4T1-luc2:新しい Immuno-Oncology 創薬を支える同所性乳癌モデル

執筆者:

Dylan Daniel 博士 - サイエンティフィック・ディベロップメント部門ディレクター

日付:

 2016年12月

 

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乳癌は米国の女性において、肺癌に次いで 2 番目に死亡者数が多い悪性腫瘍で、2016年は新たに 246,000 件の症例が発生し、死者は 40,450 名に達する見込みです。乳癌は治療の選択肢が多く、外科手術、放射線療法、抗エストロゲン療法、標的療法(トラスツズマブなど)、化学療法などがあります。しかし、治療法が進歩しているにもかかわらず、この転移性疾患はなおも主な死因です。この 5 年ほどは免疫療法が目覚ましい発展を遂げ、4 つの T 細胞免疫チェックポイント阻害剤が承認されました。これらのチェックポイント阻害剤はいずれも乳癌向けには承認されていませんが、現在は乳癌でも PD-1 や PD-L1 を標的としたチェックポイント阻害剤を扱う治験が 60 件以上、CTLA-4 阻害剤を扱う治験が 20 件以上進行しています。

チェックポイント阻害剤やその他のクラスの免疫療法では、欠陥のない免疫系を使用して活性を誘発しなければならないため、新薬の前臨床試験では乳癌同系マウスモデルが重要なオプションとなります。そこでコーヴァンスでは、Immuno-Oncology の新薬研究をサポートすべく、Balb/c マウスに由来する 4T1-luc2 乳癌モデルを同所モデルとして完全に特性化しました。4T1-luc2 同所モデルの腫瘍は、リンパ節と肺に転移することが特長で、原発腫瘍と転移腫瘍の両方に対する治療効果を生物発光イメージングで調べられる点で価値の高いモデルです。4T1-luc2 の腫瘍の増殖状況は Balb/c マウスの免疫不全株や正常免疫株と変わらず、4T1-luc2 が弱い免疫原性を持つ腫瘍であることが伺えます(図 1)。

図 1:複数株のマウス(同系 Balb/c マウスを含む)における 4T1-luc2 の同所性増殖
図 1:複数株のマウス(同系 Balb/c マウスを含む)における 4T1-luc2 の同所性増殖

 

PD-1 や PD-L1 に対して働く抗体の有効性試験では、4T1 担癌マウスの致死的な過敏性反応が壁となっています1。毒性の発現なしに 2 回の投与は可能でも、投与し続けることができません。その代わりとして、抗 CTLA-4 抗体を放射線の局所照射と併用した場合の有効性を評価しました。ハムスターの抗 CTLA-4 抗体を使用したところ、意外なことにそのアイソタイプコントロールの一部で有意な活性が見られました(図 2A)。抗体 CTLA-4 の活性と区別がつかないほど類似しています(図 2B)。放射線の局所照射は治療上は有益でしたが(図 2C)、放射線と抗 CTLA-4 の併用について明確な改善は見られませんでした(図 2D)。

  

図 2:同所性 4T1-luc2 乳癌モデルにおける抗 CTLA-4 と放射線局所照射の効果
図 2:同所性 4T1-luc2 乳癌モデルにおける抗 CTLA-4 と放射線局所照射の効果

 

転移組織量を生物発光イメージングにより評価しました。図 3A は、未処置マウス体内での転移の進行を示す画像です。抗 CTLA-4 で処置したマウスは、アイソタイプコントロールのマウスよりも転移組織量が減少していました(図 3B)。また、放射線局所照射によって転移組織量の有意な減少が発生しましたが、併用グループにおける効果は、抗 CTLA-4 単剤の活性によるものと同じでした。

図 3: 生物発光イメージングによる経時的転移全身組織量の評価
図 3: 生物発光イメージングによる経時的転移全身組織量の評価

図 3B:転移組織量と治療反応の定量化
図 3B:転移組織量と治療反応の定量化

 

この試験の放射線処置では、全身へ照射する線量を下げるため鉛製のシールドを使用して局所照射を行いました。しかし、それでも一部のマウスは照射による毒性を示しました。コーヴァンスは現在、Xstrahl 社の小動物放射線研究プラットフォーム(SARRP: Small Animal Radiation Platform)を使用して、全身の放射線毒性を低減できる焦点放射線技術を提供しています。

図 4:アイソタイプ抗 CTLA-4 抗体を持つマウスに対する抗 CTLA-4 抗体療法の効果
図 4:アイソタイプ抗 CTLA-4 抗体を持つマウスに対する抗 CTLA-4 抗体療法の効果

 

4T1-luc2 モデルでハムスター抗体を使用したところ、特異的な抗腫瘍活性化が生じたため、続けてマウス抗 CTLA-4 抗体を使用して試験を実施しました。マウス抗 CTLA-4 による治療の結果は、4T1-luc2 モデルでは最小限の活性となりました(図 4)。しかし、顧客がスポンサーとなる Immuno-Oncology 新薬の試験では併用候補にもなり得ます。また当社では、フローサイトメトリーによる 4T1-luc2 腫瘍の免疫プロファイリングを幅広く行っており、CD4 T 細胞、CD8 T 細胞、制御性 T 細胞、 顆粒球 MDSC、単球 MDSC、M1 / M2 腫瘍関連マクロファージ(TAM)など定量化も対象に含まれます(図 5)。 モデルは申し分なく特性化されており、顧客がスポンサーの新しい免疫療法や新薬の試験に使用できます。商用化されている免疫療法との併用も可能です。さらに詳しい情報や、コーヴァンスによる研究サポートについては、当社までお問い合わせください。

図 5:フローサイトメトリーによる 4T1-luc2 腫瘍の免疫プロファイリング
図 5:フローサイトメトリーによる 4T1-luc2 腫瘍の免疫プロファイリング

1Mall 他, OncoImmunology(2016年), Vol. 5 (2): e1075114

注:各試験は、AAALAC 認定の施設で所定の動物倫理に従って実施されています。