CN107073027A - 增强癌症疗法的方法和组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于增强抗激素治疗的效力或用于预防治疗后的癌症复发或进展的方法和组合物。本发明还提供了使治疗抗性的癌细胞或患有难治的癌细胞的患者再敏化或敏化以继续或开始抗激素治疗的方法。本发明还提供了用于在抗激素治疗后预测或诊断抗激素治疗效果或癌症复发或转移的可能性的方法。

Description

增强癌症疗法的方法和组合物
相关申请的交叉引用
主题专利申请要求美国临时专利申请号62/025,596(于2014年7月17日提交)的优先权的权益。优先权申请的全部公开内容通过引用整体并入本文并用于所有目的。
政府资助声明
本发明利用基于由国立卫生研究院授予的基金No.R01CA170737和No.R01CA170140的美国政府的资助进行。美国政府对本发明享有一定的权利。
背景技术
癌症是死亡的主要原因之一，并且转移性癌症通常是不可治愈的。例如，乳腺癌转移到肺、肝、骨和脑是乳腺癌患者死亡的主要原因。这涉及癌细胞通过血流和淋巴系统传播，并且取决于粘附性和侵袭性肿瘤细胞功能以及它们在靶位点存活和增殖的能力。尽管在诊断和治疗方面取得了进展，乳腺癌的死亡率仍然很高。主要的根本问题是乳腺癌经常复发，通常是在明显成功的治疗之后的几年复发。约90％的死亡是由于转移而引起的，其中针对转移不存在有效疗法。例如，三阴性乳腺癌是由雌激素受体α(ERα)、孕酮受体(PR)和受体酪氨酸-蛋白激酶erbB-2(HER2)缺乏表达所定义的最具侵袭性的乳腺癌。患有三阴性乳腺癌的患者不用抗激素疗法(例如他莫昔芬或芳香酶抑制剂)，因为他们的肿瘤缺乏ERα表达。目前，没有可用的治疗可以有效治愈三阴性乳腺癌。
尽管乳腺癌手术和治疗有改善，但乳腺癌患者的死亡率很大程度上保持不变。主要的根本问题是一些肿瘤细胞具有治疗抗性并且许多肿瘤细胞发展出治疗抗性，导致疾病复发，通常在显然是成功的初始辅助治疗之后的几年复发。这包括激素受体阳性乳腺癌的抗激素治疗、主要靶向疗法和护理标准，所述激素受体阳性乳腺癌包括全部乳腺癌中的大多数。
本领域中存在通过防止肿瘤转移和治疗抗性可更有效地治疗癌症的方法需要。本发明涉及解决这个需要和其他需要。
发明内容
在一个方面，本发明提供了使抗激素疗法的治疗抗性癌细胞群再敏化或敏化的方法。所述方法包括使治疗抗性癌症细胞与上调所述细胞中NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的化合物接触，从而使癌细胞再敏化或敏化。一些方法涉及雌激素受体(ER)阳性的癌细胞的治疗，例如ER-阳性乳腺癌或卵巢癌细胞的治疗。一些其它方法涉及雌激素受体(ER)阴性的癌细胞的治疗，例如ER阴性乳腺癌或卵巢癌细胞的治疗。
在本发明的一些方法中，治疗抗性癌细胞存在于患者中。例如，治疗可以针对已经用抗激素疗法进行治疗的患者中存在的癌细胞。在一些方法中，抗激素疗法是用他莫昔芬或能够全身性减少雌激素水平的另一种化合物(或旨在减少雌激素水平的化合物)的治疗。在一些方法中，通过增强的NAD+补救途径合成、增强的NAD+从头合成、增强的NAMPT激活或增强的NAMPT细胞水平来上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡。在这些方法的一些中，增强的NAD+补救途径合成是通过施用NAD+前体。在这些方法中使用的NAD+前体可以是例如烟酰胺(NAM)、烟酸(Na)或烟酰胺核糖核苷(NR)。
在本发明的一些其它方法中，通过向癌细胞中引入上调NAMPT细胞水平的试剂来上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡。适用于这些方法的试剂可以是例如编码NAMPT的多核苷酸或表达载体。在这些方法的一些中，多核苷酸可以通过肿瘤标记靶向基因递送施用给患者。在一些其他方法中，通过基于干细胞的基因递送向患者施用多核苷酸。在一些其他方法中，通过在血液中诱导葡萄糖剥夺或抑制癌细胞消耗葡萄糖来实现上调的NAMPT细胞水平。
在另一方面，本发明提供了用于增强癌症患者中的抗激素疗法功效或预防癌症复发或进展的方法。这些方法需要对用抗激素疗法正在接受治疗，已接受治疗或从未进行治疗的患者施用上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的试剂，从而增强患者中的抗激素疗法功效或预防癌症复发或进展。在这些方法中的一些中，癌症是雌激素受体(ER)阳性乳腺癌或卵巢癌。在一些其他方法中，癌症是雌激素受体(ER)阴性乳腺癌或卵巢癌。一些方法涉及治疗具有侵袭性或非侵袭性原发性肿瘤的患者，已经或将要手术切除原发性肿瘤或具有转移性癌症的患者。一些方法特别针对已经经历抗激素疗法的患者。一些方法特别针对同时进行抗激素疗法的患者。一些其他方法特别针对从未经历抗激素疗法的患者。在多种方法中，可以在抗激素疗法之前、同时或之后给患者施用试剂。
在一些方法中，NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的上调是通过调节NAD+氧化还原途径或调节NAD+非氧化还原途径实现的。在这些方法的一些中，NAD+或NAD+/NADH氧化还原途径是糖酵解途径、戊糖磷酸途径、胞质NAD+再生途径、柠檬酸循环途径、谷氨酰胺解途径、β-氧化途径、线粒体呼吸途径、脂质合成途径、烟酰胺核苷酸转氢酶途径或涉及NADH脱氢酶途径的途径。在一些方法中，NAD+非氧化还原途径是NAD+合成途径，NAD+消耗途径或NAD+/NADH依赖性途径。在这些方法中的一些中，NAD+合成途径、NAD+消耗途径或NAD+/NADH依赖性途径通过NAD+前体、参与NAD+合成的酶或参与NAD+消耗的酶进行调节。在这些方法中，NAD+前体可以是烟酰胺(NAM)、烟酸(Na)、烟酰胺-核糖核苷(NR)或色氨酸。在这些方法的一些中，NAD+前体是NAD+合成途径中的中间代谢物。在一些方法中，参与NAD+合成的酶是NAMPT。在一些方法中，参与NAD+消耗的酶是PARP、Sirtuins或CD38。
在另一方面，本发明提供用于治疗患者的癌症的方法。所述方法包括(1)用抗激素疗法治疗患者，和(2)向受试者施用上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的化合物。在这些方法的一些中，待治疗的癌症是雌激素受体(ER)阳性癌症，例如ER阳性乳腺癌或卵巢癌。在一些其他方法中，待治疗的癌症是雌激素受体(ER)阴性癌症，例如ER阴性乳腺癌或卵巢癌。在一些方法中，所采用的抗激素疗法需要施用包含雌激素受体的治疗有效量的拮抗剂化合物的药物组合物。在一些方法中，所采用的抗激素疗法是用他莫昔芬或能够全身性降低雌激素水平的另一种化合物的治疗。在多种实施方式中，在用抗激素疗法治疗之前、同时或之后，向受试者施用上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原的化合物。在一些方法中，在施用上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的化合物之前，首先用抗激素疗法来治疗患者。这些方法中的一些可另外包括在步骤(1)之后检查患者对抗激素治疗的抗性。一些方法针对在施用化合物之前已经产生抗激素治疗抗性的患者。本发明的一些方法可以进一步包括在步骤(2)之后用抗激素疗法继续治疗患者。
在本发明的癌症治疗方法中的一些中，NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的上调是通过调节NAD+氧化还原途径或调节NAD+非氧化还原途径实现的。例如，待调节的NAD+/NADH氧化还原途径可以是糖酵解途径、戊糖磷酸途径、胞质NAD+再生途径、柠檬酸循环途径、谷氨酰胺解途径、β-氧化途径、线粒体呼吸途径、脂质合成途径、烟酰胺核苷酸转氢酶途径或涉及NADH脱氢酶途径的途径。在一些其他方法中，待调节的NAD+非氧化还原途径可以是例如NAD+合成途径、NAD+消耗途径或NAD+/NADH依赖性途径。在这些方法中的一些中，NAD+合成途径、NAD+消耗途径或NAD+/NADH依赖性途径可以通过NAD+前体、参与NAD+合成的酶或参与NAD+消耗的酶来调节。在一些实施方式中，所采用的NAD+前体可以是例如烟酰胺(NAM)、烟酸(Na)、烟酰胺核苷(NR)或色氨酸。在一些其他实施方式中，所采用的NAD+前体是NAD+合成途径中的中间代谢物。在一些方法，参与NAD+合成的酶是NAMPT。在一些其他方法中，参与NAD+消耗的酶是PARP、Sirtuins或CD38。
在另一方面，本发明提供用于预测或诊断癌症患者中抗激素疗法后癌症复发或远处转移的方法。该方法需要(a)确定患者癌症中NAMPT水平、NAD+水平、NAD+/NADH水平的比率，或参与NAD+消耗的酶的水平或活性，以及(b)将所确定的NAMPT水平、NAD+水平、NAD+/NADH水平的比率或参与NAD+消耗的酶的水平或活性与患者中增大的癌症复发或远处转移的风险或患者中没有该风险相关联。在相关方面，本发明提供用于预测或诊断癌症患者中抗激素疗法的效果的方法。这些方法包括(a)确定患者癌中的NAMPT水平、NAD+水平、NAD+/NADH水平的比率，或参与NAD+消耗的酶的水平或活性，以及(b)根据所确定的NAMPT水平、NAD+/NADH水平的比率或参与NAD+消耗的酶的水平或活性预测或诊断患者中抗激素疗法的治疗后效果。在这些方法中，参与NAD+消耗的酶可以是例如PARP、Sirtuins或CD38。这些方法中的一些涉及乳腺癌或卵巢癌的预后或诊断。在这些方法的一些中，癌症是ER-阳性乳腺癌或低级别乳腺癌。
在一些方法中，在抗激素疗法之前或期间测定NAMPT水平、NAD+水平或NAD+/NADH水平的比率。在一些方法中，步骤(b)包括将患者的癌中的所确定的NAMPT水平、NAD+水平或NAD+/NADH水平的比率与癌症复发或远处转移相关的一个或多个参考水平进行比较。在一些方法中，步骤(b)进一步包括给受试者的癌中的所确定的水平指定数值或标识，该数值或标识提供指示患者是否具有增加的癌症复发或远处转移的风险。在这些方法的一些中，指定的数值或标识基于与由抗激素疗法治疗的癌症患者中具有增加的癌症复发或远处转移风险的水平范围相关联的数值的归一化尺度。
通过参考说明书的剩余部分和权利要求书可以进一步理解本发明的本质和优点。
附图说明
图1概述了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)合成和补救途径。维生素B3：烟酰胺(NAM，也称为烟酰胺)是从饮食中获得的NAD+前体。NAM也是NAD+消耗的产物。烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是NAM的利用和再循环所必需的酶。NAMPT催化NAM和磷酸核糖焦磷酸(PRPP)的缩合，以产生烟酰胺单核苷酸(NMN+)，其是NAD+的生物合成的第一步。烟酰胺单核苷酸腺苷酰转移酶(NMNAT)催化NAD+合成的第二步和最后一步。
图2示出了与人乳腺肿瘤中雌激素受体α状态相关的NAMPT表达水平。雌激素受体(ER)阴性(n＝395)和ER阳性肿瘤(n＝1225)中NAMPT mRNA表达的箱线图(P<0.00001)。
图3示出了低NAMPT表达在MCF7和T47D、人ER阳性乳腺癌细胞系中诱导4-羟基他莫昔芬抗性。与用混杂shRNA(shCtrl)转导的对照细胞相比，NAMPT敲减(shNAMPT)减少MCF7和T47D细胞中的NAMPT(A)mRNA和(B)蛋白表达。(A)通过实时PCR分析NAMPT mRNA水平，并相对于β-D-葡糖醛酸糖苷酶(GUSB)表达(***P<0.001)(n＝3)。(B)通过Western印迹分析法分析NAMPT蛋白表达。NAMPT蛋白的定量与β-微管蛋白的表达有关。(C)与用混杂shRNA(shCtrl)转导的对照细胞相比，NAMPT敲减(shNAMPT)降低MCF7和T47D细胞中的细胞NAD+。在1×106个细胞的全细胞提取物中分析细胞NAD。使用NAD+/NADH荧光检测试剂盒(Cell Technology，Inc)确定代谢物浓度并相对于蛋白质含量标准化。(D)对照(shCtrl)比对NAMPT敲减(shNAMPT)MCF7和T47D细胞的增殖，所述MCF7和T47D细胞未处理或用0.001μM、0.05μM、0.1μM、1μM或5μM 4-羟基他莫昔芬(他莫昔芬活性代谢物)处理14天。增殖基于结晶紫染色测量，并表示为未处理细胞的增殖百分比。在n＝4(***P<0.001，**P<0.01*P<0.05)通过不配对双尾学生t检验法比较各组。
图4示出了用烟酰胺(NAD+前体)处理阻断MCF7和T47D细胞中低NAMPT诱导的他莫昔芬抗性，并且NAD+前体处理或NAMPT下调不影响MCF7细胞中的雌激素受体α(ERα)表达和核定位。(A)烟酰胺处理(10mM NAM)对于对照(shCtrl)、NAMPT-敲减(shNAMPT)MCF7和T47D细胞的增殖的作用，所述MCF7和T47D细胞分别暴露于1μM或0.1μM 4-羟基他莫昔芬(他莫昔芬活性代谢物)14天。增殖基于结晶紫染色测量，并表示为未处理细胞(无4-羟基他莫昔芬，无NAM)的增殖的％。在n＝4(***P<0.001，**P<0.01，*P<0.05)通过不配对双尾学生t检验法比较各组。(B)NAMPT KD细胞呈现减小的NAD+绝对水平，烟酰胺处理在对照(CT)或NAMPT KD(shNAMPT)乳腺癌细胞中诱导NAD+和NADH水平。在1×106个细胞的全细胞提取物中独立地分析NAD+和NADH。使用NAD+/NADH荧光检测试剂盒(Cell Technology，Inc)确定代谢物浓度。(C)在用10mM烟酰胺在补充有10％FBS的EMEM培养基中处理细胞7天后测量的MCF7 shCT或shNAMPT细胞中ERα的分布。通过使用抗ERα克隆SP1(Thermo Fisher)免疫荧光检测ERα定位。通过DAPI染色检测核。显示代表性图像。
图5示出了NAD+前体烟酰胺和烟酰胺核糖苷恢复ER+/NAMPT-低乳腺癌细胞中的他莫昔芬敏感性。烟酰胺核苷(NR)在阻断低NAMPT诱导的他莫昔芬抗性方面比烟酰胺更有效。对照(shCT)比对NAMPT敲减(shNAMPT)MCF7细胞的增殖，所述MCF7细胞在有或无(A)1mM、5mM或10mM烟酰胺(NAM)或(B)1mM或5mM烟酰胺核糖核苷(NR)的情况下用1μM或5μM 4-羟基他莫昔芬(他莫昔芬活性代谢物)处理7天。增殖基于结晶紫染色测量，并表示为未处理细胞(无4-羟基他莫昔芬)的增殖百分比。在n＝4(***P<0.001，**P<0.01*P<0.05)通过不配对双尾学生t检验法比较各组。
图6示出了低NAMPT表达诱导MCF7 ER阳性人乳腺癌细胞中的雌激素非依赖性生长。(A)对照(shCtrl)比对NAMPT敲减(shNAMPT)的MCF7细胞的生长，所述MCF7细胞在补充有10％FBS的EMEM培养基中或在补充有10％炭-剥离的无雌激素FBS的无酚红EMEM中培养7天。在培养7天后通过结晶紫染色测量生长。在n＝3(***P<0.001)通过不配对双尾学生t检验法比较各组。(B)对照(shCtrl)比对NAMPT敲减(shNAMPT)MCF7细胞的生长，所述MCF7细胞在补充有10％炭-剥离FBS的无雌激素的无酚红的EMEM培养基中培养。MCF7细胞在不存在或存在1μM 4-羟基他莫昔芬(E2，E2+4-OHT)，有或无10mM烟酰胺的情况下用10nM 17-β-雌二醇(E2)处理7天或不处理。在培养7天后通过结晶紫染色测量生长。在n＝3(*P<0.05，***P<0.01，***P<0.001)通过不配对双尾学生t检验法比较各组。(C)NAD+水平的变化影响ERα的亚细胞定位。MCF-7 shCT和MCF-7shNAMPT细胞中的ERα的分布，所述MCF-7 shCT和MCF-7shNAMPT细胞在用10nM 17-雌二醇(E2)或1nM E2加10mM NAM处理24小时之前，针对雌激素饥饿72小时。雌激素饥饿和处理在补充有10％炭-剥离的FBS的不含酚红的EMEM中进行。通过使用Pierce抗ERα抗体(MA1-39539)的免疫荧光检测ERα。针对所有条件显示代表性图像。
图7示出了MCF7 ER阳性人乳腺癌细胞中的低NAMPT表达诱导小鼠模型中的雌激素非依赖性致瘤性。通过在SCID小鼠中植入MCF7对照(shCT)或NAMPT敲减(shNAMPT)细胞诱导乳房脂肪垫肿瘤的尺寸。小鼠不植入17-P-雌二醇丸粒以消除雌激素生长刺激，这是MCF7对照细胞形成肿瘤所必需的。通过测径器测量分析肿瘤大小(mm3)。在箱线图中，顶线表示75％四分位数，底线表示25％四分位数，中线表示中位数，以及须线为最小值和最大值。通过非参数Mann-Whitney检验法(***P<0.001)(n＝7)进行组比较。
图8示出了用烟酰胺(NAD+前体)处理阻断MDA-MB-231细胞(三阴性人乳腺癌细胞系)对他莫昔芬的抗性。三阴性乳腺MDA-MB-231细胞的增殖，所述三阴性乳腺MDA-MB-231细胞在用10mM烟酰胺(NAM)处理或不处理的情况下，用0.5μM、1μM或5μM 4-羟基他莫昔芬(他莫昔芬活性代谢物)处理14天或不处理。增殖基于结晶紫染色测量，并表示为未处理细胞(无4-羟基他莫昔芬，无NAM)的增殖的％。在n＝3(**P<0.01)通过不配对双尾学生t检验法比较组。
图9示出了葡萄糖剥夺上调人乳腺癌细胞中的NAMPT表达。在含有5mM或0.1mM葡萄糖和10％透析的FBS的培养基中培养48小时的亲代MCF7细胞中的NAMPT mRNA表达水平。通过实时PCR分析NAMPTmRNA水平，并相对于GUSB表达。在n＝3(***P<0.001)通过不配对双尾学生t检验法比较各组。
图10示出了在低级和ER阳性乳腺癌中高NAMPT水平与良好的预后相关。在具有(A)雌激素受体(ER)-阳性肿瘤或(B)1级乳腺癌(独立于受体状态)的患者中的经过10年无复发存活期(RFS)(左图)或无远处转移存活期(DMFS)(右图)的KaplanMeier分析，表达高NAMPT(顶线，Log 2相对表达在-0.15和3.97之间)或低NAMPT(底线，Log 2相对表达在-2.35和-0.15之间)；(A)在高NAMPT肿瘤(n＝52)或低NAMPT肿瘤(n＝138)中的RES，(p＝0.00091)；在高NAMPT肿瘤(n＝66)或低NAMPT肿瘤(n＝75)中的DMFS，(p＝0.00392)；(B)在高NAMPT肿瘤(n＝200)或低NAMPT肿瘤(n＝538)中的RFS，(p＝0.00014)；在高NAMPT肿瘤(n＝361)或低NAMPT肿瘤(n＝495)中的DMFS(p＝0.00005)。
图11示出了高的NAMPT水平与他莫昔芬治疗的患有ER阳性乳腺癌的患者中的良好预后相关。在具有未经处理的或他莫昔芬处理的ER阳性乳腺癌的患者中的经过10年无远处转移存活期(DMFS)的KaplanMeier分析，表达高NAMPT(顶线，Log 2相对表达在-0.355和3.858之间)或低NAMPT(底线，Log 2相对表达在-2.351和-0.355之间)。未处理的高NAMPT肿瘤(n＝197)比对低NAMPT肿瘤(n＝240)中的DMFS，(P＝0.08609)。他莫昔芬处理的高NAMPT肿瘤(n＝196)比对低NAMPT肿瘤(n＝103)中的DMFS(P＝0.08609)。
具体实施方式
I.介绍
乳腺癌手术后的辅助抗激素疗法增长预期寿命。用雌激素受体(ER)拮抗剂(例如他莫昔芬)的治疗可以降低患有ER阳性(ER-α)乳腺癌的绝经前患者中发生局部和转移性复发的风险。然而，尽管抗激素治疗，ER阳性患者中的重要一部分(30至40％)将发展远处转移。芳香酶抑制剂是目的在于全身性降低雌激素水平的化合物，其已被证明是比他莫昔芬更有效治疗绝经后患者的ER阳性乳腺癌。然而，抗激素辅助治疗不建议进行超过5年。因此，由于所有这些原因，存在改善当前疗法的临床需要，以及鉴定具有ER阳性肿瘤的患者和在其抗激素治疗结束后可能复发的患者的临床需要。
烟酰胺-磷酸核糖转移酶(NAMPT)，也称为前B细胞集落增强因子1(PBEF1)或内脂素，是从饮食NAD+前体产生烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)中的以及在通过NAD+补救途径实现的NAD+回收中的关键酶。NAMPT使用磷酸核糖基焦磷酸(PRPP)作为共底物来催化烟酰胺(NAM)(也称为烟酰胺或维生素B3)转化为烟酰胺单核苷酸(NMN+)。然后通过烟酰胺核苷酸腺苷酰转移酶(NMNAT)将NMN+转化为NAD+。除了数百个代谢反应外，NAD+也通常由NAD+消耗酶使用，NAD+消耗酶例如聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)、Sirtuins和CD38(图1)。这些蛋白参与DNA损伤修复机制、细胞增殖、自噬、细胞凋亡、细胞代谢和各种其他途径。NAD+消耗酶产生NAM作为反应的副产物。NAMPT是细胞NAD+水平恢复中的必需蛋白。NAD+主要在糖酵解、谷氨酰胺分解和TCA循环中可以通过分解代谢反应还原成NADH。NADH用作酶反应的辅因子或通过电子传递链中的线粒体复合物I用于产生能量。
肿瘤细胞，特别是高度增殖的ER-阴性或基底样乳腺癌细胞，通常积累高水平的DNA损伤，基因组不稳定性，并且具有增加的PARP活性依赖性。PARP是消耗NAD+的DNA损伤修复蛋白，其与肿瘤细胞对NAD+的高需求相关以维持细胞活力。在本领域中已经提出，高NAMPT表达将通过支持细胞NAD+水平来增强肿瘤细胞存活率，甚至在应激下的存活率，参见例如Krishnakumar等人，Mol.Cell 39，8-24(2010)；Bajrami等人，EMBO Mol.Med.4，1087-96(2012)；以及Hsu等人，Autophagy 5，1229-1231(2009)。一致地，本发明人结合Ringnér等人报道的1881名乳腺癌患者的结果数据(PLoS One 6，e17911，2011)分析了乳腺癌基因阵列数据库，并且发现与ER阳性乳腺癌相比，ER阴性乳腺癌具有显著较高水平的NAMPT表达(图2)，这与本领域的其他报道一致(例如，Lee等，Cancer Epidemiol.BiomarkersPrev.20，1892-901，2011)。还已经提出，诱导NAD+水平升高或NAD+较快恢复的高NAMPT水平可诱导对基因毒性疗法的抗性，这是许多化疗方法的基础。参见，例如，Folgueira等人，Clin.Cancer Res.11，7434-43(2005)。因此，旨在诱导NAD+的显著细胞消耗的单独NAMPT的化学抑制，或与PARP抑制剂组合已被提议作为三阴性乳腺癌的治疗方法(参见例如Bajrami等人，EMBOMol.Med.4，1087-96，2012)。
线粒体NADH脱氢酶(复合物I)是线粒体电子传递链(ETC)中的初始酶。使用NADH作为底物，复合物I将电子转移至泛醌，将质子泵送至线粒体膜内空间，从而最终导致通过ATP合酶产生ATP。复合物I还通过其作为NADH脱氢酶的主要活性来调节线粒体和细胞NAD+/NADH平衡。导致增加的细胞NAD+水平的线粒体复合物I活性的增强抑制乳腺癌细胞中的侵袭性表型(Santidrian等人，J.Clin.Invest.123：1068-1081，2013)。然而，本领域知道，通过增加NAD+水平增强线粒体复合物I活性也阻断诱导代谢应激的方法的抗增殖作用(Santidrian等，J.Clin.Invest.123：1068-1081，2013)，并且显著抑制被称为双胍类(例如二甲双胍)的抗癌药物的治疗效果(Birsoy等人，Nature 508：108-112,2014)。
鉴于本领域的上述教导，预期在ER阳性乳腺癌细胞中NAMPT的低表达可能与低NAD+水平或回收NAD+的低能力相关。还预期NAMPT的低表达可将细胞设置为针对基因毒性和细胞应激诱导治疗性处理(包括最广泛使用的ER靶向抗激素疗法或方法)的良好反应性。进一步预期用NAD+前体的处理将抑制抗激素疗法在ER阳性乳腺癌中的功效，并抵消该疗法的生长阻断作用。
本发明部分基于本发明人的令人惊奇的发现，即通过上调NAD+水平可以显著和基本上增强抗激素疗法的功效。如上所述，在本发明之前的本领域中认为抑制NAD+合成和补救途径是有希望的抗癌疗法。参见例如，Galli等人，J.Med.Chem.56：6279-6296，2013；以及Shackelford等人，Gene&Cancer 4:447-456，2013。尽管作为单一试剂的NAD+前体处理被报道能够通过调节mTOR活性和诱导自噬来抑制肿瘤进展(Santidrian等人，J.Clin.Invest.123：1068-1081，2013)，本领域还已知自噬诱导可以通过在应激下支持肿瘤细胞存活来促进肿瘤发生。参见例如，White，Nat.Rev.Cancer 12，401-10，2012。这种应激可以由癌症治疗诱导。具体地，已经显示自噬诱导可以抑制抗激素处理的作用，其是ER-阳性乳腺癌的标准护理(参见例如Cook等人，Expert Rev.Anticancer Ther.11，1283-94，2011)。因此，本领域已知的是，NAD+前体处理可能干扰抗激素处理功效，因此该处理不应与其它癌症疗法例如抗激素处理组合。
与本领域技术人员预期的相反，本发明人证明NAD+前体处理显著地并且基本上增强抗激素治疗的功效。据发现，NAD+前体处理实际上可以使在其他情况下不敏感的乳腺癌细胞(例如，三阴性乳腺癌或非应答性ER+乳腺癌细胞)对抗激素疗法敏化，并且增加ER+乳腺癌细胞的敏感性，以及使对抗激素疗法已经变得难治的乳腺癌细胞(例如ER阳性乳腺癌细胞)再敏化。如本文所详述的，还发现烟酰胺-磷酸核糖转移酶(NAMPT)(NAD+合成和补救途径中的关键酶)的表达水平与抗激素疗法在乳腺癌中的功效正相关。本发明人还发现，在已经用抗激素疗法治疗的ER阳性乳腺癌患者中，增强NAD+水平、NAD+合成或补救途径活性或NAMPT活性，可以显著降低治疗抗性和癌症复发率。此外，本发明人发现用NAD+前体处理的三阴性乳腺癌细胞响应于抗激素治疗。总之，本发明人的工作证明，NAD+前体处理可以使肿瘤细胞对于已经是难治或已经变得难治的抗激素治疗再敏化或敏化，并且NAD+前体处理可以有利于含有对抗激素处理有抗性或已经变得抗性的肿瘤细胞的患者。
根据这些发现，本发明提供用于增强ER-阳性癌症的抗激素治疗的功效或使癌细胞对于抗激素疗法再敏化或敏化的方法。所述方法需要对已经历或正在接受抗激素治疗的患者施用可上调NAD+/NADH氧化还原比的化合物。如本文所详述的，NAD+/NADH平衡的上调可以通过例如上调NAD+水平、增强NAD+合成或补救途径或激活NAMPT或诱导NAMPT表达来实现。另外，本文公开的数据表明肿瘤中的NAMPT表达可用作生物标志物以确定在抗激素疗法(例如他莫昔芬处理)期间和之后的癌症复发中癌症进展的概率。本发明还提供了用于评估在用抗激素疗法治疗的患者中癌症复发的可能性的诊断工具。
NAD+上调与抗激素治疗的组合克服了ER-阳性乳腺癌(其是所有乳腺癌病例中的大多数)患者的护理治疗标准中的关键障碍。如本文所示，它还代表了ER-阴性乳腺癌的一种新的治疗选择，ER-阴性乳腺癌是乳腺癌的最具侵袭性的亚型之一。目前限制患者存活率并且可以通过本发明的方法克服的这些关键障碍包括疾病进展、疾病复发、治疗抗性和初始治疗反应性的停止。它们还包括需要基于在开始治疗和整个治疗期间具有疾病进展或复发的高风险的分子特征来鉴定患者。它们另外包括分子标记的鉴定，作为治疗反应性的早期的以及连续的指示。
NAD+前体处理和抗激素疗法的组合可以最有益于治疗雌激素反应性癌症以增强患者转归。考虑到NAD+前体处理的无毒性质，将NAD+前体与抗激素治疗组合，并使NAD+前体处理延长超过抗激素治疗的持续时间，该处理组合可以显著增大乳腺癌患者和患有其他激素反应性肿瘤的患者的存活率。这样的治疗方案适合于具有表达高水平以及表达低水平的NAMPT的ER-阳性肿瘤的患者。对于将具有较差的预后的具有低NAMPT表达的肿瘤的患者，NAD+前体处理可以显著延长存活期。此外，由于NAD+前体处理可以增强抗激素疗法的抗增殖作用，它还将实现较低的抗激素疗法剂量的临床功效，并允许抗激素疗法延长使用超过目前在本领域中已经确立的5年的标记。通过本发明人发现的组合疗法延长治疗期可以优化整体结果，同时保持生活质量。最后，NAD+前体处理和抗激素疗法的组合可有益于通常在本发明之前不用抗激素疗法治疗的ER-阴性癌症患者。
以下部分提供了用于实施本发明的较详细的指导。
II.定义
除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。以下参考文献为技术人员提供本发明中使用的许多术语的通用定义：Academic Press Dictionary ofScience and Technology,Morris(Ed.),Academic Press(lst ed.,1992)；Oxford Dictionary of Biochemistry andMolecular Biology,Smith等人(Eds.),Oxford University Press(revised ed.,2000)；Encyclopaedic Dictionary of Chemistry,Kumar(Ed.),Anmol Publications Pvt.Ltd.(2002)；Dictionary of Microbiology and Molecular Biology,Singleton等人(Eds.),John Wiley&Sons(3rd ed.,2002)；Dictionary of Chemistry,Hunt(Ed.),Routledge(lsted.,1999)；Dictionary of Pharmaceutical Medicine,Nahler(Ed.),Springer-VerlagTelos(1994)；Dictionary of Organic Chemistry,Kumar and Anandand(Eds.),AnmolPublications Pvt.Ltd.(2002)；以及A Dictionary ofBiology(Oxford PaperbackReference),Martin and Hine(Eds.),Oxford University Press(4th ed.,2000)。此外，提供以下定义以帮助读者实施本发明。
自噬(或自噬作用)是涉及通过溶酶体的作用的不必要或功能障碍的细胞组分的细胞降解的基本分解代谢机制。细胞组分的分解可以通过保持细胞能量水平来确保在饥饿期间的细胞存活。如果规定的话，自噬确保细胞组分的合成、分解和再循环。在该过程中，靶向的细胞质成分与自噬体内的细胞的其余部分分离，然后与溶酶体融合并分解或再循环。有通常描述的自噬的三种不同形式；巨自噬、微自噬和伴护介导的自噬。在疾病的背景下，自噬被认为是对生存的适应性反应，而在其他情况下，它似乎促进细胞死亡和发病。
除非另有说明，术语“患者”、“受试者”和“哺乳动物”可互换使用，其是指哺乳动物，如人类患者和非人灵长类动物，以及实验动物，如兔、大鼠和小鼠，和其他动物。动物包括所有脊椎动物，例如哺乳动物和非哺乳动物，例如绵羊、狗、牛、鸡，两栖动物和爬行动物。
“处理”或“治疗”包括施用本发明的抗体组合物、化合物或试剂以预防或延迟疾病的症状、并发症或生化指标的发作，缓解症状或阻止或抑制疾病、病症或障碍(例如，癌症、转移性癌症或转移性乳腺癌)的进一步发展。治疗可以是预防性的(以防止或延迟疾病的发作，或防止其临床或亚临床症状的表现)或在疾病表现后症状的治疗性抑制或减轻。
“癌症”或“恶性肿瘤”用作同义术语，其指多种疾病中的任何一种，所述疾病的特征在于细胞的不受控制的、异常的增殖，受感染的细胞局部扩散或通过血流和淋巴系统扩散到身体的其他部分的能力(即转移)以及多种特征结构和/或分子特征中的任何一种。“癌性”或“恶性细胞”被理解为具有特定结构特性、缺乏分化并且能够侵袭和转移的细胞。癌症的实例是乳腺癌、肺癌、脑癌、骨癌、肝癌、肾癌、结肠癌、前列腺癌、卵巢癌和胰腺癌和黑素瘤。参见例如DeVita等人，Eds.，Cancer Principles and Practice of Oncology，6th.Ed.，LippincottWilliams&Wilkins，Philadelphia，Pa.，2001。
根据美国癌症联合委员会(AJCC)，“晚期癌症”是指不再定位于原发性肿瘤部位的癌症，或是III期或IV期的癌症。
“转移”或“转移性”是指肿瘤细胞从原发性肿瘤(例如，乳腺癌)扩散以在远离原发性肿瘤发生或者建立的部位(例如，肺、肝、骨或脑)的位置造成继发性肿瘤损伤的能力。“转移性”细胞通常可侵入和破坏原发肿瘤位点周围的相邻组织或体结构。
NAD+合成或NAD+从头产生是合成NAD+的两种代谢途径之一。大多数生物体从简单组分合成NAD+。具体的反应集合在生物体中是不同的，但是共同的特征是从氨基酸(动物和一些细菌中的色氨酸(Trp)或在一些细菌和植物中的天冬氨酸)产生喹啉酸(QA)。通过转移磷酸核糖部分将喹啉酸转化为烟酸单核苷酸(NaMN)。然后将腺苷酸部分转移以形成烟酸腺嘌呤二核苷酸(NaAD)。最后，NaAD中的烟酸部分被酰胺化成烟酰胺(NAM)部分，形成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。在进一步的步骤中，一些NAD+通过NAD+激酶转化成NADP+，NAD+激酶使NAD+磷酸化。在大多数生物体中，该酶使用ATP作为磷酸基团的来源，但几种细菌(例如结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis))和超嗜热古菌Pyrococcus horikoshii使用无机多磷酸作为替代磷酰基供体。
NAD+补救途径是指将预形成的组分(例如烟酰胺)回收回NAD+的过程。除了从简单的氨基酸前体重新组装NAD+以外，细胞还补救预形成的含有烟酰胺的化合物。尽管其它前体是已知的，但是包含烟酰胺环并用于这些补救代谢途径的三种天然化合物是烟酸(Na)、烟酰胺(NAM)和烟酰胺核苷(NR)。这些化合物可以从饮食中摄取，其中烟酸和烟酰胺的混合物称为维生素B3或烟酸。然而，当在ADP-核糖转移反应中从NAD+释放烟酰胺部分时，这些化合物也在细胞内产生。实际上，参与这些补救途径的酶似乎集中在细胞核中，这可以补偿在该细胞器中消耗NAD+的高水平反应。细胞也可以从它们的周围吸收细胞外NAD+。
术语“治疗”或“缓解”包括向受试者施用化合物或试剂以预防或延迟疾病(例如癌症复发或转移)的症状、并发症或生化指标的发作，减轻症状或阻止或抑制疾病、病情或病症的进一步发展。术语“治疗”或“缓解”还包括向受试者施用化合物或试剂以增强另一种疗法的功效或恢复对另一种疗法的反应性。需要治疗的受试者包括已经患有疾病或病症的受试者以及处于发展该病症的风险的那些受试者。治疗可以是预防性的(以防止或延迟疾病的发作，或者防止其临床或亚临床症状的表现)或疾病表现后症状的治疗性抑制或缓解。在疾病或病症的治疗中，治疗剂可以直接减少疾病的病理，或使该疾病对其它治疗剂的治疗较敏感。
在某些实施方式中，“与...组合”、“组合治疗”和“组合产品”是指向受试者同时施用第一治疗剂(例如，已知的抗癌药物)和第二治疗剂(例如，本文所述的NAD+上调化合物)。除非另有说明，每种组分可以同时施用或在不同的时间点以任何顺序依次施用。因此，每种组分可以分开施用，但在时间上足够接近，以提供所需的治疗效果。“伴随施用”已知药物以用本发明的药物组合物治疗癌症是指施用药物和包含NAD+上调化合物的组合物，这样已知药物和本发明的组合物两者都会具有治疗效果。这种伴随施用可涉及对于施用本发明的NAD+上调化合物同期(即同时)、之前或之后施用已知的抗癌药物。本领域普通技术人员不难确定本发明的具体药物和组合物的合适的施用时间、顺序和剂量。
“剂量单位”是指适于用于待治疗的特定个体的单位剂量的物理上分立的单位。每个单位可以包含被计算为产生与所需的药物载体相关的所需的治疗效果的预定量的活性化合物。剂量单位形式的规格可以通过(a)活性化合物的独特特征和要实现的特定治疗效果，和(b)在合成该活性化合物的领域中的固有限制来决定。
“药学上可接受的”、“生理上可耐受的”及其语法变化体，当它们是指组合物、载体、稀释剂和试剂时可互换使用，并且表示所述材料在没有使得不期望的生理效应的产生达到将禁止施用组合物的程度的情况下能够施用至人或施用于人。
“治疗有效量”是指当施用于受试者以治疗疾病时足以实现该疾病的治疗的量。
如本文所用，术语“施用”是指向生理系统(例如受试者或体内、体外或离体细胞、组织和器官)施用药物、前药、抗体或其它试剂或治疗性处理的行为。对人体施药的示例性途径可以是通过眼睛(眼部)、口(口腔)、皮肤(透皮)、鼻(鼻腔)、肺(吸入剂)、口腔粘膜(口腔)、耳、通过注射(例如静脉内、皮下、肿瘤内、腹膜内等)等。
如本文所用的，术语“肿瘤性疾病”是指良性(非癌性)或恶性(癌性)的细胞或组织的任何异常生长。
如本文所使用的，术语“消退”是指与基础非致病性示例性受试者、细胞、组织或器官相比，患病受试者、细胞、组织或器官返回到非病理性或较轻病理状态。例如，肿瘤的消退包括肿瘤质量的减少以及一个肿瘤或多个肿瘤的完全消失。
肿瘤等级是基于肿瘤细胞和肿瘤组织在显微镜下看起来如何异常的肿瘤的描述。它是肿瘤可能快速生长和扩散的指标。如果肿瘤细胞和肿瘤组织的组构接近正常细胞和组织的那些组构，则肿瘤被称为“高度分化的”。这些肿瘤倾向于以比“未分化”或“低分化”的肿瘤更慢的速率生长和扩散，“未分化”或“低分化”的肿瘤具有异常外观的细胞并且可能缺乏正常的组织结构。基于这些和其他微观外观的差异，医生给大多数癌症分配数字“等级”。在不同类型的癌症之间用于确定肿瘤等级的因子可以变化。
肿瘤等级与癌症的阶段不同。癌症阶段是指原始(原发性)肿瘤的大小和/或程度(达到程度)以及癌细胞是否在体内扩散。癌症阶段基于诸如原发肿瘤的位置、肿瘤大小、局部淋巴结损害(癌症扩散到附近淋巴结)和存在的肿瘤数目等因素。
分级系统根据癌症的类型而不同。通常，根据异常的量，肿瘤分级为1级、2级、3级或4级。在1级肿瘤中，肿瘤细胞和肿瘤组织的组构看起来接近正常。这些肿瘤倾向于缓慢生长和扩散。相反，3级和4级肿瘤的细胞和组织看起来不像正常的细胞和组织。3级和4级肿瘤倾向于快速生长并且比具有较低级别的肿瘤更快地扩散。
对于乳腺癌，通常使用诺丁汉分级系统(也称为Scarff-Bloom-Richardson分级系统的Elston-Ellis修改)。该系统基于以下特征对乳房肿瘤进行分级：(1)小管形成：多少肿瘤组织具有正常的乳房(乳)导管结构；(2)核级：评价肿瘤细胞中核的大小和形状；和(3)有丝分裂率：存在多少分裂细胞，其是肿瘤细胞生长和分裂有多快的量度。每个类别得分介于1和3之间；评分“1”是指细胞和肿瘤组织看起来最像正常细胞和组织，评分“3”是指细胞和组织看起来最异常。然后将三个类别的得分相加，得到3至9的总分。可能存在三个等级：(1)总分＝3-5：G l(低级或良好分化)；(2)总分＝6-7：G2(中级或中度分化)；和(3)总分＝8-9：G3(高级或低分化)。
III.使难治性癌症对抗激素疗法再敏化
激素疗法(或抗激素疗法)是通常用于治疗ER-阳性癌症(例如，ER-阳性乳腺癌)的全身性治疗的形式。它最常用作辅助治疗，以帮助降低手术后癌症复发的风险，但它也可以用作新辅助治疗。它还用于治疗在治疗后癌症复发或已经扩散的癌症。女性的卵巢是雌激素的主要来源，直到绝经期为止。绝经后，在身体的脂肪组织中仍然产生较少的量，其中由肾上腺产生的激素转化为雌激素。雌激素促进激素受体阳性的癌症的生长。约2/3的乳腺癌是激素受体阳性-它们包含雌激素(ER-阳性癌症)和/或孕酮(PR-阳性癌症)的受体。大多数类型针对乳腺癌的激素治疗法使雌激素停止作用于乳腺癌细胞或降低雌激素水平。这种类型的治疗有助于激素受体阳性乳腺癌，但它不能帮助那些肿瘤是激素受体阴性(ER-阴性和PR-阴性两者)的患者。
本文所述的研究证明增强的NAMPT活性或表达诱导或NAD+合成和补救途径或NAD+水平的增强可以显著降低用抗激素疗法处理的ER阳性癌症(例如乳腺癌或卵巢癌)的治疗抗性和复发。它们进一步表明，NAD+前体处理可以使对已经变得对抗激素疗法难治或之前对该疗法不响应的肿瘤细胞(包括ER-阳性和ER-阴性癌细胞)对该疗法再敏化和敏化，并且该处理可以有益于携带对抗激素治疗是有抗性的或已经变成有抗性的的肿瘤细胞的患者。因此，本发明提供用于使治疗抗性的癌细胞对抗激素药物再敏化或使患有难治性癌症的受试者对抗激素治疗再敏化的方法。在一些优选的实施方式中，待治疗的患者已经经历激素治疗，并且在该过程中已经对持续的辅助性抗激素治疗产生抗性。本发明的组合物可以增强癌细胞对辅助性抗激素药物的进一步治疗的敏感性。在一些实施方式中，可以用本发明的激素疗法和NAD+上调组合物地或同时治疗患者。
经历或已经通过多种药物进行激素治疗的患者适于用本发明的方法治疗。这些包括他莫昔芬、芳香酶抑制剂和雌激素受体下调剂(如氟维司群)。例如，患者可以与本发明的治疗组合物一起预先或同时用他莫昔芬治疗。他莫昔芬阻断乳腺癌细胞中的雌激素受体。这阻止雌激素结合到它们并且使细胞生长和分裂。虽然他莫昔芬在乳腺细胞中作用类似于抗雌激素，但在其他组织(如子宫和骨骼)中其作用类似于雌激素。因为它在一些组织中作用类似于雌激素，但在其他组织中作用类似于抗雌激素，它被称为选择性雌激素受体调节剂或SERM。对于激素受体阳性侵袭性乳腺癌的妇女，术后服用他莫昔芬5年可以减少癌症复发约一半的机会，并帮助患者寿命更长。它还降低另一乳房中新乳腺癌的风险。最近的一些研究表明，服用他莫昔芬10年可能更有帮助。对于已被治疗原位导管癌(DCIS)(其是激素受体阳性)的妇女，服用他莫昔芬5年降低了DCIS复发的机会。它还降低了获得侵袭性乳腺癌的机会。他莫昔芬也可以使具有转移性乳腺癌女性的肿瘤停止生长，甚至收缩。它还可以用于降低高风险妇女患乳腺癌的风险。
抗激素治疗药物的其它实例包括托瑞米芬氟维司群芳香酶抑制剂(AIs)、醋酸甲地孕酮和Andgestens(雄性激素)。托瑞米芬是一种与他莫昔芬相似的药物。它也是SERM，并具有类似的副作用。它只被批准用于治疗转移性乳腺癌。如果他莫昔芬已被使用和停止运作，这种药物不可能运作。氟维司群是首先阻断雌激素受体然后也暂时消除雌激素受体的药物。它不是SERM-它在整个身体中作用类似抗雌激素。最常见的是其他激素药物(如他莫昔芬和常常是芳香酶抑制剂)停止运作之后，氟维司群用于治疗晚期(转移性乳腺癌)。它目前被FDA批准仅用于不再对他莫昔芬或托瑞米芬有反应的具有晚期乳腺癌的绝经后妇女。在绝经前妇女中有时“标签外”使用氟维司群，通常与促黄体激素释放激素(LHRH)激动剂结合以使卵巢不运作(见下文)。
芳香酶抑制剂(AI)是可以降低患者中雌激素水平的药物。使绝经后妇女中的雌激素产生停止的三种药物已被批准用于治疗早期和晚期乳腺癌：来曲唑(Femara)、阿那曲唑(Arimidex)和依西美坦(Aromasin)。它们通过阻断脂肪组织中的酶(芳香酶)来起作用，在绝经后妇女中脂肪组织负责产生少量雌激素。它们不能阻止卵巢产生雌激素，因此它们仅在卵巢不工作的妇女(例如绝经后)中有效。这些药物作为丸剂每天服用。到目前为止，这些药物中的每一种在治疗乳腺癌方面似乎与其他药物一样好。几项研究已将这些药物与他莫昔芬作为绝经后妇女的辅助(手术后)激素治疗进行比较。已显示出，与仅使用他莫昔芬持续5年相比，单独使用这些药物或在使用三苯氧胺后使用这些药物较好地降低癌症复发的风险。
醋酸甲地孕酮是可用作晚期乳腺癌的激素治疗的孕酮样药物，通常用于其癌症不响应其它激素治疗的妇女。它的主要副作用是体重增加，并且其有时以较高剂量施用以逆转晚期癌症患者的体重减轻。在针对晚期乳腺癌已尝试其他激素治疗之后，雄激素(男性荷尔蒙)可能很少被考虑。它们有时是有效的，但它们可以引起男性特征的发展，例如体毛增加和较深的声音。
由于在诊断时缺乏雌激素受体α而从未进行过激素治疗的患者也适合用本发明的方法治疗。这些包括他莫昔芬或芳香酶抑制剂联合上调NAD+或NAMPT的药剂的使用。癌细胞，包括三阴性乳腺癌，可以表达其他雌激素受体(如雌激素受体β)作为抗激素疗法的潜在靶标。本发明的组合物可使ERα阴性(ER-阴性)乳腺癌细胞对辅助抗激素药物的治疗敏感。这为这组患者提供了新的治疗选择，目前这些患者只能接受有毒和低效的治疗。
IV.通过上调NAMPT或NAD+增强激素疗法功效
本发明提供了可与激素疗法(辅助抗激素疗法)组合以治疗患有癌症或处于发展癌症风险的患者的组合物和治疗方案。本发明的一些组合物含有用于抗激素疗法的试剂(例如他莫昔芬)和用于上调本文所述的NAD+或NAD+/NADH氧化还原的试剂的组合。在一些方面，本文所述的治疗剂用于增强乳腺癌和卵巢癌的抗激素治疗的功效。在乳腺癌中，75％的新病例(在美国173,880/年)将是ER+并可用抗激素疗法治疗。在这些ER+病例中，40％不会对抗激素治疗产生反应。在卵巢癌中，86％的新病例(在美国18,309/年)会是ER+。如本文中通过NAD+前体的处理所示例的，本发明人证明，可通过激活NAMPT，诱导NAMPT表达，增强NAD+合成和补救途径，或以其它方式上调NAD+水平来增强抗激素疗法的功效。NAMPT激活或表达诱导，NAD+合成和补救途径的增强或通过其它方式的NAD+水平的上调可以显著降低用抗激素疗法治疗的ER阳性癌症(例如乳腺癌或卵巢癌)的抗性和复发性。因此，本发明提供了将抗激素疗法与上调NAD+水平(或NAD+/NADH氧化还原平衡)或NAMPT活性(酶激活或表达诱导)的疗法方法组合的治疗方法。
治疗方案还可以用于预防用抗激素疗法治疗的患者中的ER-阳性癌症和其他肿瘤的复发和进展。例如，当与标准护理组合时，通过NAD+前体处理调节NAD+/NADH代谢可以用于预防ER阳性乳腺癌复发，以延长以没有临床疾病症状为特征的惰性期，并延缓癌症进展，总体延长患者生存期。本文所述的抗激素疗法的功效将受益于NAD+代谢调节的标准护理疗法，例如抗雌激素(例如他莫昔芬)、芳香酶抑制剂和雌激素受体下调剂(例如氟维司群)。这些是广泛用于在绝经前和绝经后的ER-阳性乳腺癌患者中的主要疗法。抗激素疗法也用于预防高风险的妇女的乳腺癌。
本发明的治疗方法还可用于预防ER-阴性乳腺癌的复发和进展。例如，通过NAD+前体治疗诱导NAD+水平可以用于在外科手术切除原发性肿瘤和/或放射治疗或化疗后预防三阴性乳腺癌复发。此外，NAD+前体治疗可以使三阴性乳腺癌对抗激素疗法敏感。NAD+前体和抗激素联合治疗的组合可以减少肿瘤复发并延长患者存活期。
在任何这些环境中，除了使对抗激素疗法具有抗性或对抗激素疗法变成抗性的肿瘤细胞再敏化，以及使三阴性肿瘤细胞对如上所述的抗激素疗法敏感以外，NAD+代谢的调节可以支持预防癌症发展或癌症生长(例如乳腺癌)，提高对于患有癌症的患者的抗激素疗法的治疗功效，并且防止抗激素疗法后的疾病复发。这适用于在手术切除原发性肿瘤之前和之后的具有侵入性或非侵入性原发性肿瘤的患者，并且适用于转移性疾病患者。因此，NAD+代谢的治疗调节可以与标准护理协同作用并延长患者存活期。除了用于乳腺癌患者之外，抗雌激素(如他莫昔芬)或芳香酶抑制剂也可用于治疗患有其它实体瘤(例如卵巢癌)的患者。已经用抗激素疗法治疗的具有这些实体瘤的患者也将受益于与抗激素疗法组合的NAD+上调处理。
表达高水平以及低水平NAMPT的ER-阳性肿瘤患者都将受益于组合抗激素和NAD+上调治疗(例如，通过NAD+前体或NAMPT表达诱导)。对于具有低NAMPT表达的肿瘤的患者，具有较差预后的患者，这样的联合治疗可以显著延长存活期。本发明的治疗方案可以显著降低对ER-阳性癌症(例如乳腺癌和卵巢癌)的抗激素治疗的抗性，并阻断先前用抗激素疗法治疗的癌症的复发。特别地，大多数乳腺癌是ER-阳性，因此通常用抗激素疗法来治疗。通过本发明的方法增强这种疗法的功效并预防治疗抗性和疾病复发可以显著增强乳腺癌患者的存活率。此外，基于发明人的发现—NAD+前体处理增强抗激素疗法的抗增殖作用，NAD+上调可以实现较低抗激素治疗剂量的临床效率，并允许抗激素疗法延长使用超过5年的标志期，以优化整体结果，同时保持生活质量。
此外，具有三重阴性肿瘤的患者也可以受益于新的组合治疗选择。如本文所述，本发明的治疗方案可以预防三重阴性肿瘤复发并显著增强患者存活率。
一般而言，本发明的治疗方法利用可最终上调NAD+水平以增强癌症治疗功效的试剂。在本发明的各种实施方式中，将能够上调NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原比率的药剂施用于已经经历或正在经历通过抗激素疗法治疗的癌症患者。在一些优选的实施方式中，所述试剂用于增强乳腺癌或卵巢癌的抗激素疗法的功效。如下所述，可以通过例如增强NAMPT表达或细胞水平，或通过增强NAD+合成或NAD+/NADH氧化还原平衡来实现NAD+上调。在这些实施方式的一些中，所述方法依赖于直接上调NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原平衡(NAD+/NADH水平的比率)。在一些其它实施方式中，例如通过NAMPT表达的诱导进行NAMPT激活来实现治疗效果。
可以通过多种方法实现肿瘤细胞中的上调的NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原平衡。这些方法包括NAD+/NADH氧化还原途径和非氧化还原途径的调节。这些途径都可以根据本领域公知的或本文所述的方法或方案进行调节。在本发明中，可调节多种NAD+/NADH氧化还原途径以上调NAD+/NADH氧化还原平衡。一旦合成NAD+，其被还原为NADH并用作电子载体，或者其被磷酸化成NADP+以进一步还原为NADPH。NADH和NADPH在分解代谢反应中被氧化。NADP+/NADH平衡将影响细胞NAD+/NADH氧化还原状态(参见例如，Ying，Antioxid.RoxoxSignal.10,179-206,2008)。调节细胞NAD+/NADH氧化还原平衡(例如分解代谢和合成代谢途径)的治疗方面的靶向途径包括糖酵解途径、戊糖磷酸途径和胞质NAD+再生途径。
有氧糖酵解(Warburg效应)可能是在肿瘤细胞中发现的最常见的代谢改变。糖酵解产生ATP、NADH和关键代谢中间体。来自NAD+的NADH由GAPDH产生。戊糖磷酸途径对于产生NADPH(例如，用于脂肪酸合成和谷胱甘肽回收)和用于核苷酸生物合成的关键中间体(包括NAD+)是重要的。磷酸戊糖途径不是能量途径，而是由糖酵解中间体葡萄糖-6-P馈送。该途径的激活调节糖酵解的流，其可以由肿瘤抑制基因p53控制。
细胞溶质NAD+再生和NADH胞质/线粒体穿梭的途径的调节也适用于本发明。高糖酵解速率降低NAD+的水平。因此，NAD+依赖性代谢反应(如糖酵解)本身和丝氨酸合成被显著降低。为了在细胞溶质中回收NAD+，细胞使用3个途径：a)乳酸脱氢酶，其在肿瘤细胞中是高度活性；b)甘油3-P穿梭，其将一个电子从胞质NADH移动到线粒体FADH2，FADH2馈送线粒体复合物II。发现在肿瘤细胞中甘油3-P穿梭的能力降低，c)苹果酸-天冬氨酸穿梭，其是将一个电子从胞质NADH移动到线粒体NADH的替代途径。在线粒体中，NAD+通过复合物I从NADH再生。
适合于在本发明实践中调节的其它NAD+/NADH氧化还原途径包括脂质合成、柠檬酸循环(TCA)途径、谷氨酰胺分解、β-氧化途径、线粒体呼吸途径和烟酰胺核苷酸转氢酶(NNT)。任何这些途径的调节都可以直接或间接改变NAD+/NADH氧化还原平衡。在脂质合成期间NADPH被氧化成NADP+(Kaelin等人，Nature 465,562-4,2010)。TCA循环是代谢中间体和NADH和FADH2的中心来源，NADH和FADH2分别将OXPHOS馈送至复合物I和复合物II。对于谷氨酰胺分解途径，肿瘤使用高水平的谷氨酰胺以通过产生NADH来产生能量，并产生关键的代谢中间体。β-氧化途径产生NADH和FADH2，其在通过肉碱穿梭将脂肪酸运输到线粒体中之后馈送OXPHOS。对于线粒体呼吸途径，线粒体活性的增强导致增加的NAD+/NADH比率(Santidrian等人，J.Clin.Invest.123：1068-1081,2013)。增强线粒体活性的措施包括诱导或模拟热量限制或葡萄糖剥夺的方法。此外，增强线粒体复合物I活性的措施(例如用硒或白藜芦醇处理)导致增加的NAD+/NADH比率，这又可以增强抗激素疗法的功效。参见例如Mehta，mitochondrialbiogenesis，andreduces infarctvolume after focal cerebralischemia.BMC Neurosci.13，79，2012；以及Desquiret-Dumas等，J.Biol.Chem.288,36662-75,2013。最后，烟酰胺核苷酸转氢酶(NNT)是位于线粒体中的质子泵送酶，其使用NADH作为电子供体将NADP+还原为NADPH，并增大线粒体中的NAD+水平。参见，例如，Gameiro等人，J.Biol.Chem.288，12967-77，2013；以及Sites等人，J.Biol.Chem.288，12978-12978，2013；以及Olgun，Biogerontology 10,531-4,2009。
在本发明的实践中，除了NAD+/NADH氧化还原途径，肿瘤细胞中增强的NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原平衡也可以通过调节NAD+非氧化还原途径来实现。这些途径包括例如NAD+合成或NAD+消耗途径。一旦合成，NAD+可以被NAD+依赖性酶(主要是PARP、Sirtuins或CD38)消耗。通过调节NAD+合成或消耗途径有多种机会来实现肿瘤细胞NAD+代谢的治疗性增强，调节NAD+合成或消耗途径将调节NAD+依赖性酶途径。
NAD+合成的调节可以通过使用NAD+前体来进行。细胞NAD+水平通过来自前体(主要是NAM和NIC)的NAD+生物合成来控制，但也由烟酰胺核糖核苷(NR)和色氨酸控制。其它可能的前体包括NAD+中间代谢物，例如犬尿氨酸、2-氨基-3-羧基粘康酸-6-半醛脱羧酶、喹啉酸、烟酸单核苷酸、烟酸腺嘌呤二核苷酸、烟酰胺单核苷酸(Ying，Antioxid.RoxoxSignal.10,179-206,2008)。NAD+合成的调节也可以通过调节参与NAD+合成的酶的活性的表达来实现。这种酶的实例包括NRK1、NRK2，QPET，NAPRT、NMNAT1、NMNAT2和NMNAT3。参见，例如，Chiarugi等人，Rev.Cancer 12,741-52,2012。
在本发明的实践中，NAD+水平的调节也可以通过调节NAD+消耗途径来实现。除了数百个代谢反应以外，NAD+也被NAD+消耗酶(例如PARP、Sirtuins和CD38)使用。参见例如Koch-Nolte等人，FEBS Lett.585，1651-6，2011；Xu等人，Mech.Ageing Dev.131，287-98，2010；和Imai等人，Diabetes.Obes.Metab.15Suppl 3，26-33，2013；Zhang等人，J.Biol.Chem.284，20408-17,2009；Zhang等人，J.Bioanal.Biomed.3：13-25,2011；Galli等人，CancerRes.70，8-11,2010；以及Kirkland，Curr.Pharm.Des.15,3-11,2009。这些酶中的任何酶的酶活性的表达的调节也可以导致肿瘤细胞中NAD+NADH氧化还原平衡的改变。
除了直接调节NAD+水平或NAD+/NADH水平之外，本发明的方法还可以使用能够增强NAMPT表达水平或细胞水平的化合物或方法。例如，所述方法可以使用基因疗法来增强NAMPT水平，以防止抗激素治疗后的肿瘤复发。例如，基因疗法可以利用用于靶向表达NAMPT的编码NAMPT的治疗性转基因的肿瘤细胞特异性递送。替代地，可以通过基于干细胞的基因递送或肿瘤标记靶向基因递送来实现增强的NAMPT表达。
在一些其他实施方式中，本发明的治疗方法中使用的药剂是可以诱导葡萄糖剥夺以增强NAMPT表达的化合物。这些包括可以降低血液中葡萄糖水平的治疗，例如二甲双胍，可以抑制肿瘤细胞使用葡萄糖的治疗，如2-脱氧葡萄糖，以及可以降低胰岛素或IGF水平的治疗。
V.预测、诊断和监测激素疗法的结果
如本发明人所证明的，高的NAMPT水平与他莫昔芬治疗的ER-阳性乳腺癌患者的良好预后和结果相关。类似地，高NAD+水平或高NAD+/NADH水平的比率也与抗激素治疗后癌症复发的低风险相关。因此，肿瘤中的NAMPT表达水平和/或NAD+水平可以是鉴定谁用抗激素疗法治疗，何时用抗激素疗法治疗，在治疗时有进展或在停止后复发的高风险的患者的重要指标。这些措施可以确定需要和最大程度受益于额外治疗以增加生存率的患者。例如，鉴定在抗激素治疗后可能经历癌症复发的在肿瘤中具有低NAMPT水平和/或低NAD+水平的患者，将有助于采用早期替代/额外策略来治疗患有ER阳性癌症的患者并改善总体结果。
因此，本发明提供了用于在已经历，正在经历或将要进行针对癌症的抗激素治疗的患者中预测、诊断和监测激素治疗结果或治疗效果(例如，癌症复发和转移)的方法。一般来说，诊断是确定患者的当前状况(例如，存在或不存在复发)，并且预后是患者的未来进展过程(例如，未来复发的风险或响应治疗的改善的可能性)。在一些实施方式中，可用本发明的这些方法检查癌症患者(例如患有乳腺癌或卵巢癌的受试者)以诊断或预测抗激素治疗的可能效果。在一些优选的实施方式中，所述方法涉及乳腺癌，特别是ER阳性乳腺癌的抗激素治疗的诊断或预后。可以用本发明的方法监测的治疗效果包括例如治疗后复发的风险、远处转移和存活率。
本发明的诊断或预后方法通常需要测量存在于受试者中或从受试者获得的肿瘤细胞中的NAMPT表达或细胞水平、NAD+水平或NAD+/NADH水平的比率。测量优选在抗激素治疗开始前进行。在治疗期间和治疗后也可以进行额外的测量。通过将肿瘤中测量的NAMPT表达水平(或NAD+水平或NAD+/NADH水平的比率)与标准或参考水平进行比较，预后方法允许鉴定抗激素治疗后处于增加的复发风险的患有乳腺癌(或卵巢癌)患者。这可以促进采用早期的替代或另外的手段来治疗患有癌症的患者并改善总体结果。
测量肿瘤中NAMPT表达水平(或NAD+水平，NAD+/NADH水平)可以通过本领域常规实践或本文具体示例的标准技术进行。NAMPT的表达水平可以在蛋白质或核酸水平测量。测量的水平可以是有关表达产物的浓度的绝对值，或者是关于感兴趣的表达产物对于样品中另一表达产物的相对浓度的相对值。例如，可以相对于样品中管家基因的表达水平表示基因的相对表达水平。表达水平也可以以任意单位表示，例如与信号强度相关。
使用NAMPT表达水平作为实例，可通过与一个或多个参照点比较，将个体表达水平(无论绝对的还是相对的)转化为提供复发或转移的存在或风险的指示的数值或其他标识。参考点可以包括在已经进行抗激素治疗而没有复发或转移的受试者中NAMPT的平均表达水平的测量值，和/或在已经进行抗激素治疗并具有复发或转移的受试者中的表达水平的平均值。参考点还可以包括在已经经历抗激素治疗的癌症患者(包括具有和不具有癌症复发的患者)中发现的值的尺度。这样的参考点可以关于样品中的测量值以绝对或相对浓度表示。
对于测得的NAMPT表达水平和参考水平之间的比较，测得的水平有时需要被归一化以与所述参考水平进行比较，或反之亦然。所述归一化用于消除或至少最小化与癌症复发或转移不相关的表达水平(例如，来自患者的总体健康状况或样品制备差异)的变化。归一化可通过确定需要何种因子以用从其确定参考水平的参考样本组中的表达水平均衡化从样本测得的表达水平谱来实施。可获得用于实施不同的表达水平组之间的归一化的商业软件。
测得的NAMPT表达水平与上述参考点中的一个或多个的比较提供癌症复发的可能性或易感性的数值(即，数字)或其他标识(例如，符号或词)。在一些方法中，使用二元系统；即基因的测得的表达水平被指定一数值或其他标识，所述数值或其他标识指示癌症复发的存在或易感性或没有癌症复发，而不考虑程度。例如，表达水平可以被指定数值+1，以表示癌症复发的存在或易感性，以及被指定数值-1，以表示不存在癌症复发或没有对癌症复发的易感性。这种指定可基于所述测得的表达水平是否较接近具有或不具有癌症复发的乳腺癌患者中的平均水平。在其他方法中，使用三元系统，其中表达水平被指定数值或其他标识，所述数值或其他标识指示癌症复发的存在或易感性或没有癌症复发或所述表达水平是不提供信息的。这样的指定可以基于表达水平是否较接近经历癌症复发的乳腺癌患者中的平均水平，是否较接近无癌症复发的乳腺癌患者中的平均水平或在这些水平之间的中间值。例如，取决于表达水平是否较接近经历癌症复发的患者中的平均水平，较接近未经历癌症复发的患者中的平均水平，或者是中间值，表达水平可以被指定数值+1、-1或0。在其它方法中，按照一定尺度，对特定表达水平指定数值，其中较高水平是在乳腺癌患者中发现的最高表达水平的测量值，并且所述尺度的最低水平是在定义的时间点(例如，手术后一年)在乳腺癌患者中发现的最低表达水平的测量值，在所述定义的时间点乳腺癌患者可能对癌症复发具有易感性。优选地，这种尺度是归一化尺度(例如，从0至1)，使得相同尺度可以用于不同的基因。任选地，按照这样的尺度测量的表达水平的数值被指示为阳性或阴性，这取决于所述尺度的较高水平是否与癌症复发的存在或易感性或没有癌症复发有关。不管针对癌症复发或没有癌症复发是否使用阳性或阴性符号，都无关紧要，只要对于不同的基因用法一致即可。
在一些实施方式中，可以测量肿瘤中的NAMPT表达水平和NAD/ADH水平的比率，以便提供患者中抗激素疗法效果的预后。在这些方法中，可以组合针对NAMPT表达水平和NAD+/NADH水平比率获得的数值或标识以提供总数值。如果每个水平其表达水平指示癌症复发的存在或易感性则被指定分数+1，如果其表达水平指示不存在或缺少对癌症复发的易感性，则指定分数-1，且如果不提供信息，任选地为0，则可以通过加法来组合不同的数值。如果按照所述相同归一化尺度对每个水平指定数值并根据所述尺度的较高点是否与癌症复发的存在或易感性或没有癌症复发相关而被指定为阳性或阴性，则可以使用相同的方法。将单个疾病生物标志物的数值组合成可用作单个标志物的复合值的其他方法描述于US20040126767和WO/2004/059293中。
上述方法可以为患者提供数值或其他标识，所述数值或其他标识指示患者中的总测量水平是否较可能在抗激素治疗后具有癌症复发或转移或发展癌症复发或转移。这样的数值提供指示患者具有或处于增加的复发/转移的风险，或者相反没有复发/转移的风险或处于降低的复发/转移的风险。风险是相对术语，其中将一位患者的风险与其他患者的风险进行定性或定量比较。例如，可以将一位患者的数值与具有复发的经治疗的癌症患者群体的数值尺度进行比较，以确定相对于其他患者的风险所述患者是否有风险VI.药物组合物和试剂盒
本文公开的上调NAMPT表达、NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原平衡(例如，NAD+前体)的药剂和其它治疗剂可以直接施用于需要治疗的受试者。然而，这些治疗化合物优选在药物组合物中施用于受试者，所述药物组合物包含单位剂型的药剂和/或其它活性剂以及药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。因此，本发明提供了包含一种或多种本文公开的药剂的药物组合物。本发明还提供这些试剂在制备用于增强激素疗法功效，用于再敏化治疗抗性癌或用于本文所述的其它治疗应用的药物组合物或药物的用途。本发明的药物组合物可用于本文所述的治疗或预防应用。
通常，药物组合物含有特异性上调NAMPT表达、NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原平衡的化合物作为活性成分。一些组合物包括上调NAMPT表达、NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原平衡的多种(例如两种或更多种)化合物的组合。如本文所述，组合物可另外含有适合于治疗或预防癌症复发或进展的其它治疗剂。活性成分通常与一种或多种药学上可接受的载体一起配制。药学上的载体增强或稳定组合物，或有助于组合物的制备。它们在与其它成分相容并且对受试者无害的意义上也应当是药学和生理学上可接受的。药学上可接受的载体包括生理上相容的溶剂、分散介质、包衣、抗菌和抗真菌剂、等渗和吸收延迟剂等。所用的药学上可接受的载体应当适用于本文所述的各种施用途径。例如，上调NAMPT表达(或NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原平衡)的化合物可以在施用之前与载体蛋白(例如卵白蛋白或血清白蛋白)复合，以增强稳定性或药理学性质。在本领域中提供了用于选择合适的药学上可接受的载体的其它教导，例如Remington：The Science andPractice ofPharmacy，MackPublishing Co.，20th ed.，2000。
本发明的药物组合物可以根据本领域公知和常规实施的方法制备。参见例如Remington：The Science and Practice ofPharmacy，Mack Publishing Co.，20th ed.，2000；和Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems，J.R.Robinson，ed.，Marcel Dekker，Inc.，New York，1978。药物组合物优选在GMP条件下制备。用于肠胃外试用的制剂可以例如含有赋形剂，无菌水或盐水，聚亚烷基二醇例如聚乙二醇，植物来源的油或氢化萘。生物相容性，生物可降解的丙交酯聚合物，丙交酯/乙交酯共聚物或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物可用于控制化合物的释放。用于本发明分子的其它潜在有用的肠胃外递送系统包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物颗粒，渗透泵，可植入输注系统和脂质体。用于吸入的制剂可以含有赋形剂，例如乳糖，或者可以是含有例如聚氧乙烯-9-月桂基醚，甘胆酸盐和脱氧胆酸盐的水溶液，或者可以是用于以滴鼻剂形式施用的油性溶液，或者作为凝胶。
药物组合物可以以各种形式制备，例如颗粒、片剂、丸剂、栓剂、胶囊、混悬剂、软膏剂、洗剂等。制剂中治疗活性化合物的浓度可以为约0.1-100重量％。治疗制剂通过药学领域公知的任何方法制备。治疗制剂可通过可用于治疗的任何有效方式递送。参见例如Goodman&Gilman's The Pharmacological Bases of Therapeutics，Hardman等人，eds.，McGraw-Hill Professional(10th ed.，2001)；Remington：The Science and Practice ofPharmacy，Gennaro(ed.)，Lippincott Williams&Wilkins(20th ed.，2003)；以及Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems，Ansel等人(eds.)，LippincottWilliams&Wilkins(7theds.，1999)。
用于本发明方法的上调NAMPT表达(或NAD+水平或NAD+/NADH氧化还原平衡)的药剂应以足以实现所需治疗效果(例如，消除或改善癌症复发或转移)的量施用于受试者。通常，本发明的药物组合物采用治疗有效剂量或有效剂量的试剂。本发明的药物组合物中活性成分的实际剂量水平可以变化，以便获得对于特定受试者、组合物和施用方式实现所需治疗响应有效的活性成分的量，而不需要对受试者有毒。所选择的剂量水平取决于多种药代动力学因素，包括所使用的本发明的具体组合物的活性，施用途径，施用时间和所使用的具体化合物的排泄速率。它还取决于治疗的持续时间，与所使用的具体组合物组合使用的其它药物、化合物和/或材料，所治疗的受试者的年龄、性别、体重、状况、一般健康状况和以前的病史，等等因素。用于确定最佳剂量的方法在本领域中被描述，例如Remington：TheScience and Practice ofPharmacy，Mack Publishing Co.，20th ed.，2000。通常，药学有效剂量为待治疗受试者的体重的介于约0.001和100mg/kg之间。
本文所述的上调NAMPT表达(或NAD水平或NAD+/NADH氧化还原平衡)的化合物和其它治疗方案通常在多种情况下施用给受试者。单次剂量之间的间隔可以是每天、每周、每月或每年。间隔也可以是不规则的，如通过测量受试者中使用的化合物和其它治疗剂的血液水平所指示的。在一些方法中，调节剂量以实现1-1000μg/ml的血浆化合物浓度，在一些方法中为25-300μg/ml或10-100μg/ml。替代地，治疗剂可以作为持续释放制剂施用，在这种情况下需要较低频率的施用。剂量和频率根据受试者中的化合物和其它药物的半衰期而变化。施用的剂量和频率可以根据治疗是预防性的还是治疗性的而变化。在预防性应用中，相对低剂量经过长时间段以相对不频繁的间隔施用。一些受试者可能在他们的余生中继续接受治疗。在治疗应用中，有时需要以相对短的间隔和相对高的剂量，直到疾病的进展减少或终止，并且优选直到受试者显示疾病症状的部分或完全改善。此后，可以给受试者施用预防方案。
本发明还提供用于进行本文公开的治疗应用的试剂盒。例如，本发明提供用于使抗性癌细胞再敏化或用于治疗患有ER阳性癌或ER阴性癌的受试者中的癌症复发或转移的治疗试剂盒。本发明的治疗试剂盒通常包含一种或多种上调NAMPT水平或NAD+/NADH氧化还原平衡的化合物作为活性剂。试剂盒可任选含有合适的用于施用活性剂的药学上可接受的载体或赋形剂。适用于试剂盒的药学上可接受的载体或赋形剂可以是包衣、等渗和吸收延迟剂、粘结剂、粘合剂、润滑剂、崩解剂、着色剂、调味剂、甜味剂、吸收剂、洗涤剂和乳化剂。试剂盒中可包括的其它试剂包括抗氧化剂、维生素、矿物质、蛋白质、脂肪和碳水化合物。
治疗试剂盒还可以包括用于包装试剂的包装材料和在包装材料中或包装材料上的通知。试剂盒可另外包括适当的使用说明书和标明试剂盒内容物的预期用途的标签。说明书可以出现在试剂盒上提供的或随试剂盒提供的或以其他方式伴随试剂盒提供的任何书面材料或记录材料上。
本发明的治疗试剂盒可以单独用于本文所述的一些治疗应用(例如，增强激素疗法功效)。它们也可以与其他已知的治疗方案联合使用。例如，患有ER-阳性或ER-阴性癌症的受试者可以使用治疗试剂盒以及已知的用于激素治疗的药物(例如他莫昔芬)。本发明的治疗组合物和其它已知的治疗方案可以如本文所述按顺序地或同时地施用给受试者。本发明的这些治疗应用都可以在试剂盒的说明书上指出。
实施例
提供以下实施例以进一步说明本发明，但不限制本发明的范围。本发明的其它变体对于本领域普通技术人员将是显而易见的，并且被所附权利要求所涵盖。
实施例1影响癌症疗法功效和抗性的代谢途径
为了较好地理解驱动肿瘤发展和癌症进展的机制，我们分析乳腺癌细胞中的细胞能量代谢。由于NAD+合成和补救途径可能在肿瘤进展和治疗抗性中的作用，我们对其特别关注。我们确定影响疗法功效和对主要类型的乳腺癌治疗的抗性的发展的具体的代谢途径。
为了直接分析NAMPT表达对ER-阳性乳腺癌细胞对抗激素疗法的反应性的影响，我们研究了响应于他莫昔芬(一种临床广泛使用的ER拮抗剂，通过其活性代谢物4-羟基他莫昔芬作用)，NAMPT表达的调节是否以及如何影响肿瘤细胞。为此，我们首先测量了在MCF7和T47D细胞中的NAMPT表达，MCF7和T47D细胞两者是管腔上皮A型，需要雌激素用于增殖的ER-阳性人乳腺癌细胞系。我们发现NAMPT在这些细胞中被表达，并且我们通过使用shRNA方法实验降低NAMPT表达来产生测试模型。通过用shRNA(shNAMPT)稳定转导在MCF7和t47D细胞中靶向NAMPT使NAMPT mRNA水平分别降低了83％和44％(图3A)并且使NAMPT蛋白水平分别降低了70％和60％(图3B)。使用shNAMPT的稳定转导在MCF7和T47D细胞系中都降低细胞NAD+(图3C)
重要的是，我们的结果揭示了与基于公开的研究预期的相反的结果。具体来说，发现在ER-阳性乳腺癌细胞中NAMPT表达的降低不是增强他莫昔芬的功效，而是显著降低了MCF7和T47D细胞中4-羟基他莫昔芬的抗增殖功效(图3D)。这个结果是完全出乎意料的。
实施例2通过上调NAMPT途径来增强抗激素疗法
实施例1中描述的结果是完全出乎意料的，因为它们与文献(例如，Hsu等人，Autophagy 5,1229-1231,2009)中建议的相反，并且我们自己先前的研究显示烟酰胺诱导自噬(Santidrian等人，J.Clin.Invest.123：1068-1081,2013)，一种被认为抑制应激诱导抗癌治疗(包括抗激素治疗)的效果的机制。实施例1中描述的结果进一步表明，NAMPT途径的激活可以增强ER-阳性乳腺癌细胞中的抗激素疗法。
为了进一步分析指示潜在的新治疗方法的该临床高度相关的发现，我们将雌激素阳性MCF7和T47D乳腺癌细胞的三苯氧胺治疗与NAM(维生素B3和NAD+前体)处理组合。如图4A所示。NAM处理增强4-羟基他莫昔芬的抗增殖功效。重要的是，这在表达NAMPT的内源水平的对照细胞中以及在实验性降低该基因表达后具有低水平NAMPT的细胞中发现。接下来，我们分析了NAM处理是否增加表达基础NAMPT水平或低NAMPT水平的MCF7细胞中的NAD+水平。有趣的是，我们发现即使在NAMPT的低表达水平的存在下，NAM也诱导显著的NAD+水平(图4B)。当MCF7细胞在补充有10％FBS的EMEM培养基中培养时，NAD+前体处理或NAMPT下调不影响MCF7细胞中的ERα表达和核定位，这表明NAD+代谢可能调节ERα活性，而不是表达或定位(图4C)。此外，如在图5中所示，在ER+/NAMPT低的乳腺癌细胞中恢复他莫昔芬敏感性方面，另一种维生素B3和NAD+前体-烟酰胺核苷(NR)呈现比NAM较有效的活性。这些数据表明即使在存在低水平的NAMPT表达的情况下，用NAD+前体的处理显著增强ER-阳性乳腺癌细胞中抗激素疗法的治疗功效。这些研究结果表明NAD+前体处理使ER-阳性乳腺癌细胞对他莫昔芬处理敏化，即使NAMPT表达低的情况也是如此；并且乳腺癌细胞中的NAMPT水平可以通过调节NAD+水平来调节ER-阳性乳腺癌细胞的三苯氧胺响应性。
为了进一步分析NAMPT和NAD+补救途径在雌激素依赖性生长和他莫昔芬治疗中的调节作用，我们首先分析了MCF7变体细胞在无雌激素培养基中生长的能力。我们发现，当在EMEM无酚红培养基(以避免酚红的非特异性雌激素模拟作用)和10％炭-剥离血清中培养以从血清中消除雌激素时，对照细胞(MCF7shCT)细胞的生长显著降低。重要的是，低NAMPT表达的MCF7细胞(shNAMPT)甚至在不存在雌激素的情况下也具有增殖能力(图6A)。有趣的是，17-β-雌二醇(E2)在MCF7 shCT细胞中诱导增殖，但在MCF7 shNAMPT细胞中不诱导增殖，并且4-羟基他莫昔芬治疗能够减少MCF7 shCT细胞中的增殖，但不降低shNAMPT中的增殖(图6B)。重要的是，NAM处理显著抑制雌激素诱导的MCF7 shCT细胞增殖，MCF7 shNAMPT细胞的雌激素非依赖性生长。此外，NAM处理使shCT对他莫昔芬的抗增殖作用敏感和shNAMPT细胞对他莫昔芬的抗增殖作用再敏化(图6B)。在图4C中，当MCF7细胞在补充有10％FBS血清的EMEM培养基中培养时，我们分析所述细胞中的ERα定位，所述血清含有激素和独立于雌激素的存在调节ERα定位的生长因子(Muriel Le Romancer等人，Endocrine Reviews，October2011，32(5)：597-622)。为了深入分析NAMPT和NAM处理对调节配体依赖性ERα核定位的作用，通过使细胞在不含酚红的EMEM/10％炭-剥离的FBS中生长，我们将细胞脱离任何生长因子和激素(包括雌激素)饥饿72小时。然后，将乳腺癌细胞用或不用10nM E2或用10nM E2加10mM NAM培养24小时。细胞的荧光成像揭示了在对照(shCT)与NAMPT敲减(shNAMPT)细胞中ERα的亚细胞定位的显著差异(图6C)。在不存在雌激素的情况下，ERα分布在对照细胞的细胞质中，而在shNAMPT表达的细胞中，ERα集中在细胞核中。在用10nM E2刺激后，ERα定位在细胞核中。重要的是，24小时的10mM NAM处理抑制对照和shNAMPT表达的细胞中的ERα核定位。为了完全理解NAMPT和NAD+代谢在调节ER-阳性细胞中雌激素非依赖性生长中的作用，我们将MCF7 shCT和shNAMPT细胞植入小鼠的第4乳腺脂肪垫，其未用17-雌二醇颗粒处理以消除雌激素-诱导的肿瘤生长。
低NAMPT表达诱导肿瘤生长，甚在不存在外源植入的雌激素(图7)的情况下也是如此。MCF7 shCT在未用17-β-雌二醇处理的这些小鼠中产生几乎不可检测的肿瘤。总之，这些数据表明低NAMPT表达的ER-阳性肿瘤变得对雌激素和抗激素疗法不敏感。这一发现意味着NAD+前体处理可以显著降低用抗激素疗法治疗的ER-阳性乳腺癌的抗性和复发，从而显著增强乳腺癌患者的存活率。
为了进一步分析这种新的治疗方法的潜力，我们还用NAM(维生素B3和NAD+前体)与4-羟基他莫昔芬组合处理已知缺乏ERα受体表达并且对抗激素疗法有抗性的三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231。如图8所示，NAM处理使MDA-MB-231对他莫昔芬诱导的抗增殖作用敏化。这些数据表明即使在ER-阴性乳腺癌细胞中，NAD+前体处理也可以显著诱导抗激素治疗效果，即使不存在ERα也是如此。这些结果表明三阴性乳腺癌的新治疗选择的可行性。
本文所述的研究证明用NAD+前体烟酰胺的治疗显著地并且大量地增强了抗激素治疗的功效。研究结果进一步表明NAMPT在癌细胞对治疗的反应性中起重要作用。已经报道NAMPT表达通过昼夜节律、营养摄取和运动通过肝、脂肪组织和肌肉中的能量代谢来调节。在本文中，鉴于NAMPT的表达在乳腺癌对上述抗激素疗法的反应性中的重要性，我们进行了另外的、机理性的以及临床高度相关的研究。我们在MCF7细胞中发现葡萄糖剥夺，已知葡萄糖剥夺诱导NAD+的积累并降低NADH水平，在肿瘤细胞中诱导NAMPT表达(图9)。这些数据表明能量代谢调节乳腺癌细胞中的NAMPT表达。它们进一步表明通过NAMPT和NAD+相关机制，NAD+代谢的治疗性增强可以通过在显然成功的抗激素处理后降低疾病复发率来调节长期患者转归。具体来说，数据表明NAMPT激活、表达诱导或增强NAD+合成和补救途径可以大量降低ER-阳性乳腺癌对抗激素疗法的抗性，从而抑制用这种主要标准治疗方法治疗的乳腺癌的复发。因此，增强NAD+合成和补救途径活性或调节NAMPT活性和表达诱导可以显著增强乳腺癌患者的存活率。
实施例3预测或诊断抗激素疗法的功效
本发明人观察到的意想不到的结果进一步表明，乳腺癌中的NAMPT表达可用作生物标志物，以监测抗激素疗法的功效，并确定抗激素治疗后肿瘤复发的概率。为了检查这种可能性的临床证据，我们分析了NAMPT表达是否与抗激素治疗结果相关。我们使用公开的临床数据库来研究ER-阳性乳腺癌患者的NAMPT表达和预后之间的关系(图10和11)。来自1881名乳腺癌患者的结果(Ringnér等人，PLoS One 6，e17911,2011)显示ER-阳性乳腺癌具有比ER-阴性乳腺癌显著更低的NAMPT表达水平(图2)。有趣的是，我们的分析进一步揭示了ER-阳性乳腺癌包含一个亚组，其中NAMPT表达高(见图2中的方框图分布)。在该ER-阳性乳腺癌组中，相对高的NAMPT表达与良好的预后相关(图10A)。此外，通过仔细分析个体乳腺癌亚型，我们发现高NAMPT表达水平与低级别(1级)肿瘤中的良好预后相关，独立于受体状态(图10B)。这一结果与ER-阳性亚组的发现一致，即低级别肿瘤通常与较好的预后相关。
重要的是，通过分析NAMPT表达如何影响用他莫昔芬治疗的结果，我们发现ER-阳性乳腺癌中的高NAMPT表达与他莫昔芬治疗后无复发和无远处转移生存率的强烈增加相关(图11)。NAMPT表达与未治疗的ER-阳性乳腺癌患者的预后不相关。
这些临床结果巩固我们的研究结果，高NAMPT表达与肿瘤复发的急剧下降相关。重要的是，临床结果进一步表明，NAD+前体治疗可以增强ER-阳性乳腺癌患者的抗激素疗法的功效，从而极大改善治疗结果和患者生存率。
实施例4调节NAMPT水平以减少乳腺癌复发
基于我们对基因表达阵列数据与乳腺癌亚型和患者转归的组合的分析，我们发现在他莫昔芬治疗后，高表达水平的NAMPT与ER-阳性乳腺癌患者中的显著良好的预后相关。这表明，用抗激素处理治疗的患者的肿瘤中的NAMPT表达水平可以是鉴定在治疗停止后具有较高复发风险的患者组的重要衡量。该发现还支持建立新的无毒治疗方法，目的是通过引入营养(大量营养素和微量营养素，如维生素B3(NAMPT底物))和生活方式的变化来增强具有低NAMPT表达的患者的NAD+补救途径活性。代替如本领域所建议的抑制NAMPT，新方法将依赖于通过表达诱导或增强NAD+补救途径导致的NAMPT激活，以实现降低用抗激素疗法治疗的ER-阳性乳腺癌的抗性和复发的目标。
为了进一步确认该方法的可行性，可以在临床相关设置中进行研究以建立NAMPT水平作为由营养摄入调节的关键特征，其可以确定他莫昔芬治疗后的ER-阳性乳腺癌结果。研究将分析营养素在调节NAMPT表达和调节ER-阳性乳腺癌对抗激素治疗的反应性中的作用。
具体地，可以使用体外(细胞培养)和体内(异种移植模型)方法来研究两种大量营养素(葡萄糖和谷氨酰胺)和一种微量营养物(维生素B3)如何调节NAMPT的表达并影响NAD+水平调节在用抗激素疗法治疗的ER-阳性肿瘤细胞中的乳腺癌结果。短期实验将模拟治疗期间的临床情况。长期实验将模拟治疗停止后乳腺癌复发的情况。此外，NAMPT在治疗停止后调节抗激素治疗反应和肿瘤复发的特定作用将通过在体外和体内实验中降低NAMPT表达来探讨。此外，研究将包括调查细胞NAD+代谢状态如何确定可能与肿瘤复发相关的进一步DNA改变的积累。这些研究将使用本文所述或本领域熟知的标准实验程序(例如，用于测量细胞中的NAMPT水平)和材料。
虽然为了清楚理解的目的通过说明和实施例相当详细地描述了前述发明，但是根据本发明的教导，本领域普通技术人员将容易明白，并且在不脱离所附权利要求的精神或范围的情况下可以对其进行一些修改和改变。
本说明书中引用的所有公开、数据库、GenBank序列、专利和专利申请通过引用并入本文，如同各自具体地和单独地指出以通过引用并入。

Claims (62)

1.一种使治疗抗性癌细胞群体对抗激素疗法再敏化或敏化的方法，其包括使所述治疗抗性癌细胞与上调所述细胞中的NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的化合物接触，从而使所述癌细胞再致敏或致敏。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述癌细胞是雌激素受体(ER)阳性细胞。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述ER阳性细胞是乳腺癌或卵巢癌细胞。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述癌细胞是雌激素受体(ER)阴性细胞。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述ER阴性细胞是乳腺癌或卵巢癌细胞。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述治疗抗性癌细胞存在于患者中。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述患者已经历用抗激素疗法的治疗。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述抗激素疗法是用他莫昔芬或能够全身性降低雌激素水平的另一种化合物的治疗。
9.如权利要求1所述的方法，其中通过增强的NAD+补救途径合成、增强的NAD+从头合成、增强的NAMPT激活或增强的NAMPT细胞水平来上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述增强的NAD+补救途径合成是通过施用NAD+前体。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述NAD+前体是烟酰胺(NAM)、烟酸(Na)或烟酰胺核糖核苷(NR)。
12.如权利要求9所述的方法，其中通过将上调NAMPT细胞水平的试剂引入所述癌细胞来上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述试剂是编码NAMPT的多核苷酸或表达载体。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述多核苷酸通过肿瘤标志物靶向的基因递送施用给所述患者。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述多核苷酸通过基于干细胞的基因递送施用给所述患者。
16.如权利要求12所述的方法，其中上调的NAMPT细胞水平通过在血液中诱导葡萄糖剥夺或抑制癌细胞对葡萄糖的消耗来实现。
17.一种用于在癌症患者中增强抗激素疗法功效或预防癌症复发或进展的方法，包括向用抗激素疗法正在进行治疗、已经治疗或从未治疗的患者施用上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的药剂，从而增强所述患者中抗激素疗法功效或预防癌症复发或进展。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述癌症是雌激素受体(ER)阳性乳腺癌或卵巢癌。
19.如权利要求17所述的方法，其中所述癌症是雌激素受体(ER)阴性乳腺癌或卵巢癌。
20.如权利要求17所述的方法，其中所述患者具有侵袭性或非侵袭性原发性肿瘤，已经或将要手术切除原发性肿瘤或具有转移性癌症。
21.如权利要求17所述的方法，其中所述患者已经历抗激素疗法。
22.如权利要求17所述的方法，其中所述患者同时经历抗激素疗法。
23.如权利要求17所述的方法，其中所述患者从未经历抗激素疗法。
24.如权利要求17所述的方法，其中在所述抗激素疗法之前、同时或之后向所述患者施用所述试剂。
25.如权利要求17所述的方法，其中NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的上调通过调节NAD+氧化还原途径或调节NAD+非氧化还原途径。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述NAD+或NAD+/NADH氧化还原途径是糖酵解途径、戊糖磷酸途径、胞质NAD+再生途径、柠檬酸循环途径、谷氨酰胺解途径、β-氧化途径、线粒体呼吸途径、脂质合成途径、烟酰胺核苷酸转氢酶途径或涉及NADH脱氢酶途径的途径。
27.如权利要求25所述的方法，其中所述NAD+非氧化还原途径是NAD+合成途径、NAD+消耗途径或NAD+/NADH依赖性途径。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述NAD+合成途径、所述NAD+消耗途径或所述NAD+/NADH依赖性途径通过NAD+前体、参与NAD+合成的酶或参与NAD+消耗的酶来调节。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述NAD+前体是烟酰胺(NAM)、烟酸(Na)、烟酰胺-核糖核苷(NR)或色氨酸。
30.如权利要求28所述的方法，其中所述NAD+前体是所述NAD+合成途径中的中间代谢物。
31.如权利要求28所述的方法，其中参与NAD+合成的所述酶是NAMPT。
32.如权利要求28所述的方法，其中参与NAD+消耗的所述酶是PARP、Sirtuins或CD38。
33.一种治疗患者中的癌症的方法，包括(1)用抗激素疗法治疗所述患者，和(2)向所述受试者施用上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的化合物。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述癌症是雌激素受体(ER)阳性。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述雌激素受体(ER)阳性癌症是乳腺癌或卵巢癌。
36.如权利要求33所述的方法，其中所述癌症是雌激素受体(ER)阴性。
37.如权利要求34所述的方法，其中所述雌激素受体(ER)阴性癌症是乳腺癌或卵巢癌。
38.如权利要求33所述的方法，其中所述抗激素疗法包括施用包含治疗有效量的所述雌激素受体的拮抗剂化合物的药物组合物。
39.如权利要求38所述的方法，其中所述抗激素疗法是用他莫昔芬或能够全身性降低雌激素水平的另一种化合物的治疗。
40.如权利要求33所述的方法，其中所述化合物在用所述抗激素疗法治疗之前、同时或之后施用给所述受试者。
41.如权利要求33所述的方法，其中在施用上调NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的化合物之前首先用所述抗激素疗法来治疗所述患者。
42.如权利要求41所述的方法，还包括在步骤(1)后检查所述患者对所述抗激素疗法的抗性。
43.如权利要求42所述的方法，其中所述患者在施用上调NAD+或NAD+/NAPH氧化还原平衡的化合物之前已经产生了对抗激素疗法的抗性。
44.如权利要求33所述的方法，还包括(3)在步骤(2)之后用抗激素疗法继续治疗所述患者。
45.如权利要求33所述的方法，其中NAD+或NAD+/NADH氧化还原平衡的上调是通过调节NAD+氧化还原途径或调节NAD+非氧化还原途径。
46.如权利要求45所述的方法，其中所述NAD+/NADH氧化还原途径是糖酵解途径、磷酸戊糖途径、胞质NAD+再生途径、柠檬酸循环途径、谷氨酰胺解途径、β-氧化途径、线粒体呼吸途径、脂质合成途径、烟酰胺核苷酸转氢酶途径或涉及NADH脱氢酶途径的途径。
47.如权利要求42所述的方法，其中所述NAD+非氧化还原途径是NAD+合成途径、NAD+消耗途径或NAD+/NADH依赖性途径。
48.如权利要求47所述的方法，其中通过NAD+前体、参与NAD+合成的酶或参与NAD+消耗的酶来调节NAD+合成途径、NAD+消耗途径或NAD+/NADH依赖性途径。
49.如权利要求48所述的方法，其中所述NAD+前体是烟酰胺(NAM)、烟酸(Na)，烟酰胺核糖核苷(NR)或色氨酸。
50.如权利要求48所述的方法，其中所述NAD+前体是NAD+合成途径中的中间代谢物。
51.如权利要求48所述的方法，其中参与NAD+合成的所述酶是NAMPT。
52.如权利要求48所述的方法，其中参与NAD+消耗的所述酶是PARP、Sirtuins或CD38。
53.一种用于预测或诊断癌症患者在抗激素治疗后癌症复发或远处转移的方法，其包括(a)确定所述患者的癌中的NAMPT水平、NAD+水平、NAD+/NADH水平的比率，或参与NAD+消耗的酶的水平或活性，以及(b)将所确定的所述NAMPT水平、NAD+水平、NAD+/NADH水平的比率或参与NAD+消耗的所述酶的所述水平或活性与所述患者中增大的癌症复发或远处转移的风险或没有癌症复发或远处转移的风险相关联。
54.如权利要求53所述的方法，其中参与NAD+消耗的所述酶是PARP、Sirtuins或CD38。
55.一种用于预测或诊断癌症患者中抗激素疗法的效果的方法，包括(a)确定所述患者的癌中的NAMPT水平、NAD+水平，NAD+/NADH水平的比率或参与NAD+消耗的酶的水平或活性，以及(b)根据所确定的所述NAMPT水平、NAD+/NADH水平的比率或参与NAD+消耗的所述酶的水平或活性预测或诊断所述患者中抗激素疗法的治疗后效果。
56.如权利要求55所述的方法，其中参与NAD+消耗的所述酶是PARP、Sirtuins或CD38。
57.如权利要求53或55所述的方法，其中所述癌症是乳腺癌或卵巢癌。
58.如权利要求57所述的方法，其中所述癌症是ER阳性乳腺癌或低级乳腺癌。
59.如权利要求53所述的方法，其中在所述抗激素疗法之前或期间确定NAMPT水平、NAD+水平或NAD+/NADH水平的比率。
60.如权利要求53所述的方法，其中步骤(b)包括将所述患者的所述癌症中所确定的所述NAMPT水平、NAD+水平或NAD+/NADH水平的比率和与癌症复发或远处转移相关联的一个或多个参考水平相比较。
61.如权利要求53所述的方法，其中步骤(b)还进一步包括给所述受试者的癌中的所确定的水平指定数值或标识，该数值或标识提供指示所述患者是否具有增加的癌症复发或远处转移的风险。
62.如权利要求61所述的方法，其中所指定的所述数值或标识是基于与由抗激素疗法治疗的癌症患者中具有增加的癌症复发或远处转移风险的水平范围相关联的数值的归一化尺度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3670522B1 (en) 2014-07-24 2022-01-19 W.R. Grace & CO. - CONN. Crystalline form of nicotinamide riboside chloride
KR102629310B1 (ko) 2015-03-09 2024-01-24 더블유.알. 그레이스 앤드 캄파니-콘. 니코틴아미드 리보사이드의 결정 형태
CA3086535A1 (en) 2017-12-22 2019-06-27 Elysium Health, Inc. Crystalline forms of nicotinamide riboside chloride
JP2019137615A (ja) * 2018-02-06 2019-08-22 株式会社岩出菌学研究所 抗癌剤耐性抑制剤
WO2020190671A1 (en) * 2019-03-18 2020-09-24 Imbria Pharmaceuticals, Inc. Methods of treating cancer using trimetazidine-based compounds

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2167090A4 (en) * 2007-06-06 2010-08-25 Univ Maryland HDAC INHIBITORS AND HORMONE TREATMENT MEDICAMENTS
WO2009054994A2 (en) * 2007-10-23 2009-04-30 President And Fellows Of Harvard College Sirt-3 related methods and compositions for mimicking exercise

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Publication number Publication date
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