使用隐陡头菌素和生物标志物治疗实体肿瘤癌症的方法

摘要

本文公开了用于确定罹患实体肿瘤癌症的个体将受益于用隐陡头菌素治疗的可能性的方法。另外，还存在基于此类确定的治疗方法。在若干实施例中，标志物前列腺素还原酶1(PTGR1)、蛋白酪氨酸磷酸酶非受体14型(PTPN14)、天冬氨酸β‑羟化酶(ASPH)与一种或多种基因一起或单独可用于增强或指导用隐陡头菌素治疗。在某些实施例中，蛋白质或基因可被表达或甲基化。

说明书

本申请要求2018年10月14日提交的美国临时专利申请第62/745,382号的权益，所述申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种或多种标志物，其用于确定癌症患者对将向其施用的抗癌剂(例如，隐陡头菌素(illudin))的敏感性，所述标志物可确定患者的癌症是否对抗癌剂和标志物的应用具有治疗反应。

背景技术

隐陡头菌素已被化学修饰且用于治疗癌症。伊洛福芬(Irofulven)，一种隐陡头菌素，是真菌毒素隐陡头菌素S的化学修饰形式。其为具有异常机制的DNA烷基化剂。这种隐陡头菌素是靶向快速分裂的恶性肿瘤细胞DNA和蛋白质破坏剂。其进入肿瘤细胞，在其中通过与DNA和蛋白质靶标结合而干扰DNA复制和细胞分裂。这导致肿瘤细胞关闭并因此死亡(凋亡)。一项研究确定，在某些剂量下，肿瘤细胞非常易受伊洛福芬的双重破坏活性影响，而正常细胞仅对杀细胞药物展示边际反应。并非所有的实体癌都对隐陡头菌素敏感，且确定对隐陡头菌素敏感的个体的方法难以捉摸。

尽管针对患有实体肿瘤，尤其是前列腺癌、卵巢癌、肝癌和肾癌的个体的诊断和治疗策略最近有所发展，但在其筛选和治疗方面仍存在许多关键的知识空白。对关于在诊断时将个体最佳地分为反应组的患者特征(包括遗传特征)的认识不足。对这些癌症发展或死亡的风险因素的认识也不足，并且缺乏将现实世界的证据有效应用于临床实践中。这种认识的缺乏意味着，预测哪些个体将在特定治疗下具有最佳结果是次优的。另外，当前关于哪些个体可能受到不必要或不适当治疗的伤害或在未经治疗的情况下安全管理的预测仍然很差。

因此，需要一种用于治疗并且确定个体是否将或正或多或少地可能对隐陡头菌素治疗有反应的方法。本申请尤其针对这种需求。

发明内容

本申请涉及用于确定罹患实体肿瘤癌症的个体将受益于用隐陡头菌素治疗的可能性的方法。此外，还存在基于此类确定的治疗方法。在若干实施例中，标志物前列腺素还原酶1(PTGR1)、蛋白酪氨酸磷酸酶非受体14型(PTPN14)、天冬氨酸β-羟化酶(ASPH)与一种或多种基因一起或单独用于方法中。在某些实施例中，蛋白质或基因可被表达或甲基化。

一种用靶向药物疗法治疗实体肿瘤癌症的方法，其包含：

鉴别患有对用下式化合物治疗敏感的癌症的患者：

其中R1、R2和R3独立地为(C1-C4)烷基、甲基或羟基。

定义

术语“个体”是指动物，包括但不限于灵长类动物(例如人类)、牛、猪、绵羊、山羊、马、犬、猫、兔、大鼠或小鼠。术语“个体”和“患者”在本文中可互换使用，例如提及哺乳动物个体，如人类个体，在一个实施例中为人类。

术语“治疗(treat/treating/treatment)”旨在包括缓解或消除病状，或与病状相关的一种或多种症状；或缓解或根除病状自身的病因。

术语“管理(manage/managing/management)”涵盖预防已罹患疾病、病症或病状的患者的指定疾病、病症或病况复发，和/或延长罹患疾病、病症或病状的患者保持缓解的时间。术语涵盖调节疾病、病症或病状的阈值、发展和/或持续时间，或改变患者对疾病、病症或病状起反应的方式。

术语“预防(prevent/preventing/prevention)”旨在包括延迟和/或阻止病症、疾病或病状和/或其伴随症状的发作；禁止个体罹患病症、疾病或病状；或降低个体罹患病症、疾病或病状的风险的方法。

当涉及用化合物治疗时，术语“敏感性(sensitivity)”或“敏感(sensitive)”是相对术语，其是指化合物在减轻或减少所治疗的疾病、病症或病状的进展中的有效性程度。例如，当涉及与化合物有关的疾病、病症或病状的治疗而使用时，术语“增加的敏感性”或“对治疗敏感”是指治疗的有效性增加至少3％，具体来说至少5％，或更多。

如本文所用，且除非另外规定，否则术语化合物的“治疗有效量”是足以在疾病、病症或病状的治疗或管理中提供治疗益处，或延迟或最小化与疾病、病症或病状的存在相关的一种或多种症状的量。化合物的治疗有效量意指单独或与其它疗法组合的治疗剂的量，其在疾病、病症或病状的治疗或管理中提供治疗益处。术语“治疗有效量”可涵盖改善整体疗法、减少或避免疾病、病症或病状的症状或病因或增强另一治疗剂的治疗功效的量。

如本文所用，“有效患者反应”是指对患者的治疗益处的任何增加。“有效患者反应”可以是例如疾病、病症或病状的进展速率降低5％、7.5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、75％、80％、90％或100％。“有效患者反应”可以是例如疾病、病症或病状的身体症状减少5％、7.5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、75％、80％、90％或100％。“有效患者反应”还可以是例如患者的反应增加5％、7.5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、75％、80％、90％、100％、120％、140％、150％、170％、180％、190％、200％或更多，如通过任何合适的方法，如基因表达、细胞计数、分析结果等所测量。

疾病、病症或病状的改善可表征为完全或部分反应。“完全反应”是指不存在临床上可检测的疾病，所述疾病具有任何先前异常的射线照相研究、骨髓和脑脊髓液(CSF)或异常单克隆蛋白质测量的正常化。“部分反应”是指在不存在新病变的情况下，所有可测量疾病、病症或病状负荷(即，个体中存在的恶性细胞的数目，或测量的肿瘤块的体积或异常单克隆蛋白质的量)减少至少约10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％。术语“治疗”涵盖完全和部分反应。

术语“难治性或耐药性”是指即使在强化治疗后患者也对治疗无反应的情况。例如，患者可在其淋巴系统、血液和/或血液形成组织(例如骨髓)中具有残余癌细胞(例如白血病或淋巴瘤细胞)。

如本文所用的术语“确定”、“测量”、“评价”、“评估”和“分析”总体上是指任何形式的测量，并且包括确定要素是否存在。这些术语包括定量和/或定性确定。评估可以是相对的或绝对的。“评估······的存在”可包括确定存在的某物的量，以及确定其是否存在。

术语“分离的”和“纯化的”是指物质(如DNA/mRNA或蛋白质)的分离，使得所述物质占其所驻留的样品的相当大部分，即，大于通常在其天然或未分离状态下发现的所述物质。通常，样品的相当大部分占例如样品的大于1％、大于2％、大于5％、大于10％、大于15％、大于20％、大于25％、大于30％、大于40％、大于50％或更多，通常至多约90％-100％。例如，分离的DNA/mRNA的样品通常可占至少约1％总mRNA。用于纯化多核苷酸的技术是所属领域中众所周知的，并且包括例如凝胶电泳、离子交换色谱、亲和色谱、流动分选和根据密度的沉降。

如本文所用的术语“样品”涉及材料或材料混合物，通常但不一定呈流体形式，其含有一种或多种所关注组分。

如本文所用，“生物样品”是指获自生物个体的样品，包括在体内或原位获得、达到或收集的生物组织或流体来源的样品。生物样品还包括来自含有癌前或癌细胞或组织的生物个体区域的样品。此类样品可为但不限于从哺乳动物分离的器官、组织、级分和细胞。示例性生物样品包括但不限于细胞裂解物、细胞培养物、细胞系、组织、口腔组织、胃肠组织、器官、细胞器、生物流体、血液样品、尿液样品、皮肤样品等。生物样品包括但不限于全血、部分纯化的血液、PBMC、组织活检等。

如本文所用，并且除非另外指明，否则术语“光学纯”意指包含化合物的一种光学异构体并且基本上不含所述化合物的其它异构体的组合物。例如，具有一个手性中心的化合物的光学纯组合物将基本上不含化合物的相反对映异构体。具有两个手性中心的化合物的光学纯组合物将基本上不含所述化合物的其它非对映异构体。典型的光学纯化合物包含大于约80重量％的化合物的一种对映异构体和小于约20重量％的所述化合物的其它对映异构体，或大于约90重量％的化合物的一种对映异构体和小于约10重量％的所述化合物的其它对映异构体，或大于约95重量％的化合物的一种对映异构体和小于约5重量％的所述化合物的其它对映异构体，或大于约97重量％的化合物的一种对映异构体和小于约3重量％的所述化合物的其它对映异构体，或大于约99重量％的化合物的一种对映异构体和小于约1重量％的所述化合物的其它对映异构体。

如本文中所使用，术语“隐陡头菌素”包括具有式I的化合物：

(I)

R

(II)

术语隐陡头菌素还可包括(-)-羟基脲甲基酰基富烯，其具有下式III

(III)

具体实施方式

抗癌剂敏感性确定标志物的一个成员包括基因标志物前列腺素还原酶1(PTGR1)、蛋白酪氨酸磷酸酶非受体14型(PTPN14)、天冬氨酸β-羟化酶(ASPH)，与一种或多种基因一起或单独使用。在某些实施例中，蛋白质基因可被表达或甲基化。前列腺素还原酶1(PTGR1)为具有烯酮还原酶活性的高度诱导型酶。标志物PTGRI与对基于隐陡头菌素的治疗的敏感性相关或与对基于隐陡头菌素的治疗的真实反应者相关。通过开发基于预测性生物标志物的筛查测试以使得能够对患者进行精确的基于药物的治疗，单独或与其它标志物一起使用标志物可减少癌症(例如前列腺癌)治疗的空缺。本发明人已发现，在患有实体瘤癌症的个体中循环的实体瘤相关突变核酸或蛋白质序列的检测可准确地确定个体是否对用隐陡头菌素治疗敏感。

在具体实施例中，PTGR1、PTPN14、ASPH基因的DNA被甲基化。DNA甲基化是将甲基添加至DNA分子的过程。甲基化可改变DNA片段的活性，而不改变序列。当位于基因启动子中时，DNA甲基化通常用于抑制基因转录。

一种治疗或管理实体肿瘤癌症(例如前列腺癌、卵巢癌、肝癌、肾癌和甲状腺癌)的方法包括

鉴别患有对用以下者治疗敏感的癌症的患者：下式的隐陡头菌素：

隐陡头菌素或其药学上可接受的盐、溶剂合物或立体异构体；以及向所述患者施用治疗有效量的隐陡头菌素。

一种治疗或管理实体肿瘤治疗的方法包括

鉴别患有对用以下者治疗敏感的实体肿瘤癌症的患者：具有下式的隐陡头菌素：

或其药学上可接受的盐、溶剂合物或立体异构体；以及

向所述患者施用治疗有效量的化合物。

一种用于预测患有实体肿瘤的患者对治疗的反应的方法，其包含：

从所述患者中获得生物样品；

测量所述生物样品中PTGR1、PTPN14、ASPH或其组合的表达水平；以及

比较所述生物样品中的表达水平与来自未患实体癌的个体的生物样品的表达水平；

其中相对于未患实体肿瘤的个体，来自患者的生物样品中的表达水平提高表明对用以下者进行的治疗具有有效反应的可能性：下式的化合物：

或其药学上可接受的盐、溶剂合物或立体异构体。

一种用于预测患有实体肿瘤的患者对治疗的反应的方法，其包含：

从所述患者中获得生物样品；

测量所述生物样品中PTGR1、PTPN14、ASPH或其组合的表达水平；以及

比较所述生物样品中PTGR1、PTPN14、ASPH或其组合的表达水平与来自未患实体肿瘤的个体的生物样品的表达水平；

其中相对于未患实体肿瘤的个体，来自患者的生物样品中PTGR1、PTPN14、ASPH或其组合的表达水平降低表明对用以下者进行的治疗具有有效反应的可能性：下式的化合物：

或其药学上可接受的盐、溶剂合物或立体异构体。

在一个实施例中，本文提供一种治疗或管理实体肿瘤癌症的方法，其包含：鉴别患有对用隐陡头菌素或药学上可接受的盐治疗敏感的实体肿瘤癌症的患者；以及向所述患者施用治疗有效量的化合物。在某些实施例中，本文所提供的方法进一步包含施用治疗有效量的额外活性剂，其为隐陡头菌素。

在一个实施例中，在21天周期或另一周期的第1天施用隐陡头菌素一次。

在另一实施例中，隐陡头菌素可与一种或多种第二活性成分一起施用。此类活性成分可为其它抗癌剂或用于治疗癌症患者的药剂。

如上文所陈述，实体肿瘤癌症可选自由以下组成的群组：结肠直肠癌、胰腺癌、原发性肝癌、肾癌、卵巢癌、子宫癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、肉瘤和脂肪组织癌。

在一个实施例中，以下基因中的一个或多个可与PTGR1一起用作确定对基于隐陡头菌素的抗癌剂的敏感性的标志物：TNFRSF1B、LCK、TAL1、GNG12、S100A10、CD247、ATP1B1、LAMC1、PTPRC、PTPN7、PTPN14、CAPN2、ENAH、LCT、CXCR4、ITGA4、CASP 10、HDAC4、NUP210、WWTR1、PFN2、MLF1、CD38、RHOH、ITK、LCP2、HIST1H3B、MYB、IKZF1、PIK3CG、MET、NRF1、TRBC1、PTPRN2、PTK2B、ASPH、NFIB、CNTRL、PRKCQ、MYOF、CTBP2、LMO2、CD3D、TWF1、NCKAP1L、CKAP4、LCP1、CFL2、TJP1、ALDH1A2、TLE3、TNFRSF12A、PRKCB、NFATC3、WWOX、CBFA2T3、ATP2A3、GIPC1、HAUS5、MAP4K1、SDC4、APP、SLC38A5、WAS和IL2RG。

在另一实施例中，可使用以下基因标志物中的一个或多个：WWTR1、HIST1H3B、ASPH、MYOF、CTBP2、CBFA2T3和SDC4。在另一实施例中，一种或多种标志物与PTGR1组合，以下基因中的一个、多个或全部与PTGR1组合：PTPN14、ITGA4、HDAC4、ITK、IKZF1、PIK3CG、NRF1、ASPH和PRKCQ。在一些情况下，敏感性可接近100％。

在另一实施例中，两个标志物PTGR1和SDC4可用作标志物。

在使用PTGR1基因组合的情况下，可通过使用PTGR1基因组合在暴露于基于隐陡头菌素抗癌剂之后的表达变化作为指标来进行抗癌药敏感性增强剂的筛选。也就是说，在暴露于基于隐陡头菌素的抗癌剂之前降低PTGR1基因组合的水平，或在体外或体内暴露于基于隐陡头菌素的抗癌剂之后促进表达变化或升高水平的物质增强了对抗癌剂的敏感性。另外，在体外情况下，在暴露于与靶癌细胞对应的抗癌剂后促进表达变化或升高水平的物质可用作增强对基于隐陡头菌素的抗癌剂的敏感性的物质(即，抗癌剂敏感性增强剂)。

为了进行确定样本对抗癌剂的敏感性的方法，采用含有用于测量样本中存在的任何物质的方案的试剂盒。试剂盒含有用于测量这些物质中的任一种的试剂、使用所述试剂的说明书手册的指示、用于确定是否存在对基于隐陡头菌素的抗癌剂的敏感性的标准等。所述标准包括这些代谢相关物质的(相对)标准水平、(相对)高阈值水平、(相对)低阈值水平、影响测量的因素、影响的程度等。可设置这些物质水平以便符合所选择的基于隐陡头菌素的抗癌剂。可基于标准以相同的方式执行敏感性确定。

可借助于基于隐陡头菌素的抗癌剂敏感性确定标志物作为指标来执行基于隐陡头菌素的抗癌剂的筛选。也就是说，可在体外或体内改变抗癌剂敏感性确定标志物的水平的物质被评估为抗癌剂。例如，在体外情况下，在暴露于物质之后改变各种癌细胞中的抗癌剂敏感性确定标志物水平的物质可充当抗癌剂。此外，当向携有癌症的动物施用物质之后改变其抗癌剂敏感性确定标志物水平时，所述物质可充当抗癌剂。如果预期抗癌剂展现药理学作用，则在发生肿瘤收缩或实现杀细胞作用之前观察到抗癌剂敏感性确定标志物水平的增加。因此，基于抗癌剂敏感性确定标志物水平作为指标的筛选可在较短时间段内实现判定测试物质是否充当适用的抗癌剂，借此极大地预期抗癌剂开发中所涉及的努力和成本将降低。

当癌症对抗癌药剂不具有敏感性时，不可从抗癌药剂预期任何药理学作用。如果向患者连续施用这种无药效的抗癌剂，则癌症可能会进展，并且副作用可能会加重。因此，抗癌剂敏感性确定标志物不仅可用于确定对抗癌剂的治疗反应，而且还极大地有助于防止副作用的加重，所述加重将另外由连续施用无医药活性的抗癌剂引起。

通过以组合方式使用如此获得的抗癌剂敏感性增强剂和作为增强剂的敏感性增强目标的基于隐陡头菌素的抗癌剂，基于隐陡头菌素的抗癌剂的治疗效果得以大幅增强。基于隐陡头菌素的抗癌剂敏感性增强剂和作为增强剂的敏感性增强目标的抗癌剂的组合可为含有两种成分的组合物，或含有个别成分的制剂的组合药物。

为了帮助监视个体，特别是如果参考值是从个体获得的，作为正在进行的筛查程序的一部分。或者，参考值可从未患实体肿瘤癌症的个体群获得。

用于测试的细胞可通过所属领域中已知的任何方法获得，包括但不限于手术切除；活检，例如但不限于针活检、芯活检或抽吸；或从流体样品收集，例如血液、尿液、脑脊髓液、囊性流体等。测量DNA/mRNA的方法包括但不限于聚合酶链反应、原位杂交、凝胶电泳、序列分析和微阵列分析或其组合。测量蛋白质的方法包括但不限于质谱技术、基于1-D或2-D凝胶的分析系统、色谱法、酶联免疫吸附分析(ELISA)、放射免疫分析(RIA)、酶免疫分析(EIA)、蛋白质印迹法、免疫沉淀和免疫组织化学。还可采用抗体阵列或蛋白质芯片。药剂“可能”在个体中产生抗癌作用是指在所测试的一个或多个参数(例如PTGR1、PTPN14和ASPHmRNA的含量，甲基化DNA和/或蛋白质的含量，实例1中列出的基因或外显子的表达水平)中，相比于其中药剂不产生显著抗癌作用的其它个体，个体与其中药剂产生显著抗癌作用的其它个体更类似。药剂“不太可能”在个体中产生抗癌作用是指在所测试的一个或多个参数中，相比于其中药剂产生显著抗癌作用的其它个体，个体与其中药剂不产生显著抗癌作用的其它个体更类似。

药物组合物可用于制备个别的单一单位剂型。本文提供的药物组合物和剂型包含本文提供的免疫调节化合物，或其药学上可接受的盐、溶剂合物、水合物、立体异构体或前药。本文提供的药物组合物和剂型可进一步包含一种或多种赋形剂。

本文提供的药物组合物和剂型还可包含一种或多种第二活性成分。因此，本文提供的药物组合物和剂型包含本文所公开的活性成分(例如免疫调节化合物)。任选的第二或额外活性成分的实例公开于本文中。

还涵盖用于进行本文所提供的方法的试剂盒和组合物。在某些实施例中，本文提供适用于确定抗癌化合物的功效的试剂盒。在某些实施例中，本文提供适用于评估化合物在治疗患者中的功效的试剂盒。在一些实施例中，本文提供适用于确定免疫调节化合物的作用的试剂盒。所述试剂盒包含固体载体和用于检测生物样品中的至少一种生物标志物的基因、蛋白质或糖蛋白表达的构件。此类试剂盒可采用例如量杆、膜、芯片、圆盘、测试条、过滤器、微球、载玻片、多孔板或光纤。试剂盒的固体载体可以是例如塑料、硅、金属、树脂、玻璃、膜、粒子、沉淀物、凝胶、聚合物、薄片、球体、多糖、毛细管、薄膜、板或载玻片。生物样品可以是例如细胞培养物、细胞系、组织、口腔组织、胃肠组织、器官、细胞器、生物流体、血液样品、尿液样品或皮肤样品。

在一个实施例中，本文提供的试剂盒包含本文提供的隐陡头菌素化合物，或其药学上可接受的盐、溶剂合物或水合物。试剂盒可进一步包含额外活性剂，包括但不限于本文所公开的那些活性剂。

实例

本文提供的某些实施例通过以下非限制性实例说明。如实例1中所示，对来自一组具有已知多组学分子谱的癌细胞系的体外隐陡头菌素(LP-184)敏感性数据的分析产生了10种基因(ASPH、HDAC4、IKZF1、ITGA4、ITK、NRF1、PIK3CG、PRKCQ、PTGR1和PTPN14)的签名，其能够在盲法测试中以至多或包括100％的精确性来预测隐陡头菌素敏感性。这10种基因的基因表达、DNA突变、DNA甲基化和蛋白质表达状态进一步计算为与隐陡头菌素(LP-184)敏感性的相关性。如表1中所表示，在这10种基因中，3种基因显现为在多组学水平上与隐陡头菌素生物活性具有高度显著相关性。这些基因标识为PTGR1、PTPN14和ASPH。在根据图1确定隐陡头菌素(LP-184)敏感性时，这3种基因在相对重要性方面也具有最高的基因权重。如图2所示，其被展现为将样品分类为隐陡头菌素反应者或无反应者中最突出的基因。总体而言，已经建立了确定对癌症中的隐陡头菌素(LP-184)的敏感性并预测对所述隐陡头菌素的反应的新颖基因集。

实例1

与癌症中的LP-184(隐陡头菌素家族)敏感性相关的基因

图1展示示例性基因签名对羟基脲甲基酰基富烯的相对重要性。在此相对变量重要性图中，进行了基因权重分析，以分析癌症中羟基脲甲基酰基富烯签名中前10个基因的相对排名。数据显示，PTGR1(前列腺素还原酶1)后接PTPN14和ASPH是羟基脲甲基酰基富烯敏感性的基因签名。

图2显示PTGR1和PTPN14与针对羟基脲甲基酰基富烯的阳性反应相关。在此敏感性分析图中，使用lekprofile函数跨越LP-184基因签名研究了基因表达对反应变量的影响。PTGR1(前列腺素还原酶1)的高表达与对LP-184的阳性反应相关)，其中PTPN14是其次的最高度相关的基因。对一组癌细胞进行此实验。

上述实施例仅打算为示例性的，并且所属领域的技术人员顶多使用常规实验就将识别或将能够确认特定化合物、材料和程序的许多等效物。所有此类等效物被视为在实施例的范围内并且由所附权利要求书涵盖。