[发明专利]通过靶向DNMT3A和DNMT3B恢复甲基化的方法

说明书

交叉引用相关申请 

本申请要求2007年7月31日提交的美国临时申请案60/962,795和2008年7月30日提交的PCT/US 2008/071532的权益，其全部公开内容明确地通过引用合并入本文。 

关于联邦政府支助的研究的声明 

本发明是在无任何政府支助的情况下进行的，因此政府在本发明中不具有权利。 

背景 

肺癌是美国癌症死亡率的首要病因，其发病率为每年大约213,000例新发病例并且具有很高的死亡率¹⁵。尽管使用新型药物和治疗方案，但在过去20年中肺癌患者的预后一直没有显著改变，因此强调了对新型治疗策略的需要。靶向表观基因组(epigenome)代表了极具前景的癌症治疗策略¹⁶。 

异常的DNA甲基化已显示在肺癌中起着重要作用¹⁷： 

1)启动子甲基化是负责沉默TSGs^18-20例如CDKN2A、CDH13、FHIT、WWOX、CDH1和RASSF1A的机制之一； 

2)维持和从头(de novo)DNA甲基转移酶DNMT1和DNMT3B的mRNA表达据报导分别在102例NSCLC的53％和58％中升高，并且显示DNMT1 mRNA水平是存活的独立预后因子¹³； 

3)DNMT1、DNMT3A和DNMT3B蛋白表达相对于正常肺组织在肺肿瘤中升高¹²； 

4)人DNMT3B启动子中显著增加启动子活性的特定多态性与增加的肺癌风险相关²¹； 

5)DNMT1-介导的DNA甲基化的抑制在小鼠中使烟草致癌物诱导的肺癌减少50％以上²²。 

MicroRNA(miRNA)(19-25个核苷酸的非编码RNA，其通过对部分或全部互补位点的碱基配对而诱导它们的靶mRNA的翻译抑制或切割，从而调控基因表达)参与至关重要的生物过程，包括发育、细胞分化、细胞凋亡和增殖^1，2。最近，已确定了特定癌症的具有诊断和预后意义的特定miRNA表达特征谱(关于综述，参考文献3-5)。值得注意的是，通过使用不同的miRNA靶基因预测算法(PicTar⁸，TargetScan3.1⁹，MiRanda¹⁰和miRGen¹¹)，已用计算机(in silico)预测了之前显示在NSCLC中被下调^6，7的miR-29家族的成员与DNMT3A和B基因的3′非翻译区(3′UTR)中的位点互补(图1)。 

在报导的在肺癌中被下调的miRNA中，miR-29家族(29a，29b和29c)具有吸引人的对DNMT3A和3B(从头甲基转移酶)的3′非翻译区(UTR)的互补性^8-11，所述酶是在肺癌中经常被上调¹²并且与不良预后相关¹³的参与DNA甲基化的两个至关重要的酶。 

虽然现在认为miRNA在癌发生中起作用，但miRNA的表达在肺癌中(相对于其正常对应物(counterpart))是不同的。此外，对该异常表达的重要性理解甚少。 

因此，存在确定miR-29是否可靶向DNMT3A和DNTM3B以及确定miR-29的恢复是否可使肺癌例如非小细胞肺癌(NSCLC)中的异常甲基化模式恢复正常的需要。 

发明概述 

在一个广泛的方面，在本文中描述了用于在有此需要的受试者中恢复期望的DNA甲基化模式的方法，包括施用有效量的足以靶向DNMT3A和DNMT3B中的一种或多种的一种或多种miR-29。 

在另一个广泛的方面，在本文中描述了用于在有此需要的受试者中诱导甲基化沉默的肿瘤抑制基因(TSG)的再表达的方法，包括施用有效量的足以靶向DNMT3A和DNMT3B中的一种或多种的一种或多种 miR-29。在某些实施方案中，TSG包括FHIT和WWOX中的一种或多种。 

在另一个广泛的方面，在本文中描述了用于在有此需要的受试者中体外和体内抑制致瘤性的方法，包括施用有效量的足以靶向DNMT3A和DNMT3B中的一种或多种的一种或多种miR-29。 

本文所描述的方法可用于患有恶性肿瘤例如肺癌的受试者。