CN103945850A

CN103945850A - 磷酸肌醇-3-激酶抑制剂与Janus激酶2-信号转导和转录激活因子5通路的调节剂的组合

Info

Publication number: CN103945850A
Application number: CN201280056168.3A
Authority: CN
Inventors: M·本泰斯-阿什; A·布里斯克基
Original assignee: Novartis AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2014-07-23
Also published as: CA2855619A1; EP2780017A1; AU2012338869A1; WO2013072392A1; HK1197020A1; MX2014005927A; AU2016202503A1; US20140343128A1; JP2014533294A; RU2014124184A; BR112014011645A2; KR20140091695A

Abstract

本发明涉及包含以下的药物组合：(a)磷酸肌醇-3-激酶抑制剂化合物和(b)调节JAK2-STAT5通路的化合物，用于治疗增生性疾病，特别是实体瘤疾病；包含所述组合的药物组合物；所述组合在制备治疗增生性疾病的药物中的应用；包含所述组合作为联合制剂的商业包装物或产品，用于同时、分开或序贯应用；以及涉及治疗温血动物特别是人的方法。

Description

磷酸肌醇-3-激酶抑制剂与Janus激酶2-信号转导和转录激活因子5通路的调节剂的组合

本发明涉及包含以下的药物组合：(a)磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂化合物和(b)调节Janus激酶2(JAK2)-信号转导和转录激活因子5(STAT5)通路的化合物以及可选的至少一种药学上可接受运载体以用于同时、分开或序贯应用，特别是用于治疗增生性疾病，尤其是PI3K/Akt通路同时失调的增生性疾病；涉及包含所述组合的药物组合物；所述组合在制备治疗增生性疾病的药物中的应用；包含所述组合作为联合制剂用于同时、分开或序贯应用的商业包装品或产品；以及涉及治疗温血动物特别是人的方法。

靶向关键信号通路(如PI3K/mTOR)的高特异性抑制剂的迅速开发在癌症研究领域引起极大兴趣。一些这类合理设计疗法的临床功效和低毒性有希望开辟癌症治疗新时代。不幸地是，单试剂靶向癌症治疗通常受挫于适应性耐药、肿瘤复发和不可避免的日趋恶化过程。更好地了解致癌信号通路间的串扰对于抑制靶向治疗耐药性很重要且应产生新型、有治愈希望的联合治疗。

磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)通路是多种正常细胞功能的重要调节因子，通常在致瘤性转化过程中遭到破坏。癌症中PI3K通路的活化机制包括：突变和/或扩增PIK3CA，PIK3CA是编码所述激酶α催化亚基p110a的基因；PTEN表达缺失，PTEN是逆转PI3K活性的磷酸酶；致癌受体酪氨酸激酶下游激活；和Akt扩增。通过减少细胞死亡和增加细胞增殖、迁移、侵入、代谢、,血管生成和化疗耐药性，异常PI3K通路为癌细胞提供竞争优势。PI3K/Akt/mTOR级联是有吸引力的治疗靶标且一些该通路抑制剂目前处于临床试验中并不令人惊讶。

使用若干细胞系和三阴性乳腺癌的原发性肿瘤模型，本发明人发现PI3K/mTOR抑制会引发恶性正反馈环，这是通过激活诱导IL-8分泌的JAK2-STAT5信号转导实现的，IL-8是在转移中起关键作用的趋化细胞因子。IL-8进而反馈到JAK2-/STAT5中，从而使该环完整。显然，诱导型JAK2shRNA和JAK2抑制剂消除了此反馈并减少肿瘤种植(seeding)和转移。

根据从PI3K/mTOR抑制机制理解获得的见解，本发明者证明了联合抑制PI3K/mTOR和JAK2-/STAT5通路的治疗功效。联合抑制PI3K/mTOR和JAK2-/STAT5确实减少了肿瘤生长和种植以及转移。

WO2006/122806描述咪唑并喹啉衍生物，已描述了其抑制脂质激酶如PI3-激酶的活性。适合本发明的特定咪唑并喹啉衍生物、其制备和包含其的合适药物制剂描述于WO2006/122806且包括式I的化合物

其中，

R₁是萘基或苯基，其中所述苯基由一个或二个独立选自卤素的取代基取代；未取代或由卤素、氰基、咪唑基或三唑基取代的低级烷基；由一个或二个取代基取代的氨基，所述取代基独立选自低级烷基、低级烷基磺酰基、低级烷氧基和低级烷氧基低级烷基氨基；未取代或者由一个或二个取代基取代的哌嗪基，所述取代基独立选自低级烷基和低级烷基磺酰基；2-氧代-吡咯烷基；低级烷氧基低级烷基；咪唑基；吡唑基；和三唑基；

R₂是O或S；

R₃是低级烷基；

R₄是未取代或由卤素、氰基、低级烷基、低级烷氧基取代的吡啶基或者未取代或由低级烷基取代的哌嗪基；未取代或由低级烷氧基取代的嘧啶基；未取代或由卤素取代的喹啉基；喹喔啉基；或由烷氧基取代的苯基；

R₅是氢或卤素；

n是0或1；

R₆是氧化基；

前提是若n＝1，则载有基团R₆的N-原子带有正电荷；

R₇是氢或氨基；

或其互变异构体，或药学上可接受盐，或其水合物或溶剂化物。

式I化合物定义中使用的基团和符号与WO2006/122806所公开的意义相同，所述专利公开在此通过引用纳入本申请。

本发明化合物是WO2006/122806中特定描述的化合物。本发明化合物是2-甲基-2-[4-(3-甲基-2-氧代-8-喹啉-3-基-2,3-二氢-咪唑并[4,5-c]喹啉-1-基)-苯基]-丙腈和其单甲苯磺酸盐(化合物A，也称为BEZ235)。例如，2-甲基-2-[4-(3-甲基-2-氧代-8-喹啉-3-基-2,3-二氢-咪唑并[4,5-c]喹啉-1-基)-苯基]-丙腈的合成描述于WO2006/122806的实施例7。本发明的另一化合物是8-(6-甲氧基-吡啶-3-基)-3-甲基-1-(4-哌嗪-1–基-3-三氟甲基-苯基)-1,3-二氢-咪唑并[4,5-c]喹啉-2-酮(化合物B)。例如，8-(6-甲氧基-吡啶-3-基)-3-甲基-1-(4-哌嗪-1–基-3-三氟甲基-苯基)-1,3-二氢-咪唑并[4,5-c]喹啉-2-酮的合成描述于WO2006/122806的实施例86。

WO07/084786描述嘧啶衍生物，已发现其抑制脂质激酶如PI3-激酶的活性。适合本发明的特定嘧啶衍生物、其制备和包含其的合适药物制剂描述于WO07/084786且包括式II的化合物

或其立体异构体、互变异构体，或其药学上可接受盐，其中，

W是CR_W或N，其中R_w选自下组：

(1)氢，

(2)氰基，

(3)卤素；

(4)甲基，

(5)三氟甲基，

(6)磺酰氨基；

R₁选自下组：

(1)氢，

(2)氰基，

(3)硝基，

(4)卤素，

(5)取代和未取代的烷基，

(6)取代和未取代的烯基，

(7)取代和未取代的炔基，

(8)取代和未取代的芳基，

(9)取代和未取代的杂芳基，

(10)取代和未取代的杂环基，

(11)取代和未取代的环烷基，

(12)-COR_1a，

(13)-C0₂R_1a，

(14)-CONR_1aR_1b，

(15)-NR_1aR_1b，

(16)-NR_1aCOR_1b，

(17)-NR_1aSO₂R_1b，

(18)-OCOR_1a，

(19)-OR_1a，

(20)-SR_1a，

(21)-SOR_1a，

(22)-SO₂R_1a，和

(23)-SO₂NR_1aR_1b，

其中R_1a和R_1b独立选自下组：

(a)氢，

(b)取代和未取代的烷基，

(c)取代和未取代的芳基，

(d)取代和未取代的杂芳基

(e)取代和未取代的杂环基，和

(f)取代和未取代的环烷基；

R₂选自下组：

(1)氢，

(2)氰基，

(3)硝基，

(4)卤素，

(5)羟基，

(6)氨基，

(7)取代和未取代的烷基，

(8)-COR_2a，和

(9)-NR_2aCOR_2b，

其中R_2a和R_2b独立选自下组：

(a)氢，和

(b)取代和未取代的烷基；

R₃选自下组：

(1)氢，

(2)氰基，

(3)硝基，

(4)卤素，

(5)取代和未取代的烷基，

(6)取代和未取代的烯基，

(7)取代和未取代的炔基，

(8)取代和未取代的芳基，

(9)取代和未取代的杂芳基，

(10)取代和未取代的杂环基，

(11)取代和未取代的环烷基，

(12)-COR_3a，

(13)-NR_3aR_3b，

(14)-NR_3aCOR_3b，

(15)-NR_3aS0₂R_3b，

(16)-OR_3a，

(17)-SR_3a，

(18)-SOR_3a，

(19)-SO₂R_3a，和

(20)-SO₂NR_3aR_3b，

其中R_3a和R_3b独立选自下组：

(a)氢，

(b)取代和未取代的烷基，

(c)取代和未取代的芳基，

(d)取代和未取代的杂芳基，

(e)取代和未取代的杂环基，和

(f)取代和未取代的环烷基，和

R₄选自下组：

(1)氢，和

(2)卤素。

式II化合物定义中使用的基团和符号与WO07/084786所公开的意义相同，所述专利公开在此通过引用纳入本申请。

本发明化合物是WO07/084786中特定描述的化合物。本发明化合物是5-(2,6-二-吗啉-4-基-嘧啶-4-基)-4-三氟甲基-吡啶-2-基胺(化合物C，也称为BKM120)。5-(2,6-二-吗啉-4-基-嘧啶-4-基)-4-三氟甲基-吡啶-2-基胺的合成描述于WO07/084786的实施例10。

在本发明的上下文中，如实施例所示，PI3K抑制剂可由哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂取代。因此，本文所用的术语“PI3K抑制剂”和“磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂”化合物还包括mTOR抑制剂。另外，本文所用的术语“PI3K抑制剂”和“磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂”还包括其他PI3K通路组分如AKT的抑制剂。mTOR抑制剂是降低雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路活性的化合物。雷帕霉素靶蛋白通路活性减少定义为雷帕霉素靶蛋白生物功能下降。雷帕霉素靶蛋白生物功能包括例如抑制对白介素-2的响应、阻断T-和B-细胞活化、控制增殖、和控制细胞生长。例如，mTOR抑制剂通过结合蛋白FK结合蛋白12(FKBP12)来起作用。mTOR抑制剂在本领域已知或用本文所述方法鉴定。例如，mTOR抑制剂是大环内酯类抗生素如雷帕霉素(rapamycin)、替西罗莫司(temsirolimus)(2,2-双(羟基甲基)丙酸；CCI-779)或依维莫司(everolimus)(RAD001)；AP23573或其模拟物或衍生物。其他mTOR抑制剂是替西罗莫司、地磷莫司(ridaforolimus)(也称为AP23573)、MK-8669(原名德福莫司(Deforolimus))、西罗莫司(sirolimus)、佐他莫司(zotarolimus)和百利莫司(biolimus)。雷帕霉素的模拟物和衍生物在本领域已知，如美国专利号RE37.421；5,985,890；5,912,253；5,728,710；5,712,129；5,648,361；7,332,601；7,282,505；6,680,330所述的那些。因此，本文所用的术语PI3K抑制剂还包括mTOR抑制剂和/或抑制PI3K和mTOR二者的化合物，例如化合物A。

Janus激酶(JAK)形成一个胞内蛋白酪氨酸激酶家族，有4个成员即JAK1、JAK2、JAK3和TYK2。这些激酶对调节细胞因子受体信号转导重要，所述信号转导诱导多种生物反应，包括细胞增殖、分化和细胞存活。小鼠敲除实验显示，JAK在造血作用中尤其重要。另外，已知JAK2参与骨髓增生性疾病和癌症。在恶性血液病(hematological malignancies)以及某些实体瘤中观察到染色体重排和/或负JAK/STAT(STAT ＝信号转导和激活因子)通路调节子缺失引起的JAK2活化。

Janus激酶2(常称为JAK2)是参与II型细胞因子受体家族(例如干扰素受体)、GM-CSF受体家族(IL-3R, IL-5R和GM-CSF-R)、gp130受体家族(例如IL-6R)、和单链受体(例如Epo-R、Tpo-R、GH-R、PRL-R)成员信号转导的人类蛋白。从催乳激素受体下游激活JAK2信号转导。已在白血病患者中发现JAK2基因与TEL(ETV6)的融合体(TEL-JAK2)和PCM1基因。此外，JAK2突变在真性红细胞增多症、原发性血小板增多症和其它骨髓增生性疾病中有所涉及。此突变是617位的缬氨酸变成苯丙氨酸，似乎使造血细胞对生长因子如红细胞生成素和促血小板生成素更灵敏。Jak2缺失导致小鼠在胎龄12天死亡。JAK2直系同源物已在所有获得完整基因组数据的哺乳动物中得到鉴定。

JAK-STAT信号通路经细胞膜将信息从细胞外的化学信号递送到细胞核中DNA上的基因启动子，引起该细胞中的DNA转录和活性。JAK-STAT系统是第二信使系统的主要替代信号转导途径。JAK-STAT系统由三个主要成分组成：受体、JAK和STAT。JAK是Janus激酶的简称，STAT是信号转导和转录激活因子的简称。所述受体由来自干扰素、白介素、生长因子、或其它化学信使的信号激活。这激活JAK的激酶功能，其能自身磷酸化(磷酸基团用作蛋白的“开”和“关”开关)。然后，STAT蛋白结合磷酸化受体。STAT发生磷酸化并易位到细胞核内，在该处其结合DNA并促进基因响应STAT而转录。在哺乳动物中，有7个STAT基因，各自结合不同的DNA序列。STAT结合称为启动子的DNA序列，启动子控制其它DNA序列的表达。这影响基本的细胞功能，如细胞生长、分化和死亡。从粘液菌和蠕虫到哺乳动物(而非真菌或植物)，JAK-STAT通路在进化上保守。受破坏或失调的JAK-STAT功能(通常通过遗传或获得性基因缺陷)可导致免疫缺陷综合征和癌症。

具有酪氨酸激酶活性的JAK结合一些细胞表面细胞因子和激素受体。所述配体与受体的结合引发JAK活化。随着激酶活性增加，其使受体上的酪氨酸残基磷酸化并产生与蛋白相互作用的位点，所述蛋白包含结合磷酸酪氨酸的SH2结构域。能结合这些磷酸酪氨酸残基的具有SH2结构域的STAT被募集到所述受体，并通过JAK自身酪氨酸磷酸化。然后，这些磷酸酪氨酸用作其它STAT的SH2结构域的结合位点，调节其二聚化。不同的STAT形成杂或同二聚体。活化的STAT二聚体在细胞核中积聚并激活其靶基因转录。STAT还可直接通过受体酪氨酸激酶如表皮生长因子受体以及通过非受体酪氨酸激酶如c-src来进行酪氨酸磷酸化。所述通路在多个水平上负调节。蛋白酪氨酸磷酸酶从细胞因子受体中移出磷酸基且激活STAT。其它细胞因子信号抑制子(SOCS)通过结合和抑制JAK或与STAT竞争细胞因子受体上的磷酸酪氨酸结合位点来抑制STAT磷酸化。STAT还受到活化STAT抑制蛋白(PIAS)负调节，PIAS通过数种机制在核中起作用。例如，PIAS1和PIAS3通过结合和阻断接近其所识别的DNA序列来分别抑制STAT1和STAT3引起的转录激活。

Janus激酶抑制剂是通过抑制一种或多种Janus激酶家族酶((JAK1、JAK2、JAK3、TYK2)作用、干扰JAK-STAT信号通路来发挥功能的一类药物。

一些JAK2抑制剂正处于开发阶段以用于治疗真性红细胞增多症、原发性血小板增多症和伴有骨髓纤维变性的髓样化生。一些JAK2抑制剂处于临床试验中，例如用于牛皮癣。

JAK2抑制剂的示例是：针对JAK2的来他替尼(Lestaurtinib)，用于急性骨髓性白血病(AML)；针对JAK1/JAK2的鲁索利替尼(Ruxolitinib)，用于牛皮癣、骨髓纤维化和风湿性关节炎；针对JAK2的SB1518，用于复发性淋巴瘤、晚期骨髓恶性肿瘤、骨髓纤维化和CIMF；针对JAK2的CYT387，用于骨髓增生性疾病；针对JAK2的初始IIb期的LY3009104(INCB28050)，用于风湿性关节炎；针对JAK2的INC424(也称为INCB01842)；针对JAK2的化合物D；针对JAK2的TG101348；其中骨髓纤维化的I期结果已公开，针对JAK2的LY2784544、针对JAK2的BMS-911543、和NS-018(Nakaya等,2011,Blood Cancer Journal,1,e29；doi:10.1038/bcj.2011.29)。

WO2005/080393除别的以外，还公开了7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-2-基-氨基衍生物，其用于治疗与异常或失调激酶活性相关的疾病。

Bioorganic&Medical Chemistry Letters16(2006),2689公开了作为粘着斑激酶的某些7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的设计和合成。

如WO2009/098236所公开，发现下面式III的7-苯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-2-基-氨基衍生物具有有利的药理特性且抑制例如Janus激酶，如JAK2激酶和/或JAK3-(以及JAK-1-)激酶的酪氨酸激酶活性。因此，式III的化合物适合例如用于本发明的组合以治疗取决于JAK2(和/或JAK3)激酶的酪氨酸激酶活性的疾病，特别是增生性疾病如肿瘤疾病、白血病、真性红细胞增多症、原发性血小板增多症和伴有髓样化生的骨髓纤维化。

一方面，本发明涉及式III的化合物，

其中

R¹表示未取代或取代的杂环基，未取代或取代的芳基，未取代或取代的环烷基；

R²表示氢、卤素、低级烷基、低级烷氧基、低级卤代烷基、环烷基、环烷氧基、卤代环烷基、环烷氧基、卤代环烷氧基；

R³表示氢、卤素、低级烷基、低级烷氧基、低级卤代烷基、环烷基、环烷氧基、卤代环烷基、环烷氧基、卤代环烷氧基；

或者R²和/或R³连接R⁵或R⁷形成融合苯环的环部分，R²/R³结合所述苯环；

R^2a表示氢、卤素、低级烷基、低级烷氧基、低级卤代烷基、环烷基、环烷氧基、卤代环烷基、环烷氧基、卤代环烷氧基；

R^3a表示氢、卤素、低级烷基、低级烷氧基、低级卤代烷基、环烷基、环烷氧基、卤代环烷基、环烷氧基、卤代环烷氧基；

R⁴表示如下基团：

其中A¹表示下列基团之一：

其中标有*的原子结合苯环；

或

R⁴表示下列基团之一：

R⁵表示彼此独立的氢、低级烷基、低级卤代烷基、环烷基、卤代环烷基，或与其结合的碳一起形成环烷基；

R⁶和R⁷与其结合的氮一起表示可选取代的杂环

或

R⁶表示氢或可选取代的烷基和

R⁷表示可选取代的烷基；

R⁸表示烷基、羟基、低级烷氧基、低级卤代烷氧基、环烷氧基、卤代环烷氧基、低级烷基-磺酰基、低级卤代烷基-磺酰基、环烷基-磺酰基、卤代环烷基-磺酰基、低级烷基-亚磺酰基、低级卤代烷基-亚磺酰基、环烷基-亚磺酰基、卤代环烷基-亚磺酰基；

R⁹表示H或低级烷基；

R¹⁰表示氢、低级烷基、低级卤代烷基、环烷基、卤代环烷基；

n表示0、1或2；

或其盐。

式IV化合物定义中使用的基团和符号与WO2009/098236所公开的意义相同，所述专利公开在此通过引用纳入本申请。

WO2008/148867公开了式(IV)的喹喔啉化合物

其中喹喔啉环的2-和8-位由环基团取代。所述化合物可用作Janus激酶，包括JAK-2和JAK-3激酶的酪氨酸激酶活性抑制剂。WO2008/148867的实施例98描述了8-(3,5-二氟-4-吗啉-4-基甲基-苯基)-2-(1-哌啶-4-基-1H-吡唑-4-基)-喹喔啉(化合物D，也称为BSK805或BSK-805)。

式IV化合物定义中使用的基团和符号与WO2008/148867所公开的意义相同，所述专利公开在此通过引用纳入本申请。

本文所用的STAT5指2种高度相关蛋白STAT5A和STAT5B，其由单独基因编码，但在氨基酸水平有90％同一性(Grimley PM,Dong F,Rui H,1999,Cytokine Growth Factor Rev.10(2):131–157)。信号转导和转录激活因子5A(STAT5A)是人中由STAT5A基因编码的蛋白。STAT5A直系同源物已在一些获得完整基因组数据的有胎盘哺乳动物中得到鉴定。该基因编码的蛋白是STAT转录因子家族的成员。STAT家族成员响应细胞因子和生长因子而由受体相关激酶磷酸化，然后形成易位到细胞核的同或杂二聚体，在该处其用作转录激活子。此蛋白由许多细胞配体如IL2、IL3、IL7GM-CSF、红细胞生成素、促血小板生成素和不同生长激素活化并介导其反应。所述蛋白在骨髓瘤和淋巴瘤中与TEL/JAK2基因融合相关的活化不依赖细胞刺激且显示对肿瘤发生是必要的。发现此基因的小鼠对应物诱导BCL2L1/BCL-X(L)表达，提示该基因在细胞中的抗凋亡功能。STAT5A显示与CRKL、表皮生长因子受体、ERBB4、促红细胞生成素受体、Janus激酶1、Janus激酶2、MAPK1、NMI和PTPN11相互作用。信号转导和转录激活因子5B是人中由STAT5B基因编码的蛋白。STAT5B直系同源物已在大部分获得完整基因组数据的有胎盘哺乳动物中得到鉴定。该基因编码的蛋白是STAT转录因子家族的成员。此蛋白介导由多种细胞配体如IL2、IL4、CSF1和不同生长激素引发的信号转导。其显示参与多种生物学过程，如TCR信号转导、细胞凋亡、成人乳腺发育、和肝基因表达的两性异形。发现此基因在急性早幼粒细胞白血病(APML)小子集中融合视黄酸受体α(RARA)基因。STAT5B显示与PTPN11、Janus激酶2、Janus激酶1和糖皮质激素受体相互作用。

STAT5抑制剂在本领域已知，参见例如Cumaraswamy等,2011,MedChemComm,DOI:10.1039/c1md00175b。这些包括哌咪清(pimozide),N’-((4-氧代-4H-苯并吡喃-3-基)亚甲基)烟酸肼(化合物E)、“IQDMA”(N1-(11H-吲哚并[3,2-c]喹啉-6-基)-N2,N2-二甲基乙烷-1,2-二胺；(化合物F)，以及化合物12、13和14，如描述于Cumaraswamy等,2011,(MedChemComm,DOI:10.1039/c1md00175b；分别地，化合物G、H和I)。

因此，本发明还涉及一种组合如联合制剂或药物组合物，其包括(a)磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂化合物和(b)调节Janus激酶2(JAK2)-信号转导和转录激活因子5(STAT5)通路的化合物。更具体地，在第一个实施方式中，本发明涉及包括以下的组合：(a)磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂化合物和(b)JAK2调节剂。

本文所用的术语“组合”和“联合制剂”还定义这样含义下的“多组分药盒”，即如上所定义的组合伴侣(a)和(b)能独立给药或通过使用有不同量的组合伴侣(a)和(b)的不同固定组合，即同时或在不同时间点给药。于是，所述多组分药盒的组分能例如同时给药或在时间上错开，即就多组分药盒的任何组分而言，在不同时间点和用相同或不同时间间隔。联合制剂中待给药的组合伴侣(a)与组合伴侣(b)的总量比可变化，例如为了应对所治疗患者亚群的需求或单个个体的需求。

如示例所示，发现用PI3K/mTOR抑制剂和JAK2-STAT5抑制剂的联合治疗在肿瘤疾病治疗中产生意想不到的改善。同时、序贯或分开给药时，PI3K/mTOR抑制剂和JAK2-STAT5抑制剂以协同方式相互作用从而减少细胞数和肿瘤生长以及降低循环肿瘤细胞数和转移。所述意想不到的协同作用能减少各化合物所需的剂量，使得副作用降低且化合物和治疗的临床疗效上升。

确定一种或多种组分之间的协同相互作用，所述效果的最优范围和就该效果而言各组分的绝对剂量范围可通过以不同w/w比范围和剂量将所述组分给予需要治疗的患者来明确测量。就人类而言，对患者完成临床研究的复杂性和花费使得此测试形式作为协同性主要模型的应用不切实际。然而，观察一个物种中的协同性能预测其他物种的效果，并且存在动物模型，如本文中所述地，来测量协同效应，这些研究的结果还能通过应用药代动力学/药效学方法而用于预测有效剂量和血浆浓度比范围以及其他物种所需的绝对剂量和血浆浓度。肿瘤模型和人中所见效果之间已建立的关联表明，动物中的协同性可例如在肿瘤模型中证明，如下面实施例所述。

一方面，本发明提供用于人给药的协同组合，包括(a)PI3K抑制剂化合物和(b)调节JAK2-STAT5通路的化合物，或其药学上可接受盐或溶剂化物，组合范围(w/w)对应于用于鉴定协同相互作用的肿瘤模型(如下面实施例所述)中观察到的范围。适当地，人中的比例范围对应于选自以下的非人范围：50:1-1:50、50:1-1:20、50:1-1:10、50:1-1:1、20:1-1:50、20:1-1:20、20:1-1:10、20:1-1:1、10:1-1:50、10:1-1:20、10:1-1:10、10:1-1:1、1:1-1:50、1.1-1:20和1:1-1:10(重量份数)。更适当地，所述人范围对应于大约10:1-1:1或5:1-1:1或2:1-1:1(重量份数)的非人范围。

另一方面，本发明提供给予人的协同组合，包括(a)PI3K抑制剂化合物和(b)调节JAK2-STAT5通路的化合物或其药学上可接受盐，其中各组分的剂量范围对应于主要用于确定协同相互作用的合适肿瘤模型例如下面实施例所述肿瘤模型中观察到的协同范围。适当地，人中PI3K抑制剂化合物的剂量范围对应于合适肿瘤模型如下面实施例所述小鼠模型中1-1000mg/kg的剂量范围，例如1-500mg/kg、1-1000mg/kg、1-200mg/kg、1-100mg/kg、1-50mg/kg、1-30mg/kg(如用于化合物A的1-35mg/kg或1-10mg/kg，用于化合物B的1-25mg/kg)。

对于调节JAK2-STAT5通路的化合物，人中的剂量范围适当对应于合适肿瘤模型如下面实施例所述小鼠模型中1-50mg/kg或1-30mg/kg(如1-25mg/kg、1-10mg/kg或1-2.5mg/kg)的协同范围。

适当地，用于人的PI3K抑制剂化合物剂量范围选自1-1200mg、1-500mg、1-100mg、1-50mg、1-25mg、500-1200mg、100-1200mg、100-500mg、50-1200mg、50-500mg或50-100mg，适宜地50-100mg，每日一次或每日二次(b.i.d.)或每日三次(t.i.d.)，调节JAK2-STAT5通路的化合物剂量范围选自1-1000mg、1-500mg、1-200mg、1-100mg、1-50mg、1-25mg、10-100mg、10-200mg、50-200mg或100-500mg，每日一次或每日二次或每日三次。

另一方面，本发明提供给予人的协同组合，包括(a)PI3K抑制剂化合物，其处于最大耐受剂量(MTD)的10％-100％，优选50％-100％或更优选70％-100％、80％-100％或90％-100％和(b)调节JAK2-STAT5通路的化合物，其处于MTD的10％-100％，优选50％-100％或更优选70％-100％、80％-100％或90％-100％。在一个实施方式中，所述化合物中的一种，优选PI3K抑制剂化合物以MTD给药，且另一化合物优选调节JAK2-STAT5通路的化合物以MTD的50％-100％，优选MTD的60％-90％给药。MTD对应于在不产生无法接受副作用条件下能给予的最高药物剂量。确定MTD在本领域范围内。例如，MTD宜在I期研究中测定，所述I期研究包括剂量递增以确定剂量限制性毒性和测定生物活性耐受剂量水平。

在本发明的一个实施方式中，(a)磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂化合物选自化合物A、化合物B或化合物C。

在本发明的一个实施方式中，(b)JAK2-STAT5调节剂是选自来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104(INCB28050)、INC424(也称为INCB01842)、化合物D(BSK-805)、TG101348、LY2784544、BMS-911543和NS-018的抑制剂。

本发明的其他方面包括根据对象肿瘤中IL-8和/或JAK2/STAT5的表达或者根据对象血浆中IL-8的存在来预测哪个对象会耐受BEZ的药盒和方法。

本文所用的术语“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”包括实现疾病进展延迟的治疗。本文所用的术语“进展延迟”指向处于待治疗增生性疾病病前阶段(pre-stage)或早期的患者给予所述组合，在该患者中例如诊断有相应疾病预先形式(pre-form)或该患者处于例如在医学治疗中的一种病症或由意外造成的一种病症，在该情况下可能会发展出相应疾病。

治疗对象通常是人。尽管本发明主要涉及人，但并不限于人。本发明中，所述对象可以是任何温血动物，(仅次于人)包括但不限于动物如牛、猪、马、鸡、猫、狗、骆驼等。

在本发明的一个实施方式中，所述增生性疾病是乳腺癌，特别是转移性乳腺癌或三阴型乳腺癌。

在本发明的另一个实施方式中，所述增生性疾病是实体瘤。术语“实体瘤”特别指乳腺癌、卵巢癌、结肠癌和一般的GI(胃肠)道癌、宫颈癌、肺癌(具体是小细胞肺癌和非小细胞肺癌)、头颈癌、膀胱癌、前列腺癌或卡波西肉瘤。本组合抑制实体瘤以及液体肿瘤生长。此外，根据肿瘤类型和所用具体组合，可实现肿瘤体积减少。本文所公开的组合还适于防止肿瘤如乳腺癌转移扩散，以及微转移的生长或发展。本文所公开的组合特别适于治疗预后不良患者。

由代码号、通用名称或商品名称确定的活性试剂的结构可获自标准目录“默克索引(The Merck Index)”现行版本或数据库如国际专利(PatentsInternational)(例如IMS世界出版物(IMS World Publications))。其相应的内容通过引用纳入本文。

应理解提及组合伴侣(a)和(b)也意在包括药学上可接受盐。如果这些组合伴侣(a)和(b)具有例如至少一个碱性中心，其能形成酸加成盐。如需要，也能形成具有额外现存碱性中心的相应酸加成盐。有酸根(如COOH)的组合伴侣(a)和(b)还能与碱形成盐。组合伴侣(a)或(b)或其药学上可接受盐还可以水合物形式使用或包括用于结晶的其他溶剂。

包括以下的组合在下文中称为本发明组合：(a)磷酸肌醇-3-激酶抑制剂化合物和(b)调节JAK2-STAT5通路的化合物，其中活性成分在各情况下以游离形式或其药学上可接受盐形式存在，以及可选的至少一种药学上可接受运载体。

本发明组合就功效和安全性而言都具有协同和叠加优势。磷酸肌醇-3-激酶抑制剂化合物与调节JAK2-STAT5通路的化合物的组合治疗效果能使所述组合中各组分的安全剂量范围更低。

例如，本发明组合的药理活性可在临床研究或试验程序中证明，基本如下文所述。合适的临床研究是例如晚期实体瘤患者的开放标签、非随机、剂量递增研究。这种研究能证实本发明组合的活性成分的叠加或协同作用。所述对增生性疾病的有益效果能通过这些研究结果或本领域技术人员已知的研究设计变化来直接确定。这类研究特别适合比较使用所述活性成分的单一疗法与本发明组合的效果。优选地，组合伴侣(a)以固定剂量给药且组合伴侣(b)剂量上升，直至达到最大耐受剂量(MTD)。

本发明的一个目的是提供一种组合物，其包括对增生性疾病治疗有效的量的本发明组合。此组合物中，组合伴侣(a)和(b)可一起给药、相继给药，或在一个组合单位剂型或两个分开的单位剂型中分开给药。所述单位剂型还可以是固定组合。

本发明所述的药物组合物能以本身已知的方式制备，并且适合经肠如口服或直肠、和胃肠外给予包括人在内的哺乳动物(温血动物)。或者，所述试剂分开给予时，其中之一可以是肠内制剂且另一种能胃肠外给予。

所述新型药物组合物包含例如约10％-约100％，优选约20％-约60％活性成分。例如，用于经肠或胃肠外给药的联合治疗的药物制剂是采用单位剂型的那些，如糖衣片剂、片剂、胶囊或栓剂，以及安瓶。除非另有说明，这些以本身已知的方式制备，例如通过常规混合、粒化、包糖衣、溶解或冻干工艺的手段。应理解单独剂量各剂型所含组合伴侣的单位内容物不需自身构成有效量，因为通过给予多个剂量单位能达到所需有效量。

在制备用于口服剂型的组合物时，可采用任何常见药物介质，例如水、乙二醇、油、醇、增味剂、防腐剂、着色剂；或在口服固体制剂如粉末、胶囊和片剂的情况中，可采用运载体如淀粉、糖、微晶纤维素、稀释剂、成粒剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂等，相比液体制剂，优选固体口服制剂。由于其给药的便利性，片剂和胶囊代表最有利的口服单位剂型，在该情形中显然使用固体药物运载体。

特别地，治疗有效量的本发明组合的各组合伴侣可同时或序贯或以任何顺序给药，所述组分可分开或作为固定组合给药。例如，本发明所述增生性疾病进展延迟或治疗方法可包括以联合治疗有效量，优选协同有效量，同时或以任何顺序序贯(i)给予游离或药学上可接受盐形式的第一组合伴侣和(ii)给予游离或药学上可接受盐形式的第二组合伴侣。本发明组合的单独组合伴侣可在疗程中的不同时间分开给药，或以分开或单一组合形式同时给药。此外，术语给药还包括使用体内转变成组合伴侣的组合伴侣前药。因此，应理解本发明涵盖所有这种同时或交替治疗方案且术语“给药”也作出相应解释。

本发明组合可以是联合制剂或药物组合物。

此外，本发明涉及治疗有增生性疾病的温血动物的方法，所述方法包括向该动物给予针对所述增生性疾病治疗有效的量的本发明组合。

另外，本发明涉及本发明组合在治疗增生性疾病和制备治疗增生性疾病的药物中的应用。

此外，本发明提供一种商业包装物，所述商业包装物包括本发明组合作为活性成分以及其同时、分开或序贯用于延迟增生性疾病进展或治疗增生性疾病的说明书。

发明的实施方式通过包含以下的组合呈现：

·来他替尼和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·鲁索利替尼和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·SB1518和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·CYT387和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·LY3009104和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·INC424和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·化合物D和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·TG101348和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·LY2784544和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·BMS-911543和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·NS-018和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·化合物E和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·化合物F和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·化合物G和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·化合物H和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

·化合物I和一种或多种选自下组的化合物：化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

在另一个实施方式中，本发明提供包含以下的组合：

·化合物A和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·化合物B和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·化合物C和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·雷帕霉素和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·替西罗莫司和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·依维莫司和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·地磷莫司和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·MK-8669和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·西罗莫司和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·佐他莫司和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

·百利莫司和一种或多种选自下组的化合物：来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、化合物D、TG101348、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

在其他方面，本发明提供

·组合，其包括(a)本发明组合，其中活性成分在各情况下以游离形式或其药学上可接受盐或任何水合物形式存在，以及可选的至少一种药学上可接受运载体；用于同时、分开或序贯使用；

·药物组合物，其包括针对增生性疾病联合治疗有效的量的本发明组合和至少一种药学上可接受运载体；

·本发明组合在治疗增生性疾病中的应用；

·本发明组合在制备治疗增生性疾病的药物中的应用；

·本发明组合的应用，其中PI3K抑制剂选自化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669西罗莫司、佐他莫司和百利莫司；和

·本发明组合的应用，其中调节JAK2-STAT5通路的化合物是抑制JAK2的化合物，例如来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104(INCB28050)、INC424(也称为INCB01842)、LY2784544、BMS-911543、NS-018、或TG101348。

此外，本发明特别涉及联合制剂，其包括(a)一个或多个单位剂型的磷酸肌醇-3-激酶抑制剂化合物和(b)调节JAK2-STAT5通路的化合物。

另外，本发明特别涉及包含以下的组合在制备治疗增生性疾病的药物中的应用：(a)磷酸肌醇-3-激酶抑制剂化合物和(b)调节JAK2-STAT5通路的化合物。

本发明组合所用各组合伴侣的有效剂量可根据所用特定化合物或药物组合物、给药模式、治疗病症、治疗病症的严重性而变化。因此，本发明组合的剂量方案根据多种因素进行选择，所述因素包括给药途径和患者的肾及肝功能。掌握普通技术的医师、临床医生或兽医能容易确定并处方预防、对抗或阻滞病症发展所需的有效量单一活性成分。在产生功效而没有毒性的范围内获得活性成分浓度的最优精度需要以靶位点的活性成分可利用性动力学为基础的方案。

如果本文他处没有另外说明，本发明组合所用的组合伴侣以市售单一药物形式应用时，其剂量和给药模式可根据各市售药物的包装说明书所提供信息来进行，从而产生本文所述有益效果。

化合物A可给予人，剂量变化范围为约50-1000毫克/天。化合物B可给予人，剂量变化范围为约25-800毫克/天。化合物C可给予人，剂量变化范围为约25-800毫克/天。

如示例所证明，本文所用的术语“化合物”还包括引起靶基因表达减少或沉默的siRNA。“RNAi”是动物和植物中序列特异性转录后基因沉默的过程。其使用双链且序列与沉默(靶)基因同源的小干扰RNA分子(siRNA)。因此，siRNA分子与靶基因转录所生成mRNA的序列特异性结合容许基因表达的强特异性靶向敲减。本发明所述“siRNA”或“小干扰核糖核酸”具有本领域已知的意义，包括以下方面。siRNA由生理条件下沿互补区杂交的两条核糖核苷酸链。所述链通常分开。由于所述两条链在细胞内作用不同，一条链称为“反义”链，也称为“引导”序列，用于对RISC复合体起作用以将其引导到正确mRNA用于裂解。“反义”的这种应用，由于涉及RNA化合物，不同于本说明书他处所称的反义靶DNA化合物。另一条链称为“反引导”序列，且由于其包含的核苷酸序列与靶序列相同，还称为有义链。在某些实施方式中，所述链可通过分子接头连接。单独核糖核苷酸可以是未修饰的天然产生的核糖核苷酸、未修饰的天然产生的脱氧核糖核苷酸，或者可化学修饰或合成，如本文他处所述。

在一些实施方式中，所述siRNA分子与靶基因的至少一部分编码区基本相同从而能下调该基因。在一些实施方式中，所述siRNA分子与基因靶区域之间的序列同一性程度为至少60％序列同一性，在一些实施方式中，为至少75％序列同一性，例如至少85％同一性、90％同一性，至少95％同一性，至少97％、或至少99％同一性。

不同氨基酸/多肽/核酸序列之间同一性百分比的计算可如下进行。首先由ClustalX程序产生多重比对(成对参数：隙开(gap opening)10.0，隙展(gap extension)0.1，蛋白质矩阵Gonnet250，DNA矩阵IUB；多重参数：隙开10.0，隙展0.2，差异序列延迟30％，DNA转换权重0.5，负性矩阵关闭，蛋白质矩阵gonnet系列，DNA权重IUB；蛋白间隙参数，残基特异性罚分打开，亲水性罚分打开，亲水残基GPSNDQERK，间隙分离距离4，末端间隙分离关闭)。然后，根据多重比对，同一性百分比计算为(N/T)*100，其中N是2种序列共享相同残基的位置数，T是所比较的位置总数。或者，同一性百分比可计算为(N/S)*100，其中S是所比较的较短序列长度。所述氨基酸/多肽/核酸序列可从头合成，或可以是天然氨基酸/多肽/核酸序列、或其衍生物。基本类似的核苷酸序列可由在严谨条件下与本文所示任何核酸序列或其互补体杂交的序列编码。严谨条件指核苷酸在约45℃，6x氯化钠/柠檬酸钠(SSC)中，与过滤结合的DNA或RNA杂交，然后在约5-65℃于0.2x SSC/0.l％SDS中至少洗涤一次。或者，基本类似的多肽可与本发明所述肽序列差异至少1个，但小于5、10、20、50或100个氨基酸。由于遗传密码的简并性，显然任何核酸序列能改变或变化而不显著影响其所编码蛋白的序列，以提供其功能变体。合适的核苷酸变体是具有这样的序列的那些，所述序列由编码相同氨基酸的不同密码子在该序列内取代而改变，从而产生沉默改变。其他合适的变体是具有同源核苷酸序列但包括所有、或部分由不同密码子取代而改变的序列的那些，所述密码子编码的氨基酸具有与其所取代氨基酸类似生物物理特性的侧链，从而产生保守改变。例如，非极性、疏水性小氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、脯氨酸和甲硫氨酸；非极性、疏水性大氨基酸包括苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸；极性的中性氨基酸包括丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺和谷胺酰胺；带正电(碱性)氨基酸包括赖氨酸、精氨酸和组氨酸；带负电(酸性)氨基酸包括天冬氨酸和谷氨酸。蛋白或DNA序列的精确比对是一个复杂过程，其已经由众多研究人员详细研究过。最优序列匹配和为得到这种匹配引入间隙之间的权衡特别重要。在蛋白的情况中，匹配评分的方式也重要。尽管其他同等适用的矩阵为本领域技术人员已知，但PAM矩阵(如Dayhoff,M.等,1978,Atlas of protein sequence and structure(《蛋白质序列和结构手册》),Natl.Biomed.Res.Found.)和BLOSUM矩阵家族量化保守取代的性质和可能性并用于多重比对算法。常用的多重比对程序ClustalW和其windows版本ClustalX(Thompson等,1994,Nucleic AcidsResearch,22,4673-4680；Thompson等,1997,Nucleic Acids Research,24,4876-4882)是产生蛋白质和DNA多重比对的有效方法。通常，自动生成的比对需要多重比对，其利用受训用户对所研究蛋白家族了解的知识，例如关键保守位点的生物学知识。一个这种比对编辑程序是Align(http://www.gwdg.de/dhepper/download/；Hepperle,D.,2001:MulticolorSequence Alignment Editor(《多色序列比对编辑器》).淡水生态学与内陆渔业研究所(Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries),德国施特西林16775)，尽管其他程序如JalView或Cinema也适用。蛋白间同一性百分比的计算发生在通过Clustal产生多重比对的过程中。然而，如果所述比对是人工改良的，或者为了谨慎比较两种序列，这些值需要重新计算。在比对中对成对蛋白序列计算所述值的程序包括PHYLIP系统发生软件包中的PROTDIST(Felsenstein；http://evolution.gs.washington.edu/phylip.html)，使用“相似性表格”选项作为氨基酸取代(P)的模型。对于DNA/RNA，在PHYLIP的DNADIST程序内存在相同的选项。

本发明所述的dsRNA分子包括与靶基因mRNA区域基本相同的双链区。具有与靶基因相应序列100％同一性的区域是适宜的。此状态称为“完全互补”。然而，根据靶向mRNA区域的长度，所述区域相较靶基因相应区域还可包括1、2或3个错配，且本身可以不是完全互补的。在一个实施方式中，本发明的RNA分子特异性靶向一个给定基因。为了仅靶定所需mRNA，所述siRNA试剂可具有与靶mRNA100％的同源性和与细胞或生物中所存在全部其他基因相比至少2个错配核苷酸。分析和鉴定有充足序列同一性以有效抑制特定靶序列表达的siRNA的方法为本领域已知。优化序列同一性可通过本领域已知的序列比较和比对算法(参见Gribskov和Devereux,Sequence Analysis Primer(《序列分析引物》),斯托克顿出版社(Stockton Press,1991)，和其中引用的参考文献)和计算核苷酸序列间的差异百分比，例如通过Smith-Waterma算法，如使用默认参数的BESTFIT软件程序所实施(例如威斯康星大学遗传计算机组(University of WisconsinGenetic Computing Group))。

与靶标互补的本发明所述siRNA区域长度可以是10-100个核苷酸，12-25个核苷酸，14-22个核苷酸，或15、16、17或18个核苷酸。存在与相应靶区域的错配时，互补区域的长度一般需要略长。在一个实施方式中，所述抑制剂是siRNA分子且包括约5bp-50bp，在一些实施方式中，为10bp-35bp，或15bp-30bp，例如18bp-25bp。在一些实施方式中，所述siRNA分子包括大于20且小于23bp。

由于所述siRNA可携带突出末端(可与靶标互补或不互补)、或与其本身而不是靶基因互补的额外核苷酸，siRNA各单独链的总长度可为10-100个核苷酸，15-49个核苷酸，17-30个核苷酸或19-25个核苷酸。短语“各链为49个核苷酸或更少”指所述链中连续核苷酸的总数，包括所有修饰或未修饰核苷酸，但不包括可以添加到该链3’或5’末端的任何化学部分。不对插入所述链的短化学部分进行计数，但设计成连接两条单独链的化学接头不视作形成连续核苷酸。

短语“在5’末端或3’末端中至少之一处的1-6个核苷酸的突出部”指生理条件下从两条单独链形成的互补siRNA结构。如果末端核苷酸是siRNA双链区的一部分，则所述siRNA视作钝端。如果一个或多个核苷酸在某一末端未成对，则产生突出部。所述突出部长度通过突出核苷酸数目来测量。突出核苷酸能在任一链的5’末端或3’末端。

本发明所述的siRNA显示出体内高稳定性且可通过在至少一条链内纳入至少一种经修饰核苷酸而特别适合口服递送。因此，本发明所述的siRNA包含至少一种经修饰或非天然核糖核苷酸。许多已知化学修饰的详细描述列于公开的PCT专利申请WO200370918。用于递送的合适修饰包括可选自以下的化学修饰：a)3’帽；b)5’帽；c)经修饰核苷间键(internucleosidelinkage)；或d)经修饰糖或碱基部分。合适的修饰包括但不限于糖部分的修饰(即糖部分的2'位，如2'-O-(2-甲氧乙基)或2'-MOE)(Martin等,Helv.Chim.Acta,1995,78,486-504)，即烷氧基烷氧基)或碱基部分的修饰(即维持与交替核苷酸链中另一特定碱基成对能力的非天然或修饰碱基)。其他修饰包括所谓的‘主链’修饰，包括但不限于用例如硫代磷酸酯、手性硫代磷酸酯或二硫代磷酸酯取代磷酸酯基团(连接相邻核糖核苷酸)。本文有时称为3’帽或5’帽的末端修饰可能具有重大意义。帽可由简单添加额外核苷酸如“T-T”组成，已发现T-T赋予siRNA稳定性。帽可由本领域技术人员已知的更复杂化学成分组成。

设计合适的siRNA分子是一个复杂过程，且包括很仔细地分析靶mRNA分子序列。一种设计siRNA的示范性方法描述于WO2005/059132。然后，通过相当多的创造性努力，本发明人必须选择具有特定核苷酸碱基组成的确定siRNA序列，其将具有引起RNA干扰所需的亲和性以及稳定性。siRNA分子可从头合成或由微生物生成。例如，siRNA分子可由细菌如大肠杆菌(E.coli)产生。合成siRNA，包括含至少一种修饰或非天然核糖核苷酸的siRNA的方法在本领域熟知且易为本领域技术人员获得。例如，多种合成化学成分列于公开的PCT专利申请WO2005021749和WO200370918。所述反应可在溶液中完成，或者在一些实施方式中，所述反应在固相上完成或通过使用聚合物负载试剂，然后在形成siRNA分子的条件下组合已合成的RNA链，所述siRNA分子能介导RNAi。应理解siRNA(小干扰核酸)可包括尿嘧啶(siRNA)或胸腺嘧啶(siDNA)。因此，上文所指的核苷酸U和T可互换。然而，优选使用siRNA。为避免疑义，本文所用的术语siRNA还包括miRNA、shRNA和shRNAmir。

在一些实施方式中，根据本发明使用的基因沉默分子即抑制剂是核酸(如siRNA或反义或核酶)。这类分子可以(但不必定)纳入治疗对象的细胞DNA中的分子。未分化细胞可用基因沉默分子稳定转化，导致生成基因改造的子细胞(该情况中可能需要调节对象内的表达，例如用特异性转录因子或基因激活子)。所述基因沉默分子可从头合成，并以充足量引入从而诱导靶细胞的基因沉默(如通过RNA干扰)。或者，所述分子可由微生物如大肠杆菌生成，然后以充足量引入从而诱导靶细胞的基因沉默。所述分子可由携带编码基因沉默序列的核酸的载体生成。所述载体可包括能控制和/或提高核酸表达的元件。所述载体可以是重组载体。例如，所述载体可包括质粒、粘粒、噬菌体或病毒DNA。除了或替代使用载体合成基因沉默分子，所述载体可用作递送系统以使用基因沉默序列转化靶细胞。

所述重组载体还可包括其他功能元件。例如，重组载体能设计成使所述载体在靶细胞中自主复制。此情况中，所述重组载体可能需要诱导核酸复制的元件。或者，重组载体能设计成使所述载体和重组核酸分子整合入靶细胞基因组。此情况中，需要有利于靶向整合(如通过同源重组)的核酸序列。重组载体还可以具有克隆过程中可用作选择标记的基因的DNA编码序列。

所述重组载体还可包括启动子或调节子或增强子以按需要控制核酸表达。组织特异性启动子/增强子元件可用于调节特定细胞类型如内皮细胞中的核酸表达。所述启动子可以是组成型或诱导型。

或者，所述基因沉默分子可在纳入或未纳入载体的情况下给予对象靶细胞或组织。例如，所述分子可纳入脂质体或病毒粒子(如逆转录病毒、疱疹病毒、痘病毒、牛痘病毒、腺病毒、慢病毒等)。或者，“裸”siRNA或反义分子可通过合适方式如直接内吞吸收来插入对象细胞。

所述基因沉默分子还可通过转染、感染、显微注射、细胞融合、原生质体融合或弹道轰击来转入待处理对象细胞。例如，通过使用包被金颗粒；含有siRNA分子的脂质体；含基因沉默序列的病毒载体的弹道转染或者通过直接施加所述基因沉默分子来产生直接核酸吸收(例如内吞)的方法来实现所述转移。

在本发明的一个实施方式中，siRNA分子可递送到靶细胞(在载体中或是“裸露”)，然后可以依赖宿主细胞复制并从而达到治疗有效水平。情况如此时，siRNA在一些实施方式中，整合入表达盒，所述表达盒能使siRNA在细胞中转录且随后干扰翻译(通过诱导破坏编码靶基因产物的内源mRNA)。

下列实施例阐明上述发明；然而，其不意在以任何方式限制本发明范围。本发明组合的有益效果还能通过相关领域技术人员已知的其他试验模型确定。

附图说明

图1.化合物A引起的双重PI3K/mTOR抑制在体外和体内激活JAK2/STAT5(A)在3个如所示用化合物A(BEZ-235)处理的不同乳腺癌细胞系(人细胞系：MDA468和MDA231LM2)中进行的时程实验的裂解物的免疫印迹。对于体内数据，荷有异种移植物的SCID/浅褐色小鼠用载剂或30mg/kg化合物A处理一次，随后在所示时间点解剖。(B)来自MDA468和MDA231LM2人细胞系的裂解物的免疫印迹，其中JAK2和JAK1由siRNA耗尽。siNT＝非靶向对照siRNA。(C)来自经8h-BEZ处理的MDA468细胞的裂解物的免疫印迹，其中JAK2/STAT5信号转导由siRNA(左图)或JAK2-特异性抑制剂BSK-805(化合物D)(右图)阻断。pJAK2通过ELISA测量并根据总JAK2水平标准化。对于根据总STAT5标准化的pSTAT5进行光密度量化。

图2.化合物A与JAK2抑制剂化合物D的组合降低细胞存活力并引发细胞凋亡(A)柱状图显示由WST-1存活试验测量的细胞系细胞存活力平均百分数，所述细胞系在低血清条件(0.5％)下生长并用300nM BEZ(化合物A)和/或350nM BSK(化合物D)处理72小时(左图)。来自处理8小时后的相同细胞系的裂解物的免疫印迹(右图)。数据是4个独立实验的均值±SD；*P<0.05,**P<0.01。(B)来自3个细胞系在单一和组合处理20小时后的裂解物的免疫印迹。(C)柱状图显示由膜联蛋白V和PI染色细胞的FACS分析测量的48小时处理后凋亡细胞平均百分数，所述细胞用300nM BEZ(化合物A)和/或350nM BSK(化合物D)如所示处理(左)。来自用300nM BEZ(化合物A)和/或350nM BSK(化合物D)处理24小时的细胞的裂解物的免疫印迹(右)。数据表示为均值±SD(n＝5,*P<0.05,**P<0.01)。

图3.化合物A(双重PI3K/mTOR抑制)诱导乳腺癌中的IL-8分泌(A)来自BEZ处理细胞的可溶性因子激活JAK2/STAT5。显示用条件培养基处理30分钟的细胞的裂解物的免疫印迹，所述条件培养基来自用300nMBEZ处理24小时的细胞。作为所述条件培养基中所存在BEZ的对照，使用经含BEZ的培养基处理的细胞的裂解物(SN BEZ ctrl)。(B)IL-8在用BEZ处理乳腺癌细胞时分泌。细胞因子阵列分别显示用300nM BEZ处理24小时的细胞或用30mg/kg BEZ处理10天的荷同种移植物小鼠的上清(上图)或肿瘤裂解物(下图)中所示细胞因子的表达。小鼠MIP2是人IL-8的功能同源物。(C)BEZ处理后IL-8过表达的动力学。柱状图显示用300nMBEZ如所示处理的细胞中IL-8分泌(左图)和mRNA上调(右图)的时程。IL-8水平分别通过ELISA和RQ-PCR测量并显示为均值±SD(n＝4,*P<0.05)。(D)乳腺癌细胞系组中BEZ增加的IL-8分泌和JAK2/STAT5磷酸化。用300nM BEZ-235处理8小时的三阴性乳腺癌和管腔乳腺癌细胞系组中IL-8分泌与JAK2活化间相关性图(系数＝0.77)(见表1)。

图4.化合物A(PI3K/mTOR抑制)诱导JAK2/STAT5的双相激活

(A)用单独DMSO或300nM BEZ或者联合IgG或CXCR1封闭抗体(裂解前30分钟加入)处理的细胞的裂解物的免疫印迹。(B)如所示用300nMBEZ处理的细胞的裂解物的免疫印迹。(C)用DMSO或300nM BEZ处理8小时的细胞的裂解物的免疫沉淀(IP)和免疫印迹。WCL：全细胞裂解物。(D)细胞的裂解物的免疫印迹，所述细胞中IRS1在DMSO或300nM BEZ处理8小时前由siRNA耗尽。siNT指非靶向siRNA。(E)柱状图显示用300nM BEZ和/或350nM BSK处理20小时(左)或8小时(右)后的IL-8分泌(左)和mRNA(右)水平。IL-8水平分别通过ELISA和RQ-PCR测量并显示为均值±SD(n＝4,*P<0.05)。

图5.共靶向PI3K/mTOR(化合物A)和JAK2/STAT5(化合物D)减少原发性肿瘤生长及转移(A)–(D)用载剂对照(VHC)、30mg/kg BEZ、120mg/kg BSK或25mg/kg BEZ和100mg/kg BSK处理的小鼠的肿瘤生长曲线和肿瘤裂解物免疫印迹。在C中，通过dox给药来抑制JAK2，引起JAK2shRNA(shJAK2)活化。shNT指非靶向shRNA，注射指原位细胞注射且箭头表示开始dox处理和/或给药。在B中，显示表达荧光素酶的MDA231LM2肿瘤在处理结束前一天的代表性生物发光图像。在MDA468处理14天、MDA231LM2处理10天和4T-1处理6天后，对收获的肿瘤进行免疫印迹分析。结果表示为平均肿瘤体积±SEM(n＝4-8,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001)。(E)柱状图显示由尾静脉血中GFP+细胞的FACS分析测量的循环肿瘤细胞(CTC)数目，所述分析在如A-D中处理开始后21天(MDA231LM2)或5天(4T-1)进行。数据表示为根据105个外周血细胞(PBC)标准化的GFP+CTC，且是均值±SEM(n＝4)。(F)左上角和中部：从如B-C所处理荷瘤小鼠中移除原发性肿瘤后4周收获的肺的代表性图像。右上角：如D处理19天后从荷瘤小鼠收获的肺的代表性图像。柱状图显示如B-D所处理小鼠的转移指数。通过将可见肺转移性结节总数除以肿瘤体积，来计算转移指数。结果表示为均值±SD(n＝4–8,*P<0.05,**P<0.01)。

图6.体内IL-8分泌在化合物A(BEZ)处理后提高且被化合物D(JAK2/STAT5的阻断)减少。(A)柱状图显示由小鼠肿瘤中由ELISA测量的IL-8水平(左和中部)或细胞因子阵列量化(右)，所述小鼠如图5A-D所示处理。结果表示为均值±SD(n＝3-8)。(B)柱状图显示由荷瘤小鼠血浆的ELISA测量的IL-8水平，所述小鼠如图5A-C所示处理。结果表示为均值±SD(n＝4)。(C)图表描述由PI3K/mTOR抑制引发的所鉴定正反馈环和其通过JAK2/STAT5抑制的阻断。

图7.化合物A(BEZ处理)在人原发性三阴乳腺癌中激活JAK2/STAT5和IL-8分泌(A)来自原发性三阴乳腺肿瘤的裂解物的免疫印迹，所述肿瘤在免疫缺陷小鼠中生长并用30mg/kg BEZ或载剂(VHC)处理4天。

(B)柱状图显示在30mg/kg BEZ或载剂(VHC)处理第3天由小鼠经切割肿瘤或小鼠血浆的ELISA测量的IL-8水平。

图8.双重PI3K/mTOR抑制以及单一PI3K或单一mTOR抑制激活JAK2/STAT5。(A)来自用所示BEZ处理的时程实验的细胞裂解物的免疫印迹。(B)来自用所示RAD001或BKM120处理的时程实验的细胞裂解物的免疫印迹。

图9.联合的PI3K/mTOR和JAK2/STAT5抑制降低细胞存活力(A)用300nM化合物A(BEZ)和/或350nM化合物D(BSK)处理48小时的3个乳腺癌细胞系的FACS细胞周期分析。数据表示为均值±SD(n＝4,*P<0.05,**P<0.01)。(B)和(C)柱状图显示用300nM化合物A(BEZ)和/或350nM化合物D(BSK)在全血清条件(10％FCS)处理或用化合物A(BEZ)和强力霉素诱导型JAK2下调在低血清条件(0.5％FCS)处理72小时后的WST-1存活试验。细胞裂解物的免疫印迹显示2种细胞系中的JAK2敲减((C)，右图)。

图10.IL-8受体CXCR1在乳腺癌细胞中表达且IL-8激活JAK2/STAT5(A)柱状图显示2个IL-8受体CXCR1和CXCR2在MDA468(上图)和MDA231LM2(下图)上表达水平的FACS分析，证实细胞中存在CXCR1表面受体。数据表示为均值±SD(n＝3,*P<0.05,**P<0.01)。

(B)用重组细胞因子(IL-8、IL-6、G-CSF10ng/ml，EPO20单位/毫升)刺激后30分钟裂解的细胞免疫印迹。

图11.双重PI3K/mTOR和JAK/STAT5抑制减少原发性肿瘤生长且对于小鼠体重没有副作用(A)每周监控荷MDA468肿瘤的小鼠体重，在处理/组合后没有观察到显著变化(左图)。处理前经切割肿瘤的重量(右图)。数据表示为各n＝6-8的均值±SEM。(B)作为增殖的量度，评价H&E染色肿瘤切片的有丝分裂象并显示为有丝分裂指数。数据表示为各n＝6-8个肿瘤/处理组的均值±SEM。(C)对经处理肿瘤进行pSTAT5、pAKT和pS6的IHC染色，显示代表性照片。(D)MDA231LM2模型中的体重和肿瘤重量(参见(A))。数据表示为各n＝7-8的均值±SD。(E)和(F)处理结束时经处理的4T-1肿瘤的有丝分裂指数，参见(B)。数据表示为各n5-7个肿瘤/处理组的均值±SD。(G)对经处理肿瘤进行pSTAT5、pAKT和pS6的IHC染色，显示代表性照片。

图12.IL-8和JAK2信号转导在转移性细胞中更高(A)来自亲本乳腺癌细胞系(168FARN和MDA231)相比其转移性细胞亚系(4T-1和MDA231LM2)的细胞裂解物的免疫印迹和ELISA测量。(B)图显示MDA231和MDA231LM2细胞中的IL-8上清ELISA和IL-8RQ-PCR。结果表示为均值±SD(n＝3,*P<0.05)。(C)MDA231和MDA231LM2细胞上CXCR1和CXCR2表达的FACS分析照片。所示结果是3个独立实验的代表性图。(D)柱状图显示由FACS测量的经处理肿瘤上IL-8受体CXCR1的终点表达水平，MFI＝平均荧光强度。(E)图显示针对管腔(灰色)和三阴性细胞系(黑色)的侵袭潜能印迹的基底IL-8分泌。

图13.化合物A(BEZ)介导的JAK2和IL-8活化与对抑制剂的敏感性相关联。(E)BEZ不敏感的乳腺癌细胞系(Brachmann等,2009)相比敏感细胞系显示更高的BEZ诱导JAK2磷酸化和IL-8分泌。图显示在BEZ处理后的pJAK2(左)和IL-8分泌(右)水平和对BEZ敏感性基础上印迹的表1所示乳腺癌细胞系。

图14.细胞存活力。柱状图显示由2个BEZ不敏感细胞系(左图)和2个BEZ敏感细胞系(右图)的WST-1试验测量的平均细胞存活力百分数，所述细胞系在0.5％血清下生长并用300nM BEZ和/或350nM BSK处理72小时。数据表示为均值±SEM(n＝4,*p<0.05)。

图15.共靶向PI3K/mTOR和JAK2/STAT5减少原发性肿瘤生长、肿瘤接种和转移。(A)实验设置的图。(B)来自VHC-、BEZ-、BSK-和BEZ/BSK-处理动物的肺的代表性IHC照片。左图：来自荷MDA231LM2动物的H&E染色(左)和波形蛋白(右)染色的肺，该动物如所述处理。比例尺为250μm。右图：来自荷4T-1动物的H&E染色的肺，该动物如所述处理。箭头表示转移；右侧图像是单一转移灶的放大部分。比例尺为200μm。

图16.(A)柱状图显示如所述处理的小鼠的每个切片的波形蛋白阳性肺区域百分数。结果表示为均值±SEM(n＝8)。(B)BSK以肿瘤细胞自主方式减少转移。左图：实验设置的图。荷有MDA231LM2shJAK2或MDA231LM2shNT肿瘤的小鼠用BSK如所述处理。右图：柱状图显示将可见肺转移性结节总数除以肿瘤体积计算的转移指数。结果表示为均值±SEM(n＝3-4,*p<0.05)。

图17.(A)柱状图显示MDA231LM2细胞的相对侵袭，所述细胞在基质胶包被博伊登室上接种并用300nM BEZ、350nM BSK和/或CXCR1封闭抗体处理。48小时后评价侵袭。数据表示根据细胞数标准化的相对侵袭值以及是均值±SEM(n＝4,*p<0.05)。(B)柱状图显示如所述处理的小鼠的MDA231LM2肿瘤中CXCR1⁺细胞百分数。数据表示为均值±SEM(n＝4-6,*p<0.05)。(C)对CXCR1-(上图)、AnnexinV-和PI-染色(下图)MDA231LM2细胞进行的FACS分析的代表性点状图，所述细胞如所述用抑制剂处理。柱状图显示处理48小时后调亡和死亡细胞的平均百分数。数据表示为均值±SEM(n＝4,*p<0.05)。(D)上图：实验设置的图。荷MDA231LM2瘤小鼠如所述处理。所述肿瘤进行切割、分离和以不同稀释度再移植。再移植前的细胞存活力通过PI-FACS染色分析且发现其在所有处理组中相同(数据未显示)。下图：柱状图显示如所述处理后的TIC频率。数据是来自3个独立实验的平均估值，总体n＝7只小鼠，*p<0.05,***p<0.0001。

图18.BEZ235处理在原发性人TNBC异种移植物中激活JAK2/STAT5和IL-8分泌。(A)来自用30mg/kg BEZ或VHC处理4天的原发性人TNBC异种移植物的裂解物的免疫印迹。ELISA表示为均值±SD(n＝3)。(B)柱状图显示在30mg/kg BEZ或VHC处理第3天由小鼠经切割肿瘤或小鼠血浆的ELISA测量的IL-8水平。数据表示为均值±SEM(n＝3-4,*p<0.05)。

图19.共靶向PI3K/mTOR和JAK2在2个转移性乳腺癌模型中增加无事件生存率和总生存率。(A)上图：实验设置的图。下图：荷MDA231LM2(左)和4T-1(右)瘤小鼠的卡普兰-梅耶生存曲线，所述小鼠用BEZ和/或BSK如所述处理。肿瘤达到1cm³时，对事件评分(n＝4,*p<0.05,**p<0.01)。(B)上图：实验设置的图。下图：荷MDA231LM2(左)和4T-1(右)瘤小鼠的卡普兰-梅耶生存曲线，所述小鼠用BEZ和/或BSK如所述处理。小鼠显示任何痛苦迹象时，对事件评分；(n＝4,*p<0.05,**p<0.01)。

图20.抑制CXCR1阻断p-FAK且JAK2/STAT5活化的第一阶段是EGFR非依赖性。(A)柱状图显示用非靶向siRNA(siNT)和2种不同CXCR1靶向siRNA转染的MDA468和MDA231LM2细胞中的CXCR1mRNA水平。CXCR1水平通过RT-qPCR测量并显示为均值±SEM(n＝2)。(B)来自细胞的裂解物的免疫印迹，所述细胞用非靶向siRNA(siNT)或CXCR1靶向siRNA(siCXCR)瞬时转染并用DMSO或300nM BEZ处理。ELISA数据表示为均值±SD(n＝3)。(C)来自用300nM BEZ235和/或100nMAEE788处理8小时的细胞的裂解物的免疫印迹。

图21.JAK2/STAT5和IL-8/CXCR1信号转导促进侵袭和转移。(A)来自用MDA231LM2细胞进行的侵袭试验的代表性照片，所述细胞用300nMBEZ235和/或350nM BSK处理48小时。比例尺为50μm。(B)表格显示由如所述处理小鼠的取瘤率。肿瘤起始细胞(TIC)频率的估值和置信区间用R和“statmod”包计算(Hu和Smyth,2009)。

实施例

化合物和制剂NVP-BEZ235(AN4)(PI3K/mTOR抑制剂)、NVP-BSK805(JAK2抑制剂)、NVP-BKM-120(泛PI3K抑制剂)和RAD001(mTORC1抑制剂)都来自瑞士巴塞尔的诺华公司(Novartis)。化合物制备成溶于DMSO的10mmol/L储液并在-20℃避光保存。对于小鼠给药，NVP-BSK805在NMP/PEG300/Solutol HS15(5％/80％/15％)中新鲜配制，NVP-BEZ235在NMP/PEG300(10％/90％)中新鲜配制，且两者都以10mL/kg经口管饲施用。

细胞系、细胞培养和体外实验亲代MDA-MB-231的肺转移性细胞亚系MDA231LM2(或4175)获自Joan Massagué(纽约史隆凯特琳癌症中心(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center))。MCF10A细胞在DMEM/F12(英杰公司(Invitrogen))中培养，DMEM/F12补充有5％马血清(海克隆(Hyclone))、20ng/ml表皮生长因子(EGF)(派普泰克(Peprotech))、0.5μg/ml氢化可的松(西格玛(Sigma))、100ng/ml霍乱毒素(西格玛)、10μg/ml胰岛素(西格玛)、100IU/ml青霉素和100μg/ml链霉素。SUM159PT细胞由Charlotte Kuperwasser(马萨诸塞州波士顿的塔夫斯大学(Tufts University))友情提供并在Ham’s F12、5％FCS、1μg/ml胰岛素、0.5μg/ml氢化可的松中增殖。Balb/c细胞系4T-1、4T-1-GFP和168FARN由Nancy Hynes(瑞士巴塞尔的FMI)提供。所有其它细胞系来自ATCC且培养条件遵循ATCC实验操作。对于抑制剂处理，细胞在没有血清o/n情况下同步化，然后如所示进行刺激并处理。对于用强力霉素诱导型shRNA的实验，向培养基加入500ng/ml强力霉素(西格玛)并在48小时后开始实验以确保所述靶标的有效敲减。体外细胞存活力用细胞增殖试剂WST-1(罗氏公司(Roche))测量。简言之，细胞(2.5–4x10³)一式四份涂布于96孔板的200μl正常生长培养基中并容许贴壁24小时，随后向培养基加入DMSO或抑制剂。72小时后，加入20μl/孔的甲瓒(formazan)染料。孵育(4h,37℃,5％CO₂气氛)后，用ELISA读板仪记录490nm的吸光度。人细胞因子白介素-6、白介素-8、GCSF和红细胞生成素(EPO)获自派普泰克且以10mg/ml/5000单位/ml溶于PBS以用于EPO。细胞因子刺激用10ng/ml(10单位/ml，用于EPO)进行30分钟，细胞保持在低血清条件下。抗体封闭实验用抗CXCR1(安迪生物(R&D),MAB330,1μg/ml)、抗CXCR2(安迪生物,MAB331,2.5μg/ml)或小鼠IgG抗体(安迪生物,1μg/ml)进行45分钟，然后裂解细胞。

免疫印迹和免疫沉淀用于Western印迹和ELISA的细胞使用RIPA缓冲液裂解。异种移植裂解物通过在RIPA缓冲液(50mM Tris-HCl pH8,150mM NaCl,1％NP-40,0.5％脱氧胆酸钠,0.1％SDS)中裂解冰冷(kryo)-匀化肿瘤粉末来制备。RIPA补充有1×蛋白酶抑制剂混合物(Complete Mini，罗氏公司)、0.2mmol/L钒酸钠、20mM氟化钠和1mmol/L苯甲基磺酰氟。对于IRS-1免疫沉淀，含500-1000μg蛋白的细胞裂解物与1μg抗体和20–50μl蛋白A-琼脂糖珠(加利福尼亚南旧金山的佳美德实验室公司(ZymedLaboratories,Inc.))一起在4℃孵育过夜。对免疫沉淀物或全细胞裂解物(30-80μg)进行SDS–PAGE，转至PVDF膜(Immobilon-P，密理博(Millipore)并用溶于PBS-0.1％吐温(Tween)20的5％牛奶室温封闭1小时。然后，膜与抗体一起如所示孵育过夜且以1:5–10,000室温暴露于HRP-偶联抗小鼠或抗兔二抗1小时。蛋白用ECL试剂盒(阿莫仙(Amersham))或增强化学发光检测系统(皮尔斯生物技术公司(Pierce Biotechnology))显现。在各所示研究中，所示结果通常来自至少3个独立实验。使用下列抗体：抗JAK2(CST公司(Cell Signaling))、抗JAK1(CST公司)、抗pSTAT5(Tyr694,CST公司)、抗STAT5(STAT5A&B,CST公司)、抗STAT3(CST公司)、抗pSTAT3(Tyr705,CST公司)、抗AKT pan(CST公司)、抗pAKT(Thr308和Ser473,CST公司)、抗ERK2(圣克鲁斯公司(Santa Cruz))、抗S6(CST公司)、抗pS6(Ser235/236,CST公司)、抗PARP(CST公司)、抗MCL1(CST公司)、抗BIM(EL、L和S同种型,CST公司)、抗pIGF1R/pInsR(英杰公司)、抗IGF1Rbeta(CST公司)、抗InsRbeta(圣克鲁斯公司)、抗IRS1(Upstate)、抗pIRS1(Tyr612,卡尔生物化学公司(Calbiochem))。

ELISA和细胞因子阵列为评价pJAK2水平，由于所有测试pJAK2抗体的交叉反应性，应用ELISA试验(Tyr1007/1008,英杰公司)。RIPA裂解物、细胞培养物上清和小鼠尾静脉血浆中的白介素-8水平通过ELISA以及(Biolegend)测量。细胞培养物上清和小鼠肿瘤裂解物的细胞因子阵列根据厂商操作(安迪生物，人和小鼠细胞因子阵列A组)进行。

RNA制备和RQ-PCR总RNA用RNeasy迷你试剂盒和DNA酶清除柱根据厂商操作(凯杰公司(Qiagen))提取。1μg总RNA用来自英杰公司的Thermo Script RT-PCR系统转录。PCR和荧光检测用StepOnePlus序列检测系统(瑞士罗特科鲁兹的应用生物系统公司(Applied Biosystems))根据厂商操作进行，20μl反应体积包含1x 通用PCR主混液(Master Mix)(应用生物系统公司)和25ng cDNA。为了定量IL-8、GAPDH和RPLP0mRNA，使用1x 基因表达试验Hs00174103_m1、Hs02758991_g1和Hs99999902_m1(应用生物系统公司)。所有测量重复进行2次且Ct值的算术平均值用于计算：靶基因平均Ct值根据各管家基因(GAPDH和RPS0)、平均Ct值(内部参考基因,Ct)以及实验对照进行标准化。对所得值取幂2(-ΔΔCt)以表示成相较实验对照的n倍调节变化(相对定量的2(-ΔΔCt)法)(Livak和Schmittgen,2001)。

基因沉默过程siRNA是购自西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)的RP-HPLC纯化双链体，序列如下：siJAK1_15′-GCACAGAAGACGGAGGAAAUGGUAU-3′(SEQ ID NO:1)、siJAK1_25’-GCCUUAAGGAAUAUCUUCCAAAGAA-3′(SEQ ID NO:2)、si-IRS1:5′-AACAAGACAGCUGGUACCAGG-3’(SEQ ID NO:3)、siNT(非靶向对照)5’-AUUCUAUCACUAGCGUGACUU-3’(SEQ ID NO:4)。对于JAK2，经验证Stealth RNAi^TMsiRNA购自西格玛奥德里奇(VHS41246)。siRNA转染根据厂商指南(Dharma Fect1,Dharmacon)进行。对于慢病毒生成，293T细胞以每10cm培养皿2.5x10⁶个细胞的密度涂布。细胞通过PEI方法(PEI:DNA比＝4:1)用15μg pLKO1-tet-on-JAK2shRNA(#629，靶序列：TGGATAGTTACAACTCGGCTT(SEQ ID NO:5))或pLK01-tet-on-非沉默shRNA(Wiederschain等,2009)和10μg第三代包装质粒混合物共转染。16小时后用新鲜培养基取代所述培养基。在转染后48和72小时收集上清。为了确定病毒效价，将10⁵MDA-MB-468和MDA-MB-231-LM2细胞接种于6孔板并用不同稀释度的载体在8μ聚凝胺/毫升(西格玛奥德里奇)存在下转导。72小时后用含嘌呤霉素(西格玛奥德里奇)的1.5μg/ml浓度新鲜培养基取代所述培养基。实验采用病毒载体转导的MDA-MD-468和MDA-MB-231-LM2细胞，感染复数为20。

流式细胞术细胞用胰蛋白酶-EDTA分离，重悬于正常生长培养基并计数。肿瘤进行机械和酶分离(使用胶原酶II和HyQtase消化)。对于AnnexinV染色，0.5x10⁶个细胞用冷PBS/5％BSA洗涤，重悬于70μl结合缓冲液并用针对Annexin V的藻红蛋白(PE)标记抗体根据厂商操作(BD公司(Becton Dickinson))标记。对于细胞周期分析，1x10⁶个细胞在PBS中洗涤，70％乙醇中4℃固定60分钟，洗涤2次并重悬于PI缓冲液(补充有50μg/ml碘化丙啶、10μg/ml RNAse A、0.1％柠檬酸钠和0.1％曲通(Triton)X-100的PBS)。对于CXCR1和CXCR2细胞表面表达分析，细胞用2.5μg/10⁶细胞抗CXCR1(安迪生物，MAB330)、抗CXCR2(安迪生物，MAB331)或1μg/10⁶细胞小鼠IgG抗体(安迪生物)在4℃孵育20分钟，然后用抗小鼠IgG-AlexaFluor647二抗(Biolegend)在4℃避光孵育15分钟，随后洗涤并分析。每样品至少10⁴个细胞，用FACScan流式细胞仪(瑞士巴塞尔的BD公司)来分析。

动物实验SCID/浅褐色、SCID/NOD和Balb/c小鼠(杰克森实验室(Jackson Labs))在特定无病原体条件下维持，按照FMI实验动物护理和使用委员会批准的操作使用，所述操作符合实验动物使用的机构和国家监管标准。对于乳腺癌细胞系的原位移植，1x10⁶MDA-MB-468、1x10⁶MDA-MB-231-LM2和0.5x10⁶4T-1或4T-1-GFP细胞悬浮于100-μl的无酚红基底膜基质(BD生物科学(BD Biosciences))和PBS1:1混合物，并注入乳腺4或乳腺2和3之间。将原发性患者的乳腺肿瘤切成1mm X1mm块并移植到乳腺4中。荷瘤小鼠根据肿瘤体积在处理开始前随机排列，当平均肿瘤体积为至少100mm³时开始所述处理。BEZ-235和BKS-805在连续6天中的每一天口服给予(配方见上)，然后是1天的药物假期。通过在饮用水中添加强力霉素(5％蔗糖溶液中的2g/l)来诱导shRNA表达，所述饮用水每48小时进行更新。用游标卡尺每3-4天测量肿瘤，通过式0.5x(大直径)x(小直径)²计算肿瘤体积。终点肿瘤大小用式AB/C<A/C x B/C分析协同性，其中C＝肿瘤体积VHC，A＝肿瘤体积化合物1，B＝肿瘤体积化合物2，AB＝肿瘤体积组合((Clarke,1997))。

免疫组化肿瘤在10％NBF(中性缓冲福尔马林)中4℃固定24小时，70％EtOH洗涤，石蜡包埋和用H&E、抗Ki67(赛默飞世尔)、抗pSTAT5(Tyr694,CST公司)、抗pAKT(Ser473,CST公司)、抗pS6(Ser235/236,CST公司)、抗PARP(CST公司)和抗小鼠F4/80(AbD Serotec)抗体染色。小鼠肺在布安氏固定液中固定且可见的转移性肺结节用双目镜计数。

统计分析各报告值表示至少3个独立实验的均值±s.d.或s.e.。就正态分布测试数据，通过程序JMP4(美国北卡罗来纳州卡莉的SAS研究所)应用学生t检验或非参数曼-惠特尼U检验。P值<0.05视作统计上显著。

本发明人施用单剂量的化合物A、双重PI3K和mTOR抑制剂，在处理2、4、8和20小时后分析靶抑制和潜在信号通路串扰。发现化合物A在PTEN-缺陷MDA468和RAS-突变MDA231LM2乳腺癌细胞系以及小鼠乳腺癌细胞系4T-1中减少pAKT且完全阻断pS6水平多至处理后20小时。本发明人还使用体内模型以证实这些结果。在体外4小时-8小时BEZ处理后或体内8小时处理后意外检测到相当大的pJAK2和pSTAT5上调。然而，pSTAT3水平仍保持很大程度上不受BEZ处理影响。为了阐明双重抑制剂化合物A的哪条臂可能引起所观察的与JAK2的串扰，本发明人使用PI3K特异性抑制剂(BKM120)和mTOR抑制剂(RAD001)。发现单一抑制PI3K和mTOR二者都使pJAK2和pSTAT5上调，但是在不同时间点。尽管RAD001易在处理4小时时开始激活JAK2，在加入所述化合物后8小时开始观察到BKM120处理的推后反应。考虑到JAK2和JAK1根据细胞类型和其相关受体都能向STAT5和STAT3传递信号(Desrivières等,2006；Bezbradica等,2009)，本发明人实施2种JAK的siRNA耗尽并发现仅JAK2负责激活STAT5而JAK1在所用实验模型中处于STAT3上游。其次，他们研究JAK2激活是否对BEZ处理引起的pSTAT5上调而言是必须的，和高特异性JAK2抑制剂，即化合物D(Radimerski等,2010)是否足以阻断此串扰。结果显示JAK2的2种siRNA耗尽和其活性抑制抵消了BEZ引起的pSTAT5上调。因此，本发明人发现了JAK2/STAT5诱发的正反馈环，其引起对双重PI3K/mTOR抑制的抗性。PI3K/mTOR抑制在若干细胞系和原发性三阴乳腺癌中机械性增加IRS1依赖性JAK2/STAT5激活和IL-8分泌。JAK2的遗传或药理学抑制消除了此反馈环。他们还显示联合的PI3K/mTOR和JAK2抑制在体外协同降低癌细胞数，以及在体内协同减少肿瘤生长、循环肿瘤细胞数和转移。本发明人的研究因此揭示了生长因子信号转导、JAK/STAT激活和细胞因子分泌之间的新关联。其结果提供在增生性疾病中联合靶向PI3K/mTOR和JAK2/STAT5通路的原理。

表1.BEZ在乳腺癌细胞系组中增加JAK2/STAT5磷酸化和IL-8分泌。显示三阴性(黑体)和管腔(灰色)乳腺癌细胞系分别用300nM BEZ处理8小时或20小时后的JAK2/STAT5磷酸化和IL-8分泌水平。pSTAT5/STAT5水平通过免疫印迹评价并由密度测定法定量。pJAK2/JAK2和IL-8水平通过ELISA测量。给出相对于DMSO细胞的经BEZ处理的值。数据表示为均值±SD(n＝3)。

Claims

1.一种用作药物的组合，所述组合包括(a)磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)抑制剂化合物和(b)调节Janus激酶2(JAK2)-信号转导和转录激活因子5(STAT5)通路的化合物，其中活性成分在各情况下以游离形式或其药学上可接受盐或任何水合物形式存在，以及可选的至少一种药学上可接受运载体；用于同时、分开或序贯使用。

2.如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述磷酸肌醇-3-激酶抑制剂化合物选自化合物A、化合物B、化合物C、雷帕霉素、替西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司、地磷莫司、MK-8669、西罗莫司、佐他莫司和百利莫司。

3.如权利要求1或2中任一项所述的组合，其特征在于，所述调节JAK2-STAT5通路的化合物选自来他替尼、鲁索利替尼、SB1518、CYT387、LY3009104、INC424、LY2784544、BMS-911543、NS-018、TG101348、化合物D、化合物E、化合物F、化合物G、化合物H和化合物I。

4.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，所述磷酸肌醇-3-激酶抑制剂化合物和/或调节JAK2-STAT5通路的化合物是siRNA。

5.如权利要求1-4中任一项所述的组合，其特征在于，所述调节JAK2-STAT5通路的化合物抑制白介素8(IL8)分泌。

6.如权利要求1-5中任一项所述的组合，其特征在于，所述磷酸肌醇-3-激酶抑制剂是化合物A。

7.如权利要求1-6中任一项所述的组合，其特征在于，所述磷酸肌醇-3-激酶抑制剂是化合物C。

8.如权利要求1-7中任一项所述的组合，其特征在于，所述磷酸肌醇-3-激酶抑制剂是依维莫司。

9.如权利要求1-8中任一项所述的组合，其特征在于，所述组合用于治疗增生性疾病。

10.如权利要求1-9中任一项所述的组合，其特征在于，所述组合用于治疗实体瘤。

11.如权利要求1-10中任一项所述的组合，其特征在于，所述组合用于治疗乳腺癌。

12.如权利要求1-11中任一项所述的组合，其特征在于，所述组合用于治疗转移性乳腺癌。

13.如权利要求1-12中任一项所述的组合，其特征在于，所述组合用于治疗三阴性乳腺癌。

14.如权利要求1-13中任一项所述的组合，其特征在于，所述制品包括(a)一个或多个单位剂型的磷酸肌醇-3-激酶抑制剂(PI3K)和(b)一个或多个单位剂型的调节JAK2-STAT5通路的化合物。