选择个性化脑癌疗法的方法
【专利说明】选择个性化脑癌疗法的方法 发明领域
[0001] 本发明涉及个性化药物领域。更具体地，本发明涉及基于患者在患病组织中的蛋 白组学特征选择个性化脑癌疗法的方法。
[0002] 发明背景 个性化医学是相对年轻的医疗保健领域，其目标在于鉴别各患者的遗传信息、基因组 信息和临床信息，所述信息允许对发展给定疾病的可能性、疾病的预后和对疗法的易感性 作出精确的个性化预测。因此，个性化医学能够做出更有见解的医学结论、选择更好靶向的 疗法和降低医疗保健费用。
[0003] 神经胶质瘤是种类广泛的原发性脑和脊髓肿瘤，具有表现出神经胶质细胞的特性 的肿瘤细胞并占所有脑肿瘤的约42%。根据美国癌症协会，神经胶质瘤可分为三个亚型，即 星形细胞瘤、少突神经胶质瘤和室管膜细胞瘤（epedymomas)，取决于受累神经胶质细胞的 类型。星形细胞瘤由星形胶质细胞产生并占所有脑肿瘤的约35%。通常，星形细胞瘤为不 可医治的，因为它们遍布正常脑组织。星形细胞瘤通常基于对活检样本的显微术检查，依据 在显微镜下检查活检的医生所使用的标准而分类为低级、中级或高级。星形细胞瘤的最高 级被称为成胶质细胞瘤一一最常见的成人恶性脑肿瘤。在诊断后患有多形性成胶质细胞瘤 (GBM)的患者的平均存活小于14个月。
[0004] 由于神经胶质瘤的异质基因组特征（heterogeneousgenomiclandscape)，未来 的疗法有可能需要针对各患者的肿瘤基因型和蛋白组学特征个性化。事实上，患有少突神 经胶质瘤的患者已经从个性化医学受益，因为对化学治疗的响应和染色体特征之间存在清 楚的关系（Cairncross等人，J.Natl.CancerInst.，1998，90: 1473-1479)。
[0005] 蛋白磷酸酶甲基转移酶l(PME-l)已经被鉴定为癌症相关的蛋白，其表达与低级 星形细胞神经胶质瘤向恶性成胶质瘤细胞（GBM)的进展相关（Puustinen等人，Cancer Res. 2009，69: 2870-2877)。PME-1与蛋白磷酸酶2A(PP2A)相互作用，对蛋白磷酸酶 2A(PP2A)的抑制是人类细胞转化的先决条件（综述于Westermarck和Hahn，TrendsMol. Med.，2008，14 :152-160)。已暗示PME-1通过其酶促甲基酯酶活性抑制PP2A活性，所述 酶促甲基酯酶活性对于在催化性PP2Ac亚基上的保守性亮氨酸309的去甲基化为必须 (Janssens等人，TrendsBiochem.Sci.，2008，33:113-21)。抑制的备选机制已基于 对PME-1-PP2A复合物的结构分析而提出，所述分析表明PME-1直接结合PP2Ac亚基的催化 裂口（catalyticcleft)(Xing等人，Cell, 2008，133:154 - 163)。然而，PME-1 在神经 胶质瘤发展和它们的化学抗性中的作用仍待确定。
[0006] 尽管最近的研宄已经找到作为可能的未来靶标的一些备选分子在神经胶质瘤的 治疗中用于个性化治疗法，但也有对鉴定和阐明标记物的鉴定需要，所述标记物可用于将 有可能受益于化学疗法的患者与不大可能响应于所述疗法的那些区分开。
[0007] 发明简述 本发明涉及为需要这类疗法的患者选择脑癌疗法的方法。所述方法包括以下步骤：a) 评估在从所述患者获得的样品中PME-1的表达水平；b)使用步骤a)中获得的结果作为用 于选择脑癌疗法的标准，所述患者对于所述脑癌疗法是易感的。
[0008] 在一个实施方案中，增加的PME-1表达表明所述患者对用STS衍生物的单一疗法 是不易感的。
[0009] 在另一实施方案中，增加的PME-1表达表明所述患者对用STS衍生物和PME-1沉 默剂的组合疗法是易感的。
[0010] 在更另一实施方案中，未受损的（intact)PME-1表达表明所述患者对于用STS衍 生物的癌症疗法是易感的。
[0011] 在进一步的实施方案中，所述STS衍生物具有下文描述的通式（I)。
[0012] 在仍进一步的实施方案中，所述患者罹患脑癌，其选自神经胶质瘤、星形细胞瘤、 少年毛细胞性星形细胞瘤（juvenilepilocyticastrocytoma)、低级星形细胞瘤、间变性 星形细胞瘤（anaplasticastrocytoma)、成胶质细胞瘤、少突神经胶质瘤和室管膜细胞瘤。
[0013] 本发明的其它方面、具体的实施方案、目标、细节和优点在下面的附图、详述和实 施例中阐明。
[0014] 附图简述 在下面，本发明将参考附图通过优选实施方案更详细地描述，在所述附图中： 图1A为蛋白质印迹，其展示用杂乱的dsRNA(Scr.)和PME-1特异性dsRNA(PME-l)转 染的人类成胶质细胞瘤T98G细胞中PME-1的表达水平。
[0015] 图1B显示在T98G成胶质细胞瘤细胞中的细胞凋亡性核断裂的量，所述细胞用杂 乱的或PME-1特异性dsRNA转染48小时，并随后用所示浓度的不同药物/化学抑制剂处理 另外24小时。缩写词：ChiC1 -氯化白屈菜季按碱（chelerythrinechloride),TMZ-替莫唑胺，STS-星形孢菌素。
[0016] 图1C显示在T98G成胶质细胞瘤细胞中的细胞凋亡性核断裂的量，所述细胞用杂 乱的或PME-1特异性dsRNA转染48小时，并随后用所示浓度的星形孢菌素（STS)或细胞死 亡诱导配体、重组FasL或TRAIL处理另外24小时。
[0017] 图1D显示与杂乱的dsRNA转染的细胞相比在渐增的星形孢菌素的浓度下PME-1 dsRNA转染的T98G细胞的细胞凋亡方面的剂量依赖性增加。
[0018] 图1E和1F分别表示在转染杂乱的dsRNA或PME-1dsRNA并用所示浓度的星形孢 菌素处理2天之后T98G和U118MG成胶质细胞瘤细胞的克隆生成潜能， 图2A表示通过与星形孢菌素处理组合的三种不同PME-1dsRNA--PME-1. 1(SEQID勵:1)、？]\^-1.2(5￡〇10勵：2)和？]\^-1.3(5￡〇10勵：3)对细胞凋亡性核断裂的诱导。
[0019] 图2B为蛋白质印迹，其证明杂乱的dsRNA(Scr.)和三种不同PME-1特异性 dsRNA(PME-l.l，即SEQIDNO: 1，PME-1.2,即SEQIDNO: 2和PME-1.3,即SEQIDNO: 3) 在T98G细胞中的PME-1沉默活性。
[0020] 图2C是对上述蛋白质印迹图像的密度计分析，其显示与杂乱的siRNA转染的细 胞相比，用PME-1 特异性dsRNA(PME-l. 1，即SEQIDNO: 1，PME-1. 2,即SEQIDNO: 2 和 PME-1. 3,即SEQIDNO: 3)转染的T98G细胞中剩余的PME-1水平。
[0021] 图2D显示与未转染的细胞相比在渐增的星形孢菌素的浓度下PME-1dsRNA转染 的T98G细胞在细胞凋亡上的剂量依赖性增加。
[0022] 图3A显示PME-1dsRNA转染和星形孢菌素处理对T98G细胞成活力的作用。
[0023] 图3B显示PME-1dsRNA转染和星形孢菌素处理对T98G细胞中有活性的胱天蛋白 酶-3和-7的水平的作用。
[0024] 图3C显示泛胱天蛋白酶抑制剂Z-VAD-FMK处理对PME-1dsRNA和星形孢菌素介 导的细胞凋亡(测量为核断裂的量）的作用。
[0025] 图4A显示用PP2A抑制剂冈田酸预处理T98G细胞对PME-1dsRNA和星形孢菌素 介导的细胞凋亡的作用（以核断裂的量估量)。
[0026] 图4B显示了相比于杂乱的dsRNA转染的细胞在星形孢菌素处理时PME-1特异性 或CIP2A特异性dsRNA的细胞凋亡的诱导潜能之间的比较。
[0027] 图4C为蛋白质印迹图像，其证明了杂乱的dsRNA(Scr.)、PME-1特异性 dsRNA(PME-1)和CIP2A特异性dsRNA(CIP2A)在人类成胶质细胞瘤T98G细胞中的PME-1和 CIP2A沉默活性。
[0028] 图5A显示在用杂乱的或PME-1特异性dsRNA转染48小时，并用所示浓度的不同 星形孢菌素衍生物/衍生物处理另外24小时之后T98G成胶质细胞瘤细胞中的细胞凋亡性 核断裂的量。
[0029] 图5B表示在用所示浓度的星形孢菌素衍生物PKC412和K252a处理2天之后杂乱 的或PME-1特异性dsRNA转染的T98G成胶质细胞瘤细胞的克隆生成潜能。
[0030] 图5C和?分别表示在用所示浓度的星形孢菌素（STS)、PKC412和K252a处理2 天之后杂乱的或PME-1特异性dsRNA转染的U251MG和U87MG成胶质细胞瘤细胞的克隆生 成潜能。
[0031] 发明详述 本发明基于以下意想不到的发现：可将PME-1在神经胶质瘤细胞中的表达水平而非另 一PP2A抑制剂蛋白CIP2A的表达水平用于选择所讨论的患者对其易感的脑癌疗法。在一 些实施方案中，PME-1的表达水平可用于预测相应癌症对某些小分子化学治疗剂即星形孢 菌素（STS)衍生物的敏感性。
[0032] 更详细而言，现已发现具有未受损水平的PME-1表达的脑癌细胞与PME-1表达阳 性的脑癌细胞相比统计学上显著更好地响应于用STS衍生物的处理（实施例2)。因此设想 在从脑癌患者获得的样品中的PME-1的表达水平可用作分层标准，用于鉴别有可能受益于 用STS衍生物的治疗的个体和不大可能受益于该治疗的个体。
[0033] 如本文使用的术语"STS衍生物"是指结构上与STS类似的任何化合物，其包括但 不限于式（I)的化合物及其任何立体异构体、外消旋体、盐、溶剂化物或前药。所述式（I) 的化合物具有以下通用结构： 其中
【主权项】
1. 一种为需要这类疗法的患者选择脑癌疗法的方法，其中所述方法包括： a) 评估在从所述患者获得的样本中PME-I的表达水平； b) 使用步骤a)中获得的结果作为用于选择脑癌疗法的标准，所述患者对于所述脑癌 疗法是易感的。
2. 权利要求1的方法，其中增加的PME-I表达表明所述患者对用STS衍生物的单一疗 法是不易感的。
3. 权利要求1的方法，其中增加的PME-I表达表明所述患者对于用STS衍生物和 PME-1沉默剂的组合疗法是易感的。
4. 权利要求1的方法，其中未受损的PME-I表达表明所述患者对于用STS衍生物的癌 症疗法是易感的。
5. 权利要求2-4的任一项的方法，其中所述STS衍生物具有通式（I): 其中
R'为H或烷基； Rl和R2为H或一起形成氧代； R3和R4独立为的H、OH或一起形成氧代； R5、R6、R6'、R7和R8独立选自H、烷基、烷氧基、羟基、羟烷基、烷氧羰基或单-和二烷 基氨基； X为〇12或0,和 η为0或1。
6. 权利要求5的方法，其中所述STS衍生物选自以下结构：
7.任何前面权利要求的方法，其中所述患者罹患脑癌，其选自神经胶质瘤、星形细胞 瘤、少年毛细胞性星形细胞瘤、低级星形细胞瘤、间变性星形细胞瘤、成胶质细胞瘤、少突神 经胶质瘤和室管膜细胞瘤。
【专利摘要】本发明涉及基于在患病组织中患者的PME-1表达水平选择个性化脑癌疗法的方法。
【IPC分类】G01N33-574
【公开号】CN104755936
【申请号】CN201380056530
【发明人】J.维斯特马克, A.考尔
【申请人】图尔库大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年8月29日
【公告号】CA2883356A1, EP2890986A1, US20150204877, WO2014033367A1