( 平 成 24 年 度 研 究 報 告 書 ) 23-B-15 64 Cu-DOTA- 抗 体 医 薬 を 用 いた 各 種 固 形 がんに 対 する 分 子 イメージング 田 村 研 治 独 立 行 政 法 人 国 立 がん 研 究 センター 中 央 病 院 乳 腺 腫 瘍 内 科 研 究 の 分 類 属 性 内 科 系 研 究 の 概 要 64 Cu 標 識 した 抗 体 ( 64 Cu-DOTA- 抗 体 )のマイクロドーズ 臨 床 試 験 を 行 い 64 Cu-DOTA- 抗 体 /PET イメージング 撮 像 条 件 の 確 立 と 安 全 性 の 評 価 を 行 う このことにより 抗 体 医 薬 投 与 後 の 生 体 内 分 布 と 標 的 分 子 の 生 体 内 局 在 を 画 像 のみで 評 価 する 新 技 術 の 確 立 と 臨 床 応 用 を 目 指 す 先 行 研 究 として HER2 陽 性 乳 がん 患 者 に 対 する 64 Cu-DOTA-トラスツズマブのマイクロドーズ 臨 床 試 験 ( 予 定 症 例 数 40 症 例 登 録 中 )を 実 施 している 既 に 一 部 の 登 録 症 例 において HER2 陽 性 乳 がんの 原 発 巣 脳 転 移 巣 肺 転 移 巣 リンパ 節 転 移 巣 などの 生 体 内 腫 瘍 局 在 を 64 Cu-DOTA-トラスツズマブ/PET により 描 出 することが 可 能 であった 本 研 究 班 では HER2 陽 性 乳 がん 患 者 に 対 する 64 Cu-DOTA-トラスツズマブ 臨 床 試 験 については 予 定 症 例 数 を 完 遂 することを 目 標 とし 今 後 は 64 Cu-DOTA-トラスツズマブの 腫 瘍 への 取 り 込 みと HER2 タンパク 質 の 腫 瘍 内 局 在 との 一 致 (Proof of Concept)などについて 検 討 する 又 偽 陽 性 偽 陰 性 に 関 する 検 出 率 の 評 価 又 治 療 経 過 中 の HER2 タンパク 質 の 変 化 におけるモニタリングの 有 効 性 について 検 討 する さらに 本 研 究 班 では HER2 陽 性 乳 がんに 対 する 64 Cu-DOTA-トラスツズマブで 得 られた 知 見 を 土 台 に 他 のが ん 種 他 の 抗 体 医 薬 への 新 規 分 子 イメージング 技 術 の 応 用 展 開 を 目 標 とする 具 体 的 には 1)HER2 陽 性 進 行 胃 癌 に 対 する 64 Cu-DOTA-トラスツズマブの 有 用 性 2) 進 行 大 腸 がんにお ける 64 Cu-DOTA-セツキシマブの 有 用 性 3)EGFR 陽 性 グリオーマにおける 64 Cu-DOTA-セツキシマブの 有 用 性 4) EGFR 陽 性 (Basal type) 乳 がんにおける 64 Cu-DOTA-セツキシマブの 有 用 性 などについて 新 たに 臨 床 試 験 を 開 始 する 又 腫 瘍 特 異 的 な 標 的 分 子 のみならず がん 新 生 血 管 の 分 子 イメージングへの 応 用 も 検 討 する このような 64 Cu-DOTA- 抗 体 を 用 いた 新 規 分 子 イメージング 技 術 は (1) 早 期 スクリーニング (2) 創 薬 に おける 標 的 分 子 阻 害 の 検 証 (Proof of Principal) (3) 抗 体 医 薬 を 含 む 治 療 法 の 選 択 のための 画 像 診 断 (4) 分 子 イメージングによる 薬 物 療 法 の 最 適 化 (5)ドラッグデリバリー 研 究 への 応 用 (6) 抗 体 医 薬 の 効 果 お よび 副 作 用 のマーカー (7) 単 一 患 者 における 標 的 分 子 の 変 化 のモニタリングへの 応 用 が 期 待 される 日 本 は 海 外 と 比 較 し PET の 普 及 率 が 高 い 背 景 があり このことは 新 技 術 の 国 内 での 臨 床 応 用 の 可 能 性 が 高 いことを 示 す 又 研 究 成 果 は がんの 早 期 発 見 非 侵 襲 的 な 検 査 法 を 確 立 創 薬 の 推 進 のための 技 術 向 上 個 別 化 医 療 の 促 進 と 治 療 成 績 の 向 上 その 結 果 費 用 対 効 果 の 上 昇 などが 期 待 され このことは 我 が 国 の 医 療 行 政 に 直 -1-
結 する 平 成 24 年 度 研 究 経 費 3,675 千 円 研 究 班 の 組 織 田 村 研 治 乳 腺 腫 瘍 内 科 科 長 研 究 全 体 の 統 括 臨 床 試 験 の 推 進 片 井 均 消 化 管 腫 瘍 科 科 長 臨 床 試 験 の 推 進 臨 床 検 体 および 臨 床 情 報 の 提 供 山 田 康 秀 消 化 管 腫 瘍 科 医 長 臨 床 試 験 の 推 進 臨 床 検 体 および 臨 床 情 報 の 提 供 成 田 善 孝 脳 脊 髄 腫 瘍 科 副 科 長 臨 床 試 験 の 推 進 臨 床 検 体 および 臨 床 情 報 の 提 供 栗 原 宏 明 放 射 線 診 断 科 医 長 臨 床 PET 検 査 の 実 施 と 解 析 研 究 の 目 的 と 到 達 目 標 及 び 実 績 要 点 全 期 間 ( 目 的 と 到 達 目 標 ): ( 目 的 と 到 達 目 標 ): 64 Cu 標 識 した 抗 体 ( 64 Cu-DOTA- 抗 体 )のマイクロドーズ 臨 床 試 験 を 行 い 64 Cu-DOTA- 抗 体 /PET イメージング 撮 像 条 件 の 確 立 と 安 全 性 の 評 価 を 行 う このことにより 抗 体 医 薬 投 与 後 の 生 体 内 分 布 と 標 的 分 子 の 生 体 内 局 在 を 画 像 のみで 評 価 する 新 技 術 の 確 立 と 臨 床 応 用 を 目 指 す 第 2 年 次 ( 到 達 目 標 ) 1. 64 Cu-DOTA- 抗 体 の 標 的 分 子 への 移 行 を 分 子 生 物 学 的 に 検 証 する 具 体 的 には 64 Cu-DOTA-トラスツズマブ の 腫 瘍 への 取 り 込 みと HER2 タンパク 質 の 腫 瘍 内 局 在 との 一 致 について ヒト 生 体 内 で 検 証 する 2. HER2 陽 性 進 行 胃 癌 に 対 する 64 Cu-DOTA-トラスツズマブの 有 用 性 を 検 証 する 臨 床 試 験 を 開 始 する 3. 64 Cu-DOTA-セツキシマブのヒト 投 与 に 値 する GLP グレードの 精 製 を 可 能 とする 4. EGFR 陽 性 大 腸 がん EGFR 陽 性 グリオーマ EGFR 陽 性 乳 がん 対 する 64 Cu-DOTA-セツキシマブの 有 用 性 を 検 証 する 臨 床 試 験 を 計 画 し 倫 理 委 員 会 の 承 認 を 得 て 開 始 する 5. 標 的 分 子 の 異 なる 64 Cu-DOTA- 抗 体 を 比 較 することによって 検 出 感 度 特 異 性 についても 検 討 する 6. がん 新 生 血 管 の 分 子 イメージングへの 応 用 について 検 討 する ( 年 次 評 価 時 点 の 実 績 要 点 ) 到 達 目 標 の 1.に 関 しては 64 Cu-DOTA-トラスツズマブ( 抗 HER2 抗 体 )の ヒト 投 与 後 の 標 的 分 子 (HER2 細 胞 ) -2-
への 移 行 の 確 認 が 可 能 であった 即 ち 3 例 の HER2 陽 性 乳 がん( 乳 房 内 腫 瘍 )の 症 例 において 64 Cu-DOTA- トラスツズマブの 腫 瘍 への 取 り 込 みと HER2 タンパク 質 の 腫 瘍 内 局 在 との 一 致 を ヒト 生 体 内 で 検 証 した 到 達 目 標 3.に 関 しては 64 Cu-DOTA-セツキシマブ( 抗 EGFR 抗 体 )について ヒト 投 与 に 値 する GLP グレード の 精 製 を 可 能 とした 具 体 的 には サイクロトロンを 用 いた 放 射 性 同 位 元 素 の 作 成 と マイクロドーズのセツ キシマブへの 標 識 を 繰 り 返 し 行 い ヒトを 対 象 とした 臨 床 試 験 に 用 いるレベルの 64 Cu-DOTA-セツキシマブ- プローブを 再 現 性 よく 精 製 することを 可 能 とした 到 達 目 標 5.に 関 しては 標 的 分 子 の 異 なる 64 Cu-DOTA- 抗 体 を 比 較 することによって 検 出 感 度 特 異 性 につ いて 検 討 が 可 能 であった 具 体 的 には HER2 陽 性 / 陰 性 細 胞 株 EGFR 陽 性 / 陰 性 細 胞 株 のそれぞれの 移 植 ヌー ドマウスモデルを 用 いて 標 的 腫 瘍 (HER2 陽 性 細 胞 株 又 は EGFR 陽 性 細 胞 株 )への 取 り 込 みの 特 異 性 を 比 較 検 討 した 又 64 Cu-DOTA-トラスツズマブと 64 Cu-DOTA-セツキシマブの 時 系 列 での PET 描 出 の 感 度 を 検 討 した 標 的 特 異 性 は EGFR の 方 が HER2 よりも 若 干 良 好 な 結 果 を 得 た 又 検 出 感 度 は 64 Cu-DOTA- 抗 体 投 与 48 時 間 後 が 最 も 良 い 結 果 を 得 た 到 達 目 標 2.に 関 しては HER2 陽 性 進 行 乳 がんに 関 してはさらに 症 例 を 追 加 したが HER2 陽 性 進 行 胃 癌 に 関 して 登 録 患 者 はいなかった 又 到 達 目 標 5.に 関 しては EGFR 陽 性 大 腸 がん グリオーマ 乳 がん 対 する 64 Cu-DOTA-セツキシマブの 有 用 性 を 検 証 する 臨 床 試 験 を 計 画 し 現 在 倫 理 委 員 会 に 提 出 する 直 前 である 倫 理 委 員 会 通 過 後 平 成 25 年 度 早 々に 登 録 開 始 予 定 である 到 達 目 標 6. の がん 新 生 血 管 の 分 子 イメージングへの 応 用 についての 進 捗 はあまり 得 られなかった 理 由 としては VEGF 陽 性 株 移 植 ヌードマウスモデルにおいて 64 Cu-DOTA-ベバシズマブ( 抗 VEGF 抗 体 )の 腫 瘍 への 取 り 込 みにおいて 標 的 分 子 特 異 性 をみとめなかったことより 研 究 計 画 の 大 きな 変 更 が 必 要 と 考 えられた 現 時 点 では まず 64 Cu-DOTA-トラスツズマブ 64 Cu-DOTA-セツキシマブの 研 究 を 重 点 的 に 進 める 方 針 となっ た 研 究 成 果 と 考 察 第 2 年 次 評 価 時 点 第 2 年 次 到 達 目 標 に 従 い 研 究 を 進 めた 項 目 ごとに 以 下 に 述 べる 1) 64 Cu-トラスツズマブの HER2 陽 性 腫 瘍 への 移 行 の ヒトでの 分 子 生 物 学 的 な 検 証 ( 到 達 目 標 1) 64 Cu-トラスツズマブ(PET Probe)を 患 者 に 静 脈 注 射 し 48 時 間 後 に PET で 撮 像 さらに PET 直 後 に HER2 陽 性 腫 瘍 より 生 検 した 採 取 された 腫 瘍 における 64 Cu の 局 在 をオートラジオグラフィーにより 又 HER2 陽 性 腫 瘍 の 局 在 を 免 疫 組 織 染 色 法 で 評 価 した その 結 果 64 Cu の 局 在 と HER2 陽 性 腫 瘍 の 局 在 との 一 致 の 程 度 を 測 定 することにより 64 Cu-トラスツズマブ- 抗 体 の HER2 陽 性 腫 瘍 への 移 行 を 評 価 した 第 2 年 次 に3 名 の 患 者 より Informed Consent を 得 た 患 者 はいずれも HER2 陽 性 乳 がんで 術 前 化 学 療 法 施 行 中 であった 乳 房 内 の HER2 陽 性 腫 瘍 より 64 Cu-トラスツズマブ PET 撮 像 後 Core Needle Biopsy を 用 いて 生 検 した -3-
結 果 胸 部 CT: 左 HER2 陽 性 乳 がん 64 Cu-DOTA-トラスツズマブ PET 左 乳 房 内 HER2 陽 性 乳 がんの 部 位 と 一 致 して 64 Cu-DOTA-トラスツズマブ の 取 り 込 みをみとめる 生 検 された 左 乳 房 内 腫 瘍 HER2 特 異 的 な 抗 体 を 用 いて 免 疫 組 織 染 色 を 施 行 した HER2 陽 性 腫 瘍 細 胞 が 染 色 されている 上 記 生 検 腫 瘍 の 同 一 凍 結 切 片 48 時 間 オートラジオグラフィーを 施 行 した 64 Cu-DOTA-トラスツズマブの 取 り 込 まれた 細 胞 が 黒 いスポット として 描 出 される 免 疫 組 織 染 色 による HER2 陽 性 腫 瘍 細 胞 の 局 在 と オートラジオグラフィーによる 64 Cu-DOTA-トラスツズマブの 取 り 込 み 部 位 は よく 一 致 している -4-
2) 64 Cu-DOTA-セツキシマブのヒト 投 与 に 値 する GLP グレードの 精 製 ( 到 達 目 標 3) 64 Cu-セツキシマブ- 抗 体 の HER2 陽 性 腫 瘍 への 移 行 のマウスにおける 分 子 生 物 学 的 な 検 証 ( 到 達 目 標 1) 異 なる 標 的 分 子 の 64 Cu-DOTA- 抗 体 を 比 較 し 検 出 感 度 特 異 性 についても 検 討 する ( 到 達 目 標 5) 結 果 左 :EGFR 陰 性 腫 瘍 :C6, 右 :EGFR 陽 性 腫 瘍 :A431 24 h 48 h 24 h 48 h 64 Cu-DOTA-セツキシマブ +600 fold セツキシマブ 8 64 Cu-DOTA-セツキシマブのヒト 投 与 に 値 する GLP グレードの 精 製 に 成 功 した 抗 EGFR 抗 体 であるセツキシマブに 64 Cu を 標 識 した Probe としてマウスに 注 射 し 48 時 間 後 に EGFR 陽 性 腫 瘍 A431 にのみ 取 り 込 みをみとめる Micro ARG と Immuno fluorescent 染 色 Merge Merge EGFR Silver grain Blue, nucleus; Green, β-actin, red, EGFR 64 Cu-セツキシマブ- 抗 体 の HER2 陽 性 腫 瘍 への 移 行 を 分 子 生 物 学 的 に 検 証 した HER2 と EGFR という 異 なる 標 的 分 子 の 64 Cu-DOTA- 抗 体 を 比 較 した 検 出 感 度 特 異 性 についても 検 討 する -5-
SUV 0 2 4 6 SUV 0 2 4 6 8 C6 C6 A431 A431 Liver Heart 64CuDTra-24h 64CuDTra-48h +600-fold cold Tra-24h +600-fold cold Tra-48h : p < 0.05, : p < 0.001 (T-test, n=3) Liver Heart 64CuDCet-24h 64CuDCet-48h +600-fold Cold Cet-24h +600-fold Cold Cet-48h : p < 0.05, : p < 0.001 (T-test, n=3) 検 出 感 度 はどちらも 48 時 間 後 が 最 も 良 い 標 的 特 異 性 は EGFR の 方 が HER2 よりも 若 干 良 好 な 結 果 であった 倫 理 面 への 配 慮 動 物 を 用 いた 研 究 を 実 施 する 際 には 動 物 の 愛 護 及 び 管 理 に 関 する 法 律 ( 動 愛 法 ;S48 年 10 月 1 日 施 行 H18 年 6 月 2 日 最 終 改 正 ) 実 験 動 物 の 飼 育 及 び 保 管 並 びに 苦 痛 の 軽 減 に 関 する 基 準 ( 環 境 省 告 示 第 88 号 ;H18 年 4 月 28 日 告 示 ) 研 究 機 関 等 における 動 物 実 験 等 の 実 施 に 関 する 基 本 指 針 ( 文 部 科 学 省 告 示 第 71 号 ;H18 年 6 月 1 日 告 示 ) 及 び 厚 生 労 働 省 の 所 管 する 動 物 実 験 等 の 実 施 に 関 する 基 本 指 針 ( 厚 生 労 働 省 通 知 科 発 0601002 号 ) を 遵 守 する ヒトを 対 象 とした 遺 伝 子 診 断 を 含 む 臨 床 研 究 においては ヘルシンキ 宣 言 を 尊 重 して 計 画 された 臨 床 試 験 計 画 に 基 づ いて 実 施 される 本 研 究 中 文 部 科 学 省 厚 生 労 働 省 経 済 産 業 省 の ヒトゲノム 遺 伝 子 解 析 研 究 に 関 する 倫 理 指 針 又 臨 床 研 究 倫 理 指 針 に 基 づいた 研 究 計 画 書 を 作 成 する 研 究 実 施 計 画 書 患 者 への 説 明 書 文 書 について 国 立 がん 研 究 センター 中 央 病 院 における 倫 理 審 査 委 員 会 の 承 認 を 得 るとともに 臨 床 試 験 対 象 者 の 書 面 によるインフォームド コンセントを 得 ることとする 特 に インフォームド コンセントの 取 得 にあたっては 直 接 研 究 に 関 与 しない 診 療 科 スタッフによる 臨 床 試 験 説 明 を 加 え 生 検 サンプルにおける 匿 名 化 には 最 新 の 注 意 を 払 う 学 術 的 な 発 表 論 文 化 にお いては 個 人 情 報 の 流 出 のないように 細 心 の 注 意 をする -6-
本 研 究 に 関 連 する 本 研 究 期 間 中 の 主 な 発 表 論 文 等 ( 雑 誌 論 文 )( 本 研 究 に 関 連 するもの 2012 分 ) ( 田 村 研 治 ) 1. Tamura K., Shimizu C, Hojo T, Akashi Tanaka S, Kinosita T, Yonemori K, Kouno T, Katsumata N, Ando M, Aogi K, Koizumi F, Nishio K, Fujiwara Y: Fcγ R 2A and 3A polymorphisms predict clinical outcome of trastuzumab in both neoadjuvant and metastatic settings in patients with HER2 positive breast cancer. Ann Oncol. 22: 1302-1307, 2011 ( 片 井 均 ) 1. Terashima M, Kitada K, Ochiai A, Ichikawa W, Kurahashi I, Sakuramoto S, Katai H, Sano T, Imamura H, Sasako M(for the ACTS-GC Group); Impact of experession of human epidermal growth factor receptors EGFR and ERBB2 on survival in stage II/III gastric cancer. Clin Cancer Res 2012, 18(21): 5992-6000. ( 成 田 善 孝 ) 1. Okita Y, Narita Y, Miyakita Y, Ohno M, Fukushima S, Kayama T, Shibui S. Pathological findings and prognostic factors in recurrent glioblastomas. Brain Tumor Pathol. 2012, 29 (4): 192-200 ( 栗 原 宏 明 ) 1. Kurihara H, Honda N, Kono Y, Arai Y. Radiolabelled agents for PET imaging of tumor hypoxia. Curr Med Chem. 2012; 19(20): 3282-3189. ( 山 田 康 秀 ) 1. Hirashima Y, Yamada Y, Tateishi U, Kato K, Miyake M, Horita Y, Akiyoshi K, Takashima A, Okita N, Takahari D, Nakajima T, Hamaguchi T, Shimada Y, Shirao K. Pharmacokinetic parameters from 3-Tesla DCE-MRI as surrogate biomarkers of antitumor effects of bevacizumab plus FOLFIRI in colorectal cancer with liver metastasis. Int J Cancer 15:130:2359-2365, 2012. ( 学 会 発 表 ) 1. Tamura K, Kurihara H, Yonemori K, TakahashiK, Wada Y, Hasegawa K, HaranoK, Koizumi F, Tsuda H, Kodaira M, Yunokawa M, ShimizuC, AndoM, WatanabeY and FujiwaraY. Poster Discussion Session. Annual Meeting of the American Society of Clinical Oncology (ASCO), 2012, 6/1-6/5, Chicago, USA 2. Yonemori K, Tamura K, KuriharaH, TakahashiK, Wada Y, Hasegawa K, Kodaira M, Yunokawa M, ShimizuC, WatanabeY and Fujiwara Y. Poster Session. Annual Meeting of the Society of nuclear medicine and molecular imaging (SNM), 2012, 6/9-6/13, Miami, Florid, USA. ( 書 籍 ) 無 し ( 知 的 財 産 権 ) 無 し ( 政 策 提 言 ( 寄 与 した 指 針 等 )) 無 し (その 他 ) -7-