测定癌症对表皮生长因子受体靶向性治疗反应性的方法
【专利说明】测定癌症对表皮生长因子受体祀向性治疗反应性的方法
[000。 本申请是申请日为2005年3月31日，申请号为201210028631. 5的、发明名称和 本发明相同的发明专利申请的分案申请。
[0002] 对相关申请的交叉参考
[0003] 本申请在35U.S.C. 119(e)之下要求递交于2004年3月31日的美国临时申请系列 号；60/558,218,递交于2004年4月9日的美国临时申请系列号；60/561，095,递交于2004 年4月27日的美国临时申请系列号；60/565, 753,递交于2004年4月27日的美国临时申 请系列号；60/565,985,递交于2004年5月25日的美国临时申请系列号；60/574,035,递交 于2004年6月7日的美国临时申请系列号；60/577,916和递交于2004年7月29日的美 国临时申请系列号；60/592, 287的权益，在此将其内容全部并入作为参考。
[0004] 政府支持
[0005] 本发明由国立卫生研究院（NIH)奖助金号R01CA092824,P50CA090578,P01 95281，和化12CA87723-01支持，美国政府具有其某些权益。
技术领域 [0006] 和【背景技术】
[0007] 上皮细胞癌症，例如，前列腺癌、乳癌、结肠癌、肺癌、膜癌、卵巢癌、脾癌、睾丸癌、 胸腺癌等，是特征为上皮细胞异常、加速生长的疾病。该种加速的生长最初引发肿瘤形成。 最后，还能够发生向不同器官位点的转移。尽管已经在各种癌症的诊断和治疗上取得了一 些进展，但该些疾病仍然导致显著的死亡率。
[000引肺癌是工业化国家中主要的癌症死亡原因。根据细胞在显微镜下如何显现，将在 肺中开始的癌症分成两种主要类型，非小细胞肺癌和小细胞肺癌。非小细胞肺癌（鱗状细 胞癌，腺癌，和大细胞癌）一般比小细胞肺癌更慢地传播到其它器官。大约75%的肺癌病例 被分类为非小细胞肺癌（例如，腺癌），而其它25%为小细胞肺癌。非小细胞肺癌（NSCLC) 是在美国、日本和西欧癌症死亡的主要原因。对于患有进行性疾病的患者来说，化疗在存活 上提供了最适度的益处，但代价是显著的毒性，该强调了对治疗剂的需要，所述治疗剂特异 性祀向脂导肿瘤生长的关键遗传损伤（SchillerJH等，N化glJMed, 346:92-98, 2002)。
[0009] 表皮生长因子受体巧GFR)是170千道尔顿（kDa)的膜结合蛋白，其表达于上皮 细胞的表面上。EGFR是蛋白质酪氨酸激酶的生长因子受体家族的成员，所述激酶是一类 细胞周期调控分子（W.J.Gullick等，1986,CancerRes.，46 ;285-292)。EGFR当它的配体 巧GF或TGF-a)结合细胞外结构域时被激活，导致受体细胞内酪氨酸激酶结构域的自体磯 酸化（S.Cohen等，1980,J.Biol.Chem.，255 ;4834-4842 ;A.B.Sc虹eiber等，1983,J.Biol. Qiem. ,258 ;846-853)。
[0010] EGFR是促进生长的癌基因，erbB或化bBl的蛋白产物，但是该基因是一种家 族的成员，即原癌基因的ERBB家族，其据信在许多人类癌症的发生和发展中发挥重要作 用。特别地，已经在乳腺、膀脱、肺、头、颈和胃癌W及胶质母细胞瘤中观察到EGFR表达的 提高。癌基因的ERBB家族编码四种，结构相关的跨膜受体，即，EGFR，肥R-2/neu(erbB2)， 肥R-3 (erbB3)和肥R-4 (erbB4)。临床上，已经报道肿瘤中的ERBB癌基因扩增和/或受 体过表达与疾病复发和患者不良预后，W及与治疗中的反应性有关（L.Harris等，1999， Int.J.Biol.Markers, 14:8-15;和J.Mendelsohn和J.Baselga，2000，Oncogene, 19; 6550-656 巧。
[0011] EGFR由S个主要结构域组成，即，细胞外结构域巧CD),其被糖基化并且包含配 体结合性穴和两个半脱氨酸富集区；一个短的跨膜结构域，和一个具有固有酪氨酸激酶 活性的细胞内结构域。所述跨膜区将配体结合结构域连接到细胞内结构域上。氨基酸和 DNA序列分析，W及EGFR的非糖基化形式的研究表明EGFR的蛋白质主链具有132kDa的 质量，具有1186个氨基酸残基氨基酸残基（A.L.叫Irich等，1984,化Uire，307 ;418-425 ; J. Downward等，1984，化化'6,307 ;521-527 ;C. R. Carlin等，1986, Mol. Cell. Biol.，6 ; 257-264 ;和F. L. V. Mayes和M. D. Watedield，1984, Ilie EMBO J.，3 ;531-537)。
[001引EGF或TGF-a与EGFR结合激活信号转导途径并导致细胞增殖。EGFR的二聚体 化，构象变化W及内化作用作用来传递细胞同信号，导致细胞生长调控（G.Carpenter和 S.Cohen, 1979,Ann.Rev.Biochem.，48 ; 193-216)。影响生长因子受体功能，或导致受体和 /或配体过表达的遗传变化导致细胞增殖。此外，已经确定EGFR在细胞分化、细胞运动性 增强，蛋白质分泌，新血管形成，入侵，转移和癌细胞对化疗剂和放射的耐受性中发挥作用。 (M. -J.Oh等，2000,Clin.CancerRes.，6 ;4760-4763)。
[001引已经鉴定了多种EGFR的抑制剂，包括多种已经进行临床试验用于治疗各种癌症。 近期的概述，见deBono，J.S.和Rowinsky，E.K. (2002)，"TheErbBrec巧torFamily; ATherapeuticTargetForCancer"，TrendsinMolecularMedicine，8,S19-26。
[0014] 在癌症的治疗中对于治疗性干预有希望的一组祀标包括肥R-激酶axis的成员。 它们在实体上皮肿瘤，例如，前列腺、肺和乳腺肿瘤中经常上调，并且在胶质母细胞瘤中也 上调。表皮生长因子受体巧GFR)是肥R-激酶axis的成员，并且已经是开发几种不同癌症 疗法的祀标选择。EGFR酪氨酸激酶抑制剂巧GFR-TKIs)是该些疗法之一，因为酪氨酸残基 的可逆性磯酸化是EGFR途径激活所必需的。换句话说，EGFR-TKIs阻抑对促进和/或维持 细胞信号途径负责的细胞表面受体，所述信号途径诱导肿瘤细胸生长和分裂。具体地，据信 该些抑制剂干扰EGFR激酶结构域，称为肥R-1。更有希望的EGFR-TKIs为S个系列的化合 物：嗟挫咐类、化晚并喀晚类和化咯并喀晚类。
[0015] 在临床开发中两种更先进的化合物包括Gefitinib(由AstraZenecaUKLtd.开 发的化合物ZD1839 ;商品名IRESSA;下文为"IRESSA")和化lotinib(由Genentech， Inc.and0SIPharmaceuticals，Inc.开发的化合物 0SI-774 ;商品名TARCEVA;下文 为"TARCEVA");二者都产生了令人鼓舞的临床结果。用IRESSA和TARCEVA进行常规的 癌症治疗都包括每天口服不超过500mg的各自化合物。在2003年5月，当IRESSA被批准 用于治疗晚期非小细胞肺癌患者时，它在该些产品中成为第一个进入美国市场的。
[0016]IRESSA是一种口服活性嗟挫咐，其通过直接抑制EGFR分子上的酪氨酸激酶磯酸 化而起作用。它竞争S磯酸腺巧（AT巧结合位点，导致肥R-激酶axis的抑制。IRESSA反 应的确切机制并不完全清楚，不过，研究提示EGFR的存在是其作用的必要条件。
[0017] 在使用该些化合物中的显著限制是其受体在他们开始对治疗反应后可能会发展 出对它们的治疗效果的耐受性，或者他们可能在任何可测量的程度上完全不对EGFR-TKIs 反应。事实上，只有10-15%的晚期非小细胞肺癌患者对EGFR激酶抑制剂反应。因而， 在祀向性治疗中对于那些最可能受益于该种治疗的个体来说更好地理解在对IRESSA和 TARCEVA的敏感性之下的分子机制将是极其有益的。
[0018] 本领域明显需要癌症的令人满意的治疗，特别是上皮细胞癌症如肺、卵巢、乳腺、 脑、结肠和前列腺癌症，其并入了TKI治疗的益处并克服了由患者展现的无反应性。该种治 疗能够对个体的健康具有戏剧性的影响，特别是癌症特别常见的老人。
【发明内容】
[0019] 酪氨酸激酶抑制剂（TKI)疗法如gefitinib(IRESSAA'）在大多数爱上述癌症 影响的个体中并不有效。本发明人令人吃惊地发现EGFR激酶结构域躯体变异的存在基本 上提高了EGFR对TKI如IRESSA，TARCEVA的敏感性。例如小于30%的患有该种癌症的患者 易受由目前TKIs进行的治疗的影响，而大于50%，更优选60, 70,80,90%的具有EGH?激酶 结构域突变的患者是易受影响的。此外，该些突变赋予EGFR提高的激酶活性。因而，具有 该些突变的患者将可能对目前的酪氨酸激酶抑制剂（TKI)疗法，例如，gefitinib有反应。
[0020] 因此，本发明提供一种确定在受癌症影响的人类患者中表皮生长因子受体巧GFR) 祀向性治疗有效性的可能性的新方法。该方法包括相对于野生型erbBl基因检测所述患 者的erbBl基因的激酶结构域中的至少一种核酸变异的存在或缺失。至少一种变异的存 在表示EGFR祀向性治疗可能有效。优选地，所述核巧酸变异提高EGFR的激酶活性。随后 可W用EGFR祀向性治疗来治疗所述患者。在本发明的一个实施方案中，所述EGFR祀向性 治疗是酪氨酸激酶抑制剂。在优选的实施方案中，所述酪氨酸激酶抑制剂是苯氨基嗟挫 咐。所述苯氨基嗟挫咐可W是合成的苯氨基嗟挫咐。优选地，所述合成的苯氨基嗟挫咐为 gefitinib或erlotinib。在另一个实施方案中，所述EGFR祀向性治疗是不可逆的EGFR 抑制剂，包括4-二甲基氨基-but-2-締酸[4-(3-氯-4-氣-苯氨基）-3-氯基-7-己氧 基-嗟咐-6-基]-酷胺（"E邸-569"，有时称作"EKI-569"，见例如W0/2005/018677 和Torrance等，化1:脚6Medicine,vol. 6，No. 9，Sept. 2000，P. 1024)和 / 或HKI-272 或 HKI-357(Wyeth;见Greenberger等，Proc. 11thNCIE0RTC-AACRSymposiumonNewDrugs inCancerHierapy'ClinicalCancerRes.Vol. 6如pplement，Nov.2000，ISSN1078-0432; inRabin化an等，CancerRes. 64:3958-3965(2004);Ho化roandHynes,Ann.Rev.化arm. Tox. 44:195-217(2004);Tsou等，j.Med.Chem. 2005,48, 1107-1131;andTejpar等， J.Clin.Oncol.ASCOAnnualMeetingProc.Vol. 22,No. 14S;3579 (2004))。
[0021] 在本发明的一个实施方案中，所述EGFR获自有或处于发生癌症危险中的患者的 生物样品。EGFR(或erb