KR20230028506A - 분자 질환 프로파일 및 류마티스 관절염을 모니터링하고 치료하기 위한 이의 용도 - Google Patents

Abstract

류마티스 관절염에 대한 치료의 효능을 나타내거나 류마티스 관절염에 대해 치료되는 대상체에서 치료 요법에 대한 반응성을 나타내는 바이오마커가 기술된다. 또한, 바이오마커를 검출할 수 있는 프로브 및 류마티스 관절염에 대한 치료를 평가, 모니터링 및 선택하기 위한 관련 방법 및 키트가 기술된다.

Description

분자 질환 프로파일 및 류마티스 관절염을 모니터링하고 치료하기 위한 이의 용도

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2020년 6월 26일자로 출원된 미국 가출원 제63/044,457호에 대한 우선권을 주장하며, 이의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

기술분야

본 출원은 대체로 생물 정보학 분야에 관한 것이다. 특히, 본 교시는 류마티스 관절염(RA)을 평가하고, 모니터링하고, 그에 대한 치료를 선택하기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다.

류마티스 관절염은 전세계적으로 가장 흔한 전신 자가면역 질환 중 하나이다. 이는 환자 자신의 면역계가 자신의 관절뿐만 아니라 폐, 혈관 및 심장막을 포함하는 다른 기관을 표적으로 하여, 관절의 염증(관절염), 광범위한 내피 염증 및 심지어 관절 조직의 파괴를 일으킨다. 미란 및 관절 공간 협착은 대부분 비가역적이며 누적성 장애를 가져온다.

RA에 대한 종래의 치료는 조직 파괴, 연골 손실 및 관절 미란의 측면에서 질환 진행을 늦추거나 예방하기 위해 염증과 같은 질환 활성을 제어하는 것을 포함한다. 그러나, 질환 활성 및 질환 진행은 분리될 수 있다. RA의 정확한 병인은 완전히 확립되어 있지 않다. 염증 및 면역 조절장애가 RA에 관여하지만, RA의 정확한 메커니즘과 발병기전은 복잡하며, 이는 개별 환자마다 상이할 수 있고 시간 경과에 따라 그러한 대상체에서 변할 수 있다.

예를 들어, 위약 치료에 대한 비교를 통계적으로 강화하도록 충분한 환자를 보유하고 임상 반응이 나타날 수 있도록 충분한 기간 동안 임상 연구를 수행함으로써, 새로운 치료법이 RA에 대해 임상적으로 효과적일 수 있다는 신뢰를 구축하기 위해서는 임상 연구에 상당한 투자가 필요하였다. 임상 연구에 필요한 지속기간 및 대상체의 수를 줄이는 한편 가능성 있는 임상 효능의 호출에 대한 신뢰를 유지할 수 있는 방법은 새로운 실험적 치료를 위한 다음 결정 지점에 대한 위험 및 투자를 극적으로 감소시킬 수 있다. 바람직하게는, 이러한 방법은 대체로 치료법의 치료 부류의 작용 메커니즘과 독립적일 수 있어서, 판독(readout)에 대한 신뢰를 유지하기 위해 신규한 치료법의 작용 메커니즘을 평가할 필요가 없을 것이다.

이러한 방법 및 관련 조성물이 본 출원에 기재되어 있다.

일반적인 태양에서, 본 출원은 C-반응성 단백질 펜트락신-관련(CRP), 혈청 아밀로이드 A-1 단백질(SAA), C-X-C 모티프 케모카인 10(CXCL10), C-X-C 모티프 케모카인 리간드 13(CXCL13), 인터류킨 6(IL-6), 포스포헥소스 아이소머라제(PHI), 아넥신 I, BPI(살균/투과성-증가 단백질(bactericidal/permeability-increasing protein)), LEAP-1(간-발현 항미생물 단백질(liver-expressed antimicrobial protein)), MMP-1(메탈로프로테이나제-1), MMP-3(메탈로프로테이나제-3), PBEF(프리-B-세포 콜로니-향상 인자 1(pre-B-cell colony-enhancing factor 1)), SP-D(계면활성제 단백질 D(surfactant protein D)), 및 TIMP-3(메탈로프로테이나제의 조직 저해제 3(tissue inhibitor of metalloproteinase 3))로부터 선택되는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14개의 바이오마커로 이루어진 바이오마커 패널을 검출하기 위한 단리된 프로브 세트에 관한 것이다.

일 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10, 및 CXCL13, IL-6 및 PHI 중 적어도 하나로 이루어진다. 다른 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13; CRP, SAA, CXCL10 및 IL-6; 또는 CRP, SAA, CXCL10 및 PHI로 이루어진다.

다른 실시 형태에서, 프로브는 앱타머, 항체, 애피바디(affibody), 펩티드, 및 핵산으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 프로브는 하나 이상의 검출 가능한 마커로 표지된다.

다른 태양에서, 본 출원은 본 출원의 단리된 프로브 세트를 포함하는 키트에 관한 것이다.

다른 태양에서, 본 출원은 하기를 포함하는 방법에 관한 것이다:

(a) 본 출원의 단리된 프로브 세트를 생물학적 샘플에 적용하여 생물학적 샘플에서 바이오마커 패널의 각각의 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 측정하는 단계 - 생물학적 샘플은 류마티스 관절염의 치료를 필요로 하는 대상체가 요법으로 치료된 후 시점 T1에서 대상체로부터 얻어짐 -;

(b) (a)에서 측정된 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함하는 치료 데이터세트를 얻는 단계;

(c) 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함하는 기준선 데이터세트를 얻는 단계 - 바람직하게는 기준선 데이터세트는 대상체가 요법으로 치료되기 전에 대상체로부터 얻어진 생물학적 샘플로부터 측정된 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함함 -;

(d) 치료 데이터세트의 정량적 데이터를 기준선 데이터세트의 상응하는 정량적 데이터와 비교하여 대상체가 요법으로 치료된 후 시점 T1에서 바이오마커 패널의 각각의 바이오마커의 변화를 얻는 단계; 및

(e) (d)에서 측정된 바이오마커 패널의 모든 바이오마커의 변화의 중앙값으로서 시점 T1에서 대상체의 분자 질환 프로파일(M-DP) 점수를 결정하는 단계.

일 실시 형태에서, M-DP 점수는 기준선 데이터세트의 상응하는 정량적 데이터에 대한 치료 데이터세트의 각각의 바이오마커에 대한 정량적 데이터의 비의 log₂ 변환의 중앙값으로서 결정된다.

일부 실시 형태에서, 방법은 하기를 추가로 포함한다:

(f) 대상체가 요법으로 치료된 후 적어도 하나의 추가 시점 T2에서 대상체에 대한 M-DP 점수를 결정하는 단계;

(g) 대상체가 요법으로 치료된 후 시점 T1 및 적어도 하나의 추가 시점 T2에서 M-DP 점수의 평균값으로서 대상체에 대한 복합 M-DP 점수를 결정하는 단계; 및

(h) 대상체에 대한 복합 M-DP 점수에 기초하여 대상체에서 류마티스 관절염을 치료하는 데 있어서의 요법의 효능을 예측하는 단계.

일부 실시 형태에서, 방법은 하기를 추가로 포함한다:

(f) 류마티스 관절염의 치료를 필요로 하는 대상체 그룹이 요법으로 치료된 후 시점 T1에서 대상체 그룹의 각각의 대상체에 대한 M-DP 점수를 결정하는 단계;

(g) 시점 T1에서의 대상체 그룹의 모든 대상체에 대한 M-DP 점수의 평균값으로서 시점 T1에서 대상체 그룹에 대한 복합 M-DP 점수를 결정하는 단계; 및

(h) 복합 M-DP 점수에 기초하여 류마티스 관절염을 치료하는 데 있어서의 요법의 효능을 예측하는 단계.

일 실시 형태에서, 대상체 그룹은 5 내지 25명의 대상체, 바람직하게는 10 내지 15명의 대상체, 예컨대 10, 11, 12, 13, 14 또는 15명의 대상체로 이루어진다.

다른 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13으로 이루어진다.

다른 실시 형태에서, 생물학적 샘플은 혈청 샘플이다.

다른 실시 형태에서, 복합 M-DP 점수는 임상 평가와 상관관계가 있고; 바람직하게는, 임상 평가는 DAS, DAS28, DAS28-CRP, 샤프(Sharp) 점수, 압통 관절 카운트(TJC), 팽윤 관절 카운트(SJC), 임상 질환 활성 지수(CDAI) 및 단순 질환 활성 지수(SDAI)로 이루어진 군으로부터 선택되고; 더욱 바람직하게는, 임상 평가는 DAS28-CRP이다.

다른 실시 형태에서, 시점 T1은 대상체가 요법으로 치료된 후 약 4 내지 12주차이고; 바람직하게는, 시점 T1은 대상체가 요법으로 치료된 후 약 4 내지 8주차, 예컨대 4, 5, 6, 7 또는 8주차, 또는 그 사이의 임의의 시점이다.

다른 실시 형태에서, 류마티스 관절염을 치료하는 데 있어서의 요법의 효능은 효능이 임상 평가에 의해 검출되기 전에 복합 M-DP 점수에 기초하여 예측된다.

다른 실시 형태에서, 방법은, 요법이 효과적인 것으로 예측되는 경우, 요법으로 대상체(들)를 치료하는 단계를 추가로 포함한다.

다른 실시 형태에서, 방법은, 요법이 효과적이지 않은 것으로 예측되는 경우, 다른 요법으로 대상체(들)를 치료하는 단계를 추가로 포함한다.

다른 태양에서, 본 출원은 하기를 포함하는 류마티스 관절염 치료를 필요로 하는 대상체 그룹에서 류마티스 관절염을 치료하는 방법에 관한 것이다:

(a) 대상체 그룹의 각각의 대상체로부터 기준선 생물학적 샘플을 얻는 단계;

(b) 본 출원의 단리된 프로브 세트를 각각의 기준선 생물학적 샘플에 적용하여, 단리된 프로브 세트에 의해 검출된 각각의 바이오마커에 대한 기준선 발현 수준을 검출하는 단계;

(c) 류마티스 관절염에 대한 요법으로 대상체를 치료하는 단계;

(d) 시점 T1에서 대상체 그룹의 각각의 대상체로부터 생물학적 샘플을 얻는 단계;

(e) (b)로부터의 단리된 프로브 세트를 각각의 생물학적 샘플에 적용하여, 시점 T1에서 각각의 바이오마커에 대한 발현 수준을 검출하는 단계;

(f) 각각의 대상체에 대한 분자 질환 프로파일(M-DP) 점수를 결정하는 단계 - M-DP 점수는 상응하는 기준선 발현 수준에 대한 시점 T1에서의 각각의 바이오마커에 대한 발현 수준의 비의 log₂ 변환의 중앙값임 -;

(g) 대상체 그룹에 대한 M-DP 점수의 평균값으로서 대상체 그룹에 대한 복합 M-DP 점수를 결정하는 단계;

(h) 복합 M-DP 점수가 0보다 1 표준 편차 초과만큼 작은 경우 (c)에서의 요법으로 대상체를 계속 치료하는 단계; 또는 복합 M-DP 점수가 0보다 1 표준 편차 미만만큼 작거나, 변하지 않거나, 0보다 1 표준 편차 미만만큼 큰 경우 다른 요법으로 대상체를 치료하는 단계.

일 실시 형태에서, 시점 T1은 기준선 시간 후 약 4 내지 약 12주차이고; 바람직하게는, 시점 T1은 기준선 시간 후 약 4 내지 약 8주차, 예컨대 4주차, 5주차, 6주차, 7주차, 8주차 또는 그 사이의 임의의 시점이다.

다른 실시 형태에서, 생물학적 샘플은 혈청 샘플이다.

다른 실시 형태에서, 대상체 그룹은 5 내지 25명의 대상체, 바람직하게는 10 내지 15명의 대상체, 예컨대 10, 11, 12, 13, 14 또는 15명의 대상체로 이루어진다.

본 발명의 추가의 태양, 특징 및 이점은 하기의 본 발명의 상세한 설명 및 청구범위를 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.

전술한 개요뿐만 아니라, 본 출원의 바람직한 실시 형태의 하기의 상세한 설명도 첨부 도면과 함께 읽을 때 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 본 출원은 도면에 나타낸 정확한 실시 형태로 제한되지 않음이 이해되어야 한다.
도 1a 내지 도 1e는 log₂(4주차/기준선)(도 1a 내지 도 1d) 또는 log₂(6개월차/기준선)(도 1e)로 표현된 14개 바이오마커 패널(14-분석물 패널)에 기초한 M-DP 점수의 약력학적 변화를 도시하며, 값(y-축)은 다양한 임상 연구로부터 치료 그룹(x-축)에 의해 계층화된 개별 환자에 대해 보고된다: 도 1a: SIRROUND-T 연구; 도 1b: GO-FURTHER 연구; 도 1c: 40346527ARA2001 연구, 도 1d: CNTO1275ARA2001 연구; 및 도 1e: TACERA 연구.
도 2는 연구 및 치료에 걸친 약력학적 M-DP 점수를 도시한다. 4주차(적색) 및 12주차 내지 26주차(청색; 14주차의 GO-FURTHER, 26주차의 TACERA, 및 12주차의 40346527ARA2001을 제외하고는 24주차)에 대한 log₂(방문 수준/기준선 수준) 값의 평균 ± 표준 편차로 표현된 14-분석물 패널(좌측 패널) 및 4-분석물 패널(우측 패널)에 대한 M-DP 점수. *, p<0.05; †, 0-변화 대비 p<0.0001.
도 3은 14-분석물 패널에 대한 약력학적 M-DP 점수와의 임상 반응 연관성을 도시한다. 4주차(좌측 패널) 및 12주차 내지 26주차(우측 패널; 14주차의 GO-FURTHER, 26주차의 TACERA, 및 12주차의 40346527ARA2001을 제외하고는 24주차)에 대한 log₂(방문 수준/기준선 수준) 값의 평균 ± 표준 편차로 표현된, 24주차(26주차의 TACERA 및 12주차의 40346527ARA2001을 제외함)의 C 반응성 단백질(CRP)을 사용하여 계산된 EULAR(European League Against Rheumatism) DAS28(Disease Activity Score 28-joint count)(EULAR DAS28-CRP) 반응(원, 양호; 사각형, 중등도; 삼각형, 무반응)으로 계층화된 14-분석물 패널에 대한 M-DP 점수. *, 양호 대 무반응에 대한 p<0.05.
도 4는 4-분석물 패널에 대한 약력학적 M-DP 점수와의 임상 반응 연관성을 도시한다. 4주차(좌측 패널) 및 12주차 내지 26주차(우측 패널; 14주차의 GO-FURTHER, 26주차의 TACERA, 및 12주차의 40346527ARA2001을 제외하고는 24주차)에 대한 log₂(방문 수준/기준선 수준) 값의 평균 ± 표준 편차로 표현된 24주차(26주차의 TACERA 및 12주차의 40346527ARA2001을 제외함)의 EULAR DAS28-CRP 반응(원, 양호; 사각형, 중등도; 삼각형, 무반응)으로 계층화된 4-분석물 패널(CRP, CXCL10, CXCL13, SAA)에 대한 M-DP 점수. *, 양호 대 무반응에 대한 p<0.05.
도 5는 약력학적 M-DP 점수에 대한 양호와 임상 무반응 사이의 차이를 도시한다. 14-분석물 패널(좌측 패널) 및 4-분석물 패널(우측 패널)에 대한 24주차(26주차의 TACERA 및 12주차의 40346527ARA2001을 제외함)의 M-DP 점수의 EULAR DAS28-CRP 양호 대 무반응 사이의 차이는 4주차(원) 및 12주차 내지 26주차(사각형; 14주차의 GO-FURTHER, 26주차의 TACERA, 및 12주차의 40346527ARA2001을 제외하고는 24주차)에 대한 log₂(방문 수준/기준선 수준) 값의 평균 차이 ± 표준 편차로 표현된다. *, 양호 대 무반응에 대한 p<0.05.
도 6a 내지 도 6d는 4-분석물 패널에 대한 약력학적 M-DP 점수와의 임상 반응 연관성을 도시한다. 24주차의 치료 그룹 및 EULAR DAS28-CRP 반응에 의해 계층화된 4-분석물 패널(CRP, CXCL10, CXCL13, SAA)에 대한 M-DP 점수(x-축)는 SIRROUND-T 연구(도 6a) 및 CNTO1275ARA2001 연구(도 6b)의 경우 4주차, CO-FURTHER 연구의 경우 14주차(도 6c), 및 RA-MAP TACERA 연구의 경우 26주차(도 6d)의 log₂(방문 수준/기준선 수준) 값의 평균 ± 표준 편차(y축)로 표현된다. *, 양호 대 무반응에 대한 p<0.05.
도 7a 내지 도 7b는 아바타셉트(abatacept) 및 리툭시맙(rituximab) 치료에 대한 약력학적 M-DP 점수와의 임상 반응 연관성을 도시한다. 치료 그룹, M-DP 점수를 위한 방문(개월), 및 24주차의 EULAR DAS28-CRP 반응에 의해 계층화된 4-분석물 패널(CRP, CXCL10, CXCL13, SAA; MSD U-PLEX 플랫폼에 의해 측정됨)에 대한 3개월차 및 6개월차 방문의 M-DP 점수(x축, 하단 라벨로부터 상단 라벨까지)는 CORRONA CERTAIN 생체시료보관소(biorepository)로부터의 (도 7a) 아바타셉트 및 (도 7b) 리툭시맙 치료에 대한 표시된 방문 시의 log2(배수/기준선) 값의 평균 ± 표준 편차(y축)로 표현된다. *, 0-변화(1-샘플 테스트)에 대한 비교를 위한 p<0.05; †, 양호한 그룹 대 무반응 그룹에 대한 p<0.05
도 8은 14-분석물 패널의 분석물들 사이의 약력학적 M-DP 점수의 상호상관을 도시한다. SIRROUND-T 연구로부터의 log2(4주차/기준선) 값에 대한 14-분석물 M-DP 패널 내의 표시된 분석물 쌍 사이의 스피어만(Spearman) 순위 상관 계수(RSp)는 계층적으로 클러스터링된 히트맵(hierarchically-clustered heatmap)으로 보고된다.
도 9a 내지 도 9b는 DAS28-CRP의 변화와 약력학적 M-DP 점수 사이의 상관관계를 도시한다. SIRROUND-T 연구의 경우, log₂(방문 수준/기준선 수준)로 표현된 4주차(도 9a) 및 24주차(도 9b)의 4-분석물 M-DP 점수(y축) 대 DAS28-CRP 점수의 24주차 변화(x축)는 24주차의 EULAR DAS28-CRP 반응에 의해 색상이 지정된 기호(검은색으로 채워진 다이아몬드, 양호; 회색으로 채워진 삼각형, 중등도; 흰색으로 채워진 다이아몬드, 무반응)를 사용하여 위약(좌측), 시루쿠맙(sirukumab) 100 mg q2w(중간), 및 시루쿠맙 50 mg q4w(우측) 치료 그룹의 개별 환자에 대해 제시된다. 플롯팅된 데이터에 대한 피어슨(Pearson) 상관 계수(p-값)는 각 플롯의 좌측 상단에 보고되어 있다.

다양한 간행물, 논문, 및 특허가 배경기술에 그리고 본 명세서 전체에 걸쳐 인용되어 있거나 기재되어 있으며; 이들 참고문헌 각각은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 명세서에 포함된 문헌, 행동, 재료, 장치, 물품 등에 대한 논의는 본 발명에 대한 상황을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러한 논의는 이들 대상 중 임의의 것 또는 모든 것이 개시되거나 청구된 임의의 발명에 대하여 종래 기술의 일부를 형성하는 것을 인정하는 것은 아니다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 그렇지 않으면, 본 명세서에 사용되는 소정의 용어는 본 명세서에 제시된 바와 같은 의미를 갖는다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태(부정 관사 및 정관사)는, 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않으면, 복수의 지시 대상을 포함한다는 것에 유의해야 한다.

달리 언급되지 않는 한, 본 명세서에 기재된 농도 또는 농도 범위와 같은 임의의 수치 값은 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 수치 값은 전형적으로 인용된 값의 ±10%를 포함한다. 예를 들어, 1 mg/mL의 농도는 0.9 mg/mL 내지 1.1 mg/mL를 포함한다. 마찬가지로, 1% 내지 10% (w/v)의 농도 범위는 0.9% (w/v) 내지 11% (w/v)를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 문맥이 명백히 달리 지시하지 않는 한, 수치 범위의 사용은 모든 가능한 하위범위, 그 범위 내의 모든 개별 수치 값, 예를 들어 그러한 범위 내의 정수 및 값의 분율을 명시적으로 포함한다.

달리 지시되지 않는 한, 일련의 요소 앞의 용어 "적어도"는 일련 내의 각각의 모든 요소를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 당업자는 단지 일반적인 실험을 사용하여, 본원에서 설명된 본 발명의 구체적인 실시형태에 대한 많은 등가물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 그러한 등가물은 본 발명에 의해 포함되도록 의도된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하다", "포함하는", "구비하다", "구비하는", "갖는다", "갖는", "함유하다" 또는 "함유하는", 또는 이들의 임의의 다른 변형은 언급된 정수 또는 정수들의 군의 포함을 내포하지만 임의의 다른 정수 또는 정수들의 군의 배제를 내포하지 않는 것으로 이해될 것이며, 비배타적 또는 개방형(open-ended)인 것으로 의도된다. 예를 들어, 요소들의 목록을 포함하는 조성물, 혼합물, 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 그러한 요소들만으로 제한되지는 않고, 그러한 조성물, 혼합물, 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 고유하거나 명시적으로 열거되어 있지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다. 또한, 명시적으로 반대로 기재되어 있지 않는 한, "또는"은 배타적 '또는'이 아니라 포괄적 '또는'을 지칭한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A가 참(또는 존재함)이고 B가 거짓(또는 존재하지 않음)임, A가 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B가 참(또는 존재함)임, A 및 B 둘 모두가 참(또는 존재함)임.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 다수의 언급된 요소들 사이의 접속 용어 "및/또는"은 개별 선택지 및 조합된 선택지 둘 모두를 포함하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 2개의 요소들이 "및/또는"에 의해 결합되는 경우, 제1 선택지는 제2 요소 없이 제1 요소의 적용가능성을 지칭한다. 제2 선택지는 제1 요소 없이 제2 요소의 적용가능성을 지칭한다. 제3 선택지는 제1 요소와 제2 요소가 함께 적용가능함을 지칭한다. 이들 선택지 중 어느 것이든 하나는 이 의미 내에 속하는 것으로 이해되며, 이에 따라 본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "및/또는"의 요건을 충족시킨다. 이들 선택지 중 하나 초과의 동시 적용가능성 또한 이 의미 내에 속하는 것으로 이해되며, 이에 따라 용어 "및/또는"의 요건을 충족시킨다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "~로 이루어진"은 청구범위 요소에 명시되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 배제한다. 본원에서 사용될 때, "~로 본질적으로 이루어진"은 청구항의 기본적이고 신규한 특징에 실질적으로 영향을 주지 않는 재료 또는 단계를 배제하지 않는다. 본 발명의 태양 또는 실시 형태와 관련하여 본 명세서에 사용되는 모든 경우에, 임의의 전술한 용어 "포함하는", "함유하는", "구비하는" 및 "갖는"은 본 발명의 범주를 변동시키기 위해 용어 "~로 이루어진" 또는 "~로 본질적으로 이루어진"으로 대체될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 바람직한 발명의 구성요소의 치수 또는 특성을 언급할 때 사용되는 용어 "약", "대략", "대체로", "실질적으로" 및 유사한 용어들은 기재된 치수/특성이 엄격한 경계 또는 파라미터가 아니고, 그로부터 기능적으로 동일하거나 유사한 사소한 변동은 배제하지 않음을 나타낸다는 것이 이해되어야 하며, 이는 당업자에 의해 이해되는 바와 같을 것이다. 최소한으로, 수치 파라미터를 포함하는 그러한 언급은 당업계에서 허용되는 수학적 및 산업적 원리(예를 들어, 반올림, 측정 오차 또는 다른 계통 오차, 제조 공차 등)를 사용하여, 최소 유효 숫자를 변화시키지 않게 될 변형을 포함할 것이다.

본 발명의 방법과 관련하여 용어 "투여하는"은, 본 명세서에 기재된 바와 같은 증후군, 장애 또는 질환(예를 들어, RA)을 치료적으로 또는 예방적으로 예방, 치료, 또는 개선하기 위한 방법을 의미한다. 그러한 방법은 유효량의 상기 치료제를 요법 과정 중의 상이한 시간에 또는 병용 형태로 동시에 투여하는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 모든 공지된 치료적 처치 계획을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 용어 "항체"는 가장 넓은 의미로 사용되고, 구체적으로는 전장 단클론성 항체, 다클론성 항체, 및 달리 언급되지 않거나 문맥에 의해 모순되지 않는 경우, 원하는 생물학적 활성을 나타내는 한 이의 항원 결합성 단편, 항체 변이체, 및 다중특이성 분자를 포함한다. 일반적으로, 전장 항체는 다이설파이드 결합에 의해 상호 연결된 적어도 2개의 중(H) 쇄와 2개의 경(L) 쇄를 포함하는 당단백질, 또는 이의 항원 결합성 부분이다. 각각의 중쇄는 중쇄 가변 영역 (본 명세서에서 VH로 약기됨)과 중쇄 불변 영역으로 구성된다. 중쇄 불변 영역은 CH1, CH2 및 CH3의 3개의 도메인으로 구성된다. 각각의 경쇄는 경쇄 가변 영역 (본 명세서에서 VL로 약기됨)과 경쇄 불변 영역으로 구성된다. 경쇄 불변 영역은 CL의 1개의 도메인으로 구성된다. VH 및 VL 영역은, 프레임워크 영역(FR)으로 명명되는 더 보존된 영역이 산재된, 상보성 결정 영역(CDR)으로 명명되는 초가변성의 영역으로 추가로 세분될 수 있다. 각각의 VH 및 VL은 3개의 CDR 및 4개의 FR로 구성되며, 아미노 말단부터 카르복시 말단까지 하기의 순서대로 배열된다: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. 중쇄 및 경쇄의 가변 영역은 항원과 상호작용하는 결합성 도메인을 포함한다. 항체 분자 구조의 일반적인 원리 및 항체의 생산과 관련된 다양한 기술이, 예를 들어 문헌[Harlow and Lane, ANTIBODIES: A LABORATORY MANUAL, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., (1988)]에 제공된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "애피바디"는 고친화성으로 특정 표적 단백질에 결합하기 위해 조합 단백질 조작에 의해 생성된 친화성 단백질의 부류를 지칭한다. 애피바디는 단클론성 항체를 모방하며, 그에 따라 항체 모방체로 간주된다. 항체와 달리, 애피바디 분자는 단클론성 항체의 150 kDa와 비교하여 약 6 kDa로 크기가 작고, 알파 나선으로 구성되며 이황화물 가교를 결여하고 있다. 애피바디의 작은 크기, 강력한 거동, 및 물리적 복원성은 세포내 적용 및 대안적인 투여 경로를 포함한 다양한 의학적 적용에 대해 매력적이 되게 한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 "앱타머"는 특정 분자 표적, 예컨대 단백질에 결합하는 DNA, RNA 또는 펩티드의 짧은 세그먼트이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "바이오마커" 또는 "분석물"은 샘플 내의 발현 수준 또는 농도가 정상 또는 건강한 샘플의 것과 비교하여 변경되거나 병태를 나타내는 유전자 또는 단백질을 지칭한다. 본 명세서에 개시된 바이오마커는 발현 수준 또는 농도 또는 발현 타이밍 또는 농도가 류마티스 관절염(RA)의 예후와 상관관계가 있는 유전자 및/또는 단백질이다.

본 교시의 맥락에서 "임상 평가" 또는 "임상 데이터포인트" 또는 "임상 종점"은 질환 활성 또는 중증도의 척도를 지칭할 수 있다. 임상 평가는 결정된 조건 하의 대상체 또는 대상체들로부터의 샘플(또는 샘플 집단)의 평가로부터 얻어질 수 있는 점수, 값, 또는 값 세트를 포함할 수 있다. 임상 평가는 또한 대상체에 의해 완료된 설문지일 수 있다. 임상 평가는 또한 바이오마커 및/또는 다른 매개변수에 의해 예측될 수 있다. 당업자는 RA에 대한 임상 평가가 예로서 제한없이 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있음을 인식할 것이다: DAS, DAS28, DAS28-CRP, 샤프 점수, TJC, 팽윤 관절 카운트(SJC), 임상 질환 활성 지수(CDAI), 및 단순 질환 활성 지수(SDAI).

"DAS"는 당업자에게 잘 알려진 대상체의 RA 활성의 척도인 질환 활성 점수를 지칭한다(문헌[D. van der Heijde et αject., ann. Rheum. Dis. 1990, 49(11):916-920] 참조). 본 명세서에 사용되는 바와 같은 "DAS"는 이러한 특정 질환 활성 점수를 지칭한다. "DAS28"은 28개의 특정 관절의 평가를 포함한다. 이는 연구 및 임상 실무에서 잘 인식되어 있는 현재의 표준이다. DAS28은 잘 인식되어 있는 표준이기 때문에, 종종 단순히 "DAS" 라고 지칭된다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 "DAS"는 DAS28을 포함할 것이다. DAS28은 네덜란드 네이메헌 소재의 유니버시티 메디컬 센터(University Medical Centre)의 류마티스학과에서 관리하는 das-score.nl 웹사이트에 설명된 바와 같은 표준에 따라 RA 대상체에 대해 계산될 수 있다. 각 대상체에서 총 28개 중 팽윤 관절 수 또는 팽윤 관절 카운트(SJC)(SJC28), 및 총 28개 중 압통 관절 수 또는 압통 관절 카운트(TJC)(TJC28)가 평가된다. 일부 DAS28 계산에서, 대상체의 전반적인 건강(GH)이 또한 인자이고, 이는 통증을 측정하는 심리측정 반응 척도인 100 mm 비주얼 아날로그 스케일(Visual Analogue Scale, VAS)로 측정될 수 있다. GH는 또한 "환자 전체 건강 평가"(또는 단순히 "환자 전체 평가")를 위해 본 명세서에서 PG 또는 PGA로 지칭될 수 있다. 따라서, "환자 전체 건강 평가 VAS"는 비주얼 아날로그 스케일로 측정된 GH이다.

"DAS28-CRP"(또는 "DAS28CRP")는 C-반응성 단백질, 펜트락신-관련(CRP)을 사용하여 계산된 DAS28 평가이다. CRP는 간에서 생성된다. 정상적인 상태에서 개체의 혈청에는 순환하는 CRP가 거의 없거나 전혀 없다 - CRP는 일반적으로 급성 염증 또는 감염의 에피소드 동안 체내에 존재하므로, 혈청 내 CRP의 양이 높거나 증가한다는 것은 급성 감염 또는 염증과 관련될 수 있음. 1 mg/dL을 초과하는 CRP의 혈청 수준은 일반적으로 높은 것으로 간주된다. 대부분의 염증 및 감염은 10 mg/dL를 초과하는 CRP 수준을 초래한다. 대상체 혈청 내의 CRP의 양은, 예를 들어, Diagnostics Systems Laboratories, Inc.(미국 텍사스주 웹스터 소재)에 의해 개발된 DSL- 10-42100 ACTIVE® US C-Reactive Protein Enzyme- Linked Immunosorbent Assay(ELISA)를 사용하여 정량화될 수 있다. CRP 생산은 RA에서 방사선학적 진행과 관련이 있다(문헌[M. Van Leeuwen et ah, br. J. Rheum. 1993, 32(suppl.):9-13] 참조). 따라서, CRP는 RA 질환 활성의 적절한 척도로 간주된다(문헌[R. Mallya et al., j. Rheum. 1982, 9(2):224-228, and F. Wolfe, J. Rheum. 1997, 24, 1477-1485] 참조).

용어 "샤프 점수"및 "변형된 샤프 점수"는 각각 개별 관절의 방사선 점수매김을 지칭한다. 통상적으로 사용되는 샤프 방법은 관절 미란에 대한 17개의 영역 및 관절 공간 협착(JSN)에 대한 18개의 영역을 고려한다. 각 미란은 1점이며, 각 영역에 대해 최대 5점이다(각 관절 뼈의 50%가 넘는 손실을 반영함). 미란 점수는 0 내지 170의 범위이다. 국소 관절 협착의 경우는 1점이 매겨지고, 원래 공간의 50% 미만의 미만성 협착의 경우는 2점이 매겨지고, 감소가 원래 관절 공간의 절반을 초과하는 경우는 3점이 매겨진다. 강직증(뼈의 융합으로 인한 관절의 비정상적 경직 및 고정)은 4점이 매겨진다. (아)탈구(관절로부터의 뼈의 부분 또는 완전 이탈)는 점수가 매겨지지 않는다. JSN에 대한 점수는 0 내지 144의 범위이다(문헌[Boini S and Guillemin F. Ann Rheum Dis. 2001; 60: 817-827] 참조)

"SDAI"는 단일 척도들을 류마티스 관절염(RA) 질환 활성의 전반적인 연속 척도로 합친 단순화된 질환 활성 지수(Simplified Disease Activity Index)를 지칭한다. SDAI는 하기 항목들을 모두 더함으로써 계산된다: 28-팽윤 관절 카운트(SJC28), 28-압통 관절 카운트(TJC28), 10-cm 비주얼 아날로그 스케일(VAS)에 기반한 질환 활성의 환자 전체 평가(PtGA 또는 PGA), 10-cm VAS에 기반한 질환 활성의 제공자 전체 평가(PrGA), 및 mg/dl 단위의 C-반응성 단백질(CRP) 수준. SDAI의 범위는 0 내지 86이며, CRP 수준의 상한은 종종 10 mg/dl로 규정된다. 문헌[Smolen JS, et al. Rheumatology (Oxford) 2003; 42:244-57]을 참조한다. "CDAI"는 SDAI와 유사한 임상 질환 활성 지수를 지칭하지만, CDAI는 CRP 수준의 실험실 측정을 배제한다. CDAI는 하기 항목들을 모두 더함으로써 계산되며, 범위는 0 내지 76이다: SJC28 + TJC28 + PrGA + PGA. 문헌[Aletaha D, et al. Arth. Rheum. 2005, 52(9): 2625-2636]을 참조한다.

용어 "유효량" 및 "치료적 유효량"은 각각, 치료 중인 증후군, 장애 또는 질환, 또는 치료 중인 증후군, 장애 또는 질환(예를 들어, RA)의 증상을 예방, 치료 또는 개선하는 것을 포함하는, 연구원, 수의사, 의사, 또는 기타 임상의가 얻고자 하는, 조직 시스템, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 활성 화합물 또는 약학적 제제의 양을 의미한다. 효능은 본 명세서에 기재된 임상 평가 중 임의의 것을 사용하여 측정될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "분자 질환 프로파일 점수" 또는 "M-DP 점수"는 건강한 대조군과 비교하여 질환 집단에서 조절되지 않는 바이오마커 또는 분석물 세트로부터 유래된 점수이며, 질환의 분자 부담(molecular burden)을 나타낸다. 질환에서 조절되지 않는 바이오마커 또는 분석물은 질환을 앓고 있는 환자로부터 수집된 생물학적 샘플을 분석하여 건강한 대조군과 비교함으로써 확인될 수 있다. 예를 들어, M-DP 점수는 RA를 치료하기 위한 시루쿠맙(인간 항-인터류킨-6(IL-6) 단클론성 항체)에 대한 3상 연구에서 상향 조절된 것으로 밝혀진 14개 바이오마커 세트 내의 2개 이상의 바이오마커로부터 유래될 수 있다. 일부 실시 형태에서, M-DP 점수는 기준선 데이터세트의 상응하는 정량적 데이터에 대한 치료 데이터세트의 각각의 바이오마커에 대한 정량적 데이터의 비의 log₂ 변환의 중앙값으로서 결정된다.

"집단"은 지정된 특징이 유사한 대상체들의 임의의 그룹화(grouping)이다. 그룹화는 예를 들어 임상 매개변수, 임상 평가, 치료 요법, 질환 상태(예를 들어, 질환이 있거나 건강함), 질환 활성 수준 등에 따라 이루어질 수 있다. 집단들 사이의 치료 효능을 비교하는 데 있어서 M-DP 점수를 사용하는 것과 관련하여, 집계(aggregate) 또는 복합(composite) 값은, 예를 들어 종방향 연구의 특정 시점에서, 집단의 대상체들의 관찰된 M-DP 점수에 기초하여 결정될 수 있다. 집계 값은, 예를 들어, 개별 데이터포인트들의 집합으로부터 의미있는 집계 값에 도달하는 데 유용한 당업계에 알려진 임의의 수학 또는 통계 공식에 기초할 수 있으며; 예를 들어, 평균, 중앙값, 평균의 중앙값 등이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "프로브"는 의도된 표적 생체분자에 선택적으로 결합할 수 있는 임의의 분자 또는 제제를 지칭한다. 표적 분자는 바이오마커, 예를 들어, 뉴클레오티드 전사체 또는 바이오마커에 의해 인코딩되거나 이에 상응하는 단백질일 수 있다. 프로브는, 본 개시 내용을 고려하여, 당업자에 의해 합성될 수 있거나, 적절한 생물학적 제제로부터 유래될 수 있다. 프로브는 표지되도록 특이적으로 설계될 수 있다. 프로브로서 이용될 수 있는 분자의 예에는 RNA, DNA, 단백질, 펩티드, 항체, 앱타머, 애피바디, 및 유기 분자가 포함되지만 이로 제한되지 않는다.

본 교시에서 사용되는 바와 같은 "정량적 데이터세트"는, 예를 들어, 대상체 샘플에서의 복수의 바이오마커(즉, 본 명세서에 개시된 바이오마커 패널)의 검출 및 복합 측정으로부터 유래된 데이터를 지칭한다. 정량적 데이터세트는 질환 상태의 확인, 모니터링 및 치료에, 그리고 대상체의 생물학적 상태를 특징짓는 데 사용될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "대상체"는 임의의 동물, 바람직하게는 포유동물, 가장 바람직하게는 인간을 의미한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "포유동물"은 임의의 포유동물을 포괄한다. 포유동물의 예는 암소, 말, 양, 돼지, 고양이, 개, 마우스, 래트, 토끼, 기니피그, 원숭이, 인간, 등, 더 바람직하게는 인간을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "샘플" 또는 "생물학적 샘플"은 바이오마커의 발현이 검출될 수 있는 세포, 조직, 또는 체액의 임의의 샘플링을 포함하는 것으로 의도된다. 그러한 샘플의 예는 생검물, 도말, 혈액, 림프액, 소변, 타액, 또는 임의의 다른 신체 분비물 또는 이들의 유도체를 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 혈액은, 예를 들어, 전혈, 혈장, 혈청, 또는 임의의 혈액 유도체를 포함할 수 있다. 샘플은 당업자에게 공지된 다양한 기술에 의해 대상체로부터 얻어질 수 있다.

하나의 일반적인 태양에서, 본 개시 내용은 대상체에서 질환 상태, 바람직하게는 RA의 분자 질환 프로파일(M-DP)의 검출 또는 모니터링에 관한 것이며, 이러한 목적에 유용한 방법, 시약, 및 키트를 제공한다. RA의 M-DP를 나타내고/나타내거나 예측하는 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 측정하는 데 유용한 프로브가 본 명세서에 제공된다. 특정 실시 형태에서, 본 개시 내용은 대상체가 RA의 증상을 발현했거나 발현할 위험이 있음을 나타내는 특정 시점에서의 대상체의 M-DP 점수를 제공한다. M-DP 점수는 추가적으로 치료 요법의 효능을 결정하거나 RA에 대한 치료에 대한 반응성을 나타내기 위한 것과 같은 다른 목적을 위해 사용될 수 있다.

놀랍게도, RA 환자의 집단에 대한 14-분석물 M-DP 패널에 기초한 복합 M-DP 점수는 효과적인 치료에 의해 예를 들어 빠르면 4주만에 유의하게 감소하여, 임상 효능이 달성되지 못했을 때(구셀쿠맙(guselkumab), 우스테카누맙(ustekinumab), 및 CSF1R 길항제 JNJ-40346527)를 제외하고는, 다양한 약물 제품(4개의 독립적인 연구에서의 시루쿠맙, 아달리무맙, 골리무맙)을 사용한 치료의 12주차 내지 24주차에 1차 임상 종점에 대한 효능을 달성한 것으로 본 출원의 발명자들에 의해 발견되었다. 주목할 만하게는, RA M-DP 점수는 또한 전통적 합성 질환-조절 항류마티스 약물(csDMARD) 치료의 초기 6개월 후 최근 진단된 RA 환자에서 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 약력학적(PD) M-DP 점수는 임상 징후 및 증상과 관계없이 질환 활성을 객관적으로 측정하는 바이오마커-기반 테스트를 제공한다. PD M-DP 점수는 전체 연구 집단(우스테키누맙 및 JNJ-40346527)에서 효과적이지 않은 치료를 사용한 경우를 포함하여 치료에 대한 임상 반응과 유의하게 관련이 있고, PD M-DP 점수가 바람직하게는 임상 효능이 검출되기 전에 치료의 효능을 예측하는 데 사용될 수 있음이 본 출원의 발명자들에 의해 발견되었다.

또한, 4-분석물 M-DP 패널과 같은 14개 미만의 분석물을 갖는 M-DP 패널은, PD 복합 점수가, 예를 들어, 1) 효과적이지 않은 요법이 아닌 효과적인 요법을 사용한 치료 후에 유의하게 감소하고; 2) 구체적으로 위약을 사용한 경우가 아닌 활성 치료를 사용한 경우 무반응 그룹에 비해 EULAR DAS28-CRP 양호 그룹에서 더 유의하게 감소하는 지에 대해 적어도 원래 규정된 14-분석물 M-DP 패널만큼 우수한 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.

출원의 특정 실시 형태에서, RA M-DP 점수매김은 잠재적인 임상 효능에 관해 상대적으로 빠른 결정을 내리기 위해 소규모 초기 메커니즘 증명(proof-of-mechanism) 연구에 활용되거나, 중간 무용성 분석의 경우 연구를 계속해서 완전히 등록할지 또는 연구를 조기에 종료할지에 관해 결정을 내리기 위해 대규모 2상 연구에 활용된다. 위약 비교 아암(comparator arm)은 평가에 중요하지 않으며, 이는 감소된 샘플 크기를 허용한다. 활성 치료 아암당 필요한 추정된 샘플 크기는 예를 들어 10명 내지 15명의 환자일 수 있다. 다른 실시 형태에서, RA M-DP 점수매김은 플랫폼 또는 '픽-더-위너(pick-the-winner)' 연구에서 사용되며, 여기서 M-DP 점수를 유의하게 감소시키지 않는 치료는 우선순위가 낮아진다.

바이오마커를 검출하기 위한 바이오마커 패널 및 프로브

RA의 임상 평가에 특이적인 바이오마커-기반 테스트(예를 들어, 사이토카인 측정)를 개발하는 것은 RA 생물학의 복잡성(관련된 다양한 분자 경로 및 자가면역 조절장애와 염증 반응의 교차)로 인해 실제로 어려운 것으로 입증되었다. RA-특이적 바이오마커-기반 테스트를 개발하는 데 어려움을 더하는 것은 관련된 기술적 과제, 예를 들어, RA의 경우 류마티스 인자(RF)와 같은 혈청 또는 혈장 샘플에서의 비특이적 매트릭스 결합을 차단할 필요성이다. 예를 들어, 비드-기반 면역검정을 사용한 사이토카인의 검출은 RF에 의한 간섭으로 인해 신뢰할 수 없으며; 그에 따라, RF-양성 대상체는 이 기술을 사용하여 RA-관련 사이토카인에 대해 테스트될 수 없다(그리고 시도된 RF 제거 방법은 결과를 유의하게 개선하지 않았음). 문헌[S. Churchman et ah, Ann. Rheum. Dis. 2009, 68: A1-A56, Abstract A77]을 참조한다. RA 대상체의 대략 70%는 RF-양성이므로, RF-양성 환자를 평가할 수 없는 임의의 바이오마커-기반 테스트는 명백히 사용이 제한된다. 따라서, 모든 대상체에서 RA 질환 활성을 정확하고 일관되게 평가하고, 정량화하고, 모니터링할 수 있는 단일 테스트를 개발하는 것은 어렵다.

개별 대상체에 대한 최대 치료적 이점을 달성하기 위해, 임의의 특정 시간에 대상체의 질환 활성을 특이적으로 정량화 및 평가하고, 질환 활성에 대한 치료 효과를 결정하고, 장래의 결과를 예측할 수 있는 것이 중요하다. 기존의 단일 바이오마커 또는 다중 바이오마커 테스트는 RA 질환 활성 수준과의 높은 연관성을 나타내는 결과를 생성하지 않는다. 본 교시의 실시 형태는 RA와 같은 만성 염증성 질환을 갖는 대상체에서 질환 활성의 정확한 임상 평가를 위한 다수의 혈청 바이오마커를 이들의 사용 방법과 함께 확인한다.

본 개시 내용에서 사용하는 바이오마커는, 예를 들어, 다음 14개의 바이오마커를 포함한다: 아넥신 I(ANXA1), CXCL13(C-X-C 모티프 케모카인 리간드 13, BLC, B 림프구 화학유인제), BPI (살균/투과성-증가 단백질), CRP(C-반응성 단백질), IL-6(인터류킨-6), CXCL10(C-X-C 모티프 케모카인 리간드 10, IP-10, 인터페론-감마 유도된 단백질 10), LEAP-1(헵시딘, 간-발현 항미생물 단백질), MMP-1(메탈로프로테이나제-1), MMP-3(메탈로프로테이나제-3), PBEF(프리-B-세포 콜로니-향상 인자 1, NAMPT, 니코틴아미드 포스포리보실트랜스퍼라제), PHI(포스포헥소스 아이소머라제, GPI, 글루코스-6-포스페이트 아이소머라제), SAA(혈청 아밀로이드 A-1 단백질, SAA1), SP-D(계면활성제 단백질 D), 및 TIMP-3(메탈로프로테이나제의 조직 저해제 3, 메탈로프로테이나제 저해제 3).

상기 언급된 바와 같은 C-반응성 단백질(CRP)은 대식세포 및 지방 세포(지방세포)에 의해 방출된 인자에 반응하여 간에 의해 합성된 단백질이다. 체내의 어딘가에 염증을 야기하는 병태가 존재할 때 혈중 CRP 수준이 증가한다. CRP 테스트는 급성 병태로 인한 염증을 검출하거나 만성 병태에서 질환의 중증도를 모니터링하기 위해 혈중 CRP의 양을 측정한다. 표준 CRP 테스트는 유의한 염증을 유발하는 질환에서 관찰되는 높은 수준의 단백질을 측정한다. 이는 8 내지 1000 mg/L(또는 0.8 내지 100 mg/dL) 범위의 CRP를 측정한다. 건강한 성인에서, CRP의 정상 농도는 0.8 mg/L 내지 3.0 mg/L 이다. 그러나, 일부 건강한 성인은 10 mg/L의 상승된 CRP를 나타낸다. CRP 농도는 아마도 무증상 병태로 인해 연령에 따라 또한 증가한다. 염증성 자극이 존재하는 경우, CRP 수준은 50 ㎍/L 미만에서 500 mg/L 초과까지 10,000배 증가할 수 있다.

본 명세서에서 "SAA" 및 "SAA1"로 지칭되는 혈청 아밀로이드 A1 단백질은 주로 간에 만들어지는 단백질이다. SAA는 혈액에서 낮은 수준으로 순환하고, 면역계에서 역할을 한다. SAA는 손상된 조직을 복구하는 것을 도울 수 있고, 항박테리아제로서 작용할 수 있고, 감염 부위로의 세균과 싸우는(germ-fighting) 세포의 이동을 시그널링할 수 있다. 염증 병태 하에서 혈액 및 다른 조직에서 이 단백질의 수준이 증가한다. SAA는 또한 다양한 조직에서 아밀로이드 A 피브릴 침착물의 주요 전구체이다.

"CXCL10", "인터페론 감마-유도 단백질 10", "IP-10" 및 "작은 유도성 사이토카인 B10"으로 본 명세서에서 상호 교환적으로 지칭되는 C-X-C 모티프 케모카인 리간드 10은 말초 면역 세포의 주화성, 분화 및 활성화, 세포 성장의 조절, 아폽토시스 및 혈관신생억제 효과의 조정과 같은 매우 다양한 과정에 관여하는 전염증성 케모카인이다. 기작론적으로, CXCR3 수용체로의 CXCL10의 결합은 G 단백질-매개 신호전달을 활성화시키고, 포스포리파제 C-의존적 경로의 다운스트림 활성화, 세포내 칼슘 생산 증가 및 액틴 재구성을 가져온다(문헌[Smit MJ, et al. Blood 2003; 102:1959-1965]; 문헌[Gao JM, et al. Acta Pharmacol. Sin. 2009; 30: 193-201]). 결국, 활성화된 Th1 림프구의 동원이 염증 부위에서 발생한다(문헌[Smit MJ, et al. Blood 2003; 102:1959-1965]; 문헌[Cheeran MC, et al. J. Virol. 2003; 77: 4502-4515]). CXCL10은 IFN-γ에 반응하여 여러 세포 유형에 의해 분비된다.

인터루킨-6(IL-6)은 염증 및 B 세포의 성숙을 포함하는 매우 다양한 생물학적 기능을 갖는 사이토카인이다. 단백질은 주로 급성 및 만성 염증 부위에서 생산되며, 여기서 이것은 혈청으로 분비되고 인터류킨 6 수용체, 알파(IL-6R)를 통해 전사 염증 반응(transcriptional inflammatory response)을 유도한다. IL-6은 진성 당뇨병 및 전신성 소아 류마티스 관절염에 대한 감수성을 포함하여 매우 다양한 염증 관련 질환 상태 및 자가면역 질환과 관련이 있다.

본 명세서에서 "CXCL13", "B 세포 유인 케모카인 1", "BCA-1," B 림프구 화학유인제" 및 "BLC "로 상호 교환적으로 지칭되는 C-X-C 모티프 케모카인 리간드 13은 B 세포에 대해 화학주성인 작은 순환성 사이토카인이다. CXCL13은 림프구 신생에서 중요한 기능을 발휘하고, 다수의 자가면역 질환 및 염증성 병태의 발병기전뿐만 아니라 림프증식성 장애와도 널리 관련되어 있다. CXCL13은 여포성 B 세포 상에서 발현되는 케모카인 수용체 CXCR5와 상호작용함으로써 그 효과를 이끌어 낸다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "포스포헥소스 아이소머라제", "PHI", "포스포글루코스 아이소머라제"및 "PGI"로도 알려진 "글루코스-6-포스페이트 아이소머라제"또는 "GPI"는 모두 세포 내부와 외부에서 다양한 기능을 갖는 렉틴-자극 T-세포에 의해 분비된 효소를 지칭한다. 세포질에서, GPI는 글루코스-6-포스페이트(G6P)와 프룩토스-6-포스페이트(F6P)를 상호 전환시킨다. 세포외에서, GPI는 골격 운동 뉴런과 감각 뉴런의 생존을 촉진하는 신경영양 인자(neurotrophic factor) 또는 뉴로류킨(neuroleukin)으로 및 면역글로불린 분비를 유도하는 림포카인으로 기능한다.

일부 실시 형태에서, 본 명세서에는, 본 명세서에 기재된 바이오마커를 직접적으로 또는 간접적으로 검출하는 DNA-, RNA-, 및 단백질-기반 진단 방법이 제공된다. 본 발명은 또한 그러한 진단 목적을 위한 조성물, 시약, 및 키트를 제공한다. 본 명세서에 기재된 진단 방법은 정성적이거나 정량적일 수 있다. 정량적 진단 방법은, 예를 들어, 검출된 바이오마커 수준을 컷오프 또는 임계치 수준과 비교하기 위해 사용될 수 있다. 적용 가능한 경우, 정성적 또는 정량적 진단 방법은 또한 표적, 신호, 또는 중개물(intermediary)의 증폭을 포함할 수 있다.

예컨대 바이오마커의 발현을 검출함으로써 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 측정하기 위한 당업계에서 이용 가능한 임의의 방법이 본 명세서에 포함된다. 본 발명의 바이오마커의 발현, 존재, 또는 양은 핵산 수준(예를 들어, RNA 전사체로서) 또는 단백질 수준에서 검출될 수 있다. "바이오마커의 발현을 검출하거나 결정하는 단계"는 본 명세서에 개시된 바이오마커에 대한 단백질 또는 그의 RNA 전사체의 양 또는 존재를 결정하는 단계를 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, "발현을 검출하는 단계"는, 바이오마커가 발현되지 않거나, 검출가능하게 발현되지 않거나, 낮은 수준으로 발현되거나, 정상 수준으로 발현되거나, 과발현되는 것으로 결정되는 경우를 포함한다.

일부 실시 형태에서, 바이오마커는 핵산(예를 들어, RNA) 수준에서 검출된다. 예를 들어, 샘플 내에 존재하는 바이오마커 RNA(예를 들어, mRNA)의 양을 결정한다(예를 들어, 바이오마커 발현의 수준을 결정하기 위함). 바이오마커 핵산(예를 들어, RNA, 증폭된 cDNA 등)은 핵산 혼성화 및 핵산 증폭을 포함하지만 이로 제한되지 않는 당업자에게 공지된 다양한 핵산 기법을 사용하여 검출/정량화될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 마이크로어레이가 바이오마커를 검출하기 위해 사용된다. 마이크로어레이는, 예를 들어, DNA 마이크로어레이; 단백질 마이크로어레이; 조직 마이크로어레이; 세포 마이크로어레이; 화학적 화합물 마이크로어레이; 및 항체 마이크로어레이를 포함할 수 있다. 통상적으로 유전자 칩으로 지칭되는 DNA 마이크로어레이는 동시에 수천개의 유전자의 발현 수준을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 마이크로어레이는 질환 상태 대 정상 상태에서의 발현을 비교함으로써 질환 유전자를 식별하기 위해 사용될 수 있다. 마이크로어레이는 또한 진단 목적으로 사용될 수 있으며, 즉, 질환의 진단 전에 샘플에서 유전자의 발현 수준의 패턴을 연구할 수 있고, 이들 패턴은 건강한 대상체에서 질환 상태의 발생을 예측하기 위해 이후에 사용될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 발현 생성물은 패널의 바이오마커에 상응하는 단백질이다. 특정 실시 형태에서, 발현 생성물의 수준을 검출하는 단계는 패널의 바이오마커에 상응하는 단백질에 대한 항체에 샘플을 노출시키는 단계를 포함한다. 소정 실시 형태에서, 항체는 고체 표면에 공유적으로 연결된다. 소정 실시 형태에서, 발현 생성물의 수준을 검출하는 단계는 질량 분석 기술(예를 들어, 질량 분석법)에 샘플을 노출시키는 단계를 포함한다.

일부 실시 형태에서, 바이오마커 단백질의 검출 및/또는 정량화를 위한 시약이 제공된다. 시약은 단백질 바이오마커에 결합하는 1차 항체, 1차 항체에 결합하는 2차 항체, 단백질 바이오마커에 결합하는 애피바디, 단백질 또는 핵산 바이오마커(예를 들어, RNA 또는 DNA)에 결합하는 앱타머(예를 들어, SOMAmer), 및/또는 핵산 바이오마커(예를 들어, RNA 또는 DNA)에 결합하는 핵산을 포함할 수 있지만 이로 제한되지 않는다. 검출 시약은 (예를 들어, 형광으로) 표지되거나 표지되지 않을 수 있다. 추가로, 검출 시약은 용액 중에 유리되거나 고정화될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 샘플 내에 존재하는 바이오마커(들)의 수준을 정량화할 때, 수준은 절대 기준 또는 상대 기준으로 결정될 수 있다. 상대 기준으로 결정될 때, 동일한 환자로부터의 이력 샘플(예를 들어, 소정 기간에 걸친 일련의 샘플), 질환 또는 장애(예를 들어, RA)가 없는 대상체 또는 대상체의 집단에서 발견되는 수준(들), 임계치 값, 및 허용가능한 범위를 포함할 수 있지만 이로 제한되지 않는 대조군과 비교될 수 있다.

RA를 나타내는 바이오마커 패널을 검출할 수 있는 단리된 프로브 세트가 본 명세서에 제공된다. 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널을 검출하기 위한 단리된 프로브 세트는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14개의 바이오마커로 이루어진다: C-반응성 단백질 펜트락신-관련(CRP), 혈청 아밀로이드 A-1 단백질(SAA), C-X-C 모티프 케모카인 10(CXCL10), C-X-C 모티프 케모카인 리간드 13(CXCL13), 인터류킨 6(IL-6), 포스포헥소스 아이소머라제(PHI), 아넥신 I, BPI(살균/투과성-증가 단백질), LEAP-1(간-발현 항미생물 단백질), MMP-1(메탈로프로테이나제-1), MMP-3(메탈로프로테이나제-3), PBEF(프리-B-세포 콜로니-향상 인자 1), SP-D(계면활성제 단백질 D), 및 TIMP-3(메탈로프로테이나제의 조직 저해제 3). 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널을 검출하기 위한 단리된 프로브 세트는 CRP, SAA, CXCL10, 및 CXCL13, IL-6 및 PHI 중 적어도 하나로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13으로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 IL-6으로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 PHI로 이루어진다.

본 명세서에 개시된 방법에 사용하기 위한 프로브는 바이오마커를 특이적으로 검출하는 임의의 분자 또는 제제일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 프로브는 앱타머(예컨대, SOMAmer(slow-off rate modified aptamer)), 항체, 애피바디, 펩티드, 및 핵산(예컨대, 바이오마커의 유전자 또는 mRNA에 혼성화하는 올리고뉴클레오타이드)을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 앱타머는 표적 분자에 특이적으로 결합하는 올리고뉴클레오티드 또는 펩티드이다. 앱타머는 보통 큰 무작위 서열 풀로부터의 선택에 의해 생성된다. 본 발명에 유용한 앱타머의 예는 본 발명의 바이오마커에 결합하는 올리고뉴클레오티드, 예컨대 DNA, RNA, 또는 핵산 유사체, 또는 펩티드를 포함한다. 일 실시 형태에서, 앱타머는 단일 가닥 DNA-기반 단백질 친화성 결합 시약, 예컨대 SomaLogic, inc.(미국 콜로라도주 볼더 소재)에 의해 개발된 SOMAmer이다. 정상 조건(예를 들어, 혈청 내 생리학적 조건) 하에서, SOMAmer는 고친화성(nM 이하의 K _d)으로 표적 단백질에 결합하는 특정 형상으로 접히지만, SOMAmer가 변성될 때, 이는 표준 DNA 마이크로어레이에 혼성화함으로써 검출 및 정량화될 수 있다. SOMAmer의 이중 특성은 SOMAmer가 특이적으로 결합하는 바이오마커의 검출을 용이하게 한다.

키트

일부 실시 형태에서, RA를 나타내는 바이오마커 패널을 검출할 수 있는 단리된 프로브 세트를 포함하는 키트가 제공된다.

조성물들 또는 프로브들 중 임의의 것이 키트 또는 시약 혼합물의 형태로 제공될 수 있다. 예로서, 바이오마커 패널의 검출을 위한 키트에 표지된 프로브가 제공될 수 있다. 키트는 검정에 필요하거나 충분한 모든 구성요소를 포함할 수 있으며, 이는 검출 시약(예를 들어, 검출 가능 마커를 갖는 프로브), 완충제, 대조군 시약(예를 들어, 양성 및 음성 대조군), 증폭 시약, 고체 지지체, 표지, 사용 설명서 등을 포함할 수 있지만 이로 제한되지 않는다. 일부 실시 형태에서, 키트는 바이오마커 패널에 대한 프로브 세트 및 프로브 세트를 고정화하기 위한 고체 지지체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 키트는 바이오마커 패널에 대한 프로브 세트, 고체 지지체, 및 테스트하고자 하는 샘플을 처리하기 위한 시약(예를 들어, 샘플로부터 단백질 또는 핵산을 단리하기 위한 시약)을 포함한다.

사용 방법

류마티스 관절염(RA)에 대한 치료의 효능을 예측하거나 RA에 대해 치료 중인 대상체에서 치료 요법에 대한 반응성을 모니터링하기 위한 방법이 본 명세서에 제공된다. 일부 실시 형태에서, 방법은 (a) RA를 나타내는 바이오마커 패널을 검출할 수 있는 단리된 프로브 세트를 생물학적 샘플에 적용하여 생물학적 샘플에서 바이오마커 패널의 각각의 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 측정하는 단계 - 생물학적 샘플은 RA의 치료를 필요로 하는 대상체가 요법으로 치료된 후 시점 T1에서 대상체로부터 얻어짐 -; (b) (a)에서 측정된 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함하는 치료 데이터세트를 얻는 단계; (c) 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함하는 기준선 데이터세트를 얻는 단계; (d) 대상체가 요법으로 치료된 후 시점 T1에서 바이오마커 패널의 각각의 바이오마커의 변화를 얻기 위해 치료 데이터세트의 정량적 데이터를 기준선 데이터세트의 상응하는 정량적 데이터와 비교하는 단계; 및 (e) (d)에서 측정된 바이오마커 패널의 모든 바이오마커의 변화의 중앙값으로서 시점 T1에서의 대상체의 분자 질환 프로파일(M-DP) 점수를 결정하는 단계를 포함한다. 기준선 데이터세트는 요법으로 치료되지 않은 대상체로부터 측정된 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함한다. 바람직한 실시 형태에서, 기준선 데이터세트는 대상체가 요법으로 치료되기 전에 대상체로부터 얻어진 생물학적 샘플로부터 측정된 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함한다. 기준선 데이터세트는 대상체가 요법으로 치료되기 전에 측정될 수 있고, 추후 사용을 위해 기록에 저장될 수 있다. 기준선 데이터세트는 또한 치료 데이터세트의 측정과 함께 대상체가 요법으로 치료되기 전에 대상체로부터 얻어진 보관된 생물학적 샘플로부터 측정될 수 있다.

일부 실시예들에서, M-DP 점수는 기준선 데이터세트의 상응하는 정량적 데이터에 대한 치료 데이터세트의 각각의 바이오마커에 대한 정량적 데이터의 비의 log₂ 변환의 중앙값으로서 결정된다. 일부 실시 형태에서, 기준선 데이터세트의 상응하는 정량적 데이터에 대한 치료 데이터세트의 각각의 바이오마커에 대한 정량적 데이터의 비의 log₂ 변환의 평균값, 25번째 백분위수, 75번째 백분위수, 또는 다른 백분위수와 같은 다른 수학 함수가 M-DP를 생성하기 위해 사용될 수 있다. log10, 자연 로그 및 제곱근 변환을 포함하지만 이로 제한되지 않는 데이터의 근사적인 정규 분포를 제공하는 역할을 하는 다른 변환이 비의 log₂ 변환 대신에 사용될 수 있다. 변환되지 않은 비는 M-DP 점수를 결정하기 위해 비의 중앙값 또는 다른 백분위수를 사용할 때 이용될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 방법은 (f) 대상체가 요법으로 치료된 후 적어도 하나의 추가 시점 T2에서 대상체에 대한 M-DP 점수를 결정하는 단계; (g) 대상체가 요법으로 치료된 후 시점 T1 및 적어도 하나의 추가 시점 T2에서의 M-DP 점수의 평균값으로서 대상체에 대한 복합 M-DP 점수를 결정하는 단계; 및 (h) 대상체에 대한 복합 M-DP 점수에 기초하여 대상체에서 RA를 치료하는 데 있어서의 요법의 효능을 예측하는 단계를 추가로 포함한다. 예를 들어, M-DP 점수는 대상체가 요법으로 치료된 후 매주, 2주마다, 3주마다 또는 매월 측정될 수 있고, 측정된 M-DP 점수에 기초한 복합 M-DP 점수는, 바람직하게는 대상체에서 임상 효능이 아직 관찰되기 전에 결정되어 요법의 효능을 예측하기 위해 사용될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 방법은 (f) RA의 치료를 필요로 하는 대상체 그룹이 요법으로 치료된 후 시점 T1에서 대상체 그룹의 각각의 대상체에 대한 M-DP 점수를 결정하는 단계; (g) 시점 T1에서의 대상체 그룹의 모든 대상체에 대한 M-DP 점수의 평균값으로서 시점 T1에서 대상체 그룹에 대한 복합 M-DP 점수를 결정하는 단계; 및 (h) 복합 M-DP 점수에 기초하여 RA를 치료하는 데 있어서의 요법의 효능을 예측하는 단계를 추가로 포함한다.

일부 실시 형태에서, 대상체 그룹은 5 내지 25명의 대상체로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 대상체 그룹은 10 내지 20명의 대상체로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 대상체 그룹은 10 내지 15명의 대상체, 예컨대 10, 11, 12, 13, 14 또는 15명의 대상체로 이루어진다.

일부 실시 형태에서, 생물학적 샘플은 조직 샘플, 세포 샘플, 또는 혈액 샘플로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 생물학적 샘플은 혈청 샘플, 혈장 샘플, 또는 전혈 샘플로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 생물학적 샘플은 대상체로부터의 혈청 샘플이다.

일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 C-반응성 단백질 펜트락신-관련(CRP), 혈청 아밀로이드 A-1 단백질(SAA), C-X-C 모티프 케모카인 10(CXCL10), C-X-C 모티프 케모카인 리간드 13(CXCL13), 인터류킨 6(IL-6), 및 포스포헥소스 아이소머라제(PHI) 중 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13, IL-6 및 PHI 중 적어도 하나로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13으로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 IL-6으로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 PHI로 이루어진다.

바람직하게는, T1은 요법의 임상 효능이 대상체로부터 검출될 수 있기 전이다. 일부 실시 형태에서, 시점 T1은 대상체가 요법으로 치료된 후 약 4주차, 약 5주차, 약 6주차, 약 7주차, 약 8주차, 약 9주차, 약 10주차, 약 11주차, 또는 약 12주차를 포함하는 요법으로 치료된 후 약 4 내지 12주차이다. 일부 실시 형태에서, 시점 T1은 대상체가 요법으로 치료된 후 약 4 내지 8주차, 예컨대 4, 5, 6, 7 또는 8주차, 또는 그 사이의 임의의 시점이다.

일부 실시 형태에서, 복합 M-DP 점수는 임상 평가와 상관관계가 있다. 일부 실시 형태에서, 임상 평가는 DAS, DAS28, DAS28-CRP, 샤프 점수, 압통 관절 카운트(TJC), 팽윤 관절 카운트(SJC), 임상 질환 활성 지수(CDAI) 및 단순 질환 활성 지수(SDAI)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 임상 평가는 DAS28-CRP이다.

일부 실시 형태에서, RA를 치료하는 데 있어서의 요법의 효능은 효능이 임상 평가에 의해 검출되기 전에 복합 M-DP 점수에 기초하여 예측된다.

일부 실시 형태에서, 방법은, 요법이 효과적인 것으로 예측되는 경우, 요법으로 대상체(들)를 치료하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시 형태에서, 방법은, 요법이 효과적이지 않은 것으로 예측되는 경우, 요법으로 대상체(들)를 치료하는 것을 중지하고/중지하거나, 다른 요법으로 대상체(들)를 치료하는 단계를 추가로 포함한다.

임상 평가

본 발명의 방법은 대상체에서 RA 질환 활성을 임상적으로 평가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. RA 질환 활성의 임상 평가는 대상체의 활동 수행의 어려움, 조조 강직, 통증, 염증, 및 압통 및 팽윤 관절 수를 측정하는 것, 의사에 의한 대상체의 전반적 평가, 대상체의 상태가 대체로 얼마나 좋은 지에 관한 대상체에 의한 평가, 및 대상체의 적혈구 침강 속도(ESR) 및 CRP와 같은 급성기 반응물의 수준을 측정하는 것을 포함한다. 바로 앞에 설명된 것들과 같은 다수의 변수를 포함하는 복합 지수가 질환 활성을 모니터링하기 위한 임상 평가 도구로서 개발되었다. 가장 일반적으로 사용되는 것은 ACR(American College of Rheumat ological) 기준(문헌[DT Felson et al, Arth. Rheum. 1993, 36(6):729-740] 및 문헌[DT Felson et al, Arth. Rheum. 1995, 38(6):727-735]); 임상 질환 활성 지수(CDAI)(문헌[D. Aletaha et al, Arth. Rheum. 2005, 52(9):2625-2636)]; DAS(문헌[MLL Prevoo et al, Arth. Rheum. 1995, 38(l):44-48] 및 문헌[AM van Gestel et al, Arth. Rheum. 1998, 41(10): 1845-1850]); 류마티스 관절염 질환 활성 지수(RADAI)(문헌[G. Stucki et al, Arth. Rheum. 1995, 38(6):795-798)]; 및 단순 질환 활성 지수(SDAI)(문헌[JS Smolen et al, Rheumatology (Oxford) 2003, 42:244-257])이다.

CRP 및 ESR과 같은 RA 대상체에서 질환 활성을 모니터링하는 데 일상적으로 사용되는 현재의 실험실 테스트는 비교적 비특이적이며(예를 들어, RA-특이적이 아니며 RA를 진단하는 데 사용될 수 없음), 치료에 대한 반응을 결정하거나 장래의 결과를 예측하는 데 사용될 수 없다. 예를 들어, 문헌[L. Gossec et al, Ann. Rheum. Dis. 2004, 63(6):675-680]; 문헌[EJA Kroot et al, Arth. Rheum. 2000, 43(8): 1831-1835]; 문헌[H. Makinen et al, Ann. Rheum. Dis. 2005, 64(10):1410-1413]; 문헌[Z. Nadareishvili et al., Arth. Rheum. 2008, 59(8): 1090-1096]; 문헌[NA Khan et al, Abstract, ACR/ARHP Scientific Meeting 2008]; 문헌[TA Pearson et al, Circulation 2003, 107(3):499-511]; 문헌[MJ Plant et al, Arth. Rheum. 2000, 43(7): 1473-1477]; 문헌[T. Pincus et al, Clin. Exp. Rheum. 2004, 22(Suppl. 35): S50-S56]; 및 문헌[PM Ridker et al, NEJM 2000, 342(12):836-843]을 참조한다. ESR 및 CRP의 경우, RA 대상체는 임상 관해 상태에 있음에도 불구하고 상승된 ESR 또는 CRP 수준을 계속해서 가질 수 있다(그리고 비-RA 대상체는 상승된 ESR 또는 CRP 수준을 나타낼 수 있음). DAS에 의해 결정된 바와 같은 임상 관해 상태에 있는 일부 대상체는 미란에 의해 방사선학적으로 지속적인 질환 진행을 계속해서 나타낸다.

더욱이, 임상적 이점을 나타내지 않는 일부 대상체는 여전히 치료로부터 방사선학적 이점을 나타낸다. 예를 들어, 문헌[FC Breedveld et al, Arth. Rheum. 2006, 54(l):26-37]을 참조한다.

따라서, RA 대상체의 질환 활성 수준을 정확하게 평가하고 장래의 질환 경과의 예측인자(predictor)로서 작용하는 임상 평가 도구가 필요하다.

질환 활성의 임상 평가는 모두 일관되게 정량화하기 어려운 RA의 주관적 측정, 예컨대 징후 및 증상, 및 대상체-보고 결과를 포함한다. 임상 시험에서, DAS는 일반적으로 RA 질환 활성을 평가하기 위해 사용된다. DAS는 부분적으로 이러한 주관적 매개변수들에 기초한 질환 활성의 지수 점수이다. 주관성 요소 외에도, RA 질환 활성의 임상 평가로서 DAS를 사용하는 다른 단점은 이의 침습성이다. 대상체의 DAS를 도출하는 데 필요한 신체 검사는 고통스러울 수 있는데, 이는 압력이 관절에 인가될 때 대상체가 느끼는 불편의 수준에 의해 측정되는 바와 같이 대상체의 관절에서 압통 및 팽윤의 양을 평가하는 것을 필요로 하기 때문이다. DAS 점수매김에 관여하는 인자들을 평가하는 것은 또한 시간 소모적이다. 또한, 대상체의 DAS를 정확하게 결정하기 위해서는 광범위한 오퍼레이터(operator)간 및 오퍼레이터내 변동성을 최소화하기 위해 숙련된 평가자가 필요하다. 평가되는 질환(예컨대, RA)에 특이적이면서도 DAS보다 덜 침습적 및 시간 소모적이며, 더 일관되고, 객관적이고, 정량적인, 질환 활성을 임상적으로 평가하는 방법이 필요하다.

실시예

본 발명은 하기 실시예에서 추가로 정의된다. 본 실시예는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내면서 단지 예시로서 주어진다는 것을 이해해야 한다. 상기 논의 및 본 실시예로부터, 당업자는 본 발명의 본질적인 특징을 확인할 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이, 다양한 용도 및 조건에 적합하도록 본 발명에 다양한 변경 및 변형을 가할 수 있다.

방법

임상 연구 및 혈청 샘플

RA 또는 위약 치료를 위한 7가지의 다양한 활성 치료를 이용한 8개의 중재 임상 연구로부터의 혈청 샘플 및 데이터를 얻고 분석하였다: SIRROUND-M(NCT01689532; 문헌[Takeuchi T, et al. Arthritis Res Ther. 2018 Mar 7; 20(1): 42]), SIRROUND-D(NCT01604343; 문헌[Takeuchi T, et al. Ann Rheum Dis. 2017 Dec; 76(12): 2001-2008]), 및 SIRROUND-T(NCT01606761; 문헌[Aletaha D, et al. Lancet. 2017 Mar 25; 389(10075) 1206-1217])에서의 시루쿠맙(항-IL-6) 및 위약 치료; SIRROUND-H(NCT02019472; 문헌[Taylor PC, et al. Ann Rheum Dis. 2018 May; 77(5): 658-666])에서의 시루쿠맙 및 아달리무맙(항-TNF-알파) 치료; GO-FURTHER(NCT00973479; 문헌[Weinblatt ME, et al. Ann Rheum Dis. 2013 Mar; 72(3) 381-9])에서의 골리무맙(항-TNF-알파) 치료; CNTO1275ARA2001(NCT01645280; 문헌[Cox JD, et al. Lung Cancer. 1994 Mar; 10 Suppl 1: S161-6])에서의 구셀쿠맙(항-IL-23p19), 우스테키누맙(항-IL-12/IL-23p40), 및 위약 치료; JNJ-40346527(콜로니 자극 인자-1 억제제) 및 40346527ARA2001(NCT01597739; 문헌[Genovese MC, et al. J Rheumatol. 2015 Oct; 42(10) 1752-60])에서의 위약 치료. 혈장 샘플은 (기준선) 전 및 전통적 합성 질환-조절 항류마티스 약물(csDMARD)의 개시 후 6개월차에 RA-MAP TACERA 연구(문헌[Cope AP, et al. Nat Rev Rhematus ol. 2018 Jan; 14(1): 53-60])로부터 얻었다. 치료 용량 그룹, 메토트렉세이트 병용 사용, 및 csDMARD 및 생물학적 제제와 관련된 이전 경험의 세부 사항은 표 1에 보고되어 있다. 연구는 헬싱키 선언에 따라 수행되었다. 연구 프로토콜은 각각의 연구 센터에 대한 독립적인 윤리 위원회 또는 기관 심의 위원회에 의해 심의되고 승인되었다. 연구 진입 전에 모든 환자로부터 서면 입각한 동의를 얻었다. 추가적인 연구 세부 사항 및 환자 특징은 각각의 연구에 대한 참조 간행물에서 이용 가능하다. SIRROUND-D 및 SIRROUND-T 연구의 경우, 인구 통계학적으로 일치하는 건강한 대조군으로부터의 혈청 샘플 세트를 상업적 공급원(미국 뉴욕주 웨스트베리 소재 BioIVT)으로부터 입수하였다.

현재의 연구에 사용된 1차 임상 결과는 EULAR DAS28-CRP 반응 기준에 기초하였다: 양호한 반응, 1.2 초과의 감소를 갖는 3.2 이하의 DAS28-CRP 점수; 중등도 반응: 1.2 초과의 감소를 갖는 3.2 초과의 DAS28-CRP 점수 또는 0.6 초과 내지 1.2의 감소를 갖는 5.1 이하의 DAS28-CRP 점수 또는; 0.6 초과 내지 1.2의 감소를 갖는 0.6 이하의 DAS28-CRP 점수 또는 5.1 초과의 DAS28-CRP 점수의 감소(문헌[Wells G, et al. Ann Rheum Dis. 2009 Jun; 68(6): 954-60]).

추가적으로, 혈청 샘플의 검증 세트는 리툭시맙(n=12) 또는 아바타셉트(n=38)로 치료된 RA 환자에 대해 상업적으로 입수하였고(CERTAIN 생체시료보관소(문헌[Pappas AD, et al. BMC Musculoskelet Disord. 2014 Apr 1;15:113]), Coronna, LLC), 혈청 샘플은 기준선 및 치료 3개월 및 6개월차에 얻었다. EULAR DAS28-CRP 임상 반응 속도는 리툭시맙 및 아바타셉트 치료 그룹 각각에 대해 양호한 반응의 경우 50% 및 58%, 중등도 반응의 경우 32% 및 33%, 및 무반응의 경우 18% 및 8%였다.

Somalogic SOMAscan

SomaScan v3.2 플랫폼을 사용하여 1301개의 분석물에 대해 혈장 샘플을 분석한 RA-MAP TACERA를 제외하고는, SomaScan v3.1 플랫폼(콜로라도주 볼더 소재 SomaLogic; www.somalogic.com)을 사용한 1189개의 혈청 분석물의 정량화를 위해 기준선(0주차) 및 표 1에 표시된 시점으로부터의 혈청 샘플을 제공하였다. 일부 연구를 위해, 분석물의 서브세트에 대한 수정된(redacted) 데이터세트 보고 데이터를 얻었다. 상대 형광 단위(RFU) 데이터를 혼성화 대조군(샘플당 내부 표준), 모든 샘플에 걸친 중앙값 신호(샘플 세트에 걸쳐 동일한 총 단백질 농도를 가정함), 및 보정 대조군(분석 플레이트에 걸친 공통 샘플 표준)에 대해 순차적으로 정규화하였다. Somalogic에 의해 정의된 품질 관리 표준에 미달된 샘플은 분석으로부터 제외시켰다. 후속 분석을 위해 정규화된 RFU 값을 log₂ 변환하였다.

[표 1]

M-DP 점수 계산

주어진 대상체에 대한 기준선에서의 분석물 수준(기준선 수준)에 대한 표시된 시점에서의 분석물 수준(방문 수준)의 비의 log₂ 변환, 즉, log₂(방문 수준/기준선 수준)으로서 개별 샘플에 대해 분석물 발현 수준의 변화를 계산하였다. 샘플당 RA 질환 관련 분석물의 변화는 약력학적(PD) 분자 질환 프로파일(M-DP) 점수를 사용하여 요약되었고, 이는 정의된 M-DP 분석물 세트에서의 분석물에 대한 log₂(방문 수준/기준선 수준) 값의 중앙값으로서 정의되었다. M-DP에 포함된 분석물은 높은 신뢰도로 치료전 RA와 관련된 분석물로 제한되었고, 이는 '상향조절된(up-regulated)' M-DP에 대한 RA/건강한 그룹의 0.05 미만의 FDR 및 1.5 초과의 기하 평균 비의 필터를 통과하는 분석물로서 선택되었다. log₂(방문 수준/기준선 수준) 척도의 PD M-DP 점수는 변환을 이용하여 기준선으로부터의 백분율 변화로 변환될 수 있다: (2^{M-DP 점수} - 1) x100%.

4-분석물 패널을 위한 MSD 검정 플랫폼

맞춤 설계된 MS(Meso Scale Discovery) U-PLEX 패널을 사용하여, IL-6과 함께, 패널 1에서 CRP 및 SAA의 농도를 그리고 패널 2에서 CXCL10 및 CXCL13의 농도를 리툭시맙(Rituxan) 및 아바타셉트(Orencia)-치료 RA 환자로부터의 Coronna CERTAIN 생체시료보관소 혈청 샘플에서 측정하였다. 4-분석물 패널에 대한 PD M-DP 점수는 이러한 CRP, SAA, CXCL10, 및 CXCL13의 농도에 기초하여 계산되었다.

통계학적 접근법

통계학적 분석은 정규화된 상대 형광 단위(RFU) 데이터세트에 대해 또는 대상체 배수/기준선 데이터세트 내에서 log₂ 변환된 데이터로 수행되었다. 그룹 간의 차이의 유의성은, 두 그룹을 비교할 때의 t-검정과 함께, 일반적인 선형 모델(General Linear Model)을 사용하여 평가되었다. log₂(방문 수준/기준선 수준) 데이터세트에 대한 기준선으로부터 0-변화의 차이의 유의성은 0의 가설 평균으로부터의 차이를 테스트하는 1-표본 t-검정을 사용하여 평가되었다. 텍스트 형태의 요약 통계는 달리 명시되지 않는 한 평균 ±표준 편차로 보고된다. 박스 & 위스커(box & whisker) 플롯은 분포의 중앙값(선), 사분위수 범위(박스), 및 범위(위스커)를 나타내며, 기호는 각 개별 대상체에 대한 값을 나타낸다.

결과

RA에 대한 혈청 분자 질환 프로파일의 정의

RA 집단과 관련된 혈청 분석물의 기준선 프로파일을 인구 통계학적으로 일치하는 건강한 대조군 집단과 비교하였다. RA 집단은 메토트렉세이트(SIRROUND-D 연구, N=530) 또는 TNF-억제제(TNFi)(SIRROUND-T 연구, N=321) 치료에 대해 부적절한 반응을 갖거나 불내성이었던 중등도 내지 중증 질환 활성을 갖는 환자를 포함하였다. 혈청 수집을 위한 기준선 방문 시에, RA 환자는 적어도 3개월(또는 에타너셉트 또는 이사이푸 약물의 경우 6주) 동안 TNFi 요법을 중단했을 것이고, 메토트렉세이트를 사용한 치료를 유지하거나 유지하지 않을 수 있었다(88% 및 75%가 각각 SIRROUND-D 및 -T의 경우 메토트렉세이트를 유지하였음). 50명 및 35명의 건강한 대조군 대상체로부터의 혈청 샘플을 각각 SIRROUND-D 및 -T RA 집단에 인구 통계학적으로 일치시켰다.

RA 환자의 기준선-방문 혈청 샘플(QC 표준을 통과한 n=525 및 320)의 Somalogic SOMAscan^TM 플랫폼으로 측정된 379개 분석물의 수준을 건강한 대조군(n=50 및 35)과 비교한 경우, SIRROUND-D 및 -T 연구 각각에서 질환의 경우 34개 및 24개의 분석물은 유의하게 상향 조절되었고, 7개 및 8개는 하향 조절된 것으로 간주되었다(FDR<0.05 및 |배수|>1.5)(데이터는 제시되지 않음). 공통적으로 상향 조절된 분석물 중에서(하나의 연구에서는 1.5배 초과 및 다른 연구에서는 1.45배 초과), 10개는 세포내 단백질이었고, 14개는 세포외(분비되거나 막 고정된) 단백질이었다. SIRROUND-T 연구로부터의 TNFi-부적합 반응(IR) 집단에서 유의하게 조절되지 않은 모든 분석물은 SIRROUND-D 연구에서 분석된 csDMARD-IR 집단에서 유사하게 차별적으로 발현되었다. RA에 대한 분자 질환 프로파일(M-DP)은 14개의 공통적으로 상향 조절된 세포외 분석물에 의해 정의되었다: 아넥신 I, BLC(B 림프구 화학유인제, CXCL13), BPI (살균 투과성-증가 단백질), CRP(C-반응성 단백질), IL-6, IP-10(인터페론-감마 유도된 단백질 10, CXCL10), LEAP-1(헵시딘), MMP-1(메탈로프로테이나제-1), MMP-3(메탈로프로테이나제-3), PBEF(NAMPT, 니코틴아미드 포스포리보실트랜스퍼라제), PHI(GPI, 글루코스-6-포스페이트 아이소머라제), SAA(혈청 아밀로이드 A-1 단백질), SP-D(계면활성제 단백질 D), TIMP-3(메탈로프로테이나제의 조직 저해제 3)(표 2).

[표 2]

약력학적 M-DP 점수

이 14-분석물 분자 질환 프로파일(M-DP)에 기초한 복합 점수를 M-DP의 14개 분석물에 대한 기준선에서의 분석물 수준에 대한 표시된 방문에서의 분석물 수준의 log₂ 비의 중앙값으로 각각의 환자-샘플에 대해 계산하였다. SIRROUND-D에서, 이 약력학적(PD) M-DP 점수(대상체 내의 변화에 대해 정규화됨)는 SIRROUND-D(평균 ± SD -0.48 ± 0.30 및 -0.42 ± 0.34의 log2(4주차/기준선) 점수, 각각 GMean 25% 및 21% 감소로 해석됨) 및 -T(각각 GMean 29% 감소 및 22% 감소)의 경우 4주차에 위약에 비해 시루쿠맙 100 mg q2w 및 50 mg q4w 그룹에서 기준선으로부터 유의하게 감소하였고, 24주차까지 유지되었다(도 1, 도 2, 및 표 3). 4주차의 M-DP 점수는 이러한 2개의 연구에서 그리고 시루쿠맙 치료에 대한 2개의 추가적인 3상 연구(SIRROUND-M, SIRROUND-H)에서 그룹 평균으로부터 적어도 1 표준 편차만큼 기준선으로부터 감소하였으며, 변동 계수는 22%(GMean; 범위 20 내지 26%)였다(표 3).

SOMAscan 데이터가 이용 가능한 다른 임상 연구에서, GMean M-DP 점수는 4주차 또는 평가된 가장 최근 시점(각각 28주차, 28주차, 및 12주차)에 구셀쿠맙(항-IL-23p19), 우스테키누맙(항-IL-12/-23p40), 또는 CSF1R-억제제 JNJ-40346527에 의해 감소되지 않았다(표 3). 0보다 적어도 1 표준 편차만큼 작은 유의한 M-DP 점수는, 아달리무맙 SC 40 mg q2w를 사용한 4주 치료(12% 감소, p<0.0001; SIRROUND-H 연구, 이후 시점은 이용 가능하지 않음)가 아닌, TNFi 골리무맙 IV를 사용한 14주 치료(26% 감소, GO-FURTHER 연구, 4주차 평가는 이용 가능하지 않음)에서 관찰되었다(표 3). 0보다 적어도 1 표준 편차만큼 작은 유의한 M-DP 점수가 또한 최근 진단된 RA 사례들의 6개월 csDMARD 치료에서 관찰되었다(표 3).

[표 3]

전반적으로, 임상적으로 효과적이지 않은 치료(우스테키누맙, 구셀쿠맙, 및 JNJ-40346527)가 아닌 기본 임상 연구에서 임상적으로 효과적인 치료(시루쿠맙, 골리무맙, 및 csDMARD)는 크기가 0보다 적어도 1 표준 편차만큼 작은 유의한 M-DP 점수를 가졌으며, 이는 20% 초과의 감소에 상응한다. 예외는 단지 12%의 유의한 감소(p<0.0001)를 갖는 아달리무맙 치료의 경우였지만, 4주차 M-DP 점수만이 이용 가능하였고 이후 시점은 이용 가능하지 않았다. 위약 치료의 경우, PD M-DP 점수는 모든 연구에 대해 0보다 1 미만의 표준 편차만큼 작았으며, 최대 4주차 감소 및 12주차 내지 28주차 감소는 각각 7% 및 16%였다.

M-DP에서 14개 분석물 사이의 log₂(4주차/기준선) 값의 상호상관은 평균적으로 완만했으며, SIRROUND-T 연구의 R_Sp는 평균 0.22 ± 0.18(SD)이고 범위는 -0.11 내지 0.83이었다. 아넥신-I, BPI, 및 SP-D가 가장 높은 상호상관된 분석물들(0.74 내지 0.83의 상관관계)이었다. 복합 M-DP 점수와 이러한 14-분석물 사이의 상관관계는 0.09(IP-10/CXCL10) 내지 0.64 (BPI)의 범위였으며, CRP와의 상관관계는 0.51이었다(표 S1).

[표 S1]

임상 반응 연관성

4주차 PD M-DP 점수는 시루쿠맙 100 mg q2w 치료에 대한 24주차 임상 반응과 유의하게 관련이 있었지만, 50 mg q4w 투여 요법의 경우 일관성이 없었다(EULAR DAS28-CRP 양호 대 무반응의 경우 p<0.05)(표 3). 구셀쿠맙이 아닌 우스테키누맙 치료와의 24주차 임상 반응 연관성은 4주차 및 28주차 PD M-DP 점수 모두에 대해 관찰되었다. JNJ-40346527 치료와의 12주차 임상 반응 연관성은 4주차는 아닌 12주차 PD M-DP 점수에 대해서만 관찰되었다. PD M-DP 점수와의 임상 반응의 유의한 연관성이 또한 14주 골리무맙 IV 및 26주 csDMARD 치료에 대해 관찰되었으며, 4주차 M-DP 점수는 이용 가능하지 않았다.

임의의 연구에서 위약 치료에 대한 4주차 M-DP 점수에 대한 임상 반응의 유의한 연관성은 없었다(표 3). 4개의 연구 중 단지 1개(SIRROUND-T)에서 위약 치료에 대한 12주차 내지 28주차 M-DP 점수와의 임상 반응의 연관성이 존재하였지만, 연관성은 양호한 반응 그룹에서의 부정적인 점수(7% 감소, p=0.058)보다는 무반응 그룹에서의 유의한 긍정적인 PD M-DP 점수(19% 증가, p=0.0011)에 의해 주도되었다(표 3).

EULAR DAS28-CRP 반응과의 치료-특이적 유의한 연관성에도 불구하고, 양호한 반응 그룹과 무반응 그룹 사이의 분포는 실질적인 중첩을 가졌다. 따라서, 대상체의 집단으로부터 계산된 PD M-DP 점수는 개별 대상체 수준에서 임상 반응의 예측인자(예를 들어, 4주차 M-DP 점수의 경우) 또는 대용인자(surrogate)(12주차 내지 28주차 M-DP 점수의 경우)로 작용하는 실제적인 예측력을 갖지 않을 것이다.

14개의 분석물의 M-DP 패널로부터 임의의 하나의 단일 분석물의 배제는 M-DP 점수 또는 임상 반응 연관성에서 약력학적 변화에 현저하게 영향을 미치지 않았다(데이터는 제시되지 않음). 이는 CRP의 배제를 포함하였으며, 이 경우 임상 반응 연관성은 배제될 때 활성 치료 그룹에 대해 더 큰 유의성을 나타내는 경향이 있었다.

분석물 세트의 순열(permutation)

최소 혈액 부피, 비용 및 기술적 용이성으로 M-DP 점수를 평가하기 위한 검정 플랫폼의 실제적인 구현을 가능하게 하기 위해, 임상 효능 및 DAS28-CRP 반응과의 PD 연관성을 유지한 M-DP에 대한 분석물의 최소 패널을 규정하는 능력을 평가하였다.

1개 내지 모든 14개의 분석물을 포함하는 패널에 대한 14개 M-DP 분석물의 16,383가지의 가능한 패널 조합이 존재한다. 임상 반응 연관성에 대한 0.05의 명목 p-값을 고려할 때, 각 패널이 독립적이라는 과도한 보수적 가정 하에서의 집단별(family-wise) 오류율은 3.0x10^-6이 될 것이다. 피셔(Fisher)의 결합 확률 테스트를 사용하여 p=0.05인 5개의 연구를 결합한 경우 3.1*10^-7의 유효 p-값이 생성될 것이다.

전체 14-분석물 세트와 유사한 성능을 발휘하는 최상의 최소 분석물 세트를 선택할 때, 각 연구에 대해 p<0.05로 DAS28-CRP EULAR 양호 대 무반응 사이의 유의미한 연관성을 가져오는 분석물 세트가 우선 순위가 되었다(표 4). 시루쿠맙 SC 50 mg q4w 치료를 사용한 4개의 SIRROUND 연구에 대한 24주차 임상 반응과 골리무맙 IV 치료(GO-FURTHER 연구)에 대한 14주차 변화의 연관성에 대해 테스트하기 위해 분석물 세트에 대한 4주차 PD M-DP 점수를 사용하였다. 6개월 메토트렉세이트 치료(RA-MAP TACERA 연구)에 대해 6개월 임상 반응과의 연관성을 테스트하였다. 임상 반응과의 유의한 연관성이 우스테키누맙(CNTO1275ARA2001 연구) 및 JNJ-40346527(40346527ARA2001 연구)의 경우 나중의 시점에서만 관찰되었기 때문에, 28주차 및 12주차 변화를 각각 24주차 및 12주차 임상 반응과의 연관성에 대해 테스트하였다. 분석물의 29가지 조합은 4개에서 8개 분석물까지 이러한 기준을 충족시켰다.

이어서, 이러한 29개 패널을, 모델에서 분석물을 사용하여 계산된 M-DP 점수의 DAS28-CRP 양호 대 무반응 그룹 간의 차이의 평균으로 순위를 매겼다. 상위 3개의 모델은 각각 4개의 분석물을 포함하였다: 1) CRP + CXCL10 + IL-6 + SAA; 2) CRP + CXCL10 + CXCL13 + SAA; 및 CRP + CXCL10 + PHI + SAA(4개의 분석물에 대해 중앙값이 적어도 48% 증가함). 이러한 3개의 패널은 원래의 14-분석물 M-DP 패널이 규정된 시루쿠맙 연구로부터의 결과를 순위에서 제외했을 때 최고의 성능을 유지했다. 3개 중에서 CRP + CXCL10 + CXCL13 + SAA의 4-분석물 패널을 추가의 평가를 위해 선택하였다. SIRROUND-T 연구에서 CRP, CXCL10, CXCL13 및 SAA 간의 log₂(4주차 테스트 수준/기준선 수준) 값의 상호상관은 상관관계 없음(CXCL10과 CRP 및 SAA: -0.05 및 -0.03의 R_Sp), 약한 상관관계(CXCL13와 CRP, CXCL10 및 SAA: 각각 RSp 0.22, 0.30 및 0.28의 R_Sp) 내지 중등도의 상관관계(CRP와 SAA: 0.58의 R_Sp)의 범위였다(표 S2). 이러한 4-분석물들과 복합 4-분석물 PD M-DP 점수 사이의 상관관계는 각각 CXCL10, CXCL13, CRP 및 SAA에 대해 0.15, 0.50, 0.67 및 0.89였다(표 S2).

[표 S2]

4-분석물 M-DP 점수 PD와 임상 반응 연관성

14-분석물 M-DP 패널에 대해 관찰된 것과 유사하게, CRP, CXCL10, CXCL13 및 SAA의 4-분석물 M-DP 패널에 대한 PD M-DP 점수는 0보다 적어도 1 표준 편차만큼 유의하게 작았으며, 이는 효과적인 치료(시루쿠맙, 골리무맙 및 csDMARD)의 경우 60% 초과의 감소에 상응하지만 임상적으로 효과적이지 않은 치료(우스테키누맙, 구셀쿠맙 및 JNJ-40346527)의 경우에는 그렇지 않다(표 5). 유사하게, 예외는 26%의 유의한 감소(p<0.0001)를 갖는 아달리무맙 치료의 경우였지만, 4주차 M-DP 점수만이 이용 가능하였고 이후 시점은 이용 가능하지 않았다. 위약 치료의 경우, PD M-DP 점수는 모든 연구에 대해 0보다 1 미만의 표준 편차만큼 작았으며, 최대 4주차 감소 및 12주차 내지 28주차 감소는 각각 5% 및 32%였다(표 5).

4주차 PD M-DP 점수는 SIRROUND-M, -D 및 -T에서 시루쿠맙 100 mg q2w 및 50 mg q4w 치료에 대한 24주차 임상 반응과 유의하게 관련이 있었고(EULAR DAS28-CRP 양호 대 무반응에 대해 p<0.05) 및 SIRROUND-H에서 시루쿠맙 50 mg q4w(p=0.055) 및 아달리무맙(p=0.022) 치료의 경우 유사하였다(표 5). 구셀쿠맙이 아닌 우스테키누맙 치료와의 24주차 임상 반응 연관성은 4주차 및 28주차 PD M-DP 점수 모두에 대해 관찰되었다(표 5). JNJ-40346527 치료와의 12주차 임상 반응 연관성은 4주차는 아닌 12주차 PD M-DP 점수에 대해서만 관찰되었다(표 5). PD M-DP 점수와의 임상 반응의 유의한 연관성이 또한 14주 골리무맙 IV 및 26주 csDMARD 치료에 대해 관찰되었으며, 4주차 M-DP 점수는 이용 가능하지 않았다(표 5).

임의의 연구에서 위약 치료에 대한 4주차 M-DP 점수에 대한 임상 반응의 유의한 연관성은 없었다(표 5). 4개의 연구 중 단지 1개(SIRROUND-T)에서 위약 치료에 대한 12주차 내지 28주차 M-DP 점수와의 임상 반응의 연관성이 존재하였지만, 연관성은 양호한 반응 그룹에서의 부정적인 점수(10% 감소, p=0.12)보다는 무반응 그룹에서의 유의한 긍정적인 PD M-DP 점수(17% 증가, p=0.010)에 의해 주도되었다(표 5).

아바타셉트 및 리툭시맙 치료에 대한 4-분석물 M-DP 점수의 검증

기준선과 3개월 및 6개월 방문에서 38명의 아바타셉트-치료 및 12명의 리툭시맙-치료 RA 환자의 혈청 샘플에서 MSD U-PLEX 검정으로 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13의 4-분석물 패널을 측정하였다. 이러한 샘플은 이전에 M-DP 패널 개발 또는 감소를 위해 평가되지 않았다. M-DP 점수의 감소는 아바타셉트 치료에 대해 관찰된 임상 효능과 일치했으며, 아바타셉트의 경우 3개월 및 6개월차에 유의한 PD M-DP 점수를 보였다(GMean 45% 감소, 둘 모두에 대해 p<0.0001)(표 6). 이러한 PD M-DP 점수는 0보다 1 표준 편차 작음 및 시루쿠맙과 골리무맙에 대해 관찰된 60% 감소 임계값에 도달하지 않았지만, 4주차에 아달리무맙에 대해 관찰된 26% 감소(0보다 0.8 표준 편차 작음)보다 컸다. 유의한 M-DP 점수는 또한 6개월차에 리툭시맙에 대해 관찰되었으며(GMean 36% 감소, p=0.040), 3개월차에 점수가 0 미만인 경향이 있었다(GMean 30% 감소, p=0.17)(표 6).

3개월 및 6개월차 PD M-DP 점수는 아바타셉트에 대한 24주차 임상 반응과 유의하게 관련이 있었으며(EULAR DAS28-CRP 양호 대 무반응에 대해 p<0.05), 각각 양호, 중등도 및 무반응 그룹에서 3개월차에 51%, 49% 및 16% GMean 감소를 보였다(표 6, 도 7). 리툭시맙 치료의 경우, 단 1명의 환자가 무반응 그룹에 속했기 때문에 양호 대 무반응의 연관성은 만들어 질 수 없었다.

아바타셉트 및 리툭시맙 치료에 대한 이러한 결과는 M-DP 점수의 유의한 감소가 임상적으로 효과적인 치료에서 발생하여, 사이토카인이 아니라 면역 세포를 표적으로 하는 생물학적 치료로 유용성을 확장함을 확인한다. 그러나, 리툭시맙에 대해 관찰되는 것과 같은 일부 치료의 경우 감소의 크기가 더 작고 시간이 더 오래 걸릴 수 있다.

따라서, 4-분석물 M-DP 패널은, PD 복합 점수가 1) 효과적이지 않은 요법이 아닌 효과적인 요법을 사용한 치료 후에 유의하게 감소하고; 2) 구체적으로 위약을 사용한 경우가 아닌 활성 치료를 사용한 경우 무반응 그룹에 비해 EULAR DAS28-CRP 양호 그룹에서 더 유의하게 감소하는 지에 대해 적어도 원래 규정된 14-분석물 M-DP 패널만큼 우수한 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.

임상 질환 활성의 변화와 M-DP 점수 사이의 상관관계

12주차 내지 26주차에 평가된 DAS28-CRP 점수의 변화는 구셀쿠맙을 제외한 활성 치료 그룹에 대해 14- 또는 4-분석물 패널로부터 계산된 12주차 내지 28주차의 PD M-DP 점수와 중등도의 상관관계가 있었다(0.31 내지 0.60의 피어슨 상관 계수 R, 24주차의 SIRROUND-D 시루쿠맙 100 mg q2w를 제외함, r=0.19 내지 0.20)(표 7). 활성 치료 그룹에 대한 12주차 내지 26주차에 평가된 DAS28-CRP 점수와 4주차 PD-M-DP 점수의 변화 사이의 상관관계는 대체로 12주차 내지 28주차 M-DP 점수와의 상관관계에 비해 약했다(0.13 내지 0.50의 R)(표 7). 위약 치료 그룹에 대한 DAS28-CRP 점수와 PD M-DP 점수의 변화의 상관관계는 0.00 내지 0.60의 R 범위에서 가변적이었고, 이는 부분적으로 연구 간 DAS28-CRP 점수 변화의 동적 범위의 가변성 때문일 수 있다(표 7). 구셀쿠맙 치료 그룹에 대한 상관관계는 약했으며(R = 0.06 내지 0.30), DAS28-CRP 점수의 변화에 대해 제한된 동적 범위를 보였다(표 7). M-DP 점수를 계산하기 위해 14-분석물 패널을 사용하든지 4-분석물 패널을 사용하든지 상관관계의 강도는 대체로 유사하였다.

[표 4]

[표 5]

[표 6]

[표 7]

결정적인 M-DP 점수 결과를 강화하는 샘플 크기 추정치

위의 결과에 기초하여, 효과적인 치료는 4주의 치료에 의해 M-DP 점수가 유의하게 감소해야 한다는 가설이 세워진다. 효과적인 치료에 대한 최소 효과 크기는 4주차의 아달리무맙에 대한 것으로, M-DP 점수는 0.8 표준 편차의 감소에 상당했다. 다른 모든 효과적인 치료에 대한 효과 크기는 적어도 1.0 표준 편차의 감소를 보였지만, 이는 골리무맙 IV의 경우 14주차 및 csDMARD의 경우 26주차의 M-DP 점수였으며, 4주차 데이터는 이용 가능하지 않았다. 우스테키누맙에 대한 EULAR DAS28-CRP 양호 반응자는 4주차 M-DP 점수에 대해 1.0 표준 편차 감소를 초과했으며, 이는 4주차에서 M-DP 점수의 유의한 감소가 효과적인 치료를 반영한다는 가설을 뒷받침한다.

4-분석물 M-DP 점수가 효과적인 치료에 대해 관찰된 정도까지 유의하게 감소하는지 여부를 전향적으로 평가하기 위한 연구에 필요한 환자 수를 추정하기 위해, 다양한 시나리오 하에서 검정력 계산(power calculation)을 수행하였다. 효과적인 치료에 대한 실제 M-DP 효과 크기가 규모 면에서 0.8 또는 1.0 표준 편차라는 기본 가정을 사용하면, 그룹당 각각 26명 또는 17명의 환자를 대상으로 한 연구는 p=0.05의 유의 수준에서 효과적인 치료 대 위약 사이의 차이를 검출하는 80% 검정력을 가질 것이다(표 S3). 그룹당 각각 20명 또는 14명의 환자가 각각 p = 0.10의 유의 수준에서 차이를 검출하는 데 필요할 것이다(표 S3).

[표 S3]

위약 치료에 대한 4주차 PD M-DP 점수가 평가된 모든 연구에서 최소였으며, 최대 수치 평균 감소가 5% 미만으로 관찰되었기 때문에, 활성 및 위약 치료 그룹 사이의 4주차 PD M-DP 점수를 형식적으로 비교하는 것은 필요하지 않을 수 있다. 효과적인 치료에 대한 실제 M-DP 효과 크기가 규모 면에서 0.8 또는 1.0 표준 편차라는 기본 가정과 함께 평균 M-DP 점수가 0이라는 귀무 가설을 사용하는 1-표본 t-검정의 경우, 활성 치료 그룹에 각각 15명 또는 10명의 환자를 사용하는 연구는 p=0.05의 유의 수준에서 치료 효과를 검출하는 80% 검정력을 가질 것이다(표 S3). 그룹당 각각 12명 또는 8명의 환자가 각각 p = 0.10의 유의 수준에서 차이를 검출하는 데 필요할 것이다(표 S3).

효과적인 치료에 무반응을 보인 환자는 양호한 반응자에 비해 훨씬 적은 M-DP 점수의 평균 감소를 보였다. 따라서, 무반응 그룹의 환자가 당시 효과적이었던 치료 요법으로 전환된 경우, 이 그룹에 대한 평균 M-DP 점수는 적어도 원래의 치료에 대한 양호한 반응자에서 관찰된 수준까지 유의미한 추가 감소를 나타낸다는 가설이 세워졌다. 골리무맙 치료 데이터에 기초하여, 양호한 반응 하위그룹은 무반응 하위그룹에 대한 33% 감소와 비교하여 54% 감소를 보였다. 런-인(run-in) 골리무맙 치료에 대해 무반응을 보였고 이어서 하위그룹의 모든 환자가 당시 양호한 반응을 달성했던 더 효과적인 요법으로 전환된 환자를 사용한 가설 연구에서, M-DP 점수의 추가 32% 평균 감소가 이 하위그룹에서 예상될 것이다. 하위그룹의 환자 중 2/3 또는 1/2만이 새로운 치료 요법으로 전환된 후 양호한 반응을 달성한 경우, 각각 M-DP 점수의 추가 23% 또는 18% 평균 감소가 예상될 것이다. 환자의 100%, 67% 또는 50%가 전환 후 양호한 반응을 달성하는 것으로 가정할 때, 연구는 골리무맙 런-인 무반응 하위그룹에서 12명, 20명, 30명의 환자를 대상으로 효과적인 치료 요법으로 전환한 후 M-DP 점수의 유의미한(p=0.05) 추가 감소를 검출하는 80% 검정력을 가질 것이다(표 S4). p=0.10의 유의 수준에서 차이를 검출하기 위해 골리무맙 런-인 무반응 하위그룹에서 8명, 15명 또는 23명의 환자가 필요할 것이다(표 S4).

[표 S4]

논의

M-DP 점수매김의 약력학

14개 분석물의 세트가 SomaLogic SOMAscan® 프로파일링으로부터 인구통계적으로 일치하는 건강한 대조군으로부터의 샘플과 비교하여 RA 환자의 혈청 샘플에서 유의하고 일관되게 증가하는 것으로 확인되었다. 분석물 세트에 대한 치료의 약력학적 효과를 요약하는 이 M-DP(PD M-DP라고도 함)에 대한 복합 점수인 PD M-DP 점수는 개별 환자 수준에서 M-DP의 14개 분석물의 중앙값으로 정의되었으며, 각각 기준선에서의 해당 값에 대해 정규화되었다.

확립된 RA 환자에서 7개의 중재 임상 시험에 걸쳐 PD M-DP 점수를 평가할 때, 임상적으로 효과적인 치료의 경우, M-DP 점수가 기준선으로부터의 0-변화 및 위약 그룹에서의 기준선으로부터의 변화(위약 그룹으로부터의 데이터가 이용 가능할 때)에 비해 활성 치료 그룹에서 유의하게 감소된 것으로 관찰되었다. 이러한 치료는 다음을 포함하였다: 시루쿠맙(4개의 3상 연구, 기준선 후 4주차에 평가됨), 아달리무맙(1개의 3상 연구의 활성 비교 아암, 기준선 후 4주차에 평가됨) 및 골리무맙(1개의 3상 연구, 기준선 후 14주차에 평가됨). 이러한 M-DP 점수의 유의한 감소는 다음을 포함하는 임상적으로 효과적이지 않은 치료에 대해 관찰되지 않았다: 우스테키누맙 및 구셀쿠맙(2상 연구, 기준선 후 4주차에 평가됨) 및 CSF1R-길항제 JNJ-40346527(2상 연구, 기준선 후 4주차에 평가됨). csDMARD를 사용한 처음 6개월 치료 후 초기 RA 코호트에서 M-DP 점수의 유의한 감소가 또한 관찰되었다.

각 분석물에 대한 모델링 계수가 아니라 분석물 세트에 대한 정규화된 값의 중앙값에 기초하여 M-DP 점수를 정의하는 결정은 M-DP 점수가 특정 치료와 독립적이 되게 하려는 것에 기초하였다. 또한, 임상 활성에 대한 대용인자가 아닌 질환의 분자 부담을 반영하는 점수를 정의하고자 하였다 이러한 이유로, M-DP 점수는 치료의 약력학적 효과나 치료에 대한 임상 반응과의 연관성을 최적으로 반영하도록 모델링되지 않았는데, 이는 모델이 특정 치료에 대해 너무 선택적이고 더 광범위하게 일반화되지 않을 수 있기 때문이다. 또한, M-DP 점수는 임상 질환 활성, 예를 들어 DAS28-CRP 또는 CDAI와 고도로 상관관계가 있도록 모델링되지 않았다.

정규화된 값의 중앙값을 취하는 것의 주요 이점은 하나의 분석물이 점수에 과도하게 영향을 미칠 수 없다는 것이다. 이러한 이점은, 14-분석물 M-DP 패널로부터 임의의 하나의 분석물의 제거가 약력학적 및 임상 반응 연관성에 대한 M-DP 점수의 성능에 유의하게 영향을 미치지 않은 순열 분석에서 확인되었다. 이 품질은 다른 치료 부류들보다 훨씬 더 강하게 분석물 부류에 영향을 미칠 수 있는 치료에 중요할 수 있으며, 예를 들어, IL-6 억제제는 건강한 집단에서 관찰된 것보다 훨씬 낮은 수준으로 CRP를 매우 강하게 감소시키는 반면, TNFi는 CRP 수준을 유의하게 감소시키지만 그러한 극적인 정도는 아니다.

M-DP 점수매김을 정의하는 접근법은 MBDA(Multi-Biomarker Disease Activity, Vectra-DA로 시판됨) 테스트(PMID: 23585841)의 개발에 사용된 방법과 상이하였다. 이 테스트는 임상 질환 활성, 구체적으로 DAS28-CRP와 상관관계가 있도록 개발되었다. MBDA 패널 내의 12개 혈청 분석물 중 5개는 현재 설명된 14-분석물 M-DP 패널과 공통이다: CRP, IL-6, MMP-1, MMP-3, SAA. 실제로, M-DP 점수는 임상 질환 활성을 직접적으로 반영하는 것으로 의도되지 않았으며, 메토트렉세이트 또는 TNFi 치료(PMID: 22736476) 후 MBDA 점수에 대한 검증 연구에서의 r=0.51에 비해, DAS28-CRP 및 M-DP 점수의 변화 사이의 보통의 상관관계만이 관찰되었다(상관관계는 r = 0.31 내지 0.60의 범위임) MBDA 테스트가 M-DP 점수매김과 유사한 성능을 발휘하는지 여부는 확립되지 않았지만, 분석물들에서의 중첩을 고려할 때, 이는 MBDA 점수가 경로에 간접적으로 영향을 미칠 수 있는 치료의 효과에 비해 급성기에 직접적으로 영향을 미치는 치료(예를 들어, IL- 6-, TNF-, 및 IL-1-억제제)의 효과를 과대평가할 것으로 예상될 수 있다고 하더라도 실제로 그러할 수 있다. 실제로, MBDA 점수는 초기 검증 연구에서 TNFi를 사용한 치료 후 질환 활성과 상관관계가 있었지만, 독립적인 평가에서, MBDA 테스트는 아바타셉트에 대한 과소평가와 비교하여 아달리무맙에 대한 임상 활성의 개선을 과대평가하였지만, 둘 모두는 DAS28-CRP 점수에 거의 동등한 영향을 미쳤다(PMID: 27111089)

임상 반응 연관성

M-DP 점수는 임상적으로 효과적인 치료에 대해 무반응 그룹에 비해 EULAR DAS28-CRP 양호 반응 그룹에서 훨씬 더 감소했다. M-DP 점수는 효과적이지 않은 치료에 대해 전반적으로 활성 치료 그룹에서 유의하게 감소하지 않았지만, M-DP 점수는 우스테키누맙의 경우 4주차 및 28주차에 그리고 CSF1R-길항체의 경우 12주차(그러나 4주차는 아님)에 활성 치료에 대한 무반응자 및 위약 그룹에 비해 DAS28-CRP 양호 반응자의 서브세트에서 감소했다.

그러나, 임상 반응자를 무반응자와 정확하게 구별하는 실제적인 분류 검정력은 임상 반응 그룹들 사이의 M-DP 점수 분포에서의 실질적인 중첩에 의해 제한된다. 예를 들어, 예측인자로서 4주차 PD M-DP 점수를 사용한 24주차 DAS28-CRP 양호 대 무반응자의 분류는 예측인자로서 기준선 및 DAS28-CRP 점수의 4주차 변화를 사용한 AUC-ROC(area-under-receiver-operating-characteristic-curve)=0.83와 비교하여 AUC-ROC=0.62를 가졌다(데이터는 제시되지 않음). 4주차 PD M-DP 점수를 예측인자로서의 기준선 및 DAS28-CRP의 4주차 변화에 추가하는 것은 예측 검정력을 개선하지 못했으며, AUC-ROC가 변하지 않았다.

혈청 RA M-DP 점수는 전체 연구 집단에서 임상적으로 효과적인 치료에 대해 집단 수준에서 유의하게 감소할 것이라는 가설이 세워진다. M-DP 점수는 임상적으로 효과적이지 않은 치료에 대해 유의하게 감소하지 않을 것이지만, 임상 반응자의 서브세트에서 점수가 감소할 수 있었다. 전반적으로 효과적이지 않은 치료에 대한 임상 반응자에서만 M-DP 점수가 감소하는 이러한 상황에서, 이는 치료가 환자의 하위집단에서 효과적일 수 있지만 확인을 위해 적절하게 설계된 연구를 필요로 할 것이라는 가능성을 뒷받침할 것이다. 효과적인 치료(시루쿠맙, 아달리무맙) 및 우스테키누맙에 대한 임상 반응자 하위 그룹에 대해 4주차 방문에서 유의한 변화가 관찰되었지만, 다양한 기작론적 부류의 경우 유의한 변화가 기준선 후 이렇게 일찍 관찰될 수 있다는 것은 확립될 수 없다. 초기 RA에서 효과적인 csDMARD 치료에 대해 기준선 및 6개월차 샘플만이 이용 가능하였고, CSF1R-길항제 임상 반응자 서브세트의 경우 12주차에 유의한 변화가 관찰되었지만 4주차에는 아직 관찰되지 않았다.

순열 분석으로부터, 연구에 걸쳐 치료 반응과의 연관성을 유지하기 위해 하나의 단일 분석물이 절대적으로 필요하지 않다는 것이 입증되었다. 결정적으로, CRP는 패널에 포함시킬 필요가 없었으며, 일부 연구의 경우 기준선으로부터의 변화의 유의성이 개선되었다. 실제로 중요한 것은 평가된 연구에 걸쳐 우수한 성능은 아니더라도 유사한 성능을 유지하면서 14-분석물 M-DP 패널이 4개의 분석물(CRP, SAA, CXCL10, CXCL13)로 감소될 수 있었다는 것이다.

이 감소된 4-분석물 패널을 사용하여, 패널 개발 또는 감소에 대해 이전에 평가되지 않은 아바타셉트 및 리툭시맙에 대한 임상 효능에 따른 M-DP 점수 감소의 동시 발생이 입증되었다. 4-분석물 패널의 성능을 검증하는 것 외에도, 이는 치료의 작용 메커니즘에 관계없이 임상 효능에 따른 M-DP 점수의 유의한 감소의 동시 발생의 일반화 가능성을 추가로 뒷받침한다.

임상 연구에 대한 유망한 적용

개별 환자 수준에서의 예측 검정력의 결여에도 불구하고 집단 수준에서의 임상 효능에 따른 M-DP의 유의한 감소의 동시 발생에 기초하여, 임상 연구 설계를 위한 M-DP 점수매김에 대한 실제적인 적용이 고려될 수 있다. RA의 초기 중재적 연구의 경우, 비교적 적은 수의 환자가 빠르면 치료 4주 후부터 M-DP 점수에 대해 평가될 수 있었다. 기준선에 비해 유의한 변화가 치료와 함께 관찰되는 경우, 치료가 24주의 전체 연구 기간 동안 계속된다면 치료가 임상적으로 효과적일 것으로 추정될 수 있다. 다음 연구를 진행하기로 하는 결정 전에 환자가 치료를 받아야 하는 시간이, 예를 들어, 12주 내지 24주에서 4주로 단축될 뿐만 아니라, 치료될 필요가 있는 환자의 수도 임상 효능 그 자체를 평가하는 표준 연구 설계와 비교하여 실질적으로 감소될 것이다. M-DP 점수매김을 결과로 사용하여 훨씬 더 작은 연구를 허용하는 주요 동인은, M-DP 점수에 대한 위약 치료의 영향의 일관된 결여(4개의 이용 가능한 연구에 걸쳐 5% 미만의 GMean 감소)를 고려할 때, 위약 대조 그룹에 대한 통계적 비교를 위한 요건의 결여이다. 유사한 방식으로, M-DP 점수매김은, 활성 치료에 대한 첫 8명 내지 12명의 환자가 적어도 4주 동안 치료된 후 완전한 등록으로 진행하기로 하는 결정과 함께, p<0.10의 유의성 수준에서 M-DP 점수의 감소가 있는지 여부에 기초하여 1차 임상 효능 결과에 대한 완전한 등록을 진행하기로 하는 결정과 함께 중간 분석에 대한 무용성 결과로서 사용될 수 있다. M-DP 점수매김은 또한 플랫폼 또는 '픽-더-위너' 연구에서 잠재적으로 강력할 수 있었으며, 여기서 다수의 치료가 RA에서 동시에 또는 순차적으로 평가될 것이고, M-DP 점수를 유의하게 감소시키지 않는 치료는 추가 평가를 위해 우선순위가 낮아진다.

효과적인 치료에 무반응을 보인 환자는 양호한 반응자에 비해 훨씬 적은 M-DP 점수의 평균 감소를 보였다. 따라서, 무반응 그룹의 환자가 당시 효과적이었던 치료 요법으로 전환된 경우, 이 그룹에 대한 평균 M-DP 점수는 적어도 원래의 치료에 대한 양호한 반응자에서 관찰된 수준까지 유의미한 추가 감소를 나타낸다는 가설이 세워졌다. 2차 치료가 1차 치료, 예를 들어, TNFi 치료에 추가되는 치료 조합의 연구는 더 소규모이고 더 빠른 연구를 허용하기 위해 M-DP 점수매김을 활용할 수 있다. TNFi에 대한 부적절한 반응을 갖는 환자에서, M-DP 점수가 TNFi 부적절한 반응자에서 예상되는 수준으로 안정화되도록 하기 위한 TNFi를 사용한 런-인 기간 후, 2차 치료가 TNFi에 추가될 것이다. M-DP 점수는 2차 치료의 추가 직전 및 조합 치료 시 적어도 4주 후에 평가될 것이다. M-DP 점수의 유의한 감소는 추가 치료가 1차 치료 그 자체를 계속하는 것과 비교하여 임상 효능을 제공한다는 강력한 생물학적 증거를 제공할 것이다.

결론

4개의 혈청 분석물의 패널을 사용한 RA M-DP 점수매김은 잠재적인 임상 효능에 관해 비교적 빠른 결정을 내리기 위해 소규모 초기 메커니즘 증명(proof-of-mechanism) 연구에 활용되거나, 중간 무용성 분석의 경우 연구를 계속해서 완전히 등록할지 또는 연구를 조기에 종료할지에 관해 결정을 내리기 위해 대규모 2상 연구에 활용될 수 있다. 위약 비교 아암은 평가에 중요하지 않으며, 이는 감소된 샘플 크기를 허용한다. 활성 치료 아암당 필요한 추정 샘플 크기는 p=0.05의 유의성에서 10명 내지 15명의 환자 또는 p=0.10의 유의성에서 8명 내지 12명의 환자이다. RA M-DP 점수매김은 또한 플랫폼 또는 '픽-더-위너' 연구에서 잠재적으로 강력할 수 있었으며, 여기서 M-DP 점수를 유의하게 감소시키지 않는 치료는 우선순위가 낮아진다. 병용 치료 접근법의 임상 연구에 대한 적용은 또한 무반응자에 비해 양호한 임상 반응자에서의 M-DP 점수의 더 큰 감소의 관찰을 활용할 수 있다.

Claims (20)

1. C-반응성 단백질 펜트락신-관련(CRP), 혈청 아밀로이드 A-1 단백질(SAA), C-X-C 모티프 케모카인 10(CXCL10), C-X-C 모티프 케모카인 리간드 13(CXCL13), 인터류킨 6(IL-6), 포스포헥소스 아이소머라제(PHI), 아넥신 I, BPI(살균/투과성-증가 단백질(bactericidal/permeability-increasing protein)), LEAP-1(간-발현 항미생물 단백질(liver-expressed antimicrobial protein)), MMP-1(메탈로프로테이나제-1), MMP-3(메탈로프로테이나제-3), PBEF(프리-B-세포 콜로니-향상 인자 1(pre-B-cell colony-enhancing factor 1)), SP-D(계면활성제 단백질 D(surfactant protein D)), 및 TIMP-3(메탈로프로테이나제의 조직 저해제 3(tissue inhibitor of metalloproteinase 3))로부터 선택되는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14개의 바이오마커로 이루어진 바이오마커 패널을 검출하기 위한 단리된 프로브 세트로서, 바람직하게는 상기 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13, IL-6 및 PHI 중 하나 이상으로 이루어지는, 단리된 프로브 세트.
2. 제1항에 있어서, 상기 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13; CRP, SAA, CXCL10 및 IL-6; 또는 CRP, SAA, CXCL10 및 PHI로 이루어지는, 단리된 프로브 세트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프로브는 앱타머, 항체, 애피바디(affibody), 펩티드, 및 핵산으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 바람직하게는, 프로브는 하나 이상의 검출 가능한 마커로 표지되는, 단리된 프로브 세트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 단리된 프로브 세트를 포함하는 키트.
5. 방법으로서,
   (a) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 단리된 프로브 세트를 생물학적 샘플에 적용하여 상기 생물학적 샘플에서 상기 바이오마커 패널의 각각의 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 측정하는 단계 - 상기 생물학적 샘플은 류마티스 관절염의 치료를 필요로 하는 대상체가 요법으로 치료된 후 시점 T1에서 상기 대상체로부터 얻어짐 -;
   (b) (a)에서 측정된 상기 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함하는 치료 데이터세트를 얻는 단계;
   (c) 상기 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함하는 기준선 데이터세트를 얻는 단계 - 바람직하게는 상기 기준선 데이터세트는 상기 대상체가 상기 요법으로 치료되기 전에 상기 대상체로부터 얻어진 생물학적 샘플로부터 측정된 상기 바이오마커 패널의 모든 바이오마커에 대한 정량적 데이터를 포함함 -;
   (d) 상기 치료 데이터세트의 정량적 데이터를 상기 기준선 데이터세트의 상응하는 정량적 데이터와 비교하여 상기 대상체가 상기 요법으로 치료된 후 상기 시점 T1에서 상기 바이오마커 패널의 각각의 바이오마커의 변화를 얻는 단계; 및
   (e) (d)에서 측정된 상기 바이오마커 패널의 모든 바이오마커의 변화의 중앙값으로서 상기 시점 T1에서 상기 대상체의 분자 질환 프로파일(M-DP) 점수를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 M-DP 점수는 상기 기준선 데이터세트의 상응하는 정량적 데이터에 대한 상기 치료 데이터세트의 각각의 바이오마커에 대한 정량적 데이터의 비의 log₂ 변환의 중앙값으로서 결정되는, 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   (f) 제5항 또는 제6항의 방법을 사용하여 상기 대상체가 상기 요법으로 치료된 후 적어도 하나의 추가 시점 T2에서 상기 대상체에 대한 M-DP 점수를 결정하는 단계;
   (g) 상기 대상체가 상기 요법으로 치료된 후 상기 시점 T1 및 상기 적어도 하나의 추가 시점 T2에서 M-DP 점수의 평균값으로서 상기 대상체에 대한 복합 M-DP 점수를 결정하는 단계; 및
   (h) 상기 대상체에 대한 상기 복합 M-DP 점수에 기초하여 상기 대상체에서 류마티스 관절염을 치료하는 데 있어서의 상기 요법의 효능을 예측하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   (f) 류마티스 관절염의 치료를 필요로 하는 대상체 그룹이 상기 요법으로 치료된 후 상기 시점 T1에서 상기 대상체 그룹의 각각의 대상체에 대한 M-DP 점수를 결정하는 단계 - 상기 M-DP 점수는 제5항 또는 제6항의 방법을 사용하여 결정됨 -;
   (g) 상기 시점 T1에서의 상기 대상체 그룹의 모든 대상체에 대한 상기 M-DP 점수의 평균값으로서 상기 시점 T1에서 상기 대상체 그룹에 대한 복합 M-DP 점수를 결정하는 단계; 및
   (h) 상기 복합 M-DP 점수에 기초하여 류마티스 관절염을 치료하는 데 있어서의 상기 요법의 효능을 예측하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 대상체 그룹은 5 내지 25명의 대상체, 바람직하게는 10 내지 15명의 대상체, 예컨대 10, 11, 12, 13, 14 또는 15명의 대상체로 이루어지는, 방법.
10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이오마커 패널은 CRP, SAA, CXCL10 및 CXCL13으로 이루어지는, 방법.
11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생물학적 샘플은 혈청 샘플인, 방법.
12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합 M-DP 점수는 임상 평가와 상관관계가 있고; 바람직하게는, 상기 임상 평가는 DAS, DAS28, DAS28-CRP, 샤프(Sharp) 점수, 압통 관절 카운트(TJC), 팽윤 관절 카운트(SJC), 임상 질환 활성 지수(CDAI) 및 단순 질환 활성 지수(SDAI)로 이루어진 군으로부터 선택되고; 더욱 바람직하게는, 상기 임상 평가는 DAS28-CRP인, 방법.
13. 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시점 T1은 상기 대상체가 상기 요법으로 치료된 후 약 4 내지 12주차이고; 바람직하게는, 시점 T1은 대상체가 요법으로 치료된 후 약 4 내지 8주차, 예컨대 4, 5, 6, 7 또는 8주차, 또는 그 사이의 임의의 시점인, 방법.
14. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 류마티스 관절염을 치료하는 데 있어서의 상기 요법의 효능은 상기 효능이 임상 평가에 의해 검출되기 전에 상기 복합 M-DP 점수에 기초하여 예측되는, 방법.
15. 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요법이 효과적인 것으로 예측되는 경우, 상기 요법으로 상기 대상체(들)를 치료하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
16. 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요법이 효과적이지 않은 것으로 예측되는 경우, 다른 요법으로 상기 대상체(들)를 치료하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
17. 류마티스 관절염 치료를 필요로 하는 대상체 그룹에서 류마티스 관절염을 치료하는 방법으로서,
    (a) 상기 대상체 그룹의 각각의 대상체로부터 기준선 생물학적 샘플을 얻는 단계;
    (b) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 단리된 프로브 세트를 각각의 상기 기준선 생물학적 샘플에 적용하여, 상기 단리된 프로브 세트에 의해 검출된 각각의 바이오마커에 대한 기준선 발현 수준을 검출하는 단계;
    (c) 류마티스 관절염에 대한 요법으로 상기 대상체를 치료하는 단계;
    (d) 시점 T1에서 상기 대상체 그룹의 각각의 대상체로부터 생물학적 샘플을 얻는 단계;
    (e) 상기 (b)로부터의 단리된 프로브 세트를 각각의 상기 생물학적 샘플에 적용하여, 상기 시점 T1에서 각각의 바이오마커에 대한 발현 수준을 검출하는 단계;
    (f) 각각의 대상체에 대한 분자 질환 프로파일(M-DP) 점수를 결정하는 단계 - 상기 M-DP 점수는 상기 상응하는 기준선 발현 수준에 대한 시점 T1에서의 각각의 바이오마커에 대한 발현 수준의 비의 log₂ 변환의 중앙값임 -;
    (g) 상기 대상체 그룹에 대한 M-DP 점수의 평균값으로서 상기 대상체 그룹에 대한 복합 M-DP 점수를 결정하는 단계;
    (h) 상기 복합 M-DP 점수가 0보다 1 표준 편차 초과만큼 작은 경우 상기 (c)에서의 요법으로 상기 대상체를 계속 치료하는 단계; 또는 상기 복합 M-DP 점수가 0보다 1 표준 편차 미만만큼 작거나, 변하지 않거나, 0보다 1 표준 편차 미만만큼 큰 경우 다른 요법으로 상기 대상체를 치료하는 단계를 포함하는, 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 시점 T1은 상기 기준선 시간 후 약 4 내지 약 12주차이고: 바람직하게는, 상기 시점 T1은 기준선 시간 후 약 4 내지 약 8주차, 예컨대 4주차, 5주차, 6주차, 7주차, 8주차 또는 그 사이의 임의의 시점인, 방법.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 생물학적 샘플은 혈청 샘플인, 방법.
20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체 그룹은 5 내지 25명의 대상체, 바람직하게는 10 내지 15명의 대상체, 예컨대 10, 11, 12, 13, 14 또는 15명의 대상체로 이루어지는, 방법.

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