[发明专利]用于预测对抗癌疗法的反应性的组合方法

说明书

技术领域

本发明涉及抗癌疗法领域。具体而言，本发明涉及预测对各种类型的抗癌疗法的反应性的方法。具体而言，本发明涉及对罹患癌症个体的疗法的改进。

背景技术

组织金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)

组织金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)是基质金属蛋白酶(MMP)的4种内源抑制剂的家族成员之一，其基因位于x染色体上。TIMP-1是一种25kDa蛋白，其以1∶1化学计量比与大部分MMP结合。TIMP-1存在于多种组织和体液中并储存在血小板的α-颗粒中，并在激活后被释放。虽然TIMP-1的主要功能被认为是抑制MMP，但是已描述了TIMP-1的一些其他功能，例如抑制凋亡、调节细胞生长和血管生成。此外，一些研究已表明TIMP-1还可能在导致恶性表型的早期过程中发挥作用。

本发明人已描述对血浆TIMP-1的测量在检测早期结肠直肠癌中提供了高特异性和高敏感性。另外，本发明人已证明，对术前或术后样本中血浆TIMP-1的测量在患有早期结肠直肠癌的患者中形成了强的和阶段不依赖的预后信息。通过测量原发性乳腺癌组织中的TIMP-1蛋白，本发明人或其他人已证明高的肿瘤组织总TIMP-1水平与更短患者存活时间相关。

已报道了TIMP-1在调节凋亡中的作用，并提出了其发生的两条可能途径。这两种途径都支持TIMP-1抑制凋亡的观点。

第一，在体外和体内，胞外基质的蛋白水解降解导致乳腺上皮分化丧失和凋亡。这表明，胞外基质的完整性和对细胞-基质相互作用的保护是确保乳腺上皮细胞存活的关键因素。通过抑制MMP，TIMP-1能够抑制胞外基质的降解，从而可能抑制凋亡。通过将在乳腺中过表达MMP-3的小鼠与TIMP-1转基因小鼠杂交，Alexander和合作者证明了这样的TIMP-1的凋亡抑制作用，观察到TIMP-1降低了由MMP-3诱导的乳腺上皮凋亡。基膜的微小分解可造成蛋白水解活性所引起的凋亡，但也已经推测整联蛋白(integrin)介导的信号传递发挥了部分作用。

第二，不依赖MMP-抑制而出现的TIMP-1的抑制凋亡作用也已被证实。在人乳腺上皮细胞中，内源性TIMP-1抑制由细胞粘附的消除所诱导的凋亡的能力已被证实。这表明，TIMP-1能够将细胞从凋亡中挽救回来而不需要稳定胞外基质和细胞-基质相互作用。已经丧失全部MMP抑制作用的被还原或烷基化的TIMP-1仍然能够有效地抑制Burkitt’s淋巴瘤细胞系的凋亡，这一事实支持了抑制凋亡中不依赖MMP抑制。这种凋亡抑制作用的机制目前尚不清楚，但是关于可能被TIMP-1调节的信号通路已有了不同的提议。在人乳腺上皮细胞中TIMP-1的过表达与黏着斑激酶(FAK)——一种通常参与传导细胞存活信号的激酶——的更有效活化和组成活性相关。同时，Burkitt’s淋巴瘤细胞中TIMP-1蛋白表达的上调增加抗凋亡蛋白Bcl-X_L的表达。据推测，对细胞信号转导的调节是通过TIMP-1与细胞表面受体的相互作用介导的，因为Burkitt’s淋巴瘤细胞中TIMP-1的抗凋亡作用通过单克隆抗体中和所分泌的TIMP-1而被消除。这种观点由证明TIMP-1与位于乳腺上皮细胞表面的CD63结合的研究进一步支持。

因此，TIMP-1似乎能够通过两种不同的机制抑制凋亡。通过抑制MMP，TIMP-1稳定了胞外基质和细胞-基质相互作用，从而抑制由胞外基质分解引起的凋亡。但是，TIMP-1还通过不依赖其抑制胞外基质的蛋白水解降解的能力的机制来抑制凋亡。后一机制可以通过TIMP-1与细胞表面调节参与凋亡的细胞内信号通路的受体的相互作用来介导。

本发明人的两项临床研究已提出检测TIMP-1蛋白的预测价值(Schrohl et al.，2006 and Sorensen et al.2007)。在Schrohl等人的研究中，使用ELISA在乳癌提取物中测量了TIMP-1蛋白。这些作者描述到，高TIMP-1蛋白水平与患有转移性乳癌的患者缺乏对化学疗法的反应性有关。在Sorensen等人的研究中，这些作者描述了由ELISA确定的血浆TIMP-1蛋白水平的预测价值。该研究的结果表明，与血浆中有低TIMP-1蛋白水平的患者相比，患有转移性结肠直肠癌并有高血浆TIMP-1水平的患者在基于依立替康(irinotecan)的化学疗法治疗后客观反应率(objective response rate)和存活都下降。这两项研究与本发明人获得的临床前数据一致，表明TIMP-1基因缺乏的癌细胞对化学疗法的敏感性增加(Davidsen et al.2006)。

拓扑异构酶IIα