用于测定抗egfr抗体在癌症治疗中的功效的生物标记和方法

用于测定抗egfr抗体在癌症治疗中的功效的生物标记和方法
【专利说明】用于测定抗EGFR抗体在癌症治疗中的功效的生物标记和 方法
[0001] 本申请是申请人于2010年6月15日提交的题为"用于测定抗EGFR抗体在癌症治 疗中的功效的生物标记和方法"的中国专利申请201080027063. 6的分案申请。 发明领域：
[0002] 本发明涉及基于基因或基因表达产物的生物标记和方法，用于测定抗EGFR抗体 在EGFR表达性癌症的治疗中的功效。本发明进一步涉及预测患有EGFR表达性癌症的患者 对用特定抗EGFR抗体进行的治疗的敏感性或抵抗性。本发明优选涉及相应生物标记的鉴 定，该生物标记允许更好地预测在具有KRAS野生型肿瘤的患者中用抗EGFR抗体治疗的临 床结果。在本文中，本发明特别涉及抗EGFR抗体c225/西妥昔单抗（Erbitux?)及其在 患有特别是结肠直肠癌（CRC)的患者中的用途。
[0003] 发明背景
[0004] 单克隆抗体广泛地用于癌症的治疗中。因为抗体是由国家卫生保健机构付费的昂 贵药物，并且常导致不期望的副作用从而对患有严重和通常晚期疾病的患者造成额外的负 担和压力，所以非常希望预先了解用特定抗体药物治疗特定患者是否可以真正改善或甚至 治愈患者的状况。已存在几个临床和组织学参数可以用于预后特定药物和/或治疗方案是 否可以成功用于治疗疾病。然而，已显示肿瘤极为常常地引发多种多样的遗传模式，该模式 可随个体而改变。因此，可以改善第一患者的临床状况的特定药物或特定治疗在患有相同 癌症的第二患者中可能会功效不高或无效。例如，患有结肠直肠癌的患者可能对某一特定 抗体药物表现出不同的反应。在最糟的情况下，取决于不同遗传肿瘤模式和素质，一个特定 患者组完全不响应药物，而另一个患者组引发令人满意的治疗应答。
[0005] 尽管现代分子生物学和生物化学已揭示数百个基因的活性影响肿瘤细胞的行为、 其分化状态、及其对某些治疗药物例如抗体的敏感性或抵抗性，但这些基因的状态通常不 用于对药物疗法例行做出临床决定的目的。一个例外是在乳腺癌中使用ErbB2(Her2)蛋 白质表达来选择施用Her2诘抗剂药物(Genentech)的患者。另一个例外 是发现--EGFR表达肿瘤的KRAS基因突变与缺乏针对抗EGFR抗体的敏感性或应答相关 (Allegra等人2009, J Clin Oncol [印刷前的电子版])。
[0006] 需要可以利于选择用于治疗的患者的新预后和预测标记，以在临床中更佳地预测 患者对于治疗例如小分子或生物分子药物的反应。患者样品的分类是癌症诊断和治疗的关 键方面。患者对于治疗的反应与分子和遗传标记的联系可以开启在非应答患者上获得治疗 发展的新机会，或基于更高的功效可靠性而从其他治疗选择中区分出治疗的适应症。进一 步地，预先选择可能良好响应药物或药物联合或特定方案的患者，可以减少临床研究中需 要的患者数目或加速完成临床开发计划需要的时间。
[0007] 表皮生长因子受体（EGFR)及其下游信号效应物，主要是Ras/Raf/MAP激酶途 径的成员，在正常和恶性上皮细胞生物学中均起重要作用（Normanno等人，Gene 366， 2-16(2006))，并且因此成为用于治疗开发的已确立的靶点。
[0008] 已开发了识别且抑制EGFR的几种单克隆嵌合、人源化或全人单克隆抗体。此时 已推向市场的2个抗体例子是西妥昔单抗（cetuximab，ERBOTOi))和帕尼单抗 (panitumumab, VECTIBIX? ) 〇
[0009] 已经证实在体外抑制EGF介导的肿瘤细胞生长且在体内抑制人结肠直肠肿瘤生 长的抗EGFR抗体c225 (西妥昔单抗），嵌合IgGl，在2003年获得市场批准。它的序列首次 公开于WO 96/40210中。该抗体以及一般地所有抗EGFR抗体看起来首要的是与某些化学治 疗剂（即多柔比星、阿霉素、紫杉醇和顺铂）协同作用，从而在异种移植物小鼠模型中体内 根除人肿瘤（例如EP 0667165)。此外，可以证实，抗EGFR抗体c225与第二人源化抗EGFR 抗体马妥珠单抗（matuzumab，Mab h425)的组合在体外模型中显示协同作用，说明这2种抗 体尽管针对相同受体但与受体上的不同表位结合（W0 2004/032960)。
[0010] 过去证实，在用抗EGFR抗体，包括西妥昔单抗，或相应的小分子抑制剂治疗的患 者中约75%在开始治疗后非常快速发展或多或少严重的皮疹。尽管时常这是可耐受和可 处理的，但约10%的患者由于严重症状而需要剂量中断和/或剂量减少，并且少数患者中 止治疗。EGFR抑制剂的皮肤毒性与有利临床结果之间越来越明显的关联性使得皮疹的"达 成"在治疗受益患者中成为一个期望的但又潜在令人讨厌的毒性，有时限制这些药物的应 用。然而，在抗EGFR抗体治疗过程中皮疹的出现可以视为对所述抗体例如西妥昔单抗治疗 的治疗应答的一个可靠替代标记。
[0011] 然而，选择皮疹出现作为替代标记，因为在将药物施用于患者较长时间前鉴定一 般不响应抗EGFR抗体治疗的癌症患者是不可能的，故该选择不是最佳的。
[0012] 因此，发现在EGFR表达肿瘤中KRAS基因（密码子12/13)和基因产物的突变对 EGFR抑制剂治疗转移性结肠直肠癌的不敏感性负责，可以被认为是在预测治疗成功与否方 面的进步。WO 2008/112269报道帕尼单抗，人抗EGFR抗体，仅在KRAS野生型肿瘤患者中 是有效的。Khambata-Ford等人（2007, J. Clin. Oncol. 25, 3230)描述了带有表皮调节素 (印iregulin)和双调蛋白高水平基因表达的肿瘤的转移性结肠直肠癌患者以及具有野生 型KRAS肿瘤的患者更可能以西妥昔单抗治疗进行疾病控制。
[0013] 尽管上述近期进展，癌症治疗中的一个主要挑战仍是，针对具体的治疗方案，基于 病理遗传学和/或遗传学标记，选择患者以优化结果。在用抑制这些肿瘤生长的抗EGFR抗 体治疗EGFR表达肿瘤的情况下，了解且更好地理解哪些患者能够响应用这些抗体进行的 预期治疗，将会是有帮助的，特别是考虑到最近的发现一一即使在KRAS野生型肿瘤组中，也 并非所有患者（约40% )都良好响应抗EGFR抗体和其他EGFR抑制剂的治疗。
[0014] 因此，存在对使用生物标记的诊断试验、方法和工具的需要，所述生物标记（包括 个体差异的肿瘤基因型）可以同时提供患者对多种治疗选项的反应的预测信息。
[0015] 发明概述
[0016] 本发明公开了用于确定抗EGFR抗体在癌症治疗中的功效的预测性生物标记。
[0017] 在本发明的一个实施方案中，描述了特定生物标记，其可以用于在KRAS野生型患 者或具有KRAS基因突变的患者中在将抗EGFR抗体施用给所述患者前预测抗EGFR抗体在 肿瘤治疗中的功效。
[0018] 在本发明的再一实施方案中，公开了特定生物标记，其可以用于更确切地预测抗 EGFR抗体在KRAS基因无突变（KRAS野生型）的患者中进行肿瘤治疗的功效或功效程度，所 述KRAS基因无突变的患者通常在统计学上（但不一定在单个体上）对抗EGFR抗体治疗具 有阳性反应。
[0019] 本发明的另一个实施方案涉及生物标记，其在患有结肠直肠癌（CRC)，优选转移性 结肠直肠癌（mCRC)、鳞状细胞头颈癌（SCCHN)或非小细胞肺癌（NSCLC)的患者中指示对于 抗EGFR抗体治疗产生好的（阳性生物标记）或坏的（负生物标记）应答的高可能性。
[0020] 在本发明的一个具体实施方案中，公开了预测用抗EGFR抗体西妥昔单抗 (Erbitux? )的肿瘤相关（实体或转移性肿瘤）治疗的功效或无功效的生物标记。
[0021] 在本发明的一个优选实施方案中，公开了预测用抗EGFR抗体西妥昔单抗 (Erbitux?)的肿瘤相关（实体或转移性肿瘤）治疗的功效或无功效的生物标记，其中 所述肿瘤是 CRC、mCRC、SCCHN 或 NSCLC。
[0022] 在本发明的一个优选实施方案中，公开了预测用抗EGFR抗体西妥昔单抗 (Erbitux? )的肿瘤相关（实体或转移性肿瘤）治疗的功效或无功效的生物标记，其中 所述肿瘤是CRC、mCRC、SCCHN或NSCLC，并且患有所述癌症的患者优选显示个体KRAS野生 型基因模式。
[0023] 在另一个实施方案中，本发明涉及通过诊断工具和/或诊断装置用于预测患有 KRAS野生型EGFR表达肿瘤的患者将响应或不响应所述EGFR抗体治疗的可能性的体外方 法，其中所述患者是用EGFR抗体治疗的候选者。
[0024] 根据本发明，该方法包括测定得自所述患者的组织样品中一种或多种预后基因或 其基因表达产物的表达水平，其中与临床相关参考值比较，基因/基因产物的高或低表达 指示患者可能响应所述治疗或可能不响应治疗。
[0025] 在对抗EGFR抗体优选西妥昔单抗治疗具有高响应可能性或确实产生响应的 肿瘤患者的样品中高表达的基因或基因产物，根据本发明，选自由以下基因组成的组： ADAMDEC1、BSDCl、Clorfl44、CAPZB、CDC42、DHCR7、DNAJC8、ECSIT、EX0SC10、FADSl、GBA、 GLT25D1、G0SR2、頂PDHl、KLHL21、KPNA6、KPNBl、LSMl2、MANlB 1、MIDN、PPAN、SH3BP2、SQLE、 SSH3、TNFRSF1B、URM1、ZFYVE26、RGMB、SPIRE2、ABCC5、ACSL5、AOAH、AXIN2、CD24、CEACAM5、 CEACAM6、ETS2、FMNL2、GPSM2、HDAC2、JUN、ME3、MED17、MYB、MYC、NEBL, NOSIP、PITX2、POFIB、 PPARG、PPP1R14C、PRR15、PSMGl、RAB15、RAB40B、RNF43、RPS23、SLC44A3、S0X4、THEM2、VAV3、 ZNF337、EPDR1、KCNK5、KHDRBS3、PGM2L1、STK38 和 SHR00M2。
[0026] 在对抗EGFR抗体优选西妥昔单抗治疗具有低响应可能性或不产生响应的肿瘤患 者的样品中高表达的基因或基因产物，根据本发明，选自由以下基因组成的组：C7orf46、 CAST、DCP2、DIP2B、ERAP1、INSIG2、KIF21A、KLK6、NGRN、NRIP1、PHGDH、PPP1R9A、QPCT、 RABEPl、RPAl, RPL22L1、SKPl、SLC25A27、SLC25A46、S0CS6、TPD52、ZDHHC2、ZNF654、ASB6、 ATM、BMI1、CDC42EP2、EDEM3、PLLP、RALBP1、SLC4A11、TNFSF15、TPK1、Cllorf9、C1QC、 CABLESI、CDK6、EHBPI、EX0C6、EXTI、FLRT3、GCNT2、MTHFS、PIK3API、ST3GALI、TK2、ZDHHC14、 ARFGAP3、AXUDl、CAPZB、CHSYl、DNAJB9、G0LT1B、HSPA5、LEPR0TL1、UMSl、MAPK6、MY06、 PROSC、RAB8B、RAP2B、RWDD2B、SERTAD2、S0CS5、TERF2IP、TIAL1、TIPARP、TR頂8、TSC22D2、 TGFA、VAPA和IBE2K，与参考值比较，指示患者可能不响应所述治疗。
[0027] 在本发明的另一个实施方案中，高于平均表达且指示患者可能响应或可能优良 响应相应抗EGFR抗体（例如西妥昔单抗）治疗的优选生物标记选自下组：ETOR1、KCNK5、 KHDRBS3、PGM2L1、SHR00M2、STK38、RGMB、SPIRE2 和 VAV3 或所述组的相应基因表达产物。
[0028] 在本发明的另一个实施方案中，高于平均表达且指示患者可能不响应或可能不优 良响应相应抗EGFR抗体（例如西妥昔单抗）治疗的优选生物标记选自下组：ASB6、ATM、 BMII、CDC42EP2、EDEM3、PLLP、RALBP1、SLC4A11、TNFSFl5、TPKl、ARFGAP3、AXUDl、CAPZB、 CHSYI、DNA JB9、GOLTIB、HSPA5、LEPROTLI、UMSI、MAPK6、MY06、PROSC、RAB8B、RAP2B、RWDD2B、 SERTAD2、S0CS5、TERF2IP、TIAL1、TIPARP、TR頂8、TSC22D2、TGFA、VAPA 和 UBE2K、或所述组 的相应基因表达产物。
[0029] 在再一实施方案中，根据本发明用于预测患者对于抗EGFR抗体的阳性应答的优 选生物标记是VAV3,根据本发明用于预测患者对于抗EGFR抗体的负应答或可忽略不计应 答的优选生物标记是TGFa。
[0030] 在另一个实施方案中，应用相应方法，其中使用如上文和权利要求中所述的至少 一种相当大的或高度表达的第一生物标记，其指示患者将可能良好地或格外好地或优良地 响应用抗EGFR抗体优选西妥昔单抗的治疗（与临床平均或标准反应和/或由相应的平均 患者群组（cohort)计算的表达值比较）；并且使用如上文和权利要求中所述的至少一种相 当大的或高度表达的第二生物标记，