新型癌症疗法和方法
【专利摘要】本发明提供了用于治疗患者中的癌症的泛素-蛋白酶体系统抑制剂，其中对所述患者进行评估以确定所述癌症与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联。在一种实施方式，所述患者患有或被怀疑患有乳癌、非典型性畸胎样横纹肌样瘤（AT/RT）和/或恶性横纹肌样瘤（MRT）。在一种实施方式，所述蛋白酶体抑制剂是硼替佐米。本发明的其它方面提供了相关应用和方法。
【专利说明】新型癌症疗法和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于治疗患者中的癌症的新型疗法和方法。具体而言，本发明提供了用于治疗癌症的试剂和方法，其中，癌细胞中SMARCB1的功能活性水平被用于确定所述患者是否会从使用泛素-蛋白酶体系统抑制剂的治疗获益。
【背景技术】
[0002]横纹肌样瘤是主要攻击幼儿的致死癌症。绝大多数横纹肌样瘤在SMARCB1基因中含有双等位基因失活性突变(参见Roberts和Biegel, 2009, Cancer Biol.Ther.8 (5),412-416)。
[0003]横纹肌样瘤是通常出现在婴儿期和幼年早期的高度恶性赘生物。该肿瘤发生在脑和脊髓[称作非典型性畸胎样/横纹肌样瘤(AT/RT)]、肾和/或软组织(称为恶性横纹肌样瘤或肾外横纹肌样瘤)中。这些恶性肿瘤的组织学表现会很不相同。大多数肿瘤含有至少一些具有典型横纹肌样细胞的区域，所述横纹肌样细胞具有含有单个显著的核仁的大细胞核，以及具有明显的浅色嗜酸性包涵体的细胞质。仅表现出典型横纹肌样细胞的肿瘤很少见，相反，它们常常具有由不具有横纹肌样表型的纺锤状或多形性未分化细胞构成的区域。可能完全不存在典型的横纹肌样组分。中枢神经系统AT/RT通常表现出多种原始神经外胚层细胞、上皮细胞或间充质细胞，这使得将这些肿瘤与其它原始神经外胚层肿瘤或脉络丛癌区分开来困难重重。基于平滑肌肌动蛋白、上皮膜抗原和波形蛋白的典型表达，在鉴别诊断中经常用到免疫组织化学。不表达SMARCB1蛋白质也被用作区分横纹肌样瘤与其它具有类似组织学特征的恶性肿瘤的特定手段，特别是用于诊断AT/RT与原始神经外胚层肿瘤。
[0004]具有SMARCB1种系改变的个体易患脑、肾和软组织横纹肌样瘤，而且可能呈现出一种以上的原发肿瘤。这些儿童最常在一岁之内被诊断出且往往具有较差的预后。不清楚该不良预后是与他们的所有细胞中存在种系突变有关，还是与他们发展出对疗法有抗性的多种进展性原发肿瘤这一事实有关。
[0005]SMARCBI (SWI/SNF相关的、基质相关联的、肌动蛋白依赖性染色质调控子，亚家族B，成员I)的名字源自于其作为SWI/SNF染色质重塑复合物的核心成员的作用。SMARCB1是所有SWI/SNF复合物变体中都存在的核心亚基。该蛋白质高度保守，正如由小鼠和人类中的氨基酸序列相同所证实的。然而，对SMARCB1的功能知之甚少。不存在任何SMARCB1旁系同源物，而且该蛋白质缺乏提供特别信息的蛋白质基序。
[0006]本发明的目的在于提供用于治疗癌症例如横纹肌样瘤的新型疗法，以及选择在癌症患者中有效的治疗方案的方法。
【发明内容】
[0007]本发明的第一方面提供用于治疗患者中的癌症的泛素-蛋白酶体系统抑制剂，其中对所述患者进行评估以确定所述癌症与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联。所述患者是哺乳动物，特别是人。[0008]所谓“泛素-蛋白酶体系统抑制剂”，我们指的是诸如小的化学物质或多肽等的试剂，其能够抑制(至少部分抑制)泛素-蛋白酶体系统(优选在人的体内)的功能。这样的抑制剂可以作用在沿着泛素-蛋白酶体蛋白质降解通路的任何点，例如通过调节泛素化或去泛素化来抑制(至少部分抑制)用于降解的蛋白质的标记，通过抑制蛋白酶体识别或结合待降解的蛋白质的能力，和/或通过抑制蛋白酶体降解蛋白质的能力。
[0009]泛素-蛋白酶体系统及其组分被详细描述在科学文献中，例如参见Ciechanover, 1998，The EMBO Journal 17, 7151-7160 (参见其中的图1 和 2)以及 Bedford等，2011，Nat Rev Drug DiscovlO,29-46。
[0010]泛素-蛋白酶体系统抑制剂是直接作用在蛋白酶体上以抑制其功能的蛋白酶体抑制剂。例如，所述蛋白酶体抑制剂可以抑制(至少部分抑制)人蛋白酶体降解蛋白质的能力。
[0011]蛋白酶体抑制剂的实例是本领域中公知的(例如参见de Bettignies和 Coux, 2010，Biochimie.92 ( 1 1): 1 530-45，Kling 等,20 10, NatureBiotechnology, 28 (12): 1236-1238)。实例包括20S蛋白酶体抑制剂、26S蛋白酶体抑制剂、丙型肝炎病毒(HCV) 26S蛋白酶体抑制剂、人免疫缺陷病毒(HIV) 26S蛋白酶体抑制剂和蛋白酶体抑制剂。
[0012]泛素-蛋白酶体系统抑制剂也可以是泛素抑制剂。其实例是本领域中公知的，并包括泛素连接酶抑制剂、泛素特异性肽酶8(USP8)抑制剂、泛素样修饰蛋白活化酶3(UBA3)抑制剂、泛素特异性蛋白酶7 (USP7)抑制剂。`
[0013]所谓“SMARCB1”，我们指的是SWI/SNF相关、基质相关联的肌动蛋白依赖性染色质调控子亚家族B成员I蛋白质。人SMARCB1蛋白质和mRNA序列详见数据库登录号:Q12824，NP_003064 和 NP_001007469。
[0014]在科学文献中，SMARCB1也称作 BAF47、INIU RDT、RTPSU SNF5、SNF5L1、Sfhlp,Snrl 和 / 或 hSNFS。
[0015]所谓与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的“细胞相关联的”癌症，我们包括的是，在蛋白质和/或mRNA水平上，来自于患者的癌细胞中的SMARCB1表达低或不存在。或者，所述癌细胞可能表达SMARCB1蛋白质的突变形式，该突变形式的活性降低或无活性(即突变导致SMARCB1蛋白质的功能丧失)。
[0016]所述患者可能患有或被怀疑患有选自以下的癌症:上皮样肉瘤，滑膜肉瘤，无横纹肌样特征的未分化肉瘤，骨外黏液样软骨肉瘤，胰腺粘液癌，恶性外周神经鞘瘤，神经鞘瘤，家族性和散发性神经鞘瘤病，筛状神经上皮肿瘤，无横纹肌样特征的胚胎性中枢神经系统肿瘤,脉络丛癌,畸胎瘤,原始神经外胚层肿瘤(PNET)，低分化脊索瘤，非霍奇金淋巴瘤和慢性髓细胞性白血病，脑膜瘤，成胶质细胞瘤，肌上皮癌，集合管癌。
[0017]例如，所述患者可能患有或可能被怀疑患有乳癌。
[0018]所述患者可能患有或被怀疑患有非典型性畸胎样横纹肌样瘤(AT/RT)和/或恶性横纹肌样瘤(MRT)，有横纹肌样特征的未分化肉瘤，肾髓质癌，有横纹肌样特征的胚胎性中枢神经系统肿瘤。
[0019]本发明提供了用于治疗与HRX基因易位相关联的白血病的泛素-蛋白酶体系统抑制剂。白血病HRX融合蛋白与SMARCB1相结合并抑制由SMARCB1结合蛋白GADD34诱导的细胞凋亡(Adler 等，Molecular and Cellular Biology, 1999, 19 (10): 7050-60)。
[0020] 本发明的典型特征在于，对所述患者进行评估以确定所述癌症与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联。
[0021]在本文中，所谓低或不存在的“功能活性”，我们指的是，在蛋白质和/或mRNA水平上进行评估时，肿瘤细胞中SMARCBI的表达(例如相对于组织样品中的内部阳性对照，如正常血管细胞、炎性细胞、周围正常组织)降低或不存在(例如，KohashiK等，ModernPathology2010, 23，981-990)，以及存在导致SMARCB1活性降低或丧失的染色体畸变或DNA突变(例如缺失、错义和无义突变等)或者表观遗传学改变(例如DNA甲基化)。
[0022]因此，低或不存在的功能活性可能在SMARCB1的基因组DNA、mRNA、蛋白质和/或活性(即功能)水平上将其自身表现出来。一般而言，设想了术语“低功能活性”应被理解为该活性低于非癌性正常细胞中检测到的水平的50%。
[0023]将认识到，所述评估步骤可以在患者治疗前或甚至治疗期间的任何时间执行。但优选在开始用所述抑制剂治疗之前对所述患者进行评估。
[0024]评估所述患者包括:提供来自于所述患者的细胞样品并测定所述细胞中SMARCB1蛋白质和/或其编码mRNA的量。例如，评估所述患者可包括测定所述细胞中SMARCB1蛋白质的量，例如通过免疫组织化学、免疫荧光法、Western印迹分析、免疫学测定法(例如ELISA或其它基于固相的免疫测定法如SPRIA或称作MRAMP的放大化ELISA)、蛋白质芯片测定法、表面增强激光解吸/电离(SELDI)、高效液相色谱、质谱、化学发光、浊度测定法/比浊法、横向流或纯的或偏振的荧光或电泳。
[0025]应当理解，来自于所述患者的细胞样品可能是癌细胞或可能是正常细胞(非癌性细胞)。例如，后者可用于检测与SMARCB1的功能活性低或不存在相关联的种系突变的存在。
[0026]或者或此外,评估所述患者还可包括例如通过定量PCR、Northern印迹分析、深度测序、SAGE、或阵列技术来测定SMARCBlmRNA的量。
[0027]或者或此外，评估所述患者还可包括确定SMARCB1活性的水平(直接或间接)。这样的活性可以例如通过确定基因组DNA序列、RNA序列或cDNA序列来间接地测定，例如通过荧光原位杂交、比较性基因组杂交(CGH)、阵列CGH、其它阵列技术、或测序技术。然后可以使用所述序列信息来鉴定导致SMARCB1活性降低或丧失的染色体畸变或DNA突变。
[0028]或者或此外，评估所述患者还可包括确定导致SMARCB1基因表达低或不存在的表观遗传学改变(例如DNA甲基化、组蛋白修饰)，例如通过DNA甲基化分析、基于染色质免疫沉淀的技术、质谱、化学反应(例如亚硫酸氢盐处理)。
[0029]e 1F2 a磷酸化和/或PPI活性可用作SMARCBI活性的间接标志物。
[0030]然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，该技术列表并不完整，以及并非只有这些技术才是可用于本发明测定SMARCB1的功能活性(例如表达)的适当方法。
[0031]所述评估还可包括测定一种或多种细胞对照样品中SMARCB1蛋白质、其编码mRNA和/或功能活性的其它度量(序列)的量。这样的对照样品可包括阴性对照样品(其中已知SMARCBI的功能活性低或不存在)和/或阳性对照样品(其中已知SMARCB1的功能活性处于显著水平)。
[0032]因此，所述评估可包括进行活组织检查以从患者取出癌细胞样品，然后测试所述细胞(直接测试或作为原代细胞培养物进行间接测试)以确定其中SMARCB1的功能活性(例如表达)。
[0033]或者或此外，当已经在患有家族性或散发性肿瘤的患者中发现种系突变时，可以使用来自于所述患者的正常组织或细胞来确定其中SMARCB1的功能活性(例如表达)(参见例如 Sevenet 等，1999，Am J Human Genet65, 1342-8 ;Eaton 等，2011 ;Pediatr BloodCancer56, 7-15)。
[0034]然而，本领域技术人员将认识到SMARCB1的功能活性(例如表达)可被间接确定。
[0035]因此，评估所述患者可包括诊断所述患者患有的癌症类型(使用本领域公知的用于癌症诊断的常规方法)。然后，该诊断可用于确定癌细胞中SMARCB1的功能活性(例如表达)(通过医师的经验知识，或者通过参考已知癌症类型中基因表达和基因功能的数据库(例如基因表达综合数据库(Gene expression omnibus)、ArrayExpress、SAGEmap、RefExA、caArrayData Portal、GeneX、HuGEIndex、TCGA 数据库、RCGDB、国际癌症基因组协会数据库、癌症中染色体畸变和基因融合Mitelman数据库、SKY/M-FISH&CGH数据库、COSMIC、TmaDB,YMD、dbEST、TMAD, GXA, SMD, Novartis基因表达数据库、OncoMine及类似数据库)。在确定所述患者患有的癌症与其中SMARCB1的功能活性(例如表达)低或不存在的(癌)细胞相关以后，可以向所述患者施用泛素-蛋白酶体系统抑制剂作为治疗剂以治疗癌症。
[0036]泛素-蛋白酶体系统抑制剂可以是选自下表的抑制剂。
【权利要求】
1.用于治疗患者中的癌症的泛素-蛋白酶体系统抑制剂，其中对所述患者进行评估以确定所述癌症与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联。
2.权利要求1的抑制剂，其中所述患者患有或被怀疑患有选自以下的癌症:恶性横纹肌样瘤，非典型性畸胎样/横纹肌样瘤，上皮样肉瘤，滑膜肉瘤，无横纹肌样特征的未分化肉瘤，骨外黏液样软骨肉瘤，胰腺粘液癌，恶性外周神经鞘瘤，神经鞘瘤，家族性和散发性神经鞘瘤病，筛状神经上皮肿瘤，无横纹肌样特征的胚胎性中枢神经系统肿瘤，脉络丛癌，畸胎瘤，原始神经外胚层肿瘤，低分化脊索瘤，非霍奇金淋巴瘤，和慢性髓细胞性白血病，脑膜瘤，成胶质细胞瘤，肌上皮癌，集合管癌。
3.权利要求1或2的抑制剂，其中所述患者患有或被怀疑患有乳癌。
4.前述权利要求任一项的抑制剂，其中所述患者患有或被怀疑患有非典型性畸胎样横纹肌样瘤(AT/RT)和/或恶性横纹肌样瘤(MRT)，有横纹肌样特征的未分化肉瘤，肾髓质癌，或有横纹肌样特征的胚胎性中枢神经系统肿瘤。
5.前述权利要求任一项的抑制剂，其中在开始用所述抑制剂治疗之前对所述患者进行评估。
6.前述权利要求任一项的抑制剂，其中对所述患者进行评估包括提供来自于患者的细胞样品并评估其中SMARCB1的功能活性。
7.权利要求6的抑制剂，其中所述细胞是癌细胞。
8.权利要求6或7的抑制剂，其中评估SMARCB1的功能活性包括测定所述细胞中SMARCBI蛋白质和/或编码其的mRNA的量。
9.权利要求8的抑制剂 ，其中对所述患者进行评估包括测定所述细胞中SMARCB1蛋白质的量。
10.权利要求8的抑制剂，其中对所述患者进行评估包括直接或间接测定SMARCBlmRNA的量。
11.权利要求6或7的抑制剂，其中评估SMARCB1的功能活性包括确定SMARCB1的基因组DNA序列或cDNA序列。
12.权利要求6至11任一项的抑制剂，其中对所述患者进行评估还包括评估一种或多种细胞对照样品中SMARCB1的功能活性。
13.权利要求12的抑制剂，其中所述一种或多种细胞对照样品包括阴性对照样品。
14.权利要求12或13的抑制剂，其中所述一种或多种细胞对照样品包括阳性对照样品。
15.前述权利要求任一项的抑制剂，其中对所述患者进行评估包括诊断所述患者患有的癌症类型。
16.前述权利要求任一项的抑制剂，其中所述抑制剂是泛素-蛋白酶体系统抑制剂。
17.权利要求16的抑制剂，其中蛋白酶体抑制剂选自:硼替佐米(PS-341，MG-341，Velcade? )，P1-083, MLN9708, MLN4924, MLN519,卡菲佐米，0NX0912, CEP-1877, NP1-0052,BU-32 (NSC D750499-S)，PR-171，IPS1-001，以及具有蛋白酶体-抑制效果的天然产物，例如绿茶多酚(_)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)、大豆异黄酮染料木黄酮和香料姜黄化合物姜黄素。
18.权利要求17的抑制剂，其中所述蛋白酶体抑制剂是硼替佐米。
19.前述权利要求任一项的抑制剂，其中所述抑制剂用于通过选自以下的途径进行施用:肠胃外途径、肿瘤内途径、口服途径、静脉内途径、经皮途径和肌内途径。
20.前述权利要求任一项的抑制剂，其中所述蛋白酶体抑制剂用于以每剂0.5至1.3mg/m2的剂量施用。
21.前述权利要求任一项的抑制剂，其中所述患者还接受用于癌症的一种或多种其它治疗。
22.权利要求21的蛋白酶体抑制剂，其中一种或多种其它治疗选自:常规化学治疗剂(例如烷化剂、抗代谢剂、植物生物碱和萜类化合物、拓扑异构酶抑制剂和抗肿瘤剂)，放射治疗剂，基于抗体的治疗剂(例如吉妥单抗、阿仑单抗、利妥昔单抗、曲妥珠单抗、尼妥珠单抗、西妥昔单抗、贝伐单抗)，以及类固醇。
23.泛素-蛋白酶体系统抑制剂在制备用于治疗患者中的癌症的药物中的应用，其中在用所述抑制剂治疗之前，对所述患者进行评估以确定所述癌症与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联。
24.选择用于治疗患者中的癌症的药剂的方法，所述方法包括: a.确定患者中存在的癌症是否与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联；以及 b.如果在步骤(a)中发现所述癌症与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联，则选择泛素-蛋白酶体系统抑制剂作为用于治疗所述患者中的癌症的药剂。
25.用于鉴定癌症患者的方法，其中施用泛素-蛋白酶体系统抑制剂会对所述癌症患者治疗有益，所述方法包括: a.确定患者中存在的癌症是否与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联；以及 b.如果在步骤(a)中发现所述癌症与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联，则将所述患者鉴定为施用泛素-蛋白酶体系统抑制剂会对其治疗有益的癌症患者。
26.治疗患者中的癌症的方法，所述方法包括: a.确定患者中存在的癌症是否与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联；以及 b.如果在步骤(a)中发现所述癌症与其中SMARCB1的功能活性低或不存在的细胞相关联，则向所述患者施用泛素-蛋白酶体系统抑制剂。
27.权利要求24至26任一项的方法，其中所述患者患有或被怀疑患有选自以下的癌症:恶性横纹肌样瘤,非典型性畸胎样/横纹肌样瘤,上皮样肉瘤,滑膜肉瘤,有或无横纹肌样特征的未分化肉瘤，骨外黏液样软骨肉瘤，肾髓质癌，胰腺粘液癌，恶性外周神经鞘瘤，神经鞘瘤，家族性和散发性神经鞘瘤病，筛状神经上皮肿瘤，有或无横纹肌样特征的胚胎性中枢神经系统肿瘤,脉络丛癌,畸胎瘤,原始神经外胚层肿瘤,低分化脊索瘤,非霍奇金淋巴瘤和慢性髓细胞性白血病，脑膜瘤，成胶质细胞瘤，肌上皮癌，集合管癌。
28.权利要求27的方法，其中所述患者患有或被怀疑患有乳癌，非典型性畸胎样横纹肌样瘤(AT/RT)和/或恶性横纹肌样瘤(MRT)。
29.权利要求24至28任一项的方法，其中步骤(a)包括提供来自于患者的细胞样品并评估其中SMARCB1的功能活性。
30.权利要求29的方法，其中所述细胞是癌细胞。
31.权利要求29或30的方法，其中步骤(a)包括测定所述细胞中SMARCB1蛋白质的量。
32.权利要求29或30的方法，其中步骤(a)包括测定所述细胞中SMARCBlmRNA或cDNA的量。
33.权利要求29或30的方法，其中步骤(a)包括评估SMARCB1的基因组DNA序列或cDNA序列。
34.权利要求29至33任一项的方法，其中步骤(a)还包括评估一种或多种细胞对照样品中SMARCBI的功能活性。
35.权利要求34的方法，其中所述一种或多种细胞对照样品包括阴性对照样品。
36.权利要求34或35的方法，其中所述一种或多种细胞对照样品包括阳性对照样品。
37.权利要求24至36任一项的方法，其中步骤(a)包括诊断所述患者患有的癌症类型。
38.权利要求24至37任一项的方法，其中所述泛素-蛋白酶体系统抑制剂是选自以下的蛋白酶体抑制剂:硼替佐米(PS-341，MG-341，Velcade?), P1-083, MLN9708, MLN4924,MLN519,卡菲佐米，0NX0912, CEP-1877， NP1-0052, BU-32 (NSC D750499-S)， PR-171,IPS1-001，以及具有蛋白酶体-抑制效果的天然产物，例如绿茶多酚(-)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)、大豆异黄酮染料木黄酮和香料姜黄化合物姜黄素。
39.权利要求38的方法，其中`所述蛋白酶体抑制剂是硼替佐米。
40.权利要求24至39任一项的方法，其中所述蛋白酶体抑制剂用于通过选自以下的途径进行施用:肠胃外途径、肿瘤内途径、口服途径、静脉内途径、经皮途径和肌内途径。
41.权利要求24至40任一项的方法，其中所述蛋白酶体抑制剂以每剂0.5至1.3mg/m2的剂量施用。
42.权利要求24至41任一项的的方法，其中所述患者还接受用于癌症的一种或多种其它治疗。
43.权利要求42的方法，其中一种或多种其它治疗选自:常规化学治疗剂(例如烷化剂、抗代谢剂、植物生物碱和萜类化合物、拓扑异构酶抑制剂和抗肿瘤剂)，放射治疗剂，基于抗体的治疗剂(例如吉妥单抗、阿仑单抗、利妥昔单抗、曲妥珠单抗、尼妥珠单抗、西妥昔单抗、贝伐单抗)，以及类固醇。
44.用于治疗患者中的癌症的泛素-蛋白酶体系统抑制剂，其基本上如本文中参照说明书所描述的。
45.泛素-蛋白酶体系统抑制剂的应用，其基本上如本文中参照说明书所描述的。
46.选择用于治疗患者中的癌症的药剂的方法，其基本上如本文中参照说明书所描述的。
47.用于鉴定癌症患者的方法，其中施用泛素-蛋白酶体系统抑制剂会对癌症患者治疗有益，其基本上如本文中参照说明书所描述的。
48.治疗患者中的癌症的方法，其基本上如本文中参照说明书所描述的。
【文档编号】A61K31/69GK103619337SQ201280023500
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年5月16日 优先权日:2011年5月16日
【发明者】乌尔里克·努伯 申请人:乌尔里克·努伯