與wnt抑制劑相關的標記物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及藥物基因組學領域,和可用于確定治療前的患者敏感性、治療后的后 續患者反應、癌癥敏感性,篩選化合物、治療方法和用于該治療中的藥物組合物的生物標記 物的用途。
【背景技術】
[0002] Wnt信號傳導為多種癌癥的一種重要致癌路徑U2。在結合至其受體(在質膜處的 低密度脂蛋白受體相關蛋白質5/6(LRP5/6)和卷曲蛋白(FZD)(二者均為Wnt信號傳導所 需的單通道跨膜受體))后,Wnt配體即可觸發由Axin2、GSK3 β、APC和其他蛋白質組成的 β-連環蛋白降解機制的中斷,這導致β-連環蛋白積聚于細胞質中3。β-連環蛋白的濃 度增加最終會導致其轉位至細胞核中,以與LEF/TCF形成復合物,并驅動下游基因表達3。
[0003] Wnt信號傳導的失調1可經由例如APC和β -連環蛋白的下游組分的突變發生,其 在結腸癌中有明確記錄、此外,多種癌癥中已報告Wnt配體或例如RSP02/3的共刺激劑的 過度表達或Wnt抑制劑基因的沉默Κ4。另外,例如Axinl/2或RSPO共受體RNF43/ZNFR3的 泛-Wnt路徑組分的突變在胰臟、結腸和肝細胞癌上扮演潛在性重要角色4 6。動物模型中 Wnt路徑的不偏和靶向突變已證實此路徑的致癌信號傳導功能除了典型Wnt路徑之外, 存在經由FZD和VANGL的非典型Wnt信號傳導對于腫瘤發生的各種方面(包括細胞迀移和 腫瘤轉移)具有重要性的將來的證據9。
[0004] 典型和非典型Wnt信號傳導活性均取決于Wnt配體。在Wnt配體的生物合成期間, Wnt會經歷由豪豬(Porcupine) (PORCN)(-種膜結合的0-酰基轉移酶)所介導的翻譯后酰 化3'1(]。PORCN具特異性并專用于為隨后的Wnt分泌所需的Wnt翻譯后酰化n。PORCN的損 失導致基因敲除小鼠模型中Wnt配體驅動的信號傳導活性的抑制12'13。在人類中,在異型接 合子和就PORCN基因而言具有鑲嵌性的那些中,PORCN基因的功能損失(LoF)突變均引起 與各種先天性異常相關聯的X染色體性聯顯性遺傳病的局灶性真皮發育不全。該表達型與 胚胎發生和發育期間Wnt信號傳導路徑的作用一致14'15。
[0005] 到目前為止在治療上靶向Wnt信號傳導的成功受限制。這很大程度上是因為缺乏 對Wnt路徑中標靶的有效治療劑且缺乏將對Wnt抑制劑敏感的確定的患者群體。作為細胞 周期中一連串復雜調節機制具差異性和差異性基因表達的結果,不同癌癥類型可差異性地 響應相同活性化合物。關于指示細胞對PORCN抑制劑或Wnt抑制劑的療法的敏感性的特異 性生物標記物的知識也很少。
【發明內容】
[0006] 本發明涉及 Notchl、Notch2、Notch3、AXIN2、LEFl、NKDl、SFRP2、FRZB、SFRP4、DKK2、 FAM58A、FU43860、CDKN2A、CCDC168、ZNF527、HRAS、FAT1、0R7G3、WNT11、WNT10A、WNT3、WNT7A 和/或DTX3L在確定細胞對Wnt抑制劑敏感性中擔當特異性生物標記物的分析。本發明涉 及至少一種選自表1的生物標記物提供作為在預測哪些癌細胞或癌癥對Wnt抑制劑具敏感 性中具有提高的準確度和特異度的Wnt抑制劑的"基因標簽"的分析。該方法分析取自患 者的癌癥樣本中至少一種選自表1的生物標記物的表達、基因表達、突變狀態、蛋白水平或 功能和與對照組進行比較以預測癌癥樣本對Wnt抑制劑的敏感性。表達水平的圖譜改變可 指示有利反應或不利反應。此外,選自表1的基因標簽具有增大的預測值,這是因為其也指 示Wnt路徑具功能性。本發明也提供"個人化醫療"的一個實例,其中患者是基于對該個體 具有特異性的功能性基因組特征進行治療。
[0007] 也可在Wnt抑制劑治療之后使用公開于本文中的至少一種生物標記物的預測值 來確定患者是否仍對該治療敏感。一旦已施用Wnt抑制劑,即可利用生物標記物以監測該 患者對Wnt抑制劑治療的持續敏感性。本發明也關于在用Wnt抑制劑治療之前和之后所識 別出的基因的表達的上調或下調。這在確定患者接受正確療程中是有用的。本發明包括一 種預測和監測患者對Wnt抑制劑治療的敏感性的方法。該方法包括施用Wnt抑制劑給該患 者和測量取自該患者的生物樣本上的生物標記物基因表達的步驟。基于檢測至少一種選自 表1的生物標記物的基因表達來評估該患者的反應。相較于對照組至少一種生物標記物的 表達水平的檢測和/或改變指示患者對治療的敏感性。表達水平圖譜的改變可指示有利的 患者反應或不利的患者反應。
[0008] 本發明也提供用于治療頭頸部癌的Wnt抑制劑。預測特別好的治療反應是在相較 于對照組在其癌癥樣本中差異性地下調至少一種選自表1的生物標記物的表達的患者中。
[0009] 本發明的方面、特征和實施方式概述于以下項目中,且可分別單獨地或以組合方 式使用:
[0010] 1. -種預測癌癥患者對Wnt抑制劑的治療的敏感性的方法,該方法包括:
[0011] a)提供來自癌癥患者的癌癥樣本
[0012] b)測量從該患者獲得的該癌癥樣本中至少一種選自表1的生物標記物的差異性 基因表達;和
[0013] c)將至少一種生物標記物的該差異性基因表達與對照組樣本中該生物標記物的 基因表達進行比較,
[0014] d)將基因表達比較中的增加或減少與該患者對Wnt抑制劑治療的敏感性產生關 聯。
[0015] 2. -種Wnt抑制劑治療癌癥患者的方法,該方法包括:
[0016] a)提供來自癌癥患者的癌癥樣本
[0017] b)測量從該患者獲得的該癌癥樣本中至少一種選自表1的生物標記物的差異性 基因表達;
[0018] c)將該至少一種生物標記物的該差異性基因表達與對照組樣本中該生物標記物 的基因表達進行比較;
[0019] d)確定該患者對Wnt抑制劑的敏感性;和
[0020] e)施用有效量的該Wnt抑制劑給已確定對該Wnt抑制劑敏感的患者。
[0021] 3. -種預測癌細胞對Wnt抑制劑的敏感性的方法,該方法包括:a)測量該細胞中 至少一種選自表1的生物標記物的差異性基因表達;b)將至少一種選自表1的生物標記物 的該差異性基因表達與正常或對照組細胞的基因表達進行比較;
[0022] c)自該差異性基因表達的比較預測該癌細胞對Wnt抑制劑的敏感性。
[0023] 4. -種確定癌細胞對Wnt抑制劑的敏感性的方法,該方法包括:
[0024] a)使癌細胞與至少一種Wnt抑制劑接觸;
[0025] b)測量已與該Wnt抑制劑接觸的該細胞中至少一種選自表1的生物標記物的差異 性基因表達;
[0026] c)將該至少一種生物標記物的該差異性基因表達與來自未經處理或經安慰劑處 理的對照組細胞的該生物標記物的基因表達進行比較;
[0027] d)將該至少一種生物標記物的表達相較于來自未經處理或經安慰劑處理的對照 組細胞的該至少一種生物標記物的表達的增加或減少與該癌細胞對Wnt抑制劑的敏感性 產生關聯。
[0028] 5.根據項目1至4中任一項的方法,其中超過一種的生物標記物是選自表1。
[0029] 6.根據項目1至5中任一項的方法,其中該生物標記物為Notchl。
[0030] 7.根據項目6的方法,其中該Notchl具有在胞外域中的突變。
[0031] 8.根據項目1至7中任一項的方法,其中該至少一種生物標記物的差異性基因表 達與對照組樣本的基因表達的比較指示功能性Wnt路徑。
[0032] 9.根據項目1至8中任一項的方法,其中該癌癥為頭頸部鱗狀細胞癌。
[0033] 10.根據項目2或4的方法,其中該癌癥是由Wnt抑制劑治療和顯示相較于對Wnt 抑制劑敏感的癌癥樣本中的表達的Axin2、LEFl和/或NKDl的差異性表達。
[0034] 11.根據項目1至10中任一項的方法,其中已與至少一種Wnt抑制劑接觸的癌細 胞的IC5。小于1 μ M,優選小于0. 5 μ M,更優選小于0. 2 μ M。
[0035] 12.根據項目11的方法,其中該細胞是在至少兩個不同時間點與該Wnt抑制劑接 觸。
[0036] 13.根據項目4、11或12中任一項的方法,其中該細胞是在步驟a)下同時或依序 與兩種不同Wnt抑制劑接觸。
[0037] 14.根據項目4、或11至13中任一項的方法,其中在選自下組的時間點重復步驟 b)和c):施用各劑量的Wnt抑制劑后4小時時、8小時時、16小時時、24小時時、48小時時、 3天時、1周時、1個月時和數個月時。
[0038] 15. -種用于治療患者中癌癥的Wnt抑制劑,其中該患者是基于以下來選擇:
[0039] a)測量從該患者獲得的癌癥樣本中至少一種選自表1的生物標記物的差異性基 因表達;
[0040] b)將該至少一種生物標記物的該差異性基因表達與對照組樣本中的該生物標記 物的基因表達進行比較;
[0041] c)確定該患者對Wnt抑制劑的敏感性;和
[0042] d)篩選對Wnt抑制劑敏感的患者。
[0043] 16. -種用于治療相較于對照組基因表達具有至少一種選自表1的生物標記物的 差異性基因表達的患者的癌癥的Wnt抑制劑,其中該差異性基因表達是與對Wnt抑制劑敏 感的患者相關聯。
[0044] 17.根據項目15或16的用于治療癌癥的Wnt抑制劑,其中超過一種的生物標記物 是選自表1。
[0045] 18.根據項目15至17中任一項的用于治療癌癥的Wnt抑制劑,其中該生物標記物 為 Notchl ο
[0046] 19.根據項目15至18中任一項的用于治療癌癥的Wnt抑制劑,其中該Notchl具 有在胞外域中的突變。
[0047] 20.根據項目15至19中任一項的用于治療癌癥的Wnt抑制劑,其中該癌癥為頭頸 部鱗狀細胞癌,優選地,該癌癥樣本經Wnt抑制劑處理后顯示對Wnt抑制劑敏感的癌癥樣本 的 Axin2、LEFl 和 / 或 NKDl 表達。
[0048] 21. -種用于治療患者的癌癥的包含Wnt抑制劑的藥物組合物,其中該患者是基 于顯示相較于正常對照組細胞樣本的從該患者獲得的癌細胞樣本中至少一種選自表1的 生物標記物的基因表達來選擇,其中該差異性基因表達是與對Wnt抑制劑敏感的患者相關 聯。
[0049] 22. -種用于治療顯示相較于對照組基因表達至少一種選自表1的生物標記物的 差異性基因表達的患者的癌癥的包含Wnt抑制劑的藥物組合物,其中該差異性基因表達是 與對Wnt抑制劑敏感的患者相關聯。
[0050] 23.根據項目21或22的用于治療癌癥的包含Wnt抑制劑的藥物組合物,其中超過 一種的生物標記物是選自表1。
[0051] 24.根據項目21至23中任一項的用于治療癌癥的包含Wnt抑制劑的藥物組合物, 其中該生物標記物為Notch 1。
[0052] 25.根據項目21至24中任一項的用于治療癌癥的包含Wnt抑制劑的藥物組合物, 其中該Notchl具有在胞外域中的突變。
[0053] 26.根據項目21至25中任一項的用于治療癌癥的包含Wnt抑制劑的藥物組合物, 其中該癌癥為頭頸部鱗狀細胞癌。
[0054] 27. -種用于預測癌癥患者對Wnt抑制劑治療的敏感性的試劑盒,其包括:
[0055] i)用于檢測選自表1的生物標記物的表達的裝置;和
[0056] ii)如何使用該試劑盒的使用說明。
[0057] 28. -種如項目27的試劑盒在項目1至14中任一種方法的用途。
[0058] 29. -種用于治療頭頸部鱗狀細胞癌的Wnt抑制劑。
[0059] 30.根據項目29的用于治療頭頸部鱗狀細胞癌的Wnt抑制劑,其中該Wnt抑制劑 是施用于顯示相較于對照組基因表達至少一種選自表1的生物標記物的差異性基因表達 的癌癥患者,其中該差異性基因表達與對Wnt抑制劑敏感的患者相關聯。
[0060] 31.根據項目30的用于治療頭頸部鱗狀細胞癌的Wnt抑制劑,其中該生物標記物 為 Notchl〇
[0061] 32.根據項目1至14中任一項的方法、根據項目15至20中任一項的用于治療癌 癥的Wnt抑制劑、根據項目21至26中任一項的藥物組合物、或根據項目29的用于治療頭 頸部鱗狀細胞癌的Wnt抑制劑,其中該Wnt抑制劑是以治療有效量施用。
[0062] 33.根據項目15至20中任一項的用于治療患者的癌癥的Wnt抑制劑,其中施用治 療有效量的該Wnt抑制劑給該患者。
[0063] 34.根據項目33的用于治療患者的癌癥的Wnt抑制劑,其中將治療有效量的該 Wnt抑制劑選擇性地施用給已確定對Wnt抑制劑敏感的患者,或基于對該Wnt抑制劑不敏感 的患者,選擇性地施用治療有效量的除了 Wnt抑制劑外的藥物給該患者。
[0064] 35.根據項目1至14中任一項的方法、根據項目15至20、33或34中任一項的用 于治療癌癥的Wnt抑制劑、根據項目21至26中任一項的藥物組合物、根據項目27的試劑 盒或根據項目29至32中任一項的用于治療頭頸部鱗狀細胞癌的Wnt抑制劑,其中該Wnt 抑制劑為式(1)的化合物:
[0066] 或其生理上可接受的鹽,其中:
[0067] 其中X1J^X3和X 4是選自N和CR7;
[0068] X5、X6、X7和X 8中的一個為N,其他為CH ;
[0069] X9選自 N 和 CH ;
[0070] Z選自苯基、吡嗪基、吡啶基、噠嗪基和哌嗪基;其中Z的各苯基、吡嗪基、吡啶基、 噠嗪基或哌嗪基是任選被R6基取代;
[0071] R1、R2和 R3為氫;
[0072] m 為 1 ;
[0073] R4選自氫、鹵素、二氟甲基、三氟甲基和甲基;
[0074] R6選自氫、鹵素和-C(O)R10;其中R 10為甲基;和
[0075] R7選自氫、鹵素、氰基、甲基和三氟甲基。
[0076] 36.根據項目1至14中任一項的方法、根據項目15至20、33或34中任一項的用于 治療癌癥的Wnt抑制劑、根據項目21至26中任一項的藥物組合物、根據項目27的試劑盒、 或根據項目29至32中任一項的用于治療頭頸部鱗狀細胞癌的Wnt抑制劑,其中該Wnt抑 制劑為選自下組的化合物:N-[5-(3-氟苯基)吡啶-2-基]-2-[5-甲基-6-(噠嗪-4-基) 吡啶-3-基]乙酰胺;
[0077] 2- [5-甲基-6- (2-甲基吡啶-4-基)吡啶-3-基]-N- [5-(吡嗪-2-基)吡 啶-2-基]乙酰胺;
[0078] N-(2, 3' -聯吡啶-6' -基)-2-(2',3-二甲基-2, 4' -聯吡啶-5-基)乙酰胺;
[0079] N- (5- (4-乙酰基哌嗪-1-基)吡啶-2-基)-2- (2' -甲基-3-(三氟甲基)-2, 4' -聯 吡啶-5-基)乙酰胺;
[0080] N- (5- (4-乙酰基哌嗪-1-基)吡啶-2-基)-2- (2' -氟-3-甲基-2, 4' -聯吡 啶-5-基)乙酰胺;和
[0081] 2-(2'_氟-3-甲基-2, 4'-聯吡啶-5-基)-N-(5-(吡嗪-2-基)吡啶-2-基)乙 酰胺;
[0082] 或其藥學上可接受的鹽。
[0083] 37.根據項目1至14中任一項的方法、根據項目15至20、33或34中任一項的 用于治療癌癥的Wnt抑制劑、根據項目21至26中任一項的藥物組合物、根據項目27的試 劑盒、或根據項目29至32中任一項的用于治療頭頸部鱗狀細胞癌的Wnt抑制劑,其中該 Wnt抑制劑為2-[5-甲基-6-(2-甲基吡啶-4-基)吡啶-3-基]-N-[5-(吡嗪-2-基)吡 啶_2_基]乙酰胺。
[0084] 38.根據項目1至37中的任一項,其中表達或基因表達為DNA表達、DNA拷貝數、 mRNA表達、cDNA表達、蛋白質轉錄、蛋白質表達、DNA修飾、cDNA修飾、mRNA修飾、蛋白質修 飾、DNA功能、cDNA功能、mRNA功能、蛋白質功能、DNA突變、cDNA突變、mRNA突變、蛋白質突 變、或其組合;優選是DNA突變。
[0085] 39.根據項目1至38中的任一項,其中該生物標記物選自下組:Notchl、Notch2、 Notch3、AXIN2、LEFl、NKDl、SFRP2、FRZB、SFRP4、DKK2、FAM58A、FLJ43860、CDKN2A、0R7G3、 WNT11、WNT10A、WNT3、WNT7A 和 DTX3L。
[0086] 40.根據項目I至38中的任一項,其中該生物標記物選自下組:Notchl、Notch2、 Notch3、AXIN2、LEFl、NKDl、SFRP2、FRZB、SFRP4、DKK2、FAM58A、FU43860、CDKN2A、CCDC168、 ZNF527、HRAS、FAT1、0R7G3、WNT11、WNT10A、WNT3、WNT7A 和 DTX3L。
[0087] 41.根據項目I至38中的任一項,其中該生物標記物選自下組:Notchl、Notch2、 Notch3、SFRP2、FRZB、SFRP4 和 DKK2。
[0088] 42.根據項目I至38中的任一項,其中該生物標記物選自下組:Notchl、Notch2和 Notch3〇
[0089] 43.根據項目1至38中的任一項,其中該生物標記物為Notchl。
[0090] 44.根據項目1至38中的任一項,其中該生物標記物選自下組:Notchl、Notch2、 Notch3、SFRP2、FRZB、SFRP4、DKK2、FAM58A、FU43860、CDKN2A、CCDC168、ZNF527、HRAS、FATl、 0R7G3、WNT11、WNT10A、WNT3 和 WNT7A。
[0091] 45.根據項目I至38中的任一項,其中該生物標記物為HRAS或FATl。
[0092] 46.根據項目1至38中的任一項,其中該生物標記物選自下組:FAM58A、 FLJ43860、N0TCH1、0R7G3、CCDC168、ZNF527 和 CDKN2A。
[0093] 47.根據項目1至38中任一項的實施方式,其中該生物標記物選自下組:NotchU Notch2、Notch3、FAM58A、FLJ43860、CDKN2A、CCDC168、ZNF527、HRAS、FATl、0R7G3、WNTll、 WNT10A、WNT3、WNT7A、和 DTX3L 的組,優選是選自 Notchl、Notch2、Notch3、FAM58A、 FLJ43860、CDKN2A、CCDC168、ZNF527、HRAS、FAT1、0R7G3、和 DTX3L。
[0094] 48. -種以選自表1的化合物作為生物標記物的用途。
[0095] 49. 一種以選自 Notchl、Notch2、Notch3、AXIN2、LEFl、NKDl、SFRP2、FRZB、SFRP4、 DKK2、FAM58A、FLJ43860、CDKN2A、0R7G3、WNT11、WNT10A、WNT3、WNT7A、和 DTX3L 的組的化合 物作為生物標記物的用途。
[0096] 50. -種以選自 Notchl、Notch2、Notch3、SFRP2、FRZB、SFRP4 和 DKK2 的組的化合 物作為生物標記物的用途。
[0097] 51. -種以選自Notchl、Notch2和Notch3的組的化合物作為生物標記物的用途。
[0098] 52. -種以化合物Notchl作為生物標記物的用途。
[0099] 53. -種以選自 Notchl、Notch2、Notch3、SFRP2、FRZB、SFRP4、DKK2、FAM58A、 FLJ43860、CDKN2A、CCDC168、ZNF527、HRAS、FAT1、0R7G3、WNT11、WNT10A、WNT3 和 WNT7A 的 組的化合