JP2014530612A - 卵巣がんに関する方法および材料 - Google Patents

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Abstract

本明細書において、卵巣がんを診断するための方法を記述する。特に、特定のマイクロRNAは卵巣がん患者の化学療法への抵抗性に対して有用である。【選択図】なし

Description

関連出願への相互参照
[0001] この出願は2011年10月14日に出願された米国仮特許出願一連番号61/547,109、および2012年7月25日に出願された米国仮特許出願一連番号61/675,449の利益を主張し、その開示を明確に全ての目的に関して参照により本明細書に援用する。
連邦政府により資金提供を受けた研究に関する記載
[0002] この発明は、国立衛生研究所(NIH/EDRN)により与えられた助成金番号U01CA152758の下での米国政府援助によりなされた。米国政府は本発明において一定の権利を有する。
配列リストに関する記載
[0003] この出願は、MPEP§1730 II.B.2(a)(A)において認可され、示されているように、USPTO EFS−WEBサーバーを介して電子出願されており、この電子出願には電子的に提出された配列(SEQ ID)リストが含まれる。この配列リストの全内容を、全ての目的に関して、参照により本明細書に援用する。その配列リストは、2012年10月11日に作成された以下:604_53324_SEQ_LIST_2012−030.txtのような電子出願された.txtファイル上で同定され、大きさは3,287バイトである。
[0004] この出願は、医学、特に腫瘍学の分野における。本発明はまた、分子生物学、特にマイクロRNAの分野における。
[0005] 卵巣がんは、先進諸国における婦人科系がん関連死の主因である。向上した減量手術およびプラチナ−タキサン投与計画の導入により、その処置方法は進歩してきたが、全体の5年生存率は進行期の疾患において29%にすぎず、これは大部分は進行期における診断ならびにプラチナをベースにした化学療法に対する内因性および後天性の抵抗性によるものである。従って、卵巣がんの化学療法抵抗性の分子マーカーを同定することは決定的に重要である。分子レベルでの発見をうまく橋渡しすることは、個別化された処置計画、向上した化学療法奏効率および不必要な処置の回避につながるであろう。
[0006] 特に、上皮性卵巣がんは最も一般的な婦人科系悪性腫瘍であり;非常に侵攻性であり、毎年125,000件近い死亡を引き起こしている。検出および細胞傷害性療法における進歩にも関わらず、進行期の疾患を有する患者の非常に低い割合しか初診の5年後に生存していない。この疾患の高い死亡率は主に利用可能な療法への抵抗性によるものである。
[0007] マイクロRNA(miR)は小さい非コードRNAのクラスであり、それは遺伝子発現を調節して翻訳抑制、mRNAの切断、または不安定化を引き起こす。それらは数多くの生理的細胞プロセスに関わっている。最も重要なことには、蓄積する証拠は、多くのmiRがヒトのがんにおいて異常に発現しており、それらの発現プロファイルは一部のがんの病期、亜型および予後を分類することができることを示している。
[0008] 本特許または出願ファイルは、カラーで作成された少なくとも1個の図面を含有する。カラーの図面(単数または複数)を有するこの特許または特許出願公開のコピーは、要請して必要な料金を払えば特許庁により提供されるであろう。
[0049] 第1観点において、以下の工程を含む、対象において化学療法介入に抵抗性である卵巣がんを診断する方法を本明細書において記述する:
a)対照発現レベルと比較した場合の、その対象からの試料中のmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現レベルを同定し、そして
b)その対象がその対照発現レベルと比較して低下したmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現レベルを有する場合、その対象において化学療法抵抗性卵巣がんがあると診断し、または
c)その対象がその対照発現レベルと比較して低下したmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現レベルを有しない場合、その対象において化学療法抵抗性卵巣がんがないと診断する。
[0050] 特定の態様において、その方法にはさらに、対照の発現レベルと比較した、miR−592、miR−302d、miR−491、miR−483−5p、miR−653、miR−181a、miR−671−3p、miR−19aおよび/またはmiR−744の発現レベルを同定することが含まれる。
[0051] 特定の態様において、その方法には、対照の発現レベルと比較した、miR−296−5pおよび/またはmiR−518eの発現レベルを同定することが含まれる。
[0052] 特定の態様において、その方法は、miR−484、miR−642およびmiR−217のレベルを同定することを含む。
[0053] 特定の態様において、その化学療法介入は以下の薬物の1種類以上の投与を含む:プラチナをベースにした薬物、カルボプラチン(Paraplatin(登録商標))、シスプラチン(Platinol(登録商標))、タキサン、パクリタキセル(Taxol(登録商標))、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、ゲムシタビン(Gemzar(登録商標))、ドキソルビシン(Adriamycin(登録商標)、Doxil(登録商標))、エトポシド(Vepesid(登録商標))、ビノレルビン(Navelbine(登録商標))、エピテロン(epithelone)系薬物であるイクサベピロン(xabepilone)(Ixempra(登録商標))、ベバシズマブ(Avastin(登録商標))および/またはフェノクソディオール。
[0054] 特定の態様において、その方法には以下の工程が含まれる:
1)対象から得られた試料からのmiR−484、miR−642および/またはmiR−217のRNAを逆転写して標的オリゴデオキシヌクレオチドのシグネチャーを用意し;
2)その標的オリゴデオキシヌクレオチドをmiR−484、miR−642および/またはmiR−217 miRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含むマイクロアレイにハイブリダイズさせてその試験試料に関するハイブリダイゼーションプロファイルを用意し;そして
3)工程(2)のプロファイルを対照と比較する。
[0055] 特定の態様において、その方法には、その試料のハイブリダイゼーションプロファイルを対照試料から生成されたハイブリダイゼーションプロファイルと比較することが含まれる。
[0056] 特定の態様において、その方法には、その試料のハイブリダイゼーションプロファイルを非がん性試料と関係するmiRレベルのデータベース、統計、または表と比較することが含まれる。
[0057] 特定の態様において、その卵巣がんは漿液性上皮性卵巣癌である。
[0058] 特定の態様において、対照と比較して低下したmiR−484の発現は化学療法抵抗性卵巣がんの診断を確証する。
[0059] 別の観点において、以下の工程を含む、ヒト対象が卵巣がんに関して悪い生存予後を有するかどうかを決定する方法を本明細書において記述する:
a)そのヒト対象からの卵巣組織の試料中のmiR遺伝子産物シグネチャーのレベルを測定し、そのmiR遺伝子産物シグネチャーは以下のmiR遺伝子産物からなり:miR−484、miR−642および/またはmiR−217;そして
b)その試料中のmiR遺伝子産物の1種類以上のレベルにおける、がんを有しない卵巣組織の対照試料中のmiR遺伝子産物の対応するレベルと比較した低下が、そのヒト対象が卵巣がんに関する悪い生存予後を有することを示す場合、そのヒト対象の悪い生存予後を決定する。
[0060] 特定の態様において、その方法は以下の工程を含む:
1)その試料からのmiR−484、miR−642および/またはmiR−217のRNAを逆転写して標的オリゴデオキシヌクレオチドのシグネチャーを用意し;
2)その標的オリゴデオキシヌクレオチドをmiR−484、miR−642および/またはmiR−217 miRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含むマイクロアレイにハイブリダイズさせてその試験試料に関するハイブリダイゼーションプロファイルを用意し;そして
3)工程(2)のプロファイルを対照と比較する。
[0061] 特定の態様において、その対象の生存予後を決定する工程は、漿液性卵巣がんを他の卵巣がんと識別する。
[0062] 特定の態様において、その対象の生存予後を決定する工程は、化学療法介入に対する応答を予測する。
[0063] 特定の態様において、miR−484、miR−642および/またはmiR−217のシグネチャーセットはそれぞれmiR−484、miR−642および/またはmiR−217に特異的である1種類以上のプローブにハイブリダイズし、miR−484、miR−642および/またはmiR−217のレベルにおける対照試料と比較した低下の存在は、化学療法介入に対する乏しい応答、ヒトの患者における悪い生存の予後、および/または漿液性卵巣がんの存在を示している。
[0064] 別の観点において、化学療法抵抗性卵巣がんが対象であることを決定するための方法を本明細書において記述し、その方法は以下の工程を含む:
a)その対象からの試料のmiRNA発現プロファイルを検出し、
b)その試料のmiRNAプロファイルを非がん性卵巣細胞を含む対照試料のmiRNA発現プロファイルと比較し、そして
c)そのmiRNA発現プロファイルがその試料中のhsa−miR−484、hsa−miR−642および/またはhsa−miR−217の1種類以上の発現における統計的に有意な変化を含む場合、化学療法抵抗性卵巣がんを決定する。
[0065] 特定の態様において、その統計的に有意な変化はmiR−484の発現レベルにおける低下である。
[0066] 特定の態様において、そのマイクロRNAシグネチャーは少なくともhsa−miR−484、hsa−miR−642およびhsa−miR−217を含む。
[0067] 別の観点において、以下の工程を含む、患者の病態の評価のための方法を本明細書において記述する:
a)その患者からの生物学的試料を用意し、
b)その試料中の予め決められたmiRNAのシグネチャーの発現レベルを決定してmiRNA発現プロファイルを得て、その予め決められたmiRNAのシグネチャーは少なくともhsa−miR−484、hsa−miR−642および/またはhsa−miR−217を含み、
c)工程b)のmiRNA発現プロファイルを卵巣がんが含まれる様々な疾患に特徴的な1以上の参照miRNA発現プロファイルと比較し、そして
d)工程(c)の比較に基づいてその患者の病態を評価する。
[0068] 特定の態様において、その参照miRNA発現プロファイルは、インターネットデータベース、集中型データベースまたは非集中型データベースの1個以上で見付かるデータベースから得られる。
[0069] 特定の態様において、その決定は、その予め決められたmiRNAのシグネチャーの定性的、定量的または半定量的決定を含む。
[0070] 特定の態様において、その決定は、核酸ハイブリダイゼーション、核酸増幅、ポリメラーゼ伸長、配列決定、質量分析、またはそれらのあらゆる組み合わせを含む。
[0071] 別の観点において、以下:
a)患者からの生物学的試料中の予め決められたmiRNAのシグネチャーを決定するためのバイオマーカー(その予め決められたmiRNAのシグネチャーはhsa−miR−484、hsa−miR−642および/またはhsa−miR−217の少なくとも1つを含む)、および
b)卵巣がんが含まれる様々な疾患に特徴的な複数のmiRNA参照発現プロファイル
を含む、患者の病態の評価のためのキットを本明細書において記載する。
[0072] 特定の態様において、そのmiRNA参照発現プロファイルはデータベース、例えばインターネットデータベース、集中型または非集中型データベース中に置かれている。
[0073] 別の観点において、以下:
a)少なくとも1種類の卵巣がん診断用バイオマーカーに特異的な1種類以上の検出物質(detectors)を含む捕捉試薬、ここで少なくとも第1卵巣がんバイオマーカーはmiR−484バイオマーカーである
b)検出試薬、および
c)そのキットを用いて患者からの生物学的試料中のmiR−484診断用バイオマーカーの発現レベルが卵巣がんを有しない対照の対象における同じバイオマーカーの発現レベルよりも低い場合に患者を卵巣がんを有すると診断するための説明書
を含む、患者において卵巣がんを診断するためのキットを本明細書において記述する。
[0074] 特定の態様において、そのキットにはさらに、miR−642およびmiR−217バイオマーカーから選択される1種類以上の追加の卵巣がん診断用バイオマーカーが含まれる。特定の態様において、そのキットにはさらに、hsa−miR−592、hsa−miR−484、hsa−miR−217、hsa−miR−642、hsa−miR−302d、hsa−miR−491、hsa−miR−483−5p、hsa−miR−653、hsa−miR−181a、hsa−miR−671−3p、hsa−miR−19aおよび/またはhsa−miR−744から選択される1種類以上の追加の卵巣がん診断用バイオマーカーが含まれる。
[0075] 別の観点において、miR−484、miR−642およびmiR−217、および/またはそれらの相補物(complements)から選択されるmiRNAのセットの配列を含む卵巣がんを診断するためのオリゴ−またはポリヌクレオチドのセットを本明細書において記述する。
[0076] 別の観点において、以下の工程を含む、患者において卵巣がんを診断するための方法を本明細書において記述する:
a)患者からの生物学的試料中の少なくとも1種類の診断用バイオマーカーの発現レベルを検出し、ここで少なくとも第1診断用バイオマーカーはmiR−484バイオマーカーであり、そして
b)その患者の試料中の少なくともmiR−484診断用バイオマーカーの発現レベルが卵巣がんを有しない対照の対象からの生物学的試料に由来する同じバイオマーカーの正常な発現レベルよりも低い場合に、患者を卵巣がんを有すると診断する。
[0077] 特定の態様において、その方法にはさらに、miR−642およびmiR−217バイオマーカーから選択される1種類以上の追加の卵巣がん診断用バイオマーカーの発現レベルを検出することが含まれる。特定の態様において、その方法にはさらに、hsa−miR−592、hsa−miR−484、hsa−miR−217、hsa−miR−642、hsa−miR−302d、hsa−miR−491、hsa−miR−483−5p、hsa−miR−653、hsa−miR−181a、hsa−miR−671−3p、hsa−miR−19aおよび/またはhsa−miR−744から選択される1種類以上の追加の卵巣がん診断用バイオマーカーの発現レベルを検出することが含まれる。
[0078] 特定の態様において、その方法はさらに以下の工程を含む:
a)試料を得て、ここでその試料は卵巣細胞を含み;
b)その試料からmiRNA発現プロファイル中の少なくとも1種類のmiRNAを増幅し;
c)その試料のmiRNA発現プロファイルを決定し;そして
d)その試料のmiRNA発現プロファイルをmiR−484、miR−642および/またはmiR−271を含む対照miRNAシグネチャーと比較し、ここでその試料のmiRNA発現プロファイル内の対照miRNAシグネチャーの再現は、その試料が化学療法処置に抵抗性の卵巣がん細胞を含むことを示す。
[0079] 卵巣がんを診断するための装置も本明細書において記述する。その卵巣がん診断装置は、以下:
a)少なくともmiR−484、miR−642および/またはmiR−217診断用バイオマーカーに特異的な1種類以上の検出物質を含む捕捉試薬、ならびに
b)その患者からの生物学的試料中の少なくともその診断用バイオマーカーの発現レベルを検出するための検出試薬、ここでその患者は、その患者の生物学的試料中のその診断用バイオマーカーの少なくとも1種類の発現レベルが卵巣がんを有しない対照の対象における発現レベルよりも低い場合、卵巣がんを有すると診断される;
を含むことができる。
[0080] その装置の捕捉試薬は、その診断用バイオマーカーと特異的に相互作用する有機性化学物質もしくは無機性化学物質、生体分子、またはそのあらゆる断片、相同体、類似体、コンジュゲート、もしくは誘導体であることができる。特定の態様において、その捕捉試薬はタンパク質および/または抗体であり、固体支持体上に固定されていてよい。
[0081] 化学療法剤を用いた処置に応答性でありうる卵巣がん患者を化学療法剤を用いた処置から利益を得ないであろう化学療法抵抗性卵巣がんを有する患者に対して識別する診断用バイオマーカーのパネル(panel)も本明細書において記述する。
[0082] その診断用バイオマーカーのパネルには、一般に少なくともこれらの2つのタイプの患者を識別する、および/または悪い予後の結果に関する最高の危険性および/または現在利用可能な化学療法介入への乏しい応答を有する患者を同定するための化学療法抵抗性卵巣がん診断用バイオマーカーが含まれ得る。そのような悪い予後に関する危険にさらされている患者を同定することは、卵巣がん患者のこれらの亜集団に関するより特異的、積極的(aggressive)な療法につながるであろう。
[0083] 特定の態様において、バイオマーカーの結果の組み合わせはその診断の正確性を大きく増大させる。
[0084] 別の広い観点において、以下の工程を含む、対象において化学療法抵抗性に関連する漿液性卵巣がんを診断する方法を本明細書において記述する:
a)対照と比較した相対的なmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現を同定し、そして
b)その対象が対照と比較して低下したmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現を有する場合、その対照において化学療法抵抗性に関連する漿液性卵巣がんがあると診断し、または
c)その対象が対照と比較して低下したmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現を有しない場合、その対照において化学療法抵抗性に関連する漿液性卵巣がんではないと診断する。
[0085] 特定の態様において、その方法には対照と比較した場合の相対的なmiR発現を同定することが含まれ、ここで工程a)にはさらに図1Cにおいて列挙されている1種類以上の追加のmiR:miR−592、miR−302d、miR−491、miR−483−5p、miR−653、miR−181a、miR−671−3p、miR−19aおよびmiR−744を同定することが含まれる。特定の態様において、その方法には対照と比較した相対的なmiR−518eおよび/または296−5pの発現を同定することが含まれる。
[0086] 特定の態様において、その方法にはその診断に基づいて処置計画を立てることが含まれる。特定の態様において、その方法にはその診断に基づいて処置を施すことが含まれる。特定の態様において、その方法には卵巣がんがあると診断された場合に抗血管新生処置を施すことが含まれる。特定の態様において、その方法にはその診断に基づいて予後を決定することが含まれる。
[0087] 別の広い観点において、上皮性卵巣がんを有する患者の上皮性卵巣がん細胞中のmiR−484のレベルを増大させることを含む、上皮性卵巣がんを有する患者において薬物感受性を増大させるための方法を本明細書において提供する。
[0088] 特定の態様において、そのmiRを遺伝子療法、小分子、または生物学的(biologic)からなる群から選択される装置により増大させる。
[0089] 別の広い観点において、上皮性卵巣がんを有する患者の上皮性卵巣がん細胞中のmiRのレベルを増大させることを含む、上皮性卵巣がん関連血管新生を抑制するための方法を本明細書において提供する。
[0090] 特定の態様において、そのmiRを遺伝子療法、小分子、または生物学的からなる群から選択される装置により増大させる。
[0091] 特定の態様において、その方法には、漿液性卵巣がんを他の卵巣がんから識別する、その対象の生存予後を決定することが含まれる。
[0092] 特定の態様において、その方法には、化学療法介入への応答を予測する、その対象の生存予後を決定することが含まれる。
[0093] 特定の態様において、miR−484、miR−642およびmiR−217のシグネチャーは、それぞれmiR−484、miR−642およびmiR−217に特異的であるプローブにハイブリダイズし、対照試料と比較したmiR−484、miR−642およびmiR−217のレベルにおける低下の存在は、化学療法介入への乏しい応答、ヒトの患者における悪い生存の予後、および/または漿液性卵巣がんの存在を示している。
[0094] 別の広い観点において、以下の工程を含む、化学療法抵抗性卵巣がんの存在を決定する方法を本明細書において提供し:
a)卵巣がん細胞の試料を得て;
b)その試料の総RNAを抽出し;
c)その試料から少なくとも1種類のmiRNAを増幅し;
d)その試料のmiRNA発現プロファイルを決定し;そして
e)その腫瘍試料のmiRNA発現プロファイルをmiR−484、miR−642およびmiR−271の1種類以上からなるmiRNAシグネチャーと比較する;
ここで、その試料のmiRNA発現プロファイル内のそのmiRNAシグネチャーの再現は、その卵巣がん細胞が化学療法処置に抵抗性であることを示す。特定の態様において、その卵巣がんは漿液性卵巣がんを含む。
[0095] 別の広い観点において、hsa−miR−484、hsa−miR−642およびhsa−miR−217からなる群から選択される1種類以上のmiRNAを含むマイクロRNAシグネチャーを本明細書において提供し、ここで卵巣細胞中のこれらのmiRNAの低下した発現はその卵巣細胞が卵巣がん細胞であることを示す。
[0096] 特定の態様において、これらのmiRNAのいずれか1種類の発現における統計的に有意な変化は、その卵巣がん細胞が化学療法介入に抵抗性であることを示す。
[0097] 別の広い観点において、miR−484、miR−642およびmiR−217、および/またはそれらの相補物から選択されるmiRNAのセットの配列を含む、卵巣がんを診断するためのオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドのセットを本明細書において提供する。
[0098] その一部が具体的に記述されており、他のものは具体的に記述されていない、本発明のこれらおよび他の目的および利点は、下記の詳細な記述および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
[0010] 図1A.TLDAカードを用いたトレーニングセット(training set)の分析。重要なmiRを示す。 [0011] 図1B.同定されたmiRの重心(Centroid)分析。緑で下方制御されるmiRを、赤で上方制御されるmiRを示す。 [0012] 図1C.2つのクラス:非応答者(安定疾患および進行性疾患)および応答者(完全応答者および部分応答者)において再定義されたトレーニングセット中の重要なmiR。 [0013] 図1D.トレーニングセット中の重要なmiR。 [0015] 図2A.右側腹部中にMDAH−2274対照細胞を、左側腹部中にmiR−484を過剰発現するMDAH−2274を注射されたマウスの腫瘍体積。CBDCA+Tax処置の開始の日の腫瘍の大きさ(左のグラフ)および21日間の処置後のそれらの増大(右のグラフ)を示す。 [0016] 図2B.右側腹部中にSKOV−3対照細胞を、左側腹部中にmiR−484を過剰発現するSKOV−3を注射されたヌードマウスのインビボ画像化。処置の開始の直前(左のパネル)および21日間のCBDCA+Tax処置後に画像を得た。 [0017] 図2C.Bにおいて記述された実験の、0日目(左のグラフ)ならびに7、14および21日間の処置後(右のグラフ)のインビボEGFP蛍光の定量化。 [0018] 図2D.CBDCA+Tax処置の存在下での対照(scr)またはmiR−484を発現するレンチウイルスの腫瘍内注射の作用。ノンパラメトリックt検定により評価した際に有意差がそれぞれのグラフにおいて報告されている。差は0.05未満である場合に有意であるとみなされた。 [0020] 図3A.左のパネル:VEGFBの3’UTR中の可能性のあるmiR−484結合部位のアラインメント。中央のパネル:293細胞におけるmiR−484の導入後のVEGFBのウェスタンブロット分析。右のパネル:デンシトメトリーでのチューブリンおよびVEGFBの発現の間の比率。 [0021] 図3B.左のパネル:VEGFR2の3’UTR中のmiR−484結合部位候補のアラインメント。中央のパネル:HUVEC細胞におけるmiR−484の導入後のVEGFR2のウェスタンブロット分析。右のパネル:デンシトメトリーでのチューブリンおよびVEGFR2の発現の間の比率。 [0022] 図3C.(左から右へ)スクランブルmiRと共に(VEGFB cnt)、またはmiR−484と共に(VEGFB−miR−484)導入された野生型VEGFB mRNAの3’UTRを含有するベクター、スクランブルmiRと共に(VEGFB−mut cnt)、またはmiR−484と共に(VEGFB−mut−miR−484)導入された変異したmiR−484結合部位を含有するベクター、スクランブルmiRと共に(VEGFR2 cnt)、またはmiR−484と共に(VEGFR2−miR−484)導入された野生型VEGFR2 mRNAの3’UTRを含有するベクター、およびスクランブルmiRと共に(VEGFR2−mut cnt)、またはmiR−484と共に(VEGFR2−mut−miR−484)導入された変異したmiR−484結合部位を含有するベクターのルシフェラーゼアッセイ。 [0024] 図4A〜4B.応答者(図4A)および非応答者(図4B)の腫瘍のCD34染色;後者において、明白な微小血管の形成を伴うより高い血管密度を示している。 [0025] 図4C.SK−OV3またはMDAH2774細胞における、miR−484または対照を導入されたマウス異種移植片腫瘍中の腫瘍血管数。 [0026] 図4D.miR−484および血管数の回帰分析。 [0028] 図5A〜5B.安定形質移入後の(図5A)、および同じ細胞株に由来するCM培地中の(図5B)、卵巣がん由来細胞株におけるmiR−484の発現を示す。 [0029] 図5C.卵巣がん由来細胞株と共培養されたHUVEC細胞中のmiR−484のレベル。 [0030] 図5D.共培養されたmiR−484−FITCコンジュゲートを形質移入されたSK−OV3細胞(緑)およびCD31抗体−Texas Redコンジュゲートで染色されたHUVEC(赤)の共焦点顕微鏡画像。 [0031] 図5E.右のパネル:miR−484またはEGFPを安定導入されたSK−OV3細胞からのCM中で培養されたHUVEC細胞におけるVEGFR2発現のウェスタンブロット分析。左のパネル:デンシトメトリーでのチューブリンおよびVEGFR2の発現の間の比率。 [0033] 図6A.EOC中のmiR 296および484の発現。 [0034] 図6B.表は、示した卵巣がん細胞株におけるmiR−296、484の正規化された発現レベルならびに方法の節で記述されるように評価されたCBDCA処理に関するそれらのIC値を示す。 [0035] 図6C.MDAH−2774細胞のCBDCA(上のパネル)およびTaxol(下のパネル)処理に対するインビトロでの感受性へのmiR−484およびmiR−296発現の作用。 図6D.SKOV−3細胞のCBDCA(上のパネル)およびTaxol(下のパネル)処理に対するインビトロでの感受性へのmiR−484およびmiR−296発現の作用。 [0036] 図7.3D Matrigelマトリックス上で示した条件培地(CM)または対照の存在下で20時間培養したHUVECの画像。示したように、miR−484を導入されたSKOV−3およびMDAH2774細胞からのCMは、HUVECの3D中で管様構造を正しく形成および維持する能力を対照細胞からのCMと比較した場合に低減する。 [0037] 図8.卵巣の浸潤性漿液性癌の患者のデータ、臨床転帰に関するデータを示す表。 [0038] 図9.応答性(Responser)対不応性卵巣癌におけるmiR発現シグネチャー。 [0040] 図10A.それぞれHGS(SEQ ID NO:10)およびVEGFB(SEQ ID NO:12)の3’UTR中の可能性のあるmiR−296(SEQ ID NO:9)および484(SEQ ID NO:11)の結合部位のアラインメント。 [0041] 図10B.293細胞におけるトランスフェクション後のmiR 296および484の発現を示す。 [0042] 図10C.左のパネル、293細胞におけるmiR−296および484のトランスフェクション後のHGS、VEGFBおよびチューブリンのウェスタンブロット分析、右のパネル、デンシトメトリーでのチューブリン、HGSおよびVEGFBの発現の間の比率。 [0043] 図10D.スクランブルmiRと共に(HGS cnt)、またはmiR−296と共に(HGS−miR 296)導入された野生型HGS mRNAの3’UTRを含有するルシフェラーゼアッセイベクター、およびスクランブルmiRと共に(HGSmut cnt)、またはmiR−296と共に(HGSmut−miR 296)導入された変異したmiR 296結合部位を含有するベクター。 [0044] 図10E.スクランブルmiRと共に(VEGFB cnt)、またはmiR−484と共に(VEGFB−miR 484)導入された野生型VEGFB mRNAの3’UTRを含有するルシフェラーゼアッセイベクター、およびスクランブルmiRと共に(VEGFBmut cnt)、またはmiR−484と共に(VEGFBmut−miR 484)導入された変異したmiR 484結合部位を含有するベクター。 [0046] 図11A.ヒトの漿液性卵巣癌の30の症例(15NRおよび15R)中の腫瘍血管数。 [0047] 図11B.SKOV−3またはMDAH2774細胞における、miR 484または対照を導入されたマウス異種移植片腫瘍中の腫瘍血管数。 [0048] 図11C.NR(左のパネル)およびR(右のパネル)腫瘍のCD34染色;前者において、明白な微小血管の形成を伴うより高い血管密度を示している。
[0099] この開示全体を通して、様々な刊行物、特許および公開された特許明細書を、引用を同定することにより参照する。これらの刊行物、特許および公開された特許明細書の開示を、この発明が属する技術の現状をより完全に記述するために本開示の中に参照により援用する。
[00100] 定義
[00101] 前記の一般的な記述および以下の詳細な記述は両方とも典型的かつ説明的なものでしかなく、本教示の範囲を限定することは意図していないことは理解されるべきである。この出願において、別途明確に記載しない限り、単数形の使用には複数形が含まれる。
[00102] 単語“a”または“an”の使用は、特許請求の範囲および/または明細書中で用語“含む”と合わせて用いられる場合、“1”を意味してよいが、それは“1以上”、“少なくとも1”、および“1または1より多く”の意味とも矛盾しない。
[00103] また、“含む(comprise)”、“含有する(contain)”、および“含まれる(include)”、またはそれらの基語の修飾、例えば“含む(comprises)”、“含有した(contained)”、および“含まれること(including)”(それらに限定されない)の使用は、限定であることを意図していない。用語“および/または”は、前後の用語を一緒に、または別々に選ぶ(taken)ことができることを意味する。説明目的のため、しかし限定としてではなく、“Xおよび/またはY”は“X”もしくは“Y”または“XおよびY”を意味することができる。
[00104] miRNAはゲノム配列または遺伝子に由来することが理解されている。この点において、用語“遺伝子”は簡単化のために所与のmiRNAに関する前駆体miRNAをコードするゲノム配列を指して用いられている。しかし、本発明の態様は、その発現に関わるmiRNAのゲノム配列、例えばプロモーターまたは他の制御配列を含んでよい。
[00105] 用語“miR”、“mir”および“miRNA”は一般に、RNAの翻訳を調節することができる小さいRNA分子のクラスであるマイクロRNAを指す(Zeng and Cullen, RNA, 9(1):112-123, 2003; Kidner and Martienssen Trends Genet, 19(1):13-6, 2003; Dennis C, Nature, 420(6917):732, 2002; Couzin J, Science 298(5602):2296-7, 2002を参照、そのそれぞれを参照により本明細書に援用する)。
[00106] miRNAはゲノム配列または遺伝子に由来することが理解されている。この点において、用語“遺伝子”は簡単化のために所与のmiRNAに関する前駆体miRNAをコードするゲノム配列を指して用いられている。しかし、本発明の態様は、その発現に関わるmiRNAのゲノム配列、例えばプロモーターまたは他の制御配列を含んでよい。
[00107] 用語“miRNA”は一般に一本鎖分子を指すが、特定の態様において、本発明において実現される分子は、同じ一本鎖分子の別の領域に、または別の核酸に部分的に(鎖の長さにわたる相補性が10〜50%)、実質的に(鎖の長さにわたる相補性が50%より大きいが100%未満)、または完全に相補的である領域または追加の鎖も含むであろう。従って、核酸は、分子を含む特定の配列の1個以上の相補または自己相補鎖(単数または複数)または“相補物(単数または複数)”を含む分子を含んでよい。例えば、前駆体miRNAは100%まで相補的である自己相補的な領域を有していてよく、本発明のmiRNAプローブはそれらの標的に少なくとも60、65、70、75、80、85、90、95、または100%相補的でもよく、または相補的である。
[00108] 用語“それらの組み合わせ”は、本明細書で用いられる際、その用語に先行する列挙された項目の全ての並べ替えおよび組み合わせを指す。例えば、“A、B、C、またはそれらの組み合わせ”は、A、B、C、AB、AC、BC、またはABCの少なくとも1つを含み、特定の文脈において順序が重要である場合、BA、CA、CB、ACB、CBA、BCA、BAC、またはCABも含むことを意図している。
[00109] 別途言及しない限り、技術用語は慣習的な用法に従って用いられる。分子生物学における一般的な用語の定義は、Benjamin Lewin, Genes V, Oxford University Press出版、1994 (ISBN 0-19-854287-9);Kendrew et al. (編者), The Encyclopedia of Molecular Biology, Blackwell Science Ltd.出版、1994 (ISBN 0-632-02182-9);およびRobert A. Meyers (編者), Molecular Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference, VCH Publishers, Inc.出版、1995 (ISBN 1-56081-569-8)において見つけることができる。
[00110] 本開示の様々な態様の再考を容易にするため、以下の特定の用語の説明を提供する。
[00111] 補助的療法:一次処置の効果を向上させるために一次処置との組み合わせで用いられる処置。
[00112] 臨床転帰:疾患もしくは障害に関する処置後の、または処置なしでの患者の健康状態を指す。臨床転帰には、死亡までの時間の長さの増大、死亡までの時間の長さの減少、生存チャンスの増大、死亡の危険性の増大、生存、疾患なしでの生存、慢性疾患、転移、進行した、または侵攻性の疾患、疾患の再発、死亡、および療法に対する望ましい、または乏しい応答が含まれるが、それらに限定されない。
[00113] 対照:“対照”は、実験試料、例えば患者ら得られた腫瘍試料との比較のために用いられる試料または標準を指す。
[00114] 生存における減少:本明細書で用いられる際、“生存における減少”は、患者の死亡前の時間の長さにおける減少、またはその患者の死亡の危険性における増大を指す。
[00115] 発現のレベルを検出すること:例えば、“miRまたはmiRNA発現のレベルを検出すること”は、試料中に存在するmiRまたはmiRNAの量を定量化することを指す。特定のmiR、またはあらゆるマイクロRNAの発現を検出することは、当技術で既知の、または本明細書で記述されるあらゆる方法を用いて、例えばqRT−PCRにより達成することができる。miRの発現を検出することには、miRの成熟形態またはmiRの発現と相関している前駆体形態のどちらかの発現を検出することが含まれる。典型的には、miRNA検出法は、例えばRT−PCRによる配列特異的検出を含む。miR特異的プライマーおよびプローブは、その前駆体および成熟したmiR核酸の配列を用いて設計することができ、それは当技術で既知である。
[00116] マイクロRNA(miRNA):遺伝子発現を制御する一本鎖RNA分子。マイクロRNAは一般に21〜23ヌクレオチドの長さである。マイクロRNAは、一次miRNAとして知られる一次転写産物からプロセシングされて前駆体(前)miRNAと呼ばれる短いステムループ構造になり、最終的に機能する成熟したマイクロRNAになる。成熟したマイクロRNA分子は1種類以上のメッセンジャーRNA分子に部分的に相補的であり、それらの主な機能は遺伝子発現を下方制御することである。マイクロRNAは遺伝子発現をRNAi経路を通して制御する。
[00117] miR発現:本明細書で用いられる際、“低miR発現”および“高miR発現”は、試料中にあるmiRNAのレベルを指す相対的な用語である。一部の態様において、低および高miR発現は、対照試料および試験試料の群中のmiRNAレベルの比較により決定される。次いで低および高発現を、試料中のmiの発現が平均miR発現レベルまたはmiR発現レベルの中央値よりも上である(高い)か、または下である(低い)かに基づいて、それぞれの試料に割り当てることができる。個々の試料に関して、高miR発現または低miR発現は、その試料の高発現もしくは低発現を有することが既知である対照試料もしくは基準試料に対する比較により、または標準値に対する比較により決定することができる。低miR発現および高miR発現には、miRNAの前駆体もしくは成熟形態のどちらか、または両方の発現が含まれ得る。
[00118] 対象:本明細書で用いられる際、用語“対象”にはヒトおよび非ヒト動物が含まれる。処置に関する好ましい対象はヒトである。“患者”および“対象”は、本明細書において互換的に用いられている。
[00119] 医薬的に許容できるビヒクル:この開示において有用な医薬的に許容できるキャリヤー(ビヒクル)は従来のものである。E. W. Martin, Mack Publishing Co.(ペンシルベニア州イーストン)によるRemington’s Pharmaceutical Sciences、第15版(1975)は、1種類以上の療法化合物、分子または薬剤の医薬的送達に適した組成物および配合物を記載している。
[00120] 疾患を予防、処置または改善すること:疾患を“予防すること”は、疾患の完全な発現を抑制することを指す。“処置すること”は、疾患の徴候もしくは症状または病的状態をそれが発現し始めた後に改善する療法的介入を指す。“改善すること”は、疾患の徴候または症状の数または重症度における低減を指す。
[00121] スクリーニング:本明細書で用いられる際、“スクリーニング”は、そのような疾患に影響を及ぼす候補薬剤を評価および同定するために用いられるプロセスを指す。マイクロRNAの発現は、当技術で既知の、および本明細書で記述されるいくつかの技法のいずれか1つを用いて、例えばマイクロアレイ分析により、またはqRT−PCRにより定量化することができる。
[00122] 小分子:典型的には約1000ダルトン未満、または一部の態様において約500ダルトン未満の分子量を有する分子であり、ここでその分子はある測定可能な程度まで標的分子の活性を調節することができる。
[00123] 療法的:診断および処置の両方が含まれる総称。
[00124] 療法剤:対象に適切に投与された際に所望の療法的または予防的作用を誘導することができる化合物、小分子、または他の組成物、例えばアンチセンス化合物、抗体、プロテアーゼ阻害剤、ホルモン、ケモカインまたはサイトカイン。
[00125] 本明細書で用いられる際、“候補薬剤”は、それが療法剤として機能することができるかどうかを決定するためのスクリーニングのために選択された化合物である。“インキュベート”には、薬剤を細胞または組織と相互作用させるための十分な長さの時間が含まれる。“接触させること”には、固体状または液体状の薬剤を細胞または組織と共にインキュベートすることが含まれる。細胞または組織を薬剤で“処置すること”には、その薬剤をその細胞もしくは組織と接触させること、またはその薬剤をその細胞もしくは組織と共にインキュベートすることが含まれる。
[00126] 療法上有効量:その薬剤で処置されている対象において、または細胞において所望の作用を達成するために十分な明記された医薬または療法剤の量。薬剤の有効量は、処置されている対象または細胞、およびその療法組成物の投与の方法が含まれるがそれらに限定されないいくつかの要因に依存するであろう。
[00127] 本方法の一部の態様において、対照の使用が望ましい。その点において、その対照は同じ患者から得られた非がん性細胞/組織試料、または健康な対象、例えば健康な組織提供者から得られた細胞/組織試料であってよい。別の例において、その対照は既存の(historical)値から計算された標準である。腫瘍試料および非がん性細胞/組織試料は、当技術で既知のあらゆる方法に従って得ることができる。例えば、腫瘍および非がん性試料は、切除を受けたがん患者から得ることができ、またはそれらは皮下針を用いた抜き取りにより、顕微手術により、もしくはレーザー捕獲により得ることができる。対照(非がん性)試料は、例えば死体提供者から、または健康な提供者から得ることができる。
[00128] その活性な19〜25ヌクレオチドのRNA分子は、miR前駆体から、天然のプロセシング経路を通して(例えば完全な細胞または細胞溶解物を用いて)、または合成的プロセシング経路により(例えば単離されたプロセシング酵素、例えば単離されたDicer、Argonaut、またはRNaseIIIを用いて)得ることができる。その活性な19〜25ヌクレオチドのRNA分子はmiR前駆体からプロセシングされなければならないわけではなく、生物学的合成または化学合成により直接生成することもできることは理解されている。マイクロRNAが本明細書において名前により言及される場合、別途示さない限り、その名前はその前駆体および成熟形態両方に対応する。
[00129] 少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルをその対象から得た生物学的試料の細胞において測定することができる。例えば、組織試料を卵巣がんを有することが疑われる対象から従来の生検技法により採取することができる。別の態様において、血液試料を対象から採取することができ、標準的な技法によるDNA抽出物のために白血球を分離することができる。その血液または組織試料は、好ましくは放射線療法、化学療法、または他の療法処置の開始前に対象から得られる。対応する対照組織もしくは血液試料、または対照参照試料は、その対象の冒されていない組織から、正常なヒトの個体もしくは正常な個体の集団から、またはその対象の試料中の細胞の大部分に対応する培養細胞から得ることができる。次いでその対照の組織または血液試料を、その対象の試料からの細胞中の所与のmiR遺伝子から生成されたmiR遺伝子産物のレベルをその対照試料の細胞からの対応するmiR遺伝子産物のレベルと比較することができるように、その対象からの試料と一緒に処理する。あるいは、参照試料をその試験試料とは別に(例えば異なる時点において)得て処理することができ、その試験試料からの細胞中の所与のmiR遺伝子から生成されたmiR遺伝子産物のレベルをその参照試料からの対応するmiR遺伝子産物のレベルと比較することができる。
[00130] 1態様において、その試験試料中の少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルは対照試料中の対応するmiR遺伝子産物のレベルよりも大きい(すなわち、そのmiR遺伝子産物の発現は“上方制御されている”、または“増大している”)。本明細書で用いられる際、miR遺伝子産物の発現は、対象からの細胞または組織試料中のmiR遺伝子産物の量が対照の細胞または組織試料中の同じ遺伝子産物の量よりも大きい場合に増大している。別の態様において、その少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルは対照試料中の対応するmiR遺伝子産物のレベルよりも小さい(すなわち、そのmiR遺伝子産物の発現は“下方制御されている”、または“減少している”)。本明細書で用いられる際、miR遺伝子の発現は、対象からの細胞または組織試料中のその遺伝子から産生されたmiR遺伝子産物の量が対照の細胞または組織試料中の同じ遺伝子から産生された量よりも少ない場合に減少している。対照および正常な試料中の相対的なmiR遺伝子発現は、1種類以上のRNA発現標準に関して決定することができる。その標準は、例えばゼロmiR遺伝子発現レベル、標準的な細胞株におけるそのmiR遺伝子の発現レベル、その対象の冒されていない組織におけるそのmiR遺伝子の発現レベル、または以前に正常なヒトの対照の集団に関して得られたmiR遺伝子発現の平均レベルを含み得る。
[00131] その対象から得られた試料中のmiR遺伝子産物のレベルにおける、対照試料中の対応するmiR遺伝子産物のレベルと比較した変化(すなわち増大または減少)は、その対象における卵巣がんの存在を示している。1態様において、その試験試料中の少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルは、その対照試料中の対応するmiR遺伝子産物のレベルよりも大きい。別の態様において、その試験試料中の少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルは、その対照試料中の対応するmiR遺伝子産物のレベルよりも小さい。
[00132] 特定の態様において、その少なくとも1種類のmiR遺伝子産物は本明細書における表および図において示されているような群から選択される。
[00133] 試料中のmiR遺伝子産物のレベルは、生物学的試料中のRNA発現レベルを検出するのに適したあらゆる技法を用いて測定することができる。生物学的試料(例えば細胞、組織)中のRNA発現レベルを決定するための適切な技法(例えばノーザンブロット分析、RT−PCR、インサイチュハイブリダイゼーション)は、当業者には周知である。特定の態様において、少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルはノーザンブロット分析を用いて検出される。例えば、細胞の総RNAを細胞から核酸抽出緩衝液の存在下でのホモジナイゼーション、続いて遠心分離により精製することができる。核酸が沈殿し、DNAをDNA分解酵素による処理および沈殿により除去する。次いでそのRNA分子を標準的な技法に従うアガロースゲル上でのゲル電気泳動により分離し、ニトロセルロースフィルターに転写する。次いでそのRNAを加熱によりそのフィルター上に固定する。特定のRNAの検出および定量化は、問題のRNAに相補的な適切に標識されたDNAまたはRNAプローブを用いて成し遂げられる。例えば、Molecular Cloning: A Laboratory Manual, J. Sambrook et al.(編者), 第2版, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989, 第7章を参照、その全開示を参照により援用する。
[00134] 所与のmiR遺伝子産物のノーザンブロットハイブリダイゼーションのための適切なプローブ(例えばDNAプローブ、RNAプローブ)は本明細書中の表において提供される核酸配列から生成することができ、それには対象のmiR遺伝子産物に対する少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の相補性を有するプローブ、ならびに対象のmiR遺伝子産物に対する完全な相補性を有するプローブが含まれるが、それらに限定されない。標識されたDNAおよびRNAプローブの調製のための方法ならびにその標的ヌクレオチド配列へのハイブリダイゼーションに関する条件は、Molecular Cloning: A Laboratory Manual, J. Sambrook et al.(編者), 第2版, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989, 第10章および第11章において記述されており、その開示を参照により本明細書に援用する。
[00135] 例えば、その核酸プローブは、例えば放射性核種、例えばH、32P、33P、14C、または35S;重金属;標識された結合基(ligand)に関する特異的な結合対のメンバーとして機能することができる結合基(例えばビオチン、アビジン、または抗体);蛍光分子;化学発光分子;酵素等を用いて標識することができる。
[00136] プローブは、Rigby et al. (1977), J. Mol. Biol. 113:237-251のニックトランスレーション法またはFienberg et al. (1983), Anal. Biochem. 132:6-13のランダムプライミング法のどちらかにより高い特異的活性まで標識することができ、その全開示を参照により本明細書に援用する。後者は一本鎖DNAから、またはRNA鋳型から高い特異的活性の32P標識されたプローブを合成するための一般的に好まれる方法である。例えば、ニックトランスレーション法に従って既存のヌクレオチドを高度に放射性のヌクレオチドを用いて置き換えることにより、10cpm/マイクログラムを十分に超える特異的活性を有する32P標識された核酸プローブを調製することが可能である。次いでハイブリダイズさせたフィルターを写真フィルムに曝露することにより、ハイブリダイゼーションのオートラジオグラフィーによる検出を実施することができる。ハイブリダイズさせたフィルターに曝露した写真フィルムのデンシトメトリーによる走査は、miR遺伝子転写産物のレベルの正確な測定を提供する。別のアプローチを用いて、miR遺伝子転写産物のレベルをコンピューター化された画像化システム、例えばAmersham Biosciences(ニュージャージー州ピスカタウェイ)から入手可能なMolecular Dynamics 400−B 2D Phosphorimagerにより定量化することができる。
[00137] DNAまたはRNAプローブの放射性核種標識が現実的でない場合、ランダムプライマー法を用いて類似体、例えばdTTP類似体5−(N−(N−ビオチニル−イプシロン−アミノカプロイル)−3−アミノアリル)デオキシウリジン三リン酸をプローブ分子中に組み込むことができる。そのビオチン化されたプローブオリゴヌクレオチドは、蛍光色素または呈色反応を生成する酵素に連結したビオチン結合タンパク質、例えばアビジン、ストレプトアビジンおよび抗体(例えば抗ビオチン抗体)との反応により検出することができる。
[00138] ノーザンおよび他のRNAハイブリダイゼーション技法に加えて、RNA転写産物のレベルを決定することはインサイチュハイブリダイゼーションの技法を用いて成し遂げることができる。この技法はノーザンブロッティング技法よりも少ない細胞しか必要とせず、細胞全体を顕微鏡カバーガラス上に置き、その細胞の核酸内容物を放射性または他の方法で標識された核酸(例えばcDNAまたはRNA)プローブを含有する溶液で調べることを含む。この技法は、対象からの組織生検試料を分析するのに特によく適している。インサイチュハイブリダイゼーション技法の実施は米国特許第5,427,916号においてより詳細に記述されており、その全開示を参照により本明細書に援用する。所与のmiR遺伝子産物のインサイチュハイブリダイゼーションのための適切なプローブは、本明細書中の表において提供されている核酸配列から生成することができ、それには、上記で記述されたような対象のmiR遺伝子産物に対する少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%の相補性を有するプローブ、ならびに対象のmiR遺伝子産物に対する完全な相補性を有するプローブが含まれるが、それらに限定されない。
[00139] 細胞中のmiR遺伝子転写産物の相対的な数は、miR遺伝子転写産物の逆転写、続いてポリメラーゼ連鎖反応による逆転写された転写産物の増幅(RT−PCR)により決定することもできる。miR遺伝子転写産物のレベルは、内部標準、例えば同じ試料中に存在する“ハウスキーピング”遺伝子からのmRNAのレベルと比較して定量化することができる。内部標準としての使用のための適切な“ハウスキーピング”遺伝子には、例えばミオシンまたはグリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(G3PDH)が含まれる。定量的および半定量的RT−PCRならびにその変形を実施するための方法は、当業者には周知である。
[00140] 一部の場合において、試料中の複数の異なるmiR遺伝子産物の発現レベルを同時に決定することが望ましい可能性がある。他の場合では、がんと相関している全ての既知のmiR遺伝子の転写産物の発現レベルを決定することが望ましい可能性がある。数百のmiR遺伝子または遺伝子産物のがん特異的発現レベルを評価することは時間がかかり、大量の総RNA(例えばそれぞれのノーザンブロットに関して少なくとも20μg)および放射性同位体を必要とするオートラジオグラフィーの技法を必要とする。
[00141] これらの限界を克服するため、miR遺伝子のセットに特異的であるオリゴヌクレオチド(例えばオリゴデオキシヌクレオチド)プローブのセット(またはシグネチャー)を含有するマイクロチップ形式(すなわちマイクロアレイ)のオリゴライブラリーを構築することができる。そのようなマイクロアレイを用いることで、生物学的試料中の多数のマイクロRNAの発現レベルを、RNAを逆転写して標的オリゴデオキシヌクレオチドのセットを生成し、それらをそのマイクロアレイ上のプローブオリゴヌクレオチドにハイブリダイズさせてハイブリダイゼーションプロファイルまたは発現プロファイルを作成することにより決定することができる。次いでその試験試料のハイブリダイゼーションプロファイルを対照試料のハイブリダイゼーションプロファイルと比較して、どのマイクロRNAが卵巣がん細胞において変化した発現レベルを有するかを決定することができる。本明細書で用いられる際、“プローブオリゴヌクレオチド”または“プローブデオキシオリゴヌクレオチド”は、標的オリゴヌクレオチドにハイブリダイズすることができるオリゴヌクレオチドを指す。“標的オリゴヌクレオチド”または“標的デオキシオリゴヌクレオチド”は、(例えばハイブリダイゼーションにより)検出されるべき分子を指す。“miR特異的プローブオリゴヌクレオチド”または“miRに特異的なプローブオリゴヌクレオチド”は、特異的なmiR遺伝子産物に、または特異的なmiR遺伝子産物の逆転写産物にハイブリダイズするように選択された配列を有するプローブオリゴヌクレオチドを意味する。
[00142] 特定の試料の“発現プロファイル”または“ハイブリダイゼーションプロファイル”は、本質的にその試料の状態のフィンガープリントであり;2つの状態には同様に発現するあらゆる特定の遺伝子がありうるが、いくつかの遺伝子の評価はその細胞の状態に特有である遺伝子発現プロファイルの作成を同時に可能にする。すなわち、正常な組織をがん細胞から識別することができ、がん細胞の複数のタイプ内で異なる予後の状態(例えば良好な、または悪い長期生存の見込み)を決定することができる。異なる状態にある卵巣細胞の発現プロファイルを比較することにより、これらの状態のそれぞれにおいてどの遺伝子が重要であるかに関する情報(遺伝子の上方および下方制御両方が含まれる)が得られる。がん細胞または正常細胞において差次的に発現している配列、ならびに結果として異なる予後転帰をもたらす差次的発現の同定は、いくつかの方法でのこの情報の使用を可能にする。例えば、特定の処置計画を(例えば化学療法薬が特定の患者において長期予後を向上させるように作用するかどうかを決定するために)評価することができる。同様に、患者の試料を既知の発現プロファイルと比較することにより、診断を行う、または確証することができる。さらに、これらの遺伝子発現プロファイル(または個々の遺伝子)は、miRもしくは疾患発現プロファイルを抑制する、または悪い予後のプロファイルをよりよい予後のプロファイルに変換する薬物候補のスクリーニングを可能にする。
[00143] 従って、本発明は、その対象から得られた試験試料からのRNAを逆転写して標的オリゴデオキシヌクレオチドのセットを提供し、その標的オリゴデオキシヌクレオチドをmiRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含むマイクロアレイにハイブリダイズさせてその試験試料に関するハイブリダイゼーションプロファイルを提供し、そしてその試験試料のハイブリダイゼーションプロファイルを対照試料から生成されたハイブリダイゼーションプロファイルと比較することを含む、対象ががんを有する、またはがんを発現する危険にさらされているかどうかを診断する方法を提供し、ここで少なくとも1種類のmiRNAのシグナルにおける変化は、その対象が卵巣がんを有するか、または卵巣がんを発現する危険にさらされているかのどちらかであることを示している。1態様において、そのマイクロアレイはヒトのmiRNAに関するmiRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含む。
[00144] そのマイクロアレイは、既知のmiRNA配列から作製された遺伝子特異的オリゴヌクレオチドプローブから調製することができる。そのアレイは、それぞれのmiRNAに関する2種類の異なるオリゴヌクレオチドプローブ(一方は活性な成熟した配列を含有し、他方はそのmiRNAの前駆体に特異的である)を含有することができる。そのアレイは、対照、例えばヒトのオルソログと数塩基のみ異なる1種類以上のマウスの配列も含有していてよく、それはハイブリダイゼーションのストリンジェンシーの条件に関する対照の役目を果たすことができる。両方の種からのtRNAおよび他のRNA(例えばrRNA、mRNA)をマイクロチップ上にプリントし、特定のハイブリダイゼーションに関する内部の(比較的安定な)陽性対照を提供することもできる。非特異的ハイブリダイゼーションに関する1種類以上の適切な対照がそのマイクロチップ上に含まれていてもよい。この目的に関して、配列はあらゆる既知のmiRNAと一切相同性がないことに基づいて選択される。
[00145] そのマイクロアレイは当技術で既知の技法を用いて製作することができる。例えば、適切な長さ、例えば40ヌクレオチドのプローブオリゴヌクレオチドをC6位において5’−アミン修飾し、商業的に入手可能なマイクロアレイシステム、例えばGeneMachine OmniGrid(商標)100マイクロアレイヤーおよびAmersham CodeLink(商標)活性化スライドを用いてプリントする。その標的RNAに対応する標識されたcDNAオリゴマーを、その標的RNAを標識されたプライマーを用いて逆転写することにより調製する。最初の鎖の合成の後、そのRNA/DNAハイブリッドを変性させてRNA鋳型を分解する。こうして調製された標識された標的cDNAを、次いでそのマイクロアレイチップにハイブリダイズする条件(例えば25℃において6×SSPE/30%ホルムアミド中で18時間)下でハイブリダイズさせ、続いて0.75×TNTで37℃において40分間洗浄する。その固定されたプローブDNAが試料中の相補的な標的cDNAを認識するアレイ上の位置において、ハイブリダイゼーションが起こる。その標識された標的cDNAは結合が起こるアレイ上の正確な位置を示し、自動的な検出および定量化を可能にする。その出力は、患者試料中の特異的なcDNA配列の相対的存在量、従って対応する相補的miRの相対的存在量を示すハイブリダイゼーション事象のリストからなる。1態様によれば、その標識されたcDNAオリゴマーはビオチン標識されたプライマーから調製されたビオチン標識されたcDNAである。次いでそのマイクロアレイを、例えばストレプトアビジン−Alexa647コンジュゲートを用いるビオチン含有転写産物の直接検出により処理し、一般に用いられる走査法を利用して走査する。そのアレイ上のそれぞれのスポットの画像強度は、その患者試料中の対応するmiRの存在量に比例している。
[00146] そのアレイの使用は、miRNA発現の検出に関するいくつかの利点を有する。第1に、数百種類の遺伝子の全体的な発現を同じ試料中で1つの時点において同定することができる。第2に、オリゴヌクレオチドプローブの注意深い設計により、成熟した分子および前駆体分子の両方の発現を同定することができる。第3に、ノーザンブロット分析と比較して、そのチップは少量のRNAしか必要とせず、2.5μgの総RNAを用いて再現性のある結果を提供する。その比較的限られた数のmiRNA(種あたり数百)は、それぞれに関して異なるオリゴヌクレオチドプローブを有する、いくつかの種に関する共通のマイクロアレイの構築を可能にする。そのような道具は、様々な条件下でのそれぞれの既知のmiRに関する種を越えた発現の分析を可能にするであろう。
[00147] 特異的なmiRの定量的発現レベルアッセイのための使用に加えて、miRNomeの実質的な部分、好ましくはmiRNome全体に対応するmiRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含有するマイクロチップを用いて、miR発現パターンの分析のためにmiR遺伝子発現プロファイリングを実施することができる。異なるmiRシグネチャーを、確立された疾患マーカーと、または直接疾患状態と関連付けることができる。
[00148] 本明細書に記述される発現プロファイリング法に従って、がん(例えば卵巣がん)を有することが疑われる対象からの試料からの総RNAを定量的に逆転写して、その試料中のRNAに相補的な標識された標的オリゴデオキシヌクレオチドのセットを用意する。次いでその標的オリゴデオキシヌクレオチドをmiRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含むマイクロアレイにハイブリダイズさせてその試料に関するハイブリダイゼーションプロファイルを用意する。その結果は、その試料中のmiRNAの発現パターンを表すその試料に関するハイブリダイゼーションプロファイルである。そのハイブリダイゼーションプロファイルは、その試料からの標的オリゴデオキシヌクレオチドのそのマイクロアレイ中のmiRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドへの結合からのシグナルを含む。そのプロファイルは、結合の存在または非存在(シグナル対ゼロシグナル)として記録することができる。より好ましくは、その記録されたプロファイルには、それぞれのハイブリダイゼーションからのシグナルの強度が含まれる。そのプロファイルを正常な、例えば非がん性の対照試料から生成されたハイブリダイゼーションプロファイルと比較する。そのシグナルにおける変化は、その対象におけるがんの存在またはがんを発現する傾向を示している。
[00149] miR遺伝子発現を測定するための他の技法も当技術分野における技術の範囲内であり、それにはRNAの転写および分解の速度を測定するための様々な技法が含まれる。
[00150] 本発明は、対象からの試験試料中の、卵巣がんにおける特定の予後(例えば良好な、または楽観的な(positive)予後、悪い、または不良な予後)と関係している少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルを測定することを含む、卵巣がんを有する対象の予後を決定する方法も提供する。これらの方法に従って、試験試料中の特定の予後と関係しているmiR遺伝子産物のレベルにおける、対照試料中の対応するmiR遺伝子産物のレベルと比較した場合の変化は、その対象が特定の予後を有する卵巣がんを有することを示している。1態様において、そのmiR遺伝子産物は不良な(すなわち悪い)予後と関係している。悪い予後の例には低い生存率および急速な疾患の進行が含まれるが、それらに限定されない。
[00151] 特定の態様において、その少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルは、その対象から得られた試験試料からのRNAを逆転写して標的オリゴデオキシヌクレオチドのセットを用意し、その標的オリゴデオキシヌクレオチドをmiRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含むマイクロアレイにハイブリダイズさせてその試験試料に関するハイブリダイゼーションプロファイルを用意し、そしてその試験試料のハイブリダイゼーションプロファイルを対照試料から生成されたハイブリダイゼーションプロファイルと比較することにより測定される。
[00152] いずれか1つの理論により束縛されることを望むわけではないが、細胞中の1種類以上のmiR遺伝子産物のレベルにおける変化は結果としてこれらのmiRに関する1種類以上の意図される標的の分解をもたらす可能性があり、それが卵巣がんの形成につながり得ると信じられている。従って、miR遺伝子産物のレベルを(例えば卵巣がん細胞中で上方制御されているmiRのレベルを低下させることにより、卵巣がん細胞において下方制御されているmiRのレベルを増大させることにより)変化させることは、化学療法抵抗性卵巣がんの症状を改善するであろう。
[00153] 従って、本発明は対象において卵巣を処置する方法を含み、ここでその対象の細胞(例えば卵巣がん細胞)中で少なくとも1種類のmiR遺伝子産物が脱制御されている(例えば下方制御されている、上方制御されている)。1態様において、試験試料(例えば卵巣がん試料)中の少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルが対照試料中の対応するmiR遺伝子産物のレベルよりも大きい。別の態様において、試験試料(例えば卵巣がん試料)中の少なくとも1種類のmiR遺伝子産物のレベルが対照試料中の対応するmiR遺伝子産物のレベルよりも小さい。その少なくとも1種類の単離されたmiR遺伝子産物がその卵巣がん細胞において下方制御されている場合、その方法は、有効量のその少なくとも1種類の単離されたmiR遺伝子産物、またはその単離された変異体もしくは生物学的に活性な断片を、その対象中のがん細胞の増殖が阻害されるように投与することを含む。例えば、miR遺伝子産物が対象中のがん細胞において下方制御されている場合、有効量の単離されたmiR遺伝子産物をその対象に投与することはそのがん細胞の増殖を阻害し得る。その対象に投与される単離されたmiR遺伝子産物は、そのがん細胞中で下方制御されている内因性の野生型miR遺伝子産物(例えば本明細書中の表において示されているmiR遺伝子産物)と同一であることができ、またはそれはその変異体もしくは生物学的に活性な断片であることができる。
[00154] 本明細書で定義される際、miR遺伝子産物の“変異体”は、対応する野生型miR遺伝子産物に対して100%未満の同一性を有し、その対応する野生型miR遺伝子産物の1種類以上の生物学的活性を有するmiRNAを指す。そのような生物学的活性の例には、標的RNA分子の発現の阻害(例えば、標的RNA分子の翻訳を阻害する、標的RNA分子の安定性を調節する、標的RNA分子のプロセシングを阻害する)および卵巣と関係する細胞プロセス(例えば細胞分化、細胞増殖、細胞死)の阻害が含まれるが、それらに限定されない。これらの変異体には、種変異体およびmiR遺伝子中の1個以上の変異(例えば置換、欠失、挿入)の結果である変異体が含まれる。特定の態様において、その変異体は対応する野生型miR遺伝子産物に対して少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、または99%同一である。
[00155] 本明細書で定義される際、miR遺伝子産物の“生物学的に活性な断片”は、対応する野生型miR遺伝子産物の1種類以上の生物学的活性を有するmiR遺伝子産物のRNA断片を指す。上記で記述したように、そのような生物学的活性の例には、標的RNA分子の発現の阻害および卵巣がんと関係する細胞プロセスの阻害が含まれるが、それらに限定されない。特定の態様において、その生物学的に活性な断片は少なくとも約5、7、10、12、15、または17ヌクレオチド長である。特定の態様において、単離されたmiR遺伝子産物は1種類以上の追加の抗がん処置との組み合わせで対象に投与することができる。適切な抗がん処置には、化学療法、ホルモン療法、放射線療法および組み合わせ(例えば化学放射線療法)が含まれるが、それらに限定されない。
[00156] ホルモン療法は、化学療法に耐えることができない、または化学療法では助からない患者のための選択肢である。ホルモン療法薬には、タモキシフェン(Nolvadex(登録商標))、ならびにアロマターゼ阻害剤、例えばレトロゾール(Femara(登録商標))、アナストロゾール(Arimidex(登録商標))、およびエキセメスタン(Aromasin(登録商標))が含まれる。
[00157] マイクロRNAに基づく処置および診断法は卵巣がんに関する処置を向上させることができ、療法の組み合わせを含んでよい。卵巣がんの処置において、プラチナをベースにした薬物、例えばカルボプラチン(Paraplatin(登録商標))またはシスプラチン(Platinol(登録商標))を用いてよい。他の処置には、タキサン、例えばパクリタキセル(Taxol(登録商標))またはドセタキセル(Taxotere(登録商標))が含まれてよい。現在、パクリタキセルがプラチナ系薬物との組み合わせでの初期療法として最も頻繁に用いられる薬物である。
[00158] 用いられる他の薬物は、以下の薬物である可能性がある:ゲムシタビン(Gemzar(登録商標))、ドキソルビシン(Adriamycin(登録商標)、Doxil(登録商標))、エトポシド(Vepesid(登録商標))、ビノレルビン(Navelbine(登録商標))、イクサベピロン(xabepilone)(Ixempra(登録商標))および他のエピテロン(epithelone)系薬物、ベバシズマブ(Avastin(登録商標))、ならびにフェノクソディオール。
[00159] 本発明の態様を用いて、適切な薬物を選択し、その腫瘍の選択された処置への応答性の予測および指標に基づいて患者の処置を適合させることができる。例えば、ベバシズマブ(Avastin(登録商標))はがん細胞の増殖に関わるタンパク質である血管内皮成長因子(VEGF)を標的とする。VEGFBおよびVEGFR2経路はmiR−484およびmiR−296−5pの影響を受ける。マイクロRNA測定を用いて薬物の有効性および化学療法抵抗性を予測することができる。
[00160] 少なくとも1種類の単離されたmiR遺伝子産物がそのがん細胞において上方制御されている場合、その方法は、卵巣がん細胞の増殖が阻害されるように、その対象に有効量の少なくとも1種類のmiR遺伝子産物の発現を阻害する化合物を投与することを含む。そのような化合物は本明細書においてmiR遺伝子発現阻害化合物と呼ばれる。適切なmiR遺伝子発現阻害化合物の例には、本明細書で記述されているmiR遺伝子発現阻害化合物(例えば二本鎖RNA、アンチセンス核酸および酵素的RNA分子)が含まれるが、それらに限定されない。特定の態様において、miR遺伝子発現阻害化合物を1種類以上の追加の抗がん処置との組み合わせで対象に投与することができる。適切な抗がん処置には、化学療法、放射線療法およびそれらの組み合わせ(例えば化学放射線療法)が含まれるが、それらに限定されない。
[00161] 用語“処置する”、“処置すること”および“処置”は、本明細書で用いられる際、疾患または病気、例えば卵巣がんと関係する症状を改善することを指し、それにはその疾患症状の開始を予防する、もしくは遅らせる、および/またはその疾患もしくは病気の症状の重症度もしくは頻度を減らすことが含まれる。用語“対象”および“個体”は、本明細書において、動物、例えば、霊長類、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、イヌ、ネコ、ウサギ、モルモット、ラット、マウスまたは他のウシの、ヒツジの、ウマの、イヌの、ネコの、齧歯類の、もしくはマウスの種が含まれるがそれらに限定されない哺乳類を含むように定義されている。好ましい態様において、その動物はヒトである。
[00162] 本明細書で用いられる際、単離されたmiR遺伝子産物の“有効量”は、卵巣がんを患う対象中のがん細胞の増殖を阻害するために十分な量である。当業者は、所与の対象に投与するべきmiR遺伝子産物の有効量を、その対象の大きさおよび体重;疾患浸透(disease penetration)の程度;その対象の年齢、健康状態および性別;投与の経路;ならびにその投与が局所性か全身性かのような要因を考慮することによりすぐに決定することができる。
[00163] 例えば、単離されたmiR遺伝子産物の有効量は、処置されるべき腫瘍塊のおおよその重量に基づくことができる。その腫瘍塊のおおよその重量は、その塊のおおよその体積を計算することにより決定することができ、ここで1立方センチメートルの体積はおおよそ1グラムに相当する。腫瘍塊の重量に基づく単離されたmiR遺伝子産物の有効量は、約10〜500マイクログラム/腫瘍塊1グラムの範囲であることができる。特定の態様において、その腫瘍塊は、少なくとも約10マイクログラム/腫瘍塊1グラム、少なくとも約60マイクログラム/腫瘍塊1グラム、または少なくとも約100マイクログラム/腫瘍塊1グラムであることができる。
[00164] 単離されたmiR遺伝子産物の有効量は、処置されるべき対象のおおよその、または推定される体重に基づくこともできる。好ましくは、そのような有効量は、本明細書で記述されるように、非経口で、または経腸的に投与される。例えば、対象に投与される単離されたmiR遺伝子産物の有効量は、約5から3000マイクログラム/kg体重まで、約700から1000マイクログラム/kg体重までの範囲、または約1000マイクログラム/kg体重より多い量であることができる。
[00165] 当業者は、単離されたmiR遺伝子産物の所与の対象への投与のための適切な投与計画もすぐに決定することができる。例えば、miR遺伝子産物は対象に一度に(例えば単回注射または沈着(deposition)として)投与することができる。あるいは、miR遺伝子産物は対象に約3日間から約28日間まで、より詳細には約7日間から約10日間までの期間の間、1日1回または2回投与することができる。特定の投与計画において、miR遺伝子産物は1日1回7日間投与される。投与計画が多数回投与を含む場合、その対象に投与されるmiR遺伝子産物の有効量は、その投与計画全体にわたって投与される遺伝子産物の総量を含むことができる。
[00166] 本明細書で用いられる際、“単離された”miR遺伝子産物は、合成された、またはヒトの介入により天然の状態から変化した、もしくは取り出されたmiR遺伝子産物である。例えば、合成miR遺伝子産物、またはその天然の状態の一緒に存在する物質から部分的に、もしくは完全に分離されたmiR遺伝子産物は、“単離されている”と考えられる。単離されたmiR遺伝子産物は実質的に精製された形態で存在することができ、またはその中にそのmiR遺伝子産物が送達された細胞中に存在することができる。従って、細胞に意図的に送達された、またはその中で発現されたmiR遺伝子産物は、“単離された”miR遺伝子産物と考えられる。細胞内部でmiR前駆体分子から生成されたmiR遺伝子産物も、“単離された”分子であると考えられる。本発明によれば、本明細書で記述される単離されたmiR遺伝子産物は、対象(例えばヒト)中の卵巣がんを処置するための医薬品の製造のために用いることができる。
[00167] 単離されたmiR遺伝子産物は、いくつかの標準的な技法を用いて得ることができる。例えば、そのmiR遺伝子産物は当技術で既知の方法を用いて化学合成することができ、または組み替えで生成することができる。1態様において、miR遺伝子産物は適切に保護されたリボヌクレオシドホスホラミダイトおよび一般に用いられるDNA/RNA合成装置を用いて化学合成される。合成RNA分子または合成試薬の商業的な供給業者には、例えばProligo(ドイツ、ハンブルク)、Dharmacon Research(米国コロラド州ラファイエット)、Pierce Chemical(Perbio Scienceの一部、米国イリノイ州ロックフォード)、Glen Research(米国バージニア州スターリング)、ChemGenes(米国マサチューセッツ州アッシュランド)およびCruachem(英国グラスゴー)が含まれる。
[00168] あるいは、そのmiR遺伝子産物はあらゆる適切なプロモーターを用いて組み替え環状または線状DNAプラスミドから発現させることができる。RNAをプラスミドから発現させるための適切なプロモーターには、例えばU6もしくはH1 RNA pol IIIプロモーター配列、またはサイトメガロウイルスプロモーターが含まれる。他の適切なプロモーターの選択は、当技術の範囲内である。本発明の組み換えプラスミドは、がん細胞におけるそのmiR遺伝子産物の発現のための誘導可能または制御可能なプロモーターを含むこともできる。
[00169] 組み換えプラスミドから発現されたmiR遺伝子産物を、標準的な技法により培養細胞発現系から単離することができる。組み換えプラスミドから発現されたmiR遺伝子産物をがん細胞に送達することもでき、がん細胞中で直接発現させることもできる。miR遺伝子産物をがん細胞に送達するための組み換えプラスミドの使用は、下記でより詳細に論じられる。
[00170] そのmiR遺伝子産物は別の組み換えプラスミドから発現させることができ、またはそれらは同じ組み換えプラスミドから発現させることができる。1態様において、そのmiR遺伝子産物は単一のプラスミドからRNA前駆体分子として発現され、その前駆体分子ががん細胞内に現存するプロセシング系が含まれるがそれらに限定されない適切なプロセシング系によりプロセシングされて機能するmiR遺伝子産物になる。他の適切なプロセシング系には、例えばインビトロドロソフィラ(Drosophila)細胞溶解物系(例えばTuschlらへの米国公開特許出願第2002/0086356号において記述されているような系、その全開示を参照により本明細書に援用する)および大腸菌RNaseIII系(例えばYangらへの米国公開特許出願第2004/0014113号において記述されているような系、その全開示を参照により本明細書に援用する)が含まれる。
[00171] miR遺伝子産物を発現させるのに適したプラスミドの選択、核酸配列をそのプラスミド中に挿入してその遺伝子産物を発現させるための方法、およびその組み換えプラスミドを対象の細胞に送達する方法は、当技術分野における技術の範囲内である。例えば、Zeng et al. (2002), Molecular Cell 9:1327-1333; Tuschl (2002), Nat. Biotechnol, 20:446-448; Brummelkamp et al. (2002), Science 296:550-553; Miyagishi et al. (2002), Nat. Biotechnol. 20:497-500; Paddison et al. (2002), Genes Dev. 16:948-958; Lee et al. (2002), Nat. Biotechnol. 20:500-505;およびPaul et al. (2002), Nat. Biotechnol. 20:505-508を参照、その全開示を参照により本明細書に援用する。
[00172] 1態様において、miR遺伝子産物を発現するプラスミドは、CMV中初期(intermediate−early)プロモーターの制御下のmiR前駆体RNAをコードする配列を含む。本明細書で用いられる際、プロモーターの“制御下”は、miR遺伝子産物をコードする核酸配列がそのプロモーターの3’に、そのプロモーターがそのmiR遺伝子産物をコードする配列の転写を開始することができるように位置していることを意味する。
[00173] そのmiR遺伝子産物は、組み換えウイルスベクターから発現させることもできる。そのmiR遺伝子産物は、2個の別個の組み換えウイルスベクターから、または同じウイルスベクターから発現させることができることが意図されている。その組み換えウイルスベクターから発現されたRNAは、標準的な技法により培養細胞発現系から単離することもでき、またはがん細胞中で直接発現させることもできる。miR遺伝子産物をがん細胞に送達するための組み換えウイルスベクターの使用は、下記でより詳細に論じられる。
[00174] 本発明の組み換えウイルスベクターは、そのmiR遺伝子産物をコードする配列およびそのRNA配列を発現するためのあらゆる適切なプロモーターを含む。適切なプロモーターには、U6もしくはH1 RNA pol IIIプロモーター配列、またはサイトメガロウイルスプロモーターが含まれるが、それらに限定されない。他の適切なプロモーターの選択は、当技術分野における技術の範囲内である。本発明の組み換えウイルスベクターは、そのmiR遺伝子産物のがん細胞中での発現のための誘導可能または制御可能なプロモーターを含むこともできる。
[00175] miR遺伝子産物に関するコード配列を受け入れることができるあらゆるウイルスベクターを用いることができる;例えば、アデノウイルス(AV);アデノ関連ウイルス(AAV);レトロウイルス(例えば、レンチウイルス類(LV)、ラブドウイルス類、マウス白血病ウイルス);ヘルペスウイルス等。そのウイルスベクターの指向性を、他のウイルスからのエンベロープタンパク質もしくは他の表面抗原を用いてそのベクターを偽型化することにより、または異なるウイルスカプシドタンパク質を代わりに用いることにより、適宜改変することができる。
[00176] 例えば、本発明のレンチウイルスベクターは、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、狂犬病ウイルス、エボラウイルス、モコラウイルス等からの表面タンパク質を用いて偽型化することができる。本発明のAAVベクターは、異なるカプシドタンパク質血清型を発現するようにそのベクターを操作することにより、異なる細胞を標的とするようにすることができる。例えば、血清型2ゲノム上の血清型2カプシドを発現するAAVベクターは、AAV2/2と呼ばれる。AAV2/2ベクター中のこの血清型2カプシド遺伝子を血清型5カプシド遺伝子により置き換えてAAV2/5ベクターを生成することができる。異なるカプシドタンパク質血清型を発現するAAVベクターを構築するための技法は、当技術分野における技術の範囲内であり;例えばRabinowitz, J.E., et al. (2002), J. Virol. 76:791-801を参照、その全開示を参照により本明細書に援用する。
[00177] 本発明における使用に適した組み換えウイルスベクターの選択、RNAを発現するための核酸配列をそのベクター中に挿入するための方法、そのウイルスベクターを対象の細胞に送達する方法、および発現したRNA産物の回収は、当技術分野における技術の範囲内である。例えばDornburg (1995), Gene Therap. 2:301-310; Eglitis (1988), Biotechniques 6:608-614; Miller (1990), Hum. Gene Therap. 1:5-14;およびAnderson (1998), Nature 392:25-30を参照、その全開示を参照により本明細書に援用する。
[00178] 特に適切なウイルスベクターは、AVおよびAAV由来のウイルスベクターである。miR遺伝子産物を発現させるための適切なAVベクター、その組み換えAVベクターを構築するための方法、およびそのベクターを標的細胞中に送達するための方法はXia et al. (2002), Nat. Biotech. 20:1006-1010において記述されており、その全開示を参照により本明細書に援用する。miR遺伝子産物を発現させるための適切なAAVベクター、その組み換えAAVベクターを構築するための方法、およびそのベクターを標的細胞中に送達するための方法はSamulski et al. (1987), J. Virol. 61:3096-3101; Fisher et al. (1996), J. Virol., 70:520-532; Samulski et al. (1989), J. Virol. 63:3822-3826;米国特許第5,252,479号;米国特許第5,139,941号;国際特許出願第WO94/13788号;および国際特許出願第WO93/24641号において記述されており、その全開示を参照により本明細書に援用する。1態様において、そのmiR遺伝子産物はCMV中初期プロモーターを含む単一の組み換えAAVベクターから発現される。
[00179] 特定の態様において、本発明の組み換えAAVウイルスベクターは、ヒトU6 RNAプロモーターの制御下でポリT終結配列と作動可能に連結されたmiR前駆体RNAをコードする核酸配列を含む。本明細書で用いられる際、“ポリT終結配列と作動可能に連結された”は、そのセンスまたはアンチセンス鎖をコードする核酸配列がポリT終結シグナルに5’方向において直接隣接していることを意味する。そのmiR配列のそのベクターからの転写の間、そのポリT終結シグナルは転写を終結するように作用する。
[00180] 本発明の処置法の他の態様において、有効量のmiR発現を阻害する少なくとも1種類の化合物をその対象に投与することができる。本明細書で用いられる際、“miR発現を阻害する”は、処置後のmiR遺伝子産物の前駆体および/または活性な、成熟した形態の産生が処置前に産生されていた量よりも少ないことを意味する。当業者は、miR発現ががん細胞中で阻害されているかどうかを、例えば本明細書で論じられるmiR転写産物レベルを決定するための技法を用いて容易に決定することができる。阻害は遺伝子発現のレベルで(すなわち、そのmiR遺伝子産物をコードするmiR遺伝子の転写を阻害することにより)、またはプロセシングのレベルで(例えば、miR前駆体の成熟した、活性miRへのプロセシングを阻害することにより)起こり得る。
[00181] 本明細書で用いられる際、miR発現を阻害する化合物の“有効量”は、がん(例えば卵巣がん)を患っている対象中のがん細胞の増殖を阻害するために十分な量である。当業者は、所与の対象に投与するべきmiR発現阻害化合物の有効量を、その対象の大きさおよび体重;疾患浸透の程度;その対象の年齢、健康状態および性別;投与の経路;ならびにその投与が局所性か全身性かのような要因を考慮することによりすぐに決定することができる。
[00182] 例えば、発現阻害化合物の有効量は、本明細書で記述されたように、処置されるべき腫瘍塊のおおよその重量に基づくことができる。miR発現を阻害する化合物の有効量は、本明細書で記述されたように、処置されるべき対象のおおよその、または推定される体重に基づくこともできる。
[00183] 当業者はまた、本明細書で記述されたように、miR発現を阻害する化合物を所与の対象に投与するための適切な投与計画をすぐに決定することができる。
[00184] miR遺伝子発現を阻害するための適切な化合物には、二本鎖RNA(例えば短い、もしくは小さい干渉性RNAまたは“siRNA”)、アンチセンス核酸、および酵素的RNA分子、例えばリボザイムが含まれる。これらの化合物のそれぞれが所与のmiR遺伝子産物を標的としてその標的miR遺伝子産物の発現を(例えば翻訳を阻害することにより、切断および/または分解を誘導することにより)妨げることができる。
[00185] 例えば、所与のmiR遺伝子の発現を、そのmiR遺伝子産物の少なくとも一部と少なくとも90%、例えば少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列の相同性を有する単離された二本鎖RNA(“dsRNA”)分子を用いてそのmiR遺伝子のRNA干渉を誘導することにより妨げることができる。特定の態様において、そのdsRNA分子は“短い、または小さい干渉性RNA”または“siRNA”である。
[00186] 本方法において有用なsiRNAは、約17ヌクレオチドから約29ヌクレオチドまでの長さの、好ましくは約19ヌクレオチドから約25ヌクレオチドまでの長さの短い二本鎖RNAを含む。そのsiRNAは、標準的なワトソン−クリック塩基対合相互作用により一緒にアニーリングした(以下“塩基対合した”)センスRNA鎖および相補的なアンチセンスRNA鎖を含む。そのセンス鎖は、標的miR遺伝子産物内に含有される核酸配列と実質的に同一である核酸配列を含む。
[00187] 本明細書で用いられる際、その標的mRNA内に含有される標的配列と“実質的に同一”であるsiRNA中の核酸配列は、その標的配列と同一である、またはその標的配列と1もしくは2ヌクレオチド異なる核酸配列である。そのsiRNAのセンスおよびアンチセンス鎖は、2つの相補的な一本鎖RNA分子を含むことができ、または2つの相補的な部分が塩基対合し、一本鎖の“ヘアピン”領域により共有結合的に連結されている単一の分子を含むことができる。
[00188] そのsiRNAは、1個以上のヌクレオチドの付加、欠失、置換および/または変更により天然存在RNAと異なる変化したRNAであることもできる。そのような変更には、非ヌクレオチド物質の、例えばそのsiRNAの末端(単数または複数)への、もしくはそのsiRNAの1個以上の内部のヌクレオチドへの付加、またはそのsiRNAをヌクレアーゼ消化に対して耐性にする修飾、またはそのsiRNA中の1個以上のヌクレオチドのデオキシリボヌクレオチドによる置換が含まれ得る。
[00189] そのsiRNAの一方または両方の鎖は3’突出を含むこともできる。本明細書で用いられる際、“3’突出”は二本鎖のRNA鎖の3’末端から伸びた少なくとも1個の対合していないヌクレオチドを指す。従って、特定の態様において、そのsiRNAは、1から約6ヌクレオチドまで(リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドが含まれる)の長さ、1から約5ヌクレオチドまでの長さ、1から約4ヌクレオチドまでの長さ、または約2から約4ヌクレオチドまでの長さの少なくとも1個の3’突出を含む。特定の態様において、その3’突出はsiRNAの両方の鎖に存在し、2ヌクレオチドの長さである。例えば、そのsiRNAのそれぞれの鎖はジチミジル酸(“TT”)またはジウリジル酸(“uu”)の3’突出を含むことができる。
[00190] そのsiRNAは、上記で単離されたmiR遺伝子産物に関して記述したように、化学的もしくは生物学的に生成することができ、または組み替えプラスミドもしくはウイルスベクターから発現させることができる。dsRNAまたはsiRNA分子を生成および試験するための典型的な方法が、Gewirtzへの米国公開特許出願第2002/0173478号において、およびReichらへの米国公開特許出願第2004/0018176号において記述されており、その両方の全開示を参照により本明細書に援用する。
[00191] 所与のmiR遺伝子の発現をアンチセンス核酸により阻害することもできる。本明細書で用いられる際、“アンチセンス核酸”はRNA−RNA、RNA−DNAまたはRNA−ペプチド核酸相互作用により標的RNAに結合する核酸分子を指し、それはその標的RNAの活性を変化させる。本方法における使用に適したアンチセンス核酸は、一般にmiR遺伝子産物中の連続した核酸配列に相補的な核酸配列を含む一本鎖核酸(例えばRNA、DNA、RNA−DNAキメラ、ペプチド核酸(PNA))である。そのアンチセンス核酸は、miR遺伝子産物中の連続した核酸配列に対して50〜100%相補的、75〜100%相補的、または95〜100%相補的である核酸配列を含むことができる。特定のヒトmiR遺伝子産物の核酸配列が本明細書中の表において提供されている。いずれかの理論により束縛されることを望むわけではないが、そのアンチセンス核酸はmiR遺伝子産物/アンチセンス核酸の二本鎖を消化するRNaseHまたは他の細胞性ヌクレアーゼを活性化すると信じられている。
[00192] アンチセンス核酸は、標的特異性、ヌクレアーゼ耐性、送達またはその分子の有効性に関連する他の特性を高めるために、核酸主鎖への、またはその糖および塩基部分(またはそれらの均等物)への修飾を含有することもできる。そのような修飾には、コレステロール部分、二本鎖インターカレーター、例えばアクリジン、または1種類以上のヌクレアーゼ耐性基が含まれる。
[00193] アンチセンス核酸は、上記で単離されたmiR遺伝子産物に関して記述したように、化学的もしくは生物学的に生成することができ、または組み替えプラスミドもしくはウイルスベクターから発現させることができる。生成および試験するための典型的な方法は当技術分野における技術の範囲内であり;例えば、Stein and Cheng (1993), Science 261:1004およびWoolfらへの米国特許第5,849,902号を参照、その全開示を参照により本明細書に援用する。
[00194] 所与のmiR遺伝子の発現を酵素的核酸により阻害することもできる。本明細書で用いられる際、“酵素的核酸”は、miR遺伝子産物の連続した核酸配列に対する相補性を有する基質結合領域を含み、miR遺伝子産物を特異的に切断することができる核酸を指す。酵素的核酸の基質結合領域は、例えばmiR遺伝子産物中の連続した核酸配列に対して50〜100%相補的、75〜100%相補的、または95〜100%相補的であることができる。酵素的核酸は、塩基、糖、および/またはホスフェート基における修飾を含むこともできる。本方法における使用のための典型的な酵素的核酸はリボザイムである。
[00195] 酵素的核酸は、上記で単離されたmiR遺伝子産物に関して記述したように、化学的もしくは生物学的に生成することができ、または組み替えプラスミドもしくはウイルスベクターから発現させることができる。dsRNAまたはsiRNA分子を生成および試験するための典型的な方法が、Werner and Uhlenbeck (1995), Nucl. Acids Res. 23:2092-96; Hammann et al. (1999), Antisense and Nucleic Acid Drug Dev. 9:25-31;およびCechらへの米国特許第4,987,071号において記述されており、その全開示を参照により本明細書に援用する。
[00196] 少なくとも1種類のmiR遺伝子産物、またはmiR発現を阻害するための少なくとも1種類の化合物の投与は、がん(例えば卵巣がん)を有する対象においてがん細胞の増殖を阻害するであろう。本明細書で用いられる際、“がん細胞の増殖を阻害する”は、その細胞を殺す、またはその細胞の増殖を永久にもしくは一時的に停止する、もしくは遅くすることを意味する。がん細胞増殖の阻害は、miR遺伝子産物またはmiR発現阻害化合物の投与後に対象中のそのような細胞の数が一定のままである、または減少する場合に推測され得る。がん細胞増殖の阻害は、そのような細胞の絶対数が増大するが腫瘍成長の速度が低下する場合にも推測され得る。
[00197] 対象の体の中のがん細胞の数は、直接測定により、または原発性もしくは転移性腫瘍塊の大きさからの推定により決定することができる。例えば、対象中のがん細胞の数は、免疫組織化学的方法、フローサイトメトリー、またはがん細胞の特徴的な表面マーカーを検出するように設計された他の技法により測定することができる。
[00198] そのmiR遺伝子産物またはmiR遺伝子発現阻害化合物は、これらの化合物を対象のがん細胞に送達するのに適したあらゆる手段により対象に投与することができる。例えば、そのmiR遺伝子産物またはmiR発現阻害化合物は、その対象の細胞にこれらの化合物を、またはこれらの化合物をコードする配列を含む核酸を導入するのに適した方法により投与することができる。1態様において、その細胞に少なくとも1種類のmiR遺伝子産物またはmiR遺伝子発現阻害化合物をコードする配列を含むプラスミドまたはウイルスベクターによりトランスフェクションする。
[00199] 真核細胞に関するトランスフェクション法は当技術において周知であり、それには例えば、核酸の細胞の核または前核中への直接注入;電気穿孔法;リポソームによる移送(transfer)または親油性物質に媒介される移送;受容体に媒介される核酸送達、バイオバリスティック(bioballistic)または粒子加速;リン酸カルシウム沈殿、およびウイルスベクターに媒介されるトランスフェクションが含まれる。
[00200] 例えば、細胞にリポソーム性移送化合物、例えばDOTAP(N−[1−(2,3−ジオレオイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチル−アンモニウム メチルサルフェート、Boehringer−Mannheim)または均等物、例えばLIPOFECTINを用いてトランスフェクションすることができる。用いられる核酸の量は本発明の実施にとって重要ではなく;許容可能な結果は0.1〜100マイクログラムの核酸/10個の細胞で達成され得る。例えば、細胞10個あたり3マイクログラムのDOTAP中の約0.5マイクログラムのプラスミドベクターの比率を用いることができる。
[00201] miR遺伝子産物またはmiR遺伝子発現阻害化合物は、あらゆる適切な経腸または非経口投与経路により対象に投与することもできる。本方法に関する適切な経腸投与経路には、例えば経口、直腸、または鼻内送達が含まれる。適切な非経口投与経路には、例えば血管内投与(例えば静脈内ボーラス注射、静脈内注入、動脈内ボーラス注射、動脈内注入および血管系中へのカテーテル点滴注入);組織周囲および組織内への注射(例えば腫瘍周囲および腫瘍内への注射、網膜内注射、または網膜下注射);皮下注射または皮下注入が含まれる沈着法(例えば浸透圧ポンプによる);例えばカテーテルまたは他の留置装置(例えば、網膜ペレットまたは坐薬または多孔性、非多孔性、もしくはゲル状材料を含むインプラント)による、対象組織への直接適用;ならびに吸入が含まれる。特に適切な投与経路は、注射、注入および腫瘍中への直接注射である。
[00202] 本方法において、miR遺伝子産物またはmiR遺伝子産物発現阻害化合物を、nakedRNAとして、送達試薬との組み合わせで、またはそのmiR遺伝子産物もしくはmiR遺伝子産物発現阻害化合物を発現する配列を含む核酸(例えば組換えプラスミドまたはウイルスベクター)としてのいずれかで対象に投与することができる。適切な送達試薬には、例えばMirus Transit TKO親油性試薬;LIPOFECTIN;lipofectamine;cellfectin;ポリカチオン類(例えばポリリジン)およびリポソームが含まれる。
[00203] miR遺伝子産物またはmiR遺伝子産物発現阻害化合物を発現する配列を含む組み換えプラスミドおよびウイルスベクター、ならびにそのようなプラスミドおよびベクターをがん細胞に送達するための技法は本明細書において論じられており、および/または当技術で周知である。
[00204] 特定の態様において、miR遺伝子産物またはmiR遺伝子産物発現阻害化合物(またはそれらをコードする配列を含む核酸)を対象に送達するためにリポソームが用いられる。リポソームはその遺伝子産物または核酸の血中半減期を増大させることもできる。本発明における使用に関する適切なリポソームは標準的なベシクル形成性脂質から形成させることができ、それには一般に中性または負に荷電したリン脂質およびコレステロールのようなステロールが含まれる。脂質の選択は一般に、所望のリポソームの大きさおよび血流中でのリポソームの半減期のような要因の考慮により導かれる。リポソームを調製するための様々な方法、例えばSzoka et al. (1980), Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 9:467;ならびに米国特許第4,235,871号、第4,501,728号、第4,837,028号、および第5,019,369号において記述されているような方法が既知であり、その全開示を参照により本明細書に援用する。
[00205] 本方法における使用のためのリポソームは、そのリポソームをがん細胞に標的化するリガンド分子を含むことができる。がん細胞に広く存在する受容体に結合するリガンド、例えば腫瘍細胞抗原に結合するモノクローナル抗体が好ましい。
[00206] 本方法における使用のためのリポソームを、単核性マクロファージ系(“MMS”)および網内系(“RES”)による排除を回避するように修飾することもできる。そのような修飾されたリポソームは、表面上に、またはそのリポソーム構造中に組み込まれたオプソニン作用阻害部分を有する。特に好ましい態様において、本発明のリポソームはオプソニン作用阻害部分およびリガンドの両方を含み得る。
[00207] 本発明のリポソームの調製における使用のためのオプソニン作用阻害部分は、典型的にはリポソーム膜に結合した大型の親水性ポリマーである。本明細書で用いられる際、オプソニン作用阻害部分は、それが例えば脂溶性アンカーの膜自体中へのインターカレーションにより、または膜脂質の活性基に直接結合することによりその膜に化学的または物理的に付着している場合、リポソーム膜に“結合している”。これらのオプソニン作用阻害性の親水性ポリマーは、MMSおよびRESによるリポソームの取込みを著しく減少させる防御表面層を形成し;これは例えば米国特許第4,920,016号において記述されており、その全開示を参照により本明細書に援用する。
[00208] リポソームを修飾するのに適したオプソニン作用阻害部分は、好ましくは約500から約40,000ダルトンまで、より好ましくは約2,000から約20,000ダルトンまでの数平均分子量を有する水溶性ポリマーである。そのようなポリマーには、ポリエチレングリコール(PEG)もしくはポリプロピレングリコール(PPG)またはそれらの誘導体;例えばメトキシPEGまたはメトキシPPG、およびPEGステアレートまたはPPGステアレート;合成ポリマー、例えばポリアクリルアミドまたはポリN−ビニルピロリドン;線状、分枝状またはデンドリマー状のポリアミドアミン類;ポリアクリル酸類;カルボキシル基またはアミノ基が化学的に連結されたポリアルコール類、例えばポリビニルアルコールおよびポリキシリトール、ならびにガングリオシド類、例えばガングリオシドGM1が含まれる。PEG、メトキシPEG、もしくはメトキシPPG、またはそれらの誘導体のコポリマーも適切である。加えて、そのオプソニン作用阻害性ポリマーは、PEGおよびポリアミノ酸、多糖類、ポリアミドアミン、ポリエチレンアミン、またはポリヌクレオチドのいずれかのブロックコポリマーであることができる。そのオプソニン作用阻害性ポリマーは、アミノ酸またはカルボン酸を含有する天然多糖類であることもでき、それは例えばガラクツロン酸、グルクロン酸、マンヌロン酸、ヒアルロン酸、ペクチン酸、ノイラミン酸、アルギン酸、カラゲナン;アミノ化された多糖類もしくはオリゴ糖(線状または分枝状);またはカルボキシル化された多糖類もしくはオリゴ糖類、例えばカルボン酸の誘導体と反応して結果としてもたらされたカルボキシル基の連結を有する多糖類もしくはオリゴ糖類である。好ましくは、そのオプソニン作用阻害部分はPEG、PPG、またはそれらの誘導体である。PEGまたはPEG誘導体により修飾されたリポソームは時々“PEG化リポソーム”と呼ばれる。
[00209] そのオプソニン作用阻害部分は、数多くの周知の技法のいずれか1つによりリポソーム膜に結合させることができる。例えば、PEGのN−ヒドロキシスクシンイミドエステルをホスファチジル−エタノールアミン脂溶性アンカーと結合させ、次いで膜に結合させることができる。同様に、デキストランポリマーを、Na(CN)BHおよび溶媒混合物、例えば30:12の比率でのテトラヒドロフランおよび水を60℃で用いる還元的アミノ化により、ステアリルアミン脂溶性アンカーを用いて誘導体化することができる。
[00210] オプソニン作用阻害部分により修飾されたリポソームは未修飾のリポソームよりもはるかに長く循環中に留まる。この理由のため、そのようなリポソームは時々“ステルス(stealth)”リポソームと呼ばれる。ステルスリポソームは多孔性または“漏出性”微小血管系により養われる(fed)組織中に蓄積することが知られている。従って、そのような微小血管系の障害を特徴とする組織、例えば固形腫瘍(例えば卵巣がん)は、これらのリポソームを効率的に蓄積するであろう;Gabizon, et al. (1988), Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A., 18:6949-53を参照。加えて、RESによる取込みの低減は、リポソームの肝臓および脾臓における著しい蓄積を予防することにより、ステルスリポソームの毒性を低下させる。従って、オプソニン作用阻害部分により修飾されたリポソームは、miR遺伝子産物またはmiR遺伝子産物発現阻害化合物(またはそれらをコードする配列を含む核酸)を腫瘍細胞に送達するのに特に適している。
[00211] そのmiR遺伝子産物またはmiR遺伝子産物発現阻害化合物は、それらを対象に投与する前に、当技術で既知の技法に従って医薬組成物(時々“医薬品”と呼ばれる)として配合することができる。従って、本発明は卵巣がんを処置するための医薬組成物を含む。1態様において、その医薬組成物は、少なくとも1種類の単離されたmiR遺伝子産物、または単離されたその変異体もしくは生物学的に活性な断片、および薬学的に許容可能なキャリヤーを含む。特定の態様において、その少なくとも1種類のmiR遺伝子産物は、卵巣がん細胞において適切な対照細胞と比較して低下した発現のレベルを有するmiR遺伝子産物に対応する。
[00212] 説明
[00213] 検出および細胞傷害性療法における進歩にも関わらず、進行期の疾患を有する患者の非常に低い割合しか初診の5年後に生存していない。この疾患の高い死亡率は主に利用可能な療法への抵抗性によるものである。
[00214] 主に遅い診断および化学療法への低い応答による卵巣新生物の悪い予後を考慮して、本発明者らはここで療法応答の予測マーカーおよび処置への感受性を増大させるための新規の分子標的(単数または複数)を同定してきた。
[00215] 本明細書において、従来の化学療法に応答するであろう患者および抗血管新生化合物の追加から有効に利益を得るであろう患者を同定し、それによりその療法のコストも低減し、その薬物の有効性も向上させるために有用であるmiRの分子シグネチャーを記述する。
[00216] さらに、そのデータは、抗VEGFA抗体単独の使用によるVEGFの遮断は、VEGFBシグナル伝達も遮断しない限り、卵巣がん患者において有用ではないことを実証している。あるいは、小さい化合物、例えばVEGFR1および2受容体を標的とする官能化された(functionalized)ナノ粒子をこの患者において有効な療法として用いて、卵巣がんの予後および処置の過程を変化させることができる。
[00217]
[00218] 本発明の特定の態様が本明細書中の実施例において定義されている。これらの実施例は、本発明の好ましい態様を示しているが、説明としてのみ与えられていることは理解されるべきである。上記の論考およびこれらの実施例から、当業者はこの発明の本質的な特徴を確認することができ、その精神および範囲から逸脱することなく本発明の様々な変更および修正を行ってそれを様々な用途および状況に適応させることができる。
[00219] 実施例1.
[00220] 方法
[00221] 施設内審査委員会がその試験を承認し、全ての患者が彼らのインフォームドコンセントを与えた後、本発明者らは卵巣の浸潤性漿液性癌の198個の標本を得た。臨床転帰に関するデータを患者の記録から得た。初期の化学療法への応答を、RECISTガイドラインに従って、完全奏効(CR)、部分奏効(PR)、安定疾患(SD)および進行性疾患(PD)として分類した。
[00222] miR発現プロファイリングおよびデータの検証
[00223] miR発現プロファイリングを、トレーニングセット(86個の試料)において、合計676の独特のアッセイを含有するTaqMan(登録商標)Array HumanマイクロRNAセットv2.0,を用いて実施した。差次的に発現されたmiRを、TaqMan(登録商標)マイクロRNAアッセイを用いて検証セット(112個の試料)において検証した。
[00224] 統計分析
[00225] TaqMan低密度アレイカード(TLDA)およびRT−PCRデータを、遺伝子発現の相対的定量化のための比較CT(ΔΔC)法を用いて、Data Assist ver.1.2(Applied Biosystems,カリフォルニア州フォスターシティ)上で分析した。それぞれの試料に関して平均miRNA発現値を35より小さいCt値の平均として計算した。試料を最初の化学療法または他の臨床パラメーターに対する彼らの応答のどちらかに基づいて分類した。Rソフトウェアを用いて一元配置anova検定を適用して差次的に発現したmiRNAを同定した。全体中央値正規化(Global median normalization)をTLDAカードの発現分析に関して用いた。トレーニングセット中の最も不変のmiRNAの中の2つであるmiR−16およびmiR−191を、検証セットにおけるRT−PCRの正規化に関する内在性対照として用いた。全てのデータを平均±SEMとして表した。非応答者対応答者(対照)の間の統計的有意差を、独立スチューデント両側t検定を用いることにより決定した。0.05未満のPの値を統計的有意とみなした。図形出力に関して重心分析をJava TreeViewと組み合わせたClusterを用いて実施した。
[00226] miR−484およびmiR−296を発現する卵巣癌細胞株の作製
[00227] miR−484を発現するレンチウイルスを、トランスフェクションおよび形質導入に関して陽性の細胞の簡単な同定および監視のための特異的なmiRおよびcopEGFT蛍光マーカーの二重発現を含有するSystem Biosciences(SBI,米国)miR前駆体コンストラクトを用いて、293FT細胞株(Invitrogen)において生成した。
[00228] 卵巣癌細胞株の増殖およびカルボプラチン+Taxol処置に対する感受性のインビボ分析
[00229] 2つのアプローチを用いて、miR−484発現のインビボ化学療法感受性への作用を評価した:1)MDAH−2774細胞スクランブルmiR(右側腹部)またはmiR−484(左側腹部)、およびSKOV−3スクランブルmiR(右側腹部)またはmiR−484(左側腹部)を注射し、週2回3週間のカルボプラチン(15mg/kg)+Taxol(5mg/kg)の腹腔内投与で処置した。腫瘍成長を、カリパス測定により、および/またはIvis Lumina,Caliper Lifesciencesを用いたGFP可視化により追跡した。2)カルボプラチン(15mg/kg)+taxol(5mg/kg)の腹腔内処置を伴う、スクランブルmiR(右側腹部)またはmiR484(左側腹部)を発現するレンチウイルスの直接腫瘍内送達。
[00230] RNA抽出手順。
[00231] 低密度アレイ分析のための総RNAを、パラフィン包理された組織(FFPE)からHigh Pure FFPE RNA Microキット(Roche Applied Science ドイツ、マンハイム)を製造業者のプロトコルに従って用いて単離した。抽出後、総RNAをNanoDrop分光光度計(Thermo Fisher Scientific Inc.,米国)を用いて定量化した。
[00232] TaqMan(登録商標)アレイヒトマイクロRNAセットカードv2.0を用いたマイクロRNA発現プロファイリング。
[00233] miR発現プロファイリングをTaqMan(登録商標)アレイヒトマイクロRNAセットv2.0(ヒトのマイクロRNAに特異的な676の独特のアッセイを含有する予め構成された2つのマイクロ流体カードセットAおよびB)を用いてトレーニングセットにおいて実施した。加えて、それぞれのアレイは4つの対照アッセイを含有しており、3つは選択された候補内在性対照アッセイであり、1つは陰性対照アッセイであった。このアレイセットはマイクロRNAの逆転写のためにMegaplex(商標)RTプライマー、ヒトプールセットv2.0の使用を必要とした。全ての試料の濃度を下限の試料に合わせた(15ng/ul)。感度を増大させるため、リアルタイムPCRの前にMegaplex(商標)PreAmpプライマー、ヒトプールセットv2.0を用いた任意の前増幅工程が含まれた。
[00234] miRの逆転写。
[00235] miRNAのcDNA合成のため、RNAを、676種類のmiRNAおよび内在性対照の同時逆転写を可能にするTaqManアレイヒトAおよびBカードのためのステムループMegaplex(商標)プライマープール(Applied Biosystems)と組み合わせたmiRNA逆転写キット(Applied Biosystems)を用いて逆転写した。簡潔には、それぞれのカードAおよびBに関して別々に、7.5μlの総反応体積中で3ulの総RNA(45ng/ul)にMegaplex RTプライマー(10×)、dNTP(100mM)、MultiScribe逆転写酵素(50U/μl)、RT緩衝液(10×)、MgCl(25mM)、およびRNA分解酵素阻害剤(20U/ul)を補った。氷上で5分間インキュベートした後、次のRTプロトコルを用いた:16Cで2分間、42Cで1分間および50Cで1秒間を40サイクル、続いて最後の85Cで5分間の逆転写酵素の不活性化。
[00236] cDNAの前増幅
[00237] それぞれのカードAおよびBに関して、Megaplex RT産物(2.5μl)をApplied BiosystemsのTaqMan PreAmpマスター混合物(10×)およびMegaplex PreAmpプライマー(10×)を25μlのPreAmp反応において用いて前増幅した。その前増幅サイクル条件は以下の通りであった:95Cで10分間、55Cで2分間および72Cで2分間、続いて95Cで15秒間および60Cで4分間を12サイクル。
[00238] リアルタイムqPCR。
[00239] それぞれのカードAおよびBに関して、25ulのPreAmp反応物を75μlの0.1×TE pH8.0で希釈した。PCR増幅反応をそれぞれのカードに関して450μlのTaqman 2×ユニバーサルPCRマスター混合物、w/o UNG(Applied Biosystems)、441のヌクレアーゼを含まない水、および9μlの希釈したPreAmp産物を含有する900μlの総体積で調製した。そのPCR反応混合物の100μlをカードAおよびBのそれぞれの出入口(port)の中にそれぞれ装填した。カードAおよびBを特別なバケット中で遠心分離した。2回の1200rpmで1分間の遠心分離を実施した。アレイAおよびBを密封し、ABI Prism 7900HT配列検出システム(Applied Biosystems)上に別々に装填した。サイクル条件は以下の通りであった:50Cで2分間、94.5Cで10分間、続いて97Cで30秒間および59.7Cで1分間を40サイクル。全てのPCR反応はABI Prism 7900HT配列検出システム(Applied Biosystems)上で実施された。生のCt値を、SDSソフトウェアv2.1を用いて、自動ベースライン設定および0.2の閾値を用いて計算した。
[00240] Taqman(登録商標)アレイヒトマイクロRNAセットカードv2.0のデータの検証。
[00241] 差次的に発現されたmiRを、検証セットにおいてTaqmanマイクロRNAアッセイを用いて検証した。単一チューブTaqmanマイクロRNAアッセイを用いて、Applied BiosystemsリアルタイムPCR機器上で成熟マイクロRNAを検出および定量化した。全ての試薬、プライマーおよびプローブはApplied Biosystems(Applied Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティ)から得た。正規化はRNU44およびRNU48を用いて実施された。逆転写反応およびリアルタイムPCRは製造業者に従って実施された。鋳型なしの対照およびRTを除いた対照を含め、全てのRT反応をGeneAmp PCR 9700サーモサイクラー(Applied Biosystems)中で行った。遺伝子発現レベルをABI Prism 7900HT配列検出システム(Applied Biosystems)を用いて定量化した。比較リアルタイムPCRは鋳型なしの対照を含めて3通り(triplicate)で実施された。相対発現を比較C法を用いて計算した。
[00242] 細胞中およびCM中の成熟miRNAに関するリアルタイムPCR。
[00243] 総RNAを細胞からTrizol(Invitrogen)を用いて、およびHigh Pure miRNA単離キット(Roche)を用いて、液体試料に関する製造業者の説明書に従って単離した。成熟miRを単一チューブTaqmanマイクロRNAアッセイにより評価した。miR発現を細胞中でRNU44およびRNU48に対して正規化した。鋳型なしの対照およびRTを除いた対照を含め、全ての逆転写酵素(RT)反応をGeneAmp PCR 9600サーモサイクラー(Applied Biosystems)中で行った。
[00244] それぞれの試料を、別途明記しない限り3通りで試験した。培地試料からのマイクロRNAを単離した。DNA分解酵素処理(Ambion)後、RNA濃度をNanoDrop(Thermo Scientific)を用いて決定した。血清試料において、示したようにU6snRNA(Applied Biosystems)に対して正規化した。U6は不定であるため、標的miRNAの発現レベルは総RNAに対して直接正規化された(本発明者らは前もって非条件培地中にmiR−296−5pおよびmiR−484が存在しないことを試験した)。
[00245] miRNA過剰発現およびウェスタンブロット。
[00246] miR−296およびmiR−484の過剰発現のため、100nMのプレ−miR−296、プレ−miR−484およびプレ−陰性対照−2(Ambion)をHEK293およびHUVE細胞中にLipofectamine 2000(Invitrogen)を用いて導入した。24時間後、細胞を回収し、プロテアーゼ阻害剤カクテル(Roche Diagnostic)を含有するRIPA緩衝液中で溶解させた。全細胞溶解物のタンパク質濃度をブラッドフォードタンパク質アッセイ色素試薬濃縮液(Bio−Rad)を用いて測定し、35μgの細胞溶解物をSDS−PAGEゲル(Bio−Rad)上で分解し、ニトロセルロースに転写した後、ECL検出試薬(Denville Scientific)を用いた可視化を行った。以下の一次抗体を用いた:マウスモノクローナル抗Hgs(1:1000,Enzo Life Science)、ウサギポリクローナル抗VEGF受容体2(1:1000,Cell Signaling Technology)、マウスモノクローナル抗VEGF−B(1:200,Santa Cruz Biotechnology)、マウスモノクローナル抗a−チューブリン(1:2000,Sigma)。
[00247] ルシフェラーゼmiRNA標的レポーターアッセイ。
[00248] ヒトHGSおよびVEGFB遺伝子の3’UTRを以下のプライマーを用いてPCR増幅し:
HGS Fw 5’−GCT CTA GAC CCA GGC CAT GCT CAC GTC CGG AGT AAC ACT AC−3’(SEQ ID NO:1)および
HGS Rw 5’−GCT CTA GAG AAA TAC ATT TTA TTA TCG CTG TAC CAT TCT GGG G−3’(SEQ ID NO:2);
VEGFB Fw 5’−TCT AGA GTG CCG GAA GCT GCG AAG GTG−3’(SEQ ID NO:3)および
VEGFB Rw 5’−TCT AGA CAG GGT TGG GGG TCA CAG TTC−3’(SEQ ID NO:4)
[00249] pGL3 controlベクター(Promega)中にホタルルシフェラーゼの停止コドンからすぐ下流のXba1部位を用いることにより挿入し、p3’UTR−HGSおよびp3’UTR−VEGFBプラスミドが得られた。これらのコンストラクトを用いて、QuikChange部位特異的変異誘発キット(Stratagene,カリフォルニア州サンディエゴ)を用いてp3’−UTRmut−HGSプライマー:
Fw:5’−CAC AAT GAC ACC TCC CCG AGC CTC TGC AGG GGC CTC TCT CGG CAG CCA CA−3’(SEQ ID NO:5);
Rw:5’−GCT CGG GGA GGT GTC ATT GTG ACA CCA CAG CCA GCT CAC AGT GCG GCC AG−3’(SEQ ID NO:6)、および
p3’−UTRmut−VEGFBプラスミドプライマー:
Fw:5’−AGT GGG GGA ACA AAG AGG TAA AAA ACA GCC AAG C −3’(SEQ ID NO:7);
Rw:5’−GCT TGG CTG TTT TTT ACC TCT TTG TTC CCC CAC T−3’(SEQ ID NO:8)
を作製した。
[00250] HEK293細胞に1μgのp3’UTR−HGS、またはp3’UTR−VEGFBおよびp3’UTRmut−HGS、またはp3’UTRmut−VEGFBプラスミド、ならびに0.1μgのウミシイタケルシフェラーゼ発現コンストラクトpRL−TK(Promega)および100nMのmiRNAまたは対照の前駆体を、Lipofectamine 2000(Invitrogen)を用いることにより同時導入した。細胞をトランスフェクションの24時間後に回収し、Dual Luciferase Assay(Promega)を製造業者の説明書に従って用いてアッセイした。3つの独立した実験を3回ずつ実施した。
[00251] 免疫組織化学および血管密度の評価。
[00252] 腫瘍切片(2μm厚)を切り、ホルマリン固定されパラフィン包理された試料に関して段階的なアルコール類により脱パラフィンを達成した。CD34に対する一次抗体を製造業者の説明書に従って適用した。血管密度(CD34+)をChalkleyアイピース法を用いて評価した。腫瘍切片全体を2人の観察者がカンファレンス(conference)顕微鏡下で低倍率で走査した。最も高い血管密度を有する3個の領域(血管ホットスポット)を同定した。高倍率(×400)で25点Chalkleyアイピース直交線網をそれぞれのホットスポットに適用し、最大数の点が血管上または血管内に当たることを可能にするように方向付けた。その3つの計数の平均値はその腫瘍の血管密度を表す。
[00253] miR−484を発現する卵巣癌細胞株の作製。
[00254] miR−484を発現するレンチウイルスを293FT細胞株(Invitrogen)においてリン酸カルシウムによるトランスフェクションにより産生させた。この目的のため、トランスフェクションおよび形質導入に関して陽性の細胞の簡単な同定および監視のための特異的なmiRおよびcopGFP蛍光マーカーの二重発現を含有するSystem Biosciences(SBI,米国)miR前駆体コンストラクトを用いた。ウイルスを含有する条件培地をトランスフェクションの72時間後に回収し、それを用いて上皮性卵巣がん細胞株(EOC)に形質導入した。特に、SKOV−3およびMDAH−2774にGFP単独を発現するウイルス(以下空ベクターと呼ぶ)またはGFPおよびmiR−484の前駆体を発現するウイルスのどちらかを用いて形質導入し、次いでそれらの蛍光発現に関して監視した。
[00255] miR−484を発現する卵巣癌細胞株のカルボプラチン+Taxol処理に対するインビトロでの感受性。
[00256] EOC細胞株のIC50を決定するため、MDAH 2774、SKOV−3、TOV21G、TOV112D、OVCAR8およびIGROVを96ウェルプレートに(6通りで)1000細胞/ウェルの密度で蒔き、24時間後に増大する用量のカルボプラチン(CBDCA)(1から150mg/mlまでの範囲)またはtaxol(TAX)(1から200nMまでの範囲)で無血清培地中で6時間処理した。薬物を除去した後、細胞をPBS中で洗浄し、血清の存在下でさらに4日間インキュベートした。細胞生存度をMTSアッセイ(SIGMA)を製造業者の説明書に従って用いて評価した。報告されたIC50値は少なくとも3つの独立した実験の平均を表す。miR−484のインビトロでの薬物感受性への作用の評価のため、親、スクランブル、およびmiR−484発現細胞を96ウェルプレートに蒔き(1000細胞/ウェル)、示した用量のCBDCAおよびTAXで処理した。生存度を4日後に上記で記述したように評価した。
[00257] miR−484を発現する卵巣癌細胞株から回収した条件培地を用いて刺激したHUVEC細胞における管形成アッセイ。
[00258] 48ウェルプレートからのウェルに125mlのmatrigel(BD、成長因子非低減、8〜10ug/ul)を満たし、37℃で1時間凝固させた。HUVEC細胞(ATCC、1×10個)を200mlの培地中で再懸濁し、次いでmatrigel層上に層にし、管様構造の形成に関して時間にわたって監視した。タイムラプスビデオ顕微鏡(Leica)を用いてこのプロセスの動画を作成し、20時間に至るまでの間5分ごとに画像を収集した。内皮細胞を再懸濁するために用いた培地は、1−内皮細胞に関する完全培地、陽性対照として使用、2−血清低減培地(2%)、陰性対照として使用、3−スクランブルmiRまたはmiR−484を用いて形質導入したSKOV−7またはMDAH−2774からの条件培地(+2%血清)であった。
[00259] miR−484を発現する卵巣癌細胞株の増殖およびカルボプラチン+Taxol処理に対する感受性のインビボ分析。
[00260] 無胸腺雌ヌードマウス(8匹/群)に、100ulの1.5×10個のMDAH−2774細胞スクランブルmiR(右側腹部)またはmiR−484(左側腹部)を含有するPBSを、両方の背面側腹部上に皮下注射した。
[00261] 2.2×10個の細胞を注射したことを除いて、同じ処置をSKOV−3を用いて実施した。腫瘍塊が目に見えるようになったら、CBDCA(15mg/kg)およびTax(5mg/kg)による処置を開始した。薬物は200ulのPBS中で希釈されて送達され、週2回4週間腹腔内注射された。腫瘍塊をカリパスを用いて週2回4週間測定した。さらに、利用した卵巣がん細胞によるGFP蛍光マーカーの発現を利用して、マウスを麻酔し、腫瘍塊をIvis Lumina、Caliper Lifesciencesにより週1回4週間画像化した。次いでマウスを屠殺し、腫瘍塊を切り取り、さらなる分析のためにOCT中に入れた。
[00262] 結果
[00263] 化学療法抵抗性に関連する漿液性卵巣癌におけるmiR発現。
[00264] miRが漿液性卵巣癌(EOC)の化学療法抵抗性を予測するために有用であるかどうかを決定するため、676種類のmiRの発現を分析した。図1Aにおいて示したように、4つの異なる群の間を識別することができる23種類の差次的に発現したmiRを有する応答シグネチャーを同定した。重心のクラスター分析(図1B)は、EOC試料を一方の側において2つの主なクラス:完全および部分的応答者(さらに応答者と呼ばれる)に分類し、他方の側において安定および進行性疾患(非応答者と呼ばれる)に分類することができることを示している。これらの2つのクラスは、応答シグネチャーをさらに精密にし、12種類のmiRNAを定めるために有用である(図1C)。また、第2患者コホートからの112個のEOC試料を用いて応答miRNAを検証した(図1D)。最初に同定された12種類のmiRの内で、3種類のmiRは非応答者の腫瘍において下方制御されていることが示された:miR−484(p値=0.0007)、miR−642(p値=0.041)およびmiR−217(p値=0.046)。
[00265] miR−484発現はカルボプラチンおよびTaxolに対するインビトロ感受性を変化させない。
[00266] miR−484の発現レベルを6種類の異なる上皮性卵巣癌細胞株において評価した(図6A〜6B)。濃度を増大させたカルボプラチン(CBDCA)およびTaxol(Tax)で細胞を2〜4時間処理したにも関わらず、それらのIC50は、4日後にMTSアッセイにより評価した際に、miR−484の内在性レベルと関連していなかった。さらに、MDAH−2274およびSK−OV3細胞株両方におけるmiR−484の過剰発現はCBDCAおよびTaxに対するそれらのインビトロでの感受性に有意に影響を及ぼさなかった(図6Cおよび6D)。
[00267] 化学療法抵抗性の獲得におけるmiR−484の役割。
[00268] 484のレベルは細胞株の間で非常に類似していたため、対照miR(スクランブル)またはmiR−484のどちらかを過剰発現するMDAH−2774およびSK−OV3細胞は、インビボで非応答者の表現型を再現し、miRが卵巣がんの化学療法抵抗性に状況依存性の様式で影響を及ぼすかどうかを決定するために行った。EGFPタンパク質もコードしているレンチウイルスベクターをインビボでの腫瘍増殖を追跡するために用いた。細胞(1.5×10個)をヌードマウスに左側腹部(miR−484−MDAH−2774)および右側腹部(EGFP−MDAH−2774)中に皮下に接種し、15日間増殖させた。この時点で、6匹/8匹のマウスにおいて、miR−484発現細胞により形成された腫瘍体積は対照のEGFP発現細胞において観察された腫瘍体積より大きく、これは原発腫瘍の成長はmiRの発現により影響を受けなかったことを実証している(図2A)。
[00269] CBDCAおよびTax処置の後、1匹のマウスは応答せず、試験から除外された。他の7匹のマウスの分析は、対照の腫瘍は処置の終了時にそれらの大きさを0日目に関して約6倍(2.3〜17.7の範囲)に増大させたことを実証した。同じマウスにおいて、miR−484を発現する腫瘍は1.3倍(0.8〜1.8の範囲)しか増大させず、これは対照よりもその薬物にはるかに大きく感受性であることを実証している(図2A)。
[00270] EGFP蛍光を検出することができるインビボ画像化系を用いて、SK−OV3細胞の分析はmiR−484は原発腫瘍の成長に影響を及ぼさないが処置に対する感受性を有意に増大させることを確証した(図2Bおよび2C)。
[00271] ヌードマウス中でSKOV−3細胞よりも急速に増殖するMDAH−2774細胞を用いて、そのmiRのインビボ投与がEOCのCBDCA+Tax処置に対する感受性を変化させることができるかどうか調べた。親MDAH−2774細胞をヌードマウスの側腹部中で2週間増殖させ、次いで右側腹部においてEGFP−対照miRを発現するレンチウイルスを、左側腹部においてEGFP−miR−484を発現するレンチウイルスを注射した。2日後、マウスをCBDCA+Taxで隔週で3週間処置し、ウイルスの腫瘍内注射を1週間後に繰り返した。21日後に腫瘍成長を評価した。驚くほどに、6例/6例においてmiF−484は薬物感受性を増大させ、これはその発現がインビボで上皮性卵巣がんにおいてCBDCAおよびTaxに対する耐性を調節することができることを実証している(図2A〜2D)。
[00272] miR−484は血管新生因子の発現を制御する。
[00273] miR−484は血管新生因子の制御に関わっている。miR−484は、内皮細胞の増殖および移動を直接刺激することができる血管内皮成長因子B(VEGFB)、ならびに正常および病的な血管内皮細胞生物学の全ての側面に関わっていることが示されている血管内皮成長因子2(VEGFR2/KDR)を標的とする。ルシフェラーゼおよびウェスタンブロット分析は、miR−484がVEGFBおよびVEGFR2の内在性レベルを調節することを確証した(図3A〜3C)。
[00274] 血管密度を抗CD34抗体を用いて30症例のヒト漿液性卵巣癌(15人の応答者/15人の非応答者)および28症例のマウス異種移植片腫瘍[Sk−ov3からの14およびMDAH−2774からの14(miR−484を導入された7およびGFPを導入された7)]において抗CD34抗体を用いてアッセイし、Chalkleyアイピース法により評価した。ヒトの腫瘍において、平均微小血管密度は応答者に関して30±1.17(9〜54の範囲)および非応答者に関して68±1.6(15〜114の範囲)であり(P=0.0000002)、マウスにおいてそれはSK−OV3−miR 484に関して9±5.5(1〜18の範囲)、SK−OV3−EGFPに関して23±12(5〜37の範囲)(P=0.0004)、およびMDAH−2774−miR 484に関して10±6.2(4〜22の範囲)、MDAH−2774−EGFPに関して17±8.9(5〜28の範囲)(P=0.0009)であった(図4A〜4C)。
[00275] スピアマン順位相関検定は血管数およびmiR発現の間の強い関係を示し(r=−0.8、p=1.56E−07)、これはこれらの腫瘍の感受性はmiR制御により駆動されるそれらの微小血管資産(microvessel asset)によるものであることを示している(図4D)。
[00276] mir−484に媒介される血管資産の調節を確証するため、miR−484またはscrベクターを安定導入されたMDAH−2774またはSK−OV3細胞株をVEGFB発現に関してウェスタンブロットにより分析した。HUVEC細胞をそのトランスフェクションされた細胞から得られた条件培地(CM)中で培養した。ビデオタイムラプス顕微鏡は、scr−MDAH−2774またはSK−OV3細胞からのCMはHUVEC細胞を3D matrigel上で6時間培養した際に管様構造の形成を誘導することができることを実証した。この作用は、miR−484を過剰発現するMDAH−2774またはSK−OV3からのCMを用いた場合弱められ、細胞をCMの存在下で20時間培養した場合消失した(図7)。
[00277] 全体として、これらのデータはEOC細胞におけるmiR−484の発現は内皮細胞の管様構造を形成してその構造を維持する能力に影響を及ぼすことができることを確証している。理論により束縛されることを望むわけではないが、本発明者らは、本明細書においてここで、VEGFBのmiR−484制御は新生物細胞において可能であるが、VEGFR2を制御するため、そのmiRは腫瘍関連内皮細胞に対して直接その作用を発揮しなければならないと信じている。
[00278] EOCにより産生されるmiR−484が局所的微小環境中に放出され、次いで内皮細胞に入り、そこでそれがその標的に到達し得るのかどうかを決定するため、HUVECおよびmiR−484−EGFPまたはスクランブルmiR−EGFPを過剰発現する卵巣がん細胞由来細胞株を共培養した。miR−484−EGFPのMDAH−2774およびSK−OV3における安定導入は、結果としてその発現の対照と比較した少なくとも2倍の増大をもたらした(図5A)。
[00279] miR−484は安定導入された卵巣がん細胞由来細胞株のCM中で増大した(図5B)。miR−484のレベルは、miR−484を過剰発現する細胞株の存在下で培養されたHUVEC細胞において、対照に関して0.2から5倍まで増大した(図5C)。そのデータは、その共培養実験は癌細胞をウェル上に、HUVECをトランスウェル上に蒔くことにより行われたため(または逆もまた同様であり、有意な差はない)、卵巣がん由来細胞株およびHUVEC細胞の間の直接的な接触は必要ではないことを実証している。まとめると、これらのデータはmiR−484が新生物細胞により局所的微小環境中で分泌され、そして24時間以内にHUVEC細胞に入ることを実証している(図5D)。
[00280] さらに、HUVECを対照およびmiR−484を過剰発現するSK−OV3細胞と共に24時間共培養した際、後者のみが内皮細胞上のVEGFR2の発現を有意に減少させることができた(図5E)。
[0001] miR−484を過剰発現する卵巣がん細胞は、インビトロでの内皮細胞の再編成およびマウスにおける血管新生を刺激する能力がより低い。VEGFR1および2のシグナル伝達の間の協調は、卵巣がんの増殖および薬物感受性に必要である。
[00281] 実施例2.
[00282] 応答性対不応性卵巣癌におけるmiR発現シグネチャー。
[00283] miRが卵巣癌の化学療法抵抗性を予測するかどうかを調べるため、トレーニングセット中の676種類のmiRの発現を分析した。カードA中の381種類の標的miRおよびカードB中の295種類の標的miRの内で、それぞれ364種類(96%)および240種類(81%)がその試料の少なくとも1つにおいて増幅された。カードAからの17種類およびカードBからの55種類のみが全ての試料にわたって未決定であった(Ct=40)。図9において示されるように、R漿液性癌をNR漿液性癌から識別することができる16種類の差次的に発現しているmiRが同定された。手術の結果および/または腫瘍悪性度に関して統計的に有意であるmiRは見付からなかった(データは示していない)。次いで差次的に発現したmiRを検証セットにおいて検証した。最初に同定された16種類のmiRの内で、3種類のmiRが2つの群において差次的に発現しており、2種類はR腫瘍において下方制御されており(miR−296−5pおよびmiR−518e)、1種類は上方制御されていた(miR−484)(図9)。これらの3種類のmiRは、その2つの群を識別することができ、かつ識別するために十分である。
[00284] miR−296およびmiR−484の発現はCBDCAおよびTaxに対するインビトロでの感受性を変化させない。
[00285] 薬物耐性の発現におけるmiRの役割を決定するため、miR−484およびmiR−296の発現レベルを6種類の異なる上皮性卵巣癌細胞株(EOC)において評価した。miR−484は全ての細胞株において容易に検出可能であったが、miR−296はMDAH−2774およびTOV−112Dにおいてほとんど発現していなかった。細胞を増大する濃度のCBDCAおよびTaxにより2または4時間処理したにも関わらず、それらのIC50は4日後にMTSアッセイにより評価した際に内因性のmiR−484または296のレベルと関連していなかった。さらに、MDAH−2774およびSKOV−3細胞株両方におけるmiR−484および296の過剰発現は、それらのCBDCAおよびTaxに対するインビトロでの感受性に有意に影響を及ぼさなかった。
[00286] 化学療法抵抗性の獲得におけるmiR−484の役割。
[00287] miR−296はEOCにおいて非常に低いレベルで発現しており、miR−484のレベルは細胞株の間で非常に類似していたため、対照miR(スクランブル)またはmiR−484のどちらかを過剰発現するMDAH−2774およびSKOV−3細胞を用いてインビボでR表現型を再現し、miRが卵巣がんの化学療法感受性に状況依存性の様式で影響を及ぼすかどうかを決定した。EGFP−タンパク質もコードしているレンチウイルスベクターをインビボでの腫瘍成長を追跡するために用いた。細胞(1.5×10)をヌードマウスに左側腹部(miR−484−MDAH−2774)および右側腹部(EGFP−MDAH−2774)中に皮下接種し、15日間増殖させた。この時点で、6匹/8匹のマウスにおいて、miR−484を発現する細胞により形成された腫瘍の体積は対照のEGFPを発現する細胞において観察された腫瘍の体積よりも大きく、これは原発腫瘍の成長がそのmiRの発現により影響を受けなかったことを実証している。
[00288] CBDCAおよびTax処置の後、1匹のマウスは応答せず、試験から除外された。他の7匹のマウスの分析は、対照の腫瘍は処置の終了時にそれらの大きさを0日目に関して約6倍(2.3〜17.7の範囲)増大させたことを実証した。同じマウスにおいて、miR−484を発現する腫瘍は1.3倍(0.8〜1.8の範囲)しか増大させず、これはその薬物に対して対照よりもはるかに大きく感受性であることを実証している。EGFP蛍光を検出することができるインビボ画像化システムを用いて、SKOV−3細胞の分析は、miR−484の発現は原発腫瘍の成長に影響を及ぼさないが処置に対する感受性を有意に増大させることを確証した。
[00289] ヌードマウス中でSKOV−3よりも急速に増殖したMDAH−2774細胞を用いて、miRのインビボ投与がEOCのCBDCA+Tax処置に対する感受性を変化させ得るかどうかを決定した。親MDAH−2774細胞をヌードマウスの側腹部中で2週間増殖させ、次いで右側腹部中にEGFP対照miRを発現するレンチウイルスを、左側腹部中にEGFP−miR−484を発現するレンチウイルスを注射した。2日後、マウスをCBDCA+Taxで隔週で3週間処置し、ウイルスの腫瘍内注射を1週間後に繰り返した。21日後、腫瘍成長を評価した。驚くほどに、6例/6例においてmir−484は薬物感受性を増大させ、これはその発現がインビボで上皮性卵巣がんにおいてCBDCAおよびTaxに対する耐性を調節することができることを実証している。
[00290] miR−484およびmiR−296は血管新生因子の発現を制御している。
[00291] miR−484(およびより低い程度までmiR−296)はEOC細胞のインビボでの化学療法抵抗性において役割を有するが、インビトロではそうではなく、これはそれらが細胞自律的様式でではなく腫瘍の微小環境に作用することを示している。両方のmiRが血管新生因子の制御に関わっている。ルシフェラーゼおよびウェスタンブロット分析は、miR−296およびmiR−484はそれぞれHGSおよびVEGFBの内因性レベルを調節することを確証した(図10B〜10E)。
[00292] 血管密度を、抗CD34抗体を30症例のヒト漿液性卵巣癌(15R/15NR)および28症例のマウス異種移植片腫瘍[Skov−3から14症例およびMDAH−2774から14症例(7症例はmiR−484を、7症例はGFPを導入された)]に対して用いて評価し、Chalkleyアイピース法により評価した。ヒトの腫瘍において、平均微小血管密度はRに関して30(9〜54の範囲)およびNRに関して68(15〜114の範囲)(P=0.0000002)であり、マウスにおいてそれはSKOV−3−miR 484に関して9(1〜18の範囲)、SKOV−3−EGFPに関して23(5〜37の範囲)(p=0.04)、およびMDAH−2774−miR 484に関して10(4〜22の範囲)、MDAH−2774−EGFPに関して17(5〜28の範囲)(p=0.01)であり(図11A〜11C)、これはこれらの腫瘍の感受性がmiR制御により駆動されるそれらの微小血管資産によるものであることを実証している。miR−484に媒介される血管資産の調節を確証するため、miR−484またはscrベクターを安定導入されたMDAH−2774またはSKOV−3細胞株をVEGFB発現に関してウェスタンブロットにより分析し、それは下方制御されていた(データは示していない)。HUVEC細胞を、トランスフェクションされた細胞から得られた条件培地(CM)中で培養した。ビデオタイムラプス顕微鏡は、scr−MDAH−2774またはSKOV−3(データは示していない)細胞からのCMはHUVEC細胞を3D matrigel上で6時間培養した際に管様構造の形成を誘導することができることを実証した。この作用は、miR−484を過剰発現するMDAH−2774またはSKOV−3からのCMを用いた場合弱められ、細胞をCMの存在下で20時間培養した場合消失した。全体として、これらのデータはEOC細胞におけるmiR−484の発現は内皮細胞の管様構造を形成してその構造を維持する能力に影響を及ぼすことができることを確証している。
[00293] miR−484はVEGFBの発現を制御しており、結果的に腫瘍微小環境中で分泌されるリガンドの量を制御しているが、その受容体のレベルを制御しているmiR−296は腫瘍関連内皮細胞に対して直接その作用を発揮しなければならない。理論により束縛されることを望むわけではないが、本発明者らは、本明細書においてここで、特に薬物処置の後に、EOC細胞により産生されるmiR−296が局所的微小環境中に放出され、次いで内皮細胞に入り、そこでそれはHGSを標的とし、最終的にVEGFR2シグナル伝達を調節すると信じている。確証するため、HUVECおよびmiR−296−EGFPまたはスクランブルmiR−EGFPを過剰発現するEOC細胞を共培養した。miR−296−EGFPの異なるEOC細胞における安定導入は、結果としてその発現の対照と比較した少なくとも2倍の増大をもたらした。miR−296はそのmiRを過剰発現するEOC細胞のCM中で見付かった。miR−296のレベルは、miR−296を過剰発現するEOC細胞の存在下で培養されたHUVEC細胞において、対照に関して1から11倍まで増大した。これらのデータは、その共培養実験はEOCをウェル上に、HUVECをトランスウェル上に蒔くことにより行われたため(または逆もまた同様であり、有意な差はない)EOCおよびHUVEC細胞の間の直接的な接触は必要ではないことを実証している。まとめると、これらのデータはmiR−296がEOC細胞により局所的微小環境中で分泌され、そして24時間以内にHUVEC細胞に入ることを実証している。さらに、HUVECを対照およびmiR−296を過剰発現するEOC細胞と共にカバーガラス上で24時間共培養した際、後者のみが内皮細胞上のVEGFR2の発現を有意に増大させることができた。これは試験した全ての細胞において一貫して再現された。
[00294] 実施例3
[00295] キット
[00296] 本明細書で記述された組成物のいずれもキット中に含まれてよい。限定的でない例において、miRNAを単離する、miRNAを標識する、および/またはmiRNA集団をアレイを用いて評価するための試薬がキット中に含まれる。そのキットにはさらに、miRNAプローブを作製または合成するための試薬が含まれていてよい。従って、そのキットは、適切な容器手段(container means)中に、標識されたヌクレオチドまたは後で標識される未標識のヌクレオチドを組み込むことによりmiRNAを標識するための酵素を含むであろう。それには1種類以上の緩衝液、例えば反応緩衝液、標識緩衝液、洗浄緩衝液、またはハイブリダイゼーション緩衝液、miRNAプローブを調製するための化合物、およびmiRNAを単離するための構成要素も含まれてよい。他のキットには、miRNAに相補的なオリゴヌクレオチドを含む核酸アレイを作製するための構成要素も含まれてよく、従って例えば固体支持体が含まれてよい。
[00297] アレイが含まれるあらゆるキットの態様に関して、本明細書で記述されたmiRのいずれかの全部または一部と同一または相補的である配列を含有する核酸分子が存在することができる。
[00298] そのキットの構成要素は、水性媒体中または凍結乾燥された形態のどちらかで包装されてよい。そのキットの容器装置には一般に、その中に構成要素を入れる、そして好ましくは適切に分取する(aliquoted)ことができる少なくとも1個のバイアル、試験管、フラスコ、ボトル、注射器または他の容器装置が含まれるであろう。そのキット中に1種類より多くの構成要素が存在する場合(標識試薬および標識は一緒に包装されてよい)、そのキットは一般に、その中に追加の構成要素を別々に入れることができる第2、第3または他の追加の容器も含有するであろう。しかし、構成要素の様々な組み合わせが1個のバイアル中に含まれてよい。本発明のキットには典型的には、核酸を含有するための装置、および商業販売のために厳重に密閉されたあらゆる他の試薬容器も含まれるであろう。そのような容器には、その中に所望のバイアルが保持される射出成形または吹込成形されたプラスチック容器が含まれてよい。
[00299] そのキットの構成要素が1種類以上の液体溶液中で提供される場合、その液体溶液は水溶液であり、無菌水溶液が1つの好ましい溶液である。キット中に含まれてよい他の溶液は、miRNAの混合された試料からの単離および/または濃縮(enriching)に関わる溶液である。
[00300] しかし、そのキットの構成要素は乾燥粉末(単数または複数)として提供されてよい。試薬および/または構成要素が乾燥粉末として提供される場合、その粉末は適切な溶媒の添加により再構成され得る。その溶媒は別の容器装置中で提供されてもよいと予想される。そのキットには標識されたmiRNAの単離を容易にする構成要素も含まれてよい。そのキットにはそのmiRNAを保存もしくは維持する、またはその分解に対して保護する構成要素も含まれてよい。その構成要素はRNA分解酵素非含有であることができ、またはRNA分解酵素から保護することができる。
[00301] また、そのキットは一般に、適切な装置中で、それぞれの個々の試薬または溶液のための別個の容器を含むことができる。そのキットには、そのキットの構成要素の使用ならびにそのキット中に含まれていないあらゆる他の試薬の使用のための説明書も含まれ得る。説明書には実施することができる変更が含まれていてよい。そのような試薬は本発明のキットの態様であることが意図されている。また、そのキットは上記で確認された特定の品目に限定されず、miRNAの操作または特性付けのために用いられるあらゆる試薬が含まれてよい。
[00302] miRNAアレイの文脈で論じられたあらゆる態様は、本発明のスクリーニングまたはプロファイリングの方法またはキットにおいてより一般的に用いられてよいことも意図されている。言い換えれば、特定のアレイ中に何が含まれていてよいかを記述しているあらゆる態様は、miRNAプロファイリングの状況においてより一般的に実施することができ、アレイ自体を含む必要はない。
[00303] あらゆるキット、アレイまたは他の検出技法もしくは道具、またはあらゆる方法は、これらのmiRNAのいずれかに関するプロファイリングを含み得ることも意図されている。また、miRNAアレイの文脈で論じられたあらゆる態様は本発明の方法におけるアレイ形式を用いて、または用いずに実施することができ;言い換えれば、miRNAアレイ中のあらゆるmiRNAは本発明のあらゆる方法において当業者に既知のあらゆる技法に従ってスクリーニングまたは評価することができることが意図されている。そのアレイ形式は、実施されるスクリーニングおよび診断法に必要ではない。
[00304] 療法的、予後的、または診断的適用のためにmiRNAアレイを用いるためのキットおよびそのような使用が意図されている。そのキットには、miRNAアレイ、ならびにそのアレイ上のmiRNAに関する標準的な、または正規化されたmiRNAプロファイルに関する情報が含まれ得る。また、特定の態様において、対照RNAまたはDNAがそのキット中に含まれ得る。その対照RNAは、標識および/またはアレイ分析に関する陽性対照として用いることができるmiRNAであることができる。また、その試料は血液または組織であることができる。
[00305] 1態様において、卵巣がんの特性付けのためのキットには、miR−484、miR−642および/またはmiR−217に関する少なくとも1種類の検出プローブが含まれる。特定の態様において、そのキットはオリゴヌクレオチドアレイの形態であり、またはオリゴヌクレオチドアレイを含む。
[00306] 本明細書には、以下を含む、卵巣がんを診断する、および/または卵巣がんにおける化学療法抵抗性を予測するためのキットも含まれる:
a)miR−484の発現レベルを決定するためのヌクレオチドプライマーの対および検出試薬が含まれる、miR−484定量化キット、
b)miR−642の発現レベルを決定するためのヌクレオチドプライマーの対および検出試薬が含まれる、miR−642定量化キット、
c)miR−217の発現レベルを決定するためのヌクレオチドプライマーの対および検出試薬が含まれる、miR−217定量化キット、ならびに
d)miR−484、miR−642およびmiR−217の発現レベルを入力して卵巣がんのインビトロ診断のための方法を実施するために提供される、プログラム可能なオブジェクト。
[00307] 本明細書において、miR−484、miR−642および/またはmiR−217のキット中の診断用バイオマーカーとしての使用も提供する。これらの診断用バイオマーカーの発現レベルを患者からの生物学的試料において捕捉剤を用いて検出し、次いで健康な対象における同じバイオマーカーに関する参照値と比較することができる。その検出された値が比較される参照値は、その疾患に関して陽性の患者に関して確立された参照値、その疾患に関して陰性の患者に関して確立された参照値、または両方であることができる。その参照値と比較したその患者からの生物学的試料中のそのバイオマーカーの少なくとも1つ、2つ、および/または全部の発現レベルにおける変化は、その患者がその疾患に冒されているか否かを示す。
[00308] その捕捉試薬は、その診断用バイオマーカーと特異的に相互作用するあらゆる有機性もしくは無機性化学物質、生体分子、またはそのあらゆる断片、相同体、類似体、コンジュゲート、もしくは誘導体であることができる。特定の態様において、その捕捉試薬は、診断用バイオマーカーのパネル中でその診断用バイオマーカーを特異的に検出するタンパク質または抗体である。他の態様において、その捕捉剤は、バイオマーカーオリゴヌクレオチドRNAまたはDNAに結合するオリゴヌクレオチドである。さらに特定の他の態様において、その捕捉試薬は固体支持体に結合していることができる。さらに特定の態様において、その患者からの生物学的試料は組織、生物学的流体であり、それには全血、血漿、血清、涙、唾液、粘液、脳脊髄液、または尿が含まれるが、それらに限定されない。
[00309] また、特定の態様において、その方法はさらにその患者からの生物学的試料中の追加のバイオマーカーの発現レベルを検出する工程を含むことができる。本明細書で用いられる際、その追加のバイオマーカーには、診断パネル中の現在既知の、または後に発見される診断用バイオマーカー、および患者がその疾患を有すると診断するための検出されたこれらのバイオマーカーの発現レベルにおける参照値と比較した変化の評価が含まれるが、それらに限定されない。
[00310] 特定の態様において、そのキットは以下:a)少なくとも1種類の診断用バイオマーカーに特異的な1種類以上の検出物質、ここでそのバイオマーカーはmiR−484である;b)検出試薬、およびc)そのキットを用いて、患者の試験試料における少なくともそのmiR−484診断用バイオマーカーの発現レベルが卵巣がんを有しない対照の対象における同じバイオマーカーの発現レベルよりも低い場合に、患者を卵巣がんを有すると診断するための説明書を含む捕捉試薬を含むことができる。
[00311] そのキットはさらに、それに対して患者からの生物学的試料を比較することができる適切な陽性および陰性対照を含むことができる。そのキットはさらに、そのような疾患に関して陽性の疾患患者、そのような疾患に関して陰性の患者、または両方の発現に関して確立された参照値の範囲を含むことができる。
[00312] 特定の態様において、本発明は、どの卵巣がんを有する患者が少なくとも化学療法介入に応答しそうであるか、および/またはその疾患からの悪い転帰を決定するための診断法、キット、および装置を提供する。その患者の体からの試料に対してアッセイを行い、卵巣がんと関係する少なくとも1種類以上のバイオマーカーを検出する。それぞれのバイオマーカーは、手作業の、またはコンピューターに支援される決定により卵巣がんおよび対照を区別するルーチン的に決定可能なカットオフ点を有する。
[00313] 特定の態様において、バイオマーカーの組み合わせは結果としてその診断の正確性を大きく増大させる。
[00314] 本教示の方法およびキットは、本明細書において広く、かつ一般的に記述されてきた。その一般的な開示の範囲内に入るより狭い種および一般性の低い(sub−generic)グループ分けのそれぞれも、本教示の一部を形成している。これには、削除される物質が本明細書において具体的に列挙されたか否かに関わらず、その属(genus)からあらゆる主題を除去する条件または消極的限定を有する本教示の一般的記述が含まれる。
[00315] 実施例4
[00316] アレイの調製およびスクリーニング
[00317] 本明細書において、miRNAアレイの調製および使用も提供され、それは複数のmiRNA分子または前駆体miRNA分子に完全に相補的もしくはほぼ相補的または同一であり支持体物質上に空間的に分離された構成で配置された核酸分子(プローブ)の整然とした(ordered)マクロアレイまたはマイクロアレイである。マクロアレイは典型的にはその上にプローブがスポットされたニトロセルロースまたはナイロンのシートである。マイクロアレイは核酸プローブをより高密度に、10,000種類に至るまでの核酸分子を典型的には1〜4平方センチメートルの領域中に収めることができるように配置する。マイクロアレイは、核酸分子、例えば遺伝子、オリゴヌクレオチド等を支持体上にスポットする、またはオリゴヌクレオチド配列を支持体上でその場で製作することにより製作することができる。スポットまたは製作される核酸分子は、平方センチメートルあたり約30種類に至るまで、またはより多く、例えば平方センチメートルあたり約100種類、もしくはさらには1000種類に至るまでの同一でない核酸分子の高密度マトリックスパターンで適用することができる。マイクロアレイは典型的には、フィルターアレイのニトロセルロースに基づく材料とは対照的に、コートされたガラスを固体支持体として用いる。miRNAに相補的な核酸試料の整然としたアレイを有することにより、それぞれの試料の位置を追跡し、元の試料に結びつけることができる。複数の別個の核酸プローブが固体支持体の表面と安定して結合している様々な異なるアレイ装置が当業者に既知である。アレイのための有用な支持体には、ナイロン、ガラスおよびシリコンが含まれる。そのアレイはいくつかの異なる方法で異なっていてよく、それには平均プローブ長、プローブの配列またはタイプ、プローブおよびアレイ表面の間の結合の性質、例えば共有結合性または非共有結合性等が含まれる。本明細書で記述された標識およびスクリーニング法ならびにアレイは、そのプローブがmiRNAを検出することを除いて、その有用性においてあらゆるパラメーターに関して限定されておらず;結果的に、方法および組成物は様々な異なるタイプのmiRNAアレイと共に用いられてよい。特定の態様において、そのmiR遺伝子産物は本明細書で記述されるmiRの1種類以上を含む。
[00318] マイクロアレイ
[00319] そのマイクロアレイは、既知の、または予測されるmiRNA配列から得られたオリゴヌクレオチドプローブを含むことができる。そのアレイは、それぞれのmiRNAに関する異なるオリゴヌクレオチドプローブ、例えば活性な成熟配列を含有するオリゴヌクレオチドプローブおよびそのmiRNAの前駆体に特異的である別のオリゴヌクレオチドプローブを含有することができる。そのアレイは、対照、例えばヒトのオルソログと数塩基のみ異なる1種類以上の配列も含有していてよく、それはハイブリダイゼーションのストリンジェンシー条件に関する対照の役目を果たすことができる。ウイルスのmiRNAまたは生物情報学のツールから予測されるような推定上のmiRNAが含まれることも可能である。さらに、マイクロアレイ上の非特異的ハイブリダイゼーションに関する適切な対照が含まれることも可能である。
[00320] 特定の態様において、その核酸ハイブリダイゼーションは固相核酸バイオチップアレイ、特にマイクロアレイもしくはインサイチュハイブリダイゼーションを用いて実施され、またはここでその核酸増幅法はリアルタイムPCR(RT−PCR)または定量的リアルタイムPCR(qRT−PCR)である。
[00321] 特定の態様において、そのキットはmiRNAの決定のための固相核酸バイオチップアレイ、特にマイクロアレイ、またはビーズのセットを含む。
[00322] 特定の態様において、そのキットはハイブリダイゼーションおよび場合により増幅、例えばRCR、RT−PCRまたはqRT−PCRに基づく核酸検出を実施するための装置を含む。
[00323] 本明細書において、示したmiRNAの少なくとも2種類、好ましくは少なくとも3、5、10種類、または全部の配列、および/またはそのような配列の相補物を含む、がんを診断するためのオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドのセットも記述する。
[00324] 方法
[00325] 本明細書において、患者のがんと関連する病態の評価のための方法も記述される。1態様において、卵巣がんのインビトロ診断のための方法は以下の工程を含む:
a)対象から試料を得て;
b)卵巣がんバイオマーカーとしての1種類以上のmiRNAおよび内部対照RNAの発現レベルを決定し;
c)卵巣がんバイオマーカーとしての1種類以上のmiRNAの相対的発現レベルを計算し;
d)1個以上の変数を用いることにより予測モデルを計算し、ここでその変数には卵巣バイオマーカーとしての1種類以上のmiRNAの相対的発現レベルおよび場合により1種類以上の卵巣がんの危険因子が含まれ;そして、
e)予測モデルにより疾患危険確率を計算し、ここでその対象はその疾患危険確率が0.5より大きい場合に卵巣と診断される。
[00326] 特定の態様において、卵巣がんのインビトロ診断のための方法において、卵巣がんバイオマーカーとしての1種類以上のmiRNAは、疾患診断用バイオマーカーとしての使用のためのmiRNAを選択するための方法から得られ、それは以下の工程を含む:
a)対象から試料を得て、ここでその対象はその疾患を患っている人々およびその疾患を患っていない人々からなり;
b)その試料中の候補miRNAおよび内部対照RNAの発現レベルを決定し;
c)その候補miRNAの相対的発現レベルを計算し;
d)1個以上の変数を用いて予測モデルを計算し、ここでその変数には1種類以上の候補miRNAの相対的発現レベルおよび場合により1種類以上のその疾患の危険因子が含まれ;そして
e)予測モデルにより疾患危険確率、感受性および特異性を計算し、ここで最高の感受性および最高の特異性を有する1種類以上の候補miRNAがその疾患の診断用バイオマーカーとして選択される。特定の態様において、その危険因子は卵巣がんの危険因子である。特定の態様において、その1種類以上のmiRNAはmiR−484、miR−642およびmiR−217からなる群から選択される。
[00327] 特定の態様において、その1種類以上のmiRNAは、卵巣がん処置の効果を評価する、および卵巣がんに対する薬物をスクリーニングするための参照パラメーターとして用いられる。
[00328] 特定の態様において、そのmiR−484は卵巣がん患者および正常な健康な対象の間で有意に異なる発現レベルを有する。
[00329] 特定の態様において、1種類以上のmiRNAおよび内部対照RNAの発現レベルは定量的リアルタイムRT−PCRにより決定され、サイクル閾値(Ct)として表される。
[00330] 特許制定法の規定に従って、この発明の原理および作動方式をその好ましい態様において説明および図説してきた。しかし、この発明は、その精神および範囲から逸脱することなく、具体的に説明および図説されたものと異なる方法で実施されてよいことは理解されなければならない。
[00331] 本明細書で列挙されたあらゆる文書の引用は、前記のいずれかが関連する選考技術であるという自認として意図されているわけではない。そのデータに関する全ての記載またはこれらの文書の内容に関する表現は出願者に入手可能な情報に基づいており、これらの文書のデータまたは内容の正確さに関する自認を構成することは一切ない。
[00332] 本発明は様々な好ましい態様に関連して記述されてきたが、当業者は、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく様々な変更を行い、その要素の代わりに均等物を用いてよいことを理解するべきである。加えて、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、その本質的な範囲から逸脱することなく多くの修正を行うことができる。従って、本発明は本明細書で開示されたこの発明を実施するために熟慮された特定の態様に限定されるのではなく、本発明には特許請求の範囲内に入る全ての態様が含まれるであろうことが意図されている。

Claims (33)

  1. 対象において化学療法介入に抵抗性である卵巣がんを診断する方法であって、以下の工程:
    a)対照発現レベルと比較した場合の、前記対象からの試料中のmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現レベルを同定し、そして
    b)前記対象が前記対照発現レベルと比較して低下したmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現レベルを有する場合、前記対象において化学療法抵抗性卵巣がんがあると診断し、または
    c)前記対象が前記対照発現レベルと比較して低下したmiR−484、miR−642および/またはmiR−217の発現レベルを有しない場合、前記対象において化学療法抵抗性卵巣がんではないと診断する;
    を含む、前記方法。
  2. 工程a)がさらに、対照発現レベルと比較した場合の、miR−592、miR−302d、miR−491、miR−483−5p、miR−653、miR−181a、miR−671−3p、miR−19aおよび/またはmiR−744の発現レベルを同定することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 工程a)がさらに、対照発現レベルと比較した場合の、miR−296−5pおよび/またはmiR−518eの発現レベルを同定することを含む、請求項1に記載の方法。
  4. miR−484、miR−642およびmiR−217の発現レベルを同定することを含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記化学療法介入が、プラチナをベースにした薬物、カルボプラチン(Paraplatin(登録商標))、シスプラチン(Platinol(登録商標))、タキサン、パクリタキセル(Taxol(登録商標))、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、ゲムシタビン(Gemzar(登録商標))、ドキソルビシン(Adriamycin(登録商標)、Doxil(登録商標))、エトポシド(Vepesid(登録商標))、ビノレルビン(Navelbine(登録商標))、イクサベピロン(xabepilone)(Ixempra(登録商標))、エピテロン系薬物、ベバシズマブ(Avastin(登録商標))および/またはフェノクソディオールの1種類以上を含む、請求項1に記載の方法。
  6. 工程a)が以下の工程:
    1)前記試料からのmiR−484、miR−642および/またはmiR−217のRNAを逆転写して標的オリゴデオキシヌクレオチドのセットを用意し;
    2)前記標的オリゴデオキシヌクレオチドをmiR−484、miR−642および/またはmiR−217 miRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含むマイクロアレイにハイブリダイズさせて試験試料に関するハイブリダイゼーションプロファイルを用意し;そして
    3)工程(2)の前記プロファイルを対照と比較する;
    を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 工程3)が前記試料のハイブリダイゼーションプロファイルを対照試料から作成したハイブリダイゼーションプロファイルと比較することを含む、請求項6に記載の方法。
  8. 工程3)が前記試料のハイブリダイゼーションプロファイルを非がん性試料と関係するmiRレベルのデータベース、統計、または表と比較することを含む、請求項6に記載の方法。
  9. 前記卵巣がんが漿液性上皮性卵巣癌である、請求項1に記載の方法。
  10. 対照と比較して低下したmiR−484の発現が化学療法抵抗性卵巣がんの診断を確証する、請求項1に記載の方法。
  11. ヒト対象が卵巣がんに関して悪い生存予後を有するかどうかを決定する方法であって、以下の工程:
    a)前記ヒト対象からの卵巣組織の試料中のmiR遺伝子産物シグネチャーの発現レベルを測定し、前記miR遺伝子産物シグネチャーは以下のmiR遺伝子産物からなり:miR−484、miR−642および/またはmiR−217;そして
    b)前記試料中の前記miR遺伝子産物の1種類以上の発現レベルが、がんを有しない卵巣組織の対照試料中の対応するmiR遺伝子産物の発現レベルと比較して低下していることを、前記ヒト対象が卵巣がんにより悪い生存予後を有することの指標として、前記ヒト対象の悪い生存予後を決定する;
    を含む、前記方法。
  12. 工程(a)が以下の工程:
    1)前記試料からのmiR−484、miR−642および/またはmiR−217のRNAを逆転写して標的オリゴデオキシヌクレオチドのセットを用意し;
    2)前記標的オリゴデオキシヌクレオチドをmiR−484、miR−642および/またはmiR−217のmiRNA特異的プローブオリゴヌクレオチドを含むマイクロアレイにハイブリダイズさせて試験試料に関するハイブリダイゼーションプロファイルを用意し;そして
    3)工程(2)の前記プロファイルを対照と比較する;
    を含む、請求項12に記載の方法。
  13. 前記対象の前記生存予後を決定する前記工程(b)で漿液性卵巣がんを他の卵巣がんと識別する、請求項11に記載の方法。
  14. 前記対象の前記生存予後を決定する前記工程(b)で化学療法介入に対する応答を予測する、請求項11に記載の方法。
  15. 前記miR−484、miR−642および/またはmiR−217がmiR−484、miR−642および/またはmiR−217に特異的である1種類以上のプローブにそれぞれハイブリダイズし、miR−484、miR−642および/またはmiR−217の前記発現レベルが前記対照試料と比較して低下していることが、化学療法介入に対する乏しい応答、ヒト患者における悪い生存の予後、および/または漿液性卵巣がんの存在の指標となる、請求項11に記載の方法。
  16. 対象が化学療法抵抗性卵巣がんであることを決定するための方法であって、以下の工程:
    a)前記対象からの試料のmiRNA発現プロファイルを検出し、
    b)前記試料の前記miRNA発現プロファイルを非がん性卵巣細胞を含む対照試料のmiRNA発現プロファイルと比較し、そして
    c)前記miRNA発現プロファイルが前記試料中のhsa−miR−484、hsa−miR−642および/またはhsa−miR−217の1種類以上の発現レベルにおいて統計的に有意な変化を含む場合、化学療法抵抗性卵巣がんと判定する;
    を含む、前記方法。
  17. 工程(c)における前記統計的に有意な変化がmiR−484の発現レベルの低下である、請求項16に記載の方法。
  18. 前記卵巣がんが漿液性上皮性卵巣がんを含む、請求項16に記載の方法。
  19. 前記マイクロRNA発現プロファイルが少なくともhsa−miR−484、hsa−miR−642およびhsa−miR−217を含む、請求項16に記載の方法。
  20. 患者の病態の評価のための方法であって、以下の工程:
    a)前記患者からの生物学的試料を用意し、
    b)前記試料中の予め決められたmiRNAのシグネチャーの発現レベルを決定してmiRNA発現プロファイルを得て、前記予め決められたmiRNAのシグネチャーが少なくともhsa−miR−484、hsa−miR−642および/またはhsa−miR−217を含み、
    c)工程(b)の前記発現レベルを卵巣がんが含まれる様々な疾患に特徴的な1又はそれより多くの参照miRNA発現プロファイルと比較し、そして
    d)工程(c)の比較に基づいて前記患者の病態を評価する;
    を含む、前記方法。
  21. 工程(c)における前記参照miRNA発現プロファイルがインターネットデータベース、集中型データベースまたは非集中型データベースの1以上で見付かるデータベースから得られる、請求項20に記載の方法。
  22. 工程(b)における決定が前記予め決められたmiRNAのセットの定性的、定量的または半定量的決定を含む、請求項20に記載の方法。
  23. 工程(b)における決定が核酸ハイブリダイゼーション、核酸増幅、ポリメラーゼ伸長、配列決定、質量分析、またはそれらのあらゆる組み合わせを含む、請求項20に記載の方法。
  24. 以下:
    a)患者からの生物学的試料中の予め決められたmiRNAのシグネチャーを決定するための1種類以上のバイオマーカー、当該予め決められたmiRNAのシグネチャーはhsa−miR−484、hsa−miR−642および/またはhsa−miR−217の少なくとも1つを含む、および
    b)卵巣がんが含まれる様々な疾患に特徴的な複数のmiRNA参照発現プロファイル;
    を含む、患者の病態の評価のためのキット。
  25. 前記miRNA参照発現プロファイルがデータベース、例えばインターネットデータベース、集中型または非集中型データベース中に置かれている、請求項24に記載のキット。
  26. 患者において卵巣がんを診断するためのキットであって、以下:
    a)少なくとも1種類の卵巣がん診断用バイオマーカーに特異的な1種類以上の検出物質を含む捕捉試薬、ここで少なくとも第1卵巣がんバイオマーカーはmiR−484バイオマーカーである
    b)検出試薬、および
    c)キットを用いて前記患者からの生物学的試料中のmiR−484診断用バイオマーカーの発現レベルが卵巣がんを有しない対照の対象における同じバイオマーカーの発現レベルよりも低い場合に患者が卵巣がんを有すると診断するための説明書;
    を含む、前記キット。
  27. さらにmiR−642およびmiR−217バイオマーカーから選択される1種類以上の追加の卵巣がん診断用バイオマーカーが含まれる、請求項26に記載のキット。
  28. さらにhsa−miR−592、hsa−miR−484、hsa−miR−217、hsa−miR−642、hsa−miR−302d、hsa−miR−491、hsa−miR−483−5p、hsa−miR−653、hsa−miR−181a、hsa−miR−671−3p、hsa−miR−19aおよび/またはhsa−miR−744から選択される1種類以上の追加の卵巣がん診断用バイオマーカーが含まれる、請求項26に記載のキット。
  29. miR−484、miR−642およびmiR−217、および/またはそれらの相補物から選択されるmiRNAのセットの配列を含む、卵巣がんを診断するためのオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドのセット。
  30. 患者において卵巣がんを診断するための方法であって、以下の工程:
    a)前記患者からの生物学的試料中の少なくとも1種類の診断用バイオマーカーの発現レベルを検出し、ここで少なくとも第1診断用バイオマーカーはmiR−484バイオマーカーであり、そして
    b)前記患者の試料中の少なくともmiR−484診断用バイオマーカーの発現レベルが卵巣がんを有しない対照からの生物学的試料に由来する同じバイオマーカーの正常な発現レベルよりも低い場合に、前記患者を卵巣がんを有すると診断する;
    を含む、前記方法。
  31. さらにmiR−642およびmiR−217バイオマーカーから選択される1種類以上の追加の卵巣がん診断用バイオマーカーの発現レベルを検出することが含まれる、請求項30に記載の方法。
  32. さらにhsa−miR−592、hsa−miR−484、hsa−miR−217、hsa−miR−642、hsa−miR−302d、hsa−miR−491、hsa−miR−483−5p、hsa−miR−653、hsa−miR−181a、hsa−miR−671−3p、hsa−miR−19aおよび/またはhsa−miR−744から選択される1種類以上の追加の卵巣がん診断用バイオマーカーの発現レベルを検出することが含まれる、請求項30に記載の方法。
  33. 以下の工程:
    a)前記試料を得て、ここで前記試料は卵巣細胞を含み;
    b)前記試料からのmiRNA発現プロファイル中の少なくとも1種類のmiRNAを増幅し;
    d)前記試料の前記miRNA発現プロファイルを決定し;そして
    e)前記試料の前記miRNA発現プロファイルをmiR−484、miR−642および/またはmiR−271を含む対照miRNAシグネチャーと比較し、
    ここで前記試料の前記miRNA発現プロファイル内の前記対照miRNAシグネチャーの再現は、前記試料が化学療法処置に抵抗性の卵巣がん細胞を含むことを示す;
    を含む、請求項31に記載の方法。
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