Métodos y combinaciones de marcadores para detectar la predisposición al cáncer de pulmón.

Un método de ayuda en un diagnóstico de un sujeto sospechoso de cáncer de pulmón,

comprendiendo el método las etapas de:

a. cuantificar en una muestra de ensayo obtenida de un sujeto, la cantidad de dos o más biomarcadores en un panel, comprendiendo el panel al menos un anticuerpo y al menos un antígeno;

b. comparar la cantidad de cada biomarcador cuantificado en el panel con un punto de corte predeterminado para dicho biomarcador y asignar una puntuación para cada biomarcador basándose en dicha comparación;

c. combinar la puntuación asignada para cada biomarcador cuantificado en la etapa b para obtener una puntuación total para dicho sujeto;

d. comparar la puntuación total determinada en la etapa c con una puntuación total predeterminada; y

e. determinar si dicho sujeto tiene riesgo de cáncer de pulmón basándose en la comparación de la puntuación total de la etapa d.

donde el panel comprende al menos los cinco antígenos citoqueratina 19, CEA, CA125, ProGRP y timosina β4.

Métodos y combinaciones de marcadores para detectar la predisposición al cáncer de pulmón Antecedentes de la invención El cáncer de pulmón es el segundo cáncer más común tanto en hombres como mujeres en los Estados Unidos, con una estimación de 172.500 nuevos casos que se prevé que se diagnosticarán durante 2005 (estadísticas de la Sociedad Americana del Cáncer) . Es la causa más común de muerte por cáncer en ambos sexos, esperándose más de 163.000 muertes relacionadas con el cáncer de pulmón en 2005. El cáncer de pulmón es también un problema sanitario importante en otras áreas del mundo. En la Unión Europea, se producen aproximadamente 135.000 casos cada año (Informe Génesis, Febrero 1995) . También está aumentando rápidamente la incidencia en Europa Central y Oriental donde los hombres tienen las tasas de consumo de tabaco más alta del mundo (véase, T. Reynolds, J. Natl. Cancer Inst. 87: 1348-1349 (1995) ) . Solo el tabaco es responsable de más del 90% de todos los casos de cáncer de pulmón, tráquea, y bronquios (véase, CPMCnet, Guide to Clinical Preventive Services) . La Agencia Internacional de Investigación del Cáncer de la Organización Mundial de la Salud estimó que en 2002, en todo el mundo, había 1.352.000 casos de cáncer de pulmón con 1.179.000 muertes debido a la enfermedad.

El estadio temprano del cáncer de pulmón se puede detectar por radiografía torácica y examen citológico del esputo, sin embargo, estos procedimientos no tienen la suficiente sensibilidad para utilizarse rutinariamente como ensayos de detección en individuos asintomáticos. Los potenciales problemas técnicos que pueden limitar la sensibilidad de la radiografía torácica incluyen la técnica subóptima, exposición insuficiente, y posicionamiento y cooperación del paciente (véase, T.G. Tape, et al., Ann. Intern. Med. 104: 663-670 (1986) ) . Los radiólogos a menudo no se ponen de acuerdo en la interpretación de las radiografías torácicas y más del 40% de estas son significativas o potencialmente significativas (véase, P.G. Herman, et al., Chest 68: 278-282 (1975) ) . Las interpretaciones de falsos negativos son la causa de la mayoría de los errores y los resultados no concluyentes necesitan un ensayo de seguimiento para su clarificación (véase T.G. Tape et al., supra) .

La citología del esputo es menos sensible que la radiografía torácica en la detección precoz del cáncer de pulmón (véase, The National Cancer Institute Cooperative Early Lung Cancer Detection Program, Am. Rev. Resp. Dis. 130: 565-567 (1984) ) . Los factores que afectan a la capacidad de la citología de esputo para diagnosticar el cáncer de pulmón incluyen la capacidad del paciente para producir suficiente esputo, el tamaño del tumor, la proximidad del tumor a las vías aéreas importantes, el tipo histológico del tumor, y la experiencia y entrenamiento del citopatólogo (véase, R.J. Ginsherg et al. En: Cancer: Principles and Practice of Oncology, cuarta Edición, pp. 673-723, Philadelphia, PA: J/B. Lippincott Co. (1993) ) .

La mayoría de los nuevos cánceres se detectarán cuando la enfermedad ya se ha diseminado más allá del pulmón. En los Estados Unidos solamente el 16% de los nuevos cánceres de pulmón de células no pequeñas se detectan en un estado localizado cuando la supervivencia a 5 años es mayor del 49, 7%. Por el contrario, el 68% de los nuevos casos se detectan cuando la enfermedad ya se ha diseminado localmente o ha metastatizado a sitios lejanos que tienen tasas de supervivencia a 5 años del 18, 5% y el 1, 8%, respectivamente. De manera similar, el 80% de los cánceres de pulmón de células pequeñas que se detectan por primera vez se descubren con invasión local o metástasis lejana que tienen tasas de supervivencia a los 5 años del 9, 5% y 1, 7%, respectivamente (véase, Stat Bite, J. Natl. Cancer Inst. 87:1662 (1995) ) . Estas estadísticas muestran que los procedimientos actuales están fallando en la detección del cáncer de pulmón en un estadio temprano, tratable, de la enfermedad y que se necesitan métodos mejorados de detección y tratamiento para reducir la mortalidad.

Los métodos que se utilizan más frecuentemente para controlar los pacientes de cáncer de pulmón tras la terapia primaria son las visitas clínicas, los rayos X de tórax, el recuento sanguíneo completo, el ensayo de la función hepática y la tomografía computarizada de tórax (CT) . La detección de recurrencias por el seguimiento regular, sin embargo, no afecta mucho al modo de tratamiento y el tiempo de supervivencia total lo que lleva a la conclusión de que los métodos actuales de seguimientos no son eficaces respecto al coste (véase, K.S. Naunhcim et al., Ann. Thorac. Surg. 60:1612-1616 (1995) ; G. L. Walsh et al., Ann. Thorac. Surg. 60: 1563-1572 (1995) ) .

Más recientemente, se ha hecho un re-evaluación del uso de la tomografía computarizada (CT) para detectar personas asintomáticas que tienen alto riesgo de cáncer de pulmón. C. L. Henschke et al., (Clin. Imaging 28:317-321 (2004) ) comunican dos estudios que indicaban que la exploración por CT puede detectar cáncer de pulmón asintomático sin generar demasiado falsos positivos. J. Gohagan et al., (Chest 126:114-121 (2004) ) evaluaron un protocolo de prueba para un estudio aleatorio que comparaba los rayos X de tórax con CT espiral de dosis bajas y concluyeron que era fiable en un estudio clínico aleatorizado para explorar el cáncer de pulmón. Sin embargo, aunque está implementado en la práctica clínica, el coste de la detección por CT sería alto y el número de falsos positivos que da lugar a ensayos adicionales también sería alto. Un ensayo de sangre de bajo coste con buena especificidad complementaría la CT para la detección precoz del cáncer. Otra estrategia para mejorar la utilidad de la CT implica el uso de un ensayo de sangre de alta sensibilidad para el cáncer de pulmón en estadio temprano. Tal ensayo se podría ofrecer a los pacientes como una alternativa a la CT o los rayos X. Si el ensayo fuera positivo, el paciente se exploraría por imagen; si el ensayo fuera negativo, el paciente no sería explorado por imagen, pero se

podría re-ensayar en el futuro. Si un ensayo de sangre ofrece una alta sensibilidad o una alta especificidad o, idealmente, ambas, tal ensayo sería útil en los protocolos actuales que se utilizan para detectar el cáncer de pulmón en estado temprano.

Adicionalmente, ha habido una reciente revisión de los marcadores tumorales y su utilidad cuando se combina en paneles para identificar individuos que tienen riesgo de cáncer de pulmón. Sin embargo, la falta de sensibilidad que era característica de los marcadores individuales evita que los paneles de marcadores tumorales sean útiles para la detección precoz del cáncer de pulmón. Los antígenos tumorales que se habían encontrado por métodos bioquímicos clásicos, incluyendo alfa fetoproteína (AFP) , CA19-9, CA125, Antígeno Carcinoembrionario (CEA) , Citoqueratina 8, Citoqueratina 1H, fragmentos de Citoqueratina 19 (CYFRA 21-1) , Enolasa Neuronal específica (NSE) , Péptido de liberación de pro-Gastrina (proGRP) , y Antígeno del Carcinoma de Células Escamosas (SCC) . Estos marcadores son útiles en la estadificación, clasificación, predicción de resultado, y seguimiento de pacientes de cáncer de pulmón después de que se ha hecho su diagnóstico; sin embargo, estos marcadores no han sido útiles, sea solos o en paneles, para la detección precoz de la enfermedad (véase, S. Ando, et al., Anticancer Res.

21: 3085-3092 (2001) ; U. S. Preventive Services Task Force, Annals of Internal Medicine 140:738-739 (2004) ) . Por el contrario un panel de inmunoensayo de marcadores conocidos, específicamente, CEA, CYFRA 21-1, SCC, NSE, y ProGRP, se sabe que es útil para hacer un diagnóstico histológico del cáncer de pulmón en circunstancias en las que es difícil obtener una muestra de biopsia (véase, C. Gruber et al., Tumor Biology 27 (Suplemento 1) : 71 (2006) y

P. Stieber et al., Tumor Biology, 27 (Suplemento 2) :S5-4 (2006) ) .

Se han hecho intentos para descubrir marcadores tumorales mejores para el cáncer de pulmón que identifiquen primero componentes celulares que se expresen diferencialmente en el tejido tumoral de pulmón en comparación con el tejido pulmonar normal. Se ha utilizado la electroforesis en gel de poliacrilamida bidimensional para caracterizar las diferencias cuantitativas y cualitativas de la composición de polipéptidos (véase, T. Hirano et al., Br.

J. Cancer 72:840-848 (1995) ; A. T. Endler et al., J. Clin. Chem Clin. Biochem. 24:981-992 (1986) ) . La sensibilidad de esta técnica, sin embargo, está limitada por el grado de resolución proteica de las dos etapas electroforéticas y por la etapa... [Seguir leyendo]

1. Un método de ayuda en un diagnóstico de un sujeto sospechoso de cáncer de pulmón, comprendiendo el método las etapas de:

a. cuantificar en una muestra de ensayo obtenida de un sujeto, la cantidad de dos o más biomarcadores en un panel, comprendiendo el panel al menos un anticuerpo y al menos un antígeno;

b. comparar la cantidad de cada biomarcador cuantificado en el panel con un punto de corte predeterminado para dicho biomarcador y asignar una puntuación para cada biomarcador basándose en dicha comparación;

c. combinar la puntuación asignada para cada biomarcador cuantificado en la etapa b para obtener una puntuación total para dicho sujeto;

d. comparar la puntuación total determinada en la etapa c con una puntuación total predeterminada; y

e. determinar si dicho sujeto tiene riesgo de cáncer de pulmón basándose en la comparación de la puntuación total de la etapa d.

donde el panel comprende al menos los cinco antígenos citoqueratina 19, CEA, CA125, ProGRP y timosina β4.

2. El método de la reivindicación 1, donde

(i) el panel comprende al menos un anticuerpo que se selecciona de entre el grupo que consiste en: anti-p53, anti-TMP21, anti-NY-ESO-1, anti-HDJ1, anti-dominio-NPC1L1C, anti-TMOD1, anti-CAMK1, anti-RGS1, anti-PACSIN1, anti-RCV1, anti-MAPKAPK3 y anti-Ciclina E2; o

(ii) el panel comprende además al menos un antígeno que se selecciona de entre el grupo que consiste en: citoqueratina 8, citoqueratina 18, CA19-9, CA15-3, SCC, Amiloide sérico A, alfa-1-anti-tripsina y apolipoproteína CIII; o

(iii) el panel comprende además al menos una región de interés que se selecciona de entre el grupo que consiste en: Acn6399, Acn9459, Publ 1597, Pub4789, TFA2759, TFA9133, Pub3743, Pub8606, Pub4487, Pub4861, Pub6798, Pub6453, Pub2951, Pub2433, Publ7338, TFA6453 y HIC3959.

3. El método de la reivindicación 1 donde la etapa b comprende la comparación de la cantidad de cada biomarcador del panel con varios puntos de corte predeterminados para dicho biomarcador y asignar una puntuación para cada biomarcador basándose en dicha comparación, la etapa c comprende la combinación de la puntuación asignada para cada biomarcador cuantificado en la etapa b para obtener una puntuación total para dicho sujeto, la etapa d comprende la comparación de la puntuación total determinada en la etapa c con una puntuación total predeterminada y la etapa e comprende determinar si dicho sujeto tiene un cáncer de pulmón basándose en la comparación de la puntuación total de la etapa d.

4. El método de la reivindicación 1, donde el método comprende además obtener un valor para al menos un parámetro biométrico de un sujeto y comparar el valor del al menos un parámetro biométrico con un punto de corte predeterminado y asignar una puntuación para cada parámetro biométrico basándose en dicha comparación.

5. El método de la reivindicación 4, donde

(i) el panel comprende al menos un anticuerpo que se selecciona de entre el grupo que consiste en: anti-p53, anti-TMP21, anti-NY-ESO-1, anti-HDJ1, anti-dominio-NPC1L1C, anti-TMOD1, anti-CAMK1, anti-RGS1, anti-PACSIN1, anti-RCV1, anti-MAPKAPK3 y anti-Ciclina E2; o

(ii) el panel comprende al menos un antígeno que se selecciona de entre el grupo que consiste en: citoqueratina 8, citoqueratina 18, CA15-3, SCC, CA19-9, Amiloide sérico A, alfa-1-anti-tripsina y apolipoproteína CIII; o

(iii) el panel comprende además al menos una región de interés que se selecciona de entre el grupo que consiste en: Acn6399, Acn9459, Publ 1597, Pub4789, TFA2759, TFA9133, Pub3743, Pub8606, Pub4487, Pub4861, Pub6798, Pub6453, Pub2951, Pub2433, Publ7338, TFA6453 y HIC3959; o

(iv) donde el parámetro biométrico se selecciona de entre el grupo que consiste en: historia de fumador del sujeto, edad, exposición a carcinógenos y género.

6. El método de la reivindicación 4, donde el método además comprende comparar el valor de cada parámetro biométrico con varios puntos de corte predeterminados par dicho parámetro biométrico y asignar una de varias puntuaciones posibles para cada dicho parámetro biométrico basándose en dicha comparación, y donde la etapa b comprende la comparación de la cantidad de cada biomarcador del panel con varios puntos de corte predeterminados para dicho biomarcador y asignar una puntuación para cada biomarcador basándose en dicha comparación, la etapa c comprende la combinación de la puntuación asignada a cada biomarcador cuantificado en la etapa b con la puntuación asignada al parámetro biométrico para obtener una puntuación total para dicho sujeto, la etapa que comprende comparar la puntuación total de terminada en la etapa c con una puntuación total predeterminada y la etapa e comprende determinar si dicho sujeto tiene cáncer de pulmón basándose en la comparación de la puntuación total en la etapa d.

7. Un kit que comprende:

a. reactivos que contienen al menos un anticuerpo para cuantificar uno o más antígenos en una muestra de ensayo, donde dichos antígenos son: citoqueratina 19, CEA, CA125, ProGRP y timosina β4;

b. reactivos que contienen uno o más antígenos para cuantificar al menos un anticuerpo en una muestra de ensayo, donde dichos anticuerpos son: anti-p53, anti-TMP21, anti-dominio-NPC1L1C, anti-TMOD1, anti-NY-ESO1, anti-HDJ1, anti-CAMK1, anti-RGS1, anti-PACSIN1, anti-RCV1, anti-MAPKAPK3 y anti-Ciclina E2; y opcionalmente,

c. algoritmos para combinar y comparar la cantidad de cada antígeno y anticuerpo cuantificados en la muestra de ensayo con un punto de corte predeterminado y asignar una puntuación para cada antígeno y anticuerpo cuantificados basándose en dicha comparación, combinar la puntuación asignada para cada antígeno y anticuerpo cuantificado para obtener una puntuación total, comparar la puntuación total con una puntuación total predeterminada y usar dicha comparación como ayuda en la determinación de si un sujeto tiene cáncer de pulmón.

8. El kit de la reivindicación 7, que comprende además (i) reactivos para cuantificar una o más regiones de interés que se seleccionan de entre el grupo que consiste en:

ACN9459, Publ 1597, Pub4789, TFA2759, TFA9133, Pub3743, Pub8606, Pub4487, Pub4861, Pub6798, Tfa6453 20 y Hic3959 y

(ii) reactivos que contienen al menos un anticuerpo para cuantificar uno o más antígenos en una muestra de ensayo, donde dichos antígenos son: citoqueratina 8, citoqueratina 18, CA15-3, SCC, CA19-9, Amiloide sérico A, alfa-1-anti-tripsina, apolipoproteína CIII.