CN101990577A - 鉴定肺病药物开发的新途径 - Google Patents

鉴定肺病药物开发的新途径 Download PDF

Info

Publication number
CN101990577A
CN101990577A CN2008801147951A CN200880114795A CN101990577A CN 101990577 A CN101990577 A CN 101990577A CN 2008801147951 A CN2008801147951 A CN 2008801147951A CN 200880114795 A CN200880114795 A CN 200880114795A CN 101990577 A CN101990577 A CN 101990577A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pi3k
approach
activation
individuality
lung cancer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2008801147951A
Other languages
English (en)
Inventor
杰罗姆·布罗迪
阿夫鲁穆·斯皮拉
亚当·古斯塔夫森
安德烈·比尔德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boston University
University of Utah Research Foundation UURF
Original Assignee
Boston University
University of Utah Research Foundation UURF
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boston University, University of Utah Research Foundation UURF filed Critical Boston University
Publication of CN101990577A publication Critical patent/CN101990577A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/045—Hydroxy compounds, e.g. alcohols; Salts thereof, e.g. alcoholates
    • A61K31/047—Hydroxy compounds, e.g. alcohols; Salts thereof, e.g. alcoholates having two or more hydroxy groups, e.g. sorbitol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/535—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one oxygen as the ring hetero atoms, e.g. 1,2-oxazines
    • A61K31/5375—1,4-Oxazines, e.g. morpholine
    • A61K31/5377—1,4-Oxazines, e.g. morpholine not condensed and containing further heterocyclic rings, e.g. timolol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/48—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase
    • C12Q1/485—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase involving kinase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6809—Methods for determination or identification of nucleic acids involving differential detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407—Specifically defined cancers
    • G01N33/57423—Specifically defined cancers of lung
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/106—Pharmacogenomics, i.e. genetic variability in individual responses to drugs and drug metabolism
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158—Expression markers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/16—Primer sets for multiplex assays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/91—Transferases (2.)
    • G01N2333/912—Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • G01N2333/91205—Phosphotransferases in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/50—Determining the risk of developing a disease
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/70—Mechanisms involved in disease identification
    • G01N2800/7023—(Hyper)proliferation
    • G01N2800/7028—Cancer

Abstract

本发明提供了在患有肺病或有肺病风险的个体的细胞学正常的气道细胞中活化的致癌途径的鉴定，以及与途径活化有关的特异性基因表达样式(生物标志物)的鉴定。这些生物标志物和途径可以在肺病例如肺癌中提供预后和/或诊断指示物。此外，这些途径和生物标志物可以提供用于肺病治疗的治疗性靶，以及用于评估疗效的标志物。

Description

鉴定肺病药物开发的新途径
与相关申请的交叉参考
本申请要求2007年9月19日提交的美国临时申请No.60/994,643的优先权，其全部讲述内容在此引为参考。
关于联邦资助的研究的陈述
本文描述的工作获得资助号为Nos.NIH/NCI R01CA124640和NIH/NIEHS U01ES016035的资金支持。美国政府在本发明中具有一定权利。
发明背景
在美国，吸烟是肺癌的主要病因，据估计占所有病例的90％[1]。但是，由吸烟引起的伤害不仅仅限于肺，而是在整个呼吸道中构成了“损伤区域”[2-6]。损伤区域假说的一个重要结果，是从呼吸道区域例如支气管气道中收集到的细胞搜集临床相关信息的能力，能够获取这些细胞的方式与收集肺基本组织的典型方法相比侵入性较低。基于这种方法，已经开发了在细胞学正常的支气管气道上皮中测量的基于基因表达的生物标志物，其可以区分患有和未患有肺癌的吸烟者[7]。在一组前瞻性试验中，这种气道基因表达生物标志物在预测吸烟者是否具有肺部肿瘤中达到83％的准确率，当与临床变量协同组合时达到94％的准确率[7，8]。
除了用作肺癌的早期诊断工具之外，在细胞学正常的气道上皮细胞中基因表达的改变，有可能增进我们对肺癌早期阶段过程中失调的信号传导事件的了解。肺癌在人类中的发展是一个复杂的过程，涉及到多个异常事件，当它们积累时，导致了关键细胞功能、包括细胞存活和增殖的失调控。在从患有肺癌的患者切除的原发肿瘤中，之前已经发现许多信号传导途径失调控，例如p53、RAS和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)[9-11]。此外，在损伤和区域癌化领域中的研究，已经发现某些据推测是肿瘤发生早期的分子变化，在原发肿瘤附近和更远的组织学正常的细胞中也得到了反映。例如，在整个呼吸道中已经鉴定到了特定染色体区域处的相同的p53突变或杂合性丧失[5，12]。
对于来自患有肺癌的吸烟者的细胞学正常的支气管气道细胞中致癌途径失调控的认识，将帮助阐明向恶性肿瘤的发展中所涉及的机理。此外，理解哪些途径失调控，可以产生在肺癌的恶变前阶段的治疗和化学预防机会。
发明概述
以前已经证实，细胞学正常的支气管气道上皮细胞的基因表达情况分析反映出吸烟者中的损伤区域，可以用作肺癌的灵敏和特异性的诊断生物标志物。正如本文所描述的，使用由体外干扰特异性致癌途径所确定的基因表达特征，在患有肺癌的吸烟者的细胞学正常的气道(n＝129)中以及肺肿瘤组织(n＝107)中，鉴定到了磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)途径活性的显著增加。为了评估PI3K活性的增加是否发生在肺癌发生之前，对于具有中等-严重发育异常病变的高风险吸烟者他们气道中细胞学正常的气道上皮细胞(n＝14)进行了表达情况分析，与来自没有发育异常的健康吸烟者的气道上皮细胞(n＝11)相比，发现了较高水平的PI3K途径基因表达。此外，在用化学预防药剂肌醇治疗后发育异常明显消退的高风险吸烟者(n＝10)的气道中，PI3K活性降低了。体外稀释实验证实肌醇抑制PI3K途径，这不仅提出了肌醇的作用机制，而且反映出PI3K途径活性与气道发育异常的消退之间潜在的治疗关联。合在一起，这些发现表明，PI3K途径的失调控，是肺癌发展中的早期、可测量并可逆的步骤，在吸烟者中进行气道基因表达情况分析，可能能够化学预防和治疗的个体化途径。
在一个实施方案中，本发明提供了在患有肺病的个体的细胞学正常的气道上皮细胞中活化的致癌途径的生物标志物。这些生物标志物和途径可以提供肺病例如肺癌的预后和/或诊断指示物。此外，这些途径和生物标志物可以提供用于肺病治疗的治疗靶，以及用于评估疗效的标志物。
一方面，本发明涉及使用基因表达情况分析方法鉴定在肺病例如肺癌中活化的致癌途径的基因表达特征。这些基因表达特征可以为肺病例如肺癌提供预后或诊断指示物。此外，在肺病中活化的致癌途径可以作为治疗干预的靶。在一个实施方案中，致癌途径可以是例如PI3K和Np63途径中的一种或多种。
本发明还涉及鉴定肺病风险增加的个体的方法，包括确定来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中Np63和/或PI3K途径的活化状态，其中Np63和/或PI3K途径的活化，是所述个体与其中Np63和/或PI3K途径没有活化的个体相比处于肺病增加的风险下的指征。在具体实施方案中，个体是吸烟者或非吸烟者。在其他实施方案中，肺病是肺癌。
在一个实施方案中，PI3K途径的活化状态使用PI3K途径的一种或多种生物标志物的基因表达数据来确定。例如，在某些实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一个是在PI3K活化后增加的基因，在其他实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一个是在PI3K活化后降低的基因。也可以使用在PI3K活化后增加和降低的生物标志物的组合。在具体实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一个是PI3K活化上游的基因，而在其他实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一个是PI3K活化下游的基因。
在具体实施方案中，所述PI3K途径的一种或多种生物标志物的表达数据使用寡核苷酸微阵列来获得。在其他实施方案中，PI3K途径的活化状态使用PI3K途径的一种或多种生物标志物的一种或多种基因表达产物来确定。所述基因表达产物可以是核苷酸或氨基酸产物，并可以使用本技术领域已知的方法来检测。
在本发明的某些实施方案中，PI3K途径的活化状态通过评估IGF1R的活化来确定，其中IGF1R的活化是PI3K途径活化的指示。在本发明的其他实施方案中，PI3K途径的活化状态通过评估PKC的活化来确定，其中PKC的活化是PI3K途径活化的指示。
本发明还涉及肺病风险增加的个体的鉴定方法，包括确定来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中PKC的活化状态，其中PKC的活化表明所述个体与其中PKC没有活化的个体相比，肺病的风险增加。
本发明还涉及肺病风险增加的个体的鉴定方法，包括确定来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中IGF1R的活化状态，其中IGF1R的活化表明所述个体与其中IGF1R没有活化的个体相比，肺病的风险增加。
在其他实施方案中，本发明提供了寡核苷酸阵列，其上固定有一种或者多种用于PI3K途径的一种或多种生物标志物的探针，并且其中所述阵列上没有固定有用于其他生物标志物的探针。在优选实施方案中，所述PI3K途径的一种或多种生物标志物选自IGF1R、PKC、在[29]中公开的生物标志物，以及它们的组合。
本发明还涉及在个体中降低肺病风险的方法，包括向具有肺病风险的个体施用一种或多种抑制PI3K途径的药剂(例如一种或多种药剂、治疗方案或疗法或其组合)。在具体实施方案中，在施用所述一种或多种药剂之前，所述个体中的PI3K途径被活化。在一个实施方案中，肺病是肺癌。在另一个实施方案中，在肺病发展之前预防性地向所述个体施用所述一种或多种药剂。
在另一个实施方案中，本发明涉及对细胞学正常的测试气道上皮细胞进行差异分类的方法，包括在正常气道上皮细胞中鉴定与目标生物学途径的活化有关的基因表达特征；评估差异分类的气道上皮细胞中的基因表达，以便在气道上皮细胞的分类与目标生物学途径的活化之间鉴定一种或多种关联性；以及在细胞学正常的测试气道上皮细胞中评估基因表达，其中待分类的细胞学正常的气道上皮细胞的基因表达情况表明了目标生物学途径是否被活化，因此对细胞进行了差异分类。
在具体实施方案中，目标生物学途径是致癌途径。在某些实施方案中，差异分类是疾病风险的增加与疾病风险的降低，而在其他实施方案中，差异分类是对治疗的响应与对治疗的无响应。
在一个实施方案中，本发明提供了在患有肺病例如肺癌或具有肺病例如肺癌风险的哺乳动物中鉴定致癌途径的活化的方法。方法可以包括；(a)提供生物学样品，例如来自哺乳动物气道通道的生物学样品，其中生物学样品含有来自表明所述途径的活化的至少一个基因的基因表达产物(例如mRNA或蛋白)，以及(b)检测所述基因的表达。例如，途径可以是下列的一种或者多种：Ras，Myc，E2F3，β-联蛋白，Src，Np63，PI3K及其组合。哺乳动物可以是例如人类。生物学样品可以从例如支气管、鼻或口腔上皮提供，或来自活检组织样品。在一个实施方案中，基因表达的检测使用寡核苷酸阵列来完成，所述阵列上固定有一种或者多种用于相关基因的探针的核苷酸序列或其片段。致癌途径活化的鉴定，可表明哺乳动物是进行治疗以抑制所述途径活化的候选者，或进行另外的或更频繁的筛查以鉴定疾病例如癌症的发展的候选者。
在另一个实施方案中，本发明提供了可用于治疗肺病、例如肺癌的候选治疗性药剂的筛选方法。例如，可以针对它们调节(例如抑制)通过本文描述的方法鉴定到的与肺病相关的致癌途径的活化的能力，来筛选候选药剂。药剂调节途径活化的能力，可以通过例如它将致癌途径的基因表达特征，从与疾病相关的特征改变为与疾病无关、例如正常的特征，来进行评估。可选地，候选治疗药剂，可以针对其调节所述途径的特异性功能效应或输出结果的能力，来进行评估。被鉴定为有能力抑制与肺病相关的活化的致癌途径的药剂，可能适合于在哺乳动物中治疗肺病。
此外，治疗方案的效果，可以通过在治疗过程中的不同时间点处评估哺乳动物的基因表达特征来进行评价。致癌途径的基因表达特征从与疾病相关的特征向与疾病无关的特征、例如正常特征的转变，表明了治疗的有效性。同样地，不存在基因表达特征向正常特征的转变，表明治疗是无效的，并表明了可能需要替代治疗方案。
附图简述
图1A-1C显示了PI3K和ΔNp63在患有肺癌的吸烟者中差异活化。使用在体外基因表达特征上训练过的二元回归模型，计算了从细胞学正常的气道获得的样品中的途径活化概率。途径水平使用加框图区概括，其中横线表示中值，框表示从第25到第75百分率的数据点的范围，须线表示其余第1和第4个四分之一部分的范围。正如在图1A中所示，当通过肺癌状态(蓝色表示无肺癌，红色表示肺癌)对活化水平进行分组时，发现在随机排列试验后两种途径是有统计学差异的：PI3K(p＜0.001)，ΔNp63(p＜0.001)。为了说明可能对在患有肺癌的吸烟者的气道中看到的途径活化中观察到的差异造成混淆的变量，对于健康的从不吸烟(绿色)、以前吸烟(棕色)和当前吸烟者(灰色)(图1B)，以及患有(橙色)或未患(灰色)慢性阻塞性肺病(COPD)(图1C)的当前吸烟者，也计算了途径活化概率。没有可能造成混淆的变量在途径活化中显示出统计学显著的差异。
图2显示了肺肿瘤和邻近的正常组织中的致癌途径活性。对于肺腺癌和邻近的正常组织的数据组[32]计算了致癌途径活性。当将邻近的正常组织与其配对的肿瘤样品进行比较时，观察到了PI3K(p＜0.001)和ΔNp63(p＝0.002)的增加。在Myc和E2F3中也看见了增加，在Src中存在降低。误差须线被报告为SEM。
图3A-3B显示了在前瞻性收集的气道样品中PI3K活性的生物化学验证。从Boston和Utah的怀疑患有肺癌的患者前瞻性收集气道刷取物。正如在图3A中所示，激酶分析被用于测量PI3K途径活性的体内水平。患有肺癌的患者一般具有比未患肺癌个体更高的PI3K活性水平。Boston组群中的一个亚组，有额外的样品在微阵列上运行，以便可以将计算预测的PI3K活性与体内活性相关联。在具有额外样品的患者下方，显示了途径活性的概率。计算预测的PI3K活性与生物化学测量的活性之间的皮尔逊(Pearson)相关性是0.48。如图3B中所示，对质询PI3K上游和下游蛋白的Western印迹进行了定量，然后与图3A中测量的PI3K激酶水平相关联。相关性以热图的方式显示，其中蓝色表示负相关性，红色表示正相关性。相关性分析也被分解成所有样品、只有患有肺癌的样品和只有对照样品。在患有肺癌的患者中，p-IGF1R和p-PKC二者都与PI3K活性正相关，表明在患有肺癌的吸烟者的气道中，可能存在驱动PI3K途径活性增加的子途径。
图4证实了患有发育异常的吸烟者具有增加的PI3K途径的活化。通过体外干扰确定的当PI3K途径活化时增加的基因，被显示在热图中。蓝色表示基因的低表达，而红色表示基因的较高表达。当对患有发育异常的吸烟者和健康吸烟者的细胞学正常的支气管气道中这些基因的表达水平进行比较时，在患有发育异常的吸烟者中观察到了PI3K途径活化的增加。GSEA被用于定量该基因组群的富集(p＜0.001，FDR Q＜0.001)。使用考虑发育异常状态、每年吸烟的盒数以及说明批次效应的随机变量的线性模型，根据GSEA对基因进行了评级。
图5A-5C显示了肌醇在体外抑制PI3K途径。使用胰岛素在三种不同细胞系中活化PI3K途径：(图5A)BEAS-2B(支气管气道细胞系)，(图5B)BT549(乳腺癌细胞系)和(图5C)HEK293(人类胚胎肾细胞系)。然后将细胞系用不同剂量的肌醇和LY-294002处理。测量了PIP3水平以定量PI3K途径的活化水平(y-轴)。在每种测试的细胞系中，在用肌醇或LY-294002(一种已知的PI3K抑制剂)处理后，PIP3水平发生降低，表明肌醇在体外抑制PI3K途径。这些实验的重复产生了相似的结果。
发明详述
根据衬于整个呼吸道的上皮细胞中基因组的改变反映了宿主对吸烟的响应和来自吸烟的损伤这一概念，可以通过在患有肺癌或具有肺癌风险的吸烟者的气道中鉴定哪些途径失调控，来获得对于导致肿瘤发生的早期事件的更好的理解。一种评估途径活性的方法使用了基因表达数据来联系分离的信号传导途径的体外活化，以预测患者样品中该途径的状态。该方法已经成功地用于在初始事件已知的细胞系和肿瘤中预测途径的状态[13]。体外确定途径特征的力量在于，它们能够在基因表达水平上鉴定途径活性，允许使用单一微阵列实验测量多个途径。此外，已经发现，基于基因表达的途径活性预测，与靶向特定途径的药物显著相关[13-20]。大量研究也已发现了预测的途径状态与使用靶向疗法的临床试验中治疗响应的关联性[22-25]。
本文描述的工作利用了通过体外干扰发展出的表达特征。训练了多基因表达谱模型，以在患有和未患有肺癌的吸烟者的细胞学正常的气道上皮细胞中比较致癌途径活性。正如本文描述的，使用上述基于基因表达的途径方法，数据显示出，在患有肺癌的吸烟者的细胞学正常的支气管气道细胞中PI3K途径具有增加的活性水平，以及在肺肿瘤组织本身中也具有较高水平。在从患有和未患有肺癌的患者前瞻性收集的气道样品组群中测量体内PI3K活性的生物化学分析，验证了计算预测值。来自在其气道中具有发育异常病变的高危吸烟者的细胞学正常的气道的表达情况研究，也显示了PI3K活性的增加。因为发育异常被认为是肿瘤前事件，因此这表明PI3K水平在肺癌发生之前增加。提供了与该结果可能的治疗关联性的是，对化学预防药剂肌醇有响应的高危对象，显示出PI3K活性的显著降低和发育异常病变的消退。肌醇与PI3K之间的关系，通过显示出肌醇在体外抑制PI3K而得到了进一步的阐明。
合在一起，这些结果证实，在肺癌发生之前，细胞学正常的气道上皮细胞中的PI3K途径被活化，该途径的水平与对使用肌醇的化学预防疗法的响应相关。更广义来说，这些发现表明，气道基因表达反映出吸烟者特定致癌途径的干扰，潜在地允许化学预防和治疗的个体化方法。
在患有肺癌的吸烟者的正常气道中，PI3K和ΔNp63途径活化增加(图1A)。这是一个激起兴趣的发现，因为先验地没有期望细胞学正常的细胞显示出致癌途径失调控的迹象。此外，重要的是注意到如本文所述使用的非肺癌对照，具有也可能影响PI3K途径的广泛的可选病理，并且不仅仅是健康的志愿者。但是，增加的活性与吸烟状态或COPD无关(图1B，1C)。
在具有发育异常的气道病变的高危吸烟者的细胞学正常的气道中，与健康吸烟者相比，也观察到了肿瘤前PI3K途径的增加。这支持了PI3K活性在肺肿瘤发生之前被诱导的假说。此外，在肺肿瘤中，与邻近的正常组织相比，存在较高水平的PI3K活性(图2)，表明当细胞转化时PI3K活性进一步增加。
以前使用肺腺癌的小鼠模型的研究已经显示，PI3K为肺癌恶性发展所需，抑制该途径阻断了肿瘤发生[40]。在许多不同癌症，包括肺癌中，以前也已经观察到了PI3K途径的增加的活性[41]。在肿瘤中赋予了构成性活化的失调控的一些共同原因，包括EGFR的酪氨酸激酶结构域中的突变；肿瘤阻抑子PTEN的突变、缺失或阻抑；增加的PI3K基因拷贝数[42]或PI3K的催化亚基p110α中的突变[41]。
在本文描述的研究中，肺癌患者正常气道上皮细胞中的PI3K活性，与IGF1R(上游)和PKC(下游)的活化正相关，与HER2(上游)和AKT(下游)不是正相关(图3)。这些结果表明特异性信号级联放大在这些细胞中引起了PI3K活化和随后的下游效应。在某些研究中，已经将IGF信号传导的增加的水平与肺癌相关联。此外，现有的IGF途径的抑制剂已被发现在肺癌患者中具有显著响应。PKC是PI3K下游的激酶，并且以前已经在发育异常的病变和肺癌中被发现具有增加的水平[33，34]。合在一起，本文描述的结果暗示IGFR1/PI3K/PKC途径是肺癌发生的核心，即使在恶变前状态中。
临床上重要的是，在肺癌发生之前降低PI3K水平是否将提供任何治疗潜力。市场上现有的PI3K途径抑制剂，例如西罗莫司，具有有害的副作用，阻止了它们用作长期预防选择。为了帮助应对这个关键问题，对已经经历了用称为肌醇的肺癌化学预防药剂治疗的高危组群进行了研究，肌醇以前已被发现在口服治疗2-3个月后减少了气道中的发育异常病变[35]。与西罗莫司相反，肌醇具有被长期口服的可能性，因为它引起的副作用非常小。在来自该组群的由其气道中的发育异常消退所证明的对肌醇有响应的患者中，观察到了反映出PI3K活性降低的基因表达样式。因为该研究的样品数量相对有限(n＝10)，因此进行了体外研究，并发现肌醇直接抑制PI3K活性，表明了该化合物的可能的作用机制(图5)。如果肌醇的化学预防性质在较大的临床试验中得到证实，在气道中PI3K活性受干扰的高危吸烟者中使用这种化合物，将能降低肺癌的发病率。对这些对象在治疗后进行气道基因表达情况分析，也可以帮助鉴定将会从长期疗法中获益的患者的亚组。更广泛来说，这些结果表明，吸烟者的气道基因表达样式反映出特定致癌途径的干扰，潜在地允许个体化的化学预防和治疗方法。
原则上说，有多种假说可以解释细胞学正常的气道上皮细胞中致癌途径的活性增加。重要的是，这些概念不是互相排斥的，并可能以协同的方式作用以促进疾病。首先，失调控可以由对肺癌的遗传体质、例如致癌的种系突变引起。其次，在损伤区域假说后，吸烟将整个呼吸道暴露于损伤，并且损伤、例如体细胞突变，可能是气道中致癌活性的来源。对损伤的易感性将部分取决于宿主对吸烟的反应，它受到致癌种系突变的影响。最后，赋予了生长优势的体细胞突变由于克隆扩增可能引起气道中致癌活性增加。
合在一起，这些研究成功地使用了计算方法来鉴定驱动肺癌肿瘤发生的信号传导途径，并鉴定了可能在高危人群中预防癌症发生的合理的定向治疗方法。此外，我们的生物化学测量值与患者样品中的计算分析相关，突出了这种方法的特异性和灵敏性。在结合肌醇治疗以抑制PI3K途径的体外和体内研究中，也看到了确证的途径活化。这表明，PI3K途径的失调控，是肺癌发生中的早期、可测量并可逆的步骤，可用于在高危吸烟者中指导化学预防方法。
因此，本发明提供了在气道的细胞学正常的细胞中鉴定途径状态(即致癌途径状态)的通用方法，其可用作肺病的早期预测器，和/或可以提供用于治疗性干预(例如早期干预)的靶。根据该方法，在体外，在细胞(例如人类上皮细胞，人类原代上皮细胞培养物)中活化了目标致癌或其他途径，以鉴定与途径活化相关的基因表达特征或样式。例如，可以使用表达目标途径的活化或必需组分的腺病毒(例如表达p110或其他适合因子的腺病毒)来干扰细胞。然后可以对差异分类的样品(例如来自肺癌患者的样品与来自未患肺癌个体的样品，来自对治疗有响应的患者的样品与来自对治疗无响应的患者的样品等)进行评估，以鉴定与指示途径活化的基因表达情况的类别相关性。也就是说，将途径状态(例如活化)与表型(例如疾病状态，治疗响应等)相关联。然后可以测试组织学正常的气道细胞，以鉴定与特定途径的活化相关的基因表达样式，并基于途径状态与表型之间的关联性，可以预测从其获得细胞样品的个体的表型(例如疾病状态例如癌或非癌)。通过这种方式，可以鉴定疾病状态与途径状态(由基因表达所表明)之间的关联性，这些关联性可以作为治疗和诊断应用中的调节手段。同样地，可以通过监测与所述途径相关的基因表达，来评估候选药剂和治疗方案对一种或多种途径的活化的影响，以鉴定具有所需效应的药剂和/或治疗方案。
本发明还涉及肺病风险增加的个体的鉴定方法，包括在来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中确定致癌途径例如Np63和/或PI3K途径的活化状态。例如Np63和/或PI3K途径的活化表明所述个体与其中Np63和/或PI3K途径没有活化的个体相比，处于肺病风险的增加中。在具体实施方案中，个体是吸烟者或非吸烟者。在其他实施方案中，肺病是肺癌。在某些实施方案中，对多个途径(例如致癌途径)的活化状态同时进行评估。
在一个实施方案中，PI3K途径的活化状态使用PI3K途径的一种或多种(即1、2、3、4、5种或5种以上)生物标志物的基因表达数据来确定。例如，在某些实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一种是在PI3K活化后增加的基因，在其他实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一种是在PI3K活化后减少的基因。也可以使用在PI3K活化后增加和降低的生物标志物的组合。在具体实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一种是PI3K活化上游的基因，而在其他实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一种是PI3K活化下游的基因。
在本发明的一个实施方案中，分离的核酸从细胞学正常的气道上皮细胞获得，并用于使用本技术领域任何已知的用于测量基因表达的方法来评估基因或多个基因的表达，包括mRNA转录本分析以及DNA甲基化分析。
用于评估mRNA水平的方法对于本技术领域的专业人员来说是熟知的。在一个优选实施方案中，可以通过检测RNA转录本、例如通过Northern印迹方法来确定基因表达，例如，其中将RNA制备物在变性琼脂糖凝胶上跑胶，并转移到适合的支持物，例如活化的纤维素、硝酸纤维素或玻璃或尼龙膜上。然后将标记的(例如放射性标记的)cDNA或RNA与制备物杂交，清洗，并使用本技术领域熟知的方法例如放射自显影术进行分析。
RNA转录本的检测还可以使用已知的扩增方法来实现。例如，将mRNA反转录成cDNA然后进行聚合酶链反应(RT-PCR)；或使用单一酶进行这两个步骤，如在美国专利No.5,322,770中描述的，或者将mRNA反转录成cDNA然后进行对称间隙连接酶链反应(RT-AGLCR)，如在R.L.Marshall等，PCR Methods and Applications 4：80-84(1994)中所描述的，均在本发明的范围内。
其他可以在本文中利用的已知扩增方法包括但不限于所谓的“NASBA”或“3SR”技术，它们描述在PNAS USA 87：1874-1878(1990)中并还描述在Nature 350(No.6313)：91-92(1991)中；Q-β扩增，如已公布的欧洲专利申请(EPA)No.4544610中的描述；链置换扩增(如G.T.Walker等，Clin.Chem.42：9-13(1996)和欧洲专利申请No.684315中的描述；以及靶介导的扩增，如PCT公布WO 9322461中的描述。
也可以使用原位杂交显影，其中将放射活性标记的反义RNA探针与活组织检查样品的薄片杂交，清洗，用RNase切开，并暴露于灵敏的乳剂中进行放射自显影。样品可以用苏木精染色以证实样品的组织学成分，使用合适的滤光片进行暗视野成像，显示出显色的乳剂。也可以使用非放射性标记物例如洋地黄毒甙。
可选地，RNA表达，包括mRNA表达，可以在DNA阵列、芯片或微阵列上检测。将对应于目标基因的寡核苷酸固定化在芯片上，然后与从患者获得的测试样品的标记核酸杂交。用含有目标基因的转录本的样品获得阳性杂交信号。制备DNA阵列的方法及其使用在本技术领域中是公知的(参见例如美国专利Nos：6,618,6796；6,379,897；6,664,377；6,451,536；548,257；U.S.20030157485，以及Schena等，1995Science 20：467-470；Gerhold等，1999 Trends in Biochem.Sci.24，168-173；和Lennon等，2000 Drug discovery Today 5：59-65，它们在此以其全文引为参考)。也可以进行基因表达的系列分析(SAGE)(参见例如美国专利申请20030215858)。
在某些优选实施方案中，本发明的方法可以使用固体基质，包括阵列。可用于聚合物阵列合成的方法和技术已经描述在美国系列号09/536,841，WO 00/58516，美国专利Nos.5,143,854，5,242,974，5,252,743，5,324,633，5,384,261，5,405,783，5,424,186，5,451,683，5,482,867，5,491,074，5,527,681，5,550,215，5,571,639，5,578,832，5,593,839，5,599,695，5,624,711，5,631,734，5,795,716，5,831,070，5,837,832，5,856,101，5,858,659，5,936,324，5,968,740，5,974,164，5,981,185，5,981,956，6,025,601，6,033,860，6,040,193，6,090,555，6,136,269，6,269,846和6,428,752，以及PCT申请Nos.PCT/US99/00730(国际申请号WO 99/36760)和PCT/US01/04285中，全部都在此为所有目的以其全文引为参考。
在具体实施方案中描述了合成技术的专利包括美国专利Nos.5,412,087，6,147,205，6,262,216，6,310,189，5,889,165和5,959,098。
可用于本发明的核酸阵列包括但不限于可以从Affymetrix(SantaClara，Calif.)在商标名GeneChip7下商购的。示例的阵列显示在affymetrix.com网站上。
本发明还考虑到了与固体基质连接的聚合物的许多应用。这些应用包括基因表达监测、序型分析、文库筛选、基因分型和诊断。基因表达监测和序型分析方法的例子显示在美国专利Nos.5,800,992，6,013,449，6,020,135，6,033,860，6,040,138，6,177,248和6,309,822中。基因分型及其应用的例子显示在美国系列号60/319,253，10/013,598，和美国专利Nos.5,856,092，6,300,063，5,858,659，6,284,460，6,361,947，6,368,799和6,333,179中。应用的其他例子体现在美国专利Nos.5,871,928，5,902,723，6,045,996，5,541,061和6,197,506中。
例如，为了监测mRNA水平，将mRNA从待测的生物学样品中提取出来，反转录，并产生荧光标记的cDNA探针。然后将能够与目标基因杂交的微阵列，用标记的cDNA探针探测，对玻片进行扫描并测量荧光强度。该强度与杂交强度和表达水平相关。
在一个优选实施方案中，使用定量实时PCR测量基因表达。定量实时PCR是在扩增过程中随着时间进行监测，通常是通过荧光，以测量与特定序列的扩增程度相关的参数的聚合酶链反应。在扩增循环过程中释放的荧光的量，与每个PCR循环中扩增的产物量成比例。
在某些优选实施方案中，本发明还考虑到了样品制备方法。在表达分析之前或同时，核酸样品可以通过各种不同机制进行扩增，其中某些可以使用PCR。参见例如《PCR技术：用于DNA扩增的原理和应用》(H.A.Erlich主编，Freeman Press，NY，N.Y.，1992)；《PCR方案：方法与应用指导》(PCR Protocols：A Guide to Methods and Applications)(Innis等主编，Academic Press，San Diego，Calif.，1990)；Mattila等，Nucleic Acids Res.19，4967(1991)；Eckert等，PCR Methods andApplications 1，17(1991)；PCR(McPherson等主编，IRL Press，Oxford)；以及美国专利Nos.4,683,202，4,683,195，4,800,159，4,965,188和5,333,675，它们每个为所有目的在此以其全文引为参考。样品可以在阵列上扩增。参见例如美国专利No 6,300,070和美国专利申请系列号No.09/513,300，它们在此引为参考。
其他适合的扩增方法包括连接酶链反应(LCR)(例如Wu和Wallace，Genomics 4，560(1989)；Landegren等，Science 241，1077(1988)和Barringer等，Gene 89：117(1990))，转录扩增(Kwoh等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86，1173(1989)和WO88/10315)，自主序列复制(Guatelli等，Proc.Nat.Acad.Sci.USA，87，1874(1990)和WO90/06995)，靶多核苷酸序列的选择性扩增(美国专利No.6,410,276)，保守序列引发的聚合酶链反应(CP-PCR)(美国专利No.4,437,975)，任意引发的聚合酶链反应(AP-PCR)(美国专利Nos.5,413,909，5,861,245)和基于核酸的序列扩增(NABSA)(参见美国专利Nos.5,409,818，5,554,517和6,063,603，每个在此引为参考)。其他可以使用的扩增方法描述在美国专利Nos.5,242,794，5,494,810，4,988,617和美国系列号No.09/854,317中，每个在此引为参考。
其他样品制备方法和用于降低核酸样品复杂性的技术描述在例如Dong等，Genome Research 11，1418(2001)，美国专利Nos.6,361,947，6,391,592，以及美国专利申请系列号Nos.09/916,135，09/920,491，09/910,292和10/013,598。
用于进行多核苷酸杂交分析的方法在本技术领域中已经发展成熟。杂交分析的步骤和条件依赖于应用而变，根据已知的通用结合方法进行选择，通用结合方法包括：Maniatis等的《分子克隆实验指南》(Molecular Cloning：A Laboratory Manual)(第二版，Cold SpringHarbor，N.Y.，1989)；Berger和Kimmel，Methods in Enzymology，Vol.152，《分子克隆技术指导》(Guide to Molecular Cloning Techniques)(Academic Press，Inc.，San Diego，Calif.，1987)；Young和Davism，P.N.A.S，80：1194(1983)中提到的方法。用于执行重复和受控杂交反应的方法和装置已经描述在例如美国专利Nos.5,871,928，5,874,219，6,045,996和6,386,749，6,391,623中，每个在此引为参考。
在某些优选实施方案中，本发明还考虑到了配体之间的杂交信号检测。参见例如美国专利Nos.5,143,854，5,578,832；5,631,734；5,834,758；5,936,324；5,981,956；6,025,601；6,141,096；6,185,030；6,201,639；6,218,803；和6,225,625，在临时的美国专利申请60/364,731中，以及在PCT申请PCT/US99/06097中(作为WO99/47964公布)，每个也为所有目的在此以其全文引为参考。
用于信号检测和强度数据处理的方法和装置的例子，公开在例如美国专利Nos.5,143,854，5,547,839，5,578,832，5,631,734，5,800,992，5,834,758；5,856,092，5,902,723，5,936,324，5,981,956，6,025,601，6,090,555，6,141,096，6,185,030，6,201,639；6,218,803；和6,225,625中，在美国专利申请60/364,731中，以及在PCT申请PCT/US99/06097中(作为WO99/47964公布)，其中每个也为所有目的在此以其全文引为参考。
本发明的实践也可以使用常规的生物学方法、软件和系统。本发明的计算机软件产品典型包括计算机可读介质，其中带有用于执行本发明的方法的逻辑步骤的计算机可执行指令。适合的计算机可读介质包括软盘，CD-ROM/DVD/DVD-ROM，硬盘驱动器，闪存，ROM/RAM，磁带等。计算机可执行指令可以用适合的计算机语言或几种语言的组合编写。基本的计算生物学方法描述在例如Setubal和Meidanis等，《计算生物学方法介绍》(Introduction to Computational Biology Methods)(PWS Publishing Company，Boston，1997)；Salzberg，Searles，Kasif主编的《分子生物学计算方法》(Computational Methods in MolecularBiology)(Elsevier，Amsterdam，1998)；Rashidi和Buehler，《生物信息学基础：在生物科学和医学中的应用》(Bioinformatics Basics：Application in Biological Science and Medicine)(CRC Press，London，2000)，以及Ouelette和Bzevansi，《生物信息学：基因与蛋白分析实用指南》(Bioinformatics：A Practical Guide for Analysis of Gene andProteins)(Wiley & Sons，Inc.，第二版，2001)中。
本发明还利用了用于各种目的的各种不同的计算机程序产品和软件，例如用于探针设计、数据管理、分析和仪器操作。参见例如美国专利Nos.5,593,839，5,795,716，5,733,729，5,974,164，6,066,454，6,090,555，6,185,561，6,188,783，6,223,127，6,229,911和6,308,170。
此外，本发明可以具有优选实施方案，其中包括了在网络例如英特网上提供遗传信息的方法，显示在例如美国专利申请系列号No.10/063,559，60/349,546，60/376,003，60/394,574，60/403,381中。
在整个本申请书中，本发明的各种不同方面以范围的格式表述。应该理解，以范围格式描述仅仅是为了方便和简捷，不应该被解释为对本发明的范围的硬性限制。因此，范围的描述应该被认为已经具体地公开了该范围内所有可能的子范围以及每个数值。例如，例如从1到6的范围描述，应该被认为已经具体地公开了该范围内的子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及该范围内的个体数值，例如1、2、3、4、5和6。这适用于无论多宽的范围。此外，分数范围也包含在所描述的示例量中。因此，例如，1-3之间的范围包括了分数例如1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6等。
在其他实施方案中，PI3K途径的活化状态使用PI3K途径的一种或多种生物标志物的一种或多种基因表达产物来确定。所述基因表达产物可以是核苷酸或氨基酸产物，可以使用本技术领域已知的方法来检测。
在本发明的某些实施方案中，PI3K途径的活化状态通过评估IGF1R的活化来确定，其中IGF1R的活化表明了PI3K途径的活化。在本发明的其他实施方案中，PI3K途径的活化状态通过评估PKC的活化来确定，其中PKC的活化表明了PI3K途径的活化。在本发明的某些实施方案中，PI3K途径的活化状态，通过评估在[29]中公开的PI3K途径的一种或多种生物标志物的表达来确定，该文献的讲述内容在此引为参考。
在一个实施方案中，Np63途径的活化状态使用Np63途径的一种或多种生物标志物的基因表达数据来确定。例如，在某些实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一种是在Np63活化后增加的基因，在其他实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一种是在Np63活化后降低的基因。也可以使用在Np63活化后增加和降低的生物标志物的组合。在具体实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一种是Np63活化上游的基因，而在其他实施方案中，所述一种或多种生物标志物中的至少一种是Np63活化下游的基因。
在具体实施方案中，所述Np63途径的一种或多种生物标志物的表达数据使用寡核苷酸微阵列获得。在其他实施方案中，Np63途径的活化状态使用Np63途径的一种或多种生物标志物的一种或多种基因表达产物来确定。所述基因表达产物可以是核苷酸或氨基酸产物，可以使用本技术领域已知的方法来检测。
本发明还涉及肺病风险增加的个体的鉴定方法，包括确定来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中PKC的活化状态，其中PKC的活化表明所述个体与PKC没有活化的个体相比，处于肺病风险增加中。
本发明还涉及肺病风险增加的个体的鉴定方法，包括确定来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中IGF1R的活化状态，其中IGF1R的活化表明所述个体与IGF1R没有活化的个体相比，处于肺病风险增加中。
在其他实施方案中，本发明提供了寡核苷酸阵列，其上固定有一种或者多种用于PI3K途径的一种或多种生物标志物的探针，其中所述阵列在其上没有固定有用于其他生物标志物的探针。在优选实施方案中，所述PI3K途径的一种或多种生物标志物选自IGF1R、PKC、在[29]中公开的生物标志物，以及它们的组合。
本发明还涉及在个体中降低肺病风险的方法，包括向具有肺病风险的个体施用一种或多种抑制PI3K途径的药剂(例如一种或多种药剂、治疗方案或疗法或其组合)。在具体实施方案中，在施用所述一种或多种药剂之前，所述个体中的PI3K途径被活化。在一个实施方案中，肺病是肺癌。在另一个实施方案中，在肺病发生之前预防性地向所述个体施用所述一种或多种药剂。
除非另外指明，否则本发明的实践将使用本技术领域的专业人员熟知的分子生物学(包括重组技术)、微生物学、细胞生物学、生物化学、核酸化学和免疫学的常规技术。这样的技术在文献中进行了详尽解释，例如《分子克隆实验指南》(第二版)(Molecular Cloning：ALaboratory Manual，second edition)(Sambrook等，1989)，以及《分子克隆实验指南》(第三版)(Molecular Cloning：A Laboratory Manual，third edition)(Sambrook和Russel，2001)(在本文中合称为“Sambrook”)；《分子生物学现代方法》(Current Protocols inMolecular Biology)(F.M.Ausubel等主编，1987，包括到2001年的增补)；《PCR：聚合酶链反应》(PCR：The Polymerase Chain Reaction)(Mullis等主编，1994)；Harlow和Lane(1988)《抗体实验指南》(Antibodies，A Laboratory Manual)，Cold Spring Harbor Publications，New York，Harlow和Lane(1999)《使用抗体实验指南》(UsingAntibodies：A Laboratory Manual)，Cold Spring Harbor Laboratory Press，Cold Spring Harbor，NY(在本文中合称为“Harlow和Lane”)；以及Beaucage等主编，《核酸化学现代方法》(Current Protocols in NucleicAcid Chemistry)，John Wiley & Sons，Inc.，New York，2000。
本文引用的所有参考文献和网站的讲述内容，在此以其全文引为参考。下面将通过非限制性的示例性实施方案对本发明进行进一步描述。
示例性实施方案
方法
患者群体
从怀疑患有肺癌的、正进行诊断性纤维支气管镜检查的当前和以前吸烟者收集了气道上皮细胞刷取物，他们来自于4个机构：波士顿大学医学中心(Boston University Medical Center)，波士顿退伍军人管理局(Boston Veterans Administration)，Lahey诊所(Lahey Clinic)和St.James医院(St.James′s Hospital)(以前在[7]中描述过，对于本研究中使用的样品参见表1中人口统计数据)。其他刷取物从志愿的健康的当前、以前和从不吸烟者，以及正进行支气管镜检查的患有COPD的吸烟者收集(某些以前已经在[31]中发表过，参见表1和2中的人口统计数据)。来自患有气道发育异常的当前和以前吸烟者的细胞学正常的支气管气道的刷取物，在大不列颠哥伦比亚大学(University of BritishColumbia)从志愿者收集，志愿者在40-74岁之间，具有≥30包-年的累计吸烟史，在自身荧光支气管镜检上有一个或多个支气管发育异常位点(参见表2中的人口统计数据)。这些志愿者中的一个亚组用肌醇治疗了2-3个月，在治疗结束时，当使用自身荧光支气管镜检和支气管内活组织检查来检测发育异常的改变时，从细胞学正常的气道上皮又收集了刷取物(n＝20个样品，10个个体)[35]。
用于生物化学验证的前瞻性样品在波士顿大学医学中心(BostonUniversity Medical Center)和犹他大学医院(University of UtahHospital)两处收集。细胞学正常的支气管气道刷取物在由于临床怀疑肺癌而进行支气管镜检查的受试者上收集(参见表3)。在支气管镜检查后对受试者进行跟踪，直到作出最终的诊断或肺癌或另外的肺病。
研究得到了所有参加机构的机构审查委员会的批准，所有受试者提供了书面知情同意书。
样品收集和处理
收集了来自患有或未患有癌症的吸烟者(n＝129，GSE4115)，当前、以前和从不吸烟者(n＝104，GSE7895)，以及患有(n＝127)和未患有(n＝20)COPD的吸烟者(GSE4115，GSE7895和GSEYYYY的亚组)的细胞学正常的气道上皮细胞样品，并按照以前的描述在Affymetrix HG-U133A微阵列上杂交[7，31]。对于肺肿瘤和邻近的正常组织研究来说，使用了GSE10072[32]。
在使用肌醇进行2-3个月的治疗之前和之后，从大不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)具有发育异常气道病变的患者收集了细胞学正常的气道上皮细胞样品(n＝20，10个患者，每人两个样品)，并且在使用肌醇治疗之前收集了6个附加样品作为剂量响应研究的一部分。在该研究中，使用直径1.7mm的支气管细胞刷，在三个分开的第6-8节支气管气道中进行了支气管刷取(Hobbs Medical，StaffordSprings，CT)。撤回刷子并立即浸泡在RNALater中，在-80℃保持冷冻直到进行分析。代表性的支气管刷取样品的上皮细胞含量，已经通过细胞沉淀物的细胞离心(ThermoShandon Cytospin，Pittsburgh，PA)和用细胞角蛋白抗体(Signet，Dedham MA)染色进行了定量。支气管刷中的细胞含有＞90％的支气管上皮细胞。随后，按照制造商的说明书，将至少1μg每种样品与Affymetrix人类外显子ST微阵列杂交。来自外显子阵列的数据使用Affymetrix Expression Console软件中的RMA-sketch进行归一化。
将用于生物化学验证的前瞻性收集的气道样品在液氮中快速冷冻。对于一部分患者来说，收集的附加的刷子，并与Affymetrix HGU133A 2.0芯片杂交。微阵列在Affymetrix Expression Console中进行MAS5.0归一化。
用于本研究的所有新的表达数据可以在登记号GSEYYYY下在GEO处下载得到。
致癌途径活化概率计算
利用了来自以前研究的致癌途径，并按照以前的详细描述进行计算[13]。简单来说，对原代乳房上皮细胞进行培养，并允许其生长至静止状态。然后将细胞培养物以用于特定途径的关键成员(例如p110，PI3K的催化亚基)的腺病毒构建物进行感染，以便活化目标途径。在感染后18小时，对来自干扰的和正常的细胞培养物的样品进行处理，并平行地(每种途径大约10个样品)在Affymetrix微阵列上进行杂交。在统计学分析之前，根据低表达或低变异对探针组进行过滤(每种除去最低的25％)。根据与类别变量(例如干扰的相对于GFP对照)的相关性选择200个探针组，来定义每个途径的基因特征。多基因表达谱模型的训练使用干扰的和GFP对照样品来进行，首先在训练数据中使用来自奇异值分解(SVD)的最显著的分量来归纳途径特征，然后使用概率回归模型的贝耶斯(Bayesian)拟合。对于每个途径进行了这样的操作，并将每个模型应用于目标样品。将获得的途径概率在0和1之间标度。为了确定致癌途径是否差异活化，首先进行秩和检验，对于小于0.05的p-值，进行随机排列分析。在随机排列过程中，将目标数据组(例如支气管气道)中的基因标识符随机化，计算了来自Wilcoxon秩和检验的p-值以度量类型变量(例如肺癌对非肺癌)之间的差异活化。这被重复1000次。
微阵列数据首先通过RMA归一化进行预处理，然后使用DWD校正批次效应[43]。具体来说，为了在多基因表达谱模型的建立中标准化表达数据，运用DWD以校正致癌途径特征微阵列样品与支气管气道微阵列样品之间的批次效应。
在微阵列上运行以便比较预测的PI3K活性与生物化学测量值的前瞻性系列中的样品，由于样品尺寸下(n＝4)而通过mas5进行归一化。使用了U133A 2.0芯片。途径活性使用MAS5.0归一化的致癌途径特征进行计算，没有使用DWD标准化。
在该未刊稿件中使用的多基因表达谱模型与原始框架之间的差异如下。首先，为了用目标样品标准化训练数据库，在所有样品中分析了奇异值分解，在模型中使用了两个最显著的分量。第一个分量一般解释了由特征数据组与目标数据组之间的批次效应引起的差异，而第二个分量解释了目标途径。为了从模型中除去标准化，也为了除去在训练模型时测试数据组的影响，事先进行了批次校正(例如使用DWD)，并将SVD分别应用于训练和测试数据组(一次用于训练组以训练模型，第二次用于目标数据组以适用于模型)。
GSEA
使用GSEA v2计算了基因组群富集分析(Gene Set EnrichmentAnalysis)[30]。构成PI3K致癌途径特征的基因被用于定义PI3K基因组群。重要的是，产生了两个基因组群，一组含有在PI3K活化后增加的基因，另一组含有在PI3K活化后降低的基因。使用GSEA进行了三个不同的分析，其中两个使用了来自Affymetrix外显子阵列的微阵列数据。首先，将健康的当前吸烟者(n＝11)与具有发育异常的吸烟者(n＝14)进行比较。使用下面的线性模型对基因进行排等级(计算成R)：
Y＝β0+β1+β2+b+ε
其中Y是基因的表达，β0是截距，β1度量肺癌风险(样品是否具有发育异常)，β2是每个人的累积吸烟暴露量(包-年)，b是校正批次差异的随机影响，ε是误差项。系数β1用于对进行GSEA的基因排序。其次，为了对肌醇治疗之前和之后进行比较，使用配对Wilcoxon秩和检验对样品进行排等级。在U133A气道数据组中进行的GSEA分析使用了缺省的信噪比等级。使用了100个基因组群排列来计算FDR。
激酶分析
将80％合生的BEAS-2B、BT549或HEK293细胞分别在BEBM、RPMI或DMEM培养基(Clonetics，GibcoBRL)中饥饿。该培养基含有用于BEAS-2B细胞的0.1％添加补充剂、或用于BT549和HEK293细胞的0.1％胎牛血清24小时。然后将细胞用增加浓度的肌醇(Sigma)或LY294002(Sigma)，在37℃预处理16小时。在刺激前，将细胞用新鲜药物再处理30分钟，然后在37℃加入500μM胰岛素(SIGMA)15分钟。将细胞在含有0.1mM原钒酸钠、2mM PMSF、100μM蛋白酶抑制剂(Sigma)的RIPA缓冲液(20mM TRIS(pH 7.4)，150mM NaCl，1％NP-40，0.5％脱氧胆酸钠，1mM EDTA，0.1％SDS)中裂解。将裂解液在4℃下以14000rpm离心20分钟，与单克隆抗p85PI3K(Santa Cruz)抗体在4℃温育1小时。结合的蛋白用50μl 50％的蛋白G Sepharose浆液(Sigma)沉淀，用裂解缓冲液洗涤3次，用含有0.1mM Tris(pH 7.4)、5mM LiCl、0.1mM原钒酸钠的缓冲液洗涤3次，用含有10mM Tris(pH7.4)、150mM NaCl、5mM EDTA、0.1mM原钒酸钠的缓冲液洗涤两次。将珠子在含有20μM冷ATP(Sigma)的激酶缓冲液(50mM Tris(pH7.4)，10mM MgCl2)中清洗，在45μl含有5μl L-a-磷酯酰肌醇-4，5-二磷酸(Avanti Polar Lipids)(1mg/ml)和20μCi ATP(32-P)的激酶缓冲液中，在室温重新悬浮20分钟。通过加入100μl 1N HCl终止反应，使用160μl CHC13/MeOH(1∶1)抽提脂类。磷酸化的产物通过TLC，在草酸钾预处理的Silica 60板上，在CHCl3/MeOH/NH4溶液(45∶35∶1.5)中进行分离。PIP3的产生通过放射自显影评估，通过显像密度测定分析和闪烁分析进行定量。对于每种细胞系的所有实验被重复至少获得同样结果的两次。
Western印迹分析
患者的组织样品通过支气管镜检查收集，并立即速冻在液氮中。来自支气管镜刷的细胞提取物通过加入200μl RIPA缓冲液来制备。为了便于从刷子上脱离细胞，将试管涡旋3次，每次5秒。将细胞和支气管镜刷提取物二者在4℃下以14000rpm离心20分钟，将沉淀丢弃。蛋白收率通过Bradford分析方法进行定量，将等量的蛋白上样到7％SDS-PAGE凝胶上。将膜在阻断缓冲液(含有0.1％Tween 20和2.5％BSA的Tris缓冲盐水，或含有0.1％Tween 20和5％低脂奶粉的Tris缓冲盐水)中阻断1小时，并放置在第一抗体(含有0.1％Tween 20和2.5％BSA、0.02％叠氮化钠的Tris缓冲盐水)中，4℃过夜。在本研究中使用的第一抗体如下：兔磷酸化PKC(pan)(βII Ser660)，比率为1∶100(CellSignaling Techn.)；兔磷酸化-IGF-I受体β(Tyr1131)/胰岛素受体β(Tyr1146)，比率为1∶100(Cell Signaling Techn.)；兔磷酸化-PLCγ1(Tyr783)，比率为1∶500(Cell Signaling Techn.)；兔磷酸化-AKT(Ser473)，比率为1∶100(Cell Signaling Techn.)；山羊PI3-激酶p110α(C17)，比率为1∶50(Santa Cruz)，兔磷酸化-ERK，比率为1∶100(Cell Signaling)，兔GAPDH，比率为1∶1000(AbCam)。将硝酸纤维素在含有0.1％Tween20和/或0.1％NP-40的Tris缓冲盐水中洗涤3次。使用辣根过氧化物酶偶联的第二抗体检测第一抗体，并使用ECL Plus Western印迹检测系统(GE Healthcare)显示。
结果
患有肺癌的吸烟者细胞学正常的支气管气道上皮细胞中PI3K途径的活化
从怀疑患有肺癌的、正进行纤维支气管镜检查的当前和以前吸烟者获得了细胞学正常的支气管气道上皮细胞刷取物，并按照以前的描述与DNA微阵列杂交[7](n＝129，参见表1中的患者人口统计表)。为了帮助阐明这些细胞中致癌途径信号传导的改变，我们利用了以前发表的基因表达数据组和计算方法[13，26-28]。经在原代人类上皮细胞中特定癌基因的表达来活化途径，用实验推动了致癌途径特征[13]。然后通过鉴定哪些基因在途经活化后改变，定义了基因表达特征，并用其在其他体内样品中预测途径活性。使用这种方法，对于怀疑患有肺癌的当前和以前吸烟者的支气管气道上皮细胞，计算了7条信号传导途径(Ras，Myc，E2F3，Src，β-联蛋白，ΔNp63和磷脂酰肌醇3′激酶(PI3K))的致癌途径活化概率[7]。重要的是指出，尽管这些患者中大约一半最终被诊断出患有原发肺癌(其余患者被发现患有其他肺病)，但从近主干支气管(即不邻近肿瘤或肺病变)收集的刷取物是细胞学正常的，＞90％是上皮细胞。因此，根据以前的经验，人们将不会预计到在患有肺癌的吸烟者正常气道中致癌途径活性不同。
在7条测试的途径中，在随机排列分析后，只发现两条途径在患有肺癌的吸烟者的气道中与患有其他肺病的对照相比被明显和差异地活化：ΔNp63和PI3K(p＜0.001，图1A)。此外，使用基因组群富集分析[30]，也发现在肺癌患者中，那些已被发现在磷脂酰肌醇信号传导系统途径中发挥作用的基因[29，其讲述内容在此引为参考]被显著上调了(GSEA，p＝0.034，FDR q＝0.099)。PI3K的上调不限于具体的癌细胞类型、肿瘤位置或肿瘤阶段(数据未显示)。
PI3K活化与累积烟草暴露量或COPD没有显著相关性
接下来，我们试图确定PI3K途径活性的增加是由于肺中存在癌症引起的，还是由其他混淆性因素例如累积吸烟暴露量的差异(患有癌症的患者具有较高的累积暴露量，参见表1)或其他肺病造成的。首先，利用累积吸烟暴露量作为协变量，检验了患有和未患肺癌的患者之间的差异性途径活化。在解决了烟草暴露量差异的可能的混淆影响后，PI3K(p＝2.08x10-8)仍保持显著的差异活化。其次，使用从当前(n＝52)、以前(n＝31)和从不(n＝21)吸烟的健康者收集的支气管气道上皮细胞的全基因组基因表达数据组[31]，我们使用与以前描述相同的方法计算了所有7条途径的途径活化概率。尽管在健康的当前、从不和以前吸烟者之间7条途径没有一条被差异活化，但是当对从不和当前吸烟者进行比较时，ΔNp63途径倾向于被显著活化(p＝0.09，图1B)。最后，使用从患有(n＝17)和未患有(n＝20)慢性阻塞性肺病(COPD)的吸烟者获得的支气管气道基因表达数据组，Ras是唯一差异活化的途径(p＜0.001，数据未显示)(图1C)。这赋予了正常支气管气道中致癌途径PI3K的显著差异活化对于患有肺癌个体是特异性的证据，尽管差异活化的机制尚不了解。由于已知的p53相关途径(例如ΔNp63)对环境应激物作出响应而失调控，以及p53/p63途径缺乏任何已知的治疗性调节剂，所以在所有的进一步研究中我们选择了聚焦于PI3K途径。
PI3K在肺癌组织中被活化
在患有肺癌的患者的细胞学正常的气道上皮细胞中PI3K的失调控，导致我们检查肺癌组织中的PI3K活性。我们预计，在肺癌发生过程中对于肿瘤生长和存活必需的致癌途径将显著增加。对于该分析来说，我们使用了已发表的包含肺腺癌和匹配的邻近非肿瘤组织的数据组(n＝107)[32]。使用上面详述的同样的基因组方法预测了途径状态。正如图2中所示，与邻近的非肿瘤组织相比，恶性肺肿瘤的PI3K活性高度显著(p＜0.001)增加。ΔNp63途径在肿瘤细胞中也较小程度地增加(p＝0.002)。该结果突出了PI3K途径在细胞的恶性发展中的中心作用，支持了我们关于PI3K活化对于肺癌肿瘤发生重要的假说。在肺肿瘤中，也观察到了Myc、E2F3和Src途径的显著增加，证实了它们在肺肿瘤生长和发生中的作用。因为肺肿瘤含有分裂中的细胞，具有比正常组织更高水平的增殖，因此我们在本分析中预计到参与细胞生长的途径(Myc，E2F3，Src)也将增加。
支气管气道中PI3K途径活性的生物化学分析
为了验证我们的基因表达发现，我们在来自临床怀疑患有肺癌而进行支气管镜检查的对象前瞻性收集的细胞学正常的气道上皮细胞样品组群中，测量了PI3K酶活性。样品在2007年10月到2008年6月之间，从波士顿大学医学中心(Boston University Medical Center)和犹他大学医院(University of Utah Hospital)独立地获得。在支气管镜检查后对对象进行了跟踪，直到做出肺癌或其他肺病的最终诊断。重要的是，未患肺癌的对象具有一系列其他疾病，包括非肺起源的转移性癌症，类肉瘤，脓毒性栓子和肺炎。在从气道刷取物提取蛋白后，进行了PI3K激酶分析。基于我们的基因组预测，我们预计大部分来自癌症患者的样品将具有高的PI3K活性，只有少部分来自其他疾病患者的样品具有高的PI3K活性
正如在图3A中看到的，与未患肺癌的患者相比(30％)，PI3K在大部分肺癌患者中显示出增加的活化(基因组分析中70％的肺癌样品处于PI3K活性的前一半中)。具体来说，对于两个组群来说，我们在PI3K活性与肺癌状态之间观察到了高度相关性(波士顿：R＝0.499，犹他：R＝0.389)。对于这些样品的一部分(n＝4)，我们能够收集到另外的支气管上皮细胞，以进行微阵列分析，并使用与原始数据组使用的相同的方法来预测PI3K活性。预测的PI3K活性与在同样个体中生物化学测量的PI3K水平具有相关性(R＝0.48)。合在一起，这些结果支持了下述结论，即在患有肺癌的患者的正常气道中PI3K活性增加，并验证了我们从基因表达数据计算的PI3K活性的计算预测值。当考虑到对照患者中的各种疾病也可能影响PI3K的活性时，这些结果甚至更加显著。
为了试图进一步确定PI3K活性升高的原因和结果，我们对PI3K途径的关键成分的磷酸化状态进行了Western印迹分析。IGF1R(波士顿：R＝0.91，犹他：R＝0.34)，而不是HER2(波士顿：R＝-0.61，犹他：R＝-0.41)的磷酸化，与PI3K激酶活性正相关(图3B)，表明该受体是患有肺癌的患者的正常气道上皮组织中PI3K活化的上游效应子。在患有肺癌的患者中，生物化学测量的PI3K活性与IGF1R之间的关联显示出高度的正相关，进一步支持了IGF1R活化与PI3K活性之间的可能的关系(波士顿：R＝0.98，犹他：R＝0.90)(图3B)。接下来，测量了PI3K的主要下游效应子Akt和PKC的测量到的磷酸化。在患有肺癌的患者中，PKC与生物化学测量的PI3K活性具有较高的关联性，而对于Akt来说没有观察到显著的关联性(图3B)，再一次突出了肺癌患者中特异性的PI3K途径活化。合在一起，这些结果支持了我们的基因组发现，即患有肺癌的患者与患有其他疾病的患者相比，PI3K活性在正常肺细胞中富集了，并且IGF1R的活化是这种活性的可能的机制[33，34]。
患有发育异常的高危吸烟者中PI3K途径的活化
为了评估PI3K的活化增加是肺癌发生中的早期事件这一假说，我们比较了来自一组健康吸烟者(n＝11)与一组具有中等-严重的气道发育异常的吸烟者(n＝14，来自[35])的细胞学正常的气道上皮细胞中的基因表达(参见表2)。因为发育异常被认为是肿瘤前事件，因此这个组群代表了发生肺癌的可能性增加的“高危”吸烟者[36，37]。如果具有发育异常的高危吸烟者与健康吸烟者相比具有较高水平的PI3K，它将表明气道上皮细胞中活性的增加发生在肺癌发生之前。将高危组群以及健康的当前吸烟者的组群，与Affymetrix人类外显子阵列杂交。由于与致癌途径特征的平台不同，我们不能使用多基因表达谱模型计算途径活性。而是使用了GSEA来比较两个组之间的PI3K活性，由体外实验确定的PI3K基因特征，根据基因随着PI3K活化是上调还是下调分成了两个基因组群(PI3K上调，PI3K下调)。由于在两个组之间存在累积烟草暴露量的显著差异，使用了结合批次效应和每年吸烟包数在内的线性模型来对GSEA中使用的基因进行排等级。在患有发育异常的对象的细胞学正常的气道中，发现了PI3K活性的显著增加(对于PI3K上调和PI3K下调基因组群来说，分别为p＜0.001，FDR Q＝O.022和p＜0.001，Q＜0.001)(图4)。患有发育异常的人的气道中PI3K的活性增加，表明PI3K的失调控是肺癌肿瘤发生中的早期事件。
在用肌醇治疗的高危吸烟者中PI3K活性的可逆性
由于在高危吸烟者以及患有肺癌的吸烟者二者中PI3K活性都增加，因此接下来我们想要确定PI3K活性的降低是否与发育异常病变的消退相关。由Lam等发表的最近的1期临床研究[35]，研究了肌醇作为高危吸烟者中肺癌的化学预防性药剂。在该研究中，使用自身荧光支气管镜检查术，筛选了具有≥每年30包烟的吸烟史的烟民志愿者在他们的气道中发育异常的存在。然后，对内部支气管活组织检查证实患有中等-严重的发育异常的10位当前和以前吸烟者，口服给药肌醇2-3个月，并通过在该位点重复内部支气管活组织检查，再一次测量了他们的发育异常病变的状态。当与使用安慰剂治疗的对照患者相比时，发现肌醇显著增加了发育异常消退的速率。在治疗之前和之后，也收集了细胞学正常的支气管上皮细胞的气道刷取物，并进行了基因表达情况分析(参见表2中的人口统计表)。
再一次使用了GSEA分析来测量PI3K途径中基因表达的变化。当将肌醇治疗前与治疗后进行比较时，对治疗有响应的对象(n＝6，12个样品)显示出PI3K下调基因组群中的基因的表达增加(p＝0.04，FDRQ＝0.177)，表明了用肌醇治疗后PI3K水平的降低。对治疗没有响应的对象(n＝3，6个样品)，PI3K基因组群的水平没有变化。在对肌醇有响应的患者中观察到的气道PI3K活性的降低，证明了发育异常的消退与该途径的活性水平相关。
肌醇作为PI3K抑制剂
对肌醇有响应的患者中PI3K活性的降低以及他们气道中发育异常的消退，加强了升高的PI3K活性水平与存在肿瘤前气道病变之间的关联性。但是，肌醇的作用机制尚不清楚，并且研究受限于相对小的样品量。为了进一步研究肌醇与PI3K活性之间的关系，我们测试了肌醇在体外抑制PI3K的能力。在用胰岛素处理细胞活化PI3K后，将细胞用增加剂量的肌醇或LY-294002(已知的PI3K抑制剂)处理。然后使用标准的激酶分析规程，通过测量PIP3的水平来定量PI3K活性[38，39]。对于本实验来说，平行分析了三个不同细胞系：BEAS-2B(气道)，BT549(乳腺癌)和HEK293(胚胎肾)。在所有三个细胞系中，肌醇以剂量依赖性方式抑制PI3K活性水平(图5)。因此，肌醇是PI3K的抑制剂，并具有与气道上皮细胞中发育异常的消退相关的化学预防性质。
Figure GPA00001131036000331
参考文献：
1.美国公共卫生服务部，医事总署；国家慢性病预防和健康促进中心(美国)；吸烟与健康办公室，和疾病控制和预防中心(美国)，“吸烟的健康后果：医事总署报告：执行综合报告”2004，[Atlanta，Ga.]：美国卫生与人类服务部公共卫生服务医事总署。(United States.Public Health Service.Office of the Surgeon General.，National Center forChronic Disease Prevention and Health Promotion(U.S.).Office onSmoking and Health.，and Centers for Disease Control and Prevention(U.S.)，The health consequences of smoking：a report of the SurgeonGeneral：executive summary.2004，[Atlanta，Ga.]：U.S.Dept.of Healthand Human Services Pubic Health Service Office of the Surgeon General.)
2.Powell，CA.等，Loss of heterozygosity in epithelial cells obtainedby bronchial brushing：clinical utility in lung cancer.(通过支气管刷取获得的上皮细胞中杂合性的丧失：在肺癌中的临床应用)，Clin Cancer Res，1999.5(8)：p.2025-34。
3.Wistuba，II等，Molecular damage in the bronchial epithelium ofcurrent and former smokers.(当前和以前吸烟者的支气管上皮细胞中的分子损伤)，J Natl Cancer Inst，1997.89(18)：p.1366-73.
4.Guo，M.等，Promoter hypermethylation of resected bronchialmargins：a field defect of changes？(切除的支气管边缘的启动子超甲基化：变化的区域缺陷？)，Clin Cancer Res，2004.10(15)：p.5131-6.
5.Franklin，W.A.等，Widely dispersed p53 mutation in respiratoryepithelium.A novel mechanism for field carcinogenesis.(呼吸道上皮细胞中广泛分散的p53突变——区域致癌作用的新机理)，J Clin Invest，1997.100(8)：p.2133-7.
6.Miyazu，Y.M.等，Telomerase expression in noncancerousbronchial epithelia is a possible marker of early development of lungcancer.(非癌支气管上皮细胞中端粒酶的表达是肺癌早期发生的可能的标志物)，Cancer Res，2005.65(21)：p.9623-7.
7.Spira，A.等，Airway epithelial gene expression in the diagnosticevaluation of smokers with suspect lung cancer.(疑似肺癌的吸烟者的诊断评估中气道上皮细胞基因表达)，Nat Med，2007.13(3)：p.361-6.
8.Beane，J.等，A Prediction Model for Lung Cancer Diagnosis thatIntegrates Genomic and Clinical Features 10.1158/1940-6207.CAPR-08-0011.(整合了基因组和临床特点的肺癌诊断预测模型10.1158/1940-6207.CAPR-08-0011)，Cancer Prev Res，2008.1(1)：p.56-64.
9.Marinov，M.，B.Fischer和A.Arcaro，Targeting mTOR signalingin lung cancer.(肺癌中的定向mTOR信号传导)，Crit Rev Oncol Hematol，2007.63(2)：p.172-82.
10.Takahashi，T.等，p53：a frequent target for genetic abnormalitiesin lung cancer.(p53：肺癌中遗传畸变的常见靶)，Science，1989.246(4929)：p.491-4.
11.Downward，J.，Targeting RAS signalling pathways in cancertherapy.(癌症疗法中的定向RAS信号传导途径)，Nat Rev Cancer，2003.3(1)：p.11-22.
12.Grepmeier，U等，Deletions at chromosome 2q and 12p are earlyand frequent molecular alterations in bronchial epithelium and NSCLC oflong-term smokers.(染色体2q和12p上的缺失是长期吸烟者的支气管上皮细胞和NSCLC中早期和常见的分子变化)，Int J Oncol，2005.27(2)：p.481-8.
13.Bild，A.H.等，Oncogenic pathway signatures in human cancers asa guide to targeted therapies.(人类癌症中的致癌途径特征作为定性疗法的指导)，Nature，2006.439(7074)：p.353-7.
14.Massague，J.，Sorting out breast-cancer gene signatures.(分拣出乳腺癌基因特征)，N Engl J Med，2007.356(3)：p.294-7.
15.Huang，F.等，Identification of candidate molecular markerspredicting sensitivity in solid tumors to dasatinib：rationale for patientselection.(在实体肿瘤中预测对达沙替尼灵敏性的候选分子标志物的鉴定：患者选择的基本原理)，Cancer Res，2007.67(5)：p.2226-38.
16.Sato，M.等，A translational view of the molecular pathogenesis oflung cancer.(从翻译角度看肺癌的分子病理发生)，J Thorac Oncol，2007.2(4)：p.327-43.
17.Rhodes，D.R.等，Molecular concepts analysis links tumors，pathways，mechanisms，and drugs.(分子概念分析将肿瘤、途径、机制和药物相联系)，Neoplasia，2007.9(5)：p.443-54.
18.Finn，R.S.等，Dasatinib，an orally active small molecule inhibitorof both the src and abl kinases，selectively inhibits growth ofbasal-type/″triple-negative″breast cancer cell lines growing in vitro.(达沙替尼，一种口服的src和abl激酶的活性小分子抑制剂，选择性抑制体外生长的基底型/“三阴性”乳腺癌细胞系的生长)，Breast Cancer ResTreat，2007.105(3)：p.319-26.
19.Horvath，S.等，Analysis of oncogenic signaling networks inglioblastoma identifies ASPM as a molecular target.(胶质母细胞瘤中致癌信号网络的分析鉴定到ASPM作为分子靶)，Proc Natl Acad Sci USA，2006.103(46)：p.17402-7.
20.Garraway，L.A.等，Integrative genomic analyses identify MITFas a lineage survival oncogene amplified in malignant melanoma.(整合基因组分析鉴定到MITF作为恶性黑素瘤中扩增的种系存活癌基因)，Nature，2005.436(7047)：p.117-22.
21.Lamb，J.等，The Connectivity Map：using gene-expressionsignatures to connect small molecules，genes，and disease.(连通度图：使用基因表达特征关联小分子、基因和疾病)，Science，2006.313(5795)：p.1929-35.
22.Baselga，J.，Targeting tyrosine kinases in cancer：the second wave.(在癌症中的定向酪氨酸激酶：第二次浪潮)，Science，2006.312(5777)：p.1175-8.
23.Paez，J.G.等，EGFR mutations in lung cancer：correlation withclinical response to gefitinib therapy.(肺癌中的EGFR突变：临床响应与吉非替尼疗法的关联)，Science，2004.304(5676)：p.1497-500.
24.van′t Veer，L.J.和R.Bernards，Enabling personalized cancermedicine through analysis of gene-expression patterns.(通过分析基因表达样式能够个体化设置癌症药物)，Nature，2008.452(7187)：p.564-70.
25.Hennessy，B.T.等，Exploiting the PI3K/AKT pathway for cancerdrug discovery.(利用PI3K/AKT途径进行癌症药物发现)，Nat Rev DrugDiscov，2005.4(12)：p.988-1004.
26.Black，E.P.等，Distinctions in the specificity of E2F functionrevealed by gene expression signatures.(基因表达特征揭示的E2F功能特异性的差异)，Proc Natl Acad Sci USA，2005.102(44)：p.15948-53.
27.Black，E.P.等，Distinct gene expression phenotypes of cellslacking Rb and Rb family members.(缺少Rb和Rb家族成员的细胞的不同基因表达表型)，Cancer Res，2003.63(13)：p.3716-23.
28.Huang，E.等，Gene expression phenotypic models that predict theactivity of oncogenic pathways.(预测致癌途径活性的基因表达表型模型)，Nat Genet，2003.34(2)：p.226-30.
29.Kanehisa，M.等，KEGG for linking genomes to life and theenvironment.(用于联系基因组与生命和环境的KEGG)，Nucleic AcidsRes，2008.36(Database issue)：p.D480-4.
30.Subramanian，A.等，Gene set enrichment analysis：aknowledge-based approach for interpreting genome-wide expressionprofiles.(基因组群富集分析：用于解释基因组范围表达情况的基于知识的方法)，Proc Natl Acad Sci USA，2005.102(43)：p.15545-50.
31.Beane，J等，Reversible and permanent effects of tobacco smokeexposure on airway epithelial gene expression.(暴露于烟草烟对气道上皮细胞基因表达的可逆和永久性影响)，Genome Biol，2007.8(9)：p.R201.
32.Landi，M.T.等，Gene expression signature of cigarette smokingand its role in lung adenocarcinoma development and survival.(吸烟的基因表达特征及其在肺部腺癌发生和存活中的作用)，PLoS ONE，2008.3(2)：p.e1651.
33.Mackay，H.J.和CJ.Twelves，Targeting the protein kinase Cfamily：are we there yet？(靶向蛋白激酶C家族：我们还在那里吗？)，Nat Rev Cancer，2007.7(7)：p.554-62.
34.Dempsey，E.C，CD.Cool和CM.Littler，Lung disease and PKCs.(肺病与PKCs)，Pharmacol Res，2007.55(6)：p.545-59.
35.Lam，S.等，A phase I study of myo-inositol for lung cancerchemoprevention.(肌醇用于肺癌化学预防的I期研究)，CancerEpidemiol Biomarkers Prev，2006.15(8)：p.1526-31.
36.Greenberg，A.K.，H.Yee和W.N.Rom，Preneoplastic lesions ofthe lung.(肺的肿瘤前病变)，Respir Res，2002.3：p.20.
37.Salaun，M.等Molecular predictive factors for progression ofhigh-grade preinvasive bronchial lesions.(高级侵入前支气管病变发展的分子预测因子)，Am J Respir Crit Care Med，2008.177(8)：p.880-6.
38.Kamalati，T.等，Expression of the BRK tyrosine kinase inmammary epithelial cells enhances the coupling of EGF signalling to PI3-kinase and Akt，via erbB3 phosphorylation.(BRK酪氨酸激酶在乳房上皮细胞中的表达，通过erbB3磷酸化增强了EGF信号传导与PI3-激酶和Akt的偶联)，Oncogene，2000.19(48)：p.5471-6.
39.Whitman，M.等，Association of phosphatidylinositol kinaseactivity with polyoma middle-T competent for transformation.(磷脂酰肌醇激酶活性与多形瘤的中等T转化能力的关联性)，Nature，1985.315(6016)：p.239-42.
40.Yang，Y.等，Phosphatidylinositol 3-kinase mediatesbronchioalveolar stem cell expansion in mouse models of oncogenicK-ras-induced lung cancer.(磷脂酰肌醇3-激酶在致癌性K-ras诱导的肺癌的小鼠模型中介导支气管肺泡干细胞扩增)，PLoS ONE，2008.3(5)：p.e2220.
41.Bader，A.G.等，Oncogenic PI3K deregulates transcription andtranslation.(致癌性PI3K使转录和翻译失调控)，Nat Rev Cancer，2005.5(12)：p.921-9.
42.Yamamoto，H.等，PIK3CA mutations and copy number gains inhuman lung cancers.(人类肺癌中PIK3CA突变和拷贝数增加)，CancerRes，2008.68(17)：p.6913-21.
43.Benito，M.，等，Adjustment of systematic microarray data biases.(系统性微阵列数据偏离的调整)，Bioinformatics，2004.20(1)：p.105-14.

Claims (24)

1.肺病风险增加的个体的鉴定方法，包括确定来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中PI3K途径的活化状态，其中PI3K途径的活化，是所述个体与其中PI3K途径没有活化的个体相比处于增加的肺病风险的指示。
2.权利要求1的方法，其中个体是吸烟者。
3.权利要求1的方法，其中个体是非吸烟者。
4.权利要求1的方法，其中肺病是肺癌。
5.权利要求1的方法，其中PI3K途径的活化状态使用PI3K途径的一种或多种生物标志物的基因表达数据来确定。
6.权利要求5的方法，其中所述一种或多种生物标志物中的至少一个是在PI3K活化后增加的基因。
7.权利要求5的方法，其中所述一种或多种生物标志物中的至少一个是在PI3K活化后降低的基因。
8.权利要求5的方法，其中所述一种或多种生物标志物中的至少一个是PI3K活化上游的基因。
9.权利要求5的方法，其中所述PI3K途径的一种或多种生物标志物的基因表达数据使用寡核苷酸微阵列来获得。
10.权利要求1的方法，其中PI3K途径的活化状态使用PI3K途径的一种或多种生物标志物的一种或多种基因表达产物来确定。
11.权利要求1的方法，其中PI3K途径的活化状态通过评估IGF1R的活化来确定，其中IGF1R的活化是PI3K途径活化的指示。
12.权利要求1的方法，其中PI3K途径的活化状态通过评估PKC的活化来确定，其中PKC的活化是PI3K途径活化的指示。
13.肺病风险增加的个体的鉴定方法，包括确定来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中PKC的活化状态，其中PKC的活化指示所述个体与其中PKC没有活化的个体相比，具有增加的肺病风险。
14.肺病风险增加的个体的鉴定方法，包括确定来自所述个体的细胞学正常的气道上皮细胞中IGF1R的活化状态，其中IGF1R的活化指示所述个体与其中IGF1R没有活化的个体相比，具有增加的肺病风险。
15.寡核苷酸阵列，其上固定有一种或者多种用于PI3K途径的一种或多种生物标志物的探针，并且其中所述阵列在其上没有固定有用于其他生物标志物的探针。
16.权利要求15的寡核苷酸阵列，其中所述PI3K途径的一种或多种生物标志物选自IGF1R、PKC及其组合。
17.在个体中降低肺病风险的方法，包括向肺病风险的个体施用一种或多种抑制PI3K途径的药剂。
18.权利要求17的方法，其中在所述个体中，PI3K途径在施用所述一种或多种药剂之前被活化。
19.权利要求17的方法，其中肺病是肺癌。
20.权利要求17的方法，其中在肺病发生之前预防性地向所述个体施用所述一种或多种药剂。
21.对细胞学正常的测试气道上皮细胞进行差异分类的方法，包括
在正常气道上皮细胞中鉴定与目标生物学途径的活化有关的基因表达特征；
评估被差异分类的气道上皮细胞中的基因表达，以便在气道上皮细胞的分类与目标生物学途径的活化之间鉴定一种或多种关联性；以及
在细胞学正常的测试气道上皮细胞中评估基因表达，
其中待分类的细胞学正常的气道上皮细胞的基因表达情况指示目标生物学途径是否被活化，并因此对细胞进行差异分类。
22.权利要求21的方法，其中所述目标生物学途径是致癌途径。
23.权利要求21的方法，其中所述差异分类是疾病风险的增加与疾病风险的降低。
24.权利要求21的方法，其中所述差异分类是对治疗的响应与对治疗的无响应。
CN2008801147951A 2007-09-19 2008-09-19 鉴定肺病药物开发的新途径 Pending CN101990577A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US99464307P 2007-09-19 2007-09-19
US60/994,643 2007-09-19
PCT/US2008/077136 WO2009039457A1 (en) 2007-09-19 2008-09-19 Identification of novel pathways for drug development for lung disease

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101990577A true CN101990577A (zh) 2011-03-23

Family

ID=40468411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801147951A Pending CN101990577A (zh) 2007-09-19 2008-09-19 鉴定肺病药物开发的新途径

Country Status (7)

Country Link
US (3) US20090186951A1 (zh)
EP (1) EP2193211A4 (zh)
JP (2) JP2010538680A (zh)
CN (1) CN101990577A (zh)
AU (1) AU2008302076B2 (zh)
CA (1) CA2700200A1 (zh)
WO (1) WO2009039457A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3084542A1 (en) * 2003-06-10 2005-01-06 The Trustees Of Boston University Gene expression analysis of airway epithelial cells for diagnosing lung cancer
EP1692255A4 (en) * 2003-11-12 2010-12-08 Univ Boston ISOLATION OF NUCLEIC ACID FROM MUNDEPLITHELZELLEN
EP3770278A1 (en) * 2005-04-14 2021-01-27 The Trustees of Boston University Diagnostic for lung disorders using class prediction
EP2605018A1 (en) * 2006-03-09 2013-06-19 The Trustees of the Boston University Diagnostic and prognostic methods for lung disorders using gene expression profiles from nose epithelial cells
PE20090368A1 (es) 2007-06-19 2009-04-28 Boehringer Ingelheim Int Anticuerpos anti-igf
AU2008302076B2 (en) 2007-09-19 2015-06-11 The Trustees Of Boston University Identification of novel pathways for drug development for lung disease
CA2719805A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Trustees Of Boston University Multifactorial methods for detecting lung disorders
US9495515B1 (en) 2009-12-09 2016-11-15 Veracyte, Inc. Algorithms for disease diagnostics
DK2376116T3 (en) 2008-12-12 2016-02-29 Boehringer Ingelheim Int The anti-IGF antibodies.
US9895321B2 (en) * 2010-04-23 2018-02-20 Aktiv-Dry Llc Vaccines, methods of administering vaccines, methods and products for treating and/or delaying onset of dysplastic lesions, and wafers for oral administration
WO2012130720A2 (en) * 2011-03-28 2012-10-04 Cemm - Forschungszentrum Für Molekulare Medizin Gmbh PREDICTION OF RESPONSIVENESS TO PIK3/mTOR INHIBITORS
JP5841234B2 (ja) 2011-03-31 2016-01-13 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー フケ／脂漏性皮膚炎の治療に有効な皮膚活性剤を特定及び評価するためのシステム、モデル、及び方法
US9677138B2 (en) 2012-05-20 2017-06-13 Trustees Of Boston University Methods and systems for monitoring, diagnosing, and treating chronic obstructive pulmonary disease
JP2015527630A (ja) 2012-06-06 2015-09-17 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー ヘア／頭皮ケア組成物向け化粧剤の同定システム及び方法
WO2013190092A1 (en) 2012-06-21 2013-12-27 Philip Morris Products S.A. Gene signatures for copd diagnosis
US20140255413A1 (en) 2013-03-07 2014-09-11 Boehringer Ingelheim International Gmbh Combination therapy for neoplasia treatment
EP3626308A1 (en) 2013-03-14 2020-03-25 Veracyte, Inc. Methods for evaluating copd status
CN114807368A (zh) 2014-07-14 2022-07-29 威拉赛特公司 用于评估肺癌状态的方法
CN107206043A (zh) 2014-11-05 2017-09-26 维拉赛特股份有限公司 使用机器学习和高维转录数据在经支气管活检上诊断特发性肺纤维化的系统和方法
WO2018009915A1 (en) 2016-07-08 2018-01-11 Trustees Of Boston University Gene expression-based biomarker for the detection and monitoring of bronchial premalignant lesions

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1688582A (zh) * 2002-09-30 2005-10-26 拜尔药品公司 稠合吡咯－嘧啶衍生物

Family Cites Families (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3640268A (en) * 1965-10-23 1972-02-08 Hugh J Davis Method and device for biopsy specimen collecting and handling
US4641662A (en) * 1984-09-28 1987-02-10 Jaicks John R Endocervical curette system
US4800896A (en) * 1985-11-08 1989-01-31 Jalowayski Alfredo A Cell sample collector probe
US5726060A (en) 1991-09-17 1998-03-10 Bridges; Michael Anthony Method for culturing mammalian respiratory epithelial cells
US5422273A (en) * 1993-03-23 1995-06-06 Baal Medical Products, Inc. Cell collection apparatus
US5876978A (en) 1993-04-06 1999-03-02 Medical College Of Ohio Method for quantitative measurement of gene expression using multiplex competitive reverse transcriptase-polymerase chain reaction
US5477863A (en) * 1993-04-14 1995-12-26 Grant; Michael A. Collection kit with a sample collector
US5440942A (en) * 1994-02-02 1995-08-15 Hubbard; Stephen H. Biological sample collecting and holding device
US5795782A (en) 1995-03-17 1998-08-18 President & Fellows Of Harvard College Characterization of individual polymer molecules based on monomer-interface interactions
US6085907A (en) * 1998-05-08 2000-07-11 Institute Of Legal Medicine, University Of Bern Foldable cardboard box for contact-free drying and long-term storage of biological evidence recovered on cotton swabs and forensic evidence collection kit including same
CA2328138A1 (en) 1998-05-21 1999-11-25 Diadexus Llc A novel method of diagnosing, monitoring, and staging lung cancer
US6204375B1 (en) 1998-07-31 2001-03-20 Ambion, Inc. Methods and reagents for preserving RNA in cell and tissue samples
US20040241728A1 (en) * 1999-01-06 2004-12-02 Chondrogene Limited Method for the detection of lung disease related gene transcripts in blood
US6746846B1 (en) * 1999-06-30 2004-06-08 Corixa Corporation Methods for diagnosing lung cancer
EP1223866A1 (en) 1999-10-18 2002-07-24 Denis Marshall-Fraser Sample taking device
US6383804B1 (en) 2000-07-13 2002-05-07 International Bioproducts, Inc. Sampling device with snap-off head and method of use
US6797471B2 (en) 2000-08-04 2004-09-28 Board Of Regents, The University Of Texas System Detection and diagnosis of smoking related cancers
WO2002040673A2 (en) 2000-11-20 2002-05-23 Diadexus, Inc. Compositions and methods relating to lung specific genes and proteins
AU2002236507A1 (en) 2000-11-29 2002-06-11 Cangen International Dap-kinase and hoxa9, two human genes associated with genesis, progression, and aggressiveness of non-small cell lung cancer
US6972181B2 (en) 2001-01-12 2005-12-06 Mount Sinai School Of Medicine Of New York University Differential diagnosis of cancer and other conditions based on expression of p63
WO2003040325A2 (en) 2001-02-01 2003-05-15 Curagen Corporation Novel proteins and nucleic acids encoding same
EP1373896A2 (en) * 2001-03-12 2004-01-02 MonoGen, Inc. Cell-based detection and differentiation of disease states
US20040197785A1 (en) * 2001-03-14 2004-10-07 Willey James C. Method for quantitative measurement of gene expression for indentifying individuals at risk for bronchogenic carcinoma
AU2002309583A1 (en) 2001-04-18 2002-11-05 Protein Desing Labs, Inc. Methods of diagnosis of lung cancer, compositions and methods of screening for modulators of lung cancer
CA2456334A1 (en) 2001-08-16 2003-02-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Department Of Health And Human Services Molecular characteristics of non-small cell lung cancer
US20040009489A1 (en) * 2001-09-28 2004-01-15 Golub Todd R. Classification of lung carcinomas using gene expression analysis
US20040005294A1 (en) * 2002-02-25 2004-01-08 Ho-Young Lee IGFBP-3 in the diagnosis and treatment of cancer
WO2003082078A2 (en) * 2002-03-28 2003-10-09 Medical College Of Ohio Method and compositions for the diagnosis and treatment of non-small cell lung cancer using gene expression profiles
DE10219117C1 (de) 2002-04-29 2003-10-30 Adnagen Ag Verfahren zur Stabilisierung von RNS und Verwendungen von Stabilisierungspuffern
WO2004005891A2 (en) 2002-07-10 2004-01-15 The Regents Of The University Of Michigan Expression profile of lung cancer
WO2004070062A2 (en) * 2003-02-04 2004-08-19 Wyeth Compositions and methods for diagnosing and treating cancers
US20040241725A1 (en) * 2003-03-25 2004-12-02 Wenming Xiao Lung cancer detection
WO2004091511A2 (en) 2003-04-10 2004-10-28 Genzyme Corporation Compositions and methods to diagnose and treat lung cancer
CA3084542A1 (en) 2003-06-10 2005-01-06 The Trustees Of Boston University Gene expression analysis of airway epithelial cells for diagnosing lung cancer
WO2004111197A2 (en) 2003-06-10 2004-12-23 Trustees Of Boston University Gene expression signatures, methods and compositions for diagnosing disorders of the lung
EP1692255A4 (en) 2003-11-12 2010-12-08 Univ Boston ISOLATION OF NUCLEIC ACID FROM MUNDEPLITHELZELLEN
WO2005086679A2 (en) * 2004-03-05 2005-09-22 Medical College Of Ohio Methods and compositions for assessing nucleic acids and alleles
WO2006056080A1 (en) 2004-11-29 2006-06-01 Diagnocure Inc. Gpx2 a specific and sensitive target for lung cancer diagnosis, prognosis and/or theranosis
ES2356830T3 (es) * 2004-12-03 2011-04-13 Schering Corporation Biomarcadores para preselección de pacientes para terapia de anti-igf-1r.
US7862995B2 (en) * 2004-12-10 2011-01-04 Targeted Molecular Diagnostics Methods and materials for predicting responsiveness to treatment with dual tyrosine kinase inhibitor
US20060188909A1 (en) * 2005-01-21 2006-08-24 Medical College Of Ohio Business methods for assessing nucleic acids
EP3770278A1 (en) * 2005-04-14 2021-01-27 The Trustees of Boston University Diagnostic for lung disorders using class prediction
WO2007028161A2 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 The University Of Toledo Methods and compositions for identifying biomarkers useful in diagnosis and/or treatment of biological states
EP2605018A1 (en) * 2006-03-09 2013-06-19 The Trustees of the Boston University Diagnostic and prognostic methods for lung disorders using gene expression profiles from nose epithelial cells
US7832459B2 (en) 2007-08-30 2010-11-16 Phillips Plastics Corporation Methods, tools, and products for molded ordered porous structures
AU2008302076B2 (en) 2007-09-19 2015-06-11 The Trustees Of Boston University Identification of novel pathways for drug development for lung disease
US20090246779A1 (en) 2008-02-15 2009-10-01 University Of Washington Increasing genomic instability during premalignant neoplastic progression revealed through high resolution array-cgh
CA2719805A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Trustees Of Boston University Multifactorial methods for detecting lung disorders
US9068974B2 (en) 2008-11-08 2015-06-30 The Wistar Institute Of Anatomy And Biology Biomarkers in peripheral blood mononuclear cells for diagnosing or detecting lung cancers
WO2011025919A1 (en) 2009-08-28 2011-03-03 Asuragen, Inc. Mirna biomarkers of lung disease
US20130303826A1 (en) 2011-01-11 2013-11-14 University Health Network Prognostic signature for oral squamous cell carcinoma
US20120288860A1 (en) 2011-05-12 2012-11-15 George Mason University Differential gene expression for detecting and/or differentiating lung disease
WO2013033640A1 (en) 2011-09-01 2013-03-07 Allegro Diagnostics Corp. Methods and compositions for detecting cancer based on mirna expression profiles
WO2013049152A2 (en) 2011-09-26 2013-04-04 Allegro Diagnostics Corp. Methods for evaluating lung cancer status
AU2013229762A1 (en) 2012-03-09 2014-09-25 Caris Life Sciences Switzerland Holdings Gmbh Biomarker compositions and methods
US20150088430A1 (en) 2012-04-26 2015-03-26 Allegro Diagnostics Corp Methods for evaluating lung cancer status
US9677138B2 (en) 2012-05-20 2017-06-13 Trustees Of Boston University Methods and systems for monitoring, diagnosing, and treating chronic obstructive pulmonary disease
EP3626308A1 (en) 2013-03-14 2020-03-25 Veracyte, Inc. Methods for evaluating copd status
EP4219761A1 (en) 2013-03-15 2023-08-02 Veracyte, Inc. Biomarkers for diagnosis of lung diseases and methods of use thereof
CN114807368A (zh) 2014-07-14 2022-07-29 威拉赛特公司 用于评估肺癌状态的方法
WO2017197335A1 (en) 2016-05-12 2017-11-16 Trustees Of Boston University Nasal epithelium gene expression signature and classifier for the prediction of lung cancer
WO2018009915A1 (en) 2016-07-08 2018-01-11 Trustees Of Boston University Gene expression-based biomarker for the detection and monitoring of bronchial premalignant lesions
CA3033241A1 (en) 2016-09-07 2018-03-15 Veracyte, Inc. Methods and systems for detecting usual interstitial pneumonia

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1688582A (zh) * 2002-09-30 2005-10-26 拜尔药品公司 稠合吡咯－嘧啶衍生物

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ERIN A. BOHULA等: "The Efficacy of Small Interfering RNAs Targeted to the Type 1 Insulin-like Growth Factor Receptor (IGF1R) Is Influenced by Secondary Structure in the IGF1R Transcript", 《THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY》 *
STEPHEN LAM等: "A Phase I Study of myo-Inositol for Lung Cancer Chemoprevention", 《CANCER EPIDEMIOL BIOMARKERS PREV》 *
林彦等: "地塞米松对急性肺损伤大鼠细胞信号转导系统ERK和PI3-K的影响", 《解放军医学杂志》 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20090186951A1 (en) 2009-07-23
WO2009039457A1 (en) 2009-03-26
US20150232945A1 (en) 2015-08-20
AU2008302076B2 (en) 2015-06-11
EP2193211A1 (en) 2010-06-09
JP2014204737A (ja) 2014-10-30
JP2010538680A (ja) 2010-12-16
US20200232045A1 (en) 2020-07-23
AU2008302076A1 (en) 2009-03-26
CA2700200A1 (en) 2009-03-26
EP2193211A4 (en) 2010-12-08
US10570454B2 (en) 2020-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200232045A1 (en) Methods of identifying individuals at increased risk of lung cancer
Hegi et al. Pathway analysis of glioblastoma tissue after preoperative treatment with the EGFR tyrosine kinase inhibitor gefitinib—a phase II trial
Xu et al. Serum miR-483-5p: a novel diagnostic and prognostic biomarker for patients with oral squamous cell carcinoma
Borczuk et al. Lung adenocarcinoma global profiling identifies type II transforming growth factor-β receptor as a repressor of invasiveness
Ngan et al. MAPK pathway mutations in head and neck cancer affect immune microenvironments and ErbB3 signaling
Tan et al. Bosutinib inhibits migration and invasion via ACK1 in KRAS mutant non-small cell lung cancer
Liu et al. Bioinformatic exploration of OLFML2B overexpression in gastric cancer base on multiple analyzing tools
Chen et al. Overexpression of PLCE 1 in Kazakh esophageal squamous cell carcinoma: implications in cancer metastasis and aggressiveness
KR20160052536A (ko) 대상체에서 암 위험을 동정하는 조성물 및 방법
Hermann et al. TIMP1 expression underlies sex disparity in liver metastasis and survival in pancreatic cancer
Radhakrishnan et al. Inhibition of rapamycin-induced AKT activation elicits differential antitumor response in head and neck cancers
US8455196B2 (en) Biomarker for identifying subgroup of early-stage lung adenocarcinoma patients
Yang et al. K-ras mutational status in cytohistological tissue as a molecular marker for the diagnosis of pancreatic cancer: A systematic review and meta-analysis
Kim et al. KIF5B-RET fusion gene may coincide oncogenic mutations of EGFR or KRAS gene in lung adenocarcinomas
Zhao et al. Comparison of the expression levels of lysine‑specific demethylase 1 and survival outcomes between triple‑negative and non‑triple‑negative breast cancer
Liang et al. Role of STAT3 expression in thyroid cancer: a meta-analysis and systematic review based on the Chinese Population
Shen et al. The status of WIF1 methylation in cell-free DNA is associated with the insusceptibility for gefitinib in the treatment of lung cancer
Yang et al. Pan-cancer analysis and in vitro validation of the oncogenic and prognostic roles of AURKA in human cancers
Jacinto-Alemán et al. Microarray and bioinformatic analysis of conventional ameloblastoma: An observational analysis
Ma et al. High Expression of SMO and GLI1 Genes with Poor Prognosis in Malignant Mesothelioma
Dube Comparison of Xpert® Breast cancer STRAT4 assay and immunohistochemistry for the evaluation of breast cancer biomarkers in South African patients
Ma et al. NSUN6, a Gene Related With m5c Methylation, May Serve as a Biomarker for Pan-cancer
Shi et al. Comprehensive bioinformatics analysis reveals the oncogenic role of FoxM1 and its impact on prognosis, immune microenvironment, and drug sensitivity in osteosarcoma
Gingras Age at Diagnosis and Lung Cancer Presentation
Ngan et al. MAPK pathway mutations in head and neck cancer affect immune microenvironments and

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110323