用于治疗癌症的组合免疫疗法
【专利说明】用于治疗癌症的组合免疫疗法
[0001]本申请是申请日为2010年9月30日、申请号为201080051552.5、发明名称为“用于治疗癌症的组合免疫疗法”的发明专利申请的分案申请。
发明领域
[0002]本发明大体涉及用于治疗癌症的采用T细胞抑制性受体阻断与ICOS刺激相结合的方法和组合物。
[0003]发明背景
[0004]最佳T细胞活化需要同时通过T细胞受体和协同刺激分子的信号。原型协同刺激分子CD28在与其配体B7-1和B7-2相互作用后在初始T细胞启动中起关键作用。Sharpe等，Nat.Rev.1mmunol.2:203-209(2002)。CD28 介导的 T 细胞扩增由另一 B7-1, 2 反受体细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)抵消，从而减弱新近活化的T细胞的增殖。Krummel等,J.Exp.Med.183:2533-2540(1996) ；Leach 等,Science 271:1734-1736(1996)。CD28和CTLA-4表达的时序调控在活化信号和抑制信号之间保持平衡，并且确保产生有效免疫反应，同时提防出现自体免疫。CTLA-4介导的抑制信号的阻断在多种动物模型中显示增强T细胞反应并诱导肿瘤排斥反应，并且人CTLA-4的单克隆抗体已在正在进行的人临床试验中获得适度成功，包括在一小部分患有转移性疾病的患者中的持久完全反应。参见，例如Korman 等，Adv.1mmunol.90:297-339 (2006)。
[0005]其它⑶28和B7家族成员I3D-1 (程序化死亡-1)、PD-Ll (程序化死亡配体-1或B7-H1)和H)-L2(B7-DC)的鉴别和表征进一步增加人中T细胞活化和周边耐受性的过程的复杂性。类似于B7-1，2/CTLA-4相互作用，PD-1与TO-Ll和TO-L2的相互作用下调中枢和周边免疫反应。Fife等，Immunol.Rev.224:166-82(2008)。因此，基于抗体阻断I3D-1 (如CTLA-4)也在关于治疗癌症的人临床试验中进行探查。参见，例如Berger等Clin.CancerRes.14:3044-3051 (2008) ο然而，如同CTLA-4—样，仍需要改良的疗法。
[0006]诱导性协同刺激物(ICOS)是在结构上与⑶28和CTLA-4相关的T细胞特异性表面分子。Hutloff 等，Nature 397:263-266(1999) ;Dong 等，Nature 409:97-101(2001)。最初，ICOS在免疫反应中的作用与Th2细胞因子的产生强烈相关，表明表达ICOS的T细胞可能在抑制免疫反应中起作用。缺乏ICOS的小鼠显示Th2细胞因子白介素10的产生减少，并且已发现通过调节性T细胞的IL-10产生与以细胞外源性方式抑制效应T细胞反应相关。Yoshinaga 等，Nature 402:827-832 (1999) ;Kohyama 等，Proc.Natl.Acad.Sc1.USA101:4192-97(2004) ο然而，相反，最近的数据表明表达ICOS的T细胞还可能参与自体免疫反应，并且膀胱癌患者中的CTLA-4阻断显示使⑶4+T细胞上的ICOS表达增加，所述细胞接着产生 IFN-γ 并识别肿瘤抗原。Yu 等 Nature 450:299-303(2007) ;Liakou 等，Proc.Natl.Acad.Sc1.USA 105:14987-992 (2008)。此外，还显示ICOS与效应记忆和调节性T细胞存活增加相关，表明其功能相关性可能并不局限于调节性T细胞。Burmeister等，J.1mmunol.180:774-782 (2008) ο因而，T细胞活化过程中ICOS信号转导的生理学作用仍未阐明。由于这种持续的不确定性，因此当前尚未知在癌症疗法的情形中调节ICOS信号转导的可能影响。
[0007]发明概述
[0008]本发明通过证明同时施用ICOS激动剂与T细胞抑制性受体阻断相结合可进一步增强所述阻断的抗肿瘤作用来阐明ICOS信号转导在癌症的发展或治疗中的作用。因此，提供组合T细胞抑制性受体(例如CTLA-4和/或PD-1)阻断与激动剂诱导的ICOS信号转导用于治疗癌症的组合物和方法。提供功能活化型ICOS抗体以及表达ICOS配体的疫苗，其适用于本发明的组合物和方法中。
[0009]附图简述
[0010]图1示出在抗CD3抗体不存在或存在的情况下抗ICOS抗体(7E.17G或C398.4)对鼠类CD4+T细胞的激动作用。
[0011]图2示出在未治疗动物或用抗CTLA-4抗体治疗的动物中三周后肿瘤体积(mm3;y-轴)与⑶4+Foxp3_细胞(X-轴)的ICOS表达百分比)之间存在反相关。
[0012]图3示出未治疗的带有B16肿瘤的IC0S+/IC0SL+动物、用GVAX和抗CTLA-4抗体(9H10)治疗的IC0S+/IC0SL+_动物、未治疗的ICOS 7IC0SL+动物、用GVAX和抗CTLA-4抗体(9H10)治疗的IC0S7IC0SL+动物、未治疗的ICOS+/ICOSLl物和用GVAX和抗CTLA-4抗体(9H10)治疗的IC0S+/IC0SL_动物的存活百分比。
[0013]图4示出在用GVAX和抗CTLA-4抗体(a CTLA4)治疗的动物或用GVAX、抗CTLA-4抗体(a CTLA4)和抗ICOS抗体(a ICO)治疗的动物中肿瘤激发0_50天后(χ-轴)的肿瘤尺寸(mm3，y_轴)。
[0014]图5示出未治疗、用GVAX治疗、用GVAX和抗CTLA-4抗体治疗或用GVAX、抗CTLA-4抗体和抗ICOS抗体治疗的带有B16/BL6肿瘤的动物的存活百分比。
[0015]图6示出未治疗、用GVAX和抗ICOS (7E.17G9)抗体治疗、用GVAX和抗TO-Ll抗体(10F.9G2)治疗或用GVAXJjt I3D-Ll抗体和抗ICOS抗体治疗的带有B16/BL6肿瘤的动物的存活百分比。
[0016]图7示出用GVAX和经过转导以表达Thyl.1的B16/BL6细胞(B16_Thyl.1)或经过转导以表达膜结合ICOSL的B16/BL6细胞(B16_mIC0SL)治疗的动物的各动物的个别肿瘤生长曲线(左栏)、各治疗组的平均肿瘤体积(右上图)和各治疗组的存活曲线(右下图)。个别肿瘤生长曲线中的数字指示实验结束时无肿瘤小鼠的百分比。对于存活曲线，当肿瘤体积达到300mm3时小鼠视为死亡。
[0017]图8示出用GVAX和抗CTLA-4抗体(9H10)单独或与经过转导以表达膜结合ICOSL (mICOSL)的B16/BL6细胞组合治疗的动物的各动物的个别肿瘤生长曲线(左栏)、各治疗组的平均肿瘤体积(右上图)和各治疗组的存活曲线(右下图)。个别肿瘤生长曲线中的数字指示实验结束时无肿瘤小鼠的百分比。对于存活曲线，当肿瘤体积达到300_3时小鼠视为死亡。
[0018]图9示出在未治疗或在抗CTLA-4抗体(9H10)不存在或存在下用经过转导以表达Thy 1.1的B16/BL6细胞(B16_Thyl.1)治疗或在抗CTLA-4抗体(9H10)不存在或存在下用经过转导以表达膜结合ICOSL的B16/BL6细胞(B16_mIC0SL)治疗的小鼠中由第一 B16/BL6实验获得的个别肿瘤生长曲线。数字指示实验结束时无肿瘤小鼠的百分比。
[0019]图10示出在未治疗或在抗CTLA-4抗体(9H10)不存在或存在下用经过转导以表达Thy 1.1的B16/BL6细胞(B16_Thyl.1)治疗或在抗CTLA-4抗体(9H10)不存在或存在下用经过转导以表达膜结合ICOSL的B16/BL6细胞(B16_mIC0SL)治疗的小鼠中由第二 B16/BL6实验获得的个别肿瘤生长曲线。数字指示实验结束时无肿瘤小鼠的百分比。
[0020]图11示出在未治疗或在抗CTLA-4抗体(9H10)不存在或存在下用经过转导以表达Thy 1.1的B16/BL6细胞(B16_Thyl.1)治疗或在抗CTLA-4抗体(9H10)不存在或存在下用经过转导以表达膜结合ICOSL的B16/BL6细胞(B16_mIC0SL)治疗的小鼠中B16/BL6的各治疗组的存活曲线。
[0021]图12A示出在未治疗或用经过转导以表达膜结合ICOSL的B16/BL6细胞(B16-mIC0SL)和/或抗CTLA-4抗体(9H10)治疗的小鼠中B16/BL6的平均肿瘤生长曲线。图12B示出在未治疗或用经过转导以表达膜结合ICOSL的B16/BL6细胞(B16_mIC0SL)和/或抗CTLA-4抗体(9H10)治疗的小鼠中B16/BL6的各治疗组的存活曲线。对于存活曲线，当肿瘤体积达到300mm3时小鼠视为死亡。
[0022]详细描述
[0023]本文描述通过例如ICOS配体或激动剂抗体刺激ICOS介导的信号转导增强T细胞抑制性受体(如CTLA-4和ro-1)阻断剂的抗肿瘤作用的实验结果。因此，本文提供包含T细胞抑制性受体阻断剂和ICOS刺激剂的组合物和使用所述组合物治疗罹患癌症的患者的方法。
[0024]T细胞抑制性受体阻断剂/ICOS刺激剂
[0025]诱导性T细胞协同刺激物(ICOS)也称为“AIUM”、“CD278”和“MGC39850”。ICOS的完整cDNA序列的GENBANK登录号为NM_012092.3并且人ICOS的氨基酸序列的GENBANK登录号为NP_036224。ICOS属于⑶28和CTLA-4细胞表面受体家族。其形成同源二聚体并且在细胞-细胞信号转导、免疫反应和细胞增殖调节中起重要作用。然而，当前尚未知ICOS信号转导在介导抗肿瘤反应中的作用。
[0026]ICOS 配体(ICOSL)也称为“B7H2”、“GL50”、“B7-H2”、“B7RP1”、“CD275”、“ IC0SLG”、“LIC0S”、“B7RP-1”、“IC0S-L” 和 “KIAA0653”。ICOSL 的完整 cDNA 序列的 GENBANK 登录号为NM_015259.4并且人ICOSL的氨基酸序列的GENBANK登录号为NP_056074。
[0027]ICOS的刺激剂是通常结合ICOS的细胞外结构域的分子(例如IC0SL)。阻断剂的结合亲和力通常为至少约100 μ M。刺激剂实质上不与ICOS的相关分子(如CD28和免疫球蛋白超家族的其它成员)反应。如本文所证明，适合刺激剂活化ICOS的信号转导并使T细胞活化(例如增殖)相应增加。参见，例如图1。
[0028]候选ICOS刺激剂根据其符合此标准的能力进行筛选。测定结合的亲和力和特异性的测定法在本领域中是已知的，包括竞争性和非竞争性测定法。目标测定法包括ELISA、RIA、流式细胞测量术等。结合测定可使用经过纯化或半纯化的IC0S，或者可使用表达ICOS的T细胞，例如用ICOS的表达构建体转染的细胞；通过交联⑶3和⑶28刺激过的T细胞；添加受过辐照的同种异体细胞等。作为结合测定法的一实例，可使经过纯化的ICOS结合于不溶性载体，例如微量滴定板、磁性珠粒等。将候选刺激剂和经过标记的可溶性ICOS配体添加至细胞中，并且接着洗去未结合的组分。接着可通过定量所结合的标记配体测定刺激剂与天然配体竞争ICOS结合的能力。
[0029]可使用检测T细胞活化的功能性测定法证实所述药剂是ICOS的刺激剂。例如，可在抗CD3存在或不存在下用候选刺激剂刺激T细胞群体，如本文和图1中所例示。刺激ICOS的药剂将使T细胞活化增加，如通过例如CD4+T细胞增殖和/或细胞周期进程、IL-2释放、CD25和CD69上调等所测量。本领域