[发明专利]癌干细胞标记物及其用途

说明书

本发明尤其与这样的处理方法相关，其基于特异性结合肿瘤相关的糖抗原的试剂用于处理癌干细胞及相关疾病的用途。还提供了使用肿瘤相关的糖抗原作为癌干细胞标记物的诊断及预后方法。

发明背景

肿瘤可视为由致瘤性癌细胞起始的异常器官，此过程需要通过积累的突变产生无限增殖的能力。在将肿瘤视为异常器官的理解中，可应用正常干细胞生物学的原理以更好地理解肿瘤是如何发展及扩散的。许多发现表示将正常干细胞和致瘤性细胞之间进行类比是恰当的。正常干细胞与致瘤性细胞二者都具有很强的增殖潜力并能够产生新的（正常或异常）组织。致瘤性细胞可被视为癌干细胞（CSC）或癌起始细胞（CIC——在本文中术语CSC与CIC作为同义词使用），其与正常干细胞类似地经历了异常及调控不良的器官发生过程。肿瘤和正常组织都由杂合组合的细胞组成，具有不同表型特征及不同扩增潜力的。

癌干细胞被认为是具有干细胞样特性的肿瘤的特定部分，其起始并维持了瘤克隆。这些细胞具有自我更新的能力，但是也形成了产生表型多样的癌细胞但具有较低致瘤性潜能的祖细胞。与并非癌干细胞的肿瘤细胞相比，这种干细胞样细胞的亚群在肿瘤形成和转移性肿瘤扩散方面是高效的。

已经在广泛多种癌症，包括白血病、成胶质细胞瘤、髓母细胞瘤以及几乎所有类型的上皮肿瘤（癌）中鉴定出癌干细胞（CSC）。

现在已经广泛接受了癌干细胞（CSC）通常为癌症发生的前提条件这一理论。癌干细胞表现出低的增殖速率、高的自我更新能力、倾向于分化成活跃增殖的肿瘤细胞，并显示出对化疗或放疗的抗性（参见例如，Van der Griend等人，2008）。

可根据对原发性肿瘤内不同表面标记物形式的研究来表征癌干细胞。在数目不断增加的建议CSC标记物中，最显著并最为接受而且也在不同肿瘤类型的CSC中广泛分布的有两种：CD44和CD133。有报道称CD44为癌干细胞的强标记物（Chu等人，2009；Takaishi等人2009）。来自结肠肿瘤的单个CD44⁺细胞可在体外形成球体并能够产生类似于原发性肿瘤特性的异种移植瘤（Du等人，2008）。CD133也是癌干细胞的标记物。一开始CD133被描述为特异性针对人造血干细胞的表面抗原以及小鼠神经上皮及几种其他胚胎上皮的标记物（Singh等人2004）。在大量的近期研究中，将CD133单独或与其他标记物联合用于从结肠、肺和肝脏的恶性肿瘤中分离癌干细胞（Haraguchi等人，2008）。CD133⁺肿瘤细胞比CD133-肿瘤细胞更能有效地修复放射性诱导的DNA损伤（Bao等人，2006）。

癌干细胞的存在对于癌症治疗有深远的意义。现有的疗法大部分是针对肿瘤细胞的大块群体而研发的，因为这些疗法是通过其缩小肿瘤实质的能力鉴定的。然而，癌干细胞经常对化疗有抗性并能使化疗失败（Sell等人，2008）。为设计（也）靶向癌起始细胞（本文中也称为癌干细胞）的治疗试剂，需要寻找优选地在良性肿瘤和/或正常非肿瘤细胞中不存在的癌干细胞的分子靶标，同时此靶标特异性针对癌干细胞。预期这些试剂对肿瘤（尤其是转移肿瘤）产生更持久的应答及疗效。因此，需要新的癌干细胞标记物以提供新型治疗性靶标以改进疗法。大多数已知的干细胞标记物为蛋白质。也已经发现其中多数为正常干细胞标记物，因此在非肿瘤干细胞上表达。这使得其不适合或不那么适合作为治疗性靶标。目前，正常和癌干细胞之间没有非常明显的区别。

因此，非常需要能够鉴定其它合适的癌干细胞标记物，和使用这些标记物用于诊断和预后方法和/或发展靶向癌干细胞的疗法。

发明概述

本发明基于肿瘤相关糖抗原为合适的癌干细胞标记物这一发现。因为几乎所有迄今描述的癌干细胞标记物都为蛋白质，因此发现肿瘤相关糖抗原如CD176、CD174和CD173表达于癌干细胞这一点很出乎意料。因此，这些肿瘤相关糖抗原为用于癌干细胞的合适的标记物，进一步地，其提供攻击癌干细胞的疗法的合适的治疗性靶标。

根据本发明的第一方面，提供了特异性结合肿瘤相关糖抗原的结合试剂，用于处理表达所述肿瘤相关糖抗原的癌干细胞。还提供了药物组合物，其包含用于处理表达所述肿瘤相关糖抗原的癌干细胞的相应结合试剂。