[发明专利]发现药物基因组生物标志物的方法

说明书

相关专利申请

本发明要求2011年1月31日在美国临时专利申请第61/437,788的权益，该申请的全部内容，包括所有附图和公开的文件以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及发现药物基因组生物标志物的方法，所述生物标志物能够结合到伴随诊断测试中，以便预测针对治疗剂的各种个体反应（有效性、副反应或其它）。

发明背景

在“一种药物适应所有病症”的范例下，制药工业已经在操作多年。但是，仅有少数种类药物能够针对所有的患者具有广泛的效力，且其中的一些会在一定的患者人群中引起副作用。除了昂贵的研发费用以及FDA严格的检验标准之外，上述障碍已经导致了许多新研制的药物不能够投放市场。因此，鉴定能够预知药物应答反应性的药物基因组生物标志物，将是能够开发这些失败药物的潜在价值的理想解决方案。

同时，随着HapMap项目的完成和微阵技术的快速发展，遗传多态性的全基因组扫描已经成为常规事务。已成功实施数百例的全基因组关联分析（GWAS），并且发现大量的已知的和新的与普通疾病相关联的遗传学变体，这些疾病例如心血管疾病、糖尿病等。这项技术为鉴别与药物反应相关的遗传学多态性提供了强大工具。但是，Guessous等人研究了三百组的GWAS分析，其中仅有12组是药物基因组研究（Genome Med(2009)1:46）。这12组研究中，其中仅有2组是用于临床试验的。明显地，与学术研究相比，制药公司接受这项新技术的进程非常缓慢。普遍接受的原因之一是制药公司仅认识到需要在临床试验完成之后进行这样的研究，但在这个时候实际为时已晚，因为没有在试验过程中收集适当的样本。这项方案对于可以预见的未来是不会改变的，直到制药工业广泛采用药物基因组学的概念，并且在开始临床试验之前加入生物标志物。

尽管在技术上的花费及成果都在增加，许多新开发的药物会在临床试验的第三阶段失败，大多数是由于对所有患病人群缺少显著有效性或者令人不满意的安全性。但是，许多失败的药物仍旧能够使患病人群中的一个子集受益，或者仅在少数患者中产生副作用。与“旧”的候基因方法相比，GWAS不是假说，也不需要所研究的临床终端所涉及的现有知识的机制。阵列技术的进步使得一百万或者更多的SNP成为可能，其能够在一个单阵列中覆盖整个人类基因组。因此，GWAS是搜寻药物特异性药物基因组生物标志物的理想选择。

广泛用于GWAS的基因组DNA的源是富含DNA的组织/细胞，例如全血，其能够产生充足的高质量的基因组DNA。但是，多数制药公司没有将药物基因组分析加入到他们的临床试验中。因此，通常没有专门为GWAS研究收集的样本。在许多情况下，可能存在为其他目的而收集的人类样本，例如（为病理学）的活组织检查样本和（用于药物代谢动力学研究的）血浆样本。这些剩余的样本潜在地能够用于得到基因组DNA。有些报告显示基因组DNA能够从血浆样本中提取并在少量SNP成功地基因分型（Sjoholm等，Cancer Epidemiol Biomarkers Prev(2005)14:251；Lu等，Biotechniques(2005)39:511；Park等，Clin Chem(2005)51:1520；Bergen等，Hum Mutat(2005)26:262）。但是，由于不当的处理和保存，来自存档临床样本的基因组DNA的数量和质量不甚理想，尤其是用于GWAS。实际上，在已经发表关于使用在高密度SNP阵列上从血浆样本提取的基因组DNA的若干报道当中，作者认为来自这些样本的DNA质量非常“差”并且它们也许不能够成功地进行GWAS（Croft等，J Mol Diagn(2008)10:249；Bucasas等，BMC Genet(2009)10:85)。仅有的成功进行的GWAS使用的是干燥的血斑样本（Hollegaard等，BMC Genomics(2009)10:297-302）或患者血液（Singer等，Nat Genet(2010)42:711-714）。因此，根据我们的知识，没有人曾经试图使用来自存档临床样本的基因组DNA进行成功的GWAS。

发明概述