癌干细胞接种和治疗的制作方法
【专利说明】癌干细胞接种和治疗
[0001] 本申请要求于2012年10月24日提交的美国临时申请序列号61/717, 902的优先 权，其通过引用整体并入本文。
[0002] 本发明是在美国国立卫生研宄院资助号CA82529下的政府支持下完成的。政府在 本发明中具有一些权利。 发明领域
[0003] 本发明涉及用放射疗法和已经暴露于癌干细胞或其部分的抗原呈递细胞的组合 来治疗和预防受试者中的癌症的方法、系统和组合物。在某些实施方案中，所述抗原呈递细 胞是已经用ALDEFLUOR+/ALDH?癌干细胞脉冲的树突状细胞。
[0004] 发明背景
[0005] 使用过继转移的T细胞（1至3)或树突状细胞（DC:参考文献4至6)治疗患有癌 症的患者的临床试验已经示出了对患有晚期疾病的患者的疗效。然而，对于这样的免疫治 疗方法的临床应答被限制于有限百分比的经治疗的患者。一般而言，已经使用具有异质性 癌细胞群体的大肿瘤块作为生成效应T细胞或引发DC疫苗的抗原来源。人肿瘤由异质性的 肿瘤细胞克隆组成，这些肿瘤细胞克隆在增殖、分化以及起始子肿瘤的能力方面各不相同。 现有免疫方法不能靶向癌干细胞（CSC)，这是治疗失败的重要因素。
[0006] 人CSC(7至17)的鉴定提供了用于开发癌症治疗的新模式。已经示出，这些干细 胞已显示对常规化疗方案和放射（18,19)相对抗性，并且被认为是在这些治疗后与癌症复 发和进展有关的细胞。CSC现象可以以类似的方式有害地影响对有效的癌症免疫治疗的开 发。这些治疗涉及靶向表达分化的肿瘤抗原的细胞。然而，这样的抗原可在分化的肿瘤细 胞上选择性地表达。不表达这些抗原的CSC可能因此逃过这些免疫干预。
[0007]发明概述
[0008] 本发明涉及用放射疗法和已经暴露于癌干细胞或其部分的抗原呈递细胞的组合 来治疗和预防受试者中的癌症的方法、系统和组合物。在某些实施方案中，所述抗原呈递细 胞是已经用ALDEFLUOR+/ALDH?癌干细胞脉冲的树突状细胞。
[0009] 在一些实施方案中，本发明提供了治疗（和/或预防）受试者（或疑似患有癌症 的受试者）的癌症的方法，包括：以有效量的放射疗法和施用有效量的抗原呈递细胞的组 合来治疗受试者，从而杀伤所述受试者中的至少一些癌细胞，其中所述抗原呈递细胞已经 暴露于癌干细胞或所述癌干细胞的至少抗原部分。在某些实施方案中，所述抗原呈递细胞 包括树突状细胞。在其他实施方案中，所述抗原呈递细胞包括巨噬细胞。在另一些实施方 案中，抗原呈递细胞包括B细胞。
[0010] 在具体实施方案中，与用放射疗法而没有施用所述抗原呈递细胞的存活长度相 比，对所述受试者的所述治疗增加了所述受试者的存活长度。在另一些实施方案中，所述癌 干细胞的所述至少抗原部分包括所述癌干细胞的细胞裂解物。在具体实施方案中，所述癌 干细胞是ALDH+、或CD44+CD24-/低、或CD44+CD24+、或CD44+CX2 0 严CD133+、或CD44+BMI1+、或 CD44+EpCAMs、或CD44+CK5+CK2(T、或CD44+ESA+。
[0011] 在具体实施方案中，受试者是人。在另一些实施方案中，所述受试者患有选自由以 下组成的组的癌症：黑素瘤、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、肺癌、肝癌、脑癌、头颈鳞状细胞癌、 皮肤癌和结肠癌。在其他实施方案中，所述方法还包括用化疗剂进一步治疗所述受试者。在 另外的实施方案中，所述化疗剂选自表1。在其他实施方案中，所述放射疗法包括外射束放 射疗法。在某些实施方案中，所述放射疗法包括内部放射疗法。
[0012] 在某些实施方案中，本发明提供了包括以下的系统：a)已经暴露于癌干细胞或所 述癌干细胞的至少抗原部分的抗原呈递细胞，以及b)经配置用于内部放射癌疗法的放射 性移植物。在一些实施方案中，所述抗原呈递细胞包括树突状细胞。在具体实施方案中，所 述癌干细胞是ALDEFLUOR+/ALDH s。
[0013] 在另外的实施方案中，本发明提供了包括以下的系统：a)已经暴露于癌干细胞或 所述癌干细胞的至少抗原部分的抗原呈递细胞，以及b)经配置用于在外部放射癌疗法期 间发射放射的装置。在另一些实施方案中，所述抗原呈递细胞包括树突状细胞。在另外的 实施方案中，所述癌干细胞是ALDEFLUOR+/ALDH s。
[0014] 在一些实施方案中，本发明提供了包含以下的组合物：已经暴露于癌干细胞或所 述癌干细胞的至少抗原部分的抗原呈递细胞，以及放射性核苷酸。
【附图说明】
[0015] 图1提供了来自实施例1的结果，并且示出放射疗法显著富集D5肿瘤中的ALDHs CSC，从4. 5%升至9.5% (为大于100%倍的富集）。
[0016] 图2提供了来自实施例1的结果，并且示出在用或不用癌干细胞疫苗的情况下经 历放射疗法的动物中D5肿瘤细胞的皮下肿瘤生长。图2示出了 4个治疗组的平均肿瘤尺 寸（未治疗、仅放射疗法、放射疗法+阴性疫苗以及放射疗法+阳性疫苗）。
[0017] 图3提供了来自实施例1的结果，并且示出在用或不用CSC疫苗的情况下经历放 射疗法的具有皮下^D5肿瘤的宿主的存活曲线。如在图3中所见，当还使用了放射疗法时， ALDHte疫苗与ALDH s疫苗之间的存活率上存在明显的差异。
[0018] 图4提供了来自实施例1的结果，并且示出了经纯化和A/E的脾T细胞对未经分 选的D5细胞的细胞毒性，所述脾T细胞收集自经历放射疗法以及放射疗法+CSC疫苗的动 物。
[0019] 图5提供了来自实施例1的结果，并且示出了经纯化和A/E的脾细胞对ALDHsW 及ALDH te D5细胞的CTL，所述脾细胞收集自经历放射疗法以及放射疗法+CSC疫苗的动物。
[0020] 图6提供了来自实施例1的结果，并且示出了经纯化和A/E的脾T细胞对ALDHs 以及ALD# D5细胞的CTL，所述脾T细胞收集自放射疗法+CSC疫苗。如该图所示，放射疗 法+CSC疫苗-引发的CTL比ALDH非CSC杀伤更多ALDH+CSC，尤其当效应子与靶的比率为 10 : 1时更是如此。
[0021] 图7提供了来自实施例1的结果，并且示出了经纯化和LPS/抗-⑶40活化的脾B 细胞的IgG产生，所述脾B细胞收集自经历放射疗法以及放射疗法+CSC疫苗的动物。
[0022] 图8提供了来自实施例1的结果，并且示出了经纯化和LPS/抗-⑶40活化的脾B 细胞的培养物上清液，所述脾B细胞收集自经历放射疗法以及放射疗法+结合至ALDH+D5 CSC的CSC-DC治疗的动物。
[0023] 图9提供了来自实施例1的结果，并且示出了由CSC-引发的抗体和补体依赖的细 胞毒性（CDC)靶向CSC的结果。如该图所示，来自放射疗法+CSC接种的宿主的上清液比收 集自放射疗法治疗的宿主的上清液介导显著更高效的D5 CSC裂解（P = 0. 0094)。
[0024] 图10提供了来自实施例1的结果，并且示出了 ALDHs疫苗抑制皮下D5肿瘤向肺 的转移。
[0025] 图11提供了来自实施例1的结果，并且示出了 D5皮下肿瘤上的趋化因子受体表 达，所述肿瘤来自经历放射疗法以及放射疗法和CSC疫