Hedgehog抑制剂治疗的生物标志物的制作方法
【专利摘要】一种通过测定获自受试者的生物样品中至少一种生物标志物的表达水平，为进行Hedgehog信号转导抑制剂治疗来选择患癌受试者的方法。
【专利说明】HEDGEHOG抑制剂治疗的生物标志物
【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究的领域。
【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I所列生物标志物的表达水平如表I所列生物标志物的mRNA表达水平和/或表I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]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受试者的生物样品中表I所列至少一种生物标志物，如SHR00M2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I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I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I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I所列至少I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I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I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I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I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:GL1-1、OTX-2、SHR00M2、PDLIM3, SPHKUSFRP1、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I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” 一般指果蚬(Drosophila) hedgehog蛋白的任何哺乳动物同源物,包括至少音猬因子(Sonic hedgehog, SHedgehog)、沙漠刺猬(Desert hedgehog, DHedgehog)和印度刺猬(Indian hedgehog, Hedgehog)。
[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I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, 9-三取代嘌呤化合物)、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-0449 (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，I’-联苯]-3-甲酰胺，其公开于国际专利申请号TO2007/131201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W02010/007120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:
【权利要求】
1.一种分析癌症受试者的生物样品的方法，所述方法包括测定取自所述受试者的生物样品中生物标志物GL1-1、OTX-2、SHR00M2、PDUM3、和SPHKl的表达水平，其中所述生物标志物相较对照的表达水平提供所述受试者是否具有增加的响应甲基_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-醇的可能性的诊断指示物。
2.一种为进行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所述受试者的生物样品中至少3个选自由以下组成的组的生物标志物的表达水平:GL1-1、OTX-2、SHR00M2、PDLIM3, SPHKU SFRPU APBA2 和 SPATA20，从而预测响应Hedgehog信号转导抑制剂治疗的增加的可能性。
3.如权利要求2所述的方法，所述方法包括测定至少4个生物标志物的水平。
4.如权利要求2所述的方法，所述方法包括测定至少5个生物标志物的水平。
5.一种为进行甲基-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-醇治疗来选择患癌受试者的方法，所述方法包括测定获自所述受试者的生物样品中SHR00M2的水平，从而预测响应甲基-4’-三氟甲氧基-联苯-3-羧酸[6-(J1-2，6-二甲基-吗啉-4-基)-吡啶-3-基]-酰胺或 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- [I，2’ ]二吡嗪_5’ -基]-丙-2-醇的增加的可能性。
6.一种为进行甲基-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_醇治疗来选择患癌受:试者的方法，所述方法包括测定获自所述受试者的生物样品中SPHKl的水平，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-醇的增加的可能性。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，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- [I，2’ ]二吡嗪-5’-基]-丙-2-醇。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述测定是mRNA的表达水平。
9.一种药盒，所述药盒包括测定样品中权利要求1或2所列生物标志物表达水平的多种试剂和使用说明书。
10.一种在有需要的患者中治疗癌症的方法，所述方法包括根据患者具有上升水平的生物标志物GL1-l、SHR00M2、roUM3和SPHKl表达以及减少水平的生物标志物0TX-2表达，向所述患者选择性给予Hedgehog信号转导抑制剂。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，测定所述患者样品的所述生物标志物表达且所述样品是福尔马林固定、石蜡包埋的组织(FFPE)。
12.如权利要求1-8和10-11所述的方法，其特征在于，所述癌症是BCC、成神经管细胞瘤、横纹肌肉瘤、CML、骨肉瘤、软组织肉瘤、胰腺癌、小细胞肺癌、前列腺癌、Gor I in综合征或乳腺癌。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述癌症是成神经管细胞瘤。
14.如权利要求1-8或10-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述抑制剂是甲基-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。
15.如权利要求1-8或10-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述抑制剂是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。
【文档编号】G01N33/50GK103608683SQ201280026951
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年4月3日 优先权日:2011年6月2日
【发明者】R·班达鲁, A·海德, D·M·罗宾逊, K·L·罗斯, T·T·夏普, 寿亚平 申请人:诺华股份有限公司