JP2009532029A - Cancer prediction and prognostic methods and cancer treatment monitoring - Google Patents

Cancer prediction and prognostic methods and cancer treatment monitoring Download PDF

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Abstract

本発明はバイオマーカーおよびがんの予想および予後のためのバイオマーカーの使用、およびがん処置の有効性をモニターするためのバイオマーカーの使用に関する。  The present invention relates to the use of biomarkers and biomarkers for cancer prediction and prognosis, and the use of biomarkers to monitor the effectiveness of cancer treatment.

Description

本発明は、バイオマーカーおよび癌の予報および予後のためのバイオマーカーの使用、さらに癌治療の有効性をモニターするためバイオマーカーの使用に関する。   The present invention relates to the use of biomarkers and biomarkers for cancer prediction and prognosis, as well as the use of biomarkers to monitor the effectiveness of cancer therapy.

多数の病的状態は、遺伝子DNAのコピー数の変化を通じて、または特定の遺伝子の転写レベルの変化(例えば開始のコントロール、RNA前駆体の提供、RNA処理等を通じて)を通じて種々の遺伝子の発現レベルにおける相違によって特徴付けられる。例えば、遺伝子のロスおよびゲインは悪性形質転換および。進行において重要な役割を果す。これらのゲインおよびロスは少なくとも2種の遺伝子、ガン遺伝子およびガン抑制遺伝子によって駆動されると考えられる。ガン遺伝子は腫瘍形生の正のレギュレーターであり、ガン抑制遺伝子は腫瘍形成の負のレギュレーターである(Marshall,Cell 64:313−326,1991;Weinberg,Science 254:1138−1146,1991)。それ故規制されない成長を活性化する一のメカニズムは、ガン遺伝子タンパクをコードする遺伝子の数を増加させるか、またはこれら遺伝子の発現レベルを増加させる(例えば細胞または環境変化に応答して)ことであり、そして他のメカニズムは遺伝子物質を損失させるか、またはガン抑制物質をコードする遺伝子の発現レベルを減らすことである。このモデルは神経膠腫に関連した遺伝子物質のロスおよびゲインによって支持されている(Mikkelson,et al.,J.Cellular Biochem.46:3−8,199)。このように、特定の遺伝子(例えばガン遺伝子または腫瘍抑制遺伝子)の発現(転写)レベルの変化は、種々の癌の存在および進行の道標として役立つ。   A number of pathological conditions can occur at different gene expression levels through changes in gene DNA copy number or through changes in transcription levels of specific genes (eg, through initiation control, provision of RNA precursors, RNA treatment, etc.). Characterized by differences. For example, gene loss and gain and malignant transformation. Play an important role in the progression. These gains and losses are thought to be driven by at least two genes, oncogenes and tumor suppressor genes. Oncogenes are positive regulators of tumor formation and tumor suppressor genes are negative regulators of tumorigenesis (Marshall, Cell 64: 313-326, 1991; Weinberg, Science 254: 1138-1146, 1991). Therefore, one mechanism for activating unregulated growth is to increase the number of genes encoding oncogene proteins or increase the expression levels of these genes (eg in response to cellular or environmental changes). Yes, and other mechanisms are to lose genetic material or reduce the expression level of genes encoding tumor suppressors. This model is supported by the loss and gain of genetic material associated with glioma (Mikkelson, et al., J. Cellular Biochem. 46: 3-8, 199). Thus, changes in expression (transcription) levels of specific genes (eg, oncogenes or tumor suppressor genes) serve as a guide to the presence and progression of various cancers.

本発明は、バイオマーカーおよび癌の予報および予後のためのバイオマーカーの使用、それに癌治療の有効性をモニターするためバイオマーカーの使用に関する。本発明は、また、ソラフェニブルによる処置の有効性のためのバイオマーカーとして、可溶性メタロプロティナーゼ(MMP)およびインターロイキン(IL)またはコロニー刺激因子(CSF)の使用に関する。バイオマーカーは、表1に掲載されたリストから選ぶことができ、例えばMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原等を含む。   The present invention relates to the use of biomarkers and biomarkers for cancer prediction and prognosis, and the use of biomarkers to monitor the effectiveness of cancer treatment. The invention also relates to the use of soluble metalloproteinases (MMP) and interleukins (IL) or colony stimulating factor (CSF) as biomarkers for the effectiveness of treatment with sorafenib. The biomarker can be selected from the list listed in Table 1, for example MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen. Etc.

本発明の一具体例において、バイオマーカーは薬物へ暴露後変化した発現を証明する一以上の遺伝子および/または遺伝子産物を含む。さらなる具体例において、薬物はソラフェニブおよびその誘導体であり、他の一具体例において、バイオエーカーはMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4Al,およびまたはFOS様抗原である。   In one embodiment of the invention, the biomarker comprises one or more genes and / or gene products that demonstrate altered expression after exposure to the drug. In a further embodiment, the drug is sorafenib and its derivatives, and in another embodiment, the bioacre is MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4Al, And / or a FOS-like antigen.

本発明の他の一具体例は、一以上の遺伝子および/または遺伝子産物の発現レベルを分析するステップを含んでいる、組織または細胞サンプルに対する薬物の効果をスクリーニングする方法であって、ここで組織または細胞サンプル中の遺伝子発現および/または遺伝子産物レベルが薬物への暴露前および後に分析され、そして遺伝子および/または遺伝子産物の発現レベルの変動は薬物効果の指示であるか、またはその処置に対する患者の応答の診断または予報を提供する。さらなる具体例において、遺伝子または遺伝子産物はMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原である。   Another embodiment of the present invention is a method of screening for the effect of a drug on a tissue or cell sample comprising the step of analyzing the expression level of one or more genes and / or gene products, wherein the tissue Alternatively, gene expression and / or gene product levels in a cell sample are analyzed before and after exposure to the drug, and variation in the expression level of the gene and / or gene product is an indication of drug effect or patient for the treatment Provide diagnostics or forecasts for responses. In further embodiments, the gene or gene product is MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or a FOS-like antigen.

本発明の他の一具体例は、一以上の遺伝子および/または遺伝子産物の発現レベルを分析するステップを含んでいる、新規薬物発見方法であって、ここで細胞の遺伝子発現および/または遺伝子産物レベルが薬物へ暴露前および後に分析され、そして遺伝子および/または遺伝子産物の発現レベルの変動は薬物有効性の指示である。さらなる局面において、遺伝子または遺伝子産物はMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原である。   Another embodiment of the present invention is a novel drug discovery method comprising the step of analyzing the expression level of one or more genes and / or gene products, wherein the gene expression and / or gene products of a cell Levels are analyzed before and after exposure to the drug, and variations in gene and / or gene product expression levels are an indication of drug efficacy. In a further aspect, the gene or gene product is MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen.

本発明はさらに癌の処置に有用な化合物を同定する方法を提供し、該方法は癌を有する対象へテスト化合物を投与し、そしてポリペプチドの活性を測定することを含み、ここでポリペプチドの活性の変化はテスト化合物が癌の処置に有用であることの指示である。さらなる具体例において、ポリペプチドはMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原であり、そして他の具体例において、化合物はソラフェニブである。   The invention further provides a method of identifying a compound useful for the treatment of cancer, the method comprising administering a test compound to a subject having cancer and measuring the activity of the polypeptide, wherein A change in activity is an indication that the test compound is useful in the treatment of cancer. In further embodiments, the polypeptide is MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen, and in other embodiments, The compound is sorafenib.

本発明はこのように、例えばアゴニストおよびアンタゴニスト、部分的アゴニスト、逆アゴニスト、アクチベーター、コアクチベーター、および阻害剤のような調節剤または変調剤として作用し得る化合物を同定するために使用し得る方法を提供する。従って本発明は、癌に関連するポリヌクレオチドまたはポリペプチドの発現を調節するための試薬および方法を提供する。ポリペプチドの発現、安定性または量、またはポリペプチドの活性を変調する試薬は、タンパク、ペプチド、ペプチド模倣物、核酸、核酸アナログ(例えばペプチド核酸、ロックした核酸)、または小分子であることができる。   The present invention can thus be used to identify compounds that can act as modulators or modulators such as agonists and antagonists, partial agonists, inverse agonists, activators, coactivators, and inhibitors, for example. Provide a method. Accordingly, the present invention provides reagents and methods for modulating the expression of polynucleotides or polypeptides associated with cancer. A reagent that modulates the expression, stability or amount of a polypeptide, or the activity of a polypeptide can be a protein, peptide, peptidomimetic, nucleic acid, nucleic acid analog (eg, peptide nucleic acid, locked nucleic acid), or small molecule. it can.

本発明はまた、一以上の遺伝子および/または遺伝子産物の発現レベルを分析するステップを含む、患者診断を提供する方法を提供し、ここで正常および患者サンプルの遺伝子発現および/または遺伝子産物レベルが分析され、そして患者サンプル中の遺伝子および/または遺伝子産物の発現レベルの変動は病気の診断である。患者サンプルは、血液、羊膜液、血漿、精液、骨髄、および組織生検を含むがそれに限らない。さらなる具体例において、遺伝子または遺伝子産物はMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原である。   The present invention also provides a method for providing patient diagnosis comprising the step of analyzing the expression level of one or more genes and / or gene products, wherein the gene expression and / or gene product level of normal and patient samples is A variation in the expression level of the gene and / or gene product in the patient sample that is analyzed is a diagnosis of the disease. Patient samples include, but are not limited to, blood, amniotic fluid, plasma, semen, bone marrow, and tissue biopsy. In further embodiments, the gene or gene product is MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or a FOS-like antigen.

本発明はなおさらに、癌を持っている疑いのある対象中のポリペプチドの活性を測定することを含む、対象中の癌を診断する方法を提供し、もし癌を持っている疑いのない対象中のポリペプチドの活性に比較して、ポリペプチドの活性に差が存在するならば、その時その対象は癌を持っていると診断される。さらなる具体例において、ポリペプチドはMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原である。   The present invention still further provides a method of diagnosing cancer in a subject comprising measuring the activity of a polypeptide in a subject suspected of having cancer, and a subject not suspected of having cancer If there is a difference in the activity of the polypeptide compared to the activity of the polypeptide in it, then the subject is diagnosed as having cancer. In further embodiments, the polypeptide is MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or a FOS-like antigen.

他の一具体例において、本発明はあるタンパクに対する抗体が患者サンプル中のタンパクと反応するように使用される、患者サンプル中の癌を検出する方法を提供する。さらなる具体例において、抗体はMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原に対して特異性である。   In another embodiment, the present invention provides a method of detecting cancer in a patient sample, wherein an antibody against a protein is used to react with the protein in the patient sample. In further embodiments, the antibody is specific for MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen.

本発明の他の一面は、一以上の遺伝子および遺伝子産物の発現レベルを分析するステップを含んでいる、正常および病的状態を区別する方法であり、ここで正常および病的組織の遺伝子発現および/または遺伝子産物レベルが分析され、そして遺伝子および/または遺伝子産物の発現レベルの変動は病的状態の指示である。さらなる面において、遺伝子または遺伝子産物は、MMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原である。   Another aspect of the invention is a method for distinguishing between normal and pathological conditions comprising the step of analyzing the expression level of one or more genes and gene products, wherein the gene expression of normal and pathological tissues and Gene product levels are analyzed and variations in gene and / or gene product expression levels are indicative of a pathological condition. In a further aspect, the gene or gene product is MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or a FOS-like antigen.

他の一具体例において、本発明は少なくとも一つの遺伝子の正常な細胞と比較した応差発現を検出することを含む、細胞の表現型を決定する方法に関し、ここで遺伝子は少なくとも係数2、少なくとも係数5、少なくとも係数20、または少なくとも係数50だけ応差発現される。さらなる具体例において、遺伝子はMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原をコードする。   In another embodiment, the invention relates to a method for determining a phenotype of a cell comprising detecting differential expression compared to normal cells of at least one gene, wherein the gene is at least a factor of 2, at least a factor of 5. Hysteresis is expressed by at least a factor 20 or at least a factor 50. In further embodiments, the gene encodes MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen.

例えば、血液、尿、唾液、糞(核酸を抽出するため、例えば米国特許6,177,251号を見よ)、組織を含む綿棒、生検組織、組織切片、培養細胞等を含む、その中のポリヌクレオチドまたはポリペプチドを同定することを望むいかなるサンプルも使用ずることができる。   For example, blood, urine, saliva, feces (for extracting nucleic acids, see for example US Pat. No. 6,177,251), swabs containing tissue, biopsy tissues, tissue sections, cultured cells, etc. Any sample that wishes to identify a polynucleotide or polypeptide can be used.

検出は他の遺伝子、例えば脳、心臓、腎臓、脾臓、胸腺、肝臓、胃、小腸、結腸、筋肉、肺、睾丸、胎盤、下垂体、甲状腺、皮膚、副腎、膵臓、唾液腺、子宮、卵巣、前立腺、末梢血球(T細胞、リンパ球等)、胎芽、正常胸脂肪、成人および胎児幹細胞、内皮、表皮、筋細胞、脂肪、管腔内皮、好塩基性上皮、筋上皮、間質細胞、それらの癌等のような他の病的状態組織、細胞において発現される遺伝子のためのポリヌクレオチドプローブと組合わせにおいて実現することができる。   Detection is other genes such as brain, heart, kidney, spleen, thymus, liver, stomach, small intestine, colon, muscle, lung, testis, placenta, pituitary, thyroid, skin, adrenal gland, pancreas, salivary gland, uterus, ovary, Prostate, peripheral blood cells (T cells, lymphocytes, etc.), embryo, normal breast fat, adult and fetal stem cells, endothelium, epidermis, myocytes, fat, luminal endothelium, basophilic epithelium, myoepithelial, stromal cells, etc. Other pathologic conditions such as cancer, etc., in combination with polynucleotide probes for genes expressed in cells.

なお他の一具体例において、本発明は少なくとも1つのポリペプチドの正常細胞と比較しての応差発現を検出することを含む、細胞の表現型を決定する方法に関し、ここにおいてタンパクは少なくとも係数2、少なくとも係数5、少なくとも係数20、少なくとも係数50まで応差的に発現される。さらなる具体例において、ポリペプチドはMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原である。   In yet another embodiment, the invention relates to a method for determining a cellular phenotype comprising detecting differential expression of at least one polypeptide compared to normal cells, wherein the protein has a factor of at least 2. , Differentially expressed up to at least coefficient 5, at least coefficient 20, and at least coefficient 50. In further embodiments, the polypeptide is MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or a FOS-like antigen.

他の一具体例において、本発明は、少なくとも約10の、少なくとも約15の、少なくとも約25の、または少なくとも約40の連続ヌクレオチドを有するヌクレオチド配列を含む核酸プローブを用意し、患者から細胞のサンプルを取得し、任意に実質上すべてが非ガン性である細胞のサンプルを用意し、核酸プローブを前記第1および第2の細胞サンプルの各自と厳格な条件下接触させ、そして(a)第1の細胞サンプルのmRNAとの前記プローブのハイブリダイゼーションの量を、(b)第2の細胞サンプルのmRNAとの前記プローブのハイブリダイゼーションの量と比較することによって患者からの細胞の表現型を決定する方法に関し、ここにおいて、第1の細胞サンプルmRNAとのハイブリダイゼーションの量が、第2細胞サンプルのmRNAとのハイブリダイゼーションの量と比較して、少なくとも係数2、少なくとも係数5、少なくとも係数20、または少なくとも係数50の差は第1の細胞サンプルの表現型の指示である。さらなる具体例において、核酸プローブはMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原をコードするヌクレオチド配列である。   In another embodiment, the present invention provides a nucleic acid probe comprising a nucleotide sequence having at least about 10, at least about 15, at least about 25, or at least about 40 consecutive nucleotides, and a sample of cells from a patient And preparing a sample of cells, optionally substantially all non-cancerous, contacting a nucleic acid probe with each of said first and second cell samples under stringent conditions, and (a) a first Determining the phenotype of a cell from a patient by comparing the amount of hybridization of the probe with mRNA of a second cell sample with the amount of hybridization of the probe with mRNA of a second cell sample With respect to the method, wherein the amount of hybridization with the first cell sample mRNA is such that the second cell support Compared to the amount of hybridization of the pull mRNA, at least a factor 2, at least a factor 5, the difference of at least a factor 20 or at least a factor 50, an indication of the phenotype of the first cell sample. In further embodiments, the nucleic acid probe is a nucleotide sequence encoding MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen.

他の一具体例において、本発明は、患者から単離された細胞のサンプル中の核酸のレベルを測定するためのプローブ/プライマーを含んでいるガン細胞または組織の存在を同定するためのテストキットを提供する。いくつかの具体例において、キットは、キットを使用するための指示書、細胞を懸濁または固定するための溶液、検出可能なタグまたはラベル、核酸をハイブリダイゼーションに感受性とするための溶液、細胞を溶解するための溶液、または核酸の精製のための溶液をさらに含むことができる。さらなる具体例において、プローブ/プライマーは、MMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原をコードするヌクレオチド配列(またはそれに対して相補的な配列)を含む。   In another embodiment, the present invention provides a test kit for identifying the presence of a cancer cell or tissue comprising a probe / primer for measuring the level of nucleic acid in a sample of cells isolated from a patient I will provide a. In some embodiments, the kit comprises instructions for using the kit, a solution for suspending or fixing the cell, a detectable tag or label, a solution for sensitizing the nucleic acid to hybridization, a cell A solution for dissolving or for purification of the nucleic acid. In further embodiments, the probe / primer comprises a nucleotide sequence (or to it) encoding MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or a FOS-like antigen. Complementary sequence).

一具体例において、本発明は、あるタンパクに特異性の抗体を含んでいる、ガン細胞または組織の存在を同定するためのテストキットを提供する。いくつかの具体例において、キットは細胞を懸濁または固定するための溶液、検出可能なタグまたはラベル、核酸をハイブリダイゼーションに感受性とするための溶液、細胞を溶解するための溶液、または核酸を精製するための溶液をさらに含むことができる。さらなる具体例において、プローブ/プライマーは、MMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原をコードするヌクレオチド配列(またはそれに対して相補的な配列)である。   In one embodiment, the present invention provides a test kit for identifying the presence of cancer cells or tissues comprising an antibody specific for a protein. In some embodiments, the kit contains a solution for suspending or fixing cells, a detectable tag or label, a solution for sensitizing nucleic acids to hybridization, a solution for lysing cells, or a nucleic acid. A solution for purification can further be included. In further embodiments, the probe / primer comprises a nucleotide sequence (or to it) encoding MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or a FOS-like antigen. Complementary sequence).

他の具体例において、本発明は、患者から単離された細胞のサンプル中の核酸のレベルを測定するためのプローブ/プライマーを含んでいる、ガン細胞または組織における化合物または治療剤の有効性をモニターするためのテストキットを提供する。いくつかの具体例において、キットはキットを使用するための指示書、細胞を懸濁または固定するための溶液、検出可能なタグまたはラベル、核酸をハイブリダイゼーションに感受性とするための溶液、細胞を溶解するための溶液、または核酸を精製するための溶液をさらに含むことができる。さらなる具体例において、プローブ/プライマーは、MMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原をコードするヌクレオチド配列を含む。   In other embodiments, the present invention demonstrates the efficacy of a compound or therapeutic agent in cancer cells or tissues that includes a probe / primer for measuring the level of nucleic acid in a sample of cells isolated from a patient. Provide a test kit for monitoring. In some embodiments, the kit comprises instructions for using the kit, a solution for suspending or immobilizing cells, a detectable tag or label, a solution for sensitizing nucleic acids to hybridization, a cell It may further comprise a solution for lysis or a solution for purifying the nucleic acid. In further embodiments, the probe / primer comprises a nucleotide sequence encoding MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen.

本発明はまた、低酸素組織内で選択的に活性化される、マルチキナーゼ阻害剤(後記実施例を見よ)とプロドラッグとの組合せに関する。例えばキノン生還元性プロドラッグは、それらが細胞毒性効果を発揮することができる組織中で選択的に活性化される。例えば、Seow et al.,Proc Nat1 Acad Sci USA,2005,Jun 28;102(26):9282−7を見よ。   The present invention also relates to a combination of a multikinase inhibitor (see Examples below) and a prodrug that is selectively activated in hypoxic tissue. For example, quinone bioreducible prodrugs are selectively activated in tissues where they can exert a cytotoxic effect. See, for example, Seow et al. Proc Natl Acad Sci USA, 2005, Jun 28; 102 (26): 9282-7.

一具体例において、本発明は、あるタンパクに対して特異性の抗体を含んでいる、ガン細胞または組織において化合物または治療剤の有効性をモニターするためのテストキットを提供する。いくつかの具体例において、キットはキットを使用するための指示書をさらに含む。いくつかの具体例において、キットは細胞を懸濁または固定するための溶液、検出可能なタグまたはラベル、ポリペプチドを抗体の結合に感受性とするための溶液、細胞を溶解するための溶液、またはポリペプチドを精製するための溶液をさらに含むことができる。さらなる具体例において、抗体はMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原に対して特異性である。   In one embodiment, the present invention provides a test kit for monitoring the effectiveness of a compound or therapeutic agent in a cancer cell or tissue comprising an antibody specific for a protein. In some embodiments, the kit further comprises instructions for using the kit. In some embodiments, the kit is a solution for suspending or fixing cells, a detectable tag or label, a solution for sensitizing a polypeptide to antibody binding, a solution for lysing cells, or A solution for purifying the polypeptide can further be included. In further embodiments, the antibody is specific for MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen.

本発明は記載した特定の方法論、プロトコール、細胞ライン、動物種および属、構成、および試薬に制限されるものではなく、変更し得ることを理解すべきである。またここで使用した術語は特定の具体例を記載する目的のみであり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を限定することを意図しないことを理解すべきである。   It is to be understood that the present invention is not limited to the particular methodologies, protocols, cell lines, animal species and genera, configurations, and reagents described, and may be varied. It should also be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the invention as recited in the claims.

ここに、および特許請求の範囲に使用された単数形は、文脈が明らかに他のように指示しない限り複数形をも含む。このため、一つの遺伝子への言及は一以上の遺伝子への言及であり、そして当業者に知られた均等物を含む。   The singular forms used herein and in the claims also include the plural unless the context clearly dictates otherwise. Thus, a reference to one gene is a reference to one or more genes and includes equivalents known to those skilled in the art.

他に定義しない限り、ここに使用した技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者にとって普通に理解される同じ意味を有する。ここに記載したものと類似または均等などのような方法、装置および材料も本発明の実施またはテストに使用することができ、好ましい方法、装置および材料が今や記載される。   Unless defined otherwise, technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Methods, devices and materials similar or equivalent to those described herein can also be used in the practice or testing of the present invention, and the preferred methods, devices and materials are now described.

2006年3月31日に出願された米国仮特許出願No.60/787,693を含む、ここで述べたすべての発表および特許は、例えばここに記載される発明に関して使用し得る可能性のある、発表に記載された構成および方法論を記載し、開示する目的で、ここに参照として取入れる。上記および明細書全体を通じて論じた発表は本出願の出願日前のそれらの開示のために提供される。本発明者がそのような開示を先発明として認めたものと解してはならない。
〔定義〕
US provisional patent application no. All publications and patents mentioned herein, including 60 / 787,693, describe and disclose the configurations and methodologies described in the publications that may be used, for example, with respect to the invention described herein. So here is a reference. The publications discussed above and throughout the specification are provided for their disclosure prior to the filing date of the present application. The inventor should not be construed as accepting such disclosure as a prior invention.
[Definition]

便宜のため、明細書、実施例および特許請求の範囲に使用されたいくつかの用語および語句の意味を下記に提供する。   For convenience, the meaning of some terms and phrases used in the specification, examples, and claims are provided below.

アレイ(例えばマイクロアレイ)上の「アドレス」は、エレメント、例えばオリゴヌクレオチドがアレイの固体表面に取付けられている位置を指す。   An “address” on an array (eg, a microarray) refers to the location where an element, eg, an oligonucleotide, is attached to the solid surface of the array.

ここで使用される術語「アゴニスト」は、あるタンパクの生物活性を真似する、または上方調節する(例えば強化または補強)する剤を意味する。アゴニストは野生タイプタンパクまたは野生タンパクの少なくとも一つの生物活性を有するその誘導体であることができる。アゴニストはまた、遺伝子の発現を上方調節する、またはあるタンパクの少なくとも一つの生物活性を増大させる化合物であることもできる。アゴニストはまた、ポリペプチドと、他の分子、例えば標的ペプチドまた核酸との相互作用を増大する化合物であることができる。   The term “agonist” as used herein refers to an agent that mimics or upregulates (eg, enhances or reinforces) the biological activity of a protein. The agonist can be a wild type protein or a derivative thereof having at least one biological activity of the wild protein. An agonist can also be a compound that upregulates the expression of a gene or increases at least one biological activity of a protein. An agonist can also be a compound that increases the interaction of a polypeptide with another molecule, such as a target peptide or nucleic acid.

ここで使用される「増幅」とは、ある核酸配列の追加のコピーの生産に関する。例えば、増幅は、当業者には良く知られたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術(例えば、Dieffenbach and Dreksler(1955)PCR Primer,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Plainview,N.Y.を見よ)を用いて実施することができる。   “Amplification” as used herein refers to the production of additional copies of a nucleic acid sequence. For example, amplification may be accomplished by polymerase chain reaction (PCR) techniques well known to those skilled in the art (see, eg, Jeffenbach and Dreksler (1955) PCR Primer, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, Plainview, NY). Can be implemented.

ここで使用する術語「抗体」は、例えばどれもアイソタイプ(IgG,IgA,IgE等)の全抗体を含み、そして脊椎動物(例えば哺乳類)タンパクと特異的に反応するそれらのフラグメントを含むことを意図する。抗体は慣用の技術を使用してフラグメント化することができ、フラグメントは全抗体について記載した同じ方法で有用性についてスクリーニングすることができる。このようにこの術語は、一定のタンパクと選択的に反応することができる、抗体分子の酵素分解した、または組換え生産した部分のセグメントを含む。そのような酵素分解または組換えフラグメントの非限定例は、Fab,F(ab)2,Fab’,Fvおよびペプチドリンカーによって結合したv〔L〕および/またはv〔H〕ドメインを含んでいる一本鎖抗体(scFv)を含む。scFvは2以上の結合部位を有する抗体を形成するため共有結合的に、また非共有結合的に連結することができる。本発明は、抗体のポリクローナル、モノクローナルまたは他の精製した調製物および組換え抗体を含む。 The term “antibody” as used herein is intended to include, for example, all antibodies of isotype (IgG, IgA, IgE, etc.) and fragments thereof that specifically react with vertebrate (eg, mammalian) proteins. To do. Antibodies can be fragmented using conventional techniques, and the fragments can be screened for utility in the same manner as described for whole antibodies. Thus, this term includes segments of an enzymatically or recombinantly produced portion of an antibody molecule that can selectively react with certain proteins. Non-limiting examples of such enzymatic degradation or recombinant fragments include Fab, F (ab 1 ) 2, Fab ′, Fv and v [L] and / or v [H] domains joined by a peptide linker. Includes single chain antibodies (scFv). The scFv can be linked covalently or non-covalently to form an antibody having two or more binding sites. The present invention includes polyclonal, monoclonal or other purified preparations of antibodies and recombinant antibodies.

術語「アレイ」または「マトリックス」は、デバイス上のアドレス可能な位置またはアドレスの配置を指す。位置は二次元アレイに、三次元アレイに、または他のマトリックスフォーマットに配置することができる。位置の数は数個から少なくとも数10万に範囲することができる。最も重要なのは、各位置が完全に独立した反応部位を代表することである。「核酸アレイ」は、オリゴヌクレオチドまたは遺伝子のもっと大きい部分のような核酸プローブを含んでいるアレイを指称する。プローブがオリゴヌクレオチドであるアレイは、「オリゴヌクレオチドアレイ」または「オリゴヌクレオチドチップ」と呼ばれる。ここでは「バイオチップ」または「生物学的チップ」とも呼ばれる「マイクロアレイ」は、少なくとも約100/cm、および好ましくは少なくとも約1000/cmの別々の領域密度を有する領域のアレイである。マイクロアレイの領域は、典型的な寸法、例えば約10〜250μmの範囲の直径を有し、そしてアレイ中の他の領域から約同じ距離を離されている。 The term “array” or “matrix” refers to an addressable location or arrangement of addresses on a device. The locations can be arranged in a two-dimensional array, a three-dimensional array, or other matrix format. The number of positions can range from several to at least several hundred thousand. Most importantly, each position represents a completely independent reaction site. “Nucleic acid array” refers to an array containing nucleic acid probes, such as oligonucleotides or larger portions of genes. An array in which the probes are oligonucleotides is called an “oligonucleotide array” or “oligonucleotide chip”. A “microarray”, also referred to herein as a “biochip” or “biological chip”, is an array of regions having discrete region densities of at least about 100 / cm 2 , and preferably at least about 1000 / cm 2 . The area of the microarray has typical dimensions, for example a diameter in the range of about 10-250 μm, and is about the same distance away from other areas in the array.

ここで互換可能に使用される「生物学的活性」または「バイオ活性」または「活性」または生物学的機能」は、ポリペプチド(生来また変性したコンフォメーションにある)により、またはそのサブ配列によって直接または間接に行われるエフェクターまたは抗原機能を意味する。生物学的活性は、ポリペプチドへの結合、他のタンパクまたは分子へ結合、DNA結合タンパクとしての活性、転写レギュレーターとして活性、損傷したDNAへ結合する能力等を含む。バイオ活性は対象ポリペプチドに直接影響を及ぼすことによって変調することができる。代ってバイオ活性は対応する遺伝子の発現を変調することによるような、ポリペプチドのレベルを変調することによって変化させることができる。   As used herein interchangeably, “biological activity” or “bioactivity” or “activity” or biological function ”refers to a polypeptide (in its native or denatured conformation) or by its subsequences. By effector or antigen function performed directly or indirectly. Biological activity includes binding to a polypeptide, binding to other proteins or molecules, activity as a DNA binding protein, activity as a transcriptional regulator, the ability to bind to damaged DNA, and the like. Bioactivity can be modulated by directly affecting the polypeptide of interest. Alternatively, bioactivity can be altered by modulating the level of the polypeptide, such as by modulating the expression of the corresponding gene.

ここで使用する術語「生物学的サンプル」は、生物または生物の成分(例えば細胞)から得たサンプルを指す。サンプルはどのような生物学的組織または流体でもよい。サンプルは患者から得られたサンプルであることができるが、しかし唾液、血液、血球(例えば白血球)、組織または生検サンプル(例えば腫瘍生検)、尿、腹水、および胸膜液、またはそれからの細胞を含むがそれに限らない。生物学的サンプルは組織学的目的で採取された凍結切片のような組織の切片を含むことができる。   The term “biological sample” as used herein refers to a sample obtained from an organism or a component of an organism (eg, a cell). The sample can be any biological tissue or fluid. The sample can be a sample obtained from a patient, but saliva, blood, blood cells (eg, white blood cells), tissue or biopsy samples (eg, tumor biopsy), urine, ascites, and pleural fluid, or cells therefrom Including but not limited to. A biological sample can include a section of tissue, such as a frozen section taken for histological purposes.

術語「バイオマーカー」または「マーカー」は、広範囲の細胞内および細胞外イベントと、全生物生理化学的変化を包含する。バイオマーカーは細胞機能の実質上どのような面をも、例えば信号発生分子の生産レベルまたは速度、転写ファクター、代謝物、遺伝子転写物、それにタンパクの翻訳後修飾を含むがそれに限らない。バイオマーカーは転写レベルの全ゲノム分析またはタンパクレベルおよび/または修飾の全プロテロム分析を含むことができる。   The term “biomarker” or “marker” encompasses a wide range of intracellular and extracellular events and all biophysiochemical changes. Biomarkers include virtually any aspect of cell function, including but not limited to the production level or rate of signal generating molecules, transcription factors, metabolites, gene transcripts, and post-translational modifications of proteins. Biomarkers can include whole genome analysis at the transcription level or whole protelome analysis at the protein level and / or modification.

バイオマーカーはまた、未処理病気細胞に比較して、病気を有する対象の化合物処理した病気細胞において上方または下方調節された遺伝子または遺伝子産物を指すこともできる。すなわち、遺伝子または遺伝子産物は、小分子の有効性を同定、予想または検出するため、任意に他の遺伝子または遺伝子産物と共に、使用し得る処理した細胞に対して充分に特異性である。このように、遺伝子または遺伝子産物は、病気細胞における化合物の有効性に、または該化合物による処理に対して病気細胞の応答に特徴的な遺伝子または遺伝子産物である。   A biomarker can also refer to a gene or gene product that is up- or down-regulated in a diseased cell treated with a compound of interest in comparison to an untreated diseased cell. That is, a gene or gene product is sufficiently specific for a treated cell that can be used, optionally with other genes or gene products, to identify, predict or detect the effectiveness of a small molecule. Thus, a gene or gene product is a gene or gene product that is characteristic of the effectiveness of the compound in the diseased cell or the response of the diseased cell to treatment with the compound.

ヌクレオチド配列は、他のヌクレオチド配列と、もし二つの配列の塩基がマッチすれば、すなわちワトソン−クリック塩基対を形成することができるならば「相補的」である。術語「相補的ストランド」は、ここでは術語「相補体」と互換的に使用される。核酸ストランドの相補体はコーディングストランドの相補体または非コーディングストランドの相補体であり得る。   A nucleotide sequence is “complementary” to another nucleotide sequence if the bases of the two sequences match, ie, can form a Watson-Crick base pair. The term “complementary strand” is used herein interchangeably with the term “complement”. The complement of nucleic acid strands can be the complement of a coding strand or the complement of a non-coding strand.

「遺伝子の検出剤」は、その遺伝子、またはそれに関連した他の生物学的分子、例えばその遺伝子または該遺伝子によってコードされるポリペプチドから転写されたRNAを特異的に検出するために使用することができる剤を指す。例示的検出剤は該遺伝子に相当する核酸にハイブリダイズする核酸プローブ、および抗体である。   “Gene detection agent” is used to specifically detect the gene, or other biological molecule related thereto, such as RNA transcribed from the gene or a polypeptide encoded by the gene. Refers to an agent capable of Exemplary detection agents are nucleic acid probes that hybridize to nucleic acids corresponding to the gene, and antibodies.

「ベースラインレベル」は、正常レベル(すなわち病気なしの患者)のための標準対照を指すことができるが、しかし比較的であることもできる。すなわち低いベースラインレベルが病気を有する他の対象のレベルと比較される場合である。   “Baseline level” can refer to a standard control for normal levels (ie, patients without disease), but can also be relatively. That is, when the low baseline level is compared to the levels of other subjects with the disease.

術語「癌」は、乳房、呼吸器、脳、生殖器、消化器、泌尿器、眼、肝臓、皮膚、頭頸部、甲状腺、上皮小体、の癌およびそれらの遠隔転移のような固形癌を含むがそれに限らない。この語はリンパ腫、肉腫および白血病を含む。   The term “cancer” includes solid cancers such as breast, respiratory, brain, genital, digestive, urinary, eye, liver, skin, head and neck, thyroid, parathyroid, and their distant metastases. Not limited to that. The term includes lymphoma, sarcoma and leukemia.

乳がんの例は、限定でなく、侵襲性管悪性腫瘍、侵襲性小葉悪性腫瘍、その場の管悪性腫瘍、およびその場の小葉悪性腫瘍を含む。   Examples of breast cancer include, but are not limited to, invasive ductal malignancy, invasive lobular malignancy, in situ ductal malignancy, and in situ lobular malignancy.

呼吸器がんの例は、限定でなく、小細胞および非小細胞肺悪性腫瘍、気管支アデノーマ、および胸膜肺ブラストーマを含む。   Examples of respiratory cancers include, but are not limited to, small and non-small cell lung malignancies, bronchial adenomas, and pleuropulmonary blastomas.

脳がんの例は、限定でなく、脳幹および視床下部グリオーマ、小脳および大脳アストロサイトーマ、髄質ブラストーマ、脳室上衣腫、それに神経外葉および松果体腫瘍を含む。   Examples of brain cancer include, but are not limited to, brainstem and hypothalamic glioma, cerebellar and cerebral astrocytoma, medullary blastoma, ventricular ependymoma, and neuroexternal lobe and pineal tumor.

男性生殖器の腫瘍は、限定でなく、前立腺および睾丸がんを含む。   Male genital tumors include, but are not limited to, prostate and testicular cancer.

消化器の腫瘍は限定でなく、肛門、結腸、結直腸、食道、胆のう、胃、膵臓、直腸、小腸および唾液腺がんを含む。   Gastrointestinal tumors include, but are not limited to, anus, colon, colorectum, esophagus, gallbladder, stomach, pancreas, rectum, small intestine and salivary gland cancer.

泌尿器の腫瘍は、限定でなく、膀胱、陰茎、腎臓、腎孟(例えばRCC)、尿管および尿道がんを含む。   Urological tumors include, but are not limited to, bladder, penis, kidney, renal pelvis (eg RCC), ureter and urethral cancer.

眼のがんは、限定でなく、眼内メラノーマおよび網膜芽腫を含む。   Eye cancers include, but are not limited to intraocular melanoma and retinoblastoma.

肝臓がんの例は、限定でなく、肝細胞悪性腫瘍(線維層状変種ありなしの肝細胞悪性腫瘍)、肝管がん(肝内胆管がん)、および混合肝細胞および胆管がんを含む。   Examples of liver cancer include, but are not limited to, hepatocellular malignancies (hepatocellular malignancies with or without fibrous layered variants), hepatic duct cancer (intrahepatic bile duct cancer), and mixed hepatocyte and bile duct cancer .

皮膚がんは、限定でなく、鱗細胞がん、カポジ肉腫、悪性メラノーマ、メルケル皮膚がん、および非メラノーマ皮膚がんを含む。   Skin cancer includes, but is not limited to, squamous cell carcinoma, Kaposi's sarcoma, malignant melanoma, Merkel skin cancer, and non-melanoma skin cancer.

頭頸部がんは、限定でなく、上顎/下顎/咽頭下部/鼻咽頭/口腔咽頭がん、および唇と口腔がんを含む。   Head and neck cancer includes, but is not limited to, maxilla / mandible / lower pharynx / nasopharynx / oropharyngeal cancer, and lip and oral cancer.

リンパ腫は、限定でなく、AIDS関連リンパ腫、非ホジキンリンパ腫、皮膚T細胞リンパ腫、ホジキン病、および中枢神経系のリンパ腫を含む。   Lymphomas include, but are not limited to, AIDS-related lymphoma, non-Hodgkin lymphoma, cutaneous T-cell lymphoma, Hodgkin's disease, and central nervous system lymphoma.

肉腫は、限定でなく、軟組織の肉腫、悪性線維性組織腫瘍、リンパ肉腫、および横紋筋肉腫を含む。   Sarcomas include, but are not limited to, soft tissue sarcomas, malignant fibrous tissue tumors, lymphosarcoma, and rhabdomyosarcoma.

白血病は、限定でなく、急性骨髄白血病、急性リンパ芽白血病、慢性リンパ細胞白血病、慢性骨髄白血病、および毛状細胞白血病を含む。   Leukemia includes, but is not limited to, acute myeloid leukemia, acute lymphoblastic leukemia, chronic lymphocytic leukemia, chronic myelogenous leukemia, and hairy cell leukemia.

「がんの病気細胞」は、がんを持つ対象に存在する細胞をいう。すなわち、正常細胞の修飾形で、がんを持たない対象中に存在しない細胞、またはがんを持っていない対象に比較して、がんを有する対象中に有意に高いまた低い数で存在する細胞である。   A “cancer disease cell” refers to a cell present in a subject with cancer. That is, a modified form of normal cells that is significantly higher or lower in cells with cancer compared to cells that do not exist in subjects without cancer or who do not have cancer It is a cell.

術語「均等」は、機能的に均等なポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むと理解される。均等なヌクレオチド配列は、対立変種のような一以上のヌクレオチド置換、付加または欠失によって異なる配列を含み得る。   The term “equivalent” is understood to include nucleotide sequences that encode functionally equivalent polypeptides. Equivalent nucleotide sequences can include sequences that differ by one or more nucleotide substitutions, additions or deletions, such as allelic variants.

ここでは「遺伝子発現プロフィル」と互換的に使用される術語「発現プロフィル」は、細胞中の一以上の遺伝子のmRNAレベルを表す値のセットを指す。発現レベルは、好ましくは少なくとも約10遺伝子、好ましくは少なくとも50,100またはそれ以上の発現レベルを表す値を含む。発現プロフィルはまた、多数細胞および条件において同様なレベルで発現される遺伝子(例えばGAPDHのようなハウスキーピング遺伝子)のmRNAレベルを含むことができる。例えば、がんの病的細胞の発現プロフィルは、病気細胞において10以上の遺伝子のmRNAレベルを代表する値のセットを指す。   The term “expression profile” used herein interchangeably with “gene expression profile” refers to a set of values representing the mRNA level of one or more genes in a cell. Expression levels preferably include values representing expression levels of at least about 10 genes, preferably at least 50, 100 or more. Expression profiles can also include mRNA levels of genes that are expressed at similar levels in multiple cells and conditions (eg, housekeeping genes such as GAPDH). For example, an expression profile of a cancerous pathological cell refers to a set of values that are representative of mRNA levels of 10 or more genes in the diseased cell.

術語「遺伝子」は、ポリペプチドまたは前駆体の生産のために必要なコントロールおよびコーディング配列を含む核酸配列を指す。ポリペプチドは全長さコーディング配列により、またはこのコーディング配列のどの部分によってもコードされることができる。遺伝子は全体または一部が、植物、カビ、動物、バクテリアゲノムまたはエピソーム、真核、核またはプラスミドDNA、cDNA、ウイルスDNA、または化学的に合成されたDNAを含む、この分野で知られたどんな源からも得ることができる。遺伝子は、発現産物、発現速度、または発現コントロールの態様に影響し得るコーディングまたは未翻訳領域に一以上の修飾を含むことができる。そのような修飾は一以上のヌクレオチドの変異、挿入、欠失および置換を含むがこれに限らない。遺伝子は中断されないコーディング配列を構成するか、または適切なスプライス接合によって結合した一以上のイントロンを含むことができる。   The term “gene” refers to a nucleic acid sequence that includes control and coding sequences necessary for the production of a polypeptide or precursor. A polypeptide can be encoded by a full-length coding sequence or by any portion of this coding sequence. A gene can be any or all known in the art, including plant, mold, animal, bacterial genome or episome, eukaryotic, nuclear or plasmid DNA, cDNA, viral DNA, or chemically synthesized DNA It can also be obtained from sources. A gene can include one or more modifications in the coding or untranslated region that can affect the aspect of the expression product, expression rate, or expression control. Such modifications include, but are not limited to, one or more nucleotide mutations, insertions, deletions and substitutions. A gene may comprise an uninterrupted coding sequence or may contain one or more introns joined by appropriate splice junctions.

「ハイブリダイゼーション」は、核酸の一つのストランドが塩基ペアリングによって相補的ストランドと結合するどんなプロセスをも指称する。例えば、二つの1本鎖核酸は、それらが2本鎖デュプレックスを形成する時「ハイブリダイズ」する。2本鎖の領域は1本鎖核酸の一方または両方の全長、または1方の1本鎖核酸の全部と他の1本鎖核酸のサブ配列を含むことができ、または2本鎖の領域は各核酸のサブ配列を含むことができる。ハイブリダイゼーションはまた、二つの鎖がなお2本鎖らせんを形成している限り、いくつかのミスマッチを含んでいるデュプレックスの形成を含むことができる。「厳格なハイブリダイゼーション条件」は本質的に特異的ハイブリダイゼーションが生ずるハイブリダイゼーションを指す。   “Hybridization” refers to any process in which one strand of nucleic acid binds to a complementary strand by base pairing. For example, two single stranded nucleic acids “hybridize” when they form a double stranded duplex. The double-stranded region can comprise the full length of one or both of the single-stranded nucleic acids, or all of one single-stranded nucleic acid and the other single-stranded nucleic acid subsequence, or the double-stranded region can be A subsequence of each nucleic acid can be included. Hybridization can also include the formation of duplexes containing several mismatches as long as the two strands still form a double stranded helix. “Strict hybridization conditions” refers to hybridization in which specific hybridization occurs in nature.

DNAまたはRNAのような核酸に関してここで使用される術語「単離した」は、マクロ分子の天然の源の中に存在する他のDNAまたはRNAから分離された分子を指す。術語「単離された」はまた、組換えDNA技術によって製造される時細胞材料、ウイルス材料、細胞培養物を含まない、または化学的に合成された時化学的前駆体または他の化学品を実質上含まない核酸またはペプチドを指す。さらに、「単離された核酸」は、フラグメントとして天然に存在せず、そして天然状態で発見されないであろう核酸フラグメントを含むことができる。術語「単離された」はまた、ここでは他の細胞タンパクから単離されたポリペプチドをも指し、そして精製されたおよび組換えポリペプチドの両方を含むことを意味する。   The term “isolated” as used herein with respect to nucleic acids such as DNA or RNA refers to molecules that have been separated from other DNA or RNA present in the natural source of the macromolecule. The term “isolated” also refers to chemical precursors or other chemicals that are free of cellular material, viral material, cell culture, or chemically synthesized when produced by recombinant DNA technology. Refers to nucleic acids or peptides that are substantially free of. Furthermore, an “isolated nucleic acid” can include nucleic acid fragments that are not naturally occurring as fragments and would not be found in the natural state. The term “isolated” also refers herein to polypeptides isolated from other cellular proteins and is meant to include both purified and recombinant polypeptides.

ここで使用される術語「標識」および「検出可能な標識」は、放射性アイソトープ、フルオロフオール、ケミルミネセンス部分、酵素、酵素基質、酵素助因子、酵素阻害剤、染料、金属イオン、リガンド(例えばビオチンまたはハプテン)等を含むがそれに限らない検出することができる分子を指す。術語「フルオレサー」は、検出可能な範囲において蛍光を発揮する物質またはその一部を指す。本発明において使用することができる標識の特定例は、フルオロセイン、ローダミン、ダンシル、ウンベリフェロン、テキサスレッド、ルミノール、NADPH、α−β−ガラクトシダーゼ、および西洋わさびペルオキシダーゼを含む。   The terms “label” and “detectable label” as used herein are radioactive isotopes, fluorophores, chemiluminescent moieties, enzymes, enzyme substrates, enzyme cofactors, enzyme inhibitors, dyes, metal ions, ligands ( For example, a molecule that can be detected, including but not limited to biotin or hapten. The term “fluorescer” refers to a substance or part thereof that exhibits fluorescence in a detectable range. Specific examples of labels that can be used in the present invention include fluorescein, rhodamine, dansyl, umbelliferone, Texas Red, luminol, NADPH, α-β-galactosidase, and horseradish peroxidase.

ここで使用する術語「発現レベル」は、与えられた核酸の測定可能なレベルを指す。核酸の発現レベルはこの分野で知られた方法によって決定される。術語「応差的に発現された」または「応差的発現」は、与えられた核酸の測定可能なレベルの増大または減少をいう。ここで使用する「応差的に発現された」または「応差的発現」は、両方が正常標準サンプルと比較される比較に用いた二つのサンプルにおいて、核酸の発現レベルの差が少なくとも1.4倍以上であることを意味する。本発明に従った「応差的に発現された」または「応差的発現」はまた、比較に用いた二つのサンプルにおいて核酸発現のレベルの差が1.4倍以上、2倍、5倍、10倍、20倍、50倍またはそれ以上までであることを意味する。もし二つのサンプルの一方が与えられた核酸の検出可能な発現を含まないならば、検出可能に発現された核酸が少なくとも±1.4倍において発現される限り、二つのサンプル中に核酸が「応差的に発現された」というべきである。核酸配列の応差的発現は、もし比較に用いた二以上のサンプル中の核酸発現レベルの差がもはや少なくとも1.4倍の差でなくなるように変化するときに「阻害」される。核酸発現のレベルの絶対的定量は、一以上の対照核酸の既知濃度を含め、対照核酸の量に基づいて標準曲線を作成し、そして標準曲線に関して、「未知」核酸種の発現レベルを外挿することによって得ることができる。   The term “expression level” as used herein refers to a measurable level of a given nucleic acid. The expression level of the nucleic acid is determined by methods known in the art. The term “differentially expressed” or “differential expression” refers to an increase or decrease in a measurable level of a given nucleic acid. As used herein, “differentially expressed” or “differential expression” refers to a difference in nucleic acid expression level of at least 1.4-fold in the two samples used for comparison, both compared to a normal standard sample. That means that. “Heterologously expressed” or “differential expression” in accordance with the present invention also means that the difference in the level of nucleic acid expression in the two samples used for comparison is greater than 1.4 fold, 2 fold, 5 fold, 10 fold, Means double, 20 times, 50 times or more. If one of the two samples does not contain detectable expression of a given nucleic acid, the nucleic acid in the two samples will be “as long as the detectably expressed nucleic acid is expressed at least ± 1.4 fold. It should have been expressed differentially. The differential expression of nucleic acid sequences is “inhibited” if the difference in nucleic acid expression levels in the two or more samples used for comparison changes no longer at least 1.4 times. Absolute quantification of the level of nucleic acid expression creates a standard curve based on the amount of control nucleic acid, including known concentrations of one or more control nucleic acids, and extrapolates the expression level of “unknown” nucleic acid species with respect to the standard curve. Can be obtained.

ここで使用する術語「核酸」は、デオキシリボ核酸(DNA)、および適切な場合、リボ核酸(RNA)のようなポリヌクレオチドを指す。この術語はまた、均等物として、ヌクレオチドアナログから作成されたRNAまたはDNAのアナログ、記載される具体例に適用できるとき、1本鎖(センスまたはアンチセンス)および2本鎖ポリヌクレオチドを含むことを理解すべきである。クロモソーム、mRNA、rRNAおよびESTが核酸と呼ぶことができる分子の代表例である。   The term “nucleic acid” as used herein refers to polynucleotides such as deoxyribonucleic acid (DNA) and, where appropriate, ribonucleic acid (RNA). This term also includes, as equivalent, RNA or DNA analogs made from nucleotide analogs, including single-stranded (sense or antisense) and double-stranded polynucleotides, as applicable to the described embodiments. Should be understood. Chromosomes, mRNA, rRNA and EST are representative examples of molecules that can be called nucleic acids.

ここで使用する術語「オリゴヌクレオチド」は、例えば約10ないし約1000ヌクレオチドを含む核酸分子を指す。本発明において使用するためのオリゴヌクレオチドは、約15ないし約150ヌクレオチド、もっと好ましくは約150ないし約1000の長さである。オリゴヌクレオチドは天然に存在するオリゴヌクレオチドまたは合成オリゴヌクレオチドであることができる。オリゴヌクレオチドはホスフオルアミダイト法(Beaucage and Carruthers,Tetrahedron Lett.22:1859−62,1981)、またはトリエステル法(Matteucci,et al.,J.Am.Chem.Soc.103:3185,1981)、またはこの分野で知られた他の化学的方法によって調製することができる。   The term “oligonucleotide” as used herein refers to a nucleic acid molecule comprising, for example, from about 10 to about 1000 nucleotides. Oligonucleotides for use in the present invention are about 15 to about 150 nucleotides, more preferably about 150 to about 1000 in length. The oligonucleotide can be a naturally occurring oligonucleotide or a synthetic oligonucleotide. Oligonucleotides can be obtained using the phosphoramidite method (Beaucage and Carruthers, Tetrahedron Lett. 22: 1859-62, 1981), or the triester method (Mattucci, et al., J. Am. Chem. Soc. 103: 3185, 1981), Alternatively, it can be prepared by other chemical methods known in the art.

ここで使用される術語「患者」または「対象」は哺乳類(例えばヒトおよび動物)を含む。   The term “patient” or “subject” as used herein includes mammals (eg, humans and animals).

ここで使用されるように、アレイへ取付けられた核酸または他の分子は、「プローブ」または「捕獲プローブ」と呼ばれる。アレイが一つの遺伝子に相当するいくつかのプローブを含有するとき、これらのプローブは「遺伝子プローブセット」と呼ばれる。遺伝子プローブセットは、例えば約2ないし約20プローブ、好ましくは約2ないし約10プローブ、そして最も好ましくは約5プローブよりなることができる。   As used herein, nucleic acids or other molecules attached to an array are referred to as “probes” or “capture probes”. When the array contains several probes corresponding to one gene, these probes are called a “gene probe set”. The gene probe set can comprise, for example, about 2 to about 20 probes, preferably about 2 to about 10 probes, and most preferably about 5 probes.

細胞の生物学的状態の「プロフィル」は、薬物処理に応答して変化することが知られている細胞の種々の成分のレベルおよび細胞の生物学的状態の他の動揺を指す。細胞の成分は、例えばRNAのレベル、タンパク豊富さのレベル、またはタンパク活性レベルを含む。   The “profile” of a cell's biological state refers to the levels of various components of the cell that are known to change in response to drug treatment and other perturbations of the cell's biological state. Cellular components include, for example, RNA levels, protein richness levels, or protein activity levels.

術語「タンパク」は、ここでは術語「ペプチド」および「ポリペプチド」と互換的に使用される。   The term “protein” is used interchangeably herein with the terms “peptide” and “polypeptide”.

ある細胞の発現プロフィルは、二つのプロフィル中の遺伝子の発現が、類似性が共通の特徴、例えば同じタイプの細胞の指示であるように十分に類似している時、他の細胞の発現プロフィルと「類似」である。従って第1の細胞および第2の細胞の発現プロフィルは、第1の細胞中に発現される遺伝子の少なくとも75%が第2の細胞において第1の細胞に関して係数2以内であるレベルにおいて発現されるときに類似である。   An expression profile of one cell is similar to the expression profile of another cell when the expression of the genes in the two profiles are sufficiently similar such that the similarity is an indication of a common feature, for example, the same type of cell. “Similar”. Thus, the expression profile of the first cell and the second cell is expressed at a level where at least 75% of the genes expressed in the first cell are within a factor of 2 with respect to the first cell in the second cell. Sometimes similar.

ここで使用されるように、「小分子」は約5kDより小さい、および最も好ましくは4kDより小さい分子量を有する組成物をいう。小分子は核酸、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣物、炭水化物、脂質、または他の有機または無機化合物であることができる。多数の製薬会社は、バイオ活性を変調する化合物を同定するため本発明のアッセイのどれでもスクリーニングできる、化学的および/または生物学的混合物、しばしばカビ、バクテリアまたは海藻抽出物の広範なライブラリを持っている。   As used herein, “small molecule” refers to a composition having a molecular weight of less than about 5 kD, and most preferably less than 4 kD. Small molecules can be nucleic acids, peptides, polypeptides, peptidomimetics, carbohydrates, lipids, or other organic or inorganic compounds. Many pharmaceutical companies have extensive libraries of chemical and / or biological mixtures, often molds, bacteria or seaweed extracts, that can be screened with any of the assays of the invention to identify compounds that modulate bioactivity. ing.

鋳型核酸の標的部位へプローブの「特異的ハイブリダイゼーション」は、ハイブリダイゼーション信号が明瞭に解読できるように、標的に対し支配的なプローブのハイブリダイゼーションをいう。さらにここに記載されるように、特異的ハイブリダイゼーションを生ずるそのような条件は、相同性領域の長さ、該領域のGC含有量、およびハイブリドの融点(Tm)によって変動する。ハイブリダイゼーション条件は、塩含有量、酸性度、およびハイブリダイゼーション溶液および洗液の温度において変動し得る。   “Specific hybridization” of a probe to a target site of a template nucleic acid refers to hybridization of the probe that is dominant to the target so that the hybridization signal can be clearly deciphered. As further described herein, such conditions that result in specific hybridization will vary depending on the length of the homology region, the GC content of the region, and the melting point (Tm) of the hybrid. Hybridization conditions can vary in salt content, acidity, and hybridization solution and wash temperature.

ポリペプチドの「変種」は、一以上のアミノ酸が変えられたアミノ酸配列を持つポリペプチドをいう。変種は、置換したアミノ酸が類似の構造または化学的性質を有する(例えばイソロイシンによるロイシンの置換)「保守的」変化を持つことができる。変種はまた、「非保守的」変化(例えばトリプトファンによるグリシンの置換)を持つことができる。類似のマイナーな変動は、アミノ酸欠失または挿入またはその両方を含むことができる。生物学的または免疫学的活性を破壊することなくどのアミノ酸を置換、挿入または欠失できるかの決定のガイドラインは、この分野で良く知られたコンピュータープログラム、例えばLASERGENソフトウエア(DNASTAR)を使用して同定することができる。   A “variant” of a polypeptide refers to a polypeptide having an amino acid sequence in which one or more amino acids are altered. Variants can have “conservative” changes in which the substituted amino acid has similar structural or chemical properties (eg, replacement of leucine with isoleucine). Variants can also have “nonconservative” changes (eg, replacement of glycine with tryptophan). Similar minor variations can include amino acid deletions or insertions or both. Guidelines for determining which amino acids can be substituted, inserted or deleted without destroying biological or immunological activity use computer programs well known in the art, such as LASERGEN software (DNASTAR). Can be identified.

ポリヌクレオチド配列の文脈において使用される時、術語「変種」は、特定の遺伝子の配列またはそのコーディング配列に関係したポリヌクレオチド配列を包含することができる。この定義はまた、例えば「対立」、「スプライス」または「多形」変種を含み得る。スプライス変種は参照分子に対して有意な同一性を持つことができるが、しかしmRNAプロセシングの間エクソンの代替スプライシングにより、ポリヌクレオチドのより大きいまたはより小さい数を一般に持つことができる。対応するポリペプチドは追加の機能的ドメインを持つか、またはドメイン不存在であることができる。種変種は、一つの種から他の種へ変化するポリヌクレオチド配列である。生成するポリペプチドは一般に相互に関して有意なアミノ酸同一性を持つであろう。多形変種は、与えられた種の個々の間の特定の遺伝子のポリヌクレオチド配列におけるバリエーションである。多形変種はまた、ポリヌクレオチド配列が一塩基だけ変った「単一ヌクレオチド多形」(SNP)を包含し得る。SNPの存在は、例えば特定の集団、病的状態、または病的状態のための傾向の指示であり得る。   The term “variant” when used in the context of a polynucleotide sequence can encompass a polynucleotide sequence related to the sequence of a particular gene or its coding sequence. This definition may also include, for example, “conflict”, “splice” or “polymorph” variants. Splice variants can have significant identity to the reference molecule, but can generally have larger or smaller numbers of polynucleotides due to alternative splicing of exons during mRNA processing. Corresponding polypeptides can have additional functional domains or can be domain absent. A species variant is a polynucleotide sequence that varies from one species to another. The resulting polypeptides will generally have significant amino acid identity with respect to each other. A polymorphic variant is a variation in the polynucleotide sequence of a particular gene between individuals of a given species. Polymorphic variants can also include “single nucleotide polymorphisms” (SNPs) in which the polynucleotide sequence has changed by one base. The presence of a SNP can be an indication of a trend for a particular population, pathological condition, or pathological condition, for example.

本発明の一面は、異常な増殖によって特徴付けられる細胞の分化および増殖を変調することができる剤の同定に向けられる。本発明のもっと特定な一面は、核酸配列の応差的発現を調節するそれらの能力について候補化合物または物質をスクリーニングする方法に関する。すなわち、もしある核酸配列ががん細胞において過大発現されるならば、その時候補化合物は発現を減少するそれらの能力についてスクリーニングされ、そしてもし核酸配列ががん細胞において過小発現されるならば、テスト化合物は発現を増加するそれらの能力についてスクリーニングされる。加えて、他の特定面において、本発明はここに記載した応差的に発現された配列によってコードされる一以上のポリペプチドの活性を変調するテスト化合物または物質を同定するスクリーニングアッセイに関する。これに関し、本発明はマーカー核酸の発現を変調する、および/またはコードされたポリペプチドのバイオ活性を変える化合物を決定するためのアッセイを提供する。   One aspect of the present invention is directed to the identification of agents that can modulate the differentiation and proliferation of cells characterized by abnormal growth. A more particular aspect of the invention relates to a method of screening candidate compounds or substances for their ability to modulate the differential expression of nucleic acid sequences. That is, if certain nucleic acid sequences are overexpressed in cancer cells, then the candidate compounds are screened for their ability to reduce expression, and if the nucleic acid sequence is underexpressed in cancer cells, test Compounds are screened for their ability to increase expression. In addition, in other specific aspects, the invention relates to screening assays that identify test compounds or substances that modulate the activity of one or more polypeptides encoded by the differentially expressed sequences described herein. In this regard, the present invention provides assays for determining compounds that modulate the expression of marker nucleic acids and / or alter the bioactivity of the encoded polypeptide.

本発明に従ってどのような化合物も使用することができる。開示は例えばソラフェニブに関して記載されるが、これは一例であり、本発明はそれに限定されない。例えば、ステントおよび後で述べる他の化合物を含む、他のマルチキナーゼ阻害剤も使用することができる。加えて、全体を参照としてここに取入るWO00/42102,WO00/41698、およびPCT/US/30542に記載されているソラフェニブ(BAYER43−9006)も含められる。
〔応差的発現の変調のためのスクリーニング〕
Any compound can be used in accordance with the present invention. Although the disclosure is described for example with respect to sorafenib, this is an example and the invention is not so limited. Other multi-kinase inhibitors can also be used including, for example, stents and other compounds described below. In addition, sorafenib (BAYER 43-9006) described in WO 00/42102, WO 00/41698, and PCT / US / 30542, which is hereby incorporated by reference in its entirety, is also included.
[Screening for modulation of differential expression]

薬物スクリーニングは、テスト化合物(例えばソラフェニブ)を細胞のサンプルへ加え、そして効果をモニターすることによって実施される。テスト化合物を含まない平行サンプルも対照としてモニターされる。処理および未処理細胞が次に、顕微鏡分析、生存性テスト、複製能力、組織学的検査、その細胞に関係ある特定のRNAまたはポリペプチドのレベルを含むがそれに限らない適当な表現型基準によって比較される。処理および未処理細胞間の効果の差はテスト化合物に帰すべきことを指示する。   Drug screening is performed by adding a test compound (eg, sorafenib) to a sample of cells and monitoring the effect. Parallel samples without test compound are also monitored as controls. Treated and untreated cells are then compared by appropriate phenotypic criteria, including but not limited to microscopic analysis, viability testing, replication capability, histological examination, and the level of specific RNA or polypeptide associated with the cell Is done. Differences in effects between treated and untreated cells indicate what should be attributed to the test compound.

テスト化合物の望ましい効果は、がん関連マーカー核酸配列によって与えられた任意の表現型に対する効果である。その例は、mRNAの過多豊富さを制限する、コードされたタンパクの生産を制限する、またはタンパクの機能的効果を制限するテスト化合物を含む。テスト化合物の効果は、処理および未処理細胞間の結果を比較する時に明らかであろう。   The desired effect of the test compound is an effect on any phenotype conferred by the cancer associated marker nucleic acid sequence. Examples include test compounds that limit the overabundance of mRNA, limit the production of the encoded protein, or limit the functional effect of the protein. The effect of the test compound will be apparent when comparing results between treated and untreated cells.

本発明はまた、核酸マーカーの発現をインビトロで阻害または増強する剤(例えばソラフェニブ)についてスクリーニングする方法を含み、該方法は該剤がmRNAの生産を阻害または増強することができるかを決定するために、マーカー核酸mRNA(例えばMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原)が培養細胞中で検出できる細胞または組織を剤へ暴露し、そして暴露した細胞または組織中のmRNAのレベルを決定することを含み、ここで剤への細胞ラインの暴露後mRNAのレベルの減少はマーカー核酸mRNA生産の阻害の指示であり、そしてmRNAレベルの増加はマーカーmRNA生産の増強を指示する。   The invention also includes a method of screening for an agent that inhibits or enhances the expression of a nucleic acid marker in vitro (eg, sorafenib), wherein the method is to determine whether the agent can inhibit or enhance the production of mRNA. In addition, a cell or tissue in which marker nucleic acid mRNA (for example, MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen) can be detected in cultured cells Exposure to the agent and determining the level of mRNA in the exposed cells or tissues, wherein a decrease in the level of mRNA after exposure of the cell line to the agent is an indication of inhibition of marker nucleic acid mRNA production. And an increase in mRNA levels indicates enhanced marker mRNA production.

代って、スクリーニング方法は、マーカータンパクが培養細胞中で検出可能である細胞または組織をマーカータンパクの生産を阻害または増強すると思われる剤へ暴露し、そして細胞または組織中のマーカータンパクのレベルを決定することを含み、ここで剤への細胞または組織の暴露後マーカータンパクのレベルの減少はマーカータンパク生産の阻害の指示であり、そしてマーカータンパクのレベルの増加はマーカータンパク生産の増強の指示である。   Instead, screening methods expose cells or tissues in which marker protein is detectable in cultured cells to agents that appear to inhibit or enhance the production of marker protein, and determine the level of marker protein in the cell or tissue. A decrease in the level of marker protein after exposure of the cell or tissue to the agent is an indication of inhibition of marker protein production, and an increase in the level of marker protein is an indication of enhancement of marker protein production. is there.

本発明はまた、マーカー核酸の発現を阻害または増強する剤のインビボスクリーニング方法を包含し、該方法はその中でマーカーmRNAまたはタンパクが検出可能である腫瘍細胞を有する対象を、マーカーmRNAまたはタンパクの生産を阻害または増強すると思われる剤へ暴露し、そして暴露した哺乳類の腫瘍細胞中のマーカーmRNAまたはタンパクのレベルを決定することを含む。剤へ対象後のマーカーmRNAまたはタンパクのレベルの減少はマーカー核酸発現の阻害の指示であり、そしてマーカー核酸の増加はマーカー核酸発現増強の指示である。   The invention also encompasses an in vivo screening method for agents that inhibit or enhance the expression of marker nucleic acid, wherein the method comprises subjecting a subject having tumor cells in which marker mRNA or protein is detectable to marker mRNA or protein. Exposure to agents suspected of inhibiting or enhancing production, and determining the level of marker mRNA or protein in the exposed mammalian tumor cells. A decrease in the level of marker mRNA or protein after subject to the agent is an indication of inhibition of marker nucleic acid expression, and an increase in marker nucleic acid is an indication of enhanced marker nucleic acid expression.

従って本発明は、マーカー核酸を発現する細胞をテスト化合物とインキュベートし、そしてmRNAまたはタンパクレベルの測定することを含む方法を提供する。本発明はさらに、細胞集団中のマーカー核酸の発現レベルを定量的に決定するための方法、およびある剤が細胞集団中でマーカー核酸の発現レベルを増加または減少させることができるかを決定する方法を提供する。細胞集団中でマーカー核酸の発現レベルを増加または減少させることができるかを決定する方法は、(a)対照および剤処理細胞集団からの細胞抽出物を調製し、(b)細胞抽出物からマーカーポリペプチドを単離し、そして(c)マーカーポリペプチドと前記ポリペプチドに対して特異性の抗体の間の免疫複合体の量を定量化(例えば平行して)ステップを含む。本発明のマーカーポリペプチドはそのバイオ活性についてアッセイすることによって定量化してもよい。マーカー核酸発現の増加を誘発する剤は、対照細胞中に生成した免疫複合体の量と比較した、処理した細胞中に生成した免疫複合体の量を増加させる能力によって同定し得る。類似の態様で、マーカー核酸の発現を減少させる剤は、対照細胞と比較しての、処理細胞抽出物に生成した免疫複合体の量を減少させる能力によって同定し得る。   The invention thus provides a method comprising incubating a cell expressing a marker nucleic acid with a test compound and measuring mRNA or protein levels. The invention further provides a method for quantitatively determining the expression level of a marker nucleic acid in a cell population and a method for determining whether an agent can increase or decrease the expression level of a marker nucleic acid in a cell population. I will provide a. A method for determining whether the expression level of a marker nucleic acid can be increased or decreased in a cell population comprises (a) preparing a cell extract from a control and agent-treated cell population, and (b) a marker from the cell extract. Isolating the polypeptide and (c) quantifying (eg, in parallel) the amount of immune complexes between the marker polypeptide and an antibody specific for said polypeptide. A marker polypeptide of the invention may be quantified by assaying for its bioactivity. Agents that induce increased marker nucleic acid expression can be identified by their ability to increase the amount of immune complex produced in the treated cells compared to the amount of immune complex produced in the control cells. In a similar manner, an agent that decreases the expression of a marker nucleic acid can be identified by its ability to reduce the amount of immune complexes produced in the treated cell extract as compared to control cells.

本発明は、がんにおいて応差的に調節される単離された核酸配列と、そのような配列を同定するための方法を提供する。本発明は、がんを有する対象中で応差的に調節される核酸配列を同定するための方法を提供し、該方法は、対象から得たRNAに相当するヌクレオチドサンプルを既知のアイデンティティの一以上の核酸分子を含んでいる核酸サンプルへハイブリダイズさせ、そして該核酸サンプルの既知アイデンティティの一以上の核酸分子へのハイブリダイゼーションを測定することを含み、ここにおいてがんなしの対象から得た核酸サンプルと比較して、核酸サンプルの既知アイデンティティの一以上の核酸分子へのハイブリダイゼーションにおいて2倍の差ががんを有する対象におけるヌクレオチド配列の応差的発現の指示である。   The present invention provides isolated nucleic acid sequences that are differentially regulated in cancer and methods for identifying such sequences. The present invention provides a method for identifying a differentially regulated nucleic acid sequence in a subject having cancer, the method comprising extracting a nucleotide sample corresponding to RNA from the subject to one or more known identities. A nucleic acid sample obtained from a cancer-free subject, wherein the nucleic acid sample comprises hybridizing to a nucleic acid sample containing the nucleic acid molecule and measuring hybridization of one or more known identities of the nucleic acid sample to one or more nucleic acid molecules Compared to, a two-fold difference in hybridization of a nucleic acid sample with a known identity to one or more nucleic acid molecules is an indication of differential expression of nucleotide sequences in a subject with cancer.

一般に本発明は、対象からメッセンジャーRNAを単離し、mRNAサンプルからcRNAを発生させ、該cRNAをアレイ上に分離した位置をもって安定に会合した複数の核酸分子を含んでいるマイクロアレイへハイブリダイズさせ、そしてcRNAのアレイへのハイブリダイゼーションのパターンを同定することを含む、がんを有する対象で応差的に調節される核酸配列を同定する方法を提供する。本発明に従えば、アレイの与えられた位置へハイブリダイズする核酸分子は、もしハイブリダイゼーション信号が、がんを有しない対象から得た核酸サンプルとハイブリダイズした同じアレイ上の同じ位置におけるハイブリダイゼーション信号よりも少なくとも2倍高いかまたは低ければ、応差的に調節されるといわれる。
〔遺伝子の発現レベルを決定するためのマイクロアレイ〕
In general, the present invention isolates messenger RNA from a subject, generates cRNA from an mRNA sample, hybridizes the cRNA to a microarray containing a plurality of nucleic acid molecules stably associated at discrete locations on the array, and A method for identifying differentially regulated nucleic acid sequences in a subject with cancer comprising identifying a pattern of hybridization to an array of cRNA is provided. In accordance with the present invention, nucleic acid molecules that hybridize to a given location on the array are hybridized at the same location on the same array where the hybridization signal is hybridized with a nucleic acid sample obtained from a subject that does not have cancer. It is said to be differentially adjusted if it is at least twice as high or lower than the signal.
[Microarray for determining gene expression level]

遺伝子発現レベルの決定はマイクロアレイを利用して達成し得る。一般に以下のステップ:(a)対象からmRNAサンプルを入手し、それから標識した核酸(標的核酸または標的)を調製し、(b)標的核酸をアレイ上の対応するプローブと、標的核酸が例えばハイブリダイゼーションまたは特異的結合によって結合するのに十分な条件下で接触させ、(c)場合によって未結合標的をアレイから除去し、(d)結合した標的を検出し、そして(e)例えばコンピューターを使用する方法を使用して結果を分析することを含むことができる。ここで使用する「核酸プローブ」または「プローブ」は、アレイへハイブリダイズした核酸である。   Determination of gene expression levels can be accomplished using microarrays. In general, the following steps: (a) obtaining an mRNA sample from a subject and then preparing a labeled nucleic acid (target nucleic acid or target); (b) subjecting the target nucleic acid to a corresponding probe on the array and the target nucleic acid for example hybridization Or contact under conditions sufficient to bind by specific binding, (c) optionally remove unbound targets from the array, (d) detect bound targets, and (e) use a computer, for example Analyzing the results using the method can be included. As used herein, a “nucleic acid probe” or “probe” is a nucleic acid hybridized to an array.

核酸標本は、侵襲的または非侵襲的サンプリング方法によってテストされる対象から得ることができる。あるサンプリング手段は、もしそれが動物(ネズミ、ヒト、ヒツジ、ウマ、ウシ、ネコまたはイヌを含む)の皮膚または器官からの核酸の採集を含むならば侵襲的というべきである。侵襲的方法は、例えば血液採集、精液採集、生検針、胸膜吸引、臍帯生検を含む。そのような方法の例は、Kim,et al.(J.Virol.66:3879−3882,1992);Biswas et al.(Ann.NY Acad.Sci.590:582−583,1990);およびBiswas,et al.(J.Clin.Microbiol.29:2228−2233,1991)に論じられている。   Nucleic acid specimens can be obtained from subjects to be tested by invasive or non-invasive sampling methods. A sampling means should be invasive if it involves the collection of nucleic acids from the skin or organ of an animal (including mice, humans, sheep, horses, cows, cats or dogs). Invasive methods include, for example, blood collection, semen collection, biopsy needle, pleural aspiration, umbilical cord biopsy. Examples of such methods are described in Kim, et al. (J. Virol. 66: 3879-3882, 1992); Biswas et al. (Ann. NY Acad. Sci. 590: 582-583, 1990); and Biswas, et al. (J. Clin. Microbiol. 29: 2228-2233, 1991).

対照的に、非侵襲的サンプリング手段は、核酸が動物の内または外表面から回収される手段である。そのような非侵襲的サンプリング手段の例は、例えば涙、唾液、尿、糞材料、汗、毛髪の線棒採集を含む。   In contrast, a non-invasive sampling means is a means by which nucleic acid is recovered from the inner or outer surface of an animal. Examples of such non-invasive sampling means include, for example, tear, saliva, urine, fecal material, sweat, hair rod collection.

本発明の一具体例において、テストされる対象からの一以上の細胞が得られ、そしてRNAが細胞から単離される。好ましい具体例においては、末梢血液白血球(PBL)が対象から得られる。対象から細胞サンプルを取得し、所望のタイプのためにサンプルをエンリッチすることも可能である。所望の細胞が固体組織中にある場合には、特定の細胞は、例えばマイクロ切開またはレーザ捕獲マイクロ切開によって切開することができる(例えば、Bonner et al.,Science 278:1481,1997;Emmert−Buck,et al.,Science 274:998,1996;Fend,et al.,Am.J.Path.154:61,1999;Murakami,et al.,Kidney Int.58:1346,2000を見よ。)   In one embodiment of the invention, one or more cells from the subject to be tested are obtained and RNA is isolated from the cells. In a preferred embodiment, peripheral blood leukocytes (PBL) are obtained from the subject. It is also possible to obtain a cell sample from the subject and enrich the sample for the desired type. If the desired cells are in solid tissue, specific cells can be dissected, for example, by microdissection or laser capture microdissection (eg, Bonner et al., Science 278: 1481, 1997; Emmert-Buck (See, Fend, et al., Am. J. Path. 154: 61, 1999; Murakami, et al., Kidney Int. 58: 1346, 2000)), et al., Science 274: 998, 1996;

RNAは、種々の方法、例えばグアニジウムチオシアネート溶解に次いでCsCl遠心(Chirgwin,et al.,Biochemistry 18:5294−5299,1979)によって組織または細胞サンプルから抽出することができる。単一細胞からのRNAは、単一細胞からcDNAライブラリを調製するための記載された方法によって得ることができる(例えば、Dulac,Curr.Top.Dev.Biol.36:245,1998;Jena,et al.,J.Immunol.Methods 190:199,1996を見よ。)   RNA can be extracted from tissue or cell samples by various methods, such as guanidinium thiocyanate lysis followed by CsCl centrifugation (Chirgwin, et al., Biochemistry 18: 5294-5299, 1979). RNA from single cells can be obtained by the described methods for preparing cDNA libraries from single cells (eg, Dulac, Curr. Top. Dev. Biol. 36: 245, 1998; Jena, et al. al., J. Immunol. Methods 190: 199, 1996.)

RNAサンプルは特定の種のためにさらにエンリッチすることができる。一具体例において、例えばポリ(A)+RNAをRNAサンプルから単離することができる。他の具体例においては、RNA集団は、関心ある配列について、プライマー特異性cDNA合成、またはcDNA合成および鋳型指令インビトロ転写の多段階に基づく直鎖状増幅の多段階によってエンリッチされることができる(例えば、Wang,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:9717,1989;Dulac et al.,前出;Jena et al.,前出を見よ)。加えて、特定の種または配列においてエンリッチされたまたはされないRNAの集団は、例えばPCR;リガーゼ連鎖反応(LCR)(例えば、Wu and Wallace,Genomics 4:560,1989;Landegren,et al.,Science 241:1077,1988を見よ)、自家持続配列複製(SSR)(例えば、Guatell,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci:USA.87:1874,1990を見よ);核酸に基づく配列増幅(NASBA)および転写増幅(例えば、Kwoh,et al.,Pro.Natl.Acad.Sci.USA 86:1173,1989を見よ)を含む、種々の増幅方法によってさらに増幅することができる。PCR技術はこの分野で良く知られている(例えば、PCR technology:Principle and Applications for DNA Amplication,ed.H.A.Erlich,Freeman Press,N.Y.1992;PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,eds.Innis et al.,Academic Press,San Diego,Calif.,1990;Mattila et al.,Nucleic Acids Pos.19:4967,1991;Eckert,et al.,PCR Methods and Applications 1:17,1991;PCR,eds.McPherson et al.,IRL Press,Oxford;U.S.Pat.No.4,683,202を見よ)。増幅方法は、例えばOhyama et al.(BioTechniques 29:530,2000);Luo,et al.(Nat.Med.5:117,1999);Hegde,et al.(BioTechiques 29:548,2000);Kacharmina,et al.(Meth.Enzymol.303:3,1999);Livesey et al.(Curr.Biol.10:301,2000);Spirin et al.(Invest.Ophtalmol.Vis.Sci.40:3108,1998);Sakai,et al.(Anal.Biochem.287:32,2000)に記載されている。RNA増幅およびDNA合成は細胞中その場で実施することができる(例えば、Eberwine et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:3010,1992を見よ)。   RNA samples can be further enriched for specific species. In one embodiment, for example, poly (A) + RNA can be isolated from an RNA sample. In other embodiments, the RNA population can be enriched for sequences of interest by primer-specific cDNA synthesis, or by multiple steps of linear amplification based on multiple steps of cDNA synthesis and template-directed in vitro transcription ( For example, see Wang, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 9717, 1989; Dulac et al., Supra; see Jena et al., Supra). In addition, populations of RNA that are enriched or not enriched in a particular species or sequence can be, for example, PCR; ligase chain reaction (LCR) (eg, Wu and Wallace, Genomics 4: 560, 1989; Landegren, et al., Science 241 : 1077, 1988), self-sustained sequence replication (SSR) (see, eg, Guatell, et al., Proc. Natl. Acad. Sci: USA. 87: 1874, 1990); nucleic acid based sequence amplification (NASBA ) And transcription amplification (see, for example, Kwoh, et al., Pro. Natl. Acad. Sci. USA 86: 1173, 1989). PCR techniques are well known in the art (eg, PCR technology: Principles and Applications for DNA Application, ed.HA Erlich, Freeman Press, NY 1992, PCR Protocols: A Guide to Ms. Eds.Innis et al., Academic Press, San Diego, Calif., 1990; Mattilla et al., Nucleic Acids Pos. 19: 4967, 1991; Eckert, et al., PCR Methods and Applications 17: Ap. PCR, eds.McPherso n et al., IRL Press, Oxford; see US Pat. No. 4,683,202). Amplification methods are described, for example, by Ohyama et al. (BioTechniques 29: 530, 2000); Luo, et al. (Nat. Med. 5: 117, 1999); Hegde, et al. (BioTechniques 29: 548, 2000); Kacharmina, et al. (Meth. Enzymol. 303: 3, 1999); Livesey et al. (Curr. Biol. 10: 301, 2000); Spirin et al. (Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 40: 3108, 1998); Sakai, et al. (Anal. Biochem. 287: 32, 2000). RNA amplification and DNA synthesis can be performed in situ in cells (see, eg, Eberwine et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 3010, 1992).

核酸分子は、核酸のマイクロアレイへのハイブリダイゼーションの検出を許容するため標識することができる。すなわち、プローブは信号発生システムのメンバーを含むことができ、このため直接に、または信号発生システムの1以上の追加のメンバーとの結合作用を通じて検出することができる。例えば、核酸は蛍光標識したdNTP(例えば、Kricka,1992,Nonisotopic DNA Probe Techniques,Academic Press,San Diego,Culif.を見よ)。ビオチン化dNTPまたはrNTPと標識化ストレプトアビジンの付加、ケミルミネセンス標識、またはラジオアイソトープで標識することができる。標識の他の例は、Tyagi and Kramer(Nature Biotech.14:303,1996)に記載された“分子ビーコン”を含む。ハイブリダイゼーションは、例えばプラスモン共鳴(例えば、Thiel,et al.,Anal.Chem.69:4948,1997を見よ)によっても決定することができる。   Nucleic acid molecules can be labeled to allow detection of hybridization of nucleic acids to the microarray. That is, the probe can include a member of the signal generation system, and thus can be detected directly or through a binding action with one or more additional members of the signal generation system. For example, the nucleic acid is fluorescently labeled dNTP (see, eg, Kricka, 1992, Nonisotopic DNA Probe Technologies, Academic Press, San Diego, Curif.). Labeling with biotinylated dNTPs or rNTPs and labeled streptavidin addition, chemiluminescence labeling, or radioisotope. Other examples of labels include “molecular beacons” as described in Tyagi and Kramer (Nature Biotech. 14: 303, 1996). Hybridization can also be determined, for example, by plasmon resonance (see, eg, Thiel, et al., Anal. Chem. 69: 4948, 1997).

本発明の他の面は、応差発現された遺伝子を検出するための方法およびプロセスに関する。検出方法は、診断、予後、法医学および研究用途を含む種々の用途を有する。遺伝子検出を達成するため、本発明に従ったポリヌクレオチドをプローブとして使用することができる。術語「プローブ」または「ポリヌクレオチドプローブ」は、この分野で慣例的な意味を有し、例えば適切なプロセスに使用される時、設計された標的ポリヌクレオチドの存在を同定するために有効なポリヌクレオチドである。同定は単に存在または不存在の決定を含むことができ、または定量化、例えばサンプル中に存在する遺伝子または遺伝子転写物の量を評価することができる。プローブは診断目的でホモログを同定し、およびテストサンプル中の本発明のポリヌクレオチドを検出、定量または単離するような、種々の態様において有用である。   Another aspect of the invention relates to methods and processes for detecting differentially expressed genes. Detection methods have a variety of uses including diagnostic, prognostic, forensic and research applications. In order to achieve gene detection, the polynucleotide according to the invention can be used as a probe. The term “probe” or “polynucleotide probe” has its conventional meaning in the art, eg, a polynucleotide that is effective for identifying the presence of a designed target polynucleotide when used in an appropriate process. It is. Identification can simply include the determination of presence or absence, or can be quantified, for example, to assess the amount of a gene or gene transcript present in a sample. Probes are useful in a variety of embodiments, such as identifying homologs for diagnostic purposes and detecting, quantifying or isolating a polynucleotide of the invention in a test sample.

サンプル中の標的核酸の定量および/または存在/不存在検出を許容するアッセイを利用することができる。アッセイは単一細胞レベルにおいて、または多数の細胞を含むサンプルにおいて実施することができ、その場合アッセイはサンプル中に存在する細胞および組織全体のコレクションにわたる平均化発現である。どのような適切なアッセイフォーマットも使用することができ、限定なしにノーザンブロット分析、サザンブロット分析、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)(例えばSaiki et al.,Science 241:53,1988;U.S.Pat.No.4,683,195;4,683,202;6,040,166;PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Innis et al.eds.,Academic Press,New York,1990),逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)、アンカードPCR,cDNAエンドの急速増幅(RACE)(例えばSchaefer in Gene Cloning and Analysis:Current Innovations,Pages 99−115,1997),リガーゼ連鎖反応(LCR)(EP 320308),片側PCRC(Ohara et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.86:5673−5677,1989),インデキシング方法(例えばV.S.Pat.No.5,508,169),その場ハイブリダイゼーション、応差ディスプレー(例えばLiang et al.,Nucl.Acid Res.21:3269−3275,1993;U.S.Pat.Nos.5,262,311, 5,599,672, 5,965,409;WO97/18454;Prashar and Weissman,Proc.Natl.Acad.Sci.93:659−663,U.S.Pat.Nos.6,010,850, 5,712,126;Weish et al.,Nucleic Acid Res.20:4965−4970,1992,U.S.Pat.No.5,487,985)および他のRNA指紋技術、核酸配列に基づく増幅(NASBA)、および他の転写に基づく増幅システム(例えばU.S.Pat.Nos.5,409,818および5,554,527;WO88/10315)、ポリヌクレオチドアレイ(例えばU.S.Pat.Nos.5,143,854, 5,424,186, 5,700,637;5,874,219および6,054,270;WO92/10092;WO90/15070);Qbeta リプリカーゼ(PCT/US87/00880),ストランドディスプレースメント増幅(SDA),修復連鎖反応(RCR),ヌクレアーゼ保護アッセイ、サブトラクションに基づく方法、急速スキャン(TM)等を含む。追加の有用な方法は、限定でなく、例えば鋳型依存増幅法、競合PCR(例えば、U.S.Pat.No.5,747,251)、レドックスに基づくアッセイ(例えばU.S.Pat.No.5,871,918)、Taqman系アッセイ(例えばHolland et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.88:7276−7280,1991;U.S.Pat.Nos.5,210,015および5,994,063)、リアルタイム蛍光モニタリング(例えばU.S.Pat.No.5,928,907)、分子エネルギー移動標識(例えばU.S.Pat.Nos.5,348,853, 5,532,129, 5,565,322, 6,030,787および6,117,635;Tyagi and Kramer,Nature Biotech,14:303−309,1996)を含む。遺伝子またはタンパク発現の単一細胞分析のためのどのように適した方法も使用することができ、その場ハイブリダイゼーション、イムノサイトケミストリー、MACS,FACS,フローサイトメトリー等を含む。単一細胞アッセイのため、発現産物は抗体、PCRまたは他のタイプの核酸増幅(例えばBrady et al.,Methods Mol.& Cell.Biol.2:7−25,1990;Eberwine et al.,1992,Proc.Natl.Acad.Sci.89:3010−3014;U.S.Pat.No.5,723,290)を使用して測定することができる。これらおよび他の方法は慣例的に、例えば上述の発表のように実施することができる。   Assays that permit quantification and / or presence / absence detection of the target nucleic acid in the sample can be utilized. The assay can be performed at the single cell level or in a sample containing a large number of cells, in which case the assay is an averaged expression across a collection of cells and whole tissues present in the sample. Any suitable assay format can be used without limitation, Northern blot analysis, Southern blot analysis, polymerase chain reaction (PCR) (eg, Saiki et al., Science 241: 53, 1988; US Pat. No. 4,683,195; 4,683,202; 6,040,166; PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Innis et al. Eds., Academic Press, New York, 1990), reverse transcription polymerase. Chain reaction (RT-PCR), uncarded PCR, rapid amplification of cDNA ends (RACE) (eg, Schaefer in Gene Cloning and Analysis: Cur ent Innovations, Pages 99-115, 1997), ligase chain reaction (LCR) (EP 320308), one-sided PCRC (Ohara et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 86: 5673-5677, 1989), indexing method ( For example, V.S. Pat. No. 5,508,169), in situ hybridization, hysteretic display (eg, Liang et al., Nucl. Acid Res. 21: 3269-3275, 1993; US Pat. Nos. 5,262,311, 5,599,672, 5,965,409; WO97 / 18454; Prashar and Weissman, Proc.Natl.Acad.Sci.93: 659-663, USP. No. 6, 010, 850, 5, 712, 126; Weish et al., Nucleic Acid Res. 20: 4965-4970, 1992, U.S. Pat. No. 5,487,985) and others. RNA fingerprint technology, nucleic acid sequence-based amplification (NASBA), and other transcription-based amplification systems (eg, US Pat. Nos. 5,409,818 and 5,554,527; WO88 / 10315), polynucleotides Arrays (eg, US Pat. Nos. 5,143,854, 5,424,186, 5,700,637; 5,874,219 and 6,054,270; WO92 / 10092; WO90 / 15070); Qbeta lipase (PCT / US87 / 00880), strand display Smentment amplification (SDA), repair chain reaction (RCR), nuclease protection assay, subtraction based method, rapid scan (TM), etc. Additional useful methods include, but are not limited to, for example, template-dependent amplification methods, competitive PCR (eg, US Pat. No. 5,747,251), redox-based assays (eg, US Pat. No. 5, 871, 918), Taqman-based assays (eg, Holland et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 88: 7276-7280, 1991; US Pat. Nos. 5, 210, 015 and 5, 994,063), real-time fluorescence monitoring (eg US Pat. No. 5,928,907), molecular energy transfer label (eg US Pat. Nos. 5,348,853, 5,532,129). , 5,565,322, 6,030,787 and 6,117,635; Tyagi and Kra er, Nature Biotech, 14: 303-309,1996), including the. Any suitable method for single cell analysis of gene or protein expression can be used, including in situ hybridization, immunocytochemistry, MACS, FACS, flow cytometry, and the like. For single cell assays, the expression product may be antibody, PCR or other type of nucleic acid amplification (eg, Brady et al., Methods Mol. & Cell. Biol. 2: 7-25, 1990; Eberwine et al., 1992, Proc. Natl. Acad. Sci. 89: 3030-3014; US Pat. No. 5,723,290). These and other methods can be routinely performed, for example, as described above.

一具体例において、標的核酸の複数のセット(例えば2,3,4,5またはそれ以上)が標識され、そしてハイブリダイゼーション反応(マルチプレックス分析)に使用することができる。例えば1セットの核酸が他の細胞からのRNAに対応することができる。核酸の複数のセットは異なる標識で、例えば区別できるように独自の発光スペクトルを持っている異なる蛍光標識(例えばフルオロセインおよびローダミン)で標識することができる。次にセットは混合され、1個のマイクロアレイへ同時にハイブリダイズされる(例えばShena et al.,Science 270:467−470,1995を見よ)。   In one embodiment, multiple sets of target nucleic acids (eg, 2, 3, 4, 5 or more) are labeled and can be used in a hybridization reaction (multiplex analysis). For example, a set of nucleic acids can correspond to RNA from other cells. Multiple sets of nucleic acids can be labeled with different labels, eg, different fluorescent labels (eg, fluorescein and rhodamine) having distinct emission spectra so that they can be distinguished. The set is then mixed and hybridized simultaneously to one microarray (see, eg, Shena et al., Science 270: 467-470, 1995).

本発明に従って使用のためのマイクロアレイは小分子有効性の特徴的な遺伝子の1以上のプローブを含んでいる。好ましい具体例において、マイクロアレイはがんにおいて上方調節された遺伝子とがんにおいて下方調節された遺伝子からなる群から選ばれた一以上の遺伝子を含んでいる。このマイクロアレイは少なくとも10、好ましくは少なくとも20、少なくとも50、少なくとも100または少なくとも1000の小分子有効性に特徴的な遺伝子を含むことができる。   A microarray for use in accordance with the present invention includes one or more probes of genes characteristic of small molecule efficacy. In a preferred embodiment, the microarray comprises one or more genes selected from the group consisting of genes that are up-regulated in cancer and genes that are down-regulated in cancer. The microarray can comprise at least 10, preferably at least 20, at least 50, at least 100 or at least 1000 genes characteristic for small molecule efficacy.

アレイ上の各遺伝子に対応する一以上のプローブが存在し得る。例えば、マイクロアレイは一つの遺伝子に対応する2ないし20のプローブ、好ましくは約5ないし10のプローブを含むことができる。プローブは全長のRNA配列、または小分子有効性に特徴的な遺伝子の相補体に対応することができ、またはプローブは特異的ハイブリダイゼーションを許容するのに十分な長さのそれらの部分に対応することができる。そのようなプローブは約50ヌクレオチドから約100,200,500または1000ヌクレオチドまで、または1000ヌクレオチド以上を含むことができる。ここにさらに記載されるように、マイクロアレイは約10ないし50ヌクレオチド、好ましくは約15ないし30ヌクレオチド、そしてもっと好ましくは約20−25ヌクレオチドよりなるオリゴヌクレオチドプローブを含有することができる。プローブは好ましくは1本鎖であり、そして配列特異的ハイブリダイゼーションの所望のレベルを提供するように標的に対し十分な相補性を有するであろう。   There can be one or more probes corresponding to each gene on the array. For example, the microarray can include 2 to 20 probes corresponding to a gene, preferably about 5 to 10 probes. The probe can correspond to a full-length RNA sequence, or the complement of a gene characteristic of small molecule efficacy, or the probe can correspond to those portions that are long enough to allow specific hybridization. be able to. Such probes can comprise from about 50 nucleotides to about 100, 200, 500 or 1000 nucleotides, or 1000 nucleotides or more. As described further herein, the microarray can contain oligonucleotide probes consisting of about 10-50 nucleotides, preferably about 15-30 nucleotides, and more preferably about 20-25 nucleotides. The probe is preferably single stranded and will have sufficient complementarity to the target to provide the desired level of sequence specific hybridization.

典型的には、本発明に使用されるアレイはcmあたり100以上の異なるプローブの部位密度を有するであろう。好ましくは500/cm以上、もっと好ましくは約1000/cm以上、最も好ましくは約10,000/cm以上の部位密度を有するであろう。好ましくは、アレイは単一基板上に100以上の異なるプローブ、もっと好ましくは約1000の異なるプローブ、なお好ましくは約10,000以上の異なるプローブ、最も好ましくは100,000以上の異なるプローブを単一基板上に有するであろう。 Typically, an array used in the present invention will have a site density per cm 2 100 or more different probes. Preferably it will have a site density of 500 / cm 2 or more, more preferably about 1000 / cm 2 or more, and most preferably about 10,000 / cm 2 or more. Preferably, the array is a single substrate with 100 or more different probes, more preferably about 1000 different probes, still more preferably about 10,000 or more different probes, most preferably 100,000 or more different probes. Will have on the substrate.

多数の異なるマイクロアレイ構造およびそれらの製造方法が当業者に知られており、そしてU.S.Pat.Nos.5,242,974;5,384,261;5,405,783;5,412,087;5,424,186;5,429,807;5,436,327;5,445,934;5,556,752;5,472,672;5,527,681;5,529,756;5,545,531;5,554,501;5,561,071;5,571,639;5,593,839;5,624,711;5,700,637;5,744,305;5,770,456;5,770,722;5,837,832;5,856,101;5,874,219;5,885,837;5,919,523;6,077,674;6,156,501;Shena et al.,Tibtech 16:301,1998;Duggan et al.,Nat.Genet.21:10,1999;Bowtell et al.,Nat.Genet.21:25,1999;Lipshutz et al.,Nature Genet.21:20−24,1999;Blanchard et al.,Biosensors and Bioelectronics 11;687−90,1996;Maskos et al.,Nucleotic Acids Res.21:4663−69,1993;Hughes et al.,Nat.Biotechnol.19:342,2001に記載されており、それらの全体の記載をここに参照として取入れる。種々の用途においてアレイを用いる方法を記載する特許は、U.S.Pat.Nos.5,143,854;5,288,644;5,324,633;5,432,049;5,470,806;5,503,980;5,510,270;5,525,464;5,547,839;5,580,732;5,661,028;5,848,659;および5,874,219を含み、それらの記載を参照としてここに取入れる。   A number of different microarray structures and their methods of manufacture are known to those skilled in the art and are described in US Pat. S. Pat. Nos. 5,242,974; 5,384,261; 5,405,783; 5,412,087; 5,424,186; 5,429,807; 5,436,327; 5,445,934; 5 556,752; 5,472,672; 5,527,681; 5,529,756; 5,545,531; 5,554,501; 5,561,071; 5,571,639; 5,593 5,740,711; 5,744,305; 5,770,456; 5,770,722; 5,837,832; 5,856,101; 5,874,219; 5,885, 837; 5,919,523; 6,077,674; 6,156,501; Shena et al. Tibtech 16: 301, 1998; Duggan et al. Nat. Genet. 21:10, 1999; Bowtel et al. Nat. Genet. 21:25, 1999; Lipshutz et al. , Nature Genet. 21: 20-24, 1999; Blanchard et al. Biosensors and Bioelectronics 11; 687-90, 1996; Maskos et al. , Nucleic Acids Res. 21: 4663-69, 1993; Hughes et al. Nat. Biotechnol. 19: 342, 2001, the entire description of which is incorporated herein by reference. Patents describing methods of using arrays in various applications are described in US Pat. S. Pat. Nos. 5,143,854; 5,288,644; 5,324,633; 5,432,049; 5,470,806; 5,503,980; 5,510,270; 5,525,464; 547,839; 5,580,732; 5,661,028; 5,848,659; and 5,874,219, the disclosures of which are incorporated herein by reference.

アレイは、好ましくは対照および参照核酸を含んでいる。対照核酸は、例えば、bioB、bioCおよびbioDのような原核遺伝子、P1バクテリオファージからのcre、またはdap,lys,phe,thrおよびtrpのようなポリAコントロールを含む。参照核酸は、一つの実験から他の実験への結果の正規化と、そして定量的レベルで多数実験の比較を許容する。例示参照核酸は既知の発現レベルのハウスキーピング遺伝子、例えばGAPDH、ヘキソキナーゼおよびアクチンを含む。   The array preferably includes control and reference nucleic acids. Control nucleic acids include, for example, prokaryotic genes such as bioB, bioC and bioD, cre from P1 bacteriophage, or poly A controls such as dap, lys, phe, thr and trp. The reference nucleic acid allows normalization of results from one experiment to another and comparison of multiple experiments at a quantitative level. Exemplary reference nucleic acids include housekeeping genes of known expression levels such as GAPDH, hexokinase and actin.

一具体例において、オリゴヌクレオチドのアレイは固体支持体上に合成し得る。例示的固体支持体はガラス、プラスチック、ポリマー、金属、半金属、セラミック、有機物等を含む。チップマスキング技術および光保護化学を使用して、核酸プローブの規則正しいアレイを発生させることが可能である。DNAチップまたは超大スケール固定化ポリマーアレイ(VLSIPSアレイ)として知られるこれらのアレイは、約1cmないし数cmの面積を持つ基板上に数百万の区切られたプローブ領域を含むことができ、それによって数個から数百万のプローブを組み込む(例えばU.S.Pat.No.5,631,734を見よ)。 In one embodiment, an array of oligonucleotides can be synthesized on a solid support. Exemplary solid supports include glass, plastics, polymers, metals, metalloids, ceramics, organics, and the like. Using chip masking technology and photoprotection chemistry, it is possible to generate an ordered array of nucleic acid probes. These arrays, known as DNA chips or very large scale immobilized polymer arrays (VLSIPS arrays), can include millions of delimited probe regions on a substrate having an area of about 1 cm 2 to several cm 2 , It incorporates several to millions of probes (see, eg, US Pat. No. 5,631,734).

発現レベルを比較するため、標識核酸は標的核酸とアレイ上のプローブの間の結合のために十分な条件下アレイと接触させることができる。好ましい具体例においては、ハイブリダイゼーション条件は、ハイブリダイゼーション特異性の望むレベルを提供するように選定することができる。すなわち標識した核酸とマイクロアレイ上のプローブの間にハイブリダイゼーションが起こるのに十分な条件である。   To compare expression levels, the labeled nucleic acid can be contacted with the array under conditions sufficient for binding between the target nucleic acid and the probes on the array. In preferred embodiments, hybridization conditions can be selected to provide the desired level of hybridization specificity. That is, the conditions are sufficient for hybridization to occur between the labeled nucleic acid and the probe on the microarray.

ハイブリダイゼーションは本質的に特異的ハイブリダイゼーションを許容する条件において実施することができる。核酸の長さおよびGC含有量が熱溶融点を決定し、そのため標的核酸へのプローブの特異的ハイブリダイゼーションを得るために必要なハイブリダイゼーション条件を決定するであろう。これらのファクターは当業者に良く知られており、そしてアッセイにおいてテストすることができる。核酸ハイブリダイゼーションへの広汎なガイドは、Tijssen et al.,Laboratory Techniques in Binchemistry and Molecular Biology,Vol.24;Hybridization With Nucleotic Acid Probes,P.Tijssen,ed.Elsevier,N.Y.,1993に見られる。   Hybridization can be carried out under conditions that inherently permit specific hybridization. The length and GC content of the nucleic acid will determine the thermal melting point and thus the hybridization conditions necessary to obtain specific hybridization of the probe to the target nucleic acid. These factors are well known to those skilled in the art and can be tested in assays. An extensive guide to nucleic acid hybridization is described in Tijsssen et al. , Laboratory Technologies in Binchemistry and Molecular Biology, Vol. 24; Hybridization With Nucleic Acid Probes, P. 24; Tijsssen, ed. Elsevier, N.M. Y. 1993.

上に記載した方法は、アレイ表面上に標識した標的核酸のハイブリダイゼーションパターンの生産を生ずる。生成した標識核酸のハイブリダイゼーションパターンは、標的核酸の特定の標識に基づいて選択される特定の検出態様で、種々の方法において可視化または検出することができる。代表的な検出手段はシンチレーション計数、オートラジオグラフィー、蛍光測定、比色測定、発光測定、光散乱等を含む。   The method described above results in the production of a hybridization pattern of labeled target nucleic acids on the array surface. The hybridization pattern of the generated labeled nucleic acid can be visualized or detected in a variety of ways, with specific detection aspects selected based on the specific label of the target nucleic acid. Typical detection means include scintillation counting, autoradiography, fluorescence measurement, colorimetric measurement, luminescence measurement, light scattering, and the like.

そのような検出方法の一つは、商業的に入手可能なアレイスキャナー(Affymetrix,Santa Clara,CA)、例えば417Arrayer,418 Array Scanner,またはAgilent Gene Array Scannerを利用する。スキャナーは、インターフェースおよび使用容易なソフトウエアツールを備えたシステムコンピューターから制御される。出力は種のソフトウエアアプリケーションによって直接導入または直接読み取ることができる。好ましい走査装置は、例えばU.S.Pat.Nos.5,143,854および5,424,186に記載されている。   One such detection method utilizes a commercially available array scanner (Affymetrix, Santa Clara, Calif.), For example, 417 Arrayer, 418 Array Scanner, or Agilent Gene Array Scanner. The scanner is controlled from a system computer with an interface and easy-to-use software tools. The output can be directly installed or read directly by some software application. A preferred scanning device is e.g. S. Pat. Nos. 5,143,854 and 5,424,186.

蛍光標識プローブのため、転写アレイの各部位において蛍光発光が走査共焦点レーザー顕微鏡によって検出されることができる。代って、2種類の発蛍光源に特異的な波長において同時標本照射を許容するレーザーを使用し、そして2種類の発蛍光源からの発光を同時に分析することができる(例えば、Shalon et al.,Genome Res.6:639−645,1996を見よ)。好ましい具体例において、アレイはコンピューターX−Yステージおよび顕微鏡目標を備えたレーザー蛍光スキャナーで走査することができる。蛍光レーザー走査装置は前出Shalon et al.に記載されている。   Because of the fluorescently labeled probe, fluorescence emission can be detected by a scanning confocal laser microscope at each site of the transfer array. Alternatively, a laser that allows simultaneous specimen illumination at wavelengths specific to the two fluorophores can be used and the emission from the two fluorophores can be analyzed simultaneously (eg, Shalon et al. , Genome Res. 6: 639-645, 1996). In a preferred embodiment, the array can be scanned with a laser fluorescence scanner equipped with a computer XY stage and a microscope target. A fluorescence laser scanner is described in the above-mentioned Shalon et al. It is described in.

遺伝子発現データ、例えば実行する比較のタイプを分析するための種々のアルゴリズムが利用し得る。いくつかの具体例において、同時調節される遺伝子をグループ化することが望ましい。これは多数プロフィルの比較を許容する。そのような遺伝子のグループを同定するための好ましい具体例は、クラスタリングアルゴリズムを含む(クラスタリングアルゴニズムのレビューについては、例えば、Fukunaga,1990,Statistical Pattern Recognition,2nd Ed.,Academic Press,San Diego;Everitti,1974,Cluster Analysis,London;Heinemann Educ.Books;Hartigan,1975,Clustering Algorithms,New York,Wiley;Sueath and Sokal,1973,Numerical Toxonomy,Freeman;Anderberg,1973,Cluster Analysis for Applications,Academic Press.New Yorkを見よ)。
〔バイオマーカー発見〕
Various algorithms for analyzing gene expression data, eg, the type of comparison to be performed, may be utilized. In some embodiments, it is desirable to group genes that are co-regulated. This allows multiple profile comparisons. Preferred embodiments for identifying groups of such genes include clustering algorithms (for review of clustering algorithms, see, eg, Funkunaga, 1990, Statistical Pattern Recognition, 2nd Ed., Academic Press, San Diego; 1974, Cluster Analysis, London; Heinemann Educ. Books; Hartigan, 1975, Clustering Algorithms, New York, Wiley; Sueat and Axon, 1973, Numeric. is for Applications, Academic Press. New York).
[Biomarker discovery]

発現パターンは、患者において薬物処置の有効性を予想するために使用することができるバイオマーカーのパネルを誘導するために使用することができる。バイオマーカーは生物学的サンプルから単離したRNA,腫瘍生検の凍結サンプルから単離したRNAのマイクロアレイ実験からの遺伝子発現レベル、または血清中の質量スペクトル誘導タンパク質量から構成されることができる。   Expression patterns can be used to derive a panel of biomarkers that can be used to predict the efficacy of drug treatment in a patient. Biomarkers can consist of RNA isolated from biological samples, gene expression levels from microarray experiments of RNA isolated from frozen samples of tumor biopsies, or mass spectrum derived protein amounts in serum.

データ分析の精密なメカニズムはデータの正確な性格によるであろうが、バイオマーカーのパネルを開発するための典型的操作は以下のとおりである。データ(遺伝子発現レベルまたは質量スヘクトル)が処置前患者について集められる。研究が進むにつれ、患者は、薬物処理に対する彼等の応答に従って、有効かまたは非有効かに分類される。有効性を多数レベルはデータモデル中に受け入れられることができるが、しかしもし患者集団が数百より少なければ二元比較が最適と考えられる。各クラスは適切な患者数であると仮定して、タンパクおよび/または遺伝子データはこの分野で知られた多数の技術によって比較することができる。そのような技術の多数は伝統的な統計学または機械的学習の分野から誘導される。これらの技術は二つの目的を果す。
1.データの次元数を減らす。−質量スペクトルまたは遺伝子発現マイクロアレイの場合、データは個々のデータポイントを数千以上から約3ないし10へ減らされる。この減少はセットとして取上げた時データポイントの予報力に基づいている。
2.トレーニング−これら3ないし10データポイントは多数機械学習アルゴニズムを訓練するために使用され、それは次に、この場合、有効な薬物処置を非有効から区別するタンパクまたは遺伝子発現のパターンを認識するように学習する。
Although the precise mechanism of data analysis will depend on the exact nature of the data, a typical procedure for developing a panel of biomarkers is as follows. Data (gene expression level or mass spectrum) is collected for pre-treatment patients. As the study progresses, patients are classified as valid or ineffective according to their response to drug treatment. Multiple levels of effectiveness can be accepted in the data model, but a two-way comparison is considered optimal if the patient population is less than a few hundred. Assuming each class has an appropriate number of patients, protein and / or genetic data can be compared by a number of techniques known in the art. Many such techniques are derived from the field of traditional statistics or machine learning. These technologies serve two purposes.
1. Reduce the number of dimensions of the data. -In the case of mass spectra or gene expression microarrays, the data is reduced from more than a few thousand data points to about 3-10. This reduction is based on the predictive power of the data points when taken as a set.
2. Training-These 3 to 10 data points are used to train a number of machine learning algorithms, which in this case then learn to recognize protein or gene expression patterns that distinguish effective drug treatment from ineffective. To do.

得られた訓練したアルゴリズムは、次にそれらの予想力を測定するためにテストされる。典型的には、数千より少ない訓練例しか得られない時は、何らかの形の交差バリデーションが実施される。例示すると、10倍交差バリデーションを考えよ。この場合、患者サンプルは無作為に10のビンの1つに割当てられる。バリデーションの最初のラウンドにおいて、9のビンのサンプルが訓練に使用され、そして10番目のビンの残りのサンプルがアルゴリズムをテストするために使用される。これは追加の9回繰り返され、各時テストのために異なるビン中のサンプルが残される。10ラウンドすべてからの結果(正しい予想およびエラー)が結合され、そして予想力が評価される。異なるアルゴリズム、そして異なるパネルが検討のためにこの方法で比較されることができる。最良のアルゴリズム/パネル組合せがその時選択されるであろう。この利口なアルゴリズムが最も処置に応答すると思われる患者を選択するために使用できる。   The resulting trained algorithms are then tested to measure their predictive power. Typically, some form of cross-validation is performed when fewer than a few thousand training examples are available. To illustrate, consider 10-fold cross validation. In this case, patient samples are randomly assigned to one of 10 bins. In the first round of validation, 9 bin samples are used for training and the remaining samples in the 10th bin are used to test the algorithm. This is repeated nine additional times, leaving samples in different bins for each test. The results from all 10 rounds (correct predictions and errors) are combined and the predictive power is evaluated. Different algorithms and different panels can be compared in this way for consideration. The best algorithm / panel combination will then be selected. This clever algorithm can be used to select patients that are most likely to respond to treatment.

多数のアルゴリズムは患者から得た追加の情報から利益を受ける。例えば、予報力を改善するため性別または年令を使用することができる。また、正規化およびスムース化のようなデータ変換もノイズを減らすために使用し得る。このため、多数のアルゴリズムが成績を最適化するために多数の異なるパラメーターを使用して訓練されることができる。もし予想力がこのデータ中に存在すれば、最適な、または最適に近い利口なアルゴリズムを開発できるらしい。もしもっと多くの患者サンプルが得られるならば、アルゴリズムは新しいデータの利益を得るために再訓練されることができる。   Many algorithms benefit from additional information obtained from the patient. For example, gender or age can be used to improve forecasting power. Data transformations such as normalization and smoothing can also be used to reduce noise. Thus, many algorithms can be trained using many different parameters to optimize performance. If predictive power is present in this data, it seems that an optimal or near-optimal algorithm can be developed. If more patient samples are obtained, the algorithm can be retrained to benefit from new data.

質量スペクトルを使用する例として、血漿(1μl)を疎水性SELDI標的へ適用し、水で良く洗い、SELDI−Of質量スペクトル計によって分析することができる。これは100以上の患者に対して繰り返すことができる。各サンプル中の16,000m/z値の強度から得られるタンパクプロフィルは、薬物有効性の予想である特定のm/z値のセットを同定するために統計学的に解析されるであろう。イオン交換またはIMAC表面のような他のSELDI標的を使用して同じ実験を行うことができる。これらは血漿中に存在するタンパクの異なるサブセットを捕捉するであろう。さらに、血漿を変性し、SEIDI標的へ適用前に前分画することができる。
〔診断および予後アッセイ〕
As an example using mass spectra, plasma (1 μl) can be applied to a hydrophobic SELDI target, washed well with water and analyzed by a SELDI-Of mass spectrometer. This can be repeated for over 100 patients. The protein profile obtained from the 16,000 m / z value intensity in each sample will be analyzed statistically to identify a specific set of m / z values that are predictive of drug efficacy. The same experiment can be performed using other SELDI targets such as ion exchange or IMAC surfaces. These will capture different subsets of proteins present in the plasma. In addition, plasma can be denatured and pre-fractionated prior to application to the SEIDI target.
[Diagnosis and prognostic assay]

本発明のバイオマーカーは、処置を受けていない患者、および化学療法および放射線のような治療をすでに受けている患者を含む、がんを有する患者の種々のクラスの処置療法を決定し、そして仕立てるために利用することができる。加えて、このバイオマーカーは活動的処置下にある患者について、治療有効性を決定し、そして追加の化学療法剤を必要とするか、または治療コースを修飾する必要とするかを指示するためにモニターするために使用することができる。例えば、バイオマーカーの変調または治療効果に関連するレベルを達成することの失敗は、薬物のより高い投与量および/または他の治療法の追加を含む処置修飾を示唆し得る。   The biomarkers of the present invention determine and tailor different classes of treatment therapies for patients with cancer, including patients who have not received treatment and those who have already received treatments such as chemotherapy and radiation. Can be used for. In addition, this biomarker will determine therapeutic efficacy for patients under active treatment and to indicate whether additional chemotherapeutic agents or treatment courses need to be modified Can be used for monitoring. For example, failure to achieve biomarker modulation or a level associated with a therapeutic effect may suggest treatment modifications including higher doses of drugs and / or the addition of other therapies.

有用な化学療法剤の例は、限定でなく、例えばアルキル化剤(例えばシクロホスファミド、イフォスファミド、メルファラン、クロラムブシル、アジリジン、エポキサイド、アルキルスルホネート)、シスプチンおよびそのアナログ(例えばカルボプラチン、オキサプラチン)、抗代謝産物(例えばメトトレキサン、5−フロロウラシル、カペシタビン、シタラビン、ケムシタビン、フルダラビン)、トポシオメラーゼ不活性化剤(例えばカンプトセシン、イリノテカン、トポテカン、エトポシド、テニポシド、ドキソルビシン、ダウノルビシン)、抗微小管剤(例えばビンクリスチン、ビンビアスチンおよびビノレルビンのようなビンカアルカロイド、パクリタキセルおよびドセタキセルのようなタキサン)、インターロイキン−2、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、モノクローナル抗体、エストロゲン変調剤(例えばタモキシフェン、トレミフェン、ラロキシフェン)、メゲストール、アロマターゼ阻害剤(例えばフルタミド、カソデックス)、インターフェロン(例えばインターフェロン−アルファ2aのようなサブタイプを含むインターフェロン−アルファ)等を含む。例えば、Cancer:Principles and Practice of Oncology,7th Edition,Devita et al,Lippincott Williams & Wilkins,2005,Chapters 15,16,17,18を見よ。   Examples of useful chemotherapeutic agents include, but are not limited to, for example, alkylating agents (eg cyclophosphamide, ifosfamide, melphalan, chlorambucil, aziridine, epoxide, alkyl sulfonate), cisputin and analogs thereof (eg carboplatin, oxaplatin) Antimetabolites (eg, methotrexan, 5-fluorouracil, capecitabine, cytarabine, chemcitabine, fludarabine), toposiomerase inactivators (eg, camptothecin, irinotecan, topotecan, etoposide, teniposide, doxorubicin, daunorubicin), antimicrotubule agents (eg, Vinca alkaloids such as vincristine, vinbiastin and vinorelbine, taxanes such as paclitaxel and docetaxel), interleukin-2, his Ndeacetylase inhibitors, monoclonal antibodies, estrogen modulators (eg, tamoxifen, toremifene, raloxifene), megestol, aromatase inhibitors (eg, flutamide, casodex), interferons (eg, interferon-alpha including subtypes such as interferon-alpha 2a), etc. including. See, for example, Cancer: Principles and Practice of Oncology, 7th Edition, Devita et al, Lipcottot Williams & Wilkins, 2005, Chapters 15, 16, 17, 18.

本発明は、バイオマーカー(例えばMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原)、すなわちがんに対する核酸および/またはポリペプチドマーカーを検出することによる、望まない細胞増殖によって特徴付けられる病気または状況発展のリスクに対象があるかどうかを決定するための方法を提供する。   The present invention provides biomarkers (eg, MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigens), ie nucleic acids for cancer and / or Methods are provided for determining whether a subject is at risk of developing a disease or condition characterized by unwanted cell proliferation by detecting a polypeptide marker.

臨床応用において、ヒト組織サンプルをここで同定したバイオマーカーの存在および/または不存在についてスクリーニングすることができる。そのようなサンプルは、生検針コア、外科的切除サンプル、リンパ節組織または血清からなることができる。例えば、これら方法は生検を得ることを含み、それは任意に全細胞集団の約80%へ腫瘍細胞をエンリッチするためクライオスタット切開によって分画される。ある具体例においてはこれらのサンプルから抽出された核酸をこの分野で良く知られた技術によって増幅することができる。検出された選ばれたマーカーのレベルは、転移、非転移悪性、良性または正常組織サンプルと比較されるであろう。   In clinical applications, human tissue samples can be screened for the presence and / or absence of the biomarkers identified herein. Such a sample can consist of a biopsy needle core, a surgically excised sample, lymph node tissue or serum. For example, these methods include obtaining a biopsy, which is optionally fractionated by cryostat incision to enrich the tumor cells to about 80% of the total cell population. In certain embodiments, nucleic acids extracted from these samples can be amplified by techniques well known in the art. The level of selected marker detected will be compared to metastatic, non-metastatic malignant, benign or normal tissue samples.

一具体例において、診断方法は、ノーザンブロット分析、逆転写−ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)、その場のハイブリダイゼーション、免疫沈澱、ウエスタンブロットハイブリダイゼーション、または免疫組織化学によるような、対象がバイオマーカー(例えばMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原)の異常なmRNAおよび/またはタンパクレベルを持っているかを決定することを含む。この方法によれば、細胞を対象から得ることができ、そしてバイオマーカー、タンパクまたはmRNAのレベルが決定され、そして健康対象中のこれらのマーカーのレベルと比較される。バイオマーカーポリペプチドまたはmRNAの異常レベルはがんの指示であり得る。   In one embodiment, the diagnostic method is performed when the subject is biopsied, such as by Northern blot analysis, reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), in situ hybridization, immunoprecipitation, Western blot hybridization, or immunohistochemistry. Whether there is an abnormal mRNA and / or protein level of a marker (eg MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen) Including deciding. According to this method, cells can be obtained from a subject and the levels of biomarkers, proteins or mRNA are determined and compared to the levels of these markers in a healthy subject. An abnormal level of a biomarker polypeptide or mRNA can be an indication of cancer.

従って一面において、本発明はここに開示した独特の核酸マーカーに特異的なプローブおよびプライマーを提供する。従って核酸プローブは、マーカー核酸配列のコーディング配列の一部分に対し相補的な長さが少なくとも10核酸、好ましくは少なくとも15ヌクレオチド、もっと好ましくは25ヌクレオチド、および最も好ましくは少なくとも40ヌクレオチド、およびコーディング配列の全部または殆ど全部を含む。   Accordingly, in one aspect, the present invention provides probes and primers specific for the unique nucleic acid markers disclosed herein. Thus, the nucleic acid probe is at least 10 nucleic acids in length complementary to a portion of the coding sequence of the marker nucleic acid sequence, preferably at least 15 nucleotides, more preferably 25 nucleotides, and most preferably at least 40 nucleotides, and the entire coding sequence Or almost everything.

一具体例において、該方法は患者からの細胞中のがん細胞の存在を決定するために核酸プローブを使用することを含む。詳しくは、該方法は以下のステップを含む。
1.ある核酸配列のコーディング配列の一部分に対し相補的な長さが少なくとも10核酸、好ましくは少なくとも15核酸、もっと好ましくは25ヌクレオチド、および最も好ましくは少なくとも40ヌクリオチド、およびコーディング配列の全部または全部近くを含む核酸プローブを用意し;
2.がん細胞を含んでいる可能性がある患者から組織サンプルを取得し;
3.実質上全部が非がんである細胞を含んでいる第2の組織サンプルを用意し;
4.厳格な条件で核酸プローブを前記第1および第2の組織サンプルと接触させ(例えばノーザンブロットまたはその場のハイブリダイゼーションアッセイにおいて);そして
5.(a)該プローブの第1の組織サンプルのmRNAとのハイブリダイゼーションの量を、(b)該プローブの第2の組織サンプルのmRNAとのハイブリダイゼーションの量と比較することを含み、ここで第2の組織サンプルのmRNAとのハイブリダイゼーションの量と比較した時、第1の組織サンプルのmRNAとのハイブリダイゼーションの量における統計学的な有意差は第1の組織サンプル中のがん細胞の存在の指示である。
In one embodiment, the method includes using a nucleic acid probe to determine the presence of cancer cells in cells from a patient. Specifically, the method includes the following steps.
1. A length complementary to a portion of the coding sequence of a nucleic acid sequence comprises at least 10 nucleic acids, preferably at least 15 nucleic acids, more preferably 25 nucleotides, and most preferably at least 40 nucleotides, and all or nearly all of the coding sequence Providing a nucleic acid probe;
2. Obtaining a tissue sample from a patient that may contain cancer cells;
3. Providing a second tissue sample containing cells that are substantially all non-cancerous;
4). 4. Contact the nucleic acid probe with the first and second tissue samples under stringent conditions (eg, in a Northern blot or in situ hybridization assay); (A) comparing the amount of hybridization of the probe with mRNA of the first tissue sample to (b) the amount of hybridization of the probe with mRNA of the second tissue sample, wherein The statistically significant difference in the amount of hybridization with mRNA of the first tissue sample when compared to the amount of hybridization with mRNA of the two tissue samples is the presence of cancer cells in the first tissue sample Instructions.

一面において該方法は、与えられたマーカー核酸配列(例えばMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原)から得たプローブとのその場合のハイブリダイゼーションを含む。該方法は、潜在的にがんまたは前がん細胞を含んでいる与えられたタイプのサンプルおよび正常細胞と、標識したハイブリダイゼーションプローブを接触させ、そしてプローブが与えられた組織タイプの一部の細胞を、同じ組織タイプの他の細胞を標識する程度よりも、統計学的に異なる程度に(例えば少なくとも係数2、または少なくとも係数5、または少なくとも係数20、または少なくとも係数50)標識するかを決定することを含む。   In one aspect, the method was derived from a given marker nucleic acid sequence (eg, MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen). In-situ hybridization with the probe. The method comprises contacting a labeled hybridization probe with a given type of sample and normal cells potentially containing cancer or precancerous cells, and a portion of the tissue type to which the probe is given. Determine whether cells are labeled to a statistically different extent (eg, at least a factor of 2, or at least a factor of 5, or at least a factor of 20, or at least a factor of 50) than to label other cells of the same tissue type Including doing.

やはり本発明内には、核酸配列のコーディング配列の一部に対して相補的であり、そして与えられた組織タイプの正常細胞と比較して応差的に発現される、長さが少なくとも12ヌクレオチド、好ましくは15ヌクレオチド、もっと好ましくは少なくとも25ヌクレオチド、そして最も好ましくは少なくとも40ヌクレオチド、そして全部または全部近くの核酸プローブとのテスト細胞のmRNAを接触させ、そしてmRNAのプローブのハイブリダイゼーションの概ねの量を決定することにより、例えば細胞が(a)正常か、または(b)がんまたは前がん状態かについて、与えられたヒト組織からのテスト細胞の表現型の決定方法を含み、ここでその組織タイプの正常細胞のmRNAに見られるよりも多いか少ないハイブリダイゼーションの量はテスト細胞はがんまたは前がん状態である指示である。   Also within the present invention, a length of at least 12 nucleotides that is complementary to a portion of the coding sequence of the nucleic acid sequence and differentially expressed compared to normal cells of a given tissue type, Preferably 15 nucleotides, more preferably at least 25 nucleotides, and most preferably at least 40 nucleotides, and contact the test cell mRNA with all or nearly all of the nucleic acid probes, and the approximate amount of hybridization of the mRNA probes By determining, for example, whether the cell is (a) normal, or (b) a cancer or a pre-cancerous state, from a given human tissue, wherein the tissue More or less hybridization than found in normal cell types of mRNA The amount of test cells is an indication of cancer or pre-cancerous condition.

代って、上記診断アッセイはマーカー核酸配列(例えばMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原)によってコードされるタンパク産物を指向する抗体を使用して実施することができる。従って一具体例において、このアッセイはテスト細胞のタンパクをある核酸の遺伝子生産物に対して特異的な抗体と接触させ、ここでマーカー核酸はテスト細胞と同じ組織タイプの正常細胞において与えられた対照レベルにおいて発現されるものであり、そして抗体とテスト細胞のタンパクによる免疫複合体生成の概ねの量を決定することを含み、ここにおいて同じ組織タイプの正常細胞と比較した時、テスト細胞のタンパクで生成した免疫複合体の量の統計学的有意差はテスト細胞のがんまたは前がん性であることの指示である。好ましくは、抗体はMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原に対して特異性である。   Instead, the diagnostic assay is encoded by a marker nucleic acid sequence (eg, MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen). It can be performed using an antibody directed to the protein product. Thus, in one embodiment, the assay contacts a test cell protein with an antibody specific for a gene product of a nucleic acid, wherein the marker nucleic acid is given in a normal cell of the same tissue type as the test cell. And determining the approximate amount of immune complex formation by the antibody and test cell protein, where the test cell protein is compared to normal cells of the same tissue type. A statistically significant difference in the amount of immune complex produced is an indication that the test cell is cancerous or precancerous. Preferably, the antibody is specific for MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen.

本発明において有用なポリペプチドへ特異的に結合するポリクローナルおよび/またはモノクローナル抗体の製造方法は当業者には既知であり、そして例えばDymecki,et al.(J.Biol.Chem.267:4815,1992);Boersma & Van Leewen(J.Neurosci.Methods 51:317,1994);Green,et al.(Cell 28:477,1982);Amheiter et al.(Nature 294:278,1981)に見られる。   Methods for producing polyclonal and / or monoclonal antibodies that specifically bind to polypeptides useful in the present invention are known to those skilled in the art and are described, for example, in Dymecki, et al. (J. Biol. Chem. 267: 4815, 1992); Boersma & Van Leewen (J. Neurosci. Methods 51: 317, 1994); Green, et al. (Cell 28: 477, 1982); Amheiter et al. (Nature 294: 278, 1981).

そのような他の方法は、マーカー核酸配列の遺伝子産物であって、与えられた組織タイプのがん組織において同じ組織タイプの非がん組織中の該遺伝子産物のレベルよりも多いかまたは少ないレベルにおいて存在する遺伝子産物に対して特異的な抗体を用意し、潜在的にがん細胞を含んでいる、与えられた組織タイプの組織の第1のサンプルを患者から取得し、正常細胞を含みそして本質的にがん細胞を含まない、同じ組織タイプの組織の第2のサンプルを用意し(これは同じ患者または正常対照、例えば他の個人または培養細胞からでよい)、抗体と、サンプル中に存在するマーカー核酸配列産物の間の免疫複合体生成を許容する条件下で、第1および第2のサンプルのタンパク(これは溶解したが分画していない細胞、またはその場において部分的に精製し得る)と該抗体を接触させ、そして(a)第1のサンプル中の免疫複合体の生成量を、(b)第2のサンプル中の免疫複合体の生成量と比較する各ステップを含み、ここにおいて第2のサンプル中の免疫複合体生成量と比較して少ない第1のサンプル中の免疫複合体生成量の統計学的有意差は第1の組織サンプル中のがん細胞の存在の指示である。   Such other methods include a gene product of a marker nucleic acid sequence that is greater or less than the level of the gene product in a non-cancer tissue of the same tissue type in a cancer tissue of a given tissue type Obtaining a first sample of tissue of a given tissue type, comprising a normal cell, comprising an antibody specific for the gene product present in said, potentially containing cancer cells; Prepare a second sample of tissue of the same tissue type that is essentially free of cancer cells (this may be from the same patient or normal control, eg, another individual or cultured cell), and antibody and The protein of the first and second samples (which may be lysed but not fractionated or in situ) under conditions that allow immune complex formation between the marker nucleic acid sequence products present. The antibody can be partially purified) and (a) the amount of immune complex produced in the first sample compared to (b) the amount of immune complex produced in the second sample Wherein the statistically significant difference in the amount of immune complex produced in the first sample compared to the amount produced in the second sample is less than the amount produced in the first tissue sample. It is an indication of the presence of cancer cells.

本発明は、対象から得た細胞サンプルがマーカーポリペプチドの異常な量を持っているかを決定する方法を提供し、該方法は、(a)対象から細胞サンプルを取得し、(b)取得したサンプル中のマーカーポリペプチドの量を定量的に決定し、そして(c)対象から得たサンプルがマーカーポリペプチドの異常量を有するかどうかを決定するため、決定したマーカーポリペプチドの量を既知標準と比較することを含む。そのようなマーカーポリペプチドは、免疫組織化学的アッセイ、ドットブロットアッセイ、ELISA等によって検出することができる。   The present invention provides a method for determining whether a cell sample obtained from a subject has an abnormal amount of a marker polypeptide comprising: (a) obtaining a cell sample from the subject; and (b) obtaining In order to quantitatively determine the amount of marker polypeptide in the sample, and (c) determine whether the sample obtained from the subject has an abnormal amount of marker polypeptide, the determined amount of marker polypeptide is known standard Comparing with Such marker polypeptides can be detected by immunohistochemical assays, dot blot assays, ELISA, and the like.

イムノアッセイは細胞サンプル中のタンパクのレベルを定量するために普通に使用され、そして多数の他のイムノアッセイ技術がこの分野で知られている。本発明は特定のアッセイ操作に限定されず、それ故均質および不均質操作の両方を含むことを意図する。本発明に従って実施し得る例示的イムノアッセイは、蛍光分極イムノアッセイ(FPIA)、蛍光イムノアッセイ(FIA)、酵素イムノアッセイ(EIA)、比濁阻害イムノアッセイ(NIA)、酵素リンクイムノアッセイ(ELISA)、およびラジオイムノアッセイ(RIA)を含む。指示薬部分または標識グループを対象抗体へ結合することができ、そしてしばしばアッセイ設備の入手可能性およびコンパチブルなイムノアッセイ操作によって指図される方法の種々の用途の要請を満たすように選択される。上述の種々のイムノアッセイの実施に使用される一般的技術は当業者に知られている。   Immunoassays are commonly used to quantify protein levels in cell samples, and numerous other immunoassay techniques are known in the art. The present invention is not limited to a particular assay operation and is therefore intended to include both homogeneous and heterogeneous operations. Exemplary immunoassays that can be performed in accordance with the present invention include fluorescence polarization immunoassay (FPIA), fluorescence immunoassay (FIA), enzyme immunoassay (EIA), turbidimetric inhibition immunoassay (NIA), enzyme linked immunoassay (ELISA), and radioimmunoassay (RIA). )including. Indicator moieties or label groups can be attached to the antibody of interest and are often selected to meet the demands of various applications of the method dictated by the availability of assay equipment and compatible immunoassay operations. The general techniques used to perform the various immunoassays described above are known to those skilled in the art.

他の具体例において、患者の生物学的流体(例えば血液または尿)中のコードされた産物のレベル、または代ってポリペプチドのレベルが、その患者の細胞中のマーカー核酸配列の発現レベルをモニターする方法として決定されることができる。そのような方法は、患者から生物学的流体のサンプルを採取し、サンプル(またはサンプルからのタンパク)をコードされたマーカーポリペプチドに対して特異的な抗体と接触させ、そして該固体による免疫複合体生成量を決定するステップを含み、ここで免疫複合体生成量はサンプル中のマーカーコード生産物のレベルの指示である。正常個人から採取した対照サンプル中の、または同じ人から前または後で得た一以上のサンプル中の同じ抗体による免疫複合体生成量と比較する時、この決定は特に有益である。   In other embodiments, the level of the encoded product in the patient's biological fluid (eg, blood or urine), or alternatively the level of the polypeptide, is the level of expression of the marker nucleic acid sequence in the patient's cells. It can be determined as a method of monitoring. Such a method involves taking a sample of biological fluid from a patient, contacting the sample (or protein from the sample) with an antibody specific for the encoded marker polypeptide, and immunoconjugate with the solid Determining the amount of somatic production, wherein the amount of immune complex produced is an indication of the level of the marker code product in the sample. This determination is particularly beneficial when compared to the amount of immune complex produced by the same antibody in a control sample taken from a normal individual or in one or more samples obtained before or after the same person.

他の具体例において、この方法は高増殖障害に相関させることができる、細胞中に存在するマーカーポリペプチドの量を決定するために使用することができる。マーカーポリペプチドの量は、細胞のサンプルが形質転換された、またはそれへ向って前処理された細胞を含んでいるかどうかを予想的に評価するために使用することができる。さらにこの方法は、形質転換されたことが知られた細胞の表現型を評価するために使用することができ、表現型決定の結果は特定の治療方法の計画において有用である。例えば、サンプル細胞中の非常に高いマーカーポリペプチドレベルはがんに対する強力な診断および予後マーカーである。マーカーポリペプチドの観察は、例えばもっと攻撃的な治療の使用に関する決定に利用することができる。   In other embodiments, the method can be used to determine the amount of marker polypeptide present in a cell that can be correlated to a hyperproliferative disorder. The amount of marker polypeptide can be used to predictively whether a sample of cells contains cells that have been transformed or pretreated towards it. In addition, this method can be used to assess the phenotype of cells known to be transformed, and the results of phenotyping are useful in the planning of specific treatment methods. For example, very high marker polypeptide levels in sample cells are powerful diagnostic and prognostic markers for cancer. Observation of the marker polypeptide can be used, for example, in decisions regarding the use of more aggressive treatments.

上述したように、本発明の一面は、患者から単離された細胞の文脈において、マーカーポリペプチドのレベルがサンプル細胞中で有意に減少したかどうかを決定するための診断アッセイに関する。術語「有意に減少」とは、細胞が類似の組織源の正常細胞に比較して、減少したマーカーポリペプチドの細胞量を有することを意味する。例えば、細胞は正常対照細胞に比較して、マーカーポリペプチドを約50%、25%、10%または5%より少なく持つことができる。特にこのアッセイはテスト細胞中のマーカーポリペプチドの量を評価し、好ましくは測定したレベルを少なくとも1つの対照細胞、例えば正常細胞および/または既知表現型の形質転換された細胞中に検出されたマーカーポリペプチドのレベルと比較する。   As mentioned above, one aspect of the present invention relates to a diagnostic assay for determining whether the level of a marker polypeptide has been significantly reduced in a sample cell in the context of cells isolated from a patient. The term “significantly reduced” means that the cells have a reduced amount of marker polypeptide cell mass compared to normal cells of similar tissue source. For example, the cells can have less than about 50%, 25%, 10%, or 5% of the marker polypeptide compared to normal control cells. In particular, this assay assesses the amount of marker polypeptide in a test cell, and preferably detects the level detected in at least one control cell, such as a normal cell and / or a transformed cell of known phenotype. Compare with the level of polypeptide.

本発明にとって特に重要なことは、正常または異常マーカーポリペプチドレベルに関連した細胞の数によって決定されたマーカーポリペプチドレベルを定量する能力である。特定のマーカーポリペプチド表現型を有する細胞の数は、次に患者予後に相関させることができる。本発明の一具体例において、病変のマーカーポリペプチド表現型は、マーカーポリペプチドの異常に高い/低いレベルを持つことが見られる生検中の細胞のパーセントとして決定される。そのような発現は免疫組織化学アッセイ、ドットブロットアッセイ、ELISA等によって検出することができる。   Of particular importance to the present invention is the ability to quantify marker polypeptide levels as determined by the number of cells associated with normal or abnormal marker polypeptide levels. The number of cells with a particular marker polypeptide phenotype can then be correlated with patient prognosis. In one embodiment of the invention, the marker polypeptide phenotype of the lesion is determined as the percentage of cells in the biopsy that are found to have abnormally high / low levels of marker polypeptide. Such expression can be detected by immunohistochemical assays, dot blot assays, ELISA, and the like.

組織サンプルが使用される場合、マーカーポリペプチド表現型を有する細胞の数を決定するため免疫組織化学的染色を使用することができる。そのような染色のため、組織の多数ブロックが生検または他の組織サンプルから採取され、そしてプロテアーゼKまたはペプシンのような剤を使用してタンパク分解加水分解にかけられる。ある具体例においては、サンプル細胞から該分画を単離し、そして該分画中のマーカーポリペプチドを検出するのが望ましい。   If a tissue sample is used, immunohistochemical staining can be used to determine the number of cells having a marker polypeptide phenotype. For such staining, multiple blocks of tissue are taken from a biopsy or other tissue sample and subjected to proteolytic hydrolysis using agents such as protease K or pepsin. In certain embodiments, it may be desirable to isolate the fraction from the sample cells and detect the marker polypeptide in the fraction.

組織サンプルはホルマリン、グルタルアルデヒド、メタノール等のような試薬による処理によって固定される。サンプルは次にマーカーポリペプチドに対し結合特異性を有する抗体、好ましくはモノクローナル抗体とインキュベートされる。この抗体は結合の後からの検出のため標識へ接合することができる。サンプルは免疫複合体の生成に十分な時間インキュベートされる。次に抗体の結合がこの抗体へ接合した標識を利用して検出される。抗体が標識されない場合、例えば抗マーカーポリペプチド抗体のアイソタイプに対して特異性の第2の標識した抗体を使用することができる。使用し得る標識は放射性核種、発蛍光剤、発ケミルミネセンス剤、酵素等である。   Tissue samples are fixed by treatment with reagents such as formalin, glutaraldehyde, methanol and the like. The sample is then incubated with an antibody having binding specificity for the marker polypeptide, preferably a monoclonal antibody. This antibody can be conjugated to a label for detection after binding. The sample is incubated for a time sufficient for the formation of immune complexes. Antibody binding is then detected using a label conjugated to the antibody. If the antibody is not labeled, for example, a second labeled antibody specific for the isotype of the anti-marker polypeptide antibody can be used. Labels that can be used are radionuclides, fluorophores, chemiluminescent agents, enzymes and the like.

酵素が使用される場合、酵素に対する基質をサンプルへ添加し、着色したまた蛍光生成物を提供することができる。接合体に使用するための好適な酵素の例は、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ、マレートデヒドロゲナーゼ等を含む。商業的に入手できない場合、そのような抗体/酵素接合体は当業者に知られた技術によって容易に製造することができる。   If an enzyme is used, a substrate for the enzyme can be added to the sample to provide a colored or fluorescent product. Examples of suitable enzymes for use in the conjugate include horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, malate dehydrogenase and the like. If not commercially available, such antibody / enzyme conjugates can be readily produced by techniques known to those skilled in the art.

一具体例において、アッセイはドットブロットアッセイとして実施される。ドットブロットアッセイは、あらかじめ決定した数の細胞から得た細胞不含生成物中のマーカーポリペプチドの量へ相関させることにより、単一細胞に関連したマーカーポリペプチドの平均量の決定を許容するため、組織サンプルが使用される場合に特別の用途を見出す。   In one embodiment, the assay is performed as a dot blot assay. The dot blot assay allows determination of the average amount of marker polypeptide associated with a single cell by correlating to the amount of marker polypeptide in the cell-free product obtained from a predetermined number of cells. Find special uses when tissue samples are used.

がん文献においては、同じタイプの腫瘍細胞(例えば乳および/または大腸腫瘍細胞)は個々のがん遺伝子の均一に増加した発現、または個の腫瘍抑制遺伝子の均一に減少した発現を示さないことがある事実が確立している。また、与えられたタイプのがん細胞の間にも与えられたマーカー遺伝子の発現の変動するレベルが存在することがあり、一回のテストよりもテストの組に依存する必要性がさらに強調される。従って一面において、本発明は診断テストの信頼性および/または正確性を改良するため、多数の本発明のプローブを使用してテストの組を提供する。   In the cancer literature, tumor cells of the same type (eg, breast and / or colon tumor cells) do not show uniformly increased expression of individual oncogenes or uniformly decreased expression of individual tumor suppressor genes. There are facts established. There may also be varying levels of expression of a given marker gene among a given type of cancer cell, further emphasizing the need to rely on a set of tests rather than a single test. The Accordingly, in one aspect, the present invention provides a set of tests using multiple inventive probes to improve the reliability and / or accuracy of diagnostic tests.

一具体例において、本発明は組織化されたアレイ中のDNAチップ上に核酸プローブが固定化される方法をも提供する。オリゴヌクレオチドは、リソグラフィーを含む種々の操作によって固体支持体へ結合することができる。例えば一つのチップは250,000のオリゴヌクレオチドを保持することができる。これら核酸プローブは、長さが少なくとも12ヌクレオチド、好ましくは少なくとも15ヌクレオチド、もっと好ましくは少なくとも約25ヌクレオチド、そして最も好ましくは約40ヌクレオチド、そしてマーカー核酸配列のコーディング配列の一部へ相補的であり、そして腫瘍細胞において応差的に発現される配列の全部または全部近くを含んでいる。本発明は種々のがんのための利用し得るテストを上廻る有意義な利益を提供する。何故なら、単一チップ上に核酸マーカーのアレイを提供することによって信頼性が増すからである。   In one embodiment, the present invention also provides a method in which a nucleic acid probe is immobilized on a DNA chip in an organized array. Oligonucleotides can be bound to a solid support by a variety of operations including lithography. For example, one chip can hold 250,000 oligonucleotides. These nucleic acid probes are at least 12 nucleotides in length, preferably at least 15 nucleotides, more preferably at least about 25 nucleotides, and most preferably about 40 nucleotides, and are complementary to a portion of the coding sequence of the marker nucleic acid sequence; It contains all or nearly all of the sequences differentially expressed in tumor cells. The present invention provides significant benefits over available tests for various cancers. This is because reliability is increased by providing an array of nucleic acid markers on a single chip.

この方法は、生検を採取し、場合によって腫瘍細胞を全細胞集団の約80%へ富化するため低温切開によって分画される。次にDNAまたはRNAが抽出され、増幅され、そしてマーカー核酸配列の存在または不存在を決定するためDNAチップを使って分析される。   This method is biopsyed and optionally fractionated by cryoincision to enrich tumor cells to about 80% of the total cell population. DNA or RNA is then extracted, amplified, and analyzed using a DNA chip to determine the presence or absence of the marker nucleic acid sequence.

一具体例において、核酸プローブは二次元マトリックスまたはアレイ中の基板上にスポットされる。核酸のサンプルが標識され、そして次にプローブへハイブリダイズされることができる。プローブ核酸へ結合した標識したサンプル核酸を含む2本鎖核酸は、サンプルの未結合部分を洗い流した後検出することができる。   In one embodiment, the nucleic acid probes are spotted on a substrate in a two-dimensional matrix or array. The sample of nucleic acid can be labeled and then hybridized to the probe. Double-stranded nucleic acid containing labeled sample nucleic acid bound to the probe nucleic acid can be detected after washing away the unbound portion of the sample.

プローブ核酸は、ガラス、ニトロセルロース等を含む基板上にスポットすることができる。プローブは共有結合により、または疎水性相互作用のような非特異性相互作用によって基板へ結合することができる。サンプル核酸は放射性標識、蛍光源、ケミルミセンス源等を用いて標識することができる。   The probe nucleic acid can be spotted on a substrate containing glass, nitrocellulose and the like. The probe can be bound to the substrate by covalent bonds or by non-specific interactions such as hydrophobic interactions. The sample nucleic acid can be labeled using a radioactive label, a fluorescent source, a chemiluminescence source, or the like.

アレイの構築技術およびこれらアレイの使用方法は、例えばEP0799897;WO97/29212;WO97/27317;EP0785280;WO97/02357;U.S.Pat.No.5,593,839;U.S.Pat.No.5,578,834;EP0728520;U.S.Pat.No.5,599,695;EP0721016;U.S.Pat.No.5,599,695;EP0721016;U.S.Pat.No.5,556,752;WO95/22058;U.S.Pat.No.5,631,734に記載されている。   Techniques for constructing arrays and methods of using these arrays are described, for example, in EP0779897; WO97 / 29212; WO97 / 27317; EP0785280; WO97 / 02357; S. Pat. No. 5,593,839; S. Pat. No. 5,578,834; EP 0728520; S. Pat. No. 5,599,695; EP 0721016; S. Pat. No. 5,599,695; EP 0721016; S. Pat. No. No. 5,556,752; WO 95/22058; S. Pat. No. 5,631,734.

さらにアレイは遺伝子の応差発現を検査するために使用することができ、そして遺伝子機能を決定するために使用することができる。例えば、核酸配列のアレイは、どれかの核酸配列が正常細胞とがん細胞の間で応差的に発現されるかどうかを決定するために使用できる。対応する正常細胞中には観察されない、がん細胞中の特定のメッセージの増加した発現は、がん特異性タンパクを指示し得る。   Furthermore, the array can be used to examine the differential expression of genes and can be used to determine gene function. For example, an array of nucleic acid sequences can be used to determine whether any nucleic acid sequence is differentially expressed between normal and cancer cells. Increased expression of a particular message in a cancer cell that is not observed in the corresponding normal cell may indicate a cancer-specific protein.

一具体例において、核酸分子は、核酸のどれかが、正常細胞または組織とがん細胞または組織の間で応差的に発現されるかどうかを決定するために配列した核酸分子を使用することができるように、固体表面(例えばメンブレン)上にマイクロアレイを作成するために使用することができる。一具体例において、本発明の核酸分子はcDNAであることができ、または後でPCRによって増幅され、そしてナイロン膜上にスポットされるcDNAを生成させるために使用することができる。膜は次にがんまたは正常細胞または組織の均等なサンプルから得た放射標識した標的核酸分子と反応させることができる。cDNA生成方法およびマイクロアレイ調製は当業者に知られており、そして例えば、Bertucci,et al.(Hum.Mol.Genet.8:2129,1999);Nuguyen,et al.(Genomics 29:209,1995);Zhao,et al.(Gene 156:207);Gress,et al.(Mammalian Genome 3:609,1992);Zhumabayeva,et al.(Biotechniques 30:158,201);Lennon,et al.(Trends Genet.7:314,1991)に見られる。   In one embodiment, the nucleic acid molecule uses a sequenced nucleic acid molecule to determine whether any of the nucleic acid is differentially expressed between a normal cell or tissue and a cancer cell or tissue. As can be used, it can be used to create microarrays on solid surfaces (eg membranes). In one embodiment, the nucleic acid molecules of the present invention can be cDNA or can be used to generate cDNA that is later amplified by PCR and spotted on a nylon membrane. The membrane can then be reacted with a radiolabeled target nucleic acid molecule obtained from an equal sample of cancer or normal cells or tissue. cDNA generation methods and microarray preparation are known to those skilled in the art and are described, for example, in Bertucci, et al. (Hum. Mol. Genet. 8: 2129, 1999); Nuguyen, et al. (Genomics 29: 209, 1995); Zhao, et al. (Gene 156: 207); Gress et al. (Mammalian Genome 3: 609, 1992); Zhumabayeva, et al. (Biotechniques 30: 158, 201); Lennon, et al. (Trends Genet. 7: 314, 1991).

なお他の具体例において、本発明は、本発明のマーカーポリペプチドに対して発生させた抗体のパネルの使用を企画する。好ましくは、抗体はMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原に対して発生される。そのような抗体のパネルはがんに対する信頼し得る診断プローブとして使用することができる。本発明のアッセイは、細胞、例えば肺細胞を含んでいる生検サンプルをコードされた一以上の生産に対する抗体のパネルと接触させ、マーカーペプチドの存在または不存在を決定することを含む。   In yet other embodiments, the present invention contemplates the use of a panel of antibodies raised against the marker polypeptides of the present invention. Preferably, antibodies are raised against MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigens. Such a panel of antibodies can be used as a reliable diagnostic probe for cancer. The assay of the present invention involves contacting a biopsy sample containing cells, eg, lung cells, with a panel of antibodies directed against one or more encoded products and determining the presence or absence of a marker peptide.

本発明の診断方法は、処置の追跡として使用することができ、例えばマーカーポリペプチドのレベルの定量化は現在および以前に採用されたがん治療の有効性の、そしてこれら治療の患者予後に対する効果の指示であり得る。   The diagnostic methods of the present invention can be used as a treatment follow-up, for example, quantification of marker polypeptide levels can be used to determine the effectiveness of current and previously adopted cancer therapies and the effects of these treatments on patient outcomes. Can be instructions.

加えて、マーカー核酸またはマーカーポリペプチドは、初期検出、追跡スクリーニング、再発の検出、および化学療法または外科手術の処置後モニタリングのための診断パネルの一部として使用することができる。   In addition, the marker nucleic acids or marker polypeptides can be used as part of a diagnostic panel for initial detection, follow-up screening, detection of recurrence, and post-treatment monitoring of chemotherapy or surgery.

従って、本発明は例えば細胞の腫瘍発生転換から発生する増殖不全の診断および表現型決定を助けるため、細胞からのマーカーポリペプチドのゲインおよび/またはロスを検出するための診断アッセイおよび試薬を提供可能とする。   Thus, the present invention can provide diagnostic assays and reagents for detecting marker polypeptide gain and / or loss from cells, for example, to aid in the diagnosis and phenotyping of proliferative disorders arising from oncogenic transformation of cells And

上に記載した診断アッセイは、予後アッセイにも使用されるように適合させることができる。そのような応用は、腫瘍の進行において特徴的な段階において発生する出来事に対する本発明のアッセイの感受性の利益を採用する。例えば、与えられたマーカー遺伝子は非常に早い段階、多分細胞が悪性腫瘍への発展へ非可逆的に委ねられる前に上方または下方調節され、一方他のマーカー遺伝子はもっと後の段階でのみ上方または下方調節されることができる。そのような方法は、テスト細胞のmRNAを、腫瘍進行の異なる段階においてがんまたは前がん細胞中に異なる特徴的レベルにおいて発現される。与えられたマーカー核酸から誘導された核酸プローブと接触させ、そして細胞のmRNAへのプローブのハイブリダイゼーションの概算量を決定するステップを含み、そのような量は細胞中の該遺伝子の発現レベルの指示であり、このため細胞の腫瘍進行段階の指示である。代ってこのアッセイは、テスト細胞のタンパクと接触させた、与えられたマーカー核酸の遺伝子産物に特異的な抗体で実施することができる。そのようなテストの組は、腫瘍の存在および位置を開示するのでなく、医師がその腫瘍に最も適した処置モードを選択し、そしてその処置の成功の可能性を予想することを許容する。   The diagnostic assays described above can be adapted for use in prognostic assays. Such an application takes advantage of the sensitivity of the assay of the present invention to events that occur at characteristic stages in tumor progression. For example, a given marker gene is very early stage, possibly up or down-regulated before cells are irreversibly committed to malignancy development, while other marker genes are up or down only at later stages. Can be adjusted down. Such methods express test cell mRNA at different characteristic levels in cancer or precancerous cells at different stages of tumor progression. Contacting with a nucleic acid probe derived from a given marker nucleic acid and determining an approximate amount of hybridization of the probe to cellular mRNA, such amount being indicative of the expression level of the gene in the cell And is therefore an indication of the tumor progression stage of the cell. Alternatively, the assay can be performed with an antibody specific for the gene product of a given marker nucleic acid in contact with the test cell protein. Such a set of tests does not disclose the presence and location of the tumor, but allows the physician to select the treatment mode that is most appropriate for the tumor and to predict the likelihood of successful treatment.

本発明の方法は、腫瘍の臨床コースの追跡にも使用することができる。例えば、本発明の方法をがんに対する患者の処置の後、患者からの組織サンプルに適用し、他の組織サンプルを採取しそしてこのテストを繰り返すことができる。成功的な処置はがんまたは前がん細胞に特徴的な応差発現を示すすべての細胞の除去をもたらすか、またはそれらの細胞中の遺伝子発現の実質的な増加、多分正常レベルへ近付くまたは上廻る増加をもたらすであろう。   The methods of the invention can also be used to follow a clinical course of tumors. For example, the method of the invention can be applied to a tissue sample from a patient after treatment of the patient for cancer, other tissue samples are taken, and the test repeated. Successful treatment results in the removal of all cells that exhibit differential expression characteristic of cancer or precancerous cells, or a substantial increase in gene expression in those cells, perhaps approaching or above normal levels Will bring about an increase.

本発明は、ある剤が投与された対象において病気または障害(例えば腎細胞または肝細胞のがん)の処置における剤の有効性を決定する方法にも関し、該方法は、例えば、前記対象から得た生物学的サンプル中の表1から選ばれたmRNA、またはそれによってコードされるポリペプチド(IL−6,IL−8,MMP−1および/またはMMP−10)の量を検出することを含み、ここで前記ポリペプチドの量は前記剤の治療上有効量が投与されたかどうかの指示である。   The present invention also relates to a method of determining the effectiveness of an agent in the treatment of a disease or disorder (eg, renal cell or hepatocyte cancer) in a subject to whom an agent has been administered, said method comprising, for example, from said subject Detecting the amount of mRNA selected from Table 1 or a polypeptide encoded thereby (IL-6, IL-8, MMP-1 and / or MMP-10) in the obtained biological sample. Wherein the amount of the polypeptide is an indication of whether a therapeutically effective amount of the agent has been administered.

そのような剤の例は、マルチキナーゼ阻害剤、特にソラフェニブおよびその誘導体のようなVEGFR活性を有する阻害剤;ソラフェニブに似た活性プロフィルを有するマルチキナーゼ阻害剤(例えばWilhelm et al.,2004に記載されたような);抗脈管形成および抗腫瘍増殖活性の両方を持つ剤(例えばソラフェニブ)を含む。加えて薬物の組合わせ、例えばVEGFR2阻害剤と細胞毒または化学療法剤の組合せ;ソラフェニブと、キノン生還元性プロドラッグ(Jaffar et al.Curr Drug Deliv.2004 Oct:1(4),345−50)、または増大した低酸素症によって活性化される、または低酸素条件下で細胞を選択的に死滅させる他の薬物との組合せを含む。   Examples of such agents are multikinase inhibitors, particularly inhibitors having VEGFR activity such as sorafenib and derivatives thereof; multikinase inhibitors having an activity profile similar to sorafenib (see eg Wilhelm et al., 2004). An agent with both anti-angiogenic and anti-tumor proliferative activity (eg, sorafenib). In addition, combinations of drugs, such as a combination of a VEGFR2 inhibitor and a cytotoxin or chemotherapeutic agent; sorafenib and a quinone bioreducing prodrug (Jaffar et al. Curr Drug Deliv. 2004 Oct: 1 (4), 345-50 Or combinations with other drugs that are activated by increased hypoxia or that selectively kill cells under hypoxic conditions.

本発明に従ってバイオマーカー生産を誘発するマルチキナーゼ阻害剤の例は、例えば、ZD 6474,AZD 2171,AG−013736,AMG 706,BIBF−1120,XL999,MLN518,PKC412,OSI−930,OSI817,好ましくはSutent(SU11248;スニチニブマレート)を含む。そのような剤は、VEGFR(VEGFR2のような)、PDGFR,およびc−KIT活性;VEGFR(VEGFR2のような)および任意にRAF,PDGFR(PDGFRベータのような)、c−KIT,RET,および/またはFLT3活性を持つことができる。他のマルチキナーゼ阻害剤の例は、例えば、MP−412,ダサチニブ、CEP−701,XL647,Tykerb,ST1571,AMN107およびAEE788を含む。   Examples of multikinase inhibitors that induce biomarker production according to the present invention are, for example, ZD 6474, AZD 2171, AG-013736, AMG 706, BIBF-1120, XL999, MLN518, PKC412, OSI-930, OSI817, preferably Sutent (SU11248; sunitinib malate). Such agents include VEGFR (such as VEGFR2), PDGFR, and c-KIT activity; VEGFR (such as VEGFR2) and optionally RAF, PDGFR (such as PDGFR beta), c-KIT, RET, and Can have FLT3 activity. Examples of other multikinase inhibitors include, for example, MP-412, dasatinib, CEP-701, XL647, Tykerb, ST1571, AMN107 and AEE788.

化学療法剤は、限定でなく、例えばアルキル化剤(例えばシクロホスファミド、イフオスファミド、メルフアラン、クロラムブシル、アジリジン、エポキサイド、アルキルスルホネート)、シスプラチンおよびアナログ(例えばカルボプラチン、オキサリプラチン)、抗代謝産物(例えばメトトレキセート、5−フロロウラシル、カペシタビン、シタラビン、ゲムシタビン、フルダラビン)、トポシオメラーゼ阻害剤(例えばカムプトテシン、リノテカン、トポテカン、エトポシド、テニポシド、ドキソルビシン、ダウノルビシン)、抗微小管剤(例えばビンクリスチン、ビンブラスチンおよびビノレクビンのようなビンカアルカロイド;パクリタキセルおよびドセタキセルのようなタキサン)、インターフェロン、インターロイキン−2、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、モノクローナル抗体、エストロゲン変調剤(例えばタモキシフェン、トレミフェン、ラロキシフェン)、メゲステロール、アロマターゼ阻害剤(例えばレトロゾール、アナストロゾール、エキセメスタン、オクトレオチド)、抗アンドロゲン(例えばフルタミド、カソデックス)等を含む。例えば、Cancer:Principles and Practice of Oncology,7th Ddition,Devita et al,Lippincott Williams & Wilkins,2005,Chapters 15,16,17 and 63を見よ。プロドラッグ、特にキノン生還元性化合物のような、低酸素組織中で活性化されるプロドラッグも含められる。例えば、Jaffar et al.Curr.Drug Deliv.2004,1(4):345−350,2004を見よ。   Chemotherapeutic agents include, but are not limited to, for example, alkylating agents (eg cyclophosphamide, ifosfamide, melphalan, chlorambucil, aziridine, epoxide, alkyl sulfonate), cisplatin and analogs (eg carboplatin, oxaliplatin), antimetabolites (eg Methotrexate, 5-florouracil, capecitabine, cytarabine, gemcitabine, fludarabine), toposiomerase inhibitors (eg camptothecin, linotecan, topotecan, etoposide, teniposide, doxorubicin, daunorubicin), anti-microtubule agents (eg vincristine and vinblastine, vinblastine, vinblastine, vinblastine) Vinca alkaloids; taxanes such as paclitaxel and docetaxel), interferon, interleukin-2, Stone deacetylase inhibitor, monoclonal antibody, estrogen modulator (eg tamoxifen, toremifene, raloxifene), megesterol, aromatase inhibitor (eg letrozole, anastrozole, exemestane, octreotide), antiandrogen (eg flutamide, casodex) Etc. See, for example, Cancer: Principles and Practice of Oncology, 7th Edition, Devita et al, Lipcottot Williams & Wilkins, 2005, Chapters 15, 16, 17 and 63. Also included are prodrugs, especially prodrugs activated in hypoxic tissues, such as quinone bioreductive compounds. For example, Jeffar et al. Curr. Drug Deliv. 2004, 1 (4): 345-350, 2004.

mRNA,またはそれによってコードされるポリペプチドの量は、ここに記載したどれかの方法によってルーチンに検出することができる。術語「検出」は標的(すなわちmRNAまたはポリペプチド)の存在がサンプル中で決定されることを指示する。術語「量」は、定量的および定性的測定、濃度、絶対値、サンプル中に存在する総量等を含む、どれかの適当な測定、値またはスケールを含むことができる。mRNAの量(例えば鋳型として標的mRNAを使用するcDNAの測定を含む)またはポリペプチドの量は、治療的または生理学的に有効量のソラニフェブ(またはその誘導体)が投与されたかどうかの指示として記載することができる。このためバイオマーカーの一以上のある量が検出される時、これは剤(ソラフェニブのような)が対象中で生理学的効果を達成しつつあることの指示である。表1はソラフェニブ投与に関連したバイオマーカーの完全なリストを含んでいる。   The amount of mRNA, or polypeptide encoded thereby, can be routinely detected by any of the methods described herein. The term “detection” indicates that the presence of a target (ie, mRNA or polypeptide) is determined in the sample. The term “amount” can include any suitable measurement, value or scale, including quantitative and qualitative measurements, concentrations, absolute values, total amount present in a sample, and the like. The amount of mRNA (eg, including measurement of cDNA using target mRNA as a template) or the amount of polypeptide is described as an indication of whether a therapeutically or physiologically effective amount of solanifeb (or a derivative thereof) has been administered. be able to. Thus, when an amount of one or more of the biomarkers is detected, this is an indication that the agent (such as sorafenib) is achieving a physiological effect in the subject. Table 1 contains a complete list of biomarkers associated with sorafenib administration.

「治療効果」とは、投与された薬物が病気または障害の少なくとも一つの徴候を処置、闘争、緩和、軽減、寛解、改善すること等(例えば治療上有効量で投与した時)を指示する。ソラフェニブの治療効果は、限定でなく、例えば脈管形成阻害;細胞増殖阻害;組織壊死または低酸素症;腫瘍成長、停止または減速;腫瘍細胞増殖の停止または減速;例えば腫瘍細胞および/または内皮細胞におけるアポトーシスの産生;チロシンキナーゼの阻害;VEGFR(VEGFR2のような)、PDGFR(PDGFRベータのような)、FLT3,C−KIT,RETおよびRAFの阻害等を含む。他の活性については、例えばWilhelms et al,Canc.Res.2004,64(19):7099−109;Carlomagno et al,J.Nat1.Cancer Inst.2006 Mar 1:98(5):326−34を見よ。ソラフェニブおよび本発明に従った他の剤は、実質的な治療効果を得る以前に生物学的有効投与量(BED)を産む。後者は、例えばソラフェニブの投与量がそのキナーゼ標的と相互作用するには十分であるが、しかし病気または障害を効果的に処置するためには適当でない時に発生し得る。これらの状況、すなわち、一以上のバイオマーカーの変調(例えばIL−6,IL−8,MMP−1および/またはMMP−10レベルの増加)の不存在、またはもしバイオマーカー量が期待よりも少ない状況においては、剤(ソラフェニブのような)投与量はバイオマーカー量の期待した変化が観察されるまで増加することができる。   “Therapeutic effect” indicates that the administered drug treats, fights, alleviates, reduces, ameliorates, ameliorates, etc. (eg, when administered in a therapeutically effective amount) at least one symptom of a disease or disorder. The therapeutic effects of sorafenib include, but are not limited to, for example, angiogenesis inhibition; cell proliferation inhibition; tissue necrosis or hypoxia; tumor growth, arrest or deceleration; tumor cell proliferation arrest or deceleration; eg tumor cells and / or endothelial cells Production of apoptosis; inhibition of tyrosine kinases; inhibition of VEGFR (like VEGFR2), PDGFR (like PDGFRbeta), FLT3, C-KIT, RET and RAF. For other activities, see, for example, Wilhelms et al, Canc. Res. 2004, 64 (19): 7099-109; Carlomagno et al, J. MoI. Nat1. Cancer Inst. See 2006 Mar 1:98 (5): 326-34. Sorafenib and other agents according to the present invention produce a biologically effective dose (BED) before obtaining a substantial therapeutic effect. The latter can occur, for example, when a dose of sorafenib is sufficient to interact with its kinase target, but is not suitable to effectively treat a disease or disorder. Absence of these conditions, ie modulation of one or more biomarkers (eg increased levels of IL-6, IL-8, MMP-1 and / or MMP-10) or if the amount of biomarkers is less than expected In circumstances, the dose of an agent (such as sorafenib) can be increased until the expected change in the amount of biomarker is observed.

薬物有効性のための診断マーカーとして利用されるバイオマーカーの量は、種々の方法によって決定することができる。例えば、この量は薬物処置の前および後で同じ対象から得たサンプルを使用して決定することができ、そして二つの時点の間の有意差は薬物がその効果を達成していることを決定するために用いることができる。そのような差はルーチンに決定することができ、そして例えば2×(倍)、3×、3.5×、4×、5×、6×、7×、8×、9×10×、11×、15×、20×またはそれ以上から、約3×−4×から、約2×−5×から、約2×−10×から等を含むことができる。表1に示すように、154遺伝子がソラフェニブ処置に応答して応差的に調節されることが決定され、そしてこれら遺伝子のいずれも、そしてそれらがコードするポリペプチドも薬物有効性のための代用バイオマーカーとして使用することができる。術語「応差的に調節」とは、遺伝子発現(例えばmRNAによりまたはポリペプチドによって測定された)が薬物投与において変化するが、測定したすべての遺伝子がそのような変化を示すとは限らなかったことを意味する。   The amount of biomarker utilized as a diagnostic marker for drug effectiveness can be determined by various methods. For example, this amount can be determined using samples from the same subject before and after drug treatment, and a significant difference between the two time points determines that the drug has achieved its effect. Can be used to Such differences can be routinely determined and for example 2 × (times), 3 ×, 3.5 ×, 4 ×, 5 ×, 6 ×, 7 ×, 8 ×, 9 × 10 ×, 11 X, 15x, 20x or more, from about 3x-4x, from about 2x-5x, from about 2x-10x, and the like. As shown in Table 1, it was determined that 154 genes are differentially regulated in response to sorafenib treatment, and any of these genes, and the polypeptides they encode, are surrogate biologics for drug efficacy. Can be used as a marker. The term “differentially regulated” means that gene expression (eg, measured by mRNA or by a polypeptide) changes upon drug administration, but not all measured genes show such changes. Means.

同じ患者からのサンプル間の量を比較することに加え、標準または正常値も使用することができる。例えば、特定のバイオマーカーのための典型的な値または値の範囲を対象集団において確立することができ、そして次にそのような値を薬物有効性の閾値として使用することができる。典型的範囲外の値は観察される時は、そのような値は薬物が治療効果を持ちつつあることを指示するであろう。他方、バイオマーカーレベルの有意義の欠如は、病気(例えばがん)がその薬物に応答性でないこと、または有効性を持つためには追加的増与量増加が必要であることを指示するために使用できる。標準または正常値と比較することに加え、バイオマーカーのレベルはソラフェニブ投与前、前記対象から得たサンプルと比較することができる。表1中の負(−)の記号は、バイオマーカーのレベルが減少したことを指示し、もし記号がリストされていなければ、バイオマーカーが増加したことを示す。   In addition to comparing amounts between samples from the same patient, standard or normal values can also be used. For example, a typical value or range of values for a particular biomarker can be established in a subject population, and such value can then be used as a threshold for drug efficacy. When values outside the typical range are observed, such values will indicate that the drug is having a therapeutic effect. On the other hand, the lack of significance of biomarker levels is to indicate that the disease (eg, cancer) is not responsive to the drug or that additional dose increases are required to be effective Can be used. In addition to comparing to standard or normal values, biomarker levels can be compared to samples from the subject prior to sorafenib administration. The negative (-) symbol in Table 1 indicates that the level of the biomarker has decreased, and if the symbol is not listed, it indicates that the biomarker has increased.

本発明はまた、対象の処置コースの間ある剤(ソラフェニブのような)の効果、例えば対象の処置のコースの間バイオマーカーの応差的遺伝子またはポリペプチド発現について生物学的サンプルがアッセイされる場合に、剤の効果をモニターする方法を提供する。検出した量が剤の不十分な治療量が投与されたことを指示する時、適正なバイオマーカー応答に達し、治療レベルが得られるまで追加の薬物を提供することができる。   The present invention may also be used when a biological sample is assayed for the effect of an agent (such as sorafenib) during a course of treatment of a subject, such as the differential gene or polypeptide expression of a biomarker during the course of treatment of the subject. In addition, a method for monitoring the effect of the agent is provided. When the detected amount indicates that an insufficient therapeutic amount of the agent has been administered, additional drug can be provided until an adequate biomarker response is reached and therapeutic levels are achieved.

バイオマーカーの増加は剤による治療の間いつでも観察することができる。例えば、バイオマーカー発現は、対象へ一以上の投与量(例えば多数投与量)、例えば2,3,6,8,10,12,14,16,20,22,26,30,36,40またはそれ以上の投与量(投与量が薬物の1日量を指示する場合)を含む投与量が投与され終った後まで観察されることはない。そのような増加は、剤の投与後、例えば約4−24時間、1−3日、1−7日、または3−10日に起こることができる。   The increase in biomarkers can be observed at any time during treatment with the agent. For example, biomarker expression can be expressed in one or more doses (eg, multiple doses) to a subject, such as 2, 3, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 22, 26, 30, 36, 40 or It is not observed until after a dose has been administered, including higher doses (when the dose indicates the daily dose of the drug). Such an increase can occur, for example, about 4-24 hours, 1-3 days, 1-7 days, or 3-10 days after administration of the agent.

本発明に従って、例えばある剤が治療効果を有するかどうかを決定するためにいかなる数のバイオマーカーも検出することができる。これらは1,2,4,10,15,20,30,60を含み、そして表1に示したマーカーの全体のセットを含む。表1のバイオマーカーのアミノ酸およびヌクレオチド配列は知られており、そしてGenBankのような公共データベースから得ることができる。   In accordance with the present invention, any number of biomarkers can be detected, for example, to determine whether an agent has a therapeutic effect. These include 1, 2, 4, 10, 15, 20, 30, 60 and include the entire set of markers shown in Table 1. The amino acid and nucleotide sequences of the biomarkers in Table 1 are known and can be obtained from public databases such as GenBank.

本発明はまた、ある剤(ソラニフェブまたはステントのような)を投与された対象において腫瘍の処置における該剤の有効性を決定する方法を提供し、該方法は前記対象中の腫瘍低酸素症の量を測定することを含み、ここで前記量はソラフェニブの治療上有効量が投与されたかどうかの指示である。組織低酸素症とは、細胞が嫌気性呼吸を経験しているように酸素使用の減少として定義することができる。低酸素症を決定するため種々の方法を使用することができる。例えば、全身的な測定は、例えば、血中乳酸、pH、酸素輸送/酸素消費、混合静脈酸素飽和、静脈動脈二酸化炭素勾配等を含む。全身的測定に加え、区域的低酸素症も測定できる。これらは、例えば血液酸素化レベル依存性(BOLD)MRI(例えばPrasad et al.,Noninvasive Evaluation of Internal Oxygenation with BOLD MRI,Circulation 94:3271−3275,1996),応差的通路長スペクトル分析、18F−フルオロミソニダゾール(18F−FMiSO)陽子発射トモグラフィー(PET)(例えば、Lawrentschuk et al.,BJU Int.96(4):540−546,2005)および2−ニトロイミダゾール低酸素症マーカーを使用する他の方法のような、非侵襲的方法を含む。他のバイオマーカー方法のため、ソラフェニブ投与は高酸素症が観察されるまで増量することができる。   The present invention also provides a method of determining the effectiveness of the agent in treating a tumor in a subject that has been administered an agent (such as solanifeb or a stent), the method comprising tumor hypoxia in the subject. Measuring an amount, wherein said amount is an indication of whether a therapeutically effective amount of sorafenib has been administered. Tissue hypoxia can be defined as a decrease in oxygen use such that cells are experiencing anaerobic breathing. Various methods can be used to determine hypoxia. For example, systemic measurements include, for example, blood lactate, pH, oxygen transport / oxygen consumption, mixed venous oxygen saturation, venous arterial carbon dioxide gradient, and the like. In addition to systemic measurements, regional hypoxia can also be measured. These include, for example, blood oxygenation level dependent (BOLD) MRI (eg, Prasad et al., Noninvasive Evaluation of Internal Oxygenation with BOLD MRI, Circulation 94: 3271-3275, 1996), 18-F Misonidazole (18F-FMiSO) proton emission tomography (PET) (eg Lawrentschuk et al., BJU Int. 96 (4): 540-546, 2005) and other using 2-nitroimidazole hypoxia markers Includes non-invasive methods, such as methods. Because of other biomarker methods, sorafenib administration can be increased until hyperoxia is observed.

本発明のバイオマーカーは、腫瘍低酸素症発生のための、特に低酸素症が新しい血管形成なしで起こる時の内因性マーカーとして利用することができる。例えばソラフェニブおよびステントは、がんを処置するために使用される場合、組織低酸素症を招来する腫瘍と血管の成長に対して有効である。これらの剤および他の剤に応答する組織低酸素症の存在および程度は、本発明に従って例えば、IL−6,IL−8,MMP−1および/またはMMP−10を含む、表1にリストしたどれかのバイオマーカーを測定することによって決定することができる。他の方法のように、これらバイオマーカーは血液、腫瘍細胞または他の体液中で測定することができる。従って本発明は、組織低酸素症のためのバイオマーカーに関する。これは、例えば対象から得た生物学的サンプル中のMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原ポリペプチドまたはmRNAの量を決定することを含む、腫瘍組織低酸素症の存在を決定する方法を含む。前記ポリペプチドまたはmRNAの量は腫瘍組織中の低酸素症発生の指示である。   The biomarker of the present invention can be used as an endogenous marker for tumor hypoxia, particularly when hypoxia occurs without new blood vessel formation. For example, sorafenib and stents are effective against tumor and blood vessel growth leading to tissue hypoxia when used to treat cancer. The presence and extent of tissue hypoxia in response to these and other agents are listed in Table 1, including, for example, IL-6, IL-8, MMP-1 and / or MMP-10 according to the present invention. It can be determined by measuring any biomarker. Like other methods, these biomarkers can be measured in blood, tumor cells, or other body fluids. The present invention therefore relates to biomarkers for tissue hypoxia. This can be achieved, for example, by MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen polypeptide or mRNA in a biological sample obtained from a subject. A method of determining the presence of tumor tissue hypoxia, comprising determining the amount of. The amount of the polypeptide or mRNA is an indication of the occurrence of hypoxia in the tumor tissue.

本発明はまた、ある化合物がソラフェニブの薬理学的活性を持っているかどうかを決定する方法を提供し、該方法はソラフェニブへ曝露された細胞中の少なくとも二つの応差的に調節されるmRNA,またはそれによってコードされるポリペプチドの量を検出することを含み、ここで前記量は前記化合物がソラフェニブの薬理活性を持っているかどうかの指示でありそして前記応差的に調節されるmRNAは表1から選ばれる。   The present invention also provides a method for determining whether a compound has pharmacological activity of sorafenib, the method comprising at least two differentially regulated mRNAs in cells exposed to sorafenib, or Detecting the amount of the polypeptide encoded thereby, wherein said amount is an indication of whether said compound has pharmacological activity of sorafenib and said differentially regulated mRNA is from Table 1. To be elected.

ここに開示される応差的に発現される遺伝子の発現パターンは、それらはソラフェニブ投与に応答して細胞によってディスプレーされる独特のパターンであることにおいて、指紋として記載することができる。指紋と同じく、ある発現パターンは組織のソラフェニブ応答に関してその状態を特徴付けるための独特のアイデンティファイヤーとして使用することができる、それはマルチキナーゼ阻害剤に対する細胞応答を比較し、そして特徴化するためのポイントとして使用することができる。例えば、この指紋は関心ある化合物がソラフェニブと同じ薬理作用を持っているかどうかを決定するために使用することができる。応差的遺伝子発現はあるテスト化合物について決定することができる。パターンより近くマッチすればする程、その化合物はソラフェニブの薬理学的プロフィルをより近く映す。そのような化合物はソラフェニブが使用されるどの適応症にも使用することができる。   The expression patterns of differentially expressed genes disclosed herein can be described as fingerprints in that they are unique patterns that are displayed by cells in response to sorafenib administration. Similar to fingerprints, an expression pattern can be used as a unique identifier to characterize its state with respect to the tissue sorafenib response, a point for comparing and characterizing cellular responses to multikinase inhibitors Can be used as For example, this fingerprint can be used to determine if the compound of interest has the same pharmacological action as sorafenib. Differential gene expression can be determined for certain test compounds. The closer the pattern is matched, the closer the compound mirrors the pharmacological profile of sorafenib. Such compounds can be used for any indication for which sorafenib is used.

本発明はまた、対象においてソラフェニブ投与に関連した炎症イベントを低減する方法を提供し、該方法はそのような対象へ抗炎症剤の有効量を投与することを含む。例えば非ステロイド抗炎症剤(NSAID);コルチゾンおよびその誘導体等を含むどのような抗炎症剤も投与することができる。
〔予想的アッセイ〕
The invention also provides a method of reducing an inflammatory event associated with sorafenib administration in a subject, the method comprising administering to such subject an effective amount of an anti-inflammatory agent. Any anti-inflammatory agent can be administered including, for example, non-steroidal anti-inflammatory agents (NSAIDs); cortisone and its derivatives and the like.
[Predictive assay]

与えられた抗がん剤からの臨床的利益を予想できる研究室内アッセイは、がんを有する患者の臨床マネージメントを大きく強化するであろう。この効果を評価するため、抗がん剤に関連するバイオマーカーを、生物学的サンプル(例えば腫瘍サンプル、血漿)中で処置の前、最中および後に分析することができる。   Laboratory assays that can predict the clinical benefit from a given anticancer agent will greatly enhance the clinical management of patients with cancer. In order to assess this effect, biomarkers associated with anti-cancer agents can be analyzed before, during and after treatment in a biological sample (eg, tumor sample, plasma).

例えば、MMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原mRNAおよびタンパクを血漿中で検出することができる。このためMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原の血漿濃度の変化をがん患者中でモニターすることができる。加えて、MMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1,および/またはFOS様抗原タンパクレベルも、パラフィン埋没腫瘍生検を用いて定量的免疫組織化学的によってモニターすることができる。   For example, MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen mRNA and protein can be detected in plasma. Thus, changes in plasma concentrations of MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen can be monitored in cancer patients. . In addition, MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen protein levels are also quantitatively immunized using paraffin-embedded tumor biopsy. Can be monitored by histochemistry.

処置をモニターするための他のアプローチは血清プロテオミックスペクトルの評価である。特に、血漿サンプルは質量スペクトルに分析(例えば表面増強レーザーデソープションおよびイオン化)へ服させることができ、そしてプロテオミックスペクトルは各患者について発生させることができる。処置前および最中に患者からの血漿の分析から得られたスペクトルのセットは、処理されたサンプルを未処理サンプルから完全に区別するプロテオミックパターンを同定することができる反復検索アルゴリズムによって分析することができる。得られたパターンは次に処置後の臨床的利益を予想するために使用し得る。   Another approach to monitor treatment is assessment of serum proteomic spectrum. In particular, plasma samples can be subjected to mass spectra for analysis (eg, surface enhanced laser desorption and ionization), and proteomic spectra can be generated for each patient. The set of spectra obtained from the analysis of plasma from the patient before and during treatment is analyzed by an iterative search algorithm that can identify proteomic patterns that completely distinguish treated samples from untreated samples Can do. The resulting pattern can then be used to predict clinical benefit after treatment.

生物学的サンプル(例えば腫瘍生検サンプル、血液サンプル)の全体的遺伝子発現のプロフィルおよびバイオインフォマチック誘導パターン同定は、ある抗がん剤に対する臨床的利益および感受性を予想し、そしてそれに対する抵抗性の発展を予想するために利用することができる。例えば、処置前および最中に患者からの全血から得た単離された細胞は、Affymetrx GeneChip 技術およびアルゴリズムを使用して、血球遺伝子発現プロフィルを発生させるために使用することができる。これら遺伝子発現プロフィルは特定の抗がん剤での処置からの臨床的利益を予想させる。   Global gene expression profiles and bioinformatic induction pattern identification of biological samples (eg tumor biopsy samples, blood samples) predict and are resistant to clinical benefit and sensitivity to certain anti-cancer drugs Can be used to anticipate the development of For example, isolated cells obtained from whole blood from a patient before and during treatment can be used to generate a blood cell gene expression profile using Affymetrx GeneChip technology and algorithms. These gene expression profiles are predictive of clinical benefit from treatment with certain anticancer agents.

H−NMR(核磁気共鳴)による尿の生化学的組成の分析も予想アッセイとして利用することができる。パターン認識技術を抗がん剤による処置に対する代謝応答を評価するために使用することができ、そしてこの応答を臨床エンドポイントに相関させることができる。尿中に排泄されるバイオマーカーまたは内因性代謝産物は正常対象についてプロトンNMRによって良く特徴化されている(Zuppi et al.,Clin Chim Acta 265:85−97,1997)。これら代謝産物(約30−40)は、クエン酸および尿素サイクルのような主要代謝経路の副生物を代表する。薬物、病気および遺伝子刺激は、この刺激に対する代謝応答の時間ラインおよび大きさの指示である、ベースライン尿プロフィルの代謝特異性変化を生ぜしめることが示された。これらの分析は多変数であり、それ故データ解釈を改良するためパターン認識技術を使用する。尿代謝物パターンは臨床的利益を決定するため臨床的エンドポイントに相関させることができる。 Analysis of the biochemical composition of urine by 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) can also be used as a predictive assay. Pattern recognition techniques can be used to assess the metabolic response to treatment with anti-cancer agents, and this response can be correlated to a clinical endpoint. Biomarkers or endogenous metabolites excreted in the urine have been well characterized by proton NMR for normal subjects (Zuppi et al., Clin Chim Acta 265: 85-97, 1997). These metabolites (about 30-40) represent byproducts of major metabolic pathways such as citric acid and urea cycles. Drugs, illnesses, and genetic stimuli have been shown to give rise to changes in the metabolic specificity of the baseline urinary profile, which is an indication of the time line and magnitude of the metabolic response to this stimulus. These analyzes are multivariable and therefore use pattern recognition techniques to improve data interpretation. Urine metabolite patterns can be correlated to clinical endpoints to determine clinical benefit.

本発明は、以下の非限定的実施例を参照して以下に説明される。   The invention is described below with reference to the following non-limiting examples.

Affymetrix分析 Affymetrix analysis

RNeasy プロトコール(Qiagen,CA)を使用する修飾した販売者プロトコールに従って、TRIzo1試薬(Life Technologies,MD)を使用して全RNAが腫瘍から抽出された。RNA(5μg)は、販売者プロトコール(Invitrogen,CA)に従ってRT−PCRのためのInvitrogen Superscrip III Choice システムを使用してcDNAへ転写された。cDNAは、RNA標識化キット(Enzo Diagnostics,NY)を使用してビオチン化ヌクレオチドを取込むインビトロ転写反応に使用された。生成したcRNAは精製され、定量化され、断片化され、そして各アレイ(Human Genome U133 Plus 2.0)上に負荷(10μg)された。ハイブリダイゼーションは、Affymetrix GemeChip ハイブリダイゼーションオーブン640(Affimetrix;Santa Clara,CA)中45℃で16−18時間進められた。アレイは、Affymetrix Fluidics Station 450 を使用してフイコエリスリン接合ストレプトアビジンで染色された。測定はアレイをAffymetrix Scanner 3000 に入れた後に行われた。発射された光の強度が発現レベルを指示する数値へデシタル変換された。遺伝子発現の相対的倍数変化がソラフェニブ処置腫瘍対ビヒクル処置腫瘍の比較から計算された。 Total RNA was extracted from tumors using TRIzo1 reagent (Life Technologies, MD) according to a modified vendor protocol using the RNeasy protocol (Qiagen, CA). RNA (5 μg) was transcribed into cDNA using the Invitrogen Superscript III Choice system for RT-PCR according to the vendor protocol (Invitrogen, CA). The cDNA was used for in vitro transcription reactions incorporating biotinylated nucleotides using an RNA labeling kit (Enzo Diagnostics, NY). The resulting cRNA was purified, quantified, fragmented and loaded (10 μg) onto each array (Human Genome U133 Plus 2.0). Hybridization was allowed to proceed for 16-18 hours at 45 ° C. in an Affymetrix GemeChip hybridization oven 640 (Affymetrix; Santa Clara, Calif.). The array was stained with phycoerythrin-conjugated streptavidin using an Affymetrix Fluidics Station 450. Measurements were made after placing the array in an Affymetrix Scanner 3000. The intensity of the emitted light was digitally converted to a numerical value indicating the expression level. The relative fold change in gene expression was calculated from a comparison of sorafenib treated vehicle versus vehicle treated tumor.

腫瘍溶解物のAffymetrix分析に基づいて、約154遺伝子がソラフェニブ処置腫瘍において3.5倍以上上方調節または下方調節された。ソラフェニブ処置後分析された4時点において、最も有意な遺伝子変化は3回目投与4時間に起こり、そして24時間までに減少し始める。表1を見よ。   Based on Affymetrix analysis of tumor lysates, approximately 154 genes were up- or down-regulated 3.5-fold or more in sorafenib-treated tumors. At the 4 time points analyzed after sorafenib treatment, the most significant genetic change occurs at 4 hours after the third dose and begins to decrease by 24 hours. See Table 1.

Taqman分析 Taqman analysis

すべて関心ある遺伝子は、FAM蛍光タグ(FAM=6−カルボキシフルオロセイン)を有するMGB設計プローブであった。正常化のため、蛍光タグ(VICアミダイト)を有するリボソームタンパクに対するMGBプローブが使用された。   All genes of interest were MGB designed probes with a FAM fluorescent tag (FAM = 6-carboxyfluorescein). For normalization, an MGB probe against a ribosomal protein with a fluorescent tag (VIC amidite) was used.

PCR反応は、Supersript III First Strand Synthesis キット(Invitrgen,CA)を使用して腫瘍細胞サンプルから単離したRNAから調製したcDNAを使用し、ABI Prism 7900 Sequence Detector(PE Applied Biosystems,CA)上で実施された。反応は、50℃2分および95℃10分のプレPCRサイクル1回と、次いで95℃15秒および60℃1分の40サイクルを含んでいた。   The PCR reaction was performed using cDNA prepared from RNA isolated from tumor cell samples using the Superscript III First Strand Synthesis kit (Invitrogen, Calif.), Using the ABI Prism 7900 Sequence Detector (PE Applied Biosystems on PE Applied Biosystems). It was done. The reaction included one pre-PCR cycle at 50 ° C. for 2 minutes and 95 ° C. for 10 minutes, followed by 40 cycles of 95 ° C. for 15 seconds and 60 ° C. for 1 minute.

発現品質の推計はC+値に基づいていた。各個々のサンプルはそれ自身のL37値へ正常化された。倍数変化はddCT法を用いて計算され、そして処置したサンプルをビヒクル対照サンプルと比較した。   Estimated expression quality was based on C + values. Each individual sample was normalized to its own L37 value. Fold change was calculated using the ddCT method and treated samples were compared to vehicle control samples.

炎症および脈管形サイトカインIL−6およびIL−8、それにマトリックスメタロプロテイナーゼMMP−1およびMMP−10のmRNA中レベルの有意な増加がソラフェニブで処置において観察された。Affimetrix遺伝子チップ上に発生させたデータは、ヒト特異性プライマーを用いるTaqman分析によって確認された。   Significant increases in mRNA levels of inflammation and vascular cytokines IL-6 and IL-8, and matrix metalloproteinases MMP-1 and MMP-10 were observed in treatment with sorafenib. The data generated on the Affimetrix gene chip was confirmed by Taqman analysis using human specific primers.

腫瘍および血漿中のタンパクレベルの測定 Measuring protein levels in tumors and plasma

腫瘍サンプルを急速冷凍し、溶解バッファー(40mM Tris,pH,10%グリセロール、50mM b−グリセロールホスフェート、5mM EGTA,2mM EDTA,1mM オルトバナジン酸ナトリウム、10mMフッ化ナトリウム、0.3% Triton X−100,およびプロテアーゼ阻害剤カクテル(Roche,Indianapolis,IN)中でホモジナイズされた。   Tumor samples were snap frozen and lysis buffer (40 mM Tris, pH, 10% glycerol, 50 mM b-glycerol phosphate, 5 mM EGTA, 2 mM EDTA, 1 mM sodium orthovanadate, 10 mM sodium fluoride, 0.3% Triton X-100). , And in a protease inhibitor cocktail (Roche, Indianapolis, IN).

Meso Scale Diagnostics(Gaithers burg,MD)からの特異的アッセイキットを使用し、製造者からの条件に従ってIL−6,IL−8およびVEGFのレベルが決定された。   IL-6, IL-8 and VEGF levels were determined using specific assay kits from Meso Scale Diagnostics (Gaithersburg, MD) according to the conditions from the manufacturer.

MMP−1およびMMP−10タンパクレベルは、R & D Systems(Minneapolis,MN)からのイムノアッセイELISAにおいて、販売者のプロトコールに従って決定された。   MMP-1 and MMP-10 protein levels were determined in an immunoassay ELISA from R & D Systems (Minneapolis, Minn.) According to the vendor's protocol.

IL−6,IL−8,MMP−1およびMMP−10の腫瘍タンパクレベルは、テストした異なる投与量においてソラフェニブ処置(QDX3)によって上昇した。すべての4種のタンパクレベルの統計学的に有意義な上昇は、3回目投与(15,30,60mg/kg投与量)24時間において観察された。IL−6,IL−8,MMP−1およびMMP−10の血漿中の上昇の傾向は、ソラフェニブ処理動物から採取した血漿中に観察された。   Tumor protein levels of IL-6, IL-8, MMP-1 and MMP-10 were elevated by sorafenib treatment (QDX3) at the different doses tested. A statistically significant increase in the level of all four proteins was observed at the third dose (15, 30, 60 mg / kg dose) 24 hours. A trend for elevated levels of IL-6, IL-8, MMP-1 and MMP-10 in plasma was observed in plasma collected from sorafenib-treated animals.

どこかの日/時間ポイントにおける43−9006処置による3.5より大きい倍数を持つトッププローブセット。有意な信号は>1000である。

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Top probe set with multiples greater than 3.5 with 43-9006 treatment at some day / time point. Significant signals are> 1000.
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遺伝子調節のタンパク発現研究のアウトラインを示す。An outline of gene regulatory protein expression studies is shown. マウスにおけるソラフェニブ処置およびHypoxyprobeを使用する低酸素症評価の時間ライン。腫瘍採取1時間前、マウスはHypoxyprobe(ピモノニダゾール塩酸塩60mg/kg,Chemicon International;Temecula,CA)を静脈注射された。腫瘍は最終ソラフェニブ投与4時間および24時間後に収穫された。紫外線可視化のため、5mmに切断したホルマリン固定パラフィン埋め込み腫瘍切片をキット(Hypoxyprobe−1 Plus Kit;Chemicon International:Temecula,CA)で供給されるFITC接合Hypoxyprobe−1 一次抗体と1時間インキュベートした。切片はまた、ヤギ抗CD31抗体(Santa Cruz:Santa Cruz,CA)とインキュベートされた。Timeline for hypoxia assessment using sorafenib treatment and Hypoprobe in mice. One hour prior to tumor collection, mice were intravenously injected with Hypoxyprobe (pimonidazole hydrochloride 60 mg / kg, Chemicon International; Temecula, CA). Tumors were harvested 4 and 24 hours after the last sorafenib administration. For UV visualization, formalin-fixed paraffin-embedded tumor sections cut to 5 mm were incubated for 1 hour with FITC-conjugated Hypoprobe-1 primary antibody supplied with a kit (Hypoxyprobe-1 Plus Kit; Chemicon International: Temecula, Calif.). Sections were also incubated with goat anti-CD31 antibody (Santa Cruz: Santa Cruz, CA). ソラフェニブ処置により調節された遺伝子のAffymetrix分析を提供する。データは処置された腫瘍を対応する対照腫瘍と比較した時の遺伝子発現における相対的倍数変化として表わされる。ここで、明るい赤は遺伝子発現の>3.5倍上方調節を表わし、明るい緑は遺伝子発現の>3.5倍下方調節を表わす。Affymetrix analysis of genes regulated by sorafenib treatment is provided. Data are expressed as relative fold changes in gene expression when treated tumors are compared to corresponding control tumors. Here, bright red represents> 3.5-fold upregulation of gene expression and bright green represents> 3.5-fold downregulation of gene expression. IL−8およびIL−6遺伝子はソラフェニブ処置によりtaqman分析によって確認されるように上方調節されることを示す。Shows that the IL-8 and IL-6 genes are upregulated by sorafenib treatment as confirmed by taqman analysis. MMP−1およびMMP−10遺伝子はソラフェニブ処置によりtaqman分析によって確認されるように上方調節されることを示す。The MMP-1 and MMP-10 genes are up-regulated by sorafenib treatment as confirmed by taqman analysis. ソラフェニブ処置した腫瘍はIL−6,IL−8,MMP−1およびMMP−10タンパクのレベルを評価された。データは平均値±SEM;グループ当りの動物n=10 パネル(A)腫瘍IL−6(pg/ml) パネル(B)腫瘍IL−8(pg/ml) パネル(C)腫瘍MMP−10(pg/ml) パネル(D)腫瘍MMP−1(pg/ml)Sorafenib-treated tumors were evaluated for IL-6, IL-8, MMP-1 and MMP-10 protein levels. Data are mean ± SEM; animals per group n = 10 Panel (A) Tumor IL-6 (pg / ml) Panel (B) Tumor IL-8 (pg / ml) Panel (C) Tumor MMP-10 (pg / Ml) Panel (D) Tumor MMP-1 (pg / ml) ソラフェニブ処置した動物からの血漿はIL−6,IL−8およびMMP−10のレベルと評価された。データは平均値±SE;n=10動物/グループ、*はP=0.05を示す。 パネル(A)血漿IL−6(pg/ml) パネル(B)血漿IL−8(pg/ml) パネル(C)血漿MMP−10(pg/ml)Plasma from sorafenib treated animals was evaluated for IL-6, IL-8 and MMP-10 levels. Data are mean ± SE; n = 10 animals / group, * indicates P = 0.05. Panel (A) Plasma IL-6 (pg / ml) Panel (B) Plasma IL-8 (pg / ml) Panel (C) Plasma MMP-10 (pg / ml) VEGFレベルはソラフェニブ処理腫瘍において適度に評価された。データは平均値±SEM;n=10動物/グループ、*はP=0.05を示す。VEGF levels were moderately assessed in sorafenib treated tumors. Data are mean ± SEM; n = 10 animals / group, * indicates P = 0.05.

Claims (20)

ソラフェニブを投与された対象の病気または障害におけるソラフェニブの有効性を決定する方法であって、前記対象から得た生物学的サンプル中のMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1、および/またはFOS様抗原ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの量を検出することを含み、ここで前記量は治療的に有効なソラフェニブが投与されたかどうかの指示であり、そして検出された量を標準値と比較することを含む方法。   A method for determining the effectiveness of sorafenib in a disease or disorder in a subject administered sorafenib, comprising MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, in a biological sample obtained from said subject Detecting the amount of IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen polypeptide or polynucleotide, wherein said amount is an indication of whether therapeutically effective sorafenib has been administered And comparing the detected amount with a standard value. 前記量は、ソラフェニブ投与前、前記対象からサンプルである標準値と比較して増加している請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the amount is increased relative to a standard value that is a sample from the subject prior to sorafenib administration. 前記量は、標準値と比較して増加している請求項1の方法。   The method of claim 1, wherein the amount is increased compared to a standard value. 標準は、ソラフェニブ投与前に前記対象から得た生物学的サンプル中のMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1、および/またはFOS様抗原ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの量を検出することによって決定される請求項1の方法。   Standards are MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen in a biological sample obtained from the subject prior to sorafenib administration. 2. The method of claim 1 determined by detecting the amount of a polypeptide or polynucleotide. ソラフェニブ投与のコースを通じて得られた生物学的サンプル中のMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1、および/またはFOS様抗原ポリペプチドまたはポリヌクレオチドを検出することを含む請求項1の方法。   MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or FOS-like antigen polypeptide or poly in biological samples obtained through a course of sorafenib administration The method of claim 1 comprising detecting the nucleotide. IL−6,IL−8および/またはMMP−1が検出される請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein IL-6, IL-8 and / or MMP-1 are detected. 前記サンプルは腫瘍組織または腫瘍細胞サンプルである請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the sample is a tumor tissue or tumor cell sample. 前記サンプルは血液サンプルである請求項1の方法。   The method of claim 1, wherein the sample is a blood sample. 前記増加は、ソラフェニブ投与後約4〜24時間、1〜3日、1〜7日、または3〜10日後に起こる請求項2または3の方法。   4. The method of claim 2 or 3, wherein the increase occurs about 4-24 hours, 1-3 days, 1-7 days, or 3-10 days after sorafenib administration. IL−6,IL−8,MMP−1および/またはMMP−10の前記量が対照または標準レベルと比較して増加するまで前記対象へソラフェニブを投与することをさらに含む請求項1の方法。   2. The method of claim 1, further comprising administering sorafenib to the subject until the amount of IL-6, IL-8, MMP-1 and / or MMP-10 is increased compared to a control or standard level. 前記病気または障害は腫瘍である請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the disease or disorder is a tumor. 前記病気または障害はメラノーマ、肝細胞がん、非小肺細胞肺がん、または腎細胞がんである請求項1の方法。   2. The method of claim 1, wherein the disease or disorder is melanoma, hepatocellular carcinoma, non-small lung cell lung cancer, or renal cell cancer. ソラフェニブを投与された対象の病気または障害に処置においてソラフェニブの有効性を決定する方法であって、前記対象から得た生物学的サンプル中のIL−6,IL−8,MMP−1および/またはMMP−10mRNAの量を検出することを含み、ここでmRNAの量はソラフェニブの治療的有効量が投与されたかどうかの指示である、方法。   A method for determining the effectiveness of sorafenib in treating a disease or disorder in a subject administered sorafenib, comprising IL-6, IL-8, MMP-1 and / or in a biological sample obtained from said subject Detecting the amount of MMP-10 mRNA, wherein the amount of mRNA is an indication of whether a therapeutically effective amount of sorafenib has been administered. ソラフェニブを投与された対象の病気または障害の処置においてソラフェニブの有効性を決定する方法であって、前記対象から得た生物学的サンプル中の少なくとも一つの応差的に調節されるmRNA、またはそれによってコードされるポリペプチドの量を検出することを含み、ここで前記mRNAまたはそれによってコードされるポリペプチドは表1から選ばれ、そしてここで前記mRNAまたはそれによってコードされるポリペプチドの量はソラフェニブの治療的に有効量が投与されたかどうかの指示である、方法。   A method for determining the effectiveness of sorafenib in the treatment of a disease or disorder in a subject administered sorafenib, comprising at least one differentially regulated mRNA in a biological sample obtained from said subject, or thereby Detecting the amount of encoded polypeptide, wherein the mRNA or polypeptide encoded thereby is selected from Table 1, and wherein the amount of the mRNA or polypeptide encoded thereby is sorafenib A method which is an indication of whether a therapeutically effective amount of was administered. 少なくとも10の応差的に調節されたmRNAまたは前記mRNAによってコードされるポリペプチドの量が検出される請求項14の方法。   15. The method of claim 14, wherein the amount of at least 10 differentially regulated mRNA or polypeptide encoded by said mRNA is detected. ソラフェニブを投与された対象における腫瘍の治療におけるソラフェニブの有効性を決定する方法であって、前記対象中の腫瘍低酸素症の量を測定することを含み、ここで前記量はソラフェニブの治療的に有効量が投与されたかどうかの指示である、方法。   A method of determining the effectiveness of sorafenib in treating a tumor in a subject administered sorafenib, comprising measuring the amount of tumor hypoxia in said subject, wherein said amount is therapeutically of sorafenib A method, which is an indication of whether an effective amount has been administered. がんを持っている対象のためのソラフェニブ処置のコースを決定する方法であって、MMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1、および/またはFOS様抗原ポリペプチドまたはポリヌクレオチドを対照または正常値に比較して前記対象から得た生物学的サンプル中において増加を誘発するのに有効な量を投与することを含む、方法。   A method of determining a course of sorafenib treatment for a subject having cancer, comprising: MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1, and / or Or administering a FOS-like antigen polypeptide or polynucleotide in an amount effective to induce an increase in a biological sample obtained from said subject relative to a control or normal value. ある化合物がソラフェニブの薬理活性を持っているかどうかを決定する方法であって、前記ソラフェニブへ曝露された細胞中の、少なくとも二つの応差的に調節されるmRNAまたはそれによってコードされるポリペプチドの量を検出することを含み、ここで前記量は前記化合物がソラフェニブの薬理作用を持っている指示であり、そして前記応差的に調節されるmRNAは表1から選ばれる、方法。   A method of determining whether a compound has pharmacological activity of sorafenib, the amount of at least two differentially regulated mRNAs or polypeptides encoded thereby in cells exposed to said sorafenib Wherein the amount is an indication that the compound has the pharmacological action of sorafenib, and the differentially regulated mRNA is selected from Table 1. 腫瘍組織低酸素症の存在を決定する方法であって、対象から得た生物学的サンプル中のMMP−1,MMP−10,IL−6,IL−8,IL−10,CSF−2,SLCO4A1、および/またはFOS様抗原ポリペプチドまたはポリヌクレオチドまたはmRNAの量を検出することを含み、ここにおいて前記ポリペプチドまたはmRNAの量は腫瘍組織中の低酸素症の発生を指示する、方法。   A method for determining the presence of tumor tissue hypoxia, wherein MMP-1, MMP-10, IL-6, IL-8, IL-10, CSF-2, SLCO4A1 in a biological sample obtained from a subject And / or detecting the amount of FOS-like antigen polypeptide or polynucleotide or mRNA, wherein the amount of said polypeptide or mRNA is indicative of the occurrence of hypoxia in tumor tissue. 対象においてソラフェニブ投与に関連した炎症イベントを減らす方法であって、前記対象へ抗炎症剤の有効量を投与することを含む方法。   A method of reducing an inflammatory event associated with sorafenib administration in a subject comprising administering to said subject an effective amount of an anti-inflammatory agent.
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