用于将用MDM2拮抗剂进行患者癌症治疗个人化的基于mRNA的基因表达的制作方法
【专利说明】用于将用MDM2拮抗剂进行患者癌症治疗个人化的基于 mRNA的基因表达
【背景技术】
[0001] TP53基因编码肿瘤抑制蛋白，肿瘤抑制蛋白在癌症发展期间起到关键性的保护作 用。P53在多细胞生物体中非常重要，其中P53调节细胞周期，由此用作参与预防癌症的肿 瘤抑制物。此外，P53是转录因子，调节参与细胞控制（例如凋亡、DNA修复和衰老）的多个 基因。
[0002] 在非应激条件下，p53蛋白的水平是由MDM2 (鼠双微染色体2)经由负反馈环控制， 其中MDM2转录由p53驱动。MDM2蛋白结合于TP53蛋白并阻断其激活域。MDM2也可用作 P53泛素连接酶，其对于泛素依赖性降解标记p53。
[0003] 在过度表达MDM2的细胞中，P53是非活化的，导致无效的生长阻滞和凋亡。阻断 P53-MDM2相互作用可恢复P53功能，可能是癌症治疗的新方法。用MDM2拮抗剂治疗肿瘤 细胞应该能够使P53介导其下游功能，包括基因转录的激活以及细胞周期阻滞和凋亡的诱 导。
[0004] TP53突变在急性髓细胞白血病（AML)中是罕见的，通常不认为其在这些恶性肿瘤 的发展中是最重要的。但是，已经发现MDM2在AML中频繁过度表达，并且可通过废除p53 功能而增强致瘤潜能和抗凋亡性。已经发现，AML细胞系和16个具有野生型p53的主要的 aAML样品通过诱导产生p53-依赖性凋亡响应于MDM2拮抗剂（抑制剂）。这些发现支持了 以下原理：以P53-MDM2相互作用为目标作为AML的治疗策略。
[0005] 根据药物作用的推测机理，对于这类期待有效的药物，需要存在功能p53蛋白和 有关途径效应分子。并非所有患者都将需要功能P53蛋白和有关途径效应分子。为了更好 确定患者是否可以受益于治疗，需要研究预测分子试验，用于确定最可能对治疗有响应的 患者。评价对MDM2拮抗剂的潜在响应的一种方法是是评价TP53基因是否突变。但是，以 下事实会让这变得复杂：在癌症情况下，在TP53中可发现大量突变。并非所有这些突变都 会干扰P53蛋白的活性，进一步使解释TP53突变试验变得复杂。而且，在野生型TP53细胞 系和患者中，存在一系列对MDM2拮抗剂的响应。因此，由容易解释的诊断工具预测对MDM2 拮抗剂的响应性的能力是MDM2拮抗剂的临床开发未满足的需求。为此，匹配p53途径活性 的的基因表达标签的开发可提供选择最有可能对MDM2拮抗剂治疗响应的患者的方法。
【发明内容】
[0006] -方面，本发明涉及预测患癌症患者对治疗的响应的方法，其中所述患者治疗包 括用担当MDM2-p53相互作用的抑制剂的化合物进行治疗，所述方法包括以下步骤：
[0007] a)测量从对象预获得的标本中的水平，从而得到代表该水平的一个或多个值；和
[0008] b)将来自步骤a)的一个或多个值与标准值或标准值组进行比较。
[0009] 担当MDM2-p53相互作用的抑制剂（MDM2-抑制剂，MDM2-拮抗剂）的化合物是 本领域公知的。MDM2-抑制剂及其制备方法公开于，例如，美国专利8, 354, 444B2,以及TO 2007/063013, WO 2010/031713和WO 2011/098398,其通过参考全部并入本申请。另外的 MDM2-抑制剂公开于WO 2013/135648,其通过参考全部并入本申请。
[0010]美国专利 8, 354, 444B2、以及 TO 2010/031713、TO 2011/098398 公开了，例如，式 I、II和IIa的化合物
[0012] WO 2013/135648公开了，例如，式III的化合物
[0014] -方面，本发明涉及预测患有癌症的患者对于治疗的响应的方法，其中患者治疗 包括用担当MDM2-p53相互作用的抑制剂、优选为MDM2-抑制剂的化合物进行治疗，该化合 物特别公开于美国专利8, 354, 444B2的工作实施例，或WO 2007/063013、W0 2010/031713、 WO 2011/098398 和 TO 2013/135648。
[0015] 另一方面，本发明涉及治疗有需患者的肿瘤病、癌症的方法，包括测量取自患者的 标本中的水平以得到代表该水平的一个或多个值，和用如上定义的通式I化合物或其药用 衍生物治疗对象。
[0016] 基于MDM2响应是潜在可治疗的"肿瘤病"是癌症。在一种实施方式中，癌症选自乳 癌，前列腺癌，子宫颈癌，卵巢癌，胃癌，结肠直肠癌（即，包括结肠癌和直肠癌），胰腺癌，肝 癌，脑癌，神经内分泌癌，肺癌，肾癌，血液恶性肿瘤，黑素瘤和肉瘤。在另一种实施方式中， 癌症选自血液恶性肿瘤，前列腺癌，乳癌，子宫颈癌，卵巢癌，结肠直肠癌，黑素瘤和肺癌。再 在另一种实施方式中，癌症是急性髓细胞白血病（AML)，或骨髓增生异常综合症（MDS)，或 骨髓增生性肿瘤（MPN)。
[0017] 再另一方面，本发明涉及预测对于如上限定化学式的化合物或其药学上可接受的 衍生物的响应的成套用品，包括测量标本中水平所必需的试剂。更优选地，成套用品也包括 比较器组件，该组件标准值或标准值组，将其与样品中的响应水平进行比较。成套用品也 可以包括专属试剂（captive reagent)。
[0018] 更优选地，成套用品包括MDM2抑制剂，优选为MDM2-抑制剂，如特别公开于 美国专利 8,354, 444B2,或 WO 2007/063013, WO 2010/031713, WO 2011/098398 和 WO 2013/135648 ;或根据式IIa或III的化合物；或本申请公开的特定的MDM2-抑制剂。
[0019] 本发明基于体外和临床数据确定基因表达标签（mRNA)面板，所述数据确定最可 能响应于MDM2拮抗剂治疗的患者。mRNA标签的特征在于上调至少三个基因，特别是MDM2、 XPC (着色性干皮病，互补组C)、BBC3(BCL2结合组分（binding component) 3)，以及下调 CDKN2A (细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A)。
[0020] 本发明确定用于确认对于MDM2拮抗剂的响应的4-基因表达标签（mRNA)。
[0021] 本发明也确定用于监测用MDM2拮抗剂治疗患者癌症的4-基因表达标签（mRNA)。
[0022] MDM2、BBC3、⑶KN2A、和XPC的基线表达水平得到的综合得分可对有治疗抗性的细 胞系和源于患者的临床样品进行分辨，并确定对治疗敏感（响应）的那些。
[0023] 因此，本发明涉及用于确定对MDM2拮抗剂治疗的灵敏性的方法。此外，本发明涉 及通过经由基因标签（mRNA)面板预先测试患者灵敏性来用MDM2拮抗剂治疗癌症患者的方 法，更特别涉及包括MDM2的面板，更特别涉及4-基因表达系统。
[0024] 本发明进一步提供利用mRNA值确定MDM2拮抗剂治疗对癌症（特别是AML)的有 效性的预测性标签。
[0025] 本发明涉及包含至少MDM2基因的基因面板作为预测机制的用途，用于确定当欲 用MDM2拮抗剂治疗患者时，患者对于疾病、特别是癌症、更特别是急性髓细胞白血病（AML) 的响应。
[0026] 更特别地，本发明涉及使用四基因面板以便于确定当欲用MDM2拮抗剂治疗患者 时患者对于疾病、特别是AML的响应。
【附图说明】
[0027] 图1 :这一大纲提供了构成本发明的工作顺序。
[0028] 图2 :MDM2拮抗剂体外响应mRNA标签。
[0029] 上图：最敏感（IC50〈 = 1)和最耐受（IC50> = 10)的细胞系的与MDM2拮抗剂有关 的四基因 mRNAs(原始彩色版本的图中，绿色对应于较低的表达，红色对应于较高的表达） 的响应的热图。对于最敏感的细胞系，MDM2、XPC和BBC3显示高表达，⑶KN2A显示低表达。 对于各细胞系，TP53突变特征在热图的上部（白色=野生型）。自然log IC50值显示在下 部。
[0030] 下图：最敏感（IC50〈 = 1)和最耐受（IC50> = 10)的细胞系的4-基因 mRNA标签 得分的箱线图。
[0031] 图3 :MDM2拮抗剂在AML试验中响应mRNA标签。
[0032] 上图：28个被评价患者的与MDM2拮抗剂有关的四基因 mRNAs (在原始彩色版本中 红色对应于较高的表达）响应的热图。对于每个患者，TP53突变特征在热图的上部（白色 =野生型）。临床效果组显示在下部。
[0033] 下图：28个被评价患者的4-基因 mRNA标签得分的箱线图。
[0034] 图4A和4B :在AML试验中三种生物标记/生物标签的观测者操作特性（ROC)曲 线的曲线下面积（AUC)。四基因 mRNA标签得分显示AUC 0.82, MDM2mRNA单生物标记物显 示AUC 0. 5 ;P53突变状态生物标记物显示AUC 0. 52。
【具体实施方式】
[0035] 在一种实施方式中，用于本发明方法的MDM2-抑制剂是任何MDM2-抑制剂，优选 MDM2-抑制剂，特别是公开于美国专利 8, 354, 444B2,或 WO 2007/063013, WO 2010/031713， WO 2011/098398 和 WO 2013/135648 的那些。
[0036] 在一种实施方式中，用于本发明方法的MDM2-抑制剂是式I的化合物及其药学上 可接受的盐和酯
[0038] 其中
[0039] X选自H，F，Cl，Br，I，氰基，硝基，乙炔基，环丙基，甲基，乙基，异丙基，乙烯基和甲 氧基，
[0040] Y是独立选自以下的一至四个基团：H，F，Cl，Br，I，CN，0H，硝基，低级烷基，环烷 基，低级烷氧基，低级烯基，环烯基，低级炔基，芳基，杂芳基，杂环，C00R'，0C0R'，CONR' R"， NR' COR"，NR" S02R'，S02NR' R" 和 NR' R"，其中
[0041] R'和R"独立选自H，低级烷基，取代的低级烷基，低级环烷基，取代的低级环烷基， 低级烯基，取代的低级烯基，低级环烯基，取代的低级环烯基，芳基，取代的芳基，杂芳基，取 代的杂芳基，杂环，或取代的杂环。
[0042] 在R'和R"的情况下，它们可以独立地连接以形成选自以下的环状结构：取代或未 取代的环烷基，取代或未取代的环烯基，取代或未取代的杂芳基或取代或未取代的杂环，
[0043] 札和R2之一选自低级烷基，取代的低级烷基，低级烯基，取代的低级烯基，芳基，取 代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，杂环，取代的杂环，环烷基，取代的环烷基，环烯基，和取 代的环烯基，另一个是氢或低级烷基，
[0044] R3是H或低级烷基，
[0045] 心和R5之一选自低级烷基，取代的低级烷基，低级烯基，取代的低级烯基，芳基，取 代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，杂环，取代的杂环，环烷基，取代的环烷基，环烯基，和取 代的环烯基，另一个是氢，
[0046] &和 R7选自（CH2) n-R'，（CH2)n-NIT R"，（CH2)n-NIT COR"，（CH2)n-NIT SO2R"，（CH2) n-C00H，（CH2)n-COOR' (CH2)n-CONIT R"，（CH2)n-OR' (CH2)n-SR' (CH2)n-SOR' (CH2)n-SO2R' (CH2) n-C0R'，（CH2)n-SO3H, (CH2) n-S0NR'R"，（CH2) n-S02NR'R"，（CH2CH2O) n-(CH2)n-RS (CH2CH2O)n-(CH2)n-OH, (CH2CH2O)n-(CH2) n-0R?, (CH2CH2O) ^(CH2)n-NRi R", (CH2CH2O)n-(CH2) n-NR' COR"，（CH2CH2O)n-(CH2) n-NIT S02R"，（CH2CH2O)n-(CH 2)n-COOH, (CH2CH2O)n-(CH2)n-COOR' (CH 2CH2O) n- (CH2) n-C0NR' R"，（CH2CH2O) n- (CH2) n-S02R'，（CH2CH2O) n- (CH2) n-C0R'，（CH2CH2O) (CH2)n-SONIT R"，（CH2CH2O)ni-(CH2) n-SO2NITR' (CH2)p-(CH2CH2O)ni-(CH 2)n-RS (CH2) p- (CH2CH2O) (CH2) n-OH，（CH2) p- (CH2CH2O) (CH2) n-0R'，（CH2) p- (CH2CH2O) (CH2) n-NR' R"， (CH2) p-(CH2CH20) ^(CH2)n-NRi COR^, (CH2)p-(CH2CH2O) ^(CH2)n-NRi SO2R^, (CH2)p-(CH2CH2O) (CH 2)n-COOH, (CH2)p-(CH2CH2O)ni-(CH 2)n-COORS (CH2)p-(CH2CH2O)ni-(CH 2)n-CONIT R''， (CH2) p- (CH2CH2O) (CH2) n-S02R'，（CH2) p- (CH2CH2O) (CH2) n-C0R'，（CH2) p- (CH2CH2O) (CH2) n-S0NR' R"，（CH2)p-(CH2CH2O) n-(CH2)n-SO2NIT R"，-COR'，-S0R' 和 S02R'，其中 R' 和 R" 如上 所述，
[0047] m、n和p独立地为0至6。
[0048] 在该实施方式中，优选的式I化合物可以具有如式II所示的立体化学结构：
[0050] 在一种实施方式中，用于本发明方法的MDM2-抑制剂是式IIa的化合物
[0051]
[0052] 其中
[0053] 1?6是-(CH 2)「R'，和
[0054] R'是环己基，或5至10元单环或双环芳族烃，其中1或2个碳原子可以由N、S或 〇替代，并且其中任何上述环己基或芳族烃可以由下述基团取代一次或两次，所述基团独立 选自低级烷基，低级烯基，低级炔基，二氧代-低级亚烷基（形成例如苯并二氧基），卤素，羟 基，CN，CF 3, NH2, N(H，低级烷基），N(低级烷基）2，氨基羰基，羧基，NO2，低级烷氧基，硫代-低 级烷氧基，低级烷基磺酰基，氨基磺酰基，低级烷基羰基，低级烷基羰基氧基，低级烷氧基羰 基，低级烷基-羰基-NH，氟-低级烷基，氟-低级烷氧基，低级烷氧基-羰基-低级烷氧基， 羧基-低级烷氧基，氨基甲酰基-低级烷氧基，羟基-低级烷氧基，NH 2-低级烷氧基，N(H， 低级烷基）-低级烷氧基，N(低级烷基）2-低级烷氧基，低级烷基-1-环氧乙烷基-低级烷 氧基-低级烷基，2-氧代-吡咯烷-1-基，（1，1-二氧代）-2-异噻唑烧，3-低级烷基亚硫 酰基，取代或未取代的杂环，取代或未取代的芳环，取代或未取代的杂芳环，三氟-低级烷 基磺酰基氨基-芳基，低级烷基磺酰基氨基羰基，低级烷基磺酰基氨基羰基-芳基，羟基氨 基甲酰基-苯基，苄氧基-低级烷氧基，单低级烷基或二低级烷基取代的氨基磺酰基，以及 可任选取代有卤素、羟基、NH 2、N(H，低级烷基）或N(低级烷基）2的低级烷基；和
[0055] η 是 0 或 1。
[0056] 在该实施方式中，优选式IIa的化合物，其中
[0057] 1?6是-(CH 2)「R'，和
[0058] R'是苯基，吡啶基，吡嗪基或嘧啶基，它们各自可以是未取代的或由取代基取代一 次或两次，所述取代基独立选自卤素，C1-6烷氧基，C1-6烷基，羟基羰基，羧基，羧基C1-6烷 氧基，氧代和CN ;和
[0059] η 是 0。
[0060] 在另一种实施方式中，用于本发明方法是MDM2-抑制剂是式III的化合物或其药 学上可接受的盐或酯
[0061]
[0062] 其中
[0063] X选自H，F，Cl，Br，I，氰基，硝基，乙炔基，环丙基，甲基，乙基，异丙基，乙烯基和甲 氧基，
[0064] Y是1-4个独立选自以下的基团：H，F，Cl，Br，I，CN，0H，硝基，低级烷基，环烷基， 低级烷氧基，低级烯基，环烯基