(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
がん患者においてがん治療の治療効果を予測するための方法であって、
がん患者の治療前の尿と治療中または治療後の尿とのそれぞれに対する線虫の走性行動を評価すること、および
治療前の尿に対する走性行動の評価結果と治療中または治療後の尿に対する走性行動の評価結果とを比較すること
を含み、
治療後に誘引行動が弱まっていることまたは忌避行動が強まっていることは治療効果があることを示す、方法（但し、ヒトに対する医療行為を除く）。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
治療前の尿に対して誘引行動を示し、かつ、治療後の尿に対して忌避行動を示すことは、治療効果があることを示す、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
治療前の尿に対して誘引行動を示し、かつ、治療後の尿に対して忌避行動を示さないことは、治療効果がなかった、または治療効果が乏しかったことを示す、方法。
【請求項４】
治療後のがん患者においてがんの増殖を予測するための方法であって、
がん患者の尿の時系列それぞれに対して線虫の走性行動を評価することと、
得られた評価結果の時系列において、がん患者の尿に対する忌避行動が弱まっていることまたは誘引行動が強まっていることは、がんの増殖があることを示す、方法（但し、ヒトに対する医療行為を除く）。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
得られた評価結果の時系列において、がん患者の尿に対する走性行動が忌避行動から誘引行動に変化したことは、がんの増殖があることを示す、方法。
【請求項６】
がんの増殖モニタリングまたはがんの再発モニタリングのための方法であって、
治療中または治療後のがん患者の尿の時系列それぞれに対して線虫の走性行動を評価することを含み、
得られた評価結果の時系列において、がん患者の尿に対する忌避行動が時間経過と共に弱まっていることまたは誘引行動が時間経過と共に強まっていることは、がんの増殖があること、またはがんの再発があることを示す、方法（但し、ヒトに対する医療行為を除く）。
【請求項７】
がん治療の治療効果を評価することに用いるための、線虫を含む組成物。
【請求項８】
治療後のがんの再発を予測またはモニタリングすることに用いるための、線虫を含む組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、がん患者の治療効果の予測および／または再発モニタリングの手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
がんは、多様であるが故に、効果的な決まった治療法が確立されておらず、個々の患者に合った固有の治療法を特定することが重要と考えられている。そのため、がん治療の治療効果の評価は、がん治療において重要な課題である。また、がんは、治療によって一時的にがんが除去されたように見えても、手術で取り切れなかったがんが残存している場合があり、これらを評価することは、再発防止、または再発に備えた治療法選択の観点から重要である。【０００３】
がんの存在を示すバイオマーカーが開発されてきた。しかしながら、がんの多様性故にその検出力、感度にはマーカー固有の限界があり、がんの存在を示す他の指標も必要である。また、画像診断では、がんが一定以上の大きさに成長しなければ検出できないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１５／０８８０３９
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、がん患者の治療効果の予測および／または再発モニタリングの手法を提供する。
【０００６】
本発明者らは、がん患者の治療効果の予測および／または再発モニタリングが、がん患者の尿に対する線虫の走性行動評価により可能であることを見出した。本発明は、このような知見に基づく発明である。
【０００７】
すなわち、本発明によれば以下の発明が提供される。
（１）がん患者においてがん治療の治療効果を検出する方法であって、
がん患者の治療前の尿と治療中または治療後の尿とのそれぞれに対する線虫の走性行動を評価すること、および
治療前の尿に対する走性行動の評価結果と治療中または治療後の尿に対する走性行動の評価結果とを比較すること
を含み、
治療後に誘引行動が弱まった場合または忌避行動が強まった場合には治療効果が検出される、方法。
（２）上記（１）に記載の方法であって、
治療前の尿に対して誘引行動を示し、かつ、治療後の尿に対して忌避行動を示した場合には、治療効果が検出される、方法。
（３）上記（１）に記載の方法であって、
治療前の尿に対して誘引行動を示し、かつ、治療後の尿に対して忌避行動を示さなかった場合には、治療効果がなかった、または治療効果が乏しかったことが示される、方法。
（４）治療後のがん患者においてがんの増殖を検出する方法であって、
がん患者の尿の時系列それぞれに対して線虫の走性行動を評価することと、
得られた評価結果の時系列において、がん患者の尿に対する忌避行動が弱まった場合または誘引行動が強まった場合には、がんの増殖が検出される、方法。
（５）上記（４）に記載の方法であって、
得られた評価結果の時系列において、がん患者の尿に対する走性行動が忌避行動から誘引行動に変化した場合に、がんの増殖が検出される、方法。
（６）がん患者においてがん治療の治療効果とその後のがんの増殖を検出する方法であって、
がん患者の治療前の尿と治療中または治療後の尿とのそれぞれに対する線虫の走性行動を評価すること、および
治療前の尿に対する走性行動の評価結果と治療中または治療後の尿に対する走性行動の評価結果とを比較すること
を含み、
治療後に誘引行動が弱まった場合または忌避行動が強まった場合には治療効果が検出され、かつ、
治療後のがん患者の尿の時系列それぞれに対して線虫の走性行動を評価することをさらに含み、
得られた評価結果の時系列において、がん患者の尿に対する忌避行動が弱まった場合または誘引行動が強まった場合には、がんの増殖が検出される、方法。
（６Ｂ）がんの増殖モニタリングまたはがんの再発モニタリングのための方法であって、
治療中または治療後のがん患者の尿の時系列それぞれに対して線虫の走性行動を評価することを含み、
得られた評価結果の時系列において、がん患者の尿に対する忌避行動が時間経過と共に弱まった場合または誘引行動が時間経過と共に強まった場合には、がんの増殖が検出され、またはがんの再発が検出される、方法。
（６Ｃ）がんの増殖モニタリングまたはがんの再発モニタリングのための方法であって、
治療中または治療後のがん患者の尿の時系列それぞれに対して線虫の走性行動を観察することと、
がん患者の尿に対する忌避行動が時間経過と共に弱まったことを検出し、および／または誘引行動が時間経過と共に強まったことを検出し、これにより、がんが増殖したと決定し、またはがんが再発したと決定することとを含む、方法。
（７）がん治療の治療効果を評価することに用いるための、線虫を含む組成物。
（８）治療後のがんの再発を予測またはモニタリングすることに用いるための、線虫を含む組成物。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、線虫を用いた尿検査による、がん患者の術前術後経過と再発モニタリングの結果を示す。
【発明の具体的な説明】
【０００９】
本明細書では、「対象」とは、哺乳動物を意味し、例えば、霊長類（例えば、サル、チンパンジー、ゴリラ、ボノボ、オランウータン、マーモセット、およびヒト）、例えば、ヒトを意味する。本明細書では、対象は好ましくはヒトである。また、本明細書では、「対象」には、健常者、がんであると疑われる対象およびがんに罹患している対象が含まれる意味で用いられる。
【００１０】
本明細書では、「がん」は、悪性腫瘍を意味する。がんには、造血器腫瘍、上皮癌（カルシノーマ）、および非上皮性の肉腫（サルコーマ）に大きく分類され得る。造血器腫瘍としては、白血病、悪性リンパ腫、および骨髄腫などが挙げられる。上皮癌としては、肺がん、乳がん、胃がん、大腸がん、子宮がん、卵巣がん、頭頸部がん、および舌がんが挙げられる。肉腫としては、骨肉腫、軟骨肉腫、横紋筋肉腫、平滑筋肉腫、線維肉腫、脂肪肉腫、および血管肉腫が挙げられる。本明細書では、「がん」は、ステージ０の早期がん、およびステージ１の早期がんなどの早期がんを含む。
【００１１】
本明細書では、「がん治療の治療効果を検出する」は、「がん治療の治療効果を評価する」、「がん治療の治療効果を予測する」、「がん治療の治療効果を診断する」、または「がん治療の治療効果の診断を非診断的に補助する」に読み替えることができる。
【００１２】
本明細書では、「がんの増殖を検出する」とは、術後の文脈では、「再発の可能性を検出する」、「再発を予測する」、「再発の可能性を予測する」、または「再発の可能性を評価する」に読み替えることができる。
【００１３】
本明細書では、「再発」とは、治療が効果を発揮したように見えるが、その後、同じ場所または別の場所にがんが出現することを言う。すなわち、再発には、転移が含まれる意味で用いられる。「再発」は、「再燃」とよばれることもある。
【００１４】
本明細書では、「線虫」とは、カエノラブディチス・エレガンス（Caenorhabditis elegans）を意味する。線虫は、米国ミネソタ大学の生物科学部のCaenorhabditis Genetics Center (CGC)に様々な環境から単離された株が登録および公開され、分譲可能である。従って、当業者であれば、知られているほとんどの株をCGCから入手することができる。自家受精により繁殖できるという観点では、雌雄同体が好ましく用いられ得る。
【００１５】
本明細書では、「走性行動」とは、誘引行動または忌避行動を意味する。誘引行動とは、ある物質からの物理的距離を縮める行動を意味し、忌避行動とは、ある物質からの物理的距離を広げる行動を意味する。誘引行動を誘発する物質を誘引物質といい、忌避行動を誘発する物質を忌避物質という。線虫は嗅覚により誘引物質に対して誘引し、忌避物質から忌避するという性質を有している。誘引物質に対して誘引する行動を誘引行動（本明細書では「陽性」ということがある）といい、忌避物質から忌避する行動を忌避行動（本明細書では「陰性」ということがある）という。また、誘引行動と忌避行動とを合わせて走性行動という。
【００１６】
本明細書では、「野生株」とは、線虫の野生株であり、例えば、一般的な野生株であるＮ２  Ｂｒｉｓｔｏｌ株が挙げられる。本明細書における野生株は、がんを有する対象から得られた尿には誘引行動を示し、がんを有しない対象から得られた尿には忌避行動を示す株とすることができる。
【００１７】
線虫の走性行動評価系を用いた尿の分析方法
線虫の走性行動評価系を用いた尿の分析方法は、対象から得られた被検試料（例えば、尿）と線虫とを一定距離離して配置し、線虫が被検試料に対して誘引行動を示すか、忌避行動を示すかを観察することによって行うことができる。そして、誘引行動を示した場合には、対象は、がんに罹患している、またはその可能性があると評価することができる。このようにして、ＷＯ２０１５／０８８０３９では、２４２検体の中規模試験により、がん患者を１００％の感度および９５％の特異度で検出することができた。
【００１８】
より詳細には、線虫の走性行動評価系を用いた尿の分析方法は例えば、
シャーレ（例えば、固形培地を導入したシャーレ）に対象から得られた被検試料（例えば、尿）を配置することと、
被検試料が配置されたシャーレに、被検試料と一定距離離れた位置に線虫を配置することと、
配置後、線虫に行動させることと、
線虫が被検試料に対して走性行動を示した場合には、対象ががんに罹患している、またはがんに罹患している可能性があると評価することと、
を含みうる。
【００１９】
線虫の走性行動は、被検試料に近づいた線虫数と被検試料から遠のいた線虫数の差や比により評価することができる。線虫数の差に基づく評価の場合には、差が正の値である場合には、全体として被検試料は、誘引行動を誘発するものであり、がん患者に由来するものであると評価することができ、負の値である場合には、全体として被検試料は、忌避行動を誘発するものであり、健常者に由来するものであると評価することができる。また、線虫の走性行動は、例えば、以下のように走性インデックスを指標として評価することができる。
【数１】
0006782949.tif 000002
｛式中、Ａは、被検試料に対して誘引行動を示した線虫の数であり、Ｂは、被検試料に対して忌避行動を示した線虫の数である。｝
【００２０】
走性インデックスが正の値である場合には、全体として被検試料は、誘引行動を誘発するものであり、がん患者に由来するものであると評価することができ、負の値である場合には、全体として被検試料は、忌避行動を誘発するものであり、健常者に由来するものであると評価することができる。
【００２１】
走性インデックスは、１に近いほど線虫が誘引行動を示す比率が大きいことを意味し、−１に近いほど線虫が忌避行動を示す比率が大きいことを意味し、０に近いほど線虫は誘引行動も忌避行動も示さないことを意味する。走性インデックスの絶対値が大きいほど、行動評価結果は明確になる。
【００２２】
本発明者らは、がんの治療前後で治療を受けたがん患者の尿に対する線虫の走性行動が鋭敏に変化することを見出した。これにより、本発明者らは、治療前後のがん患者の尿に対する線虫の走性行動に基づいてがん治療の治療効果を評価できることを見出した。本発明者らはまた、治療後のがん患者の尿に対する線虫の走性行動に基づいて、がんの再発を予測できることを見出した。
【００２３】
本発明によれば、がん患者においてがん治療の治療効果を評価する方法（または予測する方法、検出する方法、若しくは診断する方法、あるいは、治療効果の基礎的情報を得る方法）であって、がん患者の治療前後の尿それぞれに対する線虫の走性行動に基づいてがん治療の治療効果を評価する（または予測する方法、検出する方法、若しくは診断する方法）が提供される。上記方法においては、がん患者の治療前の尿と治療中または治療後の尿とのそれぞれに対する線虫の走性行動を評価すること、および、治療前の尿に対する走性行動の評価結果と治療中または治療後の尿に対する走性行動の評価結果とを比較することにより、線虫の走性行動が治療前後でどのように変化したかを観察することができる。必要に応じて、治療前後の走性行動の評価結果を出力することができる。
【００２４】
本明細書では、「治療前」とは、評価する対象となるがん治療の前を意味する。例えば、３ヶ月の治療において、治療１ヶ月後〜２ヶ月後の治療効果を評価する場合、評価する対象となるがん治療は、「治療１ヶ月後〜２ヶ月後の治療」である。従って、この場合の「治療前」とは、治療１ヶ月後を指し、治療前の尿とは、治療１ヶ月後の尿である。すなわち、「治療前」という用語は、必ずしも一連の治療が開始される前を意味するものではなく、治療中を意味する場合もあり、評価する対象となるがん治療が開始される前を意味する相対的な用語である。
【００２５】
本明細書では、「治療中」とは、評価する対象となるがん治療の最中を意味する。
【００２６】
本明細書では、「治療後」とは、評価する対象となるがん治療の後を意味する。例えば、３ヶ月の治療において、治療１ヶ月後〜２ヶ月後の治療効果を評価する場合、評価する対象となるがん治療は、「治療１ヶ月後〜２ヶ月後の治療」である。従って、この場合の「治療後」とは、治療２ヶ月後を指し、治療後の尿とは、治療２ヶ月後の尿である。すなわち、「治療後」という用語は、必ずしも一連の治療が終了した後を意味するものではなく、治療中を意味する場合（例えば、治療後、他のがん治療を継続中の場合）もあり、評価する対象となるがん治療が終了した後を意味する相対的な用語である。
【００２７】
観察の結果、治療後に誘引行動が弱まった場合または忌避行動が強まった場合には、治療効果があったと評価される（または予測される、検出される、若しくは、診断される）。また、観察の結果、治療前の尿に対して誘引行動を示し、かつ、治療後の尿に対して忌避行動を示した場合には、治療効果があったと評価される（または予測される、検出される、若しくは、診断される）。あるいは、観察の結果、治療前の尿に対して誘引行動を示し、かつ、治療後の尿に対して忌避行動を示さなかった場合には、治療効果がなかった、または治療効果が乏しかったと評価される（または予測される、検出される、若しくは、診断される）。
【００２８】
例えば、がん治療の治療効果を評価する場合に、あるときまでは治療法Ａで治療を行い、途中から治療法Ｂに切り替える、または治療法Ｂの併用を開始することがある。このように治療法を変更する場合に、変更前後で治療効果を比較し、いずれの治療法が好ましいかを決定することにも用いられ得る。この観点では、本発明では、治療法の優劣を評価する方法であって、
［１］第一の治療法の前後でがん患者の治療前の尿と治療中または治療後の尿とのそれぞれに対する線虫の走性行動を評価すること、および治療前の尿に対する走性行動の評価結果と治療中または治療後の尿に対する走性行動の評価結果とを比較することと、
［２］第二の治療法の前後でがん患者の治療前の尿と治療中または治療後の尿とのそれぞれに対する線虫の走性行動を評価すること、および治療前の尿に対する走性行動の評価結果と治療中または治療後の尿に対する走性行動の評価結果とを比較することと、
［３］第一の治療法の治療効果と第二の治療法の治療効果とを対比することと
を含む、方法が提供される。
【００２９】
本発明者らはまた、治療後のがん患者の体内でのがんの増殖（または、がんの量）を評価する方法（または、決定する方法、予測する方法、検出する方法、若しくは診断する方法）であって、がん患者の尿の時系列それぞれに対する線虫の走性行動に基づいてがんの増殖（または、がんの量）を評価する方法（または、決定する方法、予測する方法、検出する方法、若しくは診断する方法、あるいは、治療効果の基礎的情報を得る方法）が提供される。上記方法においては、治療後のがん患者から採取した尿の時系列を用意し、それぞれの尿に対する線虫の走性行動がどのように変化したかを観察することができる。必要に応じて、尿の時系列に対する走性行動の評価結果を出力することができる。
【００３０】
観察の結果、上記尿試料の時系列において、がん患者の尿に対する忌避行動が弱まった場合または誘引行動が強まった場合には、がんが増殖した（または、がんの量が増加した）と評価される（または、決定される、予測される、検出される、若しくは診断される）。あるいは、観察の結果、上記時系列において、がん患者の尿に対する走性行動が忌避行動から誘引行動に変化した場合には、がんが増殖した（または、がんの量が増加した）と評価される（または、決定される、予測される、検出される、若しくは診断される）。
【００３１】
尿試料の時系列は、がんの増殖モニタリングおよびがんの再発モニタリングの観点からは、定期的に取得された時系列であり得る。例えば、尿試料は、１週間〜１年のインターバルで、例えば、１週間おきに、２週間おきに、３週間おきに、４週間おきに、１ヶ月おきに、２ヶ月おきに、３ヶ月おきに、４ヶ月おきに、５ヶ月おきに、６ヶ月おきに、または１年おきに取得され得る。あるいは、不定期に、例えば、がんの増殖若しくは再発が疑われたときに、または確認したいときに尿を採取してもよい。定期的な尿の採取に加えて、がんの増殖や再発が疑われたときに尿を採取してもよい。本明細書では、「時系列」は、２以上の異なる時期に採取された複数の試料に向けて用いられる。従って、時系列では、尿試料を２つ以上、３つ以上、４つまたはそれ以上含み得る。３つ以上の尿試料への走性行動評価結果を比較すると、走性行動の変化の動向（例えば、変化率）がわかりやすいというメリットがある。
【００３２】
上記のがん治療の治療効果を評価する方法（または、予測する方法、検出する方法、若しくは診断する方法、あるいは、治療効果の基礎的情報を得る方法）は、さらに治療後のがん患者の体内でのがんの増殖（または、がんの量）を評価する方法（または、決定する方法、予測する方法、検出する方法、若しくは診断する方法、あるいは、治療効果の基礎的情報を得る方法）と組み合わせて実施しうるものである。すなわち、治療前のがん患者の尿試料と、治療後のがん患者の尿試料から、がん治療の治療効果を評価し、その後、当該がん患者の体内でのがんの増殖やがんの量を尿試料の時系列から評価することができる（例えば、図１参照）。
【００３３】
本発明によれば、がん治療の治療効果を評価することに用いるための、線虫を含む組成物が提供される。この組成物は、上記方法に用いることができる。
【００３４】
本発明によれば、治療後のがんの再発を予測またはモニタリングすることに用いるための、線虫を含む組成物が提供される。
【実施例】
【００３５】
実施例１：手術による腫瘍の摘出および再発
本発明者らは、がん患者の尿に対して線虫が誘引行動を示すことをこれまでに明らかにしてきた。本実施例では、あるがん患者における腫瘍の摘出および再発と、線虫の誘引行動との関係をさらに調べた。【００３６】
がん患者としては、腫瘍マーカーの数値が非常に低く、腫瘍マーカー検査では陰性を示すがん患者をモニタリングした。【００３７】
上記がん患者の腫瘍摘出と再発は、以下の経過を辿った。
【表１】
0006782949.tif 000003
【００３８】
２０１５年４月の手術前後から約１月おきに上記患者から尿をサンプリングし、凍結保存した。【００３９】
上記患者に由来する尿と線虫の走性行動との関係を調べた。走性行動は、ＷＯ２０１５／０８８０３９に記載される通りに評価した。結果は図１に示される通りであった。【００４０】
図１に示されるように、手術により腫瘍を切除すると、がん患者の尿への誘引行動が見られなくなり、忌避行動が表われるようになった。特に、手術直後に既に尿への線虫の走性行動に大きな変化が認められた。また、ＣＴによりがんの再発が確認されたのは、２０１６年２月２８日であったが、線虫はその約５ヶ月前の２０１５年９月末には上記患者の尿への誘引行動を示した。さらに、再発前の２０１５年５月から８月にかけて忌避行動が弱まっている様子も確認された。【００４１】
この結果から、がん患者の尿における線虫の誘引物質の濃度は、がんの切除と共に極めて速やかに変動したものと考えられる。これにより、手術によるがんの切除の程度を線虫を用いた尿検査により鋭敏に確認できることが明らかになった。
また、線虫は、ＣＴにより再発が確認される数ヶ月以上も前から尿中の誘引物質を検知し、患者の再発を予知できた。このことから、線虫を用いたがん患者の尿検査は、がんの再発や予後の評価に有用であることが明らかとなった。【００４２】
実施例２：手術および化学療法の前後における線虫を用いた尿検査
本実施例では、検体数を大幅に増やして実施例１の追試を行った。【００４３】
大腸がん、胃がん、膵臓がん、食道がん、胆管がん、および胆のうがんの患者から、それぞれ手術および化学療法の前後で尿を採取し、凍結保存した。治療１ヶ月後は、４５検体から尿を回収した。治療３ヶ月後は、１５検体から尿を回収した。【００４４】
回収した尿に対する線虫の走性行動を実施例１と同様に評価した。【００４５】
その結果、治療１ヶ月後では、４５検体中３１検体（６８．９％）で陰性化（すなわち、誘引行動から忌避行動への変化）が見られた。また、治療３ヶ月後では、１５検体中１０検体（６６．７％）で陰性化が見られた。
このように、様々ながんの患者において、治療前後で線虫は、誘引行動から忌避行動へと走性行動を変化させた。この走性行動の変化は、がん患者の尿に含まれる誘引物質が治療前後で変化したことを線虫が鋭敏に検知して反応した結果と考えられる。
上記患者においては、治療によってがん組織が完全に取り除けなかった例やすでにがんの転移がおきている場合が含まれる。【００４６】
上記結果から、治療評価に線虫を用いたがん患者の尿検査が有効であることが明らかとなった。
【図１】
0006782949.tif 000004