診斷、治療和預防前列腺疾病的組合物和方法

2023-06-30 00:35:36

專利名稱：診斷、治療和預防前列腺疾病的組合物和方法
診斷、治療和預防前列腺疾病的組合物和方法引用的相關申請本申請要求2007年1月16日提交的美國臨時申請第60/885，142號的權益，特此 通過引用將其整體併入本文。
背景技術：
目前基於烷化劑、抗代謝物以及天然產物的抗癌化學療法在作用機制上是異質 的。因此，大多數抗癌化學療法也對抗正常細胞，因而對患者產生嚴重的副作用和毒性。突變的聚積以及細胞調控機能的喪失導致正常組織向早期癌前期(early pre-cancer)的漸進性表型轉變，如上皮內瘤變(intra印ithelialneoplasia，IEN)轉變為 日益嚴重的IEN、淺表性腫瘤(superficial cancer)並最終轉變為侵入性疾病。儘管在某 些情況下這種過程可以是相對迅速的，但通常它在數年內甚至數十年內相對緩慢地發生。 致癌基因依賴(oncogene addiction)是癌細胞為了維持惡性表型對單個致癌基因持續活 化或過度表達的生理依賴。這種依賴發生於標誌瘤變進展的其他變化的環境中。癌症化學預防定義為在癌前期狀態甚至更早對癌症的預防或治療。向侵入性癌發 展的長時程對科學而言是主要機會，但從經濟角度而言，也是顯示候選化學預防藥物臨床 效果的障礙。因此，近年來化學預防劑研發的重要部分已是鑑定可準確地預測藥劑的臨床 效果或降低癌症發生率作用的較早(癌前)終點(end point)或生物標記。在許多癌症中， IEN是早期終點，如在前列腺中。發明概述根據本發明的目的，如本文所具體表達和廣泛敘述的，本發明涉及診斷、預防和治 療前列腺癌和前列腺上皮內瘤變(prostateintra印ithelial neoplasia,PIN)的組合物和 方法。公開的方法和組合物的其他優勢將在所採用的說明書中部分地提出，並根據說明 書得以部分地理解，或者通過實施公開的方法和組合物得以領會。公開的方法和組合物的 優勢通過在附加的權利要求書中特別指出的要素和組合將得以實現和獲得。可以理解的 是，前文的一般性描述以及下文的詳細描述僅是示例性和解釋性的，不是限制請求保護的 本發明。附圖簡要說明附圖併入並組成了本發明的一部分，其圖示公開的方法和組合物的幾個實施方案 以及描述，作用是解釋公開的方法和組合物的原理。圖 1 表示 β -防衛素-1 (DEFBl)表達的定量 RT-PCR(quantitativeRT_PCR， QRT-PCR)分析。為了證明DEFBl表達的誘導，進行QRT-PCR。圖IA表示與來自經歷了前列 腺根治術(radicalprostatectomies)的6位患者的臨床樣品相比，DEFBI的相對表達水平。 圖IB表示DEFBI誘導前和誘導後，與在良性和惡性前列腺臨床樣品、hPrEC細胞、前列腺癌 細胞相比，DEFBl的相對表達水平。圖IC表示在單個組織切片的良性組織、惡性組織以及 前列腺上皮內瘤變(PIN)中分析的DEFBI相對表達水平。圖ID表示與良性組織中發現的 平均DEFBl表達水平相比，在一患者良性組織、惡性組織以及PIN中的DEFBl表達。
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圖2表示DEFBl誘導的膜完整性和細胞形態變化的顯微鏡分析。DEFBl誘導48小 時後，利用相差顯微鏡方法分析DU145、PC3以及LNCaP的細胞形態。黑箭頭表示膜邊緣波 動，白箭頭表示凋亡小體。圖3表示DEFBl在前列腺癌細胞中的細胞毒性分析。用PonA處理前列腺細胞系 DU145、PC3以及LNCaP，誘導DEFBl表達1_3天，之後進行MTT測定，測定細胞活力。結果表 示為平均值士s. d.，η = 9。圖4表示DEFBl對DU145和PC3細胞的細胞死亡誘導。在前列腺癌細胞系DU145 (A) 以及PC3 (B)中誘導DEFBl表達，隨後進行膜聯蛋白V (Annexin V) /FITC/碘化丙啶染色和 流式細胞術分析。對碘化丙啶和膜聯蛋白V陽性的細胞被認為是凋亡的細胞。將誘導的時 間顯示於每一面板的下面。鄰近框的每一時間點的數字表示碘化丙啶(PI) —膜聯蛋白V+細 胞(較低的右側象限)以及PI+膜聯蛋白V+細胞(右上象限)的百分比。數據來自代表三 次獨立實驗的單次實驗。圖5表示DEFBl誘導後的泛半胱氨酸天冬氨酸酶(pan-caspase)分析。用 FAM-VAD-FMK標記的氟甲基甲酮(fluoromethyl ketone)染色DU145和PC3細胞，以便檢測 半胱氨酸天冬氨酸酶活性。對於每一條件，細胞在DIC下是可視的。共聚焦顯微鏡分析表 明，在對照DU145(B)、PC3細胞(F)以及LNCaP(J)中無半胱氨酸天冬氨酸酶染色。用PonA 處理24小時以誘導DEFBl的細胞在DU145(D)和PC3 (H)中顯示出半胱氨酸天冬氨酸酶活 性。在LNCaP(L)中未檢測到半胱氨酸天冬氨酸酶活性。圖6表示？六乂28丨1 ^處理後，配對盒同源異形基因2化3化6(113( 11011160衍0 gene, PAX2)蛋白表達的沉默。圖6A表示用PAX2siRNA雙鏈體在O天(泳道1)、2天(泳道2)以 及4天(泳道3)轉染的PC3和DU145細胞的Western印跡分析。圖6B表示用PAX2siRNA 雙鏈體在O天(泳道1)、2天(泳道2)、4天(泳道2)以及6天(泳道4)轉染的PC3和 DU145細胞的Western印跡分析。PAX2蛋白在DU145細胞中最早處理4天後(泳道3)以 及在PC3中最早處理6天後是檢測不到的。將印跡洗脫並再次探查β肌動蛋白，作為內部 對照。圖7顯示了用PAX2siRNA處理後前列腺癌細胞生長的分析。在存在正常生長培養 基的情況下，第6天的DU145、PC3以及LNCaP的相差顯微鏡分析。用陰性對照siRNA處理 對細胞沒有作用。然而，用PAX2siRNA處理後，所有三個系的細胞數目都顯著減少。圖8表示PAX2的siRNA沉默後細胞死亡分析。用四種PAX2siRNA或四種非特異 性對照siRNA的混合物將前列腺癌細胞系PC3、DU145以及LNCaP處理2、4或6天，其後進 行MTT測定，測定細胞活力。結果表示為平均值士s. d.，η = 9。圖9表示半胱氨酸天冬氨酸酶活性分析。用羧基螢光素標記的氟甲基甲酮使 DU145、PC3以及LNCaP細胞染色，以便檢測用PAX2siRNA處理後的半胱氨酸天冬氨酸酶活 性。未處理的細胞以及處理的細胞的共聚焦顯微鏡分析表明，用DIC細胞是可視的。螢光 分析在對照DU145 (B)、PC3細胞(F)和LNCaP細胞(J)中未顯示半胱氨酸天冬氨酸酶活性。 然而用PAX2siRNA處理的細胞在DU145 (D)、PC3 (H)和LNCaP (L)中誘導了半胱氨酸天冬氨 酸酶活性。

圖10表示PAX2siRNA處理後凋亡因子分析。在未處理的對照細胞以及用 PAX2siRNA處理6天的細胞中比較促凋亡因子表達的變化。圖IOA表示Bcl_2相關的X蛋白(Bcl-2-associated X protein, ΒΑΧ)的表達水平在 DU145、PC3 以及 LNCaP 中增加。圖 IOB 表示 ΒΗ3 相互作用結構域死亡激動劑(BH3interacting domain death agonist, BID) 的表達在DU145和LNCaP中增加，但在PC3中沒有增加。圖IOC表示Bcl_2相關死亡啟動 子(Bcl-2-associated death promoter, BAD)的表達水平在所有三個細胞系中都增加。圖11表示與DNA識別序列結合的PAX2模型。PAX2轉錄抑制劑與CCTTG (SEQ ID NO 1)識別位點結合，該識別位點鄰近於防止轉錄和DEFBl蛋白表達的DEFB1TATA盒。PAX2 蛋白表達的抑制使正常的DEFBl得以表達。圖12示例了 DEFBl報導子構建體。將由mRNA起始位點上遊的最初160個鹼基組 成的DEFBl啟動子從DU145細胞中進行PCR擴增，並連接於pGL3螢光素酶報導子質粒中。圖13表示PAX2的抑制導致DEFBl表達。用PAX2siRNA處理LNCaP和PHrEC 48 小時。處理前的QRT-PCR分析表明，在DU145、PC3以及LNCaP中無DEFBl表達。然而，處理 後，在所有的細胞系中，重建DEFBl表達。無PAX2的HprEC用siRNA處理後，DEFBl表達無 變化。圖14表示PAX2的抑制導致DEFBl啟動子活性增加。產生PC3啟動子/pGL3構建 體和DU145啟動子/pGL3構建體，並分別轉染至PC3和DU145細胞內。在通過siRNA處理 抑制PAX2之前和之後，比較啟動子的活性。處理後，DEFBl啟動子的活性在DU145中提高 了 2. 65倍，在PC3中提高了 3. 78倍。圖15表示與DEFBl啟動子結合的PAX2的ChIP分析。對DU145和PC3細胞進行 ChIP分析。用抗PAX2抗體免疫沉澱後，進行PCR以檢測包含GTTCC PAX2識別位點的DEFBl 啟動子區域。這證明，PAX2轉錄抑制劑在前列腺癌細胞系中與DEFBl啟動子結合。圖16表示用DNA預測的PrdPD和PrdHD的結構。與DNA結合的PrdPD (Xu et al.， 1995)以及與DNA結合的PrdHD(WiIson et al.，1995)的結構等同物用於構建兩個結構域 的模型，因為它們與PHO位點結合。單個結合位點以所示的特定方位彼此鄰接。基於PrdPD 的晶體結構定位RED結構域。圖17表示不同的成對結構域的共有序列的比較。在該圖的頂端是Prd成對結構 域士DNA複合物的晶體學分析所述的蛋白士DNA接觸的圖示。空框表示a螺旋，陰影框表 示b-摺疊，實線表示b-反轉。單字母代碼表示接觸的胺基酸。僅顯示了直接的胺基酸士 鹼基接觸。空心環表示大溝接觸，而紅色箭頭表示小溝接觸。針對成對結構域蛋白的所有 已知共有序列，排列該圖(僅顯示了上遊鏈)。共有序列之間的垂直線表示保守的鹼基對。 位置的編號顯示於該圖的底部。圖18表示作為化學預防策略的靶向PAX2。異常PAX2的表達是癌症開始和進展的 早期事件。發育異常或其他的癌前階段過程中PAX2的抑制可用於預防癌症。圖19表示血管緊張肽II (Ang II)對DU145細胞中PAX2表達的影響。為了測定 Ang II對PAX2表達的作用，處理後，監測DEFB 1蛋白水平。在此PAX2表達水平早在4個 小時增加並持續48小時。圖20表示氯沙坦(Losartan，Los)對DU145內PAX2表達的影響。用血管緊張 肽II 1型受體(angiotensin II type lreceptor, ATR1)阻斷劑氯沙坦處理DU145細胞。 QRT-PCR表明，處理後，PAX2信息水平降低了至少一半。圖20B表示血管緊張肽II 2型受 體(angiotensin II type 2rec印tor，ATR2)阻斷劑對 DU145 內 PAX2 表達的作用。為了測定ATR2受體對PAX2表達的作用，用ATR2受體阻斷劑PD123319處理DU145細胞。在此， PAX2的表達增加了 7-8倍。圖21表示Los阻斷AngII對DU145中PAX2表達的影響。用5 μ MAngII處理DU14572 小時，導致ΡΑΧ2的表達增加2倍。另外，用10 μ M處理72小時，導致表達增加3倍多。用 5 μ M氯沙坦處理細胞抑制增殖50%。另外在用AngII處理前用氯沙坦處理30分鐘，阻斷 了 AngII對增殖的作用。圖22表示AngII增加了 DU145細胞的增殖。用5μΜ AngII處理DU145細胞72 小時，導致增殖增加2倍。另外，用10 μ M處理72小時，導致增殖增加3倍多。圖23表示Los以及MAP激酶抑制劑對DU145細胞中PAX2表達的影響。圖23A表 示用氯沙坦處理DU145細胞抑制磷-ERK 1/2和PAX2表達；圖23B表示MEK激酶抑制劑和 AICAR抑制PAX2蛋白表達；圖23C表示MEK激酶抑制劑和氯沙坦抑制磷-STAT3蛋白表達。圖24表示Los和MEK激酶抑制劑對DU145細胞中PAX2活化的影響。圖24A表示 用ATlR信號抑制劑處理DU145細胞導致磷-PAX2蛋白水平降低，磷-PAX2蛋白是PAX2的 活性形式。另外，用AMP激酶誘導劑AICAR處理導致PAX2表達抑制。圖24B表示以Los降 低的磷-JNK水平抑制ATlR信號。然而，AngII增加了磷-JNK蛋白的水平。圖25表示AngII在hPrEC細胞中增加了 PAX2但降低了 DEFB1。為了測定AngII 對hPrEC細胞中PAX2水平的影響，將細胞處理72和96小時，並通過QRT-PCR檢查PAX2和 DEFBl的表達。在此，AngII處理導致PAX2顯著增加的水平，與PC3前列腺癌細胞中的相 似。相反，DEFBl的表達在AngII處理後顯著減少。圖26顯示AngII信號和PAX2前列腺癌的示意圖。在前列腺癌細胞中PAX2的表 達受ATlR信號通路的調節。具體來說，MEK激酶信號級聯導致PAX2表達增加。另外，ATlR 以及AngII經由JNK正調節PAX2的活化。圖27顯示阻斷PAX2表達作為前列腺癌治療的示意圖。圖27A表示PAX2的表達 受ATlR信號通路的調節。PAX2表達的抑制導致DEFBl的再表達以及癌細胞死亡。圖27B 表示阻斷AT1R、下遊激酶或者直接抑制PAX2的化合物，為治療前列腺癌提供了新方法。圖28顯示用Gleason評分比較DEFBl和PAX2表達。在來自經歷前列腺癌根治術 的6名患者的良性臨床樣品中比較DEFBl的相對表達水平。在此，Gleason評分與鄰近的 良性前列腺組織中DEFBl的表達水平為負相關。相對DEFBl表達水平高於0. 005的患者的 Gleason評分為6。然而，表達水平小於0. 005的那些患者的Gleason評分為7。圖29顯示作為前列腺癌發展預測因素的PAX2-DEFB比。對雷射捕獲顯微切割 (laser capture microdissection, LCM)前列腺組織切片進行 QRT-PCR，以測定相對 DEFBl 和PAX2表達水平。從正常(Normal)到PIN到癌症，DEFBl的表達水平降低。然而從正常 到PIN到癌症，PAX2的表達水平增加。另外，患有Gleason評分為6的癌症的患者#1457, 與患有Gleason評分為7的癌症患者#1569相比，在正常組織和PIN中具有更多的DEFB1。 相反，與患者#1457相比，患者#1569在癌性區域具有更高的PAX2水平。圖 30 表示 Donald 預測因素(Donald Predictive Factor, DPF)是以相對 PAX2-DEFB1表達比為基礎的。前列腺組織DPF的增加，增加了發展前列腺癌的機會。基於 PDF，PAX2-DEFB1比介於0_39之間的組織是正常的(良性的)。基於PDF級別，PAX2-DEFB1 比介於40-99之間的組織表示PIN(癌前的)。最後，PAX2-DEFB1比介於100-500的組織是惡性的(低到高分級癌症)。圖31表示人前列腺組織中hBD-Ι表達的分析。在來自經歷了前列腺癌根治術患 者的正常臨床樣品中比較hBD-Ι的相對表達水平。虛線為比較從總樣品和LCM衍生樣品中 獲得的值的參考點。Gleason評分顯示於每個柱的上方。圖31A表示與在通過粗切割獲得 的組織中相比的hBD-Ι的表達水平。圖31B表示與通過雷射捕獲顯微切割獲得的組織中相 比的hBD-Ι的表達水平。圖32表示前列腺細胞系中hBD-Ι表達的分析。圖32A表示hBD_l誘導前和誘導 後，相對於hPrEC細胞比較的前列腺癌細胞系中hBD-Ι的表達水平。星號表示與hPrEC相比 統計上更高的表達水平。雙星號表示與hBD-Ι誘導前的細胞系相比統計上顯著的水平(斯 式t-檢驗，ρ < 0. 05)。圖32B表示通過免疫化學在前列腺癌細胞系中證實的hBD-Ι的異 位表達。染色hPrEC細胞的hBD-Ι作為陰性對照(a :DIC, b 螢光)。用hBD_l轉染DU145 細胞並誘導18小時(c =DIC, d 螢光)。比例尺=20 μ Μ。圖33表示前列腺癌細胞中hBD-Ι細胞毒性分析。用Pon A處理前列腺細胞系 DU145、PC3、PC3/AR+以及LNCaP，以誘導hBD_l表達1_3天，其後進行MTT測定，測定細胞活 力。每個柱表示進行三次的三個獨立實驗的平均值士S.E.M.。圖34表示在人正常、PIN以及腫瘤前列腺組織LCM切片中hBD_l和cMYC表達的 QRT-PCR分析。每個基因的表達表示與β肌動蛋白相比的表達比。圖35Α表示正常、PIN 以及腫瘤切片中hBD-Ι表達水平的比較。圖35B表示正常、PIN以及腫瘤切片中cMYC表達 水平的比較。圖35表示用siRNA減少PAX2後hBD_l的QRT-PCR分析。hBD_l的表達水平表示 為與β肌動蛋白相比的表達比。星號表示與PAX2siRNA處理前的細胞系相比統計學上更 高的表達水平(斯氏t-檢驗，ρ < 0. 05)。圖36表示PAX2siRNA處理後PAX2蛋白表達的沉默。圖37A表示在HPrEC前列腺 初級細胞(泳道1)、DU145 (泳道2)、PC3 (泳道3)以及LNCaP (泳道4)前列腺癌細胞中通 過Western印跡分析檢測的PAX2的表達。除去印跡並再探測作為內部對照的肌動蛋白以確 保上樣量等同。圖37B表示用PAX2siRNA雙鏈體轉染後，DU145、PC3以及LNCaP的Western 印跡分析都證實PAX2表達減少。再次除去印跡並探測作為內部對照的β肌動蛋白。圖37表示用PAX2siRNA處理後，前列腺癌細胞生長分析。在存在陰性對照非特異 性siRNA的情況下，第6天的HPrEC (A)、LNCaP (C)、DU145 (E)以及PC3 (G)的相差顯微鏡分 析。用PAX2siRNA處理後，DU145(D)、PC3(F)以及LNCaP(H)的細胞數目顯著減少。然而， 看起來在HPrEC(B)中沒有作用。比例尺=20 μ m。圖38表示PAX2的siRNA沉默後細胞死亡分析。用PAX2siRNA或非特異性陰性對 照siRNAs將前列腺細胞癌細胞系PC3、DU145以及LNCaP處理2、4或6天，其後進行MTT測 定。PAX2的減少導致所有三個系中相對細胞活力的降低。結果表示為平均值士SD，n = 9。圖39表示半胱氨酸天冬氨酸酶活性分析。用羧基螢光素標記的氟甲基甲酮染色 DU145、PC3和LNCaP細胞，以檢測PAX2siRNA處理後的半胱氨酸天冬氨酸酶活性。螢光下 的分析表明，在對照DU145(A)、PC3細胞(C)以及LNCaP細胞(E)中無半胱氨酸天冬氨酸酶 染色。然而，用PAX2siRNA處理的細胞在DU145(B)、PC3(D)和LNCaP(F)中誘導了半胱氨酸 天冬氨酸酶活性。比例尺=20 μ m。
圖40表示PAX2siRNA處理後凋亡因子的分析。在未處理的對照細胞中以及在用 PAX2siRNA處理6天的細胞中，比較促凋亡因子表達的變化。圖41A表示PAX2減少後，BAD 表達在DU145、PC3以及LNCaP中增加。圖41B表示BID表達水平在LNCaP和DU145增加 但未在PC3細胞中增加。圖41C表示AKT表達在LNCaP和DU145中減少。然而，PAX2減少 後，PC3細胞中AKT的表達無變化。結果表示為平均值士SD，n = 9。星號表示統計差異(ρ < 0. 05)。發明的詳細描述通過參考具體實施方案和其中包括的實施例、參考附圖和它們的前文描述以及下 列描述，可更容易地理解公開的方法和組合物。公開了材料、組合物和組分，其可以用於公開的方法和組合物、與公開的方法和組 合物聯合使用或為公開方法和組合物的產物。本文公開了這些材料和其他的材料，並且可 以理解的是，公開了這些材料的組合、子集、相互作用物、基團等，儘管未明確地公開每個各 種單個和集體組合以及這些化合物置換的具體參考，但是本文明確地考慮並描述了每一個 具體參考。例如，如果公開和討論了肽，則討論了對包括該肽的許多分子所做的許多修飾。 特別考慮了肽的每個組合和置換以及可能的修飾物，除非另有說明。因此，如果公開了一類 分子Α、Β和C以及一類分子D、E和F，以及公開了組合分子A-D的實例，則即使未單獨地引 用每個，但都單獨和共同地考慮了每一個。因此，例子就是，特別考慮了組合A-E、A-F、B-D、 B-E、B-F、C-D、C-E以及C-F的每一個，並認為由A、B和C以及D、E和F公開的內容以及實 例組合A-D公開。因此，例如，特別考慮了 A-E、B-F以及C-E的亞組，並認為由A、B和C以 及D、E和F公開的內容以及實例組合A-D公開。這種概念適用於本發明的所有方面，包括 但不限於製備和使用公開組合物的方法中的步驟。因此，如果存在可進行的多種其他步驟， 則可以理解的是，這些其他步驟中的每一個可以與公開方法的具體實施方案或實施方案的 組合一起進行，以及特別考慮了此類組合併認為是公開的。本領域技術人員僅僅利用常規實驗法就能看出本文所述方法和組合物的具體實 施方案的許多等同物。規定此類等同物包含於下文的權利要求書內。可以理解的是，並非將公開的方法和組合物限於所述的具體方法、實驗方案以及 試劑，因為它們可以變化。也可以理解的是，本文所用的術語僅是出於描述具體實施方案的 目的，並非意圖限制本發明的範圍，本發明的範圍僅受附加的權利要求書的限制。A.診斷、治療和預防前列腺癌本文公開了診斷、預防和治療前列腺癌以及前列腺上皮內瘤變(PIN)的組合物和 方法。1.前列腺癌前列腺癌在許多國家已成為主要的疾病，並且是西方國家男性中最常診斷的惡性 腫瘤，其發生隨著年齡顯著增加。這種增加以及最近許多知名人士由於前列腺癌而死亡，已 促使對這種癌症採取某些措施的需要顯得重要。已經建議更廣泛有效性篩選可限制前列腺 癌的死亡率。前列腺癌篩選目前由直腸檢查以及測量前列腺特異性抗原(prostate specific antigen, PSA)水平組成。這些方法缺少特異性，因為直腸指檢(digital rectal examination)具有相當的檢查者間的變異性，且PSA水平在良性前列腺增生(benignprostatic hyperplasia, BPH)、前列腺炎症以及其他狀態中可以是升高的。儘管包括於醫 師健康研究(Physicians Health Study)中，但在發展了前列腺癌的366名男性中證實了 作為診斷檢測的PSA的相當失敗(comparative failure)，醫師健康研究為超過22，000名 男性的前瞻性研究。測量血清中的PSA水平，該血清是在研究開始時存儲的，在隨後的四年 內發展為前列腺癌的男性中，僅有47%的男性發現了 PSA水平升高(Garm et al，1995)。利用Gleason系統，可對前列腺癌進行評分，這對本領域內技術人員而言是公知 的(Gleason，et al. 1966)。其利用組織結構而不是細胞系特徵。使用級別1_5(完全分化 至分化不良)，並結合了病灶的最常見區域和較嚴重區域的組合評分。Gleason評分除了評 估腫瘤的階段(分期)外，還提供有價值的預後信息。2-4以及8-10的Gleason評分具有 良好的預測價值，但3/4的腫瘤具有中間值。對前列腺癌進行分期，使用兩種主要的系統 M系統和Jewett系統(Benson & Olsson, et al. 1989)。分期包括考慮腫瘤的任何轉移擴散，並且是困難的，因為難以評估局 部淋巴結轉移(lymph nodeinvolvement)或局部入侵。腫瘤的大小也難以測量，因為不能 在宏觀上區分腫瘤組織和正常的前列腺組織，且因為前列腺缺少清晰的囊，並被一層纖維 性脂肪組織包圍。從T1-T4的四種類型描述了前列腺癌的分期。對於Tl而言，癌症是微觀的、單側 的且非易察覺的。醫師不能觸摸到腫瘤或者利用如經直腸超聲的成像看到它。BPH的治療 可能已經公開了疾病，或其通過使用由於PSA升高而進行的針吸活檢而得到證實。對於T2 而言，醫師通過DRE可觸摸到腫瘤。看起來該病局限於腺體一側或兩側的前列腺。對於T3 而言，癌症侵襲到直接在腺體外的組織。對於T4而言，癌症已擴散至身體的其他部分。因此，目前的篩選方法是令人不滿意的；還沒有診斷癌症或預測或預防其可能的 轉移擴散的可靠方法，這是大多數患者死亡的主要原因。2. PAX2Pax基因是編碼核轉錄因子的9個發育對照基因的家族。它們在胚胎發生中起 重要作用，並以非常有序的時間和空間方式進行表達。它們都包含編碼DNA結合結構域的 384個鹼基對的「配對盒」，所述DNA結合結構域在進化中是高度保守的(Stuart，E Τ, et al. 1994)。Pax基因對發育過程的影響已由許多天然小鼠和人的綜合症證實，所述綜合症可 恰好直接歸因於Pax基因中的雜合不足。Dressier，et al. 1990中給出了 PAX2序列。已 檢測到PAX2表達的癌症的實例列於表1中。表1 表達PAX2的癌症
1權利要求
診斷個體前列腺癌的方法，包括檢測所述個體前列腺細胞中PAX2和β 防衛素 1(DEFB1)的水平，其中PAX2與DEFB1的比是至少約100∶1。
2.診斷個體前列腺上皮內瘤變(PIN)的方法，包括檢測所述個體前列腺細胞中ΡΑΧ2和 β-防衛素-I(DEFBl)的水平，其中ΡΑΧ2與DEFBl的比是至少約40 1且小於約100 1。
3.鑑定個體具有正常前列腺的方法，包括檢測所述個體前列腺細胞中ΡΑΧ2和β-防衛 素-1 (DEFBl)的水平，其中ΡΑΧ2與DEFBl的比小於約40 1。
4.區分個體正常、癌前和癌性前列腺狀態的方法，包括檢測所述個體前列腺細胞中 ΡΑΧ2和β -防衛素-1 (DEFBl)的水平，其中(a)如果PAX2和DEFBl的比小於約40 1，則檢測到正常前列腺狀態；(b)如果PAX2和DEFBl的比是至少約40 1且小於約100 1，則檢測到癌前狀態;以及(c)如果PAX2和DEFBl的比是至少約100 1，則檢測到癌性前列腺。
5.預防個體前列腺癌的方法，包括給予經診斷患有前列腺上皮內瘤變(PIN)的個體包 含PAX2表達或活性抑制劑的組合物。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述抑制劑是血管緊張肽II或血管緊張肽轉化酶 (ACE)的選擇性拮抗物。
7.如權利要求5所述的方法，其中所述抑制劑是血管緊張肽IIl型受體(ATlR)的選擇 性拮抗物。
8.如權利要求5所述的方法，其中所述抑制劑是促分裂原激活蛋白/細胞外信號調節 激酶(MEK)的選擇性拮抗物。
9.如權利要求5所述的方法，其中所述抑制劑是細胞外信號調節激酶(ERK)I和/或 ERK2的選擇性拮抗物。
10.如權利要求5所述的方法，其中所述抑制劑是信號轉導子和轉錄激活子(STAT3)的 選擇性拮抗物。
11.如權利要求5所述的方法，其中所述抑制劑是配對盒2(PAX2)的選擇性抑制劑。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述抑制劑阻斷PAX2與β-防衛素-I(DEFBl)啟 動子的結合。
13.預防個體前列腺癌的方法，包括(a)診斷個體患有前列腺上皮瘤變(PIN)，(b)給予所述個體包含PAX2表達或活性的抑制劑的組合物。
14.如權利要求13所述的方法，其中通過檢測所述個體前列腺細胞中PAX2和β-防衛 素-1 (DEFBl)的水平，診斷所述個體患有ΡΙΝ，其中ΡΑΧ2與DEFBl的比是至少約40 1且 小於約100 1。
15.如權利要求13所述的方法，其中所述抑制劑是血管緊張肽II或血管緊張肽轉化酶 (ACE)的選擇性拮抗物。
16.如權利要求13所述的方法，其中所述抑制劑是血管緊張肽IIl型受體(ATlR)的選 擇性拮抗物。
17.如權利要求13所述的方法，其中所述抑制劑是MEK的選擇性拮抗物。
18.如權利要求13所述的方法，其中所述抑制劑是ERK1，2的選擇性拮抗物。
19.如權利要求13所述的方法，其中所述抑制劑是STAT3的選擇性拮抗物。
20.如權利要求13所述的方法，其中所述抑制劑是PAX2的選擇性拮抗物。
21.如權利要求20所述的方法，其中所述抑制劑阻斷β-防衛素-I(DEFBl)與ΡΑΧ2啟 動子的結合。
22.治療個體前列腺上皮內瘤變(PIN)的方法，包括(a)個體經診斷患有PIN，(b)給予所述個體包含PAX2表達或活性的抑制劑的組合物。
23.如權利要求22所述的方法，其中通過檢測所述個體前列腺細胞內PAX2和β-防衛 素-1 (DEFBl)的水平，診斷所述個體患有ΡΙΝ，其中ΡΑΧ2和DEFBl的比是至少約40 1且 小於約100 1。
24.如權利要求22所述的方法，其中所述抑制劑是血管緊張肽II或血管緊張肽轉化酶 (ACE)的選擇性拮抗物。
25.如權利要求22所述的方法，其中所述抑制劑是血管緊張肽IIl型受體(ATlR)的選 擇性拮抗物。
26.如權利要求22所述的方法，其中所述抑制劑是MEK的選擇性拮抗物。
27.如權利要求22所述的方法，其中所述抑制劑是ERK1，2的選擇性拮抗物。
28.如權利要求22所述的方法，其中所述抑制劑是STAT3的選擇性拮抗物。
29.如權利要求22所述的方法，其中所述抑制劑是PAX2的選擇性拮抗物。
30.如權利要求29所述的方法，其中所述抑制劑阻斷β-防衛素-I(DEFBl)與ΡΑΧ2啟 動子的結合。
31.治療個體前列腺癌的方法，包括(a)個體經診斷患有前列腺癌，(b)給予所述個體包含PAX2表達或活性的抑制劑的組合物。
32.如權利要求31所述的方法，其中通過檢測所述個體前列腺細胞中PAX2和β-防 衛素-1 (DEFBl)的水平，診斷所述個體患有前列腺癌，其中ΡΑΧ2和DEFBl的比是至少約 100 1。
33.如權利要求31所述的方法，其中所述抑制劑是血管緊張肽II或血管緊張肽轉化酶 (ACE)的拮抗物。
34.如權利要求31所述的方法，其中所述抑制劑是血管緊張肽IIl型受體(ATlR)的選 擇性拮抗物。
35.如權利要求31所述的方法，其中所述抑制劑是MEK的選擇性拮抗物。
36.如權利要求31所述的方法，其中所述抑制劑是ERK，2的選擇性拮抗物。
37.如權利要求31所述的方法，其中所述抑制劑是STAT3的選擇性拮抗物。
38.如權利要求31所述的方法，其中所述抑制劑是ΡΑΧ2的選擇性拮抗物。
39.如權利要求38所述的方法，其中所述抑制劑阻斷β-防衛素-I(DEFBl)與ΡΑΧ2啟 動子的結合。
40.治療或預防個體前列腺癌的方法，包括給予所述個體包含MEK和/或ERKl，2的選 擇性拮抗物的組合物。
41.如權利要求40所述的方法，其中所述選擇性拮抗物是U0126或PD98059。
42.治療或預防個體前列腺癌的方法，包括給予所述個體包含STAT3的選擇性拮抗物 的組合物。
全文摘要
本發明公開了診斷、預防以及治療前列腺癌和前列腺上皮內瘤變(PIN)的方法和組合物。
文檔編號C12Q1/68GK101970685SQ200880002349
公開日2011年2月9日 申請日期2008年1月16日 優先權日2007年1月16日
發明者卡爾頓·D·唐納德 申請人:Musc研究發展基金會