JP2013535696A - 肺癌および結腸直腸癌におけるbard1アイソフォームおよびその使用 - Google Patents

肺癌および結腸直腸癌におけるbard1アイソフォームおよびその使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、肺癌および結腸直腸癌に特異的な新規BARD1アイソフォーム、その検出のための方法、および肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法に関する。

Description

本発明は、肺癌および結腸直腸癌に特異的な新規BARD1アイソフォーム、その検出のための方法、および肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法に関する。
肺癌は、全世界の癌死亡の主な原因である。手術以外の治療法はあまり効率的でなく、かつ抵抗性を引き起こす。したがって、肺癌の病因およびその進行に対する洞察が早急に必要とされている。結腸直腸癌は癌関連死亡のもう1つの主な原因であり、かつ世界で4番目に多い癌である。結腸直腸癌患者の生存および予後は診断時の腫瘍の病期に依存する。初期の結腸直腸癌は治癒が可能である。残念ながら、57%以上が診断時に疾患の局所的または遠隔拡散を有する。癌の管理には多額の投資が行われかつ多大な進歩があるものの、末期結腸直腸癌患者の5年生存率は15%に過ぎない。
最近、多くのグループが腫瘍におけるタンパク質、RNA、およびマイクロRNAを健康組織と比較することにより肺癌を発生させる機構に取り組んでいる。肺癌において最も頻繁に欠失または変異する遺伝子TP53に加え、p53−ARF経路の成分も一貫して欠失、変異または後成的に修飾される。結腸直腸癌に関しては、困難であるのは分子的な基盤を理解すること、および発生を開始しかつ進行に駆り立てる因子を決定することである。結腸直腸癌の発生および転移の進行に関与する分子的な事象は、部分的に解明されているにすぎない。最近の研究により、結腸直腸癌において、転帰および化学療法に対する反応を予測するためのMLH1、MSH2、β−カテニンおよびp53などの分子的および生化学的マーカーの使用の可能性が明らかになっている。
ERCC1、RRM1、およびBRCA1などのDNA損傷修復に関与する遺伝子を含めた分子的プロフィールが、非小細胞肺癌(NSCLC)における予測および予後判定パラメータとして浮上しつつある。アップレギュレートされた乳癌素因遺伝子BRCA1の発現が、NSCLCにおける予後判定および治療に対する反応の予測マーカーとして提唱された。結腸直腸癌については、BRCA1の研究は主として結腸直腸癌リスクとBRCA1変異に限定されている。数件の研究がBRCA1変異と結腸直腸癌リスクを相関させようと試みたものの、明確な結論は得られていない。現在入手できる限定的なエビデンスによれば、BRCA変異保有者は結腸直腸癌のリスクが高いと見なすべきである。しかし、結腸直腸癌におけるBRCA1発現の具体的な役割は不明である。
BRCA1は多くの増殖組織に発現し、かつDNA修復経路および細胞周期制御において腫瘍抑制因子として作用する。BRCA1タンパク質の安定性および機能はそのBARD1(BRCA1会合RINGドメインタンパク質1)との相互作用に依存する。BRCA1−BARD1ヘテロ二量体はE3ユビキチンリガーゼ活性を有し、これによりユビキチン化を介して主要な標的タンパク質の安定性を制御する。BARD1は、大半の肺癌において欠損するp53依存性アポトーシスにも関与する。BARD1はp53を安定化しかつそのリン酸化を促進し、またBARD1の発現はアポトーシスに向かうシグナリングにおけるp53の適切な機能に必要とされる。したがって、BARD1は腫瘍抑制においてBRCA1およびp53の両者の結合相手として二重の役割を果たす。いくつかの研究により、有糸分裂中のBARD1は、転写時はE2Fにより、また翻訳後はリン酸化によってアップレギュレートされ、また重要なことにそのことが有糸分裂にとって不可欠であることが示されている。他の研究によると、BRCA1もBARD1も遺伝性非ポリープ性結腸直腸癌(HNPCC)と関係することの多い遺伝子hMSH2と相互作用することが示され、かつhMSH2の変異はHNPCCの約30〜40%を説明するとみられる。BRCA1−hMSH2シグナリングプロセスの欠損は腫瘍の発生しやすさの増大につながる。
国際公開第98/12327号(テキサス大学群理事会)は、乳癌タンパク質BRCA1との結合に基づくスクリーニング分析において同定された数種類の遺伝子を開示する。これらの遺伝子の1つはBARD1と命名され、BRCA1と相互作用するRINGタンパク質であり、特に乳癌、卵巣癌および子宮癌と結びついた多様な癌関連診断および治療法における使用が想定される。
国際公開第2008/119802号(ジュネーブ大学)は、婦人科癌において欠失を有するBARD1のアイソフォームが細胞質に過剰発現かつ異常局在すること、および乳癌および卵巣癌における予後不良と相関するその発現を開示する。これらのアイソフォームの構造解析により、これらはBRCA1と相互作用するかまたはアポトーシスを誘導する領域を欠くことが示された。これらのアイソフォームは婦人科癌に特異的であり、またアイソフォームα、β、η、γ、ε、φ、δおよびθと命名される。
肺癌および結腸直腸癌の重症度および不治性により、これらの癌の鑑別を可能にし、かつさらにその治療または予防のための有効な方法および組成物の開発をさらに可能とするような有効な検出法を開発することのニーズが未だにある。主な問題は、今日この問題を克服するために効率的な方法または戦略が開発されていないことである。
本発明は、対象から採取した生物学的サンプル中に肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在を検出するための方法であって、
配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ、および
配列番号2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームκ、
を含む群から選択される肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの少なくとも1つを前記サンプル中に検出する段階を含み、前記対象に由来するサンプル中の前記の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在が、前記対象が肺癌および/または結腸直腸癌に罹患し、肺癌および/または結腸直腸癌のリスク上昇を有し、かつ/または肺癌および/または結腸直腸癌に対する治療後の再発のリスクを有することの指標であることを特徴とする方法を提供する。
本発明は、請求項1から6の方法におけるバイオマーカーとしての使用のための、配列番号1、その活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む分離かつ/または精製したポリペプチド、および請求項1から6の方法におけるバイオマーカーとしての使用のための、配列番号2、その活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む分離かつ/または精製したポリペプチドをさらに提供する。
本発明の他の対象は、本発明のBARD1アイソフォームの存在を検出するための方法において用いるための配列番号13から80を含む群から選択されるペプチドである。
本発明のさらなる対象は、対象から採取したサンプル中の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在を検出するためのキットであって、
少なくとも1つのポリヌクレオチドプライマーまたはプローブが、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、および/または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするポリヌクレオチドに対して特異的であることを特徴とする前記のポリヌクレオチドプライマーまたはプローブ、および/または
配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つのBARD1アイソフォームの相異なるエピトープと特異的に結合する抗体またはそのフラグメントの組み合わせ、および/または
配列番号13から80を含む群から選択される少なくとも1つのペプチドを含むキットである。
本発明は、肺癌および結腸直腸癌を婦人科癌と識別するための方法であって前記方法が、
配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ、および
配列番号2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームκ、
を含む群から選択される肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの少なくとも1つを対象から採取した生物学的サンプル中に検出する段階を含み、前記の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームが肺癌および/または結腸直腸癌の指標であることを特徴とする方法にも関する。
さらに、本発明は、肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための本発明のBARD1アイソフォームの抗体、組換えsiRNAおよび生物学的活性のモジュレーターにも関する。
NSCLCにおけるBARD1発現を示す。BARD1抗体を有するNSCLC100例に対してN19、C20、PVC、WFSおよびBRACA1を用いた免疫組織化学検査を実施した。(A)上記にRINGフィンガー(RING)、アンキリン反復配列(ANK)およびBRCTドメインとして示されたタンパク質モチーフを有するBARD1エクソン(1〜11)の模式的提示。多様な抗体によって認識されるエピトープのおおよその位置が指定される(N19、PVC、WFS、C20)。 (B〜D)BARD1抗体およびBRCA1抗体を用いた免疫組織化学染色の例。BARD1 N19およびC20は細胞質顆粒染色を示し、時に同じ細胞または領域内に共存した。BARD1 PVCおよびWFS染色は細胞質染色または核および細胞質拡散染色であった。BRCA1染色はBARD1 N19染色と共存した(B)。 PVCおよびWFSでほとんど染色されなかった例(C)。 N−19およびC20でごくわずかに染色された例(D)。縮尺棒を表示する(上図=200μm;下図=100μm)。 (E)NSCLC症例100例のうちN19、PVC、WFSおよびC20がすべて立証された73例に観察された染色。「+」は陽性染色を、「−」は陰性染色を示す。全4抗体に対する陽性染色は最も頻度の高い発現パターンであった。 (F)BARD1 N19、PVC、WFSおよびC20染色の対比較。BARD1 N19とC20およびPVCとWFSは強く相関した。N19とPVC、N19とWFS、C20とPVC、C20とWFSにはほとんど相関が認められなかった。 腫瘍組織と腫瘍周囲組織のBARD1発現の比較および臨床像との相関を示す。(A)NSCLC患者20例(女性10例および男性10例)の腫瘍組織と腫瘍周囲組織とのBARD1 N19、BARD1 C20およびBRCA1染色の比較。腫瘍組織では全抗体による染色が「正常」組織と比較して上昇した。(B)女性10例および男性10例のNSCLC患者の腫瘍組織でBARD1 N19、BARD1 C20およびBRCA1染色を試験した。女性由来の腫瘍では全抗体による染色が男性患者と比較して上昇した。(C)NSCLC100例におけるBARD抗体染色と腫瘍型の比較。非腺癌(AC)(扁平上皮癌および大細胞癌を含む)では陽性染色の頻度がACよりも高かった。PVCおよびWFS染色の上昇は統計的に有意であった。(D〜E)BARD1発現と患者の生存との相関。(D)図1Eに定義する4抗体陽性染色の組み合わせと4抗体未満陽性染色の組み合わせによる無病生存率(DFS)のカプラン−メイヤー分析。(E)図1Eに定義する4抗体陽性染色の組み合わせと4抗体未満の組み合わせによる陽性染色による全生存(OS)のカプラン−メイヤー分析。 同上。 肺癌誘発の実験マウスモデルにおけるBARD1アイソフォーム発現の経時変化を示す。(A)ウレタン処理動物の形態学的に正常な組織(正常)におけるBARD1発現。第16週(wk)には、一部のII型表現型にBARD1 PVCおよびWFSエピトープが検出されたが、I型表現型には検出されなかった。第24週および32週にはII型およびI型表現型においてすべてのエピトープが発現し、また第24週から32週までは発現がアップレギュレートされた。C20染色は他と反対であり:染色は16週目に強く、24週目には弱く、32週目にはほぼ陰性であった。(B)腫瘍におけるBARD1発現。腫瘍領域においては、16週目から32週目にBARD1 PVCおよび特異的にWFS発現がアップレギュレートされる一方、C20発現は16週目から32週目までダウンレギュレートされた。 (C〜D)3匹のマウスの正常組織(C)および腫瘍組織(D)におけるBARD1エピトープの発現パターンを要約する。染色スコア、陽性細胞の割合を示す(0は陰性染色、1から4は強度および陽性染色細胞数の増加を示す)。 ヒト肺腫瘍組織および腫瘍周辺組織におけるBARD1転写物の発現および構造を示す。(A〜D)BARD1コード領域全体またはエクソン1−4または1−6を含む領域を増幅するプライマーを用いてRT−PCRを実施した。対照RT−PCRとしてGAPDHを増幅した。分子量マーカー(M)を左に示す。推定されるFL BARD1および選択的スプライシングアイソフォームを右に示す。(A)正常肺組織におけるBARD1 RNA発現。良性肺疾患を有する者の肺生検に対して実施したRT−PCR(「方法」の節を参照)は、大半のサンプルにおいてBARD1発現が、かつ8例中5例において個別のアイソフォーム(γ、δ、η)の増幅が存在しないことを示す。(B)エクソン1において順方向プライマーを用い、かつエクソン11またはエクソン4において逆方向プライマーを用いたFL BARD1および/または切断アイソフォームの増幅。男性および女性患者由来の組織について正常腫瘍周辺組織(N)および腫瘍組織(T)の対の例を示す。推定されるFL BARD1および選択的スプライシングアイソフォームを右に示す。正常組織と腫瘍組織は同じアイソフォームパターンを発現する。(C)FL BARD1、βおよび新規アイソフォームκおよびπを識別するために、エクソン1から6の増幅を実施した。アイソフォームπは腫瘍に特異的に発現するが、正常組織においては発現しないかまたは弱く発現する。(D)RT−PCRによって決定されたエストロゲン受容体αの発現は大半の症例で確認された。正常組織と腫瘍、男性サンプルと女性サンプルで同様の発現レベルが認められた。 (E)既知のBARD1アイソフォームおよび肺癌特異的新型アイソフォームκおよびπの構造。FL BARD1のエクソン(1から11)構造模式図およびタンパク質像(RING、ANK、BRICT)および核局在シグナル(NLS)およびプライマーの位置を示す。アイソフォームの推定タンパク構造模式図を下に灰色で、非コードエクソンを白で、選択的オープンリーディングフレーム(β、γおよびη)を薄い灰色のドット(…)で示す。新規アイソフォームκはエクソン3、推定翻訳開始部位(ATG)はエクソン4の欠失によって示される。新規アイソフォームπはエクソン4の欠失によって設計され、また既知のBARD1変異およびこの領域に位置する多型が示される。アイソフォームに付けられた名称を左側に、サイズ(アミノ酸)および分子量(MW)を右側に示す。 男性および女性NSCLC患者の形態学的に正常な腫瘍周辺組織(左)と腫瘍組織(右)BARD1、BRCA1およびAurora B発現の比較を示す。免疫組織化学検査にはBARD1(N19およびC20)およびC末端特異的抗体p8、BRCA1およびAurora B抗体染色を用いた。表示n=核染色。 エクソン4における選択的スプライシングおよび/または転写開始を示す。(A)エクソン(Ex)4、エクソン5、およびエクソン6内の順方向プライマー(左側)、およびエクソン11における逆方法プライマー(右側)によって増幅されたBARD1の多様なフラグメントの図。プライマーの位置および増幅バンドの予想サイズを括弧内に表示する(bp)。(B)Aで示したプライマーを用いた、男性(左図)および女性(右図)NSCLC患者のヒト肺腫瘍組織(T)および正常腫瘍周辺組織(N)におけるBARD1転写物の増幅を示す。エクソン4内のプライマーによる増幅は相異なるサンプルで変動するものの、すべてのサンプルはエクソン5またはエクソン6におけるプライマーを用いて増幅することができることに留意されたい。BARD1 mRNAおよびタンパク質発現の変動は、この領域において選択的スプライシングされたか、または選択的に開始された転写が原因であるかもしれない。 女性および男性患者の腫瘍組織(Tumour)と腫瘍周囲組織(Normal)のBARD1 mRNAアイソフォーム発現の比較および相関を示す。男性10例および女性10例を含む、20対の腫瘍組織/形態学的正常組織サンプルのFL BARD1およびBARD1アイソフォームをスコアリングして提示した。発現はImageJソフトウェアを用いて定量した(「方法」の節を参照)。結果は数値の平均±SE(標準誤差)として数字で示す。(A)腫瘍周辺組織と腫瘍組織におけるFL BARD1およびアイソフォームの比較。アイソフォームβおよびκを除くすべての形態は腫瘍内で統計的に有意にアップレギュレートされる。(B〜C)男性(B)も女性(C)も、腫瘍組織中のFL BARD1およびBARD1アイソフォームが腫瘍周辺組織よりも多い。 (D/E)腫瘍組織(D)および正常組織(E)における男女間のBARD1発現の比較。腫瘍組織および腫瘍周辺組織において、BARD1アイソフォームβおよびκは女性由来組織よりも男性由来組織の方により発現する。これは統計的に有意である。腫瘍組織および腫瘍周辺組織において、FL BARD1およびBARD1アイソフォームγ、ε、およびηが男性由来組織より女性由来組織の方により発現することもあるが、これは統計的に有意でない。(F)若年(<60歳)患者群と高齢(>60歳)患者群間のFL BARD1およびアイソフォームの比較。若年(<60歳)患者ではFL BARD1およびアイソフォームγがアップレギュレートされる。これは統計的に有意である。 結腸直腸癌におけるBARD1およびBRCA1発現の免疫組織化学検査の例を示す。BARD1抗体N19、C20、PVC、WFSおよびBRCA1を有する結腸直腸癌148例のサンプルに対して免疫組織化学検査を実施した。各症例について、すべてのサンプルを四分割画面の組織マイクロアレイとして提示した。免疫組織化学分析後、145サンプルが分析に適していた。 (A)BARD1およびBRCA1に対する抗体を有する陽性染色例の頻度。4種類の抗体の陽性染色率にはそれぞれ変動があった。BARD1 N19およびC20染色、さらにBRCA1染色の頻度はより低かった。BARD1 PVCおよびWFS陽性染色は、結腸直腸癌症例の大半に認められた。(B)結腸直腸癌におけるBARD1発現パターン。各症例についての陽性(+)染色および陰性(−)染色に基づき、4つのBARD1抗体による発現パターンを得た。PVCおよびWFS陽性染色かつN19およびC20陰性染色が最も頻度の高い発現パターンであり、「4抗体すべて陽性」染色の頻度は2番目に高く、N19陰性でありながらPVC、WFSおよびC20陽性染色が3番目に高い頻度で認められる発現パターンであった。 (C〜F)BARD1抗体およびBRCA1抗体を用いた免疫組織染色の例。BARD1 N19およびC20は細胞質顆粒染色を示し、かつ同一細胞または領域内に共存した。BARD1 PVCおよびWFS染色は細胞質拡散染色であった。BRCA1染色は細胞質および核顆粒染色であった。BARD1抗体およびBRCA1抗体に陽性染色(C)、N−19およびC20にわずかに染色(D)、4つのBARD1抗体すべてに陽性染色(E)およびN19に陰性染色の例を示す。縮尺棒を表示する(上図=200μm;下図=50μm)。 同上。 同上。 同上。 結腸直腸癌におけるBARD1とBRCA1の特徴的な抗体染色の相関を示す。(A)BARD1 N19、PVC、WFSおよびC20染色の相関。BARD1 N19とC20染色は強く相関し、PVCとWFS、PVCとC20、およびWFSとC20染色は弱く相関した。N19とPVCおよびN19とWFSには相関が認められなかった。 同上。 (B)BRCA1とBARD1の抗体染色の相関。BRCA1染色は4つのBARD1抗体染色のいずれとも相関しなかった。 結腸直腸癌におけるBARD1およびBRCA1発現の特徴的エピトープの臨床的変数との相関を示す。BARD1 N19陽性染色の頻度は女性の方が高かった(P=0.014)(A)。BARD1およびBRCA1染色の種々の抗体に、腫瘍病理組織学分類(Grade)(B)、腫瘍のサイズまたは近傍組織浸潤(Tumour)(C)、リンパ節転移(Node)(D)。 遠隔転移(Metastasis)(E)および腫瘍病期(Stage)(F)との相関は認められなかった。p値はχ検定により算出する。 結腸直腸癌組織(T)および正常腫瘍周辺組織(N)におけるBARD1転写物の発現および構造を示す。(A)エクソン1において順方向プライマーを用い、かつエクソン11(Ex 1−11)またはエクソン4(Ex 1−4)において逆方向プライマーを用いたFL BARD1および/または切断アイソフォームの増幅。例として、男性患者5例および女性患者5例の腫瘍周辺組織と腫瘍組織の対を示す。標準として、同じサンプルのグリセルアルデヒド3−リン酸脱水素酵素(GAPDH)発現を示す。分子量マーカー(M)を左に示す。推定されるFL BARD1および切断されたアイソフォームを右に示す。腫瘍周辺および腫瘍組織は相異なるアイソフォームのパターン:腫瘍周辺組織における腫瘍組織よりも低い発現頻度を発現した。同様にNSCLCにおいて同定された2つの新規アイソフォームκおよびπも結腸直腸癌において発現した。(B)同じサンプルにおけるエストロゲン受容体α(ERα)の増幅、MCF−7をポジティブコントロール(右)として用いた。結腸直腸組織では、男性および女性の腫瘍周辺組織にも腫瘍組織にもERα発現は認められなかった。 男性および女性結腸直腸癌患者の腫瘍組織(Tumour)と腫瘍周囲組織(Normal)のBARD1 mRNAアイソフォーム発現の比較を示す。男性10例および女性10例を含む、結腸直腸癌の腫瘍組織/腫瘍周囲組織サンプル20対のFL BARD1および BARD1アイソフォームをスコアリングして提示した。発現は、各腫瘍周辺サンプルまたは腫瘍サンプルにおける(A)、および各アイソフォーム(B、C、D)についての発現の有無に基づいて定量した。(A)いずれかの形態のBARD1の有無に基づく男性、女性および混合サンプルを含む腫瘍周辺組織および腫瘍組織におけるBARD1発現の比較。腫瘍周辺より腫瘍由来組織の方が(p=0.0003)、女性(p=0.0010)でも男性(p=0.0679)でもBARD1発現量が多くかつ頻度が高かった。(B)腫瘍周辺組織と腫瘍組織におけるFL BARD1とアイソフォームの発現の比較。すべての形態が腫瘍内で統計的に有意にアップレギュレートされた(すべてp<0.05)。(C/D)男性および女性に由来する結腸直腸組織におけるFL BARD1とアイソフォームの発現の比較。腫瘍周囲組織(C)でも腫瘍組織(D)でも男性由来組織および女性由来組織におけるFL BARD1およびアイソフォームの発現は同様であった(すべてp>0.05)。p値はχ検定により算出する。 結腸直腸癌におけるFL BARD1およびアイソフォームのmRNA発現と臨床病理学的変数との相関を示す。(A)若年(≦60歳)患者と高齢(>60歳)患者間のFL BARD1およびアイソフォーム発現の比較。FL BARD1およびアイソフォームβを除くすべてのアイソフォームは、若年患者よりも高齢患者でよりアップレギュレートされた。具体的には、アイソフォームφ、δおよびπの発現は高齢患者と有意に関連した(p<0.01)。(B〜E)FL BARD1およびアイソフォームの発現と原発腫瘍およびリンパ節の状態、および腫瘍の病期および分類との相関。BARD1アイソフォームκの発現は、大きな腫瘍サイズまたは近傍組織の浸潤(B)、リンパ節転移(C)、および末期(ステージIIIおよびIV)(D)と有意に関連した。 BARD1アイソフォーム発現と腫瘍組織病理学分類の間に相関は認められなかった(E)。p値はχ検定により算出する。p>0.05の比較は提示しなかった。 血液または血清中のBARD1アイソフォーム特異抗体検出のためのELISA試験の例を示す。 ATGおよびアイソフォームπにおける欠失連結部にプライマーを有するアイソフォームπの増幅を示す。エクソン2のさらなる欠失に由来する第2のアイソフォームπ’が同定される。 HeLa、MCF7、RPE1およびNLF細胞上の抗Bard1抗体のウェスタンブロットを示す。Ab Bethyl BL518(BL)はエクソン4中央部にコードされるエピトープを認識する。エクソン1におけるβ特異的選択的ORFによってコードされるエピトープに対してAb PGPが形成された。BARD1アイソフォームβおよびBADR1アイソフォームβ−d−5(β’)およびBARD1アイソフォームηを認識する。 BARD1アイソフォームのsiRNA抑制を示す。A)siRNAターゲット配列の位置。エクソン4内の2つのsiRNA、K401およびK423を用いた。K401はアイソフォームpiの欠失内に位置し、K423は欠失の上流にある。B〜C)K401はK423よりも増殖に対する影響が少なかった。B)siRNA発現をGFP発現と対にする。陽性細胞の多くはD401発現細胞中で増殖し、K423発現細胞中で増殖するものは少ない。C)成長曲線より、K423は、先に報告されたすべての形態のBARD1を標的とするK78と同様に効率的に細胞増殖を抑制することが確認される。 BARD1およびBARD1アイソフォーム発現に影響するマイクロRNAを示す。RT−PCRはあらゆる形態のBARD1がmiR−203によってわずかに抑制されることを示す。ウェスタンブロットは、miR−203の過剰発現によるFL、βおよびπの強い抑制を示す。
本明細書に記載のものと同様または同等の方法および材料を本発明の実践または試験に用いることができ、適切な方法および材料は以下に記載される。本明細書で言及するすべての出版物、特許明細書、特許および他の参照文献は、その全文を本明細書に参照文献として援用する。本明細書に論じる出版物および特許明細書は、本明細書の出願日以前の開示のみを目的として提供される。本明細書中には、先行発明によって本発明がそのような出版物の日付に先行することが許されることの承認として解釈されるべき記載はない。さらに、材料、方法および実施例は例示的であるのみであり、制限的であることを意図していない。
抵触の場合、定義を含めて本明細書が管理する。
特に定義されない場合、本明細書で用いられるすべての技術的および科学的用語は、本明細書の主題が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に用いられる以下の定義は、本発明の理解を容易にすることを目的として提供される。
用語「含む」は、一般的に含むという意味で用いられ、すなわち1つまたはそれ以上の特性または構成要素の存在を許容する。
本明細書および請求項に用いられる単数形「1つの」「1つの」および「その」は、文脈が明確にそうでないと指示しない場合、複数という意味を含む。たとえば、1つのBARD1アイソフォームは少なくとも1つのBARD1アイソフォームを意味する。
本明細書に用いる用語「アイソフォーム」は、本発明におけるBARD1タンパク質などといった、同じタンパク質の相異なるいくつかの形態のうちのいずれかである。BARD1といったタンパク質の相異なる形態は、関連遺伝子より産生されることもあれば、または同じ遺伝子から選択的スプライシングにより発生することもある。一塩基多型またはSNPによって多数のアイソフォームが生成され、同じ遺伝子のアレル間の遺伝子的な差は小さい。これらは遺伝子内の特定の個別ヌクレオチドの位置によって発生する。
本明細書で用いる用語「対象」または「患者」は技術上十分認識されており、本明細書では哺乳類、最も好ましくはヒトを指すために用いられる。一部の実施形態においては、対象は治療を必要とする対象または肺癌および/または結腸直腸癌を有する対象である。しかし、他の実施形態においては、対象は肺癌および/または結腸直腸癌症状を発症していない正常対象であることも、または肺癌および/または結腸直腸癌に対する治療をすでに受けている対象であることもある。当該用語は特定の年齢または性別を示さない。したがって、男性であれ女性であれ、成人および新生児対象が包含されることを意図している。
本明細書で用いる用語「ペプチド」、「タンパク質」、「ポリペプチド」、「ポリペプチドの」、および「ペプチドの」は、互換的に、隣接する残基のα−アミノ基とカルボキシ基の間のペプチド結合によって他のアミノ酸残基と結合する一連のアミノ酸残基を指す。
予想されたこととは異なり、出願人は、非小細胞肺癌(NSCLC)100例および結腸直腸癌165例の患者コホートに由来する各サンプルに、驚くべきことにすでに既知のアイソフォームα、β、η、γ、ε、φ、δおよびθ以外に2つの追加的新規BARD1アイソフォームを同定している。もう1つの驚くべき特性は、NSCLC 100例および結腸直腸癌165例の患者コホートの各サンプル中にアイソフォームαが存在しなかったことである。これらの新規アイソフォームはκおよびπと表示された。実際に、NSCLCおよび結腸直腸癌の腫瘍組織においてBARD1アイソフォームは同様のパターンを発現し、それらはすべて、婦人科癌で同定されたBARD1アイソフォーム(国際公開第2008/119802号)と異なる2つの新規アイソフォームκおよびπを発現した。この所見は、BARD1の異常な発現は、女性ホルモン依存性組織と女性ホルモン非依存性組織で異なることもありうることを示した。
新規アイソフォームκはエクソン3の欠失を担持し、エクソン2からエクソン4への翻訳はインフレームでないが、エクソン4内で翻訳が開始されることもある。生成するタンパク生成物は抗体反応性がアイソフォームβと同様となるであろう。
新規アイソフォームπは、エクソン4内のアミノ酸301から436をコードする408bpの欠失を担持する。アイソフォームπを翻訳すると、抗体PVCおよびWFSと反応するが重要なNLSを欠くタンパク質が生成されるであろう(図4C、Eおよび図6)。アイソフォームπは、エクソン4の部分的欠失を生成するが、エクソン1〜3およびエクソン4の開始部分を保持することでBRCA1結合RINGフィンガードメインを維持する新規スプライシング機構に由来する。アイソフォームπはエクソン1から3およびエクソン4の開始部分を保持するので、他のいかなるアイソフォームにも認められないエピトープの組み合わせであるPVCおよびWFSによって認識されるエピトープを保持する。アイソフォームπは抗体PVCおよびWFSを用いて検出することができ;これらの抗体はマウス末期肺腫瘍において染色の増加を示す。したがって、アイソフォームπはNSCLCにおける腫瘍進行の発癌ドライバーとなりうる。アイソフォームπにおけるエクソン4の部分的欠失は、PVCおよびWFS染色の細胞質局在を説明することもありうる、数種類の癌関連変異およびNLS(図4E)を提供することから、重要な領域であることもありうる。異常な細胞内局在は、たとえばリン酸化およびタンパク質−タンパク質相互作用などのタンパク質修飾を変化させる可能性もある。
アイソフォームπは、腫瘍組織で有意にアップレギュレートされかつ腫瘍周辺組織には存在しないかまたはわずかに発現するに過ぎない唯一のアイソフォームである一方、他のすべてのBARD1アイソフォームは腫瘍組織および腫瘍周辺組織に同様に発現したことから(図4B;図7)、肺癌にとって特に重要とみられる。エクソン4の部分的欠失は、細胞質局在を説明することもありうるBAFD1に対して重要なNLSの欠乏につながる。
エクソン2の欠失に由来するもう1つのアイソフォームπ’は、肺癌および結腸直腸癌においてアイソフォームπと共発現していた。
出願人は、腫瘍組織および正常腫瘍周囲組織においてFL BARD1(BARD1全長)およびスプライシングアイソフォームが発現し、かつ腫瘍の開始および進行に寄与することもありうることを示した。しかし、アイソフォームπは腫瘍に特異的に発現し、発癌の進行に関与するかもしれない。FL BARD1はmRNAレベルで発現するものの、FL BARD1のタンパク質翻訳はない。したがって、タンパク質レベルでは、NSCLC 100例および結腸直腸癌165例の患者コホートに由来する各サンプルにBARD1アイソフォームは発現するが、FL BARD1は発現しない。アイソフォーム発現および局在はBRCA1と相関せず、両種類の癌においてBRACA1−BARD1ヘテロ二量体のE3ユビキチンリガーゼ機能が損傷されることを示す。BRCA1タンパク質の安定性および局在は、BARD1に大きく依存する。FL BARD1の不在はBRCA1−BARD1の腫瘍サプレッサー機能の不在を引き起こし、ゲノムの不安定性およびアポトーシスへの抵抗性につながる。このFL BAED1減少作用以外にも、選択的スプライシングBARD1アイソフォームの過剰発現は腫瘍発生のドライバーとなりうる。
選択的スプライシングは肺癌において頻繁に認められる現象であり、多くの調節タンパク質について証明されている。スプライシングアイソフォームは、拮抗的機能を有する異常タンパク質アイソフォームに翻訳されることがある。これは、Aurora Bを安定化させることによる、およびERαに対してのFL BARD1機能に拮抗的に作用する2つのBARD1スプライシング変異体BARD1βおよびBARD1γについて証明されている。したがって、NSCLSにおけるBARD1アイソフォーム発現は単なる傍観者ではないこともありうるが、しかし腫瘍発生のドライバーとなりうる。実際、マウス肺癌誘発モデルでは、抗体PVCおよびWFSによってそれぞれ認識されるエクソン3および4に位置するエピトープの発現が肺腫瘍の侵襲期に増加する(図3)。
すべての肺腫瘍組織および腫瘍周囲組織サンプルは婦人科癌に認められるアイソフォーム;具体的にはアイソフォームδも発現する。BARD1アイソフォームδは、BRCA1−BARD1ヘテロ二量体の機能とは反対に、ERαと結合およびこれを安定化する。ERαもすべてのサンプルに発現するので、BARD1アイソフォームはエストロゲンによってアップレギュレートされかつ肺癌のエストロゲンシグナリングに関与することもありうる。したがって、いくつかのBARD1アイソフォームは発癌と関連するとみられる。
癌細胞は増殖するためにBARD1またはBARD1アイソフォームを必要とするため、NSCLCおよび結腸直腸癌におけるBARD1アイソフォーム発現は単なる傍観者ではなく、腫瘍発生のドライバーとなりうる。特に、エクソン3および4に位置するエピトープを発現するアイソフォームは、NSCLCにおいても結腸直腸癌においても短い生存と相関するとみられる。これらのエピトープは、マウス肺癌モデルの侵襲的腫瘍においてアップレギュレートされた。NSCLCおよび結腸直腸癌で発現するBARD1アイソフォームは選択的スプライシングに由来する。たとえば、スプライシングアイソフォームは拮抗的機能を有する異常タンパク質アイソフォームに翻訳されることもある。
すべての肺腫瘍サンプルおよび腫瘍周囲組織サンプルはERαおよびアイソフォームδを発現する。しかし、結腸直腸癌連続症例にERα mRNA発現はなく、かつBARD1アイソフォーム発現および性別に差異は認められなかった。
しかし、興味深いことに、結腸直腸癌においてN19陽性染色の高い頻度は女性と有意に関連し(p=0.014)、かつこの所見はNSCLCにおける女性と相関するBARD1 N末端エピトープの発現と一致する(統計的有意性は境界的で、p=0.051)。NSCLCにおいては、BARD1アイソフォームγ、ε、およびηは女性において高いmRNAレベルの発現が認められた一方、アイソフォームβおよびκは男性において過剰発現した。アイソフォームγおよびεの発現はBARD1 N19で検出することができたが、アイソフォームβ、κおよびηは検出できなかった。したがって、BARD1アイソフォーム発現のタンパク質レベルとmRNAレベルは互換的であり、これらの癌において性別特異的BARD1アイソフォームが発現することを示唆した。
BARD1アイソフォームは、NSCLSと結腸直腸癌において腫瘍周辺組織と比較して異なる腫瘍組織の発現パターンを示した。NSCLCにおいては、アイソフォームπを除くすべてのアイソフォームが腫瘍周辺組織に発現し、腫瘍組織ではわずかな上昇に過ぎなかったが、良性肺疾患より採取した対照組織においては、いずれの形態のBARD1も発現がより低いかまたは発現が認められなかった。一方結腸直腸癌では、BARD1アイソフォームの発現頻度は腫瘍組織の方が高かったが、腫瘍周辺組織の発現頻度はより低いかまたは発現しなかった。この結果は、外部刺激または一定の病理学的条件および/または肺と結腸直腸組織間のERα発現の差に対応し、細胞の種類の違いに応じた選択的スプライシングの多様なモジュレーションによって説明されることもありうる。
PVC抗体またはWFS抗体のいずれかまたはその両者によって得られた陽性染色は、NSCLC患者の生存の減少と相関する。しかし、結腸直腸癌における4抗体陽性染色パターン、さらにはN19陽性染色の例はより長い生存と有意に相関し;その一方PVCおよびWFS陽性染色パターンはより短い生存と強く相関したが、その個々の陽性染色は相関しなかった。事実、相異なる発現パターンは相異なるBARD1アイソフォームの発現のみならず、アイソフォームの組み合わせも反映する。BARD1発現の種々のエピトープの相関に応じて、いくつかのBARD1アイソフォーム:NSCLCおよび結腸直腸癌の両者におけるN末端およびC末端切断型および内部欠失型、および結腸直腸癌におけるさらなる形態のN末端消失が認められるとみられる。4抗体陽性染色発現パターンはアイソフォームπの発現を示さないが、BARD1の相異なるアイソフォームの同時発現を反映しているかもしれない。
実際に、BARD1アイソフォームπの発現は、他のアイソフォームには認められないエピトープの組み合わせであるPVCおよびWFSによって認識されるエピトープと一致する。事実、PVCおよびWFS染色は細胞質染色である。PVCおよびWFSの発現はNSCLCおよび結腸直腸癌において予後不良と明らかに関連し、PVCおよびWFS染色はマウス肺癌モデルにおいても癌の進行と相関した。
PVCおよびWFS反応性エピトープの強い発現は、N末端およびC末端エピトープの弱い発現と一致したが、これらのエピトープが立体化学的配置および/またはタンパク質−タンパク質相互作用によって遮断されることを示すこともありうる。転写後調節またはFL BARD1とBARD1アイソフォームの間のタンパク質安定性の違いも、FL BARD1がmRNAレベルで存在しながらタンパク質レベルでは存在しないことを説明することもありうる。
出願人は、BARD1アイソフォームの発現はNSCLCおよび結腸直腸癌で共通であることを証明した。これらのアイソフォームの発現は、NSCLCおよび結腸直腸癌において、予後不良または予後向上のいずれかの予後と有意に関連し、かつBARD1アイソフォームが腫瘍発生、進行および致死性に関与することを強く示唆する。したがって、BARD1およびそのアイソフォームは、より積極的な治療を行うために予後不良の可能性のある者を特定するためのみならず、有効な分子標的化療法を探索するための新たな方向を示すための、有望な診断および予後判定マーカーとなる可能性もある。たとえば、κおよびπなどのBARD1アイソフォームは、肺癌および結腸直腸癌治療のための新たな戦略のための標的となる可能性もある。
特異的アイソフォームκおよびπを検出することは、その後の補助的化学療法による治療の対象を選択する上で決定的な段階となるので、治癒的となる可能性のある外科療法の前および/または後のNSCLCおよび結腸直腸癌による死亡のリスクが最も高い対象の特定にとって有用である。
本発明は、対象から採取した生物学的サンプル中の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在を検出するための方法であって
配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ、および
配列番号2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームκ、
を含む群から選択される肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの少なくとも1つを前記サンプル中に検出する段階を含み、前記対象に由来するサンプル中の前記の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在が、前記対象が肺癌および/または結腸直腸癌に罹患し、肺癌および/または結腸直腸癌のリスク上昇を有し、かつ/または肺癌および/または結腸直腸癌に対する治療後の再発のリスクを有することの指標であることを特徴とする方法を提供する。
好ましくは、検出する段階は、配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ、および配列番号2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームκの両者を検出する段階を含む、
また好ましくは、本発明の方法は前記生物学的サンプル中に、配列番号1からなるBARD1アイソフォームπおよび配列番号2からなるBARD1アイソフォームκを検出する段階を含む。
本発明の方法は、前記生物学的サンプル中に
配列番号105、その生物学的活性フラグメント、または配列番号105と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ’、
配列番号5、その生物学的活性フラグメント、または配列番号5と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームβ、
配列番号6、その生物学的活性フラグメント、または配列番号6と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームδ、および
配列番号7、その生物学的活性フラグメント、または配列番号7と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームγ、
配列番号106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームβ’を含む群から選択されるBARD1アイソフォームの少なくとも1つを検出することをさらに含む。
好ましくは、本発明の方法は、前記生物学的サンプル中に
配列番号105、その生物学的活性フラグメント、または配列番号105と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ’、
配列番号5、その生物学的活性フラグメント、または配列番号5と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームβ、
配列番号106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームβ’を含む群から選択されるBARD1アイソフォームの少なくとも1つを検出することをさらに含む。
また好ましくは、本発明の方法は、配列番号1からなるBARD1アイソフォームπ、配列番号2からなるBARD1アイソフォームκおよび配列番号5からなるBARD1アイソフォームβを前記生物学的サンプル中に検出する段階を含む。
本発明の文脈において、「生物学的活性フラグメント」は、たとえばBARD1アイソフォームの拮抗的機能などの、正常な機能にとって必要である本発明のBARD1アイソフォームの領域を指す。生物学的活性フラグメントは、全長BARD1アイソフォームよりも少数のアミノ酸を含み、かつ少なくとも1つの拮抗活性を示す、配列番号1から7、105から106のアミノ酸配列と十分に相同であるかまたはこれに由来するアミノ酸配列を含むポリペプチドを含む。典型的には、生物学的活性フラグメントは、少なくとも1つの拮抗活性を有するドメインまたはモチーフを含む。本発明のBARD1アイソフォームの生物学的活性フラグメントは、たとえば長さが10、25、50、100個またそれ以上のアミノ酸残基であるポリペプチドであることができる。さらに、他の領域が欠失している他の生物学的活性フラグメントを組換え技術によって調製し、かつ本発明の天然BARD1アイソフォームの1つまたはそれ以上の機能的活性について評価することができる。
たとえば、アイソフォームπの1つの生物学的活性フラグメントは配列番号3にあってもよく、アイソフォームκの生物学的活性フラグメントは配列番号4にあってもよく、かつアイソフォームβの活性フラグメントは配列番号4にあってもよい。
さらなる実施形態においては、本発明のBARD1アイソフォームは、配列番号1から7、105から106を含むアミノ酸配列と少なくとも70%、80%、90%、95%または99%、好ましくは95%の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつ配列番号1から7、105から106を含むBARD1アイソフォームの活性を保持するポリペプチドである。
2つのアミノ酸配列の相同性の百分率を決定することを目的として、最適比較のために配列を整合させる(例:第2のアミノ酸配列との最適アラインメントのために第1のアミノ酸配列にギャップを導入することがある)。次に、対応するアミノ酸位にあるアミノ酸残基を比較する。第1の配列における位置が第2の配列における対応する位置と同じアミノ酸残基で占められている場合、分子はその位置において相同である。アラインメントおよび相同性百分率は、たとえば『分子生物学最新プロトコル』(F. M. Ausubel他(編)1987, Supplement 30, section 7.7.18)に記載されるもののような、技術上既知である任意の適切なソフトウェアプログラムを用いて判定することができる。好ましいプログラムはGCG Pileupプログラム、FASTA(Pearson他、(1988)Proc. Natl, Acad. Sci USA 85:2444-2448)、およびBLAST(『BLASTマニュアル』Altschul他、Natl. Cent. Biotechnol. Inf., Natl Lib. Med.(NCIB NLM NIH),Bethesda, Md.、およびAltschul他(1997)NAR 25:3389-3402)を含む。もう1つの好ましいアラインメントプログラムはALIGN Plus(サイエンティフィックアンドエデュケーションソフトウェアScientific and Educational Software、ペンシルベニア州)であり、デフォルトパラメータを用いることが好ましい。使用が確認されているその他の配列決定ソフトウェアプログラムは、Sequenceソフトウェアパッケージバージョン6.0(ウィスコンシン大学ジェネティクスコンピュータグループGenetics Computer Group、ウィスコンシン州マジソン)で利用可能であるTFASTA Data Searching Programである。
フラグメントは、本発明のBARD1アイソフォームの各配列と少なくとも40%のアミノ酸の長さを共有する配列である。これらの配列は、たとえば拮抗活性などの、それらが由来する天然配列と同じ生物学的特性を示す限り使用することができる。好ましくは、これらの配列はその由来する各配列と長さ70%を超える、好ましくは80%を超える、具体的には90%を超える、かつ最も好ましくは95%のアミノ酸を共有する。これらのフラグメントは、たとえば化学合成などの技術上既知である多様な方法および技術によって調製することができる。
本発明はBARD1アイソフォームの変異体も包含する。変異体とは、天然配列ペプチドまたはポリペプチドとある程度異なるアミノ酸配列であって、保存的アミノ酸置換によって天然配列から変異し、これにより1つまたはそれ以上のアミノ酸が同じ性質および立体配置的役割を有する他のアミノ酸によって置換されるアミノ酸配列である。アミノ酸配列変異体は、天然アミノ酸配列のアミノ酸配列中の一定の位置に置換、欠失、側鎖修飾および/または挿入を有する。本明細書においては、保存的アミノ酸置換は以下の5群のうち1つの中での交換と定義する:
I.小分子脂肪族、非極性またはわずかに極性の残基:Ala、Ser、Thr、Pro、Gly
II.極性、正荷電残基:His、Arg、Lys
III.極性、負荷電残基:およびそのアミド:Asp、Asn、Glu、Gln
IV.大分子、芳香族残基:Phe、Tyr、Trp
V. 大分子、脂肪族非極性残基:Met、Leu、Ile、Val、Cys。
一部の非在来アミノ酸も、天然産生アミノ酸の適切な置換基となりうることを理解すべきである。たとえば、Lys残基はオルニチン、ホモアルギニン、nor−Lys、N−メチル−Lys、N,N−ジメチル−Lys、およびN,N,N−トリメチル−Lysによって置換しうる。Lys残基は、N−1−(2−ピラゾリニル)−Arg、2−(4−ピペリニル)−Gly、2−(4−ピペリニル)−Ala、2−[3−(2S)ピロリニニル]−Glyおよび2−[3−(2S)ピロリニニル]−Alaを含むがこれに限定されない合成塩基性アミノ酸によって置換することもできる。Tyr残基は、4−メトキシチロシン(MeY)、メタ−Tyr、オルト−Tyr、nor−Tyr、1251−Tyr、モノ−ハロ−Tyr、ジ−ハロ−Tyr、O−スルホ−Tyr、O−ホスホ−Tyr、およびニトロ−Tyrによって置換しうる。
Tyr残基は、3−ヒドロキシルまたは2−ヒドロキシル異性体(それぞれメタ−Tyrまたはオルト−Tyr)および対応するO−スルホおよびO−ホスホ誘導体によっても置換しうる。Tyr残基は、4−ヒドロキシメチル−Phe、4−ヒドロキシフェニル−Gly、2,6−ジメチル−Tyrおよび5−アミノ−Tyrを含むがこれに限定されない合成ヒドロキシル含有アミノ酸によって置換することもできる。脂肪族アミノ酸は、nが1から最高8までの数字である非天然脂肪族分岐または線形側鎖CnH2n+2を担持する合成誘導体によって置換しうる。非在来アミノ酸による適切な保存的置換の例は、国際公開第02/064740号に示される。
挿入は、1つまたはそれ以上の天然産生または非在来アミノ酸残基の付加を包含する。欠失は、1つまたはそれ以上のアミノ酸残基の欠失を包含する。
さらに、天然ペプチド(L型)の固有の問題は天然プロテアーゼによる分解であることから、本発明の生理学的活性タンパク質はペプチドのD型および/または「レトロ−インベルソ異性体」を含むよう調製されることもある。好ましくは、本発明の生理学的活性タンパク質の短い一部、変異体または組み合わせのレトロ−インベルソ異性体が調製される。レトロ−インベルソペプチドは、たとえばFASEB J. 1997 May;11(6):449-56に公表された総説においてSelaおよびZismanが報告した既知の配列のペプチドについて調製する。「レトロ−インベルソ異性体」は、配列の向きが逆転しかつかつ各アミノ酸残基のキラリティが反転し;これにより末端基の相補性がない線型ペプチドの異性体を意味する。
本発明は、1つまたはそれ以上のペプチド結合が、ペプチダーゼによる開裂に感受性のない代替的な種類の共有結合(「ペプチドミメティクス」)によって置換されている類似体も含む。対象に注射した後でペプチドがタンパク質分解により分解することが問題である場合、特に感受性の高いペプチド結合を非開裂性ペプチドミメティクスで置換すれば、生成するペプチドは活性物質としてより安定であり、かつこれによってより有用となるであろう。そのようなミメティクス、およびペプチドにそれらを組み入れる方法は技術上周知である。
生物学的サンプルは、好ましくは生検サンプル、組織学サンプル、肺液、凍結組織サンプル、腫瘍組織サンプル、糞便サンプル、脳脊髄液(CSF)、血中循環腫瘍細胞(CTC)および血液サンプルを含む群から選択され;かつ対象は好ましくはヒトである。最も好ましくは、生物学的サンプルは対象より採取した血液サンプルに由来する血清である。
本発明のBARD1アイソフォームの存在を検出することは、タンパク質免疫染色、タンパク質免疫沈降、免疫電気泳動、免疫ブロット法、BCAタンパク質分析、ウェスタンブロット法、分光光度法などの従来法によって遂行することができる。BARD1アイソフォームの存在は、ノーザンブロット法、ヌクレアーゼタンパク質分析法(NPA)、インサイチューハイブリダイゼーション、および逆転写ポリメラーゼ連鎖反応法(RT−PCR)などの従来法によって、その対応するmRNAの存在を介して検出することもできる。好ましくは、BARD1アイソフォーム特異的RNAは血中循環腫瘍細胞(CTC)中に検出される。
本発明の1つの実施形態においては、BARD1アイソフォームの存在は本発明のBARD1アイソフォームに特異的な抗体を用いて検出される。前記抗体は、好ましくは配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つと特異的に結合するポリクローナルまたはモノクローナル抗体またはそのフラグメントである。また好ましくは、前記抗体は、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つのBARD1アイソフォームの相異なるエピトープと特異的に結合する抗体またはそのフラグメントの組み合わせである。好ましくは、前記エピトープはエクソン3および4である。
前記ポリクローナルまたはモノクローナル抗体または前記抗体の組み合わせは、好ましくは配列番号1および2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つと特異的に結合する。
たとえば、本発明のBARD1アイソフォームの検出を可能とする抗体は以下のものである:
−N19、C20およびH300(サンタクルーズバイオテクノロジー、カリフォルニア州サンタクルーズ)、
−PVCおよびWSF(エクソン4の開始部)は、過去に報告された通りに(Irminger-Finger I他Mol Cell 8:1255-66, 2001; Feki A他Oncogene 24:3726-36, 2005; Hayami R他Cancer Res 65:6-10, 2005; Li L他Int J Biochem Cell Biol 39:1659-72, 2007; Redente EF他Anticancer Res 29:5095-101, 2009; Fabbro M他J Biol Chem 277:21315-24, 2002)生成および適用され、
−BL(ベシーラボラトリーズBethy Laboratories)、
−JH2およびJH3(Gautier他、Cancer Rsearch, 2000)、
−PGP(Ryser他、 Cancer Research, 2000)、
−出願人が生成したELSおよびKPD
−MIQ(Irminger-Finger他、JCB 1998)
検出は免疫組織化学検査によって遂行することができ、表1に要約される:
−BARD1アイソフォームπは、N19(またはPVCまたはMIQ)のいずれかおよびBL(またはWFS)のいずれかに対して陽性でありかつJH2に対して陰性でなければならない。アイソフォームπをπ’(pi−d−2)と識別するためには、これはウェスタンブロット上でサイズによってのみ行うことができる。
−BARD1アイソフォームκは、BL(またはWFS)に対して陽性でありかつN19(またはPVCまたはMIQ)に対して陰性でなければならない。
−BARD1アイソフォームβはPGP、およびWFSまたはBLのいずれかに対して陽性でなければならない。アイソフォームβをβ’(β−d−5)から識別するため、アイソフォームβはELSに陽性である。
−BARD1アイソフォームδは、N19に対して陽性でありかつPVC(またはMIQ)のいずれかに対して陰性でありかつBL(またはWFS)に対して陰性でなければならない。
−BARD1アイソフォームγは、N19およびPVC(またはMIQ)のいずれかに対して陽性でありながらもC20(またはKPD)に対して陰性でなければならない。
β−D−5はアイソフォームβ’の別名であり、かつpi−D−5はアイソフォームπ’の別名である。
本発明の他の実施形態においては、前記BARD1アイソフォームの存在は、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするmRNAのレベル(発現)を検出することによって検出される。好ましくは、前記mRNAは配列番号1および2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードする。前記mRNAの発現は、好ましくは対象より採取した血中循環腫瘍細胞(CTC)においてインビトロで遂行される。
本発明のさらなる実施形態においては、前記BARD1アイソフォームの存在は、対象から採取した血液サンプル、好ましくはヒト血清中に本発明のBARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体の存在を検出することによって検出される。好ましくは、自己免疫抗体はBARD1アイソフォームπおよびκに特異的な抗体である。
本発明の文脈においては、「自己免疫抗体」または「自己抗体」は、本発明のBARD1アイソフォームが実際には対象に由来しているにも関わらず前記対象の免疫系が異物として認識する、これらのBARD1アイソフォームに向けられた自然発生抗体を指す。したがってこれらのBARD1アイソフォームは免疫応答を惹起する。好ましくは、前記BARD1アイソフォームはアイソフォームπおよびκである。
自己免疫抗体は、たとえば種々のELISA技術、(抗体がプレート表面に固定されるか、または抗原がプレート表面に固定されて抗体を捕捉する)ラジオイムノアッセイなど(『イムノアッセイ』E. DiamandisおよびT. Christopoulus、アカデミックプレス社(Academic Press Inc.)、カリフォルニア州サンディエゴ、1996を参照)などの、技術上周知である従来のイムノアッセイによって検出することができる。特定の免疫学的特異性を有する抗体の検出のためのイムノアッセイは、一般に、試験される抗体と特異的な免疫学的反応性を示す試薬(抗原)の使用を必要とする。分析法の形式に応じて、この抗原は固形支持体に固定されることがある。抗体の存在について試験しようとするサンプル(たとえば血液サンプルなど)は、抗原と接触させられ、必要とされる免疫学的、特異性の抗体がサンプル中に存在すれば、それらは抗原と免疫学的に反応して抗体−抗原複合体を形成し、これらはその後検出されるかまたは定量的に測定される。
したがって、本発明の1つの実施形態によれば、前記BARD1アイソフォームの存在は、対象より採取した血液サンプルにおいて前記BARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体の存在を検出することであって、前記BARD1アイソフォームに特異的な前記自己免疫抗体を検出するために、配列番号13〜80を含む群から選択される少なくとも1つの抗原(ペプチド)、好ましくは少なくとも4つの抗原(ペプチド)を用いることを特徴とする検出することによって検出される。前記BARD1アイソフォームは、アイソフォームα、β、β’、η、γ、ε、φ、δ、θ、π、π’およびκを含む群から選択される。好ましくは、前記BARD1アイソフォームは、アイソフォームβ、β’、δ、γ、π、π’およびκを含む群から選択される。より好ましくは、前記BARD1アイソフォームは、アイソフォームβ、π、およびκを含む群から選択される。最も好ましくは、前記BARD1アイソフォームは、アイソフォームπおよびκを含む群から選択される。自己免疫抗体の検出は、好ましくは対照より採取した血液サンプルに対して、好ましくは血清においてインビトロで遂行される。
より好ましくは、BARD1アイソフォームは肺癌および結腸直腸癌に特異的なアイソフォームπおよびκであり、かつ抗原は配列番号16、17、18、23、59〜67、68、69、74、75、76〜80を含む群から選択される。最も好ましくは、抗原は配列番号16、17、18、23、68、69、74および75を含む群から選択される。
1つの実施形態においては、本発明は、本発明のBARD1アイソフォームの存在を検出するための方法における使用のための、配列番号13から80を含む群から選択されるペプチドを提供する。
出願人らは、配列番号13〜80を含む群から選択される抗原が、アイソフォームα、β、β’、η、γ、ε、φ、δ、θ、π、π’およびκを含む群から選択されるBARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体の存在の検出によって、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、神経芽細胞腫および白血病の中から選択されるその他の癌を検出するためにも用いることができることも証明している。たとえば、配列番号13、14、15、23、59〜67、69、70、75〜80を含む群から選択される抗原は、乳癌、卵巣癌および前立腺癌を検出するために有用であることがある。
したがって、さらなる実施形態において、本発明は、対象から採取された生物学的サンプル中にBARD1アイソフォームの存在を検出するための方法であって、前記BARD1アイソフォームの存在が前記BARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体の存在を検出することによって検出されることを特徴とし、かつ前記サンプル中の前記BARD1アイソフォームの前記存在が、対象が癌に罹患していることを示す指標であることを特徴とする方法における抗原としての使用のための、配列番号13〜80を含む群から選択されるペプチドを提供する。前記BARD1アイソフォームは、アイソフォームα、β、β’、η、γ、ε、φ、δ、θ、π、π’およびκを含む群から選択される。
BARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体の存在を検出するために少なくとも1つの抗原を使用しなければならない。好ましくは少なくとも4つの抗原が用いられ;より好ましくは4から10の抗原が用いられ;最も好ましくは4から6つの抗原が用いられる。
本発明の抗原は、ベースラインを得るためにネガティブコントロールサンプル(健常対象血液サンプル)を接触させることが可能であり、これにより癌対象と健常対象の識別が容易となる(実施例−肺癌患者血液中の抗BARD1自己免疫抗体の検出を参照)。本発明の抗原は、任意に、明確な陽性結果を得るために、ポジティブコントロールサンプル(確認された癌血液サンプル)と接触させることもできる。
他の実施形態においては、対象に由来する血液サンプルを本発明のBARD1アイソフォーム、好ましくはπアイソフォームπおよびκまたはそのフラグメントと接触させることができる。その後、自己免疫抗体と前記BARD1アイソフォームの間の特異的な結合は、自己免疫抗体と前記BARD1アイソフォームの間の特異的結合の量に基づいた肺癌および/または結腸直腸癌の有無の判定を可能としながら検出することができる。自己免疫抗体の検出は、好ましくは対照より採取した血液サンプルに対して、好ましくは血清においてインビトロで遂行される。
代替的に、本発明の1つの実施形態によれば、本発明のBARD1アイソフォームの存在は
配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするmRNAのレベルを検出すること、および
対象より採取した血液サンプル中に前記BARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体を検出することであって、かつ前記BARD1アイソフォームに特異的な前記自己免疫抗体を検出するために配列番号13〜80を含む群から選択される少なくとも4つの抗原を用いることを特徴とする検出することによって検出される。
本発明は、本発明の方法におけるバイオマーカーとしての使用のための配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む分離かつ/または精製したポリペプチド;および本発明の方法におけるバイオマーカーとしての使用のための配列番号2、その活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む分離かつ/または精製したポリペプチドをさらに提供する。
本発明は、BARD1アイソフォームπ上の配列番号143に記載されるエピトープ(DTKSRNEVVTPIKGDIPSVEYLLQNGS)と結合する抗体またはそのフラグメントも提供する。好ましくは、本発明は配列番号144に記載されるエピトープ(NEVVTPIKGDIPSVEY)と結合する抗体またはそのフラグメントも提供する。
本発明は、肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための配列番号143に記載されるエピトープと結合する抗体またはそのフラグメントをさらに提供する。好ましくは、本発明は肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための配列番号144に記載されるエピトープと結合する抗体またはそのフラグメントを提供する。
本発明は、肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つと特異的に結合し、かつ以下の抗体が除外されることを特徴とするポリクローナルまたはモノクローナル抗体またはそのフラグメントも包含する:N19、C20、H300、PVC、WSF、BL、JH2、JH3、PGP、ELS、KPD、MIQ。
同様に本発明に包含される、肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つのBARD1アイソフォームの相異なるエピトープと特異的に結合し、かつ以下の抗体が除外されることを特徴とする、抗体またはそのフラグメントの組み合わせ:N19、C20、H300、PVC、WSF、BL、JH2、JH3、PGP、ELS、KPD、MIQ。
本発明の抗体は、対象の組織サンプル、対象の体液、または対象の血液中の循環細胞において、配列番号1〜7、105〜105、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームを検出するためにも用いることができる。
好ましくは、前記ポリクローナルまたはモノクローナル抗体または前記抗体の組み合わせは、配列番号1および2、その生物学的活性フラグメント、または少なくとも95%の配列番号1〜2相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つと特異的に結合する。
本明細書で用いられる用語「抗体」は、抗体を合成するために用いられた抗原(たとえば本発明のBARD1アイソフォーム)またはこれと密接に関連する抗原とのみ相互作用(すなわち結合)する特異的な構造を有する免疫グロブリン分子を指す。さらに、抗体は、マーカー遺伝子によってコードされるタンパク質の1つまたはそれ以上と結合する限り、抗体のフラグメントまたは修飾抗体であることもできる。たとえば抗体フラグメントは、そこにおいてH鎖およびL鎖由来のFvフラグメントが適切なリンカーで連結されているFab、F(ab’)2、Fvまたは単鎖Fv(scFv)であることもできる(Huston J. S.他(1988)Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:5879-83)。より具体的には、抗体フラグメントは、パパインまたはペプシンを含む酵素で抗体を処理することによって生成することができる。代替的に、抗体フラグメントをコードする遺伝子を構築し、発現ベクターに挿入し、かつ適切な宿主細胞に発現させることもできる(Co M. S他(1994)J. Immunol. 152: 2968-76; Better M.およびHorwitz A. H.(1989)Methods Enzymol. 178: 476-96.; Pluckthun A.およびSkerra A.(1989)Methods Enzymol. 178: 497-515.; Lamoyi E.(1986)Methods Enzymol. 121 : 652-63.; Rousseaux J.他(1986)Methods Enzymol. 121 : 663-9.; Bird R. E.およびWalker B. W.(1991)Trends Biotechnol. 9:132-7などを参照)。
抗体は、たとえばポリエチレングリコール(PEG)などの多様な分子とのコンジュゲーションによって修飾することができる。修飾された抗体は、抗体を化学的に修飾することによって得ることができる。そのような修飾法は当該分野において一般的である。
代替的に、非ヒト抗体に由来する可変領域およびヒト抗体に由来する定常領域を有するキメラ抗体、または非ヒト抗体に由来する相補性決定領域(CDR)、ヒト抗体に由来するフレームワーク領域(FR)および定常領域を含むヒト化抗体を含むことができる。このような抗体は既知の技術を用いて調製することができる。ヒト化は、対応するヒト抗体の配列をげっ歯類の複数または1つのCDR配列で置換することによって実施することができる{たとえばVerhoeyen他(1988)Science 239:1534-6などを参照)。したがって、このようなヒト化抗体はキメラ抗体であって、1つのヒト未変化ドメインを相当下回って非ヒト種に由来する対応する配列で置換されていることを特徴とするキメラ抗体である。ヒトフレームワークおよび定常領域に加えてヒト可変領域を含む完全なヒト抗体も用いることができる。そのような抗体は、技術上既知である多様な技術を用いて生成することができる。たとえばインビトロ法は、バクテリオファージ上に提示されるヒト抗体フラグメントの組換えライブラリーの利用を包含する(例:HoogenboomおよびWinter(1992)J. MoI. Biol. 227:381-8)。同様に、ヒト抗体は、たとえば内因性免疫グロブリン遺伝子が部分的または完全に不活性化されたマウスなどのトランスジェニック動物に、ヒト免疫グロブリン遺伝子座を導入することによって生成することができる。これらの手法は、たとえば米国特許第6,150,584号;第5,545,807号;第5,545,806号;第5,569,825号;第5,625,126号;第5,633,425号;第5,661,016などに記載される。このような抗体は既知の技術を用いて調製することができる。
本発明は、一本鎖または二本鎖RNA分子と結合する組換えsiRNA分子であって、前記一本鎖または二本鎖RNA分子が配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするmRNAを含み、かつこれにより前記BARD1アイソフォームの発現が阻害されることを特徴とする、肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための組換えsiRNA分子も提供する。
好ましくは、前記mRNAは、配列番号1および2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードする。
本発明の文脈において、siRNA(RNAインターフェレントまたは小分子干渉RNA)は、BARD1アイソフォームの発現を阻害するかまたは減少させる。好ましくは、前記アイソフォームはπ、π’、κ、β、β’、δおよびγであり;より好ましくはπ、κ、βであり、かつ最も好ましくはπおよびκである。本明細書において、用語「siRNA」は、標的mRNAの翻訳を阻害する二本鎖RNA分子を指す。通常、siRNAは、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの1つまたはそれ以上の発現に対するセンス核酸配列およびアンチセンス核酸配列を含む。
一般的に、siRNAは分離することが可能である。「分離された」siRNAはその元の環境から取出されるものである。たとえば、siRNAは天然環境の一部でないベクターにクローニングされる場合に分離されるとみなされる。
siRNAは完全に合成的に構築されかつ2つの相補的な一本鎖RNAより構成されるか、または生合成的に構築される。siRNAは、単一の転写物が標的遺伝子に由来するセンス配列および相補的アンチセンス配列の両者を有するように構築される、(例:シングルヘアピンRNAまたはshRNA)。DNAがそこからRNAが転写されるテンプレートである技術を含む、siRNAを細胞に導入するための標準的な技術を用いることができる。
通常、一本鎖RNA分子と結合するsiRNAであって、前記一本鎖RNA分子が、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするmRNAを含み、通常は一本鎖であるmRNA転写物と会合することにより、これによって翻訳に干渉し、かつこれによりBARD1アイソフォームの発現に干渉することを特徴とするsiRNA。したがって、本発明のsiRNAは、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするmRNAまたはcDNAと特異的にハイブリダイズするその能力によって定義することができる。
本発明の文脈においては、siRNAは長さが好ましくは500ヌクレオチド未満、好ましくは200ヌクレオチド未満、より好ましくは100ヌクレオチド未満、さらにより好ましくは50ヌクレオチド未満、または最も好ましくは25ヌクレオチド未満である。より好ましくは、siRNAは長さが約19から約25ヌクレオチドである。siRNAの阻害活性を促進するために、1つまたはそれ以上のウリジン(「u」)ヌクレオチドを、標的配列のアンチセンス鎖の3’末端に付加することができる。付加する「u」の数は少なくとも2個、一般的には2から10個、好ましくは2から5個である。付加した「u」は、siRNAのアンチセンス鎖の3’末端で1本鎖を形成する。
本発明のsiRNAは、mRNA転写物と結合することのできる形態で細胞に直接導入することができる。これらの実施形態においては、本発明のsiRNA分子は典型的には技術上既知の方法で修飾される。他の修飾も可能であり、たとえば、コレステロールコンジュゲートsiRNAは向上した薬理学的特性を示している。Song他、Nature Med. 9:347-51(2003)。代替的に、siRNAをコードするDNAをベクター内に担持することができる。
いくつかの有用なsiRNAが同定されている。たとえば、エクソン9内のsiRNA(図1Aおよび図4Eを参照されたい)は効率的でありかつ増殖停止につながる。他の実施例においては、エクソン4内でsiRNAを用いることは、BARD1アイソフォームπにとって重要である(図17参照)。いくつかの有用なsiRNAは:
K34:CATTCTGAGAGAGCCTGTG(配列番号107)
K423:GTGCTCAGCAAGACTCATA(配列番号108)
K401:AAGTCTCTTTACCATTGGCTG(配列番号109)
K78:AAGTGTATGCTTGGGATTCTC(配列番号110)
である。
本発明は、肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの生物学的活性のモジュレーターをさらに提供する。好ましくは、前記BARD1アイソフォームは、配列番号1および2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む。
BARD1アイソフォームの生物学的活性のモジュレーターは競合物質であることができる。好ましくは、前記競合物質は前記BARD1アイソフォームとその受容体の間の相互作用を妨げることのできる化合物である。たとえば、競合物質は阻害物質または拮抗物質であることもある。用語「阻害物質」または「拮抗物質」は、タンパク質またはポリペプチドと結合することによってその機能を阻害する分子を指す。阻害物質または拮抗物質などの競合物質は、本発明のBARD1アイソフォームとその天然リガンドおよび/または受容体の間の相互作用を直接阻害し、受容体の生化学的または生物学的機能を妨げることができる。競合的阻害は、阻害物質の結合がリガンドの結合を阻害しかつリガンドの結合が阻害物質の結合を阻害する阻害の形態である。競合的阻害においては、阻害物質は反応を受けることなく天然リガンドと同じ活性部位に結合する。リガンド分子は阻害物資が活性部位にある間はそこに入ることができず、また阻害物質はリガンドがその部位にあるときそこに入ることができない。タンパク質の「生物学的活性または機能」は、多様な細胞機能を遂行し、かつ他の分子と特異的かつ強固に結合する能力を指す。
本発明の文脈においても、本発明のBARD1アイソフォームの生物学的活性のモジュレーターは、好ましくは遺伝子発現をモジュレートするマイクロRNA(miRNA)であることができる。出願人らは、BARD1が多くのマイクロRNAの標的であることができることを確認した。特定のマイクロRNAの外因的発現によってBARD1発現が抑制される(図18参照)。より好ましくは、本発明の文脈においては、マイクロRNAは:hsa−mir−10a MI0000266:(配列番号111);hsa−mir−10b MI0000267(配列番号112);hsa−mir−130a MI0000448(配列番号113);hsa−mir−130b MI0000748(配列番号 114);hsa−mir−134 MI0000474(配列番号115);hsa−mir−144 MI0000460(配列番号116);hsa−mir−148a MI0000253(配列番号117);hsa−mir−148b MI0000811(配列番号118);hsa−mir−152 MI0000462(配列番号119);hsa−mir−181a−2 MI0000269(配列番号120);hsa−mir−181a−1 MI0000289(配列番号121);hsa−mir−181b−1 MI0000270(配列番号122);hsa−mir−181b−2 MI0000683(配列番号123);hsa−mir−19a MI0000073(配列番号124);hsa−mir−19b−1 MI0000074(配列番号125);hsa−mir−19b−2 MI0000075(配列番号126);hsa−mir−203 MI0000283(配列番号127);hsa−mir−301a MI0000745(配列番号128);hsa−mir−301b MI0005568(配列番号129);hsa−mir−452 MI0001733(配列番号130);hsa−mir−454 MI0003820(配列番号131);hsa−mir−517a MI0003161(配列番号132);hsa−mir−517c MI0003174(配列番号133);hsa−mir−553 MI0003558(配列番号134);hsa−mir−570 MI0003577(配列番号135);hsa−mir−576 MI0003583(配列番号136);hsa−mir−579 MI0003586(配列番号137);hsa−mir−580 MI0003587(配列番号138);hsa−mir−613 MI0003626(配列番号139);hsa−mir−618 MI0003632(配列番号140)を含む群から選択される。
通常、マイクロRNAは、標的メッセンジャーRNA転写物(mRNA)上の相補的配列と結合し、通常は翻訳抑制または標的の分解および遺伝子のサイレンシングを引き起こすことのできる、少なくとも22ヌクレオチド、好ましくは約60から約100ヌクレオチドを有する短いリボ核酸(RNA)分子である。
本発明は、肺癌および結腸直腸癌を婦人科癌と識別するための方法であって前記方法が
配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ、および
配列番号2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームκ。
を含む群から選択される肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの少なくとも1つを対象から採取した生物学的サンプル中に検出する段階を含み、前記の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在が肺癌および/または結腸直腸癌の指標であることを特徴とする方法をさらに含む。
肺癌および結腸直腸癌を婦人科癌と識別するために有用な他の性質は、BARD1アイソフォームαが肺癌および結腸直腸癌に不在であることである。BARD1アイソフォームαのアミノ酸配列は、国際出願PCT/EP2008/053881号明細書から既知である。したがって前記方法は、任意に、BARD1アイソフォームα、その生物学的活性フラグメント、またはBARD1アイソフォームαと少なくとも95%相同性を有する配列を前記サンプル中に検出することであって、前記BARD1アイソフォームαの不在が前記対象が肺癌および/または結腸直腸癌に罹患していないことの指標であることを特徴とする検出することをさらに含む。
好ましくは、婦人科癌は女性生殖系の各種悪性疾患の群である。最も多い種類の婦人科悪性疾患は子宮頸癌、卵巣癌、および子宮内膜(子宮体)癌である。他には膣の癌、外陰部の癌、妊娠性絨毛腫瘍、およびファロピウス管癌を含むより頻度の低い婦人科癌がある。本発明の文脈においては、乳癌も婦人科癌に含まれる。
本発明は、肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在を対象より採取されるサンプル中に検出するためのキットであって、
少なくとも1つのポリヌクレオチドプライマーまたはプローブであって、前記ポリヌクレオチドプライマーまたはプローブが配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、および/または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つのBARD1アイソフォームをコードするポリヌクレオチドに対して特異的であることを特徴とするポリヌクレオチドプライマーまたはプローブ、および/または
配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つの相異なるエピトープと特異的に結合する抗体またはそのフラグメントの組み合わせ、および/または
配列番号13から80を含む群より選択される少なくとも1つのペプチドを含むキットをさらに提供する。
好ましくは、前記BARD1アイソフォームは、配列番号1〜22、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む。
少なくとも1つのBARD1アイソフォームをコードするポリヌクレオチドは、配列番号8(アイソフォームπ)、配列番号9(アイソフォームκ)、配列番号10(アイソフォームβ)、配列番号11(アイソフォームδ)、配列番号12(アイソフォームγ)、配列番号141(アイソフォームπ’)、配列番号142(アイソフォームβ’)を含む群から選択される核酸配列、好ましくは配列番号8および9を含む群から選択される核酸配列を含むポリヌクレオチドである。
プライマー、プローブおよび/または抗体は、他の必要な検出試薬とともにパッケージ化してキットの形態とすることができる。たとえば、核酸または抗体(固形マトリクスと結合されているか、またはそれらをマトリクスと結合させるための試薬と個別に包装されている)、コントロール試薬(ポジティブまたはネガティブ)、および/または検出可能な標識などとともに個別の容器にパッケージ化することができる。検出を遂行するための指示(例:書面、テープ、VCR、CD−ROMなど)もキットに含めることができる。
本発明はワクチンおよびワクチン接種法も包含する。たとえば、肺癌および/または結腸直腸癌に罹患した対象において前記癌を治療するかまたは予防する方法は、
配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列、または免疫学的に活性なそのフラグメントを含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの1つまたはそれ以上、
または配列番号13から80を含む群から選択されるペプチド(抗原)の1つまたはそれ以上を含むワクチン組成物を対象に投与することを包含することができる。
好ましくは、前記BARD1アイソフォームは、配列番号1〜2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含み、かつ前記ペプチドは配列番号16、17、18、23、59〜67、68、69、74、75、76〜80を含む群から選択される。
本発明の文脈においては、免疫学的活性フラグメントは、たとえばBARD1アイソフォームの1つのような天然発生タンパク質全長よりも長さが短いものの、全長タンパク質が誘導するものと類似した免疫応答を誘導するポリペプチドである。たとえば、免疫学的活性フラグメントは少なくとも長さが8残基であり、かつたとえばT細胞またはB細胞などの免疫細胞を刺激することができなければならない。免疫細胞の刺激は、細胞増殖、サイトカイン(例:IL−2)の同化、または抗体の産生によって測定することができる。たとえばHarlowおよびLane『抗体の使用:実験マニュアル』1998年コールドスプリングハーバーラボラトリープレス(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、およびColigan他『免疫学最新プロトコル』1991〜2006年ジョンウィレイアンドサンズ(John Wiley & Sons)などを参照されたい。
本発明は、肺癌および/または結腸直腸癌に罹患している対象における前記癌の治療または予防のための医薬組成物であって、前記組成物が医薬品として有効な量の本発明の抗体を含むことを特徴とする前記組成物も含む。
本発明は、肺癌および/または結腸直腸癌に罹患している対象における前記癌の治療または予防のための医薬組成物であって、前記組成物が医薬品として有効な量の本発明のsiRNAを含むことを特徴とする前記組成物をさらに含む。
本発明は、肺癌および/または結腸直腸癌に罹患している対象における前記癌の治療または予防のための医薬組成物であって、前記組成物が医薬品として有効な量の本発明によるモジュレーターを含むことを特徴とする前記組成物をさらに包含する。好ましくは、前記モジュレーターは、遺伝子発現をモジュレートするマイクロRNAである。
「治療」は、治療的な処置および予防的または防止的手段の両者を含む。治療を必要とするものは、肺癌および/または結腸直腸癌などの障害をすでに有する者、さらには障害を予防しようとする者を含む。したがって、本明細書で治療しようとする哺乳類、好ましくはヒトは、肺癌および/または結腸直腸癌などの障害を有していると診断されていても、または障害の素因があるかまたは感受性があってもよい。
本明細書で用いられる「予防」は、本発明に記載されたモジュレーター、siRNAおよび/または抗体の投与によって、肺癌および/または結腸直腸癌のリスクが高い対象が実際に前記の癌を発症する確度または確率の低下がもたらされることを意味する。
「医薬品として有効な量」は、ヒトまたは動物生体に投与されるとき検出可能な薬理的および/または生理的効果を誘発する活性成分(たとえば化学的または生物学的物質)を指す。
それぞれの医薬品としての有効量は、治療しようとする個々の患者、治療しようとする疾患、および投与方法に依存することがある。治療は、通常は数時間、数日、または数週間の間隔をおいた、医薬組成物の複数回の投与を通常含む。本発明の抗体、siRNAまたはモジュレーターといった活性成分の医薬品として有効な量の用量単位は、通常は治療しようとする対象の体重1kgあたり0.001ngから100mgの範囲にある。本発明の活性成分の適切な用量は、受容者の年齢、性別、健康、および体重、共存治療がある場合はその種類、および所望の効果の性質に依存的となるであろうことが理解される。
全身投与については、治療的に有効な量または用量は、始めはインビトロ分析によって推定することができる。たとえば、細胞培養において決定されたIC50を含む循環濃度範囲を達成するためにある用量を動物モデルに処方することができる。そのような情報を用いてヒトにおいて有用な用量をより正確に決定することができる。
初回用量は、技術上周知の技術を用いて、たとえば動物モデルなどのインビボデータから推定することもできる。当業者は、動物データに基づいてヒトへの投与を容易に最適化することも可能であり、また、当然ながら、治療しようとする対象、対象の体重、障害の重症度、投与の様態、および処方医の判断に依存するであろう。
本発明において適用するところの「投与すること」は、医薬組成物の対象、好ましくはヒトとの接触を指す。
医薬組成物は、たとえば静脈内、皮下または筋肉内注射または静脈内点滴による非経口的投与などのために、当業者に周知の医薬品として許容できる担体に溶解または分散しうる。
非経口投与のための医薬組成物については、賦形剤、アジュバント、結合剤、崩壊剤、分散剤、滑沢剤、希釈剤、吸収促進剤、緩衝剤、界面活性剤、可溶化剤、防腐剤、乳化剤、等張化剤、安定化剤、注射用可溶化剤、pH調節剤などの任意の従来の添加剤を用いうる。
活性化合物を加工して医薬品として使用できる製剤とすることを促進する許容できる担体、希釈剤およびアジュバントは、使用する用量および濃度において受容者に対して無毒性であり、かつリン酸、クエン酸およびその他の有機酸などの緩衝剤;アスコルビン酸およびメチオニンを含む抗酸化剤;防腐剤(塩化オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼチオニウム、フェノール、ブチル又はベンジルアルコール;メチルまたはプロピルパラベンなどのアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3−ペンタノール;およびm−クレゾールなど);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、またはリジンなどのアミノ酸;グルコース、マンノース、またはデキストリンなどの単糖類、二糖類、およびその他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;ショ糖、マンニトール、トレハロースまたはソルビトールなどの糖類;ナトリウムなどの塩形成対イオン;金属錯体(例:Zn−タンパク質錯体);および/またはTWEEN(登録商標)、PLURONICS(登録商標)、またはポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤を含む。
医薬組成物の投与の形態は全身的であっても局所的であってもよい。たとえば、そのような医薬組成物の投与は、皮下、静脈内、皮内、筋肉内、腹腔内、鼻腔内、経皮、バッカル経路などの多様な非経口経路であっても、または移植デバイスを介してもよく、かつ蠕動性の手段によって送達してもよい。
本発明の活性成分を含む医薬組成物は、生体吸収性マトリクスに組み入れるかまたは含浸するとともに、マトリクスをマトリクスの懸濁液、ゲルまたは固形支持体の形態で投与することもできる。さらに、マトリクスは生体ポリマーより構成されてもよい。
徐放性製剤を調製することもある。徐放性製剤の適切な例は、抗体を含有する固形疎水性ポリマーの半浸透性マトリクスであって、当該マトリクスがたとえばフィルム、またはマイクロカプセルなどの成形物の形態にあるマトリクスを含む。徐放性マトリクスの例は、ポリエステル、ハイドロゲル(たとえばポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)またはポリ(ビニルアルコール))、ポリ酪酸(米国特許第3,773,919号)、L−グルタミン酸とγエチルL−グルタミン酸のコポリマー、非分解性エチレン−酢酸ビニル、LUPRON DEPOT(登録商標)(酪酸−グリコール酸コポリマーおよび酢酸ロイプロリドから構成される注射可能なマイクロスフェア)などの分解性酪酸−グリコール酸コポリマー、およびポリ−D−(−)−3−ヒドロキシ酪酸を含む。
インビトロ投与を目的として用いようとする製剤は無菌でなければならない。これは、たとえば無菌濾過膜による濾過などによって容易に達成される。
当業者は、本明細書に記載された本発明が、具体的に記載されたもの以外の変法および変更を受け得ることを認識するであろう。本発明がその精神または不可欠な特性から乖離することなくそのような変法および変更をすべて含むことを理解すべきである。本発明は、本明細書に個別にまたは包括的に言及あるいは指示されたすべての段階、特性、組成物および化合物、および前記段階または特性のうち任意の2つまたはそれ以上の任意のすべての組み合わせも含む。したがって本開示は、すべての面において例示的であって制限的でないとみなすべきであり、本発明の範囲は付属の請求項によって示され、かつ意味内および同等性の範囲内で起こるすべての変更はその中に包含されることを意図している。
前述の記載は以下の実施例と関連してより完全に理解されるであろう。しかしそのような実施例は、本発明を実施する方法の例示であり、かつ本発明の範囲を制限することを意図していない。
(I−患者−肺癌)
異なる2つの医療機関でNSCLC患者100例より腫瘍組織を採取した(表1)。すべての患者は情報を提供されかつ現地の倫理委員会より承認を得た。良性肺疾患症例8例(男性5例および女性3例、年齢範囲24から66歳(年齢中央値38歳);肺気腫5例、残りは肺結核およびカルチノイド異形成)を、BARD1発現の対照サンプルとして用いた。
ナポリの患者60例中48例より経過観察記録が入手できた;経過観察は1から69ヶ月であった;2例の患者は周術期に死亡し、また10例の患者についてのデータは入手できなかった。経過観察記録のある48例のうち17例は手術のみで治療され、4例は術後に化学療法を実施、1例は術後に化学療法と放射線療法を実施、患者7例は化学療法および放射線療法で治療し、4例は化学療法で治療し、また1例は放射線療法のみで治療し、また残り14例は最終経過観察または死亡まで治療しなかった。これら48例のうち35例は死亡し、13例は最終経過観察期間中にまだ生存していた。
カリアリの40例のうち17例は経過観察記録を有し;経過観察は5から95ヶ月間であり;最終経過観察期間(2010年3月)の時点で11例がまだ生存し、患者6例は死亡した。手術日、化学療法または放射線療法開始日、または治療しない患者については診断日から最終経過観察または死亡までの全生存を算出した。
(表1 患者の特性−肺癌)
(患者の特性−結腸直腸癌)
病理学的診断は、熟練した病理医によりWHO基準に基づいて実施され、米国対癌合同委員会の分類にしたがって病期判定した。すべての患者は情報を提供されかつコンプライアンスおよび現地の倫理委員会の承認を得た。
カリアリの20例およびドイツの148例を含む合計168例の結腸直腸癌症例を検討した(表2)。腫瘍組織およびその隣接する形態学的に正常な組織(腫瘍周辺)サンプルを含むカリアリの20例を、逆転写酵素PCR検出のために用いた。ドイツの結腸直腸癌症例148例は、組織アレイ上の免疫組織学検査のために用いた。これら168症例は、結腸癌106例および直腸癌62例より構成され、すべて腺癌であった。患者は男性93例および女性75例、診断時の年齢の範囲は33から78歳であった(年齢中央値61歳)。21例の患者がI期、II期が34例、III期が50例、およびIV期が23例であり;残り40例は原発腫瘍または/および所属リンパ節または/および遠隔転移を評価することができなかったので病期不明である。10例の患者が高分化(G1)腫瘍であり、中分化(G2)腫瘍116例、および低分化(G3)腫瘍38例;残り2例の患者は分類不能(GX)であった。
免疫化学染色用に用いた切片は、各症例についての4分割組織マイクロアレイであった。148例中75例は経過観察記録があり、経過観察は1から72ヶ月であり、また残り73例の患者は生存データがなかった。経過観察記録を有するこれら75例のうち22例は死亡し、48例は脱落し、また5例は最終経過観察期間中にまだ生存していた。
(表2 結腸直腸癌の患者の特性)
(免疫組織化学)
免疫組織化学検査は、BARD1の相異なる領域およびBRCA1に対する抗体を用いて、隣接する切片に対して実施した。
使用されたBARD1の相異なる領域に対する抗体、すなわちN19(エクソン1)(sc−7373)およびC20(エクソン11)(sc−7372)はサンタクルーズ(サンタクルーズバイオテクノロジー、カリフォルニア州サンタクルーズ)より購入し、PVC(エクソン3)およびWSF(エクソン4の開始部)は過去に報告された通りに(Irminger-Finger I他、Mol Cell 8:1255-66, 2001; Feki A他、Oncogene 24: 3726-36, 2005; Hayami R他、Cancer Res 65:6-10, 2005; Li L他、 Int J Biochem Cell Biol 39: 1659-72, 2007; Redente EF他、Anticancer Res 29: 5095-101, 2009; Fabbro M他、J Biol Chem 277: 21315-24, 2002)生成および適用した。BRCA1に対する抗体はサンタクルーズからのものである(D16;サンタクルーズバイオテクノロジー、カリフォルニア州サンタクルーズ)。HRPとコンジュゲートした二次抗体(ヤギ抗ウサギ抗体またはウサギ抗ヤギ抗体)を1:100希釈で1時間室温で適用して染色を可視化した。DAB染色は室温で2から15分であった。スライドは、脱水およびマウンティングの前にヘマトキシリンで対比染色した。感度および特異性を確認するために、対照切片に対する一次抗体を省略して免疫化学検査を実施した。BARD1またはBRCA1の発現を定量するために、各腫瘍切片につき異なる4つの領域を選択し;陽性細胞の百分率と染色強度を合わせて各サンプルの平均スコアを算出した。3名が臨床データを全く知ることなく独立にこの定量を実施した。
肺癌誘発マウスに対して実施した免疫組織化学検査については、処置マウスおよび年齢でマッチングした未処置マウスを16、24、および32週間後に屠殺して腫瘍を切除し、2匹の対照マウスおよび3匹の腫瘍担持マウスに対してPVC、WFS、およびC20抗体を用いて免疫組織化学検査により分析した。分析および定量は、ヒトサンプルについて報告したものと同様であった。
ホルマリン固定およびパラフィン包埋した5μm組織切片をキシレン中で脱パラフィンし、エタノール濃度を低下させることにより再水和した(100%アルコール、95%アルコール、70%アルコール、dHO)。抗原を回復するために切片を電子レンジで5分間煮沸し、また内因性ペルオキシダーゼをブロックした。スライドは、非特異的エピトープをBSA(ウシ血清アルブミン)ブロッキングした後、加湿チャンバー中で一次抗体とともに4℃で1晩インキュベートした。BARD1の検出のために用いた一次抗体は、それぞれエクソン1、3、4および11を認識するN19(sc−7373、サンタクルーズバイオテクノロジー)(1:25希釈)、PVC(1:100希釈)、WFS(1:100希釈)、およびC20(sc−7372、カリフォルニア州サンタクルーズ)(1:20希釈)であり;BRCA1抗体はBRCA1のC末端エピトープを認識するC20(sc−642、サンタクルーズバイオテクノロジー)(1:100希釈)であった。セイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)とコンジュゲートした二次抗体(ヤギ抗ウサギ抗体またはウサギ抗ヤギ抗体)は、1:100希釈で1時間室温で適用した。次に、室温で最長15分間ジアミノベンジジン(DAB)染色させた。スライドは、脱水およびマウンティングの前にヘマトキシリンで対比染色した。感度および特異性を確認するために、対照切片に対する一次抗体を省略して免疫組織化学検査を実施した。
BARD1およびBRCA1の発現レベルを半定量的に測定した。染色は、強度および染色腫瘍細胞の百分率を用いてスコアリングした。染色強度の数値および陽性細胞百分率を積算して最終染色スコアを得た。各抗体の合計染色スコアは0から100であり、25またはそれ未満の染色スコアは陰性染色(「−」)と定義し、25超を陽性染色(「+」)と定義し、合計染色スコア25超から50、50超から75、および75超に応じて「+」、「++」、および「+++」と識別した。統計分析については、染色スコアを用いた相異なる抗体の染色の相関を除き、陽性症例と陰性症例の対比のみを考察した。各腫瘍切片について異なる4つの領域を選択し、臨床データについて知識を持たない3名の観察者(Y,Z;L,LおよびJ,W)が独立にスコアリングした。
(RNA/RT−PCR分析)
相異なるアイソフォームの発現を定性的に判定することおよびその構造を検討するためにRT−PCRを実施した。トリゾール試薬を用いて凍結組織切片よりRNAを分離した。クロロホルム(0.1mL)を添加し、4℃、14,000gでサンプルを15分間遠心分離して相を分離した。水相はRNアーゼを含有しないエッペンドルフチューブに移し、RNAの沈殿のために等体積のイソプロパノールを添加した。RNAペレットを75%エタノールで洗い、20μLのRNアーゼを含有しない水に溶解した。濃度を測定してD260/D280比が少なくとも1.8であることを確認した。
逆転写のために、1μgのRNAを、dNTP(10mM)を1μL、オリゴdTを1μL、DTT(0.1M)を2μL、ファーストスタンドバッファーを4μLおよびSuperscript IIを1μL含有する逆転写酵素バッファー21μL中で用いた。反応は65℃で5分間、その後42℃で2分間、42℃で50分間、および70℃で15分間実施した。cDNA2μLを相異なるプライマーによるPCRのテンプレートとして用いた。
アニーリング温度56℃および伸長時間1分を用い、プライマー5’−ACAAGCGCCAGAGAGATGAT−3’(配列番号81)および5’−GATGTGGGAGAGGATGAGGA−3’(配列番号82)でエストロゲン受容体α(ERα)を増幅した。プライマー5’−AGCCACATCGCTCAGACACC−3’(配列番号83)および5’−GTATCTAGCGCCAGCATCG−3’(配列番号84)を用い、グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素(GAPDH)を内部標準として増幅した。同サイズのBARD1フラグメント(エクソン1−11には20μL、エクソン1−4には10μL、その他には5μL)の分析、およびUV光の下で可視化のために臭化エチジウム(EtBr)0.1μg/mLを含有するアガロース/TBEゲル(FLには0.8%、その他には1%)上で同体積のPCR生成物を用いた。
臭化エチジウムを添加した1%アガロース/TAEゲル上でPCR生成物(10μL)を分析し、UV光の下で可視化した。プライマーおよび条件の完全な一覧については表3を参照されたい。
DNAの精製にはQIAEX IIキット(キアゲン、スイス、ホンブレヒティコン)を用いた。配列決定は、内部BARD1プライマーを用いて実施した。
(表3)
(PCRの画像分析)
画像は、Javaベースの画像処理ソフトウェアImageJ(米国国立衛生研究所http://rsbweb.nih.gov/ij/)により操作した。PCR生成物をアガロースゲルに付し、臭化エチジウム染色で可視化し、さらに写真撮影した。画像はJPGファイルとして保存した後グレイスケールに変換して分析した。画像をImageJで開き、各画像に対して較正機能を非較正ODに設定した後測定した。長方形ツールを用いて同じサイズのPCRバンドの測定領域を描出した。サンプル中の目的バンドのサイズに近接するDNAラダー内の同じサイズのバンドを用い、長方形領域の調節に基づき相異なるゲルにおいて比較的正確な数値を得た。ピーク面積を概観した。総曲線下面積に対する百分率としてのピーク面積の割合を用いて統計分析した。
(総RNA抽出、逆転写およびPCR)
相異なるアイソフォームの発現を定性的に示すことおよびその構造を決定するために、RT−PCRを実施した。RNA分離のプロトコルに従い、トリゾール試薬を用いて凍結組織切片由来のRNA分離物を得た。クロロホルム(0.1mL)を添加し、4℃、14,000gでサンプルを15分間遠心分離して相を分離した。水相はRNアーゼを含有しないエッペンドルフチューブに移し、さらにRNAの沈殿のために同体積のイソプロパノールを添加した。RNAペレットを75%エタノールで洗い、20μLのRNアーゼを含有しない水に溶解した。濃度を測定してD260/D280比が少なくとも1.8であることを確認した。
逆転写のために、1.5μgのRNAを、M−MLV RT 5×反応バッファーを5μL、オリゴdT(500μg/mL)を2μL、10 mM dNTPを1.5μL、組換えRNasinリボヌクレアーゼ阻害剤(25u/μL)を1μLおよびM−MLV逆転写酵素(200u/μL)を1μL含有する最終体積25μL中で用いた。反応物を70℃で5分間、その後42℃で60分間および70℃で10分間インキュベートした。cDNA3μLをFL BARD1の増幅用のテンプレートとして用い、さらにcDNA2μLを多様なBARD1フラグメントの増幅のために用いた。最終体積50μL中でTaqポリメラーゼを用いてPCRを実施した。一次変性(94℃、2分)および最終伸長(72℃、10分)はすべてのPCR反応について同じであった。アニーリング温度および伸長時間は、相異なるプライマーおよびBARD1について予想される生成物の長さに応じて可変であった(表3)。
アニーリング温度56℃および伸張時間1分を用い、プライマー5’−ACAAGCGCCAGAGAGATGAT−3’(配列番号81)および5’−GATGTGGGAGAGGATGAGGA−3’(配列番号82)でエストロゲン受容体α(ERα)を増幅した。プライマー5’−AGCCACATCGCTCAGACACC−3’(配列番号83)および5’−GTATCTAGCGCCAGCATCG−3’(配列番号84)を用い、グリセルアルデヒド−3−リン酸脱水素酵素(GAPDH)を内部標準として増幅した。UV光の下でのBARD1のフラグメント(エクソン1−11は20μL、エクソン1−4は10μL、その他は5μL)の可視化用に臭化エチジウム(EtBr)0.1μg/mLを含有するアガロース/TBEゲル(FLは0.8%、その他は1%)上に、同体積のPCR生成物を装填した。
RT−PCR生成物のDNA精製のために、メーカーの指示書にしたがってQIAEX IIキット(キアゲン、スイス、ホンブレヒティコン)を用いた後、PCRに用いた順方向および逆方向プライマー、または重複配列が生成しない場合はフラグメント内の追加的プライマーにより配列を決定した。
(マウスモデル)
Redente EF, Dwyer-Nield LD, Barrett BSらが報告した通りに、BALB/cマウスに肺腫瘍を化学的に誘発した:INF−γ−/−マウスにおいて肺腫瘍の増殖を刺激し、IL−4Rα−/−マウスにおいて阻害した。Anticancer Res 29: 5095-101, 2009。週齢6〜8週の雄性マウスに、体重1gあたり1mgのウレタンを週1回7週間腹腔内注射した。処置より16、24および32週間後にマウスを屠殺した。肺組織および腫瘍を切除し、さらに免疫化学分析用に処理した。各時点につき3匹のマウスに由来する組織を分析した。
(統計分析)
スピアマンの相関係数ρを用いてBARD1エピトープとBRCA1エピトープの発現レベルの相関を評価した。χ検定を用いて、腫瘍組織と腫瘍周辺組織の陽性例の百分率、およびBARD1発現陽性例の臨床変数との相関を比較した。t−検定を用いて、BARD1発現レベルの臨床変数との相関を測定した。生存との関連については、患者をそのBARD1発現レベルにしたがってさらに2つの群に配置した。カプラン−マイヤー法を用いて生存の差を推定し、ログランク検定で比較した。これらすべての計算については両側検定を実施し、かつp<0.05の数値は統計的に有意であると見なした。分析はStatistical Package for the Social Sciences (SPSS) for Windowsバージョン13(SPSS社、イリノイ州シカゴ)を用いて実施した。
(II−結果)
100例の患者に由来する相異なる種類、分類および病期を含めた腫瘍切片に対する免疫組織学検査を実施した(表1)。BARD1の異なる4つのエピトープ(エクソン1、3、4および11に位置する)を認識する抗体を用い、これは理論的に16種類の染色パターンをもたらす可能性があった。驚くべきことに、少数の特徴的パターンのみが認められ、かつ大半の腫瘍において4つの抗体すべてについての染色が認められた(図1A〜E)。隣接切片の染色より、腫瘍切片の相異なる領域および相異なる細胞内コンパートメントにおいて異なるエピトープが発現し(図1B〜D)、単一の腫瘍においてBARD1の相異なるアイソフォームが発現したことを示唆した。典型的には、BARD1 N19(エクソン1)およびC20(エクソン11)は細胞質顆粒染色を示し、かつ1つの腫瘍の同じ領域内に共存した。BARD1 PVC(エクソン3)およびWFS(エクソン4)免疫染色は拡散性でかつ細胞質内にあった。染色の強度および細胞内局在のこれらの差異は、4つのエピトープすべての発現が野生型BARD1の発現ではなく、むしろ異なるアイソフォームの同時発現を反映することを示唆した。
N19とC20の発現レベルは、PVCとWFSについての場合そうであったように、互いに強く相関したが(図1F)、他の抗体染色パターンは相関しなかった。したがって、NSCLCにおいてはN末端およびC末端切断型、および内部欠失を有する形態が発現すると結論づけることができた。具体的には、WFS染色がまれであった卵巣癌に認められたエピトープ発現パターンと対照的に、WFS(エクソン4の5’末端)の染色は多くの肺癌においてアップレギュレートされた。
隣接組織切片におけるBRCA1とBARD1の共発現(図1B〜D)を検討した。NSCLCサンプルの66.7%においてBRCA1が発現したが、BARD1エピトープのいずれの発現とも相関しなかった。BRCA1はBARD1と共発現しないので、これらのデータよりNSCLCにおいてはBRCA1−BARD1ヘテロ二量体の機能が失われていることが示唆される。
腫瘍組織および正常腫瘍周辺組織においてBARD1発現が認められたものの、腫瘍の方がより上昇していた(図2A、図5)。発現は、女性由来の腫瘍の方が男性患者に由来する腫瘍よりも全般的に高かった(図2B)。
個々のBARD1エピトープの発現は、腺癌の方が非腺癌(扁平上皮癌および大細胞癌)よりも頻度が低かった(図2C)。しかし、抗体染色の腫瘍分類および病期との相関は認められなかった(データは示さず)。
経過観察データのある患者65例における個々のBARD1エピトープの発現および発現パターンと無病生存(DFS)および全生存(OS)も評価した。個々のPVCおよびWFS陽性染色を有する患者は、陰性染色を有する患者よりも有意に短いDFSおよび短いOSを有した。最も重要なことに、PVCおよびWFSが同時に陽性染色するパターンは、異なる組み合わせの患者と比較して非常により短い生存期間を示した。N19、C20および他の染色パターンとDFSまたはOSの間のいずれにも相関は認められなかった。
コックス比例ハザードモデルを用いた一変量および多変量分析を実施し、分析したマーカーが独立した予後判定有意性を有するか評価した。一変量分析においては、病期はDFSおよびOSの予測を示した(表5)。病期および考えられる他の2つの予後判定因子である組織学的種類および患者の性別を多変量モデルに入れた。この後者の分析より、個別のPVCおよびWFS陽性染色、PVCおよびWFS同時陽性染色パターン、および病期は、DFSおよびOSの両者について独立した予後判定有意性を保持した(表5)。
(表4 経過観察データを有するNSCLC患者65例における生存の一変量分析)
註:HR、ハザード比;95%CI、95%信頼区間;P、p−値;pos、陽性染色;neg、陰性染色。AC、腺癌;non−AC、扁平上皮癌および大細胞眼を含む;others、その他すべての組み合わせ
(表5 経過観察データを有するNSCLC患者65例における生存の多変量分析)
註:HR、ハザード比;95%CI、95%信頼区間;P、p−値;pos、陽性染色;neg、陰性染色。AC、腺癌;non−AC、扁平上皮癌および大細胞癌を含む;others、その他すべての組み合わせ。* HRはモデル中の他のすべての予測因子(病理、病期および性別)について調節される。
本発明の他の実施例においては、実験的に誘導された肺癌においてBARD1発現がモニタリングされることを特徴とする、BARD1アイソフォームと肺癌の発生および進行との相関が示された。BALB/cマウスにウレタンを複数回注射すると原発性肺癌が誘発され、腺癌に進行する。この処置によって16週目に肉眼的な腫瘍がもたらされ;それらは24週目に大きくなり、32週間後には正常隣接組織に浸潤する。全病期における正常組織および腫瘍領域を選択し、抗体染色をスコアリングした(図3)。対照動物においては、PVCおよびWFSの発現は一貫して弱く、またC20は強かった。このパターンは16週目の腫瘍でも同様であった。しかし、24週目の腫瘍においては、PVCおよびWFS発現はC20と比較して増加し、かつ32週目の腫瘍においては高度にアップレギュレートされた。これらの実験より、BARD1発現パターンは腫瘍発生の種々の段階で変化することが示され、かつエクソン3および4に位置するBARD1エピトープは腫瘍の促進および侵襲期への進行に関与しうることが示唆される。
女性10例および男性10例のサンプルから、BARD1コード領域の全長を増幅するプライマーを用いたRT−PCRにより、NSCLCに発現する種々のアイソフォームの構造を決定した。腫瘍組織および正常腫瘍周辺組織よりRNAを抽出した。良性呼吸器系病態を有する患者から正常肺対照組織を採取した。正常肺にはBARD1発現がないかまたは非常に低かった;RT−PCR(図4A)および免疫組織化学検査(データは示さず)では対照中に弱いBARD1発現のみが認められた。NSCLC患者由来のRT−PCRは、大半の腫瘍および腫瘍周辺サンプル中にFL BARD1およびそのいくつかの相異なるアイソフォームの発現を示した。大半の症例においては、FL BARD1およびアイソフォームの個々の発現パターンは、正常腫瘍周辺組織と腫瘍組織で同一であった(図4B)。
同様の分子量のアイソフォームを識別するために、エクソン1および4またはエクソン1および6を増幅するプライマーを用いてRT−PCRを実施した。FL BARD1に加えて、α(国際公開第2008/119802)ではなく既知のアイソフォームβの発現、およびさらに2つの新規アイソフォームκおよびπ(図4B、C、E、図 6、および図7)の発現が確認された。
女性および男性症例においてRT−PCRにより得られたアイソフォームの発現を定量した。BARD1アイソフォームのタンパク質レベルでの有意なアップレギュレーションと対照的に、FLおよびアイソフォームは腫瘍および腫瘍周辺組織で同様に発現した(図1Aおよび図5)。アイソフォームBARD1βおよびκの発現は男性において女性と比較して有意にアップレギュレートされるのに対し(p<0.05)、アイソフォームBARD1η、BARD1γ、およびBARD1εは女性において男性と比較してアップレギュレートされた(図7)。
本発明の他の実施例においては、女性および男性に由来するすべての肺組織で、正常および腫瘍周辺組織の両者においてERα発現が認められ(図4D)、これはBARD1アイソフォームがNSCLCにおけるエストロゲンシグナリングと関連することもありうることを示唆する。
(III−結果)
各症例につき4分割の組織マイクロアレイとして提示する、結腸直腸癌のパラフィン包埋組織サンプル148件に由来する腫瘍切片に対してIHCを実施することにより、結腸直腸癌におけるBARD1発現を検討した(表2)。IHC分析に適していたのは145例であり、またそれらを本研究で分析した。BARD1の相異なる領域(エクソン1、エクソン3,エクソン4およびエクソン11)に対する4つの抗体(それぞれN19、PVC、WFSおよびC20)を用い、隣接組織切片上の相異なるBARD1エピトープを識別した(図1A)。BRCA1のC末端エピトープに対するBRCA1 C20抗体を用いてBRCA1発現も検討した。
結腸直腸癌においては、4つの抗体の各陽性染色率には変動があった(図9A)。BARD1 N19、PVC、WFSおよびC20染色は、それぞれ結腸直腸癌36例(24.8%)、122例(84.1%)、129例(89%)および61例(42.1%)において陽性と分類された。142例は少なくとも1つの抗体陽性染色が認められ、BARD1の発現が全く認められなかったのは3例のみであった(図9B)。換言すれば、結腸直腸癌の97.9%(145例中142例)は少なくとも1つのBARD1エピトープを発現していた。
4つのエピトープの発現には原則的に16の組み合わせが可能であるが、3つの主要な組み合わせのみが認められた(図9B)。結腸直腸癌におけるこれら3つのBARD1発現パターンは含んだ:中央部のエピトープのみの発現は最も頻度が高く(38.6%)(図2B、D)、4つの抗体すべての染色が2番目に(18.6%)(図8B、C、E)、N末端エピトープの消失が3番目に(17.9%)(図8B、F)高い頻度で認められた発現パターンであった。
NSCLC組織におけるBARD1発現と同様、4抗体すべての染色は細胞質的であったが領域は異なっていた。BARD1 N19およびC20は顆粒染色を示す一方、PVCおよびWFSは拡散染色を示し、またそれらはそれぞれ同じ細胞または同じ領域で共存していた(図8C〜F)。これをさらに検討するため、各抗体を用いて得られた発現パターンを定量しかつ結果を比較した。N19とC20の発現レベルの間には強い相関が認められた(ρ=0.71;p=0.000)。その他には、PVCとWFS(ρ=0.39;p=0.000)、PVCとC20(ρ=0.36;p=0.000)、およびWFSとC20(ρ=0.27;p=0.001)などの比較により弱いい相関が示された。N19とPVCおよびN19とWFS染色には相関が認められなかった(図10A)。
相異なるエピトープの発現レベル、細胞内局在、相異なる抗体を用いた染色強度、相異なるBARD1エピトープの相関または非相関発現、および相異なるBARD1エピトープに対する4つの抗体を用いた発現パターンから、結腸直腸癌においてはN末端およびC末端切断型、N末端消失型、および本研究で用いた抗体と反応性のある4つのエピトープを含む形態が発現したと結論づけることが可能であった。
(IV−BARD1とBRCA1の非協調発現)
BRCA1染色は、BARD1とは対照的に、同じ細胞の内部で細胞質染色も核顆粒染色も示した(図8C)。BRCA1陽性染色は結腸直腸癌の22.1%(145例中32例)に認められたのに対し、N19陽性染色は24.8%(145例中36例)の症例に認められた。興味深いことに、N19陽性例61例のうちBRCA1陽性でもあった例はわずか7例(11.5%)であった。さらに、BRCA1発現とBARD1発現の特徴的エピトープの間に相関は認められなかった(図10B)。これらの結果より、結腸直腸癌におけるBARD1発現はBARD1と協調しないことが証明された。
(V−BARD1タンパク質の発現の臨床病理学的特性および患者予後との相関)
N19陽性染色の頻度は女性と有意に関連し(p=0.014)(図11A)、これはNSCLCにおいてBARD1 N19が男性よりも女性に過剰発現していたという結果(図2a−B)と一致する。BARD1の種々のエピトープの発現およびBRCA1発現は、たとえば腫瘍分類、原発性腫瘍、リンパ節および遠隔転移状況、および腫瘍病期などの他の臨床病理学的変数のいずれとも相関しなかった(図4B〜F)。さらに、種々の発現パターンと臨床病理変数の間には有意な相関が認められなかった(データは示さず)。
経過観察データを有する結腸直腸癌75例において、相異なるBARD1発現パターン(図9B)および4つのBARD1およびBRCA1の個々の発現を生存と比較することにより、BARD1およびBRCA1の発現の生存との相関も評価した。その陰性染色と比較するとき、BARD1 N19陽性染色を有する患者は1年、2年および3年生存率が高く、またC20陽性患者は1年および3年生存率が高いことが確認された(表6)。BARD1 PVCおよびWFS(陰性染色例はさらに比較するには不十分であった)およびBRCA1陽性染色および陰性染色の生存との比較では差は得られなかった。
発現パターンを比較として用いるとき(表7)、4抗体すべてが陽性染色の発現パターンは、中央部エピトープのみの発現の発現パターンおよび群内の他の発現パターンと比較して、より高い1年、2年および3年生存率と相関することが確認された。しかし、中央部エピトープのみの発現の発現パターン(PVCおよびWFSを用いて検出)は、群内の他の発現パターンと比較して、さらには4抗体すべてが陽性染色のパターンと比較して、より低い1年、2年および3年生存率と相関した。N末端エピトープ消失の発現パターンと、4抗体すべてが陽性の発現パターンを含む他の発現パターン(1年生存率を除く)、中央部エピトープのみの発現パターン、および群内の他のすべての発現パターンを含む他の発現パターンの間には相関が認められなかった。
まとめると、結腸直腸癌において、4抗体すべてが陽性染色のBARD1発現パターン、およびBARD1のN末端エピトープの発現は好ましい予後判定因子であり;逆に、中央部の2エピトープのみの同時発現は好ましくない予後判定因子であるが、個々のエピトープの発現はそうでないと結論づけられる。
(表6 結腸直腸患者75例におけるBARD1の特徴的エピトープおよびBRCA1の発現と生存との相関)
註:「−」、染色陽性;「+」、染色陰性。
WFSについては、陰性染色症例はさらなる分析には不十分であった。
(表7 結腸直腸患者75例におけるBARD1発現パターンと生存との相関)
註: ++++、4Ab陽性染色;−++− PVCとWFSのみ陽性;−+++、N19のみ陰性染色;other比較したパターン以外
(VI−結腸直腸癌に発現したBARD1アイソフォームの構造)
男性10例および女性10例を含む20件の腫瘍組織および腫瘍周辺組織において、BARD1のmRNAレベルでの発現をRT−PCRにより評価した。凍結組織切片からRNAを抽出した。エクソン1における順方向プライマーおよびエクソン11およびエクソン4における逆方向プライマーを用いてRT−PCRを実施し、BARD1コード領域(エクソン1からエクソン11、およびエクソン1からエクソン4)を増幅し、GAPDHを対照として増幅した。同時に、NSCLCにおいて行ったのと同様に、これらの連続サンプルからERαも増幅した(図11A)。
NSCLSと異なり、結腸直腸におけるBARD1 mRNA発現パターンは腫瘍組織と腫瘍周辺組織の間で非常に異なっていた。大半の腫瘍サンプルにおいてFL BARD1およびアイソフォームが発現される頻度は高かったが(90%、20例中18例);腫瘍周辺組織においてはBARD1発現なしの頻度が高く(65%、20例中13例)、7例(35%)はFL BARD1のみ、および/またはより少ないアイソフォームを発現した。これは統計的に有意であった(p=0.0003)。男性(それぞれ8/10例対4/10例)(p=0.0679)と女性(それぞれ10/10例対3/10例)(p=0.0010)の間でも同様の結果が認められた(図12A)。エクソン3の欠失を有する新規アイソフォームκおよびエクソン4の3’末端内で408bpが欠失した新規アイソフォームπを含む、NSCLC組織において発現したすべてのBARD1アイソフォームは、結腸直腸癌組織においても発現した。正確に言うと、腫瘍組織内ではFL BARD1およびすべてのBARD1アイソフォームが頻繁に発現したが、腫瘍周辺組織ではほとんど発現しなかった(すべてについてp<0.05)。(図12B)。
(VII−男性および女性に由来する組織に認められた同様のBARD1発現パターン)
BARD1アイソフォームβおよびκは男性由来の肺組織において有意にアップレギュレートされ、かつアイソフォームη、γおよびεは女性由来の肺組織において高度に発現した。肺組織と異なり、男性および女性由来の結腸直腸組織におけるFL BARD1およびアイソフォームの発現の頻度は、腫瘍周辺組織(すべてについてp>0.05)(図12C)および腫瘍組織(すべてについてp>0.05)(図12D)を含めて同様であった。
男性および女性の腫瘍周辺組織および腫瘍組織を含む連続サンプルの結腸直腸癌には、ERα発現は認められなかった(図11B)。この結果は、少なくとも部分的には、肺組織におけるBARD1発現と比較して、結腸直腸組織においてBARD1発現の男性および女性との相関が認められなかったことを説明することが可能であった。
(VIII−BARD1アイソフォーム発現と臨床変数との相関)
FL BARD1およびBARD1アイソフォームは、60歳を上回る年齢の患者において60歳またはそれ未満の患者よりも高い頻度で発現することが確認された。具体的には、BARD1アイソフォームφ、δおよびπの発現は高齢患者と有意に関連した(p<0.01)(図13A)。さらに、頻繁なBARD1アイソフォームκの発現は、大きな腫瘍サイズまたは近傍組織の浸潤(T3およびT4)(p=0.0098)、リンパ節転移(N1およびN2)(p=0.0422)、および末期(III期およびIV期)(p=0.0422)(図6B〜D)と有意に関連した。BARD1発現と腫瘍病理組織学分類の間に相関は認められなかった(図13E)。
(IX−肺癌患者の血液中の抗BARD1自己免疫抗体の検出)
(方法)
肺癌患者の血液中の自己免疫抗体を捕捉するために、本発明の抗原(BARD1ペプチド)を用いて免疫吸収分析に基づく試験を開発した。実施した試験の方法は、標準的ELISA抗体捕捉試験の改変であった。具体的には以下のプロトコルを適用した:
−マイクロタイタープレート(96ウェル)をPBS中で希釈したBARD1ペプチド[10μg/mL]でコーティングし、4℃で1晩インキュベーション。
−ブロッキング剤(例:5%BSA)を添加したリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)を用いて、室温で1時間攪拌しながらウェルをブロッキングする。
−ブロッキング剤を1%含有するPBSで希釈した患者および対照の血清をウェルに加え、室温で攪拌しながら2時間のインキュベートを実施する。
−ウェルをPBSで3回すすぐ。
−PBSおよび1%ブロッキング剤で希釈したHRPまたはスルホタグまたは同等の検出反応性とカップリングした二次抗ヒト抗体をウェルに加え、攪拌しながら1時間室温でインキュベートする。
−ウェルをPBSで3回洗う。
−HRP基質または同等の検出法用の基質の添加によって読み出しを実施し、速やかに反応を測定する。
(試験)
肺癌患者由来の血清サンプルおよび健康献血者由来の対照サンプルで以下の抗原(ペプチド)を試験した:配列番号46、33、48、20、50、19、22、16、32、26
(結果)
図14を参照されたい。健康対照を肺癌患者と比較した。測定した数値は任意の数値である。癌患者の数値は対照よりも全般的に高かった。いくつかのペプチドの数値の複合により、対照と癌症例の間で明確な識別がもたらされ:11のペプチドを用いた場合感度は100%かつ特異性は95%。
(試験の説明)
たとえば、患者に由来する血清を用いてBARD1アイソフォームに対する自己免疫抗体を検出することが可能である。対照サンプル(健康献血者)においては、反応数値は癌患者よりも有意に低かった。1例の対照については個々のペプチドが高い数値を示すことがあるが、ペプチドの組み合わせの使用は偽陽性の除外につながる。

Claims (22)

  1. 対象から採取した生物学的サンプル中の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在を検出するための方法であって
    配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ、および
    配列番号2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームκ、
    を含む群から選択される肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの少なくとも1つを前記サンプル中に検出する段階を含み、前記対象に由来するサンプル中の前記の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在が前記対象が肺癌および/または結腸直腸癌に罹患し、肺癌および/または結腸直腸癌のリスク上昇を有し、かつ/または肺癌および/または結腸直腸癌に対する治療後の再発のリスクを有することの指標であることを特徴とする前記方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、前記方法が前記生物学的サンプル中に配列番号1からなるBARD1アイソフォームπおよび配列番号2からなるBARD1アイソフォームκを検出する段階を含むことを特徴とする前記方法。
  3. 請求項1または2に記載の方法であって、前記方法が
    配列番号105、その生物学的活性フラグメント、または配列番号105と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ’、
    配列番号5、その生物学的活性フラグメント、または配列番号5と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームβ、
    配列番号6、その生物学的活性フラグメント、または配列番号6と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームδ、および
    配列番号7、その生物学的活性フラグメント、または配列番号7と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームγ、
    配列番号106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームβ’を含む群から選択される前記BARD1アイソフォームの少なくとも1つを前記生物学的サンプル中に検出することをさらに含むことを特徴とする前記方法。
  4. 請求項3に記載の方法であって、前記方法が配列番号1からなるBARD1アイソフォームπ、配列番号2からなるBARD1アイソフォームκおよび配列番号5からなるBARD1アイソフォームβを前記生物学的サンプル中に検出することを含むことを特徴とする前記方法。
  5. 請求項1から4に記載の方法であって、前記生物学的サンプルが生検サンプル、組織学サンプル、肺液、凍結組織サンプル、腫瘍組織サンプル、糞便サンプル、脳脊髄液(CSF)、血中循環腫瘍細胞(CTC)および血液サンプルを含む群から選択されることを特徴とする前記方法。
  6. 請求項1から5に記載の方法であって、前記対象がヒトであることを特徴とする前記方法。
  7. 請求項1から6に記載の方法であって、前記BARD1アイソフォームの存在が前記BARD1アイソフォームに特異的な抗体を用いることにより検出されることを特徴とする前記方法。
  8. 請求項7に記載の方法であって、前記抗体が配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む前記BARD1アイソフォームの少なくとも1つの相異なるエピトープと特異的に結合する抗体またはそのフラグメントの組み合わせであることを特徴とする前記方法。
  9. 請求項1から6に記載の方法であって、前記BARD1アイソフォームの存在が配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む前記BARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするmRNAのレベルを検出することによって検出されることを特徴とする前記方法。
  10. 請求項1から6に記載の方法であって、前記BARD1アイソフォームの存在が前記対象より採取した前記血液サンプル中に前記BARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体の存在を検出することによって検出されることを特徴とし、かつ前記BARD1アイソフォームに特異的な前記自己免疫抗体を検出するために配列番号13〜80を含む群から選択される少なくとも4つの抗原が用いられることを特徴とする前記方法。
  11. 請求項1から6に記載の方法であって、前記BARD1アイソフォームの存在が
    配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む前記BARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするmRNAのレベルを検出すること、および
    前記対象より採取した前記血液サンプル中に前記BARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体の存在を検出することであって、かつ前記BARD1アイソフォームに特異的な前記自己免疫抗体を検出するために配列番号13〜80を含む群から選択される少なくとも4つの抗原が用いられることを特徴とする検出することによって検出されることを特徴とする前記方法。
  12. 請求項1から6に記載の前記方法においてバイオマーカーとして用いるための配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む分離および/または精製されたポリペプチド。
  13. 請求項1から6に記載の前記方法においてバイオマーカーとして使用するための配列番号2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む分離および/または精製されたポリペプチド。
  14. 請求項1から6の前記BARD1アイソフォームの存在を検出するための方法における使用のための配列番号13から80を含む群から選択されるペプチド。
  15. 対象より採取されるサンプル中に肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在を検出するためのキットであって
    少なくとも1つのポリヌクレオチドプライマーまたはプローブが配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、および/または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするポリヌクレオチドに対して特異的であることを特徴とする、前記ポリヌクレオチドプライマーまたはプローブ、および/または
    配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つのBARD1アイソフォームの相異なるエピトープと特異的に結合するその抗体またはフラグメントの組み合わせ、および/または
    配列番号13から80を含む群から選択される少なくとも1つのペプチドを含む前記キット。
  16. 肺癌および結腸直腸癌を婦人科癌と識別するための方法であって前記方法が
    配列番号1、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームπ、および
    配列番号2、その生物学的活性フラグメント、または配列番号2と少なくとも95%の相同性を有する配列を含むアイソフォームκ
    を含む群から選択される肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの少なくとも1つを対象から採取した生物学的サンプル中に検出する段階を含み、前記の肺癌および結腸直腸癌に特異的なBARD1アイソフォームの存在が肺癌および/または結腸直腸癌の指標であることを特徴とする前記方法。
  17. 対象から採取した生物学的サンプル中にBARD1アイソフォームの存在を検出するための方法において抗原として用いるための配列番号13から80を含む群から選択されるペプチドであって、前記BARD1アイソフォームの存在が前記BARD1アイソフォームに特異的な自己免疫抗体の存在を検出することによって検出されることを特徴としかつ前記サンプル中の前記BARD1アイソフォームの存在が前記対象が癌に罹患していることの指標であることを特徴とする前記ペプチド。
  18. 配列番号144に記載されるエピトープと結合する抗体またはそのフラグメント。
  19. 肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための配列番号144に記載されるエピトープと結合する抗体またはそのフラグメント。
  20. 一本鎖または二本鎖RNA分子と結合する組換えsiRNA分子であって、前記一本鎖または二本鎖RNA分子が配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含むBARD1アイソフォームの少なくとも1つをコードするmRNAを含みかつこれにより前記BARD1アイソフォームの発現が阻害されることを特徴とする、肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための前記siRNA分子。
  21. BARD1アイソフォームの生物学的活性のモジュレーターであって、配列番号1〜7、105〜106、その生物学的活性フラグメント、または配列番号1〜7、105〜106と少なくとも95%の相同性を有する配列を含む群から選択されるアミノ酸配列を含む、肺癌および結腸直腸癌を治療するおよび/または予防するための方法における使用のための前記モジュレーター。
  22. 請求項20に記載の前記BARD1アイソフォームの前記生物学的活性の前記モジュレーターであって、前記モジュレーターが配列111から140を含む群から選択されるマイクロRNAであることを特徴とする前記モジュレーター。
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