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炎性肠病生物标志物的方法和用途技术

技术编号:24334746 阅读:136 留言:0更新日期:2020-05-29 21:44
在本公开的各个方面中,提供了诊断和治疗炎性肠病(IBD)(包括溃疡性结肠炎(UC)或克罗恩氏病(CD))的方法。具体而言,本公开部分提供了可用于诊断和做出治疗决定的一组IBD生物标志物。此外,本公开提供了用纤溶酶原激活物抑制剂‑1(PAI‑1)抑制剂或组织纤溶酶原激活物(tPA)治疗IBD的方法。

Methods and uses of biomarkers for inflammatory bowel disease

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】炎性肠病生物标志物的方法和用途相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月18日提交的美国临时申请号62/533,982的权益,所述美国临时申请在此通过引用以其整体并入。专利
本公开总体涉及炎性肠病活动的标志物用于诊断、预后或治疗疾病的方法和用途。背景炎性肠病(IBD)是引起胃肠道中的未知原因的炎症的慢性疾病的统称,并且是具有长期腹泻和便血的未知原因的难治性疾病,包括溃疡性结肠炎和克罗恩氏病。与一般的食物中毒相反,其医疗状况是持久的并且反复缓解和恶化。炎性肠病的疗法包括营养疗法、医学疗法、手术治疗和粒细胞单采血液成分法(由此选择性除去被募集至发炎部位的粒细胞)等。在医学疗法中,使用柳氮磺胺吡啶、5-氨基水杨酸(美沙拉嗪型制剂)、甾体抗炎剂、免疫抑制剂等。然而,存在副作用的问题,诸如由作为柳氮磺胺吡啶的代谢物的磺胺吡啶引起的头痛和胃炎,以及由类固醇抗炎剂的过度免疫抑制作用引起的感染和肾上腺皮质功能不全。昂贵的生物制剂被批准用于治疗中度至重度IBD,但目前不知道谁应当用哪一种治疗。目前用于疾病的诊断和预后的IBD活动的标志物是不足的(包括广泛使用的粪便钙防卫蛋白)。这在很大部分上是因为该疾病是异质性的,并且鉴定在IBD患者中可变增强的所有关键促炎途径下游的生物标志物是有挑战性的。因此,需要的是IBD活动的生物标志物特征,以指导诊断、预后和治疗。附图简述本申请文件含有至少一个以颜色绘制的图。本专利申请公开的具有彩图的拷贝将在请求和支付必要费用后由官方提供。本领域技术人员将理解,下面描述的附图仅用于举例说明目的。附图无意以任何方式限制本教导的范围。图1显示体外培养系统的模型(KaikoG和RyuS等人,Cell,2016)。图2描绘PCA图,其显示IL-17相对于干细胞分化具有微妙的作用。图3描绘上皮中IL-17A下游的基因候选物的鉴定。图4描绘IBD患者中保守失调的基因的鉴定。图5显示qPCR验证和剂量曲线:结肠。图6描绘回肠的剂量曲线。图7描绘tPA及其抑制剂PAI-1的教科书视图。图8显示纤溶酶原介导的途径假设。图9A、图9B、图9C、图9D和图9E显示tPA由炎症诱导,并且源自小鼠中的上皮和非上皮细胞。图9A显示未处理组织。图9B显示DSS上皮溃疡。图9C显示DSS邻近发炎区域。图9D显示模拟感染。图9E显示感染后第10天。图10A和图10G显示tPA由炎症诱导,并且源自小鼠中的上皮和非上皮细胞。在回肠中,在第14天,在任何CRFhet中都没有tPA,并且在第0天,在任何小鼠中都没有。图10A显示感染后第14天的Il-10R2+/-对照+。图10B显示感染后第14天的dnKO。图11显示tPA在没有炎症的情况下低至不存在,并且源自小鼠中的上皮和非上皮细胞。图12A和图12B显示表明tPA针对结肠炎进行保护的数据。图13A、图13B和图13C描绘新型PAI-1抑制剂升高血液和结肠中的tPA水平。图13A显示血浆中的活性tPA和总tPA。图13B显示结肠中的活性tPA和总tPA。图13C显示血浆和结肠中的活性tPA与总tPA的比率。图14A和图14B显示靶向PAI-1作为DSS结肠炎中的疗法(而非预防)抑制疾病。图14A显示对照和PAI-1抑制剂的百分比重量变化。图14B显示在对照处理和PAI-1处理的条件下的结肠长度。图15A、图15B、图15C、图15D、图15E、图15F和图15G显示靶向PAI-1作为DSS结肠炎中的疗法(而非预防)抑制疾病。图15A显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中的粪便稠度评分。图15B显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中的粪便血液评分。图15C显示对照受试者的H&E染色。图15D显示PAI-1抑制剂治疗的受试者中的H&E染色。图15E显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中的具有正常上皮/杯状细胞的结肠的百分比长度。图15F显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中的增生腺窝高度。图15G显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中的平均肌肉厚度。图16A、图16B和图16C显示PAI-1抑制遏制嗜中性粒细胞流入。图16A显示对照治疗的受试者中的溃疡附近的发炎组织。图16B显示PAI-1抑制剂治疗的受试者中的溃疡附近的发炎组织。图16C显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中每个高倍视野的Ly6G+嗜中性粒细胞的数目。图17显示PAI-1抑制遏制IL-6。图18A和图18B描绘用PAI-1抑制降低重量减轻和细菌负荷的趋势。图18A显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中的百分比重量变化。图18B显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中每克粪便的CFU。图19A、图19B、图19C、图19D和图19E显示PAI-1抑制遏制腺窝增生。图19A和图19B描绘对照治疗的受试者的H&E染色。图19C和图19D描绘PAI-1抑制剂治疗的受试者的H&E染色。图19E显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中的增生腺窝高度。图20A、图20B和图20C显示PAI-1抑制遏制IL-6、MPO活性和Ly6G+嗜中性粒细胞。图20A显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者的结肠中的IL-6的量。图20B显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中的MPO活性的量。图20C显示对照和PAI-1抑制剂治疗的受试者中每个高倍视野的Ly6G+嗜中性粒细胞的数目。图21A显示IL-17RA信号传导的示意图。图21B显示对照、IL-17A、IL=17a+NFKBi、IL=17A+p38i和IL-17A+CEBPi治疗的受试者中的Plat的倍数变化。图22A和图22B显示证据表明,tPA可以在无细胞测定中直接和间接切割潜在的TGFβ。图23描绘TGF-β途径的示意图。在癌细胞系中,最高度上调的基因是丝氨酸蛋白酶抑制蛋白1/PAI-1。图24显示TGFβ-Smad-荧光素酶报道子的构建。图25显示TGFβ驱动结肠球体中的SERPINE1/PAI-1表达(负反馈环)。图26显示诱导IL-17A以对抗感染/维持对共栖体的屏障。它还通过tPA限制组织损伤。IBD患者中的PAI-1增加可能限制IL-17A-tPA的组织保护功能。2.长期已知为TGFβ应答性最高的基因的PAI-1可能通过tPA充当TGFβ的负反馈调节剂。IBD中的PAI-1失调可能解释它们的高炎性状态。图27显示tPA在UC患者中不变,来自手术切除病例的切片的IF染色。因此,tPA不是生物标志物。图28显示来自GEONCBI中保藏的原始数据的CD和UC患者(4个群组)分析的,发炎组织中高度上调的SERPINE1/PAI-1。图29显示来自UC患者的发炎组织中高度上调的PAI-1蛋白,来自手术切除病例的切片的IF染色。图30A和图30B显示应答者vs.未应答者受试者数据。图30A显示在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预测具有炎性肠病(IBD)的受试者中的治疗应答的方法,所述方法包括:/n检测选自组A或组B的一种或多种生物标志物,其中组A由以下组成:PAI-1/SERPINE、TNC、IL13RA2、CCL2、PRNP、GPX8、DRAM1、STAT4、IL24、IL6、PI15、PTGS2、SELE、SMR3A、SLC23A2、HDGFRP3、HIF1A、IKBIP和KLHL5;且其中组B由以下组成:PRNP、IL13RA2、GPX8、IKBIP、KLHL5、PTX3、TXNDC15、PDE4B、C1S、TLR1、MME、TSPAN2、TNFRSF11B、ACSL4、CSGALNACT2、DRAM1、SGTB、PDPN、RBMS1、ANGPT2、TMEM55A、HGF、STAT4、RGS5、ROBO1、TOR1AIP1、CCL18、HS3ST3B1、SDC2、PXDN、DSE、SNX10、TNC、CLIC2、PPT1、RGS18和THEMIS2。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170718 US 62/5339821.预测具有炎性肠病(IBD)的受试者中的治疗应答的方法,所述方法包括:
检测选自组A或组B的一种或多种生物标志物,其中组A由以下组成:PAI-1/SERPINE、TNC、IL13RA2、CCL2、PRNP、GPX8、DRAM1、STAT4、IL24、IL6、PI15、PTGS2、SELE、SMR3A、SLC23A2、HDGFRP3、HIF1A、IKBIP和KLHL5;且其中组B由以下组成:PRNP、IL13RA2、GPX8、IKBIP、KLHL5、PTX3、TXNDC15、PDE4B、C1S、TLR1、MME、TSPAN2、TNFRSF11B、ACSL4、CSGALNACT2、DRAM1、SGTB、PDPN、RBMS1、ANGPT2、TMEM55A、HGF、STAT4、RGS5、ROBO1、TOR1AIP1、CCL18、HS3ST3B1、SDC2、PXDN、DSE、SNX10、TNC、CLIC2、PPT1、RGS18和THEMIS2。


2.权利要求1的方法,其中所述受试者:
(i)如果符合以下条件,则被预测为对抗TNFα治疗应答:
相对于参考值的PAI-1/SERPINElog2表达值小于约6.5,
相对于参考值的TNClog2表达值小于约6.3,
相对于参考值的IL13RA2log2表达值小于约5.5,
相对于参考值的CCL2log2表达值小于约7.5,
相对于参考值的PRNPlog2表达值小于约7.75,
相对于参考值的GPX8log2表达值小于约5.5,
相对于参考值的DRAM1log2表达值小于约7.5,
相对于参考值的STAT4log2表达值小于约6.45,
相对于参考值的IKBIPlog2表达值小于约4.65,或
相对于参考值的KLHL5log2表达值小于约5.25;或
(ii)如果符合以下条件,则被预测为对抗TNFα治疗不应答:
相对于参考值的PAI-1/SERPINElog2表达值大于约6.5,
相对于参考值的TNClog2表达值大于约6.3,
相对于参考值的IL13RA2log2表达值大于约5.5,
相对于参考值的CCL2log2表达值大于约7.5,
相对于参考值的PRNPlog2表达值大于约7.75,
相对于参考值的GPX8log2表达值大于约5.5,
相对于参考值的DRAM1log2表达值大于约7.5,
相对于参考值的STAT4log2表达值大于约6.45,
相对于参考值的IKBIPlog2表达值大于约4.65,或
相对于参考值的KLHL5log2表达值大于约5.25。


3.权利要求2的方法,其中如果所述受试者被预测为对抗TNFα治疗应答,则将用抗TNFα疗法治疗所述受试者,或者其中如果所述受试者被预测为对抗TNFα治疗不应答,则将用PAI-1抑制剂治疗所述受试者。


4.前述权利要求中任一项的方法,其中如果所述受试者具有大于或等于约5.777的IL13RA2log2表达值和大于或等于约7.706的GPX8log2表达值,则所述受试者被预测为对抗TNFα治疗不应答。


5.检测PAI-1的方法,其包括:
(i)从受试者获得生物样品;
(ii)检测所述样品中的PAI-1的水平;
(iii)当PAI-1相对于参考值上调时,诊断所述受试者具有IBD;如果每个高倍视野的PAI-1阳性细胞的数目为约25或更大,则诊断所述受试者具有活动性溃疡性结肠炎;或如果相对于参考值的PAIlog2表达值高于4.5,则诊断所述受试者具有IBD;
(iv)如果PAI-1水平具有约7.5或更小的相对于参考值的log2表达值,则将有效量的抗TNF或抗α4β7抗体(例如,抗TNFα(英夫利昔单抗)和抗α4β7(维多珠单抗))施用于诊断的受试者;或
(v)如果PAI-1水平具有约9.5或更大的相对于参考值的log2表达值,则施用有效量的PAI-1抑制剂(例如,CDE-268)。


6.检测PAI-1和CCL2的方法,其包括:
(i)从受试者获得生物样品;
(ii)检测所述样品中的PAI-1和CCL2的水平;
(iii)当PAI-1相对于参考值上调时,诊断所述受试者具有IBD;如果每个高倍视野的PAI-1阳性细胞的数目为约25或更大,则诊断所述受试者具有活动性溃疡性结肠炎;或如果相对于参考值的PAIlog2表达值高于4.5,则诊断所述受试者具有IBD;
(iv)如果PAI-1水平具有约7.4或更小的相对于参考值的log2表达值,则将有效量的抗TNF或抗α4β7抗体(例如,抗TNFα(英夫利昔单抗)和抗α4β7(维多珠单抗))施用于诊断的受试者;
(v)如果PAI-1水平具有约9.2或更大的相对于参考值的log2表达值,则施用有效量的PAI-1抑制剂(例如,CDE-268);
(vi)如果CCL2水平具有约9.2或更小的相对于参考值的log2表达值,则将有效量的抗TNF或抗α4β7抗体(例如,抗TNFα(英夫利昔单抗)和抗α4β7(维多珠单抗))施用于诊断的受试者;或
(v)如果CCL2水平具有约9.2或更大的相对于参考值的log2表达值,则施用有效量的PAI-1抑制剂(例如,CDE-268)。


7.诊断炎性肠病(IBD)的方法,其包括:
(i)从受试者获得生物样品;
(ii)检测所述样品中的PAI-1的水平;
(iii)当PAI-1相对于参考值上调时,诊断所述受试者具有IBD;如果每个高倍视野的PAI-1阳性细胞的数目为约25或更大,则诊断所述受试者具有活动性溃疡性结肠炎;或如果相对于参考值的PAI-1log2...

【专利技术属性】
技术研发人员:撒迪厄斯·斯塔彭贝克杰拉德·凱科刘大江
申请(专利权)人:华盛顿大学
类型:发明
国别省市:美国;US

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