JP2013533458A - 前立腺癌におけるホルモンエスケープのマーカーとしてのcxcl5 - Google Patents
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Abstract
Description
CXCL5ケモカインは、グレードの高い前立腺腫瘍の上皮細胞において高度に発現されていることが判明した。さらに、侵襲性の前立腺癌細胞株は、より悪性度の低い前立腺癌細胞株よりも高いレベルのCXCL5を産生する。このより高い発現は、CXCL5遺伝子プロモーターのより高い転写活性に起因することがさらに示された。
「CXCL5」という用語は、C−X−Cモチーフケモカイン5を指す。ヒトCXCL5のアミノ酸配列は配列番号1(スイスプロットアクセッションナンバーP42830)として示される。「CXCL5」という用語は、配列番号1のタンパク質(完全長および成熟アイソフォーム)並びに他の種におけるその相同体、タンパク質分解プロセシングによって得られたその変異体、そのスプライス変異体およびその対立遺伝子変異体を包含する。
CXCL5ケモカインは、グレードの高い前立腺腫瘍の上皮細胞において高度に発現されていることが判明した。さらに、驚くべきことに、CXCL5は、前立腺癌細胞のホルモンエスケープに関与する、アンドロゲンにより調節される遺伝子であることが判明した。最後に、前立腺癌細胞におけるCXCL5の過剰発現がホルモンエスケープを誘導することがin vivoのマウスにおいて実証された。全体として、これらのデータは、アンドロゲンによって調節されそしてその過剰発現がホルモンエスケープに至る、CXCL5は、前立腺癌におけるホルモンエスケープに重要な役割を果たしていることを示す。
a)前立腺癌に罹患しているまたは罹患している可能性のある個体の生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルを測定する工程;
b)工程(a)で測定された量および/または発現レベルを、ネガティブコントロール試料で測定された量および/またはレベルと比較する工程
を含み、前記のネガティブコントロール試料中のCXCL5の量および/または発現レベルと比較して、前記生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルの増加の検出は、前記個体が、アンドロゲン非依存性前立腺癌に罹患している可能性があることを示す。
a)前記患者の生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルを測定する工程;および
b)工程(a)で測定された量および/またはレベルを、ネガティブコントロール試料中で測定されたCXCL5の量および/またはレベルと比較する工程
を含み、前記のネガティブコントロール試料中のCXCL5の量および/または発現レベルと比較して、前記生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルの増加の検出は、前立腺癌細胞がホルモンエスケープを受けていることを示し、これにより前記患者におけるホルモンエスケープを評価する。
a)前記患者の生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルを測定する工程;および
b)工程(a)で測定されたCXCL5の量および/または発現レベルを、ネガティブコントロール試料中のCXCL5の量および/または発現レベルと比較する工程;
c)前記生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルが、前記のネガティブコントロール試料中のCXCL5の量および/または発現レベルと比較して増加しているかどうかを決定する工程
を含み、増加した量および/または発現レベルは、前立腺癌細胞がホルモンエスケープを受けていることを示し、これにより前記患者におけるホルモンエスケープを評価する。
− マイクロタイタープレートを、抗CXCL5抗体(例えばポリクローナル抗ヒトCXCL5Ab、例えばR&D SystemsのMAB254)でコーティングする工程;
− 前記マイクロタイタープレートを洗浄する工程;
− 生物学的試料を加える工程;
− マイクロタイタープレートを洗浄する工程;
− ビオチニル化抗CXCL5抗体(例えばビオチニル化ポリクローナル抗ヒトCXCL5Ab、例えばR&D SystemsのBAF254)を加える工程;
− 前記マイクロタイタープレートを洗浄する工程;
− ストレプトアビジン−アルカリホスファターゼ(例えばBD Pharmingen製)を加える工程;
− マイクロタイタープレートを洗浄する工程;
− 発光基質(例えばCSPD(登録商標)1,2−ジオキセタン発光基質)を加える工程;および
− 発光を読み取る工程(例えばCentro LB960 Bertholdルミノメーターで)
を含み得る。
a)前記薬物を用いて前記患者を処置する前および後に、前記患者の生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルを測定する工程;
b)工程(a)で測定された量および/または発現レベルを比較する工程;および場合により
c)前記の量および/または発現レベルの差異を、前記患者を処置するための薬物の有効性と相関させる工程
を含む。
本発明はさらに、前記方法において有用であるキットを開示する。このようなキットは、CXCL5の量および/または発現レベルを検出するための手段を含む。
i.アンドロゲン非依存性癌に罹患している個体におけるCXCL5の量および/または発現レベルを示すポジティブコントロール試料;
ii.健康個体におけるCXCL5の量および/または発現レベルを示すネガティブコントロール試料;
iii.アンドロゲン依存性癌に罹患している個体におけるCXCL5の量および/または発現レベルを示すネガティブコントロール試料;および/または
iv.前立腺癌を診断する、前立腺癌の重度を評価するおよび/または前立腺癌におけるホルモンエスケープの開始を評価する上での、前記キットの使用説明書
を含み得る。
− 場合によりマイクロタイタープレート上にコーティングされた、抗CXCL5抗体(例えばポリクローナル抗ヒトCXCL5 Ab、例えばR&D SystemsのMAB254);
− ビオチニル化抗CXCL5抗体(例えばビオチニル化ポリクローナル抗ヒトCXCL5Ab、例えばR&D SystemsのBAF254);場合により
− ストレプトアビジン−アルカリホスファターゼ(例えばBD Pharmingen製);および場合により
− 発光基質(例えばCSPD(登録商標)1,2−ジオキセタン発光基質)
を含み得る。
前立腺におけるCXCL5レベルはまた、in vivoにおいてイメージング技術を使用して検出され得る。それ故、本発明のさらなる局面は、アンドロゲン非依存性前立腺癌のイメージングに使用するための、検出可能な部分およびCXCL5に特異的に結合する抗体を含む、診断剤を提供する。
前立腺癌においては、CXCL5のレベルがアンドロゲンによって負に調節され(図5参照)、そして抗アンドロゲン物質によって正に調節されている(図6参照)ことが驚くべきことに判明した。一方で、アンドロゲンの除去はCXCL5の発現を増加させる。この後者の現象は、前立腺癌に罹患している患者において観察されるホルモンエスケープ現象と非常に類似している。それ故、ホルモン療法処置時に、CXCL5レベルは増加し、これにより前立腺癌細胞はより悪性度が高く、より転移性となり、アンドロゲンの非存在下において増殖することができるようになると考えられる。結果として、ホルモンエスケープは、CXCL5の生物学的活性を阻害することによって予防または処置され得る。
− 強力で選択的なCXCR2ケモカインレセプターアンタゴニストである、SB225002(White et al. 1998 J Biol Chem 273:10095-98);
− SB272844(Glynn et al. 2002 Pulm Pharmacol Ther. 15:103-10);
− CXCR1およびCXCR2レセプターの非競合的アロステリック阻害剤であるレペルタキシン(Repertaxin);
− 高親和性のCXCR2アンタゴニストであるSB265610(de Kruijf et al. 2009 J Pharmacol Exp Ther 329:783-90);
− CXCR2/CXCR1をターゲティングする経口で活性な小分子アンタゴニストであるSCH527123およびSCH479833(Holz et al. 2010 Eur Respir J 35:564-70およびSingh et al. 2009 Clin Cancer Res 15:2380-6);
− CXCL8突然変異体およびCXCR1/CXCR2アンタゴニストである、CXCL8(3−74)K11R/G31P(Gordon et al. 2005 J Leukoc Biol 78:1265-72);
− 特許出願WO2008/000408の4頁22行から12頁6行に記載のような式I:
で示される化合物;
および特に以下の化合物:
2−メチル−2−{[1−(4−トリフルオロメトキシ−ベンジルオキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−プロピオン酸;2−{[1−(ベンゾチアゾール−2−イルメトキシ)−5,6,7,8−テトラヒドローナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−2−メチル−プロピオン酸;2−メチル−2−{[1−(4−トリフルオロメチル−ベンジルオキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−プロピオン酸;2−メチル−2−{[1−(6−トリフルオロメチル−ピリジン−3−イルメトキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−プロピオン酸;2−{[1−(ベンゾチアゾール−2−イルメトキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−2−メチル−酪酸;2−メチル−2−{[1−(4−トリフルオロメチル−ベンジルオキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−酪酸;2−メチル−2−{[1−(6−トリフルオロメチル−ピリジン−3−イルメトキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−酪酸;2−{[1−(2−フルオロ−4−トリフルオロメチル−ベンジルオキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−2−メチル−プロピオン酸;2−メチル−2−{[1−(4−トリフルオロメトキシ−ベンジルオキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−酪酸;2−{[1−(2−フルオロ−4−トリフルオロメチル−ベンジルオキシ)−5,6,7,8−テトラヒドロ−ナフタレン−2−カルボニル]−アミノ}−2−メチル−酪酸;2−メチル−2−{[7−メチル−4−(4−トリフルオロメチル−ベンジルオキシ)−インダン−5−カルボニル]−アミノ}−プロピオン酸;2−メチル−2−{[7−(4−トリフルオロメチル−ベンジルオキシ)−ベンゾ[b]チオフェン−6−カルボニル]−アミノ}−プロピオン酸;2−メチル−2−{[4−(4−トリフルオロメチルベンジルオキシ)−ベンゾ[b]チオフェン−5−カルボニル]−アミノ}−プロピオン酸;2−メチル−2−{[4−(5−トリフルオロメチル−ピリジン−2−イルメトキシ)−ベンゾ[b]チオフェン−5−カルボニル]−アミノ}−プロピオン酸;および
− 選択的なCXCR2アンタゴニスト機能を示すN,N’−ジアリール尿素(Widdowson et al. 2004 J Med Chem 47:1319-21)
が挙げられる。
a)試験化合物を準備する工程;および
b)前記試験化合物が、例えば前立腺細胞において、CXCL5の生物学的活性を阻害するかどうかを決定する工程
を含み、前記試験化合物がCXCL5の生物学的活性を阻害するという決定は、前記試験化合物が、前立腺癌の処置または予防のための薬物であることを示す。
− 前記試験化合物が、前立腺細胞においてCXCL5の発現を阻害するかどうかを決定する工程;および/または
− 前記試験化合物が、前立腺細胞において天然の結合パートナーへのCXCL5の結合を阻害するかどうかを決定する工程
を含むまたはからなり得る。
a)試験化合物を準備する工程;および
b)例えば前立腺細胞において、前記試験化合物の存在下においてCXCL5の生物学的活性を決定する工程;
c)例えば前立腺細胞において前記試験化合物の非存在下においてCXCLの生物学的活性を決定する工程;および
d)工程(b)および(c)の結果を比較する工程
を含み得、工程(b)で測定した生物学的活性が、工程(c)で測定した生物学的活性よりも低いという決定は、前記試験化合物が、前立腺癌の処置または予防のための薬物であることを示す。
本発明の別の局面は、前立腺癌細胞から誘導された組換え細胞株に関し、これは、そのゲノムが、CXCL5をコードする核酸を含む発現ベクターを含むことを特徴とする。このような組換え細胞株は安定にCXCL5を発現し、そして例えばアンドロゲン非依存性前立腺癌細胞のための細胞モデルとして使用され得る。
配列番号1は、CXCL5のアミノ酸配列を示す。
実施例1:材料および方法
1.1.細胞培養
CWR−R1およびLNCaP細胞を、10%ウシ胎児血清(FCS)およびゲンタマイシンを用いて完成される、グルタマックスを含むRPMI 1640(Invitrogen, Carlsbad, USA)中に維持した。アンドロゲンによる刺激のために、細胞を10%CDFCS(活性炭デキストラン処理FCS)の補充されたフェノールレッドを含まないRPMI 1640中で4日間培養することによって、あらゆる実験の前に細胞からステロイドを除去した。
40の病的スコア(グリーソン6〜10)および8つの非病的スコアを含む、前立腺癌の組織マイクロアレイ(TMA)を使用した(SuperBioChips Laboratories, Korea)。
CWR−R1細胞を、CMV−ホタルルシフェラーゼを用いてJetPEI試薬(MP Biomedicals, Irvine, USA)を使用して、pLv01−CXCL5プラスミド(Origene, Rockville, USA)またはコントロールとしての空ベクターのいずれかを用いてトランスフェクションした。トランスフェクションは、製造業者のプロトコールに従って実施された。コロニーを2mg/mlのG418で選択した。各コロニーのルシフェラーゼ活性を、ルシフェラーゼ活性緩衝液(Promega, Madison, USA)の注入後にルミノメーターMITRASを使用して試験した。CXCL5の構成的発現をELISAを使用して測定した。
CXCL5を安定に発現しているCWR−R1の細胞接着を研究するために、クローンをプラスチック皿上に播種した。200000個の細胞を12ウェルのプレートに播種した。ウェルを種々の時点で(5、10、15、30、45、60分後)PBS(2回)を用いて洗浄した。その後、200μlの溶解緩衝液(Promega, Madison, USA)を各ウェルに加えた。各ウェルのルシフェラーゼ活性を以前に記載されているように測定した。種々の時点における発光を、各ウェルに最初に播種された細胞数の発光と比較することによって、接着率を計算した。
CXCL5開始部位に対してヌクレオチド−1379/+43からなる、CXCL5プロモーターを、pxP2ルシフェラーゼリポータープラスミド(GenBankアクセッションナンバーAF093682.1)にクローニングした。3×105個のステロイドを除去した細胞を、トランスフェクションの24時間前に、12ウェルプレートの、10%CDFCSの補充されたフェノールレッドを含まないRPMI1640中に播種した。トランスフェクションをリポフェクタミンを使用して製造業者の推奨に従って、すなわち、1ウェルあたり2μgのCXCL5プロモーターpxP2−CXCL5ルシフェラーゼリポーターを、0.5μgの内部標準リポータープラスミド(CMV−Gal)と共に使用して実施した。6時間インキュベーションした後、培地を除去し、そして細胞を新たな培地に入れた。24時間後、細胞を収集し、そしてCentro LB960 Bertholdルミノメーターを使用してルシフェラーゼ活性についてアッセイした。β−ガラクトシダーゼを以前に記載されているように(Freund et al. 2004 Oncogene 23:6105-6114)決定した。
CXCL5の分泌を、製造業者の推奨に従って、ELISA(R&D Systems, Minneapolis, USA)によって測定した。簡潔に言うと、平底96ウェルマイクロタイタープレート(Probind, Falcon)を、PBS中4μg/mlの特異的ポリクローナル抗ヒトCXCL5抗体(MAB254, R&D Systems)でコーティングし、そして一晩かけて室温でインキュベーションした。その後、プレートをPBS(pH7.5)および0.05%Tween20(洗浄緩衝液)を用いて洗浄した。プレートを、PBS中2%BSAおよび5%スクロースを用いて1時間かけて室温で遮断し、その後、洗浄緩衝液を用いて3回洗浄した。試料または標準を加え、そしてプレートを室温で2時間かけてインキュベーションした。腫瘍内タンパク質のために、80μgの全抽出物を使用した。CXCL5の血清レベルのために、50μgの血清を使用した。プレートを3回洗浄した。ビオチニル化ポリクローナル抗ヒトCXCL5抗体(AF254, R&D Systems)を600ng/ml(pH7.5のPBSおよび0.05%Tween20中)で加え、そしてプレートを室温で2時間かけてインキュベーションした。プレートを3回洗浄し、ストレプトアビジン−HRPコンジュゲートを加え、そしてプレートを20分間かけて室温でインキュベーションした。プレートを再度洗浄し、そして3,3’−5,5’−テトラメチルベンジジン発色基質を加えた。プレートを450nmで自動マイクロタイタープレート読取機で読取りした。
CXCL5の分泌を、化学発光アプローチを使用するためにいくらかの改変を加えて、ELISA(R&D Systems)によって測定した。簡潔に言うと、平底96ウェルの不透明で白色のマイクロタイタープレート(Nunc)を、特異的なポリクローナル抗ヒトCXCL5Ab(MAB254, R&D Systems)(PBS中2μg/ml)を用いて一晩かけて4℃でコーティングし、そしてその後、PBS(pH7.5)と0.05%Tween20(洗浄緩衝液)を用いて洗浄した。プレートを遮断緩衝液(PBS中0.2%カゼイン)を用いて1時間かけて室温で遮断し、そしてその後、洗浄緩衝液を用いて3回洗浄した。試料または標準を加え、そしてプレートを室温で1時間かけてインキュベーションした。CXCL5の血清レベルのために、2μlの血清を使用し、そして尿のために、20μlの試料を使用した。プレートを3回洗浄した。ビオチニル化ポリクローナル抗ヒトCXCL5Ab(BAF254, R&D Systems)(遮断緩衝液中100ng/ml)を加え、そしてプレートを室温で1時間かけてインキュベーションした。プレートを3回洗浄し、ストレプトアビジン−アルカリホスファターゼ(BD Pharmingen)を加え、そしてプレートを30分間かけて室温でインキュベーションした。プレートを再度洗浄し、そして30分間の間にCSPD(登録商標)1,2−ジオキセタン発光基質を加え、その後、Centro LB960 Bertholdルミノメーターで発光を読取りした。
全RNAを、TriReagent (Euromedex, Souffelweyersheim, France)を使用して調製した。RNAの量を、260nmにおける分光測定法によって推定した。相補的DNA(cDNA)は、リボヌクレアーゼを含まない13μlの水中における3μgの全RNAの逆転写(RT)から得られた。1μlのdNTP(250mM;Gibco BRL)の存在下においてプライマーとしての1μlのランダムヘキサヌクレオチド(pd(N)6、50mM)をRNAに加え、そして5分間70℃でインキュベーションした。後で、逆転写酵素(1μl)および逆転写酵素緩衝液5×(4μl)を含む5μlの混液をRNA溶液に加え、そして1時間42℃でインキュベーションした。その後、リアルタイムPCR定量を、以前に記載されているように(Lucas et al. 2003 Biochem Biophys Res Commun 309:1011-1016)SYBR Greenアプローチ(Light Cycler; Roche)を使用して実施した。各試料について、CXCL5mRNAレベルをRS9mRNAレベル(参照遺伝子)を用いて正規化した。使用したプライマーは以下であった。
1ウェルあたり2.5×104個の細胞を3つの24ウェル培養プレートの以前に記載した完全増殖培地中に播種した。細胞数を、2日間毎に6日間、malassezスライドで計測することによって、またはルシフェラーゼ活性を測定することによって決定した。完全ウシ胎児血清中での増殖のために、細胞を、RPMI1640を含む1%FCS中に維持した。アンドロゲンの効果を試験するために、細胞を、10%FCSの補充されたフェノールレッドを含まないRPMI1640培地中に維持した。
8週令の雄Nu/Foxn1無胸腺ヌードマウスをHarlanから得た。マウスを実験前に1週間かけて気候順応させ、そして層流ボックスに病原体を含まない条件下で保持し(6匹のマウス/ケージ)、そして標準的な条件下で維持した(22±2℃、45±10%相対湿度、12時間の光/12時間の暗闇のサイクルを毎日、標準的な食事および水を自由に)。全ての実験は、実験動物研究のためのフランスガイドラインに従って実施した。
注入前に、CWR−R1−LucまたはCWR−R1−CXCL5細胞をトリプシン処理した。106個の細胞を、マトリゲル(3:1、v/v、BD Biosciences)と合わせた、40μlのPBS中で調製した。1群のマウス(n=16)を移植の1週間前に去勢した。全てのマウスに、麻酔した動物の手術により露出された前立腺に同所性に106個のCWR−R1−LucまたはCWR−R1−CXCL5細胞を移植した。その後、ルシフェラーゼ活性を毎週8週間かけて測定した。ルシフェラーゼ活性を測定するために、マウスを最初にイソフルランガス麻酔システム(T.E.M., Bordeaux, France)によって鎮静化した。その後、マウスの腹腔内に、水溶液中の125mg/kg(体重)のルシフェリン(ナトリウム塩;Promega)を注入した。発光をNightOWL II LB 981 CCDカメラを使用して測定し、そして5分間積分した。対象の領域(ROI)のシグナル強度を得て、そしてデータを光子として表現した(計数/秒)。バックグラウンドは、動物の近くの非発光領域に置かれた同じサイズの領域から定められ、そしてその後、測定した発光シグナル強度から差し引いた。全ての光学測定は、カメラ設定、撮影時間、動物からの距離および領域サイズを含めて、同じ条件下で実施した。動物内で放射される検出された光子の空間的な分布を示す、青色(最も強度が弱い)から赤色(最も強度が強い)までの疑似カラー発光イメージを、WinLightソフトウェア(Berthold Technologies)を使用して作製した。血清CXCL5レベルの測定のために、マウスを42日目に屠殺し、そして血液および腫瘍を回収した。
腫瘍試料を、MagNA Lyser装置(Roche)で7000r/分で15秒間、セラミックビーズを含有するチューブ(Lysing matrix, MP Biomedical)、および試料の重量の2倍のTEG緩衝液(10mMトリス−HCl、pH7.4、1.5mM EDTA、およびプロテアーゼ阻害剤(5μg/mlアプロチニン、ロイペプチンおよびペプスタチンA、および0.1mMフェニルメチルスルホニルフルオライド)を含む10%グリセロール)中で粉砕した。その後、溶解液を10000rpmで30分間4℃で遠心分離にかけ、そして上清を保存した。
103個のPC−3細胞を、24ウェル中のRPMI1640を含む1%FCS中に播種した。次の日から4日間、処理していない(コントロール)またはアイソタイプコントロール抗体としてヤギ血清(1/20に希釈)でもしくは0.5μg/mlのCXCL5抗体(AF−254、R&D system)で処理。処理をしたまたはしない培地を2日目に交換した。細胞数をルシフェラーゼ活性を測定することによって4日目に決定した。
6ウェル中のRPMI1640を含む10%FCS中に播種した105個のPC−3細胞を、4μgの非ターゲットshRNAコントロールベクター(ShC002, Mission Library, Sigma-Aldrich)またはshCXCL5ベクター(SHCLND-NM_002994 - TRCN0000057934NM_002994.3-304s1c1TRC1、配列番号6:
Mission Library, Sigma-Aldrich)を用いて、Jet-PEI(登録商標)プロトコールを使用して各ウェルにおいてトランスフェクションした。トランスフェクションから8時間後に培地を交換した。CXCL5の分泌を、48時間後に馴化培地中でELISA(Duoset, DY254, R&D system)によって定量した。細胞を、トランスフェクションから4日後にmalassezスライドを使用して計測した。
血清および尿を、前立腺癌の疑いのために受診したが癌が診断されたか否かは示されていない一連のランダムな患者から得た。
正常な前立腺および前立腺癌におけるCXCL5発現の評価を免疫組織化学によって行なった。結果は、CXCL5が主に上皮前立腺癌細胞によって産生されることを示した。さらに、CXCL5レベルは、前立腺腫瘍の悪性度の指標であるグリーソンスコア(図1)と共に増加した。
CWR−R1細胞の安定なトランスフェクション体が、CXCL5cDNAを用いてのトランスフェクションによって作製された。このようにして得られた安定なCWR−R1トランスフェクション体をさらにルシフェラーゼ遺伝子を用いてトランスフェクションし、in vivoにおいてその増殖をモニタリングした。野生型CWR−R1細胞(CWR−R1と呼ぶ)およびルシフェラーゼ遺伝子のみを用いてトランスフェクションされたCWR−R1細胞(CWR−R1Lucと呼ぶ)をコントロールとして使用した。
その後、腫瘍増殖に対するCXCL5の効果を評価した。
CXCL5が前立腺腫瘍のホルモンエスケープに関与し得るかどうかを評価するために、次に、CXCL5がアンドロゲンによって調節されるかどうかを研究した。
CXCL5が、in vivoにおいてCWR−R1細胞に対してアンドロゲン非依存性増殖を付与し得るかどうかが次に決定された。
血清中濃度の測定が実行可能であり、そしてCXCL5の腫瘍内発現と一致し得るかどうかを決定するために、CWR−R1またはCWR−R1−CXCL5腫瘍のいずれかを有するマウスの血清およびマウスの腫瘍の全細胞抽出物におけるCXCL5の発現を分析した。図8Aに示されるように、腫瘍内発現は、CWR−R1細胞の腫瘍よりも、CWR−R1−CXCR5細胞から構成される腫瘍の方が10倍以上高かった。CWR−R1腫瘍を有する動物の血清において、本発明者らはCXCL5レベルを検出することができず、一方、CXCL5レベルは、CWR−R1−CXCL5腫瘍を有する動物において高かった(約130pg/ml)(図8B)。これは、血清中CXCL5レベルが腫瘍のそのレベルと一致することを実証する。
以前の結果に基づいて、CXCL5作用の遮断は見込みある治療アプローチを構成し得る。この理論を実証するために、2つのアプローチを使用した。1つは特異的な遮断抗体を使用することによるCXCL5作用の遮断、もう1つは、shRNA法を用いてのCXCL5発現のダウンレギュレーションによるCXCL5作用の遮断である。
この実験の目標は、CXCL5タンパク質が、ヒト患者の血中および尿中に検出され得ることを実証することであった。これを達成するために、前立腺癌が疑われる20人の患者の血液および尿を回収した。本発明者らは感度の高い化学発光ELISAアッセイを据えた(実施例1の段落1.15参照)。血清中では、CXCL5のレベルは217pg/ml〜2182pg/mlの範囲であった。尿中では、CXCL5のレベルははるかにより低く、4.2pg/ml〜57pg/mlの範囲であった(図10)。このことは、CXCL5タンパク質が患者の尿および血清中に検出され得ることを実証する。
ホルモンエスケープは前立腺癌処置における大きな問題である。なぜなら、抗アンドロゲン物質で処置した全ての患者に14カ月から30カ月の一定の期間の後に起こるからである。ホルモン難治性の前立腺癌のためのマーカーおよび治療ターゲットの探索は重要であるようである。本発明者らは本明細書において、ケモカインCXCL5(ENA−78)がグレードの高い前立腺腫瘍の上皮細胞によって高度に発現されていることを示す。さらに、侵襲性の前立腺癌細胞株は、より悪性度の低い細胞株と比べて、より高いレベルのCXCL5を産生する。このより高い発現は、CXCL5遺伝子プロモーターのより高い転写活性に起因する。アンドロゲンレセプター(AR)陽性の前立腺癌細胞株CWR−R1におけるCXCL5cDNAの安定なトランスフェクションは、そのin vitroにおける増殖を増加させ、そしてプラスチック皿に付着するその能力を減少させる。さらに、CXCL5は、これらの細胞にin vivoにおける壮観な増殖を付与する。本発明者らはまた、CXCL5遺伝子がアンドロゲンにより調節され:アンドロゲンの除去はその発現をアップレギュレーションし、一方で、アンドロゲンの添加はその発現を減少させることを実証する。さらに、抗アンドロゲン物質のビカルタミドを用いてCWR−R1細胞を処理すると、CXCL5の発現は増加する。CWR−R1細胞のCXCL5による処理は、ビカルタミドの存在下でさえもin vitroにおける細胞増殖を増加させることができる。In vivoにおいて、CXCL5はアンドロゲンの非存在下においてCWR−R1細胞の腫瘍取り込みを可能とし、一方、野生型細胞はこれらの条件では増殖できない。さらに、CWR−R1−CXCL5腫瘍を有する動物が去勢されると、ホルモンエスケープが起こり、一方、野生型細胞はエスケープしない。本発明者らはまた、CXCL血清レベルが、マウスにおけるCXCL5の腫瘍内発現と相関することを示す。ヒトにおいて、CXCL5を血清中および尿中に検出することができた。さらに、本発明者らは、CXCL5遮断抗体によって、またはsiRNAアプローチによりその発現をダウンレギュレーションすることによって、CXCL5の作用を遮断することは、前立腺癌細胞の増殖を阻害することを示す。まとめると、本発明者らのデータは、CXCL5は前立腺癌細胞のホルモンエスケープに関与する新規なアンドロゲンにより調節される遺伝子であり、これは新規な治療ターゲットを構成し得ることを示す。
Claims (15)
- 前立腺癌に罹患している患者におけるホルモンエスケープを評価するためのin vitroにおける方法であって、
a)前記患者の生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルを測定する工程;および
b)工程(a)で測定された量および/またはレベルを、ネガティブコントロール試料で測定されたCXCL5の量および/またはレベルと比較する工程
を含み、前記ネガティブコントロール試料中のCXCL5の量および/または発現レベルと比較して、前記生物学的試料中のCXCL5の量および/または発現レベルの増加の検出は、前立腺癌細胞がホルモンエスケープを受けていることを示し、これにより前記患者におけるホルモンエスケープを評価する、前記方法。 - 少なくとも2倍の増加は、前立腺癌細胞がホルモンエスケープを受けていることを示す、請求項1の方法。
- 前記個体に対する処置レジメンを設計する工程をさらに含む、請求項1または2記載の方法。
- 工程(a)および(b)は、前記患者におけるホルモンエスケープの開始をモニタリングするためにおよび/または薬物に対する前記患者の応答性をモニタリングするために、少なくとも2つの異なる時点において繰り返される、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 工程(a)の測定が、免疫化学、ElisaまたはRT−PCRによって実施される、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
- 前記生物学的試料が、前立腺組織、前立腺細胞、血清および尿からなる群より選択される、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
- i.CXCL5の量および/または発現レベルを検出するための手段;および
ii.アンドロゲン非依存性前立腺癌に罹患している個体におけるCXCL5の量および/または発現レベルを示すポジティブコントロール試料;および/または
iii.アンドロゲン依存性前立腺癌に罹患している個体におけるCXCL5の量および/または発現レベルを示すネガティブコントロール試料
を含む、前立腺癌に罹患している患者におけるホルモンエスケープを評価するためのキット。 - アンドロゲン非依存性前立腺癌および/または前立腺癌におけるホルモンエスケープの治療または予防において使用するためのCXCL5アンタゴニスト。
- 前記CXCL5アンタゴニストが、CXCL5のドミナントネガティブ突然変異体、小分子、アンチセンスRNA、干渉RNA、アプタマー、ペプチドおよび抗体からなる群より選択される、請求項8記載のアンタゴニスト。
- 前記CXCL5アンタゴニストが、干渉RNAおよび抗体からなる群より選択される、請求項8記載のアンタゴニスト。
- a)試験化合物を準備する工程;および
b)前記試験化合物がCXCL5の生物学的活性を阻害するかどうかを決定する工程
を含み、前記試験化合物がCXCL5の生物学的活性を阻害するという決定は、前記試験化合物が、アンドロゲン非依存性癌の治療または予防のための薬物であることを示す、アンドロゲン非依存性癌の処置のための薬物についてスクリーニングするin vitroにおける方法。 - 前立腺癌におけるホルモンエスケープを評価するためのマーカーとしてのCXCL5の使用。
- アンドロゲン非依存性前立腺癌細胞のための細胞モデルとしての前立腺癌細胞から誘導された組換え細胞株の使用であって、前記組換え細胞株のゲノムは、CXCL5を含む発現ベクターを含むことを特徴とする、前記使用。
- 請求項13において定義したような組換え細胞株を含む非ヒト動物。
- アンドロゲン非依存性前立腺癌のためのモデルとしての請求項14の非ヒト動物の使用。
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