Hedgehog抑制剂治疗的生物标志物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及个性化治疗的方法。
[0002] 发明背景
[0003] 已知HEDGEHOG信号转导调节广泛的生物学过程，如细胞增殖、分化和采用组织特 异及剂量依赖性方式的器官形成。通常，HEDGEHOG信号转导在细胞增殖、分化和胚胎模式 形成期间严格受控。然而，HEDGEHOG信号通路的异常活性（其归因于，例如，组成型激活所 述通路的突变）可产生病理学后果。举例来说，Patched的功能丧失型突变在Gorlin综合 征（有高皮肤和脑癌风险的遗传性综合症，也称为基底细胞痣综合征（BCNS))中发现；Smo 和GIi的功能获得型突变与基底细胞癌和成胶质细胞瘤相关联。基底细胞癌（BCC)是最常 见的皮肤癌形式，在美国每年影响超过90, 000人。
[0004] 发现Hedgehog的组成型激活在BCC、成神经管细胞瘤（最常见的儿童脑瘤）、横纹 肌肉瘤、胰腺癌、小细胞肺癌、前列腺癌和乳腺癌中促进肿瘤发生。除了在肿瘤发生中的作 用，HEDGEHOG信号转导还参与前列腺癌转移。HEDGEHOG信号转导可涉及许多其他肿瘤类型 且预期持续发现所述关联；这是全世界许多癌症中心主动研宄的领域。
【发明内容】
[0005] 本发明基于以下发现：特定生物标志物能用于选择可能响应HEDGEHOG信号转导 抑制剂治疗的患癌个体。特别发现与对照相比，获自患癌个体的样品中表1所列生物标志 物的表达水平如表1所列生物标志物的mRNA表达水平和/或表1所列生物标志物编码的 蛋白产物量出现增加或减少能用于预测所述个体是否响应HEDGEHOG信号通路抑制剂的治 疗。
[0006] -方面，本发明包括为进行HEDGEHOG信号转导抑制剂治疗来选择患癌受试者的 方法，所述方法包括测定获自该受试者的生物样品中表1所列至少一种生物标志物，如 SHR00M 2或SPHKl的表达水平，从而预测响应HEDGEHOG信号转导抑制剂的可能性增加。在 一个实施方式中，本发明包括选择表1中的至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少 6个、至少7个或至少8个生物标志物。本发明方法中，所述HEDGEHOG信号转导抑制剂是 环巴胺、蒜藜芦碱、GANT61、purmorphamine(2, 6, 9-三取代嘌呤化合物）、SAG、SANT-2、番 茄碱、花姜酮、⑶C-0449 ;XL139、IPI926、IPI609(IPI269609)或 BMS-833923/XL139、或其 衍生物。在一个实施方式中，所述HEDGEHOG信号转导抑制剂是甲基-4' -三氟甲氧基-联 苯-3-羧酸[6-(顺-2, 6-二甲基-吗啉-4-基）-吡啶-3-基]-酰胺（化合物I)或 2_[(R)-4-(6-苄基-4, 5-二甲基-哒嗪-3-基）-2-甲基-3, 4, 5,6-四氢-2H-[1，2']二 吡嗪-5' -基]-丙-2-醇化合物II。本发明方法中，所述癌症可以是BCC、慢性髓性白血病 (CML)、骨肉瘤、软组织肉瘤、成神经管细胞瘤、横纹肌肉瘤、胰腺癌、小细胞肺癌、前列腺癌、 Gorlin综合征、胃食管癌、骨髓增生性瘤和急性白血病或乳腺癌。在一个实施方式中，所述 生物样品是肿瘤样品，如新鲜冷冻样品或福尔马林固定石蜡包埋组织样品。
[0007] 另一方面，本发明包括为进行HEDGEHOG信号转导抑制剂治疗来选择患肿瘤受 试者的方法，所述方法包括测定获自患成神经管细胞瘤受试者的生物样品中表1所列 至少一种生物标志物的表达水平，从而预测响应甲基-4'-三氟甲氧基-联苯-3-羧酸 [6-(顺-2, 6-二甲基-吗啉-4-基）-吡啶-3-基]-酰胺的可能性增加。
[0008] 用本发明方法的表达水平可以包括测定mRNA的表达水平或测定蛋白水平。
[0009] 另一方面，本发明包括为进行HEDGEHOG信号转导抑制剂治疗来选择患癌受试者 的方法，所述方法包括测定获自该患癌受试者的生物样品中表1所列HEDGEHOG信号转导生 物标志物的表达水平；测定表2所列一种或多种参照/标准化基因的mRNA水平；和根据所 述参照基因标准化HEDGEHOG信号转导生物标志物的表达水平。
[0010] 另一方面，本发明包括用于确定肿瘤是否响应HEDGEHOG信号转导抑制剂治疗的 药盒，所述药盒包含提供一种或多种探针或引物以检测表1所列至少1个、至少2个、至少 3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个或至少8个生物标志物的表达水平。本发明 的药盒包括测定表1所列一个或多个生物标志物水平的多种试剂，还可选包括测定表2所 列一个或多个生物标志物表达水平的试剂和使用说明书。
[0011] 一方面，本发明的药盒可以是预测癌症受试者是否受益于HEDGEHOG信号转导抑 制剂治疗的药盒，所述药盒包括：测定表1所列一个或多个生物标志物的mRNA表达水平的 多种试剂；分析所述表达并生成评分以预测患者是否受益于HEDGEHOG信号转导抑制剂治 疗的方式。测定mRNA表达的试剂可以包括一批与表1所鉴定一个或多个生物标志物互补 的多核苷酸。测量mRNA表达的试剂包括多种PCR探针和/或qRT-PCR引物。
[0012] 另一方面，本发明可包括含多核苷酸探针的微阵列，所述探针与表1所列至少一 个生物标志物互补且可杂交。
[0013] 另一方面，本发明可包括含多种分离的核酸序列的组合物，其中各分离的核酸 序列与选自下列基因的至少一种RNA产物杂交：GLI-1、OTX-2、SHR00M2、PDUM3、SPHK1、 SFRP1、APBA2和SPATA20,其中所述组合物用于测量所述基因的mRNA表达水平。
[0014] 另一方面，本发明可包括计算机产品，其用于为进行SMO抑制剂药物治疗来选择 患有或疑似患有成神经管细胞瘤的受试者：接受对应来自受试者样品中表1所列至少一个 基因表达水平的数据的方式；针对各基因产生表达值的方式；和基于将表达值输入数据库 来产生评分的方式，所述数据库包含与选择相关的参照表达概况，其中评分预测所述受试 者是否受益于SMO抑制剂治疗。所述计算机产品能用于上述任何方法。
[0015] "生物标志物"是用作受试者中生物状态指示物的分子。关于本主题，本文公开的 生物标志物可以是显示表达变化，从而预测受试者是否受益于接受hedgehog信号转导抑 制剂如SMO抑制剂的治疗的分子。
[0016] "Hedgehog" 一般指果幡（Drosophila)hedgehog蛋白的任何哺乳动物同源物，包 括至少音猜因子（Sonic hedgehog，SHedgehog)、沙漠刺猜（Desert hedgehog，DHedgehog) 和印度刺猜（Indian hedgehog，Hedgehog) 〇
[0017] 本文所用的"Hedgehog信号通路"指由hedgehog和其受体（或其下游）介导的 信号级联，其引起基因表达变化和hedgehog活性典型的其他表型变化。信号通路活化可以 归因于正面影响Hedgehog信号传送，即在Hedgehog存在时刺激下游生物事件的Hedgehog 信号转导组成部分。所述组成部分的示例是Hedgehog、Ptch、Smo和Gli。Hedgehog阳性 (Hh+)肿瘤是有遗传改变且引起组成型hedgehog通路活化的肿瘤，此Hedgehog活化看来是 肿瘤形成和生长的主要驱动者。
[0018] 发明详述
[0019] 越来越多的证据提示患者的基因档案可能对患者响应治疗性处理有决定性作用。 考虑到多种疗法可用于治疗癌症，确定影响例如对特定药物响应的遗传因素能用于向患者 提供个体化治疗方案。所述个体化治疗方案提供使患者治疗益处最大化的潜能，同时尽量 减少可能与替代性治疗方案关联的相关副作用。因此，需要鉴定能用于预测患者是否可能 响应特定治疗的因子。
[0020] 为了使接受Hedgehog信号转导抑制剂的患者的潜在临床益处最大，能够选择有 激活的Hedgehog信号通路的肿瘤患者是重要的。本文所述方法部分基于鉴定表1所列一 个或多个生物标志物，所述生物标志物能用于确定患者受益于Hedgehog信号转导抑制剂 如SMO抑制剂治疗的可能性。
[0021] 对本发明的生物标志物进行目的性优化，以用于福尔马林固定、石蜡包埋组织 (FFPE)样本，使得其能用于常规临床测试。
[0022] Hedgehog信号转导抑制剂
[0023] 用于本发明的Hedgehog信号转导抑制剂是已知抑制Hedgehog信号通路的试剂。 所述试剂可以是抑制表型所引起异常生长状态的试剂，所述表型如Ptch或Sufu的功能丧 失型突变，或者Hedgehog、Smoothened或Gli的功能获得型突变。Hedgehog抑制剂为本领 域已知，包括例如小分子化合物、小肽、抗体、反义寡核苷酸、siRNA等。
[0024] 在一些实施方式中，所述hedgehog信号转导抑制剂是小分子化合物。在一些实 施方式中，所述hedgehog信号转导抑制剂是环巴胺或其衍生物。在一些实施方式中，所 述hedgehog信号转导抑制剂是蒜藜芦碱、GANT61、purmorphamine (2, 6, 9-三取代嗓呤化 合物）、SAG、SANT-2、番茄碱、花姜酮、或其衍生物。在一些实施方式中，所述hedgehog信 号转导抑制剂是⑶C-〇449(可获自基因泰克（Genentech)和/或库里斯公司（Curis)); XL139、IPI926(可获自无限制药公司（Infinity Pharmaceuticals))、IPI609(IPI269609)、 BMS-833923/XL139(可获自百时美施贵宝（Bristol-Myers Squibb)和 / 或Exelixis)、 TAK_441(千年制药公司（Millennium))或 PF_04449913(辉瑞（Pfizer))。
[0025] 其他 hedgehog 信号转导抑制剂参见 PCT/US2010/038568、PCT/US2010/044168、 PCT/US2009/061573、PCT/US2009/063696、PCT/US2009/039065,所有这些都通过引用全文 纳入本文。
[0026] 本文所述hedgehog信号转导抑制剂可以是试剂本身、其药学上可接受盐、其 药学上可接受酯以及立体异构体、对映体、外消旋混合物等。在一个实施方式中，所述 hedgehog信号转导抑制剂是SMO抑制剂，如2-甲基-4' -三氟甲氧基-联苯-3-羧酸 [6-(顺-2, 6-二甲基-吗啉-4-基）-吡啶-3-基]-酰胺，也称为N-[6-(顺-2, 6-二甲 基吗啉-4-基）吡啶-3-基]-2-甲基-4' -(三氟甲氧基）[1，Γ -联苯]-3-甲酰胺，其 公开于国际专利申请号WO 2007/131201和W02008/154259,所有这些都通过引用全文纳 入本文。在另一个实施方式中，所述hedgehog信号转导抑制剂是WO 2010/007120公开的 2_ [ (R) -4- (6-苄基-4, 5-二甲基-哒嗪-3-基）-2-甲基-3, 4, 5, 6-四氢-2H- [ 1，2' ]二吡 嗪-5' -基]-丙-2-醇，其都通过引用全文纳入本文。
[0027] 所述hedgehog信号转导抑制剂包括式I的化合物：
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