CN111565762A - 使用靶向放射治疗(trt)来驱动对免疫疗法的抗肿瘤免疫反应 - Google Patents

使用靶向放射治疗(trt)来驱动对免疫疗法的抗肿瘤免疫反应 Download PDF

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Abstract

公开的治疗对象中恶性实体瘤的方法包括以下步骤：向对象给予被差异性地保留在恶性实体瘤中的免疫调节剂量的放射性磷脂醚金属螯合物、放射性卤代磷脂醚、或其他靶向放射治疗(TRT)试剂，并通过向对象全身给予免疫刺激剂，例如免疫检查点抑制剂，在对象中进行免疫治疗。在非限制性的示例中，放射性磷脂醚金属螯合物或放射性卤代磷脂醚具有下式：
Figure DDA0002576889770000011
其中R1包含与金属原子螯合的螯合剂，其中金属原子是半衰期大于6小时并小于30天的α、β或俄歇发射金属同位素，或者其中R1包含放射性卤素同位素。在一个这样的实施方式中，a是1，n是18，m是0，b是1，和R2是‑N+(CH3)3。

Description

使用靶向放射治疗(TRT)来驱动对免疫疗法的抗肿瘤免疫 反应
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年11月10日提交的美国申请第15/809,427号的优先权，该申请通过引用整体并入本文。
关于联邦资助的声明
研究或开发
本发明是在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的OD024576和CA197078的政府资助下完成的。政府对本发明拥有一定的权利。
技术领域
本公开一般涉及治疗癌症的方法。具体而言，本公开内容涉及通过以下方式治疗对象中包括一种或多种恶性实体瘤的癌症的方法：(1)向对象全身给予免疫调节剂量的靶向放射治疗(TRT)试剂，例如被实体瘤组织差异性摄取并保留在实体瘤组织中的放射性金属螯合化合物，放射性卤代化合物，放射性标记的抗体，或放射性同位素；和(2)向对象全身给予一种或多种免疫刺激剂，例如一种或多种免疫检查点抑制剂。
背景技术
目前的癌症治疗通常涉及全身化疗，其中非靶向小分子或抗体介导的细胞毒试剂优先进入或结合(在抗体介导试剂的情况下)癌细胞，并通过多种机制杀死癌细胞。外部射束放射疗法(xRT)通常与化学疗法结合，通过诱导导致细胞周期死亡的核DNA双链断裂杀死癌细胞。与全身化疗不同，xRT取决于准确确定肿瘤解剖位置的能力。肿瘤的手术切除还取决于观察肿瘤和完全切除的能力，因为残留的肿瘤细胞将在手术后快速重建肿瘤。手术和xRT 通常局限于恶性肿瘤的局部治疗，因此在治疗播散性或转移性疾病方面受到限制，这就是为什么化疗通常与这些治疗方式结合使用的原因。虽然全身化疗能够到达许多远处转移部位(可能除脑转移外)，但是对于所有如此多的患者，响应通常是短暂的(数月至数年)并最终导致肿瘤复发。
因为身体的天然免疫系统也能够在识别后破坏癌细胞，所以免疫方法在癌症治疗模型中正变得越来越普遍。然而，一些癌细胞，并且在更大程度上是癌症干细胞，设法最初逃避免疫监视并且实际上通过保持相对免疫隐形而获得演化和最终存活的能力[Gaipi等，Immunotherapy 6:597-610,2014]。
正被越来越多地研究的一种特异性免疫学方法是“原位疫苗接种”，该策略寻求增强肿瘤免疫原性，产生肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)并驱动针对“未接种的”播散性肿瘤的全身性抗肿瘤免疫反应。在原位疫苗接种中，用促进肿瘤抗原释放的一种或多种物质注射(或治疗)恶性实体瘤，同时提供促炎信号以逆转肿瘤的免疫耐受微环境[Pierce等，HumanVaccines& Immunotherapoeutics 11(8):1901-1909,2015；Marabelle等，Clin.CancerRes. 20(7):1747-56,2014；Morris等,Cancer Res；76(13)；3929–41,2016]。
第二种完全不同的方法是全身给予的免疫疗法。在全身给予的免疫疗法中，给予免疫刺激剂(例如免疫检查点抑制剂)，以在整个体内(例如，静脉内)循环，而不是局部注入肿瘤中。此类试剂可用于治疗存在抗肿瘤免疫反应但已被“耗尽”或使其无效的肿瘤。在检查点抑制剂的情况下，肿瘤细胞表达“检查点配体”或与现有抗肿瘤免疫细胞上的“检查点受体”相互作用的其他检查点分子，从而触发这些细胞的失活。通过阻断这种相互作用，全身性给药的检查点抑制剂可以打开癌症患者耗尽的、已有的免疫反应，从而促进患者自身免疫系统对癌细胞的更有效攻击。
尽管来自临床试验和临床前模型的最新数据说明了这些方法的潜力，但是本领域迫切需要具有改善的全身功效的全身给予的免疫治疗方法。
辐照毒物兴奋效应是一个有数十年历史的假设，即低剂量的电离RT可以通过刺激天然保护性修复机制的激活而有益，这种机制在没有电离RT的情况下不被激活[Cameronand Moulder,Med.Phys.25:1407,1998]。当受到刺激时，假设备用修复机制足够有效，不仅可以消除电离RT的有害影响，还可以抑制与RT暴露无关的疾病。也许相关，远位效应是20世纪50年代报道的一种现象，其中，一个肿瘤的xRT治疗实际上导致RT治疗区域外另一个肿瘤的收缩。虽然罕见，但这种现象被认为取决于免疫系统的激活。毒物兴奋效应和远位效应一起通过低剂量(免疫刺激但非细胞毒性)RT支持免疫系统的潜在相互作用和刺激，然后可以将其与其他免疫方法(例如全身给予的免疫疗法)组合。
我们之前已经发表过，当存在单个肿瘤时，局部xRT+原位疫苗接种和/ 或全身检查点抑制剂免疫疗法的组合在治疗小鼠中的大规模肿瘤方面具有有效的协同作用[Morris等,Cancer Res；76(13)；3929–41,2016]。然而，我们惊奇地发现，原位疫苗接种和xRT的组合在第二非辐照肿瘤存在下不会导致受抑制的肿瘤生长。显然，非辐照肿瘤对xRT和原位疫苗对辐照肿瘤的免疫调节作用表现出抑制作用(我们称之为“伴随性免疫耐受”)。
当xRT给予肿瘤的所有区域时，可以克服这种伴随性免疫耐受，从而实现原位疫苗接种的功效。然而，在存在多个肿瘤的情况下，xRT不能与原位疫苗接种方法有效地结合使用，特别是如果肿瘤数量不是很少，或者如果未精确知晓一个或多个肿瘤的位置，或者如果将xRT递送到所有肿瘤部位是不可行的。此外，对转移性疾病患者的所有肿瘤部位使用xRT可能会导致全身性免疫抑制，从而破坏了全身给予的免疫疗法的主要目的。
因此，与全身给予的免疫疗法相结合，需要向对象内所有肿瘤递送免疫调节剂量的RT的改进方法，无论肿瘤的数量和解剖位置如何。
发明内容
我们先前已经表明某些烷基磷酸胆碱类似物优先被恶性实体瘤细胞摄取和保留。在美国专利公开号2014/0030187中(其全部内容通过引用并入本文)，Weichert等公开了使用碱性化合物18-(对碘苯基)十八烷基磷酸胆碱 (NM404；参见图1)的类似物来检测和定位以及治疗各种恶性实体瘤。如果碘部分是成像优化的放射性核素，如碘-124([124I]-NM404)，该类似物可用于实体瘤的正电子发射断层扫描-计算机断层扫描(PET/CT)或单光子发射计算机断层扫描(SPECT)成像。或者，如果碘部分是优化用于将治疗剂量的RT递送至吸收类似物的实体瘤细胞的放射性核素，如碘-125或碘-131([125I]- NM404或[131I]-NM404)，该类似物可用于治疗实体瘤。
这种类似物不仅在体内靶向多种实体瘤类型，而且在肿瘤细胞中经历延长的选择性保留，因此提供了作为RT试剂的高潜力。此外，肿瘤摄取限于恶性癌症，而不是癌前病变或良性病变。
然而，存在这样的金属同位素，其对优化的成像和/或RT具有比用于之前公开的烷基磷酸胆碱类似物中的放射性碘同位素更好的性质。例如，作为成像同位素的I-124受制于差的正电子输出(仅约24％的发射是正电子)，并且其还受制于实际上会干扰正常的511KeVPET检测的混杂的γ发射(600 KeV)。某些发射正电子的金属具有更好的成像特性。另一个示例是，作为RT 同位素的I-131产生处于其他能量的其他非治疗性发射，而这向邻近的正常组织(包括骨髓)增加了不希望的放射剂量。I-131的β颗粒范围同样非常长，而这导致脱靶毒性。几种金属放射疗法同位素可提供更清晰的发射曲线和更短的光程，因此潜在的毒性也较小。
我们已经研发了改善的烷基磷酸胆碱类似物，其包括螯合的放射性金属同位素，而非放射性碘同位素(参见例如，美国专利公开号2018/0022768，通过引用将其全部内容纳入本文)。该类似物包括与之前公开的放射性碘化的化合物相同的骨架，所以它们仍然被选择性地摄取并保留在肿瘤细胞中。然而，螯合的放射性金属同位素为成像和/或放射治疗应用提供了改善的发射。这类物质非常适合于向存在于对象内的所有恶性肿瘤递送亚细胞毒性但免疫调节剂量的离子化RT，无论其数量和位置是否已知。
因此，在第一方面，本发明涵盖在对象中治疗包括一种或多种恶性实体瘤的癌症的方法。该方法包括向对象全身给予(a)被恶性实体瘤组织差异性摄取并保留在恶性实体瘤组织中的免疫调节剂量的靶向放射治疗(TRT)试剂；和(b)一种或多种免疫刺激剂的步骤。
在一些实施方式中，一种或多种免疫刺激剂是能够靶向一种或多种检查点分子的免疫检查点抑制剂。
一种或多种免疫检查点抑制剂的非限制性实例包括能够靶向以下一种或多种检查点分子的试剂：A2AR(腺苷A2a受体)，BTLA(B和T淋巴细胞衰减剂)，CTLA4(细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4)，KIR(杀伤细胞免疫球蛋白样受体)，LAG3(淋巴细胞激活基因3)，PD-1(程序性死亡受体1)，PD-L1(程序性死亡配体1)，CD40(分化簇40)，CD27(分化簇 27)，CD28(分化簇28)，CD137(分化簇137)，OX40(CD134；分化簇 134)，OX40L(OX40配体；分化簇252)，GITR(糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白)，GITRL(糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白配体)，ICOS(诱导性T细胞共刺激分子)，ICOSL(诱导性T细胞共刺激配体)，B7H3(CD276；分化簇276)，B7H4(VTCN1；含V-set结构域的T细胞活化抑制剂1)，IDO(吲哚胺2,3-二加氧酶)，TIM-3(T细胞免疫球蛋白结构域和粘蛋白结构域3)，Gal-9(半乳凝集素-9)或VISTA (T细胞活化的V-结构域Ig抑制剂)。
在一些实施方式中，一种或多种免疫检查点抑制剂包括一种或多种抗免疫检查点分子抗体。在一些这样的实施方式中，一种或多种抗免疫检查点分子抗体包括至少一种单克隆抗体。
在一些实施方式中，一种或多种免疫检查点抑制剂包括一种或多种能够抑制或阻断一种或多种免疫检查点分子的小分子。这种小分子检查点抑制剂的非限制性实例包括靶向PD-L1的CA-170和CA-327。
在一些实施方式中，一种或多种抗免疫检查点分子抗体包括：抗CTLA4 抗体，抗PD-1抗体，抗PD-L1抗体，抗LAG3抗体，抗KIR抗体，抗A2AR 抗体和抗BTLA抗体，抗CD40抗体，抗CD27抗体，抗CD28抗体，抗 CD137抗体，抗OX40抗体，抗OX40L抗体，抗GITR抗体，抗GITRL抗体，抗ICOS抗体，抗ICOSL抗体，抗B7H3抗体，抗B7H4抗体，抗IDO 抗体，抗TIM-3抗体，抗Gal-9抗体，或抗VISTA抗体。
在一些实施方式中，TRT试剂是间碘苄基胍(MIBG)，其中MIBG中的碘原子是放射性碘同位素。
在一些实施方式中，TRT试剂是放射性标记的肿瘤靶向抗体。
在一些实施方式中，TRT试剂是镭的放射性同位素，例如Ra-223。
在一些实施方式中，TRT试剂是具有下式的放射性磷脂醚金属螯合物或其盐：
Figure BDA0002576889750000061
R1包含与金属原子螯合的螯合剂，其中所述金属原子是半衰期大于6小时并小于30天的α、β或俄歇发射金属同位素；a是0或1；n是12-30的整数；m是0或1；Y是-H，-OH，-COOH，-COOX，-OCOX或-OX，其中X 是烷基或芳基；R2是-N+H3，-N+H2Z，-N+HZ2或-N+Z3，其中各Z独立地为烷基或芳烷基(aroalkyl)；以及b是1或2。可以使用的金属同位素的非限制的示例包括：Sc-47，Lu-177，Y-90，Ho-166，Re-186，Re-188，Cu-67，Au- 199，Rh-105，Ra-223，Ac-225，Pb-212或Th-227。
在一些实施方式中，螯合剂是1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三乙酸 (DO3A)或其衍生物之一；1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4-二乙酸(NODA)或其衍生物之一；1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(NOTA)或其衍生物之一；1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)或其衍生物之一；1,4,7-三氮杂环壬烷,1- 戊二酸-4,7-二乙酸(NODAGA)或其衍生物之一；1,4,7,10-四氮杂环癸烷,1-戊二酸-4,7,10-三乙酸(DOTAGA)或其衍生物之一；1,4,8,11-四氮杂环十四烷- 1,4,8,11-四乙酸(TETA)或其衍生物之一；1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷- 4,11-二乙酸(CB-TE2A)或其衍生物之一；二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，其二酯，或其衍生物之一；2-环己基二亚乙基三胺五乙酸(CHX-A”-DTPA)或其衍生物之一；去铁胺(DFO)或其衍生物之一；1,2-[[6-羧基吡啶-2-基]甲基氨基]乙烷(H2dedpa)或其衍生物之一；和DADA或其衍生物之一，其中DADA包含结构：
Figure BDA0002576889750000062
在一些实施方式中，a是1(脂肪族芳基-烷基链)。在一些实施方式中，a是0(脂肪族烷基链)。
在一些实施方式中，m是1(酰基磷脂系列)。在一些此类实施方式中，n是12至20之间的整数。在一些实施方式中，Y是-OCOX，-COOX或- OX。
在一些实施方式中，X是-CH2CH3或-CH3。
在一些实施方式中，m是0(烷基磷脂系列)。
在一些实施方式中，b是1。
在一些实施方案中，n是18。
在一些实施方式中，R2是-N+Z3。在一些实施方式中，各Z独立地是- CH2CH3或-CH3。在一些这样的实施方式中，各Z是-CH3。
在一些实施方式中，螯合金属原子的螯合剂是：
Figure BDA0002576889750000071
Figure BDA0002576889750000081
Figure BDA0002576889750000091
Figure BDA0002576889750000101
在一些实施方式中，放射性磷脂醚金属螯合物是下述化合物中的一种，其中，选定的化合物与金属原子螯合：
Figure BDA0002576889750000111
Figure BDA0002576889750000121
Figure BDA0002576889750000131
Figure BDA0002576889750000141
Figure BDA0002576889750000151
Figure BDA0002576889750000161
在一些实施方式中，磷脂醚金属螯合物结构中，a为1，b为1，m为0， n为18，以及R2是-N+(CH3)3。在一些这样的实施方式中，磷脂醚金属螯合物是与金属原子螯合的NM600，例如(但不限于)90Y-NM600。
在一些实施方式中，TRT试剂是具有下式的放射性卤代磷脂醚或其盐：
Figure BDA0002576889750000162
R1包括放射性卤素同位素；a为0或1；n为12至30的整数；m为0或 1；Y选自–H、–OH、-COOH、-COOX、–OX和–OCOX，其中X是烷基或芳基烷基；R2选自-N+H3、-N+H2Z、-N+HZ2和-N+Z3，其中各Z独立地为烷基或芳基。
在一些实施方式中，放射性卤素同位素是123I、124I、125I、131I、211At、76Br或77Br。
在一些实施方式中，a为1且m为0。
在一些实施方式中，n为18。
在一些实施方式中，R2为-N+(CH3)3。在一些这样的实施方式中，a为 1，m为0，且n为18。在一些这样的实施方式中，放射性卤素同位素是123I、124I、125I、或131I(放射性卤代磷脂醚为[123I]-NM404、[124I]-NM404、[125I]- NM404、[131I]-NM404、[211At]-NM404、[76Br]-NM404、或[77Br]-NM404)。
在一些实施方式中，TRT试剂、免疫刺激剂、或两者静脉内给予。
在一些实施方式中，所述对象是人。
可以使用所述方法治疗的以恶性实体瘤呈现的癌症的非限制性示例包括：黑色素瘤，神经母细胞瘤，肺癌，肾上腺癌，结肠癌，结直肠癌，卵巢癌，前列腺癌，肝癌，皮下癌，皮肤或头或颈部鳞状细胞癌，肠癌，成视网膜细胞瘤，宫颈癌，胶质瘤，乳腺癌，胰腺癌，软组织肉瘤，尤因肉瘤，横纹肌肉瘤，骨肉瘤，肾母细胞瘤(Wilms’tumor)或小儿脑肿瘤。
在一些实施方式中，在不向对象给予不是检查点分子的抗肿瘤抗原的抗体的情况下治疗癌症。
在一些实施方式中，不给予对象抗GD2抗体。
在第二方面，本公开内容包括TRT试剂和一种或多种免疫刺激剂在治疗对象中包括一种或多种恶性实体瘤的癌症中的用途。
在第三方面，本公开内容包括TRT试剂和/或一种或多种免疫刺激剂在制备用于治疗对象中包括一种或多种恶性实体瘤的癌症的药物中的用途，如上所述。
根据以下详细说明、权利要求和图片之后，本发明的其他目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
本专利或申请文件包含至少一幅有色附图。本专利或专利申请公开的带彩色附图的副本将根据要求，在支付所需的费用之后由政府机关提供。
图1显示了碱化合物18-(对碘苯基)十八烷基磷酸胆碱(NM404)的化学结构。
图2A是显示xRT+IT-IC引发原位肿瘤疫苗接种的图。更具体地，图 2A示出了肿瘤生长曲线，显示xRT和IT-hu14.18-IL2之间的协同作用。使用 xRT+IT-IC治疗的小鼠中有71％(22/31)变得无病。
图2B是显示xRT+IT-IC引发原位肿瘤接种的另一幅图。更具体地说，图2B显示了Kaplan-Meier存活曲线，显示xRT和IT-hu14.18-IL2之间的协同作用。使用xRT+IT-IC治疗的小鼠中有71％(22/31)变得无病。
图2C是显示xRT+IT-IC引发原位肿瘤接种的另一幅图。更具体地说，图2C显示90％的治疗小鼠排斥随后植入B78黑色素瘤。
图3是显示伴随性免疫耐受(concomitant immune tolerance)的图表。显示了原发性肿瘤响应。在双肿瘤B78黑色素瘤模型中远处未治疗的肿瘤抑制对xRT+IT-IC的响应，并且这种抑制可以通过辐照第二肿瘤得以克服。
图4是显示伴随性免疫耐受是由Treg引起的图表。显示了原发性肿瘤响应。在双肿瘤B78黑色素瘤模型中远处未治疗的肿瘤抑制对xRT+IT-IC的响应，并且这种抑制可以通过消耗Treg得以克服(使用在其Treg上表达白喉毒素受体的转基因DEREG小鼠，从而通过给予白喉毒素消耗Treg)。
图5是显示B78黑色素瘤选择性摄取124I-NM404的图像。携带约 200mm3 B78肿瘤的小鼠接受IV 124I-NM404并进行连续PET/CT扫描。于71 小时的该图像显示了肿瘤的选择性摄取，并且心脏和肝脏具有一些残留的背景摄取。
图6是证明可以在残留水平的分子靶向放射治疗(TRT)存在的情况下引发原位疫苗接种的图表。在存在或不存在3μCi 131I-NM404的情况下，使用组合的xRT+IT-IC进行治疗同样有效。这近似于当我们递送xRT(d0)然后递送IT-IC(d6-10)时将存在的TRT的残余活性，如实施例4中所述。
图7显示了携带肿瘤的小鼠在注射Gd-NM600后的MRI图像的时间过程，其显示了24小时肿瘤(T)的增大。
图8A显示在鼠黑色素瘤和胰腺肿瘤模型中远处未处理肿瘤对局部RT+ IT-IC的组合的原发性肿瘤响应的肿瘤特异性抑制。显示携带同源的表达双唾液酸神经节苷脂(GD2+)的原发性同侧肿瘤+/-对侧的继发性肿瘤的C57BL/6小鼠仅对原发性肿瘤进行处理，如所示的那样，在第1天用xRT和在第6-10天肿瘤内(IT)注射50mcg的抗-GD2免疫细胞因子(IC)，hu14.18-IL2(一种抗 GD2mAb和IL2的融合物)。平均原发性肿瘤体积显示在图8A中。更具体地，图8A显示在携带原发性B78黑色素瘤肿瘤的小鼠中，未处理的继发性 B78肿瘤的存在拮抗了原发性肿瘤对RT+IT-IC的响应。我们将这种效应描述为“伴随性免疫耐受”——未处理的远处肿瘤对经处理的肿瘤针对xRT+IT-IC 的局部反应的拮抗作用。
图8B显示在鼠黑色素瘤和胰腺肿瘤模型中远处未处理肿瘤对局部RT+ IT-IC的组合的原发性肿瘤响应的肿瘤特异性抑制的另一幅图。显示携带同源的表达双唾液酸神经节苷脂(GD2+)的原发性同侧肿瘤+/-对侧的继发性肿瘤的 C57BL/6小鼠仅对原发性肿瘤进行处理，如所示的那样，在第1天用xRT和在第6-10天肿瘤内(IT)注射50mcg的抗-GD2免疫细胞因子(IC)，hu14.18- IL2(一种抗GD2mAb和IL2的融合物)。更具体地，图8B显示了小鼠加上重复实验的Kaplan-Meier存活曲线。由于原发性肿瘤进展，几乎所有小鼠都被安乐死。
图8C显示在鼠黑色素瘤和胰腺肿瘤模型中远处未处理肿瘤对局部RT+ IT-IC的组合的原发性肿瘤响应的肿瘤特异性抑制的另一幅图。显示携带同源的表达双唾液酸神经节苷脂(GD2+)的原发性同侧肿瘤+/-对侧的继发性肿瘤的 C57BL/6小鼠仅对原发性肿瘤进行处理，如所示的那样，在第1天用xRT和在第6-10天肿瘤内(IT)注射50mcg的抗-GD2免疫细胞因子(IC)，hu14.18- IL2(一种抗GD2mAb和IL2的融合物)。更具体地，在携带原发性Panc02-GD2+胰腺肿瘤并且在相对侧有或没有继发性Panc02-GD2-肿瘤的小鼠中，未处理的Panc02继发性肿瘤的存在抑制了原发性Panc02-GD2+肿瘤对RT+IT- IC的响应。
图8D显示在鼠黑色素瘤和胰腺肿瘤模型中远处未处理肿瘤对局部RT+ IT-IC的组合的原发性肿瘤响应的肿瘤特异性抑制的另一幅图。显示携带同源的表达双唾液酸神经节苷脂(GD2+)的原发性同侧肿瘤+/-对侧的继发性肿瘤的 C57BL/6小鼠仅对原发性肿瘤进行处理，如所示的那样，在第1天用xRT和在第6-10天肿瘤内(IT)注射50mcg的抗-GD2免疫细胞因子(IC)，hu14.18- IL2(一种抗GD2mAb和IL2的融合物)。更具体地，图8D显示在携带原发性 B78黑色素瘤肿瘤的小鼠中，继发性B78肿瘤抑制原发性肿瘤对RT+IT-IC的响应，但是继发性Panc02-GD2+胰腺肿瘤未发挥这种作用。
图8E显示在鼠黑色素瘤和胰腺肿瘤模型中远处未处理肿瘤对局部RT+ IT-IC的组合的原发性肿瘤响应的肿瘤特异性抑制的另一幅图。显示携带同源的表达双唾液酸神经节苷脂(GD2+)的原发性同侧肿瘤+/-对侧的继发性肿瘤的 C57BL/6小鼠仅对原发性肿瘤进行处理，如所示的那样，在第1天用xRT和在第6-10天肿瘤内(IT)注射50mcg的抗-GD2免疫细胞因子(IC)，hu14.18- IL2(一种抗GD2mAb和IL2的融合物)。更具体地，图8E显示在携带原发性 Panc02-GD2+肿瘤的小鼠中，继发性Panc02-GD2-肿瘤抑制原发性肿瘤对组合的xRT和IT-hu14.18-IL2的响应，而B78继发性肿瘤未抑制。n＝每组小鼠数。NS＝不显著的，***p<0.001。
图9A包括免疫组织化学图像(左侧和中间)和图表(右侧)，显示伴随性免疫耐受通过调节性T细胞(Treg)的特异性消耗而被规避。更具体地，图9A显示在具有一个(图9A，最左侧A1和A2)或两个(图9A，中间A3和A4) 肿瘤的小鼠中在xRT后第6天评估的肿瘤的Treg标志物FoxP3的免疫组织化学(显示代表性400x图像)。小鼠不接受xRT或仅接受针对原发性肿瘤的 xRT。原发性肿瘤显示在图9A的A1-A3中，继发性肿瘤显示在图9A的A4 中。小箭头指出一些FoxP3+细胞(棕色核＝FoxP3+，蓝色＝苏木精复染剂)。右侧显示的图表对每200x场的FoxP3+细胞进行盲法定量，分别对应于图9A的A1，A2，A3和A4中所示的条件。
图9B显示通过调节性T细胞(Tregs)的特异性消耗而避免了伴随性疫耐受性的另一幅图。更具体地，图9B显示DEREG小鼠在Treg特异性FoxP3 启动子的控制下表达白喉毒素受体，从而在IP注射白喉毒素时能够特异性地消耗Treg。携带原发性和继发性B78黑色素瘤肿瘤的DEREG小鼠用 xRT+IT-IC处理原发性肿瘤并IP注射白喉毒素或PBS(显示第一个重复实验)。在这些小鼠中消耗Treg后消除了伴随性免疫耐受，导致改善的(图9B) 原发性肿瘤响应。n＝每组小鼠数。**p<0.01，***p<0.001。
图9C显示通过调节性T细胞(Tregs)的特异性消耗而避免了伴随性免疫耐受的另一幅图。更具体地，图9C显示DEREG小鼠在Treg特异性FoxP3 启动子的控制下表达白喉毒素受体，从而在IP注射白喉毒素时能够特异性地消耗Treg。携带原发性和继发性B78黑色素瘤肿瘤的DEREG小鼠用 xRT+IT-IC处理至原发性肿瘤并IP注射白喉毒素或PBS(显示第一个重复实验)。在这些小鼠中消耗Treg后消除了伴随性免疫耐受，导致改善的(图9C) 继发性肿瘤响应。n＝每组小鼠数。**p<0.01，***p<0.001。
图10A显示通过将xRT递送至两个肿瘤部位而克服伴随性免疫耐受的图表。在携带原发性和继发性B78肿瘤的小鼠中，继发性肿瘤抑制原发性肿瘤对用xRT+IT-IC的原发性肿瘤处理的响应。通过向原发性肿瘤和继发性肿瘤递送12Gy xRT以及向原发性肿瘤递送IT-IC可以克服这一点，从而导致重复实验中改善的(图10A)原发性肿瘤响应(显示第一个重复实验)。n＝每组小鼠数。**p<0.01，***p<0.001。
图10B显示通过将xRT递送至两个肿瘤部位而克服伴随性免疫耐受的另一幅图。在携带原发性和继发性B78肿瘤的小鼠中，继发性肿瘤抑制原发性肿瘤对用xRT+IT-IC的原发性肿瘤处理的响应。通过向原发性肿瘤和继发性肿瘤递送12Gy xRT以及向原发性肿瘤递送IT-IC可以克服这一点，从而导致重复实验中改善的(图10B)增强动物存活。n＝每组小鼠数。**p<0.01， ***p<0.001。
图11A显示单独的低剂量xRT不会引发原位疫苗接种，但是当与原位疫苗位点的12Gy+IT-IC处理一起递送到远处肿瘤部位时确实克服了伴随性免疫耐受。更具体地，图11A显示在仅携带原发性B78肿瘤的小鼠中，12Gy+ IT-IC引发原位疫苗接种(如前所示)并导致大多数小鼠(该实验中为4/6)完全肿瘤消退和记忆免疫应答(Morris,Cancer Res,2016)。另一方面，在单独的 IT-IC或低剂量(2Gy)xRT+IT-IC后，没有动物表现出完全的肿瘤消退(两组中均为0/6)p<0.05。
图11B显示单独的低剂量xRT不会引发原位疫苗接种，但是当与原位疫苗位点的12Gy+IT-IC处理一起递送到远处肿瘤部位时确实克服了伴随性免疫耐受的另一幅图。更具体地，图11B显示在携带原发性和继发性B78黑色素瘤肿瘤的小鼠中，递送至继发性肿瘤的低剂量xRT(2Gy或5Gy)在克服原发性肿瘤中伴随性免疫耐受的能力方面相当于12Gy。
图11C显示单独的低剂量xRT不会引发原位疫苗接种，但是当与原位疫苗位点的12Gy+IT-IC处理一起递送到远处肿瘤部位时确实克服了伴随性免疫耐受的另一幅图。更具体地，图11C显示在这些相同的动物中，显然通过向继发性肿瘤递送低剂量xRT克服伴随性免疫耐受挽救了对IT-IC免疫疗法的全身响应。在这种情况下，当xRT被递送到所有肿瘤部位时，然后原发性肿瘤的IT-IC注射引发全身性抗肿瘤效应，使得继发性肿瘤对2Gy或5Gy的响应大于在没有原发性肿瘤IT-IC注射的情况下对12Gy xRT的响应。
图12A是PET图像，显示采用131I-NM404的低剂量TRT有效消耗肿瘤浸润性FoxP3+Treg而没有全身性白细胞减少或肿瘤浸润性CD8+效应T细胞的消耗。在大多数临床情况中，向所有肿瘤部位递送外部束(甚至低剂量)而不引起明显的骨髓消耗和导致免疫抑制的白细胞减少是不可行的。在这里，我们测试了TRT是否可以全身给予以特异性消耗肿瘤浸润性抑制性免疫细胞(Treg)，而不会引发全身免疫细胞耗竭和白细胞减少。更具体地，图 12A显示使用正电子发射的124I-NM404在B78黑色素瘤肿瘤模型中进行放射量测定研究，证实NM404的肿瘤选择性摄取。携带B78肿瘤的C57BL/6小鼠用60μCi131I-NM404处理。该活性近似于将约2Gy TRT递送至B78肿瘤所需的131I-NM404的量。在未处理的对照小鼠(标识为“C”)中收集外周血和肿瘤样品，之后以8天的间隔(T1＝d8，T2＝d16，T3＝d24，T4＝d32)收集。
图12B是柱形图，显示采用131I-NM404的低剂量TRT有效消耗肿瘤浸润性FoxP3+Treg而没有全身性白细胞减少或肿瘤浸润性CD8+效应T细胞的消耗。在大多数临床情况中，向所有肿瘤部位递送外部束(甚至低剂量) 而不引起明显的骨髓消耗和导致免疫抑制的白细胞减少是不可行的。在这里，我们测试了TRT是否可以全身给予以特异性消耗肿瘤浸润性抑制性免疫细胞(Treg)，而不会引发全身免疫细胞耗竭和白细胞减少。更具体地，图12B 显示该剂量的TRT不会导致任何显著的全身性白细胞减少。
图12C是另一柱形图，显示采用131I-NM404的低剂量TRT有效消耗肿瘤浸润性FoxP3+Treg而没有全身性白细胞减少或肿瘤浸润性CD8+效应T 细胞的消耗。在大多数临床情况中，向所有肿瘤部位递送外部束(甚至低剂量)而不引起明显的骨髓消耗和导致免疫抑制的白细胞减少是不可行的。在这里，我们测试了TRT是否可以全身给予以特异性消耗肿瘤浸润性抑制性免疫细胞(Treg)，而不会引发全身免疫细胞耗竭和白细胞减少。更具体地，图 12C显示该剂量的TRT不会显著影响肿瘤浸润性CD8+效应T细胞的水平 (ANOVA p＝0.25)。
图12D是另一柱形图，显示采用131I-NM404的低剂量TRT有效消耗肿瘤浸润性FoxP3+Treg而没有全身性白细胞减少或肿瘤浸润性CD8+效应T 细胞的消耗。在大多数临床情况中，向所有肿瘤部位递送外部束(甚至低剂量)而不引起明显的骨髓消耗和导致免疫抑制的白细胞减少是不可行的。在这里，我们测试了TRT是否可以全身给予以特异性消耗肿瘤浸润性抑制性免疫细胞(Treg)，而不会引发全身免疫细胞耗竭和白细胞减少。更具体地，图12D显示该剂量的TRT显著消耗了肿瘤浸润性FoxP3+Treg(ANOVA p＝0.03；* p<0.05)。
图13A显示采用131I-NM404的低剂量TRT有效克服了伴随性免疫耐受并且挽救了原位疫苗接种的全身抗肿瘤作用。考虑到低剂量131I-NM404 TRT 在不使小鼠白细胞减少的情况下消耗肿瘤浸润性Treg的能力，我们测试了低剂量131I-NM404是否可以有效克服伴随性免疫耐受。如所示的那样，在第1 天用60-mcCi 131I-NM404(NM404)处理携带两个B78肿瘤的C57BL/6小鼠。在一个半衰期(第8天)后，动物接受针对原发性肿瘤(原位疫苗部位)的12GyxRT或不接受xRT。如所示的那样，处理未接受131I-NM404的对照小鼠的继发性肿瘤(0，2或12Gy)。如所示的那样，在第13-17天，小鼠每天接受IT注射IC至原发性肿瘤(原位疫苗部位)。更具体地，图13A 显示原发性肿瘤响应，证明给予低剂量TRT有效地克服了伴随性免疫耐受并且挽救了原位接种疫苗的全身性抗肿瘤作用。
图13B显示采用131I-NM404的低剂量TRT有效克服了伴随性免疫耐受并且挽救了原位疫苗接种的全身抗肿瘤作用的另一幅图。考虑到低剂量131I- NM404 TRT在不使小鼠白细胞减少的情况下消耗肿瘤浸润性Treg的能力，我们测试了低剂量131I-NM404是否可以有效克服伴随性免疫耐受。考虑到低剂量131I-NM404 TRT在不使小鼠白细胞减少的情况下消耗肿瘤浸润性Treg的能力，我们测试了低剂量131I-NM404是否可以有效克服伴随性免疫耐受。在一个半衰期(第8天)后，动物接受针对原发性肿瘤(原位疫苗部位)的12Gy xRT或不接受xRT。如所示的那样，处理未接受131I-NM404的对照小鼠的继发性肿瘤(0，2或12Gy)。如所示的那样，在第13-17天，小鼠每天接受IT 注射IC至原发性肿瘤(原位疫苗部位)。更具体地，图13B显示继发性肿瘤响应，证明给予低剂量TRT有效地克服了伴随性免疫耐受并且挽救了原位接种疫苗的全身性抗肿瘤作用。
图14显示了示例性的烷基磷酸胆碱金属螯合物(64Cu-NM600)的化学结构。可以使用其他金属替换64Cu。
图15是来自用86Y-NM600注射后48小时的扫描的2只单一肿瘤B78小鼠的PET/CT图像。
图16是来自用86Y-NM600注射后48小时的扫描的2只两个肿瘤的B78 小鼠的PET/CT图像。
图17包括来自用64Cu-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的U87MG小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量 /g组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图18包括来自用64Cu-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的4T1小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图19包括来自用64Cu-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的HCT-116小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图20包括来自用64Cu-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的A549小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g 组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图21包括来自用64Cu-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的PC-3小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g 组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图22包括来自用64Cu-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的HT-29小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g 组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图23包括来自用64Cu-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的MiaPaca小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量 /g组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图24包括来自用86Y-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的4T1小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图25包括来自用89Zr-NM600注射后3小时(左图)、24小时(中图)和48 小时(右图)扫描的4T1小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图26包括来自用52Mn-NM600注射后4小时(左图)和1天(右图)扫描的 HT-29小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g组织(％ID/g，比例显示在最右边)的百分比计算的组织活性。
图27包括来自用52Mn-NM600注射后4小时(左图)和1天(右图)扫描的 PC-3小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g组织(％ID/g，比例显示在各图像的右边)的百分比计算的组织活性。
图28包括来自用52Mn-NM600注射后2天(左图)、3天(左边第二幅图)、5天(右边第二幅图)和7天(右图)扫描的HT-29小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g组织(％ID/g，比例显示在图像的右边)的百分比计算的组织活性。
图29包括来自用52Mn-NM600注射后2天(左图)、3天(左边第二幅图)、 5天(右边第二幅图)和7天(右图)扫描的PC-3小鼠的PET/CT图像。这些图像显示了以注射剂量/g组织(％ID/g，比例显示在图像的右边)的百分比计算的组织活性。
图30是用86Y-NM600、64Cu-NM600和89Zr-NM-600注射的4T1小鼠中 4T1肿瘤组织的感兴趣PET定量区域的数据(螯合物摄取与时间的关系)的图表。
图31是用86Y-NM600、64Cu-NM600和89Zr-NM-600注射的4T1小鼠中心脏组织的感兴趣PET定量区域的数据(螯合物摄取与时间的关系)的图表。
图32是用86Y-NM600、64Cu-NM600和89Zr-NM-600注射的4T1小鼠中肝脏组织的感兴趣PET定量区域的数据(螯合物摄取与时间的关系)的图表。
图33是用86Y-NM600、64Cu-NM600和89Zr-NM-600注射的4T1小鼠中全身的感兴趣PET定量区域的数据(螯合物摄取与时间的关系)的图表。
图32是描述金属螯合物注射后48小时(86Y-NM600、64Cu-NM600、89Zr- NM-600和177Lu-NM600)和96小时(177Lu-NM600)的4T1小鼠中健康和肿瘤组织中离体螯合物生物分布的柱状图表。
图35显示了示例性的烷基磷酸胆碱金属螯合物(177Lu-NM600)的化学结构。可以使用其他金属替换177Lu。
图36是用90Y-NM600注射后48小时获取的3只B78小鼠的放射自显影图像。异种移植的B78肿瘤以位于各小鼠图像右下部的大暗点示出。
图37是用90Y-NM600注射后96小时获取的3只B78小鼠的放射自显影图像。异种移植的B78肿瘤以位于各小鼠图像右下部的大暗点示出。
图38是用177Lu-NM600注射后5天获取的B78小鼠的放射自显影图像。异种移植的B78肿瘤以位于小鼠图像底部的2个暗点示出。
图39是用177Lu-NM600注射后13天获取的B78小鼠的放射自显影图像。异种移植的B78肿瘤以位于小鼠图像底部的2个暗点示出。
图39是用177Lu-NM600注射后13天获取的B78小鼠的放射自显影图像。异种移植的B78肿瘤以位于小鼠图像底部的2个暗点示出。
图40是用177Lu-NM600注射后10天获取的MiaPaca小鼠的放射自显影图像。异种移植的MiaPaca肿瘤的位置由箭头和虚线圆圈指示。
图41是用177Lu-NM600注射后48小时获取的3只4T1小鼠的放射自显影图像。异种移植的4T1肿瘤的位置由箭头和虚线圆圈指示。
图42是用177Lu-NM600注射后96小时获取的3只4T1小鼠的放射自显影图像。异种移植的4T1肿瘤的位置由虚线圆圈指示。
图43是用90Y-NM600注射后4小时获取的3只4T1小鼠的放射自显影图像。异种移植的4T1肿瘤的位置由箭头和虚线圆圈指示。
图44是用90Y-NM600注射后48小时获取的3只4T1小鼠的放射自显影图像。异种移植的4T1肿瘤以位于各小鼠图像右下部的大暗点示出。
图45是用90Y-NM600注射后96小时获取的3只4T1小鼠的放射自显影图像。异种移植的4T1肿瘤以位于各小鼠图像右下部的大暗点示出。
图46是阐释相较于对照(仅有赋形剂)，B78异种移植的小鼠模型中两个不同剂量(150μCi和300μCi)的90Y-NM600的放射疗法作用的图表。数据表示为测量的肿瘤体积mm3与注射后天数时间的关系。
图47是阐释相较于对照(仅有赋形剂)，B78异种移植的小鼠模型中单个 500μCi剂量的177Lu-NM600的放射疗法作用的图表。数据表示为测量的肿瘤体积mm3与注射后天数时间的关系。
图48是阐释相较于对照(仅有赋形剂)，MiaPaca异种移植的小鼠模型中单个400μCi剂量的177Lu-NM600的放射疗法作用的图表。数据表示为测量的肿瘤体积mm3与注射后天数时间的关系。
图49是阐释相较于对照(仅有赋形剂)，4T1异种移植的小鼠模型中单个 500μCi剂量的177Lu-NM600的放射疗法作用的图表。数据表示为测量的肿瘤体积mm3与注射后天数时间的关系。*P<0.05；**P<0.01；***P<0.001。
图50是阐释相较于对照(仅有赋形剂)，4T1异种移植的小鼠模型中两个系列剂量的177Lu-NM600(500μCi和250μCi)的放射疗法作用的图表。数据表示为测量的肿瘤体积mm3与注射后天数时间的关系。
图51是阐释相较于对照(仅有赋形剂)，4T1异种移植的小鼠模型中两个不同剂量(500μCi和250μCi)的177Lu-NM600的放射疗法作用的图表。数据表示为测量的肿瘤体积mm3与注射后天数时间的关系。
图52是阐释肿瘤质量对常规TRT中90Y-NM600和131I-NM404的比较性治疗功效的影响的图表。
图53是比较NM404的3个不同的金属螯合物类似物以及胺类似物的平均白蛋白结合能的柱状图表。以虚线示出I-NM404的结合能，用于比较。
图54是显示B78黑色素瘤胁腹肿瘤小鼠的肿瘤体积(mm3)随时间 (天)而变化的图，这些小鼠接受了抗CTLA4免疫检查点抑制剂(CTLA4) 和/或不同剂量(25μCi、50μCi或100μCi)靶向放射治疗(TRT)试剂Y90- NM600的治疗。对照组小鼠给予不含抗CTLA4或TRT试剂的载剂 (PBS)。18天后，与PBS、仅Y90-NM600或仅抗CTLA4相比，抗CTLA4 联合50或100μCiY90-NM600治疗显著降低肿瘤生长(ANOVA检验 p<0.05)。25μCi Y90-NM600联合抗CTLA-4治疗组显示中间生长延迟响应，呈剂量响应趋势。
图55显示了与单独给予TRT、单独给予检查点阻断剂(抗-CTLA4)或 PBS载剂的小鼠相比，联合给予TRT(50μCi Y90-NM600)和检查点阻断剂 (抗-CTLA4)的小鼠的动物总存活率。
图56显示了联合给予三种不同的TRT(25μCi、50μCi和100μCi Y90- NM600)和检查点阻断剂(抗-CTLA4)的小鼠的动物总存活率。
图57显示B78黑色素瘤胁腹肿瘤小鼠的肿瘤体积(mm3)随时间(天) 而变化的图，这些小鼠接受了抗-CTLA4免疫检查点抑制剂(CTLA4)和/或不同剂量(25μCi、50μCi或100μCi)分子靶向放射治疗(MTRT)试剂90Y- NM600的治疗。对照组小鼠给予不含抗-CTLA4或MTRT试剂的载剂 (PBS)。与PBS、仅90Y-NM600或仅抗-CTLA4相比，抗-CTLA4联合50 或100μCi90Y-NM600治疗显著降低肿瘤生长(ANOVA检验p<0.05)。
图58显示接受了抗-CTLA4免疫检查点抑制剂(CTLA4)和/或不同剂量 (25μCi、50μCi或100μCi)分子靶向放射治疗(MTRT)试剂90Y-NM600的治疗的B78黑色素瘤胁腹肿瘤小鼠的动物总存活率。与其他组相比，MTRT (50μCi 90Y-NM600或100μCi 90Y-NM600)和检查点阻断剂(抗-CTLA4) 联合用药的小鼠存活率显著提高。
图59显示NXS2神经母细胞瘤小鼠的肿瘤体积(mm3)随时间(天)而变化的图，这些小鼠接受了抗-CTLA4免疫检查点抑制剂(CTLA4)和/或 50μCi分子靶向放射治疗(MTRT)试剂90Y-NM600的治疗。对照组小鼠给予不含抗CTLA4或TRT试剂的载剂(PBS)。与PBS、仅90Y-NM600或仅抗- CTLA4相比，联合使用90Y-NM600 MTRT和抗-CTLA4可显著降低肿瘤生长。
图60显示4T1乳腺癌肿瘤小鼠的肿瘤体积(mm3)随时间(天)而变化的图，这些小鼠接受了抗-CTLA4免疫检查点抑制剂(CTLA4)和/或50μCi 分子靶向放射治疗(MTRT)试剂90Y-NM600的治疗。对照组小鼠给予不含抗CTLA4或TRT试剂的载剂(PBS)。与PBS、仅90Y-NM600或仅抗- CTLA4相比，联合使用90Y-NM600 MTRT和抗-CTLA4可显著降低肿瘤生长。
图61显示在同时具有原发性和继发性(远处)肿瘤的B78黑色素瘤胁腹肿瘤小鼠中，肿瘤体积(mm3)随照射的原发性B78肿瘤的时间(天)而变化的图。用仅针对原发性肿瘤的EBRT(12Gy，继发性肿瘤被屏蔽)、抗 CTLA4免疫检查点抑制剂(CTLA4)和/或50μCi的分子靶向放射治疗 (MTRT)试剂90Y-NM600的各种组合联合治疗小鼠。与其他组相比，联合应用12Gy EBRT、90Y-NM600 MTRT和抗CTLA4治疗可显著降低原发性肿瘤的生长。
图62显示在同时具有原发性和继发性肿瘤的B78黑色素瘤胁腹肿瘤小鼠中，被屏蔽的继发性(远处)B78肿瘤的肿瘤体积(mm3)随时间(天)而变化的图。用仅针对原发性肿瘤的EBRT(12Gy，继发性肿瘤被屏蔽)、抗 CTLA4免疫检查点抑制剂(CTLA4)和/或50μCi的分子靶向放射治疗 (MTRT)试剂90Y-NM600的各种组合联合治疗小鼠。与其他组相比，针对原发性肿瘤的EBRT、90Y-NM600 MTRT和抗CTLA4的联合治疗可显著降低继发性肿瘤的生长。
具体实施方式
I.概述
应理解，本公开不限于所描述的特定方法、方案、材料和试剂，因为这些可以变化。这里使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的，并不旨在限制本发明的范围，本发明的范围仅受任何后来提交的非临时申请的限制。
本文和所附权利要求书所用的单数的“一个”、“一种”和“该”包括复数含义，除非文中另有明确说明。同样，术语“一个”(或“一种”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可互换使用。术语“包括”及其变化形式不具有限制意义，其中这些术语出现在本说明书和权利要求中。因此，术语“包括”、“包含”、和“含有”可互换使用。
除非另外定义，否则，本文中所使用的所有技术和科学术语都具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的同样含义。虽然可采用与本文所述类似或等同的任何方法和材料实施或测试本发明，但在此描述的是优选的方法和材料。本文具体提及的所有出版物和专利都通过引用全文纳入本文用于所有目的，包括描述和公开所述出版物报道的可与本发明联合使用的化学物质、设备、统计分析和方法。本说明书引用的所有参考文献都应看作对本领域技术水平的指示。
本文术语仅用来描述实施方式，而不是用于限制本发明整体。除非另有说明，“一个”、“一种”、“所述”和“至少一个”可互换使用，表示一个或超过一个。
本发明包括任何药学上可接受的形式的本文所述的化合物(包括中间体)，包括异构体(例如，非对映异构体和对映异构体)、互变异构体、盐、溶剂合物、多晶型物、前药等。具体地，如果化合物有光学活性，本发明具体包含该化合物的各对映异构体以及这类对映异构体的外消旋混合物。应理解，术语“化合物”包括任何或全部这类形式，无论是否明确说明(虽然有时明确说明是“盐”)。
本文所用的“药学上可接受”表示化合物或组合物或运载体适于向对象给药以实现本文所述的治疗，而就治疗的必要性而言没有不当的有害的副作用。
本文所用术语“有效量”指引发研究人员、兽医、医生或其它临床工作人员期望的对象、组织或细胞的生物学或医学反应的化合物的量或剂量。
本文所用术语“药学上可接受的运载体”包括任何和全部干粉、溶剂、分散介质、包衣、抗细菌剂和抗真菌剂、等渗剂、吸收延迟剂等。药学上可接受的运载体是可用于以本发明的方法给予化合物的目的的物质，其优选是非毒性的，并且可以是固体、液体或气体物质，其另外是惰性的和药学上可接受的，并且与本发明的化合物相容。这类运载体的示例包括但不限于：各种乳糖，甘露醇，油类如玉米油，缓冲剂如PBS、盐水、聚乙二醇、甘油、聚丙二醇、二甲亚砜，酰胺如二甲基乙酰胺，蛋白质如白蛋白，和去污剂如吐温80，单糖和低聚多糖如葡萄糖、乳糖、环糊精和淀粉。
本文所用术语“给予”或“给药”是指向患有待治疗或预防的疾病或病症或具有其风险的对象提供本发明的化合物或药物组合物。
药理学中的给药途径是药物进入体内的途径。给药途径一般可根据施用物质的位置分类。常用的示例可包括口服给药和静脉内给药。也可基于作用靶标的位置对途径进行分类。作用可以是局部的(局部)、肠道(全身范围作用，但通过胃肠道递送)，或胃肠外(全身作用，但通过胃肠道以外的途径递送)，通过吸入的经肺部。
在肠道给药中，所需的效果是全身性的(非局部)，通过消化道给予物质。在胃肠外给药中，所需的效果是全身性的，并且物质通过除消化道以外的途径给予。
肠道给药可以是涉及胃肠道的任何部分的给药，并且具有全身性效果。该示例可包括经口(口服)的那些，许多药物是片剂、胶囊或滴剂，通过胃饲管、十二指肠饲管或腹孔的那些，许多药物和肠道营养，以及直肠给予的那些，栓剂中的各种药物。
胃肠外给药的示例可包括静脉内(进入静脉)，例如，许多药物，总肠胃外营养动脉内(进入动脉)，例如，用于治疗血管痉挛的血管扩张药物和用于治疗栓塞的血栓溶解药物，骨内输注(进入骨髓)，肌肉内，大脑内 (进入脑实质)，脑室内(进入脑室系统)，鞘内(注射到脊柱管内)和皮下(在皮肤下)。其中，骨内输注在间接静脉渠道中是有效的，因为骨髓直接排入静脉系统中。当静脉途径困难时，骨内输注可偶尔用于急救医疗和儿科中的药物和流体。
在本公开中使用以下缩写：ADCC，抗体依赖性细胞介导的细胞毒性；抗CTL4，一种靶向细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA4)的抗体，该抗体在细胞毒性T淋巴细胞(CTL)上发现；B16，与C57Bl/6小鼠同源的黑色素瘤；B78，B16变体，由于用GD2合酶转染而表达GD2；D，天；Hu14.18- IL2，实施例中公开的研究中使用的初级免疫细胞因子(与GD2反应)； IC，免疫细胞因子(与IL2连接的肿瘤反应性mAb的融合蛋白)；ICI，免疫检查点抑制剂；IL2，白细胞介素2；IT，瘤内；IV，静脉内；mAb，单克隆抗体；MAHA，小鼠抗-人抗体；NM404，用于表示图1中所示的磷脂醚，其被大多数肿瘤选择性摄取并用于实施例中公开的研究中的TRT；NM600，用于表示图14中所示的磷脂醚，其可以与任何金属螯合，并且其还被大多数肿瘤选择性摄取和用于实施例中公开的研究中的TRT；NXS2，与AJ小鼠同源的神经母细胞瘤；Panc02-GD2，与C57Bl/6小鼠同源的胰腺癌，由于用GD2 合酶转染而表达GD2；PLE，磷脂醚；RT，放射治疗；TRT，靶向放射治疗；W，周；9464D-GD2，与C57B1/6小鼠同源的神经母细胞瘤，由于用 GD2合酶转染而表达GD2。
II.本发明
本公开内容涉及治疗呈现为一种或多种恶性实体瘤的任何癌症的方法。所公开的方法结合了两个处理步骤，具有意想不到的协同作用，导致对恶性实体瘤的效果大大改善。具体地，向患者给予免疫调节剂量的由恶性实体瘤组织差异性摄取并保留在恶性实体瘤组织中的放射性磷脂金属螯合化合物或放射性卤代磷脂化合物，并且通过全身给予(例如，通过IV注射)一种组合物进行进一步的免疫调节，所述组合物包含一种或多种能够刺激特定免疫细胞的试剂，无论是否对接受免疫刺激剂治疗的至少一种恶性实体瘤进行额外的xRT治疗。
免疫调节剂量的放射性磷脂金属螯合化合物或放射性卤代化合物可能降低Treg水平(和其他免疫抑制元素)并且防止当xRT用于对抗肿瘤并且一个或多个另外的肿瘤未被辐照时发生的免疫系统阻碍(伴随性免疫耐受)，虽然对该机制的理解对于实践本发明是不必要的，并且本发明并不限于任何特定作用机制。
A.全身给予的免疫疗法：免疫检查点抑制剂作为示例性免疫刺激剂。
与通过将免疫调节剂直接给予肿瘤内的免疫刺激方法(例如，如以下一些实施例所示的通过原位疫苗接种的肿瘤内免疫)正好相反，通过全身给予免疫刺激剂来进行全身给予的免疫疗法。免疫刺激剂在对象的整个体内循环，从而刺激人体的自然免疫反应。
免疫检查点抑制剂是此类免疫刺激剂的非限制性实例。活化的T细胞表达多种免疫共抑制受体，例如淋巴细胞激活基因3(LAG-3)，程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA4)。这些和其他免疫检查点分子已显示可通过独特和非冗余途径调节T细胞对肿瘤微环境中肿瘤抗原的反应。
更具体地，癌症生长部分地由癌症诱导的免疫抑制介导。肿瘤可以激活抑制性免疫检查点途径，以减少对肿瘤的一般免疫反应。因此，关键的免疫检查点途径的阻断可以诱导抗肿瘤免疫力，这是由患者自身的免疫系统促进的。
通过给予CTLA4靶向(抗CLA4)mAb，CTLA4是第一个被临床靶向的免疫检查点分子。迄今为止，用于癌症治疗的最有前途的免疫检查点抑制剂策略涉及给予靶向CTLA-4和/或PD-1/PD-L1的mAb。当前正在开发其他免疫检查点抑制剂策略，并且所公开的组合方法不限于靶向任何特定的免疫检查点途径。
最近在《免疫评论》第276卷上发表了一系列有关检查点抑制剂和癌症免疫疗法的综述。这些综述，包括简介概述，Sharpe，A.H.，“检查点抑制剂和癌症免疫疗法的简介”(“Introduction to checkpoint inhibitors and cancer immunotherapy”)，ImmunolRev.276(2017年3月4日)：5-8，在此全文引入作为参考。
B.放射性磷脂金属螯合化合物的免疫调节剂量
使用的放射性磷脂金属螯合化合物应当选择性地靶向宽范围的实体瘤细胞类型，从而使与金属螯合化合物螯合的金属同位素发射的RT被导向恶性实体瘤组织，而基本上不会将其他组织类型暴露于发射的RT。包含在放射性磷脂金属螯合化合物中的放射性金属同位素可以是任何放射性金属同位素，已知其将以导致摄取该化合物的细胞的免疫刺激的形式发射离子化RT。可以使用的放射性金属同位素的非限制的实例包括：Lu-177，Y-90，Ho-166，Re- 186，Re-188，Cu-67，Au-199，Rh-105，Ra-223，Ac-225，Pb-212或Th- 227。
放射性磷脂金属螯合化合物的免疫调节RT剂量(与注射剂量相对)远小于用于针对恶性实体瘤的常规RT疗法的剂量。具体地，剂量应当足以刺激肿瘤微环境内免疫细胞中的响应(可能通过降低免疫抑制性Treg水平和其他免疫抑制细胞或分子)，同时不消融负责免疫刺激效应的所需免疫细胞。
可以从给予“利于检测(detection-facilitating)”剂量的放射性金属螯合化合物后获得的成像数据计算适当的免疫调节剂量。利于检测剂量可以与免疫调节剂量完全不同，并且螯合至放射性金属螯合化合物中的放射性金属同位素可以是不同的(尽管化合物结构的其余部分应该相同)。在检测步骤和放射量测定计算中使用的放射性金属同位素可以是已知以通过常规成像手段容易检测的形式发射RT的任何放射性卤素同位素。“常规成像手段”的非限制性示例包括：伽马射线检测，PET扫描和SPECT扫描。可以使用的放射性金属同位素的非限制性示例包括：Ga-66，Cu-64，Y-86，Co-55，Zr-89，Sr-83，Mn-52，As-72，Sc-44，Ga-67，In-111或Tc-99m。
C.PLE类似物的金属螯合物
公开的结构利用烷基磷酸胆碱(APC)载体骨架。一旦合成，该物质应当具有使其适合注射的制剂性质，同时保持肿瘤选择性，如先前用相关的放射性卤代化合物所证明的。公开的结构包括螯合部分，放射性金属同位素将与其螯合以产生最终成像剂或治疗剂。
D.合成示例性M-PLE类似物的方法
提出的化合物1的合成如下所示。合成的第一步与Org Synth,2008,85, 10-14中所述相似。该合成始于转化成DO3A tris-Bn酯类的轮环藤宁 (cyclen)。然后，该中间物在碱和Pd催化剂存在的情况下与NM404偶联。最终，通过催化的氢化作用去除苄基保护基团。
Figure BDA0002576889750000341
化合物2的合成如下所示。其开始于用3-(溴-丙-1-炔基)-三甲基硅烷烷基化的DO3A tris-Bn酯。烷基化后，三甲基硅烷基基团被去除，并且中间物乙炔通过Sonogashira反应与NM404偶联。苄基基团被去除，并将三键在合成的最后步骤中同时氢化。
Figure BDA0002576889750000351
化合物5和6可以由相同的前体，DTPA二酐和18-对-(3-羟乙基-苯基)- 十八烷基磷酸胆碱以下述方案合成。
Figure BDA0002576889750000361
可以类似的方式合成NOTA-NM404偶联物。NOTA-NM404偶联物7的一个示例：
Figure BDA0002576889750000362
E.剂型和给药方法
对于协同靶向RT，任何给药途径可能都是合适的。在一个实施方式中，所公开的烷基磷酸胆碱类似物可以通过静脉内注射给予对象。在另一个实施方式中，所公开的烷基磷酸胆碱类似物可以通过任何其他合适的全身递送方式给予对象，例如肠胃外、鼻内、舌下、直肠或透皮给药。
在另一个实施方案中，所公开的烷基磷酸胆碱类似物可以通过鼻腔系统或通过例如吸入口腔给予对象。
在另一个实施方案中，所公开的烷基磷酸胆碱类似物可以通过腹膜内注射或IP注射给予对象。
在某些实施方案中，所公开的烷基磷酸胆碱类似物可以作为药学上可接受的盐提供。然而，其他盐也可用于制备烷基磷酸胆碱类似物或其药学上可接受的盐。合适的药学上可接受的盐包括但不限于酸加成盐，其可通过例如将烷基磷酸胆碱类似物的溶液与药学上可接受的酸的溶液混合来形成，所述酸例如为盐酸、硫酸、甲磺酸、富马酸、马来酸、琥珀酸、乙酸、苯甲酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、碳酸或磷酸。
当所述烷基磷酸胆碱类似物具有至少一个不对称中心时，其可因此以对映异构体存在。当公开的烷基磷酸胆碱类似物具有两个或更多个不对称中心时，它们可另外作为非对映异构体存在。应理解，所有这些异构体及其任何比例的混合物都包括在本发明的范围内。
本发明还包括使用包含一种或多种所公开的烷基磷酸胆碱类似物的药物组合物与药学上可接受的运载体的方法。优选地，这些组合物是单位剂型，例如片剂、丸剂、胶囊、粉末剂、颗粒剂、无菌胃肠外溶液或混悬剂、计量气溶胶或液体喷雾剂、滴剂、安瓿、自动注射器装置或栓剂；用于胃肠外、鼻内、舌下或直肠给药、或通过吸入或吹入给药。
为制备固体组合物如片剂，将主要活性成分与药学上可接受的运载体如常规压片成分如玉米淀粉、乳糖、蔗糖、山梨糖醇、滑石粉、硬脂酸、硬脂酸镁、磷酸二钙或树胶，以及其他药学稀释剂如水进行混合，以形成包含本发明化合物或其药学上可接受的盐的均质混合物的固体预配制组合物。述及这些预配制组合物是均质时，指活性成分均匀分散在整个组合物中，使组合物可容易地再细分成相等的有效单位剂型如片剂、丸剂和胶囊。然后固体预制组合物再细分成上述类型的单位剂型，含约0.1-500mg本发明的活性成分。典型单位剂型含1-100mg，例如1、2、5、10、25、50或100mg活性成分。可以将新组合物的片剂或丸剂包衣或另行复合，以提供具有延长作用优点的剂量。例如，片剂或丸剂可包含内部剂量和外部剂量组分，后者包封前者。两种组分可由肠衣层分离，阻止胃内崩解并允许内部组分原封不动地通过十二指肠或延迟释放。多种材料可用于此类肠衣层或包衣，这些材料包括各种聚合酸以及聚合酸与诸如虫胶、十六醇和醋酸纤维素等材料的混合物。
口服或注射给予的可掺有烷基磷酸胆碱类似物的液体形式包括：用糖浆适当调味的水性溶液剂；水性或油性悬液；和用食用油调味的乳剂，所述食用油包括棉籽油、芝麻油、椰子油或花生油，以及酏剂和类似的药用载剂。水性悬液合适的分散剂或助悬剂包括合成和天然树胶如西黄蓍胶、阿拉伯胶、藻酸盐、葡聚糖、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮或明胶。
当以药物可注射剂量的形式配制时，所公开的烷基磷酸胆碱类似物特别有用，包括与可注射运载体系统组合。如本文所用，可注射和输注剂型(即胃肠外剂型)包括但不限于脂质体注射剂或脂双层载剂，其具有将活性药物包封在内的磷脂。注射剂包括胃肠道外使用的无菌制备物。
UPS定义了5种不同类别的注射剂：乳液、脂质、粉末、溶液和悬液。乳液注射剂包括包含用于胃肠道外给予的无菌无热源制备物的乳液。用于溶液注射剂的脂质复合物和粉末是无菌制备物，旨在重建成溶液供胃肠外使用。用于悬液注射剂的粉末是无菌制备物，旨在重建成悬液供胃肠外使用。用于脂质体悬液注射剂的冻干粉末是无菌冷冻干燥制备物，旨在重建后供胃肠外使用，其制备方式允许纳入脂质体，例如具有磷脂的脂双层载剂，用其将活性药物包封在脂双层内或水性空间中，从而可在重建后形成制剂。用于溶液注射剂的冻干粉末为通过冻干(“冷冻干燥”)制备的用于溶液的剂型，过程涉及在极低压下从冷冻状态的产物中去除水分，随后加入液体产生在所有方面均符合注射要求的溶液。用于悬液注射剂的冻干粉末是液体制备物，旨在胃肠外使用，其包含悬浮于合适的液体介质中的固体，且其在所有方面符合无菌悬液的要求，从而通过冻干制备用于悬液的药用试剂。溶液注射剂涉及液体制备物，其包含一种或多种溶解于适合注射的合适溶剂或相互混溶的溶剂混合物中的药物物质。
溶液浓缩注射剂涉及用于胃肠道外使用的无菌制备物，在加入合适的溶剂时生成在所有方面均符合注射要求的溶液。悬液注射剂涉及(适合注射的)液体制备物，其包含分散于液相中的固体颗粒，所述颗粒是不溶性的，油相分散于水相或反之。悬液脂质体注射剂是(适合注射的)液体制剂，其以形成脂质体(一种脂双层载剂，通常含有用于将活性药物包封在脂双层内或水性空间中的磷脂)的方式具有分散在整个水相中的油相。悬液超声注射剂是(适合注射的)液体制备物，其包含分散于水相中的固体颗粒，颗粒因此不可溶。此外，在气体从悬液中冒泡时，可对该产物进行超声处理，使得固体颗粒形成微球。
胃肠外运载体系统包括一个或多个药学上合适的赋形剂，如溶剂或共溶剂、增溶剂、润湿剂、悬浮剂、增稠剂、乳化剂、螯合剂、缓冲剂、pH调节剂、抗氧化剂、还原剂、抗菌防腐剂，膨胀剂、保护剂、张力调节剂和特殊的添加剂。
提供以下实施例仅用于说明目的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围。实际上，本发明所示和描述以外的各种变化通过以上描述以及以下的实施例对本领域技术人员显而易见，所述变化也包括在所附权利要求书的范围之内。
III.实施例
实施例介绍
这些实施例证明了利用意想不到的非常有效的协同作用，将癌症治疗研究中两个截然不同的前沿学科整合在一起的潜力。这两种学科是：1)全身给予TRT；和2)局部定向的抗体介导的癌症免疫疗法或全身给予的癌症免疫疗法。本文提供的数据表明，通过组合这些方法可以产生强大的协同作用。总之，这两种策略可用于破坏可见的宏观肿瘤，使得被破坏的癌细胞能够作为一种有效的免疫刺激剂发挥作用，产生肿瘤特异性T细胞免疫，对于任何部位的任何类型的实体瘤，能够根除持续性残留转移性疾病。
我们正在进行的临床前研究表明，肿瘤特异性mAb与IL2的组合(激活先天免疫细胞)导致增强的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)[1,2]；这一过程已经转化为神经母细胞瘤患儿的临床获益[3]。最近的临床前数据显示，当肿瘤内注射(IT)mAb-IL2融合蛋白时，其抗肿瘤效果更强[4,5]。值得注意的是，如果xRT与mAb/IL2治疗相结合，那么对这些mAb/IL2注射无响应并且如果仅用局部xRT治疗则继续生长的大肿瘤可以完全根除。大多数小鼠被治愈并发展出拒绝用相似的肿瘤细胞进行再次攻击的T细胞记忆[6]；证明组合的xRT+mAb/IL2充当有效的“原位”抗癌疫苗。
一个关键的限制是，当这些动物接受xRT+mAb/IL2治疗原发性(第一)肿瘤时，如果存在另一种肉眼可见的肿瘤，则第二种肿瘤将继续生长，并且令我们惊讶的是，能够抑制免疫反应，阻止第一治疗的肿瘤的任何收缩。这种“伴随性免疫耐受”部分地来自第二肿瘤中的抑制性调节性T细胞 (Treg)。单独向两个肿瘤提供RT具有最小的抗肿瘤效果，但是消耗这些 Treg。因此，当用xRT+mAb/IL2治疗第一个肿瘤时，向第二个肿瘤添加RT 可以避免这种免疫耐受，从而可以根除这两种肿瘤[7]。这些观察结果表明在转移性环境中原位肿瘤疫苗接种的局限性，但也表明RT具有克服此局限性的强大能力。
通常不能将xRT以没有过高的正常组织毒性和免疫抑制的情况递送至所有转移部位。然而，不向所有宏观疾病部位递送xRT可使抑制性免疫谱系保持完整，能够抑制对我们的局部xRT+mAb/IL2免疫疗法的免疫应答。因此，需要的是以有针对性的方式将RT递送至癌症患者的所有肿瘤部位的手段。
我们开发了能够针对原发性和转移性癌症靶向全身给予RT的TRT载剂。一种这类TRT试剂131I-NM404是静脉内(IV)给予的磷脂醚(PLE) 类似物，其已经在超过60多种体内癌症和癌症干细胞模型中显示出几乎普遍的肿瘤靶向性质。该试剂目前正在临床上进行多项成像和治疗试验[8,9]。全身注射131I-NM404定位于所有肿瘤，无论解剖位置如何，并在内部提供足够的RT以消除能够阻止有效的肿瘤根除的免疫应答的发展的肿瘤内免疫抑制途径。该方法的独特属性是NM404的近乎普遍的肿瘤靶向能力，以及向所有肿瘤部位递送免疫调节亚致死剂量的RT的能力，这对于xRT通常是不可行的。关于这一点的新内容是我们的TRT试剂可以免疫调节所有肿瘤，无论解剖位置如何，克服了伴随的耐受，这将导致局部xRT后注射肿瘤特异性 mAb+IL2的长期原位肿瘤疫苗接种效应。随着越来越多的肿瘤特异性mAb被批准用于临床，这种组合策略提供了用于可被肿瘤反应性mAb靶向的任何肿瘤类型的扩展方法。此外，该方法可以容易地推广到所有原位肿瘤疫苗接种策略。
最近，我们已经发现131I-NM404中的碘可以被这样的螯合剂取代，所述螯合剂能够进行各种各样的金属成像(MRI和PET)和TRT放射疗法部分。在这些实施例中，我们描述了如何评估131I-NM404(以及因此，相关的金属螯合类似物)启动全身免疫调节响应的能力，其中使组合的xRT+免疫疗法治疗能够诱导针对癌性实体瘤的有效的放射免疫促进的响应需要所述全身免疫调节响应。相似的方法可以用于与其他针对癌性实体瘤的免疫疗法组合的PLE类似物递送的TRT。例如，我们在下面说明了该组合方法可以使用与局部原位肿瘤疫苗接种完全不同的免疫调节步骤：全身给予免疫刺激剂，例如免疫检查点抑制剂。
总之，我们在此公开了将两种不同方法从看似无关的癌症治疗学科组合成单一统一的治疗的治疗和研究过程。这些实施例中提供的数据表明这两种方法可以协同组合以有效地消除恶性实体瘤并防止肿瘤复发。
在实施例1中，我们示出了来自我们的B78 GD2+模型的背景数据以支持方法。
在实施例2中，我们提供了用于确定原发性肿瘤的最佳原位疫苗效应所需的xRT剂量以及远处肿瘤防止伴随性免疫耐受所需的最低xRT剂量的指导。
在实施例3中，我们提供了用于确定131I-NM404剂量的指导，所述剂量近似于xRT对转移的所需剂量，如实施例2中所确定的那样，并随后评估该131I-NM404剂量对体内免疫功能的影响。当使用公开的放射性磷脂金属螯合化合物作为TRT试剂时可以相似地应用这类指导。
在实施例4中，我们提供指导以使用来自实施例2和3的数据在携带两个或更多个肿瘤的小鼠中设计/测试/开发131I-NM404+局部xRT+IT-mAb/IL2 的方案以破坏局部治疗肿瘤并诱导T细胞介导根除所有远处肿瘤。TRT和 xRT剂量和时间的关键问题针对抗肿瘤效力进行了优化。同样，当使用公开的放射性磷脂金属螯合化合物作为TRT试剂时可以相似地应用这类指导。
在实施例5中，我们提供了同样发现用于合成螯合放射性金属同位素的类似化合物的示例性合成。
在实施例6中，我们证明了，具有螯合剂和取代NM404碘部分的螯合的金属的类似物(Gd-NM600)被实体瘤组织摄取(并且可以在其中进行成像)，因此提供了用于将公开的金属螯合物用作TRT试剂的概念的证明。
在实施例7、8、9和10中，我们提供了根据实施例1-4的指导进行的实验研究的信息和具体数据。
在实施例11和12中，我们证明了，具有螯合剂的和取代NM404碘部分的螯合的金属的其他类似物在一系列的实体瘤体内模型中被摄取，并且可以在其中进行成像，并且可以被治疗性地用于TRT，因此进一步提供了将公开的金属螯合物用作公开的方法中的TRT试剂的概念的证明。
在实施例13中，我们讨论了本领域技术人员如何使用放射量测定与已知的放射敏感性的组合以优化用于任何实体瘤的治疗剂量。
在实施例14中，我们讨论了在所公开的方法中使用烷基磷酸胆碱金属螯合物而不是实施例1-4和7-10中所示的碘化化合物的不同和优势。
在实施例15和16中，我们证明了TRT联合全身给予的免疫疗法，而不是原位疫苗接种，在治疗实体瘤方面也是有效的。全身给药的免疫刺激剂可以是免疫检查点阻断剂或抑制剂(在这些实施例中为抗CTLA4)。
实施例1：背景支持数据
Sondel实验室已经证明肿瘤特异性mAb+IL2激活先天免疫细胞以介导小鼠ADCC[2]，对神经母细胞瘤患儿有临床益处[3]。在小鼠中，静脉内给予 hu14.18-IL2 IC比静脉内给予抗GD2 mAb+IL2更有效[2,10]。这可以对最近建立的非常小的GD2+肿瘤或非常小的微小转移瘤提供显著的抗肿瘤作用，可能解释了这种方法在有所缓解但复发风险很高的患者中的临床应用[3]。当IC瘤内注射(IT-IC)而不是IV(静脉注射)时，针对可测量的大肿瘤[即～50mm3 GD2+肿瘤]具有更强的抗肿瘤作用[4,5]。
我们现在正专注于为更大的肉眼可见的肿瘤提供益处的方法。5周前建立的携带中等大小(200mm3)B78黑色素瘤肿瘤的小鼠对IV-IC没有反应，在IT-IC的作用下生长速度减慢，但肿瘤继续增长。12Gy的xRT后，这些 200mm3肿瘤也在生长。相反，当IT-IC和xRT组合时，73％的动物无肿瘤并且看起来已经治愈了疾病(图2A和2B)。然后这些小鼠显示T细胞介导的对相同肿瘤的再攻击的排斥(图2C)。因此IT-IC+xRT协同作用，诱导肿瘤成为“原位肿瘤疫苗”[6]。
为了模拟临床转移，我们在第一天用B78接种小鼠的一侧，第2周接种另一侧。在第5周，第一个肿瘤为200mm3，第二个肿瘤为50mm3。我们预计xRT+IT-IC会破坏第一个肿瘤，然后由此产生的T细胞应答会破坏第二个肿瘤。然而，将IT-IC添加到xRT对50mm3肿瘤或200mm3肿瘤几乎没有影响(图3)。这证明了我们提供的治疗的关键限制；也就是说，如果当这些小鼠接受xRT+IT-IC到第一个肿瘤时存在另一个肿瘤，则第二个肿瘤将引起全身性肿瘤特异性伴随性免疫耐受效应，从而阻止肿瘤的任何收缩。重要的是，我们发现对第一和第二肿瘤同时局部xRT(12Gy)消除了这种耐受作用，使得IT-IC能够对第一肿瘤诱导免疫反应，从而根除大多数小鼠的两种肿瘤(图4)[7]。最近的数据，使用Treg消耗mAb(未显示)或允许选择性 Treg消耗的转基因小鼠(图4)[7]，证明这种免疫耐受部分是由调节性T细胞(Treg)介导的；对第一和第二肿瘤的RT部分消耗这些Treg，可能解释照射两种肿瘤如何规避耐受效应[7]。
虽然对第一和第二肿瘤的局部xRT规避了耐受性，但临床转移性疾病通常在几个位置。所有肉眼可见的转移性疾病必须接受RT以阻断免疫耐受并使 xRT+IT-IC能够有效地根除所有肿瘤部位。然而，向所有疾病位点递送12 Gy xRT可能类似于具有主要剂量依赖性(潜在致命)毒性和深度全身免疫抑制的“全身RT”。
此前，Weichert实验室率先开发了TRT，以便为所有全身肿瘤位点提供 RT，同时最大限度地减少针对正常组织(特别是骨髓和免疫组织)的“脱靶”RT。
基于肿瘤细胞含有过多的磷脂醚(PLE)的发现[11]，我们合成了30多种放射性碘标记的PLE类似物，希望能够鉴定出能够选择性靶向肿瘤的类似物[12]。其中之一，NM404，在测试的70多种体内模型中，不论解剖位置如何，除了三种外，其他所有模型都显示接近普遍的肿瘤摄取，包括脑转移和癌症干细胞，而且一旦进入肿瘤细胞，它们还经历了长时间的选择性保留 [8]。这些诊断成像治疗(diapeutic)PLE类似物的独特之处在于它们可以避免癌前病变和炎症性病变。相对于正常细胞在癌细胞上过表达的表面膜脂质筏用作PLE(包括NM404)进入癌症和癌症干细胞的入口门户[8]。放射性碘标记的NM404(I-124和I-131)现已分别在5个1期和2期PET成像试验和 3个1期TRT放射治疗试验中进行评估，在十几种人类癌症类型中提供了类似的肿瘤摄取和保留特性[8]。已经用124I-NM404 PET成像证实了与这些实施例(B78 GD2+鼠黑色素瘤)相关的癌症模型中的优异肿瘤摄取(图5)。
实施例2：确定xRT的剂量
我们的数据表明这四个假设：(1)我们用于治疗单个肿瘤的xRT剂量引起适度的直接体内肿瘤死亡并增加对免疫介导的死亡的易感性(通过 ADCC和T细胞)；(2)通过添加IT-IC而非IT mAb提供的强T细胞应答表明，在IL2存在下，mAb与辐照的肿瘤细胞结合而促进抗原呈递和增强的适应性免疫诱导；(3)第二肿瘤的存在导致xRT+IT-IC对第一肿瘤几乎不能造成任何抗肿瘤作用，这主要是由于第二肿瘤中存在的免疫抑制细胞的全身作用引起的耐受[例如Treg和可能是骨髓来源的抑制细胞(MDSC)]；通过消耗Treg(图4)或辐照第二肿瘤(图3)可以避免这种耐受性；(4)第二肿瘤避免耐受性所需的RT剂量可以远低于第一肿瘤成为“原位疫苗”所需的 xRT剂量[14]。
优化原发性(“原位疫苗”)肿瘤位点的xRT剂量。
我们对xRT+IT-IC的体内研究聚集于对第一肿瘤的一剂12Gy。这是基于我们的数据显示，体外RT诱导B78肿瘤细胞上Fas的剂量依赖性功能性上调(接近峰值>12Gy)，与我们的体内数据相结合，证明我们的xRT+IT-IC 的原位疫苗效应需要具有功能性Fas-L的小鼠(6)。我们在选择12Gy剂量之前进行了体内试验研究，其显示较高剂量(16Gy)或增加的分割胁腹RT 具有毒性(皮炎，溃疡和晚期肢体水肿)并且肿瘤反应没有改善。虽然我们在体内研究中选择了xRT的12Gy单组分，但随着我们向临床转化的发展，这将有益于更好地了解局部xRT效应的机制及其剂量要求，以便安全有效地诱导原位疫苗效应。
我们的小鼠数据(图2A，2B和2C)显示我们可以用12Gy xRT+IT-IC 诱导强效疫苗效应，即使单独使用12Gy的xRT不会导致肿瘤缩小；它只会减缓进展性生长。考虑了我们可能会看到使用较低剂量的RT同样有效的原位疫苗效应。为了测试这种可能，我们在携带约200mm3 B78肿瘤的小鼠中评估一系列作为单组分的xRT剂量(4-16Gy)，然后进行我们的标准IT-IC方案 (在第6-10天50mcg/d)。当与IT-IC结合使用时，我们将确定哪种xRT剂量可以提供最佳的肿瘤根除和T细胞记忆。如果低于12Gy的剂量毒性较低并且显示出相当的功效，则这些较低剂量将是我们对实施例3和4中的“原位疫苗”位点的xRT剂量的更好靶标。相似的方法可以用于优化用于特定靶标或对象的剂量。
优化远处肿瘤的xRT剂量以防止阻断“原位接种疫苗”的耐受。
用12Gy处理第一和第二肿瘤(图3)使得IT-IC能够对第一肿瘤产生有效的响应从而根除两个肿瘤。我们的目标是通过向单个肿瘤提供xRT+IT- IC，同时使用转移部位所需的最小RT剂量来规避耐受性，从而实现相同的原位疫苗效果。我们认识到xRT本身(特别是如果普遍存在)可能是骨髓/免疫抑制剂。这是我们在实施例3和4中追求TRT的原因。即使它是靶向的， TRT确实有一些全身的RT递送。为了使TRT的全身免疫抑制最小化，我们希望给予尽可能低的TRT剂量以有效抑制肿瘤诱导的免疫耐受，同时不引起全身性RT诱导的全局免疫抑制。因此，最好选择最低剂量的需要递送至远处肿瘤的xRT，以便当与针对第一肿瘤的IT-IC组合时，使得第一肿瘤的更高 xRT剂量能够用作原位疫苗。
作为示例性的优化实验，携带200mm3第一B78肿瘤和约50mm3第二 B78肿瘤的小鼠将在第0天(植入第一B78肿瘤后约5周)接受12Gy针对第一肿瘤的xRT。接下来是在第6-10天进行我们的IT-IC标准方案。不同的小鼠组将接受对第二肿瘤不同剂量的xRT。根据B.Johnson实验室的数据证明，3Gy的全身xRT可以预防骨髓瘤模型中的免疫抑制作用(15)，我们将评估0、1、5和8Gy的剂量(除了已知是有效的12Gy剂量以外)。我们将看到，显著小于12Gy的剂量对于第二肿瘤是否与消除免疫耐受性的全部12 Gy剂量一样有效。
一旦我们选择了将失去有益效果的xRT的临界剂量，我们将进行后续分析以更好地优化临界剂量。例如，如果5Gy与12Gy一样有效，但1Gy并不比0Gy好多，那么我们将比较2、3和4Gy，以确定在接受12Gy+IT-IC到第一肿瘤的这两个肿瘤模型中，消除耐受性和获得疗效所需的临界最低有效 RT剂量。
然后进行重复研究以确认当针对第一肿瘤的剂量是在单肿瘤模型中的最低有效剂量(在上文实施例2中测试)而不是12Gy剂量时，针对第二肿瘤的该最低有效剂量是否仍然能够实现有效的原位疫苗。总之，实施例2的研究优化第一和第二肿瘤的最低xRT剂量是多少，而不会丧失我们用12Gy证明的两者的功效。
开始对携带除B78以外的肿瘤的小鼠中的第一和第二肿瘤所需的xRT剂量的研究。
为了使我们的小鼠研究能够提供更多的临床普遍性，我们将在其他GD2 +肿瘤模型中启动RT+IT-IC分析。我们公开了在携带GD2+NXS2神经母细胞瘤的AJ小鼠中的采用hu14.18-IL2 IC的IT-IC[5]。我们还在携带GD2+ 9464D-GD2神经母细胞瘤的C57BL/6小鼠和通过插入GD2合酶基因表达 GD2的Panc02-GD2胰腺癌中评估以该相同IC的IT-IC。对于实施例2，对于各模型，我们将确定原发性和继发性肿瘤保持原位疫苗效应所需的最低有效xRT剂量。
实施例3：
在C57BL/6小鼠中以TRT和来自TRT的免疫抑制确定131I-NM404的剂量并评估对免疫功能放射量测定的影响
131I-NM404在>95％的肿瘤系(人和小鼠)中显示出体外选择性摄取，非恶性细胞摄取不良，并且在体内观察到类似的肿瘤特异性。这包括B78肿瘤的体内选择性摄取(图5)。在我们的初步的放射量测定研究中，我们给予 C57BL/6小鼠124I-NM404，并通过连续PET/CT成像表征TRT暴露的时间过程(如图5所示)。基于该研究的蒙特卡罗(Monte Carlo)放射量测定计算 [16-18]表明，在4周的衰变期间，需要约60μCi的131I-NM404将约3Gy递送至已建立的B78肿瘤。在这4周后，对B78肿瘤的剩余TRT剂量将小于0.25 Gy。我们将使用xRT复制我们在双肿瘤模型中获得的数据(图3)，但使用尽可能低剂量的靶向131I-NM404 TRT以在远处疾病的所有部位有效消除肿瘤诱导的耐受性。然而，与xRT不同，xRT在几分钟内递送所有剂量然后完成，TRT随时间沉积剂量，取决于目标同位素的生物和物理半衰期(131I的8 天t1/2)。我们希望在远处的肿瘤部位产生最初的TRT效应，以消除免疫耐受；然而，当我们给予IT-IC诱导ADCC和原位疫苗抗肿瘤作用时，我们希望免疫抑制性TRT效应最小化。这对于在所有部位完全破坏肿瘤至关重要。
使用来自初步数据的放射量测定计算，我们估计剂量3μCi的131I- NM404应向肿瘤部位提供相当于约0.2Gy的剂量，我们假设该剂量不应是免疫抑制性的并且不应防止淋巴细胞介导的肿瘤破坏。如上所述，这是我们估计在60μCi的初始131I-NM404剂量后28天仍需递送的剂量。因此，我们评估了携带单个200mm3 B78肿瘤的小鼠组。在第0天，所有小鼠的肿瘤均接受 12Gy xRT，并且在第6-10天，所有小鼠均接受50mcg/d的IT-IC。一组在第 0天也接受3μCi的131I-NM404(～0.2Gy)。图6显示接受131I-NM404的组与没有131I-NM404的组具有相同程度的肿瘤根除，证明肿瘤中这种低剂量的" 残留"TRT不会阻止RT+IT-IC原位疫苗的免疫介导的破坏。因此，我们假设如果我们在第22天使用初始剂量为60μCi的131I-NM404TRT，它将有效阻断远处肿瘤的致耐受性效应，但在第0天使xRT和在第6-10天(TRT后28 天)使IT-IC能够将第一肿瘤用作原位疫苗，诱导适应性响应，然后根除所有肿瘤。
本实施例中概述的实验优化图6中测试的剂量关系。在我们的单肿瘤 B78模型中，我们将测试一系列剂量的131I-NM404 TRT，以选择最佳TRT剂量，其导致足够的不希望的全身免疫抑制，从而干扰所需的原位疫苗效应 (从而减缓或防止根除第一肿瘤)。这对于实施例4是重要的，因为它允许我们在具有远处疾病的小鼠中确保TRT的残余放射性在我们启动对第一肿瘤的IT-IC时衰减到小于该值。我们还将评估不同的TRT剂量后TRT响应的动力学，以选择在给予具有多个肿瘤的动物“防止耐受性的TRT剂量”后我们应当等待多长的最佳时间段，以允许第一肿瘤的RT+IT-IC治疗仍然诱导原位疫苗效应并根除原发性和远处肿瘤。
相关研究还将探讨作为单药治疗给予的TRT的何种剂量对引起减慢，或者收缩，或者根除单个B78肿瘤是最有利的。对消除肿瘤诱导的免疫耐受最有利的TRT剂量将显著小于实际诱导完全肿瘤破坏所需的TRT剂量(仅来自 TRT)。
最后，一旦在单肿瘤模型中确定了TRT各种优化剂量的作用，我们将通过评估来自这些对象的血清对IC的人IgG组分的免疫应答来评估TRT的微妙免疫抑制作用。我们已经表明，免疫活性小鼠在用这些人源化IC治疗后产生易于定量水平的小鼠抗人抗体(MAHA)(19)。我们将使用它来确定哪种剂量下能够在鼠免疫应答的强度中看到TRT导致可检测的剂量依赖性降低，以评估这些小鼠将从该TRT接受的全身剂量RT的整体免疫抑制效果。我们需要的阻止肿瘤诱导的免疫耐受的低TRT剂量将导致最小的全身免疫抑制。
实施例4：在携带两种或更多种肿瘤的小鼠中开发131I-NM404+局部 xRT+IT-mAb/IL2的最佳方案
在双肿瘤B78模型中测试TRT+RT+IT-IC的功效。
从实施例2和3概述的研究中获得的剂量和时间信息将提供我们在双肿瘤模型中优化TRT剂量和功效所需时间所需的信息。C57BL/6小鼠将同时在左侧(L)和右侧(R)侧接种B78。2周后，各肿瘤应为约50mm3，5周后为约200mm3。如果我们假设我们在实施例3中的放射量测定计算表明我们需要将60μCi的TRT递送至第二肿瘤以实现接近3Gy的RT(以阻断免疫耐受)，我们的外部束xRT研究预测该剂量应该对肿瘤生长具有最小的减慢作用。我们计划在2周时间点(当肿瘤为约50mm3)用30、60或90μCi处理不同组的小鼠。3周后，肿瘤应当为约200mm3；那时我们将在6天后(TRT 后约28天)给予xRT(如实施例2中所述确定的剂量)，每天5次向L侧的肿瘤注射IT-IC，以诱导原位疫苗效应。对照小鼠将不会获得TRT，并且只有 xRT和IT-IC到L侧，预期由于远处肿瘤的耐受性而没有原位疫苗。一个单独的组将在两个肿瘤处获得局部xRT并且在L侧获得IT-IC，预期通过原位疫苗效应根除两种肿瘤。另一组获得TRT+IT-IC，但没有局部xRT，预计疫苗效应不完整。
随后的实验进一步评估针对原发肿瘤(L侧)的不同剂量的TRT以及 TRT和局部xRT+IT-IC之间各种时间。读数将是：(A)根除原发性肿瘤； (B)根除继发性肿瘤；和(C)系统免疫抑制，通过MAHA反应的ELISA 分析。我们的目标是以具体对象和疾病模型确定最佳TRT剂量和时机，以添加到局部xRT+IT-IC方案，该方案能够根除大多数对象中的两种肿瘤，同时最小化全身免疫抑制(通过MAHA反应测量)。
在携带超过两个B78肿瘤的小鼠中优化TRT+xRT+IT-IC。
实施例4的这一部分与相关的临床环境最相似；即具有可注射肿瘤的患者，其可用作原位疫苗位点，但同时具有多个远处转移，其可各自引起肿瘤诱导的免疫耐受。这些研究将复制在实施例4的第一部分(上文)中发现最有效的条件。重要的区别是这些对象将各自具有4个单独的肿瘤，在L和R 侧，以及L和R肩胛下区域。TRT以在实施例4的第一部分中概述的研究中发现的最有效的剂量和时间给予，其中xRT+IT-IC随后仅给予L-侧病灶。此处的目标是测试TRT剂量和时间问题，以使最有效的原位疫苗成为可能，因为TRT将有效地消除由3个未获得xRT的位点引起的肿瘤诱导的免疫耐受。效力的量度将是在大多数对象中所有4个肿瘤的消除。测试TRT剂量和时间的修改，从而产生最有效的经优化的方案。这类方案用于具有多个远处转移的患者的临床，这些患者不能全部通过外部束辐照，但可以通过TRT进行辐照，当与对“原位疫苗”的局部xRT+IT-IC结合时。
实施例5：合成金属螯合的NM600。
在该实施例中，我们显示了用于合成一个示例性的磷脂螯合物Gd- NM600的合成方案。纳入各种放射性同位素的类似物可以相似的方式合成，其中，讨论的放射性同位素取代Gd。
Figure BDA0002576889750000501
实施例6：概念的体内成像证据
在本实施例中，我们使用Gd-NM600作为MRI造影剂证明了成功的肿瘤体内MRI成像。数据证明，骨架磷脂和螯合剂被实体瘤摄取并保留，这证明如本文所公开的纳入各种放射性金属的这类螯合物将展现出相似的性质。
为了对Gd-NM404物质的肿瘤摄取进行概念验证体内成像，对具有一侧 A549肿瘤(非小细胞肺癌)异种移植的无胸腺裸小鼠进行扫描。Gd-NM600 物质(2.7mg)经由尾静脉注射递送。麻醉小鼠，并在给予造影剂前以及在递送造影剂1、4、24、48和72小时后进行扫描。在具有体积正交线圈的4.7T 瓦里安(Varian)临床前MRI扫描仪上进行成像。以下述脉冲序列参数使用快速自旋回扫描在所有成像时间点上获得T1加权的图像：重复时间(TR)＝206ms，回波间隔＝9ms，回声列长度＝2，有效回波实践(TE)＝9ms，10平均值，具有40x40mm2视野，192x192基质，10切片各自厚度1mm。
如图7所示，肿瘤的MRI成像在注射后24小时显著地增强。
这些结果证明，本公开所公开的金属螯合的类似物维持了烷基磷酸胆碱类似物的差异性摄取和保留。因此，公开的金属螯合物可以容易地应用于临床治疗和成像应用。
实施例7：确定针对原发肿瘤的最佳原位疫苗效应所需的xRT剂量以及防止伴随性免疫耐受所需的对于远处肿瘤的最低剂量xRT的实验
作为实施例1-4的后续，已经对具有1或2个肿瘤的小鼠进行了剂量滴定实验，评估各种xRT剂量。第一个目标是测试具有1个肿瘤的小鼠所需的 xRT剂量，以促进与IT-IC(IL2连接的肿瘤反应性mAb)的协同作用和“原位疫苗”。最初的实验证实了我们之前的观察结果，即在携带单个肿瘤的小鼠中，单独使用12Gy RT不会根除甚至消退已建立的B78黑色素瘤肿瘤的生长 (0％完全消退)，而12Gy+IT-IC导致大多数B78肿瘤完全消退 (66％)。另一方面，与单独的IT-IC相比，2Gy+IT-IC减慢肿瘤进展(平均肿瘤大小在第32天＝472mm3对比1214mm3)，但是没有使任何小鼠无疾病(0％完全消退)。
在我们的“双肿瘤模型”中，我们先前已经表明用xRT+IT-IC治疗一个“原发性”肿瘤没有效果，不论是治疗经处理的原发性肿瘤还是未处理的“继发性”肿瘤。事实上，在这个双肿瘤模型中，我们观察到第二肿瘤的存在消除了 xRT后IT-IC注射的功效。我们已将此现象称为“伴随性免疫耐受”(CIT)，并证明这至少部分来自远处(未辐照的)继发性肿瘤中的T调节性细胞 (Treg)，其在全身循环并重新聚集到xRT处理/IT-IC注射的原发性肿瘤。这些返回原发性肿瘤的Treg似乎会干扰所需的“原位疫苗”效应。
我们现在已经证实了我们之前的观察结果，即通过向原发性和继发性肿瘤提供12Gy xRT可以克服CIT。重要的是，鉴于Treg对RT非常敏感，我们假设可以将较低剂量的RT递送至继发性肿瘤以克服CIT和拯救原发肿瘤处对原位免疫接种的响应(用12Gy+IT-IC处理原发性肿瘤)。我们现在对此进行了测试并观察到，对于继发性肿瘤，2Gy或5Gy的xRT剂量与12Gy相当，其能够钝化CIT并且拯救用12Gy+IT-IC处理对原发性肿瘤的响应。这些重要的实验一式两份重复进行，并且提示(如假设的那样)，必须给予远处肿瘤以预防CIT的xRT剂量远小于为了产生原位疫苗效应的目的IT-IC注射的原发性肿瘤位点所需的剂量。
这支持了我们在本公开中总体的假设，并且提示，在携带多个肿瘤的动物中，当与局部xRT和IT-IC注射单个肿瘤部位(原位疫苗部位)相结合时，我们将能够使用靶向放射治疗(TRT)NM404向所有疾病部位提供相对低剂量的RT，从而克服CIT。
实施例8：确定近似于xRT对转移所需的剂量(如上所确定)的131I- NM404剂量，然后评估该131I-NM404剂量对体内免疫功能的影响的实验
基于上述实施例1-4中所述的初步数据，已经进行了研究以将这些概念转化为使用TRT的体内测试。已经对携带1或2个B78肿瘤的小鼠(我们用于证明我们的原位疫苗方法和CIT障碍的肿瘤模型)进行放射量测定研究。这样做是为了估计接近约2Gy的xRT所需的131I-NM404的量。
然后，为了确定约2Gy当量剂量的131I-NM404是否具有针对肿瘤内淋巴样细胞(特别是Treg)的所需效果，已经进行了2种不同的方法。首先，我们将该剂量的131I-NM404给予携带放射敏感性淋巴瘤肿瘤的小鼠，其表现出与B78肿瘤相当的NM404摄取。在此之后，我们已经记录了在不导致B78 肿瘤显著收缩/减慢或任何明显的循环淋巴细胞消耗(如通过外周全血计数所测量)的条件下的有效淋巴肿瘤收缩/剂量依赖性抑制。这些数据与淋巴细胞比典型的实体肿瘤细胞对低剂量RT更敏感的事实是一致的，并且表明在肿瘤中选择性摄取TRT可以使肿瘤内淋巴细胞消耗而没有全身淋巴细胞减少。这些研究还表明，这种淋巴肿瘤可以作为体内生物学“放射量测定”，用于鉴定和监测TRT对肿瘤内淋巴细胞的作用。
第二种方法涉及用这些相同剂量的131I-NM404治疗具有B78肿瘤的小鼠。然后以半衰期(8d)间隔处死这些动物，并且在充分延迟放射性衰变后，通过免疫组织化学对肿瘤进行效应T细胞和Treg的染色。有趣的是，在该初始实验中接受131I-NM404的动物在任何时间点都没有显示全身性淋巴细胞减少(通过外周全血细胞计数)，但在给予TRT后2个半衰期确实显示肿瘤内FoxP3+Treg减少。在这个2个半衰期的时间点，我们还观察到肿瘤内效应CD8+T细胞的减少。然而，重要的是，与未处理的基线和2个半衰期水平相比，在随后的3和4个半衰期时间点，我们观察到肿瘤内CD8+效应T 细胞的增加，但肿瘤内Treg水平的进一步下降。该观察结果再次支持我们的假设，即使用TRT克服Treg介导的CIT以便在携带多个肿瘤的动物中拯救原位疫苗效应是可行的。
最后，为了表征TRT对肿瘤内免疫细胞的免疫作用，我们用131I-NM404 处理携带B78的小鼠，并在预处理和之后的半衰期(8d)间隔收集肿瘤组织。然后通过RT-PCR分析这些组织的一组免疫特征的基因表达。结果表明单独的TRT处理引起免疫易感性的肿瘤细胞标志物的表达和通常仅由免疫细胞表达的基因的显著变化，后者表现出明显的表达减少的时间过程，随后反弹为过度表达。
实施例9：在携带2个或更多个肿瘤的小鼠中使用来自实施例5和6的数据以开发131I-NM404+局部xRT+IT-mAb/IL2的方案并诱导T细胞介导的根除所有远处肿瘤的实验
该实施例说明了在至少2个位置处理携带肿瘤的动物。我们的策略涉及在原位疫苗位点使用xRT和局部IT-IC，与全身性TRT联合以抑制CIT，以在所有肿瘤部位获得增强的抗肿瘤免疫活性。TRT和xRT剂量和时间的关键问题将针对抗肿瘤效力进行优化。
使用实施例7和8中总结的数据，在携带2个单独的B78肿瘤的小鼠中进行研究。小鼠接受估计的所需的全身性131I-NM404剂量，然后进行对原位疫苗位点的局部免疫疗法和xRT。通过适当的对照，该剂量的131I-NM404似乎减弱了CIT，如在具有2个肿瘤的小鼠中所期望的那样。此外，在具有一个肿瘤的小鼠中，该TRT剂量似乎不会干扰局部原位疫苗效应(如假设和期望的那样)。正在进行进一步的测试和一些实验变量的修改，以试图在不抑制原位疫苗效应的情况下最大化阻断CIT的所需效果。关于这些实验的更多细节在下面的实施例10中公开。
实施例10：来自携带2个或更多个肿瘤的小鼠的数据鼠黑色素瘤和胰腺肿瘤模型中远处未处理肿瘤对原发性肿瘤对局部xRT+IT-IC的组合的响应的肿瘤特异性抑制。
仅对携带同源的GD2+原发性侧腹肿瘤+/-对侧的继发性肿瘤的C57BL/6 小鼠的原发性肿瘤进行处理，如所示的那样，在第1天用xRT和在第6-10天 IT注射50mcg的抗-GD2IC，hu14.18-IL2。
在携带原发性B78黑色素瘤肿瘤的小鼠中，未处理的继发性B78肿瘤的存在拮抗了对xRT+IT-IC的原发性肿瘤的响应(图8A)。我们将这种效应描述为“伴随性免疫耐受”——未处理的远处肿瘤对经处理的肿瘤针对xRT+ IT-IC的局部反应的拮抗作用。获得这些小鼠加上重复实验的Kaplan-Meier存活曲线(图8B)。由于原发性肿瘤进展，几乎所有小鼠都被安乐死。
在携带原发性Panc02-GD2+胰腺肿瘤并且在相对侧有或没有继发性 Panc02-GD2-肿瘤的小鼠中，未处理的Panc02继发性肿瘤的存在抑制了原发性Panc02-GD2+肿瘤对xRT+IT-IC的响应(图8C)。在携带原发性B78黑色素瘤肿瘤的小鼠中，继发性B78肿瘤抑制原发性肿瘤对xRT+IT-IC的响应，但是继发性Panc02-GD2+胰腺肿瘤未发挥这种作用(图8D)。在携带原发性Panc02-GD2+肿瘤的小鼠中，继发性Panc02-GD2-肿瘤抑制原发性肿瘤对组合的xRT和IT-hu14.18-IL2的响应，而B78继发性肿瘤未抑制(图8E)。
通过特异性消耗调节性T细胞(Treg)来避免伴随性免疫耐受。
获得Treg标志物的免疫组织化学图像，在具有1个或2个肿瘤的小鼠中 xRT后第6天评估肿瘤的FoxP3(图9A)。小鼠不接受xRT或仅接受针对原发性肿瘤的xRT。DEREG小鼠在Treg特异性FoxP3启动子的控制下表达白喉毒素受体，从而在IP注射白喉毒素时能够特异性地消耗Treg(图9B和 9C)。携带原发性和继发性B78黑色素瘤肿瘤的DEREG小鼠用xRT+IT-IC 处理原发性肿瘤并IP注射白喉毒素或PBS。在这些小鼠中消耗Treg后消除了伴随性免疫耐受，导致改善的原发性(图9B)和继发性(图9C)肿瘤响应。
通过将xRT递送至两个肿瘤位点来克服伴随性免疫耐受。
在携带原发性和继发性B78肿瘤的小鼠中，继发性肿瘤抑制原发性肿瘤对用xRT+IT-IC的原发性肿瘤处理的响应。通过向原发性肿瘤和继发性肿瘤递送12Gy xRT以及向原发性肿瘤递送IT-IC可以克服这一点，从而导致重复实验中改善的原发性肿瘤响应(图10A)和增强的动物存活(图10B)。
单独的低剂量xRT不会引发原位疫苗接种，但是当与原位疫苗位点的 12Gy+IT-IC处理一起递送到远处肿瘤部位时确实克服了伴随性免疫耐受。
在仅携带原发性B78肿瘤的小鼠中，12Gy+IT-IC引发原位疫苗接种 (如前所示)并导致大多数小鼠完全肿瘤消退(图11A)和记忆免疫应答 (Morris,Cancer Res,2016)。另一方面，在单独的IT-IC或低剂量(2Gy)xRT +IT-IC后，没有动物表现出完全的肿瘤消退(两组中均为0/6)p<0.05。
在携带原发性和继发性B78黑色素瘤肿瘤的小鼠中，递送至继发性肿瘤的低剂量xRT(2Gy或5Gy)在克服原发性肿瘤中伴随性免疫耐受的能力方面相当于12Gy(图11B)。在这些相同的动物中，显然通过向继发性肿瘤递送低剂量xRT克服伴随性免疫耐受挽救了对IT-IC免疫疗法的全身响应(图 11C)。在这种情况下，当RT被递送到所有肿瘤部位时，那么原发性肿瘤的 IT-IC注射引发全身性抗肿瘤效应，使得继发性肿瘤对2Gy或5Gy的响应大于在没有原发肿瘤IT-IC注射的情况下对12Gy RT的响应。
具有131I-NM404的低剂量TRT有效消耗肿瘤浸润性FoxP3+Treg而没有全身性白细胞减少或肿瘤浸润性CD8+效应T细胞的消耗。
在大多数临床情况中，向所有肿瘤部位递送外部束(甚至低剂量)而不引起明显的骨髓消耗和导致免疫抑制的白细胞减少是不可行的。在这里，我们测试了TRT是否可以全身给予以特异性消耗肿瘤浸润性抑制性免疫细胞 (Treg)，而不会引发全身免疫细胞耗竭和白细胞减少。使用正电子发射的124I- NM404在B78黑色素瘤肿瘤模型中进行放射量测定研究，证实NM404的肿瘤选择性摄取(图12A)。携带B78肿瘤的C57BL/6小鼠用60μCi131I-NM404处理。该活性近似于将约2Gy TRT递送至B78肿瘤所需的131I-NM404的量。该活性近似于将约2Gy TRT递送至B78肿瘤所需的131I-NM404的量。该剂量的TRT不会导致任何显著的全身性白细胞减少(图12B)，并且不会显著影响肿瘤浸润性CD8+效应T细胞的水平(图12C)。然而，该剂量的 TRT显著消耗了肿瘤浸润性FoxP3+Treg(图12D)。
具有131I-NM404的低剂量TRT有效地克服了伴随性免疫耐受并且挽救了原位疫苗接种的全身抗肿瘤效果。
考虑到低剂量131I-NM404 TRT在不使小鼠白细胞减少的情况下消耗肿瘤浸润性Treg的能力，我们测试了低剂量131I-NM404是否可以有效克服伴随性免疫耐受。如所示的那样，在第1天用60-μCi131I-NM404(NM404)处理携带2个B78肿瘤的C57BL/6小鼠。在一个半衰期(第8天)后，动物接受针对原发性肿瘤(原位疫苗部位)的12Gy xRT或不接受xRT。如所示的那样，处理未接受131I-NM404的对照小鼠的继发性肿瘤(0，2或12Gy)。如所示的那样，在第13-17天，每天接受IT注射IC的小鼠至原发性肿瘤(原位疫苗部位)。原发性肿瘤(图13A)和继发性肿瘤(图13B)响应表明，给予低剂量TRT有效地克服了伴随性免疫耐受并且挽救了原位接种疫苗的全身性抗肿瘤作用。
实施例1-4和7-10中引用的参考文献
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实施例11：
通过PET成像证明的经异种移植8种不同的实体瘤类型的小鼠中多个 NM600金属螯合物的体内摄取
在该实施例中，我们证明了在体内实体瘤的范围内与4种不同的金属螯合的NM600的差异性摄取，这是通过对这类肿瘤进行PET/CT成像证明的。这些进一步支持了将金属螯合的烷基磷酸胆碱类似物用作用于如本文公开的消除肿瘤诱导的免疫耐受的TRT试剂。NM600的结构示于图14，作为与64Cu螯合的示例性物质(64Cu-NM600)；然而，任何金属可以容易地与 NM600螯合。
具体地，小鼠分别经异种移植了8种不同的实体瘤细胞系(B78(黑色素瘤)，U87MG(成胶质细胞瘤)，4T1(乳腺癌)，HCT-116(结肠癌)， A549(肺癌)，PC-3(前列腺癌)，HT-29(结直肠癌)或MiaPaca(胰腺癌))中的任一种。对于每个经异种移植的小鼠，将包含肿瘤细胞的细胞悬浮物接种到小鼠一侧或两侧的皮下组织。一旦异种移植肿瘤达到最小尺寸，经由尾侧静脉注射用150-300μCi的由64Cu、89Zr、86Y或52Mn放射性标记的 NM600注射各小鼠。摄取阶段后，在Inveon微PET/CT中进行PET成像。在各扫描之前，用异氟烷(2％)麻醉小鼠，并将其以卧姿置于扫描仪中。在放射性示踪物注射后3、12、24和48小时后获得纵向4000-8000万重合事件统计PET扫描，并使用OSEM3D/MAP重建算法将图像重建。
图15显示了注射86Y-NM600的单个肿瘤B78小鼠在注射后48小时的结果图像；图16显示了注射86Y-NM600的2个肿瘤B78小鼠在注射后48小时的结果图像；图17显示了注射64Cu-NM600的U87MG小鼠在注射后3、24 和48小时的结果图像；图18显示了注射64Cu-NM600的4T1小鼠在注射后 3、24和48小时的结果图像；图19显示了注射64Cu-NM600的HCT-116小鼠在注射后3、24和48小时的结果图像；图20显示了注射64Cu-NM600的 A549小鼠在注射后3、24和48小时的结果图像；图21显示了注射64Cu- NM600的PC-3小鼠在注射后3、24和48小时的结果图像；图22显示了注射64Cu-NM600的HT-29小鼠在注射后3、24和48小时的结果图像；图23显示了注射64Cu-NM600的MiaPaca小鼠在注射后3、24和48小时的结果图像；图24显示了注射86Y-NM600的4T1小鼠在注射后3、24和48小时的结果图像；图25显示了注射89Zr-NM600的4T1小鼠在注射后3、24和48小时的结果图像。
对于注射52Mn-NM600的HT-29和PC3小鼠，在4小时，和注射后1天 (图26是HT-29；图27是PC3)，以及注射后2、3、5和7天获得PET图像(图28是HT-29；图29是PC-3)。
如图15-29所示，扫描的小鼠产生PET/CT三维体积，其能够显示集中在异种移植的肿瘤中的累积吸收的剂量分布。该结果证实金属螯合的NM600到异种移植的实体瘤组织中的差异性摄取，并且证明纳入放射性金属同位素的 NM600类似物在公开的治疗方法中的潜在用途。
通过手动勾画肿瘤和其他感兴趣的器官来进行图像的定量感兴趣区域分析。定量数据以每克组织的百分比注射剂量(％ID/g)表示。示例性的数据显示，4T1肿瘤组织随时间增加其摄取，并且有效地保留3种测试的NM600螯合物(86Y-NM600，64Cu-NM600和89Zr-NM600，参见图30)，而健康的心脏(图31)、肝脏(图32)和全身组织(图33)全部展现出随时间显著降低的摄取/保留。
在最后纵向PET扫描后进行离体生物分布分析。将小鼠安乐死并收获组织，称量湿重，并在自动伽玛粒子计数管中计数(Wizard 2480，帕金埃尔默公司(Perkin Elmer))。示例性的生物分布数据显示了肿瘤组织(4T1)中对不同的NM-600螯合物(86Y-NM600、64Cu-NM600、89Zr-NM600和177Lu- NM600，参见图34)显著的摄取和保留。
同时，这些结果证明，公开的金属螯合物可以容易地用于公开的治疗方法的TRT步骤。
实施例12：
在经异种移植的小鼠中以针对多种实体瘤类型的2种不同的NM600金属螯合物来证明抗肿瘤活性和肿瘤放射自显影
在该实施例中，使用3种不同的实体瘤模型，我们显示了烷基磷酸胆碱金属螯合物类似物可以有效地用于促进常规TRT。这些结果进一步证明在当前公开的治疗方法的TRT步骤中使用金属螯合物的可能性。
如之前所述，在小鼠中诱导B78、MiaPaca和4T皮下胁腹异种移植物。随后，经由尾侧静脉注射给予小鼠治疗剂量(250-500μCi)的90Y-NM600、177Lu-NM600或对照溶液。
使用旋风磷光体成像器(Cyclone Phosphorimager)(帕金埃尔默公司) 获取物质生物分布的平面2D磷光体图像。麻醉小鼠，并以仰卧位与荧光体平板直接接触放置，将它们这样保持15-30分钟；然和将平板在磷光体成像器中读数。在放射性剂量注射后的4和96小时之间记录各种图像。获得的放射自显影图像在测试的所有实体瘤组织类型中显示了螯合物的快速且选择性的摄取和长期保留(参见图40、41、42、43、44和45)。
通过比较经处理的小鼠相对于对照小鼠的肿瘤生长来评估肿瘤响应。通过用卡尺测量肿瘤的长度和宽度并使用椭球体体积的公式计算体积来确定肿瘤体积。还记录了小鼠的体重。人性化的终点定义为：肿瘤体积>2500m3或显著的体重下降低于13g。
如图46、47、48、49、50和51所示，结果证明了当与对照相比时，2个测试的NM600螯合物具有统计学显著的体内治疗效果，导致4T1异种移植物物中双重剂量的177Lu-NM600降低平均肿瘤体积(参见图50)，并将生长降低至零附近或减缓以下的生长速率：给予单个剂量的177Lu-NM600的 MiaPaca、4T1或B78异种移植物(参见图47、48和49)或给予单个剂量的90Y-NM600的B78或4T1异种移植物(参见46和51)。
这些结果进一步证明，使用公开的烷基磷酸胆碱金属螯合物递送TRT有效地治疗各种类型的实体瘤的效力。
实施例13：
结合辐射剂量测定与放射敏感性指数以在各种实体瘤类型中预测TRT 响应
在该实施例中，我们讨论了在各种实体瘤类型中用于确定适合公开的方法的TRT步骤的螯合物剂量的因子。
估计肿瘤吸收的剂量
给予177Lu/90Y-NM600的量是否为免疫刺激或细胞毒性取决于肿瘤吸收的剂量。NM600的诊断成像治疗性质，即64Cu/86Y-NM600可以分别用作治疗性金属177Lu/90Y-NM600的成像替代物，利于估计肿瘤放射量测定。最终，将64Cu/86Y-NM600 PET/CT用于定量测量体内生物分布并估计辐射剂量，其可以帮助鉴定剂量限制性器官和177Lu/90Y-NM600 TRT潜在的肿瘤功效。
一般概念如下：(1)使用纵向PET/CT成像随时间对肿瘤内64Cu/86Y- NM600的浓度进行定量，(2)衰变校正64Cu/86Y-NM600的浓度以计算64Cu/86Y-NM600和177Lu/90Y-NM600之间衰变率的差异，(3)肿瘤内177Lu/90Y-NM600的浓度经时间积分以计算累积的活性，或衰变总量，(4) 放射性核酸衰变的沉积在肿瘤内建模并定量。
步骤(1)到(3)可以任何医学图像处理软件包进行，而步骤(4)需要复杂的辐射剂量测定软件。OLINDA/EXM(Stabin,Sparks和Crowe 2005)是具有510(k)批准的放射量测定估算软件，使用核医学学会的医学内部辐射剂量(MIRD)委员会研发的体系(Bolch等,2009)。MIRD方法估计由于发射自器官自身内或另一来源的器官的辐射，组织或器官接收的平均吸收剂量。
MIRD等式最简单的形式是
Figure BDA0002576889750000641
给出了从源区域s内放射性核素活性向靶区域t的吸收的剂量D[mGy]。 s的放射性核素活性表示为累积的活性
Figure BDA0002576889750000642
其是在MBq-s单位中给予的放射性核素衰变的总数。S因子S(t←s)[mGy/MBq-s]是由源区域s内一个放射性核素衰变释放的能量的部分，其沉积于靶区域t内，由靶区域t的质量mt标准化。S因子是在一组标准模体和器官中使用Monte Carlo计算的表格值。通常，我们关心的是各单位注射活性的剂量
Figure BDA0002576889750000643
[mGy/MBq]。等式相对于保留时间τh[MBq-s/MBqinj]书写，
Figure BDA0002576889750000644
τh其是累积活性和注射活性Ainj[MBq]的比值，为
Figure BDA0002576889750000645
在计算肿瘤放射量的情况下，OLINDA/EXM将肿瘤建模为分离的单位密度球体，其体积由作为步骤(1)的一部分产生的肿瘤感兴趣区域(ROI)估计。肿瘤内NM600(％ID/g)的浓度在各时间点确定并经衰变修正。然后，通过使用梯形分段积分将随时间的浓度进行积分来计算累积的活性。
表1示出许多细胞系的辐射剂量测定结果。该信息可以用于估计旨在根除肿瘤或刺激免疫系统的放射疗法研究的吸收剂量。
表1：使用64Cu-NM600或86Y-NM600 PET成像作为替代物的177Lu-NM600 和90Y-NM600的放射剂量测定估值(Gy/MBqinj)
PC3 A549 HT-29 MiaPaca U87MG 4T1 B78
Lu-177 0.39 0.30 0.49 0.24 0.58 1.50 0.92
Y-90 0.69 0.53 0.84 0.45 1.01 4.68 2.86
放射敏感性指数用以预测剂量响应
固有放射敏感性是放射疗法响应潜在的重要因素，并且对于一种癌症类型，事先知道它可以帮助预测其可以如何响应来自TRT的辐射。然而，因为不存在用于肿瘤中对其常规测量的方法，在以2Gy(SF2)辐照后通过克隆源性试验测量放射敏感性为存活分数(0至1之间)。癌症细胞表型的相对放射敏感性从具有低放射敏感性(胰腺、结肠直肠、神经胶质瘤和乳腺)的那些到具有高放射过敏性(淋巴瘤)的那些各不相同。可以根据癌症的放射敏感性指数分类或排列癌症(表2)。
如果我们可以在高放射敏感性肿瘤如淋巴瘤中和在高辐射抗性肿瘤如神经胶质瘤、乳腺、胰腺或结肠直肠中证明APC金属螯合物良好的肿瘤摄取和生长抑制，那么这可以暗示：如果这些物质能够靶向体内肿瘤，则这些物质针对具有介于淋巴瘤和神经胶质瘤SF2值之间SF2值(0.3-0.82)的任何肿瘤都将有效。然后，同样将预期的是，根除胶质瘤肿瘤细胞所需的辐射剂量将高于处理更放射敏感的淋巴细胞所需的放射剂量。
当前，我们用体内成像确认表2中所列的所有肿瘤细胞系中的肿瘤选择性和疗法响应(肿瘤生长抑制)数据。在一些情况中，可能需要给予多个剂量的APC螯合物以引起足够的癌症细胞杀伤。通过使用与辐射剂量测定计算组合的定量成像，我们可以估计杀伤癌细胞(较高剂量)或如本文所公开的刺激肿瘤细胞(较低剂量)所必需的肿瘤吸收的剂量。
将各种癌症细胞系(表1)的剂量测定估值与其分别得放射敏感性指数 (表2)组合支持了建立NM600的剂量响应特征(landscape)。通过知晓一系列细胞系内NM600的效力和肿瘤靶向特征，有可能估计具有相似放射敏感性指标的细胞系潜在的细胞效力和吸收的肿瘤剂量。此外，根据肿瘤清除或免疫刺激(如本文所公开)的期望结果，治疗剂量可以根据表1线性扩展。
表2：癌症细胞的相对放射敏感性
Figure BDA0002576889750000661
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实施例14：
当使用烷基磷酸胆碱金属螯合物替换放射性碘化的化合物(如实施例1- 4和7-10中例示的那些)时的优势和差异
在该实施例中，我们讨论了使用APC金属螯合物，而非放射性碘化的化合物(如实施例1-4和7-10中例示的化合物)的优势。我们还讨论了当优化剂量的金属螯合物将用于公开的方法的TRT步骤时，本领域技术人员将考虑的因素。
螯合物允许使用多种稳定的或放射性金属离子用于成像和治疗。它们可以与各种α、β、螺旋、γ和正电子发射体(emitter)偶联，其中碘被限于1个正电子(I-124)，1个β(I-131)，1个γ(I-123)和1个螺旋(I-125)同位素。
金属同位素比I-131和1-124在诊断成像治疗上更加有效。
Lu-177具有较少的高能量γ，这使其更适于SPECT成像和剂量测定。然而，其β能量略小于I-131，这使其对于治疗较小的肿瘤更加理想。
I-131和Lu-177在治疗功效“马力(horse power)”上相当，但是Lu-177 对显著地较少导致来自γ发射的总剂量。在Y-90的情况中，几乎不导致来自γ发射的辐射剂量。
相对于I-131，Y-90对于通过常规TRT杀伤癌细胞比I-131更加有效，参见图52以及下述进一步的讨论。
医学内部辐射剂量委员会(MIRD)开发了用于评估来自给予的放射性药物的内部辐射剂量的标准方法、模型、假设和数学模式。MIRD方法简化了评估多种不同的放射性核素放射剂量的问题，该方法已经应用于广泛使用的 510(k)批准的软件OLINDA/EXM1。连同其许多标准的拟人化模体， OLINDA/EXM具有可以用于粗略估计肿瘤剂量的球体模型(Spheres Model)。球体模型假设放射性药物在肿瘤质量(0.01-6,000g)范围的单位密度的球体内均匀分布。
使用该标准模型，我们在通过给予的放射性标准化的辐射剂量方面比较了Y-90对I-131。对于1-100g的肿瘤质量该比较的结果示于图52。注意的是，Y-90对I-131比例对于4g的肿瘤达到4，并且对于100g的肿瘤维持在 4.0和4.2以上，强烈表明基于mCi/mCi，Y-90在多至10g的肿瘤中的细胞毒性为I-131的3.6-4.1倍，并且在大于10克的肿瘤中大约4.1倍更有效。
不同的药代动力学性质
不同于碘化的类似物，APC螯合物太大以至于不适合血浆中已知的白蛋白结合口袋，并且因子显示出不同的体内药代动力学和生物分布概况(参见图53)。更低的结合能导致血浆中更大部分的游离分子，这将带来更快速的肿瘤摄取。一些APC螯合物经由泌尿系统清除，其中碘化的类似物通过肝胆系统消除。APC螯合物还在肿瘤中累积，并且比碘化的类似物更快速地从血液清除。更快的血液清除与较低的治疗性放射性药物的骨髓和脱靶毒性相关。
PK和生物分布概况中的这些不同导致剂量限制性器官毒性和最终效用各不相同。将血液毒性转移至肾或肝的剂量限制性毒性将增加放射性金属螯合物用于TRT的实用性。
此外，通过螯合物结构中的微小改变(例如，螯合物电荷)，可以容易地操控APC螯合物的药代动力学概况。螯合剂的选择是广泛的。从正常组织更快的清除改善了成像对比度和治疗窗口，导致更高的最大可耐受剂量。
APC螯合物相比碘化的类似物具有不同的物理-化学特征。它们水溶性更高，并且因此不需要表面活性剂以使它们适合静脉内注射。APC螯合物基于金属对螯合物的离子结合，反之，碘化的化合物与其运载体分子形成共价键。体内脱碘反应在碘代烷烃中非常常见，然而，螯合物在体内趋向于极其稳定。
一旦脱碘反应发生，游离碘化物快速积聚在甲状腺中，并且具有非常长的后续排泄半衰期，然而，游离的放射性金属通常从体内排泄或更快地解毒。
取决于金属离子，APC螯合物的体内生物分布可以完全不同，因此，金属和螯合物也都有助于APC的肿瘤靶向特征。不是所有的螯合物都靶向肿瘤。肿瘤靶向取决于APC运载体的累积性质，螯合物的类型(线性螯合物经历快速肾脏消除，而大环螯合物经历肝胆排泄)和金属离子。即使螯合结构中的轻微变化也会导致体内特性的显著变化。同位素中的简单改变可以导致大于50％的肿瘤靶向性变化。
放射性APC金属螯合物在温和的条件下容易以定量(>98％)的产率进行放射性标记，然而，碘化的类似物的放射性碘化产率非常低(对I-131通常约50％，对I-124通常约60％)。此外，螯合物可以实现高特异性的活性。可以使用放射性标记试剂盒以任何核药学完成合成，不需要精密的通风设备或培训。由于放射性碘在标记反应期间的挥发性，放射性碘化必须在装有流出物监测设备的通风橱中进行。
成像剂不一定是良好的治疗剂，反之亦然。
不可以假设的是，因为成像剂存在良好的肿瘤摄取，这意味着治疗是显而易见的。除了具有良好的肿瘤摄取，治疗剂需要具有相对于普通组织延长的肿瘤保留，并且必需从血液中快速清除，从而降低骨髓暴露和相关的毒性。碘化的类似物具有延长的血液驻留，导致剂量限制性骨髓毒性。与之相反，我们的APC螯合物显示出更快的血液清除动力学，这很有可能，如上所示，是由于血浆中降低的白蛋白结合。
最后，由于金属β-和α-发射体相对于碘-131的短路径长度和物理性质，注射后对于医护人员或家庭成员不会出现暴露问题。进行I-131治疗的患者在出院之前，通常必须在铅屏蔽室中等待一段时间(多达一周)。注射发射放射性α和β的APC螯合物的患者不需要住院治疗。
实施例15：
由Y90-NM600递送的TRT与抗CLA4免疫检查点抑制剂的组合可协同抑制体内黑色素瘤模型中的癌症
在本实施例中，我们证明了所公开的联合方法的功效，其中体内免疫是通过全身给予免疫检查点抑制剂(抗CTLA4抗体)进行的，而TRT是通过全身给予前面的实施例中使用的90Y-NM600螯合物进行的。
如之前所述，将B78黑色素瘤皮下胁腹异种移植物植入雄性C57BL/6小鼠。随后，将小鼠随机分为不同剂量(25μCi，50μCi或100μCi)的90Y- NM600(第1天)，使用和不使用抗CTLA4抗体(免疫检查点抑制剂)(在第4、7和11天的200μg)(每个实验组n＝6)，进行治疗。两种药剂均通过侧尾静脉注射(即静脉内)给予。还包括单独的PBS处理和单独的抗 CTLA4处理的对照组。每周两次用卡尺测量肿瘤，并监测动物存活60天。
如图54所示，与任何一种单一疗法(抗CTLA4或三种不同剂量的90Y- NM600单独使用)或PBS对照相比，三种组合疗法(抗CTLA4+三种不同剂量的90Y-NM600)显示出显著的肿瘤生长抑制作用。18天后，与PBS、仅90Y-NM600或仅抗CTLA4相比，抗CTLA4联合50或100μCi的90Y-NM600 治疗显著降低肿瘤生长(ANOVA检验p<0.05)。25μCi 90Y-NM600联合抗 CTLA-4治疗组显示中间生长延迟响应，呈剂量响应趋势。
如图55所示，用50μCi的90Y-NM600与抗CTLA4组合治疗的小鼠比单独用TRT或PBS载剂处理的小鼠表现出明显更高的总存活率(p<0.05)。与单独的抗CTLA4相比，联合治疗的Log Rank为p＝0.06。
如图56所示，所有三种组合治疗均显著提高了存活率。值得注意的是，在治疗性50和100μCi的90Y-NM600剂量下，TRT+CTLA4组合治疗组中有 6/12(50％)的完全响应者，而非组合对照组(PBS，仅50μCi的TRT，仅 100μCi的TRT以及仅抗CTLA4)为0/24完全响应者。
这些结果说明了组合使用分子靶向放射治疗剂和任何可引起免疫检查点抑制(ICI)的药剂的治疗潜力。结果表明，相对于单独使用每种药剂进行治疗，分子靶向TRT和ICI的组合具有协同作用。除了证明显著的肿瘤消退外，该组合方法还具有产生免疫记忆的潜力，并最终提供了有效的原位癌疫苗效果，可防止肿瘤复发。
实施例16：
利用分子靶向放射治疗增强转移性癌症模型中全身检查点抑制的功效
在实施例15的后续研究中，我们提供了广泛扩展的支持数据，证明了所公开方法的有效性，所述方法将全身给予免疫检查点抑制剂与通过全身给予先前实施例中使用的90Y-NM600螯合物进行的TRT相结合。在小鼠黑色素瘤、神经母细胞瘤和乳腺癌模型以及散布了“冷”肿瘤的多种肿瘤黑色素瘤模型中证明了功效。
临床研究表明，接受免疫检查点抑制剂(ICI)治疗的部分患者在所有疾病部位均经历了持久而完全的反应(CR)。但是，ICI在以T细胞浸润水平低和/或几乎没有突变产生的新抗原为特征的免疫“冷”肿瘤患者中通常无效。在本实施例中，我们证明了使用公开的联合方法刺激这种肿瘤的免疫反应并增强“热”肿瘤的反应。更具体地，我们将其与全身性分子靶向放射治疗 (MTRT)组合使用，增强了全身性ICI的功效，它可以向疾病的所有部位提供免疫刺激性的低剂量放射，而不会导致导致产生抗肿瘤免疫疗法响应的反作用的全身性淋巴衰竭。
方法：
对于MTRT的肿瘤摄取研究，通过在批准的IACUC方案中将1-2x106细胞的100μLPBS注射液注入C57BL/6小鼠，建立了胁腹肿瘤(B78黑色素瘤和Panc02的n＝3)。B78和Panc02肿瘤均为较弱至中等免疫原性、生长缓慢、对放射线具有抵抗力的肿瘤系，这种概况使它们对于MTRT的研究非常有用，其中缓慢生长为MTRT的衰变提供了时间，而放射线抵抗力加上免疫原性差使得可以测试MTRT+ICI联合治疗的疗效。
在肿瘤完全建立之后，注射后约5周，用一剂IV 86Y-NM600治疗动物，并在MTRT注射后的1、2和3天收集系列PET/CT图像。将PET摄取值与包括心脏和肝脏在内的背景活动区域进行比较。进行配对t检验以测试背景器官和肿瘤部位之间86Y-NM600摄取的显著差异。
为了证明90Y-NM600和/或ICI减少B78黑色素瘤胁腹肿瘤内免疫抑制 Treg细胞群体的能力，我们生成了B78黑色素瘤的胁腹肿瘤模型(每组n＝ 4)。处理组包括MTRT(50μCi)，抗CTLA4(200μg，第4,7,10天)， MTRT和CTLA4以及PBS安慰剂对照组。在放射或盐水安慰剂递送后第1、 7和14天通过收集肿瘤组织并冷冻一部分用于组织学并保存另一部分用于定量PCR来检查治疗对肿瘤免疫细胞群体的影响。准备其余的肿瘤样品用于 mRNA和RT-PCR分析。定量RT-PCR用于评估免疫敏感性标记物(例如Fas，MHC-1和PD-L1)在肿瘤细胞表达中的变化。
为了进行功效研究，在C57BL/6小鼠中生成了2个B78黑色素瘤的双侧胁腹肿瘤模型。肿瘤长到80-120mm3后，将其随机分为以下处理组：第4、 7、10天以200μg IP单独给予抗-CTLA-4，第1天90Y-NM600 IV(50μCi)和抗-CTLA4，12Gy全身照射(EBRT)和抗-CTLA-4，12Gy EBRT+50μCi 90Y- NM600，12Gy EBRT+50μCi 90Y-NM600和抗CTLA4。每周两次进行肿瘤测量，共30天，并以直径15mm的安乐死终点追踪生存至60天，以减轻肿瘤负担。
对疗法完全响应的小鼠在MTRT后90天用2x106 B78或1x106 Panc02细胞再次攻击到相对的胁腹，然后在120天时用Panc02(仅对B78)和B16黑色素瘤再次攻击，以测试肿瘤特异性免疫记忆反应。
结果：
在B78和Panc02肿瘤模型中均证实了我们的MTRT试剂90Y-NM600的选择性摄取。对于B78黑色素瘤，90Y-NM600的肿瘤摄取表明，初次注射后，大部分药剂如预期那样在血池中，但是到注射后48小时，大部分药剂被保留在肿瘤或消除器官(肝脏，肾脏)中。在第48天采集的组织切片的γ计数证实，随着时间的推移，肿瘤组织中的放射性计数较高的PET成像摄取值随时间增加，而骨髓空间中的放射性计数较低，其随时间降低。作为合作成果进行的Monte Carlo放射量测定表明，当我们的实验剂量为50μCi时，在 MTRT试剂的整个生命周期中会传递大约2-3Gy。Panc02胰腺癌中的PET摄取和组织生物分布研究还显示，与72小时的骨髓组织相比，肿瘤组织中90Y- NM600的摄取和保留增加。
为了研究治疗对肿瘤免疫细胞群体的影响，在放射后的不同时间点收集肿瘤组织样品。在MTRT治疗(50μCi 90Y-NM600)后的第14天，根据肿瘤组织中CD4/FoxP3和CD8/FoxP3的浸润程度测定，我们发现MTRT和抗 CTLA4的组合可显著增加效应子/抑制性免疫t细胞的比率。基因表达的定量 PCR(qPCR)研究还显示，炎症基因表达增加，包括是干扰素基因刺激物 (STING)途径一部分的基因。与PBS对照相比，所有STING激活下游的 Mx1，IFNα，IFNβ和PDL1的水平均被上调。
接下来，我们在小鼠中建立了一个单一的B78 R胁腹肿瘤，一旦它们达到约80mm3，将它们随机分为第1天给予的25、50和100uCi MTRT剂量治疗组，第4、7和7天分别给予和不给予抗CTLA4 10，以及单独使用PBS和抗CTLA4作为对照。我们发现与其他组相比，以50和100uCi剂量水平的 MTRT与抗CTLA4的组合显示出显著改善的肿瘤生长延迟(图57)和存活(图58)。MTRT为25uCi时，响应中等。另外，唯一一只对治疗完全响应的小鼠是在联合治疗组中，在50uCi，100和25uCi MTRT剂量组中有 66％，33％和16％的动物。注射MTRT后第60天所有完全响应的小鼠均受到对侧胁腹B78细胞的攻击，与原初对照组相比，排斥反应率为100％，这表明我们的治疗能够产生免疫记忆反应。
重复该研究，显示出相似的趋势，两项研究的存活率均显示，与其他组相比，用MTRT(50，100uCi)和抗CTLA4联合治疗的小鼠的总体存活率显著提高。
接下来，我们将该研究扩展到类似神经母细胞瘤(NXS2)和乳腺癌 (4T1)的小鼠模型。如图59(NXS2)和图60(4T1)所示，CTLA4 MTRT 组合再次成为唯一一个显著降低肿瘤生长(实际上是肿瘤体积减少)的组。
接下来，我们扩大了研究范围，以证明具有多个大块肿瘤的小鼠的响应率有所提高。我们设计了一种在双肿瘤小鼠模型中进行MTRT治疗的研究，目标是治疗具有多个大块肿瘤的小鼠，这将对应于在多个部位患有大块转移性疾病的患者。对于本实验，我们检查了MTRT是否可以提高目前的将 EBRT递送至一个部位并结合免疫检查点阻断的临床范例的响应率。
建立了Panc02和B78黑色素瘤的两个肿瘤模型。首先，在B78黑色素瘤中，将传统的对疾病原发部位的免疫增敏EBRT(12Gy)(继发部位被屏蔽)与抗CTLA4组合，并与单独放疗、MTRT和抗CTLA4、或针对原发部位的EBRT与针对所有部位的MTRT和抗CTLA4的联合治疗进行比较。肿瘤生长曲线表明，与其他组相比，三联联合治疗可改善原发性(图61)和继发性(图62)肿瘤的肿瘤消退。此外，与双重联合治疗组相比，三联联合治疗显著改善了存活率(p<0.01)。三联联合治疗对所有具有对B78或相关B16 黑色素瘤具有肿瘤特异性免疫记忆的响应性动物均具有40％的完全缓解率(MTRT+抗CTLA4组的CR为16％，其他组为0％)。
最后，我们使用具有两个远距大块肿瘤和散播性微转移灶的小鼠模型模拟了晚期的多部位“冷”癌(即，不会引起强烈的免疫系统反应的多部位肿瘤，因此对检查点抑制具有很大的抵抗力)。
为了形成大的原发性肿瘤，将小鼠一侧胁腹注射2x106B78黑色素瘤肿瘤细胞。为了形成小继发性肿瘤，十二天后，在对侧胁腹中向小鼠注射5x 105B78黑色素瘤肿瘤细胞。在此后的第17天(第1天)，为创建散播性转移灶，给小鼠静脉内注射2x 105B16黑色素瘤细胞。
使小鼠暴露于各种单一治疗或联合治疗：PBS对照注射；MTRT，第1 天50μCi IV；ICI，第4、7和10天抗CTLA4/PD1；原位疫苗(IS)，第1 天12Gy局部RT+第6-10天肿瘤内注射抗GD2 mAb和IL2。测试的单一治疗和联合治疗为PBS，MTRT，ICI，IS，MTRT+ICI，MTRT+IS，ICI+IS 和MTRT+IS+ICI。从第60天开始，监测小鼠的肿瘤生长和动物存活，并在第90天用B78对无肿瘤的小鼠进行再攻击。
在第90天，不到20％的ICI小鼠存活，而大约一半的MTRT+IS和ICI +IS小鼠存活(MTRT+IS的存活率更高)。令人惊讶的是，MTRT+IS小鼠存活率为100％(所有其他组的存活率为零)。值得注意的是，发现这些小鼠中有83％无肿瘤，表现出具有免疫细胞记忆的完全缓解(CR)(即已治愈)，而其余则保留了不受控制的继发性肿瘤。
我们还证实了多种其他癌症的摄取和剂量递送，包括神经母细胞瘤 (NXS2，9464D)，横纹肌肉瘤(M3-9-M)，高级神经胶质瘤，刘易斯肺癌和头颈癌(MOC-2)。除肿瘤摄取和放射量测定之外，还进行了毒性分析，在我们的治疗辐射剂量为50μCi(2-3Gy肿瘤剂量)时，未观察到辐射诱导的骨髓毒性(以血清白细胞或淋巴细胞测量)。我们还用外部射线和不同剂量的90Y-NM600照射了小鼠，并收集了用IHC染色的组织学以及用于PCR进行mRNA分析的组织。这些研究的数据显示，使用50μCi的90Y-NM600 时，干扰素信号传导途径上调以及PDL1表达增加。另外，我们已经发现肿瘤浸润性调节性T细胞在分子靶向放射治疗中减少。
总而言之，我们从这项研究中得出的结论表明，低剂量的NM600 MTRT 与检查点阻断相结合，可以增强肿瘤的远处响应。值得注意的是，NM600 MTRT放射治疗递送药剂证明了改善通常对单独的免疫检查点阻断无反应的“冷”肿瘤反应的能力。此外，相对较低的MTRT剂量50μCi(2.5Gy肿瘤剂量)足以实现免疫刺激作用，以增强ICI疗效而无需全身淋巴结清扫术。可以将MTRT添加到单一部位EBRT和检查点阻断中，以在局部和远处的肿瘤部位获得更大的肿瘤响应和治愈率。我们的结果表明，MTRT具有提高免疫疗法在患者中的治疗功效的巨大潜力。
实施例的结论
这些实施例说明了基于放射疗法的靶向全身递送与免疫刺激剂例如免疫检查点抑制剂的全身递送的协同和广泛适用的组合的抗癌策略。由于公开的金属螯合和放射卤代的烷基磷酸胆碱类似物可以靶向几乎任何组织学的癌症，因此，针对免疫检查点的单克隆抗体或小分子(免疫检查点抑制剂)的全身给药可用于几乎任何类型的癌症(肿瘤反应性单克隆抗体已获批准或在临床试验中用于几乎所有癌症的组织学类型)。因此，两种不同组合策略的临床转化对几乎所有高风险癌症有广泛的应用。
本领域的技术人员通过考虑说明书和实施本文所述的发明，将会明显看出本发明的其他实施方式和应用。基于任何原因在本文中引用的所有参考文献，包括所有的杂志文献和美国/外国专利和专利申请，都通过引用具体并全文纳入本文。应理解本发明并不限于本文说明和描述的具体试剂、制剂、反应条件等，但还包括在以下权利要求范围内的其修饰形式。

Claims (66)

1.一种在对象中治疗包含一个或多个恶性实体瘤的癌症的方法，所述方法包括全身给予所述对象：
(a)免疫调节剂量的靶向放射治疗(TRT)试剂，所述试剂被恶性实体瘤组织差异性摄取并保留在恶性实体瘤组织中；和
(b)一种或多种免疫刺激剂；
由此治疗对象中的癌症。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一种或多种免疫刺激剂是能够靶向一种或多种检查点分子的免疫检查点抑制剂。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述检查点抑制剂能够靶向的一种或多种检查点分子选自：A2AR(腺苷A2a受体)，BTLA(B和T淋巴细胞衰减剂)，CTLA4(细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4)，KIR(杀伤细胞免疫球蛋白样受体)，LAG3(淋巴细胞激活基因3)，PD-1(程序性死亡受体1)，PD-L1(程序性死亡配体1)，CD40(分化簇40)，CD27(分化簇27)，CD28(分化簇28)，CD137(分化簇137)，OX40(CD134；分化簇134)，OX40L(OX40配体；分化簇252)，GITR(糖皮质激素-诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白)，GITRL(糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白配体)，ICOS(诱导性T细胞共刺激分子)，ICOSL(诱导性T细胞共刺激配体)，B7H3(CD276；分化簇276)，B7H4(VTCN1；含V-set结构域的T细胞活化抑制剂1)，IDO(吲哚胺2,3-二加氧酶)，TIM-3(T细胞免疫球蛋白结构域和粘蛋白结构域3)，Gal-9(半乳凝集素-9)和VISTA(T细胞活化的V-结构域Ig抑制剂)。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述一种或多种免疫检查点抑制剂包括：起到阻断一种或多种免疫检查点分子作用的一种或多种抗免疫检查点分子抗体或一种或多种小分子免疫检查点抑制剂。
5.如权利要求4的方法，其中，所述一种或多种抗免疫检查点分子抗体选自：抗CTLA4抗体，抗PD-1抗体，抗PD-L1抗体，抗LAG3抗体，抗KIR抗体，抗A2AR抗体，抗BTLA抗体，抗CD40抗体，抗CD27抗体，抗CD28抗体，抗CD137抗体，抗OX40抗体，抗OX40L抗体，GITR抗体，GITLL抗体，ICOS抗体，ICOSL抗体，B7H3抗体，B7H4抗体，IDO抗体，TIM-3抗体，Gal-9抗体和VISTA抗体；或者其中，一种或多种起到阻断一种或多种免疫检查点分子作用的小分子免疫检查点抑制剂包括小分子PD-L1抑制剂。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述TRT试剂为：
(1)间碘苄基胍(MIBG)，其中MIBG中的碘原子是放射性碘同位素；
(2)放射性标记的肿瘤靶向抗体；
(3)放射性镭同位素；或
(4)具有下式的磷脂醚金属螯合物或放射性卤代磷脂醚：
Figure FDA0002576889740000021
或其盐，其中：
R1包含(a)与金属原子螯合的螯合剂，其中金属原子是半衰期大于6小时并小于30天的α、β或俄歇发射金属同位素；或(b)放射性卤素同位素；
a是0或1；
n是12-30的整数；
m是0或1；
Y选自：-H，-OH，-COOH，-COOX，-OCOX和–OX，其中X是烷基或芳烷基；
R2选自：-N+H3，-N+H2Z，-N+HZ2和-N+Z3，其中各Z独立地是烷基或芳基；和
b为1或2，前提是如果R1包含放射性卤素同位素，则b为1。
7.如权利要求6所述的方法，其中
(1)金属同位素选自：Sc-47，Lu-177，Y-90，Ho-166，Re-186，Re-188，Cu-67，Au-199，Rh-105，Ra-223，Ac-225，Pb-212和Th-227；
(2)放射性卤素同位素选自：123I，124I，125I，131I，211At，77Br和76Br；或
(3)放射性镭同位素是Ra-223。
8.如权利要求6或7所述的方法，其中，所述螯合剂选自：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三乙酸(DO3A)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4-二乙酸(NODA)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(NOTA)及其衍生物；1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷,1-戊二酸-4,7-二乙酸(NODAGA)及其衍生物；1,4,7,10-四氮杂环癸烷,1-戊二酸-4,7,10-三乙酸(DOTAGA)及其衍生物；1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)及其衍生物；1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷-4,11-二乙酸(CB-TE2A)及其衍生物；二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，其二酯，及其衍生物；2-环己基二亚乙基三胺五乙酸(CHX-A”-DTPA)及其衍生物；去铁胺(DFO)及其衍生物；1,2-[[6-羧基吡啶-2-基]甲基氨基]乙烷(H2dedpa)及其衍生物；和DADA及其衍生物，其中DADA包含结构：
Figure FDA0002576889740000031
9.如权利要求6-8中任一项所述的方法，其中：
(a)m是0；或
(b)b是1；或
(c)n是18；或
(d)R2是-N+Z3；或
(e)(a)–(d)中两个或更多个的任意组合。
10.如权利要求9所述的方法，其中，各Z独立地是-CH2CH3或-CH3。
11.如权利要求10所述的方法，其中，各Z是-CH3。
12.如权利要求6-11中任一项所述的方法，其中，所述与金属原子螯合的螯合剂选自：
Figure FDA0002576889740000041
Figure FDA0002576889740000051
Figure FDA0002576889740000061
Figure FDA0002576889740000071
13.如权利要求6-11中任一项所述的方法，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物具有选自以下的式：
Figure FDA0002576889740000081
Figure FDA0002576889740000091
Figure FDA0002576889740000101
Figure FDA0002576889740000111
Figure FDA0002576889740000121
Figure FDA0002576889740000131
其中，所选化合物与所述金属原子螯合。
14.如权利要求6-12中任一项所述的方法，其中，a是1，b是1，m是0，n是18，R2是–N+(CH3)3。
15.如权利要求14的方法，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物是螯合金属原子的NM600，或者其中，所述放射性卤代磷脂醚是NM404。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物是90Y-NM600或177Lu-NM600。
17.如权利要求15所述的方法，其中，所述放射性卤代磷脂醚是[123I]-NM404，[124I]-NM404，[125I]-NM404，[131I]-NM404，[211At]-NM404，[77Br]-NM404或[76Br]-NM404。
18.如权利要求1-17中任一项所述的方法，其中，所述TRT试剂、所述免疫检查点抑制剂、或两者均为静脉内给予。
19.如权利要求1-18中任一项所述的方法，其中，所述对象是人。
20.如权利要求1-19中任一项所述的方法，其中，治疗的癌症选自：黑色素瘤、神经母细胞瘤、肺癌、肾上腺癌、结肠癌、结直肠癌、卵巢癌、前列腺癌、肝癌、皮下癌、皮肤或头颈部鳞状细胞癌、肠癌、视网膜母细胞瘤、宫颈癌、胶质瘤、乳腺癌、胰腺癌、软组织肉瘤、尤因肉瘤、横纹肌肉瘤、骨肉瘤、肾母细胞瘤和小儿脑肿瘤。
21.如权利要求1-20中任一项所述的方法，其中，在不向对象给予不是检查点分子的抗肿瘤抗原的抗体的情况下治疗癌症。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其中，在不向对象给予抗GD2抗体的情况下治疗癌症。
23.a)免疫调节剂量的靶向放射治疗(TRT)试剂和(b)一种或多种免疫刺激剂在对象中治疗包含一种或多种恶性实体瘤的癌症中的用途，其中，TRT试剂能够被恶性实体瘤组织差异性摄取并保留在恶性实体瘤组织中，并且其中，TRT试剂和一种或多种免疫刺激剂均全身给予所述对象；
由此治疗对象中的癌症。
24.如权利要求23所述的用途，其中，所述一种或多种免疫刺激剂是能够靶向一种或多种检查点分子的免疫检查点抑制剂。
25.如权利要求24所述的用途，其中，所述检查点抑制剂能够靶向的一种或多种检查点分子选自：A2AR(腺苷A2a受体)，BTLA(B和T淋巴细胞衰减剂)，CTLA4(细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4)，KIR(杀伤细胞免疫球蛋白样受体)，LAG3(淋巴细胞激活基因3)，PD-1(程序性死亡受体1)，PD-L1(程序性死亡配体1)，CD40(分化簇40)，CD27(分化簇27)，CD28(分化簇28)，CD137(分化簇137)，OX40(CD134；分化簇134)，OX40L(OX40配体；分化簇252)，GITR(糖皮质激素-诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白)，GITRL(糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白配体)，ICOS(诱导性T细胞共刺激分子)，ICOSL(诱导性T细胞共刺激配体)，B7H3(CD276；分化簇276)，B7H4(VTCN1；含V-set结构域的T细胞活化抑制剂1)，IDO(吲哚胺2,3-二加氧酶)，TIM-3(T细胞免疫球蛋白结构域和粘蛋白结构域3)，Gal-9(半乳凝集素-9)和VISTA(T细胞活化的V-结构域Ig抑制剂)。
26.如权利要求24或25所述的用途，其中，所述一种或多种免疫检查点抑制剂包括：起到阻断一种或多种免疫检查点分子作用的一种或多种抗免疫检查点分子抗体或一种或多种小分子免疫检查点抑制剂。
27.如权利要求26的用途，其中，所述一种或多种抗免疫检查点分子抗体选自：抗CTLA4抗体，抗PD-1抗体，抗PD-L1抗体，抗LAG3抗体，抗KIR抗体，抗A2AR抗体，抗BTLA抗体，抗CD40抗体，抗CD27抗体，抗CD28抗体，抗CD137抗体，抗OX40抗体，抗OX40L抗体，GITR抗体，GITLL抗体，ICOS抗体，ICOSL抗体，B7H3抗体，B7H4抗体，IDO抗体，TIM-3抗体，Gal-9抗体和VISTA抗体；或者其中，一种或多种起到阻断一种或多种免疫检查点分子作用的小分子免疫检查点抑制剂包括小分子PD-L1抑制剂。
28.如权利要求23-27中任一项所述的用途，其中，所述TRT试剂为：
(1)间碘苄基胍(MIBG)，其中MIBG中的碘原子是放射性碘同位素；
(2)放射性标记的肿瘤靶向抗体；
(3)放射性镭同位素；或
(4)具有下式的磷脂醚金属螯合物或放射性卤代磷脂醚：
Figure FDA0002576889740000151
或其盐，其中：
R1包含(a)与金属原子螯合的螯合剂，其中金属原子是半衰期大于6小时并小于30天的α、β或俄歇发射金属同位素；或(b)放射性卤素同位素；
a是0或1；
n是12-30的整数；
m是0或1；
Y选自：-H，-OH，-COOH，-COOX，-OCOX和–OX，其中X是烷基或芳烷基；
R2选自：-N+H3，-N+H2Z，-N+HZ2和-N+Z3，其中各Z独立地是烷基或芳基；和
b为1或2，前提是如果R1包含放射性卤素同位素，则b为1。
29.如权利要求28所述的用途，其中：
(1)金属同位素选自：Sc-47，Lu-177，Y-90，Ho-166，Re-186，Re-188，Cu-67，Au-199，Rh-105，Ra-223，Ac-225，Pb-212和Th-227；
(2)放射性卤素同位素选自：123I，124I，125I，131I，211At，77Br和76Br；或
(3)放射性镭同位素是Ra-223。
30.如权利要求28或29所述的用途，其中，所述螯合剂选自：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三乙酸(DO3A)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4-二乙酸(NODA)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(NOTA)及其衍生物；1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷,1-戊二酸-4,7-二乙酸(NODAGA)及其衍生物；1,4,7,10-四氮杂环癸烷,1-戊二酸-4,7,10-三乙酸(DOTAGA)及其衍生物；1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)及其衍生物；1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷-4,11-二乙酸(CB-TE2A)及其衍生物；二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，其二酯，及其衍生物；2-环己基二亚乙基三胺五乙酸(CHX-A”-DTPA)及其衍生物；去铁胺(DFO)及其衍生物；1,2-[[6-羧基吡啶-2-基]甲基氨基]乙烷(H2dedpa)及其衍生物；和DADA及其衍生物，其中DADA包含结构：
Figure FDA0002576889740000171
31.如权利要求28-30中任一项所述的用途，其中：
(a)m是0；或
(b)b是1；或
(c)n是18；或
(d)R2是-N+Z3；或
(e)(a)–(d)中两个或更多个的任意组合。
32.如权利要求31所述的用途，其中，各Z独立地是-CH2CH3或-CH3。
33.如权利要求32所述的用途，其中，各Z是-CH3。
34.如权利要求28-33中任一项所述的用途，其中，所述与金属原子螯合的螯合剂选自：
Figure FDA0002576889740000172
Figure FDA0002576889740000181
Figure FDA0002576889740000191
Figure FDA0002576889740000201
Figure FDA0002576889740000211
35.如权利要求28-34中任一项所述的用途，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物具有选自以下的式：
Figure FDA0002576889740000212
Figure FDA0002576889740000221
Figure FDA0002576889740000231
Figure FDA0002576889740000241
Figure FDA0002576889740000251
Figure FDA0002576889740000261
其中，所选化合物与所述金属原子螯合。
36.如权利要求28-35中任一项所述的用途，其中，a是1，b是1，m是0，n是18，R2是–N+(CH3)3。
37.如权利要求36的用途，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物是螯合金属原子的NM600，或者其中，所述放射性卤代磷脂醚是NM404。
38.如权利要求37所述的用途，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物是90Y-NM600或177Lu-NM600。
39.如权利要求37所述的用途，其中，所述放射性卤代磷脂醚是[123I]-NM404，[124I]-NM404，[125I]-NM404，[131I]-NM404，[211At]-NM404，[77Br]-NM404或[76Br]-NM404。
40.如权利要求23-39中任一项所述的用途，其中，所述TRT试剂、所述免疫检查点抑制剂、或两者均为静脉内给予。
41.如权利要求23-40中任一项所述的用途，其中，所述对象是人。
42.如权利要求23-41中任一项所述的用途，其中，治疗的癌症选自：黑色素瘤、神经母细胞瘤、肺癌、肾上腺癌、结肠癌、结直肠癌、卵巢癌、前列腺癌、肝癌、皮下癌、皮肤或头颈部鳞状细胞癌、肠癌、视网膜母细胞瘤、宫颈癌、胶质瘤、乳腺癌、胰腺癌、软组织肉瘤、尤因肉瘤、横纹肌肉瘤、骨肉瘤、肾母细胞瘤和小儿脑肿瘤。
43.如权利要求23-42中任一项所述的用途，其中，在不向对象给予不是检查点分子的抗肿瘤抗原的抗体的情况下治疗癌症。
44.如权利要求23-43中任一项所述的用途，其中，在不向对象给予抗GD2抗体的情况下治疗癌症。
45.(a)免疫调节剂量的靶向放射治疗(TRT)试剂或(b)一种或多种免疫刺激剂在制备用于治疗对象中包含一种或多种恶性实体瘤的癌症的药物中的用途；
其中，TRT试剂能够被恶性实体瘤组织差异性摄取并保留在恶性实体瘤组织中，并且其中，所述药物全身给予所述对象。
46.如权利要求45所述的用途，其中，所述一种或多种免疫刺激剂是能够靶向一种或多种检查点分子的免疫检查点抑制剂。
47.如权利要求46所述的方法，其中，所述检查点抑制剂能够靶向的一种或多种检查点分子选自：A2AR(腺苷A2a受体)，BTLA(B和T淋巴细胞衰减剂)，CTLA4(细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4)，KIR(杀伤细胞免疫球蛋白样受体)，LAG3(淋巴细胞激活基因3)，PD-1(程序性死亡受体1)，PD-L1(程序性死亡配体1)，CD40(分化簇40)，CD27(分化簇27)，CD28(分化簇28)，CD137(分化簇137)，OX40(CD134；分化簇134)，OX40L(OX40配体；分化簇252)，GITR(糖皮质激素-诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白)，GITRL(糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白配体)，ICOS(诱导性T细胞共刺激分子)，ICOSL(诱导性T细胞共刺激配体)，B7H3(CD276；分化簇276)，B7H4(VTCN1；含V-set结构域的T细胞活化抑制剂1)，IDO(吲哚胺2,3-二加氧酶)，TIM-3(T细胞免疫球蛋白结构域和粘蛋白结构域3)，Gal-9(半乳凝集素-9)和VISTA(T细胞活化的V-结构域Ig抑制剂)。
48.如权利要求46或47所述的用途，其中，所述一种或多种免疫检查点抑制剂包括：起到阻断一种或多种免疫检查点分子作用的一种或多种抗免疫检查点分子抗体或一种或多种小分子免疫检查点抑制剂。
49.如权利要求48的用途，其中，所述一种或多种抗免疫检查点分子抗体选自：抗CTLA4抗体，抗PD-1抗体，抗PD-L1抗体，抗LAG3抗体，抗KIR抗体，抗A2AR抗体，抗BTLA抗体，抗CD40抗体，抗CD27抗体，抗CD28抗体，抗CD137抗体，抗OX40抗体，抗OX40L抗体，GITR抗体，GITLL抗体，ICOS抗体，ICOSL抗体，B7H3抗体，B7H4抗体，IDO抗体，TIM-3抗体，Gal-9抗体和VISTA抗体；或者其中，一种或多种起到阻断一种或多种免疫检查点分子作用的小分子免疫检查点抑制剂包括小分子PD-L1抑制剂。
50.如权利要求45-49中任一项所述的用途，其中，所述TRT试剂为：
(1)间碘苄基胍(MIBG)，其中MIBG中的碘原子是放射性碘同位素；
(2)放射性标记的肿瘤靶向抗体；
(3)放射性镭同位素；或
(4)具有下式的磷脂醚金属螯合物或放射性卤代磷脂醚：
Figure FDA0002576889740000291
或其盐，其中：
R1包含(a)与金属原子螯合的螯合剂，其中金属原子是半衰期大于6小时并小于30天的α、β或俄歇发射金属同位素；或(b)放射性卤素同位素；
a是0或1；
n是12-30的整数；
m是0或1；
Y选自：-H，-OH，-COOH，-COOX，-OCOX和–OX，其中X是烷基或芳烷基；
R2选自：-N+H3，-N+H2Z，-N+HZ2和-N+Z3，其中各Z独立地是烷基或芳基；和
b为1或2，前提是如果R1包含放射性卤素同位素，则b为1。
51.如权利要求50所述的用途，其中：
(1)金属同位素选自：Sc-47，Lu-177，Y-90，Ho-166，Re-186，Re-188，Cu-67，Au-199，Rh-105，Ra-223，Ac-225，Pb-212和Th-227；
(2)放射性卤素同位素选自：123I，124I，125I，131I，211At，77Br和76Br；或
(3)放射性镭同位素是Ra-223。
52.如权利要求50或51所述的用途，其中，所述螯合剂选自：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三乙酸(DO3A)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4-二乙酸(NODA)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(NOTA)及其衍生物；1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)及其衍生物；1,4,7-三氮杂环壬烷,1-戊二酸-4,7-二乙酸(NODAGA)及其衍生物；1,4,7,10-四氮杂环癸烷,1-戊二酸-4,7,10-三乙酸(DOTAGA)及其衍生物；1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)及其衍生物；1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷-4,11-二乙酸(CB-TE2A)及其衍生物；二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，其二酯，及其衍生物；2-环己基二亚乙基三胺五乙酸(CHX-A”-DTPA)及其衍生物；去铁胺(DFO)及其衍生物；1,2-[[6-羧基吡啶-2-基]甲基氨基]乙烷(H2dedpa)及其衍生物；和DADA及其衍生物，其中DADA包含结构：
Figure FDA0002576889740000301
53.如权利要求50-52中任一项所述的用途，其中：
(a)m是0；或
(b)b是1；或
(c)n是18；或
(d)R2是-N+Z3；或
(e)(a)–(d)中两个或更多个的任意组合。
54.如权利要求53所述的用途，其中，各Z独立地是-CH2CH3或-CH3。
55.如权利要求54所述的用途，其中，各Z是-CH3。
56.如权利要求50-55中任一项所述的用途，其中，所述与金属原子螯合的螯合剂选自：
Figure FDA0002576889740000311
Figure FDA0002576889740000321
Figure FDA0002576889740000331
Figure FDA0002576889740000341
57.如权利要求50-56中任一项所述的用途，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物具有选自以下的式：
Figure FDA0002576889740000342
Figure FDA0002576889740000351
Figure FDA0002576889740000361
Figure FDA0002576889740000371
Figure FDA0002576889740000381
Figure FDA0002576889740000391
其中，所选化合物与所述金属原子螯合。
58.如权利要求50-57中任一项所述的用途，其中，a是1，b是1，m是0，n是18，R2是–N+(CH3)3。
59.如权利要求58的用途，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物是螯合金属原子的NM600，或者其中，所述放射性卤代磷脂醚是NM404。
60.如权利要求59所述的用途，其中，所述放射性磷脂醚金属螯合物是90Y-NM600或177Lu-NM600。
61.如权利要求59所述的用途，其中，所述放射性卤代磷脂醚是[123I]-NM404，[124I]-NM404，[125I]-NM404，[131I]-NM404，[211At]-NM404，[77Br]-NM404或[76Br]-NM404。
62.如权利要求45-61中任一项所述的用途，其中，所述TRT试剂、所述免疫检查点抑制剂、或两者均为静脉内给予。
63.如权利要求45-62中任一项所述的用途，其中，所述对象是人。
64.如权利要求45-63中任一项所述的用途，其中，治疗的癌症选自：黑色素瘤、神经母细胞瘤、肺癌、肾上腺癌、结肠癌、结直肠癌、卵巢癌、前列腺癌、肝癌、皮下癌、皮肤或头颈部鳞状细胞癌、肠癌、视网膜母细胞瘤、宫颈癌、胶质瘤、乳腺癌、胰腺癌、软组织肉瘤、尤因肉瘤、横纹肌肉瘤、骨肉瘤、肾母细胞瘤和小儿脑肿瘤。
65.如权利要求45-64中任一项所述的用途，其中，在不向对象给予不是检查点分子的抗肿瘤抗原的抗体的情况下治疗癌症。
66.如权利要求45-65中任一项所述的用途，其中，在不向对象给予抗GD2抗体的情况下治疗癌症。
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CN111840585A (zh) * 2020-07-20 2020-10-30 厦门大学 一种用于肿瘤免疫治疗的药物组合

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