用于治疗癌症的组合物和方法
【专利摘要】本发明提供了可用于治疗癌症(特别是乳腺癌)的联合疗法。在多个实施方案中，本发明提供了治疗癌症的方法，其包括向患有癌症的患者施用有效量的免疫缀合物，所述免疫缀合物包含单克隆抗体部分和与之相连的第一促凋亡药部分；以及向所述患者施用有效量的第二促凋亡药。所述免疫缀合物的单克隆抗体部分可以起到靶向激素抗性乳腺癌细胞之受体(例如HER2)的作用。当向患有乳腺癌(例如激素抗性乳腺癌)的患者施用两种促凋亡药时，可以观察到协同作用，所述两种促凋亡药通过共同的分子机制(纵向调节)或不同的分子机制(横向调节)起作用。
【专利说明】用于治疗癌症的组合物和方法
[0001]关于联邦资助研究或开发的声明
[0002]本发明在国防部授予的授权N0.GG11284的政府支持下作出。政府享有本发明的某些权利。
[0003]相关申请的交叉引用
[0004]本申请要求2011年5月9日提交的美国序列号N0.61/483，821的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
【背景技术】
[0005]估计2011年，欧盟乳腺癌的预测死亡率为75,688例死亡[I]。至于美国，预测2010年的乳腺癌死亡数为39，840[2]。在约70 %的乳腺癌中，雌激素受体(ER)是肿瘤增殖的关键促进剂，因此一线治疗是通过使用阻碍雌激素产生的他莫昔芬或芳香酶(aromatase)抑制剂来抑制ER信号传导[3]。但是，对于许多患者而言，癌细胞对这些抑制剂之作用的初始(从头)或后续(获得的)抗性可以限制雌激素降低剂的治疗益处，所述抗性据信是癌细胞通过生物重编程对雌激素产生提高的敏感性而发生的。
[0006]三分之二的患有雌激素受体(ER)阳性乳腺癌的女性应答于激素治疗，其可以通过摘除卵巢、通过施用他莫昔芬或芳香酶(雌激素合成)抑制剂以及通过使用被称为GnRH超激动剂类似物的化合物来完成。但是，临床观察结果披露，乳腺癌细胞可以通过对雌二醇产生提高的敏感性来适应低雌二醇的条件。具体地，在急性剥夺雌二醇之前，刺激肿瘤生长需要200pg/ml的雌二醇,而在适应12至18个月之后，10pg/ml至15pg/ml的水平就足以导致肿瘤增殖。因此，这样的激素抗性乳腺癌(hormone-resistant breast cancers)不应答接下来的芳香酶治疗，并且包含这些激素抗性细胞的癌可以变得不可控。
[0007]对培养中的乳腺细胞之生长的研究表明，当在不含雌激素的介质中长时间培养野生型MCF-7细胞时，细胞在开始时停止生长，但然后，在数月之后，细胞适应并且与用雌二醇最大化地刺激的野生型MCF-7细胞一样迅速地生长。这些适应的培养细胞已被用于研究与激素适应相关的过程，并命名为LTED (长期雌激素剥夺)细胞，它们是“激素抗性”或“激素难治性”细胞的模型，因为它们是乳腺癌失去对芳香酶抑制剂之响应的原因。当在患者中这样的细胞产生突变时，其为这些患者生存前景的重大负面进展。
[0008]在激素治疗之后，观察到了雌激素受体HER2的上调。曲妥珠单抗(trastuzumab)-美登木素生物碱(maytansinoid)缀合物T-DMl是抗体-药物缀合物，其包含与微管抑制剂DMl (美登木素的类似物)共价相连的HER-2-特异性人源化抗体曲妥珠单抗。已表明，该缀合物靶向HER-2阳性乳腺癌细胞。参见，例如，Lewis PhillipsGD，Li G，Dugger DL, Crocker LM, Parsons KL, Mai E，Blattler WA, Lambert JM, ChariRVj Lutz RJ, Wong WL, Jacobson FS，Koeppen H，Schwall RH, Kenkare-Mitra SR，SpencerSD, Sliwkowski MX.Targeting HER2-positive breast cancer with trastuzumab—DMl，an antibody-cytotoxic drug conjugate，Cancer Res2008 ；68:9280-90 ；JunttilaTT, Li G，Parsons K，Phillips GL, Sliwkowski MX.Trastuzumab-DMl(T-DMl)retainsallthe mechanisms of action of trastuzumab and efficiently inhibits growthof lapatinib insensitive breast cancer, Breast Cancer Res Treat (2010) 128 (2):347-56 ；以及 Lin C 和 Chari R， The development of antibody delivery systemsto target cancer with highly potent maytansinoids， Exp.0pin.1nvest.Drugs (1997)6(2):169_172。
[0009]亟需对抗抗性并且获得更持久缓解的新治疗策略。
[0010]发明概述
[0011]在多个实施方案中，本发明涉及用于治疗癌症的联合疗法，所述癌症包括但不限于激素抗性(激素难治性)乳腺癌，例如不再响应于一线治疗的那些，所述一线治疗例如向患者施用芳香酶抑制剂(例如阿那曲唑)、雌激素受体调节剂(例如他莫昔芬)等。在许多实施方案中，本发明提供治疗癌症的方法，其包括向患有癌症之患者施用有效量的免疫缀合物，所述免疫缀合物包含单克隆抗体部分和与之相连的第一促凋亡药部分；以及向患者施用有效量的第二促凋亡药。例如，所述癌症可以是乳腺癌，例如芳香酶抗性乳腺癌、他莫昔芬抗性乳腺癌、ER+激素难治性乳腺癌(ER+hormone refractory breast cancer)或包含其中HER2表达上调之癌细胞的乳腺癌、或其任意组合。
[0012]在某些实施方案中，所述免疫缀合物包含通过接头(linker)与第一促凋亡药部分偶联的单克隆抗体部分。在许多实施方案中，所述第一促凋亡药部分是微管解聚剂，例如美登木素生物碱或奥瑞斯他汀(auristatin)。例如，所述第一促凋亡药部分可以是美登木素类似物(美登木素生物碱)，其通过接头部分与单克隆抗体部分结合。更具体地，所述免疫缀合物可以是曲妥珠 单抗-美登木素生物碱缀合物，其包含通过非还原性接头部分与美登木素生物碱促凋亡药物部分偶联的曲妥珠单抗(Herceptin? )(例如，t-dmi)。相对于生长抑制策略来说，本发明人优选选择促凋亡策略，以通过除去抗性细胞而非仅仅抑制它们的生长来取消适应性再编程过程。
[0013]在多个实施方案中，所述第二促凋亡药通过与第一促凋亡药发挥细胞毒性作用之分子机制不同的分子机制来发挥细胞毒性作用。
[0014]在本文中将其称为“横向调节”，其中通过治疗方案活化或诱导两条独立的凋亡途径，相比而言，在“纵向调节”中，靶向单个促凋亡途径中的两个或更多个步骤。本发明人在本文中公开，采用例如T-DMl与第二促凋亡药之组合的横向调节在诱导激素难治性乳腺癌细胞凋亡中表现出协同作用。
[0015]在一些实施方案中，所述第二促凋亡药是通过非固有(extrinsic)途径诱导凋亡的药。在另一些实施方案中，所述第二促凋亡药是通过固有(intrinsic)途径诱导凋亡的药。例如，所述第二促凋亡抗癌药可以是法呢基-硫代水杨酸(FTS)、4-(4-氯-2-甲基苯氧基)-N-羟基丁酰胺(CMH)、雌二醇(E2)、四甲氧基芪(TMS)、δ -生育三烯酚、沙利霉素或
姜黄素。
[0016]在多个实施方案中，本发明提供了第一促凋亡药与第二促凋亡药之组合在治疗癌症(例如乳腺癌)、更具体地在治疗如上所述的激素抗性乳腺癌中的医疗用途。例如，所述第一促凋亡药可以是诸如T-DMl的免疫缀合物，所述第二促凋亡药可以是通过与第一促凋亡药可发挥其抗癌作用的分子机制不同的分子机制来诱导癌细胞凋亡的药。
[0017]在多个实施方案中，本发明提供了包含免疫缀合物和第二促凋亡药的治疗组合物，其用于治疗癌症，例如乳腺癌，更具体地用于治疗如上所述的激素抗性乳腺癌，所述免疫缀合物包含单克隆抗体部分和第一促凋亡药部分。
[0018]所述免疫缀合物的单克隆抗体部分可以为第一促凋亡药提供靶向机制，例如靶向激素抗性乳腺癌细胞中上调的HER2受体。可以通过使用缀合物来获得抗癌药的靶向组分，所述缀合物例如共价偶联的部分，其中之一提供靶向机制，其中的另一部分提供细胞毒性作用或凋亡作用。一种这样的药剂-t-dmi是单克隆抗体曲妥珠单抗(Herceptin? )与美登木素生物碱大环促凋亡细胞毒性剂的共价缀合物。t-dmi包含与促凋亡微管抑制剂DMl共价相连的HER2特异性人源化抗体曲妥珠单抗作为祀向部分。参见,例如，OroudjevE, Lopus M,Wilson L, Audette C,Provenzano C,Erickson H, Kovtun Y, Chari R, JordanMA(2010)Mol Cancer Ther9:2700-2713, Maytansinoid-antibody conjugates inducemitotic arrest by suppressing microtubule polymerization。本发明人出乎意料地发现，T-DMl与其他促凋亡抗癌药组合可以协同作用以诱发无毒的细胞凋亡从而在体外杀死激素抗性乳腺癌细胞(MCF-7 ；T47D)和激素难治性乳腺癌细胞(LTED ;TamR)，所述其他促凋亡抗癌药包括:法呢基-硫代水杨酸(FTS, Salirasib, —种革巴向胱天蛋白酶依赖性内在线粒体死亡途径的Ras抑制剂)、雌二醇(E2，胱天蛋白酶依赖性内在线粒体死亡途径)、四甲氧基芪(TMS，胱天蛋白酶非依赖性线粒体死亡途径)、4_ (4-氯-2-甲基苯氧基)-N-羟基丁酰胺(CMH，非固有凋亡途径)、δ-生育三烯酚、沙利霉素或姜黄素、或其任意组合。本领域中公知，用于评价本文公开并且要求保护之疗法的这样的细胞系可以很好地预测所述疗法在患有癌症之患者的体内应用中的成绩。
[0019]在多个实施方案中，本发明人公开了进行以确定如下假设之实验的结果:某些促凋亡剂的组合可以协同作用以诱导激素抗性(激素难治性)乳腺癌细胞凋亡、细胞死亡。例如，本发明提供了治疗癌症的方法，其包括向患有癌症之患者施用有效量的免疫缀合物，所述免疫缀合物包含靶向单克隆抗体和第一促凋亡药部分；以及向患者施用有效量的第二促凋亡药。协同意指治疗作用大于通过单独施用每种药会获得的各治疗作用的相加。
[0020]附图简述
[0021]图1A-1F示出凝胶电泳放射自显影图(1A、1B、1D、1E)和条形图(1C、1F)，其总结了当用FTS处理LTED细胞，研究胞质级分和线粒体级分中蛋白质水平之改变时获得的关于所示促凋亡蛋白质水平之结果。
[0022]图2A-B示出时间进程条形图(2A)和细胞活力对浓度的曲线(2B)，其示出(图2A)FTS与姜黄素的组合对野生型MCF-7细胞的作用；和(图2B)单独的FTS或FTS与姜黄素的组合对MCF-7细胞活力的作用。
[0023]图3A-B示出时间进程条形图(3A)和细胞活力对浓度的曲线(3B)，其示出沙利霉素对MCF-7细胞的作用。
[0024]图4示出用所示组合处理5天之非适应性细胞的剂量效应图的图示说明:MCF_7细胞(a-c ;上图)和T47D(d-f ;下图)。
[0025]图5示出用所示组合处理5天之适应性细胞系LTED D29的剂量效应图的图示说明。
[0026]图6示出按照所示处理的非适应性MCF-7细胞(a_c ;上面三幅图)和T47D(d-f ；下面三幅图)之组合指数的图示说明。纵坐标-组合指数(Combination Index,Cl);横坐标-作用分数。
[0027]图7A-B示出按照所示处理的适应性细胞系LTED D29 (a_i)和TamR细胞(i_s)之组合指数的图示说明。
[0028]图8示出用所示组合处理的非适应性细胞MCF-7细胞(a_c ;上面三幅图)和T47D细胞(d_f ;下面三幅图)之等效应图分析(Isobologram analysis)的图示说明。纵坐标-剂量A ;横坐标-剂量B。
[0029]图9示出按照所示处理的适应性细胞系LTED D29细胞(a_i)之等效应图分析的图示说明。纵坐标-剂量A ;横坐标-剂量B。
[0030]发明详述 [0031]在本发明的描述和权利要求中，下列术语将依照下文给出的定义使用。除非另有指明，否则本文使用的全部技术和科学术语与本发明所属领域普通技术人员通常理解的含义相同。虽然任何类似或等同于本文所述方法和材料的方法和材料可以在本发明的实践或试验中使用，但优选的方法和材料亦在本文描述。本文使用的下列每个术语具有本部分中与其相关的含义。下文列出的用于自由基、取代基和范围的具体和优选的值仅用于说明；并不排除其他定义值或者自由基和取代基定义范围内的其他值。
[0032]本文使用的无数量词修饰形式是指一个(种)或多于一个(种)、即至少一个(种)所示语法宾语。例如，“元素”是指一种元素或多于一种元素。
[0033]本文使用的术语“约”是指“大约”、“上下”、“大体上”或“左右”。当术语“约”用于修饰一个数值范围时，它通过扩展所设定数值的上下界限来修改范围。一般来说，本文使用的术语“约”用于在给定值上下20 %范围内修改数值。
[0034]本文使用的术语“受影响的细胞”是指患有疾病或障碍之对象的细胞，与未患有疾病、病症或障碍的对象相比，所述受影响的细胞具有改变的表型。
[0035]相对于未患有疾病、病症或障碍之对象中的同种细胞或组织来说，如果细胞或组织具有改变了的表型，则该细胞或组织受疾病或障碍“所影响”。
[0036]本文使用的“激动剂”是物质的组合物，当向哺乳动物(例如人)施用时，其增强或延长目的生物活性。这种作用可以是直接或间接的。
[0037]“拮抗剂”是物质的组合物，当向哺乳动物(例如人)施用时，其抑制或阻碍可归因于哺乳动物中固有化合物水平或存在的生物活性。这种作用可以是直接或间接的。
[0038]本文使用的术语“芳香酶抑制剂”涉及阻碍雄烯二酮转化为雌酮和/或睾酮转化为雌二醇的组合物。芳香酶抑制剂包括类固醇类抑制剂和非类固醇类抑制剂二者，包括例如依西美坦、阿那曲唑和来曲唑。
[0039]本文使用的化合物之“类似物”是这样的化合物，例如，在结构上与另一化合物相似但不一定是异构体(例如，5-氟尿嘧啶是胸腺嘧啶的类似物)。
[0040]术语“凋亡”是指由可以通过多种方法诱导的生物化学途径介导的细胞程序性死亡。“促凋亡”剂或“促凋亡”药是产生导致细胞程序性死亡之生物化学作用的生物活性剂或药。如本文所述，凋亡可以由如在下文中进一步描述的内源性或非固有途径或机制导致或诱导。“非固有”凋亡途径涉及死亡受体，并且该途径由与死亡受体结合的配体活化。“固有”凋亡途径涉及启动凋亡的线粒体途径。横向调节中的“横向”是指影响多于一种特定途径的刺激，而纵向调节中的“纵向”是指涉及同一途径中的若干步骤。[0041]本文使用的术语“乳腺癌”涉及乳房或乳腺组织的多种癌类型和子类型的任一种。
[0042]本文使用的术语“癌”定义为其独特特征-失去正常控制-导致生长失调、不分化、局部组织侵袭和转移之细胞的增殖。实例包括但不限于乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、宫颈癌、皮肤癌、胰腺癌、结肠直肠癌、肾癌和肺癌。
[0043]本文使用的“化合物”是指通常认为是药或用作药的候选物以及上述之组合和混合物的任何类型的物质或试剂。
[0044]“缀合物”是组合彼此结合的至少两个“部分”或结构域的分子实体。“共价”缀合物是其中所述部分通过共价化学键(例如本领域中公知的)相连的缀合物。例如，可以使蛋白质(例如单克隆抗体)与有机化合物(例如药)例如通过共价结合形成缀合物。当所述蛋白质是抗体(例如单克隆抗体)时，在本文中将所得缀合物称为“免疫缀合物”。蛋白质(例如单克隆抗体)与有机化合物(例如药)之间的共价结合可以通过“接头”或“接头部分”发生，所述“接头”或“接头部分”与有机化合物和蛋白质二者共价结合。实例在下文中有讨论。
[0045]本文使用的术语“接头”或“接头部分”是指共价地或非共价地(例如，通过离子键或氢键或范德华相互作用)连接两个其他分子部分的分子部分。在下文中提供有具体实例。“连接”或“接头”是指两个基团之间的连接。
[0046]本文使用的术语“部分”是指大分子的结构域；例如，在缀合物T-DMl中，美登木素生物碱药通过接头与单克隆抗体相偶联，使得在终产物中，美登木素生物碱药部分通过接头部分与单克隆抗体部分相结合。包含这样的部分之缀合物的实例由分子实体T-DMl提供，分子实体t-dmi是单克隆抗体曲妥珠单抗(Herceptin? )与美登木素生物碱大环细
胞毒性化合物的共价缀合物，其结构如下所示:
[0047]
【权利要求】
1.一种治疗癌症的方法，其包括向患有癌症的患者施用有效量的免疫缀合物，所述免疫缀合物包含单克隆抗体部分和与之相连的第一促凋亡药部分；和向所述患者施用有效量的第二促凋亡药。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一促凋亡药部分与所述单克隆抗体部分共价相连。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述癌症是乳腺癌。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述乳腺癌是芳香酶抗性乳腺癌。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述乳腺癌是他莫昔芬抗性乳腺癌。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述乳腺癌是ER+激素难治性乳腺癌。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述乳腺癌是HER2阳性乳腺癌。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述乳腺癌是HER2阳性乳腺癌。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述单克隆抗体部分与HER2相结合。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述单克隆抗体部分是曲妥珠单抗。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一促凋亡药部分是微管解聚剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一促凋亡药部分是美登木素生物碱或奥瑞斯他汀。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述单克隆抗体部分与HER-2相结合。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述免疫缀合物是T-DMl。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二促凋亡药通过与所述第一促凋亡药部分发挥细胞毒性作用之分子机制不同的分子机制来发挥细胞毒性作用。
16.根据权利要求1所述的方法，其中施用所述免疫缀合物与所述第二促凋亡药具有协同作用。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二促凋亡药是通过非固有途径诱导凋亡的药。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二促凋亡药通过Fas途径诱导凋亡。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二促凋亡药通过C-FLIP途径诱导凋亡。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二促凋亡药是CMH、E2或δ-生育三烯酚。
21.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二促凋亡药是通过固有途径诱导凋亡的药。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二促凋亡药通过胱天蛋白酶非依赖性途径诱导凋亡。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二促凋亡药通过胱天蛋白酶依赖性途径诱导凋亡。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二促凋亡药是E2、FTS、δ-生育三烯酚、沙利霉素或姜黄素。
25.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二促凋亡抗癌药是FTS、CMH、Ε2、TMS、δ -生育三烯酚、沙利霉素或姜黄素。
26.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二促凋亡药通过非固有途径诱导凋亡。
27.根据权利要求26所述的方法，其中施用所述免疫缀合物和所述第二促凋亡药具有协同作用。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述第二促凋亡药是CMH、E2或δ-生育三烯酚。
29.根据权利要求26所述的方法，其中所述免疫缀合物是T-DMl。
30.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二促凋亡通过固有途径诱导凋亡。
31.根据权利要求30所述的方法，其中施用所述免疫缀合物和所述第二促凋亡药具有协同作用。
32.根据权利要求30所述的方法，其中所述第二促凋亡药是FTS。
33.根据权利要求30所述的方法，其中所述免疫缀合物是T-DMl。
34.根据权利要求1所述的方法，其包括治疗患有芳香酶抗性乳腺癌、他莫昔芬抗性乳腺癌或ER+激素 难治性乳腺癌之患者的芳香酶抗性乳腺癌、他莫昔芬抗性乳腺癌或ER+激素难治性乳腺癌，所述方法包括向所述患者施用有效量的T-DMl和有效量的FTS、CMH、Ε2、TMS、δ-生育三烯酚或姜黄素或其任意组合。
35.根据权利要求1至34中任一项所述的方法，其中所述方法是辅助疗法。
36.根据权利要求1至34中任一项所述的方法，其中所述方法是一线疗法。
37.根据权利要求1至34中任一项所述的方法，其中所述方法是二线疗法。
38.根据权利要求1至34中任一项所述的方法，其中所述免疫缀合物和所述第二促凋亡药作为组合制剂施用或者交替施用。
39.根据权利要求1至34中任一项所述的方法，其还包括向所述患者施用另外的抗癌药，其中所述另外的抗癌药任选地通过与所述第一促凋亡抗癌药部分之分子机制不同并且与所述第二促凋亡抗癌药之分子机制不同的分子机制来发挥作用；或者向所述患者施用电离辐射，包括X-射线、Y-射线、放射性核素的发射或亚原子颗粒；或者其任意组合。
40.治疗组合物，其包含(a)免疫缀合物和(b)第二促凋亡药，所述免疫缀合物包含与第一促凋亡药部分相连接的单克隆抗体部分。
41.根据权利要求40所述的组合物，其中所述共价免疫缀合物是T-DMl。
42.根据权利要求40所述的组合物，其中所述第二促凋亡抗癌药是FTS、CMH、E2、TMS、S-生育三烯酚或姜黄素。
【文档编号】A61K39/00GK103648523SQ201280028311
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年5月9日 优先权日:2011年5月9日
【发明者】理查德·J·桑滕, 萨拉·E·艾亚尔 申请人:弗吉尼亚大学专利基金会