СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛИНИЧЕСКИ ЗНАЧИМОЙ ГИПОКСИИ ПРИ РАКЕ

1. Способ определения кислородного статуса рака у индивида, включающий:
i) в образце, включающем клетки указанного рака,
ii) определение транскрипционного уровня экспрессии гена ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему,
iii) корреляцию указанного транскрипционного уровня экспрессии гена ADM с уровнем экспрессии по меньшей мере одного референсного гена, и
iv) оценку кислородного статуса указанного рака путем сравнения коррелированного транскрипционного уровня экспрессии iii) с предварительно определенным коррелированным транскрипционным уровнем экспрессии ADM.
2. Способ по п. 1, включающий:
i) в образце, включающем клетки указанного рака,
ii) определение транскрипционного уровня экспрессии ADM и по меньшей мере одного дополнительного гена, выбранного из группы, состоящей из ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6), BNIP3L (SEQ ID NO: 5), BNIP3 (SEQ ID NO: 4), EGLN3 (SEQ ID NO: 7), PDK1 (SEQ ID NO: 13), PFKFB3 (SEQ ID NO: 14), KCTD11 (SEQ ID NO: 8), ALDOA (SEQ ID NO: 2) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных любому из указанных генов,
iii) корреляцию указанного транскрипционного уровня экспрессии гена ADM и указанного по меньшей мере одного дополнительного гена с уровнем экспрессии по меньшей мере одного референсного гена, и
iv) оценку кислородного статуса указанного рака путем сравнения коррелированного транскрипционного уровня экспрессии iii) с предварительно определенным коррелированным транскрипционным уровнем экспрессии ADM и указанного по меньшей мере одного дополнительного гена.
3. Способ по п. 1 или 2, где транскрипционный уровень экспрессии по меньшей мере 2, предпочтительно по меньшей мере 3, более предпочтительно по меньшей мере 4, еще более предпочтительно по меньшей мере 5 генов, выбранных из группы, состоящей из ADM (SEQ ID NO: 1), ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6), BNIP3L (SEQ ID NO: 5), BNIP3 (SEQ ID NO: 4), EGLN3 (SEQ ID NO: 7), PDK1 (SEQ ID NO: 13), PFKFB3 (SEQ ID NO: 14), KCTD11 (SEQ ID NO: 8), ALDOA (SEQ ID NO: 2) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных им, определяют в этапе ii).
4. Способ по п. 1 или 2, где транскрипционный уровень экспрессии по меньшей мере ADM (SEQ ID NO: 1), ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10) и/или вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных им, определяют в этапе ii).
5. Способ по п. 1 или 2, где транскрипционный уровень экспрессии по меньшей мере ADM (SEQ ID NO: 1), ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6) и/или вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных им, определяют в этапе ii).
6. Способ по п. 1 или 2, где указанный предварительно определенный, коррелированный транскрипционный уровень экспрессии в этапе iv) является
- предварительно определенным референсным образцом, включающим раковые клетки, характеризуемые высоким уровнем кислорода, и
- предварительно определенным референсным образцом, включающим раковые клетки, характеризуемые низким уровнем кислорода.
7. Способ по п. 1 или 2, где указанный по меньшей мере один референсный ген является одним или более из ACTR3 (SEQ ID NO: 53), NDFIP1 (SEQ ID NO: 54), RPL37A (SEQ ID NO: 55) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных им.
8. Способ по п. 1 или 2, где указанным по меньшей мере одним референсным геном является ACTR3 (SEQ ID NO: 53), NDFIP1 (SEQ ID NO: 54) и RPL37A (SEQ ID NO: 55).
9. Способ по п. 1 или 2, где указанным образцом является биоптат.
10. Способ по п. 1 или 2, где указанный образец фиксирован формалином.
11. Способ по п. 1 или 2, где рак является плоскоклеточным раком или аденокарциномой.
12. Способ по п. 1 или 2, где указанный рак является сквамозноклеточным раком.
13. Способ по п. 12, где указанный сквамозноклеточный рак выбран из группы, состоящей из сквамозноклеточных раковых опухолей головы и шеи, кожи, пищевода, мочевого пузыря, предстательной железы, легких, влагалища и шейки матки.
14. Способ по п. 1 или 2, где указанный рак является сквамозноклеточной карциномой.
15. Способ по п. 1 или 2, где указанный сквамозноклеточный рак является раком головы и шеи.
16. Способ по п. 1 или 2, где указанный рак головы и шеи выбран из группы, состоящей из рака ротовой полости, губ, рак носовой полости и рака носоглотки.
17. Способ по п. 1 или 2, где кислородный статус оценивают путем вычисления разности (D) между коррелированным транскрипционным уровнем экспрессии iii) и коррелированным транскрипционным уровнем экспрессии одного или более генов предварительно определенного референсного образца, имеющего высокий уровень кислорода, и предварительно определенного референсного образца, имеющего низкий уровень кислорода, где:
<mrow><msub><mi>D</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mstyle displaystyle="true"><munder><mo>∑</mo><mi>m</mi></munder><mrow><mfrac><mrow><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><msub><mi>y</mi><mi>m</mi></msub><mo>−</mo><msub><mover accent="true"><mi>z</mi><mo>¯</mo></mover><mrow><mi>i</mi><mi>m</mi></mrow></msub><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msub><mi>W</mi><mi>m</mi></msub></mrow></mfrac></mrow></mstyle></mrow>
,
где m относится к m-му гену из генов ii), i обозначает референсный образец с «низким уровнем кислорода» или «высоким уровнем кислорода», z является средним уровнем экспрессии референсного образца, W является расчетной средней дисперсией, и y является транскрипционной экспрессией генов образца, включающего раковые клетки, где образец i) имеет высокий уровень кислорода, если расстояние (D) между образцом, включающим раковые клетки, и референсным образцом с высоким уровнем кислорода меньше, чем расстояние (D) между образцом, включающим раковые клетки, и референсным образцом с низким уровнем кислорода, и
где образец i) имеет низкий уровень кислорода, если расстояние (D) между образцом, включающим раковые клетки, и референсным образцом с низким уровнем кислорода меньше, чем расстояние (D) между образцом, включающим раковые клетки, и референсным образцом с высоким уровнем кислорода.
18. Способ по п. 1 или 2, где указанный транскрипционный уровень экспрессии в ii) определяют с помощью количественной ПЦР (кПЦР).
-
Ct
19. Способ по п. 18, где указанный транскрипционный уровень экспрессии по меньшей мере одного гена ii) коррелируют с указанным по меньшей мере одним референсным геном путем вычитания геометрического среднего значений порогового цикла (Ct) каждого из по меньшей мере одного, например трех, референсных генов из значения Ct по меньшей мере одного гена ii) с получением ΔCt, преобразования значения экспрессии гена ii) в кратную разность относительно указанных референсных генов при вычислении 2Δ, и log2-преобразования кратной разности с получением значения экспрессии генов (y), где значение Ct определяют как число циклов, требуемых для превышения флуоресцентным сигналом кПЦР порога, выбранного на основе исходной вариабельности.
20. Гипоксия-модифицирующее средство для применения в лечении рака у индивида, где в указанном раке:
i) транскрипционный уровень экспрессии ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему,
ii) коррелирует с экспрессией по меньшей мере одного референсного гена,
iii) соответствует коррелированному транскрипционному уровню экспрессии ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему, в предварительно определенном референсном образце, содержащем раковые клетки, характеризуемые низким уровнем кислорода.
21. Гипоксия-модифицирующее средство по п.20, где в указанном раке:
i) транскрипционный уровень экспрессии ADM или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему, и по меньшей мере одного дополнительного гена, выбранного из группы, состоящей из ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6), BNIP3L (SEQ ID NO: 5), BNIP3 (SEQ ID NO: 4), EGLN3 (SEQ ID NO: 7), PDK1 (SEQ ID NO: 13), PFKFB3 (SEQ ID NO: 14), KCTD11 (SEQ ID NO: 8), ALDOA (SEQ ID NO: 2) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных любому из указанных генов,
ii) коррелирует по меньшей мере с одним референсным геном,
iii) соответствует коррелированному транскрипционному уровню экспрессии ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему, и по меньшей мере одного дополнительного гена, выбранного из группы, состоящей из ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6), BNIP3L (SEQ ID NO: 5), BNIP3 (SEQ ID NO: 4), EGLN3 (SEQ ID NO: 7), PDK1 (SEQ ID NO: 13), PFKFB3 (SEQ ID NO: 14), KCTD11 (SEQ ID NO: 8), ALDOA (SEQ ID NO: 2) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных любому из указанных генов, в предварительно определенном референсном образце, содержащем раковые клетки, характеризуемые низким уровнем кислорода, и
iv) отличается от коррелированного транскрипционного уровня экспрессии ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему, и по меньшей мере одного дополнительного гена, выбранного из группы, состоящей из ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6), BNIP3L (SEQ ID NO: 5), BNIP3 (SEQ ID NO: 4), EGLN3 (SEQ ID NO: 7), PDK1 (SEQ ID NO: 13), PFKFB3 (SEQ ID NO: 14), KCTD11 (SEQ ID NO: 8), ALDOA (SEQ ID NO: 2) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных любому из указанных генов, в предварительно определенном референсном образце, содержащем раковые клетки, характеризуемые высоким уровнем кислорода.
22. Гипоксия-модифицирующее средство по любому из пп.20 и 21, где указанное гипоксия-модифицирующее средство выбрано из группы, состоящей из ГБО, карбогена, ARCON, переливания крови, EPO, 2,3-ДФГ, 2,3-дифосфоглицерата, никотинамида, MMC, TPZ, AQ4N, PR-104, LCQ-1, RH1, индисулама, сульфонамидов, сульфаматов, сульфамидов, онколитических бактерий, авастина, DC101, ингибиторов тимидинкиназы, CA4O OXi4503, DMXAA, ниморазола, MISO и DORA.
23. Гипоксия-модифицирующее средство по любому из пп.20 и 21, где указанное гипоксия-модифицирующее средство выбрано из группы, состоящей из ниморазола, мизонидазола и доранидазола.
24. Гипоксия-модифицирующее средство по любому из пп.20 и 21, где указанным гипоксия-модифицирующим средством является ниморазол (4-[2-(5-нитро-1H-имидазол-1-ил)этил]морфолин).
25. Источник электромагнитного излучения для применения в лечении рака, где в указанном раке:
i) транскрипционный уровень экспрессии ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему,
ii) коррелирует с экспрессией по меньшей мере одного референсного гена,
iii) соответствует коррелированному транскрипционному уровню экспрессии ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему, в предварительно определенном референсном образце, содержащем раковые клетки, характеризуемые высоким уровнем кислорода.
26. Гипоксия-модифицирующее средство по п.20 или 21 или источник электромагнитного излучения по п.25, где в указанном раке:
i) транскрипционный уровень экспрессии ADM или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему, и по меньшей мере одного дополнительного гена, выбранного из группы, состоящей из ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6), BNIP3L (SEQ ID NO: 5), BNIP3 (SEQ ID NO: 4), EGLN3 (SEQ ID NO: 7), PDK1 (SEQ ID NO: 13), PFKFB3 (SEQ ID NO: 14), KCTD11 (SEQ ID NO: 8), ALDOA (SEQ ID NO: 2) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных любому из указанных генов,
ii) коррелирует по меньшей мере с одним референсным геном,
iii) соответствует коррелированному транскрипционному уровню экспрессии ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему, и по меньшей мере одного дополнительного гена, выбранного из группы, состоящей из ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6), BNIP3L (SEQ ID NO: 5), BNIP3 (SEQ ID NO: 4), EGLN3 (SEQ ID NO: 7), PDK1 (SEQ ID NO: 13), PFKFB3 (SEQ ID NO: 14), KCTD11 (SEQ ID NO: 8), ALDOA (SEQ ID NO: 2) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных любому из указанных генов, в предварительно определенном референсном образце, содержащем раковые клетки, характеризуемые высоким уровнем кислорода, и
iv) отличается от коррелированного транскрипционного уровня экспрессии ADM (SEQ ID NO: 1) или варианта, по меньшей мере на 95% идентичного ему, и по меньшей мере одного дополнительного гена, выбранного из группы, состоящей из ANKRD37 (SEQ ID NO: 3), P4HA2 (SEQ ID NO: 12), NDRG1 (SEQ ID NO: 10), SLC2A1 (SEQ ID NO: 15), P4HA1 (SEQ ID NO: 11), LOX (SEQ ID NO: 9), C3orf28 (SEQ ID NO: 6), BNIP3L (SEQ ID NO: 5), BNIP3 (SEQ ID NO: 4), EGLN3 (SEQ ID NO: 7), PDK1 (SEQ ID NO: 13), PFKFB3 (SEQ ID NO: 14), KCTD11 (SEQ ID NO: 8), ALDOA (SEQ ID NO: 2) и вариантов, по меньшей мере на 95% идентичных любому из указанных генов, в предварительно определенном референсном образце, содержащем раковые клетки, характеризуемые низким уровнем кислорода.
27. Гипоксия-модифицирующее средство или источник электромагнитного излучения по п.20 или 25, где коррелированный транскрипционный уровень экспрессии ADM или его варианта и, необязательно, указанного одного или более дополнительных генов или вариантов более подобен коррелированному транскрипционному уровню экспрессии ADM или его варианта и, необязательно, указанного одного или более дополнительных генов или их вариантов в предварительно определенном референсном образце, содержащем раковые клетки, характеризуемые низким уровнем кислорода, чем коррелированному транскрипционному уровню экспрессии ADM или его варианта и, необязательно, указанного одного или более дополнительных генов или их вариантов в предварительно определенном референсном образце, содержащем раковые клетки, характеризуемые высоким уровнем кислорода.
28. Гипоксия-модифицирующее средство или источник электромагнитного излучения по п.20 или 25, где указанный по меньшей мере один дополнительный ген является таким, как определено в любом из пп.2-5, указанный предварительно определенный референсный образец является таким, как определено в п.6, указанный референсный ген является таким, как определено в любом из пп.7 и 8, указанный образец является таким, как определено в любом из пп.9 и 10, указанный рак является таким, как определено в любом из пп.11-16, указанный кислородный статус оценивают, как определено в п.17, и указанный транскрипционный уровень экспрессии определяют, как определено в любом из пп.18 и 19.
29. Способ уменьшения тяжести и/или лечения рака у индивида, включающий следующие этапы:
a. получение образца рака от указанного индивида,
b. определение кислородного статуса указанного рака способом, определенным в любом из пп.1-19,
c. отбор индивида, имеющего рак, характеризуемый низким уровнем кислорода,
d. введение гипоксия-модифицирующего средства в терапевтически эффективном количестве указанным индивидам.
30. Способ по п. 29, где указанное гипоксия-модифицирующее средство выбрано из группы, состоящей из ГБО, карбогена, ARCON, переливания крови, EPO, 2,3-ДФГ, 2,3-дифосфоглицерата, никотинамида, MMC, TPZ, AQ4N, PR-104, LCQ-1, RH1, индисулама, сульфонамидов, сульфаматов, сульфамидов, онколитических бактерий, авастина, DC101, ингибиторов тимидинкиназы, CA4O OXi4503, DMXAA, ниморазола, MISO и DORA.
31. Способ по п.29 или 30, где указанный способ дополнительно включает направление указанного индивида на лучевую терапию.
32. Способ по п.29, где указанная лучевая терапия проходит в виде одной или более фракций.
33. Способ по п.29 или 30, где гипоксия-модифицирующее средство вводят до или одновременно с указанной лучевой терапией.
34. Способ по п.29 или 30, где способ дополнительно включает этап введения дополнительного соединения.
35. Способ по п.34, где указанное дополнительное соединение является антипролиферативным и/или противоопухолевым средством.
36. Способ по п.34, где указанное по меньшей мере одно дополнительное соединение является радиосенсибилизирующим средством.
37. Способ определения прогноза рака у индивида, где указанный способ включает определение кислородного статуса указанного рака способом, определенным в любом из пп.1-19.
38. Способы по п.37, где рак, характеризуемый низким кислородным статусом, ассоциирован с плохим прогнозом.
39. Способ уменьшения тяжести и/или лечения рака, включающий следующие этапы:
i) получение образца рака от указанного индивида,
ii) определение кислородного статуса указанного рака способом, определенным в любом из пп.1-19,
iii) отбор индивидов, имеющих рак, характеризуемый высоким уровнем кислорода, и
iv) направление указанных индивидов на лучевую терапию без введения гипоксия-модифицирующего средства.
40. Способ отбора индивидов, имеющих рак, которые не нуждаются в лечении с применением гипоксия-модифицирующего средства до или одновременно с лучевой терапией, где указанный способ включает:
i) получение образца рака от указанного индивида,
ii) определение кислородного статуса указанного рака способом, определенным в любом из пп.1-19,
iii) отбор индивидов, имеющих рак, характеризуемый высоким кислородным статусом, и
iv) направление указанных индивидов, имеющих рак, характеризуемый высоким кислородным статусом, на лучевую терапию без введения гипоксия-модифицирующего средства.
41. Способы по любому из пп.37 и 40, где указанный рак является таким, как определено в любом из пп.11-16.