基于HER2和HER3通路亚型选择乳癌患者药物疗法的方法技术

本文提供了用于确定患有乳癌的人受试者是否将对包含酪氨酸激酶抑制剂或生物制剂的疗法反应的方法。该方法包括测定各种信号转导分子的表达水平和/或活化水平，所述信号转导分子如截短HER2蛋白、全长HER2蛋白、HER3蛋白、PI3K蛋白等。确定对酪氨酸激酶抑制剂疗法或生物制剂疗法反应的可能性包括比较一种或多种信号转导分子的表达水平和/或活化水平与一种或多种特定信号转导分子的参考表达/活化水平。

Selection of Drug Therapy for Breast Cancer Patients Based on HER2 and HER3 Pathway Subtypes

This article provides a method for determining whether subjects with breast cancer will respond to therapies containing tyrosine kinase inhibitors or biological agents. The method includes determining the expression and/or activation levels of various signal transducers, such as truncated HER2 protein, full-length HER2 protein, HER3 protein, PI3K protein, etc. Determining the likelihood of response to tyrosine kinase inhibitor therapy or biotherapy involves comparing the expression and/or activation levels of one or more signal transducers with the reference expression/activation levels of one or more specific signal transducers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于HER2和HER3通路亚型选择乳癌患者药物疗法的方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年5月31日提交的美国临时申请No.62/343,555的优先权，其公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。
技术介绍
HER2过表达发生在大约25％的乳癌中，导致增加的细胞增殖并且与不良的临床结果相关。曲妥珠单抗是一种针对HER2蛋白细胞外结构域的重组人源化单克隆抗体，其被开发用于阻断HER2信号传导通路，并且已经显示出显著改善在患有转移性和早期HER2阳性乳癌的女性中的化疗功效。NSABPB-31和NCCTGN9831研究的联合分析显示，在患有HER2阳性、可手术的乳癌的女性中，将曲妥珠单抗并入阿霉素和环磷酰胺(AC)→紫杉醇的辅助治疗方案，无病生存率(DFS)提高52％。BCIRG006研究显示，通过将曲妥珠单抗加入AC→多西紫杉醇的顺序治疗方案，DFS事件的风险也有类似的降低。辅助或新辅助化疗(HERA试验)完成后给予曲妥珠单抗也提供了改善的结果。基于这些结果，连续AC之后紫杉烷与曲妥珠单抗的同时启动已经成为美国用于可手术的HER2阳性乳癌在初次手术后的标准治疗。人表皮生长因子受体是HER受体激酶家族的成员，其包括四种受体：EGFR/HER1/ErbB1、HER2/ErbB2、HER3/ErbB3和HER4/ErbB4。所有四种受体都由细胞外结合结构域、单个跨膜区和调节结构域组成。HER1、HER2和HER4具有细胞内酪氨酸激酶结构域，HER3没有。HER2无配体，但其作为共同受体起作用，并且实际上是其他ErbB家族成员的优选配偶体。异二聚体HER2：HER3具有最有效的下游信号传导。配体结合诱导多种组合的ErbB受体同二聚体和异二聚体的形成，导致细胞质激酶结构域的活化。这转而促进特定酪氨酸残基的磷酸化，导致多种信号传导通路的刺激。由于过表达或通过配体介导的刺激，ErbB受体可能发生过度活化。认为在HER2的结构域IV结合的曲妥珠单抗具有多种可能的机制，通过这些机制其可发挥其抗增殖和治疗功能，包括通过阻断HER2与HER1或HER3的二聚化依赖性活化和通过阻断HER2-Src相互作用抑制配体非依赖性HER2同二聚化的信号传导功能。由于曲妥珠单抗是一种完整的单克隆抗体，该分子的Fcγ部分可通过其与免疫效应细胞(如巨噬细胞、NK细胞或细胞毒性T细胞)上的Fcγ受体结合(engage)的能力而在体内活性中发挥重要作用，以引发抗体依赖性细胞毒性(ADCC)。最近的临床发现是Fcγ受体多态性可能是乳癌患者中曲妥珠单抗反应的决定因素，并支持ADCC在基于曲妥珠单抗疗法中的潜在作用。患有转移性HER2阳性疾病的患者最终将对基于曲妥珠单抗的疗法产生抗性。提出了多种对曲妥珠单抗的抗性的机制，包括来自通过调蛋白诱导的配体刺激的上游信号传导的PI3K过度活化、替代的生长因子受体异二聚化如HER2：HER3、以及降低与免疫效应细胞结合的Fcγ受体的多态性。帕妥珠单抗是另一种HER2的抗体，其与结构域II结合并防止HER2：HER3的异二聚化。在先前曲妥珠单抗期间进展的HER2阳性转移性乳癌患者中，帕妥珠单抗和曲妥珠单抗(n＝66)的II期试验的总反应率为24％，完全反应率为7.6％。无进展生存期的中值为5.5个月。在转移性疾病的III期研究(n＝808)中，与单独的曲妥珠单抗和多西紫杉醇相比，曲妥珠单抗和帕妥珠单抗加多西紫杉醇的双重抑制导致改善的无进展生存期(12.4个月与18.5个月，HR0.62，p<0.001)。在NeoSphere研究(n＝417)中，评估了患有局部晚期和炎性乳癌女性手术前的曲妥珠单抗和帕妥珠单抗(单独或组合或添加多西紫杉醇)。病理完全反应(pCR)如下：曲妥珠单抗加多西紫杉醇(TH)，29％；曲妥珠单抗、帕妥珠单抗加多西紫杉醇(THP)，46％；曲妥珠单抗和帕妥珠单抗(HP)，17％；帕妥珠单抗加多西紫杉醇(TP)，24％。THP的病理性CR显著高于TH(p＝0.014)，而TH的病理性CR显著高于HP(p＝0.020)。总之，这些研究的解释表明HER通路的更完全阻断导致更高的pCR。阻断下游信号传导的另一种可能方式是用小分子抑制剂如拉帕替尼或奈拉替尼抑制二聚体如HER1：1，HER1：2，HER1：3和HER2：3的酪氨酸激酶活性。已证明拉帕替尼具有作为HER2阳性转移性和局部晚期乳癌患者的一线疗法的活性，总反应率为24％。拉帕替尼的批准是基于其与卡培他滨组合用于患有进展性、局部晚期或转移性HER2阳性乳癌女性的活性，这些女性先前用蒽环类药物、紫杉烷和曲妥珠单抗治疗。蒽环类药物、紫杉烷和曲妥珠单抗的治疗方案显示总反应率为22％，其中TTP中值从单独使用卡培他滨的4.4个月改善至使用卡培他滨加拉帕替尼的8.4个月(HR，0.49；95％CI，0.34至0.71；p＝0.00004，对数秩，单侧)。NeoALLTO试验将患者(n＝450)随机分为拉帕替尼加紫杉醇、曲妥珠单抗加紫杉醇、拉帕替尼和曲妥珠单抗加紫杉醇共存。在拉帕替尼和曲妥珠单抗加紫杉醇共存组中，由于GI毒性，拉帕替尼的剂量从1000mg/天降至750mg/天。在组合组中，该研究符合其主要终点(primaryendpoint)，pCR(乳腺)为51.3％，而单独的曲妥珠单抗和拉帕替尼组分别为29.5％和24.7％。新辅助、HER2阳性患者的Geparquinto研究(n＝620)比较了表阿霉素、环磷酰胺、随后是多西紫杉醇(EC-DOC)与曲妥珠单抗或拉帕替尼二者之一。pCR率(乳腺中无侵袭性疾病)支持曲妥珠单抗组，50％与35％(p<0.05)。值得注意的是，由于在磨合期的毒性降低了拉帕替尼的剂量，并且更多患者停止对拉帕替尼的靶向疗法。在2008年的圣安东尼奥乳癌研讨会上提出的另一项研究中，报道了来自两组HER2阳性、局部晚期疾病但没有先前治疗的患者的结果。对40名患者进行的第一项研究每周使用曲妥珠单抗x3个周期，随后每3周使用曲妥珠单抗和多西紫杉醇的组合x4个周期。pCR率为34％。在49名患者的第二组中，拉帕替尼作为单一药剂以每日1500mg的全剂量给予，持续6周，随后是曲妥珠单抗/多西紫杉醇x4个周期。该组中的pCR率为68％。该研究包括显示为具有低PTEN表达和PI3激酶突变的患者的生物标志物的激发性分析。曲妥珠单抗组中的pCR率为18％，而拉帕替尼的pCR率为87％，表明作用机制不同。对曲妥珠单抗抗性的潜在机制包括：HER2细胞外结构域的切割，其产生对曲妥珠单抗反应较低的强致癌受体(p95HER2)；异常的PTEN功能；尽管HER2信号传导中断，但通过EGFR活化的异二聚体的继续活化和与EGFR异二聚化。拉帕替尼和奈拉替尼均与panErbB受体酪氨酸激酶的ATP位点结合，并防止下游信号传导通路的磷酸化和活化。在BT474细胞系中，奈拉替尼(HKI-272)有效抑制MAPK和AKT信号转导通路的磷酸化，而曲妥珠单抗不能完全抑制HER2受体磷酸化或下游信号传导事件。在过表达HER2的肿瘤异种移植中，已观察到奈拉替尼以剂量依赖性方式抑制肿瘤生长即使在单独的II期研究中，拉帕替尼和奈拉替尼在可比较患者中的总反应率表明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定患有乳癌的人受试者是否将对酪氨酸激酶抑制剂或生物制剂疗法反应的方法，所述方法包括：(a)裂解从人受试者的样品中获得的乳癌细胞，以产生细胞提取物；(b)测定细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的活化水平、HER3蛋白的活化水平和/或PI3K蛋白的活化水平；(c)比较细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的活化水平、HER3蛋白的活化水平和/或PI3K蛋白的活化水平与截短HER2蛋白的参考表达水平、全长HER2蛋白的参考表达水平、全长HER2蛋白的参考活化水平、HER3蛋白的参考活化水平、和/或PI3K蛋白的参考活化水平，和(d)根据细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的活化水平、HER3蛋白的活化水平和/或PI3K蛋白的活化水平与截短HER2蛋白的参考表达水平、全长HER2蛋白的参考表达水平、全长HER2蛋白的参考活化水平、HER3蛋白的参考活化水平和/或PI3K蛋白的参考活化水平相比较的差异，确定患有乳癌的人受试者是否将对酪氨酸激酶抑制剂或生物制剂疗法反应。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.31 US 62/343,5551.一种用于确定患有乳癌的人受试者是否将对酪氨酸激酶抑制剂或生物制剂疗法反应的方法，所述方法包括：(a)裂解从人受试者的样品中获得的乳癌细胞，以产生细胞提取物；(b)测定细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的活化水平、HER3蛋白的活化水平和/或PI3K蛋白的活化水平；(c)比较细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的活化水平、HER3蛋白的活化水平和/或PI3K蛋白的活化水平与截短HER2蛋白的参考表达水平、全长HER2蛋白的参考表达水平、全长HER2蛋白的参考活化水平、HER3蛋白的参考活化水平、和/或PI3K蛋白的参考活化水平，和(d)根据细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的表达水平、全长HER2蛋白的活化水平、HER3蛋白的活化水平和/或PI3K蛋白的活化水平与截短HER2蛋白的参考表达水平、全长HER2蛋白的参考表达水平、全长HER2蛋白的参考活化水平、HER3蛋白的参考活化水平和/或PI3K蛋白的参考活化水平相比较的差异，确定患有乳癌的人受试者是否将对酪氨酸激酶抑制剂或生物制剂疗法反应。2.根据权利要求1的方法，其中乳癌是HER2阳性、局部晚期乳癌。3.根据权利要求1的方法，其中酪氨酸激酶抑制剂是pan-HER抑制剂或双重HER1/HER2抑制剂。4.根据权利要求3的方法，其中所述pan-HER抑制剂选自奈拉替尼、阿法替尼、达克替尼、波齐替尼及其组合。5.根据权利要求3的方法，其中所述双重HER1/HER2抑制剂选自拉帕替尼、AZD8931、BIBW2992及其组合。6.根据权利要求1的方法，其中所述生物制剂选自单克隆抗体、亲合体、前体、双抗体、双重抗体、其片段、及其组合。7.根据权利要求6的方法，其中所述单克隆抗体是抗HER2抗体或抑制HER二聚化的抗体。8.根据权利要求7的方法，其中所述抗HER2抗体是曲妥珠单抗。9.根据权利要求7的方法，其中抑制HER二聚化的抗体是帕妥珠单抗。10.根据权利要求1的方法，其中所述疗法用作新辅助疗法。11.根据权利要求10的方法，其中所述新辅助疗法还包括紫杉醇、阿霉素、环磷酰胺或其组合。12.根据权利要求1的方法，其中当细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平高于截短HER2蛋白的参考表达水平时，人受试者可能对酪氨酸激酶抑制剂疗法反应。13.根据权利要求12的方法，其中截短HER2蛋白的参考表达水平是在对酪氨酸激酶抑制剂无反应的人受试者中、在对生物制剂无反应的人受试者中和/或在对生物制剂反应的人受试者中的截短HER2蛋白的中值表达水平。14.根据权利要求13的方法，其中当细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平比截短HER2蛋白的中值表达水平高约3倍至约5倍时，人受试者可能对酪氨酸激酶抑制剂疗法反应。15.根据权利要求12的方法，其中细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平是细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平与对照蛋白的表达水平的比率。16.根据权利要求15的方法，其中对照蛋白是细胞角蛋白(CK)。17.根据权利要求16的方法，其中当细胞提取物中截短HER2蛋白的表达水平高于截短HER2蛋白的参考表达水平时，人受试者可能对酪氨酸激酶抑制剂疗法反应，所述截短HER2蛋白的参考表达水平对应于相对CK的表达水平约为0.44的比率。18.根据权利要求1的方法，其中当细胞提取物中全长HER2蛋白的表达水平高于全长HER2蛋白的参考表达水平时，人受试者可能对酪氨酸激酶抑制剂或生物制剂疗法反应。19.根据权利要求18的方法，其中全长HER2蛋白的参考表达水平是对酪氨酸激酶抑制剂无反应的人受试者中全长HER2蛋白的中值表达水平。20.根据权利要求19的方法，其中当细胞提取物中全长HER2蛋白的表达水平比全长HER2蛋白的中值表达水平高约2.5倍时，人受试者可能对酪氨酸激酶抑制剂疗法反应。21.根据权利要求18的方法，其中全长HER2蛋白的参考表达水平是对生物制剂无反应的人受试者中全长HER2蛋白的中值表达水平。22.根据权利要求21的方法，其中当细胞提取物中全长HER2蛋白的表达水平比全长HER2蛋白的中值表达水平高约2.5倍时，人受试者可能对生物制剂疗法反应。23.根据权利要求18的方法，其中细胞提取物中全长HER2蛋白的表达水平是细胞提取物中全长HER2蛋白的表达水平与对照蛋白的表达水平的比率。24.根据权利要求23的方法，其中对照蛋白是细胞角蛋白(CK)。25.根据权利要求24的方法，其中当细胞提取物中全长HER2蛋白的表达水平高于全长HER2蛋白的参考表达水平时，人受试者可能对酪氨酸激酶抑制剂疗法反应，所述全长HER2蛋白的参考表达水平对应于相对CK的表达水平为约38.7的比率。26.根据权利要求24的方法，其中当细胞提取物中全长HER2蛋白的表达水平在全长HER2蛋白的参考表达水平之间时，人受试者可能对生物制剂疗法反应，其中所述全长HER2蛋白的参考表达水平对应于相对CK的表达水平为约5.6至约38.7的比率。27.根据权利要求24的方法，其中当细胞提取物中全长HER2蛋白的表达水平低于全长HER2蛋白的参考表达水平时，人受试者可能对酪氨酸激酶抑制剂或生物制剂疗法无反应，所述全长HER2蛋白的参考表达水平对应于相对CK的表达水平为约5.6的比率。28.根据权利要求1的方法，其中当细胞提取物中全长HER2蛋白的活化水平高于全长HER2蛋白的参考活化水平时，人受试者可能对酪氨酸激酶抑制剂疗法反应。29.根据权利要求28的方法，其中全长HER2蛋白的参考活化水平是在对酪氨酸激酶抑制剂无反应的人受试者中、在对生物制剂无反应的人受试者中、和/或对生物制剂反应的人受试者中全长HER2蛋白的中值活化水平。30.根据权利要求29的方法，其中当...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·米歇尔，E·兰利，P·基姆，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH