[發明專利]用于癌癥診斷和建模的生物基質支架

在審

• 申請號: 201780053256.0
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN109843328A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 安德魯·莊·王;田希;洛拉·M·里德
• 申請（專利權）人: 北卡羅來納大學教堂山分校
• 主分類號: A61K45/00
• 分類號: A61K45/00;C12Q1/02;G01N33/00;G01N33/574;A61P35/00;A61P35/04
• 代理公司: 廣州文冠倪律知識產權代理事務所(普通合伙) 44348
• 代理人: 倪小敏;何錦標

本文描述了體外癌癥轉移模型，如通過人結腸直腸癌細胞在肝和肺生物基質支架（通過新的去細胞化策略產生的器官特異性基質提取物）的基底上的行為所表明的，其概括了器官特異性的生物學方面。腫瘤細胞自發地形成集落，其在組織學、生物學和遺傳學的以及其他表型特征方面模擬體內轉移性病變。不受理論限制，假定腫瘤對放射或化學治療劑的響應證明了依賴于所用的基質基底；因此，相信所述支架為癌癥研究和診斷提供了有力的工具。

相關申請的交叉引用

本申請根據35 U.S.C. 119(e)要求2016年7月12日提交的美國序列號62/361,306和2017年2月16日提交的美國序列號62/460,056的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

背景

轉移是癌癥中發病率和死亡率的主要原因。癌癥研究中的一個主要挑戰是缺乏概括癌癥轉移的生物學的離體或體外模型，特別是關于器官特異性，這是轉移的關鍵特征。因此，用于癌癥研究和治療開發的更好工具需要更好的轉移性生長的模型。

器官特異性是癌癥轉移的重要標志，因為已知腫瘤細胞傾向于轉移至某些器官。此外，轉移性病變的治療響應可以取決于發生轉移性病變的器官，并且即使是在同一患者體內。然而，現有的體外/離體模型系統不反映這種器官特異性，可能是由于這些腫瘤模型中器官-微環境中缺乏變量。盡管體內基因工程小鼠模型確實具有器官特異性，但是它們難以研究并且非常昂貴。

臨床上地，一個挑戰是缺乏預測哪種腫瘤會轉移以及其會轉移至哪些組織或器官的工具。能夠預測轉移的部位的分析將具有巨大的臨床價值，并且能夠改變癌癥治療。

概述

本發明的各方面涉及與診斷和/或表征癌癥或腫瘤有關的方法、試劑盒和組合物。在涉及本文的癌癥或腫瘤的任何實施方案中，癌癥或腫瘤可以是惡性的。在某些實施方案中，癌癥或腫瘤的特征可以是其轉移至特定組織的可能性和/或這些轉移中的一種或多種響應于一種或多種下文描述的癌癥治療和/或化學治療劑的響應性。

本文公開的方法實施方案包含用來自腫瘤或癌癥的細胞接種一種或多種生物基質支架。

在這些方法實施方案的一些中，細胞可以來自（1）取自被診斷患有癌癥或腫瘤的患者的腫瘤活組織檢查（biopsy）或樣品的細胞或（2）來自與患者相同的癌癥或腫瘤類型的細胞系的細胞。在這些方法實施方案的一些中，分析細胞的形成生長細胞的集落的能力。在一些實施方案中，集落位于生物基質支架的基底（substratum）上。在這些方法實施方案的一些中，細胞形成集落。在這些方法實施方案的一些中，分析細胞的變成三維的集落的能力。在這些方法實施方案的一些中，細胞形成三維的集落。不受理論限制，相信這種三維集落形成可能受各個生物基質支架的基底的化學所影響。在這些方法實施方案的一些中，分析細胞的表達基因或分泌蛋白質或其他因子的能力。這些基因的非限制性實施例包括：多能性基因（例如OCT4、SOX2、KLF4、KLF5、SALL4、NANOG、BMi-1）、干細胞基因（例如EpCAM、LGR5/LGR6、CXCR4、編碼透明質酸受體的基因的CD44家族的許多變體中的一種或多種）、多藥耐藥基因（例如mdr基因家族、p-糖蛋白）、編碼溶解細胞外基質成分的酶的基因（例如透明質酸酶、膠原酶、彈性蛋白酶、基質降解金屬蛋白酶）；這些蛋白質的非限制性實施例包括：由上述基因編碼的蛋白質（例如CD44、p-糖蛋白、基質降解酶）；與該分析相關的其他因子的非限制性實施例包括與外泌體產生、microRNA、以及來自間充質飼養層的旁分泌信號傳導的定性或定量獨立性相關的因子。在這些方法實施方案的一些實施方案中，一旦將細胞接種并附著到一種或多種生物基質支架上，就可以進行該分析。在這些方法實施方案的一些實施方案中，細胞可以附著到一種或多種生物基質支架的組織特異性形式的基底。