CCX559は、抗腫瘍免疫を誘導する、強力な経口投与型の低分子PD-L1阻害剤である

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KMC Sullivan ら.PLos One.2023年6月

免疫療法における副作用を最小限に抑える低分子化合物

抗体療法は、免疫腫瘍学の分野、特に腫瘍浸潤T細胞上の免疫チェックポイント（最も有名なのはPD-1/PD-L1軸）を標的とする治療において、非常に有効であることが実証されています。しかし、免疫関連の有害事象は、これらの治療法にとって大きな課題となっています。こうした有害な影響を最小限に抑えるため、別の種類の化合物、すなわち低分子化合物に大きな関心が集まっています。 実際、これらの薬剤は、半減期が短く、クリアランス率が高く、拡散に基づく分布を示すことで知られている^¹。また、膜を容易に透過するため、主に細胞外でのタンパク質間相互作用を阻害するモノクローナル抗体とは異なる作用機序を提供することができる。さらに、主に経口投与が可能であり、抗体よりも低コストで製造できる^²。

最初の低分子免疫腫瘍学薬剤である、TLR7を標的とするイミキモドは、2004年に基底細胞癌の治療薬としてFDAにより承認された。³それ以来、免疫チェックポイント阻害療法の有効性を高めるため、数多くの低分子化合物が開発され、前臨床試験や臨床試験で検証が進められている。²こうした有望なPD-L1標的化合物の1つが、genOway社の最適化された前臨床^モデル4で試験され、腫瘍の増殖を効果的に抑制することが実証された。⁵

ヒトPD-L1を標的とする低分子化合物CCX559の作用機序

最近の報告では、抗腫瘍免疫を誘導する別の低分子PD-L1阻害剤^{であるCCX559}.^{6について}述べられている。この研究では、CCX559が、in vitroにおいてヒトPD-L1とPD-1およびCD80との結合を強力かつ選択的に阻害すると同時に、TCRシグナル伝達を増強することが示された。

^{図1：A–B）CCX559またはDMSO処理後のMC38-hPD-L1細胞におけるhPD-L1の膜染色；C–D）対応するDAPI染色；E–F）MC38-hPD-L1細胞におけるhPD-L1の細胞内染色。PD-L1は、CCX559処理細胞においてのみ、細胞内小胞内に認められた。}

他のPD-L1を標的とする低分子阻害剤についても、PD-L1の二量体化および細胞内取り込みを誘導することが報告されている。 同様に、in vitro での CCX559 処理により PD-L1 の二量体化が観察され、PD-1 との相互作用が阻害された。hPD-L1 の細胞内分布は、genOway 社の MC38-hPD-L1 細胞（マウス PD-L1 が無効化され、ヒト PD-L1 を発現する MC38 がん細胞）を用いて、免疫蛍光染色により評価した。 CCX559処理により、膜上のhPD-L1の染色は減少した（図1A–D）一方で、細胞内小胞内での染色は増加し、強力な細胞内取り込みが示された（図1E–F）。抗ヒトPD-L1モノクローナル抗体MEDI4736を用いた同様の処理では、ヒトPD-L1の局在に影響は認められなかった（図示せず）。

これらのデータは、CCX559がMEDI4736やその他のPD-L1モノクローナル抗体のように、PD-1とPD-L1への結合を直接競合するのではなく、むしろPD-L1の二量体化を通じてPD-L1/PD-1の結合を阻害することを示している。さらに、CCX559はPD-L1の内取り込みを誘導し、それによってPD-1との相互作用をさらに阻害する。

CCX559による効率的な腫瘍増殖抑制および組織内分布 in vivo

CCX559の抗腫瘍剤としての効力を評価するため、この低分子化合物を2つのマウスモデルで試験した。そのうちの1つのモデルでは、免疫能を有するマウスにMC38-hPD-L1を注射した。腫瘍形成後にCCX559を1日1回経口投与したところ、腫瘍の増殖が有意に抑制された（図2A）。

^{図2：A) CCX559は、C57BL/6マウスにおけるMC38-hPD-L1腫瘍の増殖を用量依存的に抑制した。B) 最終投与の24時間後に血漿中のCCX559濃度を測定した（C57BL/6マウスにおけるMC38-hPD-L1腫瘍）。 C) CCX559は、ヒトPD-L1 KIマウスにおけるMC38-hPD-L1腫瘍内に蓄積した。D) 投与後1日目および5日目に、腫瘍、血漿、および組織中の薬物濃度を測定した（hPD-L1 KIマウスにおけるMC38-hPD-L1腫瘍）。}

この効果は用量依存性であり、MEDI4736で観察されたものと同様であった。CCX559の血漿中濃度を測定したところ、治療期間を通じて一貫した用量依存性の薬物曝露が認められた（図2B）。腫瘍細胞の細胞膜上のヒトPD-L1に対するex vivo染色により、腫瘍内での標的結合が確認された（図は省略）。 また、低分子化合物の分布およびクリアランスを評価するため、MC38-hPD-L1細胞をヒトPD-L1ノックインマウスに注入した。興味深いことに、CCX559は投与1日後に腫瘍に優先的に蓄積することが示され（図2C）、投与5日後にはすべての臓器からほぼ完全に消失していた（図2D）。投与後12日目には完全な消失が確認された（図は省略）。

したがって、CCX559は、腫瘍増殖を強力に抑制する能力、標的（腫瘍）への選択的な蓄積、および in vivoにおいて示されていることを踏まえると、既存のPD-L1標的療法に代わる有望な選択肢である。最後に、重要な点として、この分子は現在、固形がん患者を対象とした第1相試験を含む臨床開発段階にある。

なお、 本論文で使用されたMC38-hPD-L1細胞株 に加え、同様の特性を持つ最適化された ヒトPD-L1ノックインマウスモデル は、genOwayによって作製され、市販されています。genOwayは、免疫腫瘍学、代謝、心血管疾患、神経科学など、多岐にわたる研究分野において、数多くの生理学的に妥当な前臨床モデルを設計・提供している企業です。

参考文献：

1. Adams, J. L., Smothers, J., Srinivasan, R. & Hoos, A. 「免疫腫瘍学における低分子化合物の大きな可能性」。Nat Rev Drug Discov 14, 603-622 (2015).
2. van der Zanden, S. Y., Luimstra, J. J., Neefjes, J., Borst, J. & Ovaa, H. 「がん免疫療法における低分子化合物の可能性」。Trends Immunol41, 493-511 (2020).
3. Geisse, J. ほか. 表在性基底細胞癌の治療におけるイミキモド5％クリーム：2つの第III相無作為化プラセボ対照試験の結果.J Am Acad Dermatol50, 722-733 (2004).
4. genOway。PD-L1/PD-1シグナル伝達経路を調節する、有望な新規低分子化合物群
5. Acurcio, R. C. et al. 新規低分子阻害剤によるPD-1/PD-L1阻害の治療的標的化は、固形腫瘍の微小環境へ細胞傷害性T細胞を動員する。J Immunother Cancer10 (2022).
6. Sullivan, K. M. C. ほか. CCX559は、抗腫瘍免疫を誘導する、強力な経口投与型低分子PD-L1阻害剤である。PLoS One18, e0286724 (2023).