測定癌癥對表皮生長因子受體靶向性治療反應性的方法
【專利說明】測定癌癥對表皮生長因子受體祀向性治療反應性的方法
[000。 本申請是申請日為2005年3月31日，申請號為201210028631. 5的、發明名稱和 本發明相同的發明專利申請的分案申請。
[0002] 對相關申請的交叉參考
[0003] 本申請在35U.S.C. 119(e)之下要求遞交于2004年3月31日的美國臨時申請系列 號；60/558,218,遞交于2004年4月9日的美國臨時申請系列號；60/561，095,遞交于2004 年4月27日的美國臨時申請系列號；60/565, 753,遞交于2004年4月27日的美國臨時申 請系列號；60/565,985,遞交于2004年5月25日的美國臨時申請系列號；60/574,035,遞交 于2004年6月7日的美國臨時申請系列號；60/577,916和遞交于2004年7月29日的美 國臨時申請系列號；60/592, 287的權益，在此將其內容全部并入作為參考。
[0004] 政府支持
[0005] 本發明由國立衛生研究院（NIH)獎助金號R01CA092824,P50CA090578,P01 95281，和化12CA87723-01支持，美國政府具有其某些權益。
技術領域 [0006] 和【背景技術】
[0007] 上皮細胞癌癥，例如，前列腺癌、乳癌、結腸癌、肺癌、膜癌、卵巢癌、脾癌、睪丸癌、 胸腺癌等，是特征為上皮細胞異常、加速生長的疾病。該種加速的生長最初引發腫瘤形成。 最后，還能夠發生向不同器官位點的轉移。盡管已經在各種癌癥的診斷和治療上取得了一 些進展，但該些疾病仍然導致顯著的死亡率。
[000引肺癌是工業化國家中主要的癌癥死亡原因。根據細胞在顯微鏡下如何顯現，將在 肺中開始的癌癥分成兩種主要類型，非小細胞肺癌和小細胞肺癌。非小細胞肺癌（鱗狀細 胞癌，腺癌，和大細胞癌）一般比小細胞肺癌更慢地傳播到其它器官。大約75%的肺癌病例 被分類為非小細胞肺癌（例如，腺癌），而其它25%為小細胞肺癌。非小細胞肺癌（NSCLC) 是在美國、日本和西歐癌癥死亡的主要原因。對于患有進行性疾病的患者來說，化療在存活 上提供了最適度的益處，但代價是顯著的毒性，該強調了對治療劑的需要，所述治療劑特異 性祀向脂導腫瘤生長的關鍵遺傳損傷（SchillerJH等，N化glJMed, 346:92-98, 2002)。
[0009] 表皮生長因子受體巧GFR)是170千道爾頓（kDa)的膜結合蛋白，其表達于上皮 細胞的表面上。EGFR是蛋白質酪氨酸激酶的生長因子受體家族的成員，所述激酶是一類 細胞周期調控分子（W.J.Gullick等，1986,CancerRes.，46 ;285-292)。EGFR當它的配體 巧GF或TGF-a)結合細胞外結構域時被激活，導致受體細胞內酪氨酸激酶結構域的自體磯 酸化（S.Cohen等，1980,J.Biol.Chem.，255 ;4834-4842 ;A.B.Sc虹eiber等，1983,J.Biol. Qiem. ,258 ;846-853)。
[0010] EGFR是促進生長的癌基因，erbB或化bBl的蛋白產物，但是該基因是一種家 族的成員，即原癌基因的ERBB家族，其據信在許多人類癌癥的發生和發展中發揮重要作 用。特別地，已經在乳腺、膀脫、肺、頭、頸和胃癌W及膠質母細胞瘤中觀察到EGFR表達的 提高。癌基因的ERBB家族編碼四種，結構相關的跨膜受體，即，EGFR，肥R-2/neu(erbB2)， 肥R-3 (erbB3)和肥R-4 (erbB4)。臨床上，已經報道腫瘤中的ERBB癌基因擴增和/或受 體過表達與疾病復發和患者不良預后，W及與治療中的反應性有關（L.Harris等，1999， Int.J.Biol.Markers, 14:8-15;和J.Mendelsohn和J.Baselga，2000，Oncogene, 19; 6550-656 巧。
[0011] EGFR由S個主要結構域組成，即，細胞外結構域巧CD),其被糖基化并且包含配 體結合性穴和兩個半脫氨酸富集區；一個短的跨膜結構域，和一個具有固有酪氨酸激酶 活性的細胞內結構域。所述跨膜區將配體結合結構域連接到細胞內結構域上。氨基酸和 DNA序列分析，W及EGFR的非糖基化形式的研究表明EGFR的蛋白質主鏈具有132kDa的 質量，具有1186個氨基酸殘基氨基酸殘基（A.L.叫Irich等，1984,化Uire，307 ;418-425 ; J. Downward等，1984，化化'6,307 ;521-527 ;C. R. Carlin等，1986, Mol. Cell. Biol.，6 ; 257-264 ;和F. L. V. Mayes和M. D. Watedield，1984, Ilie EMBO J.，3 ;531-537)。
[001引EGF或TGF-a與EGFR結合激活信號轉導途徑并導致細胞增殖。EGFR的二聚體 化，構象變化W及內化作用作用來傳遞細胞同信號，導致細胞生長調控（G.Carpenter和 S.Cohen, 1979,Ann.Rev.Biochem.，48 ; 193-216)。影響生長因子受體功能，或導致受體和 /或配體過表達的遺傳變化導致細胞增殖。此外，已經確定EGFR在細胞分化、細胞運動性 增強，蛋白質分泌，新血管形成，入侵，轉移和癌細胞對化療劑和放射的耐受性中發揮作用。 (M. -J.Oh等，2000,Clin.CancerRes.，6 ;4760-4763)。
[001引已經鑒定了多種EGFR的抑制劑，包括多種已經進行臨床試驗用于治療各種癌癥。 近期的概述，見deBono，J.S.和Rowinsky，E.K. (2002)，"TheErbBrec巧torFamily; ATherapeuticTargetForCancer"，TrendsinMolecularMedicine，8,S19-26。
[0014] 在癌癥的治療中對于治療性干預有希望的一組祀標包括肥R-激酶axis的成員。 它們在實體上皮腫瘤，例如，前列腺、肺和乳腺腫瘤中經常上調，并且在膠質母細胞瘤中也 上調。表皮生長因子受體巧GFR)是肥R-激酶axis的成員，并且已經是開發幾種不同癌癥 療法的祀標選擇。EGFR酪氨酸激酶抑制劑巧GFR-TKIs)是該些療法之一，因為酪氨酸殘基 的可逆性磯酸化是EGFR途徑激活所必需的。換句話說，EGFR-TKIs阻抑對促進和/或維持 細胞信號途徑負責的細胞表面受體，所述信號途徑誘導腫瘤細胸生長和分裂。具體地，據信 該些抑制劑干擾EGFR激酶結構域，稱為肥R-1。更有希望的EGFR-TKIs為S個系列的化合 物：嗟挫咐類、化晚并喀晚類和化咯并喀晚類。
[0015] 在臨床開發中兩種更先進的化合物包括Gefitinib(由AstraZenecaUKLtd.開 發的化合物ZD1839 ;商品名IRESSA;下文為"IRESSA")和化lotinib(由Genentech， Inc.and0SIPharmaceuticals，Inc.開發的化合物 0SI-774 ;商品名TARCEVA;下文 為"TARCEVA");二者都產生了令人鼓舞的臨床結果。用IRESSA和TARCEVA進行常規的 癌癥治療都包括每天口服不超過500mg的各自化合物。在2003年5月，當IRESSA被批準 用于治療晚期非小細胞肺癌患者時，它在該些產品中成為第一個進入美國市場的。
[0016]IRESSA是一種口服活性嗟挫咐，其通過直接抑制EGFR分子上的酪氨酸激酶磯酸 化而起作用。它競爭S磯酸腺巧（AT巧結合位點，導致肥R-激酶axis的抑制。IRESSA反 應的確切機制并不完全清楚，不過，研究提示EGFR的存在是其作用的必要條件。
[0017] 在使用該些化合物中的顯著限制是其受體在他們開始對治療反應后可能會發展 出對它們的治療效果的耐受性，或者他們可能在任何可測量的程度上完全不對EGFR-TKIs 反應。事實上，只有10-15%的晚期非小細胞肺癌患者對EGFR激酶抑制劑反應。因而， 在祀向性治療中對于那些最可能受益于該種治療的個體來說更好地理解在對IRESSA和 TARCEVA的敏感性之下的分子機制將是極其有益的。
[0018] 本領域明顯需要癌癥的令人滿意的治療，特別是上皮細胞癌癥如肺、卵巢、乳腺、 腦、結腸和前列腺癌癥，其并入了TKI治療的益處并克服了由患者展現的無反應性。該種治 療能夠對個體的健康具有戲劇性的影響，特別是癌癥特別常見的老人。
【發明內容】
[0019] 酪氨酸激酶抑制劑（TKI)療法如gefitinib(IRESSAA'）在大多數愛上述癌癥 影響的個體中并不有效。本發明人令人吃驚地發現EGFR激酶結構域軀體變異的存在基本 上提高了EGFR對TKI如IRESSA，TARCEVA的敏感性。例如小于30%的患有該種癌癥的患者 易受由目前TKIs進行的治療的影響，而大于50%，更優選60, 70,80,90%的具有EGH?激酶 結構域突變的患者是易受影響的。此外，該些突變賦予EGFR提高的激酶活性。因而，具有 該些突變的患者將可能對目前的酪氨酸激酶抑制劑（TKI)療法，例如，gefitinib有反應。
[0020] 因此，本發明提供一種確定在受癌癥影響的人類患者中表皮生長因子受體巧GFR) 祀向性治療有效性的可能性的新方法。該方法包括相對于野生型erbBl基因檢測所述患 者的erbBl基因的激酶結構域中的至少一種核酸變異的存在或缺失。至少一種變異的存 在表示EGFR祀向性治療可能有效。優選地，所述核巧酸變異提高EGFR的激酶活性。隨后 可W用EGFR祀向性治療來治療所述患者。在本發明的一個實施方案中，所述EGFR祀向性 治療是酪氨酸激酶抑制劑。在優選的實施方案中，所述酪氨酸激酶抑制劑是苯氨基嗟挫 咐。所述苯氨基嗟挫咐可W是合成的苯氨基嗟挫咐。優選地，所述合成的苯氨基嗟挫咐為 gefitinib或erlotinib。在另一個實施方案中，所述EGFR祀向性治療是不可逆的EGFR 抑制劑，包括4-二甲基氨基-but-2-締酸[4-(3-氯-4-氣-苯氨基）-3-氯基-7-己氧 基-嗟咐-6-基]-酷胺（"E邸-569"，有時稱作"EKI-569"，見例如W0/2005/018677 和Torrance等，化1:腳6Medicine,vol. 6，No. 9，Sept. 2000，P. 1024)和 / 或HKI-272 或 HKI-357(Wyeth;見Greenberger等，Proc. 11thNCIE0RTC-AACRSymposiumonNewDrugs inCancerHierapy'ClinicalCancerRes.Vol. 6如pplement，Nov.2000，ISSN1078-0432; inRabin化an等，CancerRes. 64:3958-3965(2004);Ho化roandHynes,Ann.Rev.化arm. Tox. 44:195-217(2004);Tsou等，j.Med.Chem. 2005,48, 1107-1131;andTejpar等， J.Clin.Oncol.ASCOAnnualMeetingProc.Vol. 22,No. 14S;3579 (2004))。
[0021] 在本發明的一個實施方案中，所述EGFR獲自有或處于發生癌癥危險中的患者的 生物樣品。EGFR(或erb