(57)【要約】【課題】ヒトサンプルにおける腫瘍の評価にて有用な方法を提供すること。【解決手段】本発明は、ＢＨ３ドメインペプチドのパネルに対する細胞感受性のパターンを関連付けることによって、治療に対する癌細胞感受性を決定する方法に関する。本発明は、治療の有効性を予測するために、アルゴリズムをパターンに適用する方法、及び治療中の製剤に対する細胞感受性のシフトをモニタリングする方法もまた提供する。本発明は、アポトーシスに至る癌細胞の素因を決定するために、示差的ミトコンドリアプロファイリングの方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
本出願は、２０１３年７月１８日出願のＵ．Ｓ．６１／８４７，７５０の利益を主張し、その内容全体が、本明細書に参考として組み込まれる。
【０００２】
本発明は、ヒトサンプルにおける腫瘍の評価にて有用な方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
標的癌療法と対をなす予測可能な予後バイオマーカーの使用は、薬剤開発時間の削減、薬効の改善、及び臨床判断における指針の鍵を握る可能性がある。癌治療法の進歩にもかかわらず、化学療法は依然としてたいてい非効率的で効果がない。化学療法で一般に効果が見られない１つの理由は、選択された治療法が、多くの場合患者各々の疾患に厳密に合致していないことである。正確な診断と治療、特に標的治療を結びつける個別化した医療アプローチは、現在及び将来的な薬剤の有効性を向上させるための非常に有望な方法であると考えられる。バイオマーカーは、治療法の基準に加えて、このような標的治療の開発及び使用を助けることができる。
【０００４】
今日まで、臨床腫瘍学の実践に対して付加価値を有するバイオマーカーは、ほんの一握りである。その理由の１つは、多くの場合認識されたマーカーが、薬剤の作用機序と相関関係にあっても、因果関係はないことである。たとえ「バイオマーカー」生物学が、併用治療の薬理学に並ぶとしても、薬剤が患者にどのように作用するかを予測することは、未だ重要な課題である。それ以上に、臨床開発への道には、試験の有用性を見出し、その試験が患者に利益をもたらし得ると信じる医師兼科学者の関与が必要である。
【０００５】
ミトコンドリアプロファイリング（ＢＨ３プロファイリングとしても知られる）によって、化学療法に対する癌細胞応答にとって重要な要因の機能を測定する。具体的には、ミトコンドリアプロファイリングによって、ミトコンドリアの表面上にてアポトーシスを制御するタンパク質の機能を測定する。多くの化学療法は、効果をあげるためにアポトーシスに依存する。試験の測定結果から、アポトーシス前のＢＨ３のみを有するタンパク質のＢＨ３ドメインに対するミトコンドリアの応答を提供し、従来はこれを使用して、療法に対する全般的な化学療法感受性または化学療法応答性を提供してきた。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、アポトーシスに至る癌細胞の素因を決定するために、示差的ミトコンドリアプロファイリングの方法を提供する。アポトーシスに至る素因のあるミトコンドリアは、アポトーシス促進性Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質を解離させる抗アポトーシス性タンパク質機能に依存し、そうすることで、ミトコンドリア外膜透過性（ＭＯＭＰ）を阻止する。ＢＨ３ペプチドまたは機能上類似の小分子（すなわち、ＢＨ３模倣薬）から成るリガンドへの曝露により、解離状態から活性化アポトーシス促進性タンパク質を解放し、アポトーシスの特徴である、ＭＯＭＰを亢進させる。それは、例えば、ミトコンドリア用色素による染色の程度によって、またはシトクロムＣ放出によって測定することができる。「ミトコンドリアプライミング」とは、抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質が、アポトーシス促進性Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質に結合する程度のことであり、ミトコンドリアプライミングのパーセントは、アポトーシスが上流の合図に応答して進行しそうな程度を示す。次いで、プライミング率は、患者の応答と相互に関連している。
【０００７】
本発明は、所与のサンプルに対してミトコンドリアプライミングの程度を決定するために、癌細胞または試料を、１つ以上の製剤及び／または１つ以上のＢＨ３ペプチドもしくはＢＨ３模倣薬に曝露する方法を提供する。ミトコンドリアプライミング率は、標準的試験用サンプルのプライミング率と、及び同一の患者の治療全体で観察されたミトコンドリアプライミング率と比較することができ、治療の継続的有効性の予測を可能にする、治療に対する癌の感受性または耐性を決定する。この示差的ミトコンドリアプロファイリングによって、治療中の患者のモニタリングを可能にし、治療法への感受性と相互に関連する癌細胞プライミングにおける任意のシフトを観察して、患者を治療／予後グループへと分類し、それによって将来的な治療を導き出す。ミトコンドリアプロファイルからの測定結果から導き出されるアルゴリズムの適用によって、特定の治療法に対する特有の相関性を可能にする。Ｂｃｌ−２ファミリー複合体の障害範囲を増大させるアッセイリガンドによって、ＢＨ３含有ペプチド単独よりも、プライミング率及び患者の応答間の相関関係をより良くする。
【０００８】
一態様では、本発明は、患者のための癌治療法を決定する方法を提供する。この方法は、ａ）癌細胞または試料を患者から単離すること；ｂ）癌細胞または試料を、１つ以上の治療薬及び１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させること；ｃ）試験用サンプル内のミトコンドリアプライミングのレベルを癌細胞または試料のレベルと比較すること、及びＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬が、癌細胞内でアポトーシスを誘導するか否かを決定して、患者の腫瘍試料または癌細胞試料についてのミトコンドリアプロファイルを作製すること；ｄ）ミトコンドリアプロファイル及び細胞または試料の治療に対する感受性から得られたデータ間の相関関係を決定すること；並びにｅ）１つ以上の癌治療法に対する臨床応答の可能性について患者を分類し、ミトコンドリアプロファイルが治療の有効性と相互に関連することを含む。
【０００９】
一態様では、本発明は、治療に対する癌感受性を予測する方法を提供する。この方法は、ａ）癌細胞または試料を患者から単離すること；ｂ）癌細胞または試料を、１つ以上の治療薬及び１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させること；ｃ）試験用サンプル内のミトコンドリアプライミングのレベルを癌細胞または試料のレベルと比較すること、及びＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬が、癌細胞内でアポトーシスを誘導するか否かを決定して、患者の腫瘍試料または癌細胞試料についてのミトコンドリアプロファイルを作製すること；ｄ）ミトコンドリアプロファイル及び細胞または試料の治療に対する感受性から得られたデータ間の相関関係を決定すること；並びにｅ）１つ以上の癌治療法に対する臨床応答の可能性について患者を分類し、ミトコンドリアプロファイルが治療に対する癌感受性と相互に関連することを含む。
【００１０】
一態様では、本発明は、患者に対する癌治療法の有効性をモニタリングする方法を提供する。この方法は、ａ）癌細胞または試料を、治療前後及び／または治療中に患者から単離すること；ｂ）癌細胞または試料を、１つ以上の治療薬及び１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させること；ｃ）ＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬を使用してミトコンドリアプライミングのレベルを測定することによって、サンプル内の癌細胞の薬剤誘導アポトーシスに対する素因を比較すること；ｄ）薬剤治療における時間「０」から異なる時点にて取得したサンプルの時間において、異なる時点にてプライミングのレベルを比較することによって、サンプル内の癌細胞の薬剤誘導アポトーシスに対する素因を比較すること；並びにｅ）異なる時点からのミトコンドリアプロファイルを比較すること；並びにｆ）１つ以上の癌治療法に対する臨床応答の可能性について患者を分類し、ミトコンドリアプロファイルの変化によって、治療に対する細胞応答のシフトを示すことを含む。
【００１１】
一実施形態では、アポトーシス誘導は、マーカーの変化によって測定される。更なる実施形態では、マーカーは、ミトコンドリア膜電位またはシトクロムＣ放出の変化である。
【００１２】
一実施形態では、治療薬は、インビトロで細胞または試料と接触させる。別の実施形態では、治療薬は、インビボで細胞または試料と接触させる。一実施形態では、癌治療法が、抗癌剤、化学療法、抗アポトーシス性タンパク質のアンタゴニスト、外科手術、アジュバント療法、及びネオアジュバント療法のうちの１つ以上である。別の実施形態では、癌治療法が、ＢＨ３模倣薬、プロテアソーム阻害剤、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、グルココルチコイド、ステロイド、モノクローナル抗体、抗体−薬物複合体、またはサリドマイド誘導体のうちの１つ以上である。別の実施形態では、癌治療法は、ＢＨ３模倣薬である。更なる実施形態では、ＢＨ３模倣薬は、ＥＵ−５１４８、ＡＢＴ−２６３、及びＥＵ−５３４６からなる群から選択される。別の実施形態では、癌治療法は、Ｂｃｌ−２阻害剤である。更に別の実施形態では、癌治療法は、Ｍｃｌ−１阻害剤である。
【００１３】
一実施形態では、癌は、血液癌である。更なる実施形態では、血液癌は、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、多発性骨髄腫、濾胞性リンパ腫、急性リンパ芽球性白血病（ＡＬＬ）、慢性リンパ性白血病、及び非ホジキンリンパ腫から選択される。一実施形態では、癌は、生存のためにＢＨ３含有ポリペプチドに依存する。一実施形態では、癌は、生存のためにＢｃｌ−２ファミリーポリペプチドに依存する。
【００１４】
更なる実施形態では、ミトコンドリアプロファイリングは、ａ）患者の癌細胞を透過処理すること；ｂ）透過処理した細胞を、１つ以上の製剤及び１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させる際に、ミトコンドリア膜電位の変化を決定すること；並びにｃ）ミトコンドリア膜電位の消失と、細胞のアポトーシス誘導性化学療法剤に対する化学療法感受性とを相互に関連付けることを更に含む。
【００１５】
一実施形態では、ミトコンドリアプロファイリングは、１つ以上のペプチドの使用を含み、そのペプチドが、ＢＩＭ、ＢＩＭ２Ａ、ＢＡＤ、ＢＩＤ、ＨＲＫ、ＰＵＭＡ、ＮＯＸＡ、ＢＭＦ、ＢＩＫ、及びＰＵＭＡ２Ａまたはそれらの変異型からなる群から選択される。別の実施形態では、１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドは、配列番号：１〜１４からなる群から選択される。一実施形態では、ペプチドは、０．１μＭ〜２００μＭの濃度で使用される。
【００１６】
一実施形態では、試料は、凍結腫瘍組織試料、培養細胞、循環腫瘍細胞、及びホルマリン固定パラフィン包埋腫瘍組織試料から選択される生検材料である。更なる実施形態では、試料は、ヒト腫瘍由来の細胞株である。別の更なる実施形態では、試料は、癌幹細胞である。別の実施形態では、試料は、非固形腫瘍の生検材料に由来する。更なる実施形態では、試料は、多発性骨髄腫、急性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、慢性リンパ性白血病、マントル細胞リンパ腫、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫、及び非ホジキンリンパ腫を有する患者の生検材料に由来する。別の実施形態では、試料は、循環腫瘍細胞に由来する。
【００１７】
一実施形態では、この方法は、患者の１つ以上の臨床因子を決定することを更に含む。更なる実施形態では、臨床因子は、年齢、細胞遺伝学的状態、パフォーマンス、組織学的サブクラス（ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ  ｓｕｂｃｌａｓｓ）、性別、及び疾患ステージのうちの１つ以上である。
【００１８】
一実施形態では、この方法は、患者における臨床応答を予測することを更に含む。
【００１９】
一実施形態では、この方法は、患者サンプルのミトコンドリアプロファイルと、コントロールの試験用ミトコンドリアプロファイルとを比較することを更に含み、患者サンプルのミトコンドリアプロファイルと比較した試験用ミトコンドリアプロファイルの類似点が、患者に対する治療の有効性を示す。
【００２０】
一実施形態では、この方法は、バイオマーカーアルゴリズムをミトコンドリアプロファイリングに適用し、応答のパターンと治療の有効性とを相互に関連付けることを更に含む。
【００２１】
一実施形態では、臨床応答の可能性は、以下の式により定義される：
【数１】
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式中：ＡＵＣは、曲線下面積またはシグナル強度のいずれかを含み；ＤＭＳＯは、ベースラインのネガティブコントロールを含み；ＣＣＣＰ（カルボニルシアニドｍ−クロロフェニルヒドラゾン）は、ミトコンドリアの電子伝達系における電子担体の正常な活性間に確立されたプロトン勾配の脱共役剤として機能することによるタンパク質合成のエフェクターを含み、それはベースラインのポジティブコントロールを含む。
【００２２】
一実施形態では、この方法は、患者におけるミトコンドリアプロファイルの変化を決定するために、治療前後及び／または治療中に測定を実施することを更に含み、ミトコンドリアプロファイルの変化によって、治療に対する細胞応答のシフトを予測する。更なる実施形態では、細胞応答の予測されたシフトを使用して、患者の治療を変更する。
【００２３】
一実施形態では、癌はＡＭＬ及び／またはＭＭであり、臨床因子は、年齢プロファイル及び／または細胞遺伝学的状態である。
【００２４】
一実施形態では、細胞または試料は、１つ以上の製剤及び１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させる前に透過処理する。更なる実施形態では、この方法は、透過処理した細胞を電位差色素に接触させることを更に含む。
【００２５】
更なる実施形態では、電位差色素は、ＪＣ−１またはジヒドロローダミン１２３である。一実施形態では、アポトーシスは、電位差色素の放出の変化を検出することによって測定される。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
患者のための癌治療法の決定方法であって、
ａ）癌細胞または試料を前記患者から単離すること；
ｂ）前記癌細胞または試料を、１つ以上の治療薬及び１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させること；
ｃ）試験用サンプル内のミトコンドリアプライミングの前記レベルを前記癌細胞または試料のレベルと比較すること、及び前記ＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬が、前記癌細胞内でアポトーシスを誘導するか否かを決定して、前記患者の腫瘍試料または癌細胞試料についてのミトコンドリアプロファイルを作製すること；
ｄ）前記ミトコンドリアプロファイル及び前記細胞または試料の前記治療に対する前記感受性から得られた前記データ間の相関関係を決定すること；並びに
ｅ）前記患者を、１つ以上の癌治療法に対する臨床応答の可能性について分類し、
前記ミトコンドリアプロファイルが、治療の有効性と相互に関連することを含む、前記方法。
（項目２）
治療に対する癌感受性の予測方法であって、
ａ）癌細胞または試料を前記患者から単離すること；
ｂ）前記癌細胞または試料を、１つ以上の治療薬及び１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させること；
ｃ）試験用サンプル内のミトコンドリアプライミングの前記レベルを前記癌細胞または試料のレベルと比較すること、及び前記ＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬が、前記癌細胞内でアポトーシスを誘導するか否かを決定して、前記患者の腫瘍試料または癌細胞試料についてのミトコンドリアプロファイルを作製すること；
ｄ）前記ミトコンドリアプロファイル及び前記細胞または試料の前記治療に対する前記感受性から得られた前記データ間の相関関係を決定すること；並びに
ｅ）前記患者を、１つ以上の癌治療法に対する臨床応答の可能性について分類し、前記ミトコンドリアプロファイルが、治療に対する癌感受性と相互に関連することを含む、前記方法。
（項目３）
患者に対する癌治療法の有効性のモニタリング方法であって、
ａ）癌細胞または試料を、治療前後及び／または治療中に前記患者から単離すること；
ｂ）前記癌細胞または試料を、１つ以上の治療薬及び１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させること；
ｃ）ＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬を使用してミトコンドリアプライミングの前記レベルを測定することによって、試験用サンプル内の癌細胞の薬剤誘導アポトーシスに対する前記素因を比較すること；
ｄ）薬剤治療における時間「０」から異なる時点にて取得したサンプルの時間において、異なる時点にてプライミングの前記レベルを比較することによって、試験用サンプル内の癌細胞の薬剤誘導アポトーシスに対する前記素因を比較すること；並びに
ｅ）前記患者を、１つ以上の癌治療法に対する臨床応答の可能性について分類し、ミトコンドリアプロファイルの変化によって、治療に対する細胞応答のシフトを示すことを含む、前記方法。
（項目４）
アポトーシス誘導が、マーカーの変化によって測定される、項目１〜３に記載の方法。（項目５）
前記マーカーが、ミトコンドリア膜電位またはシトクロムＣ放出の変化である、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記治療薬が、インビトロで前記細胞または試料と接触する、項目１〜３に記載の方法。
（項目７）
前記治療薬が、インビボで前記細胞または試料と接触する、項目１〜３に記載の方法。
（項目８）
前記癌が、血液癌である、項目１〜３に記載の方法。
（項目９）
前記血液癌が、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、多発性骨髄腫、濾胞性リンパ腫、急性リンパ芽球性白血病（ＡＬＬ）、慢性リンパ性白血病、及び非ホジキンリンパ腫から選択される、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記癌が、生存のためにＢＨ３含有ポリペプチドに依存する、項目１〜３に記載の方法。
（項目１１）
前記癌が、生存のためにＢｃｌ−２ファミリーポリペプチドに依存する、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記癌治療法が、抗癌剤、化学療法、抗アポトーシス性タンパク質のアンタゴニスト、外科手術、アジュバント療法、及びネオアジュバント療法のうちの１つ以上である、項目１〜３に記載の方法。
（項目１３）
前記癌治療法が、ＢＨ３模倣薬、プロテアソーム阻害剤、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、グルココルチコイド、ステロイド、モノクローナル抗体、抗体−薬物複合体、またはサリドマイド誘導体のうちの１つ以上である、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記癌治療法が、ＢＨ３模倣薬である、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
前記ＢＨ３模倣薬が、ＥＵ−５１４８、ＡＢＴ−２６３、及びＥＵ−５３４６からなる群から選択される、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
前記癌治療法が、Ｂｃｌ−２阻害剤である、項目１２に記載の方法。
（項目１７）
前記癌治療法が、Ｍｃｌ−１阻害剤である、項目１２に記載の方法。
（項目１８）
前記ミトコンドリアプロファイリングが、
ａ）前記患者の癌細胞を透過処理すること；
ｂ）前記透過処理した細胞を、前記１つ以上の製剤及び前記１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させる際に、ミトコンドリア膜電位の変化を決定すること；並びに
ｃ）ミトコンドリア膜電位の消失と、前記細胞のアポトーシス誘導性化学療法剤に対する化学療法感受性とを相互に関連付けることを更にを含む、項目１に記載の方法。
（項目１９）
前記ミトコンドリアプロファイリングが、ＢＩＭ、ＢＩＭ２Ａ、ＢＡＤ、ＢＩＤ、ＨＲＫ、ＰＵＭＡ、ＮＯＸＡ、ＢＭＦ、ＢＩＫ、及びＰＵＭＡ２Ａからなる群から選択される１つ以上のペプチドの前記使用を含む、項目１〜３に記載の方法。
（項目２０）
前記１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドが、配列番号：１〜１４からなる群から選択される、項目１〜３に記載の方法。
（項目２１）
前記ペプチドが、０．１μＭ〜２００μＭの濃度で使用される、項目１９〜２０に記載の方法。
（項目２２）
前記試料が、凍結腫瘍組織試料、培養細胞、循環腫瘍細胞、及びホルマリン固定パラフィン包埋腫瘍組織試料から選択される生検材料である、項目１〜３に記載の方法。
（項目２３）
前記試料が、ヒト腫瘍由来の細胞株である、項目１〜３に記載の方法。
（項目２４）
前記試料が、癌幹細胞である、項目１〜３に記載の方法。
（項目２５）
前記試料が、非固形腫瘍の前記生検材料に由来する、項目１〜３に記載の方法。
（項目２６）
前記試料が、多発性骨髄腫、急性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、慢性リンパ性白血病、マントル細胞リンパ腫、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫、及び非ホジキンリンパ腫を有する患者の前記生検材料に由来する、項目２５に記載の方法。
（項目２７）
前記試料が、循環腫瘍細胞に由来する、項目１〜３に記載の方法。
（項目２８）
前記患者の１つ以上の臨床因子を決定することを更に含む、項目１〜３に記載の方法。
（項目２９）
前記臨床因子が、年齢、細胞遺伝学的状態、パフォーマンス、組織学的サブクラス、性別、及び疾患ステージのうちの１つ以上である、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記方法が、前記患者における臨床応答を予測することを更に含む、項目１〜３に記載の方法。
（項目３１）
前記患者サンプルの前記ミトコンドリアプロファイルと、コントロールの試験用ミトコンドリアプロファイルとを比較し、前記患者サンプルのミトコンドリアプロファイルと比較した前記試験用ミトコンドリアプロファイルの類似点が、前記患者に対する治療の有効性を示すことを更に含む、項目１〜３に記載の方法。
（項目３２）
バイオマーカーアルゴリズムを前記ミトコンドリアプロファイリングに適用すること、及び応答の前記パターンと治療の有効性を相互に関連付けることを更に含む、項目１〜３に記載の方法。
（項目３３）
臨床応答の前記可能性が、以下の式：
【数５】
2019162153.tif 000004
により定義され、
式中：
前記ＡＵＣが、前記曲線下面積またはシグナル強度のいずれかを含み；
前記ＤＭＳＯが、前記ベースラインのネガティブコントロールを含み；並びに
前記ＣＣＣＰ（カルボニルシアニドｍ−クロロフェニルヒドラゾン）が、前記ミトコンドリアの前記電子伝達系における電子担体の前記正常な活性間に確立された前記プロトン勾配の脱共役剤として機能することによるタンパク質合成のエフェクターを含み、それは前記ベースラインのポジティブコントロールを含む、項目１〜３に記載の方法。
（項目３４）
患者における前記ミトコンドリアプロファイルの変化を決定するために、治療前後及び／または治療中に前記測定を実施し、ミトコンドリアプロファイリングの前記変化によって、治療に対する細胞応答のシフトを予測することを更に含む、項目１〜３３に記載の方法。
（項目３５）
細胞応答における前記予測されたシフトを使用して、患者の治療を変更する、項目３４に記載の方法。
（項目３６）
前記癌が、ＡＭＬ及び／またはＭＭであり、前記臨床因子が、年齢プロファイル及び／または細胞遺伝学的状態である、項目1〜３５に記載の方法。
（項目３７）
前記細胞または試料が、前記１つ以上の製剤及び前記１つ以上のＢＨ３ドメインペプチドまたはそれらの模倣薬と接触させる前に透過処理される、項目１〜３６に記載の方法。
（項目３８）
前記透過処理した細胞を電位差色素に接触させることを更に含む、項目３６に記載の方法。
（項目３９）
前記電位差色素が、ＪＣ−１またはジヒドロローダミン１２３である、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
アポトーシスが、前記電位差色素の放出の変化を検出することにより測定される、項目３８に記載の方法。
【００２６】
本発明の詳細を、添付する以下の説明で示す。本明細書に記載されたものと類似のまたは同等の方法及び材料を、本発明の実施または試験において使用できるが、例示的な方法及び材料は以下に記載する。本発明のその他の特徴、目的、及び利点は、説明及び請求項により明らかとなるであろう。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、単数形には、その内容に別段の明確な指示がない限り、複数形も含む。他に規定されない限り、本明細書で用いられるすべての専門用語及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】プレート形式での代表的なミトコンドリアプロファイリングデータを示す。図１は、ＢＨ３ペプチドに応答するミトコンドリア外膜透過性（ＭＯＭＰ）の変化を、半透過性細胞の全体において測定することを示す。測定結果は、蛍光性電位差色素ＪＣ−１である。
【図２】示差的ミトコンドリアプロファイリングのワークフローを示す。異なる処理時間でのプロファイル間の差を使用して、標的活性及び更なる治療への応答可能性を評価する。
【図３】ＢＨ３ペプチドに曝露後のミトコンドリア応答、ＭＯＭＰを示す。Ｍｃｌ−１プライミング（ＮＣＩ−Ｈ）、Ｂｃｌ−２プライミング（ＤＨＬ−６）、またはプライミング未処理（ＤＨＬ−１０）である細胞のミトコンドリアプロファイルは、Ｂａｘ、Ｂａｋ欠損細胞においてポジティブシグナル、Ｂｉｍペプチド、またはＦＣＣＰのパーセンテージとして示される。このプライミング未処理のパターンも、機能的Ｂａｘ／Ｂａｋを有する細胞内に見られる。
【図４Ａ】観察された細胞死滅の程度が、ミトコンドリアプロファイリングにより決定したその細胞株のＭｃｌ−１プライミングの程度と相互に関連することを示す。ＥＵ−５１４８は、処理したＮＳＬＣ癌細胞株の多くにおいてＭＬＮ９７０８と同等の活性（４８時間）を有する。
【図４Ｂ】観察されたＭｃｌ−１ＢＨ３模倣薬ＥＵ５１４９に応答するＭＯＭＰの程度が、ミトコンドリアプロファイリングにより決定したその細胞株のＭｃｌ−１プライミングの程度と相互に関連することを示す。細胞は、Ｐｒａｅｄｉｃａｒｅ  Ｄｘアッセイ用に調製し、ＥＵ−５１４８化合物は分析物として使用した。測定結果は、９０分後のＪＣ１シグナルのシフトである。
【図５】平均腫瘍量の減少が、ビヒクルのみでの処理と比較して、ＥＵ−５１４８、Ｖｅｌｃａｄｅ、または２つの組み合わせで処理した後に観察されたことを示す。
【図６】ミトコンドリアプロファイリングによって予測したＶｅｌｃａｄｅ併用療法に対する患者の応答を示す。ＣＤ１３８＋細胞は、処理前に骨髄から収集した。ＰＵＭＡペプチドへの応答は、「プライミングされた状態」の指標として測定した。処理前及び処理後のＭタンパク質の測定における差は、患者の応答基準として使用される。
【図７】異なる濃度のＢｃｌ−２／Ｂｃｌ−ｘＬ選択的ＢＨ３模倣薬、化合物Ａ、化合物Ｂ、及びＡＢＴ２６３によるＭＯＭＰの示差的誘導を示す。
【図８】異なる濃度のＭｃｌ−１選択的ＢＨ３模倣薬ＥＵ５３４６及びＭｃｌ−１／Ｂｃｌ−ｘＬ選択的化合物ＥＵ５１４８によるＭＯＭＰの示差的誘導を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」などの単数形は、本出願の全体にわたり便宜上使用されるが、文脈または明確な記載によって別段の指示がある場合を除いて、単数形は複数形を含むことを意図すると理解されるべきである。更に、本明細書で言及されるすべての学術論文、特許、特許出願、刊行物などは、本出願において、その全体が本明細書に参考として組み込まれると理解されるべきである。すべての数値範囲は、数値の範囲内に各及びすべての数値点を含むと考えられるべきであり、各及びすべての数値点を個別に列挙するものとして解釈されるべきである。同一の構成要素または特性を目的とするすべての範囲の端点を含み、個別に組み合わせることができることを意図する。
【００２９】
「約」とは、実質的に同じ効果を有する、または基準値と実質的に同じ結果を提供するすべての値を含む。従って、用語「約」により包含される範囲は、その用語が使用される文脈、例えば、基準値が関連するパラメータに応じて変化する。従って、文脈に応じて、「約」とは、例えば、±１５％、±１０％、±５％、±４％、±３％、±２％、±１％、または±１％未満を意味し得る。重要なことには、用語「約」に続く基準値の列挙はすべて、基準値単独の列挙であることも意図される。前述にかかわらず、本出願において、用語「約」は、曲線下面積（ＡＵＣ、ＡＵＣｔ、及びＡＵＣ∞を含む）Ｃｍａｘ、Ｔｍａｘなどの薬物動態パラメータに関する特定の意味を有する。薬物動態パラメータの値に関連して使用される場合、用語「約」は、基準パラメータの８５％〜１１５％を意味する。
【００３０】
本明細書で使用する場合、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という用語、及びその変化形は、リスト内の項目列挙が、本技術の材料、組成物、装置、及び方法において有用な場合もあるその他類似の項目を排除するものではないように、非限定的であることを意図する。同様に、「できる（ｃａｎ）」及び「してよい（ｍａｙ）」という用語、並びにその変化形は、実施形態が、ある種の要素もしくは特徴を含むことができる、または含んでよいという詳細説明が、それらの要素または特徴を含まない本技術のその他の実施形態を排除しないように、非限定的であることを意図する。「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」というオープンエンド（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）形式の用語は、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ、ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ、またはｈａｖｉｎｇなどの同義語として本明細書で使用され、本発明を記載かつ請求するが、本技術、またはそれらの実施形態は、別の方法として、列挙された構成要素「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」または「から本質的に成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」などのより限定的な用語を使用して記載されてよい。
【００３１】
他に規定されない限り、本明細書のすべての専門用語及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に記載されたものと類似のまたは同等の任意の方法及び材料を、本発明の実施または試験において使用できるが、好ましい方法及び材料は本明細書に記載する。引用されたすべての刊行物、特許、及び特許公報は、本出願においてそれら全体が、本明細書に参考として組み込まれる。
【００３２】
癌細胞は、理論に束縛されるものではないが、ＤＮＡ損傷、遺伝的不安定性、増殖因子シグナル伝達の異常、及びマトリックス相互作用の異常または欠如などの異常性を示し、そのいずれかは通常、内因性（ミトコンドリア）アポトーシス経路を介してアポトーシスを誘導する。しかしながら、これらのアポトーシスシグナルには応答せずに、癌細胞は生存する。多くの場合、そうすることで、これらの細胞は、慢性的なアポトーシスシグナルに対する選択された妨害に強く依存するようになる。この適応は、癌細胞に生存機構を提供するが、これらの適応によって、癌細胞を特定のアポトーシス誘導性療法の影響を受けやすくすることもできる。内因性アポトーシスによって細胞を死へとコミットさせる非常に重要な事象とは、ミトコンドリア外膜透過性（ＭＯＭＰ）及びエフェクターカスパーゼを活性化させる分子の放出である。多くの場合、ＭＯＭＰは、内因性アポトーシス経路内において不可逆となるポイントである。ＢＨ３含有ペプチドの感作因子クラス、または低容量のＢＨ３ペプチド活性化因子クラスでの細胞処理に対するミトコンドリア応答の測定によって、癌を「プライミング」すると内因性アポトーシス経路を介して死滅するか否か、もしそうであれば、アポトーシスはＢｃｌ−２抗アポトーシスタンパク質の、任意の特定の組み合わせに依存するか否かの決定が可能となる。
【００３３】
ＭＯＭＰは、活性化因子ＢＨ３タンパク質、Ｂｉｍ及びＢｉｄが、結合状態で近接している場合に限り誘導される。この場合、次いでＢｉｍ及びＢｉｄは、特定のＢＨ３ペプチドによってヘテロ二量体から置換されて遊離し、Ｂａｘ及びＢａｋを活性化する。これが見られる場合、細胞は「プライミングされた」と呼ばれる。個別の選択的ペプチドで細胞を処理することにより、アポトーシスの妨害に関与する特定のＢｃｌ−２ファミリータンパク質を同定することができる。Ｎｏｘａに対して高いアポトーシス応答を示す細胞は、Ｍｃｌ−１プライミングであると言われるが、ペプチドＢａｄに対する高い応答は、Ｂｃｌ−ｘＬまたはＢｃｌ−２がアポトーシスを妨害していることを示す。ＰｕｍａＢＨ３ペプチドへの応答は、全Ｂｃｌ−２ファミリープライミングを反映する。このように、Ｍｃｌ−１またはその他の抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質のいずれかに依存する細胞は、適切な治療をそれに応じて調整してよいように、容易に区別される。これらのペプチド、これらのペプチドの組み合わせ、またはペプチド及びＢＨ３模倣薬化合物の組み合わせに対するミトコンドリアの応答の違いによって、抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２タンパク質を直接標的とする、または内因性アポトーシス経路の上流で機能する療法の使用を導き出す。
【００３４】
Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質は、ＭＯＭＰの重要な調節物質である。それらの作用がリンパ性及びいくつかの固形腫瘍癌の発症と関連し、多くの癌において化学療法に対する耐性の重要なメディエーターであると考えられている。Ｂｃｌ−２タンパク質は、生存促進性（抗アポトーシス性）メンバー及びアポトーシス促進性メンバー間での、異なるタンパク質−タンパク質相互作用によって調節される。これらの相互作用は、主にＢＨ３（Ｂｃｌ−２ホモロジードメイン３）媒介結合によって生じる。アポトーシス開始シグナル伝達は、大部分がミトコンドリアの上流で発生し、短くＢＨ３のみを有するＢｃｌ−２ファミリーメンバーのミトコンドリアへの転位を引き起こし、ＭＯＭＰを活性化または高感度化する。活性化因子であるＢＨ３のみを有するタンパク質、Ｂｉｍ及びＢｉｄは、エフェクターであるアポトーシス促進性タンパク質Ｂａｘ及びＢａｋと結合して直接活性化させ、また抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質である、Ｂｃｌ−２、Ｍｃｌ−１、Ｂｆｌ−１、Ｂｃｌ−ｗ及びＢｃｌ−ｘＬとも結合して阻害する。感作因子であるＢＨ３タンパク質、Ｂａｄ、Ｂｉｋ、Ｎｏｘａ、Ｈｒｋ、Ｂｍｆ及びＰｕｍａは、抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質である、Ｂｃｌ−２、Ｍｃｌ−１、Ｂｆｌ−１、Ｂｃｌ−ｗ及びＢｃｌ−ｘＬとだけ結合し、それらの抗アポトーシス機能を妨害する。理論に束縛されるものではないが、各感作因子タンパク質は、特有の特異性プロファイルを有する。例えば、Ｎｏｘａ（Ａ及びＢ）は、Ｍｃｌ−１と高い親和性をもって結合し、ＢａｄはＢｃｌ−ｘＬ及びＢｃｌ−２と結合するがＭｃｌ−１とは非常に弱い結合にすぎず、Ｐｕｍａは３つすべての標的と良く結合する。これらのタンパク質の抗アポトーシス機能とは、活性化因子ＢＨ３タンパク質Ｂｉｍ及びＢｉｄの解離である。感作因子ペプチドによるこれらの活性化因子の置換によって、Ｂａｘ／Ｂａｋ媒介アポトーシスをコミットメントする。これらの相互作用は、これらに限定されないが、恒常性、細胞死、アポトーシスへの感度、及びアポトーシスの妨害を含む、様々な結果を有することができる。
【００３５】
アポトーシスシグナル伝達が妨害される癌細胞を決定付ける特徴とは、ミトコンドリア表面上にＢＨ３のみを有する活性化因子タンパク質が蓄積することであり、これらのタンパク質が抗アポトーシス性タンパク質によって解離される結果である。この蓄積及びそれらのエフェクター標的タンパク質との近接によって、「ＢＨ３プライミング」状態におけるＢｃｌ−２ファミリータンパク質の拮抗作用に対する感度の増加を説明する。
【００３６】
抗腫瘍療法における標的としてのＢｃｌ−２の値は、十分に確立されている。簡潔に述べると、理論に束縛されるものではないが、異常な表現型の結果として、癌細胞はアポトーシス経路内で妨害を始める。これらの妨害によって、癌細胞にいくつかの療法に対する両方の耐性を持たせ、驚くべきことに、いくつかの癌細胞はその他の療法に対して感受性を高める。Ｂｃｌ−２は、細胞生存及び正常な細胞増殖を促進し、リンパ球、ニューロン、並びに基底上皮細胞及び骨髄内の造血前駆細胞などの自己複製細胞を含む多くの種類の細胞内に発現される。研究者たちは、Ｂｃｌ−２ファミリー内のタンパク質がアポトーシスを調節し、腫瘍形成の重要なエフェクターであることを認識してきた（Ｒｅｅｄ，  （２００２）  Ｎａｔ  Ｒｅｖ．  Ｄｒｕｇ  Ｄｉｓｃｏｖ．  １（２）：１１１−２１）。また、Ｍｃｌ−１は、ＮＨＬ、ＣＬＬ、及び急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）治療における標的であるとも報告されている（Ｄｅｒｅｎｎｅ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００２）  Ｂｌｏｏｄ，  １００：：  １９４−９９；Ｋｉｔａｄａ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００４）  Ｊ．  Ｎａｔ．  Ｃａｎｃ．  Ｉｎｓｔ．  ９６：  ６４２−４３；Ｐｅｔｌｉｃｋｏｖｓｋｉ，  ｅｔ  ａｌ．  （３０１８）  Ｂｌｏｏｄ  １０５：  ４８２０−２８）。
【００３７】
多くの癌では、抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２タンパク質が、細胞増殖抑制またはアポトーシス誘導薬剤に対する腫瘍細胞の感受性を妨害するため、これらのタンパク質が抗腫瘍療法の標的となっていた。ＢＨ３模倣薬化合物は、Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質を阻害する、近年説明された小分子のクラスを含む（Ｂａｊｗａ，  ｅｔ  ａｌ．  （２０１３）  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｏｐｉｎ  Ｔｈｅｒ  Ｐａｔ．  ２０１２  Ｊａｎｕａｒｙ  ；  ２２（１）：  ３７−５５にて参照される）。これらの化合物は、Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質内のＢＨ３媒介タンパク質／タンパク質相互作用を阻害することにより機能する。いくつかの研究では、ＢＨ３結合を妨害することによりＢｃｌ−２阻害剤として機能するＢＨ３模倣薬小分子を記載している（Ｂｉｌｌａｒｄ，  （２０１３）  Ｍｏｌ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｔｈｅｒ．  １２（９）：１６９１−７００にて参照される）。ＢＨ３模倣機能を有する化合物としては、ＨＡ−１４−１（Ｗａｎｇ，  ｅｔ  ａｌ．  （２０００）  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ９７：  ７１２４−９）、アンチマイシン−Ａ（Ｔｚｕｎｇ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００１）  Ｎａｔ．  Ｃｅｌｌ．  Ｂｉｏｌ．  ３：  １８３−１９１）、ＢＨ３Ｉ−１及びＢＨ３Ｉ−２（Ｄｅｇｔｅｒｅｖ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００１）  Ｎａｔ．  Ｃｅｌｌ．  Ｂｉｏｌ．  ３：  １７３−８２）、並びに７つの名称のない化合物（Ｅｎｙｅｄｙ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００１）  Ｊ．  Ｍｅｄ  Ｃｈｅｍ  ４４：  ４３１３−２４）、並びにテルフェニル誘導体シリーズ（Ｋｕｔｚｋｉ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００２）  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  １２４：  １１８３８−９）、並びに２つの新規分子クラス（Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００４）  Ａｎａｌ．  Ｂｉｏｃｈｅｍ．  ３２８：  １３１−８）が挙げられる。選択的ＢＨ３模倣機能を有する化合物としては、Ｂｃｌ−２選択的活性化（Ｎｇ  （２０１４）  Ｃｌｉｎ  Ａｄｖ  Ｈｅｍａｔｏｌ  Ｏｎｃｏｌ．  １２（４）：２２４−９）−加えて、選択的Ｍｃｌ−１活性化（Ｒｉｃｈａｒｄ，  ｅｔ  ａｌ．  （２０１３）  Ｂｉｏｏｒｇ  Ｍｅｄ  Ｃｈｅｍ．  ２１（２１）：６６４２−９）が挙げられ、臨床開発の様々な段階にある。より最近では、ＢＨ３模倣化合物がマウス腫瘍モデルにおいて試験された（Ｏｌｔｅｒｓｄｏｒｆ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００５）  Ｎａｔｕｒｅ  ４３５：  ６７７−８１）。
【００３８】
抗腫瘍治療としてＢＨ３模倣薬化合物を使用するという有望性が認識されてきたが、今日まで、この方法によるいずれの抗癌剤の有効性についても、決定的な臨床報告は存在していない。Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質の薬理学的操作は、癌患者に対する治療効果を実現する実行可能なアプローチであるが、このファミリーを含むタンパク質ネットワークの複雑さによって、この展望は困難なものとなっている。従って、血液悪性腫瘍の治療に対する満たされない大きな医療ニーズにより、ＢＨ３模倣薬分子の緻密な作用を評価及び利用する新たなアプローチが、この治療クラスの開発において重要である。
【００３９】
本明細書に記載されたミトコンドリアプロファイリングアッセイは、ミトコンドリアのアポトーシス経路を介して作用する癌治療法の予測試験を提供する。ミトコンドリアプロファイリングでは、アポトーシス促進性のＢＨ３のみを有するタンパク質に由来するペプチドを使用し、細胞内でＭＯＭＰが発生する程度を測定して、化学療法に応答してアポトーシスに至る細胞の可能性を測定する（ＵＳ８，２２１，９６６、その全体が本明細書に参考として組み込まれる）。すべてではなく、いくつかの癌細胞では、薬剤誘導アポトーシスに至るよう「あらかじめ準備」されていて、ある種のＢＨ３ペプチドに曝露することで誘導される。所与のＢＨ３ペプチドへの曝露に続くミトコンドリアの脱分極は、アポトーシス促進の合図に対する細胞応答の素因の機能的バイオマーカーとして機能する（Ｐｉｅｒｃｅａｌｌ  ｅｔ  ａｌ．  Ｍｏｌ．  Ｃａｎｃｅｒ  Ｔｈｅｒ．  １２（２）  ２９４０−９  （２０１３））。ＭＯＭＰが発生するか否か、もしそうであれば、ＢＨ３ペプチドがアポトーシスの合図を出すかについての解析によって、細胞または試料の、特定の化学療法剤耐性または化学療法感受性の決定が可能となり、治療に応答する癌細胞の可能性に対する見通しを提供する。この技術により、血液癌を含む多数の癌に対する予測診断試験として、医療的実用性を実証した。
【００４０】
本発明の方法は、腫瘍学療法並びに治療前及び治療中に使用される独自の併用診断試験の連携を含み、治療の有効性をモニタリングし、継続し得る治療への応答を予測する。この情報を使用して、所与の治療を継続する妥当性を決定し、次いで必要に応じて代替治療を導き出すことができる。
【００４１】
癌細胞が、初期治療時に応答するか否か、及び治療によって、治療に対するその応答性をシフトさせる方法で癌細胞を変化させているか否かを決定できる薬力学的マーカーとして、ミトコンドリアプロファイリング技術を使用する独自の方法を見出した。特に、本発明の方法は、ミトコンドリアのアポトーシス経路を介して作用する、腫瘍学療法の薬力学的マーカーを提供する。薬力学的マーカーは、治療前に取得したミトコンドリアプロファイル及び治療中のある時点で取得したミトコンドリアプロファイル間の測定結果のシフト、並びに治療に対する癌患者の応答の持続時間を予測する手段として、そのマーカーを使用することから構成される。
【００４２】
例えば、生存のためにＢｃｌ−２ファミリーの特定メンバーに特に依存する癌細胞が、ミトコンドリアプロファイリングアッセイによって同定され得る。これらの癌細胞は、特定の療法に感受性を有すると期待される。例えば、Ｂｃｌ−２タンパク質に依存するが、Ｍｃｌ−１タンパク質には依存しない癌細胞は、そのタンパク質を特異的に標的とする、Ａｂｂｏｔｔ社製ＡＢＴ−１９９薬剤（ａ）などの薬剤に対して応答する。特定の治療に対する癌の感受性は、治療経過中の様々な時点でミトコンドリアプロファイルを実施することにより、治療中にモニタリングすることができる。例えば、治療経過中にミトコンドリアプロファイルがシフトして、異なるＢＨ３ペプチド、例えばＢｃｌ−ｘｌ依存性に感受性を示す場合、次いでＢｃｌ−ｘｌ、例えばＡｂｂｏｔｔ社製ＡＢＴ−２６３薬剤（ｂ）を標的とする薬剤へと治療法を変更するだろう。例えば、プロファイルシフトが、ＮＯＸＡペプチドへの応答によって示されるように、Ｍｃｌ−１タンパク質への依存性を示す場合、Ｍｃｌ−１を標的とする薬剤、例えばＥｕｔｒｏｐｉｃｓ社製ＥＵ−５１４８（Ｅ）が適切となるであろう。この情報によって、代謝経路の障害により細胞毒性を付与する作用のアポトーシス非依存性機構を有する、電子伝達系阻害剤、例えばロテノン、脱共役試薬、例えばジニトロフェノール、または酸化的リン酸化阻害剤、例えばオリゴマイシンなどの適切な薬剤の使用を導き出す。
【００４３】
いくつかの実施形態では、Ｎｏｘａ（ＡまたはＢ）に対して高いアポトーシス応答を示す細胞は、Ｍｃｌ−１プライミングであるが、ペプチドＢａｄに対する高い応答は、Ｂｃｌ−ｘＬまたはＢｃｌ−２がアポトーシスを妨害していることを示す。いくつかの実施形態では、Ｐｕｍａは、全Ｂｃｌ−２ファミリープライミングを反映する。このように、Ｍｃｌ−１もしくはＢｃｌ−ｘＬのいずれか、または両方のタンパク質、またはいくつかのＢｃｌ−２ファミリーメンバーに依存する細胞は、適切な治療をそれに応じて調整してよいように、容易に区別される。これらのペプチドに対するミトコンドリアの応答の違いによって、Ｍｃｌ−１またはＢｃｌ−ｘＬのいずれかに影響された内因性シグナル伝達を行う経路を介して作用すると知られている療法の使用を導き出す。Ｂｃｌ−２阻害またはＭｃｌ−１阻害化合物の使用は、このような場合に示されてよい。いくつかの実施形態では、本発明の方法はまた、Ｍｃｌ−１またはＢｃｌ−ｘＬの上流のものを標的とする療法を示す、または療法の禁忌を示す。
【００４４】
更に、試験によって、ミトコンドリアのアポトーシス経路を介して直接的または間接的にアポトーシスを誘導する薬剤の任意のクラスに対するその感受性を、治療中にシフトさせる癌を同定することができる。これは、特徴的なミトコンドリアプロファイルが、特定の療法に相関すると示される場合に行われる。
【００４５】
本明細書で提案される方法は、癌、特に抗体分泌性骨髄形質細胞に由来する破壊性悪性腫瘍である、多発性骨髄腫（ＭＭ）の重篤さ及び重大さにより、特に重要である。アメリカ国立癌研究所（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）の試算では、アメリカ国内に６３，０００人のＭＭ患者がおり、年間の新規患者数はほぼ２２，０００人、及び年間死者数は約１１，０００人である。疾患の臨床経過にはかなりのばらつきがあり、予測は困難である。この疾患は依然として不治の病であり、再発は不可避、そして現在の療法では多くの場合深刻な毒性を引き起こす。低毒性の正確な標的療法によって、医師及び患者が、この致死的疾患の治療に利用できるレパートリーを大幅に強化させるだろう。
【００４６】
特定の薬剤に対するＭＭ患者の応答を予測できる試験は、第１及び第２選択治療方法の有効性を改善するだろう。例えば、予後不良の患者を初期段階にて実験的治療へと導くことができる。ＭＭ疾患状態の評価に使用され、疾患の進行度を追跡する様々な臨床指標及び細胞遺伝学的マーカーが存在するが、療法を導き出すには正確さが不十分である。任意の所与の化学療法レジメンに対するＭＭ患者の応答を予測する予後試験は存在せず、それゆえに疾患予測は、重要な満たされないニーズのままである。加えて、標準治療に応答する患者は、高頻度で再発する。再発を予測し、次の治療方針を導き出すことのできる試験は、非常に有用となるであろう。
【００４７】
過去の研究では、ミトコンドリアプロファイリングアッセイは、ＭＭ、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、慢性リンパ性白血病（ＣＬＬ）、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫（ＤＬＢＣＬ）及びその他の癌を含む多数の癌における治療への応答を予測することを実証した。これらの研究では、ミトコンドリアプロファイリングは、患者に治療を施す前に実施され、試験結果は、観察された患者の応答及び患者の結果に相関する。しかしながら、本明細書の新規方法では、アッセイの実用性を拡張して、再発の予想に役立つ薬力学的マーカーを提供し、最適な投薬レジメン及び治療の選択肢を規定する手段を提供する。この方法は、治療前に取得したミトコンドリアプロファイル測定値と、治療開始後に取得した測定値を比較することによって、治療への応答時に生じるミトコンドリアプロファイルのシフトを測定する。本アプローチには、標的化作用を同定するための、初期治療段階での診断アッセイの利用、及び治療経過中の患者の応答を予測するための、治療期間全体にわたる診断アッセイの利用を含む。更に、本明細書の新規方法は、アポトーシスに至る細胞の素因及び治療に対する癌感受性のより正確な関連を可能にするミトコンドリアプロファイリングからの測定結果に対して、アルゴリズムの適用を用いる。
ミトコンドリアプロファイリング
【００４８】
癌治療法において重要な部分とは、薬剤及びその他の治療法に応答するミトコンドリア機能を理解し、検出し、制御することである。ミトコンドリア表面にて発生する事象によって、アポトーシス誘導性癌療法に応答する癌細胞の能力を決定する。従って、ミトコンドリアは、非癌細胞を維持しながら選択的に癌細胞を死滅させる方法を理解するための、重要なノードである。ミトコンドリアを評価して、抗アポトーシス性ＢＣＬ−２ファミリーメンバーの選択的アンタゴニストである、感作因子ＢＨ３ペプチドの独自パネルを使用して細胞の状態を決定することができる。薬剤誘導アポトーシスに至る素因のあるミトコンドリアは、ミトコンドリア外膜透過性（ＭＯＭＰ）を阻止する抗アポトーシス性タンパク質機能に依存し、例えば、細胞が感作因子ＢＨ３ペプチドに曝露されると、ＭＯＭＰの増加（ＪＣ−１色素の測定結果において、赤色から緑色放射になるシフトによって実証されるような）が観察される。
【００４９】
本発明は、アポトーシスに至る癌細胞の素因の決定を使用して、特定の治療に対する癌の感受性を明らかにする。これを行うことができる１つの方法とは、ＢＨ３のみを有するタンパク質のＢＨ３ドメイン、または個々のＢＣＬ−２ファミリーメンバー、ＢＣＬ−２、ＢＣＬ−ＸＬ、ＢＣＬ−ｗ、ＭＣＬ−１及びＢＦＬ−１に選択的に拮抗するこれらのペプチドの小分子模倣薬のＢＨ３ドメインに由来するペプチドのパネルを使用することによる。抗アポトーシス性ファミリーメンバーは、各ＢＨ３ドメインに対するその親和性に基づいて互いに区別されてよい。例えば、ＢＣＬ−ＸＬは、ＨＲＫ  ＢＨ３に対するより高い親和性によって、ＢＣＬ−２及びＢＣＬ−ｗと区別されてよい。対照的に、ＭＣＬ−１は、ＢＡＤ  ＢＨ３とは結合しない（Ｏｐｆｅｒｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．  ２００３）。
【００５０】
細胞が、薬剤誘導アポトーシスに至るようあらかじめ準備されている場合（例えば、細胞が生存のためにＢｃｌ−２ポリペプチド作用に依存する）、アッセイを使用して、アポトーシスの妨害に関与する特異的Ｂｃｌ−２タンパク質を同定することもできる。ミトコンドリアとの関連においてＢｃｌ−２タンパク質の機能を直接評価することにより、ミトコンドリアプロファイリングは、遺伝子マーカー及び疾患状態間の相関関係のみに依存する既存の診断技術と比較して、明らかに有利なアプローチを提供する。ミトコンドリアプロファイリングでは、ＢＨ３ドメインペプチド、例えば、表１に列挙したペプチドのパネルを使用する。表１に列挙したＢＨ３ペプチドに加えて、ＢＨ３模倣薬もパネルに使用できる。例えば、Ｂｃｌ−２及びＢｃｌ−ｘＬを標的とするＢＨ３模倣薬化合物（例えば、Ａｂｔ−２６３）またはＭｃｌ−１を標的とするＢＨ３模倣薬化合物（例えば、ＥＵ−５１ａａ４８）を使用してよい。抗アポトーシス性タンパク質ＢＣＬ−２、ＢＣＬ−ＸＬ、ＭＣＬ−１、ＢＦＬ−１及びＢＣＬ−ｗは各々、タンパク質のこのパネルとの特有の相互作用パターンを有する。以下で詳しく説明するように、ペプチドに対する細胞応答を、例えば、ＭＯＭＰまたはシトクロムＣ放出の発生により測定する。
【表１】
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【００５１】
ＢＨ３パネルは、ＢＨ３ドメインまたはそれらの模倣薬の変異型を更に含むことができる。例えば、ＢＨ３ドメインペプチドは、（全体または一部に）配列ＮＨ２−ＸＸＸＸＸＸＩＡＸＸＬＸＸＸＧＤＸＸＸＸ−ＣＯＯＨまたはＮＨ２−ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＬＸＸＸＸＤＸＸＸＸ−ＣＯＯＨを含むペプチドを含むことができる。ＢＨ３ドメインは、配列番号：１〜１４のいずれかのアミノ酸を少なくとも約５つ、約６つ、約７つ、約８つ、約９つ、約１０、約１５、または約２０以上含むことができる。好ましい変異型は、１つ以上の予測非必須アミノ酸残基にて作製された保存的アミノ酸置換を有するようなものである。例えば、「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基が、類似の側鎖を有するアミノ酸残基に置換されるものである。更なる実施形態では、ＢＨ３ドメインペプチドは、アポトーシスの活性化因子または感作因子である。好ましい実施形態では、ＢＨ３ドメインペプチドは、感作因子である。
【００５２】
各種実施形態では、ＢＨ３パネルは、１つ以上のＢＨ３模倣薬を含む。本発明で使用してよいＢＨ３模倣薬またはそれらの類似体としては、ゴシポール及びその類似体（例えば、Ｉｄｅｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．  Ｇｅｎｏｍｅ  Ｒｅｓ．  ２００８）、ＡＢＴ−１９９、ＡＢＴ−７３７（例えば、Ｐｅｔｒｏｓ  ｅｔ  ａｌ．  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｓｃｉ．  ２０００）、ＡＢＴ−２６３（例えば、Ｌｅｔａｉ  ｅｔ  ａｌ．  Ｃａｎｃｅｒ  Ｃｅｌｌ  ２００２）及びそれらの類似体（例えば、ＷＯ２００５０４９５９３、ＵＳ７，７６７，６８４、ＵＳ７，９０６，５０５）、オバトクラックス（例えば、ＷＯ２００４１０６３２８、ＷＯ２００５１１７９０８、ＵＳ７，４２５，５５３）、ＥＵ−５１４８、ＥＵ−５３４６、ＥＵ−４０３０、ＥＵ−５１ａａ４８（Ｅｕｔｒｏｐｉｃｓ社）、Ｍｃｌ−１を選択的に阻害する化合物（例えば、ＷＯ２００８１３１０００、ＷＯ２００８１３０９７０、Ｒｉｃｈａｒｄ，  ｅｔ  ａｌ．  （２０１３）  Ｂｉｏｏｒｇ  Ｍｅｄ  Ｃｈｅｍ．  ２１（２１）：６６４２−９））、ＨＡ−１４−１（例えば、Ｗａｎｇ，  ｅｔ  ａｌ．  （２０００）  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ９７：  ７１２４−９）、アンチマイシン−Ａ（例えば、Ｔｚｕｎｇ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００１）  Ｎａｔ．  Ｃｅｌｌ．  Ｂｉｏｌ．  ３：  １８３−１９１）、ＢＨ３Ｉ−１及びＢＨ３Ｉ−２（例えば、Ｄｅｇｔｅｒｅｖ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００１）  Ｎａｔ．  Ｃｅｌｌ．  Ｂｉｏｌ．  ３：  １７３−８２）、テルフェニル誘導体（例えば、Ｋｕｔｚｋｉ，  ｅｔ  ａｌ．  （２００２）  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  １２４：  １１８３８−９）、並びに選択的ＢＨ３模倣機能を有する化合物（例えば、Ｎｇ  （２０１４）  Ｃｌｉｎ  Ａｄｖ  Ｈｅｍａｔｏｌ  Ｏｎｃｏｌ．  １２（４）：２２４−９）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
各種実施形態では、本発明は、ミトコンドリアプロファイリングを含み、少なくとも２つ、または３つ、または４つ、または５つ、または６つ、または７つ、または８つ、または９つ、または１０以上のＢＨ３ペプチド及び／またはＢＨ３模倣薬を一度に評価する。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、単一のＢＨ３ペプチド評価とは対照的に、複数のＢＨ３ペプチド解析を含む。いくつかの実施形態では、ＢＨ３ペプチド及び／またはＢＨ３模倣薬のパネルを、単一の患者試料上でスクリーニングする。
【００５４】
いくつかの実施形態では、ミトコンドリアプロファイリングは、１つ以上のペプチドまたはそれらの断片の使用を含み、そのペプチドは、ＢＩＭ、ＢＩＭ２Ａ、ＢＡＤ、ＢＩＤ、ＨＲＫ、ＰＵＭＡ、ＮＯＸＡ、ＢＭＦ、ＢＩＫ、及びＰＵＭＡ２Ａのうちの１つ以上である。いくつかの実施形態では、ミトコンドリアプロファイリングは、ＢＩＭ、ＢＩＭ２Ａ、ＢＡＤ、ＢＩＤ、ＨＲＫ、ＰＵＭＡ、ＮＯＸＡ、ＢＭＦ、ＢＩＫ、及びＰＵＭＡ２Ａのうちの１つ以上、並びに２つのＢｃｌ−２タンパク質、例えば、Ｕ．Ｓ．８，１６８，７５５に記載されているような（その内容が全体として本明細書に参考として組み込まれる）、１番目のＢｃｌ−２タンパク質（例えば、Ｂｉｍ、Ｂｉｄ、Ｂａｄ、Ｐｕｍａ、Ｎｏｘａ、Ｂａｋ、Ｈｒｋ、Ｂａｘ、またはＭｕｌｅ）及び２番目のＢｃｌ−２タンパク質（例えば、Ｍｃｌ−１、Ｂｃｌ−２、Ｂｃｌ−ＸＬ、Ｂｆｌ−１またはＢｃｌ−ｗ）間で形成される天然に存在するヘテロ二量体に対して指向される抗体の使用を含む。いくつかの実施形態では、ミトコンドリアプロファイリングは、例えば、Ｖｅｒｄｉｎｅ，  ｅｔ  ａｌ．“Ｓｔａｐｌｅｄ  Ｐｅｐｔｉｄｅｓ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｄｒｕｇ  Ｔａｒｇｅｔｓ”  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ，  Ｖｏｌｕｍｅ  ５０３  （Ｃｈａｐ．  １）に記載されているような（その内容が全体として本明細書に参考として組み込まれる）、ステープルペプチド（例えば、タンパク質をより強固にして細胞を透過できるよう、炭化水素結合を用いて３Ｄアルファヘリックスタンパク質セグメントの合成を強化することによって生成されたペプチド）の使用を含む。
【００５５】
一実施形態では、ペプチドは、約０．１μＭ〜約２００μＭの濃度で使用する。いくつかの実施形態では、約０．１μＭ〜約１５０μＭ、または約０．１μＭ〜約１００μＭ、または約０．１μＭ〜約５０μＭ、または約０．１μＭ〜約１０μＭ、または約０．１μＭ〜約５μＭ、約１μＭ〜約１５０μＭ、または約１μＭ〜約１００μＭ、約１μＭ〜約５０μＭ、約１μＭ〜約１０μＭ、約１μＭ〜約５μＭ、または約１０μＭ〜約１００μＭのペプチドを使用する。いくつかの実施形態では、約０．１μＭ、または約０．５μＭ、または約１．０μＭ、または約５μＭ、または約１０μＭ、または約５０μＭ、または約１００μＭ、または約１５０μＭ、または約２００μＭの濃度のペプチドを使用する。
【００５６】
各種態様では、本発明は、細胞をＢＨ３ドメインペプチドと接触させて、その細胞を治療薬と接触させる前後の両方でＭＯＭＰを検出することにより、治療薬に対する細胞の感受性を予測する方法を提供する。一実施形態では、ミトコンドリアプロファイリングは、患者の癌細胞または試料をＢＨ３パネルにさらすこと、及び患者サンプルのミトコンドリアプロファイルを、試験用細胞または試料（例えば、癌を有していない個体、投薬を受けていない患者、または治療前の同一の患者からの）のプロファイルと比較することを含む。この方法は、患者または試験用サンプル間のＢＨ３パネル測定結果を比較すること、及び特定の治療に対する感受性及び／または耐性についてのサンプルのミトコンドリアプロファイルにおける任意の差を相互に関連付けることを更に含んでよい。更なる実施形態では、アルゴリズムを患者及び試験用サンプル間の測定結果に適用し、アルゴリズムの結果を、特定の治療に対するサンプルの感受性及び／または耐性における任意の差と相互に関連付ける。あるいは、治療薬に対する細胞の感受性は、治療薬と接触させた後の癌細胞のミトコンドリアプロファイルを提供すること、及びそのミトコンドリアプロファイルと最初のプロファイルを比較することによって決定される。最初のミトコンドリアプロファイルと比較した、治療後の癌細胞におけるミトコンドリアプロファイルのシフトは、薬力学的マーカーを提供し、癌細胞の耐性または感受性を示して、治療への応答を予測する。
【００５７】
アポトーシスは、当該技術分野において周知の様々な手段、例えば、ミトコンドリア外膜透過性（ＭＯＭＰ）の消失を検出すること、またはシトクロムＣ放出を測定することによって検出される。ミトコンドリア外膜透過性の消失は、例えば、電位差色素ＪＣ−１またはジヒドロローダミンを使用して測定することができる。一実施形態では、治療薬は、化学療法剤である。
【００５８】
一実施形態では、アポトーシスに至る細胞の素因は、アポトーシスのマーカーである、ミトコンドリアからのシトクロムＣ放出量を測定することによって決定される。この放出量は、当該技術分野において周知の標準的技術を使用して測定することができる（例えば、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，  Ｇｒｅｅｎｅ  Ｐｕｂｌ．  Ａｓｓｏｃ．  Ｉｎｃ．  ＆  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  Ｉｎｃ．，  Ｂｏｓｔｏｎ，  ＭＡ，  １９９３を参照）。
【００５９】
一実施形態では、アポトーシスに至る細胞の素因は、細胞のミトコンドリア外膜透過性（ＭＯＭＰ）の量を測定することによって決定される。この測定は、Ｂｏｇｅｎｂｅｒｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．（Ｌｅｕｋｅｍｉａ  ｅｔ  ａｌ．（２０１４）、その全体が参考として本明細書に組み込まれる）に記載されるものを含む、当該技術分野において周知の標準的技術を使用して実施することができる。非限定的な例では、細胞は、ミトコンドリア染料（例えば、ＪＣ−１またはジヒドロローダミン１２３）及びジメチルスルホキシドまたはカルボニルシアニドｍ−クロロフェニルヒドラゾン（ＣＣＣＰ）を加えたＢＨ３ペプチドで透過処理及びインキュベートして、染色程度を測定する。
【００６０】
ミトコンドリアプロファイリングは、ミトコンドリアの脱分極（％プライミング）を誘導するアポトーシス促進性ペプチドの性質及び患者の分類（例えば、応答者／非応答者）を関連付けることを含む。その他の実施形態では、任意の特定のＢＨ３ペプチド、模倣薬、またはそれらの組み合わせによるプライミング率に対するアルゴリズムの適用は、患者の分類（例えば、応答者／非応答者）と関連する。
【００６１】
このような方法に有用なミトコンドリアプロファイリング及び試薬は、Ｕ．Ｓ．７，８６８，１３３；８，２２１，９６６；及び８，１６８，７５５並びにＵＳ２０１１／０１３０３０９（その内容が全体として本明細書に参考として組み込まれる）に記載されている。
【００６２】
一態様では、本発明は、癌を有する１つ以上の被検体から取得したＢＨ３ペプチドに対するミトコンドリアの感受性のパターンを含むミトコンドリアプロファイルを提供する。
【００６３】
いくつかの実施形態では、本発明は、抗癌剤、化学療法、外科手術、アジュバント療法（例えば、外科手術前）、及びネオアジュバント療法（例えば、外科手術後）のうちの１つ以上を含むことができる癌治療法の有効性を予測する。別の実施形態では、癌治療法が、ＢＨ３模倣薬、エピジェネティック修飾剤、トポイソメラーゼ阻害剤、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤、及びキネシンスピンドルタンパク質安定剤のうちの１つ以上を含む。更に別の実施形態では、癌治療法は、プロテアソーム阻害剤；及び／または細胞周期制御の調節剤（非限定的例として、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤）；及び／または細胞のエピジェネティック機構の調節剤（非限定的例として、ヒストンデアセチラーゼ（ＨＤＡＣ）（例えば、ボリノスタットもしくはエンチノスタットのうちの１つ以上）、アザシチジン、デシタビンのうちの１つ以上）；及び／またはアントラサイクリンもしくはアントラセンジオン（非限定的例として、エピルビシン、ドキソルビシン、ミトキサントロン、ダウノルビシン、イダルビシンのうちの１つ以上）；及び／または白金系製剤（非限定的例として、カルボプラチン、シスプラチン、及びオキサリプラチンのうちの１つ以上）；シタラビンもしくはシタラビン系化学療法；ＢＨ３模倣薬（非限定的例として、ＢＣＬ２、ＢＣＬＸＬ、もしくはＭＣＬ１のうちの１つ以上）；アポトーシスタンパク質；グルココルチコイド、ステロイド、モノクローナル抗体、抗体−薬物複合体、またはサリドマイド誘導体、並びにＭＣＬ１阻害剤を含む。
【００６４】
いくつかの実施形態では、ミトコンドリアプロファイリングは、患者の癌細胞を透過処理すること、並びに透過処理した細胞を１つ以上のＢＨ３ドメインペプチド及び／または１つ以上の製剤と接触させる際に、ミトコンドリア膜電位の変化を決定または定量化することを含む。いくつかの実施形態では、ミトコンドリアプロファイリングは、癌治療の前及び治療中の両方で実施される。これらの測定値は、本明細書に記載された臨床因子に加えて、様々な療法に対して患者の応答及び／または患者を区分するのに役立つ。
【００６５】
ある種の実施形態では、ミトコンドリアプライミングは、以下の式により定義される：
【数２】
2019162153.tif 000006
式中、ＡＵＣは、曲線下面積またはシグナル強度のいずれかを含み；ＤＭＳＯは、ベースラインのネガティブコントロールを含み；ＣＣＣＰ（カルボニルシアニドｍ−クロロフェニルヒドラゾン）は、ミトコンドリアの電子伝達系における電子担体の正常な活性間に確立されたプロトン勾配の脱共役剤として機能することによるタンパク質合成のエフェクターを含み、それはベースラインのポジティブコントロールを含む。いくつかの実施形態では、曲線下面積は、ホモジニアス時間分解蛍光（ＨＴＲＦ）により確立される。いくつかの実施形態では、時間は、約０〜約３００分から約０〜約３０分の間の時間にわたって生じる。いくつかの実施形態では、曲線下面積は、蛍光活性化細胞選別（ＦＡＣＳ）により確立される。いくつかの実施形態では、シグナル強度は、約５分〜約３００分の間に生じる単一時間点の測定値である。
【００６６】
いくつかの実施形態では、この方法は、患者の臨床因子の解析を含む。各種実施形態では、臨床因子は、年齢、細胞遺伝学的状態、パフォーマンス、組織学的サブクラス（ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ  ｓｕｂｃｌａｓｓ）、性別、及び疾患ステージのうちの１つ以上である。別の実施形態では、この方法は、変異状態、一塩基多型、定常状態のタンパク質レベル、及び動的タンパク質レベルから選択される追加バイオマーカーの測定を更に含み、試験に対する特異性及び／または感受性を更に追加することができる。別の実施形態では、この方法は、患者における臨床応答を予測することを更に含む。別の実施形態では、臨床応答は、少なくとも約１年、約２年、約３年、または約５年の無増悪生存／無再発生存である。
【００６７】
別の実施形態では、この方法は、ミトコンドリアプロファイリングアッセイ並びに細胞表面マーカーＣＤ３３、細胞表面マーカーＣＤ３４、ＦＬＴ３変異状態、ｐ５３変異状態、ＭＥＫ−１キナーゼのリン酸化状態、及びＢｃｌ−２の位置７０におけるセリンのリン酸化のうちの１つ以上を測定すること；並びに化学療法による癌患者の治療の有効性を相互に関連付けることを含む。一実施形態では、癌患者は、ＡＭＬ患者である。別の実施形態では、癌患者は、ＭＭ患者である。
【００６８】
別の実施形態では、ミトコンドリアプロファイルは、治療経過中に実施される。更なる実施形態では、ミトコンドリアプロファイルは、治療前及び治療中の様々な時点で患者の細胞またはサンプルにて実施される。別の実施形態では、ミトコンドリアプロファイルは、治療中の様々な時点で患者の細胞またはサンプルにて実施される。一実施形態では、患者サンプルは、治療開始前（時間「０」）、次いで治療中または治療後の任意の適切な時点にて取得される。一実施形態では、患者におけるその後のミトコンドリアプロファイルを実施する決定は、患者が現在の一連の治療に対して応答しない場合に成される。別の実施形態では、その後のミトコンドリアプロファイルを実施する決定は、治療に対する患者の応答に依存することなく成される。
【００６９】
一態様では、ミトコンドリアプロファイルは、インビトロで実施される。更なる実施形態では、ＢＨ３はインビボで実施される。インビボミトコンドリアプロファイリングは、任意の適切な方法で、例えば、マウスなどのモデル生物に細胞を移植することにより実施されてよい。一実施形態では、マウスは、ＳＣＩＤマウスである。一実施形態では、移植細胞は、発光マーカーを発現し、それによってインビボでの細胞の光学追跡を可能にする（例えば、Ｒｕｎｎｅｌｓ  ｅｔ  ａｌ．    Ｊ．  Ｂｉｏｍｅｄ．  Ｏｐｔ．  １６（１）  Ｊａｎｕａｒｙ  １１（２０１１）を参照）。
【００７０】
一態様では、本発明は、ミトコンドリアプロファイリングの結果にアルゴリズムを適用すること、及び治療に対する細胞または試料の感受性を予測するために、ミトコンドリアプロファイルにおける応答のパターン及び／または程度を解析することを提供する。一実施形態では、ミトコンドリアプロファイルの評価に由来する一連のバイオマーカーアルゴリズムは、治療に対する蓋然的応答に従って患者を分類するために適用される。一実施形態では、アルゴリズムは、ミトコンドリアプロファイルにて測定されたような細胞応答（例えば、感受性または耐性）におけるシフトを予測するために適用される。一非限定的例では、ＢＩＭ及びＮＯＸＡ指標は、５−アザ応答の重要な決定要因である。（Ｂｏｇｅｎｂｅｒｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．  Ｌｅｕｋｅｍｉａ  （２０１４）を参照、その内容が全体として本明細書に参考として組み込まれる）。
例示的な臨床決定
【００７１】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、患者の評価、例えば、診断、予後、及び治療への応答の評価に有用である。各種態様では、本発明は、腫瘍または血液癌を評価することを含む。各種実施形態では、評価は、診断、予後、及び治療への応答から選択されてよい。
【００７２】
診断とは、例えば、癌などの起こり得る疾患または障害の決定または同定を試みるプロセスを指す。予後とは、例えば、癌などの疾患または障害の蓋然的結果を予測することを指す。全体的な予後としては、多くの場合予想される期間、機能、及び進行性の低下、間欠的発症、または急激で予測不能な発症などの疾患の経過説明が挙げられる。治療への応答とは、治療を受ける際の、患者の医学的結果の予測である。治療への応答は、非限定的例として、病理学的完全奏功、生存、及び無増悪生存、無増悪期間、再発可能性であり得る。
【００７３】
本明細書で使用する場合、「ネオアジュバント療法」という用語は、主要治療、通常外科手術を行う前に腫瘍を縮小させる第一段階として施される治療を指す。ネオアジュバント療法の例としては、化学療法、放射線療法、及びホルモン療法が挙げられる。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、ネオアジュバント療法を含む患者の治療法を導く。例えば、特定の治療法に対して応答すると記録された患者が、ネオアジュバント療法としてそのような治療を受けてよい。いくつかの実施形態では、ネオアジュバント療法とは、外科手術前に癌患者に施される化学療法を意味する。いくつかの実施形態では、ネオアジュバント療法とは、外科手術前に癌患者に施される、本明細書に記載された剤を含む、剤を意味する。更に、本発明の方法は、非限定的例として、アポトーシスを促進させる方法で誘導及び／もしくは作用する治療法、または誘導及び／もしくは作用しない治療法として、ネオアジュバント療法の特性を導いてよい。一実施形態では、本発明の方法は、患者が特定の治療法に対して応答しない、または応答が弱いために、そのような患者がネオアジュバント療法としてそのような治療を受けなくともよいことを示す場合もある。従って、いくつかの実施形態では、本発明の方法は、患者の蓋然的応答に従って、ネオアジュバント療法を施す、または控えるために提供する。このように、患者の生活の質、及び治療費を改善してよい。
【００７４】
本明細書で使用する場合、「アジュバント療法」という用語は、一次治療後に癌の再発リスクを減少させるために行われる追加的癌治療を指す。アジュバント療法としては、化学療法、放射線療法、ホルモン療法、標的療法、または生物学的療法を挙げてよい。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、アジュバント療法を含む患者の治療法を導く。例えば、特定の治療法に対して応答すると記録された患者が、アジュバント療法としてそのような治療を受けてよい。更に、本発明の方法は、非限定的例として、アポトーシスを促進させる方法で誘導及び／もしくは作用する治療法、または誘導及び／もしくは作用しない治療法として、アジュバント療法の特性を導いてよい。一実施形態では、本発明の方法は、患者が特定の治療法に対して応答しない、または応答が弱いために、そのような患者がアジュバント療法としてそのような治療を受けなくともよいことを示す場合もある。従って、いくつかの実施形態では、本発明の方法は、患者の蓋然的応答に従って、アジュバント療法を施す、または控えるために提供する。このように、患者の生活の質、及び治療費を改善してよい。
【００７５】
各種実施形態では、本発明の方法は、患者が特定の治療法を受けるか否かに関する臨床決定を導く。一実施形態では、本発明の方法は、ネオアジュバント及び／もしくはアジュバント化学療法への肯定的応答、またはネオアジュバント及び／もしくはアジュバント化学療法への非応答性を予測する。一実施形態では、本発明の方法は、アポトーシス促進剤もしくはアポトーシスを介して作用する剤及び／もしくはアポトーシスを介して作用しない剤への肯定的応答、またはアポトーシスエフェクター剤及び／もしくはアポトーシスを介して作用しない剤への非応答性を予測する。各種実施形態では、本発明は、例えば、どの種類の治療を施すべきか、または控えるべきかを含む、癌患者の治療法を導く。
【００７６】
一実施形態では、治療中の様々な時点で実施されたミトコンドリアプロファイルにて生成されたデータの比較によって、特定の治療法に対する癌感受性の変化を示すプロファイル測定結果の変化を示す。一実施形態では、特定の治療法に対する癌の感受性変化の決定を使用して、患者を再分類し、将来的な治療方針を導き出す。
【００７７】
一実施形態では、特定の治療法に対する患者癌細胞の感受性または耐性の決定を使用して、患者を治療または予後グループへと分類する。いくつかの非限定的例では、患者は、治癒、再発、不完全奏功、完全奏功、初期療法への不応、応答者、非応答者、高い応答可能性、または低い応答可能性として示されるグループに分類される。更なる実施形態では、ミトコンドリアプロファイリング及び患者分類の解析によって、治療、例えば、１つの製剤から別の製剤への切替、製剤投与量の変更、または種類の異なる治療の施術（例えば、外科手術、放射線、同種骨髄または幹細胞移植）などに関する臨床決定を導く。更なる実施形態では、臨床決定は、癌感受性の変化の解析、分類、並びに年齢及び／または細胞遺伝学的状態などの臨床因子の考察によって導き出される。各種実施形態では、癌治療法は、本明細書に記載の方法に基づいて施される、または控えられる。例示的な治療法としては、外科的切除、放射線療法（本明細書に記載されたような化合物の使用、または放射線増感剤との併用を含む）、化学療法、薬力学的療法、標的療法、免疫療法、並びに支持療法（例えば、鎮痛剤、利尿剤、抗利尿剤、抗ウイルス剤、抗生物質、栄養補助剤、貧血治療、血液凝固治療、骨治療、並びに精神及び心理学的治療）が挙げられる。
【００７８】
一実施形態では、本発明の方法は、一次治療、主要治療または初期治療後に、これらに限定しないが、個別の単独アジュバント療法を含むアジュバント療法を、患者が受けるか否かに関する臨床決定を導く。非限定的例として、アジュバント療法は、外科手術で検知可能な疾患をすべて除去するも、依然として潜在的疾患に起因する再発の統計的リスクがあるような手術後に通常施される追加の治療法であってよい。
【００７９】
例示的実施形態では、本発明の方法は、特定の治療法に応答する可能性を示す。例えば、いくつかの実施形態では、本発明の方法は、アポトーシス促進剤、及び／またはアポトーシスを介して作用する剤、及び／または直接タンパク質を調節することにより促進されるアポトーシスを介して作用する剤に応答する可能性の高低を示す。各種実施形態では、例示的なアポトーシス促進剤、及び／またはアポトーシスを介して作用する剤、及び／または直接タンパク質を調節することにより促進されるアポトーシスを介して作用する剤としては、ＡＢＴ−２６３（ナビトクラックス）、及びオバトクラックス、ＷＥＰ、ボルテゾミブ、並びにカーフィルゾミブが挙げられる。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、アポトーシスを介して作用しない剤及び／または直接タンパク質を調節することにより促進されるアポトーシスを介して作用しない剤に応答する可能性の高低を示す。各種実施形態では、アポトーシスを介して作用しない例示的な剤としては、キネシンスピンドルタンパク質阻害剤、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤、三酸化ヒ素（ＴＲＩＳＥＮＯＸ）、ＭＥＫ阻害剤、ポマリドミド、アザシチジン、デシタビン、ボリノスタット、エンチノスタット、ジナシクリブ（ｄｉｎａｃｉｃｌｉｂ）、ゲムツズマブ（ｇｅｍｔｕｚｕｍａｂ）、ＢＴＫ阻害剤、ＰＩ３キナーゼデルタ阻害剤、レナリドミド、アントラサイクリン、シタラビン、メルファラン、Ａｋｙ阻害剤、ｍＴＯＲ阻害剤が挙げられる。
【００８０】
例示的実施形態では、本発明の方法は、患者が癌治療のためにアポトーシス促進剤またはアポトーシスを介して作用する剤を受けるか否かを示す。別の例示的実施形態では、本発明の方法は、患者がアポトーシスを介して作用しない剤を受けるか否かを示す。
【００８１】
ある特定の実施形態では、本発明の方法は、本明細書に記載された治療法（剤を含む）のいずれかに対する癌患者の応答を予測するのに有用である。例示的実施形態では、本発明は、化学療法への癌患者の応答可能性を予測し、患者のミトコンドリアプロファイル、年齢プロファイル及び細胞遺伝学的因子の評価を含む。
例示的な治療法
【００８２】
例示的実施形態では、本発明は、治療剤を選択する。このような剤の例としては、抗癌剤、化学療法、外科手術、アジュバント療法、及びネオアジュバント療法のうちの１つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、癌治療法は、ＢＨ３模倣薬、エピジェネティック修飾剤、トポイソメラーゼ阻害剤、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤、及びキネシンスピンドルタンパク質安定剤のうちの１つ以上である。別の実施形態では、癌治療法は、プロテアソーム阻害剤；及び／または細胞周期制御の調節剤（非限定的例として、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤）；及び／または細胞のエピジェネティック機構の調節剤（非限定的例として、ヒストンデアセチラーゼ（ＨＤＡＣ）（例えば、ボリノスタットもしくはエンチノスタットのうちの１つ以上）、アザシチジン、デシタビンのうちの１つ以上）；及び／またはアントラサイクリンもしくはアントラセンジオン（非限定的例として、エピルビシン、ドキソルビシン、ミトキサントロン、ダウノルビシン、イダルビシンのうちの１つ以上）；及び／または白金系製剤（非限定的例として、カルボプラチン、シスプラチン、及びオキサリプラチンのうちの１つ以上）；シタラビンもしくはシタラビン系化学療法；ＢＨ３模倣薬（非限定的例として、ＢＣＬ２、ＢＣＬＸＬ、ＭＣＬ１、Ａｂｔ−２６３、ＥＵ−５１ａａ４８、ＥＵ−５３４６、及びＥＵ−５１４８のうちの１つ以上）；グルココルチコイド、ステロイド、モノクローナル抗体、抗体−薬物複合体、サリドマイド誘  導体、並びにＭＣＬ１阻害剤である。
【００８３】
各種実施形態では、本発明は、これらに限定されないが、ＵＳ２０１２−０２２５８５１及びＷＯ２０１２／１２２３７０（その内容が全体として本明細書に参考として組み込まれる）に記載されるものを含む、癌治療法に関する。
【００８４】
各種実施形態では、本発明は、これらに限定されないが、チオテパ及びＣＹＴＯＸＡＮシクロホスファミドなどのアルキル化剤；ブスルファン、インプロスルファン及びピポスルファンなどのスルホン酸アルキル；ベンゾドーパ（ｂｅｎｚｏｄｏｐａ）、カルボコン、メツレドーパ（ｍｅｔｕｒｅｄｏｐａ）、及びウレドーパ（ｕｒｅｄｏｐａ）などのアジリジン；アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホラミド、トリエチレンチオホスホラミド及びトリメチロールメラミンを含むエチレンイミン並びにメチルメラミン；アセトゲニン（例えば、ブラタシン及びブラタシノン）；カンプトテシン（合成類似体トポテカンを含む）；ブリオスタチン；カリスタチン；ＣＣ−１０６５（アドゼレシン、カルゼレシン及びビゼレシン合成類似体を含む）；クリプトフィシン（例えば、クリプトフィシン１及びクリプトフィシン８）；ドラスタチン；デュオカルマイシン（合成類似体、ＫＷ−２１８９及びＣＢ１−ＴＭ１を含む）；エリュテロビン；パンクラチスタチン；サルコジクチン（ｓａｒｃｏｄｉｃｔｙｉｎ）；スポンギスタチン；クロラムブシル、クロルナファジン、コロホスファミド（ｃｈｏｌｏｐｈｏｓｐｈａｍｉｄｅ）、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、メクロレタミンオキシドヒドロクロリド、メルファラン、ノベンビチン（ｎｏｖｅｍｂｉｃｈｉｎ）、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド、ウラシルマスタードなどのナイトロジェンマスタード；カルムスチン、クロロゾトシン、フォテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、及びラニムスチンなどのニトロソウレア；エンジイン抗生物質（例えば、カリケアマイシン、特にカリケアマイシンγ１Ｉ及びカリケアマイシンω１Ｉ（例えば、Ａｎｇｅｗ，  Ｃｈｅｍ．  Ｉｎｔｌ．  Ｅｄ．  Ｅｎｇｌ．，  ３３：１８３−１８６（１９９４）を参照）などの抗生物質；ダイネミシン（ｄｙｎｅｍｉｃｉｎ）Ａを含むダイネミシン；クロドロネートなどのビスホスホネート；エスペラマイシン；並びにネオカルジノスタチン発色団及び関連する色素タンパク質エンジイン抗生物質発色団、アクラシノマイシン、アクチノマイシン、オースラマイシン（ａｕｔｈｒａｍｙｃｉｎ）、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン（ｃａｃｔｉｎｏｍｙｃｉｎ）、カラビシン（ｃａｒａｂｉｃｉｎ）、カミノマイシン（ｃａｍｉｎｏｍｙｃｉｎ）、カルジノフィリン（ｃａｒｚｉｎｏｐｈｉｌｉｎ）、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン（ｄｅｔｏｒｕｂｉｃｉｎ）、６−ジアゾ−５−オキソ−Ｌ−ノルロイシン、ＡＤＲＩＡＭＹＣＩＮドキソルビシン（モルホリノ−ドキソルビシン、シアノモルホリノ−ドキソルビシン、２−ピロリノ−ドキソルビシン及びデオキシドキソルビシンを含む）、エピルビシン、エソルビシン（ｅｓｏｒｕｂｉｃｉｎ）、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシンＣなどのマイトマイシン、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン（ｐｏｔｆｉｒｏｍｙｃｉｎ）、ピューロマイシン、ケラマイシン（ｑｕｅｌａｍｙｃｉｎ）、ロドルビシン（ｒｏｄｏｒｕｂｉｃｉｎ）、ストレプトニグリン、���トレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシン；メトトレキサート及び５−フルオロウラシル（５−ＦＵ）などの代謝拮抗剤；デノプテリン、メトトレキサート、プテロプテリン、トリメトレキサートなどの葉酸類似体；フルダラビン、６−メルカプトプリン、チアミプリン（ｔｈｉａｍｉｐｒｉｎｅ）、チオグアニンなどのプリン類似体；アンシタビン、アザシチジン、６−アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスウリジンなどのピリミジン類似体；カルステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトンなどのアンドロゲン；アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタンなどの抗副腎剤；フォリン酸などの葉酸補充剤；アセグラトン；アルドホスファミドグリコシド；アミノレブリン酸；エニルウラシル；アムサクリン；ベストラブシル；ビサントレン；エダトレキサート；デメコルシン；ジアジコン；エルフォルミチン（ｅｌｆｏｒｍｉｔｈｉｎｅ）；酢酸エリプチニウム；エポチロン；エトグルシド；硝酸ガリウム；ヒドロキシ尿素；レンチナン；ロニダミン；メイタンシン及びアンサミトシンなどのメイタンシノイド；ミトグアゾン；ミトキサントロン；モピダモール；ニトラクリン；ペントスタチン；フェナメット；ピラルビシン；ロソキサントロン；ポドフィリン酸；２−エチルヒドラジド；プロカルバジン；ＰＳＫ多糖複合体（ＪＨＳ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社、ユージーン、オレゴン州）；ラゾキサン；リゾキシン；シゾフィラン；スピロゲルマニウム；テヌアゾン酸；トリアジコン；２，２’，２’’−トリクロロトリエチルアミン；トリコテセン（例えば、Ｔ−２トキシン、ベラクリン（ｖｅｒｒａｃｕｒｉｎ）Ａ、ロリジンＡ及びアングイジン（ａｎｇｕｉｄｉｎｅ））；ウレタン；ビンデシン；ダカルバジン；マンノムスチン（ｍａｎｎｏｍｕｓｔｉｎｅ）；ミトブロニトール（ｍｉｔｏｂｒｏｎｉｔｏｌ）；ミトラクトール；ピポブロマン；ガシトシン（ｇａｃｙｔｏｓｉｎｅ）；アラビノシド（「Ａｒａ−Ｃ」）；シクロホスファミド；チオテパ；タキソイド、例えば、ＴＡＸＯＬパクリタキセル（Ｂｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ  Ｓｑｕｉｂｂ  Ｏｎｃｏｌｏｇｙ社、プリンストン、ニュージャージー州）、ＡＢＲＡＸＡＮＥ（Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒフリー）パクリタキセルのアルブミン操作ナノ粒子製剤（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｐａｒｔｎｅｒｓ社、シャンバーグ、イリノイ州）、及びＴＡＸＯＴＥＲＥドセタキセル（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ  Ｒｏｒｅｒ社、アントニー、フランス）；クロラムブシル；ＧＥＭＺＡＲゲムシタビン；６−チオグアニン；メルカプトプリン；メトトレキサート；シスプラチン、オキサリプラチン及びカルボプラチンなどの白金類似体；ビンブラスチン；白金；エトポシド（ＶＰ−１６）；イホスファミド；ミトキサントロン；ビンクリスチン；ＮＡＶＥＬＢＩＮＥ、ビノレルビン；ノバントロン；テニポシド；エダトレキサート；ダウノマイシン；アミノプテリン；ゼローダ；イバンドロネート；イリノテカン（Ｃａｍｐｔｏｓａｒ、ＣＰＴ−１１）（５−ＦＵ及びロイ��ボリンと併用するイリノテカンの治療レジメンを含む）；トポイソメラーゼ阻害剤ＲＦＳ２０００；ジフルオロメチルオルニチン（ＤＭＦＯ）；レチノイン酸などのレチノイド；カペシタビン；コンブレタスタチン；ロイコボリン（ＬＶ）；オキサリプラチンの治療レジメン（ＦＯＬＦＯＸ）を含む、オキサリプラチン；ラパチニブ（Ｔｙｋｅｒｂ）；細胞増殖を減少させるＰＫＣ−α、Ｒａｆ、Ｈ−Ｒａｓ、ＥＧＦＲ（例えば、エルロチニブ（Ｔａｒｃｅｖａ））及びＶＥＧＦ−Ａ阻害剤、ｄａｃｏｇｅｎ、ｖｅｌｃａｄｅ、並びに薬剤として許容される塩、酸または上記いずれかの誘導体のうちの１つ以上を含む、癌治療法に関する。
例示的な検出方法
【００８５】
一実施形態では、アポトーシスに至る細胞の素因は、ミトコンドリア外膜透過性を測定すること、またはシトクロムＣ放出を検出することによって決定され、両方ともアポトーシスの特徴である。一実施形態では、アポトーシスに至る細胞の素因は、アポトーシスのマーカーである、ミトコンドリアからのシトクロムＣ放出量を測定することによって決定される。この放出量は、当該技術分野において周知の標準的技術を使用して測定することができる（例えば、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，  Ｇｒｅｅｎｅ  Ｐｕｂｌ．  Ａｓｓｏｃ．  Ｉｎｃ．  ＆  Ｊｏｈｎ
Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  Ｉｎｃ．，  Ｂｏｓｔｏｎ，  ＭＡ，  １９９３を参照）。
【００８６】
各種実施形態では、本発明の方法は、細胞の細胞遺伝学的状態を評価すること（例えば、タンパク質及び／または核酸の有無またはレベルを評価すること）を含む。各種実施形態では、本発明の方法は、ミトコンドリアプロファイリングの特異性及び／または感受性を高めることができるタンパク質及び／または核酸の有無またはレベルを評価することを含む。いくつかの実施形態では、評価は、患者の応答に対するマーカーである。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、免疫組織化学染色法、ウェスタンブロッティング、インセルウェスタン、免疫蛍光染色、ＥＬＩＳＡ、及び蛍光活性化細胞選別（ＦＡＣＳ）、生物発光、蛍光マーカー検出、または本明細書に記載される任意のその他方法もしくは当該技術分野において周知の方法のうちの１つ以上を使用する測定を含む。本発明の方法は、組織または体液に特異的かつ癌の状態を示すエピトープを同定するために、抗体を腫瘍試料（例えば、生検材料または組織もしくは体液）に接触させることを含んでよい。
【００８７】
一般に、体液または組織内の抗原上のエピトープを検出するために使用される２つの方法には、直接法及び間接法がある。直接法は、一段階染色を含み、体液または組織サンプル内の抗原に直接反応する標識抗体（例えば、ＦＩＴＣ結合抗血清）を含んでよい。間接法は、体液または組織抗原に反応する非標識一次抗体、及び一次抗体に反応する標識二次抗体を含む。標識としては、放射性標識、蛍光標識、ビオチンなどのハプテン標識、または西洋ワサビペルオキシダーゼもしくはアルカリホスファターゼなどの酵素を挙げることができる。これらのアッセイを実施する方法は、当該技術分野において周知である。例えば、Ｈａｒｌｏｗ  ｅｔ  ａｌ．（Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ，  Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，  ＮＹ，  １９８８）、Ｈａｒｌｏｗ  ｅｔ  ａｌ．（Ｕｓｉｎｇ  Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ，  Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ  Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，  ＮＹ，  １９９９）、Ｖｉｒｅｌｌａ（Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ，  ６ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，  Ｉｎｆｏｒｍａ  ＨｅａｌｔｈＣａｒｅ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  ２００７）、及びＤｉａｍａｎｄｉｓ  ｅｔ  ａｌ．（Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙｓ，  Ａｃａｄｅｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ，  Ｉｎｃ．，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  １９９６）を参照のこと。これらのアッセイを実施するキットは、例えば、Ｃｌｏｎｔｅｃｈ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社（マウンテンビュー、カリフォルニア州）から市販されている。
【００８８】
各種実施形態では、抗体としては、全抗体及び／または任意の抗原に結合する断片（例えば、抗原結合部分）及び／またはこれらの一本鎖（例えば、ジスルフィド結合によって相互に結合した少なくとも２つの重鎖（Ｈ）及び２つの軽鎖（Ｌ）を含む抗体、Ｆａｂ断片、ＶＬ、ＶＨ、ＣＬ及びＣＨ１ドメインから成る一価断片；Ｆ（ａｂ）２断片、ヒンジ領域でジスルフィド結合によって結合した２つのＦａｂ断片を含む二価断片；ＶＨ及びＣＨ１ドメインから成るＦｄ断片；抗体の片腕のＶＬ及びＶＨドメインから成るＦｖ断片など）が挙げられる。各種実施形態では、ポリクローナル及びモノクローナル抗体は、単離されたヒトもしくはヒト化抗体、またはそれらの機能的断片として有用である。
【００８９】
様々な種の標的に対する抗体の結合能を評価する標準的アッセイは、当該技術分野において周知であり、例えば、ＥＬＩＳＡ、ウェスタンブロット及びＲＩＡが挙げられる。抗体の結合速度論（例えば、結合親和性）もまた、Ｂｉａｃｏｒｅ解析など、当該技術分野において周知の標準的アッセイによって評価することができる。
【００９０】
別の実施形態では、測定は、核酸の有無またはレベルを評価することを含む。当業者は、多数の方法を使用して、適切なマーカーのＤＮＡ／ＲＮＡレベルを検出または定量化できることを理解するであろう。
【００９１】
遺伝子発現は、例えば、これらに限定されないが、レポーター遺伝子アッセイ、ノーザンブロット、蛍光ｉｎ  ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）、及び逆転写ＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ）を含む、低〜中程度のプレックス技術を使用して測定することができる。遺伝子発現はまた、例えば、これらに限定されないが、遺伝子発現連鎖解析（ＳＡＧＥ）、ＤＮＡマイクロアレイ、タイリングアレイ、ＲＮＡシーケンシング／全トランスクリプトームショットガンシーケンシング（ｗｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ  ｓｈｏｔｇｕｎ  ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ、ＷＴＳＳ）、ハイスループットシーケンシング、マルチプレックスＰＣＲ、ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  ｌｉｇａｔｉｏｎ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ
ｐｒｏｂｅ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＭＬＰＡ）、ライゲーションによるＤＮＡシーケンシング、及びＬｕｍｉｎｅｘ／ＸＭＡＰを含む、高程度のプレックス技術を使用しても測定することができる。当業者は、マイクロアレイなどのアレイ、ＲＴ−ＰＣＲ（定量ＰＣＲを含む）、ヌクレアーゼプロテクションアッセイ及びノーザンブロット解析を含む多数の方法を使用して、サンプル内のバイオマーカーのＲＮＡ生成物レベルを検出または定量化できることを理解するであろう。
例示的な癌及び患者
【００９２】
いくつかの実施形態では、本発明は、癌治療法を決定する方法を提供し、及び／または患者の腫瘍試料または癌細胞試料を含む。癌または腫瘍とは、制御不能な細胞増殖、及び／または異常増殖した細胞の生存、及び／または身体器官及び組織の正常な機能を妨げるアポトーシスの阻害を指す。癌または腫瘍を有する被検体とは、被検体の体内に存在する客観的に測定可能な癌細胞を有する被検体である。良性及び悪性の癌、並びに休止腫瘍または微小転移も本発明に含まれる。原発巣から遊走して重要な器官に播種する癌は、最終的に影響を受けた器官の機能悪化により、被検体を死に至らしめ得る。
【００９３】
各種実施形態では、本発明は、前転移癌、または転移癌に当てはまる。転移とは、癌がその原発部位から体内のその他の場所へ広がることを指す。癌細胞は、原発腫瘍から分離してリンパ管及び血管に侵入し、血流を介して循環し、体内の他の部位にて正常な組織内に遠隔病巣を拡大（転移）させ得る。転移は、局所的または遠隔であり得る。転移は、原発腫瘍から分離して血流を介して移動し、遠隔部位にて留まる腫瘍細胞を条件とした、連鎖的プロセスである。新しい部位にて、細胞は血液供給を確立して成長し、生命を脅かす腫瘤を形成し得る。腫瘍細胞内の刺激分子及び抑制分子の両経路によって、この挙動を調節し、遠隔部位の腫瘍細胞及び宿主細胞間の相互作用もまた重要である。転移は、特定症状のモニタリングに加えて、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）スキャン、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）スキャン、血球数及び血小板数測定、肝機能検査、胸部Ｘ線並びに骨スキャンの単独使用または併用によって、多くの場合検出される。
【００９４】
本明細書に記載の方法は、癌の予後、癌の診断、癌の治療、並びに／または悪性腫瘍及び増殖細胞の生存に伴う増殖障害の拡大、進行、及び／もしくは転移の診断、予後、治療、予防もしくは改善、またはアポトーシスの阻害に関するものである。いくつかの実施形態では、癌は血液癌であり、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、多発性骨髄腫、濾胞性リンパ腫、急性リンパ芽球性白血病（ＡＬＬ）、慢性リンパ性白血病、並びに非ホジキンリンパ腫（マントル細胞リンパ腫及びびまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫を含むが、これらに限定されない）を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、癌は固形腫瘍であり、非小細胞肺癌、卵巣癌、及び黒色腫を含むが、これらに限定されない。
【００９５】
いくつかの実施形態では、本発明は、以下の癌のうち１つ以上に関する：急性リンパ芽球性白血病（ＡＬＬ）、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、副腎皮質癌、ＡＩＤＳ関連癌、肛門癌、虫垂癌、星細胞腫（例えば、小児小脳性または大脳性）、基底細胞癌、胆管癌、膀胱癌、骨腫瘍（例えば、骨肉腫、悪性線維性組織球腫）、脳幹グリオーマ、脳癌、脳腫瘍（例えば、小脳星細胞腫、大脳星細胞腫／悪性グリオーマ、上衣腫、髄芽腫、テント上原始神経外胚葉性腫瘍、視経路及び視床下部グリオーマ）、乳癌、気管支腺腫／カルチノイド、バーキットリンパ腫、カルチノイド腫瘍、中枢神経系リンパ腫、小脳星細胞腫、子宮頸癌、慢性リンパ性白血病（ＣＬＬ）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）、慢性骨髄増殖性疾患，結腸癌、皮膚ｔ細胞リンパ腫、線維形成性小円形細胞腫瘍、子宮内膜癌、上衣腫、食道癌、ユーイング肉腫、頭蓋外胚細胞腫瘍、性腺外胚細胞腫瘍、肝外胆管癌、眼癌、胆嚢癌、胃体部（胃）癌、消化管間質腫瘍（ＧＩＳＴ）、胚細胞腫瘍（例えば、頭蓋外、性腺外、卵巣）、妊娠性絨毛腫瘍、グリオーマ（例えば、脳幹、大脳星細胞腫、視経路及び視床下部）、胃カルチノイド、頭頸部癌、心臓癌、肝細胞（肝）癌、下咽頭癌、視床下部及び視経路グリオーマ、眼内黒色腫、膵島細胞癌（膵臓内分泌部）、腎癌（腎細胞癌）、喉頭癌、白血病（例えば、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、有毛細胞）、口唇及び口腔（ｏｒａｌ  ｃａｖｉｔｙ）癌、脂肪肉腫、肝癌、肺癌（例えば、非小細胞、小細胞）、リンパ腫（例えば、ＡＩＤＳ関連、バーキット、皮膚Ｔ細胞、ホジキン、非ホジキン、中枢神経系原発）、髄芽腫、黒色腫、メルケル細胞癌、中皮腫、転移性扁平上皮頸部癌、口腔（ｍｏｕｔｈ）癌、多発性内分泌腫瘍症候群、多発性骨髄腫、菌状息肉腫、骨髄異形成症候群、骨髄異形成／骨髄増殖性疾患、骨髄性（ｍｙｅｌｏｇｅｎｏｕｓ）白血病、骨髄性（ｍｙｅｌｏｉｄ）白血病、骨髄性（ｍｙｅｌｏｉｄ）白血病、骨髄増殖性疾患、慢性、鼻腔及び副鼻腔癌、上咽頭癌、神経芽細胞腫、非ホジキンリンパ腫、非小細胞肺癌、口腔（ｏｒａｌ）癌、中咽頭癌、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、膵臓癌、副鼻腔及び鼻腔癌、副甲状腺癌、陰茎癌、咽頭（ｐｈａｒｙｎｇｅａｌ）癌、褐色細胞腫、松果体星細胞腫及び／または胚細胞腫、松果体芽細胞腫及びテント上原始神経外胚葉性腫瘍、下垂体腺腫、形質細胞腫瘍／多発性骨髄腫、胸膜肺芽腫、中枢神経系原発リンパ腫、前立腺癌、直腸癌、腎細胞癌（腎癌）、腎盂及び尿管、網膜芽細胞腫、横紋筋肉腫、唾液腺癌、肉腫（例えば、ユーイングファミリー、カポジ、軟部、子宮）、セザリー症候群、皮膚癌（例えば、非黒色種、黒色種、メルケル細胞）、小細胞肺癌、小腸癌、軟部肉腫、扁平上皮細胞癌、扁平上皮頸部癌、胃癌、テント上原始神経外胚葉性腫瘍、ｔ細胞リンパ腫、睾丸癌、咽頭（ｔｈｒｏａｔ）癌、胸腺腫及び胸腺癌、甲状腺癌、絨毛腫瘍、尿管及び腎盂癌、尿道癌、子宮癌、子宮肉腫、膣癌、視経路及び視床下部グリオーマ、外陰癌，ワルデンシュトレーム型マクログロブリン血症、並びにウイルムス腫瘍。
【００９６】
一実施形態では、癌は多発性骨髄腫（ＭＭ）である。一実施形態では、癌はＡＭＬである。ＡＭＬは２番目に多い白血病であり、アメリカでは年間約１３，０００人が新たにＡＭＬと診断され、年間死者数は９，０００人である。定評のある療法が存在しているが、白血病患者の多くは予後が悪く、治療が成功する可能性は低い。ＡＭＬに対する現在の標準的治療は、誘導シトシンアラビノシド（ａｒａ−Ｃ）に、アントラサイクリン剤（例えば、ダウノルビシン、イダルビシンまたはミトキサントロンなど）を併用する。通常、この治療レジメンに続いて、高用量シタラビンの投与及び／または幹細胞移植を行う。これらの治療法は、若年患者における治療結果を改善した。急性前骨髄球性白血病の治療にも進展があり、オールトランスレチノイン酸（ＡＴＲＡ）または三酸化ヒ素を用いた標的療法によって、生存率が良くなった。しかしながら、ＡＭＬ症例の大半である、６０歳超の患者集団では、依然として治療が不明確なままである。６５〜８５％の患者は、当初既存の治療法に応答するが、その応答した患者の６５％が再発し、多くの患者が再発した疾患により亡くなる。少なくともこの理由で、そして上述の治療法は深刻な副作用を有する場合もあるので、本発明の予測試験によって、これらの訴えを緩和する治療法の使用を導くことができる。いくつかの実施形態では、本発明は、適切な患者を適切な治療法に合致させることにより、治療が成功する可能性を向上させる。更に、治療に対するＡＭＬ患者の応答を予測する試験は現状存在しない。
【００９７】
「被検体（ｓｕｂｊｅｃｔ）」という用語は、本明細書で使用する場合、他に規定されない限り、哺乳動物、例えばヒト、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、またはサル、チンパンジー、もしくはヒヒなどの非ヒト霊長類である。「被検体（ｓｕｂｊｅｃｔ）」及び「患者（ｐａｔｉｅｎｔ）」という用語は、同じ意味で使用される。
例示的な試料
【００９８】
いくつかの実施形態では、本発明は、生検材料または手術検体サンプルを含む、腫瘍試料の測定を含む。いくつかの実施形態では、試料は、凍結腫瘍組織試料、培養細胞、循環腫瘍細胞、及びホルマリン固定パラフィン包埋腫瘍組織試料（例えば、抗体を用いたミトコンドリアプロファイリング用）から選択される。いくつかの実施形態では、生検材料は、ヒト生検材料である。各種実施形態では、生検材料は、凍結腫瘍組織試料、培養細胞、循環腫瘍細胞、及びホルマリン固定パラフィン包埋腫瘍組織試料（例えば、抗体を用いたミトコンドリアプロファイリング用）のうちの任意の１つである。
【００９９】
いくつかの実施形態では、腫瘍試料は、凍結腫瘍組織（凍結切片）試料などの生検サンプルであってよい。当該技術分野において周知のように、凍結切片にはクライオスタットを使用してよく、冷凍庫内部にはミクロトームを含む。手術検体を金属組織ディスク上に置き、次いでチャック内に固定して、約−２０℃〜約−３０℃まで急速凍結させる。試料は、例えば、ポリエチレングリコール及びポリビニルアルコールから成るゲル様培地内に包埋する。凍結組織は、クライオスタットのミクロトーム部分で凍結したまま切断し、その切片を任意にスライドガラス上に取り上げて染色する。
【０１００】
いくつかの実施形態では、腫瘍試料は、培養細胞などの生検サンプルであってよい。これらの細胞は、当該技術分野において周知である通常の細胞培養技術を使用して処理されてよい。これらの細胞は、循環腫瘍細胞であってよい。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、腫瘍試料は、ホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）腫瘍組織試料などの生検サンプルであってよい。当該技術分野において周知のように、生検試料は、ホルマリン（水とホルムアルデヒドの混合液）またはその他の液体と共に容器に入れて、保存してよい。組織サンプルを、熱いパラフィンワックスと共に、型に入れてよい。ワックスを冷却して、組織を保護する固形ブロックを形成する。包埋組織と共にこのパラフィンワックスブロックをミクロトーム上に配置し、組織を極めて薄いスライスに切り分ける。
【０１０２】
ある種の実施形態では、腫瘍試料（または生検材料）は、１００ｍｇ未満の組織を含み、またはある種の実施形態では、約５０ｍｇ以下の組織を含む。腫瘍試料（または生検材料）は、約３５ｍｇの組織などの、約２０ｍｇ〜約５０ｍｇの組織を含んでよい。
【０１０３】
組織は、例えば、１つ以上（例えば、１、２、３、４、または５）の針生検（例えば、１４ゲージの針またはその他の好適なサイズを使用して）として得てよい。いくつかの実施形態では、生検は穿刺吸引であり、細長い針を疑いのある領域に刺し、注射器を使用して、解析のために液体及び細胞を抜き取る。いくつかの実施形態では、生検はコア針生検であり、コア針生検中に刃先の付いた大きな針を使用して、疑わしい領域から円柱状の組織を抜き取る。いくつかの実施形態では、生検は真空補助下生検であり、吸引装置によって、針を通って抽出される液体及び細胞の量を増加させる。いくつかの実施形態では、生検は画像誘導下生検であり、針生検を例えば、Ｘ線、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）または超音波などの画像検査法と組み合わせる。その他の実施形態では、サンプルは、ＭＡＭＭＯＴＯＭＥ（登録商標）生検システムなどの装置によって得てよく、その装置は、乳房生検ではレーザー誘導下、真空補助下生検システムである。
【０１０４】
ある種の実施形態では、試料は、ヒト腫瘍由来の細胞株である。ある種の実施形態にて、試料は、癌幹細胞である。その他の実施形態では、試料は、例えば、結腸直腸、乳房、前立腺、肺、膵臓、腎臓、または卵巣の原発腫瘍の生検材料などの、固形腫瘍の生検材料に由来する。
【０１０５】
ある種の実施形態では、試料は上皮起源である。いくつかの実施形態では、上皮試料は、抗上皮細胞接着分子（ＥｐＣＡＭ）または固体マトリックスもしくはビーズに結合したその他の上皮細胞結合抗体を用いた、生検サンプルからの選択により濃縮される。
【０１０６】
ある種の実施形態では、試料は間葉起源である。いくつかの実施形態では、間葉試料は、神経細胞接着分子（Ｎ−ＣＡＭ）もしくはニューロピリンまたは固体マトリックスもしくはビーズに結合したその他の間葉細胞結合抗体を用いた、生検サンプルからの選択により濃縮される。
【０１０７】
ある種の実施形態では、試料は、例えば、本明細書に記載された癌のいずれかなどの非固形腫瘍の生検材料に由来する。特定の実施形態では、試料は、多発性骨髄腫、急性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、慢性リンパ性白血病、マントル細胞リンパ腫、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫、及び非ホジキンリンパ腫を有する患者の生検材料に由来する。ある特定の実施形態では、試料は、固体マトリックスまたはビーズに結合した抗ＣＤ１３８抗体を用いた生検サンプルからの選択により濃縮される多発性骨髄腫細胞である。ある特定の実施形態では、試料は、ＣＤ４５に対する抗体への結合により濃縮される急性骨髄性白血病細胞である。ある特定の実施形態では、試料は、非Ｂ細胞の枯渇により濃縮される慢性リンパ性白血病またはびまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫である。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、試料は、循環腫瘍細胞に由来する。
例示的な臨床因子及び追加バイオマーカー
【０１０９】
いくつかの実施形態では、本発明は、臨床因子の評価を含む。いくつかの実施形態では、本発明は、患者の応答を評価するために、ミトコンドリアプロファイリング及び／または臨床因子の評価を含む。いくつかの実施形態では、ミトコンドリアプロファイリング検査と組み合わせて患者の応答情報を提供する臨床因子が、アポトーシスと関連しない場合もある。いくつかの実施形態では、臨床因子は、アポトーシスの影響を受けない。
【０１１０】
一実施形態では、臨床因子は、年齢、細胞遺伝学的状態、パフォーマンス、組織学的サブクラス（ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ  ｓｕｂｃｌａｓｓ）、性別、及び疾患ステージのうちの１つ以上である。
【０１１１】
一実施形態では、臨床因子は年齢である。一実施形態では、患者の年齢プロファイルは、約１０歳超、または約２０歳超、または約３０歳超、または約４０歳超、または約５０歳超、または約６０歳超、または約７０歳超、または約８０歳超として分類される。
【０１１２】
一実施形態では、臨床因子は細胞遺伝学的状態である。ウイルムス腫瘍及び網膜芽細胞腫などのいくつかの癌では、例えば、遺伝子欠失または不活性化は、腫瘍抑制因子に関連する染色体領域が通常欠失または変異するので、癌の進行の開始に関与する。例えば、欠失、逆位、及び転座は通常、グリオーマ、非小細胞肺癌、白血病、及び黒色腫では染色体領域９ｐ２１で検出される。理論に束縛されるものではないが、これらの染色体の変化によって、腫瘍抑制因子であるサイクリン依存性キナーゼ阻害因子２Ａを不活性化させる場合もある。特定の遺伝子のこれらの欠失に加えて、染色体の大部分も欠損し得る。例えば、染色体１ｐ及び１６ｑは通常、固形腫瘍細胞において欠損している。遺伝子重複及び遺伝子コピー数の増加もまた癌に関与し、転写解析またはコピー数変化アレイで検出できる。例えば、染色体領域１２ｑ１３−ｑ１４は、多くの肉腫において増幅されている。この染色体領域は、ｐ５３と呼ばれる腫瘍抑制因子と結合すると知られている、ＭＤＭ２と呼ばれる結合タンパク質をコードする。ＭＤＭ２が増幅されると、ｐ５３が細胞増殖を調節しようとするのを妨げ、腫瘍を形成させてしまう可能性がある。更に、ある種の乳癌では、ＥＲＢＢ２遺伝子の過剰発現及びコピー数増加に関連し、ヒト上皮成長因子受容体２をコードする。また、染色体１ｑ及び３ｑなどの染色体数の増加も、癌発症リスクの増加と関連する。
【０１１３】
細胞遺伝学的状態は、当該技術分野において周知の様々な方法で測定することができる。例えば、ＦＩＳＨ、従来の核型分析、及び仮想核型分析（例えば、比較ゲノムハイブリダイゼーションアレイ、ＣＧＨ及び一塩基多型アレイ）を使用してよい。例えば、ＦＩＳＨを使用して特定の座における染色体再構成を評価してよく、これらの現象は疾患発症リスクの状態に関連する。いくつかの実施形態では、細胞遺伝学的状態は、好ましい、中間、または好ましくない。
【０１１４】
一実施形態では、臨床因子はパフォーマンスである。パフォーマンスステータスは、患者のパフォーマンスステータスをスコアリングする、当技術分野において周知である任意のシステム及び方法を使用して定量化できる。多くの場合、測定を使用して、患者が化学療法、投与量調節の調節を受けることができるか否かを決定し、緩和ケアの強度を決定する。カルノフスキースコア及びズブロドスコアを含む、様々なスコアリングシステムがある。類似のスコアリングシステムとしては、機能の全体的評定（Ｇｌｏｂａｌ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｇ、ＧＡＦ）スコアが挙げられ、これは精神医学の診断と統計マニュアル（Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  ａｎｄ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ
Ｍａｎｕａｌ、ＤＳＭ）の第５軸として組み込まれている。高パフォーマンスステータス（例えば、カルノフスキースコアリングシステムを使用して、少なくとも８０％、または少なくとも７０％）では、疾患状態の進行を妨げる、並びに化学療法及び／または放射線治療を受ける患者の能力を向上させる治療を示してよい。例えば、これらの実施形態では、患者は歩行可能かつ自己管理できる。その他の実施形態では、評価は、低パフォーマンスステータス（例えば、カルノフスキースコアリングシステムを使用して、５０％未満、３０％未満、または２０％未満）の患者が、従来の放射線療法及び／または化学療法を許容できるようにすることを示している。これらの実施形態では、患者はほとんどベッドまたは椅子で過ごし、自己管理すら不可能である。
【０１１５】
カルノフスキースコアは１００から０までで、１００が「完全に」健康、０は死である。スコアは、１０間隔にて使用してよい：１００％は正常、疾患の訴えはなく、徴候もない；９０％は正常活動が可能だが、わずかに疾患の症状または徴候がある；８０％は、正常活動であるがいくつか困難を伴い、いくつか症状または徴候がある；７０％は、自己管理できるが正常活動または労働ができない；６０％は時々介助が必要になるが、個人的に必要な活動はほとんどできる；５０％は、多くの場合介助が必要であり、頻繁に診療が必要である；４０％は、障害があり特別な治療及び介助が必要である；３０％は、高度障害があり入院が必要であるが死の危険性はない；２０％は、非常に重篤で緊急入院が必要であり、介護または治療が必要である；並びに１０％は、瀕死の状態で、致死的疾患プロセスが急激に進行する。
【０１１６】
パフォーマンスステータスのズブロドスコアリングシステムは、０、十分に活動的、制限なく発病前と同等に生活できる；１、身体的に激しい活動には制限があるが、歩行可能で軽労働または座業、例えば軽い家事、事務作業の労働を行うことができる；２、歩行可能ですべての自己管理ができるが、覚醒時間中の約５０％超で労働活動ができない；３、限定された自己管理だけ可能であり、覚醒時間中の５０％超をベッドまたは椅子で過ごす；４、完全に障害があり、自己管理が全くできず、終日ベッドまたは椅子で過ごす；５、死亡を含む。
【０１１７】
一実施形態では、臨床因子は組織学的サブクラス（ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ  ｓｕｂｃｌａｓｓ）である。いくつかの実施形態では、腫瘍の組織学的サンプルは、Ｅｌｓｔｏｎ＆Ｅｌｌｉｓ，  Ｈｉｓｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｙ  １９９１，  １９：４０３−１０に従ってグレード付けし、その内容が全体として本明細書に参考として組み込まれる。
【０１１８】
一実施形態では、臨床因子は性別である。一実施形態では、性別は男性である。一実施形態では、性別は女性である。
【０１１９】
一実施形態では、臨床因子は疾患ステージである。非限定的例として、全体的なステージの分類を使用すると、ステージＩ癌は、体内の１か所に限局している；ステージＩＩ癌は、局所的に進行していて、ステージＩＩＩの癌も同様である。癌が、ステージＩＩまたはステージＩＩＩとして示されるか否かは、癌の特定のタイプに依存し得る。一非限定的例のホジキン病では、ステージＩＩは、横隔膜の片側にのみ浸潤されたリンパ節を示すが、ステージＩＩＩでは、横隔膜の上下に浸潤されたリンパ節を示す。従って、ステージＩＩ及びＩＩＩの特定基準は、診断によって異なる。ステージＩＶ癌は、多くの場合転移し、またはその他の器官もしくは全身へと広がっている。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、臨床因子は、血液疾患に対するフランス−アメリカ−イギリス（ＦＡＢ）分類システムである（例えば、骨髄細胞形態異常（ｄｙｓｍｙｅｌｏｐｏｉｅｓｉｓ）の存在、並びに骨髄芽球及び赤芽球の定量化を示す）。一実施形態では、急性リンパ芽球性白血病のＦＡＢは、Ｌ１−Ｌ３、または急性骨髄性白血病のＦＡＢは、Ｍ０−Ｍ７である。
【０１２１】
別の実施形態では、この方法は、変異状態、一塩基多型、定常状態のタンパク質レベル、及び動的タンパク質レベルから選択される追加バイオマーカーの測定を更に含む。別の実施形態では、この方法は、患者における臨床応答を予測することを更に含む。別の実施形態では、臨床応答は、約１年、約２年、約３年、または約５年の無増悪生存／無再発生存である。
【０１２２】
年齢プロファイル及びパフォーマンスステータスなどの様々な臨床因子が、同定されてきた。これらに限定されないが、遺伝子ＭＬＬ、ＡＭＬ／ＥＴＯ、Ｆｌｔ３−ＩＴＤ、ＮＰＭ１（ＮＰＭｃ＋）、ＣＥＢＰα、ＩＤＨ１、ＩＤＨ２、ＲＵＮＸ１、ｒａｓ、及びＷＴ１の突然変異、並びにエピジェネティック修飾遺伝子ＴＥＴ２及びＡＳＸＬの突然変異、並びに細胞シグナル伝達タンパク質プロファイルの変化を含む、細胞遺伝学的及び分子事象などの、診断において多数の静的測定もまた利用されている。
【０１２３】
更に、いくつかの実施形態では、以下の臨床因子のうちの任意の１つが、本明細書に記載される方法において有用であってよい：性別；遺伝的危険因子；家族歴；既往歴；人種及び民族性；ある組織の特徴；様々な良性疾患（例えば、非増殖性病変）；以前の胸部放射線；発癌物質への暴露など。
【０１２４】
更に、いくつかの実施形態では、以下の臨床因子のうちの任意の１つが、本明細書に記載される方法において有用であってよい：細胞表面マーカーＣＤ３３、細胞表面マーカーＣＤ３４、ＦＬＴ３変異状態、ｐ５３変異状態、ＭＥＫ−１キナーゼのリン酸化状態、及びＢｃｌ−２の位置７０におけるセリンのリン酸化のうちの１つ以上。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、臨床因子は、これらに限定されないが、インターロイキン−６を含むサイトカインの発現レベルである。いくつかの実施形態では、インターロイキン−６レベルは、患者の予後不良または患者の予後良好を含む、ＭＭ患者の応答可能性と相互に関連する。
【０１２６】
別の実施形態では、この方法は、細胞表面マーカーＣＤ３３、細胞表面マーカーＣＤ３４、ＦＬＴ３変異状態、ｐ５３変異状態、ＭＥＫ−１キナーゼのリン酸化状態、及びＢｃｌ−２の位置７０におけるセリンのリン酸化のうちの１つ以上を発現する細胞のミトコンドリアプロファイリングアッセイを測定すること；並びに化学療法による癌患者の治療の有効性を関連付けることを含む。
【０１２７】
更に別の実施形態では、癌はＡＭＬ及び／もしくはＭＭであって、臨床因子は、年齢プロファイル及び／もしくは細胞遺伝学的状態であり；または癌がＡＭＬ及び／もしくはＭＭであって、癌治療法は、シタラビンもしくはシタラビン系化学療法及び／もしくはアザシチジンであり、または癌治療法が、シタラビンもしくはシタラビン系化学療法及び／もしくはアザシチジンであって、臨床因子は、年齢プロファイル及び／もしくは細胞遺伝学的状態であり、または癌治療法が、シタラビンもしくはシタラビン系化学療法及び／もしくはアザシチジンであり；癌がＡＭＬ及び／もしくはＭＭであり；臨床因子が、年齢プロファイル及び／もしくは細胞遺伝学的状態である。
【０１２８】
本発明は、腫瘍試料または癌細胞試料の評価を簡便化できるキットもまた提供する。本発明の典型的なキットは、例えば、ＢＨ３ペプチドを検出する１つ以上の剤を含む様々な試薬を含む。キットは更に、例えば、抗体などの様々な検出方法にて有用なものを含む、検出用試薬のうちの１つ以上を含んでよい。キットは更に、ウェルプレート、注射器などを含む、評価に必須の材料を含むことができる。キットは更に、記載された試薬の使用を指示するラベルまたは印刷された説明書を含むことができる。キットは更に、試験される治療法を含むことができる。
【０１２９】
本発明は、以下の非限定的例によって更に例示する。
【実施例】
【０１３０】
実施例１：ミトコンドリアプロファイリングアッセイ
ミトコンドリアプロファイリングアッセイは、感作因子または活性化因子ＢＨ３ドメインペプチドの使用に基づいて、癌細胞ミトコンドリアを調査する。ＢＨ３ペプチドの任意の１つ、または任意のクラスに対するミトコンドリア応答の特徴は、特定の抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２ファミリータンパク質への依存性を示す。感作因子タンパク質に由来するペプチドは、インビトロでアポトーシスシグナル伝達を誘導することが可能で、各感作因子タンパク質は、特有の特異的プロファイルを有する（表２）。例えば、２つのペプチド（Ｎｏｘａ、Ｍｕｌｅ）は、Ｍｃｌ−１のみと相互作用し、それゆえＭｃｌ−１依存性ミトコンドリアのみで透過を引き起こす。Ｂｃｌ−２（及びＢｃｌ−ｘＬ）依存性ミトコンドリアは、ＢＡＤペプチドに対して特有の感受性を示す。Ｐｕｍａなどのその他のペプチドは、広範囲に親和性を示し、それらの作用によって細胞の「プライミング」またはＢｃｌ−２ファミリー依存性の全体的な指標を提供する。これらのペプチドは、薬理学的特性が極めて少ないためインビボでの効果が薄い薬剤であるが、細胞のＢｃｌ−２依存性を特徴付けるためのインビトロプローブとして、及び理想的なＭｃｌ−１阻害剤の挙動に対するポジティブコントロールとして優れている。
【０１３１】
表２は、様々なＢＨ３含有ペプチド及び模倣薬のＢＨ３ドメイン結合パターンを示す。ＢＨ３ペプチド（縦列）及びそれらの同族タンパク質（横列）間の結合親和性（Ｋｄ、単位ｎＭ）を示す。
【表２】
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【０１３２】
ＢＨ３含有ペプチドの感作因子クラスへの曝露に対するミトコンドリア応答の測定によって、癌を「プライミング」すると内因性アポトーシス経路を介して死滅するか否か、もしそうであれば、アポトーシスはＢｃｌ−２／Ｂｃｌ−ｘＬまたはＭｃｌ−１経路に依存するか否かの決定が可能となる。
【０１３３】
プレートベースのアッセイ形式は感度が高く、必要な細胞数はわずかである（図１）。ＦＡＣＳベース形式は、最初の組織調製から容易に精製できない生検サンプルのために使用してよい。
【０１３４】
別の適用では、この方法を使用して、３つのカテゴリーの各々を示すＭＭ細胞を、ＳＣＩＤマウスに移植し、次いで細胞培養における様な同一の一連の化合物で処理することができる。移植されたマウス内で観察された応答とミトコンドリアプロファイルの相関関係は、インビボでのミトコンドリアプロファイリングアッセイの予測値を示す。初期の研究では、ミトコンドリアプロファイル測定結果によって、Ｂｃｌ−２制限化合物またはＭｃｌ−１活性化合物のインビトロでの有効性を予測することを示した。次いで、治療経過中のＭＭ細胞のミトコンドリアプロファイルにおける変化を予測する。ミトコンドリアプロファイルの変化を検出することにより、ある治療法への薬剤耐性及びその他の治療法への感受性を予測し、今後の臨床的利用のためにアッセイの実用性を予告する。
【０１３５】
示差的ミトコンドリアプロファイリングのワークフローは、図２で提供される。簡潔に述べると、患者からの細胞を上記の通りミトコンドリアプロファイリングを行って、次いでマウスに移植する。化学療法による処理中及び処理後、移植した癌細胞を、様々な時間間隔にて下顎採血によりマウスから採取し、次いでミトコンドリアプロファイリングを行う。異なる処理時間でのプロファイル間の差を使用して、標的活性及び更なる治療への応答可能性を評価する。
【０１３６】
ＢＨ３アッセイ：ミトコンドリアプロファイリングアッセイは、３つのステップで実施した：（１）細胞調製及び計数、（２）細胞透過処理及びペプチド処理、及び（３）蛍光測定（図１）。細胞を、０．００５％ジギトニンを用いてミトコンドリアローディングバッファー中に懸濁し、カチオン性色素ＪＣ−１（１μＭ）を添加して、１００μＭのＢＨ３ドメインペプチド（Ｂｉｍ、Ｂａｄ、Ｎｏｘａ、及びＰｕｍａ）の１つで処理する。ＭＯＭＰが、完全にミトコンドリア膜の脱分極（ΔΨｍ）状態となるのを、イオノフォアＦＣＣＰ（ｐ−トリフルオロメトキシカルボニルシアニドフェニルヒドラゾン）で細胞を処理することにより測定する。ペプチド（及びＦＣＣＰ）添加によって、適切にプライミングされた細胞で膜電位が減少するため、ＴｅｃａｎＧｅｎｉｏｓプレートリーダー上で３８４ウェルプレートにて、励起波長５３５ｎＭ及び放出波長５９０ｎｍを使用してＪＣ−１蛍光の減少として測定する。細胞を、化合物（例えば、ＥＵ−４０３０、ＥＵ−５１４８、またはＡＢＴ−２６３）を加えた培養内で、０．０１μＭ〜５０μＭまでの濃度にて４８時間処理した。
【０１３７】
表３及び表４は、ミトコンドリア脱分極の指標であるＪＣ−１色素のシグナル強度を測定することにより決定した、様々な細胞株のプライミング率を示す。細胞株は、９６ウェルプレートにて培養（サンプル当たり２ｘ１０５）中で増殖させ、０．０５μＭ〜５０μＭのＥＵ−５１４８、ＡＢＴ−２６３、またはオバトクラックスで４８時間処理した。生存能力は、ＭＴＳアッセイを使用して測定した。ＩＣ５０は、単位μＭである。
【表３】
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【表４】
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【０１３８】
図３は、ＢＨ３ペプチドへの曝露に対するミトコンドリア応答（ＭＯＭＰ）を示す。Ｍｃｌ−１プライミング（ＮＣＩ−Ｈ）、Ｂｃｌ−２プライミング（ＤＨＬ−６）、またはプライミング未処理（ＤＨＬ−１０）である細胞のミトコンドリアプロファイルは、Ｂａｘ、Ｂａｋ欠損細胞においてポジティブシグナル、Ｂｉｍペプチド、またはＦＣＣＰのパーセンテージとして示される。このプライミング未処理のパターンも、機能的Ｂａｘ／Ｂａｋを有する細胞内に見られる。
【０１３９】
図４Ａは、観察された細胞死滅の程度が、ミトコンドリアプロファイリングにより決定したその細胞株のＭｃｌ−１プライミングの程度と相互に関連することを示す。ＥＵ−５１４８は、処理したＮＳＬＣ癌細胞株の多くにおいてＭＬＮ９７０８と同等の活性（４８時間）を有する。
【０１４０】
図４Ｂは、観察されたＭｃｌ−１ＢＨ３模倣薬ＥＵ５１４９に応答するＭＯＭＰの程度が、ミトコンドリアプロファイリングにより決定したその細胞株のＭｃｌ−１プライミングの程度と相互に関連する可能性があることを示す。細胞は、Ｐｒａｅｄｉｃａｒｅ  Ｄｘアッセイ用に調製し、ＥＵ−５１４８化合物は分析物として使用した。測定結果は、９０分後のＪＣ１シグナルのシフトである。
実施例２−Ｂｃｌ−２及びＭｃｌ−２阻害剤並びに標準的化学療法のインビトロでの有効性とミトコンドリアプロファイリング分類との相関関係
【０１４１】
骨髄腫細胞株は、先に記載した通りミトコンドリアプロファイリングアッセイによって試験する。細胞株は、ミトコンドリアプロファイリングにより決定された以下のカテゴリーに分類される：（ａ）主にＭｃｌ−１プライミング（ｂ）主にＢｃｌ−２／Ｂｃｌ−ｘＬプライミングまたは（ｃ）プライミング不十分。これらの分類の各々を表す細胞株は、先に記載した通り、レンチウイルス感染を使用してＧＦＰ及びルシフェラーゼ遺伝子を発現するよう遺伝子操作した。これらの細胞株は、単剤としてのＡＢＴ−２６３、ＥＵ−４０３０、及びＥＵ−５１４８、またはボルテゾミブとの併用に対する応答を試験する。応答及び非応答性細胞株は、処理前及び処理後（非応答性細胞株の場合）にミトコンドリアプロファイリングアッセイによってモニタリングする。
【０１４２】
Ｂｃｌ−２またはＭｃｌ−１標的療法に対する細胞死応答：患者から収集した癌細胞が、特定のミトコンドリアプロファイルを有することを決定し、Ｂｃｌ−２標的治療化合物に対する応答を試験する。例えば、Ｍｃｌ−１を標的とする化合物ＥＵ−５１４８は、ミトコンドリアプロファイリングアッセイにおいてＮＯＸＡ  ＢＨ３ペプチドに対するミトコンドリア応答により決定したような、Ｍｃｌ−１プライミング細胞（Ｍｃｌ−１  １７８０）内での選択的細胞死滅作用を有する。他方では、ＡＢＴ−２６３化合物は、これらの細胞には効力がないが、Ｂｃｌ−２プライミング細胞（Ｂｃｌ−２  １８６３）には効力がある。癌細胞が２つ以上の抗アポトーシス性タンパク質によってプライミングされ得る場合も、パターンは、なお適切な治療標的の使用を指示する。
【０１４３】
プライミング未処理と決定した細胞も多数の理由によりそのようであり得るが、Ｂｃｌ−２タンパク質を直接標的とする療法、またはその他の機序によって内因性アポトーシスを誘導する療法に対してあまり応答しない。例えば、Ｂａｘ−Ｂａｋタンパク質を欠損しているＤＨＬ−１０細胞は、ＥＵ−５１４８、またはＡＢＴ−２６３に対して応答しない。このことは、所与のそれらの作用機序であると期待される。しかしながら、オバトクラックスは、ＤＨＬ−１０細胞死滅に効力があり、その非標的化作用を示す；このこともまた、他に記載されている。ルシフェラーゼを発現する３つのＭＭ細胞株は、Ｍｃｌ−１（ＬＰＮ３及びＯＰＭ−２）、Ｂｃｌ−２（ＳＫＭＭ．１）、またはプライミング不十分（ＯＰＭ１）として分類された。これらは、インビトロでの薬剤応答を試験し、異種移植に使用する。
実施例３−生物発光イメージングによるマウス内での腫瘍進行の検出
【０１４４】
マウスに７５ｍｇ／ｋｇのＤ−ルシフェリンを注入し、麻酔をかけて、基質注入後１０分間イメージングした。全体的な生体発光は、Ｌｉｖｉｎｇ  Ｉｍａｇｅｓソフトウェアパッケージ（Ｃａｌｉｐｅｒ  Ｌｉｆｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ社）を用いて、マウス全体を包含する標準化対象領域を使用して決定した。
【０１４５】
図５にて示すように、平均腫瘍量の減少が、ビヒクルのみでの処理と比較して、ＥＵ−５１４８、ｖｅｌｃａｄｅ、または２つの組み合わせで処理した後に観察された。ＯＰＭ２／ルシフェラーゼ細胞をＳＣＩＤマウスへ移し、腫瘍量まで到達させた。異種移植マウスは、ＥＵ−５１４８（２０ｍｐｋ  ＩＶ、３Ｘ／週）、ｖｅｌｃａｄｅ（１ｍｐｋ  ＩＶ、３Ｘ／週）、またはこれら処理の組み合わせで処理した。ＥＵ−５１４８処理の１５日後、生物発光イメージングにより測定した際に、６３％の平均腫瘍量減少を観察した。ＥＵ−５１４８とＶｅｌｃａｄｅとの併用処理では、同一の期間で９２％の腫瘍細胞量が減少する結果である。
実施例４：インビボマウスモデルにおけるミトコンドリアプロファイル及びＭＭ腫瘍細胞応答の相関関係
【０１４６】
インビボマウスモデルにおいて、ミトコンドリアプロファイル並びに標的及び非標的治療に対する多発性骨髄腫（ＭＭ）腫瘍細胞応答間に相関関係が存在するか否かを決定するために、予備動物実験を実施する。生物発光イメージング（ＢＬＩ）は、マウス内のルシフェラーゼ触媒シグナルを測定して、時間の経過に伴う個々の動物での腫瘍体積及び治療への応答における変化の経時的研究を可能にし、この方法を使用して、治療経過中の腫瘍体積の変化をモニタリングする。
【０１４７】
ＢＨ３アッセイ：細胞株は、標準条件下で増殖させる。実験用の多発性骨髄腫細胞株としては、ＭＭ１Ｓ、ＯＰＭ１、ＯＰＭ２、ＮＣＩ−Ｈ９２９、ＩＮＡ−６、ＲＰＭＩ−８２２６、Ｕ２６６Ｂ１、Ｕ２６６Ｂ２、及びいくつかその他のものが挙げられる。ミトコンドリアプロファイリングアッセイは、３つのステップで実施する：（１）細胞調製及び計数、（２）細胞透過処理及びペプチド処理、及び（３）蛍光測定（図１）。細胞を、０．００５％ジギトニンを用いてミトコンドリアローディングバッファー中に懸濁し、カチオン性色素ＪＣ−１（１μＭ）を添加して、１００μＭのＢＨ３ドメインペプチド（Ｂｉｍ、Ｂａｄ、Ｎｏｘａ、及びＰｕｍａ）の１つで処理する。ＭＯＭＰが、完全にミトコンドリア膜の脱分極（ΔΨｍ）状態となるのを、イオノフォアＦＣＣＰ（ｐ−トリフルオロメトキシカルボニルシアニドフェニルヒドラゾン）で細胞を処理することにより測定する。ペプチド（及びＦＣＣＰ）添加によって、適切にプライミングされた細胞で膜電位が減少するため、ＴｅｃａｎＧｅｎｉｏｓプレートリーダー上で３８４ウェルプレートにて、励起波長５３５ｎＭ及び放出波長５９０ｎｍを使用してＪＣ−１蛍光の減少として測定する。
【０１４８】
異種移植マウスは、ＢＨ３模倣薬化合物で処理してモニタリングする。次のカテゴリー：（ａ）Ｍｃｌ−１プライミング、（ｂ）Ｂｃｌ−２プライミング、または（ｃ）プライミング未処理を表す、ミトコンドリアプロファイリングを行ったＬｕｃ−ＧＦＰ−ｐｕｒｏ遺伝子操作ＭＭ細胞株を使用して、Ｃｇ−Ｐｒｋｄｃｓｃｉｄ  Ｉｌ２ｒｇｔｍ１Ｗｊｌ／ＳｚＪ（ＮＳＧ）免疫不全マウスに移植する。これらの動物は、ＩＬ−２γ鎖の完全な欠如による重度適応及び先天性免疫不全を有し、様々な固形腫瘍及び血液悪性腫瘍の生着を成功させるために使用されてきた。
【０１４９】
Ｌｕｃ−ＧＦＰ−ｐｕｒｏ−ＭＭ細胞（Ｍｃｌ−１プライミング、Ｂｃｌ−２プライミング、またはプライミング未処理）を、４０匹の７〜９週齢メスＮＳＧマウスの尾静脈に注入し、腫瘍量を生物発光イメージングにより定量化する。疾患が定着したマウスは、対数的に増加する生物発光によって規定される。これらの疾患定着マウス（生着率〜８０％と想定）は、無作為にＥＵ５１４８、Ｖｅｌｃａｄｅ、併用、及びビヒクルのみのグループへと分類される。
実施例５：時間経過中のＭＭ腫瘍応答とミトコンドリアプロファイリングの相関関係
【０１５０】
多発性骨髄腫プロファイル：今日まで、１４人の多発性骨髄腫または形質細胞性白血病患者からミトコンドリアプロファイルを入手してきた。患者から取得し、いくつかの異なるＶｅｌｃａｄｅ／ボルテゾミブ併用レジメンの１つで処理した各々のサンプルを試験した。表５に示したサンプルは、組織バンクから、または生検の数時間以内に配送された新鮮な骨髄から生存可能な状態で凍結されている。ＣＤ１３８細胞は、各組織タイプの各々に対して最適化された２つの同様の手順を使用して、どのソースからも精製する。凍結細胞のプロファイルは、精製直後に実施する。新鮮細胞のプロファイルは、直ちに、または生存可能な状態で凍結されたＣＤ１３８陽性細胞で実施する。
【表５】
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【０１５１】
ボルテゾミブ応答との相関関係：多発性骨髄腫に対するボルテゾミブ応答性の主な指標は、全体的にプライミングされた細胞状態である。この指標は、抗アポトーシス性Ｂｃｌ−２ファミリーメンバーのすべてに拮抗する、ＰＵＭＡペプチドに対するミトコンドリア応答によって示される。図６は、ミトコンドリアプロファイリングによって予測したＶｅｌｃａｄｅ併用療法に対する患者の応答を示す。ＣＤ１３８＋細胞は、処理前に骨髄から収集した。ＰＵＭＡペプチドへの応答は、「プライミングされた状態」の指標として測定した。処理前及び処理後のＭタンパク質の測定における差は、患者の応答基準として使用される。ＰＵＭＡ応答値は、ＤＭＳＯミトコンドリア応答及びＦＣＣＰミトコンドリア応答間の差のパーセンテージとして表される。
【０１５２】
ボルテゾミブ治療に対する患者の応答は、治療経過にわたるＭタンパク質変化における変化として測定する。Ｍタンパク質は骨髄腫活性の指標であり、疾患の重篤さの診断マーカーとして広く使用されている。患者のＭタンパク質応答は、試験した患者グループ内で見られる最適応答のパーセンテージへ変換される。Ｍスパイク応答は、所与の治療期間にわたるＭタンパク質の減少率として計算される。表５では、Ｍスパイク最大縦列は、治療開始時のＭタンパク質レベルを示す。Ｍスパイク最小縦列は、治療終了時のＭタンパク質レベルを示す。減少率は、以下の式を用いて計算される。
【数３】
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【０１５３】
最適応答率を使用し、１００％が最適応答、０％が最低応答とする固定スケールを基準としてデータを正規化する。最適応答率は、以下の式を用いて計算される。
【数４】
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【０１５４】
図６にて示すように、Ｍスパイクの最適応答率及びＭＭ患者のＰＵＭＡ応答間に相関関係が存在する。
実施例６：治療時間の経過に伴うミトコンドリアプロファイルのシフト検出
【０１５５】
Ｖｅｌｃａｄｅ系治療を行った患者から収集した癌細胞は、治療経過中の３つの時点（２０１０年１０月、２０１１年１月、及び２０１１年５月）にてミトコンドリアプロファイリングを行った。プロファイルを使用して、治療中のＣＤ−１３８陽性ＭＭ細胞のアポトーシス素因をモニタリングした。表６にて示すように、ＰＵＭＡペプチドによって生成されたシグナルは、治療時間の経過中、安定したままであり、それは細胞が「プライミングされた状態」のままであったことを示していたので、治療を受け続けるよう指示した。時間の経過に伴うＭスパイクの減少は、この治療方針が正しい方法であったことを示す。ここでＰＵＭＡシグナルの減少によって示されるようなプライミングの消失によって、医師がＶｅｌｃａｄｅを中止して、有効性についてＢｃｌ−２タンパク質への依存性が少ないＤｏｘｉｌサリドマイド、またはベンダムスチン治療などの細胞傷害性薬剤に切り換えるよう指示する。
【表６】
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【０１５６】
同様の方法で、患者の治療は、ミトコンドリアプロファイリング測定結果のシフトによって導き出すことができる。例えば、生存のためにＭｃｌ−１依存性が増加したことを示す、より強力なＮｏｘａシグナルへのシフトは、ボリノスタットｍｙｌｏｔａｒｇ併用療法に対する感受性へのシフトと相互に関連する。ＡＭＬ標準治療（７＋３）中の測定結果におけるこのシフトの発生は、治療をボリノスタットｍｙｌｏｔａｒｇレジメンへと変更させる。同様に、Ｍｃｌ−１に対して特異性を有する薬剤のＢＨ３模倣薬クラスの使用が、Ｎｏｘａペプチド測定結果へのシフトの場合に指示される。Ｂｃｌ−２選択的ＡＢＴ−１９９（添付参照）などの、Ｂｃｌ−２標的模倣薬による治療中のこのようなシフトは、Ｉｌ−６標的化抗体またはＭｃｌ−１標的ＢＨ３模倣薬を含む、Ｍｃｌ−１を標的とする治療の選択肢を必要とする。
【０１５７】
感受性変化との最適な相関をもたらすミトコンドリアプロファイル測定結果アルゴリズムは、異種移植マウスにおける前臨床研究及び臨床研究の両方で決定される。記載されたＢＨ３ペプチドに加えて、個々の抗アポトーシス性タンパク質及びその組み合わせに対する広範囲な作用を含む一連のＢＨ３模倣薬が、この目的のために使用される。
実施例７：併用療法
【０１５８】
実行可能な新規ＭＭ治療法には、３つのカテゴリーのＭＭ細胞株の各々を治療する薬剤の併用を含む。最近の研究では、Ｍｃｌ−１に対するものを含むＢＨ３模倣薬と、Ｖｅｌｃａｄｅ（登録商標）との併用が最も考え得る重要性を示している。Ｖｅｌｃａｄｅ（登録商標）は、タンパク質の正常なプロテアソーム分解を減少させることにより、Ｍｃｌ−１を上方制御することを示してきた。Ｒｅｖｌａｍｉｄ（登録商標）（レナリドミド）及びデキサメタゾンと併用するＶｅｌｃａｄｅ（登録商標）は、ＭＭ患者の治療に対する標準治療となっている。研究した治療法には、Ｍｃｌ−１選択的化合物ＥＵ−５１４８と併用するＶｅｌｃａｄｅ（登録商標）の使用を含む。
【０１５９】
治療中にＭｃｌ−１依存性プロファイルへとシフトする場合もあるＢｃｌ−２依存性ＭＭ細胞を移植した動物において、ＡＢＴ−２６３の作用を促進させる、または場合により回復させるＭｃｌ−１阻害剤の能力もまた評価する。
実施例８：マルチマーカーの作用と細胞プライミングの相関関係
【０１６０】
療法に対する患者応答への更なる見通しは、アポトーシス促進性及び抗アポトーシス性タンパク質のある種の組み合わせに拮抗する化合物への曝露から生じるＭＯＭＰ応答を関連付けることにより作成する。例えば、Ｍｃｌ−１拮抗化合物ＥＵ５１４８に応答するＭＯＭＰによって、その化合物に対する、またはその他のＭｃｌ−１障害治療法（例えば、抗Ｉｌ−６抗体）に対する患者の応答を予測する。加えて、この化合物からの測定結果によって、Ｍｃｌ−１タンパク質を直接的には障害しないその他の治療法に対する応答も予測する。例えば、ボリノスタット及びＭｙｌｏｔａｒｇ（登録商標）（ゲムツズマブオゾガマイシン）の併用療法は、Ｍｃｌ−依存性であると予想されるＡＭＬに対して施されてよい。
【０１６１】
二重特異性を有する化合物、例えばＭｃｌ−１及びＢｆｌ−ｗ（ＡＰ−１とも呼ばれる）の両方に拮抗する化合物も、患者の応答と相互に関連する。異なる所定の抗アポトーシス性結合領域を有する化合物に対する応答を使用して、当該技術分野において前述のＢＨ３ペプチド障害によってもたらされた障害の組み合わせ領域を増加させる、抗アポトーシス性タンパク質障害の特有の組み合わせも提供する。
【０１６２】
更に、所与のＢＨ３ペプチドもしくは模倣薬の作用程度の解析、またはミトコンドリアプロファイリングにおけるペプチドもしくは模倣薬作用の異なる組み合わせの解析によって、単一のペプチドまたは模倣薬との有効性の相関関係よりも治療応答をより予想できる場合がある。アポトーシス促進性及び抗アポトーシス性ＢＨ３ペプチド作用の全体的なバランスを使用して、治療に対する患者の応答を予測してよい。
【０１６３】
観察可能な障害領域の増加、及び適切なアルゴリズムの適用に伴い、個々の療法、または併用療法に対する患者の応答と相互に関連する特有のミトコンドリアプロファイルを見つける可能性が高まる。治療経過中における測定結果の特有／微細な変化をモニタリングする能力によって、治療の調整を導くための、薬力学的バイオマーカーの確立を可能にする。
実施例９：ＢＨ３模倣薬によるＭＯＭＰの示差的誘導
【０１６４】
ＢＨ３模倣薬がＭＯＭＰを誘導し得るか否かを試験するために、２つの化合物、Ａ及びＢをミトコンドリアプロファイリングアッセイにおいて競合リガンドとして使用し、誘導をフローサイトメトリーによって測定した。細胞を洗浄して、Ｎｅｗｍｅｙｅｒバッファー中に再懸濁させて処理した。新規化合物処理剤は、ペプチドストック及び化合物をＮｅｗｍｅｙｅｒバッファーで希釈することにより調製し、薬剤滴定はバッファーで希釈する前にＤＭＳＯ中にて最初に調製した。ＤＭＳＯ及びＣＣＣＰは、それぞれネガティブコントロール及びポジティブコントロールとして、Ｂｉｍ（０．１ｕＭ）、化合物Ａ（１．０ｕＭ）、化合物Ａ（０．１ｕＭ）、化合物Ａ（０．０１ｕＭ）、化合物Ｂ（１．０ｕＭ）、化合物Ｂ（０．１ｕＭ）、化合物Ｂ（０．０１ｕＭ）、ＮＯＸＡ（１００ｕＭ）、Ｐｕｍａ（１０ｕＭ）、ＨＲＫ（１００ｕＭ）、ＢＡＤ（１００ｕＭ）、及びＢＩＤ（ｕＭ）と共にアッセイした。ジギトニン及びオリゴマイシンをすべてのチューブに添加し、続いてペプチド及び化合物希釈液を添加した。次いで細胞を添加し、細胞の透過処理をしてミトコンドリアの脱分極を起こすために、室温にて２時間１５分インキュベートした。ＪＣ−１色素はＮｅｗｍｅｙｅｒバッファーで調製し、細胞に添加した；細胞のチューブの１つは、透過処理コントロールとしてヨウ化プロピジウム（ＰＩ）で染色した。４５分間ＪＣ−１でインキュベーションした後、細胞をＢＤ  ＦＡＣＳＣａｎｔｏ  ＩＩ上で解析した。細胞は、４つの入れ子式ゲーティングパラメータに基づいてゲート設定した：１）透過処理（ＰＩ染色により決定した）、２）側方及び前方散乱（必ず単一細胞のみを解析するために）、３）ＡＭＬ芽細胞集団を、ＣＤ４５中間型ＣＤ３及びＣＤ２０陰性として同定した、４）ＪＣ−１赤色染色。次いで、平均ＪＣ−１赤色蛍光を使用し、ＤＭＳＯ（ネガティブ）及びＣＣＣＰ（ポジティブ）コントロールと比較して、％脱分極を計算した。
【０１６５】
図７は、新規化合物によって生じたＭＯＭＰを検出するための、フローサイトメトリーベースのアッセイを示す。図７にて示すように、両方の化合物が、ＡＭＬ患者サンプルの芽細胞集団においてＭＯＭＰを誘導し、化合物ＡはＡＢＴ２６３と同様の誘導を示した。
【０１６６】
図８は、新規Ｍｃｌ−１阻害化合物ＥＵ５１４８及びＥＵ５３４６によって生じた、ＡＭＬ細胞株ＭＯＬＭ１３におけるＭＯＭＰを検出するための、フローサイトメトリーベースのアッセイを示す。図８にて示すように、両方の化合物がＭＯＭＰを誘導し、Ｂｃｌ−２及びＢｃｌ−ｘｌと比較したＭｃｌ−１による相関的「プライミング」によって予想された通り、ＡＢＴ２６３の誘導よりもわずかに活性が少なかった。
等価物
【０１６７】
本明細書の詳細説明は、本発明の様々な態様及び実施形態を説明しているが、別段の指定がない限り、それらは制限することを意図していない。事実、本開示を読んだ当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行なうことのできる変形、変更、及び調整を想定し、それらすべては、別段の指定がない限り本発明の一部であると考慮されるべきである。従って、出願人は、本明細書に記載される発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されることを想定する。
【０１６８】
当業者は、日常的業務にすぎない実験を使用して、本明細書に具体的に記載された特定の実施形態に対する多数の等価物を認識、または確認することができる。このような等価物は、以下の特許請求の範囲に包含されることを意図している。
参照による引用
【０１６９】
本明細書で参照したすべての特許及び刊行物は、その内容全体が参考として本明細書に組み込まれる。
【０１７０】
本明細書で論じた刊行物は、本出願の出願日以前の開示のためにのみ提供される。本明細書では、本発明が、先行発明によってこのような刊行物の日付を早める権利がないと承認したとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【配列表】
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