用于分层对阻断PD1/PDL1轴的疗法的无响应者的方法技术

一种分析来自患有肿瘤或癌症的受试者的生物样品的方法，包括：对于具有目标表型的靶细胞，确定靶细胞的空间分辨率，样品中空间分辨的靶细胞的密度；以及样品中空间分辨的目标靶细胞之间的接近度；以及至少部分地基于前述参数确定总分数。提供了用于鉴定患者为单一药剂抗PD‑1或抗PD‑L1疗法的响应者的方法。提供了类似方法用于检测适应性免疫耐受性，患者样品中癌症的存在，确定癌症疗法的效力，以及确定对癌症疗法的响应和监测癌症治疗的效力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分层对阻断PD1/PDL1轴的疗法的无响应者的方法本申请要求2014年11月5日提交的美国临时专利申请62/075,503和2014年11月25日提交的62/084,484的优先权，其全部内容通过引用并入本文。关于联邦资助研究的声明本专利技术是由国立卫生研究院授予的基金No.AI091663的政府支持下进行的。政府对专利技术有一定的权利。专利技术的
本专利技术一般涉及癌症和适应性免疫耐受性的检测、监测和治疗。本专利技术涉及分析可应用于诊断、监测、临床实践、临床试验设计、药物发现、药物开发等的肿瘤样品。本专利技术还涉及用于预测和鉴定可能响应于阻断PD-1/PD-L1途径的治疗的患者的材料和方法，以及对不响应于这样的治疗的患者进行分层，以及基于响应者/非响应者特性来治疗患者的方法。背景派姆单抗(Pembrolizumab)是阻断程序性死亡1(PD-1)分子(一种在活化的T细胞上发现的细胞表面受体)的活性的免疫治疗剂。这种受体被归为存在于免疫细胞中/上的“免疫检查点”受体家族，并且通过控制T细胞活性的量级和持续时间来控制对干扰的免疫应答。当存在于其他细胞(旁分泌调节)或相同T细胞(自分泌调节)上的另一分子程序性死亡1配体(PD-L1)与PD-1结合时，发生PD-1分子的活化。当T细胞分泌细胞因子或其他分子到外部环境中时，PD-L1上调。所述区域中的细胞然后引起其PD-L1转录物翻译成蛋白质并且定位到其细胞表面。这些细胞然后与局部活化的T细胞相互作用并且使T细胞惰性。因此，PD-L1表达是组织部位处活化的T细胞的直接下游反应过程(Taube等.SciTranslMed2012)。这种相互作用有助于调节T细胞对各种病症(包括炎症和感染)的免疫应答。已经显示癌细胞募集(或劫持)这种机制以逃避免疫监视和杀伤。在黑素瘤患者的最近的早期临床试验中，阻断PD-1和/或PD-L1(最终导致中断被癌细胞劫持的途径)的多种治疗性抗体已经显示出前所未有的百分比的经历客观临床响应的患者，如由RECIST1.1标准定义的。一个尚未知的重要问题是为什么有些患者响应于抗PD1(或抗PD-L1)，而另一些患者则不响应。第一代免疫检查点阻断剂抗CTLA4表现出响应者和非响应者中T细胞的非特异性增加。这一得到确认的现象和大量支持PD-L1是活化的T细胞的直接下游反应过程的数据使得本领域专家集中精力检测PD-L1的表达。由于关于活化的T细胞的不明确的发现在之前利用免疫检查点阻断得到确认，所以基于检测PD-L1的间接测量在很大程度上决定了进展。不幸的是，PD-L1表达显示是被强响应者中的可变表达和实质的非黑素瘤正常细胞的强表达限制的策略。虽然70％的患者不响应，但是没有已知的手段来表征非响应者。因此，对基于它们对抗PD1/PD-L1疗法的响应性来开发用于鉴定和治疗患者的改进和有效的方法仍存在显著的未满足的临床需求。如下所述，本专利技术直接解决了这种和其他需求。概述本专利技术提供了一种用于转移性病灶的肿瘤微环境内的CD8+T细胞组织的微观解剖学定量作图方法，以预测对靶向免疫疗法的响应。PD-L1表达的预测价值直接取决于用于识别肿瘤抗原的特异性T细胞受体(TCR)的肿瘤微环境中的CD8+T细胞组织(通过增加的TCRVb克隆性证实)。本专利技术提供了一种识别肿瘤微环境中T细胞的特征的方法，其不依赖于任何之前的疗法并且被发现与T细胞活性和预测对抗PD-1疗法的响应的能力直接相关。本公开描述了分析可应用于诊断、监测、临床实践、临床试验设计、药物发现、药物开发等的肿瘤样品的方法。本公开的一些实施方案涉及分析来自患有肿瘤或癌症的受试者的生物样品的方法，包括：(1)对于具有目标表型的靶细胞，确定：(a)样品的肿瘤微环境中靶细胞的位置(靶细胞的空间分辨率)；(b)样品中空间分辨的靶细胞的密度；以及(c)样品中空间分辨的目标靶细胞之间的接近度；以及(2)至少部分地基于参数(a)至(c)确定总分数。在某些实施方案中，在治疗前或治疗期间从受试者获得生物样品。短语“在治疗前从受试者获得”可能意味着例如从先前已经用抗肿瘤剂治疗并且在用不同的抗肿瘤剂治疗之前的受试者获得，或者从初次治疗(treatment-naive)受试者获得。在一些实施方案中，所述方法还包括确定样品中空间分辨的靶细胞的密度的分数(密度分数)和/或样品中空间分辨的目标靶细胞之间的接近度的分数(接近度分数)，并且其中至少部分地基于样品中特定类型的空间分辨的靶细胞的密度的加权来确定密度分数；至少部分地基于样品中特定类型的空间分辨的目标靶细胞之间的接近度的加权来确定接近度分数；以及至少部分地基于密度分数和/或接近度分数的加权来确定总分数。本专利技术提供了鉴定患者为单一药剂抗PD-1或抗PD-L1疗法的响应者的方法。在一个实施方案中，所述方法包括使来自患者的组织样品与检测CD8+T细胞的测定试剂接触。所述方法还包括测定患者组织样品中CD8+T细胞的存在，以及将患者组织样品中存在的CD8+T细胞的量与癌症活检组织的对照样品进行比较。相对于对照(例如来自已知的非响应者样品)，患者样品中CD8+T细胞数量的增加指示抗PD-1疗法的响应者。任选地，所述方法可以包括使组织样品与检测CD8表达的测定试剂接触，以及使组织样品(通常是相同组织样品的相邻切片)与检测S100表达的测定试剂接触。所述方法还包括测定来自患者样品的相邻(或几乎相邻)组织切片中CD8和S100(或其他肿瘤标志物)的存在。使用肿瘤标志物如S100允许在组织样品中描述肿瘤内和肿瘤周围区域。所述方法任选地还包括组织样品的微观解剖学比对，例如通过使用新开发的算法以定义肿瘤微环境中的亚区域。样品的比对(或比较测定样品的其他方法)允许分析肿瘤中CD8+T细胞的数量。在一个实施方案中，测定试剂包括特异性检测CD8+细胞的抗体。测定通常包括进行免疫测定。免疫测定通常是免疫组织化学，但可以是例如ELISA、放射免疫测定或本领域技术人员已知的其他免疫测定。CD8+T细胞的增加可以包括相对于对照，患者样品中CD8+细胞的密度增加。在一些实施方案中，测定包括分析CD8+T细胞肿瘤浸润，分析肿瘤内、肿瘤周围和/或血管周围CD8+T细胞位置、CD8+T细胞密度和/或CD8+T细胞表型。在特定实施方案中，测定包括将患者组织样品中的肿瘤内和/或肿瘤周围区域的CD8+T细胞密度与对照(非响应者肿瘤)样品进行比较。相对于对照，肿瘤内和/或肿瘤周围CD8+T细胞更大的密度指示抗PD-1疗法的响应者。本专利技术提供了一种鉴定患者为单一药剂抗PD-1或抗PD-L1疗法的响应者的方法。在一个实施方案中，所述方法包括使来自患者的样品与检测骨髓来源的细胞(MDC)的测定试剂接触。所述方法还包括测定患者组织样品中PDL1+和PDL2+MDC的存在，以及任选地将患者样品中存在的MDC的量与癌症活检组织的对照样品进行比较。相对于对照(例如来自已知的非响应者样品)，患者样品中MDC的数量增加指示抗PD-1疗法的响应者。提供了类似的方法用于检测适应性免疫耐受性、患者样品中癌症的存在，确定癌症疗法的效力，以及确定对癌症疗法的响应和监测癌症疗法的效力。本专利技术还提供了一种检测肿瘤样品中的适应性免疫耐受性的方法。在一个实施方案中，所述方法包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析来自患有肿瘤或癌症的受试者的生物样品的方法，其包括：(1)对于具有目标表型的靶细胞，确定：(a)样品的肿瘤微环境中靶细胞的位置(靶细胞的空间分辨率)；(b)样品中空间分辨的靶细胞的密度；以及(c)样品中空间分辨的目标靶细胞之间的接近度；以及(2)至少部分地基于参数(a)至(c)确定总分数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.05 US 62/075,503;2014.11.25 US 62/084,4841.一种分析来自患有肿瘤或癌症的受试者的生物样品的方法，其包括：(1)对于具有目标表型的靶细胞，确定：(a)样品的肿瘤微环境中靶细胞的位置(靶细胞的空间分辨率)；(b)样品中空间分辨的靶细胞的密度；以及(c)样品中空间分辨的目标靶细胞之间的接近度；以及(2)至少部分地基于参数(a)至(c)确定总分数。2.根据权利要求1所述的方法，其中在治疗前或治疗期间从所述受试者获得所述生物样品。3.根据权利要求1所述的方法，其还包括确定所述样品中空间分辨的靶细胞的密度的分数(密度分数)和/或所述样品中空间分辨的目标靶细胞之间的接近度的分数(接近度分数)，并且其中：至少部分地基于所述样品中特定类型的空间分辨的靶细胞的密度的加权来确定所述密度分数；至少部分地基于所述样品中特定类型的空间分辨的目标靶细胞之间的接近度的加权来确定所述接近度分数；以及至少部分地基于所述密度分数和/或所述接近度分数的加权来确定所述总分数。4.根据权利要求3所述的方法，其中基于以下来调整所述密度分数、所述接近度分数或所述总分数，或其任何组合或全部：(1)所述样品是在治疗前或是在治疗期间从所述受试者获得；或(2)所述受试者患有的特定类型的肿瘤或癌症(和任选的疾病严重性)；或(3)原发性肿瘤的位置和/或任何继发性(转移性)肿瘤的位置；或(4)所述受试者的人种或种族、性别、年龄、体重指数、饮食、危险因素、病史或总体健康，或其任何组合或全部；或(5)使用阻断PD-1/PD-L1/PD-L2途径的特定单一药剂或使用特定抗PD-1/PD-L1/PD-L2药剂和特定的另外的抗肿瘤剂(组合疗法)治疗具有特定类型的肿瘤或癌症(并且任选考虑疾病严重性)的其他受试者的治疗结果；或(6)(1)至(5)的任何组合或全部。5.根据权利要求1所述的方法，其中具有目标表型的所述靶细胞包括表达一种或多种生物标志物的细胞。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述靶细胞表达选自以下的生物标志物：CD4、CD8、CD11b、CD11c、CD15、CD16、CD19、CD25、CD56、CD68、CD80、CD123、CD138、CD163、CTLA-4、Foxp3、粒酶B、HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-DR、IgG-κ、IgG-λ、Ki67、LDH、MPO、OX40(CD134)、PD-1、PD-L1、PD-L2和pSTAT1。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述靶细胞表达权利要求6中所述的至少5、10、15、20或25种或全部生物标志物。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶细胞包括免疫细胞和/或肿瘤细胞。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述靶细胞包括至少5种或全部以下类型的细胞：(1)表达CD4、CD8、CD25、CTLA-4、Foxp3、粒酶B、Ki67、OX40、PD-1或pSTAT1或其任何组合或全部的T细胞；(2)表达CD19和/或CD80的B细胞；(3)表达CD138的浆细胞(血浆/效应B细胞)；(4)表达CD11b、CD16、CD68、CD163、PD-L1或PD-L2或其任何组合或全部的巨噬细胞；(5)表达CD11c、CD68、CD123、PD-L1或PD-L2或其任何组合或全部的树突状细胞；(6)表达CD16、CD56或粒酶B或其任何组合或全部的自然杀伤(NK)细胞；(7)表达CD15、CD16或MPO或其任何组合或全部的粒细胞；(8)表达CD16和/或CD80的单核细胞；以及(9)表达PD-L1、PD-L2或CD15或其任何组合或全部的肿瘤细胞。10.根据权利要求5所述的方法，其中通过使用特异性结合所述生物标志物的抗体染色来检测所述生物标志物或表达所述生物标志物的靶细胞。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品的肿瘤微环境中所述靶细胞的位置包括在侵袭性肿瘤边缘的位置和/或在肿瘤实质内的位置。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物样品包括组织和/或血液。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述肿瘤或癌症是实体肿瘤或血液恶性肿瘤。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述总分数与所述受试者将响应于用阻断PD-1/PD-L1/PD-L2途径的单一药剂的治疗的概率或可能性相关。15.根据权利要求14所述的方法，其中：(1)如果所述总分数等于或大于阈值分数，则所述总分数指示或预测所述受试者将响应于用阻断PD-1/PD-L1/PD-L2途径的单一药剂的治疗(预测所述受试者是PD-1/PD-L1/PD-L2阻断疗法的响应者)；或(2)如果所述总分数小于阈值分数，则所述总分数指示或预测所述受试者将不响应于用阻断PD-1/P...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·C·图门，A·里巴斯，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US