択的に腫瘍へ移動定着され、前記腫瘍内のTAMと結合する。CRVは、腫瘍内のTAMの表面上でRXRBを認識してそれに結合する。CRVは、TAMのみを認識し、アテローム動脈硬化性プラーク内のマクロファージを認識しない。
【0021】
CRVは治療剤に結合させることができる。治療剤は抗体(例えば、IgG、IgAまたはIgM)を含む場合がある。
【0022】
CRVは、TAM分子としても作用するように考慮される関連ペプチドを生成するように修飾することができる。そのような修飾の例として、アミノ酸の1つ以上の置換、欠失または付加があげられる。保存置換は、所与のアミノ酸を同様の特徴を持つ別のアミノ酸で置換するアミノ酸置換を含み、さらにアラニン、バリン、ロイシンおよびイソロイシンの脂肪族アミノ酸置換の中でもヒドロキシル残基セリンおよびトレオニンの置換、酸性残基アスパラテトおよびグルタメトの交換、アミド残基アスパラギンとグルタミンの置換、塩基性残基リジンとアルギニンの交換、および芳香性残基フェニルアラニンとチロシンの間の置換を含む。いくつかの実施形態では、CRVは1つ以上のアミノ酸保存置換によって修飾される。他の実施形態では、CRVは1つのアミノ保存置換によって修飾される。
【0023】
選択的にTAMに結合するために細胞表面のRXRB結合分子として作用することができる他のTAM結合分子は、抗体(例えば、IgG、IgA、またはIgM)、抗原結合フラグメント、ペプチド、リガンド、非IGドメインまたは小分子を含む。前記TAM結合分子は、RXRB分子上の異なる位置でRXRBに結合する場合がある。TAM結合分子が抗体である場合、それは単一ドメイン抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、および/またはモノクローナル抗体であり得る。TAM結合分子が抗原結合フラグメントである場合、それはFab、Fab’、Fab’-SH、Fv、scFv、F(ab’)2または二重特異性抗体であり得る。TAM結合分子がペプチドである場合、それは環状であり得る。TAM結合分子が環状である場合、それはCRVまたは別のペプチドであり得る。
【0024】
TAM結合分子への修飾が考慮される。これらの修飾は、補足部分との抱合を含む。この部分は、臨床的にまたは研究目的のために使用される治療剤または診断薬であり得る。
【0025】
これらの修飾はさらに送達系を構成することができ、腫瘍または腫瘍微小環境に標的とするようにTAM結合分子を送達することができる。この送達系の利点は、患者への投与頻度の減少、薬物の均一な効果、薬物副作用の減少、および循環薬物濃度の変動の減少を含む場合がある。
【0026】
前記部分、TAM結合分子、またはその両方は、送達剤の中に保持することができる。前記送達剤は、リポソーム、ミクロスフェア、ナノ粒子、マイクロエマルジョン、マイクロカプセル、ポリマーマトリクス、ヒドロゲルまたはウイルスベクターであり得る。
【0027】
リポソームは、繰り返し注射した後でも無毒、非溶血性、非免疫原性であり;それらは生体適合性および生分解性であり、およびクリアランス機構(細網内皮系(RES)、腎クリアランス、化学的または酵素の不活性化、あるいは他の望ましくない効果)を回避するように設計することができる。脂質ベースの、リガンド被覆ナノキャリアーは、運ばれる薬剤の性質に応じて、それらの送達物を疎水性シェルまたは親水性内部に保管することができる。
【0028】
ミクロスフェアは、小分子、タンパク質および核酸を含む多数の薬物類を包含することができ、注射針によって容易に投与される。ミクロスフェアは、全体的に生体適合性であり、高いバイオアベイラビリティーを提供することができ、長期間にわたり徐放可能である。ミクロスフェアのデメリットとしては、大規模製造の困難さ、製作中の薬物の不活性化、および薬物放出速度の不十分な調節が挙げられる。
【0029】
ナノ粒子ベースの薬物送達系は、薬剤を送達するための有効な方法であると考慮される。ナノ粒子を使用することの利点の一部として、細胞質への送達物の調節可能な放出および腫瘍薬物耐性の回避を含む。
【0030】
マイクロエマルジョンは、油、水および界面活性剤の熱力学的に安定した等方性の透明(または半透明)なシステムであり、全体的に20-200nmの範囲内のサイズの小滴を備えた共同界面活性剤と組み合わされることが多い。前記マイクロエマルジョンは、それらの構造に応じて、水中油型(o/w)、油中水型(w/o)または共連続システムとして分類することができ、油相と水相の間の界面張力が極めて低いことを特徴とする。前記システムは現在、親油性および親水性の両ドメインが存在することで、広範な薬物分子(親水性および疎水性)を組込む可能性があるため、研究者によって技術的かつ科学的な大きな関心が寄せられている。これらの適応可能な送達系は、酸化、酵素加水分解からの防御を提供し、親油性の薬物の可溶化を改善し、従ってそれらのバイオアベイラビリティーを向上させる。マイクロエマルジョンは、経口および静脈内の送達系、および(例えば、目、歯、肺、膣および局所の経法を介して)徐放および標的化送達に適している。マイクロエマルジョンは、様々な難溶性薬物の経口のバイオアベイラビリティーを改善するために使用される。いくつかの実例では、マイクロエマルジョンは、新生細胞への化学療法薬剤の送達およびインスリンの経口送達等の難問に使用される。マイクロカプセルは、精密な内部または外部の構造を問わず、1-1000μmの直径を有する粒子であり、薬剤送達に使用することができる。マイクロカプセルは、薬物送達系として様々な重要な利点を提供し(例えば、包含された活性薬剤の分解(例えば、酵素分解)に対する有効な防御、数時間から数か月までの期間にわたり組み込んだ薬物の放出速度の正確な調節の可能性、容易な投与(マクロサイズのインプラント等の代替の腸管外の制御放出投薬形式と比較して))、および患者の治療の必要性に合う、所望のあらかじめプログラムされた薬物放出プロファイルを提供することができる。
【0031】
薬剤はポリマーマトリクスに埋め込む、またはポリマーテンプレートで共結晶化することができる。ポリマーは、長期間にわたる一定用量での治療剤の制御放出、循環投与、および親水性薬物と疎水性薬物の調整可能な放出を提供する薬物送達技術である。ポリマーマトリクスは、特定の積荷に対して調整され、別個の生体機能を発揮するように設計されてもよい。
【0032】
ヒドロゲルは、水溶性ポリマーの三次元架橋ネットワークである。ヒドロゲルは、事実上任意の水溶性ポリマーから作ることができ、それによって広範囲の化学構成および大量の物理的性質を包含する。さらに、ヒドロゲルはスラブ、微粒子、ナノ粒子、コーティングおよびフィルムを含む様々な物理的な形態で製剤化することができる。その結果、ヒドロゲルは、組織工学および再生医療、診断、細胞固定、生体分子または細胞の分離、および生体接着を調節するためのバリア材を含む広範な用途目的として臨床診療および実験医学に一般的に使用される。
【0033】
ウイルス送達ベクターは、薬物送達材料になり得るナノ資料の一種である。効果的なベクターは、特定の標的に薬物積荷を効果的に運び、その後に送達可能でなければならない。
【0034】
上記抱合は、直接または間接的に、かつリンカー分子の有無に関わらず達成することができる。このリンカー分子は、pH感受性のリンカー、二硫化物リンカー、ペプチドリンカー、ベータ-グルロニードリンカー、レドックス反応性リンカー、ヒドラゾンリンカー、親水性リンカー、アゾリンカー、または別の種類のリンカーであっても良い。前記リンカーは、薬物放出を開始するための刺激に応答することができる。前記刺激は、内部または外部で行うことができる。前記刺激は、局所で行うことができる。前記刺激は、pH、酵素、光、熱または別の刺激であってもよい。
【0035】
治療剤である部分にTAM結合分子が抱合する場合、前記治療剤は細胞毒性薬剤(例えば、リボソーム不活性化タンパク質、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、チューブリン阻害剤、アルキル化剤、抗生物質、抗腫瘍剤、抗増殖剤、代謝拮抗剤、I型またはII型トポイソメラーゼ阻害剤、ホルモンアゴニストまたはアンタゴニスト、免疫調節剤、DNA副溝結合剤、または放射性薬剤)、化学療法剤(例えば、アルキル化剤、アントラサイクリン、タキサン、エポチロン、I型またはII型トポイソメラーゼ阻害剤、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、キナーゼ阻害剤、ヌクレオチドアナログ、ペプチド系抗生物質、プラチナベースの薬剤、レチノイド、ビンカアルカロイドまたはその移動定着体、あるいは他の化学療法剤)、タンパク質、ペプチド、抗体、成長阻害剤、核酸または抗ホルモン薬剤であってもよい。
【0036】
診断薬である部分にTAM結合分子が抱合する場合、前記診断薬は標識であってもよく、前記標識は、蛍光標識、発色標識または放射性標識であってもよい。前記標識は、画像診断(例えば、PETまたはMRIの画像化、またはPETまたはMRIを組込む画像化プロトコル)に使用されることを考慮されている。
【実施例0037】
実施例1:CRVは、インビトロでマクロファージに特異的に結合する
RAW(腫瘍由来のマウスのマクロファージ細胞株RAW264.7)、J774(腫瘍由来のマウスマクロファージ細胞株J774A.1)、THP-1分化マクロファージ(ヒト単球細胞株THP-1から分化されたヒトマクロファージ)および4T1(マウスの乳癌細胞株)の各細胞は、10%FCSを添加したDMEMにおいて培養された。1×10の細胞は、エッペンドルフチューブの中の完全増殖培地の300μLにおいてFAM-CRVまたは対照ペプチドFAM-GGS(10μM)でインキュベートされた。4°Cで1時間インキュベション後に、ペプチド含有培地は遠心分離によって取り除かれて、細胞はPBSによって2回洗浄された。その後、100μL のPFA(4%緩衝液)が固定のために細胞に加えられ、フローサイトメトリーデータはFACSCanto(BD Biosciences、サンホセ)にて得られた。実験は、別の日に3回繰り返された。
【0038】
FAM-CRVは、対照ペプチドFAM-GGSよりRAW、J774、およびTHP-1分化マクロファージとのはるかに高い結合を示した(図1A)。これに反して、FAM-CRVの4T1乳癌細胞株との結合は非常に制限されていた。これらの結果は、インビトロでCRVがマクロファージに特異的に結合することを示した。
【0039】
実施例2:インビボでマクロファージへのCRV結合
CRVがマクロファージにインビボで結合することができるかを調査するために、FAM-CRVは、担癌のマウスに静脈注射された。この目的のために、4T1およびMCF10CA1aのヒト乳癌細胞、およびKRASインクのマウスPDAC細胞は、10%ウシ胎仔血清、ペニシリン100U/mLおよびストレプトマイシン100μg/mLを添加したダルベッコ変法イーグル培地において培養された。Py8119細胞は、5%FCS、アンフォテリシンB2.5μg/mL、ゲンタマイシン50μg/mLおよびMITO+を含むHam’s F12K培地において培養された。ヒト細胞株はSanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute(ラ・ホーヤ、カリフォルニア州)のDNA Analysis Core Facilityによって認証され、KRASインク細胞株はDDC Medical(フェアフィールド、オハイオ州)によって認証された。試験した全ての細胞では、マイコプラズマ汚染は陰性であった。4T1腫瘍を生成するために、1×10の腫瘍細胞(100μLのPBS中に懸濁された)が、正常なBALB/cマウスの乳房脂肪体に同所的に注入された。MCF10CA1a腫瘍を生成するために、2×10の腫瘍細胞(100μLのPB中に懸濁された)が、メスのBALB/c無胸腺ヌードマウスの乳房脂肪体に同所的に注入された。Py8119腫瘍を生成するために、1×10の腫瘍細胞(100μLのPBS中に懸濁された)が、C57BL6マウスの乳房脂肪体に同所的に注入された。KRASインクPDAC腫瘍を生成するために、1×10の細胞が、メスのBALB/cマウスに注入された。H1975腫瘍を生成するために、1×10の細胞(100μLのPBS中に懸濁された)が、注入された。(マウスの種類は? 注入した場所は?)動物実験の全ては、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery InstituteのAnimal Research Committeeから承認を得た。
【0040】
フルオレセイン抱合ペプチド(FAM-CRV、FAM-GGSまたはFAM-ARA)の体内分布は、マウスの尾静脈へのペプチド溶液100μL(PBS1mg/mL)の静脈注射後に検査された。ペプチドを1時間にわたり循環させ、経心腔的かん流がPBSによって実行された。組織は収集され、4%ホルムアルデヒド緩衝液で固定され、後にPBS中の30%スクロースに一晩浸された。
【0041】
本研究において試験された腫瘍モデルは、表1に要約された。FAM-CRV移動定着では、同所性4T1乳癌、同所性MCF10CA1a乳癌、皮下kras-INK膵臓癌、皮下KPC膵臓癌、および皮下H1975肺癌は陽性であった。他の器官と比較して、腫瘍は、UV照明の下で強い蛍光シグナルを表示した。
【0042】
【表1】
【0043】
4T1乳癌マウスモデルにおいてFAM-CRV の1時間移動定着の代表的な画像は、図1Bに示される。FAM-CRVは、腫瘍および腎臓において主として観察され、中程度から低い集積が、単球/マクロファージの高い容積を有する肝臓および脾臓において観察された。同様の生体分布は、他のCRV陽性のモデルにおいて観察された。これらの結果は、FAM-CRVが、他のマクロファージが豊富な器官より、腫瘍へ優先的に移動定着することを示唆した。
【0044】
実施例3:腫瘍内の移動定着CRV
FAM-CRVは、担癌のマウスに静脈注射された。この目的のために、4T1ヒト乳癌細胞は、10%ウシ胎仔血清、ペニシリン100U/mLおよびストレプトマイシン100μg/mLを添加したダルベッコ変法イーグル培地において培養された。ヒト細胞株は、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute(ラ・ホーヤ、カリフォルニア州)のDNA Analysis Core Facilityによって認証され、その細胞株ではマイコプラズマ汚染は陰性であった。4T1腫瘍を生成するために、1×10の腫瘍細胞(100μLのPBS中に懸濁された)が、正常なBALB/cマウスの乳房脂肪体に同所的に注入された。動物実験の全ては、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery InstituteのAnimal Research Committeeから承認を得た。
【0045】
フルオレセイン抱合ペプチド(FAM-CRV、FAM-GGSまたはFAM-ARA)の体内分布は、マウスの尾静脈へのペプチド溶液100μL(PBS1mg/mL)の静脈注射後に検査された。ペプチドは1時間にわたり循環し、経心腔的かん流がPBSによって実行された。組織は収集され、4%ホルムアルデヒド緩衝液で固定され、後にPBS中の30%スクロースに一晩浸された。組織は、最終的にOCT包埋媒質(Tissue-Tek)内に冷凍され、免疫蛍光染色のためにスライスされた。
【0046】
組織切片は、0.1%トリトンX-100を備えた1%ウシ血清アルブミンに1時間ブロックされ、適切な一次抗体および二次抗体でインキュベートされた。血管は、CD-31に対するモノクローナル抗体によって組織切片の染色により視覚化された。一次抗体はラット抗マウス(rat anti-mouse)CD31(BD Biosciences)であった。二次抗体はInvitrogenの594ロバ抗ラット(donkey anti-rat )IgGであった。PBSで洗浄された後、切片はDAPI含有封入剤(Vector Laboratories、バーリンゲーム、カリフォルニア州)に埋め込まれ、ツァイスLSM 710 NLO共焦点顕微鏡で検査された。
【0047】
免疫蛍光染色は、全ての組織切片上のFAM-CRVおよびCD31に対して実行された。4T1乳癌モデルからの代表的な画像は図2に示される。CRVは、腫瘍へ移動定着され、腫瘍内で拡散した。腫瘍内では、CD31染色によって非常に小さいFAM-CRVシグナルが共局在化されるため、ペプチドは、投与後に5分以内に血管から去ることができる(図2A)。異なる移動定着時点(5分、15分および60分)では、FAM-CRVのシグナルは、腫瘍内に徐々に増加した。これは、ペプチドが血管を介して間質内に浸透することを示した。比較すると、FAM標識された対照ペプチドGGS(GGSGGSKG)は、全時点では腫瘍内に蛍光シグナルを起こさなかった。興味深く、FAM-CRVは5分の循環後に肝臓、脾臓およびリンパ節等の他器官に蓄積したが、1時間後に迅速に消失された(washed out)ことが判明された。
【0048】
実施例4:CRVは、腫瘍内にマクロファージを標的とする
CRVが、腫瘍内にマクロファージまたは他の細胞種を標的としたかどうかを判定するために、4T1担癌のマウスの組織切片はCD11b、F4/80およびCD68を含むマクロファージマーカーにも染色された。この目的のために、4T1のヒト乳癌細胞は、10%ウシ胎仔血清、ペニシリン100U/mLおよびストレプトマイシン100μg/mLを添加したダルベッコ変法イーグル培地において培養された。ヒト細胞株は、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute(ラ・ホーヤ、カリフォルニア州)のDNA Analysis Core Facilityによって認証され、その細胞株ではマイコプラズマ汚染は陰性であった。4T1腫瘍を生成するために、1×10の腫瘍細胞(100μLのPBS中に懸濁された)が、正常なBALB/cマウスの乳房脂肪体に同所的に注入された。動物実験の全ては、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery InstituteのAnimal Research Committeeから承認を得た。
【0049】
フルオレセイン抱合ペプチド(FAM-CRV、FAM-GGSまたはFAM-ARA)の体内分布は、マウスの尾静脈へのペプチド溶液100μL(PBS1mg/mL)の静脈注射後に検査された。ペプチドは1時間にわたり循環し、経心腔的かん流がPBSによって実行された。組織は収集され、4%ホルムアルデヒド緩衝液で固定され、後にPBS中の30%スクロースに一晩浸かった。組織は、最終的にOCT包埋媒質(Tissue-Tek)内に冷凍され、免疫蛍光染色のためにスライスされた。
【0050】
組織切片は、0.1%トリトンX-100を備えた1%ウシ血清アルブミンに1時間ブロックされ、適切な一次抗体および二次抗体でインキュベートされた。一次抗体は、ラット抗マウス(rat anti-mouse)CD11b(BD Biosciences)、ラット抗マウス(rat anti-mouse)F4/80モノクローナル(BD Biosciences)およびウサギ抗フルオレスセイン(rabbit anti-fluorescein)/Oregon Green(Invitrogen)ポリクローナル抗体であった。二次抗体、InvitrogenのAlexa Fluor488ヤギ抗ウサギ(goat anti-rabbit)IgGおよび594ロバ抗マウス(donkey anti-rat)IgGはであった。PBSで洗浄された後、切片はDAPI含有封入剤(ベクター ラボラトリーズ、バーリンゲーム、カリフォルニア州)に埋め込まれ、ツァイスLSM 710 NLO共焦点顕微鏡で検査された。
【0051】
約8mmの腫瘍サイズを有するマウスは、深い麻酔下(アベルチン、つま先ピンチに対して無反応)で頸椎脱臼によって安楽死させられた。標的(腫瘍)および対照(例えば肝臓、脾臓)組織は収集され、さらに単細胞に分離された。腫瘍細胞は、MACS腫瘍解離キットを使用して分離された。その後、細胞は、蛍光標識CRVまたは他の細胞マーカー(CD11b、CD68、F4/80、FAB、EpCAM、CD31)で4°Cで1時間インキュベートされた。陽性細胞は、BD LSRFORTESSAにて定量化され、データはFCS Express Version 3(De Novo Software)を使用して分析された。
【0052】
図3Aに示されるように、FAM-CRVシグナルは、それらのマクロファージマーカーで強く重複した。これは、腫瘍内のFAM-CRVの蓄積が主に腫瘍マクロファージとの関連に起因したと示唆した。免疫蛍光染色は、他の動物モデルにも実行され、同じ結果が得られた。さらに検証するために、細胞は、4T1腫瘍マウスの腫瘍、脾臓、肝臓および血液からも単離され、エクスビボの結合の研究のためにFAM-CRVでインキュベートされた。4T1モデルでは、腫瘍細胞は、脾臓と血球と比較して、はるかに高いFAM-CRV結合を明示し、それにより腫瘍へのFAM-CRVの優先的な移動定着が確認された(図3B)。比較すると、対照FAM-GGSペプチドは、腫瘍内のマクロファージを特異的に標識することができなかった(図3C)。他の腫瘍細胞と比較して、非常に高いFAM-CRVシグナルを示した単一の腫瘍細胞の約15%があり、それらはFAM-CRV陽性として指定された。50%を超えるFAM-CRV陽性の細胞は、CD11bおよびF4/80の両方に陽性染色された(図3D)。血液及び脾細胞への低いCRV結合はさらに、FAM-CRVが循環する単球/マクロファージに結合して腫瘍へ移動定着することなく、腫瘍血管を認識して浸出し、腫瘍組織内のマクロファージに結合したと示唆した。
【0053】
実施例5:FAM-CRVは、腫瘍関連マクロファージに優先的に結合する
FAM-CRVのインビボの移動定着後(静脈内投与後の15分、または60分)に、分離された4T1腫瘍細胞のフローサイトメトリー分析がさらに実行された。この目的のために、FAM-CRVは、担癌のマウスに静脈注射された。この目的のために、4T1のヒト乳癌細胞は、10%ウシ胎仔血清、ペニシリン100U/mLおよびストレプトマイシン100μg/mLを添加したダルベッコ変法イーグル培地において培養された。ヒト細胞株は、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute(ラ・ホーヤ、カリフォルニア州)のDNA Analysis Core Facilityによって認証され、その細胞株ではマイコプラズマ汚染は陰性であった。4T1腫瘍を生成するために、1×10の腫瘍細胞(100μLのPBS中に懸濁された)が、正常なBALB/cマウスの乳房脂肪体に同所的に注入された。動物実験の全ては、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery InstituteのAnimal Research Committeeから承認を得た。
【0054】
フルオレセイン抱合ペプチド(100μL、1mg/mLPBS)は、担癌のマウスの尾静脈に静脈注射された。ペプチドは、1時間にわたって循環した。その後マウスは、深い麻酔下(アベルチン、つま先ピンチに対して無反応)で頸椎脱臼によって安楽死させられた。腫瘍は、収集されて単細胞にさらに分離され、異なる細胞マーカー(CD11b、CD68、F4/80、FAB、EpCAM、CD31)で4°Cで1時間インキュベートされた。陽性細胞は、BD LSRFORTESSAにて定量化され、データはFCS Express Version 3(De Novo Software)を使用して分析された。
【0055】
注入されていない対照動物に比較して、両方の循環長さの動物からの腫瘍細胞は、より高いFAM-CRVシグナルを示した(図3E)。FAM-CRV陽性の細胞の約20%は、マクロファージであると同定され、それはインビトロの結合の研究における割合よりはるかに少なかった。弱く結合したFAM-CRVの多くが分離した原因は、一次抗体および二次抗体に対する大量の染色および洗浄工程であろう。これらの結合の結果の全ては、FAM-CRVが腫瘍関連マクロファージに優先的に結合することができることを示した。
【0056】
実施例6:FAM-CRVは、アテローム動脈硬化性プラーク内のマクロファージに特異的に結合しない
マクロファージがアテローム動脈硬化性プラーク等の他の疾患の部位に存在するため、CRVがマクロファージを含む他の病理組織を認識するかどうかを知ることが興味深い。したがって、FAM-CRVのインビボの移動定着は、大動脈内にアテローム動脈硬化性プラークを有するApoE-/-マウスにおいて試験された。p32受容体を介して腫瘍とプラークの両方に移動定着し、マクロファージに結合するLyP1と異なり、FAM-CRVは全身投与後に大動脈のプラークに移動定着せず(図4A)、このことはCRVがインビボでアテローム動脈硬化性プラーク内のマクロファージとTAMを識別することができると示唆した。大動脈の免疫蛍光染色では、さらにプラーク内のFAM-CRV蓄積が観察されなかった。単個細胞浮遊液もアテローム動脈硬化性プラークを有するマウス大動脈から得られ、インビトロの結合の研究は、FAM-CRVが、FAM-GGSと比較して、プラーク内のマクロファージに特異的に結合しないことを確認した(図4B)。この特徴は、CRVを疾患特異的な用途のためにマクロファージを標的とするために望ましいペプチドにする。
【0057】
実施例7:RXRBはマクロファージとのCRV結合の原因である
CRVとLyP-1の間の相違は、CRVがTAM認識のためにおそらく異なる受容体に結合することを示唆する。したがって、マクロファージ上のCRV受容体が同定された。複雑さを低減させるため、RAW細胞の細胞膜画分は単離され、実行されたアフィニティークロマトグラフィーは推定CRV受容体を単離するために実行された。この目的のために、CRVはカラム上で固定された。4T1腫瘍組織の溶解物およびRAW細胞の膜タンパク質(ThermoFisherからのMemPERPlusキットで単離された)は、2つの推定受容体の独立源として利用された。緩衝液および対照ペプチドGGSでの洗浄後に、推定受容体は過剰のフリーCRVペプチドで溶出された。その後、質量分析はレチノイドX受容体ベータ(RXRB)を受容体候補として同定した。
【0058】
RXRBがCRVと結合することを確認するために、プレート上で固定されたヒト組み換えRXRBタンパク質とのFAM-CRV結合が試験された。ヒトRXRB組み換えタンパク質(50μL、5μg/mL)は、高結合の96ウェルプレートにおいて4°Cで一晩固定された。ウシ血清アルブミンは対照タンパク質として使用された。タンパク質溶液は、取り除かれ、PBSで1回洗浄された。その後、PBS溶液内の1%BSAはウェルに加えられ、残りの利用可能な結合部位をブロックするために室温で1時間インキュベートされた。PBSでの1回の洗浄後、RXRBとBSAは室温でFAM-CRV(100μL、1μM)で1時間インキュベートされた。ウェルは、PBSで3回洗浄され、蛍光はマルチプレートリーダを使用して測定された。
【0059】
対照ペプチドFAM-GGSと比較して、RXRBとのCRVペプチドの著しく高い結合があった(図5A)。一方、対照タンパク質のBSAといずれのペプチドも結合しなかった。J774およびRAW細胞の両方は、RXRBの高い表面発現とともに高いFAM-CRV結合を示した一方、4T1とPPC1等の腫瘍細胞株は非常に限られたRXRBの表面発現および低いFAM-CRV結合を有する。CRISPRは、RAW細胞のRXRBの発現を停止させるために使用され、それらの設計された細胞とのCRVペプチドの結合を評価した。図5Bで示されるように、RXRBの発現の停止は、野生型RAW細胞とのFAM-CRV結合の約70%を減少させ、それは1時間のインキュベーション後にフローサイトメトリーによって定量化された。これらのインビトロの結果は、RXRBがマクロファージとのCRV結合の原因であることを示した。
【0060】
実施例8:RXRB表面結合はCRV結合に重要である
さらに、RXRBの免疫組織化学(IHC)染色が、4T1腫瘍組織上で実行された。この目的のために、4T1ヒト乳癌細胞は、10%ウシ胎仔血清、100U/mLのペニシリンおよび100μg/mLのストレプトマイシンを添加したダルベッコ変法イーグル培地において培養された。ヒト細胞株は、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute(ラ・ホーヤ、カリフォルニア州)のDNA Analysis Core Facilityによって認証され、その細胞株ではマイコプラズマ汚染は陰性であった。4T1腫瘍を生成するために、1×10の腫瘍細胞(100μLのPBS中に懸濁された)が、正常なBALB/cマウスの乳房脂肪体に同所的に注入された。動物実験の全ては、Sanford Burnham Prebys Medical Discovery InstituteのAnimal Research Committeeから承認を得た。
【0061】
組織切片は、0.1%トリトンX-100を備えた1%ウシ血清アルブミンで1時間ブロックされ、適切な一次抗体および二次抗体でインキュベートされた。一次抗体は、ラット抗マウス(rat anti-mouse)CD11b(BD Biosciences)、ラット抗マウス(rat anti-mouse)F4/80モノクローナル(BD Biosciences)およびウサギ抗フルオレスセイン(rabbit anti-fluorescein)/Oregon Green(Invitrogen)ポリクローナル抗体であった。二次抗体、Alexa Fluor488ヤギ抗ウサギ(goat anti-rabbit)IgGおよび594ロバ抗マウス(donkey anti-rat)IgGはInvitrogenからのものであった。PBSで洗浄された後、切片はDAPI含の封入剤(Vector Laboratories、バーリンゲーム、カリフォルニア州)に埋め込まれ、ツァイスLSM 710NLO共焦点顕微鏡で検査された。
【0062】
この実験は、RXRBがマクロファージマーカー(CD11b、F4/80およびCD68)と同様にFAM-CRVと共局在化したことを示した(図5C)。さらに、RXRB染色(茶色)が核上のみならず細胞全体上で示され、RXRBの表面発現がCRV結合に重要であることを支持していることにも注目すべきある。
【0063】
実施例9:RXRB陽性の細胞がCRV結合を増強した
マクロファージとのCRV結合とRXRB表面発現との間の相関性をさらに調査するために、4T1腫瘍モデルから分離された腫瘍細胞に対するCRVおよびRXRB抗体のエクスビボの結合が実行された。約8mmの腫物サイズを備えたマウスは、深い麻酔下(アベルチン、つま先ピンチに対して無反応)で頸椎脱臼によって安楽死させられた。標的(腫瘍)および対照(例えば肝臓、脾臓)組織は収集され、さらに単細胞に分離された。腫瘍細胞は、MACS腫瘍分離キットを使用して分離された。その後、細胞は、蛍光標識CRVまたは他の細胞マーカー(CD11b、CD68、F4/80)で4°Cで1時間インキュベートされた。陽性細胞は、BD LSRFORTESSAにて定量化され、データはFCS Express Version 3(De Novo Software)を使用して分析された。
【0064】
フローサイトメトリー分析は、腫瘍からの約15%の細胞がRXRB陽性であり、およびFAM-CRVが高いRXRB表面発現を有する細胞に最初に結合したことを示した(図5D)。大多数のRXRB陽性の細胞(約73%)は、CD11b陽性およびF4/80陽性であり(図5E)、それらは主にTAMによって発現されたことを示した。FAM-CRV陽性の腫瘍細胞の73%は、CD11b陽性およびRXRB陽性であった。FAM-CRVの1時間のインビボの移動定着後の腫瘍細胞の染色は、さらにRXRB陽性の細胞がより高いCRV結合を有したことを示した。しかしながら、多数の洗浄工程におけるFAM-CRV損失のため、エクスビボ結合の結果(図5D)と比較して、その差が減少した。
【0065】
実施例10:主な器官は、RXRB発現の異なるレベルを有する
RXRBとCRVの間のよい相関性は、インビボのCRV体内分布を説明する可能性がある、異なる組織内のRXRB表面発現を調査する関心の高まりにつながる。RXRB抗体(または対照としてのウサギIgG)およびFAM-CRVの両方は、同じマウスに静脈注射され(RXRB抗体:4時間の循環; FAM-CRV:1時間の循環)、RXRBの提示は、経心腔的かん流後に評価された。組織切片は、0.1%トリトンX-100を備えた1%ウシ血清アルブミンで1時間ブロックされ、適切な一次抗体および二次抗体とインキュベートされた。血管は、CD-31に対するモノクローナル抗体によって組織切片の染色により視覚化された。一次抗体は、ネズミ抗マウスCD31CD11b(BD Biosciences)、ネズミ抗マウスCD11b(BD Biosciences)、ネズミ抗マウスF4/80モノクローナル(BD Biosciences)およびウサギ抗フルオレスセイン/オレゴン・グリーン(Invitrogen)ポリクローナル抗体であった。二次抗体、アレクサ・フルーアー488ヤギ抗ウサギIgGおよび594ロバ抗ネズミIgGは、Invitrogenからであった。PBSで洗浄された後、切片はDAPI含の封入剤(Vector Laboratories、バーリンゲーム、カリフォルニア州)に埋め込まれ、ツァイスLSM 710 NLO共焦点顕微鏡で検査された。
【0066】
組織切片の免疫蛍光染色は、主な器官がRXRB発現の異なるレベルを有することを示した。RXRBは、心臓および肺に観察されないが、腫瘍、肝臓、脾臓および腎臓において検出することができる一方、IgG対照染色はどんな器官においても観測されなかった。FAM-CRVシグナルは、その1時間の循環後に腫瘍と腎臓のみにおいて確認することができる。全ての器官の中でRXRB染色が最も高かった腫瘍において、RXRBはFAM-CRVおよびマクロファージマーカーと優れた共局在化を示し、それはCD11bとは最もよく、続いてCD68およびF4/80であった(図6)。肝臓において、RXRB発現はより低く、主にCD31と共局在化され、CD68とほとんど共局在化されなかった。脾臓については、RXRB抗体が赤髄領域の一部にあり、CD68との共局在化が少なく、CD31との共局在化が全くなかった。RXRB発現は、非常に低く、主にリンパ節と腎臓におけるCD31と共局在化された。これにより、なぜこれらの2つの器官においてFAM-CRVが時間経過に応じて迅速に消失された(washed out)のかを説明することができる。明白に、RXRB抗体染色の結果は、細胞透過用のトリトンX-100の試薬の有無に関わらず同様であった。
【0067】
実施例11:RXRBは腫瘍マクロファージに関する高い特定の表現を備えた表面マーカーである
50μgのウサギ抗マウスRXRB抗体(GeneTex、PBSで希釈され、全容積は100μLであった)は、各々のマウス(n=3)に静脈注射された。マウス当たり50μgのウサギIgGは、対照群(n=3)に注入された。3時間後に、FAM-CRV(100μL内の100μg)は全ての動物に注入された。FAM-CRVの1時間の循環後、動物は経心臓的かん流によって殺された。組織は、上記の通りに収集され、固定されてスライスされた。
【0068】
RXRB抗体が4T1マウスに単独で静脈注射された(さらに4時間の循環)時、RXRBの明瞭な分布は、FAM-CRV同時注入との分布と同様であり、FAM-CRV存在が抗体によるRXRB認識に影響しなかったことを示した。言いかえれば、RXRB抗体は、RXRBとのインビボのCRV結合をブロックすることなく、その逆も同様であった。これは、FAM-CRVがRXRB抗体として異なる結合部位と結合したことを示し、それは、インビトロの結合の研究において観察されたものとして一致していた。これらのインビボの移動定着の結果は、RXRBが、腫瘍マクロファージ上で高い特異的発現を有するよい表面マーカーであることを示した。さらに、それは、RXRB抗体が、静脈注射によって腫瘍へ優先的に移動定着し、血管を通貫し、血管外の領域においてマクロファージと結合することができ、および標的剤としての機能することができることを示した。
【0069】
実施例12:ナノ粒子のCRVを介した腫物への移動定着
CRVを標的とするアプローチの翻訳の可能性を調査するために、ナノ粒子のCRVを介した腫瘍への移動定着は評価された。様々な種類の薬物の制御された負荷および放出を備えた治療キャリアーとして多孔質シリコンナノ粒子(pSiNP)を示す広範囲な研究があった(24、25)。それらの薬物負荷の高い効率および時間ゲート画像化の特性は、それらを薬物キャリアーとして特に望ましくする。
【0070】
概念研究の実証のため、CRV抱合多孔質シリコンナノ粒子(CRV-pSiNP)に赤い蛍光プローブ、SR101が負荷され、ナノ粒子が4T1の担癌のマウスにおいて腫瘍への移動定着効果を示した。CRVペプチド、CRV-pSiNPまたは対照非特異性のペプチドを含む溶液の100-200uLは、約8mmの腫瘍サイズを有する腫瘍マウスの尾静脈に注入された。5分後、循環の24時間以内に、マウスは麻酔され、画像処理設備(例えば、Xenogen IVIS、Lightoolsのライトテーブル、多光子のLSM)によって画像化される。Xenogen IVISのように利用可能な場合、マウスは、画像処理中にイソフルランで麻酔される(移動定着:流量0.8~1.5l/分、イソフルラン気化器2~3%、メンテナンス:流量0.4~0.8l/分、イソフルラン気化器2~3%)。その後、マウスはPBSでかん流される。腫瘍および対照器官は収集され、組織学の特性評価および免疫組織化学の評価に使用される。
【0071】
エクスビボのIVIS画像化は、対照NPと比較して、CRV-pSiNPを受けた動物の腫瘍においてより高いSR101強度があったことを示した(図7A)。フローサイトメトリー分析を備えた腫瘍から分離された細胞も分析された。CRV-pSiNP群において、CRV-pSiNP陽性の細胞の74%は、CD11b陽性およびCD68陽性であった一方、対照のpSiNP陽性の細胞の52.5%だけがCD11b陽性およびCD68陽性のマクロファージであった。これは、CRV標的化NPがフリーペプチドの移動定着能力を模倣し、およびCRV-pSiNPシステムが腫瘍関連マクロファージに薬物を送達する可能性があり、ゆえに臨床の結果を改善すると示唆した。それ故に、CRV-pSiNPは、マクロファージの極性を調整し、かつ腫瘍治療の治療効果を評価するために薬物が負荷されることができる。
【0072】
本発明の好ましい実施形態がここに示されて記載された一方、そのような実施形態が例示のみとして提供されることは当業者に明白であろう。当業者には、本発明から逸脱することなく多数の変形、変更および代替が、見出されるであろう。ここに記載されている本発明を実施において、本発明の実施形態の様々な代替案が活用されてもよいことが理解されるであろう。以下の請求項は、本発明の範囲を確定し、本請求項の範囲内の方法、および構造、またそれらの等価物がそれによって包含されることが意図的である。
図1A
図1B
図2A
図2B
図3
図4
図5
図6
図7
【配列表】
2024167186000001.xml
【手続補正書】
【提出日】2024-08-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
腫瘍関連マクロファージ(TAM)結合分子を含む医薬組成物を含む被検体に投与する工程を含む、被検体の癌を処置するまたは診断する方法。
【手続補正書】
【提出日】2024-11-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象における、細胞表面RXRBの発現に対して陽性の活性化された腫瘍関連マクロファージ(TAM)への薬物の標的化送達に使用するための医薬の製造における、RXRB結合分子の使用。
【請求項2】
前記RXRB結合分子が、ペプチド、リガンド、抗体、または小分子実体である、請求項1に記載の使用。
【請求項3】
前記RXRB結合分子が抗体である、請求項1に記載の使用。
【請求項4】
前記抗体が、IgG、IgA、またはIgM抗体である、請求項3に記載の使用。
【請求項5】
前記抗体が単一ドメイン抗体である、請求項3に記載の使用。
【請求項6】
前記抗体が、キメラ抗体、ヒト化抗体、またはヒト抗体である、請求項3に記載の使用。
【請求項7】
前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項3に記載の使用。
【請求項8】
前記RXRB結合分子がペプチドである、請求項1に記載の使用。
【請求項9】
前記ペプチドが環状である、請求項8に記載の使用。
【請求項10】
前記ペプチドが、a)CRVLRSGSC、またはb)少なくとも1つの保存アミノ酸置換を備えたCRVLRSGSCを含む、請求項8に記載の使用。
【外国語明細書】