軟骨疾病的預后生物標記的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及遺傳藥理學，更具體地說，涉及與軟骨疾病的嚴重程度或軟骨 疾病的發(fā)展相關的遺傳標記。更具體地說，本發(fā)明涉及可用于診斷和治療軟骨疾病的人類 基因。
[0002]本發(fā)明還公開了與藥物療法（例如合成代謝藥物）的軟骨響應有關的IL1RN基因 的具體多態(tài)性或等位基因，以及基于這些敏感性變化的診斷工具和試劑盒。因此，本發(fā)明可 用于預測藥物療法的響應。其可用于選擇/確定通過指定藥物的關節(jié)內(nèi)給藥來治療的病 人。在診斷中使用這些標記可為病人帶來更多好處并減少風險。
【背景技術】
[0003] -般來說，軟骨疾病是指以結締組織中的代謝異常的惡化為特征的疾病，其表現(xiàn) 為受影響身體部分的疼痛、僵硬及活動受限。這些疾病可由病原體引起或者由創(chuàng)傷或損傷 造成。軟骨疾病包括骨關節(jié)炎（0A)和軟骨損傷（包括軟骨和關節(jié)的運動損傷、或者諸如微 裂手術（microfracture)的手術損傷）等。成熟軟骨的自身修復能力有限，這主要是因為 成熟軟骨細胞幾乎沒有增殖的潛力，而且沒有血管。此外，軟骨獲得的營養(yǎng)不多，且氧壓力 低。損傷或疾病引起的的受損軟骨、特別是關節(jié)軟骨的置換是醫(yī)生的一大挑戰(zhàn)，而現(xiàn)有的手 術治療程序被認為不是完全可預測的，并且只在有限的時間內(nèi)有效。因此，大多數(shù)年輕病人 不尋求治療，或者被建議盡量推遲治療。當必須進行治療時，標準程序是依年齡而定的，并 且在全關節(jié)置換術、軟骨塊移植或骨髓刺激技術（例如微裂手術）之間也有所不同。微裂 手術是一種涉及穿刺軟骨下骨以通過骨髓干細胞刺激軟骨沉積的常見程序。但是，這種技 術已被證明不能充分修復軟骨缺陷，并且形成的新軟骨主要是纖維軟骨，這導致功能和生 物力學不足或改變。事實上，纖維軟骨不具備同樣的耐久性，并且可能不能正確地粘附到周 圍的透明軟骨。因此，新合成的纖維軟骨可能更容易損壞（預計期限：5_10年）。
[0004]對于骨關節(jié)炎患者來說，非手術治療主要包括物理治療、生活方式改變（如減少 活動）、支持裝置、口服或注射藥物（如非類固醇抗炎藥）和醫(yī)學管理。一旦這些治療失敗， 患者的主要選擇就是手術，例如關節(jié)置換術。這一選擇可使一般為短期存在的癥狀減輕。脛 骨或股骨截骨術（切開骨骼以使關節(jié)磨損重建平衡）可減輕癥狀，有助于維持積極的生活 方式，延緩對全關節(jié)置換的需求。全關節(jié)置換可改善晚期骨關節(jié)炎癥狀，但一般需改變患者 的生活方式和/或活動水平。
[0005]目前，市面上的藥物療法主要用于緩解疼痛。市場上還沒有能夠修復軟骨損傷的 療法（見 Lotz，2010)。
[0006] 成纖維細胞生長因子18(FGF-18)是FGF蛋白家族的成員，其與FGF-8和FGF-17密 切相關。FGF-18已被證明是軟骨細胞和成骨細胞的增殖劑（Ellsworth等，2002 ;Shimoaka 等，2002)。FGF-18已被建議單獨（W02008/023063)或與透明質(zhì)酸結合（W02004/032849) 用于治療諸如骨關節(jié)炎和軟骨損傷的軟骨疾病。
[0007] Sprifermin是人FGF-18的截短形式，現(xiàn)正對其進行臨床試驗以治療骨關節(jié)炎 和軟骨損傷（更多細節(jié)請參見例如NCT01033994, NCT00911469和NCT01066871)。目前， Sprifermin的給藥方案是每周一次，持續(xù)三周（一個治療周期），通過關節(jié)內(nèi)注射給藥。治 療周期可重復。W02008023063中描述了該給藥方案。
[0008]目前，在臨床試驗中提供給患者的使用任何藥物、特別是諸如Sprifermin的合成 代謝藥物的0A和軟骨損傷療法不具有響應的預測信息，也就是說，并不知道該治療將會是 非常有效、適度有效還是僅有極少或沒有療效。例如，目前，根據(jù)W0MAC分數(shù)，許多經(jīng)治療的 患者群在使用FGF-18至少一個治療周期后對該治療顯示中度/高度響應，但是，其他一些 患者對該治療無響應，或者有響應但與對照組相比W0MAC分數(shù)很高。
[0009] 本說明書首次描述與使用諸如FGF-18的藥物治療諸如軟骨疾病的臨床響應質(zhì)量 相關的遺傳標記，所述軟骨疾病例如骨關節(jié)炎、軟骨損傷、影響關節(jié)軟骨的骨折或影響關節(jié) 軟骨的手術操作（例如微裂手術）。這種標記可用于通過治療前的遺傳篩選，識別較可能對 使用所述藥物的療法產(chǎn)生某種特定響應的患者亞群，例如，對使用所述藥物的療法有非常 好的臨床響應的患者，或者相反地，該療法可能失敗的患者。對患者對治療的臨床響應的類 型的了解可用于優(yōu)化療法或選擇療法，例如選擇使用指定藥物的療法作為第一線療法或改 變給藥方案。這種信息在臨床上可用于患者的諸如0A/軟骨損傷的軟骨疾病的醫(yī)學管理。 例如，如果得知一名患有0A或軟骨損傷的患者對FGF-18療法無反應的風險很高，醫(yī)生可以 將該患者排除在所述療法之外。在臨床上，這種預后信息也可用于指導給藥方案的決定。
[0010] 此外，本發(fā)明描述預示疾病的嚴重程度或疾病的發(fā)展的遺傳標記。這種標記可用 于通過治療前的遺傳篩選，識別較可能具有軟骨疾病的較不嚴重的形式的患者亞群。因此， 在臨床上，這種預后信息可用于指導醫(yī)學決定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明涉及一種預測患有軟骨疾病的個體的疾病嚴重程度或疾病的發(fā)展的方法， 所述方法包括以下步驟：
[0012] a.由核酸樣本確定基因座IL-1RNrs9005和IL-1RNrs315952處的基因型；
[0013] b.由步驟a的結果預測疾病嚴重程度。
[0014] 根據(jù)所述方法，IL-1RN rs9005處為G/G且IL-1RN rs315952處為T/T的基因型 的存在預示軟骨疾病的較不嚴重的形式。
[0015] 本發(fā)明還描述一種用于在給藥之前預測患有軟骨疾病的個體對藥物的敏感性的 方法，所述方法包括以下步驟：
[0016] a.由核酸樣本確定基因座IL-1RNrs9005和IL-1RNrs315952處的基因型；
[0017] b.由步驟a的結果預測所述個體對所述藥物的高、中、低或無敏感性。
[0018] 根據(jù)所述方法，IL-1RN rs9005處為G/G且IL-1RN rs315952處為T/T的基因型 的存在預示對所述藥物的低或無敏感性。相反地，選自由以下組成的組的基因型的存在預 示對所述藥物的敏感性：（1) IL-1RN rs9005G/G 且 IL-1RN rs315952T/C 或 C/C，以及（2) IL-1RN rs9005A/G 或 A/A 且 IL-1RN rs315952T/T、T/C 或 C/C。特別是，IL-1RN rs9005 處 為A/A或A/G且IL-1RN rs315952處為C/C或C/T的基因型的存在預示對所述藥物的高敏 感性。
[0019] 在其他實施例中，本發(fā)明還描述一種基于軟骨疾病患者對藥物敏感的可能性，而 將其加入或剔出使用所述藥物的療法或臨床試驗的方法，所述方法包括以下步驟：
[0020] a.確定所述患者在由IL-1RNrs9005和IL-1RNrs315952組成的多態(tài)性基因座處 的核酸，其中所述患者在所述基因座處的基因型預示所述患者對所述藥物敏感或不敏感的 風險，以及
[0021] b.將敏感患者選為適于使用所述藥物的療法或臨床試驗。
[0022] 具體來說，具有IL-1RNrs9005G/G且IL-1RNrs315952T/T的基因型的患者將被 歸類為非敏感者。因此，這些個體可從所述藥物療法或臨床試驗中剔除。這樣，在這些基因 座處具有任何其他基因型（即：IL-1RNrs9005G/G且IL-1RNrs315952T/C或C/C，或IL-1RN rs9005A/G或A/A且IL-1RNrs315952T/T、T/C或C/C)的個體將被歸類為敏感者，包括中 度敏感者和超敏感者（或高度敏感者）個體，因此，這些個體可加入使用所述治療性化合物 的療法。
[0023] 本發(fā)明還提供一種基于軟骨疾病患者對藥物呈超敏感性的可能性來選擇患者 實施使用所述藥物的替代治療方案的方法，所述方法包括確定所述患者在選自由IL-1RN rs9005和IL-1RNrs315952組成的組的多態(tài)性基因座處的核酸，其中所述患者在所述基因 座處的基因型預示所述患者對使用所述藥物的療法呈超敏感性的風險，以及選擇所述患者 實施適于所述患者的替代治療方案。優(yōu)選地，與不具有超敏感性的風險的患者的所述藥物 的給藥劑量相比，在所述替代治療方案中，可減少所述藥物的總給藥劑量。具體來說，具有 IL-1RNrs9005A/G或A/A且IL-1RNrs315952T/C或C/C的基因型的患者被歸類為超敏感 者，并被選擇實施所述藥物的給藥劑量減少的替代治療方案。
[0024] 本發(fā)明還提供一種基于軟骨疾病患者在使用藥物進行治療時發(fā)生AIR事件的可 能性來選擇患者實施使用所述藥物的替代治療方案的方法，所述方法包括確定所述患者在 選自由IL-1RNrs9005和IL-1RNrs315952組成的組的多態(tài)性基因座處的核酸，其中所述 患者在所述基因座處的基因型預示所述患者響應使用所述藥物的療法而發(fā)生AIR事件的 風險，以及選擇所述患者實施適于所述患者的替代治療方案。優(yōu)選地，與不具有發(fā)生AIR事 件的風險的患者的給藥劑量相比，在所述替代治療方案中，可減少所述藥物的總給藥劑量。 具體來說，具有IL-1RNrs9005A/G或A/A且IL-1RNrs315952T/C或C/C的基因型的患者 被歸類為超敏感者，并被選擇實施所述藥物的給藥劑量減少的替代治療方案。
[0025] 在另一方面，本發(fā)明還描述包括用于實施上述方法的裝置和使用說明的試劑盒。 所述試劑盒至少包括一對用于檢測所述等位基因是否存在的特定引物或探針。
[0026] 在作為整體的本發(fā)明的上下文中，所述患者優(yōu)選地患有選自以下組的軟骨疾?。?骨關節(jié)炎，軟骨損傷以及影響關節(jié)軟骨的骨折或影響關節(jié)軟骨的手術操作（例如微裂手 術）。
[0027] 在作為整體的本發(fā)明的具體實施例中，所述給予的藥物是用于治療軟骨疾病的 藥物。在一個優(yōu)選實施例中，所述藥物對軟骨具有合成代謝效應。所述合成代謝藥物包 括：BMP-2、BMP-7、GDF-5、FGF0、FGF-8、FGF-9、S0X-9 增強劑、TGF0、及其任何變體、以及 FGF-18 化合物，例如 sprifermin。
[0028] 應理解的是，在本說明書中提及的任何方法或用途中，在確定一個基因座處的基 因型之前，需要通過諸如血液或唾液采集的方法獲取所述個體的核酸樣本（或測試樣本）。 或者所述測試樣本也可選自口腔細胞、尿液或糞便。優(yōu)選地，所述核酸樣本是DNA樣本。此 外，還應理解，本說明書中提及的任何方法或用途均在體外進行，而不是在動物或人體上進 行。
[0029] 定義
[0030] 術語"藥物"或"治療性化合物"是指目前用于或可用于治療軟骨疾病的化合物。
[0031] 術語"合成代謝化合物"或"合成代謝藥物"應理解為對軟骨具有合成代謝效應的 化合物或藥物，優(yōu)選可導致軟骨修復的化合物或藥物。這種化合物包括FGF-18化合物（如 本文所定義）、BMP-2(例如參見 Uniprot P12643)、BMP-7(例如參見 Uniprot P1807