组蛋白修饰用于癌症的临床诊断和预后制造技术

通过用选自H3K4me2、H3K9me2或H3K18ac的组蛋白修饰模式的改变来鉴定癌症，本发明专利技术提出诊断包括但不限于胰腺癌的癌症并提供预后和治疗，以及对胸苷酸合酶抑制剂(例如，5-FU)治疗的反应性的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2009年4月14日提交的美国临时申请序列号61/169212、2009年4月14日提交的美国临时专利申请序列号61/169216和2009年7月13日提交的美国临时申请序列号61/225162的在先权益，其内容全文纳入本文。联邦资助的研究与开发下作出专利技术的权利声明本研究得到国立癌症研究院早期检测研究网络(National Cancer Institute Early Detection Research Network)政府基金项目(EDRN NCI CA-86366)的部分资助，还得到赫氏博格胰腺癌研究基金会(Hirshberg Foundation for Pancreatic Cancer Research)CURE消化疾病研究中心(DK041301，NIH/NIDDK)和放射治疗肿瘤组翻译研究项目(Radiation Therapy Oncology Group Translational Research Program)基金NCIU10CA21661的资助；政府享有本专利技术的某些权益。在光盘上提交的“序列表”、表格或计算机程序列表附件无专利
本专利技术涉及用整体组蛋白修饰预测癌症的预后，并预测患者对含胸苷酸合酶抑制剂的治疗响应的可能性。专利技术背景胰腺癌是高度侵袭性致死癌症，其治疗选择很有限。和遗传事件一样，肿瘤相关外遗传改变也是胰腺癌起始和进展的重要决定因素(Maitra，A.，Hruban，R.H.，Annu Rev Pathol 3：157-88(2008)；Hezel等，Genes Dev 20：1218-49(2006))并代表有希望的生物标记和治疗靶标。癌症中的外遗传改变包括全基因组和基因座特异性的DNA甲基化改变和翻译后组蛋白修饰，其影响染色质可接近性和基因活性(Bernstein等，Cell 128：669-81(2007)；Ting等，Genes Dev 20：3215-3231(2006)；Esteller，M.，Nat Rev Genet 8：286-98(2007))。组蛋白乙酰化或甲基化的基因座特异性改变已与多个胰腺癌关键基因的表达改变相关联(Fitzgerald等，Neoplasia 5：427-36(2003)；Fujii等，J Biol Chem 283：17324-32(2008)；Kikuchi等，Oncogene 21：2741-9(2002)；Kumagai等，Int J Cancer 124：827-33(2009))，而用组蛋白脱乙酰酶抑制剂处理细胞系后的微阵列分析发现基因表达的广泛变化，提示组蛋白修饰可能在胰腺癌的基因表达调控中起着更广泛的作用(Kumagai等，Int J Cancer 124：827-33(2009)；Sato等，Cancer Res 63：3735-42(2003))。癌症相关的全基因组组蛋白修饰的改变包括其在基因组内的水平和分布的变化，例如基因启动子、重复DNA序列和其它异染色质结构域(Esteller，M.，Nat Rev Genet 8：286-98(2007))。最后，肿瘤细胞核免疫组化染色中的细胞间差异表明给定肿瘤内组蛋白修饰在细胞水平上的不齐性(Kurdistani，S.K.，Br J Cancer 97：1-5(2007))，更增加了癌症外基因组代表性变化谱的复杂性。包括癌症在内的人类疾病中发生组蛋白修饰异常。已证明癌症细胞中发生组蛋白翻译后修饰的异常，但仅发生于单独的启动子(Jacobson等，Curr.Opin.Genet.Dev.9：175-84(1999))且未与临床结果相关联。这些异常可通过组蛋白修饰酶的不恰当靶向局部发生于启动子处，引起在肿瘤发生中起重要作用的个体基因的不当表达或抑制。然而，尽管检查了大量基因，很少报道不同癌症中局部基因靶向组蛋白修饰改变的相似性。也已报道了与DNA重复序列相关的组蛋白异常修饰。这些异常包括血液恶性肿瘤和结直肠腺癌中的组蛋白H4 K16Ac和K20diMe水平较低。但是，无论是个体基因还是重复DNA元件，这些变化无一与临床结果关联。组蛋白修饰如赖氨酸(K)和精氨酸(R)的乙酰化和甲基化也发生于染色质的较大区域包括非启动子序列，这种修饰称为整体组蛋白修饰(Vogelauer等，Nature 408：495-8(2000))。如上所述，癌症中修饰组蛋白的酶的活性改变。例如，p300组蛋白乙酰转移酶的错义突变和p300基因座的杂合性丢失与结直肠癌、乳腺癌和成胶质细胞瘤相关(Giles等，Trends.Genet.14：178-83(1998)；Gayther等，Nat.Genet.24：300-3(2000)；Muraoka等，Oncogene 12：1565-9(1996))。目前将组蛋白修饰酶活性改变的结果与在肿瘤生物学中起作用的少数基因的不适当表达相关联。例如，p300参与雄激素受体反式激活，可能在前列腺癌的进展中起作用(Debes等，Cancer Res.63：7638-40(2003))。然而，除靶向启动子以外，这些酶还影响基因组内的大多数核小体，这种影响独立于明确的序列特异性DNA结合蛋白(Vogelauer等，Nature 408：495-8(2000)；Reid等，MoI Cell 6，1297-307(2000)；Krebs等，Cell 102，587-98(2000))。此外，组蛋白修饰酶具有高度底物特异性，区分各组蛋白内的组蛋白亚型和独立侧链(Peterson等，Curr.Biol.14，R546-51(2004)；Suka等，Mol Cell 8：473-9(2001))。因此，将以不同程度整体修饰各残基，反映组蛋白修饰酶的选择性但又广泛的活性。需要改良的癌症预后和治疗标记。本专利技术满足了这些需要，涉及我们对特异性组蛋白修饰在胰腺癌和其它癌症中用作预后和预测性生物标记的意外发现。这些细胞水平组蛋白修饰明确了此前未识别的具有不同外遗传表型和临床结果的胰腺癌患者子集，并代表预后和预测性生物标记，还为临床决定包括5-FU和类似化疗的使用提供信息。专利技术概述一方面，本专利技术提供为患癌的人对象提供预后的方法，所述癌症包括但不限于胰腺癌。所述方法一般包括接触来自患癌个体的测试组织样品；检测测试组织样品中选自H3K4me2、H3K9me2、H3K18ac中的1种、2种或更多组蛋白的蛋白修饰，并与按存活史分类的患者的代表数值作比较。通常，所述组织样品是组织活检。较低水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.14 US 61/169,212;2009.04.14 US 61/169,216;1.一种预测癌症患者对5-FU或另一胸苷酸合酶抑制剂治疗的响应的方
法，所述方法包括确定取自所述患者的癌组织样品中H3K4me2、
H3K9me2或H3K18ac或其组合的整体组蛋白修饰水平。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，存在所述组蛋白修饰的低水平
表明当用5-FU或另一胸苷酸合酶抑制剂治疗时的预后或存活可能性较
差，而存在H3K4me2、H3K9me2或H3K18ac的高整体组蛋白修饰水
平表明当用5-FU或另一胸苷酸合酶抑制剂治疗时的存活预后较好，其
中高水平和低水平之间的界值是基于比较组观察所得整体组蛋白修饰
水平的统计分析，所述比较组是用胸苷酸合酶抑制剂治疗的一组已知治
疗存活率或预后的癌症患者。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述患者患有淋巴结阴性癌症
或正接受5-氟尿嘧啶。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述组蛋白修饰
H3K4me2、H3K9me2或H3K18ac的阳性肿瘤细胞染色用于将患者分成
低或高染色，其中低染色分类支持总体存活较差的预后。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述预后基于
H3K4me2和H3K18ac两者的组蛋白修饰水平，其中H3K4me2和
H3K18ac两者的低组蛋白修饰水平预测较差的存活可能性。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述组蛋白修饰水平由免疫细
胞化学或免疫组织化学确定。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选自H3K4me2、H3K9me2
与H3K18ac的2种或3种组蛋白修饰的组蛋白修饰水平用于提供所述
预后。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述癌症是胰腺癌。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分类是基于组蛋白规则。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述癌症是腺癌。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述癌症是低级或早期癌症。
12.前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述划分组蛋白修饰
为较高或较低水平的界值如下：H3K9dime为约≥30％，H3K4me2为
约＞60％或...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·道森，S·K·库尔迪斯坦尼，D·B·泽尔格森，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：