CN103298461A - 治疗肿瘤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过共施用PAK1抑制剂和第二抗过度增殖剂治疗过表达或扩增PAK1的肿瘤的方法。

Description

治疗肿瘤的方法

发明领域

本发明公开了一种治疗扩增或过表达PAK1的癌性肿瘤的方法，其通过使所述肿瘤与同第二抗过度增殖剂组合的PAK1抑制剂接触来进行。

发明背景

蛋白质激酶是一个催化蛋白质中特定的酪氨酸、丝氨酸、或苏氨酸残基的羟基基团磷酸化的酶家族。通常，这类磷酸化能显著改变蛋白质的功能，如此，蛋白质激酶在极其多种细胞过程的调节中可以是枢要的，所述细胞过程包括代谢、细胞增殖、细胞分化、和细胞存活。这些细胞过程的机制为靶向蛋白质激酶以治疗源自或牵涉这些细胞过程的病症的疾病状况提供基础。这类疾病的例子包括但不限于癌症和糖尿病。

蛋白质激酶可以分成两类，即蛋白质酪氨酸激酶(PTK)和丝氨酸-苏氨酸激酶(STK)。PTK和STK两者均可以是受体蛋白质激酶或非受体蛋白质激酶。PAK是一种非受体STK家族。丝氨酸/苏氨酸蛋白质激酶的p21激活的蛋白质激酶(PAK)家族在细胞骨架构造、细胞形态发生、细胞过程和细胞存活中发挥重要作用(Daniels等,Trends Biochem.Sci.199924:350-355;Sells等,TrendsCell.Biol.19977:162-167)。PAK家族由6位成员组成，所述成员细分成两组：PAK1-3（组I）和PAK4-6（组II），其基于序列同源性和组I PAK中自身抑制区的存在而区分开来。p21激活的激酶(PAK)充当Rac和Cdc42GTP酶功能以及Ras驱动的肿瘤发生需要的途径的重要介导物。(Manser等,Nature1994367:40-46;B Dummler等,Cancer Metathesis Rev.200928:51-63;R.Kumar等,Nature Rev.Cancer20066:459-473)。

发明概述

本发明涉及治疗肿瘤细胞或过度增殖性细胞过表达或扩增PAK1的肿瘤或过度增殖性状况的方法，所述方法通过用PAK1抑制剂和选自下组的第二抗过度增殖剂或抗肿瘤剂治疗患者或使肿瘤与PAK1抑制剂和选自下组的第二抗过度增殖剂或抗肿瘤剂接触来进行：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、Akt或凋亡蛋白抑制剂的抑制剂。

附图简述

图1：对人乳腺肿瘤中的PAK1基因组扩增和功能性作用的分析。(A)对11q13拷贝数增加的癌症重要靶物基因组鉴定(Genomic Identification ofSignificant Targets in Cancer,GISTIC)分析。将点成比例隔开，并按基因组次序排列。垂直线代表PAK1基因的染色体位置。DNA增加的GISTIC Q值以增加频率的经多重检验校正的概率定义，并且偶然发生的均值拷贝增加展示为每个SNP阵列探针集的Q值的负log₁₀。(B)PAK1DNA拷贝和mRNA表达点图对51份肿瘤样品描绘了DNA拷贝数与226507at Affymetrix MAS5.0信号的关系。对该图显示了皮尔森相关性统计量(0.75)。实线代表通过这些点的最佳拟合线。(C)对3种具有病灶性(focal)PAK1基因组扩增的乳腺癌细胞系MDA-MB-175、HCC1500和MDA-MB-134IV显示了PAK1表达敲低后膜联蛋白V阳性细胞的比例增加。在瞬时转染合并的siRNA寡核苷酸后3-5天收获细胞。(D)对膜联蛋白V/PI的荧光激活细胞分选分析。在存在或缺乏IPA-3的情况下，培养MDA-MB-175细胞48小时。然后，完成膜联蛋白V/PI染色以评估凋亡/坏死。膜联蛋白V标记（右下象限）代表经历早期凋亡的群体。膜联蛋白V和PI双重标记（右上象限）代表已经由于凋亡而死亡的细胞。左下象限中代表活的细胞。对每个象限显示了细胞百分比。

图2：PAK1在人肺肿瘤中高度表达，并且在鳞状NSCLC细胞系的增殖中发挥至关重要的作用。(A)对激光捕捉显微解剖的肺组织中PAK1mRNA表达的分析。将Affymetrix探针226507_at的数据以均值（水平线）、数据的中间50%（盒）、和95%置信区间（线）绘图。通过Student氏t检验实施成对比较。相对于正常组织(n=9)，PAK1表达在鳞状NSCLC(n=16;**,p=0.0005)和腺癌NSCLC(n=29;*,p=0.008)中显著更大。鳞状和腺癌NSCLC之间PAK1mRNA表达的差异在此组肺肿瘤中是不显著的(p=0.1)。(B)通过[³H]胸苷摄取测定法来测量一组鳞状NSCLC细胞系的增殖。用非靶向性对照siRNA寡核苷酸（黑色柱）或针对PAK1和PAK2的siRNA寡核苷酸集合（白色柱）转染EBC-1、NCI-H520、KNS-62、SK-MES-1和NCI-H441细胞。将每种条件下的增殖程度以每种细胞系的标准化非靶向性对照值的百分比绘图，并且数据以均值±SD显示。

图3：(A)细胞周期G₁阶段中的细胞的积累在PAK1敲低后是明显的。用200ng/mL Dox处理NCI-H520.X1细胞4天，并通过碘化丙啶染色和流式细胞术分析。(B)使NCI-H520.X1细胞进行血清饥饿24小时，并通过在含有10%血清的培养基中生长后在指定时间点收获细胞裂解物来监测细胞周期再进入。使用针对PAK1、p27^Kip1、E2F1和肌动蛋白的抗体通过免疫印迹来分析细胞裂解物。(C)指示具有p27^Kip1核累积的细胞的百分比（每种条件总共2000个细胞）。柱代表均值±SD。*,p<0.05。**,p<0.0001。

图4：建立的NCI-H520.X1和EBC-1鳞状NSCLC肿瘤的生长需要PAK1。(A)将表达针对LacZ、PAK1、PAK2或PAK1+PAK2的诱导型shRNA的NCI-H520.X1细胞在无胸腺小鼠的体侧中植入，如材料和方法中所描述的。当肿瘤大小范围为200至250mm³时启动每个实验中的处理。经由饮用水施用1mg/mL多西环素导致对携带shPAK1和shPAK1+2NCI-H520.X1细胞的小鼠的肿瘤生长的抑制。PAK2或LacZ特异性shRNA的诱导不影响肿瘤生长动力学。未观察到动物重量减轻。数据由每个处理组的10只小鼠组成，并且误差棒代表标准误差。当肿瘤达到2000mm³的体积终点时，从数据绘图中除去个体小鼠：shLacZ对照n=5；shLacZ+Dox n=3；shPAK1对照n=2；shPAK2对照n=5；shPAK2+Dox n=2；shPAK1+2对照n=5。(B)允许表达shLacZ或shPAK1的EBC-1肿瘤在对具有等同大小的肿瘤的小鼠组施用多西环素以抑制PAK1前生长至200-250mm³。数据由每个治疗组的10只小鼠组成，并且误差棒代表标准误差。

图5：PAK1抑制降低NF-κB路径激活，并且与IAP拮抗剂组合以促进NSCLC细胞的凋亡。(A)用BV6IAP拮抗剂和300ng/mL多西环素(Dox)处理EBC-1-shPAK1和-shLacZ细胞。BV6的最高浓度是20μM，并且在10点稀释曲线中评估2倍连续稀释。在存在Dox的情况下预温育细胞3天，之后添加BV6，再持续3天。然后，通过CellTiterGlo存活力测定法分析细胞培养物。一式四份实施数据点。(B)对膜联蛋白V和碘化丙啶(PI)染色的荧光激活细胞分选分析。在存在或缺乏300ng/mL多西环素(Dox)的情况下培养EBC-1-shPAK1细胞72小时，并且在存在或缺乏5μM BV6的情况下再培养24小时。然后，完成膜联蛋白V/PI染色和荧光激活细胞分选(FACS)分析以评估凋亡/坏死。

图6：(A)XIAP表达的下调加强PF-3758309PAK小分子抑制剂（PAK SMI;p<0.0001,邓奈特氏t检验）的促凋亡活性。用非靶向性对照(NTC)或XIAP特异性siRNA寡核苷酸转染细胞48小时，之后用DMSO或如指示的PAK SMI再处理72小时。经由Cell Titer Glo测定法测定细胞存活力，并且结果代表来自3次实验的均值±标准差。(B)XIAP和PAK1的组合拮抗促进对PARP和胱天蛋白酶-3的有效切割。将XIAP siRNA寡核苷酸转染72小时，之后用DMSO或5mM PAK SMI处理。

图7：(A)通过PAK1和IAP拮抗得到的切割的PARP和胱天蛋白酶-3的组合积累。将细胞与5μM Dox一起温育指定的时间点，裂解，然后用于Western印迹分析。(B)双重PAK1和IAP抑制在SK-MES-1（鳞状亚型）和NCI-H441（腺癌亚型）NSCLC细胞的存活力中产生协同降低。在瞬时的siRNA介导的对PAK1的抑制和如指示的5μM BV6处理后，经由Cell Titer Glo测定法测定细胞ATP消耗。对细胞存活力的抑制对于PAK1siRNA和BV6组合比对于单一药剂显著更大(p<0.0001,Student氏t检验)。

图8：PAK1抑制在具有PAK1病灶性基因组扩增的乳腺癌细胞中诱导对胱天蛋白酶和多聚ADP核糖聚合酶(PARP)的切割。(A)用个别的或合并的siRNA寡核苷酸(100nM)瞬时转染HCC-1500细胞以诱导PAK1敲低。通过在48小时后收获细胞裂解物，并使用针对切割的胱天蛋白酶-3、切割的胱天蛋白酶-7和切割的PARP的抗体进行免疫印迹来监测凋亡诱导。(B)MDA-MB-134IV细胞中PAK1蛋白表达的消融还与MEK1(Ser298)和ERK1/2(Thr202/Tyr204)磷酸化的降低有关。使用总蛋白质和β-肌动蛋白作为对照。

图9：组合的PAK1和IAP抑制导致鳞状NSCLC细胞的凋亡。(A)对每种处理条件显示了膜联蛋白V阳性细胞的百分比。(B)细胞凋亡标志物在PAK1和IAP拮抗剂处理指定时间的遗传消融后是增加的。通过免疫印迹分析细胞裂解物。通过组合的Dox和BV6处理显著提高PARP切割和胱天蛋白酶-3/6/7/9激活。

图10：ATP竞争性泛PAK抑制剂PF-3758309(B.W.Murray等,Proc.Nat.Acad.Sci.USA2010107(20):9446-9471)和IAP小分子拮抗剂的组合导致鳞状NSCLC细胞的凋亡。(A)使用4天CellTiterGlo存活力测定法在EBC-1细胞中用BV6对经由PF-3758309处理对PAK1的催化抑制测试体外组合功效。使用Calcusyn，一种利用Chou和Talalay(Chou TC,Talalay P.Quantitative analysis ofdose-effect relationships:the combined effects of multiple drugs or enzymeinhibitors.Adv.Enzyme Regul.1984;22:27-55)的协同性计算方法的程序，来计算组合指数，并如此测定协同性水平。观察到强协同性，如通过≤0.3的组合指数(CI)值指示的(CI=0.113)。(B)5μM PAK抑制剂(PAKi)和5μM BV6的组合持续指定的时间导致对细胞凋亡标志物的显著诱导。

图11：PAK1、PAK2、MEK和PI3K抑制对肿瘤细胞存活力的组合影响。在PAK1和PAK2siRNA转染和化合物处理3天后实施对细胞存活力的(CTG)测定法，如指示的。GDC-0623是一种有力的且高度选择性的MEK1和MEK2抑制剂。GDC-0941是一种针对四种I类PI3K同等型的、具有3-75nM的生物化学IC₅₀值的、有力的I类PI3K同等型抑制剂。(A)用PAK1和PAK2siRNA寡核苷酸、0.2μM GDC-0623和0.5μM GDC-0941处理的SKMES-1（KRAS^N85K突变）肺癌细胞的存活力。(B)用PAK1和PAK2siRNA寡核苷酸、0.2μM GDC-0623和0.4μM GDC-0941处理的Calu-6（KRAS^Q61K突变）肺癌细胞的存活力。(C)用PAK1和PAK2siRNA寡核苷酸、2μMGDC-0623和2.5μM GDC-0941处理的Cal-120（基底亚型）乳腺癌细胞的存活力。

图12：NSCLC细胞中组合的PAK1、PAK2、MEK和PI3K抑制后凋亡和增殖生物标志物的组合调节。用PAK1和PAK2siRNA寡核苷酸、0.4μMGDC-0623和1μM GDC-0941处理SKMES-1（KRAS^N85K突变）NSCLC细胞24小时。通过PAK敲低与MEK和PI3K途径抑制剂的组合增强切割的胱天蛋白酶-3和多聚ADP核糖聚合酶(PARP)的积累和细胞周期蛋白D1蛋白的减少。

发明详述

如本文中使用的，短语“一个/种”实体指一个/种或多个/种该实体；例如，一个/种化合物指一个/种或多个/种化合物或至少一个/种化合物。因而，术语“一个/种”、“一个/种或多个/种”和“至少一个/种”在本文中可互换使用。

词语“包含”、“包括”在用于本说明书和权利要求书时意图规定陈述的特征、整数、成分或步骤的存在，但是它们不排除一个或多个其它特征、整数、成分、步骤或其组的存在或添加。

术语“治疗/处理”指目的在于防止或减缓（减轻）不想要的生理学变化或病症，如癌症的生长、形成或扩散的治疗性处理。就本发明目的而言，有益的或期望的临床结果包括但不限于减轻症状、降低疾病程度、稳定化的（即不恶化的）疾病状态、延迟或减缓疾病进展、改善或减轻疾病状态、及消退（无论是部分的还是全部的），无论是可检测的还是不可检测的。“治疗/处理”也还可以意味着与没有接受治疗时预期的存活相比延长存活。那些需要治疗/处理的对象包括那些已经具有状况或病症的对象以及那些倾向于具有状况或病症的对象或那些要预防状况或病症的对象。

短语“治疗有效量”意指本发明化合物的如下量，其(i)治疗特定疾病、状况、或病症，(ii)减轻、改善或消除特定疾病、状况或病症的一种或多种症状，或(iii)防止或延迟本文中描述的特定疾病、状况或病症的一种或多种症状发作。在癌症的情况中，药物的治疗有效量可以减少癌细胞数目；降低肿瘤大小；抑制（即以一定程度减缓，且优选地停止）癌细胞浸润到周围器官中；抑制（即以一定程度减缓，且优选地停止）肿瘤转移；以一定程度抑制肿瘤生长；和/或以一定程度减轻与癌症有关的一种或多种症状。就药物可以阻止生长和/或杀死现有癌细胞的程度而言，它可以是细胞抑制性的和/或细胞毒性的。对于癌症疗法，可以例如通过评估疾病进展前时间(TTP)和/或测定响应率(RR)来测量功效。

如本文中使用的，术语“协同的”指比两种或更多种单一药剂的加性效果更有效的治疗剂组合。PAK1抑制剂和第二抗过度增殖剂之间的协同相互作用的确定可以基于自本文中所描述的测定法获得的结果进行。已经在数种测定法系统中评估了由本发明提供的组合，并且可以利用用于量化抗癌剂间的协同作用、加性作用(additivism)、和拮抗作用的标准程序来分析数据。Chou和Talalay，于“New Avenues in Developmental Cancer Chemotherapy,”Academic Press,1987，第2章中描述了优选利用的程序。小于0.8的组合指数值指示协同，大于1.2的值指示拮抗，而介于0.8至1.2之间的值指示加性效应。联合疗法可以提供“协同性”，并且证明是“协同的”，即在一起使用活性成分时实现的效果大于源自分开使用化合物的效果的和。当如下情况时可以获得协同效应，即活性成分(1)在组合的单位剂量配制剂中共配制并同时施用或投递；(2)作为分开的配制剂交替或平行投递；或(3)通过一些其它方案进行。在交替疗法中投递时，当化合物序贯施用或投递（例如通过分开的注射器中的不同注射进行）时可以获得协同效应。一般而言，在交替疗法期间，序贯地（即连续地）施用有效剂量的每种活性成分，而在联合疗法中，一起施用有效剂量的两种或更多种活性成分。

术语“癌症”和“癌性”指或描述哺乳动物中通常以不受调节的细胞生长为特征的生理学状况。“肿瘤”包含一个或多个癌性细胞。癌症的例子包括但不限于癌瘤、淋巴瘤、母细胞瘤、肉瘤、和白血病或淋巴样恶性。此类癌症的更具体例子包括鳞状细胞癌（例如上皮鳞状细胞癌）、肺癌（包括小细胞肺癌、非小细胞肺癌（“NSCLC”）、肺腺癌和肺鳞癌）、腹膜癌、肝细胞癌、胃癌（包括胃肠癌）、胰腺癌、成胶质细胞瘤、宫颈癌、卵巢癌、肝癌、膀胱癌、肝瘤(hepatoma)、乳腺癌、结肠癌、直肠癌、结肠直肠癌、子宫内膜癌或子宫癌、唾液腺癌、肾癌、前列腺癌、外阴癌、甲状腺癌、肝癌(hepaticcarcinoma)、肛门癌、阴茎癌、以及头和颈癌。

术语“癌瘤”指由转化的上皮细胞组成的侵入性恶性肿瘤。术语“鳞状细胞癌”(SCC)指影响鳞状上皮细胞的癌瘤子集，所述鳞状上皮细胞可以存在于许多不同器官中，包括皮肤、唇、口、食管、膀胱、前列腺、肺、阴道、和宫颈。它是鳞状上皮的恶性肿瘤。

“化疗剂”是可用于癌症治疗的生物学（大分子）或化学（小分子）化合物（不管作用机制如何）。化疗剂的种类包括但不限于：烷化剂、抗代谢物、纺锤体毒物植物生物碱类、细胞毒性/抗肿瘤抗生素、拓扑异构酶抑制剂、蛋白质、抗体、光敏剂、和激酶抑制剂。化疗剂包括在“靶向疗法”和非靶向常规化学疗法中使用的化合物。

化疗剂的例子包括厄洛替尼(erlotinib)(

Genentech/OSIPharm.)、硼替佐米(bortezomib)(

Millennium Pharm.)、氟维司群(fulvestrant)(

AstraZeneca)、舒尼替尼(sunitib,sunitinib)(Pfizer/Sugen)、来曲唑(letrozole)(Novartis)、甲磺酸伊马替尼(imatinib mesylate)(

Novartis)、finasunate(Novartis)、奥沙利铂(oxaliplatin)(Sanofi)、5-FU(5-氟尿嘧啶)、甲酰四氢叶酸(leucovorin)、雷帕霉素(Rapamycin)(Sirolimus,

Wyeth)、拉帕替尼(lapatinib)(GSK572016,GlaxoSmith Kline)、Lonafamib(SCH66336)、索拉非尼(sorafenib)(

Bayer Labs)、吉非替尼(gefitinib)(

AstraZeneca)、AG1478、烷化剂如塞替派(thiotepa)和

环磷酰胺；烷基磺酸盐如白消安(busulfan)、英丙舒凡(improsulfan)和哌泊舒凡(piposulfan)；氮丙啶(aziridine)如苯佐替哌(benzodopa)、卡波醌(carboquone)、美妥替哌(meturedopa)和乌瑞替哌(uredopa)；乙撑亚胺类(ethylenimines)和甲基蜜胺类(methylamelamines)，包括六甲蜜胺(altretamine)、三乙撑蜜胺(triethylenemelamine)、三乙撑磷酰胺(trietylenephosphoramide)、三乙撑硫代磷酰胺(triethylenethiophosphoramide)和三羟甲蜜胺(trimethylolomelamine)；番荔枝内酯类(acetogenins)（尤其是布拉他辛(bullatacin)和布拉他辛酮(bullatacinone)）；喜树碱(camptothecin)（包括合成类似物托泊替康(topotecan)）；苔藓抑素(bryostatin)；callystatin；CC-1065（包括其阿多来新(adozelesin)、卡折来新(carzelesin)和比折来新(bizelesin)合成类似物）；隐藻素类(cryptophycins)（特别是隐藻素1和隐藻素8）；多拉司他丁(dolastatin)；倍癌霉素(duocarmycin)（包括合成类似物KW-2189和CB1-TM1）；软珊瑚醇(eleutherobin)；水鬼蕉碱(pancratistatin)；匍枝珊瑚醇(sarcodictyin)；海绵抑制素(spongistatin)；氮芥类(nitrogen mustards)，诸如苯丁酸氮芥(chlorambucil)、萘氮芥(chlornaphazine)、cholophosphamide、雌莫司汀(estramustine)、异环磷酰胺(ifosfamide)、双氯乙基甲胺(mechlorethamine)、盐酸氧氮芥(mechlorethamine oxide hydrochloride)、美法仑(melphalan)、新氮芥(novembichin)、苯芥胆固醇(phenesterine)、泼尼莫司汀(prednimustine)、曲磷胺(trofosfamide)、尿嘧啶芥(uracil mustard)；亚硝基脲类(nitrosureas,nitrosourea)，诸如卡莫司汀(carmustine)、氯脲菌素(chlorozotocin)、福莫司汀(fotemustine)、洛莫司汀(lomustine)、尼莫司汀(nimustine)和雷莫司汀(ranimustine)；抗生素，诸如烯二炔类(enediyne)抗生素（如加利车霉素(calicheamicin)，尤其是加利车霉素γ1I和加利车霉素ω1I（Angew,Chem.Intl.Ed.Engl.199433:183-186）；达内霉素(dynemicin)，包括达内霉素(dynemicin)A；二膦酸盐类(bisphosphonates)，诸如氯膦酸盐(clodronate)；埃斯波霉素(esperamicin)；以及新制癌菌素(neocarzinostatin)生色团和相关色蛋白烯二炔类抗生素生色团）、阿克拉霉素类(aclacinomysins,aclacinomycins)、放线菌素(actinomycin)、氨茴霉素(authramycin,anthramycin)、重氮丝氨酸(azaserine)、博来霉素(bleomycin)、放线菌素C(cactinomycin)、carabicin、洋红霉素(carminomycin)、嗜癌霉素(carzinophilin)、色霉素(chromomycin)、更生霉素(dactinomycin)、柔红霉素(daunorubicin)、地托比星(detorubicin)、6-重氮-5-氧-L-正亮氨酸、

（多柔比星(doxorubicin)）、吗啉代多柔比星、氰基吗啉代多柔比星、2-吡咯啉-多柔比星和脱氧多柔比星）、表柔比星(epirubicin)、依索比星(esorubicin)、依达比星(idarubicin)、麻西罗霉素(marcellomycin)、丝裂霉素(mitomycin)诸如丝裂霉素C、霉酚酸(mycophenolicacid)、诺拉霉素(nogalamycin)、橄榄霉素(olivomycin)、培洛霉素(peplomycin)、泊非霉素(potfiromycin，porfiromycin)、嘌呤霉素(puromycin)、三铁阿霉素(quelamycin)、罗多比星(rodorubicin)、链黑菌素(streptonigrin)、链佐星(streptozocin)、杀结核菌素(tubercidin)、乌苯美司(ubenimex)、净司他丁(zinostatin)、佐柔比星(zorubicin)；抗代谢物类，诸如甲氨喋呤和5-氟尿嘧啶（5-FU）；叶酸类似物，诸如二甲叶酸(denopterin)、甲氨喋呤、蝶罗呤(pteropterin)、三甲曲沙(trimetrexate)；嘌呤类似物，诸如氟达拉滨(fludarabine)、6-巯基嘌呤、硫咪嘌呤、硫鸟嘌呤；嘧啶类似物，诸如安西他滨(ancitabine)、阿扎胞苷(azacitidine)、6-氮尿苷、卡莫氟(carmofur)、阿糖胞苷(cytarabine)、双脱氧尿苷(dideoxyuridine)、去氧氟尿苷(doxifluridine)、依诺他滨(enocitabine)、氟尿苷(floxuridine)；雄激素类，诸如卡鲁睾酮(calusterone)、丙酸屈他雄酮(dromostanolone propionate)、环硫雄醇(epitiostanol)、美雄烷(mepitiostane)、睾内酯(testolactone)；抗肾上腺类，诸如氨鲁米特(aminoglutethimide)、米托坦(mitotane)、曲洛司坦(trilostane)；叶酸补充剂，诸如亚叶酸；醋葡醛内酯(aceglatone)；醛磷酰胺糖苷(aldophosphamideglycoside)；氨基乙酰丙酸(aminolevulinic acid)；恩尿嘧啶(eniluracil)；氨苯吖啶(amsacrine)；bestrabucil；比生群(bisantrene)；依达曲沙(edatraxate,edatrexate)；defofamine；地美可辛(demecolcine)；地吖醌(diaziquone)；依氟鸟氨酸(elfornithine,eflornithine)；依利醋铵(elliptinium acetate)；埃博霉素(epothilone)；依托格鲁(etoglucid)；硝酸镓；羟基脲；香菇多糖(lentinan)；氯尼达明(lonidamine)；美登木素生物碱类(maytansinoids)，诸如美登素(maytansine)和安丝菌素(ansamitocin)；米托胍腙(mitoguazone)；米托蒽醌(mitoxantrone)；莫哌达醇(mopidamol)；二胺硝吖啶(nitracrine)；喷司他丁(pentostatin)；蛋氨氮芥(phenamet)；吡柔比星(pirarubicin)；洛索蒽醌(losoxantrone)；鬼臼酸(podophyllinic acid)；2-乙基酰肼；丙卡巴肼(procarbazine)；

多糖复合物(JHS Natural Products)；雷佐生(razoxane)；根霉素(rhizoxin)；西佐喃(sizofiran)；锗螺胺(spirogermanium)；细交链孢菌酮酸(tenuazonic acid)；三亚胺醌(triaziquone)；2,2’,2’’-三氯三乙胺；单端孢菌烯类(trichothecenes)（尤其是T-2毒素、verracurin A、杆孢菌素(roridin)A和蛇形菌素(anguidine，anguidin)）；乌拉坦(urethan)；长春地辛(vindesine)；达卡巴嗪(dacarbazine)；甘露莫司汀(mannomustine)；二溴甘露醇(mitobronitol)；二溴卫矛醇(mitolactol)；哌泊溴烷(pipobroman)；gacytosine；阿糖胞苷(arabinoside)(“Ara-C”)；环磷酰胺；噻替哌(thiotepa)；类紫杉醇(taxoids)，例如TAXOL（帕西他赛(paclitaxel)；Bristol-Myers Squibb Oncology，Princeton，NJ）、（不含克列莫佛(Cremophor)）、帕西他赛的清蛋白工程化纳米颗粒配制剂(American Pharmaceutical Partners，Schaumberg，Ill.)、和（多西他塞(docetaxel，doxetaxel)；Sanofi-Aventis）、苯丁酸氮芥(chloranmbucil，chlorambucil)；

（吉西他滨(gemcitabine)）；6-硫鸟嘌呤；巯基嘌呤；甲氨喋呤；铂类似物，诸如顺铂和卡铂；长春碱(vinblastine)；依托泊苷(etoposide)(VP-16)；异环磷酰胺；米托蒽醌(mitoxantrone)；长春新碱(vincristine)；

（长春瑞宾(vinorelbine)）；能灭瘤(novantrone)；替尼泊苷(teniposide)；依达曲沙(edatrexate)；道诺霉素(daunomycin)；氨基蝶呤；卡培他滨(capecitabine)

；伊班膦酸盐(ibandronate)；CPT-11；拓扑异构酶抑制剂RFS2000；二氟甲基鸟氨酸(difluoromethylornithine)(DMFO)；类视黄醇，诸如视黄酸；以及上述任何物质的药学可接受盐、酸或衍生物。

“化疗剂”的定义中还包括：(i)作用为调节或抑制激素对肿瘤的作用的抗激素剂，如抗雌激素类和选择性雌激素受体调节物(SERM)，包括例如他莫昔芬(tamoxifen)（包括

柠檬酸他莫昔芬）、雷洛昔芬(raloxifene)、屈洛昔芬(droloxifene)、4-羟基他莫昔芬、曲沃昔芬(trioxifene)、keoxifene、LY117018、奥那司酮(onapristone)和

（柠檬酸托瑞米芬(toremifene citrate)）；(ii)抑制调节肾上腺中雌激素生成的酶芳香酶的芳香酶抑制剂，诸如例如4(5)-咪唑、氨鲁米特(aminoglutethimide)、

（醋酸甲地孕酮(megestrol acetate)）、

（依西美坦(exemestane)；Pfizer）、福美坦(formestane)、法倔唑(fadrozole)、

（伏氯唑(vorozole)）、（来曲唑(letrozole)；Novartis）和

（阿那曲唑(anastrozole)；AstraZeneca）；(iii)抗雄激素类，诸如氟他米特(flutamide)、尼鲁米特(nilutamide)、比卡鲁胺(bicalutamide)、亮丙瑞林(leuprolide)和戈舍瑞林(goserelin)；以及曲沙他滨(troxacitabine)（一种1,3-二氧戊环核苷胞嘧啶类似物）；(iv)蛋白质激酶抑制剂；(v)脂质激酶抑制剂；(vi)反义寡核苷酸，特别是那些抑制牵涉异常细胞增殖的信号传导途径中的基因表达的，如例如PKC-α、Ralf和H-Ras；(vii)核酶如VEGF表达抑制剂（例如

）和HER2表达抑制剂；(viii)疫苗如基因疗法疫苗，例如

和

rIL-2；拓扑异构酶1抑制剂如

rmRH；(ix)抗血管发生剂如贝伐单抗(bevacizumab)

Genentech）；和(x)上述任何物质的药学可接受盐、酸、和衍生物。

“化疗剂”的定义中还包括治疗性抗体，如阿仑单抗(alemtuzumab)(Campath)、贝伐单抗(bevacizumab)(

Genentech)；西妥昔单抗(cetuximab)(

Imclone）；帕尼单抗(panitumumab）(

Amgen）、利妥昔单抗(rituximab)(

Genentech/Biogen Idec)、培妥珠单抗(pertuzumab)(

2C4,Genentech)、曲妥珠单抗(trastuzumab)(

Genentech)和托西莫单抗(tositumomab)(Bexxar,Corixia)。

与本发明的PI3K抑制剂组合的、具有作为化疗剂的治疗潜力的人源化单克隆抗体包括：阿仑单抗、阿泊珠单抗(apolizumab)、阿塞珠单抗(aselizumab)、atlizumab、巴品珠单抗(bapineuzumab)、贝伐单抗、bivatuzumab mertansine、cantuzumab mertansine、西利珠单抗(cedelizumab)、赛妥珠单抗(certolizumab)pegol、cidfusituzumab、cidtuzumab、达克珠单抗(daclizumab)、依库利珠单抗(eculizumab)、依法利珠单抗(efalizumab)、依帕珠单抗(epratuzumab)、厄利珠单抗(erlizumab)、泛维珠单抗(felvizumab)、芳妥珠单抗(fontolizumab)、吉姆单抗(gemtuzumab)、奥佐米星(ozogamicin)、inotuzumab ozogamicin、易普利单抗(ipilimumab)、拉贝珠单抗(labetuzumab)、林妥珠单抗(lintuzumab)、马妥珠单抗(matuzumab)、美泊利单抗(mepolizumab)、莫维珠单抗(motavizumab)、motovizumab、那他珠单抗(natalizumab)、尼妥珠单抗(nimotuzumab)、nolovizumab、numavizumab、ocrelizumab、奥玛珠单抗(omalizumab)、帕利珠单抗(palivizumab)、帕考珠单抗(pascolizumab)、pecfusituzumab、pectuzumab、培妥珠单抗、培克珠单抗(pexelizumab)、ralivizumab、兰尼单抗(ranibizumab)、reslivizumab、瑞利珠单抗(reslizumab)、resyvizumab、罗维珠单抗(rovelizumab)、鲁利单抗(ruplizumab)、西罗珠单抗(sibrotuzumab)、西利珠单抗(siplizumab)、索土珠单抗(sontuzumab)、tacatuzumab tetraxetan、tadocizumab、他利珠单抗(talizumab)、tefibazumab、托珠单抗(tocilizumab)、托利珠单抗(toralizumab)、曲妥珠单抗、tucotuzumabcelmoleukin、tucusituzumab、umavizumab、乌珠单抗(urtoxazumab)、和维西珠单抗(visilizumab)。

在本申请中使用下列简写：DCIS（原位导管癌）、SCLC（小细胞肺癌）、NSCLC（非小细胞肺癌）；SCC（鳞状细胞癌）。

PAK参与许多通常在人癌细胞中脱调节的途径。PAK1是促分裂原活化蛋白质激酶(MAPK)、JUN N端激酶(JNK)、类固醇激素受体、和核因子κβ(NFκβ)信号传导途径（其均与肿瘤发生有关）的一种组分。PAK通过分别在丝氨酸298和丝氨酸338上将MEK和RAF1磷酸化来将它们激活。通过PAK1提高Ras诱导的转化与其对经由胞外信号调节性激酶(ERK)-MAPK途径的信号传导的影响相关联，并且与对JNK或p38-MAPK途径的影响是可分开的(R.Kumar等,Nature Rev.Cancer20066:459)。ERK/MEK途径的组成性激活涉及肿瘤的形成、进展和存活，此外与攻击性表型有关，该攻击性表型以不受控制的增殖、凋亡控制的丧失和不良预后为特征(J.A.Spicer,Expert Opin.DrugDiscov.20083:7)。

肿瘤形成和进展需要癌细胞中促凋亡信号的失活。已经显示了PAK活性下调数种重要的促凋亡途径。PAK1对RAF1的磷酸化诱导RAF1移位至线粒体，在该处它将促凋亡蛋白细胞死亡BCL2拮抗剂(BAD)磷酸化。还已经报告了PAK1、PAK2、PAK4和PAK5在选择的细胞类型中直接磷酸化BAD并使其失活，所述细胞类型如CV-1（猿）起源的且携带SV40(COS)的肾细胞、中国仓鼠卵巢(CHO)细胞和人胚肾(HEK)293T细胞(R.Kumar等，见上文)。然而，对人肿瘤细胞中的PAK1下游的相关途径仍然仅是部分了解。

PAK1在多种正常组织中广泛表达；然而，表达在卵巢、乳腺和膀胱癌中显著升高(S.Balasenthil等,J.Biol.Chem.2004279:4743;M.Ito等,J.Urol.2007178:1073;P.Schraml等,Am.J.Pathol.2003163:985)。在腔型乳腺癌中，PAK1的基因组扩增与对他莫西芬(tamoxifen)疗法的抗性有关，这可能由于PAK1对雌激素受体的直接磷酸化和不依赖于配体的反式激活而发生(S.K.Rayala等,Cancer Res.2006.66:1694-1701)。PAK1是一种用于开发有效用于治疗过度增殖性病症的治疗剂的有吸引力的靶物(R Kumar等，见上文)。

扩增实验：对一大组乳腺、肺及头和颈肿瘤测定PAK1基因组拷贝数和基因表达。PAK1基因组扩增在腔型乳腺癌中是普遍的，且PAK1蛋白表达与淋巴结侵入和转移有关。

已经经由比较基因组杂交办法在乳腺癌中鉴定出拷贝数增加的数个基因组区域(J.Climent等,Biochem.Cell Biol.200785:497-508;E.H.van Beers和P.M.Nederlof,Breast Cancer Res.20068:210)。使用高分辨率单核苷酸多态性(SNP)测定法对51例乳腺肿瘤测定DNA拷贝数变化，并使用癌症重要靶物基因组鉴定(GISTIC)方法分析数据(P.M.Haverty等,Genes ChromosomesCancer200847:530-542.21;R.Beroukhim等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA2007104:20007-20012)。图1A中显示了染色体11的扩增区域。在69和76Mb处观察到两个独特的GISTIC峰，提示11q13.5区含有2个独立的扩增子。69Mb峰对应于CCND1的扩增，即一种在乳腺癌中非常好地描述的基因组变化(C.Dickson等,Cancer Lett.199590:43-50)。76Mb峰的平台含有PAK1基因（以点线显示）。PAK1扩增的频率在此肿瘤组中是17%（拷贝数≥2.5），且拷贝数增加与mRNA表达较好地相关联（皮尔森相关性=0.75;图1B）。在通过高分辨率SNP阵列分析基因组扩增的更大的一组(n=165)乳腺肿瘤中也获得类似的结果。PAK1基因扩增是普遍的，并且均值DNA拷贝数在腔型、激素受体阳性肿瘤中最大（7.7个均值拷贝数），而在基底乳腺肿瘤中最小（2.8个均值拷贝数）(Z.Kan等,Nature2010466:869-873)。这些实验提示PAK1可能是染色体11的76Mb扩增子中的肿瘤促进“驱动”基因。PAK1表达在正常的乳腺上皮细胞中是缺乏的，但是在39%的原发性乳腺腺癌的恶性细胞中检出。

通过组织微阵列的免疫组织化学(IHC)染色来确定PAK1蛋白表达水平和亚细胞定位。在癌细胞系中确认PAK1抗体的强力且选择性的IHC反应性，其中对来自这些细胞的蛋白质提取物平行实施免疫印迹分析。表1中汇总了226份原发性乳腺癌、15份DCIS、32份乳腺癌淋巴结转移、97份NSCLC、27份SCLC和130份头和颈鳞状细胞癌的PAK1蛋白表达数据。PAK1染色强度在各肿瘤组织间有所变化，范围为从胞质和/或核中无染色或低染色到非常强的染色。

从88份原发性乳腺癌标本纯化RNA，并将胞质PAK1IHC染色与增加的mRNA表达相关联。这些数据显示PAK1表达在乳腺癌中广泛上调，并且高表达与疾病攻击性相关联。

较强的核和胞质PAK1表达在鳞状非小细胞肺癌中也是普遍的，并且选择性PAK1抑制与体外和体内延迟的细胞周期进展相关联。

在27例SCLC和97例NSCLC（后一项由30例腺癌和67例SCC组成）的组织微阵列上分析PAK1蛋白的表达。43/67(64%)的鳞状NSCLC样品对于PAK1表达呈阳性，且占所有病例的52%在恶性细胞中显示中等(2+)或强烈(3+)强度的染色。PAK1的核定位在显著比例的鳞状NSCLC肿瘤(17/67;25%)中也是明显的。与鳞状细胞癌形成对比，NSCLC腺癌(p=0.0008)和SCLC(p=0.003)肿瘤只在胞质中表达仅仅微弱至中等水平的PAK1。邻近的正常肺组织没有表达可察觉水平的PAK1。升高的PAK1表达在头和颈肿瘤（鳞状细胞癌的另一种适应证）中也是普遍的(79/130;61%)。

在头和颈肿瘤中，升高的PAK1表达在头和颈肿瘤（鳞状细胞癌的另一种适应证）中也是普遍的(79/130;61%)（表1）。

鳞状NSCLC的临床前肿瘤模型中PAK1抑制的抗肿瘤功效：在NCI-H520.X1和EBC-1异种移植物模型中使用shRNA抑制PAK1表达导致对肿瘤生长的显著抑制（图4A和B）。在建立肿瘤(200-250mm³)后，对动物施用蔗糖饮用水中的Dox，并监测肿瘤生长21-24天。相对于对照shLacZ小鼠，对于携带NCI-H520.X1肿瘤的动物，对PAK1而非PAK2的抑制显著削弱肿瘤生长，如在给药最后一天测量的（邓奈特(Dunnett)氏t检验，p<0.0001;图4A）。PAK1和PAK2的组合敲低产生与单独的PAK1抑制相当的对肿瘤生长的抑制（分别为63.7%和59.7%）。使用EBC-1肿瘤异种移植物获得等同的结果，并且在体内敲低PAK1后观察到66.8%的肿瘤生长抑制（图4B）。最后，对这两种异种移植物模型的肿瘤进展数据进行分析以得到肿瘤大小从治疗开始到倍增需要的时间。通过此度量，与其它分组相比，PAK1抑制也产生显著的抗肿瘤效果(p<0.0001)。Dox治疗是耐受良好的，并且没有动物展现出任何可察觉的体重减轻。通过免疫组织化学对异种移植物肿瘤的分析揭示，与shLacZ对照相比在经Dox处理的表达shPAK1的肿瘤中Ki-67阳性肿瘤细胞的实质性减少。量化Ki-67阳性核的比例，并且体内PAK1敲低的抗增殖效应显示是统计学显著的(p<0.01;NCI-H520.X1shLacZ69±6%;NCI-H520.X1shPAK1 50±4%;EBC-1shLacZ91±3%;EBC-1shPAK1 75±11%)。PAK1和PAK2水平在经Dox处理的肿瘤中降低了大于80%，并且如已经提出的，PAK1敲低与降低的AKT激活无关(T.C.Hallstrom和J.R.Nevins,Cell Cycle20098:532-535)。

对PAK1基因组拷贝数增加的细胞系的分析揭示了细胞存活对PAK1表达和活性的依赖性。使用IPA-3（一种阻止ρ家族GTP酶激活PAK1-3的变构抑制剂）对PAK1催化活性的抑制(J.Viaud,J.和J.R.Peterson,Mol.Cancer Ther.20098:2559-2565)产生对凋亡的显著诱导，如在频死细胞的膜联蛋白V/碘化丙啶染色方面通过荧光激活细胞分选分析测定的（7倍升高；图1D）。此表型在24-48小时内是明显的，并且使用对PAK1表达的选择性、siRNA介导的敲低确认（膜联蛋白V掺入升高2-6倍；图1C）。通过PAK1抑制诱导的细胞死亡还与MEK1-S298和ERK1/2的胱天蛋白酶激活、PARP切割和减弱的磷酸化有关（图8）。因此，在具有PAK1扩增的乳腺癌细胞中源自PAK1抑制的细胞死亡的强诱导提示此激酶至少部分通过抑制肿瘤细胞凋亡而促成致癌表型。

对PAK1的依赖性提示它可能是乳腺癌亚群的“阿喀琉斯之踵(Achilles’heel)”，这提供了癌基因成瘾性(addiction)(I.B.Weinstein和A.Joe,Cancer Res.200868:3077-3080)的证据和PAK1定向疗法在此疾病适应征中的基本原理。

PAK1在大于50%的鳞状非小细胞肺癌以及头和颈鳞状细胞癌中的异常胞质表达进一步提示它们也可能依赖于PAK1表达以实现连续生长和存活。

目前鳞状NSCLC中其它已知的遗传异常包括p53、p16^Ink4a、经由突变或甲基化的PTEN和LKB1功能丧失、和蛋白质激酶（如EGFR、MET、HER2和PIK3CA）的激活突变或扩增(R.S.Herbst等,N.Engl.J.Med.2008359:1367-1380)。如此，对PAKI酶活性或支架功能的抑制可以与靶向这些重要生长和存活途径的治疗剂协同组合以提高抗肿瘤功效和过度扩增或过表达PAK1的肿瘤细胞中的肿瘤细胞死亡。这类肿瘤细胞包括但不限于DCIS、鳞状NSCLC以及头和颈SCC。

已经描述了PAK激酶的抑制剂(D.Bouzida等，2006年7月13日公布的WO2006072831；C.Guo等，2007年3月1日公布的WO2007023382；L.Dong等，2007年6月30日公布的WO2007072153；D.Campbell等，2010年6月24日公布的WO2010/071846；K.Daly等，2009年11月5日公布的US20090275570)。

shRNA诱导的PAK1敲低与分子靶向治疗剂的组合诱导NSCLC细胞凋亡：筛选小分子库以鉴定PAK1拮抗剂和其它抗过度增殖剂之间的有力的协同性相互作用（表1）。

使用EBC-1-shPAK1同基因(isogenic)细胞和一组200种小分子化合物来实施细胞存活力筛选，所述小分子化合物包括食品和药物管理局(FDA)批准的肿瘤学药物、信号传导途径抑制剂和DNA损伤剂。在所测试的化合物中，凋亡蛋白抑制剂（IAP；12和57倍）、表皮生长因子受体（EGFR;2.9,7.4,12.8和15倍）、MAPK/ERK激酶-1/2（MEK1/2;8.5倍）和Src家族激酶（5.4倍）的拮抗剂与PF-3758309组合展现出显著增强的功效（表1）。这些药剂无一证明在没有PAK1抑制的情况下单一药剂对EBC-1细胞的生长和存活的深刻的影响(EC₅₀>6μM)。如此，PAK1抑制可以大大提升几类充分表征的分子靶向性治疗剂的功效。

已经对以下物质的抑制剂进行了综述：MEK激酶(S.Price,Expert Opin.Ther.Patents200818(6):603-626;E.M.Wallace等,Curr.Topics Med.Chem.20055(2):215)、Akt(C.Lindsley,Curr.Top.Med.Chem.201010:458-477;S.E.Ghayad和P.A.Cohen,Rec.Pat.Anti-Cancer Drug Discov.20105:29-57)、Src(X.Cao等,Mini-Rev.Med.Chem.20088:1053-1063)和凋亡蛋白抑制剂(IAP)(D.Vucic和W.J.Fairbrother,Clin.Cancer Res.200713(20)5995;A.D.Schimmer和S.Dalili,Hematology2005215)。

IAP蛋白的促存活活性受到第二线粒体胱天蛋白酶激活剂(SMAC)拮抗(C.Du等,Cell2000102:33-42;A.M.Verhagen等,Cell2000102:43-53)，而且已经描述了许多模拟SMAC氨基端肽以破坏IAP与SMAC和激活的胱天蛋白酶-9的结合的拮抗剂(K.Zobel等,ACS Chem.Biol.20061:525-533;E.Varfolomeev等,Cell2007131:669-681)。具体而言，BV6(C.Ndubaku等,FutureMed.Chem.20091(8):1509)代表一种此类小分子拮抗剂，其结合杆状病毒IAP重复(BIR)域，并促进c-IAP1和cIAP-2的快速自身泛素化(auto-ubiquitination)和蛋白酶体降解(Zobel，见上文)。与小分子筛选数据一致，在对EBC-1细胞中PAK1和IAP的双重抑制方面确认强组合活性（图5A）。相对于对照(EC₅₀=3.0x10^-3μM)在与Dox共处理(EC₅₀=4.1x10^-7μM)时BV6对EBC-1-shPAK1细胞的效力的此显著升高转化为细胞凋亡的强诱导，如通过膜联蛋白V流式细胞术测定法（图5B）和针对经切割的胱天蛋白酶3,6,7和9的免疫印迹测定的（图9）。重要地，使用PAK(IPA-3,PF-3758309)或Rac1(NSC23766)催化活性的药理学抑制剂，还观察到增强的细胞杀伤的证据（图7A）。为了进一步探索此明显的协同，我们调查了PAK1和IAP抑制凋亡诱导的可能的分子机制。组合的PAK1和IAP抑制不牵涉由BV6诱导的IAP蛋白降解的改变的动力学或由TNFα实现的增加的自分泌信号传导。最后，对别的NSCLC细胞系（包括那些仅以最小程度响应任一单一药剂活性的NSCLC细胞系）检查源自对PAK1和IAP的组合抑制的抗肿瘤功效。对PAK1表达的瞬时siRNA介导的敲低，接着是BV6处理，导致SK-MES-1和NCI-H441细胞存活力的显著降低（图7B）。

还检查用MEK(GDC-0623)和PI3K(GDC-0941;A.J.Folkes等,J.Med.Chem.200857:5522-5532)途径的抑制剂对PAK1和PAK2的组合抑制。在对PAK、MEK和PI3K信号传导的抑制后观察到组合功效，如通过降低的细胞存活力（图11）和凋亡生物标志物的诱导（图12）测定的。总之，这些研究提供了较强的临床前支持，即乳腺癌和NSCLC可以为用PAK1抑制剂的合理联合疗法提供数个机会。在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与PAK1抑制剂和第二抗过度增殖性化合物接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与PAK1抑制剂和以下物质的抑制剂或拮抗剂接触：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、PI3K/AKT/mTOR途径或凋亡蛋白抑制剂。

在本发明的另一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使肿瘤与PAK1抑制剂和第二抗过度增殖性化合物接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与PAK1抑制剂和以下物质的抑制剂或拮抗剂接触：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、PI3K/AKT/mTOR途径或凋亡蛋白抑制剂。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤是乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤，所述方法包括使所述肿瘤与PAK1抑制剂和第二抗过度增殖性化合物接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤是乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤，所述方法包括使所述肿瘤与PAK1抑制剂和以下物质的抑制剂或拮抗剂接触：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、Akt或凋亡蛋白抑制剂。

在本发明的另一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤是展现出升高的PAK1水平的乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤，所述方法包括使所述肿瘤与PAK1抑制剂和第二抗过度增殖性化合物接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤是展现出升高的PAK1水平的乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤，所述方法包括使所述肿瘤与PAK1抑制剂和以下物质的抑制剂或拮抗剂接触：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、Akt或凋亡蛋白抑制剂。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使肿瘤与式I的化合物(PF-3758309)和第二抗过度增殖性化合物接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与式I的化合物和以下物质的抑制剂或拮抗剂接触：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、Akt或凋亡蛋白抑制剂。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和第二抗过度增殖性化合物接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和以下物质的抑制剂或拮抗剂接触：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、Akt或凋亡蛋白抑制剂。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤是展现出升高的PAK1水平的乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和第二抗过度增殖性化合物接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤是展现出升高的PAK1水平的乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和以下物质的抑制剂或拮抗剂接触：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、Akt或凋亡蛋白抑制剂。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与式I的化合物和凋亡蛋白抑制剂的抑制剂接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和凋亡蛋白抑制剂的抑制剂接触。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与式I的化合物和BV6或G24416接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和BV6或G24416接触。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与式I的化合物和EGFR抑制剂或拮抗剂接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和EGFR抑制剂或拮抗剂接触。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与式I的化合物和厄洛替尼、吉非替尼或拉帕替尼接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和厄洛替尼、吉非替尼或拉帕替尼接触。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与式I的化合物和Ras/Raf/MEK/Erk信号传导级联的抑制剂接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和Ras/Raf/MEK/Erk信号传导级联的抑制剂接触。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与式I的化合物和Akt激酶抑制剂接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和Akt激酶抑制剂接触。

在本发明的一个实施方案中，提供了治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与式I的化合物和Src激酶抑制剂接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了用于治疗肿瘤的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1水平，所述方法包括使所述肿瘤与式I的化合物和Src激酶抑制剂接触。

在本发明的另一个实施方案中，提供了治疗患有癌症或过度增殖性病症的患者的方法，其包括对有此需要的患者共施用PAK1抑制剂和第二抗过度增殖剂。

在本发明的另一个实施方案中，提供了治疗患有癌症或过度增殖性病症的患者的方法，其包括对有此需要的患者共施用PAK1抑制剂和以下物质的抑制剂或拮抗剂接触：EGFR、Raf/MEK/ERK途径、Src、Akt或凋亡蛋白抑制剂。

在另一个实施方案中，本发明提供了PAK1抑制剂与第二抗过度增殖性化合物的组合，其用于治疗肿瘤。

在另一个实施方案中，本发明提供了PAK1抑制剂和第二抗过度增殖剂的共施用，其用于治疗癌症或过度增殖性病症。

在另一个实施方案中，本发明提供了PAK1抑制剂与第二抗过度增殖性化合物的组合用于制备供治疗肿瘤用的药物的用途。

在另一个实施方案中，本发明提供了PAK1抑制剂与第二抗过度增殖剂用于制备供治疗癌症或过度增殖性病症用的药物的用途。

以下实施例例示了本发明范围内的化合物的生物学评估。提供以下这些实施例以使本领域技术人员能够更清楚地理解并实践本发明。它们不应当被认为限制本发明的范围，而仅仅是其例示性且代表性的。

实施例

实施例1

组织样品

对97例序贯NSCLC和27例序贯SCLC、130例头和颈SCC、15例DCIS、226例原发性乳腺癌和32例乳腺癌淋巴结转移获得福尔马林固定的、石蜡包埋的组织块和相应的病理学报告(John Radcliffe Hospital,Oxford,UK)。如先前描述的，装配组织微阵列(TMA)(L.Bubendorf,等,J.Pathol.2001195:72-79)。

对于具有乳腺腺癌的序贯患者，手术于1989年和1998年之间实施，并且用广泛的局部切除和术后放射疗法或有或无术后放射疗法的乳房切除术治疗患者。患者接受辅助化学疗法和/或辅助激素疗法，或不接受辅助治疗。在雌激素受体(ER)阳性患者中使用他莫西芬作为内分泌疗法达5年。年龄小于50岁、具有淋巴结阳性肿瘤、或ER-和/或初始肿瘤直径大于3cm的患者在每周三次(three weekly)静脉内方案中接受辅助环磷酰胺、甲氨蝶呤、和5-氟尿嘧啶(CMF)达6个周期。年龄大于等于50岁、具有ER-、淋巴结阳性肿瘤的患者也接受CMF。使用酶联免疫吸附测定技术(Abbott Laboratories,Abbott Park,IL)测定雌激素受体(ER)含量。当细胞溶胶ER水平大于10fmol/mg总细胞溶胶蛋白质时，肿瘤认为阳性。用HercepTest(DAKO,Carpinteria,CA)评估HER2状态。通过参与EORTC质量控制方案监测受体值。

可手术的NSCLC系列包含来自30例腺癌和67例鳞状细胞癌的手术切除标本（手术于1984年至2000年实施）。75例癌症可获得临床和病理学数据。35例病例(47%)为T1期，并且40例病例(53%)为T2期。53例病例(71%)为N0期，并且22例病例(29%)为N1期。患者未接受辅助化学疗法，并且关于放射疗法的信息不可得到。

头和颈鳞状细胞癌系列包含来自11例口咽癌、27例在口腔中发生的癌症、17例喉癌和75例下咽癌的手术切除标本（决定性手术于1995年至2005年实施）。9例癌症为UICC1期，16例为2期，29例为3期，76例为4期。术后108位患者(83%)接受了放射疗法。

实施例2

基因组拷贝数和表达分析

对于Affymetrix500K SNP阵列分析，如先前公开的，实施基因组DNA制备、芯片加工和数据分析(P.M.Haverty等,Genes Chromosomes Cancer200847:530-542)。使用GISTIC（癌症重要靶物基因组鉴定）算法鉴定显著增加或损失的区域(R.Beroukhim等,Proc Natl Acad Sci U S A2007104:20007-20012)。为了收集匹配的肿瘤样品的表达阵列数据，从来自原发性乳腺癌系列的88例病例的冷冻组织提取RNA，并施加到Affymetrix(SantaClara,CA)HGU133基因表达微阵列。依照发表的标准(C.M.Perou等,2000Nature2000406:747-752)，使用基因探针强度数据来将肿瘤细分成基底型、腔A型、腔B型、Her2和正常类型。选择226507_at探针集以代表PAK1 mRNA表达。

实施例3

细胞培养和存活力测定法

从健康科学研究资源库(Health Science Research Resources Bank,HSRRB,Japan)或美国典型培养物保藏中心(ATCC;Manassas,VA)获得细胞系，并于37°C和5%CO₂在具有10%胎牛血清和4mM L-谷氨酰胺的洛斯维帕克纪念研究所(Roswell Park Memorial Institute)1640(RPMI1640)培养基或Dulbecco氏改良的Eagle培养基(DMEM)中维持。为了通过对DNA的胸苷掺入来分析细胞增殖，将细胞与1μCi/孔[³H]胸苷一起温育18小时，并使用Filtermate^TM196收获器(Perkin Elmer,Waltham,MA)收获到GF/C板上。将MicroScint^TM20液体闪烁混合物添加到干燥过的滤板，随后将其密封，并在Topcount^TM(Perkin Elmer,Waltham,MA)中计数。对于经由流式细胞术的细胞周期分析，将1x10⁶密度的细胞在70%冰冷的乙醇中固定1小时，然后用PBS清洗，并在碘化丙啶(PI)溶液（0.05mg/ml RNA酶溶液(Sigma,St.Louis,MO)、0.05mg/mlPI(Sigma,St.Louis,MO)，在PBS中）中于4°C温育3小时。立即用FacScan流式细胞仪(Becton Dickinson,San Jose,CA)分析细胞。

为了确定PAK1在细胞存活中的作用，使用来自Roche(Mannheim,Germany)的细胞死亡检测ELISA Plus试剂盒来量化胞质组蛋白结合的DNA片段的数量。或者，对于经由流式细胞术的细胞死亡分析，通过离心收集细胞，并用膜联蛋白V-FITC和PI溶液(BD Biosciences,San Jose)依照制造商的用法说明书染色。

对于使用200种化合物的库的药物阵列存活力筛选，在完全生长培养基中培养EBC1-shPAK1细胞，并在化合物添加前不处理或用300ng/mL多西环素(doxycycline)处理3天。然后，将细胞以适当的密度在384孔板中再分配，并用6种浓度(自10μM起的4倍连续稀释)的每种化合物处理，处理72小时。使用发光测定法(Promega,Madison,WI)经由ATP含量评估细胞存活力。对PAK1敲低和野生型细胞测定细胞生长抑制和EC₅₀差异。

实施例4

RNA干扰和诱导型shRNA细胞集合的生成

自Dharmacon RNAi Technologies(Chicago,IL)获得针对PAK1和PAK2的短干扰RNA(siRNA)寡核苷酸。在本研究中使用的短发夹RNA寡核苷酸如下：LacZ shRNA（有义）5’-CTT ATA AGT TCC CTA TCA GTG ATA GAG ATCCCC AAT AAG CGT TGG CAA TTT ATT CAA GAG ATA AAT TGC CAACGC TTA TTT TTT TTG GAA-3’,LacZ shRNA（反义）5’-TTC CAA AAA AAATAA GCG TTG GCA ATT TAT CTC TTG AAT AAA TTG CCA ACG CTT ATTGGG GAT CTC TAT CAC TGA TAG GGA ACT TAT AAG-3’,PAK1shRNA-1（有义）5’-GAT CCC CGA AGA GAG GTT CAG CTA AAT TCA AGA GATTTA GCT GAA CCT CTC TTC TTT TTT GGA AA-3’,PAK1shRNA-1（反义）5’-AGC TTT TCC AAA AAA GAA GAG AGG TTC AGC TAA ATC TCT TGAATT TAG CTG AAC CTC TCT TCG GG-3’,PAK2shRNA-3（有义）5’-GATCCC CCT GCA TAA CCT GAA TGA AAT TCA AGA GAT TTC ATT CAGGTT ATG CAG TTT TTT GGA AA-3’,PAK2shRNA-3（反义）5’-AGC TTTTCC AAA AAA CTG CAT AAC CTG AAT GAA ATC TCT TGA ATT TCA TTCAGG TTA TGC AGG GG-3’。基于先前描述的方法制备携带诱导型shRNA的慢病毒构建体(K.P.Hoeflich等,Cancer Res.200666:999-1006;J.Climent等,Biochem.Cell Biol.200785:497-508)，其通过使用Lipofectamine^TM(Invitrogen,Carlsbad,CA)在HEK293T细胞中共转染含有期望的shRNA的pHUSH-Lenti-GFP和/或pHUSH-Lenti-dsRed构建体与表达水泡性口炎病毒(VSV-G)被膜糖蛋白和HIV-1包装蛋白(GAG-POL)的质粒进行。用这些病毒转导靶细胞，并通过流式细胞术无菌分选（前2-5%）dsRed或GFP或两者的存在。通过Western印迹分析对细胞表征多西环素诱导的蛋白质敲低。

实施例5

免疫印迹和免疫荧光。

使用小型Bessman组织粉碎机(Spectrum Laboratories,Rancho Dominguez,CA)在干冰上将冷冻组织磨碎，并于4°C用细胞提取缓冲液(Invitrogen,Carlsbad,CA)、1mM苯甲基磺酰氟(PMSF)、磷酸酶抑制剂混合物1/2(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)、和一片无EDTA的完全Mini^TM蛋白酶抑制剂混合物(Roche Diagnostics,Indianapolis,IN)制备蛋白质提取物。将裂解物以16,100g离心15分钟，并使用BCA蛋白质测定法(Pierce Biotechnology,Rockford,IL)测定蛋白质浓度。对于Western印迹分析，通过4-12%SDS-PAGE解析蛋白质，并转移至硝酸纤维素膜(Millipore Corporation,Billerica,MA)。使用针对PAK1、p27、E2F1(Cell Signaling Technology,Danvers,MA)和抗β-肌动蛋白(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)的一抗实施免疫印迹。从PierceBiotechnology(Rockford,IL)获得二抗。

使用针对p27^Kip1的一抗(Becton Dickinson,San Jose,CA)实施免疫荧光成像。从Millipore Corporation(Billerica,MA)获得二抗。在Metamorph(第7.5.3.0版,MDS Analytical;Sunnyvale,CA)中使用自动化分析例程分析图像。简言之，对DAPI通道应用平滑滤波器以使核染色样式平坦。然后，使用Metamorph中的MWCS应用来鉴定DAPI染色的核并对DAPI染色的核计数，并在Cy3通道中针对p27将其分为呈阳性或呈阴性。

实施例6

肿瘤异种移植物模型

将培养的NCI-H520.X1和EBC1细胞从培养物取出，在汉克(Hank)氏缓冲盐水溶液(HBSS)中悬浮，以1:1与基质胶(BD Biosciences,USA)混合，并皮下植入未处理的

雌性NCR裸鼠(Taconic Farms,Hudson,NY)的右体侧中。将具有约250mm³均值体积的肿瘤的小鼠分组成各10只小鼠的处理分组。对于对照和敲低分组，小鼠分别接受仅5%蔗糖或5%蔗糖加1mg/ml多西环素(Clontech,Mountain View,CA)。所有水瓶每周都更换3次。在研究期间每周两次进行体重和肿瘤体积测量（如通过用测径器进行长度和宽度测量获得的）。所有实验规程都遵照美国生理学学会(American Physiology Societ)的指导原则，并且得到Genentech的机构动物护理和使用委员会(InstitutionalAnimal Care and Use Committee)批准。通过以下公式计算肿瘤体积：肿瘤体积=0.5x(a x b²)，其中“a”是最大肿瘤直径，而“b”是垂直肿瘤直径。肿瘤体积结果呈现为均值肿瘤体积±均值的标准误差(SEM)。研究结束(EOS)时的百分比生长抑制(%INH)以%INH=100[(EOS媒介物-EOS处理)/(EOS媒介物)]计算。使用JMP软件(SAS Institute,Cary,NC)完成数据分析和使用邓奈特t检验的p值生成。

将异种移植物组织在10%中性缓冲福尔马林中固定24小时，然后加工，并用石蜡包埋。以3μm的厚度切出切片，并通过免疫组织化学进一步评估具有足够能活肿瘤的标本（在H&E染色的载玻片上评估）。与DAKO ARK试剂盒一起使用抗Ki-67（克隆MIB-1，小鼠抗人）以进行检测。用苏木精将组织复染色、脱水，并安装。用DAKO靶物修复试剂盒按照制造商的用法说明书完成抗原修复。对于Ki-67免疫组织化学阳性细胞的量化，通过Ariol SL-50自动化载玻片扫描平台(Genetix Ltd.)以100倍最终放大率获得图像。手动鉴定肿瘤特异性区域以用于在Ariol软件中分析。使用色调、饱和度和强度色空间规定3,3’-二氨基联苯胺特异性颜色范围以量化染色面积，并且输出是相对于总细胞计数的总Ki-67阳性细胞。

在前述描述或所附权利要求书中公开的，以其特定形式或按照用于实施公开的功能的手段、或用于获得公开的结果的方法或过程表述的特征在适当的情况下可以分开地或以这类特征的任意组合利用，从而以其多种多样的形式实现本发明。

为了清楚和理解，前述发明已经通过例示和例子相当详细地进行了描述。对于本领域技术人员会明显的是，可以在所附权利要求书的范围内实践变化和修改。因此，应理解上述描述意图为例示性的而非限制性的。因此，本发明的范围不应当参照上述描述来确定，而应当取而代之参照所附权利要求书以及有资格享有此类权利要求的等同方案的完整范围来确定。

本文中提及的专利、公布的申请、和科学文献建立本领域技术人员的知识，并且在此通过提述完整并入本文，其程度如同每篇都明确且分别指示通过提述并入一样。本文中引用的任何参考文献和本说明书中的特定教导之间的任何冲突应当有利于后者解决。同样地，词语或短语的本领域理解的定义和如本说明书中明确教导的词语或短语的定义之间的任何冲突应当有利于后者解决。

Claims (36)

1.PAK1抑制剂与第二抗过度增殖性化合物的组合，其用于治疗肿瘤。

2.依照权利要求1的组合，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1蛋白水平。

3.依照权利要求1或2的组合，其中所述肿瘤是乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤。

4.依照权利要求1至3中任一项的组合，其中所述PAK1抑制剂是式I的化合物：

5.依照权利要求1至4中任一项的组合，其中所述第二抗过度增殖性化合物是凋亡蛋白抑制剂的抑制剂。

6.依照权利要求5的组合，其中所述凋亡蛋白抑制剂的抑制剂是BV6或G24416。

7.依照权利要求1至6中任一项的组合，其中所述第二抗过度增殖性化合物是EGFR抑制剂或拮抗剂。

8.依照权利要求7的组合，其中所述EGFR抑制剂是厄洛替尼(erlotinib)、吉非替尼(gefitinib)或拉帕替尼(lapatinib)。

9.依照权利要求1-4中任一项的组合，其中所述第二抗过度增殖性化合物是Ras/Raf/MEK/Erk信号传导级联的抑制剂。

10.依照权利要求1-4中任一项的组合，其中所述第二抗过度增殖性化合物是PI3K/AKT/mTOR信号传导级联的抑制剂。

11.依照权利要求1-4中任一项的组合，其中所述第二抗过度增殖性化合物是Src激酶的抑制剂。

12.PAK1抑制剂和第二抗过度增殖剂的共施用，其用于治疗癌症或过度增殖性病症。

13.PAK1抑制剂与第二抗过度增殖性化合物的组合用于制备供治疗肿瘤用的药物的用途。

14.依照权利要求13的用途，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1蛋白水平。

15.依照权利要求13或14的用途，其中所述肿瘤是乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤。

16.依照权利要求13至15中任一项的用途，其中所述PAK1抑制剂是式I的化合物：

17.依照权利要求13至16中任一项的用途，其中所述第二抗过度增殖性化合物是凋亡蛋白抑制剂的抑制剂。

18.依照权利要求17的用途，其中所述凋亡蛋白抑制剂的抑制剂是BV6或G24416。

19.依照权利要求13至16中任一项的用途，其中所述第二抗过度增殖性化合物是EGFR抑制剂或拮抗剂。

20.依照权利要求19的用途，其中所述EGFR抑制剂是厄洛替尼、吉非替尼或拉帕替尼。

21.依照权利要求13至16中任一项的用途，其中所述第二抗过度增殖性化合物是Ras/Raf/MEK/Erk信号传导级联的抑制剂。

22.依照权利要求13至16中任一项的用途，其中所述第二抗过度增殖性化合物是PI3K/AKT/mTOR信号传导级联的抑制剂。

23.依照权利要求13至16中任一项的用途，其中所述第二抗过度增殖性化合物是Src激酶的抑制剂。

24.PAK1抑制剂和第二抗过度增殖剂用于制备供治疗癌症或过度增殖性病症用的药物的用途。

25.一种用于治疗肿瘤的方法，其包括使所述肿瘤与同第二抗过度增殖性化合物组合的PAK1抑制剂接触。

26.依照权利要求25的方法，其中所述肿瘤展现出升高的PAK1蛋白水平。

27.依照权利要求25或26的方法，其中所述肿瘤是乳腺肿瘤、鳞状非小细胞肺肿瘤或鳞状头和颈肿瘤。

28.依照权利要求27的方法，其中所述PAK1抑制剂是式I的化合物：

29.依照权利要求25至28中任一项的方法，其中所述第二抗过度增殖性化合物是凋亡蛋白抑制剂的抑制剂。

30.依照权利要求29的方法，其中所述凋亡蛋白抑制剂的抑制剂是BV6或G24416。

31.依照权利要求25-28中任一项的方法，其中所述抗过度增殖性化合物是EGFR抑制剂或拮抗剂。

32.权利要求31的方法，其中所述EGFR抑制剂是厄洛替尼、吉非替尼或拉帕替尼。

33.依照权利要求25-28中任一项的方法，其中所述第二抗过度增殖性化合物是Ras/Raf/MEK/Erk信号传导级联的抑制剂。

34.依照权利要求25-28中任一项的方法，其中所述第二抗过度增殖性化合物是PI3K/AKT/mTOR信号传导级联的抑制剂。

35.依照权利要求25-28中任一项的方法，其中所述第二抗过度增殖性化合物是Src激酶的抑制剂。

36.一种治疗患有癌症或过度增殖性病症的患者的方法，其包括对有此需要的患者共施用PAK1抑制剂和第二抗过度增殖剂。

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