JP2024518129A - 予後及び治療応答の差を知らせるfmrp経路活性に基づく汎癌分類 - Google Patents

予後及び治療応答の差を知らせるfmrp経路活性に基づく汎癌分類 Download PDF

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Abstract

本発明は、癌療法のためのコンパニオン診断を提供する方法及び組成物に関する。患者又は癌を有する患者の群を、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者である、及び/又は(iv)高い若しくは低い免疫細胞浸潤腫瘍を有すると特定及び層別化する方法。【選択図】図1(1)

Description

本発明は、癌療法のためのコンパニオン診断を提供する方法及び組成物に関する。
癌細胞における上方制御された脆弱X精神遅滞タンパク質(fragile X mental retardation protein、FMRP)タンパク質の役割は、以前に示されており(例えば、米国特許出願公開第2020-0354718号明細書を参照)、上方制御されたFMRP活性は、腫瘍に対する免疫応答を抑制する。FMRPをコードするFMR1遺伝子の遺伝子破壊は、マウスモデルにおいて免疫抑制を解放し、CD8 T細胞媒介性腫瘍免疫を活性化し、FMR1遺伝子の遺伝子破壊がない同質遺伝子性のFMRP発現腫瘍と比較して、腫瘍の縮小及び生存の延長をもたらす。
腫瘍進行及び免疫抑制性腫瘍微小環境の形成におけるFMRPの実証可能な役割にもかかわらず、腫瘍試料におけるその機能活性の評価は困難であることが判明している。それぞれFMR1 mRNA及びFMRPタンパク質の複数の転写後修飾及び翻訳後修飾のため、FMR1 mRNA発現及びFMRPタンパク質発現のレベルは、このタンパク質の内因性免疫抑制活性の良好なバイオマーカーではない。
従って、腫瘍におけるFMRP活性を評価し、有効性がFMRP経路活性に依存するか又はFMRP経路活性によって制限される様々な癌療法によって癌を首尾よく治療することができる可能性を判定するための改善された方法が必要とされている。
米国特許出願公開第2020-0354718号明細書
本発明は、癌療法のためのコンパニオン診断を提供する方法及び組成物に関する。特に、本発明は、有効性がFMRP経路活性に依存するか又はFMRP経路活性によって制限される癌療法によって癌を首尾よく治療することができる可能性を判定する方法及び試薬に関する。本発明の方法及び組成物は、癌療法に対する非応答者から潜在的応答者として癌患者を分離するのに有用である。本発明は、少なくとも部分的には、患者のFMRP活性スコアが考慮される場合に癌療法による治療がより有効である可能性が高いという発見に基づく。
図1A~図1Hは、31種類の異なる癌型にわたる患者分類を示す。FMR1 mRNA発現に基づく場合(パネルA及びB)は情報価値がないが、対照的に、新たに発明されたFMRP経路活性シグネチャスコアリングシステム(FMRP活性汎(全、Pan-)シグネチャ:パネルC及びD;サブ(部分、Sub-)シグネチャ1:パネルE及びF;サブシグネチャ3:パネルG及びH)は情報価値があり、すべてについて統計的に有意である。各パネルは、患者の予後(A、C、E、及びG:全生存率;B、D、F、及びH:無増悪生存率)との関連(又は非関連)を示す。相関の有意性を推定するために、共変量として腫瘍型を考慮してCOXモデルが使用された。この図で使用されたデータは、最新のTCGA PanCan Atlasからダウンロードされた。 図1A~図1Hは、31種類の異なる癌型にわたる患者分類を示す。FMR1 mRNA発現に基づく場合(パネルA及びB)は情報価値がないが、対照的に、新たに発明されたFMRP経路活性シグネチャスコアリングシステム(FMRP活性汎シグネチャ:パネルC及びD;サブシグネチャ1:パネルE及びF;サブシグネチャ3:パネルG及びH)は情報価値があり、すべてについて統計的に有意である。各パネルは、患者の予後(A、C、E、及びG:全生存率;B、D、F、及びH:無増悪生存率)との関連(又は非関連)を示す。相関の有意性を推定するために、共変量として腫瘍型を考慮してCOXモデルが使用された。この図で使用されたデータは、最新のTCGA PanCan Atlasからダウンロードされた。 図2A~図2Cは、乳癌におけるFMRP活性スコアを示す。A.FMRP活性スコアは、乳癌の最も侵攻性(侵襲性)のサブタイプである基底細胞様(basal-like)サブタイプにおいて最も高いレベルを示す。汎シグネチャ1における上方制御された遺伝子のみを使用して、このパネルのシグネチャスコアが導出された。B.FMRP活性スコア(汎シグネチャ)は、すべての乳癌患者の全生存率と相関する。この図で使用されたデータは、TCGA PanCan Atlasの最新の乳癌コホートからダウンロードされた。 図2A~図2Cは、乳癌におけるFMRP活性スコアを示す。C.FMRP活性スコア(汎シグネチャ)は、乳癌患者のルミナルAサブタイプの全生存率と特異的に相関する。この図で使用されたデータは、TCGA PanCan Atlasの最新の乳癌コホートからダウンロードされた。 図3A~図3Cは、結腸直腸癌におけるFMRP活性スコア(汎シグネチャ)を示す。A.FMRP活性スコアは、すべての結腸直腸癌患者の全生存率と相関する。この図で使用されたデータは、TCGA PanCan Atlasの最新の結腸直腸癌コホートからダウンロードされた。 図3A~図3Cは、結腸直腸癌におけるFMRP活性スコア(汎シグネチャ)を示す。B.FMRP活性スコア相関は、マイクロサテライト安定性(MSS)結腸直腸癌患者の全生存率と相関する。C.FMRP活性スコアは、マイクロサテライト不安定性(MSI)結腸直腸癌患者の全生存率と相関がない。この図で使用されたデータは、TCGA PanCan Atlasの最新の結腸直腸癌コホートからダウンロードされた。 図4A~図4Dは、癌患者における免疫チェックポイント阻害剤療法応答とのFMRP活性スコア相関を示す。図4A。抗PD1療法を受けた黒色腫患者の全生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);抗PD1療法に対する非応答者は、より高いレベルのFMRP活性スコアを示す(右パネル)。図4B。抗PD1又は抗PD-L1療法を受けた肺癌患者の全生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);抗PD1又は抗PD-療法に対する非応答者は、より高いレベルのFMRP活性スコアを示す(右パネル)。パネルA~Bのシグネチャスコアを導出するために、サブシグネチャ1における上方制御された遺伝子のみが使用された。 図4A~図4Dは、癌患者における免疫チェックポイント阻害剤療法応答とのFMRP活性スコア相関を示す。図4C。抗PD-L1療法を受けた尿路上皮癌患者の全生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);抗PD-L1療法に対する非応答者は、より高いレベルのFMRP活性スコアを示す(右パネル)。パネルCのシグネチャスコアを導出するために、サブシグネチャ1における上方制御された遺伝子のみが使用された。図4D。抗CTLA4療法を受けた黒色腫患者の全生存率とのFMRP活性スコア(汎シグネチャ)相関(左パネル);抗CTLA4療法に対する非応答者は、より高いレベルのFMRP活性スコアを示す(右パネル)。 図5A及び図5Bは、癌患者における化学療法応答とのFMRP活性スコア相関を示す。図5A。タキサンを投与された乳癌患者の無病生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);特に、シグネチャスコアは、腫瘍侵攻性とは無関係であり(Tステージ、右パネル)、Tステージを共変量として考慮する生存分析においてCOXモデルを使用しても示され、それゆえ、これは、FMRP活性シグネチャが独立した予後マーカーを構成することを明らかにする。図5B。パクリタキセル、シスプラチン、又はカルボプラチンを投与された肺癌患者の無増悪生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);シグネチャスコアは、やはり腫瘍侵攻性とは無関係であり(Tステージ、右パネル)、独立した予後因子を構成する。生存分析についての相関の有意性を推定するために、Tステージを共変量として考慮して、COXモデルを使用した。図5のすべてのパネルについてのシグネチャスコアを導出するために、サブシグネチャ1からの上方制御された遺伝子のみを使用した。 図6A~図6Nは、以前に公開されたFMRPシグネチャと本発明に記載されるシグネチャとの間の非再現性及び相関の欠如を示す。乳癌患者の生存率とのFMR1 mRNA発現(図6A及び図6B)及びFMRPネットワークシグネチャ(Lucaら(2013). The fragile X protein binds mRNAs involved in cancer progression and modulates metastasis formation. EMBO Mol.Med. 5、1523-1536、図6C及び図6D)相関は、情報価値がなく、又は統計的に有意ではない。各パネルは、患者の予後との関連(又は非関連)を示す(図6A、図6C:全生存率;図6B、図6D:無増悪生存率)。図6E。Rossella Lucaら、2013によって提案されたFMRPネットワークシグネチャを構成する遺伝子は、本発明に記載される汎シグネチャとの有意な重複を示さない。黒色腫患者の生存率とのFMR1 mRNA発現(図6F及び図6G)、及びFMRPネットワークシグネチャ(F.Zalfaら、(2017). The fragile X mental retardation protein regulates tumor invasiveness-related pathways in melanoma cells. Cell Death Dis. 8、e3169、図6H及び図6I)相関は、ここでも情報価値がなく、又は統計的に有意ではない。各パネルは患者の予後を示す(図6F、図6H:全生存率;図6G、図6I:無増悪生存率)。 図6A~図6Nは、以前に公開されたFMRPシグネチャと本発明に記載されるシグネチャとの間の非再現性及び相関の欠如を示す。図6J。F.Zalfaら、2017によって提案されたFMRPネットワークシグネチャを含む遺伝子は、本発明において提供される汎シグネチャとの有意な重複を示さない。結腸直腸癌患者の生存率とのFMR1 mRNA発現(図6K及び図6L)及びRIPK1 mRNA発現(図6M及び図6N)相関は、ここでも情報価値がなく、又は統計的に有意ではない。各パネルは患者の予後を示す(図6K、図6M:全生存率;図6L、図6N:無増悪生存率)。 図7A~図7Eは、副腎皮質癌、子宮内膜癌、食道腺癌、膵臓腺癌、及び肝臓肝細胞癌におけるFMRP活性スコア(汎シグネチャ)を示す。図7A~7Bは、副腎皮質癌(A)及び子宮内膜癌(B)における汎シグネチャスコアと全生存率(OS、左パネル)及び無増悪生存率(PFS、右パネル)との相関を示す。 図7A~図7Eは、副腎皮質癌、子宮内膜癌、食道腺癌、膵臓腺癌、及び肝臓肝細胞癌におけるFMRP活性スコア(汎シグネチャ)を示す。図7Cは、食道腺癌(C)における汎シグネチャスコアと全生存率(OS、左パネル)及び無増悪生存率(PFS、右パネル)との相関を示す。図7Dは、膵臓腺癌(D)における汎シグネチャスコアと全生存率との相関を示す。 図7A~図7Eは、副腎皮質癌、子宮内膜癌、食道腺癌、膵臓腺癌、及び肝臓肝細胞癌におけるFMRP活性スコア(汎シグネチャ)を示す。図7Eは、肝臓肝細胞癌(E)における汎シグネチャスコアと全生存率との相関を示す。 図8A~図8E。図8A及び図8Bは、FMRP活性スコアが、複数のヒト腫瘍におけるCD8 T浸潤の両方と負に関連していることを示す。図8Aは、ヒト汎癌における、FMRP活性スコア(汎シグネチャ)とxCellパッケージによって推定されるCD8 T細胞浸潤シグネチャとの反相関を示す。相関の有意性を推定するために、共変量としての腫瘍型を用いた線形回帰モデルを使用した。図8Bは、図8Aと同様に、FMRP活性スコア(サブシグネチャ1)とCD8 T細胞浸潤シグネチャとの反相関を示す。FMRP活性サブシグネチャ1における上方制御された遺伝子のみが、この分析におけるシグネチャスコアを導出するために使用された。図8C~図8Eは、FMRP活性スコアと腫瘍悪性度(グレード)との相関を示さない。図8Cは、TCGAヒト汎癌データセットにおける異なる腫瘍悪性度にわたるFMRP汎シグネチャスコアの分布を示す。図8Dは、TCGAヒト汎癌データセットにおける異なる腫瘍悪性度にわたるFMRPサブシグネチャ1スコアの分布を示す。図8Eは、TCGAヒト汎癌データセットにおける異なる腫瘍悪性度にわたる、FMRP活性シグネチャリストにおける上方制御された遺伝子のみを使用するFMRPサブシグネチャ1スコアの分布を示す。 図9A~図9L。図9A~図9Cは、子宮内膜癌(A)、黒色腫(B)、及び頭頸部扁平上皮癌(C)におけるFMRP活性スコア(汎シグネチャ)と無増悪生存(PFS、左パネル)及びCD8 T細胞浸潤シグネチャ(右パネル)との反相関を示す。ログランク検定を生存分析に使用し、ウィルコクソン(Wilcoxon)両側検定をCD8 T細胞関連性分析に使用した。 図9A~図9L。図9D~図9Fは、高FMRPサブシグネチャ1スコア対低FMRPサブシグネチャ1スコアの子宮内膜癌(D)、黒色腫(E)、及び頭頸部扁平上皮癌(F)腫瘍試料におけるCD8 T細胞浸潤スコアのボックスプロット比較を示す。FMRPサブシグネチャ1における上方制御された遺伝子のみが、この分析におけるシグネチャスコアを導出するために使用された。図9G~図9Iは、子宮内膜癌(G)、黒色腫(H)、及び頭頸部扁平上皮癌(I)における異なる腫瘍悪性度にわたるFMRP汎シグネチャスコアの分布を示す。 図9A~図9L。図9Jは、ヒト乳癌におけるFMRP活性スコア(汎シグネチャ)を示す。i:高FMRPシグネチャスコアを有する腫瘍試料対低FMRPシグネチャスコアを有する腫瘍試料におけるCD8 T細胞浸潤スコアのボックスプロット比較。ii:免疫排除乳癌腫瘍対炎症乳癌腫瘍(コホート:GSE177043)におけるFMRPシグネチャスコアのボックスポット比較。iii:低TCR多様性乳癌腫瘍対高TCR多様性乳癌腫瘍(コホート:GSE177043)におけるFMRPシグネチャスコアのボックスプロット比較。ウィルコクソン両側検定。図9Kは、TCGA乳癌コホートにおける異なる腫瘍悪性度にわたるFMRP汎シグネチャスコアの分布を示す。図9Lは、免疫排除乳癌腫瘍対炎症乳癌腫瘍(コホート:GSE177043)におけるFMRPサブシグネチャ1スコアのボックスポット比較を示す。 図10A~図10Hは、特定の癌細胞における汎シグネチャに基づくCD8 T細胞による腫瘍炎症のレベルを示す。図10Aは、ヒト汎癌における、FMRP汎免疫抑制シグネチャスコアとxCellパッケージによって推定されるCD8 T細胞浸潤シグネチャとの反相関を示す。相関の有意性を推定するために、共変量としての腫瘍型を用いる線形回帰モデルを使用した。図10B~図10Cは、癌特異的分析におけるFMRP汎免疫抑制シグネチャスコアとCD8 T細胞浸潤シグネチャとの逆相関を示す;膀胱癌(B)、結腸直腸腺癌(C)。ウィルコクソン両側検定を有意性の推定に使用した。 図10A~図10Hは、特定の癌細胞における汎シグネチャに基づくCD8 T細胞による腫瘍炎症のレベルを示す。図10D~図10Eは、癌特異的分析におけるFMRP汎免疫抑制シグネチャスコアとCD8 T細胞浸潤シグネチャとの逆相関を示す;神経膠腫(D)、肝臓癌(E)。ウィルコクソン両側検定を有意性の推定に使用した。 図10A~図10Hは、特定の癌細胞における汎シグネチャに基づくCD8 T細胞による腫瘍炎症のレベルを示す。図10F~図10Hは、癌特異的分析におけるFMRP汎免疫抑制シグネチャスコアとCD8 T細胞浸潤シグネチャとの逆相関を示す;非小細胞株癌(F)、膵臓腺癌(G)、胸腺上皮腫瘍(H)。ウィルコクソン両側検定を有意性の推定に使用した。
本発明は、腫瘍における脆弱X精神遅滞タンパク質(FMRP)タンパク質活性によって誘導される遺伝子発現シグネチャの分析に基づく。FMRPタンパク質は、異なるタイプのヒト癌にわたって広く上方制御され、本明細書に示されるように、その機能的活性は、経路活性シグネチャに反映される、腫瘍微小環境における免疫抑制効果を媒介する。本発明は、腫瘍におけるFMRPタンパク質の下流シグナル伝達活性を評価し、これにより、癌患者の予後、すなわち全生存率及び無増悪生存率を予測する方法、並びにそのような患者を分類及び層別化する方法に関する。さらに、本発明は、癌療法のために癌患者を層別化及び優先順位付けするために診療所で使用することができるコンパニオン診断に関する。シグネチャリスト内の遺伝子の一致した差次的発現(発現差異)は、本明細書に開示されるFMRP経路活性スコアを伝え、これは、癌患者を、FMRPの機能的活性を阻害する薬物を含む、癌患者のための上述の及び潜在的に他の治療様式から異なる利益を受けうる複数の群に層別化するために使用することができる。
本明細書で使用される場合、用語「FMRP経路活性」は、「癌におけるFMRP下流転写ネットワーク」、「FMRP癌ネットワークシグネチャスコア」、「FMRP癌シグネチャスコア」、又は「FMRPネットワーク活性」とも呼ばれる。
本発明は、腫瘍におけるFMRP機能活性を明らかにし、従って、癌患者を、高、中、及び低FMRP経路活性を有する群に層別化するために使用することができる分子遺伝子発現バイオマーカーを特定する。これらのバイオマーカーは、FMRP経路活性を、全生存率(OS)及び無増悪生存率(PFS)と、並びに異なる形態の療法に対する応答と関連付けることができる。
本発明は、腫瘍炎症及び免疫細胞浸潤のレベルに基づいて癌患者の層別化を可能にする。
汎シグネチャ(pan-signature)
1つの実施形態では、本発明は、本明細書において汎シグネチャと呼ばれる「汎癌(pan-cancer)」遺伝子シグネチャを提供する。汎シグネチャは、腫瘍におけるFMRP活性のレベルを評価するために使用することができる遺伝子発現シグネチャスコアを開発するために使用することができる。
汎シグネチャは、FMRP経路活性腫瘍対FMRP経路不活性腫瘍及び培養癌細胞を比較することによって発見されたバイオマーカー遺伝子(合計156種の遺伝子)の完全なパネルを含む全体的なシグネチャリストである。このシグネチャは、癌細胞及び腫瘍微小環境内におけるFMRP活性の複合効果を明らかにする。汎シグネチャは表1に開示される。
Figure 2024518129000002
Figure 2024518129000003
Figure 2024518129000004
Figure 2024518129000005
セクレトームは、例えば、液体細胞診アッセイ及び他の診断バイオアッセイにおいてバイオマーカーとして使用することができる、高い又は低いFMRP経路活性を有する癌細胞によって差次的に分泌されるタンパク質のセット(組)を指す。
「上方制御は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、下方制御は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示す。」
本明細書で使用される場合、EIF4G3:eukaryotic translation initiation factor 4 gamma 3(真核生物翻訳開始因子4γ3);SMPDL3B:sphingomyelin phosphodiesterase acid like 3B(スフィンゴミエリンホスホジエステラーゼ酸様3B);VANGL2:VANGL planar cell polarity protein 2(VANGL平面内細胞極性タンパク質2);GBP2:guanylate binding protein 2(グアニル酸結合タンパク質2);POGK:pogo transposable element derived with KRAB domain(KRABドメインに由来するpogo転移因子);IFITM2:interferon induced transmembrane protein 2(インターフェロン誘導膜貫通型タンパク質2);IFITM1:interferon induced transmembrane protein 1(インターフェロン誘導膜貫通型タンパク質1);IFITM3:interferon induced transmembrane protein 3(インターフェロン誘導膜貫通型タンパク質3);PDLIM1:PDZ and LIM domain 1(PDZ及びLIMドメイン1);PRDX5:peroxiredoxin 5(ペルオキシレドキシン5);PFKP:phosphofructokinase,platelet(ホスホフルクトキナーゼ、血小板);SIPA1L2:signal induced proliferation associated 1 like 2(シグナル誘導増殖関連1様2);ACSL5:acyl-CoA synthetase long chain family member 5(アシル-CoAシンテターゼ長鎖ファミリーメンバー5);RBP4:retinol binding protein 4(レチノール結合タンパク質4);BNC1:basonuclin 1(バソヌクリン1);PSME2:proteasome activator subunit 2(プロテアソーム活性化因子サブユニット2);B2M:beta-2-microglobulin(β-2-ミクログロブリン);GAS6:growth arrest specific 6(増殖停止特異的6);PSME1:proteasome activator subunit 1(プロテアソーム活性化因子サブユニット1);CKMT1B:creatine kinase,mitochondrial 1B(クレアチンキナーゼ、ミトコンドリア1B);CKMT1A:creatine kinase,mitochondrial 1A(クレアチンキナーゼ、ミトコンドリア1A);WDR89:WD repeat domain 89(WD反復ドメイン89);USP50:ubiquitin specific peptidase 50(ユビキチン特異的ペプチダーゼ50);CRIP1:cysteine rich protein 1(システインリッチタンパク質1);CHCHD10:coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain containing 10(コイルドコイルヘリックス-コイルドコイルヘリックスドメイン含有10);ZNF23:zinc finger protein 23(ジンクフィンガータンパク質23);APOB:apolipoprotein B(アポリポタンパク質B);UBA52:ubiquitin A-52 residue ribosomal protein fusion product 1(ユビキチンA-52残基リボソームタンパク質融合生成物1);POGLUT1:protein O-glucosyltransferase 1(タンパク質O-グルコシルトランスフェラーゼ1);PLAC8:placenta associated 8(胎盤関連8);STAT1:signal transducer and activator of transcription 1(シグナル伝達性転写因子1);PDE5A:phosphodiesterase 5A(ホスホジエステラーゼ5A);CPEB2:cytoplasmic polyadenylation element binding protein 2(細胞質ポリアデニル化エレメント結合タンパク質2);PCDHB11:protocadherin beta 11(プロトカドヘリンβ11);PCDHB12:protocadherin beta 12(プロトカドヘリンβ12);PCDHB15:protocadherin beta 15(プロトカドヘリンβ15);ATP13A4:ATPase 13A4(ATPアーゼ13A4);HMGB2:high mobility group box 2(高移動度グループボックス2);RPL29:ribosomal protein L29(リボソームタンパク質L29);PPARGC1A:PPARG coactivator 1 alpha(PPARG活性化補助因子1α);CHN1:chimerin 1(キメリン1);CCL8:C-C motif chemokine ligand 8(C-Cモチーフケモカインリガンド8);SLC4A4:solute carrier family 4 member 4(溶質輸送体ファミリー4メンバー4);LSM4:LSM4 homolog,U6 small nuclear RNA and mRNA degradation associated(LSM4ホモログ、U6小核RNA及びmRNA分解関連);KIAA0513:KIAA0513;NME1:NME/NM23 nucleoside diphosphate kinase 1(NME/NM23ヌクレオシドジホスフェートキナーゼ1);BST2:bone marrow stromal cell antigen 2(骨髄間質細胞抗原2);TMEM144:transmembrane protein 144(膜貫通型タンパク質144);COL3A1:collagen type III alpha 1 chain(III型コラーゲンα1鎖);PSMB10:proteasome 20S subunit beta 10(プロテアソーム20Sサブユニットβ10);MB21D2:Mab-21 domain containing 2(Mab-21ドメイン含有2);ZDHHC23:zinc finger DHHC-type palmitoyltransferase 23(ジンクフィンガーDHHC型パルミトイルトランスフェラーゼ23);MT2A:metallothionein 2A(メタロチオネイン2A);TFAP2A:transcription factor AP-2 alpha(転写因子AP-2α);PARP12:poly(ADP-ribose) polymerase family member 12(ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼファミリーメンバー12);HSPB1:heat shock protein family B (small) member 1(熱ショックタンパク質ファミリーB(小)メンバー1);HNRNPA2B1:heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A2/B1(ヘテロ核リボヌクレオタンパク質A2/B1);ENTPD2:ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 2(エクトヌクレオチド三リン酸ジホスホヒドロラーゼ2);MYLIP:myosin regulatory light chain interacting protein(ミオシン調節軽鎖相互作用タンパク質);MTMR7:myotubularin related protein 7(ミオチューブラリン関連タンパク質7);PSMB8:proteasome 20S subunit beta 8(プロテアソーム20Sサブユニットβ8);AUTS2:activator of transcription and developmental regulator AUTS2(転写発生調節因子AUTS2の活性化因子);UPP1:uridine phosphorylase 1(ウリジンホスホリラーゼ1);TAPBP:TAP binding protein(TAP結合タンパク質);KLRG2:killer cell lectin like receptor G2(キラー細胞レクチン様受容体G2);PSMB9:proteasome 20S subunit beta 9(プロテアソーム20Sサブユニットβ9);MARCKSL1:MARCKS like 1(MARCKS様1);ID3:inhibitor of DNA binding 3,HLH protein(DNA結合の阻害剤3、HLHタンパク質);S100A16:S100 calcium binding protein A16(S100カルシウム結合タンパク質A16);PLPP3:phospholipid phosphatase 3(リン脂質ホスファターゼ3);GADD45A:growth arrest and DNA damage inducible alpha(成長停止及びDNA損傷誘導性α);S100A4:S100 calcium binding protein A4(S100カルシウム結合タンパク質A4);DDAH1:dimethylarginine dimethylaminohydrolase 1(ジメチルアルギニンジメチルアミノヒドロラーゼ1);MYCL:MYCL proto-oncogene,bHLH transcription factor(MYCL癌原遺伝子、bHLH転写因子);CD81:CD81 molecule(CD81分子);SHANK2:SH3 and multiple ankyrin repeat domains(SH3及び複数のアンキリン反復ドメイン);ITIH2:inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain 2(インターα-トリプシン阻害剤重鎖2);PIK3AP1:phosphoinositide-3-kinase adaptor protein 1(ホスホイノシチド-3-キナーゼアダプタータンパク質1);LHFPL6:LHFPL tetraspan subfamily member 6(LHFPLテトラスパンサブファミリーメンバー6);LGALS3:galectin 3(ガレクチン3);FRMD5:FERM domain containing 5(FERMドメイン含有5);CLDN6:claudin 6(クローディン6);TNFRSF12A:TNF receptor superfamily member 12A(TNF受容体スーパーファミリーメンバー12A);NPC2:NPC intracellular cholesterol transporter 2(NPC細胞内コレステロール輸送体2);CD9:CD9 molecule(CD9分子);ATP11A:ATPase phospholipid transporting 11A(ATPアーゼリン脂質輸送体11A);SLC25A21:solute carrier family 25 member 21(溶質輸送体ファミリー25メンバー21);CD63:CD63 molecule(CD63分子);B4GALNT3:beta-1,4-N-acetyl-galactosaminyltransferase 3(β-1,4-N-アセチル-ガラクトサミニルトランスフェラーゼ3);EMP1:epithelial membrane protei
n 1(上皮膜タンパク質1);CSTB:cystatin B(シスタチンB);WNT10A:Wnt family member 10A(Wntファミリーメンバー10A);H3-3B:H3.3 histone B(H3.3ヒストンB);RABAC1:Rab acceptor 1(Rabアクセプター1);KCTD17:potassium channel tetramerization domain containing 17(カリウムチャネル四量体化ドメイン含有17);BCAM:basal cell adhesion molecule(Lutheran blood group)(基底細胞接着分子(ルテラン血液型));CCL15-CCL14:CCL15-CCL14 readthrough (NMD candidate)(CCL15~CCL14リードスルー(NMD候補));CCL15:C-C motif chemokine ligand 15(C-Cモチーフケモカインリガンド15);CCL23:C-C motif chemokine ligand 23(C-Cモチーフケモカインリガンド23);DLG4:discs large MAGUK scaffold protein 4(ディスクラージMAGUK足場タンパク質4);SPTSSB:serine palmitoyltransferase small subunit B(セリンパルミトイルトランスフェラーゼ小サブユニットB);ANXA5:annexin A5(アネキシンA5);VAPA:VAMP associated protein A(VAMP関連タンパク質A);SOGA1:suppressor of glucose,autophagy associated 1(グルコース抑制因子、オートファジー関連1);CST3:cystatin C(シスタチンC);MAP1LC3A:microtubule associated protein 1 light chain 3 alpha(微小管関連タンパク質1軽鎖3α);MAP9:microtubule associated protein 9(微小管関連タンパク質9);LGALS1:galectin 1(ガレクチン1);CCDC149:coiled-coil domain containing 149(コイルドコイルドメイン含有149);GNAS:GNAS complex locus(GNAS複合体遺伝子座);CMBL:carboxymethylenebutenolidase homolog(カルボキシメチレンブテノリダーゼホモログ);PTPRN:protein tyrosine phosphatase receptor type N(タンパク質チロシンホスファターゼ受容体N型);WTIP:WT1 interacting protein(WT1相互作用タンパク質);SPP1:secreted phosphoprotein 1(分泌性リン酸化タンパク質1);FXR1:FMR1 autosomal homolog 1(FMR1常染色体ホモログ1);ARHGEF26:Rho guanine nucleotide exchange factor 26(Rhoグアニンヌクレオチド交換因子26);PROS1:protein S(タンパク質S);PARP8:poly(ADP-ribose) polymerase family member 8(ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼファミリーメンバー8);EIF4A2:eukaryotic translation initiation factor 4A2(真核生物翻訳開始因子4A2);OSR1:odd-skipped related transcription factor 1(奇数スキップ関連転写因子1);TFF2:trefoil factor 2(トレフォイル因子2);ATF4:activating transcription factor 4(活性化転写因子4);CTSZ:cathepsin Z(カテプシンZ);UCHL1:ubiquitin C-terminal hydrolase L1(ユビキチンC末端ヒドロラーゼL1);ONECUT2:one cut homeobox 2(ワンカットホメオボックス2);EIF1:eukaryotic translation initiation factor 1(真核生物翻訳開始因子1);LAMP2:lysosomal associated membrane protein 2(リソソーム関連膜タンパク質2);CALD1:caldesmon 1(カルデスモン1);ATP6V1G1:ATPase H+ transporting V1 subunit G1(ATPアーゼH+輸送V1サブユニットG1);PRSS35:serine protease 35(セリンプロテアーゼ35);KCNK5:potassium two pore domain channel subfamily K member 5(カリウム2ポアドメインチャネルサブファミリーKメンバー5);CDKN2B:cyclin dependent kinase inhibitor 2B(サイクリン依存性キナーゼ阻害剤2B);AEBP1:AE binding protein 1(AE結合タンパク質1);SP8:Sp8 transcription factor(Sp8転写因子);CFTR:CF transmembrane conductance regulator(CF膜貫通型コンダクタンス調節因子);TSPAN7:tetraspanin 7(テトラスパニン7);MPP6:protein associated with LIN7 2,MAGUK family member(LIN7 2に関連するタンパク質、MAGUKファミリーメンバー);CYSLTR1:cysteinyl leukotriene receptor 1(システイニルロイコトリエン受容体1);FSCN1:fascin actin-bundling protein 1(ファシンアクチン束化タンパク質1);IL33:interleukin 33(インターロイキン33);PLP2:proteolipid protein 22(プロテオリピドタンパク質22);ELFN1:extracellular leucine rich repeat and fibronectin type III domain containing 1(細胞外ロイシンリッチリピート及びフィブロネクチンIII型ドメイン含有1);IGFBP3:insulin like growth factor binding protein 3(インスリン様成長因子結合タンパク質3);SAT1:spermidine/spermine N1-acetyltransferase 1(スペルミジン/スペルミンN1-アセチルトランスフェラーゼ1);AFAP1L1:actin filament associated protein 1 like 1(アクチンフィラメント関連タンパク質1様1);LPAR4:lysophosphatidic acid receptor 4(リゾホスファチジン酸受容体4);ATP6V1F:ATPase H+ transporting V1 subunit F(ATPアーゼH+輸送V1サブユニットF);GRINA:glutamate ionotropic receptor NMDA type subunit associated protein 1(グルタミン酸イオンチャンネル型受容体NMDA型サブユニット関連タンパク質1);CASD1:CAS1 domain containing 1(CAS1ドメイン含有1);HS6ST2:heparan sulfate 6-O-sulfotransferase 2(ヘパラン硫酸6-O-スルホトランスフェラーゼ2);CD109:CD109 molecule(CD109分子);PGRMC1:progesterone receptor membrane component 1(プロゲステロン受容体膜成分1);MAL2:mal,T cell differentiation protein 2(mal、T細胞分化タンパク質2);PHF19:PHD finger protein 19(PHDフィンガータンパク質19);TIMP1:TIMP metallopeptidase inhibitor 1(TIMPメタロペプチダーゼ阻害剤1);ASAP1:ArfGAP with SH3 domain,ankyrin repeat and PH domain 1(SH3ドメイン、アンキリン反復及びPHドメイン1を有するArfGAP)。
FMR1 mRNA自体の非関連性とは顕著に対照的に、より高いFMRP活性を有する患者は全生存率及び無増悪生存率が悪化しているというように、FMRP活性シグネチャは、全生存率及び無増悪生存率と統計的に有意な関連性を明らかにする。さらに、高いFMRP活性スコアは、ヒト腫瘍におけるCTL存在量を診断するCD8 T細胞シグネチャとの統計的に有意な反相関を明らかにする。
汎シグネチャは、単独で、癌患者の予後、すなわち全生存率及び無増悪生存率を予測するため、並びにそのような患者を、例えば特定の癌療法に対する応答者又は非応答者として、分類及び層別化する方法における使用のために概して十分である。しかしながら、汎シグネチャに基づく診断アッセイが非決定的結果をもたらす場合、又は追加/代替として、さらなる最適化/より正確な結果が所望される場合、本発明は、以下に記載される、3つのサブシグネチャ及び28の癌特異的シグネチャをさらに提供する。これらのサブセットシグネチャのすべては、汎シグネチャに開示されるように、FMRP活性によって上方制御又は下方制御される遺伝子を含有する。特に、サブシグネチャの特定のシグネチャの二次サブシグネチャとして上方制御又は下方制御された遺伝子のみを使用することは、本明細書においてさらに論じられるように、それ自体で有用性を有することができる。
サブシグネチャ(sub-signature)1
1つの実施形態では、本発明は、本明細書においてサブシグネチャ1と呼ばれる「汎癌」遺伝子発現シグネチャを提供する。サブシグネチャ1は、汎シグネチャのサブセットであり、発現が、腫瘍微小環境(TME)の間質細胞及び免疫細胞の影響なしに、癌細胞におけるFMRP経路活性対不活性を規定する遺伝子に基づく。結果として、このシグネチャは、TMEの影響なしに癌細胞単独におけるFMRPの活性を評価する。サブシグネチャ1は表2に開示される。
Figure 2024518129000006
Figure 2024518129000007
「上方制御は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、下方制御は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示す。」
サブシグネチャ2
別の実施形態では、本発明は、本明細書においてサブシグネチャ2と呼ばれる「汎癌」遺伝子発現シグネチャを提供する。サブシグネチャ2は、汎シグネチャのサブセットであり、発現が腫瘍におけるFMRP経路活性対不活性を規定する遺伝子にのみ基づく。それゆえ、このシグネチャは、癌細胞と腫瘍微小環境(TME)中の他の細胞型との間の細胞間連絡の効果から生じる、癌細胞中のFMRP活性によって指示される、構成アクセサリー(間質)細胞及び免疫細胞を含む腫瘍全体の変化を評価する。サブシグネチャ2は表3に開示される。
Figure 2024518129000008
Figure 2024518129000009
「上方制御は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、下方制御は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示す。」
サブシグネチャ3
別の実施形態では、本発明は、本明細書においてサブシグネチャ3と呼ばれる「汎癌」遺伝子発現シグネチャを提供する。サブシグネチャ3は、免疫応答に対応する遺伝子が除外されている汎シグネチャのサブセットである。それゆえ、このサブセットは、腫瘍微小環境(TME)における免疫細胞の間接的な影響なしにFMRP経路活性を評価するために適用することができる。サブシグネチャ3は表4に開示される。
Figure 2024518129000010
Figure 2024518129000011
「上方制御」は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、「下方制御」は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示す。
4つの汎癌シグネチャに加えて、本発明は、28種の個々の癌型におけるFMRP経路活性を選択的にスコア化するように最適化された例示的な癌特異的シグネチャを提供する。この28種の癌特異的シグネチャは下記表5~32に示される。
Figure 2024518129000012
Figure 2024518129000013
Figure 2024518129000014
Figure 2024518129000015
「上方制御」は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、「下方制御」は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示し、0は、この特定の癌型についてFMRP活性と相関しないか又はFMRP活性によって制御されない遺伝子を示す。
Figure 2024518129000016
Figure 2024518129000017
Figure 2024518129000018
Figure 2024518129000019
「上方制御」は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、「下方制御」は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示し、0は、この特定の癌型についてFMRP活性と相関しないか又はFMRP活性によって制御されない遺伝子を示す。
Figure 2024518129000020
Figure 2024518129000021
Figure 2024518129000022
Figure 2024518129000023
「上方制御」は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、「下方制御」は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示し、0は、この特定の癌型についてFMRP活性と相関しないか又はFMRP活性によって制御されない遺伝子を示す。
Figure 2024518129000024
Figure 2024518129000025
Figure 2024518129000026
Figure 2024518129000027
「上方制御」は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、「下方制御」は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示し、0は、この特定の癌型についてFMRP活性と相関しないか又はFMRP活性によって制御されない遺伝子を示す。
Figure 2024518129000028
Figure 2024518129000029
Figure 2024518129000030
Figure 2024518129000031
「上方制御」は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、「下方制御」は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示し、0は、この特定の癌型についてFMRP活性と相関しないか又はFMRP活性によって制御されない遺伝子を示す。
Figure 2024518129000032
Figure 2024518129000033
Figure 2024518129000034
Figure 2024518129000035
「上方制御」は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、「下方制御」は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示し、0は、この特定の癌型についてFMRP活性と相関しないか又はFMRP活性によって制御されない遺伝子を示す。
汎免疫抑制シグネチャ(pan-immunosuppressive signature)
1つの実施形態では、本発明は、本明細書で汎免疫抑制シグネチャと呼ばれる、独立した汎癌の「FMRP免疫抑制」遺伝子シグネチャを提供する。汎免疫抑制シグネチャは、培養細胞における短期FMRPノックアウトに基づいており、FMRP活性によって誘導される免疫抑制のレベルを評価し、汎癌レベルでの腫瘍におけるCD8浸潤のレベル、及び特定の癌型の真実性(verity)を表す遺伝子発現シグネチャスコアを開発するために使用することができる。
汎免疫抑制シグネチャは、FMRP活性培養癌細胞対FMRPノックアウト(siRNAによる。従って不活性)培養癌細胞を比較することによって発見されたバイオマーカー遺伝子(合計195種の遺伝子)の完全なパネルを含む全体的なシグネチャリストである。汎免疫抑制シグネチャは表33に開示される。
Figure 2024518129000036
Figure 2024518129000037
Figure 2024518129000038
Figure 2024518129000039
Figure 2024518129000040
セクレトームは、例えば、液体細胞診アッセイ及び他の診断バイオアッセイにおいてバイオマーカーとして使用することができる、高い又は低いFMRP経路活性を有する癌細胞によって差次的に分泌されるタンパク質のセットを指す。
「上方制御は、遺伝子がFMRP活性によって正に制御されることを示し、下方制御は、逆に、遺伝子がFMRP活性によって負に制御されることを示す。」
本明細書で使用される場合、MRC1はmannose receptor C-type 1(マンノース受容体C型1)であり、KDELR3はKDEL endoplasmic reticulum protein retention receptor 3(KDEL小胞体タンパク質保持受容体3)であり、SLC7A1はsolute carrier family 7 member 1(溶質輸送体ファミリー7メンバー1)であり、PIK3CDはphosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit delta(ホスファチジルイノシトール-4,5-ビスホスフェート3-キナーゼ触媒サブユニットδ)であり、BCAT1はbranched chain amino acid transaminase 1(分岐鎖アミノ酸トランスアミナーゼ1)であり、JDP2はJun dimerization protein 2(Jun二量体化タンパク質2)であり、ADGRA2はadhesion G protein-coupled receptor A2(接着Gタンパク質共役型受容体A2)であり、HMOX1はheme oxygenase 1(ヘムオキシゲナーゼ1)であり、COBLはcordon-bleu WH2 repeat protein(コルドン・ブルーWH2反復タンパク質)であり、PSAT1はphosphoserine aminotransferase 1(ホスホセリンアミノトランスフェラーゼ1)であり、CHD5はchromodomain helicase DNA binding protein 5(クロモドメインヘリカーゼDNA結合タンパク質5)であり、CHAC1はChaC glutathione specific gamma-glutamylcyclotransferase 1(ChaCグルタチオン特異的γ-グルタミルシクロトランスフェラーゼ1)であり、ATP2A3はATPase sarcoplasmic/endoplasmic reticulum Ca2+ transporting 3(ATPアーゼ筋小胞体/小胞体Ca2+輸送3)であり、EIF4EBP1はeukaryotic translation initiation factor 4E binding protein 1(真核生物翻訳開始因子4E結合タンパク質1)であり、CA6はcarbonic anhydrase 6(炭酸脱水酵素6)であり、AVILはadvillin(アドビリン)であり、PSPHはphosphoserine phosphatase(ホスホセリンホスファターゼ)であり、HMGA1はhigh mobility group AT-hook 1(高移動度グループATフック1)であり、ATF4はactivating transcription factor 4(活性化転写因子4)であり、SLC1A4はsolute carrier family 1 member 4(溶質輸送体ファミリー1メンバー4)であり、CIARTはcircadian associated repressor of transcription(概日関連転写抑制因子)であり、TRIB3はtribbles pseudokinase 3(トリブルシュードキナーゼ3)であり、LIMS4はLIM zinc finger domain containing 4(LIMジンクフィンガードメイン含有4)であり、AREGはamphiregulin(アンフィレグリン)であり、IFRD1はinterferon related developmental regulator 1(インターフェロン関連発生レギュレーター1)であり、SLC7A11はsolute carrier family 7 member 11(溶質輸送体ファミリー7メンバー11)であり、ASNSはasparagine synthetase (glutamine-hydrolyzing)(アスパラギンシンテターゼ(グルタミン-加水分解性))であり、ACAT2はacetyl-CoA acetyltransferase 2(アセチル-CoAアセチルトランスフェラーゼ2)であり、LHFPL2はLHFPL tetraspan subfamily member 2(LHFPLテトラスパンサブファミリーメンバー2)であり、EXTL1はexostosin like glycosyltransferase 1(エキソストシン様グリコシルトランスフェラーゼ1)であり、FOSL1はFOS like 1,AP-1 transcription factor subunit(FOS様1、AP-1転写因子サブユニット)であり、CDSNはcorneodesmosin(コルネオデスモシン)であり、SNAI2はsnail family transcriptional repressor 2(スネイルファミリー転写抑制因子2)であり、ALDH1L2はaldehyde dehydrogenase 1 family member L2(アルデヒドデヒドロゲナーゼ1ファミリーメンバーL2)であり、SLC7A5はsolute carrier family 7 member 5(溶質輸送体ファミリー7メンバー5)であり、TMEM266はtransmembrane protein 266(膜貫通型タンパク質266)であり、PCK2はphosphoenolpyruvate carboxykinase 2,mitochondrial(ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ2、ミトコンドリア)であり、PHF19はPHD finger protein 19(PHDフィンガータンパク質19)であり、FTLはferritin light chain(フェリチン軽鎖)であり、GRAMD2AはGRAM domain containing 2A(GRAMドメイン含有2A)であり、CPS1はcarbamoyl-phosphate synthase 1(カルバモイル-リン酸シンターゼ1)であり、CAV1はcaveolin 1(カベオリン1)であり、UNC13Cはunc-13 homolog C(unc-13ホモログC)であり、BEND6はBEN domain containing 6(BENドメイン含有6)であり、TIGITはT cell immunoreceptor with Ig and ITIM domains(Ig及びITIMドメインを有するT細胞免疫受容体)であり、YARS1はtyrosyl-tRNA synthetase 1(チロシル-tRNAシンテターゼ1)であり、LIMS3はLIM zinc finger domain containing 3(LIMジンクフィンガードメイン含有3)であり、STBD1はstarch binding domain 1(デンプン結合ドメイン1)であり、ZEB2はzinc finger E-box binding homeobox 2(ジンクフィンガーEボックス結合ホメオボックス2)であり、RAB7BはRAB7B,member RAS oncogene family(RAB7B、メンバーRAS癌遺伝子ファミリー)であり、DDIT3はDNA damage inducible transcript 3(DNA損傷誘導性転写物3)であり、CTHはcystathionine gamma-lyase(シスタチオニンγリアーゼ)であり、CARS1はcysteinyl-tRNA synthetase 1(システイニル-tRNAシンテターゼ1)であり、ILDR2はimmunoglobulin like domain containing receptor 2(免疫グロブリン様ドメイン含有受容体2)であり、ANGPTL6はangiopoietin like 6(アンジオポエチン様6)であり、ABHD14Aはabhydrolase domain containing 14A(abヒドロラーゼドメイン含有14A)であり、MTHFD2はmethylenetetrahydrofolate dehydrogenase(NADP+ dependent) 2,methenyltetrahydrofolate cyclohydrolase(メチレンテトラヒドロ葉酸デヒドロゲナーゼ(NADP+依存性)2、メテニルテトラヒドロ葉酸シクロヒドロラーゼ)であり、P2RX3はpurinergic receptor P2X 3(プリン作動性受容体P2X 3)であり、GPR141はG protein-coupled receptor 141(Gタンパク質共役型受容体141)であり、ATF5はactivating transcription factor 5(活性化転写因子5)であり、ALDH18A1はaldehyde dehydrogenase 18 family member A1(アルデヒドデヒドロゲナーゼ18ファミリーメンバーA1)であり、PYCR1はpyrroline-5-carboxylate reductase 1(ピロリン-5-カルボキシレートレダクターゼ1)であり、SNHG12はsmall nucleolar RNA host gene 12(核小体低分子RNA宿主遺伝子12)であり、CD68はCD68 molecule(CD68分子)であり、TMEM50Bはtransmembrane protein 50B(膜貫通型タンパク質50B)であり、URADはureidoimidazoline (2-oxo-4-hydroxy-4-carboxy-5-) decarboxylase(ウレイドイミダゾリン(2-オキソ-4-ヒドロキシ-4-カルボキシ-5-)デカルボキシラーゼ)であり、CST9Lはcystatin 9 like(シスタチン9様)であり、FLRT3はfibronectin leucine rich transmembrane protein 3(フィブロネクチンロイシンリッチ膜貫通型タンパク質3)であり、MCF2LはMCF.2 cell line derived transforming sequence like(MCF.2細胞株由来形質転換配列様)であり、FAM3BはFAM3 metabolism regulating signaling molecule B(FAM3代謝調節シグナル伝達分子B)であり、SLC2A10はsolute carrier family 2 member 10(溶質輸送体ファミリー2メンバー10)であり、OLFM4はolfactomedin 4(オルファクトメジン4)であり、HAO1はhydroxyacid oxidase 1(ヒドロキシ酸オキシダーゼ1)であり、IFNGR2はinterferon gamma receptor 2(インターフェロンγ受容体2)であり、CYP2C18はcytochrome P450 family 2 subfamily C member 18(チトクロムP450ファミリー2サブファミリーCメンバー18)であり、GPD1はglycerol-3-phosphate dehydrogenase 1(グリセロール-3-リン酸デヒドロゲナーゼ1)であり、DEPP1はDEPP1 autophagy regulator(DEPP1オートファジー調節因子)であり、DDCはdopa decarboxylase(dopaデカルボキシラーゼ)であり、SLC39A9はsolute carrier family 39 member 9(溶質輸送体ファミリー39メンバー9)であり、CYP2D7はcytochrome P450 family 2 subfamily D member 7 (gene/pseudogene)(チトクロムP450ファミリー2サブファミリーDメンバー7(遺伝子/偽遺伝子))であり、MX1はMX dynamin like GTPa
se 1(MXダイナミン様GTPアーゼ1)であり、AMBPはalpha-1-microglobulin/bikunin precursor(α-1-ミクログロブリン/ビクニン前駆体)であり、SMIM24はsmall integral membrane protein 24(小内在性膜タンパク質24)であり、IL13RA2はinterleukin 13 receptor subunit alpha 2(インターロイキン13受容体サブユニットα2)であり、DMKNはdermokine(ダーモカイン)であり、CLUはclusterin(クラスタリン)であり、TFF3はtrefoil factor 3(トレフォイル因子3)であり、SLC18A1はsolute carrier family 18 member A1(溶質輸送体ファミリー18メンバーA1)であり、WDR1はWD repeat domain 1(WD反復ドメイン1)であり、TMPRSS6はtransmembrane serine protease 6(膜貫通型セリンプロテアーゼ6)であり、DHRS3はdehydrogenase/reductase 3(デヒドロゲナーゼ/レダクターゼ3)であり、BCL2L14はBCL2 like 14(BCL2様14)であり、LDLRAD3はlow density lipoprotein receptor class A domain containing 3(低密度リポタンパク質受容体クラスAドメイン含有3)であり、IGFBP5はinsulin like growth factor binding protein 5(インスリン様成長因子結合タンパク質5)であり、ALDOBはaldolase,fructose-bisphosphate B(アルドラーゼ、フルクトース二リン酸B)であり、FABP1はfatty acid binding protein 1(脂肪酸結合タンパク質1)であり、SCAMP1はsecretory carrier membrane protein 1(分泌担体膜タンパク質1)であり、HADHBはhydroxyacyl-CoA dehydrogenase trifunctional multienzyme complex subunit beta(ヒドロキシアシル-CoAデヒドロゲナーゼ三機能性多酵素複合体サブユニットβ)であり、FAM3DはFAM3 metabolism regulating signaling molecule D(FAM3代謝調節シグナル伝達分子D)であり、CLCA1はchloride channel accessory 1(クロライドチャネルアクセサリー1)であり、UQCRC2はubiquinol-cytochrome c reductase core protein 2(ユビキノール・チトクロムcレダクターゼコアタンパク質2)であり、TLR3はtoll like receptor 3(Toll様受容体3)であり、PSCAはprostate stem cell antigen(前立腺幹細胞抗原)であり、CLDN2はclaudin 2(クローディン2)であり、PIWIL4はpiwi like RNA-mediated gene silencing 4(piwi様RNA媒介遺伝子サイレンシング4)であり、ACE2はangiotensin converting enzyme 2(アンジオテンシン変換酵素2)であり、MUC20はmucin 20,cell surface associated(ムチン20、細胞表面関連)であり、SLC44A3はsolute carrier family 44 member 3(溶質輸送体ファミリー44メンバー3)であり、FRKはfyn related Src family tyrosine kinase(fyn関連Srcファミリーチロシンキナーゼ)であり、SPP2はsecreted phosphoprotein 2(分泌型リンタンパク質2)であり、DMBT1はdeleted in malignant brain tumors 1(悪性脳腫瘍における欠失1)であり、PLA2G10はphospholipase A2 group X(ホスホリパーゼA2群X)であり、ATP7AはATPase copper transporting alpha(ATPアーゼ銅輸送α)であり、GALNT17はpolypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 17(ポリペプチドN-アセチルガラクトサミニルトランスフェラーゼ17)であり、ASB13はankyrin repeat and SOCS box containing 13(アンキリン反復及びSOCSボックス含有13)であり、KRT7はkeratin 7(ケラチン7)であり、ANXA13はannexin A13(アネキシンA13)であり、CKMT1Bはcreatine kinase,mitochondrial 1B(クレアチンキナーゼ、ミトコンドリア1B)であり、CKMT1Aはcreatine kinase,mitochondrial 1A(クレアチンキナーゼ、ミトコンドリア1A)であり、FMR1はFMRP translational regulator 1(FMRP翻訳調節因子1)であり、ATP1A3はATPase Na+/K+ transporting subunit alpha 3(ATPアーゼNa+/K+輸送サブユニットα3)であり、SOBPはsine oculis binding protein homolog(sine oculis結合タンパク質ホモログ)であり、NAALADL2はN-acetylated alpha-linked acidic dipeptidase like 2(N-アセチル化α結合酸性ジペプチダーゼ様2)であり、KCNK16はpotassium two pore domain channel subfamily K member 16(カリウム2ポアドメインチャネルサブファミリーKメンバー16)であり、CYP2D6はcytochrome P450 family 2 subfamily D member 6(チトクロムP450ファミリー2サブファミリーDメンバー6)であり、EPS8L1はEPS8 like 1(EPS8様1)であり、F5はcoagulation factor V(凝固第V因子)であり、UGT1A6はUDP glucuronosyltransferase family 1 member A6(UDPグルクロノシルトランスフェラーゼファミリー1メンバーA6)であり、KRT20はkeratin 20(ケラチン20)であり、CDH16はcadherin 16(カドヘリン16)であり、PGCはprogastricsin(プロガストリシン)であり、ANO7はanoctamin 7(アノクタミン7)であり、USH1CはUSH1 protein network component harmonin(USH1タンパク質ネットワーク成分ハーモニン)であり、TMPRSS4はtransmembrane serine protease 4(膜貫通型セリンプロテアーゼ4)であり、UGT1A10はUDP glucuronosyltransferase family 1 member A10(UDPグルクロノシルトランスフェラーゼファミリー1メンバーA10)であり、UGT1A9はUDP glucuronosyltransferase family 1 member A9(UDPグルクロノシルトランスフェラーゼファミリー1メンバーA9)であり、UGT1A8はUDP glucuronosyltransferase family 1 member A8(UDPグルクロノシルトランスフェラーゼファミリー1メンバーA8)であり、UGT1A7はUDP glucuronosyltransferase family 1 member A7(UDPグルクロノシルトランスフェラーゼファミリー1メンバーA7)であり、CD55はCD55 molecule (Cromer blood group)(CD55分子(Cromer血液型))であり、IL5RAはinterleukin 5 receptor subunit alpha(インターロイキン5受容体サブユニットα)であり、CXCL17はC-X-C motif chemokine ligand 17(C-X-Cモチーフケモカインリガンド17)であり、GKN2はgastrokine 2(ガストロカイン2)であり、TMC4はtransmembrane channel like 4(膜貫通型チャネル様4)であり、CTSEはcathepsin E(カテプシンE)であり、ABCB9はATP binding cassette subfamily B member 9(ATP結合カセットサブファミリーBメンバー9)であり、CYP4B1はcytochrome P450 family 4 subfamily B member 1(チトクロムP450ファミリー4サブファミリーBメンバー1)であり、SLC9A4はsolute carrier family 9 member A4(溶質輸送体ファミリー9メンバーA4)であり、CHST4はcarbohydrate sulfotransferase 4(炭水化物スルホトランスフェラーゼ4)であり、OTOP3はotopetrin 3(オトペトリン3)であり、LIPAはlipase A,lysosomal acid type(リパーゼA、リソソーム酸型)であり、MUC1はmucin 1,cell surface associated(ムチン1、細胞表面関連)であり、CD38はCD38 molecul(CD38分子)であり、HMGCS2は3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase 2(3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-CoAシンターゼ2)であり、ABCC8はATP binding cassette subfamily C member 8(ATP結合カセットサブファミリーCメンバー8)であり、RBP2はretinol binding protein 2(レチノール結合タンパク質2)であり、GIMAP8はGTPase,IMAP family member 8(GTPアーゼ、IMAPファミリーメンバー8)であり、EHFはETS homologous factor(ETS相同因子)であり、STAB2はstabilin 2(スタビリン2)であり、TMEM236はtransmembrane protein 236(膜貫通型タンパク質236)であり、C2orf72はchromosome 2 open reading frame 72(2番染色体オープンリーディングフレーム72)であり、ACSM3はacyl-CoA synthetase medium chain family member 3(アシル-CoAシンテターゼ中鎖ファミリーメンバー3)であり、SGK1はserum/glucocorticoid regulated kinase 1(血清/グルココルチコイド調節キナーゼ1)であり、FXYD3はFXYD domain containing ion transport regulator 3(FXYDドメイン含有イオン輸送調節因子3)であり、VIL1はvillin 1(ビリン1)であり、ADGRG7はadhesion G protein-coupled receptor G7(接着Gタンパク質共役型受容体G7)であり、ABCG8はATP binding cassette subfamily G member 8(ATP結合カセットサブファミリーGメンバー8)であり、MUC3Aはmucin 3A,cell surface associated(ム
チン3A、細胞表面関連)であり、SECTM1はsecreted and transmembrane 1(分泌型及び膜貫通型1)であり、S100A14はS100 calcium binding protein A14(S100カルシウム結合タンパク質A14)であり、PYURFはPIGY upstream open reading frame(PIGY上流オープンリーディングフレーム)であり、HPはhaptoglobin(ハプトグロビン)であり、HPRはhaptoglobin-related protein(ハプトグロビン関連タンパク質)であり、GPA33はglycoprotein A33(糖タンパク質A33)であり、FOXJ1はforkhead box J1(フォークヘッドボックスJ1)であり、AQP1はaquaporin 1 (Colton blood group)(アクアポリン1(Colton血液型))であり、SPTBN2はspectrin beta,non-erythrocytic 2(スペクトリンβ、非赤血球2)であり、TM4SF20はtransmembrane 4 L six family member 20(膜貫通型4L6ファミリーメンバー20)であり、CES3はcarboxylesterase 3(カルボキシルエステラーゼ3)であり、KRT23はkeratin 23(ケラチン23)であり、PIGRはpolymeric immunoglobulin receptor(高分子免疫グロブリン受容体)であり、APOA1はapolipoprotein A1(アポリポタンパク質A1)であり、SLFN12はschlafen family member 12(schlafenファミリーメンバー12)であり、TRPM8はtransient receptor potential cation channel subfamily M member 8(一過性受容器電位陽イオンチャネルサブファミリーMメンバー8)であり、CLCN2はchloride voltage-gated channel 2(クロライド電位依存性チャネル2)であり、EPHA1はEPH receptor A1(EPH受容体A1)であり、KIF12はkinesin family member 12(キネシンファミリーメンバー12)であり、PDZK1IP1はPDZK1 interacting protein 1(PDZK1相互作用タンパク質1)であり、PHGR1はproline,histidine and glycine rich 1(プロリン、ヒスチジン及びグリシンリッチ1)であり、PILRAはpaired immunoglobin like type 2 receptor alpha(ペア型免疫グロブリン様2型受容体α)であり、PZPはPZP alpha-2-macroglobulin like(PZP α-2-マクログロブリン様)であり、TTYH1はtweety family member 1(tweetyファミリーメンバー1)であり、SYCNはsyncollin(シンコリン)であり、SULT1A1はsulfotransferase family 1A member 1(スルホトランスフェラーゼファミリー1Aメンバー1)であり、H19はH19 imprinted maternally expressed transcript(H19インプリント母体発現転写物)であり、MUC4はmucin 4,cell surface associated(ムチン4、細胞表面関連)である。
本明細書で使用される場合、汎シグネチャリスト、サブシグネチャリスト(サブシグネチャ1、2、及び/又は3)、癌型特異的リスト、及び汎免疫抑制シグネチャリストは、本明細書において個々にかつ集合的に「本発明のシグネチャ」と呼ばれる。
本発明は、癌療法に臨床的に関連する遺伝子発現パターン(又はプロファイル若しくはシグネチャ)の特定及び使用に関する。特に、本発明は、癌治療のための患者の評価、治療及び監視と相関する遺伝子を特定する。
本発明を構成する汎シグネチャリスト、サブシグネチャリスト、癌型特異的リスト、及び汎免疫抑制リストにおいて具体化される特定された遺伝子バイオマーカーは、FMR1 mRNA又はFMRPタンパク質の発現の評価を伴わないか又は必要とせず、むしろFMRP発現の下流のシグナル伝達活性のレベルを独立に予測し、腫瘍における高レベルの経路活性は、腫瘍免疫を抑制する能力及び/又は浸潤及び転移を刺激する能力を予測する。上記のシグネチャは、予後を予測し、処置の選択を知らせるために、FMRP活性に基づいて癌患者を層別化するための多重バイオマーカーアッセイの基礎であることができ、従って、癌療法のための「コンパニオン診断」として役立ち得る。
本明細書中で使用される場合、コンパニオン診断は、特定の処置による治療に感受性の患者を特定するため、若しくは処置を監視するため、及び/又は患者若しくは患者のサブグループ若しくは他のグループについての有効な投与量を特定するために使用される診断方法及び/又は試薬を指す。コンパニオン診断は、上記試薬を指し、また、その試薬を用いて実施される試験も指す。
本明細書で使用される場合、「患者」、「対象」及び「個体」は互換的に使用され、癌を有するか又は癌の症状を示すヒト対象を指す。
実施形態では、本発明は、癌を有する患者を、FMRP活性が高い若しくは低い、高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は癌療法に対する応答者(レスポンダー)若しくは非応答者であると特定する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、患者から試料を得る工程と、その試料中の、表1~33に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、対照において発現される上記遺伝子のレベルに対して上記試料中の発現レベルを比較する工程と、上記試料と対照との間で差次的に発現された遺伝子(複数可)を特定する工程と、上記患者を、上記1種以上のシグネチャとの差次的発現の一致に基づいて、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者である、及び/又は(iv)高い若しくは低い免疫細胞浸潤腫瘍を有すると分類する工程とを含む。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて使用される場合、用語「対照」等は、既知のFMRP活性状態及び/又は臨床情報を有する1つ以上の試料を指す。それゆえ、この対照と比較して、患者試料(クエリ試料)におけるFMRP活性が決定され、従って、臨床転帰(癌療法に対する予後又は応答)が予測される。対照は、患者試料と同じ又は異なる構成のものであってもよく、ある形態の療法に対する既知の予後及び/若しくは応答を有する同じ癌型由来の1つ以上の腫瘍試料;又は、様々なFMRP活性を有する腫瘍試料をプロファイリングする公的に入手可能なデータセット(例えば、TCGA)由来の試料のコホートが挙げられるがこれらに限定されず、加えて、同族の正常試料は、場合によっては、正常細胞における組織及びFMRPの活性に応じて、対照コホートとして役立つことができる。例えば、患者が乳癌を有する場合、対照は、潜在的に、さらなる臨床情報又は病理学的情報を追加された、一部の乳癌患者が高いFMRP活性スコアを有し他の乳癌患者は低いFMRP活性スコアを有する乳癌患者のコホート由来の以前に分析された腫瘍試料のセットであってもよい。このコホートは、照会される新規腫瘍及び対処される特定の予後/治療質問について高いFMRP活性スコア対低いFMRP活性スコアを確立するための参照セットとして使用することができる。あるいは、例えば、乳癌腫瘍のTCGAコホートは、高いFMRP活性スコア、中性FMRP活性スコア、又は低いFMRP活性スコアを有する群に分離することができ、FMRP活性について照会される腫瘍を分類するための参照として使用することができる。
FMRP活性シグネチャが予測力を有するためには、汎シグネチャリストからの、及び/又はサブシグネチャからの、又はその癌型特異的シグネチャリストからの少なくとも1種、又は少なくとも2種、又は少なくとも10種の遺伝子が、患者試料と対照との間で差次的に発現される必要がある。この基準が満たされる場合、クエリ(照会)試料は以下のように分類される。差次的に発現された遺伝子の大部分が、シグネチャリスト内の予想される上方/下方制御されたコールに従う場合、すなわち、試料中の差次的に上方制御された遺伝子が上方制御される遺伝子のシグネチャリスト中にあり、試料中の差次的に下方制御された遺伝子も下方制御される遺伝子のシグネチャリスト中にある場合、クエリ試料は、対照と比較してより高いFMRP活性を有する。逆に、差次的に発現された遺伝子の大部分がシグネチャリスト内で反対のパターンを示す場合、すなわち、試料中の差次的に上方制御された遺伝子が、表面上は下方制御される遺伝子のシグネチャリストの一部であり、試料中の差次的に下方制御された遺伝子は、上方制御される遺伝子のシグネチャリストに由来する場合、クエリ試料は、対照と比較してより低いFMRP活性を有すると判断される。本明細書で使用される場合、「差次的に発現される遺伝子の大部分」という語句は、概して、試料中の差次的に発現される遺伝子の2/3が、シグネチャリスト内の制御されたコール(すなわち、上方制御/下方制御された)に従うか、又は従わないことを意味する。
本明細書に添付の図に示すように、同じ癌型又はサブタイプを有する他の患者に対して、
・低いFMRP活性シグネチャスコアは、より良好な予後と関連し、
・低いFMRP活性シグネチャスコアは、患者が、チェックポイント阻害剤、標的癌療法、化学療法、又は放射線による治療に対して比較的良好な応答者であるが、FMRP阻害剤による治療に対して非応答者又はあまり確実でない応答者であることに関連し、
・高いFMRP活性シグネチャスコアは、患者が、FMRP阻害剤による治療に対して比較的良好な応答者であるが、チェックポイント阻害剤、標的癌療法、化学療法、又は放射線による治療に対しては、FMRP阻害剤と組み合わせない限り、非応答者又は比較的不良な応答者であることに関連し、
・低い汎免疫抑制シグネチャスコアは、T細胞による比較的高い炎症腫瘍に関連する。
本明細書に記載される方法のいずれかにおいて使用される場合、「差次的に発現される」又は「変化した発現」という用語は、1つの試料中の本発明のバイオマーカーのmRNA及び/若しくはそのバイオマーカーのmRNAの1つ以上のスプライスバリアントの量又はレベルによって測定されるときの本発明のバイオマーカーのRNAの発現レベルの、第2の試料中の本発明の同じバイオマーカーの発現レベルと比較した差を指すために互換的に使用される。「差次的に発現される」又は「変化した発現」若しくは「発現の変化」は、第2の試料又は試料集団におけるタンパク質発現の量又はレベルと比較した、ある試料又は試料集団における本発明のバイオマーカーによってコードされるタンパク質の測定値を含むこともできる。差次的発現は、本明細書に記載されるように、及び当業者によって理解されるように決定することができる。遺伝子又はタンパク質は、対照と比較して癌患者において上方制御又は下方制御される。遺伝子は、患者試料におけるその発現が、対応する対照におけるその発現レベルと比較して少なくとも1.5倍増加又は減少する場合、上方制御又は下方制御のいずれかであると考えられる。本明細書の目的のために、遺伝子の発現の変化は、腫瘍におけるFMRP機能活性の結果である。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて使用される場合、「対照において発現される遺伝子のレベルに対して」等の語句は、本明細書に記載される各特定の研究に応じて、対照試料における本発明の遺伝子の発現レベルを指す。
実施形態では、本発明は、癌を有する患者を癌療法に適格であると特定する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、患者から試料を得る工程と、表1~33に記載されるシグネチャの1種以上における遺伝子の上記試料における発現レベルを決定する工程と、発現レベルを対応する対照において発現される上記遺伝子のレベルに対して比較する工程と、上記患者を、上記シグネチャとの差次的発現の一致に基づいて、癌療法を受けるのに適格であると特定する工程とを含む。
実施形態では、本発明は、癌を有する患者を癌療法に対する応答者として特定する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、患者から試料を得る工程と、上記試料中の表1~33に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、発現レベルを対応する対照において発現される上記遺伝子のレベルに対して比較する工程と、上記患者を、上記シグネチャとの差次的発現の一致に基づいて、癌療法に対する応答者として特定する工程とを含む。
実施形態では、本発明は、癌を有する患者を治療する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、患者から試料を得る工程と、上記試料中の表1~33に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、対照において発現される上記遺伝子のレベルに対して上記試料中の発現レベルを比較する工程と、上記試料と対照との間で差次的に発現された遺伝子を特定する工程と、上記患者を、シグネチャとの差次的発現の一致に基づいて、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者である、及び/又は(iv)高い若しくは低い免疫細胞浸潤腫瘍を有すると分類する工程と、癌療法を上記患者に投与する工程とを含む。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、当該方法は、表1~33に示される1種のシグネチャにおける遺伝子の発現レベルを決定することを含む。本明細書の実施形態のいずれかにおいて、当該方法は、表1~33に記載される2種以上のシグネチャにおける遺伝子の発現レベルを決定することを含む。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、当該方法は、表1に記載される汎シグネチャにおける各遺伝子の発現レベルを決定することを含む。本明細書の実施形態のいずれかにおいて、当該方法は、表1~33に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定することを含む。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、当該方法は、組織試料中の表2~33に記載される1種以上のサブシグネチャ及び/又は癌型特異的シグネチャにおける各遺伝子の発現レベルを決定することと、これらの発現レベルを対照において発現される上記遺伝子のレベルに対して比較することとを含む。本明細書の実施形態のいずれかにおいて、当該方法は、表2~4に記載される1種以上のサブシグネチャにおける遺伝子の発現レベルを決定することを含む。本明細書の実施形態のいずれかにおいて、当該方法は、表5~32に記載される1種以上の癌特異的シグネチャにおける遺伝子の発現レベルを決定することを含む。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、当該方法は、表33に記載される汎免疫抑制シグネチャにおける遺伝子の発現レベルを決定することを含む。
本発明は、癌を有する患者の群におけるFMRP活性のバイオマーカーとしてのシグネチャスコアを開発する方法も提供する。いくつかの実施形態では、別個の参照セットなしで分析される癌患者由来、例えば、特定の癌型の特有の組織学的サブタイプ若しくは分子サブタイプを含むか、又は特定の療法に対する様々な応答(腫瘍サイズ、PSF、OS)を有する群由来の試料の特定のセットがある場合、シグネチャスコアは、群中のすべての他の試料に対して各試料について導出することができる。
実施形態では、本発明は、癌を有する患者の群を、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者である、及び/又は(iv)高い若しくは低い免疫細胞浸潤腫瘍を有すると層別化する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、上記群の各患者から試料を得る工程と、各試料について、表1~33に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、各試料についてFMRP活性スコアを確立する工程と、各患者を、上記FMRP活性スコアに基づいて、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者である、及び/又は(iv)高い若しくは低い免疫細胞浸潤腫瘍を有すると特定する工程とを含む。
実施形態では、本発明は、癌を有する患者の群を癌療法に適格であると層別化する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、上記群の各患者から試料を得る工程と、各試料について、表1~33に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、各試料についてFMRP活性スコアを確立する工程と、上記患者を、上記FMRP活性スコアに基づいて、癌療法を受けるのに適格であると特定する工程とを含む。
実施形態では、本発明は、癌を有する患者の群を、癌療法に対する応答者と層別化する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、上記群の各患者から試料を得る工程と、各試料について、表1~33に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、各試料についてFMRP活性スコアを確立する工程と、上記患者を、上記FMRP活性スコアに基づいて、癌療法を受けるのに適格であると特定する工程とを含む。
実施形態では、本発明は、癌を有する患者の群を治療する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、上記群の各患者から試料を得る工程と、各試料について、表1~33に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、各試料についてFMRP活性スコアを確立する工程と、各患者を、上記FMRP活性スコアに基づいて、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者である、及び/又は(iv)高い若しくは低い免疫細胞浸潤腫瘍を有すると特定する工程と、癌療法を各患者に投与する工程とを含む。
実施形態では、本発明は、癌患者におけるT細胞浸潤を予測する方法を提供する。実施形態では、当該方法は、上記患者から試料を得る工程と、上記試料中の表33に記載される遺伝子の発現レベルを決定する工程と、対照において発現される上記遺伝子のレベルに対して工程(b)における発現レベルを比較する工程と、上記試料と対照との間で差次的に発現された遺伝子(複数可)を特定する工程と、上記患者を、上記シグネチャとの差次的発現の一致に基づいて、(i)FMRP免疫抑制活性について高い若しくは低い、(ii)高い若しくは低い免疫細胞浸潤を有すると分類する工程とを含む。
この実施形態で使用されるように、本明細書において「FMRP活性シグネチャスコア」とも呼ばれる「シグネチャスコア」という用語は、概して、FMRP活性によって有効性が限定されているか若しくはそうでなくともFMRP活性に依存するか、又はFMRPによって潜在的に調節される現在利用可能な癌療法から患者が利益を得るかどうかを予測する定量的スコアを指す。シグネチャスコアは、特定のFMRP活性シグネチャリスト(例えば、汎シグネチャ及び/若しくはサブシグネチャ並びに/又はその癌特異的シグネチャ並びに/又はその汎免疫抑制シグネチャ)内の遺伝子のzスコア、例えば、発現がすべての試料における遺伝子の発現の平均値を上回る又は下回る際の標準偏差の数、を合計することによって計算される。シグネチャにおける下方制御された遺伝子については、zスコアはマイナス1(-1)を掛けられた後、合計されて最終シグネチャスコアが導出される。
本明細書に記載される方法のいずれかにおいて、シグネチャスコアによれば、低いFMRP活性スコアを有する癌患者は、高いFMRP活性スコアを有する癌患者と比較して、癌療法に対するより良好な予後及びより良好な応答を有すると予想される。高いFMRP活性スコアを有する癌患者は、FMRP阻害剤による治療に対してより良好な応答を有すると予想される。
いくつかの実施形態では、そのような群におけるFMRP活性シグネチャスコアの予測力は、任意選択で、シグネチャリストからの少なくとも1種、又は少なくとも2種、又は少なくとも10種の遺伝子がシグネチャスコアに関して試料の上位50%(中央値より高いシグネチャスコアを有する試料)とシグネチャスコアに関して試料の下位50%(中央値より小さいシグネチャスコアを有する試料)との間で差次的に発現される場合に確認することができる。この基準が満たされる場合、低いFMRP活性シグネチャスコアを有する試料(中央値又は第1四分位数よりも小さいシグネチャスコアを有する試料)は、癌療法に対するより良好な予後、又はより良好な応答を有するが、高いFMRP活性シグネチャスコアを有する試料(中央値又は第1四分位数よりも大きいシグネチャスコアを有する試料)は、癌療法に対するより悪い予後、若しくは低い応答/応答なしを有するか、又はFMRP阻害剤による治療に対して潜在的により良好な応答を有する。
本発明は、患者組織試料において表1~33に記載される遺伝子又はこれらの組み合わせの発現レベルを評価することを含む、癌治療のための患者の分類のためのコンパニオン診断アッセイを提供する。本発明のアッセイは、癌療法を受けるのに適格な患者を特定するため、及びそのような療法に対する患者の応答を監視するためのアッセイ方法を含む。本発明の方法は、イムノアッセイ、プロテオミクスアッセイ又は核酸ハイブリダイゼーション又は増幅若しくは配列決定アッセイによる血液、尿又は他の体液試料中、及び免疫組織化学又はインサイチュハイブリダイゼーションアッセイによる組織又は他の細胞体試料中の上記遺伝子の発現の評価を含む。
「遺伝子発現パターン」又は「遺伝子発現プロファイル」又は「遺伝子シグネチャ」とも呼ばれる本発明の遺伝子発現パターンは、本明細書に記載されるように特定される。一般に、試料の遺伝子発現プロファイルは、表1~33のシグネチャリストにおいて特定された多くの遺伝子に対応するmRNAの発現レベルを定量することによって得られる。次いで、シグネチャが分析されて、発現が癌治療に適格な患者の特定及び監視と正に相関する遺伝子が特定される。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、遺伝子シグネチャは、本発明のシグネチャの1種以上の遺伝子の発現レベルの分析の結果の組み合わせパターンを示す。実施形態では、遺伝子シグネチャは、本発明のシグネチャの遺伝子の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155種、又はすべての発現レベルの分析の結果である。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、遺伝子シグネチャは、本発明の1種以上のシグネチャの1種以上の遺伝子の発現レベルの分析の結果の組み合わせパターンを示す。実施形態では、遺伝子シグネチャは、本発明の1種以上のシグネチャの遺伝子の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155種、又はすべての発現レベルの分析の結果である。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、遺伝子シグネチャは、本発明のシグネチャの10種以上の遺伝子の発現レベルの分析の結果の組み合わせパターンを示す。実施形態では、遺伝子シグネチャは、本発明のシグネチャの遺伝子の10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155種、又はすべての発現レベルの分析の結果である。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、遺伝子シグネチャは、本発明の1種以上のシグネチャの10種以上の遺伝子の発現レベルの分析の結果の組み合わせパターンを示す。実施形態では、遺伝子シグネチャは、本発明の1種以上のシグネチャの遺伝子の10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155種、又はすべての発現レベルの分析の結果である。
本発明のいずれかの実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するために本発明のシグネチャリストの使用に必要とされる遺伝子(バイオマーカー)の最小数は、本発明のシグネチャのバイオマーカーの少なくとも1種(1つ)である。本発明のいずれかの実施形態では、本発明のシグネチャリストの使用に必要とされる遺伝子の最小数は、本発明のシグネチャのバイオマーカーの少なくとも2種(2つ)である。本発明のいずれかの実施形態では、本発明のシグネチャリストの使用に必要とされる遺伝子の最小数は、本発明のシグネチャのバイオマーカーのうちの少なくとも10種(10個)である。本発明のいずれかの実施形態では、本発明のシグネチャリストの使用に必要とされる遺伝子(バイオマーカー)の最小数は、本発明のシグネチャのバイオマーカーの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155種(個)、又はすべてである。
本発明のいずれかの実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するために本発明のシグネチャリストのバイオマーカーの使用に必要とされる遺伝子(バイオマーカー)の最小数は、本発明のシグネチャの少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155種、又はすべてである。
本発明のいずれかの実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1、表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、表32、又はこれらの組み合わせのバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1及び/又は表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、表32のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1、並びに表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、及び/又は表32のうちの1種以上のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。
本発明のいずれかの実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表33のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。
本発明のいずれかの実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1、表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、表32、又はこれらの組み合わせのバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1及び/又は表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、表32のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1、並びに表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、及び/又は表32のうちの1種以上のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。
本発明のいずれかの実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表33のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。
本発明のいずれかの実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1、表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、表32、又はこれらの組み合わせのバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1及び/又は表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、表32のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1、並びに表2、表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9、表10、表11、表12、表13、表14、表15、表16、表17、表18、表19、表20、表21、表22、表23、表24、表25、表26、表27、表28、表29、表30、表31、及び/又は表32のうちの1種以上のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。
本発明のいずれかの実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表33のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。
別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表2のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表3のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表4のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表5のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表6のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表7のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表8のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表9のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表10のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表11のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表12のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表13のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表14のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表15のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表16のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表17のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表18のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表19のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表20のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表21のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表22のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表23のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表24のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表25のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表26のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表27のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表28のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表29のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表30のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表31のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表32のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。
別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表33のバイオマーカーのうちの少なくとも1種を含む。
別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表2のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表3のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表4のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表5のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表6のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表7のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表8のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表9のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表10のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表11のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表12のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表13のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表14のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表15のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表16のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表17のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表18のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表19のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表20のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表21のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表22のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表23のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表24のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表25のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表26のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表27のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表28のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表29のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表30のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表31のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表32のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。
別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表33のバイオマーカーのうちの少なくとも2種を含む。
別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表1のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表2のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表3のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表4のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表5のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表6のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表7のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表8のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表9のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表10のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表11のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表12のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表13のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表14のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表15のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表16のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表17のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表18のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表19のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表20のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表21のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表22のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表23のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表24のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表25のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表26のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表27のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表28のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表29のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表30のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表31のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表32のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。
別の実施形態では、患者の特定又は層別化を改善するためのバイオマーカーは、表33のバイオマーカーのうちの少なくとも10種を含む。
遺伝子シグネチャは、本発明の表1及び/又は表2~32のバイオマーカーに対応する遺伝子によって発現されるRNA及び/又はタンパク質の発現の測定から生じることができる。RNAの場合、それは、本発明のバイオマーカーに対応する遺伝子から転写されるRNA転写物を指す。タンパク質の場合、それは、本発明のバイオマーカーに対応する遺伝子から翻訳されるタンパク質を指す。例えば、本発明のバイオマーカーのRNA産物の発現を測定するための技術としては、PCRベースの方法(RT-PCRを含む)及び非PCRベースの方法並びにマイクロアレイ分析が挙げられる。本発明のバイオマーカーのタンパク質産物を測定するために、技術としては、ウェスタンブロッティング及びELISA分析、並びにプロテオミクスプロファイリング(例えば、質量分析、イメージングマスサイトメトリー(Imaging Mass Cytometry)(histo-CyTOF等)が挙げられる。
本発明のアッセイは、癌療法を受けるのに適格な患者を選択するためのアッセイと、患者の応答を監視するためのアッセイとの両方を含む。これらのアッセイは、タンパク質アッセイ法及び核酸アッセイ法によって実施することができる。任意のタイプのタンパク質又は核酸アッセイを使用することができる。本発明において有用なタンパク質アッセイ法は、当該技術分野において周知であり、(i)標識抗体又はタンパク質の発現されたタンパク質又はその断片への結合を含むイムノアッセイ法、(ii)これらのバイオマーカーの発現されたタンパク質又はその断片を決定するための質量分析法、及び(iii)プロテオミクスベースのアッセイ又は「タンパク質チップ」アッセイを含む。有用なイムノアッセイ法には、限定されないがELISAフォーマット、サンドイッチフォーマット、競合阻害フォーマット(順方向若しくは逆方向の競合阻害アッセイの両方を含む)又は蛍光偏光フォーマット等の当該技術分野で公知の任意のフォーマットを用いて行われる液相アッセイ法と、免疫組織化学(「IHC」と呼ばれる)等の固相アッセイ法との両方が含まれる。
IHCは、細胞又は組織における特定のタンパク質の存在を検出する方法であり、以下の工程からなる:1)調べられるべき組織を有するスライドを準備する;2)一次抗体がスライドに加えられ、特異抗原に結合する;3)得られた抗体-抗原複合体は、二次的な酵素結合抗体によって結合される;4)基質及び色素原の存在下で、上記酵素は抗体-抗原結合部位に着色沈着物(「染料」)を形成する;5)スライドを顕微鏡下で検査して、染料の存在及び程度を特定する。
本発明において有用な核酸アッセイ法も当該技術分野で周知であり、(i)mRNAレベル又は染色体DNA変化を検出するための無傷の組織又は細胞試料に対するインサイチュハイブリダイゼーションアッセイ、(ii)mRNAレベル若しくは染色体DNA変化を検出するためのマイクロアレイハイブリダイゼーションアッセイ、(iii)mRNAレベルを検出するためのRT-PCRアッセイ若しくは他の増幅アッセイ、又は(iv)染色体DNA変化を検出するためのPCR若しくは他の増幅アッセイを含む。これらのフォーマットのいずれかにおいてペプチド核酸等の核酸の合成類似体を使用するアッセイも使用することができる。
本発明は、応答予測及び癌療法に対する患者の応答の監視の両方のための、汎シグネチャ(表1)又はそのサブセットにある遺伝子の変化した発現レベルを特定する方法を提供する。応答予測のためのアッセイは療法選択の前に実行され、本明細書で定義される対照と比較して、汎シグネチャ及び/又はサブシグネチャ及び/又は癌特異的シグネチャリストからの少なくとも1種、又は少なくとも2種、又は少なくとも10種の差次的に発現される遺伝子を有すると決定され、場合によっては、高い又は低いFMRP活性スコアを有すると分類された試料は、FMRP活性の関数として差次的に応答性であると判断された特定の癌療法を受けるのに適格ということになる。
FMRP阻害剤に対する患者の応答を監視するために、療法の開始時に当該アッセイを実施して、組織試料中のFMRP活性スコア及び遺伝子のベースラインレベルを確立することができる。次いで、同じ組織がサンプリングされ、アッセイされ、遺伝子のレベルがベースラインと比較される。レベルが同じままであるか又は減少した場合、療法は有効である可能性が高く、継続することができる。ベースラインレベルを超える有意な増加が起こる場合、患者は応答していない可能性がある。
本明細書で使用される場合、癌療法は、FMRPタンパク質の発現又は活性の1種以上の阻害剤による治療、1種以上の免疫チェックポイント阻害剤による治療、化学療法治療、放射線、標的癌療法、又はこれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。実施形態では、癌療法は、FMRPタンパク質の発現又は活性の阻害剤による治療、免疫チェックポイント阻害剤による治療、化学療法治療又はこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。実施形態では、癌療法は、FMRPタンパク質の発現又は活性の阻害剤による治療である。実施形態では、癌療法は、免疫チェックポイント阻害剤による治療である。実施形態では、癌療法は、化学療法治療である。
本明細書で使用される場合、治療的処置に言及する場合、「組み合わせて」という用語は、複数のタイプの療法の使用を指す。用語「組み合わせて」の使用は、療法が対象に投与される順序を制限しない。このような組み合わせは、療法の単回よりも多い投与も含んでもよい。療法の投与は、同じ又は異なる経路によるものであってもよい。1種以上の療法を同時投与することができる。用語「同時投与される」又は「同時投与」は、一般に、時間的に十分に近い少なくとも2つの異なる物質の投与を指す。同時投与は、少なくとも2つの異なる物質を任意の順序で、単回用量又は別々の用量のいずれかで、同時に投与すること、及び、最大数日間の時間的に間隔を空けた順序で投与することを指す。
チェックポイント阻害剤には、抗PD1、抗PDL1及び抗CTLA阻害剤(抗体)が含まれるが、これらに限定されない。実施形態では、チェックポイント阻害剤は、イピリムマブ、トレメリムマブ、及びBMS-986249等の抗CTLA-4アンタゴニスト抗体である。実施形態では、チェックポイント阻害剤は、抗PD-1又は抗PD-L1アンタゴニスト抗体、例えば、アベルマブ、アテゾリズマブ、CX-072、ペンブロリズマブ、ニボルマブ、セミプリマブ、スパルタリズマブ、チスレリズマブ、JNJ-63723283、ゲノリムズマブ(genolimzumab)、AMP-514、AGEN2034、デュルバルマブ、及びJNC-1である。
化学療法剤には、アファチニブ、カペシタビン、カルボプラチン、シスプラチン、コビメタニブ(cobimetanib)、クリゾチニブ、シクロホスファミド、ダブラフェニブ、ダカルバジン、デキサメタゾン、ドセタキセル、ドキソルビシン、ダウノルビシン、エピルビシン、エリブリン、エルロチニブ、エトポシド、フルダラビン、5-FU、ゲムシタビン、ゲフィチニブ、イリノテカン、イクサベピロン、CHOP(C:CYTOXAN(登録商標)(シクロホスファミド);H:ADIAMYCIN(登録商標)(ヒドロキシドキソルビシン;O:ビンクリスチン(ONCOVIN(登録商標));P:プレドニゾン)、メトトレキサート、ミトキサントロン、オキサリプラチン、パクリタキセル、ナノ粒子アルブミン結合パクリタキセル(nab-パクリタキセル)、ペメトレキセド、ラパマイシン、RITUXIN(登録商標)(リツキシマブ)、テモゾロミド、トラメチニブ、ベムラフェニブ、ビノレルビン、及びビンクリスチンが含まれるが、これらに限定されない。
標的療法には、EGFR、ALK、ROS、RAS、BRAF、又はBCL2が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、癌療法がFMRP阻害剤である場合、高いFMRP活性スコアを有する腫瘍を選択することができる。本明細書の実施形態のいずれかにおいて、癌療法が免疫チェックポイント阻害剤及び/又は化学療法である場合、それらの療法をFMRP阻害剤と組み合わせない限り、低いFMRP活性スコアを有する患者を選択することができる。
実施形態では、癌には、AML(急性骨髄性白血病)、BRCA(乳癌)、CCC(胆管細胞癌)、CLL(慢性リンパ球性白血病)、CRC(結腸直腸癌)、GBC(胆嚢癌)、GBM(神経膠芽腫)、GC(胃癌)、GEJC(胃食道接合部癌)、HCC(肝細胞癌)、HNSCC(頭頸部扁平上皮癌)、MEL(黒色腫)、NHL(非ホジキンリンパ腫)、NSCLC(非小細胞肺癌)、OC(卵巣癌)、OSCAR(食道癌)、PACA(膵臓癌)、PRCA(前立腺癌)、RCC(腎細胞癌)、SCLC(小細胞肺癌)、UBC(膀胱癌)及びUEC(子宮内膜癌)が含まれるが、これらに限定されない。実施形態では、癌には、胃癌、任意選択でトリプルネガティブ乳癌(TNBC)である乳癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、黒色腫、腎細胞癌(RCC)、膀胱癌、子宮内膜癌、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、ホジキンリンパ腫、卵巣癌、及び頭頸部扁平上皮癌(HNSCC)が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、本発明のバイオマーカー及びシグネチャリストは、癌全般に、及び特に、副腎皮質癌、膀胱癌、乳癌、子宮頸癌、結腸腺癌、食道癌、神経膠芽腫、頭頸部癌、嫌色素性腎細胞癌、腎明細胞癌、乳頭状腎細胞癌、急性骨髄性白血病、神経膠腫、肝細胞癌、肺腺癌、肺扁平上皮癌、卵巣癌、膵臓腺癌、褐色細胞腫及び傍神経節腫、前立腺腺癌、直腸腺癌、肉腫、黒色腫、胃腺癌、精巣腫瘍、甲状腺癌、胸腺腫、又は子宮内膜癌に有用である。
本発明は、末梢血、腫瘍組織又は腫瘍と疑われる組織(新鮮凍結組織及び固定組織又はパラフィン包埋組織を含む)、血液試料中で分離又は特定された循環上皮細胞等の細胞単離物、リンパ節組織、骨髄及び細針吸引液を含む、任意のタイプの患者試料(「試料」、「組織試料」、又は「クエリ試料」とも呼ばれる)又はその誘導体(派生物)に対して行われる診断アッセイを含む。本明細書で使用するのに好ましい試料は、末梢血、腫瘍組織又は腫瘍と疑われる組織及び骨髄である。
さらには、本発明は、上記FMRP活性の阻害剤を特定及び/又は検証する際に使用される、高レベルのFMRPタンパク質を発現する癌細胞及び経路活性のそのFMRPタンパク質の遺伝子シグネチャを含む細胞ベースのアッセイを提供する。このような活性阻害アッセイは、FMRP及び/又はFMRPの免疫抑制経路及び浸潤促進/転移促進経路を標的とする医薬品を発見及び開発することを目的とするスクリーニング努力に適用される場合、強力なツールとなることができる。診断用途に関して、そのような細胞ベースのアッセイは、シグネチャ遺伝子を表すmRNA又はタンパク質を使用することができよう。
本発明は、FMR1遺伝子の遺伝子破壊によりFMRPを別様に発現するか又はFMRPの発現を欠くマウスの癌細胞株及び腫瘍を使用して開発された。重要なことには、特定されたバイオマーカー及びFMRP経路活性を報告するシグネチャスコアを開発する方法は、複数のヒト癌型にわたって実証可能に適用可能であり、様々な腫瘍型の癌患者の予後を予測するために使用することができる。
本発明は、FMRP活性シグネチャスコアが、どの患者がFMRP阻害剤療法から利益を得るかを予測することができるということを実証する。本発明は、FMRPの潜在的な阻害剤に応答する可能性が最も高い患者をより正確に選択するために、FMRPの経路活性の程度及び推定される免疫抑制能力を明らかにする「精密医療」戦略のためのコンパニオン診断を表す。
加えて、本発明は、FMRP活性シグネチャスコアが、どの患者が免疫チェックポイント阻害剤療法から利益を得るかを予測することができるということを実証する。従って、特定されたバイオマーカー及び対応する方法は、免疫療法による治療又はよらない治療のために患者を分類するために、現在のバイオマーカーとともに及び/又はそれに加えて使用することができる。当該FMRP活性スコアは、化学療法について例示されるように、適応免疫応答を伴う他の治療様式により癌患者を治療するための臨床決定にも適用可能であってもよい。
実施例1 - FMRP活性シグネチャの開発
本発明は、インビトロ(細胞培養)及びインビボ(腫瘍を有するマウス)の両方で実施した最先端の遺伝子ノックアウト系を適用する2つの別々の実験に基づく。バルク及び単細胞でのRNA配列決定技術を使用して遺伝子発現レベルを測定し、並びに遺伝子リストを確立するための高度なバイオインフォマティクス分析及び対応する方法を使用して、癌細胞におけるFMRP経路活性を表すシグネチャスコアを開発した。
FMR1(FMRPタンパク質をコードする遺伝子)を、FMR1遺伝子における必須の第1のエクソンの欠失を標的とするためにCRISPR-Cas9系を用いることによって、マウス膵臓癌細胞株において遺伝子欠失した。第1のモデルにおいて、培養中の癌細胞をRNA配列決定分析に供し、FMR1遺伝子がインタクトであり、その遺伝子産物FMRPが発現された同質遺伝子細胞株(FMRP-WT)と、FMR1が欠失しFMRPが発現されない誘導体(FMRP-KO)とを比較することによって、差次的に発現された遺伝子(倍率変化>1.5)を特定した。有意に差次的に発現される遺伝子のこのリストは、FMRPが、それを発現する癌細胞において直接的又は間接的に調節する遺伝子からなる「シグネチャ」を定義する。この遺伝子セットをFMRP活性「サブシグネチャ1」と命名する。第2のモデルでは、FMRP-WT及びFMRP-KO癌細胞を免疫適格マウスに(皮下に)接種し、固形腫瘍を形成させた。腫瘍を切除し、単細胞RNA配列決定分析に供し、続いて、FMRP-WT腫瘍とFMRP-KO腫瘍との間で差次的に発現される遺伝子(倍率変化>1.5)を特定して、FMRP活性「サブシグネチャ2」と命名する第2の遺伝子セットを定義した。これら2種の差次的に発現される遺伝子リストの和集合は、FMRP活性「汎シグネチャ」を構成し定義する。加えて、遺伝子-オントロジーシグネチャリストから注釈を付けた、腫瘍における間接的な先天性免疫応答を反映する遺伝子を汎シグネチャから除外した。残りの遺伝子はFMRP活性「サブシグネチャ3」を定義する。加えて、COXモデルを使用し、特定の癌型のTCGAコホートにおける全生存率及び無増悪生存率との有意な相関(ハザード比>1.2)を集合的に示す遺伝子のみを含む汎シグネチャからの遺伝子を下位選択することによって、派生物癌型特異的シグネチャを開発した。
実施例2
TCGAからの腫瘍試料を、シグネチャスコアを推論した後、シグネチャスコアの四分位数に基づいて分類した:FMRP-低(スコア<Q1を有する試料)、FMRP-中央(スコアがQ1とQ3との間の試料)、FMRP-高(Q3より大きいスコアを有する試料)。カプラン・マイヤー(Kaplan-Meier)生存分析を使用して、生存率とのシグネチャスコアの関係を評価した。COXモデルを使用して、予測変数間の関連性を決定し、調整したハザード比を得た。腫瘍型をCOXモデルに共変量として含めた。
図1は、31種類の異なる癌型にわたる患者分類を示す。FMR1 mRNA発現に基づく場合(パネルA及びB)は情報価値がないが、対照的に、新たに発明されたFMRP経路活性シグネチャスコア(FMRP活性汎シグネチャ:パネルC及びD;サブシグネチャ1:パネルE及びF;サブシグネチャ3:パネルG及びH)は情報価値があり、すべてについて統計的に有意である。各パネルは、患者の予後(A、C、E、及びG:全生存率;B、D、F、及びH:無増悪生存率)との関連(又は非関連)を示す。相関の有意性を推定するために、共変量として腫瘍型を考慮してCOXモデルを使用した。この図で使用したデータは、最新のTCGA PanCan Atlasからダウンロードした。
実施例3
本発明に係る分類方法の応用は、FMRPが関与している2つの異なる癌型、すなわち乳癌及び結腸直腸癌に応用される。いくつかの癌型における免疫チェックポイント阻害剤及び化学療法に対する患者の応答を予測するための本発明の使用が実証される。これらの分析のために、凡例において特に言及しない限り、汎シグネチャを使用した。
各腫瘍試料のFMRPシグネチャスコアを上記のように開発した。生存分析については、上述の図1と同様に、試料をシグネチャスコアに基づいて分類した(図内に示すように、図2/3/5については、低スコア<Q1及び高スコア>Q3;図4については、低スコア<Q2及び高スコア>Q2)。ボックスプロット(相関分析)については、各サブタイプにおけるシグネチャスコアを比較し、ウィルコクソン検定を用いて有意差について検定した。各図に使用したサブタイプは以下の通りである;図2についてのサブタイプ:乳癌PAM50サブタイプ;図4についてのサブタイプ:応答者及び非応答者;図5についてのサブタイプ:腫瘍Tステージ。
図2:乳癌におけるFMRP活性スコア。図2A。FMRP活性スコアは、乳癌の最も侵攻性のサブタイプである基底細胞様サブタイプにおいて最も高いレベルを示す。汎シグネチャにおける上方制御された遺伝子のみを使用して、このパネルのシグネチャスコアを導出した。図2B。FMRP活性スコアは、すべての乳癌患者の全生存率と相関する。図2C。FMRP活性スコアは、乳癌患者のルミナルAサブタイプの全生存率と特異的に相関する。この図で使用したデータは、TCGA PanCan Atlasの最新の乳癌コホートからダウンロードした。
図3は、結腸直腸癌におけるFMRP活性スコアを示す。図3A。FMRP活性スコアは、すべての結腸直腸癌患者の全生存率と相関する。図3B。FMRP活性スコアは、マイクロサテライト安定性(MSS)結腸直腸癌患者の全生存率と相関する。図3C。マイクロサテライト不安定性(MSI)結腸直腸癌患者の全生存率とFMRP活性スコアとの相関の欠如を示す。この図で使用したデータは、TCGA PanCan Atlasの最新の結腸直腸癌コホートからダウンロードした。
図4は、癌患者における免疫チェックポイント阻害剤療法応答とのFMRP活性スコア相関を示す。図4A。抗PD1療法を受けた黒色腫患者の全生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);抗PD1療法に対する非応答者は、より高いレベルのFMRP活性スコアを示す(右パネル)。図4B。抗PD1又は抗PD-L1療法を受けた肺癌患者の全生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);抗PD1又は抗PD-療法に対する非応答者は、より高いレベルのFMRP活性スコアを示す(右パネル)。図4C。抗PD-L1療法を受けた尿路上皮癌患者の全生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);抗PD-L1療法に対する非応答者は、より高いレベルのFMRP活性スコアを示す(右パネル)。パネルA~Cのシグネチャスコアを導出するために、サブシグネチャ1における上方制御された遺伝子のみを使用した。図4D。抗CTLA4療法を受けた黒色腫患者の全生存率とのFMRP活性スコア(汎シグネチャ)相関(左パネル);抗CTLA4療法に対する非応答者は、より高いレベルのFMRP活性スコアを示す(右パネル)。
図5は、癌患者における化学療法応答とのFMRP活性スコア相関を示す。図5A。タキサンを投与された乳癌患者の無病生存率とのFMRP活性スコア相関(左パネル);特に、シグネチャスコアは、腫瘍侵攻性(Tステージ、右パネル)とは無関係であり、Tステージを共変量として考慮する生存分析においてCOXモデルを使用しても示され、それゆえ、これは、FMRP活性シグネチャが独立した予後マーカーを構成することを明らかにする。図5B。パクリタキセル、シスプラチン、又はカルボプラチンを投与された肺癌患者の無増悪生存率とのFMRP活性スコア相関を示す(左パネル);シグネチャスコアは、やはり腫瘍侵攻性とは無関係であり(Tステージ、右パネル)、独立した予後因子を構成する。生存分析のための相関の有意性を推定するために、Tステージを共変量として考慮して、COXモデルを使用した。すべてのパネルについてのシグネチャスコアを導出するために、サブシグネチャ1からの上方制御された遺伝子のみを使用した。
実施例4
図6は、以前に公開されたFMRPシグネチャと本発明に記載されるシグネチャとの間の非再現性及び相関の欠如を示す。乳癌患者の生存率とのFMR1 mRNA発現(図6A及び図6B)及びFMRPネットワークシグネチャ(Lucaら(2013)、図6C及び図6D)相関は、情報価値がなく、又は統計的に有意ではない。各パネルは、患者の予後との関連(又は非関連)を示す(図6A、図6C:全生存率;図6B、図6D:無増悪生存率)。図6E。Rossella Lucaら、2013によって提案されたFMRPネットワークシグネチャを構成する遺伝子は、本発明に記載する汎シグネチャ1との有意な重複を示さない。黒色腫患者の生存率とのFMR1 mRNA発現(図6F及び図6G)、並びにFMRPネットワークシグネチャ(Zalfaら、(2017)、図6H及び図6I)相関は、ここでも情報価値がなく、又は統計的に有意ではない。各パネルは、患者の予後を示す(図6F、図6H:全生存率;図6G、図6I:無増悪生存率)。図6J。F.Zalfaら、2017によって提案されたFMRPネットワークシグネチャを含む遺伝子は、本発明において提供する汎シグネチャとの有意な重複を示さない。結腸直腸癌患者の生存率とのFMR1 mRNA発現(図6K及び図6L)並びにRIPK1 mRNA発現(図6M及び図6N)相関は、ここでも情報価値がなく、又は統計的に有意ではない。各パネルは患者の予後を示す(図6K、図6M:全生存率;図6L、図6N:無増悪生存率)。
実施例5
マウスのPDAC癌細胞株を、FMRP発現の有意なノックダウンをもたらすFMR1 mRNAを標的とするsiRNAでトランスフェクトした。siFMRP及びsi対照(いかなるmRNAも標的としない)でのトランスフェクションの24時間後、細胞をRNA-seq分析に供し、その後、siCTRL対siFMRP癌細胞における上方制御された遺伝子に基づいてシグネチャを開発した。図10は、この汎免疫抑制シグネチャについての腫瘍炎症のレベルとCD8 T細胞との逆相関を示し、これはT細胞炎症を抑制するその能力を反映する。
本発明は、その好ましい実施形態を参照して具体的に図示及び説明されたが、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱しない範囲で、実施形態において形態及び詳細の様々な変更がなされてもよいことが当業者によって理解されるであろう。

Claims (45)

  1. 癌を有する患者を、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者であると特定する方法であって、
    (a)前記患者から試料を得る工程と、
    (b)前記試料中の、表1~32に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、
    (c)対照において発現される前記遺伝子のレベルに対して工程(b)における前記発現レベルを比較する工程と、
    (d)前記試料と対照との間で差次的に発現された遺伝子を特定する工程と、
    (e)前記患者を、1種以上の前記シグネチャとの差次的発現の一致に基づいて、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者であると分類する工程と
    を含む、方法。
  2. 前記遺伝子の発現レベルは、表1~32に記載される1種のシグネチャにおいて決定される請求項1に記載の方法。
  3. 前記遺伝子の発現レベルは、表1~32に記載される2種以上のシグネチャにおいて決定される請求項1に記載の方法。
  4. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも1種の遺伝子は、前記対照と比較して差次的に発現される請求項1に記載の方法。
  5. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも10種の遺伝子は、前記対照と比較して差次的に発現される請求項1に記載の方法。
  6. 前記方法は、前記患者をFMRP活性について高い又は低いと特定する請求項1に記載の方法。
  7. 前記方法は、前記患者を高リスク又は低リスクの予後を有すると特定する請求項1に記載の方法。
  8. 前記方法は、前記患者を癌療法に対する応答者又は非応答者であると特定する請求項1に記載の方法。
  9. 前記患者試料は血液又は他の体液である請求項1に記載の方法。
  10. 前記患者試料は組織試料である請求項1に記載の方法。
  11. 癌療法を工程(e)の前記患者に投与する工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
  12. 前記癌療法は、免疫チェックポイント阻害剤、抗FMRP療法、化学療法、放射線治療、標的療法、又はこれらの組み合わせである請求項11に記載の方法。
  13. 前記癌療法は抗FMRP療法である請求項11に記載の方法。
  14. FMRP阻害剤と組み合わせて免疫チェックポイント阻害剤及び/又は化学療法を投与する工程をさらに含む請求項13に記載の方法。
  15. 癌を有する患者の群を、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者であると層別化する方法であって、
    (a)前記群の各患者から試料を得る工程と、
    (b)各試料について、表1~32に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、
    (c)各試料についてFMRP活性スコアを確立する工程と、
    (d)各患者を、前記FMRP活性スコアに基づいて、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者であると分類する工程と
    を含む、方法。
  16. 前記遺伝子の発現レベルは、表1~32に記載される1種のシグネチャにおいて決定される請求項15に記載の方法。
  17. 前記遺伝子の発現レベルは、表1~32に記載される2種以上のシグネチャにおいて決定される請求項15に記載の方法。
  18. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも1種の遺伝子は差次的に発現される請求項15に記載の方法。
  19. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも10種の遺伝子は差次的に発現される請求項15に記載の方法。
  20. 前記方法は、前記患者をFMRP活性について高い又は低いと特定する請求項15に記載の方法。
  21. 前記方法は、前記患者を高リスク又は低リスクの予後を有すると特定する請求項15に記載の方法。
  22. 前記方法は、前記患者を癌療法に対する応答者又は非応答者であると特定する請求項15に記載の方法。
  23. 前記試料は血液又は他の体液である請求項15に記載の方法。
  24. 前記試料は組織試料である請求項15に記載の方法。
  25. 癌療法を工程(d)の前記患者に投与する工程をさらに含む請求項15に記載の方法。
  26. 前記癌療法は、免疫チェックポイント阻害剤、抗FMRP療法、化学療法、放射線治療、標的療法、又はこれらの組み合わせである請求項25に記載の方法。
  27. 前記癌療法は抗FMRP療法である請求項25に記載の方法。
  28. FMRP阻害剤と組み合わせて免疫チェックポイント阻害剤及び/又は化学療法を投与する工程をさらに含む請求項27に記載の方法。
  29. 癌を有する患者を治療する方法であって、
    (a)前記患者から試料を得る工程と、
    (b)前記試料中の表1~32に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、
    (c)対照において発現される前記遺伝子のレベルに対して工程(b)における前記発現レベルを比較する工程と、
    (d)前記試料と対照との間で差次的に発現された遺伝子を特定する工程と、
    (e)前記患者を、前記シグネチャとの差次的発現の一致に基づいて、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者であると分類する工程と、
    (f)癌療法を前記患者に投与する工程と
    を含む、方法。
  30. 前記遺伝子の発現レベルは、表1~32に記載される1種のシグネチャにおいて決定される請求項29に記載の方法。
  31. 前記遺伝子の発現レベルは、表1~32に記載される2種以上のシグネチャにおいて決定される請求項29に記載の方法。
  32. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも1種の遺伝子は、前記対照と比較して差次的に発現される請求項29に記載の方法。
  33. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも10種の遺伝子は、前記対照と比較して差次的に発現される請求項29に記載の方法。
  34. 前記癌療法は、免疫チェックポイント阻害剤、抗FMRP療法、化学療法、放射線治療、標的療法、又はこれらの組み合わせから選択される請求項29に記載の方法。
  35. 癌を有する患者の群を治療する方法であって、
    (a)前記群の各患者から試料を得る工程と、
    (b)各試料について、表1~32に記載されるシグネチャのうちの1種以上における遺伝子の発現レベルを決定する工程と、
    (c)各試料についてFMRP活性スコアを確立する工程と、
    (d)各患者を、前記FMRP活性スコアに基づいて、(i)FMRP活性について高い若しくは低い、(ii)高リスク若しくは低リスクの予後を有する、及び/又は(iii)癌療法に対する応答者若しくは非応答者であると分類する工程と、
    (e)癌療法を各患者に投与する工程と
    を含む、方法。
  36. 前記遺伝子の発現レベルは、表1~32に記載される1種のシグネチャにおいて決定される請求項35に記載の方法。
  37. 前記遺伝子の発現レベルは、表1~32に記載される2種以上のシグネチャにおいて決定される請求項35に記載の方法。
  38. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも1種の遺伝子は、対照と比較して差次的に発現される請求項35に記載の方法。
  39. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも10種の遺伝子は、対照と比較して差次的に発現される請求項35に記載の方法。
  40. 前記癌療法は、免疫チェックポイント阻害剤、抗FMRP療法、化学療法、放射線治療、標的療法、又はこれらの組み合わせから選択される請求項35に記載の方法。
  41. T細胞浸潤を予測する方法であって、
    (a)患者から腫瘍試料(生検、切除)を得る工程と、
    (b)前記試料中の表33に記載される遺伝子の発現レベルを決定する工程と、
    (c)対照において発現される前記遺伝子のレベルに対して工程(b)における前記発現レベルを比較する工程と、
    (d)前記腫瘍試料と対照との間で差次的に発現された遺伝子を特定する工程と、
    (e)前記患者を、シグネチャとの差次的発現の一致に基づいて、(i)FMRP免疫抑制活性について高い又は低い、及び(ii)高い又は低い免疫細胞浸潤を有すると特定する工程と
    を含む、方法。
  42. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも1種の遺伝子は、前記対照と比較して差次的に発現される請求項41に記載の方法。
  43. 1種以上の前記シグネチャにおける少なくとも10種の遺伝子は、前記対照と比較して差次的に発現される請求項41に記載の方法。
  44. 前記患者試料は血液又は他の体液である請求項41に記載の方法。
  45. 前記患者試料は組織試料である請求項41に記載の方法。
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