肌生成抑制蛋白拮抗剂的用途、含有它们的组合及其用途的制作方法

文档序号:16362703发布日期:2018-12-22 08:15阅读:706来源:国知局
肌生成抑制蛋白拮抗剂的用途、含有它们的组合及其用途的制作方法

发明领域

本公开涉及肌生成抑制蛋白(myostatin)或激活素(activin)拮抗剂、特别是激活素ii型(actrii)受体抑制剂在治疗癌症恶病质中的用途。

本发明更具体地涉及用于同时、分开或依次使用的包含(a)激活素ii型受体(actrii)抑制剂和(b)化疗剂或其药学上可接受的盐的组合产品、其在治疗癌症恶病质中的用途或在治疗癌症恶病质中使用其的方法。

本公开还涉及肌生成抑制蛋白拮抗剂和mtor抑制剂的组合产品的用途。这种组合用途用于癌症恶病质和年龄相关病症。

发明背景

恶病质影响大多数晚期癌症患者,并且与后果差、治疗耐受性、治疗反应、生活质量和生存期降低有关。骨骼肌损失显示是癌症恶病质中最重要的事件,并且不能通过常规营养支持完全逆转[fearon等2011,tan等2009]。最近,在异位肺和结肠癌的小鼠模型中已经表明,使用单克隆抗体对肌生成抑制蛋白的直接抑制以及使用可溶性actriib-fc的间接抑制,防范肌肉消耗(musclewasting),甚至延长存活[bennyklimek等2010,busquets等2012,murphy等2011,zhou等2010]。

已知转化生长因子β(tgf-β)超家族的几个成员,包括肌生成抑制蛋白,激活素a和生长分化因子11(gdf-11)在整个生命周期中负调节动物和人的骨骼肌量。由于几种下游途径的激活,肌生成抑制蛋白信号的机制是复杂的[elkina等2011]。肌生成抑制蛋白、激活素和gdf-11与激活素ii型受体(actrii)结合,并诱导其与激活素i型受体装配。在发育中的动物和人类中肌生成抑制蛋白的缺乏导致肌纤维数量和尺寸增加的过度肌肉表型(hyper-muscularphenotype)[lee和mcpherron2001,schuelke等2004]。类似地,抑制成年动物中的肌生成抑制蛋白作用增加了肌肉质量,表明肌生成抑制蛋白还抑制成年期的骨骼肌质量[whittemore等2003,lee等2005,nakatani等2008]。相反,据报道高水平的肌生成抑制蛋白或激活素a促进恶病质和随后的肌肉消耗[zimmers等,2002;chen等,2014]。

wo07/067616显示,在用5-氟尿嘧啶处理的正常小鼠中,通过施用肌生成抑制蛋白结合剂如结合肌生成抑制蛋白的肽,减少了重量减轻。然而,其没有显示,所述结合肌生成抑制蛋白的肽在荷瘤模型小鼠如ct-26中减少体重损失或增加的体重,无论是在根据本公开内容所证明的那样使用抗癌剂治疗的情况下,还是在不使用抗癌剂治疗的情况下。

bimagrumab是被开发用于竞争性结合actrii的一种人单克隆抗体,其与天然配体肌生成抑制蛋白和激活素a相比具有更高的亲和力。它诱导骨骼肌肥大,且保护小鼠免受地塞米松诱导的萎缩[lach-trifilieff等,2014],并显示改善患有散发性包涵体肌炎的患者的疾病病症,而不引起严重的不良事件[amato等2014]。尽管已经表明,使用可溶性受体拮抗剂的药物阻断actrii途径可以保护小鼠免受癌症诱导的恶病质[busquets等,2012,zhou等2010],但具有晚期癌症的恶病质患者可能接受针对他们特定的癌症类型的抗癌剂作为护理标准,当与抗癌剂联合使用时actrii抑制是否仍然有效尚未阐明。

根据本发明,在ct-26小鼠结肠癌恶病质模型中评价了bimagrumab的嵌合小鼠形式的作用以阐明bimagrumab与化疗之间的相互作用,所述bimagrumab的嵌合小鼠形式显示保留了bimagrumab的结合、选择性和效力性质,同时降低了免疫原性的风险并且能够对小鼠进行长期性能分析研究。此外,通过使用中和abbimagrumab对激活素ii型受体水平的干预,如较早报道的通过阻断循环配体(抗肌生成抑制蛋白ab或可溶性actriib-fc),有效防范癌症诱导的恶病质。

基于铂的药物,如顺铂,是具有细胞毒性的插入剂,能够以非常非特异性的方式阻止dna复制,且通常用作一线治疗。问题在于,顺铂已被证明有促使身体和肌肉的重量减少的副作用。因此,首要目的是评价bimagrumab在抵消顺铂介导的肌肉消耗作用方面的潜力。在一项后续研究中,随后评价了更频繁剂量的bimagrumab和依维莫司(抑制雷帕霉素哺乳动物靶点(mtor)的新一代的较低细胞毒性的分子靶向药物)对癌症恶病质的影响。

此外,肌肉质量的减少和随之而来的全身水分损失(作为恶病质病理生理学的一部分)导致化疗剂的分布体积较小[parsons2012]。这反过来导致这些细胞毒性剂的更高浓度(cmax和auc),导致恶病质患者比非恶病质癌症患者更多的不良事件和更差的化学耐受性[sjoblom2015,arrieta2015]。本发明的一个表现是它可以导致比在癌症恶病质患者中单独使用抗癌治疗更好的化学耐受性、更有效的抗癌治疗和更好的结果(包括无进展生存期和总生存期)。

目前,没有针对癌症恶病质的标准治疗。

因此,在有或没有用化疗剂治疗、特别是mtor抑制剂的情况下,可以在癌症背景下减少或预防体重损失甚至增加体重的药物治疗学是非常需要的。

另外,根据本公开的肌生成抑制蛋白或激活素拮抗剂和mtor抑制剂的组合还具有治疗年龄相关病症的潜力。

发明概述

因此,本公开的第一主题涉及actrii受体抑制剂和化疗剂的组合产品,其用于治疗癌症恶病质。

因此,本公开的另一主题涉及用于治疗癌症恶病质的包含肌生成抑制蛋白或激活素拮抗剂的组合物的方法或用途,所述肌生成抑制蛋白或激活素拮抗剂可以是肌生成抑制蛋白结合分子或actrii结合分子。

根据本公开内容,在ct-26小鼠结肠癌恶病质模型中评价了bimagrumab的嵌合小鼠形式的效果以阐明bimagrumab与化疗之间的相互作用,所述bimagrumab的嵌合小鼠形式显示保留了bimagrumab的结合、选择性和效力性质,同时降低了免疫原性的风险并且使得能够在小鼠中进行长期性能分析研究。此外,通过使用中和abbimagrumab对激活素ii型受体水平的干预,如较早报道的通过阻断循环配体(抗肌生成抑制蛋白ab或可溶actriib-fc),有效防范癌症诱导的恶病质。

基于铂的药物,如顺铂,是具有细胞毒性的插入剂,能够以非常非特异性的方式阻止dna复制,且通常用作一线治疗。问题在于,顺铂已被证明有促使身体和肌肉的重量减少的副作用。因此,首要目的是评价bimagrumab在抵消顺铂介导的肌肉消耗作用方面的潜力。在一项后续研究中,随后评价了更频繁剂量的bimagrumab和依维莫司(抑制雷帕霉素哺乳动物靶点(mtor)的新一代的较低细胞毒性的分子靶向药物)对癌症恶病质的影响。

肌肉调节和actrii受体

转化生长因子β(tgf-β)超家族的几个成员,包括肌生成抑制蛋白、激活素a和生长分化因子11(gdf11)在整个生命周期中负调节动物和人的骨骼肌量。配体信号传导通过ii型激活素受体(actriia和b;以及smad2/3途径)发生,以抑制肌肉蛋白质合成和肌细胞分化和增殖。在发育中的动物和人类中缺乏任何这些配体会导致肌纤维数量和尺寸增加的过度肌肉表型。产后肌生成抑制蛋白水平的降低导致骨骼肌肥大,这是由于现有肌纤维的尺寸增加(lee等2005;lee等2010;trendelenburg等2012)。因此,通过在受体水平扰乱该信号传导途径来调节肌肉生长的能力,比以前所理解的通过直接抗肌生成抑制蛋白的途径要大得多。

本文所用的“肌生成抑制蛋白拮抗剂”是指能够拮抗(例如减少、抑制、降低、延迟)肌生成抑制蛋白功能、表达和/或信号传导(例如通过阻断肌生成抑制蛋白与肌生成抑制蛋白受体即actriib的结合)的分子。拮抗剂的非限制性实例包括肌生成抑制蛋白结合分子和actrii(actriiaactriib或actriia/b)受体结合分子。在本公开的方法、方案、药盒、程序、用途和组合物的一些实施方案中,使用肌生成抑制蛋白拮抗剂。

“肌生成抑制蛋白结合分子”是指能够单独或联合其他分子来结合人肌生成抑制蛋白抗原的任何分子。结合反应可以通过标准方法(定性测定)来显示,所述标准方法包括例如结合测定、竞争测定或生物测定以确定肌生成抑制蛋白与其受体结合的抑制,或任何种类的结合测定,其参照阴性对照测试(其中使用了具有不相关特异性但理想地具有相同同种型的抗体,例如抗cd25抗体)。肌生成抑制蛋白结合分子的非限制性实例包括小分子、肌生成抑制蛋白受体诱骗物(myostatinreceptordecoys)和与由b细胞或杂交瘤产生的与肌生成抑制蛋白结合的抗体、及嵌合、cdr移植或人抗体或其任何片段、例如f(ab’)2和fab片段,以及单链或单结构域抗体。优选地,肌生成抑制蛋白结合分子拮抗(例如减少、抑制、降低、延迟)肌生成抑制蛋白功能、表达和/或信号传导。在本公开的方法、方案、药盒、程序、用途和组合物的一些实施方案中,使用肌生成抑制蛋白结合分子。

“actrii受体抑制剂”是指能够单独或联合其他分子来结合人类actrii受体(actriia和/或actriib)并抑制受体信号传导的任何分子。结合和抑制反应可以通过标准方法(定性测定)来显示,所述标准方法包括包括例如结合测定、竞争测定或生物测定以确定actrii受体与肌生成抑制蛋白结合的抑制,或任何种类的结合测定,其参照阴性对照测试(其中使用了具有不相关特异性但理想地具有相同同种型的抗体,例如抗cd25抗体)。actrii受体抑制剂的非限制性实例包括小分子、肌生成抑制蛋白受体诱骗物和与由b细胞或杂交瘤产生的actrii受体的抗体、及嵌合、cdr移植或人抗体或其任何片段、例如f(ab’)2和fab片段,以及单链或单结构域抗体。优选地,actrii受体结合分子拮抗(例如减少、抑制、降低、延迟)肌生成抑制蛋白/活化功能,表达和/或信号传导。在本公开的组合、用途、方法和组合物的一些实施方案中,使用actrii受体抑制剂。

bimagrumab

根据本发明使用的药物活性化合物bimagrumab是一种全人单克隆抗体(修饰的igg1,234-235-ala-ala,λ2),其被开发以竞争性结合激活素受体ii型(actrii),其亲和力大于限制肌肉量生长的天然配体(包括肌生成抑制蛋白和激活素)。bimagrumab与人和小鼠actriia和actriib具有交叉反应性,且对人、食蟹猴(cynomolgus)、小鼠和大鼠骨骼肌细胞有效。bimagrumab以极高的亲和力(kd1.7±0.3pm)与人actriib结合,并且对人actriia的亲和力相对较低(kd434±25pm)。

本发明基于如下治疗途径:充分阻断肌生成抑制蛋白与其受体actrii(actriib和/或actriia)的结合将显著降低肌生成抑制蛋白和其他配体(其作用于所述受体抑制骨骼肌生长)的活性,同时允许这些配体中的一些通过次级受体执行其他生理功能(upton等,2009)。其他减少肌生成抑制蛋白活性的途径,即产生可溶性受体库的竞争性可溶性actrii,可能耗尽一系列在其他受体具有活性的actrii配体,潜在地产生比使用受体拮抗剂抗体如bimagrumab更大的安全风险。

其他途径包括使用结合肌生成抑制蛋白的抗体,例如ly2495655(elililly),其之后将通过actrii受体抑制或减少信号传导。

作为actrii的有效抑制剂,bimagrumab阻断肌生成抑制蛋白、激活素a、gdf11以及可能通过该受体起作用的其他配体的作用。

因此,除了其他方面以外,本发明尤其提供了肌生成抑制蛋白拮抗剂或激活素(如激活素a、激活素b或激活素ab)拮抗剂,优选肌生成抑制蛋白结合分子或抗体,更优选抑制剂或更优选抗actrii受体抗体,最优选bimagrumab,其用于治疗癌症恶病质。

附图简述

下面参照附图详细描述本发明,其中:

图1:单独或联合使用顺铂和cdd866在ct-26小鼠结肠癌诱导的恶病质中对体重(a、b、c)、肿瘤体积(d)和重量(e)的影响。数值表示为平均值±sem(n=10)。计算与第0天开始治疗相比的体重变化百分比;*:p<0.05,**:p<0.01,与非肿瘤对照相比;&&:p<0.01,与ct-26对照相比;++:p&lt;0.01,与非肿瘤顺铂相比;##:p&lt;0.01,与ct-26顺铂相比,在anova之后经sidak多重比较检验。

图2:单独或联合使用顺铂和cdd866在ct-26小鼠结肠癌诱导的恶病质中对肌肉重量和进展时间(time-to-progression)的影响。数值表示为平均值±sem(n=10)。计算与非肿瘤对照(a、b、c)相比的肌肉重量的百分比变化(用第0天的初始体重标准化);*:p&lt;0.05,**:p<0.01,与非肿瘤对照相比;&:p<0.05,&&:p<0.01,与ct-26对照相比;++:p<0.01,与非肿瘤顺铂相比;xx:p&lt;0.01,与非肿瘤cdd866相比;##:p&lt;0.01与ct-26顺铂相比;$:p&lt;0.05,$$:p&lt;0.01,与ct-26cdd866相比,在anova之后经sidak多重比较检验。通过由中断标准定义的%事件表示的进展时间(d);在达到中断标准之前经过的中值天数(e),其由具有最小值到最大值的箱须图(n=10)表示;&:p<0.05,&&:p<0.01,与ct-26对照(介质1/介质2)相比,在anova之后经dunn多重比较检验。

图3:单独或联合使用依维莫司和cdd866在ct-26小鼠结肠癌诱导的恶病质中对体重(a、b、c)、肿瘤体积(d)和重量(e)的影响。数值表示为平均值±sem(n=10)。计算与第0天开始治疗相比的体重变化百分比;*:p<0.05,**:p<0.01,与非肿瘤对照相比;&&:p<0.01,与ct-26对照相比;++:p&lt;0.01与非肿瘤依维莫司相比;##:p&lt;0.01与ct-26依维莫司相比,在anova之后经sidak多重比较检验。

图4:单独或联合使用依维莫司和cdd866在ct-26小鼠结肠癌诱导的恶病质中对肌肉重量和进展时间的影响。数值表示为平均值±sem(n=10)。计算与非肿瘤对照(a、b、c)相比的肌肉重量的百分比变化(用第0天的初始体重标准化);*:p&lt;0.05,**:p&lt;0.01,与非肿瘤对照相比;&:p<0.05,&&:p<0.01,与ct-26对照相比;++:p<0.01,与非肿瘤依维莫司相比;xx:p&lt;0.01,与非肿瘤cdd866相比;##:p&lt;0.01,与ct-26依维莫司相比;$:p&lt;0.05,$$:p&lt;0.01,与ct-26cdd866相比,在anova之后经sidak多重比较检验。通过由中断标准定义的%事件表示的进展时间(d);在达到中断标准之前经过的中值天数(e),其由具有最小值到最大值的箱须图(n=10)表示;&:p<0.05,&&:p<0.01,与ct-26对照(介质1/介质2)相比,在anova之后经dunn多重比较检验。

图5:在老年大鼠和幼年大鼠的肌肉中过度表达mtor。

1.mtor在老年大鼠和幼年大鼠的骨骼肌中过度活化。

2.禁食后mtor在老年和老年大鼠的骨骼肌中未适当下调。

发明详述

本发明涉及包含(a)激活素受体ii型受体抑制剂和(b)化疗剂或其药学上可接受的盐的组合产品及其用途,其用于同时、分开或依次用于治疗个体的癌症恶病质。

其还涉及(a)moystatin或激活素拮抗剂与(b)mtor抑制剂的组合产品,其用于治疗年龄相关病症。

该组合产品可以是固定组合或非固定组合,优选是非固定组合。

除非另有明确说明,否则本文使用的一般术语的定义如下:

除非另有说明,否则术语“包含”和“包括”在本文中以其开放式和非限制性的含义使用。

除非本文另有指示或者与上下文明显矛盾,否则在描述本发明的上下文中(尤其是在所附的权利要求书的上下文中),单数形式的术语、“所述”和“该”以及类似的指代物应被解释为涵盖单数和复数两者。当对化合物、盐等用复数形式时,这也意指单个化合物、盐等。

术语“组合产品”或“药物组合产品”在本文中定义为:以一种剂量单位形式存在的固定组合,非固定组合,或用于组合施用的含各部分的药盒,其中激活素ii型受体(actrii)拮抗剂或阻断剂与化疗剂或其药学上可接受的盐可以独立地同时或者在允许组合搭档显示合作效应(例如,加合或协同效应)的时间间隔内分开或依次施用。

术语“固定组合”是指活性成分或治疗剂以单一实体或剂型的形式同时施用于患者。

术语“非固定组合”意指将活性成分或治疗剂均作为分开的实体或剂型同时、共同或依次施用于患者,没有特定的时间限制,其中所述施用在有需要的个体例如哺乳动物或人类体内提供治疗有效水平的所述三种化合物。

本文优选的是,术语“组合产品”或“药物组合产品”是非固定组合。

术语“药物组合物”在本文中定义为指含有要被施用于个体(例如哺乳动物或人)以治疗影响该个体的特定疾病或病症的至少一种治疗剂的混合物或溶液。

术语“药学上可接受的”在本文中定义为指在合理的医学判断范围内适于与个体(例如哺乳动物或人类)的组织接触的那些化合物、生物制剂、材料、组合物和/或剂型,其没有相符于合理的效益/风险比相称的过度的毒性、刺激过敏反应和其他问题并发症。

如本文所使用的术语“组合施用”被定义为包括将选定的各治疗剂施用于单个个体例如哺乳动物或人,并且意欲包括治疗方案,其中所述各治疗剂不一定通过相同的个体施用途径或同时施用。

本文使用的术语“治疗”包括缓解、减少或减轻个体中的至少一种症状或延缓疾病、病症和/或障碍发展的治疗。例如,治疗可以是障碍的一种或多种症状的减少或障碍的完全根除。在本发明的含义内,术语“治疗”还表示阻止、延迟发作(即,疾病临床表现之前的时期)和/或降低疾病发展或恶化的风险。

如本文所使用的术语“无进展生存期”包括在疾病(例如癌症)治疗期间和治疗之后的时间长度,患者在该时期带病生存但其并未恶化。在临床试验中,测定无进展生存期是了解新治疗效果如何的一种方法。它也被称为pfs。

本文使用的术语“总生存期”包括从诊断日期开始或从疾病(例如癌症)开始治疗起,被诊断患有该疾病的患者仍然存活的时间长度。在临床试验中,测定总生存期是了解新治疗效果如何的一种方法。它也被称为os。

术语治疗剂组合产品的“药物有效量”或“治疗有效量”是足以提供在临床可观察的疾病的征兆和症状的基准以上的可观察到的改善的量。

如本文所用的术语“协同效应”是指两种活性剂(例如(a)和(b))或其药学上可接受的盐的作用),其产生的作用(例如促进和/或增强个体中的免疫应答)大于每种药物自身施用的作用的简单相加。例如,可以使用合适的方法计算协同效应,如sigmoid-emax方程(holford,n.h.g.和scheiner,l.b.,clin.pharmacokinet.6:429-453(1981)),loeweadditivity方程(loewe,s.和muischnek,h.,arch.exp.patholpharmacol.114:313-326(1926)),和中效(median-effect)方程(chou,t.c.和talalay,p.,adv.enzymeregul.22:27-55(1984))。上面提到的每个方程都可以应用于实验数据,以生成相应的图形来帮助评价药物组合的效果。与上述等式相关的对应图形分别是浓度-效应曲线、等效线图解法曲线和联合指数(combinationindex)曲线。

如本文所用,术语“个体”或“患者”包括能够促进和/或增强免疫应答和/或具有年龄相关病症的动物。个体的实例包括哺乳动物、例如人、狗、牛、马、猪、绵羊、山羊、猫、小鼠、兔、大鼠和转基因非人类动物。在优选的实施方案中,个体是人,例如患有、处于罹患风险或潜在能患有癌症恶病质或年龄相关病症的人。

术语“约”或“近似”应具有给定值或范围的10%以内、更优选5%以内的含义。

以下对本发明进行更详细的描述并举例说明。

本发明以其以下方面提供:

1.包含(a)actrii受体抑制剂和b)化疗剂的组合产品。

2.根据方面1的组合产品,其用于同时、分开或依次使用。

3.根据方面1或2的组合产品,其中所述a)actrii受体抑制剂和b)化疗剂为分开的形式。

4.根据方面1-3的组合产品,其中a)是抗actrii受体抗体。

5.根据方面1-4的组合产品,其中所述抗actrii抗体是bimagrumab。

6.根据方面1-5的组合产品,其中b)是含铂的抗癌剂。

7.根据前述方面中任一项的组合产品,其用作药物。

8.根据方面1-6的组合产品,其包含(a)actrii受体抑制剂和b)化疗剂,其用于治疗癌症恶病质。

9.根据方面1-6使用的组合产品,其中所述治疗癌症恶病质是减少体重损失。

10.actrii受体抑制剂,其用于治疗癌症恶病质。

11.根据方面11使用的actrii受体抑制剂,其中癌症恶病质是由于用化疗剂治疗。

12.根据方面10-12中任一项使用的actrii受体抑制剂,其中所述治疗癌症恶病质是减少体重损失。

13.用于延迟患者癌症的进展时间的根据方面10-12的actrii受体抑制剂。

14.用于延迟癌症恶病质的进展时间的根据方面10-12的actrii受体抑制剂。

15.用于延长癌症生存期的根据方面10-12的actrii受体抑制剂。

16.根据方面10-15使用的actrii受体抑制剂,其中所述actrii受体抑制剂是抗actrii受体抗体。

17.根据方面16使用的actrii受体抑制剂,其中所述抗actrii受体抗体是bimagrumab

18.根据方面11-17使用的actrii受体抑制剂,其中所述化疗剂是含铂的抗癌剂。

19.组合产品,其包含a)肌生成抑制蛋白拮抗剂和b)mtor抑制剂。

20.根据方面19的组合产品,其中肌生成抑制蛋白拮抗剂是actrii受体抑制剂。

21.根据方面20的组合产品,其中所述actrii受体抑制剂是抗actrii受体抗体。

22.根据方面21的组合产品,其中所述抗actrii受体抗体是bimagrumab。

23.根据方面19-22的组合产品,其中所述mtor抑制剂是依维莫司。

24.根据方面19-23的组合产品,其用作药物。

25.根据方面19-23的组合产品,其用于治疗癌症恶病质。

26.根据方面19-23的组合产品,其中治疗癌症恶病质是预防体重损失。

27.根据方面19-23的组合产品,其中治疗癌症恶病质是维持体重。

28.根据方面19-23的组合产品,其中治疗癌症恶病质是增加体重。

29.根据方面1-9的组合产品或根据方面19-28使用的组合产品,其中活性剂处于分开的药物组合物中。

30.根据方面19-23中任一项的组合产品,其用于治疗与年龄有关的病症。

31.方面30的组合产品,其中所述年龄相关病症选自肌肉减少症肌肉减少症、皮肤萎缩、肌肉消耗、脑萎缩、动脉粥样硬化、动脉硬化、肺气肿、骨质疏松、骨关节炎、高血压、勃起功能障碍、痴呆、亨廷顿病、阿尔茨海默病、白内障、年龄相关性黄斑变性、前列腺癌、卒中、预期寿命减少(diminishedlifeexpectancy)、肾功能受损和年龄相关性听力损失、年龄相关性运动能力丧失(例如,虚弱)、认知功能减退、年龄相关性痴呆、记忆损害、腱僵硬(tendonstiffness)、心脏功能障碍、例如心脏肥大及收缩和舒张功能障碍、免疫衰老、癌症、肥胖和糖尿病。

32.用于延迟患者癌症的进展时间的肌生成抑制蛋白拮抗剂,其中所述患者用化疗剂治疗。

33.根据方面30所述的肌生成抑制蛋白拮抗剂,其中所述化疗剂包括含铂的抗癌药,例如顺铂或卡铂,或mtor抑制剂,例如依维莫司。

34.根据方面32-33使用的肌生成抑制蛋白拮抗剂,其中所述肌生成抑制蛋白拮抗剂是actrii受体抑制剂。

35.根据方面34使用的肌生成抑制蛋白拮抗剂,其中所述actrii受体抑制剂是抗actrii受体抗体。

36.根据方面35使用的肌生成抑制蛋白拮抗剂,其中所述抗actrii受体抗体是bimagrumab。

37.治疗患有癌症恶病质的个体的方法,该方法包括向所述个体施用有效对抗所述癌症恶病质的量的actrii受体抑制剂。

38.方面37的方法,其中癌症恶病质是由于用化疗剂治疗。

39.方面38的方法,其中所述化疗剂是含铂的抗癌剂。

40.方面37-39中任一项的方法,其中治疗癌症恶病质是减少体重损失。

41.延迟患有癌症的个体的癌症的进展时间的方法,其包括向所述个体施用有效延迟癌症的进展时间的量的actrii受体抑制剂。

42.延迟患有癌症恶病质的个体的癌症的进展时间的方法,其包括向所述个体施用有效延迟癌症恶病质的进展时间的量的actrii受体抑制剂。

43.延长个体中癌症生存期的方法,其包括向所述个体施用有效延长癌症生存期的量的actrii受体抑制剂。

44.根据方面37-44的方法,其中所述actrii受体抑制剂是抗actrii受体抗体。

45.根据方面44的方法,其中所述抗actrii受体抗体是bimagrumab。

46.治疗患有癌症恶病质的个体的方法,其包括向所述个体施用肌生成抑制蛋白拮抗剂和mtor抑制剂。

47.治疗患有年龄相关病症的个体的方法,其包括向所述个体施用肌生成抑制蛋白拮抗剂和mtor抑制剂。

48.方面46-47的方法,其中所述肌生成抑制蛋白拮抗剂是actrii受体抑制剂。

49.根据方面48的方法,其中所述actrii受体抑制剂是抗actrii受体抗体。

50.根据方面49的方法,其中所述抗actrii受体抗体是bimagrumab。

51.方面46-50的方法,其中所述mtor抑制剂是依维莫司。

52.方面46-50的方法,其中所述年龄相关病症选自肌肉减少症肌肉减少症、皮肤萎缩、肌肉消耗、脑萎缩、动脉粥样硬化、动脉硬化、肺气肿、骨质疏松、骨关节炎、高血压、勃起功能障碍、痴呆、亨廷顿病、阿尔茨海默病、白内障、年龄相关性黄斑变性、前列腺癌、卒中、预期寿命减少、肾功能受损和年龄相关性听力损失、年龄相关性运动能力丧失(例如,虚弱)、认知功能减退、年龄相关性痴呆、记忆损害、腱僵硬、心脏功能障碍、例如心脏肥大及收缩和舒张功能障碍、免疫衰老、癌症、肥胖和糖尿病。

53.根据任何前述用途或组合产品的治疗方法。

优选的组合产品及其用途是bimagrumab和含铂的抗癌剂,例如顺铂。

另一个优选的组合产品及其用途是bimagrumab和mtor抑制剂,例如依维莫司。

其他方面包括:

包含a)actrii受体抑制剂,例如bimagrumab,和b)pi3k抑制剂的组合。

根据前述方面中任一项的组合产品,其包含actrii受体抑制剂,例如bimagrumab,和b)vegf受体抑制剂。

另一个具体方面是,包含a)actrii受体抑制剂例如,bimagrumab,和b)化疗剂的组合产品,其用于改善无进展生存期。

另一个进一步的具体方面是,包含a)actrii受体抑制剂例如,bimagrumab,和b)化疗剂的组合,其用于改善总生存期。

在本发明的范围内,所有的各方面可以相互组合。

在进一步的方面,本发明提供了药物组合物,其用途或使用所述药物组合物治疗癌症恶病质的方法,其用于延迟癌症/癌症恶病质的进展时间,用于延长癌症生存期,改善无进展生存期或总生存期,以及用于治疗年龄相关病症,所述药物组合物以分开的方式包含对治疗癌症恶病质联合治疗有效的量的组合搭档(a)和组合搭档(b),其共同但是分开地、或依次地施用。

bimagrumab

wo2010/125003中描述了bimagrumab的制备。

bimagrumab包含抗原结合位点,其包含至少一个免疫球蛋白重链可变结构域(vh),其在序列中依次包含高变区seqidn°1的cdr1、seqidn°2的cdr2和seqidn°3的cdr3。

重链的cdr1、cdr2和/或cdr3的任何序列的1、2或3个残基改变的抗体的用途也包含在本发明的范围内。

bimagrumab还包含抗原结合位点,其包含至少一个免疫球蛋白轻链可变结构域(vl),其在序列中依次包含高变区seqidn°4的cdr1、seqidn°5的cdr2和seqidn°6的cdr3或其cdr等同物。

轻链的cdr1、cdr2和/或cdr3的任何序列的1、2或3个残基改变的抗体的用途也包含在本发明的范围内。

bimagrumab还包含seqidn°7或seqidn°8的轻链和seqidn°9的重链。

根据本发明还包括,与轻链和/或重链具有95%同一性的抗体的用途。bimagrumab的序列表

恶病质或消耗综合征是指在没有主动尝试减肥的人中的重量减轻、肌萎缩、疲劳、虚弱和食欲明显下降。恶病质的正式定义是无法在营养上逆转的身体质量(重量)的损失:即使受影响的患者摄入更多的卡路里,瘦体重也会丧失,表明根本病变形成了。

恶病质见于患有癌症、aids慢性阻塞性肺病、多发性硬化症、充血性心力衰竭、结核、家族性淀粉样多发性神经病、钆中毒、汞中毒(肢痛症)和激素缺乏的患者。

这是一个死亡的阳性风险因素,意味着如果患者患有恶病质,从潜在病症的死亡机率将大幅增加。它可能是各种潜在障碍的征兆;当患者出现恶病质时,医生通常会考虑癌症、代谢性酸中毒(来自蛋白质合成减少和蛋白质分解代谢增加)、某些传染性疾病(如结核、艾滋病)、慢性胰腺炎和一些自身免疫性疾病的可能性或者对苯丙胺成瘾。恶病质会使病人身体虚弱,达到由于食欲不振、虚弱和贫血导致的固定状态,且对标准治疗的反应通常很差。恶病质包括作为其病理学一部分的肌肉减少症。

癌症恶病质:

癌症恶病质是一种多因素综合征,其定义为骨骼肌肉质量持续减少(有或没有脂肪量减少),常规营养支持无法完全逆转,并导致进行性功能障碍。

化疗剂:

化疗剂包括含铂的抗癌药物(例如顺铂、卡铂)、pi3k/mtor抑制剂、依维莫司、pi3k抑制剂和vegfr抑制剂。

在广义上称为“化学疗法”,其包括烷化剂(例如环磷酰胺、替莫唑胺)、含铂的活性剂、抗代谢物(例如5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、羟基脲、阿糖胞苷、吉西他滨)、拓扑异构酶抑制剂(例如多柔比星、伊立替康)、微管聚合/解聚剂(例如长春碱、长春新碱、紫杉醇、多西他赛)、内分泌剂(例如比卡鲁胺、亮丙瑞林、他莫昔芬、来曲唑)以及最近的分子靶向剂(例如激酶抑制剂、抗体)。

mtor抑制剂:

如本文所用,术语“mtor抑制剂”是指在细胞中抑制mtor激酶的化合物或配体或其药学上可接受的盐。在一个实施方案中,mtor抑制剂是变构抑制剂。在一个实施方案中,mtor抑制剂是催化抑制剂。

变构mtor抑制剂包括中性三环化合物雷帕霉素(西罗莫司),雷帕霉素相关化合物,即与雷帕霉素具有结构和功能相似性的化合物,包括例如雷帕霉素衍生物,雷帕霉素类似物(也称为雷帕类似物)和其他抑制mtor活性的大环内酯类化合物。

雷帕霉素是吸水链霉菌(streptomyceshygroscopicus)产生的已知大环内酯类抗生素,其具有式a中所示的结构。

参见,例如,mcalpine,j.b.,等人,j.antibiotics(1991)44:688;schreiber,s.l.,等人,j.am.chem.soc.(1991)113:7433;美国专利号3,929,992。针对雷帕霉素提出了各种编号方案。为避免混淆,当本文中命名特定雷帕霉素类似物时,参考使用式a编号方案的雷帕霉素给出名称。

可用于本发明中的雷帕霉素类似物例如是o-取代的类似物,其中雷帕霉素的环己基环上的羟基由其中r1是羟烷基、羟烷氧基烷基、酰基氨基烷基或氨基烷基的or1基替换;例如,rad001,也称作依维莫司,如us5,665,772和wo94/09010中所述,该文献的内容引入本文作为参考。其他合适的雷帕霉素类似物包括在26-或28-位处取代的那些。雷帕霉素类似物可以是上文提到的类似物的差向异构体,特别是,在位置40、28或26取代的类似物的差向异构体,并且可以任选地进一步被氢化,例如,如us6,015,815、wo95/14023和wo99/15530中所述,所述文献的内容引入本文作为参考,例如abt578,也称作佐他莫司或在us7,091,213、wo98/02441和wo01/14387中描述的雷帕霉素类似物,所述文献的内容引入本文作为参考,例如,ap23573,也称作地磷莫司。

来自us5,665,772的适用于本发明中的雷帕霉素类似物的实例包括但不限于40-o-苄基-雷帕霉素、40-o-(4’-羟基甲基)苄基-雷帕霉素、40-o-[4’-(1,2-二羟基乙基)]苄基-雷帕霉素、40-o-烯丙基-雷帕霉素、40-o-[3’-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4(s)-基)-丙-2’-烯-1’-基]-雷帕霉素、(2’e,4’s)-40-o-(4’,5’-二羟基戊-2’-烯-1’-基)-雷帕霉素、40-o-(2-羟基)乙氧基羰基甲基-雷帕霉素、40-o-(2-羟基)乙基-雷帕霉素、40-o-(3-羟基)丙基-雷帕霉素、40-o-(6-羟基)己基-雷帕霉素、40-o-[2-(2-羟基)乙氧基]乙基-雷帕霉素、40-o-[(3s)-2,2-二甲基二氧戊环-3-基]甲基-雷帕霉素、40-o-[(2s)-2,3-二羟基丙-1-基]-雷帕霉素、40-o-(2-乙酸基)乙基-雷帕霉素、40-o-(2-烟酰氧基)乙基-雷帕霉素、40-o-[2-(n-吗啉代)乙酸基]乙基-雷帕霉素、40-o-(2-n-咪唑基乙酸基)乙基-雷帕霉素、40-o-[2-(n-甲基-n’-哌嗪基)乙酸基]乙基-雷帕霉素、39-o-去甲基-39,40-o,o-亚乙基-雷帕霉素、(26r)-26-二氢-40-o-(2-羟基)乙基-雷帕霉素、40-o-(2-氨基乙基)-雷帕霉素、40-o-(2-乙酰氨基乙基)-雷帕霉素、40-o-(2-尼克酰胺基乙基)-雷帕霉素、40-o-(2-(n-甲基-咪唑-2’-基乙氧基甲酰氨基)乙基)-雷帕霉素、40-o-(2-乙氧基羰基氨基乙基)-雷帕霉素、40-o-(2-甲苯基磺酰氨基乙基)-雷帕霉素和40-o-[2-(4’,5’-二乙氧羰基-1’,2’,3’-三唑-1’-基)-乙基]-雷帕霉素。

可用于本发明中的其他雷帕霉素类似物是这样的类似物,其中已知雷帕霉素的环己基环上的羟基和/或在28位处的羟基被替换为羟基酯基团,例如,usre44,768中存在的雷帕霉素类似物,例如坦罗莫司。

可用于前述发明中的其他雷帕霉素类似物包括那些类似物,其中16位的甲氧基被替换为另一个取代基、优选(任选地羟基取代的)炔氧基、苄基、邻甲氧苄基或氯苄基和/或其中删除在39位处的甲氧基连同该39碳,从而雷帕霉素的环己基环变成缺少39位甲氧基的环戊基环;例如,如wo95/16691和wo96/41807中所述,所述文献的内容通过引用方式并入。可以进一步修饰类似物,从而将在雷帕霉素的40位处的羟基烷基化和/或将32-羰基还原。

来自wo95/16691的雷帕霉素类似物包括但不限于16-去甲氧基-16-(戊-2-炔基)氧基-雷帕霉素、16-去甲氧基-16-(丁-2-炔基)氧基-雷帕霉素、16-去甲氧基-16-(炔丙基)氧基-雷帕霉素、16-去甲氧基-16-(4-羟基-丁-2-炔基)氧基-雷帕霉素、16-去甲氧基-16-苄基氧基-40-o-(2-羟基乙基)-雷帕霉素、16-去甲氧基-16-苄基氧基-雷帕霉素、16-去甲氧基-16-邻-甲氧基苄基-雷帕霉素、16-去甲氧基-40-o-(2-甲氧基乙基)-16-戊-2-炔基)氧基-雷帕霉素、39-去甲氧基-40-去氧-39-甲酰基-42-去甲-雷帕霉素、39-去甲氧基-40-去氧-39-羟基甲基-42-去甲-雷帕霉素、39-去甲氧基-40-去氧-39-羧基-42-去甲-雷帕霉素、39-去甲氧基-40-去氧-39-(4-甲基-哌嗪-1-基)羰基-42-去甲-雷帕霉素、39-去甲氧基-40-去氧-39-(吗啉-4-基)羰基-42-去甲-雷帕霉素、39-去甲氧基-40-去氧-39-[n-甲基,n-(2-吡啶-2-基-乙基)]氨基甲酰基-42-去甲-雷帕霉素和39-去甲氧基-40-去氧-39-(对甲苯磺酰基亚肼基甲基)-42-去甲-雷帕霉素。

来自wo96/41807的雷帕霉素类似物包括但不限于32-去氧-雷帕霉素、16-o-戊-2-炔基-32-去氧-雷帕霉素、16-o-戊-2-炔基-32-去氧-40-o-(2-羟基-乙基)-雷帕霉素、16-o-戊-2-炔基-32-(s)-二氢-40-o-(2-羟基乙基)-雷帕霉素、32(s)-二氢-40-o-(2-甲氧基)乙基-雷帕霉素和32(s)-二氢-40-o-(2-羟基乙基)-雷帕霉素。

另一种合适的雷帕霉素类似物是us2005/0101624中所述的umirolimus,其内容并入本文作为参考。

在哺乳动物细胞中,雷帕霉素的靶标(mtor)激酶作为描述为mtorc1复合体或mtorc2复合体的多蛋白复合体存在,其感知营养物质和能量的可用性并整合来自生长因子和应激信号的输入信息。mtorc1复合物对变构mtor抑制剂如雷帕霉素敏感,由mtor、gβl和mtor的调控相关蛋白(raptor)组成,并且可与肽基-脯氨酰异构酶fkbp12蛋白结合(fk506-结合蛋白1a,12kda)。相反,mtorc2复合体由mtor、gβl和mtor的雷帕霉素不敏感伴侣蛋白(rictor)组成,并且不与体外fkbp12蛋白结合。

mtorc1复合物已被证明参与蛋白质翻译控制,作为用于生长和增殖调节的对生长因子和营养敏感的装置而发挥作用。mtorc1通过两个关键的下游底物调节蛋白质翻译:p70s6激酶,其依次磷酸化核糖体蛋白p70s6,和真核翻译起始因子4e结合蛋白1(4ebp1),其在调控eif4e调节的帽依赖性翻译中起关键作用。mtorc1复合物响应于细胞的能量和营养稳态而调节细胞生长,且mtorc1的失调在很多种人类癌症中很常见。mtorc2的功能涉及通过akt的磷酸化和肌动蛋白细胞骨架动力学的调节来调节细胞存活。

mtorc1复合物对变构mtor抑制剂如雷帕霉素和衍生物敏感很大程度上是由于雷帕霉素的作用模式,其涉及与fkbp12形成细胞内复合物并与mtor的fkbp12-雷帕霉素结合(frb)结构域结合。这导致了mtorc1的构象变化,据信这会改变和削弱与其支架蛋白raptor的相互作用,进而阻碍底物如p70s6k1进入mtor和被磷酸化。雷帕霉素和雷帕类似物如rad001通过抑制与良性和恶性增殖性疾病相关的mtor的过度活化而获得临床相关性。

rad001,也称为依维莫司具有化学名称(1r,9s,12s,15r,16e,18r,19r,21r,23s,24e,26e,28e,30s,32s,35r)-1,18-二羟基-12-{(1r)-2-[(1s,3r,4r)-4-(2-羟基乙氧基)-3-甲氧基环己基]-1-甲基乙基}-19,30-二甲氧基-15,17,21,23,29,35-六甲基-11,36-二氧杂-4-氮杂-三环并[30.3.1.04,9]三十七碳-16,24,26,28-四烯-2,3,10,14,20-五酮和以下化学结构

依维莫司是fda批准用于治疗晚期肾癌的药物,目前正在进行其他几项iii期肿瘤临床试验的研究。临床前研究显示依维莫司能够在体外和体内抑制很多种肿瘤细胞系的增殖,推测是通过抑制雷帕霉素敏感的mtorc1功能。依维莫司作为雷帕霉素的衍生物是变构mtor抑制剂,其在抑制部分mtorc1功能,即p70s6激酶(p70s6k)和下游p70s6k底物p70s6方面高度有效。变构mtor抑制剂如依维莫司(和其他雷帕霉素类似物)对抑制mtorc2途径或其导致的akt信号传导的激活几乎没有影响或没有影响。变构mtor抑制剂的进一步实例包括西罗莫司(雷帕霉素、ay-22989)、40-[3-羟基-2-(羟基甲基)-2-甲基丙酸酯]-雷帕霉素(也称坦罗莫司或cci-779)和ridaforolimus(ap-23573/mk-8669)。变构mtor抑制剂的其他实例包括佐他莫司(zotarolimus)(abt578)和umirolimus。

可选地或另外地,已经发现催化的atp竞争性mtor抑制剂直接靶向mtor激酶结构域并靶向mtorc1和mtorc2。这些也是比变构mtor抑制剂如雷帕霉素更完全的mtorc1抑制剂,因为它们调节雷帕霉素抗性的mtorc1输出,例如4ebp1-t37/46磷酸化和帽依赖性翻译。

bimagrumab和mtor抑制剂例如依维莫司的组合对于治疗年龄相关的肌肉功能障碍可以特别有效,因为bimagrumab增加肌肉量并且依维莫司改善肌肉质量。bimagrumab通过抑制肌生成抑制蛋白/激活素途径来改善肌肉量。依维莫司通过抑制在老的肌肉中过度活跃的mtor通路来改善肌肉功能(我们可以添加的未发表的内部数据)。抑制mtor可以通过增强线粒体功能、减少炎症和增加自噬来改善肌肉功能。用bimagrumab和mtor抑制剂如依维莫司的组合改善肌肉质量和功能可能对肌肉减少症和心力衰竭具有治疗益处。另外,改善肌肉质量和功能通过增加肌肉中的葡萄糖摄取可对糖尿病具有治疗益处。与较年轻的健康个体(年龄18-40)相比,在从较老的健康个体(年龄60-84)获得的肌肉活组织检查中也证实了mtor活性增加(markofskim等,expgeront,2015)

实施例

在下文中,将参照实施例更详细地并且具体地描述本发明,然而这些实施例不意图限制本发明。

材料与方法

材料

bimagrumab是针对actrii的人igg1leu234ala/leu235ala单克隆抗体。cdd866,bimagrumab的鼠源化形式,其中抗体的人fc区已经被小鼠fc替换。在novartispharmaag(basel,瑞士)的cho细胞中产生cdd866。顺铂(顺式-二氨二氯铂(ii))购自sigmaaldrich(目录号479306)。依维莫司在novartispharmaag合成。

动物实验

11至12周龄的成年雄性balb/cjrj小鼠购自janvierlaboratories(legeneststisle,法国)。小鼠适应设施7天。将动物在25℃以12小时光暗循环饲养,每组5只或更少动物。喂食它们含18.2%蛋白质和3.0%脂肪的标准实验室饮食,能量含量为15.8mj/kg(nafag3890,kliba,basel,瑞士)。食物和水无限制提供。

将小鼠结肠癌细胞系ct-26在补充有10%热灭活的胎牛血清和抗生素-抗霉菌溶液的rpmi1640培养基中在37℃、5%co2下培养。通过用(paalaboratoriesgmbh,pasching,奥地利)处理收获ct-26细胞,并将其悬浮于含有50%pbs和50%bdmatrigeltmmatrix、不含酚红的溶液(目录号356237,bdbiosciences,bedford,ma,美国)中。将含有3×105个细胞的0.1ml细胞悬液皮下接种到小鼠左胁腹。当肿瘤可触知时,将携带具有可接受的形态和大小的肿瘤的小鼠随机化以产生在肿瘤大小和体重的平均值和范围方面平衡的组。治疗在随机化当天开始。

进行治疗性干预研究以评估单独或与抗癌剂组合的cdd866的作用。将cdd866以20毫克/千克皮下注射施用,每周一次或两次以5ml/kg的体积施用。将顺铂每周两次以1mg/kg腹膜内施用。将依维莫司每天一次以5mg/kg口服施用。在组合治疗组中,将顺铂或依维莫司治疗分别与每周一次或两次的cdd866的皮下治疗相组合。每周测量体重和肿瘤体积2至3次。在实验结束时,将小鼠用co2安乐死,并收集肿瘤、胫骨前肌、腓肠肌-比目鱼肌腱膜复合体、四头肌,并称重。

进行进展时间研究作为后续(followup)以评估cdd866与顺铂或依维莫司的组合是否将癌症恶病质的进展减缓至中断标准,该标准限定为体重损失达到20%或肿瘤体积超过1,500mm3。治疗方案与治疗性干预研究中使用的相同。在前2周每周测量体重和肿瘤体积2至3次,然后每天测量直至实验结束。当体重损失接近20%或肿瘤体积超过1,500mm3时,将小鼠用co2安乐死。

蛋白质分析

加入由补充有1%蛋白酶抑制剂混合物(calbiochem#539131)和0.2%sds的提取试剂(phosphosafe;novageninc.,madison,wi,美国)组成的裂解缓冲液。在4℃通过离心(14,000rpm)20分钟分离precellyshomogenates(fastprep-machinefp20)。收集上清液,并通过用于蛋白质测定的商业试剂盒(bca试剂盒;thermoscientific)测定蛋白质含量。将样品在sds-page样品缓冲液中稀释,并在70℃变性10分钟。将等量蛋白质加载到4至12%和8%聚丙烯酰胺凝胶(nupagebis-trisgel;invitrogencorp.,carlsbad,ca,美国)的每个电泳泳道中,通过电泳分离,然后转移至硝酸纤维素膜上。将膜用具有0.1%tween和5%w/v无脂奶粉的tbs封闭。在具有0.1%tween20和5%w/v无脂奶粉的tbs中孵育一级抗体磷酸-smad3(millipore#041042,1:1000稀释)和α-微管蛋白(sigmat6199,1:5000稀释),在具有0.1%吐温20、0.05%sds和5%脱脂奶的tbs中孵育二级抗体。通过supersignalwestfemto最大敏感性底物(thermoscientific)检测免疫反应性,并暴露于胶片或通过fusionspectra获得。根据制造商的说明使用mesoscalediscoveryreader使用来自mesoscalediscovery的分析试剂盒来定量测定mtor和il-6。

统计分析

数值表示为平均值±sem。在方差分析后使用sidak多重比较检验进行统计分析,以在治疗性干预研究中将治疗组与对照组(非肿瘤和荷瘤)、单独的抗癌剂(顺铂或依维莫司)或单独的cdd866进行比较,并将dunn多重比较检验用于进展时间研究。当概率值&lt;0.05时,差异被认为是显著的。通过graphpadprism(graphpadsoftware,inc.,lajolla,ca,美国)进行统计分析。体重表示为从作为治疗开始的第0天的%变化。根据公式(长×宽2)/2计算以立方毫米计的肿瘤体积。肌肉重量按照在细胞接种当天的体重(初始体重)标准化,然后表示为相比非肿瘤对照组的%变化。

实施例1:bimagrumab预防顺铂诱导的体重损失

广泛的体重损失已经成为癌症相关死亡的关键决定因素。因此监测纵向体重发展(图1a和b)。开始治疗十天后,接受顺铂作为单一疗法的带瘤动物已经丧失了其初始体重的20%(图1b和c)。相比之下,介质治疗的荷瘤动物体重下降10%,而用cdd866单独或与顺铂组合治疗的动物分别显示仅3%和5%的中度体重损失(图1b和c)。在健康的对照动物中,顺铂不影响体重,并且在顺铂存在和不存在的情况下,cdd866施用导致显著的体重增加(图1a和c)。这些数据表明顺铂以有效的抗肿瘤剂量(参见图1e)确实在恶病质动物中促使体重损失,并且cdd866显著减少化疗引起的消耗(wasting)。

在这项研究中要解决的主要担忧问题是,可能会降低化疗的疗效的潜在的药物相互作用和cdd866对肿瘤生长促进的影响。在治疗开始时,平均肿瘤体积≥260mm3(图1d)。cdd866既不加速肿瘤进展(图1d和e),也不减弱顺铂的抗肿瘤作用(图1d和e)。因此,cdd866有效减少癌症恶病质中化疗介导的体重损失而不干扰顺铂的抗肿瘤作用。

实施例2:bimagrumab拮抗顺铂诱导的肌肉消耗

鉴于cdd866对体重的正面影响,我们接下来确定了各种干预对单个骨骼肌的影响。在腓肠肌中,顺铂引起肌肉重量损失25%。cdd866治疗趋于将肌肉重量损失降低至13%,且在顺铂的存在下保留了这种保护作用(12%)(图2b)。在四头肌中观察到类似的保护水平(图2c)。cdd866治疗使胫骨前肌受益最大。在胫骨前肌中,顺铂治疗的动物经历34%的肌肉消耗,共同施用cdd866将肌肉损失显著降低至16%(图2a)。

实施例3:与顺铂组合的bimagrumab延迟癌症恶病质进展时间

广泛的肿瘤生长和随后的体重损失是癌症患者死亡率的重要预测因子。因此,我们希望评价cdd866和顺铂的组合是否对存活时间长度有影响。出于伦理原因我们放弃典型的生存研究。作为替代,当体重损失超过初始体重的20%或肿瘤体积达到1,500mm3时,将每只小鼠单独实施安乐死,确定为进展时间。

平均而言,接受介质或顺铂的动物分别在12天后和12天被处死(图2d和e)。cdd866治疗的动物须在16天后安乐死,这进一步确证了先前的发现,即cdd866治疗减少体重损失,但不促进肿瘤生长。cdd866和顺铂组合治疗优于任何其他干预试验。事实上,组合治疗将进展时间延长至21天(图2e)。监测在39天后停止,组合治疗组中35%的动物仍未达到所定义的中断标准之一(图2d)。

与顺铂的组合

尽管明显抑制肿瘤生长,但顺铂会加速恶病质动物的体重损失,这可能是由于抗癌剂的高毒性。cdd866完全防止顺铂介导的体重损失,表明actrii抑制在顺铂存在下仍然有效。单独使用顺铂以及与cdd866组合治疗使ct-26肿瘤重量降低至相似水平,这凸显了cdd866不会负面影响顺铂的抗癌作用。

一致的是,顺铂治疗并不能改善ct-26肿瘤诱导的骨骼肌消耗,而是趋于加重骨骼肌的损失。相比之下,与仅接受顺铂的动物相比,单独施用cdd866或与顺铂组合防范骨骼肌重量损失,进一步确证actrii抑制在顺铂治疗下仍然完全有效。因此,这些结果证明,与顺铂单独治疗相比,cdd866与顺铂的组合会对抗恶病质动物的肌肉消耗。值得注意的是,cdd866每周仅施用一次,整个研究中(除了生存研究之外),小鼠只接受两次注射。由于癌症组织的激活素的释放17可能潜在地与cdd866的actrii抑制竞争,所以在癌症恶病质中可能需要更高的剂量和施用频率的cdd866以引发更显著的或最大的响应。事实上,在更频繁的施用方案下,在与依维莫司的组合研究中发现了单独使用cdd866具有更强的肌肉消耗减少。

具有低肌肉质量的癌症患者化疗引起增加的治疗相关毒性的风险,并显示总体死亡率增加18。一致地,cdd866主要通过增加肌肉质量显著延迟疾病进展。通过用cdd866和顺铂的共同治疗,癌症恶病质的进展时间被进一步延缓,其同时抵抗肌肉消耗并抑制肿瘤生长

实施例4:bimagrumab和依维莫司以加合方式预防癌症恶病质

在下一步中,选择依维莫司(针对哺乳动物雷帕霉素靶标(mtor)的分子靶向药物)作为组合搭档,因为已知mtor在细胞生长和增殖中起关键作用。此外,cdd866的治疗频率增加至每周两次,以确保以单一活性剂形式施用时显著的抗恶病质效应,并且在非肿瘤小鼠以及荷瘤恶病质小鼠中评估依维莫司和cdd866的组合。

在非荷瘤对照组中,依维莫司治疗对体重增加没有显著影响。相反,如预期的那样,用cdd866治疗,体重增加显著提高(图3a和c)。组合治疗组的体重增加稍慢(图3a和c),但与单用依维莫司相比仍有显著差异,直至第14天终止时与单独cdd866也无显著差异。在ct-26组中,在第14天与非肿瘤对照组相比,荷瘤对照组中体重显著降低(图3b和c)。依维莫司、cdd866以及依维莫司和cdd866的组合完全防止了ct-26诱导的体重损失。在依维莫司存在下保持了cdd866对体重的作用。

依维莫司减缓ct-26肿瘤生长,并且在cdd866存在下维持抗肿瘤作用(图3d)。使用依维莫司单独治疗或与cdd866组合治疗,ct-26肿瘤重量显著降低。cdd866治疗对ct-26肿瘤重量没有显著影响。

在非荷瘤对照组中,胫骨前肌、腓肠肌-比目鱼-跖肌复合体和四头肌肌肉的重量不受依维莫司治疗影响,并且通过cdd866治疗显著增加(图4a-c)。在依维莫司存在下保持了cdd866对肌肉重量的作用。与非荷瘤对照组相比,ct-26肿瘤诱导胫骨前肌、腓肠肌-比目鱼肌-跖肌复合体和四头肌肌肉的重量显著降低(图4a-c)。依维莫司或cdd866治疗显著减少ct-26诱导的肌肉重量损失。有趣的是,依维莫司和cdd866的组合显示以加合的方式逆转骨骼肌重量损失,并且组合治疗的效果与单独的依维莫司治疗显著不同。

实施例5:与依维莫司组合的bimagrumab延迟癌症恶病质的进展时间

除了治疗性干预研究中依维莫司和cdd866对ct-26诱导的恶病质的有益作用之外,还使用与顺铂组合研究中使用的相同标准,评价了这些治疗对癌症进展和相关的恶病质的作用。在ct-26对照组中,随机化和治疗开始后直到中断标准(进展时间)为止经过的中位天数为17.5天(图4d和e)。依维莫司治疗显著延长进展时间至23天,主要是由于其抗肿瘤作用,而cdd866仅显示延长至21天的非显著趋势。cdd866在进展时间方面缺乏显著性的原因可以解释为:虽然该治疗在预防体重损失方面非常成功,但它不能抑制肿瘤生长,这是第二个中断标准。重要的是,依维莫司和cdd866的组合显示进一步将进展时间延长至28.5天,与ct-26对照组相比,这种效果是显著的。

与依维莫司的组合

由于已知mtor在细胞生长和增殖中起关键作用,因此依维莫司的mtor抑制如预期的那样表现出显著的抗肿瘤作用,无论是否存在cdd866。该结果清楚地表明cdr866抑制actrii不会负面影响依维莫司的抗癌作用。与由ct-26肿瘤引起的体重下降相一致,ct-26对照组的骨骼肌重量显著降低。单独使用依维莫司或cdd866治疗显著保护荷瘤小鼠对抗由ct-26肿瘤引起的骨骼肌重量损失。有趣的是,cdd866抑制actrii不仅在依维莫司存在下仍然有效,而且还显示对逆转骨骼肌重量损失的加合作用的非显著趋势,尽管mtor是正常肌肉生长所必需的。类似地,在非荷瘤小鼠中,依维莫司治疗对体重没有影响,而cdd866显著增加体重。在依维莫司存在下cdd866对体重的作用保持不变,清楚地表明mtor抑制不改变cdd866对体重的作用。cdd866治疗后在非荷瘤小鼠中观察到的肌肉合成代谢反应也是显著的,并且在对肿瘤明显有效的剂量下不受mtor抑制影响。

依维莫司单独治疗延长了作为生存的替代指标的进展时间,并且cdd866也显示出延长趋势。重要的是,依维莫司和cdd866的组合显示进一步减缓了进展时间。各治疗互补以发挥有益作用,依维莫司抑制肿瘤生长,cdd866预防恶病质。在cdd866和依维莫司的组合中观察到的加合的抗恶病质作用的趋势需要进一步探索actrii阻断和mtor抑制如何对经历恶病质的骨骼肌起正向的相互作用。

据报道去神经诱导的骨骼肌萎缩中mtorc1是激活的,但雷帕霉素治疗的mtor抑制的抗萎缩效果不确定。mtor的激活也在其他病理状况下报道,例如衰老、肥胖、抗胰岛素性和糖尿病,其中mtor抑制看起来是有益的。在本研究中,荷瘤小鼠中磷酸化以及mtor总量显著增加。因此,在ct-26结肠癌诱导的恶病质中mtor的这种异常激活也促使了由细胞引起的恶病质,因此当与actrii阻断组合时,mtor抑制显示了额外益处。

实施例6:在老化中的mtor抑制剂和肌生成抑制蛋白拮抗剂的组合:

bimagrumab和mtor抑制剂如依维莫司的组合可对于治疗年龄相关的肌肉功能障碍特别有效,因为bimagrumab增加肌肉量并且依维莫司改善肌肉质量。bimagrumab通过抑制肌生成抑制蛋白/激活素途径来改善肌肉量。依维莫司通过抑制老的肌肉中过度活化的mtor通路来改善肌肉功能。抑制mtor可通过增强线粒体功能、减少炎症和增加自噬来改善肌肉功能。用bimagrumab和mtor抑制剂如依维莫司的组合改善肌肉质量和功能预期对肌肉减少症和心力衰竭具有治疗益处。另外,改善肌肉质量和功能通过增加肌肉中的葡萄糖摄取可对糖尿病具有治疗益处。

图5中的数据支持了mtor抑制剂和肌生成抑制蛋白/激活素通路拮抗剂(例如bimagrumab)在老化中的有益用途的原理,并且显示:

1.相对于幼年大鼠,mtor在老年大鼠的骨骼肌中过度活化。

2.禁食后,相对于幼年大鼠,mtor在老年大鼠的骨骼肌中未适当下调。

参考

以下参考文献的全部内容,特别是其相关定义和描述,均并入本文作为参考。

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