CN112353938A - 用于治疗癌症的irs/stat3双重调节剂与抗癌剂的组合 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于治疗癌症的IRS/STAT3双重调节剂与抗癌剂的组合。具体地,本发明提供了式(III)或(IV)的化合物与下述药剂的组合:(i)丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B‑Raf抑制剂;(ii)抗癌药物;(iii)免疫治疗剂;(iv)表皮生长因子抑制剂(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体;(v)化学治疗剂;以及(vi)mTOR抑制剂,或它们的某些组合。所述组合提供了至少累加、优选地协同的治疗效果。本发明还涉及使用包含IRS和Stat3的双重调节剂与免疫治疗剂的组合的组合疗法来治疗癌症。所述组合可用于使肿瘤对免疫疗法敏感。
Description
本申请为国际申请PCT/IL2016/050134于2017年8月4日进入中国国家阶段、申请号为201680008809.6、发明名称为“用于治疗癌症的IRS/STAT3双重调节剂与抗癌剂的组合”的分案申请。
技术领域
本发明涉及使用组合疗法治疗癌症,所述组合疗法包含胰岛素受体底物(IRS)和信号转导及转录激活因子3(Stat3)的双重调节剂与下述药剂的组合:(i)选自表皮生长因子抑制剂(EGFR抑制剂)和EGFR抗体的蛋白激酶(PK)调节剂;(ii)哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂;(iii)丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂;(iv)突变的B-Raf抑制剂;(v)化学治疗剂如吉西他滨、5-FU、伊立替康和奥沙利铂;以及(vi)它们的某些组合。所述组合可用于治疗已对EGFR抑制剂、EGFR抗体、mTOR抑制剂、MEK抑制剂、突变的B-Raf抑制剂、化学治疗剂及其某些组合发展出耐药性的肿瘤,或用于防止肿瘤对任何所述抑制剂或药剂的获得性耐药性,或用于防止肿瘤在停止使用任何所述抑制剂或药剂或其组合的治疗后的复发。所述组合提供了至少累加、优选地协同的治疗效果。本发明还涉及使用包含IRS和Stat3的双重调节剂与免疫治疗剂的组合的组合疗法来治疗癌症。所述组合可用于使肿瘤对免疫疗法敏感。
背景技术
酪氨酸磷酸化抑制剂是一类蛋白质酪氨酸激酶抑制剂,被设计以模拟酪氨酸底物ATP,并且可以别构调节所述酶(Levitzki等,Science(1995),267:1782-88;Levitzki等,Biochem.Pharm.(1990),40:913-920;Levitzki等,FASEB J.(1992),6:3275-3282;美国专利号5,217,999和5,773,476,Posner等,Mol.Pharmacol.(1994),45:673-683)。这些酪氨酸磷酸化抑制剂、特别是亚甲苯基丙二腈类型的酪氨酸磷酸化抑制剂的药效团是亲水的邻苯二酚环和更加亲脂的取代的氰基-乙烯基游离基。动力学研究显示,某些酪氨酸磷酸化抑制剂化合物对于酪氨酸底物是纯的竞争性抑制剂,而对于ATP结合位点来说,它们充当非竞争性抑制剂(Yaish等,Science(1988),242:933-935;Gazit等,J.Med.Chem.(1989),32:2344-2352)。然而,许多酪氨酸磷酸化抑制剂已显示出对底物和ATP结合位点两者的竞争性抑制或混合竞争(Posner等,Mol.Pharmacol.(1994),45:673-683)。
在相关的一组酪氨酸磷酸化抑制剂中,亲水的邻苯二酚环被亲脂的二氯或二甲氧基-苯基交换,产生在低的微摩尔范围内有效的EGFR激酶抑制剂(Yoneda等,Cancer Res.(1991),51:4430-4435)。这些酪氨酸磷酸化抑制剂与亚最适剂量的抗EGFR单克隆抗体一起被进一步给药到带有肿瘤的裸小鼠,产生了显著增强的肿瘤生长抑制。
属于本发明的某些发明人的WO 2008/068751公开了具有提高的胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)、血小板衍生生长因子受体(PDGFR)、表皮生长因子受体(EGFR)和IGF1R相关胰岛素受体(IR)的激活和信号传导的抑制性质的化合物。
属于本发明的某些发明人的WO 2009/147682公开了充当蛋白激酶(PK)和受体激酶(RK)信号传导调节剂的化合物。在WO 2009/147682中进一步公开了制备这些化合物的方法、包括这些化合物的药物组合物和使用这些化合物和组合物的方法,特别是作为化学治疗剂用于预防和治疗PK和RK相关障碍例如代谢、炎性、纤维变性和细胞增殖性障碍,特别是癌症。
属于本发明的某些发明人的WO 2012/117396描述了WO 2008/068751或WO 2009/147682的化合物与抗癌药剂的组合用于癌症治疗。
使用常规的放射疗法或化学疗法或其他抗癌药剂治疗的癌症通常发展出对这些治疗的耐药性,最终导致疾病复发,其通常具有比在原始诊断时观察到的更具攻击性的表型(Li等,J.Med.Chem.(2009),52(16):4981–5004)。
根据选择用于组合化疗方式的药剂的原则,可以将具有不同作用机制并对肿瘤具有累加或协同细胞毒性效应的药物进行组合(Pazdur等,《肿瘤药物疗法原理》第3章(Chapter 3:Principles of Oncologic Pharmacotherapy)(2005),第9版:23-42)。多药剂疗法与单药剂疗法相比具有三个重要的理论优势。首先,它可以通过使用具有非重叠的限制剂量的毒性的药剂来最大化细胞死亡并同时最小化宿主毒性。其次,它可以提高对抗对特定类型的疗法具有内源耐受性的肿瘤细胞的药物活性范围。最后,它也可以阻止或减缓新耐药肿瘤细胞的发生。事实上,几乎所有用于癌症的治愈性化学治疗方式都利用多药剂药物组合(Frei和Eder,Cancer medicine(2003),11:817-837)。
一个相对新的抗癌药剂家族是参与癌性细胞中的促有机分裂、抗凋亡、血管发生或肿瘤转移途径的特定激酶或其他信号传导酶类的抑制剂(例如抗体和小分子)。包括在这一家族中的批准的药物实例是EGFR和/或HER2阻断剂(例如小分子吉非替尼、厄洛替尼、拉帕替尼或抗体如曲妥珠单抗和西妥昔单抗),B-Raf抑制剂(例如PLX-4032、索拉非尼),BCR-ABL和/或Src家族激酶抑制剂(例如伊马替尼、达沙替尼,尼罗替尼),VEGFR/PDGFR和/或多激酶抑制剂(例如贝伐单抗索拉非尼、舒尼替尼和帕唑帕尼),以及蛋白酶体抑制剂(例如硼替佐米)等。几种EGFR抑制剂已被FDA批准,如2004年的特罗凯(厄洛替尼)、2003年的易瑞沙(吉非替尼)和2010年的拉帕替尼,以及针对EGFR的抗体。
另一个抗癌药剂家族是哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂。mTOR(也被称为FRAP(FKBP-雷帕霉素结合蛋白)、RAFT(雷帕霉素和FKBP靶蛋白)、RAPT1或SEP)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,其属于磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)相关的激酶(PIKK)家族。mTOR起到生长、增殖、代谢和血管生成的中央控制物的作用,但是它的信号传导在各种不同的人类疾病特别是某些癌症如肾细胞癌和乳腺癌中被解调控。在癌症中,mTOR通常被过度激活,这促进癌症发生和发展。最近的发展已使癌症治疗从常规的细胞毒性药物转移到靶向特定蛋白质如mTOR的药剂,其被称为mTOR抑制剂。常见的mTOR抑制剂雷帕霉素(西罗莫司)是一种细菌产物,其通过与mTOR的细胞内受体结合来抑制mTOR。作为雷帕霉素的衍生物的两种mTOR抑制剂坦罗莫司(CCI-779)和依维莫司(癌伏妥,RAD-001)被批准用于治疗患有晚期肾细胞癌(RCC)和套细胞淋巴瘤的患者。mTOR抑制剂的其他实例包括地磷莫司(Deforolimus,AP23573)和作为PI3K和mTOR的双重抑制剂的NVP-BEZ235。
第一代mTOR抑制剂如雷帕霉素显示出某些限制,其仅仅阻断C1同工型,诱导AKT的反馈激活并对第二种同工型mTORC2显示出耐药性。一组可以通过以高度选择性靶向激酶结构域来抑制mTORC1和mTORC2两者的第二代药剂正在开发之中。第二代mTOR抑制剂的实例包括OSI-027(OSI Pharmaceuticals)、XL765(Exelixis)、INK128、MLN0128、AZD2014、DS-3078a和Palomid529。
在最近几十年中,免疫疗法已变成治疗某些类型的癌症的重要部分。癌症免疫疗法的目标是能够使患者的免疫系统特异性识别并杀死癌细胞。信号转导及转录激活因子3(Stat3)在癌症中通常被激活并直接参与癌症免疫抑制性微环境的实施和维持,并在肿瘤免疫逃避中发挥中心作用。
对于可用于治疗癌症,优选地至少提供累加治疗效果的组合,存在着未满足的需求。来自于不同类别的药物的组合可用于防止或克服耐药肿瘤的出现。
发明内容
本发明涉及用于治疗癌症的组合物和方法,所述方法包括给药药物组合,所述药物组合包含作为胰岛素受体底物(IRS)和信号转导及转录激活因子3(Stat3)的双重调节剂的至少一种化合物例如式(III)或(IV)的化合物或被这些式所覆盖的任何化合物与下述药剂的组合:(i)选自表皮生长因子抑制剂(EGFR抑制剂)和EGFR抗体的蛋白激酶(PK)调节剂;(ii)哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂;(iii)丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂;(iv)突变的B-Raf抑制剂;(v)化学治疗剂如吉西他滨、5-FU、伊立替康和奥沙利铂;以及(vi)它们的某些组合。本发明还涉及使用组合疗法治疗癌症,所述组合疗法包含IRS和Stat3的双重调节剂例如式(III)或(IV)的化合物或被这些式所覆盖的任何化合物与免疫治疗剂的组合。
本文中描述的化合物是胰岛素受体底物1(IRS1)和/或胰岛素受体底物2(IRS2)信号传导的调节剂。因此,这些化合物在本文中被称为“IRS的调节剂”。在某些实施方式中,所述化合物是IRS1和/或IRS2的抑制剂。在其他实施方式中,本发明的化合物是胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)的抑制剂。因此,这些化合物可用于抑制、治疗或预防与IGF-1R和/或IRS1和/或IRS2信号传导相关的障碍,例如癌症。在某些实施方式中,所述化合物以任何顺序触发任一种或多种下述情况:(i)IRS1和/或IRS2从细胞膜解离;(ii)IGF-1R的直接底物IRS1和/或IRS2的丝氨酸磷酸化;和/或(iii)IRS1和/或IRS2的降解,因此提供了长期持续的效果,这增强了这些化合物的抑制活性。在其他实施方式中,所述化合物也是IGF1R相关的胰岛素受体(IR)或受到这些PTK影响或介导的蛋白质或作为PTK介导的信号转导通路的一部分的蛋白质的抑制剂。
IRS受EGFR下游元件以及mTOR/S6K负调控。因此,使用抑制这些靶的药物治疗患者,作为副作用,可能导致上调IRS并激活通往AKT的中央存活通路。根据本发明的原理,这种引起耐药性的反馈机制可能通过将IRS破坏物合并到所述治疗来克服,正如本文中所证实的。
本文描述的化合物也是信号转导及转录激活因子3(Stat3)的调节剂。因此,这些化合物在本文中也被称为“Stat3调节剂”。在某些实施方式中,所述化合物在癌细胞中引起Stat3磷酸化的抑制。在各种不同的癌症和耐药癌症中检测到Stat3磷酸化水平的提高,导致癌症存活增强。此外,使用PK抑制剂药物治疗癌症令人吃惊地引起Stat3磷酸化的诱导,正如本文中所证实的。不希望受到任何特定理论或作用机制限制,设想了使用本发明的化合物抑制Stat3活性可能与这些作为副作用上调Stat3的PK抑制剂药物协同,可能防止对这些药物的获得性耐药性,并且可能对耐药癌症有效。
由于它们对IRS和Stat3的双重效果,所述化合物在本文中被进一步描述为“IRS/Stat3双重调节剂”。
因此,在一个实施方式中,本发明涉及一种治疗已对表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体发展出耐药性的肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与EGFR抑制剂和/或EGFR抗体与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种防止肿瘤对表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体的获得性耐药性的方法,所述方法包括将所述肿瘤与EGFR抑制剂和/或EGFR抗体与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在另一个实施方式中,本发明涉及防止或延迟肿瘤在停止使用EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的治疗后复发的方法,所述方法包括将所述肿瘤与EGFR抑制剂和/或EGFR抗体与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物与表皮生长因子(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体的组合。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(III)的结构表示的化合物与表皮生长因子(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体的组合,其中所述EGFR抑制剂选自厄洛替尼、吉非替尼、拉帕替尼、凡德他尼、来那替尼、埃克替尼、阿法替尼、达克替尼、波兹替尼(poziotinib)、AZD9291、CO-1686、HM61713和AP26113,并且其中所述EGFR抗体选自曲妥珠单抗、耐昔妥珠单抗、西妥昔单抗和帕尼单抗,优选地其中所述EGFR抑制剂是厄洛替尼或阿法替尼,和/或其中所述EGFR抗体是西妥昔单抗。
在其他实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(IV)的结构表示的化合物与表皮生长因子(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体的组合。
在其他实施方式中,本发明还涉及如上所述的药物组合,其用于治疗对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体具有耐受性的肿瘤,或用于防止对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的获得性耐药性,或用于防止或延迟肿瘤在停止使用EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的治疗后的复发。
在其他实施方式中,本发明还涉及上述组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于治疗对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体具有耐受性的肿瘤,或用于防止对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的获得性耐药性,或用于防止或延迟肿瘤在停止使用EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的治疗后的复发。
在一个实施方式中,所述化合物由式(III)的结构表示。在另一个实施方式中,所述化合物由式(IV)的结构表示。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于具有对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体治疗具有获得性耐药性的肿瘤的癌症患者中。在其他实施方式中,所述肿瘤存在于正接受使用EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中。在其他实施方式中,所述治疗导致所述耐药肿瘤的生长减弱或消退。
在某些实施方式中,所述EGFR抑制剂选自厄洛替尼、吉非替尼、拉帕替尼、凡德他尼、来那替尼、埃克替尼、阿法替尼、达克替尼、波兹替尼、AZD9291、CO-1686、HM61713和AP26113。在一个当前优选的实施方式中,所述EGFR抑制剂是厄洛替尼。在另一个当前优选的实施方式中,所述EGFR抑制剂是阿法替尼。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些实施方式中,所述EGFR抗体选自曲妥珠单抗、耐昔妥珠单抗、西妥昔单抗和帕尼单抗。在一个当前优选的实施方式中,所述EGFR抗体是西妥昔单抗。
在某些实施方式中,所述化合物是由式D的结构表示的式(III)的化合物,与厄洛替尼或阿法替尼相组合。
在其他实施方式中,所述化合物是由式D的结构表示的式(III)的化合物,与西妥昔单抗相组合。
在其他实施方式中,所述化合物是由式D的结构表示的式(III)的化合物,与阿法替尼和西妥昔单抗相组合。
在某些实施方式中,所述组合治疗包括式(III)或(IV)的化合物以及EGFR抗体或EGFR抑制剂任一者。在其他实施方式中,所述组合治疗包括式(III)或(IV)的化合物以及EGFR抗体和EGFR抑制剂两者。在某些当前优选的实施方式中,所述EGFR抑制剂是厄洛替尼或阿法替尼,并且所述EGFR抗体是西妥昔单抗。
在一个特定实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式D的结构表示的化合物与厄洛替尼的组合。在一个特定实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式D的结构表示的化合物与阿法替尼的组合。在另一个特定实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式D的结构表示的化合物与西妥昔单抗的组合。在另一个特定实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式D的结构表示的化合物与阿法替尼和西妥昔单抗的组合。在本文中,术语“由式D的结构表示的化合物”、“式D的化合物”或“化合物D”表示的意思相同,并且可互换使用。
另一方面,现在出人意料地发现,本文中所描述的胰岛素受体底物(IRS)和信号转导及转录激活因子3(Stat3)的双重调节剂与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂的组合,提供了与单独的每种药剂的治疗效果相比至少累加、优选地协同的治疗效果。此外,所述组合可用于治疗已对mTOR抑制剂发展出耐药性的肿瘤,和/或防止肿瘤对mTOR抑制剂的获得性耐药性,和/或防止或延迟肿瘤在停止使用哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂的治疗后的复发。
因此,在一个实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和至少一种哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂,其中所述化合物和所述至少一种mTOR抑制剂一起提供协同的治疗性抗癌效果。
在其他实施方式中,本发明涉及一种治疗癌症的方法,所述方法包括向需要的受试者给药治疗有效量的包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和至少一种哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂的药物组合的步骤,其中所述化合物和所述至少一种mTOR抑制剂一起提供协同治疗效果。
在其他实施方式中,本发明涉及一种治疗已对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂发展出耐药性的肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与mTOR抑制剂与由式(III)或(IV)的结构表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明涉及一种防止肿瘤对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂的获得性耐药性的方法,所述方法包括将所述肿瘤与mTOR抑制剂与由式(III)或(IV)的结构表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明涉及一种防止或延迟肿瘤在停止使用哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂的治疗后的复发的方法,所述方法包括将所述肿瘤与mTOR抑制剂与由式(III)或(IV)的结构表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明还涉及如上所述的药物组合,其用于治疗对mTOR抑制剂具有耐受性的肿瘤,或用于防止对mTOR抑制剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟肿瘤在停止使用mTOR抑制剂的治疗后的复发。
在其他实施方式中,本发明还涉及上述组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于治疗对mTOR抑制剂具有耐受性的肿瘤,或用于防止对mTOR抑制剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟肿瘤在停止使用mTOR抑制剂的治疗后的复发。
在一个实施方式中,所述化合物由式(III)的结构表示。在另一个实施方式中,所述化合物由式(IV)的结构表示。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于具有对mTOR抑制剂治疗具有获得性耐药性的肿瘤的癌症患者中。在其他实施方式中,所述肿瘤存在于正接受使用mTOR抑制剂的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中。在其他实施方式中,所述治疗引起耐药肿瘤生长的减弱或消退。
本领域技术人员已知的任何mTOR抑制剂可用于本发明的组合。在某些实施方式中,所述mTOR抑制剂选自雷帕霉素(西罗莫司)、地磷莫司(Deforolimus,AP23573)、NVP-BEZ235、依维莫司(癌伏妥,RAD-001)、坦罗莫司(CCI-779)、OSI-027、XL765、INK128、MLN0128、AZD2014、DS-3078a和Palomid529。在当前优选的实施方式中,所述mTOR抑制剂是依维莫司。
在一个特定实施方式中,所述化合物由式D的结构表示,并且所述mTOR抑制剂是依维莫司(癌伏妥)。
在某些实施方式中,所述受试者或癌症患者是人。
另一方面,已出人意料地发现,IRS和Stat3的双重调节剂可用于使肿瘤对免疫疗法敏感。已知Stat3通常在癌症中被激活并直接参与癌症免疫抑制微环境的实施和维护,并在肿瘤免疫逃避中发挥中心作用。不希望受到任何特定理论或作用机制限制,设想了使用本发明的化合物抑制Stat3磷酸化将所述肿瘤暴露于局部免疫系统,并使它们对免疫疗法例如针对PDL、PD1、CTLA4的抗体或任何其他免疫治疗剂敏感。
因此,在一个实施方式中,本发明涉及一种使肿瘤对免疫疗法敏感的方法,所述方法包括将所述肿瘤与由式(III)或(IV)的结构表示的化合物与免疫治疗剂的组合相接触的步骤。
在另一个实施方式中,本发明还涉及一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物与免疫治疗剂的组合。
在其他实施方式中,本发明还涉及包含式(III)或(IV)的化合物与免疫治疗剂的组合,其用于使肿瘤对免疫疗法敏感。
在其他实施方式中,本发明还涉及包含式(III)或(IV)的化合物与免疫治疗剂的组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于通过使肿瘤对免疫疗法敏感来治疗所述肿瘤。
在一个实施方式中,所述化合物由式(III)的结构表示。在另一个实施方式中,所述化合物由式(IV)的结构表示。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些实施方式中,与上述化合物组合使用的免疫治疗剂是针对选自PDL、PD1、CTLA4、CD20、CD30、CD33、CD52、VEGF、CD30、EGFR和ErbB2的靶的抗体。在某些实施方式中,所述抗体选自阿仑单抗、贝伐单抗、本妥昔单抗、西妥昔单抗、吉妥珠单抗奥唑米星、替伊莫单抗、易普利姆单抗、奥法木单抗、帕尼单抗、利妥昔单抗、托西莫单抗和曲妥珠单抗。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于正接受免疫疗法或作为接受免疫疗法的候选者的癌症患者中。
另一方面,现在出人意料地发现,本文中所描述的胰岛素受体底物(IRS)和信号转导及转录激活因子3(Stat3)的双重调节剂与丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的组合,提供了与单独的每种药剂的治疗效果相比至少累加、优选地协同的治疗效果。此外,所述组合可用于治疗已对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂发展出耐药性的肿瘤,和/或防止肿瘤对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性,和/或防止或延迟肿瘤在停止使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗后的复发。
因此,在某些实施方式中,本发明涉及一种治疗已对丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂发展出耐药性的肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂与由式(III)或(IV)的结构表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明涉及一种防止肿瘤对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性的方法,所述方法包括将所述肿瘤与MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂与由式(III)或(IV)的结构表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明涉及一种防止或延迟肿瘤在停止使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗后的复发的方法,所述方法包括将所述肿瘤与MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂与由式(III)或(IV)的结构表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(III)的结构表示的化合物与丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和任选的突变的B-Raf抑制剂的组合。在某些实施方式中,所述组合包含式(III)的化合物、MEK抑制剂和突变的B-Raf抑制剂,优选地其中所述MEK抑制剂是曲美替尼,并且所述突变的B-Raf抑制剂是威罗非尼。
在其他实施方式中,本发明涉及一种由式(IV)的结构表示的化合物,其与丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂相组合。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于具有对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂治疗具有获得性耐药性的肿瘤的癌症患者中。在其他实施方式中,所述治疗引起耐药肿瘤生长的减弱或消退。在其他实施方式中,所述肿瘤存在于正接受使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中。
本领域技术人员已知的任何MEK抑制剂可用于本发明的组合。在某些实施方式中,所述MEK抑制剂选自曲美替尼(GSK1120212)、司美替尼、比尼替尼(MEK162)、PD-325901、考比替尼、CI-1040和PD035901,优选地,其中所述MEK抑制剂是曲美替尼。
本领域技术人员已知的任何突变的B-Raf抑制剂可用于本发明的组合。在某些实施方式中,所述突变的B-Raf抑制剂选自威罗非尼(PLX-4032)、PLX4720、索拉非尼(BAY43-9006)和达拉非尼,优选地其中所述突变的B-Raf抑制剂是威罗非尼。
在一个实施方式中,所述化合物由式(III)的结构表示。在另一个实施方式中,所述化合物由式(IV)的结构表示。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些实施方式中,所述化合物由式D的结构表示,并且所述MEK抑制剂是曲美替尼。
在其他实施方式中,所述化合物由式D的结构表示,并且所述突变的B-Raf抑制剂是威罗非尼。
在某些实施方式中,所述组合治疗包括式(III)或(IV)的化合物以及MEK抑制剂或突变的B-Raf抑制剂任一者。在其他实施方式中,所述组合治疗包括式(III)或(IV)的化合物以及MEK抑制剂和突变的B-Raf抑制剂两者。
在某些实施方式中,所述受试者或癌症患者是人。
在某些实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式D的结构表示的化合物与曲美替尼的组合。
在其他实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式D的结构表示的化合物与曲美替尼和威罗非尼的组合。
在其他实施方式中,本发明涉及上述组合,其用于治疗对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂具有耐药性的肿瘤,或用于防止对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟肿瘤在停止使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗后的复发。
在其他实施方式中,本发明涉及上述组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于治疗对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂具有耐药性的肿瘤,或用于防止对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟肿瘤在停止使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗后的复发。
另一方面,现在已出人意料地发现,本文中所描述的胰岛素受体底物(IRS)和信号转导及转录激活因子3(Stat3)的双重调节剂与化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合(例如组合治疗FOLFIRI或FOLFOX)的组合,提供了与单独的每种药剂的治疗效果相比至少累加、优选地协同的治疗效果。此外,所述组合可用于治疗已对任何这些化学治疗剂或它们的组合发展出耐药性的肿瘤,和/或防止肿瘤对任何这些化学治疗剂或它们的组合的获得性耐药性,和/或防止或延迟肿瘤在停止使用任何这些化学治疗剂或它们的组合的治疗后的复发。
FOLFIRI是用于癌症的组合治疗,其含有甲酰四氢叶酸(亚叶酸)、5-FU和伊立替康。FOLFOX是用于癌症的组合治疗,其含有甲酰四氢叶酸钙(亚叶酸)、5-FU和奥沙利铂。
因此,根据某些实施方式,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和选自吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合至少一种化学治疗剂,其中所述化合物和化学治疗剂一起提供协同的治疗性抗癌效果。
在某些实施方式中,本发明涉及一种治疗癌症的方法,所述方法包括向需要的受试者给药治疗有效量的包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物与选自吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的至少一种化学治疗剂的组合的步骤,其中所述化合物和化学治疗剂一起提供协同的治疗性抗癌效果。
在其他实施方式中,本发明提供了一种治疗已对至少一种化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合发展出耐药性的肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与至少一种所述化学治疗剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明提供了一种防止肿瘤对至少一种化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的获得性耐药性的方法,所述方法包括将所述肿瘤与至少一种所述化学治疗剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明提供了一种防止或延迟肿瘤在停止使用至少一种化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的治疗后复发的方法,所述方法包括将所述肿瘤与至少一种所述化学治疗剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于具有对任一种或多种所述化学治疗剂具有获得性耐药性的肿瘤的癌症患者中。在其他实施方式中,所述治疗引起耐药肿瘤生长的减弱或消退。在其他实施方式中,所述肿瘤存在于正接受使用所述化学治疗剂的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中。
在其他实施方式中,本发明提供了一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和选自吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的至少一种化学治疗剂,用于治疗对任一种或多种所述化学治疗剂具有耐药性的肿瘤,或用于防止对所述化学治疗剂的获得性耐药性,或用于延迟肿瘤在停止使用任一种或多种所述化学治疗剂的治疗后的复发。
在其他实施方式中,本发明涉及药物组合的用途,所述药物组合包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和选自吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的至少一种化学治疗剂,其用于制备药物,所述药物用于治疗对所述化学治疗剂具有耐药性的肿瘤,或用于防止对所述化学治疗剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟肿瘤在停止使用这些化学治疗剂的治疗后的复发。
正如本文中设想的,本发明提供了几个实例,在其中对抗癌药物无响应的具有活化的K-RAS的肿瘤,当所述抗癌药剂与化合物D相组合时,表现出令人印象深刻的肿瘤消退。例如,抗癌药剂与化合物D的组合将“非响应性”肿瘤转变成所述抗癌药剂的“响应者”。在实施例1(图1)中,厄洛替尼治疗组在终点时、意味着厄洛替尼耐药性克隆的基因组分析,揭示出与对照相比的几个变化。这些新的基因组变异包括KRAS,其已知产生对EGFR抑制剂的耐药性。与KRAS相关的基因组变化包括KRAS的扩增和NF-1丧失,其引起K-Ras的激活。与所述厄洛替尼治疗的肿瘤相反,用厄洛替尼和化合物D两者治疗的肿瘤没有所述KRAS改变。在这些肿瘤(用厄洛替尼和化合物D两者治疗的)中,没有获得对厄洛替尼的耐药性,并且在治疗时肿瘤没有发展。此外,用化合物D+厄洛替尼治疗所述厄洛替尼耐药肿瘤使这些肿瘤对厄洛替尼重新敏感并诱导肿瘤消退。这表明化合物D的包含拮抗由KRAS扩增和/或激活带来的耐药性。在另一个实例中,带有突变的KRAS的吉西他滨耐药性胰腺肿瘤(图13A、B),通过将吉西他滨与化合物D组合,对使用吉西他滨的治疗重新敏感。此外,来自于文献的支持性数据显示,许多药物治疗过的“癌基因成瘾的”癌细胞占用引起STAT3活化的正反馈环,因此促进细胞存活并限制总体药物响应。这在由多种多样的活化的激酶包括EGFR、HER2、ALK和MET以及突变的KRAS驱动的癌细胞中观察到。
因此,在某些情况下,本发明涉及一种治疗肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与式(III)或(IV)的化合物与抗癌药物的组合相接触的步骤,所述肿瘤由于KRAS中的突变和/或扩增而对所述抗癌药物发展出耐药性。本文中描述的任一种抗癌药剂(例如EGFR抑制剂/EGFR抗体/mTOR抑制剂/免疫治疗剂/MEK抑制剂/突变的B-Raf抑制剂/化学治疗剂/上述药剂的组合),通过治疗由于KRAS的突变和/或扩增而已对这些药剂发展出耐药性的肿瘤,可用于这些方法中。
所述式(III)的化合物由下述结构表示
其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH(其中n是1至20的整数)、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14独立地选自H、卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、CH2SRa(其中Ra选自H、C1-C4烷基、芳基、杂环基、杂芳基、C1-C4烷基芳基、C1-C4烷基杂环基和C1-C4烷基杂芳基)和OR16(其中R16是H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团);并且
R4是H或CN;
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。
在某些实施方式中,所述式(III)的化合物选自化合物A、B、C、D、E、F、G、H、I和J:
在一个实施方式中,所述化合物是式A的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式B的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式C的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式D的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式E的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式F的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式G的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式H的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式J的化合物。在一个当前优选的实施方式中,所述化合物由式D的结构表示。
所述式(IV)的化合物由下述结构表示:
其中
A是H或CN;
Z是S、SO或SO2;
X1、X2、X3、X4、X5、Y1和Y2各自独立地选自H、卤素、烷基、卤代烷基和OR1;并且
Y3和Y4各自是OR1,其中每个R1独立地是H、C1-C4烷基、-(CH2CH2O)nH(其中n是1至20的整数)、酰基或在水解后产生羟基的官能团,包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。
在某些实施方式中,所述式(IV)的化合物由式(IV-4)的结构表示
此外,对于本领域技术人员来说,显然本文中描述的任何其他的式(I)或(IV)的化合物可用于本发明所描述的任何组合治疗。
本发明的组合适合于治疗各种不同类型的癌症。具体来说,本发明的组合对头颈部(H&N)癌,肉瘤,多发性骨髓瘤,卵巢癌,乳腺癌,肾癌,胃癌,造血系统癌症,淋巴瘤,白血病、包括成淋巴细胞性白血病,肺癌,黑素瘤,成胶质细胞瘤,肝癌,前列腺癌和结肠癌有活性。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
当在本文中使用时,术语“组合”或“组合治疗”是指使用至少两种不同治疗剂的任何形式的同时或并行治疗。该术语旨在涵盖两种治疗模式的相伴给药,即使用基本上相同的治疗日程安排,以及每种治疗以顺序或交替的日程安排交叠给药。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
所述组合疗法是特别有利的,因为与使用每种药剂的单一疗法相比,组合疗法中每种药剂的剂量可以减少,同时仍获得总体抗癌效果。因此,减少每种药剂的剂量可以引起副作用降低。组合疗法可以减少对特定抗癌治疗的耐药性的发生和/或引起肿瘤在已具有获得性耐药性后的消退,正如本文中所证实的。
所述式(III)或(IV)的化合物和所述EGFR抑制剂/EGFR抗体/mTOR抑制剂/免疫治疗剂/MEK抑制剂/突变的B-Raf抑制剂/化学治疗剂/上述药剂的组合可以同时给药(在相同或分开的剂型中),或者它们可以以任何顺序相继给药。所述给药可以按照交替的给药日程安排进行,例如式(III)或(IV)的化合物随后是所述其他药剂,然后是另一剂式(III)或(IV)的化合物随后是同一种或另一种药剂,以此类推。本发明设想了包括同时、顺序和交替的所有给药日程安排,其中每种可能性代表本发明的独立实施方式。
本发明的药物组合物可以以本领域中已知的任何形式提供,例如采取适合于口服给药(例如溶液、悬液、糖浆、乳剂、分散系、片剂、丸剂、囊剂、球丸、颗粒剂和粉剂)、用于肠胃外给药(例如静脉内、肌肉内、动脉内、透皮、皮下或腹膜内)、用于表面给药(例如软膏、凝胶、霜剂)、用于通过吸入给药或用于通过栓剂给药的形式。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
从后文中给出的详细描述,本发明的其他实施方式和完整的适用范围将变得显而易见。然而,应该理解,所述详细描述和具体实例尽管指示了本发明的优选实施方式,但仅仅出于说明而给出,因为对于本领域技术人员来说,从该详细描述,在本发明的精神和范围之内的各种不同改变和修改将变得显而易见。
附图说明
图1.在移植有来自于头颈部(H&N)癌患者的肿瘤的小鼠中,化合物D防止对厄洛替尼的获得性耐药性。将小鼠用(a)载体(◇),(b)厄洛替尼(□),(c)化合物D(Δ),或(d)厄洛替尼+化合物D(○)治疗。治疗在平均肿瘤尺寸为~80mm3时开始。使用厄洛替尼的治疗诱导显著的肿瘤消退,但在治疗中所有厄洛替尼治疗的小鼠发展出对厄洛替尼的耐药性,并且它们的肿瘤攻击性地重新生长。厄洛替尼和化合物D的组合治疗诱导肿瘤消退,并且它们在治疗中都不重新生长。P值(相对于厄洛替尼)=0.0001。
图2.在移植有来自于头颈部(H&N)癌患者的肿瘤的小鼠中,化合物D防止对厄洛替尼的获得性耐药性并引起厄洛替尼耐药肿瘤的消退。将小鼠用(a)载体(◇),(b)厄洛替尼(□),(c)化合物D(Δ)或(d)厄洛替尼+化合物D(○)治疗。使用厄洛替尼的治疗(组b)一开始引起肿瘤消退。在治疗中,肿瘤发展出对厄洛替尼的耐药性并重新生长。厄洛替尼和化合物D的组合治疗诱导肿瘤消退并且肿瘤都不重新生长(组d),与图1中示出的结果相一致。在已获得对厄洛替尼的耐药性后,将组b中的在第10天时肿瘤为~130mm3的小鼠分成两组,第一组保持单独的厄洛替尼(□),第二组在治疗的第10天开始接受厄洛替尼+化合物D的组合治疗(●)。尽管在单独使用厄洛替尼的治疗(□)下肿瘤显著生长,但化合物D和厄洛替尼的组合治疗引起肿瘤消退(●)。
图3.在大肿瘤(700mm3)中,化合物D防止对厄洛替尼的获得性耐药性。将小鼠用载体(◇)、厄洛替尼(□)、化合物D(Δ)或厄洛替尼+化合物D(○)治疗。治疗在平均肿瘤尺寸为~700mm3时开始。
图4.在小鼠中,使用癌伏妥和化合物D的组合治疗诱导攻击性子宫腺肉瘤的肿瘤消退。将移植有患者来源的烈性子宫腺肉瘤异种移植物的小鼠在平均肿瘤尺寸为~130mm3时用载体(◇)、癌伏妥(□)、化合物D(Δ)或癌伏妥+化合物D(○)治疗。癌伏妥治疗组(□)的平均肿瘤体积表明肿瘤生长抑制。尽管单独的化合物D(Δ)与对照相比对肿瘤生长没有显著影响,但使用癌伏妥+化合物D(○)的组合治疗引起肿瘤消退。在所述结果的可替选分析中(图5中所演示的),尽管所有小鼠都不对单独的化合物D(Δ)响应,并且在癌伏妥治疗组(□)中一半的组响应且另一半不响应,但使用癌伏妥+化合物D的组合治疗(○)引起所述组中所有小鼠的正面响应。
图5A-5C.化合物D防止对癌伏妥的获得性耐药性(A)并引起癌伏妥耐药肿瘤的消退(B)。如图4中所述,将移植有患者来源的攻击性子宫腺肉瘤异种移植物的小鼠首先在肿瘤为~130mm3时进行治疗。小鼠用载体(菱形)、癌伏妥(正方形)、化合物D(三角形)或癌伏妥+化合物D(圆形)治疗。图5A.将癌伏妥治疗组分成响应者(空心正方形,组A,n=8)和非响应者(灰色正方形,组B,n=7)。组A的癌伏妥治疗一开始诱导肿瘤消退,但在治疗中所有肿瘤发展出对癌伏妥的耐药性并攻击性发展。从第0天(治疗起点)开始的癌伏妥和化合物D的组合治疗诱导肿瘤消退,并且它们的平均肿瘤体积保持小,直至实验结束(○)。图5B.在已获得对癌伏妥的耐药性后,将组A的小鼠分成两组,第一组保持单独的癌伏妥(□),第二组在治疗的第6天开始接受癌伏妥+化合物D的组合治疗(●)。尽管在单独使用癌伏妥的治疗(□)下肿瘤显著发展,但化合物D和癌伏妥的组合治疗诱导肿瘤消退(●)。图5B中的图代表了以%为单位的生长率,而每个肿瘤的100%被定义为它在第6天的体积。图5C没有可用的医学治疗的高度攻击性子宫腺肉瘤癌的使用癌伏妥+化合物D的组合治疗延迟对癌伏妥的获得性耐药性,并在40%的所述组中实现完全响应。
图6A-6E.IRS/Stat3的双重调节剂在完整细胞中以剂量依赖性方式强力抑制Stat3磷酸化,并且它们对Stat3的抑制效果在将所述调节剂从细胞洗掉之后长期持续。图6A.将人黑素瘤A375细胞用所指示浓度的化合物A或D处理1.3和4.5hr。将细胞裂解,并用针对phospho-Y705 Stat3(pSTAT3)和Stat3的抗体进行免疫转印。证实了pStat3的剂量响应抑制并具有亚微摩尔的IC50值,并且所述效应随时间增强。图6B.将细胞用2μM化合物A处理并按照所指示的时间裂解。图6C.将A375细胞用化合物D处理4hr,然后用培养基清洗几次,并在不含抑制剂的情况下温育4、24和48hr后裂解。图6D.pStat3的剂量依赖性抑制显示出IC50值对于化合物A、C、D来说<1μM,对于化合物B来说为1μM,对于化合物F来说为2μM。图6E.在黑素瘤A375细胞中,在用3μM化合物IV-1、IV-2、IV-3和IV-4治疗后24hr内,Stat3 Y705磷酸化的完全抑制。
图7A-7E.黑素瘤中对BRAF抑制剂(BRAFi)的获得性耐药性伴有Stat3磷酸化水平提高,并且使用BRAFi治疗人黑素瘤细胞令人吃惊地引起pStat3的急剧增加。图7A.与亲代黑素瘤细胞(P)相比,BRAFi耐药性黑素瘤克隆(R)中pStat3的水平大大提高。将均具有突变的BRAF的人转移性黑素瘤451-Lu细胞(P)和PLX4032耐药性克隆生长在无血清培养基中,并用抗pStat3 Ab随后用抗Stat3 Ab免疫转印。图7B.与来自于未用PLX4032治疗的原初患者的具有突变的BRAF的黑素瘤细胞(N)相比,在源自于对BRAFi PLX4032获得耐药性的患者的具有突变的BRAF的黑素瘤细胞(R)中,pStat3的水平大大提高。将来自于患者的细胞在完全培养基中生长,并如上所述进行免疫转印。图7C-图7E.用PLX4032处理BRAF突变的人黑素瘤细胞令人吃惊地诱导了pStat3的急剧增加。化合物A/D阻断基本的和PLX4032诱导的pStat3。用1μM PLX4032处理PLX4032敏感性人黑素瘤A375(C)、451-Lu(D)或Mel1617(E)细胞18-24hr,诱导pStat3的急剧增加。化合物A(图7C、图7D)或D(图7E)阻断基本的和PLX4032诱导的pStat3两者。OSI-906这种IGF1R的ATP竞争性抑制剂对pStat3没有影响。
图8A-8D.IRS/Stat3的双重调节剂高效抑制在培养物或患者中获得耐药性的BRAFi耐药性黑素瘤细胞中的pStat3。它们抑制pStat3的能力在各种不同癌症类型中进行示例。图8A-图8B.与IGF1R抑制剂OSI-906相反,化合物A强力抑制黑素瘤的BRAFi耐药性克隆451-BR(图8A)和Mel1617-BR(图8B)中的pStat3。图8C.化合物A和更强力的化合物D抑制来自于在治疗后获得对PLX4032的耐药性的患者的黑素瘤细胞(i和ii)中的pStat3。图8D.将各种不同癌症类型的细胞用化合物D在无血清培养基中处理4hr,并在含有或不含10%的血清的培养基中处理20hr。对于RPMI8226和HepG2细胞来说,星号指示10μM浓度。
图9A-9B.用化合物A处理黑素瘤A375细胞诱导PBMC的趋药性。将A375细胞用注明浓度的化合物A处理,并在注明处在处理后4hr用培养基清洗两次(清洗)。在处理后30hr,将细胞培养基转移到趋药性装置的下方板。向上方板添加10,000个PBMC/孔。此外,将PBMC添加到下方板中作为阳性对照。图9A.在24hr后,通过下方板的Cell Titer Glo分析来检查PBMC朝向化合物A的趋药性。图9B.10-10,000个细胞/孔的PBMC校准曲线。
图10.在移植有来自于HNSCC患者的肿瘤的小鼠中,与单独的西妥昔单抗±阿法替尼相比,西妥昔单抗±阿法替尼与化合物D的组合治疗显示出肿瘤复发的急剧延迟。将小鼠用(a)载体(◇)、(b)化合物D(Δ)、(c)西妥昔单抗(□)、(d)西妥昔单抗+阿法替尼(■)、(e)西妥昔单抗+化合物D(○)或(e)西妥昔单抗+阿法替尼+化合物D(●)治疗9天。治疗在平均肿瘤尺寸为~110mm3时开始。化合物D与西妥昔单抗或西妥昔单抗+阿法替尼任一者的仅仅9天的组合治疗,显著延迟了消退的肿瘤的复发并延长了对西妥昔单抗或西妥昔单抗+阿法替尼的响应。
图11.化合物D与突变的BRAF抑制剂(BRAFi)和MEK抑制剂(MEKi)的组合协同,在移植有来自于已获得对突变的BRAF抑制性药物治疗的耐受性的黑素瘤患者的肿瘤细胞的小鼠中,诱导急剧的肿瘤消退。将小鼠用(a)载体(◇)、(b)曲美替尼(MEKi)+威罗非尼(BRAFi)(□)、(c)化合物D(Δ)或(d)曲美替尼+威罗非尼+化合物D(○)治疗。治疗在平均肿瘤尺寸为~60mm3时开始。在所有用曲美替尼+威罗非尼治疗的小鼠中,肿瘤攻击性发展,而曲美替尼+威罗非尼与化合物D的组合治疗在该组中的所有小鼠中诱导肿瘤消退,并且它们在治疗中都不重新生长。曲美替尼+威罗非尼+化合物D相对于曲美替尼+威罗非尼的P值=0.0001。
图12.化合物D与MEK抑制剂曲美替尼协同,在移植有来自于在BRAF中具有突变的腺样囊性癌患者的肿瘤的小鼠中诱导肿瘤消退。将细胞用(a)载体(◇)、(b)曲美替尼(□)、(c)化合物D(Δ)或(d)曲美替尼+化合物D(○)治疗。治疗在平均肿瘤尺寸为~65mm3时开始。使用曲美替尼的治疗诱导肿瘤消退,但在治疗中肿瘤发展。曲美替尼和化合物D的组合治疗诱导肿瘤消退,并且这些肿瘤在治疗中都不重新生长。所述研究包括第0天-第13天和第24天-第31天两个治疗阶段。
图13A-13B.在移植有来自于胰腺癌患者的肝转移的肿瘤的小鼠中,化合物D使吉西他滨耐药肿瘤对吉西他滨重新敏感。图13A.将小鼠用吉西他滨治疗35天,并且在一周后,消退的肿瘤获得对吉西他滨的耐药性并发展。在平均肿瘤尺寸已经为~110mm3的该时间点时,将吉西他滨治疗的小鼠分成两组:(a)吉西他滨(□),(b)吉西他滨+化合物D(○)。尽管用吉西他滨治疗的所有肿瘤都发展,但使用化合物D+吉西他滨的组合治疗在所述组的一半中引起肿瘤消退,并且就平均肿瘤尺寸而言,与吉西他滨治疗组相比该组的肿瘤生长显著抑制(p值=7.35*10-5)。图13B.在实验结束时,将尺寸相近的肿瘤小块在板中培养(每个组3个肿瘤),以试验它们的生存力和增殖活性。9天后,将所述板固定并染色,显示出在吉西他滨治疗的肿瘤中大量增殖,与此相反,在来自于用吉西他滨+化合物D治疗的小鼠的肿瘤中,增殖活性非常低到可以忽略。
图14.在移植有来自于附件腺癌转移患者的肿瘤的小鼠中,化合物D防止对西妥昔单抗的获得性耐药性。将小鼠用(a)载体(◇)、(b)化合物D(Δ)、(c)西妥昔单抗(□)(d)西妥昔单抗+化合物D(○)治疗32天。治疗在平均肿瘤尺寸为~90mm3时开始。使用西妥昔单抗的治疗引起暂时肿瘤生长减弱,随后获得对西妥昔单抗的耐药性,而西妥昔单抗+化合物D的组合治疗诱导肿瘤消退并防止对西妥昔单抗的获得性耐药性。
图15.在移植有来自于结肠癌患者的肿瘤的小鼠中,化合物D防止对西妥昔单抗和FOLFIRI(批准用于结肠癌患者的治疗)的组合治疗的获得性耐药性。将小鼠用(a)载体(◇)、(b)化合物D(Δ)、(c)西妥昔单抗+FOLFIRI(□)、(d)西妥昔单抗+FOLFIRI+化合物D(○)、(e)FOLFIRI(■)和(f)西妥昔单抗(■,虚线)治疗14天。治疗在平均肿瘤尺寸为~110mm3时开始。使用或不使用化合物D的西妥昔单抗+FOLFIRI的组合治疗在治疗的第一周时引起肿瘤消退。尽管在用西妥昔单抗+FOLFIRI治疗的小鼠中所有肿瘤在治疗的第二周期间发展出对所述治疗的耐药性并攻击性发展,但使用化合物D的组合治疗防止对西妥昔单抗+FOLFIRI的获得性耐药性。
具体实施方式
本发明涉及使用组合疗法治疗癌症,所述组合疗法包含胰岛素受体底物(IRS)和信号转导及转录激活因子3(Stat3)的双重调节剂与下述药剂的组合:(i)选自表皮生长因子抑制剂(EGFR抑制剂)和EGFR抗体的蛋白激酶(PK)调节剂;(ii)哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂;(iii)丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂;(iv)突变的B-Raf抑制剂;(v)化学治疗剂如吉西他滨、5-FU、伊立替康和奥沙利铂;以及(vi)它们的某些组合。所述组合可用于治疗已对EGFR抑制剂、EGFR抗体、mTOR抑制剂、MEK抑制剂、突变的B-Raf抑制剂、化学治疗剂及其某些组合发展出耐药性的肿瘤,或用于防止肿瘤对任何所述抑制剂或药剂的获得性耐药性,或用于防止肿瘤在停止使用任何所述抑制剂或药剂或其组合的治疗后的复发。所述组合提供了至少累加、优选地协同的治疗效果。本发明还涉及使用包含IRS和Stat3的双重调节剂与免疫治疗剂的组合的组合疗法来治疗癌症。所述组合可用于使肿瘤对免疫疗法敏感。
胰岛素受体底物(IRS)/信号转导及转录激活因子3(Stat3)双重调节剂
任何式(I)的通用结构的化合物可用于本发明的组合物中:
其中
R1、R2、R5和R6各自独立地选自H、C1-C4烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C4烷基-C2-C6烯基、C1-C4烷基-C2-C6炔基、(CH2CH2O)nH、C3-C7环烷基、芳基、杂环基、杂芳基、(C1-C4)-烷基芳基、(C1-C4)-烷基杂环基、(C1-C4)-烷基杂芳基、卤代烷基、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3、R4、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14各自独立地选自H、C1-C4烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C4烷基-C2-C6烯基、C1-C4烷基-C2-C6炔基、C3-C7环烷基、芳基、杂环基、杂芳基、(C1-C4)-烷基芳基、(C1-C4)-烷基杂环基、(C1-C4)-烷基杂芳基、卤素、卤代烷基、NO2、CN、N3、SO2Ra、COORa、CSNRaRb、CSORa、ORa、CONRaRb、NRaRb、SRa和CH2SRa,其中Ra和Rb各自独立地是H、C1-C4烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C4烷基-C2-C6烯基、C1-C4烷基-C2-C6炔基、C3-C7环烷基、芳基、杂环基、杂芳基、(C1-C4)-烷基芳基、(C1-C4)-烷基杂环基、(C1-C4)-烷基杂芳基、卤代烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团;并且
R15是H、C1-C4烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C4烷基-C2-C6烯基、C1-C4烷基-C2-C6炔基、卤代烷基或ORb,其中Rb独立地是H或C1-C4烷基;
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在示例性实施方式中,所述化合物是由式A表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式B表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式C表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式D表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式E表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式F表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式G表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式H表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式I表示的化合物:
在另一个示例性实施方式中,所述化合物是由式J表示的化合物:
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R1、R2、R4、R5、R6、R10、R12、R13、R14和R15各自是H;R7是OH;并且R3、R8、R9和R11中的至少一者是卤素。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R1、R2、R4、R5、R6、R8、R10、R12、R13、R14和R15各自是H;R7是OH;并且R3、R9和R11中的至少一者是卤素。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H或在水解后产生羟基的官能团。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R7是H或ORa,并且R1、R2、R5、R6和Ra各自是H或在水解后产生羟基的官能团。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R13和R14各自独立地是H、C1-C4烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C4烷基-C2-C6烯基或C1-C4烷基-C2-C6炔基。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R13和R14中的至少一者是H或C1-C4烷基。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R3、R4、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14各自独立地是H、卤素、卤代烷基、OH、NO2、CN或CH2SRa,其中Ra如上所定义。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R4是H。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R4是CN。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R4、R11、R12、R13、R14和R15各自是H。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R13、R14和R15各自是H。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R3、R7、R8、R9、R10和R11各自独立地是H、卤素、卤代烷基、CH2SRa或OH;R4、R12、R13和R14各自独立地是H、C1-C4烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C4烷基-C2-C6烯基、C1-C4烷基-C2-C6炔基、芳基、卤素、卤代烷基、NO2或CN;并且R15是H。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R3、R7、R8、R9、R10和R11各自独立地是H、卤素、卤代烷基、OH或CH2SRa;并且R4、R12、R13、R14和R15各自是H或C1-C4烷基。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H或在水解后产生羟基的官能团;R3、R8和R9各自独立地是H、卤素、卤代烷基或CH2SRa;R7、R10和R11各自独立地是H、卤素、卤代烷基、OH或在水解后产生羟基的官能团;并且R4、R12、R13、R14和R15各自是H或C1-C4烷基。
在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物,其中所述化合物由任一下述结构表示:
每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在其他实施方式中,所述化合物是由式II的结构表示的化合物:
其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3和R7独立地选自H、卤素、卤代烷基和OR8,其中R8是H、C1-C4烷基、酰基或在水解后产生羟基的官能团;并且
R4是H或CN,
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。
在其他实施方式中,所述化合物是由式II的结构表示的化合物,其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH(其中n是1至20的整数)、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3和R7独立地选自H、卤素、C1-C4烷基、卤代烷基和OR16,其中R16是H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团;并且
R4是H或CN,
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。
每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在另一个实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R4是CN。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是氢。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是CH3。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R3和R7各自是氢、卤素、卤代甲基、OH或OCH3。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,R3是卤素,并且R7是OH。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,并且R3和R7各自是卤素。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,R3是卤代甲基,并且R7是OH。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,R3是卤素,并且R7是H。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,R3是OH,并且R7是卤素。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是CH3,R3是卤素,并且R7是OCH3。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是CH3,并且R3和R7各自是卤素。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R4是氢。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是氢。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是CH3。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R3和R7各自是氢、卤素、卤代甲基、OH或OCH3。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,R3是卤素,并且R7是OH。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,并且R3和R7各自是卤素。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,R3是卤代甲基,并且R7是OH。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,R3是卤素,并且R7是H。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是H,R3是OH,并且R7是卤素。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R3是卤素,并且R7是OCH3。
在其他实施方式中,所述化合物是式II的化合物,其中R1、R2、R5和R6各自是CH3,并且R3和R7各自是卤素。
在其他实施方式中,所述式(II)的化合物由任一下述化合物表示:
每种可能性代表本发明的独立实施方式。在另一个实施方式中,所述化合物由式III的结构表示:
其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH(其中n是1至20的整数)、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14独立地选自H、卤素、C1-C4烷基、卤代烷基和OR16,其中R16是H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团;并且
R4是H或CN。
在其他实施方式中,所述化合物由式IV的结构表示:
其中
A是H或CN;
Z是S、SO或SO2;
X1、X2、X3、X4、X5、Y1和Y2各自独立地选自H、卤素、烷基、卤代烷基和OR1;并且
Y3和Y4各自是OR1,其中每个R1独立地是H、C1-C4烷基、-(CH2CH2O)nH(其中n是1至20的整数)、酰基或在水解后产生羟基的官能团,包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。
在某些实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中A是H。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中A是CN。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中Z是S。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中Z是SO2。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中X1、X2、X3、X4、Y1和Y2中的至少一者是卤素。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中X1、X2、X3、X4、Y1和Y2中的至少一者是Br。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中X1、X2、X3、X4、Y1和Y2中的至少一者是I。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中X1、X2、X3和X4各自选自H或卤素,其中所述卤素优选为Br或I。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中X2是H。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中X5是H。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中X5是烷基,优选为甲基。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中Y3和Y4各自是OH。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中Y1和Y2各自是OH。
在其他实施方式中,所述化合物是式IV的化合物,其中A是H,Z是S,Y3和Y4各自是OH,并且X1是选自Br和I的卤素。
每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在其他实施方式中,所述式(IV)的化合物由任何下述化合物表示:
当前优选的式IV的化合物是式IV-4的化合物。
在其他实施方式中,所述化合物是在下述文献中描述的任何衍生物:A)PCT国际专利申请公开号WO 2008/068751;B)PCT国际专利申请公开号WO2009/147682;或C)PCT国际专利申请号WO2012/090204。每个上述参考文献的内容整体通过参考并入本文,如同在本文中完全陈述。
应该理解,本文中描述的任何化合物的所有构象异构体、几何异构体、立体异构体、对映异构体和非对映异构体都被涵盖,并且可用于本申请描述的组合和方法中。
不受任何特定理论或作用机制限制,设想了本发明的化合物是PK信号传导例如IGF-1R的抑制剂。现在已令人吃惊地发现,这些化合物除了是IGF-1R的抑制剂之外,也引起IGF-1R底物IRS1/2从细胞膜解离,IRS1/2蛋白的抑制性丝氨酸磷酸化和/或降解。这种活性导致IGF-1R和IR通路的长期持续的抑制,广范围的癌细胞类型的生长抑制,以及强力抗肿瘤效应。因此,这些化合物被称为“IRS的调节剂”。因此,在另一个实施方式中,本发明提供了在受试者中抑制、治疗或预防与胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)和/或胰岛素受体底物1(IRS1)和/或胰岛素受体底物2(IRS2)信号传导相关的障碍的方法,所述方法包括向所述受试者给药包含治疗有效量的至少一种由式I的结构表示的化合物或被该式所覆盖的任何化合物与选自EGFR抑制剂、EGFR抗体、mTOR抑制剂和/或免疫治疗剂的抗癌药剂的组合的药物组合物的步骤,其中所述式I的化合物和所述抗癌药剂一起提供至少累加的、优选为协同的抗癌效果。在某些实施方式中,所述式I的化合物是胰岛素受体或胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)信号传导的抑制剂,和/或所述式I的化合物与IGF-1R介导的通路中的底物蛋白相互作用、影响或抑制所述底物蛋白。在某些实施方式中,所述底物蛋白是胰岛素受体底物1(IRS1)、胰岛素受体底物2(IRS2)或其组合。在一个特定实施方式中,所述式I的化合物是IGF-1R激酶抑制剂,其以任何顺序导致IRS1或IRS2从细胞膜的解离、IRS1或IRS2的磷酸化和/或IRS1或IRS2的降解中的至少一者。
IGF1R和特别是IRS1是对EGFR抑制的耐药性的关键机制之一(Buck E.等,反馈机制促进表皮和胰岛素样生长因子受体的小分子抑制剂的协同性(Feedback mechanismspromote cooperativity for small molecule inhibitors of epidermal and insulin-like growth factor receptors),Cancer Res.2008Oct 15;68(20):8322-32).
本文中描述的化合物也是信号转导及转录激活因子3(Stat3)的调节剂。在某些实施方式中,所述化合物在癌细胞中引起Stat3磷酸化的抑制。在各种不同的癌症和耐药癌症中检测到Stat3磷酸化水平的提高,引起癌症存活提高。不希望受到任何特定理论或作用机制限制,设想了抑制Stat3活性可能与这些作为副作用上调Stat3的PK抑制剂药物协同,可能阻止对这些药物的获得性耐药性,并且可能对耐药癌症有效。此外,Stat3在癌症中通常被激活并直接参与癌症免疫抑制性微环境的实施和维持,并在肿瘤免疫逃避中发挥中心作用。不希望受到任何特定理论或作用机制限制,设想了Stat3磷酸化的抑制将肿瘤暴露于局部免疫系统并使它们对免疫疗法例如针对PDL、PD1、CTLA4的抗体或任何其他免疫治疗剂敏感。
化学定义:
“烷基”是指任何饱和的脂族烃类,包括直链和支链烷基。在一个实施方式中,所述烷基具有1-12个碳,在本文中被表示成C1-C12-烷基。在另一个实施方式中,所述烷基具有1-6个碳,在本文中被表示成C1-C6-烷基。在另一个实施方式中,所述烷基具有1-4个碳,在本文中被表示成C1-C4-烷基。所述烷基可以是未取代的,或者被选自卤素、羟基、烷氧基羰基、酰胺基、烷基酰胺基、二烷基酰胺基、硝基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、羧基、硫基和硫代烷基的一个或多个基团取代。
“烯基”是指含有至少一个碳-碳双键的脂族烃类基团,包括直链、支链和环状烯基。在一个实施方式中,所述烯基具有2-8个碳原子,在本文中被表示为C2-C8-烯基。在另一个实施方式中,所述烯基在链中具有2-6个碳原子,在本文中被表示为C2-C6-烯基。示例性的烯基包括乙烯基、丙烯基、正丁烯基、异丁烯基、3-甲基丁-2-烯基、正戊烯基、庚烯基、辛烯基、环己基-丁烯基和癸烯基。所述烯基可以是未取代的,或者通过可用的碳原子被一个或多个上文中为烷基所定义的基团取代。
“炔基”是指含有至少一个碳-碳三键的脂族烃类基团,包括直链和支链。在一个实施方式中,所述炔基在链中具有2-8个碳原子,在本文中被表示为C2-C8-炔基。在另一个实施方式中,所述炔基在链中具有2-6个碳原子,在本文中被表示为C2-C6-炔基。示例性的炔基包括乙炔基、丙炔基、正丁炔基、2-丁炔基、3-甲基丁炔基、正戊炔基、庚炔基、辛炔基和癸炔基。所述炔基可以是未取代的,或者通过可用的碳原子被一个或多个上文中为烷基所定义的基团取代。
当在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用时,术语“C3-C7环烷基”是指任何饱和或未饱和的(例如环烯基、环炔基)单环或多环基团。环烷基的非限制性实例是环丙基、环丁基、环戊基、环己基或环庚基。环烯基的非限制性实例包括环戊烯基、环己烯基等。所述环烷基可以是未取代的,或者被任一个或多个上面为烷基所定义的取代基取代。同样地,术语“环亚烷基”意味着二价的如上所定义的环烷基,其中所述环烷基游离基在两个位置处成键,将两个独立的其他基团连接在一起。
当在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用时,术语“芳基”是指含有6-14个环碳原子的芳香环系统。所述芳基环可以是单环、二环、三环等。芳基的非限制性实例是苯基、萘基包括1-萘基和2-萘基等。所述芳基可以是未取代的,或者通过可用的碳原子被一个或多个上文中为烷基所定义的基团取代。
当在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用时,术语“杂芳基”是指含有至少一个杂原子环的杂芳香族系统,其中所述杂原子选自氮、硫和氧。所述杂芳基含有5个或更多个环原子。所述杂芳基可以是单环、二环、三环等。在这个定义中还包括苯并杂环。如果氮是环原子,本发明还设想了含氮杂芳基的N-氧化物。杂芳基的非限制性实例包括噻吩基、苯并噻吩基、1-萘并噻吩基、噻蒽基、呋喃基、苯并呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、异吲哚基、吲唑基、嘌呤基、异喹啉基、喹啉基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、蝶啶基、咔啉基、噻唑基、噁唑基、异噻唑基、异噁唑基等。所述杂芳基可以是未取代的,或者通过可用的原子被一个或多个上文中为烷基所定义的基团取代。
当在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用时,术语“杂环”或“杂环基”是指具有1至4个杂原子的5元至8元环,所述杂原子例如氧、硫和/或氮,特别是单独的或与硫或氧环原子联合的氮。这些5元至8元环可以是饱和、完全不饱和或部分不饱和的,其中完全饱和的环是优选的。优选的杂环包括哌啶基、吡咯烷基、吡咯啉基、吡唑啉基、吡唑烷基、吗琳基、硫代吗琳基、吡喃基、硫代吡喃基、哌嗪基、二氢吲哚基、二氢呋喃基、四氢呋喃基、二氢硫苯基、四氢硫苯基、二氢吡喃基、四氢吡喃基、二氢噻唑基等。所述杂环基可以是未取代的,或者通过可用的原子被一个或多个上文中为烷基所定义的基团取代。
当在本文中使用时,术语“酰基”涵盖例如但不限于甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、戊酰基、新戊酰基、己酰基、庚酰基、辛酰基、壬酰基、癸酰基、十一酰基、十二酰基、苯甲酰基等。当前优选的酰基是乙酰基和苯甲酰基。
“羟基”是指OH基团。“烷氧基”是指–O-烷基,其中R是如上所定义的烷基。
“硫基”是指–SH基团。“烷基硫基”是指–SR基团,其中R是如上所定义的烷基。
“氨基”是指NH2基团。烷基氨基是指–NHR基团,其中R是如上所定义的烷基。二烷基氨基是指–NRR’基团,其中R和R’是如上所定义的烷基。
“酰胺基”是指–C(O)NH2基团。烷基酰胺基是指–C(O)NHR基团,其中R是如上所定义的烷基。二烷基酰胺基是指–C(O)NRR’基团,其中R和R’是如上所定义的烷基。
“硫代酰胺基”是指-C(S)NHR基团,其中R是烷基、芳基、烷基芳基或H。
“聚氧亚烷基”是指(CH2CH2O)nH基团,其中n=1-20。当前优选的聚氧亚烷基是聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇。
当在本文中单独或作为另一个基团的一部分使用时,术语“卤素”或“卤代”是指氯、溴、氟和碘。术语“卤代烷基”是指一些或所有的氢独立地被卤素置换的烷基,包括但不限于三氯甲基、三溴甲基、三氟甲基、三碘甲基、二氟甲基、一氯二氟甲基、五氟乙基、1,1-二氟乙基、溴甲基、氯甲基、氟甲基、碘甲基等。
在水解后产生羟基的官能团的实例包括但不限于酯类、酸酐、氨基甲酸酯、碳酸酯等。例如,当R1、R2、R5或R6中的任一者是酰基(COR)时,得到的官能团是酯(OCOR)。当R1、R2、R5或R6中的任一者是酰胺基(CONHR)时,得到的官能团是氨基甲酸酯(OCONHR)。当R1、R2、R5或R6中的任一者是羧酸酯(COOR)时,得到的官能团是碳酸酯(OCOOR)。
在本发明的范围内包括本文中公开的化合物的前体药物。术语“前体药物”表示在体内通过例如在血液中的水解快速转化成由式I表示的任何化合物的化合物。因此,术语“前体药物”是指本发明的任何化合物的可药用的前体。前体药物在给药到受试者时可能是无活性的,但在体内被转变成有活性的化合物。对便于化合物的给药来说,使用前体药物是特别有利的。前体药物化合物通常提供溶解性、组织相容性或在哺乳动物生物体中延迟释放的益处。例如,符合本发明的原理的前体药物可以是由式I的结构表示的化合物,其中R1、R2、R5和R6是上文中所定义的在水解后产生羟基的官能团。
设想了处于混合物中或采取纯或基本上纯的形式的上述化合物的所有立体异构体。所述化合物可以在任何原子处具有不对称中心。因此,所述化合物可以以对映异构体或非对映异构体形式存在,或以其混合物存在。本发明设想了使用任何消旋体(即含有等量的每种对映异构体的混合物)、对映异构体富集的混合物(即富含一种对映异构体的混合物)、纯的对映异构体或非对映异构体或其任何混合物。手性中心可以被命名为R或S或R,S或d,D、l,L或d,l、D,L。包含氨基酸残基的化合物包括D-氨基酸、L-氨基酸残基或氨基酸的消旋衍生物。包含糖残基的化合物包括D-糖、L-糖残基或糖的消旋衍生物。自然界中出现的D-糖残基是优选的。此外,几种本发明的化合物含有一个或多个双键。本发明打算涵盖所有结构和几何异构体,包括在每种场合独立地顺式、反式、E和Z异构体。
本发明的一种或多种化合物可以作为盐存在。术语“盐”涵盖碱和酸加成盐两者,包括但不限于羧酸盐或与胺氮的盐,并包括与下面讨论的有机和无机阴离子和阳离子形成的盐。此外,所述术语包括使用碱性基团(例如氨基)和有机或无机酸通过标准的酸碱反应形成的盐。这些酸包括盐酸、氢氟酸、三氟乙酸、硫酸、磷酸、乙酸、琥珀酸、柠檬酸、乳酸、马来酸、延胡索酸、棕榈酸、胆酸、帕莫酸、粘酸、D-谷氨酸、D-樟脑酸、戊二酸、邻苯二甲酸、酒石酸、月桂酸、硬脂酸、水杨酸、甲磺酸、苯磺酸、山梨酸、苦味酸、苯甲酸、肉桂酸等酸。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
术语“有机或无机阳离子”是指盐的阴离子的平衡离子。所述平衡离子包括但不限于碱和碱土金属(例如锂、钠、钾、钡、铝和钙),铵和单、二和三烷基胺例如三甲胺、环己胺,以及有机阳离子例如二苯甲基铵、苯甲基铵、2-羟基乙基铵、双(2-羟基乙基)铵、苯基乙基苯甲基铵、二苯甲基亚乙基二铵等阳离子。参见例如Berge等,J.Pharm.Sci.(1977),66:1-19,其通过参考并入本文。
本发明还包括本发明的化合物及其盐的溶剂化物。“溶剂化物”意味着本发明的化合物与一个或多个溶剂分子的物理缔合。这种物理缔合涉及各种不同程度的离子和共价键,包括氢键。在某些情况下,所述溶剂化物能够分离。“溶剂化物”涵盖了溶液相和可分离的溶剂化物两者。适合的溶剂化物的非限制性实例包括乙醇化物、甲醇化物等。“水合物”是其中溶剂分子是水的溶剂化物。
本发明还包括本发明的化合物及其盐的多形体。术语“多形体”是指物质的特殊结晶或无定形状态,其可以通过特定物理性质例如X-射线衍射、IR或拉曼光谱、熔点等来表征。
IRS/Stat3双重调节剂与EGFR抑制剂/抗体的组合
在一个实施方式中,本发明涉及一种治疗已对表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体发展出耐药性的肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与EGFR抑制剂和/或EGFR抗体与式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的化合物或被这些式所覆盖的任何个体化合物的组合相接触的步骤。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种防止肿瘤对表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体的获得性耐药性的方法,所述方法包括将所述肿瘤与EGFR抑制剂和/或EGFR抗体与式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的化合物或被这些式所覆盖的任何个体化合物的组合相接触的步骤。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的结构表示的化合物或被这些式所覆盖的任何个体化合物与表皮生长因子(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体的组合。
在其他实施方式中,本发明还涉及如上所述的组合,其用于治疗对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体具有耐药性的肿瘤,或用于防止对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的获得性耐药性。
在其他实施方式中,本发明还涉及上述组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于治疗对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体具有耐药性的肿瘤,或用于防止对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的获得性耐药性。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于具有对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体治疗具有获得性耐药性的肿瘤的癌症患者中。在其他实施方式中,所述治疗引起耐药肿瘤生长的减弱或消退。在其他实施方式中,所述肿瘤存在于正接受使用EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中。
本领域技术人员已知的任何EGFR抑制剂或抗体可用于本发明的组合中。在某些实施方式中,所述EGFR抑制剂选自厄洛替尼、吉非替尼、拉帕替尼、凡德他尼、来那替尼、埃克替尼、阿法替尼、达克替尼、波兹替尼、AZD9291、CO-1686、HM61713和AP26113。在一个当前优选的实施方式中,所述EGFR抑制剂是厄洛替尼。在一个特定实施方式中,所述化合物由式D的结构表示,并且所述EGFR抑制剂是厄洛替尼。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些实施方式中,所述EGFR抗体选自曲妥珠单抗、耐昔妥珠单抗、西妥昔单抗和帕尼单抗。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在一个实施方式中,所述化合物是式A的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式B的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式C的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式D的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式E的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式F的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式G的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式H的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式J的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式IV-4的化合物。在一个当前优选的实施方式中,所述化合物由式D的结构表示。然而,对于本领域技术人员来说,显然本文描述的任何化合物可用于本发明的组合中。
IRS/Stat3双重调节剂与mTOR抑制剂的组合
在本发明的另一方面,现在已出人意料地发现,本文中所描述的式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的IRS/Stat3双重调节剂或被这些式所覆盖的任何个体化合物与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂的组合,与单独的每种药剂的治疗效果相比,提供了至少累加的、优选协同的治疗效果。此外,所述组合可用于治疗已对mTOR抑制剂发展出耐药性的肿瘤和/或防止肿瘤对所述mTOR抑制剂的获得性耐药性。
因此,在一个实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的结构表示的化合物或被这些式所覆盖的任何个体化合物和至少一种哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂,其中所述化合物和所述至少一种mTOR抑制剂一起提供协同的治疗性抗癌效果。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种治疗癌症的方法,所述方法包括向需要的受试者给药治疗有效量的药物组合的步骤,所述药物组合包含由式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的结构表示的化合物和至少一种哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制剂,其中所述化合物和所述至少一种mTOR抑制剂一起提供协同治疗效果。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种治疗已对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂发展出耐药性的肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与mTOR抑制剂与式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的化合物或被这些式所覆盖的任何个体化合物的组合相接触的步骤。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种防止肿瘤对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制剂的获得性耐药性的方法,所述方法包括将所述肿瘤与mTOR抑制剂与式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的化合物或被这些式所覆盖的任何个体化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明还涉及如上所述的组合,其用于治疗对mTOR抑制剂具有耐药性的肿瘤或用于防止对mTOR抑制剂的获得性耐药性。
在其他实施方式中,本发明还涉及上述组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于治疗对mTOR抑制剂具有耐药性的肿瘤或用于防止对mTOR抑制剂的获得性耐药性。
在其他实施方式中,本发明还涉及如上所述的组合,其用于治疗对mTOR抑制剂具有耐药性的肿瘤或用于防止对mTOR抑制剂的获得性耐药性。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于具有对mTOR抑制剂治疗具有获得性耐药性的肿瘤的癌症患者中。在其他实施方式中,所述治疗引起耐药肿瘤生长的减弱或消退。在其他实施方式中,所述肿瘤存在于正接受使用mTOR抑制剂的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中。
本领域技术人员已知的任何mTOR抑制剂可用于本发明的组合中。在某些实施方式中,所述mTOR抑制剂是第一代抑制剂,其选自雷帕霉素(西罗莫司)、地磷莫司(Deforolimus,AP23573,MK-8669)、NVP-BEZ235(2-甲基-2-{4-[3-甲基-2-氧代-8-(喹啉-3-基)-2,3-二氢-1H-咪唑并[4,5-c]喹啉-1-基]苯基}丙腈)、依维莫司(癌伏妥,RAD-001,西罗莫司的40-O-(2-羟基乙基)衍生物)和坦罗莫司(CCI-779)。在当前优选的实施方式中,所述mTOR抑制剂是依维莫司。
在其他实施方式中,所述mTOR抑制剂是第二代化合物(mTORC1和mTORC2的抑制剂),例如OSI-027(反式-4-[4-氨基-5-(7-甲氧基-1H-吲哚-2-基)咪唑并[5,1-f][1,2,4]三嗪-7-基]环己烷甲酸)、XL765(SAR245409)、INK128(3-(2-氨基-5-苯并噁唑基)-1-(1-甲基乙基)-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-胺)、MLN0128、AZD2014(3-(2,4-双((S)-3-甲基吗啉基)吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-基)-N-甲基苯甲酰胺)、DS-3078a和Palomid529(3-(4-甲氧基苯甲基氧基)-8-(1-羟基乙基)-2-甲氧基-6H-苯并[c]色烯-6-酮)。
在一个特定实施方式中,所述化合物由式D的结构表示,并且所述mTOR抑制剂是依维莫司(癌伏妥)。
在一个实施方式中,所述化合物是式A的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式B的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式C的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式D的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式E的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式F的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式G的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式H的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式J的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式IV-4的化合物。在一个当前优选的实施方式中,所述化合物由式D的结构表示。然而,对于本领域技术人员来说,显然本文描述的任何化合物可用于本发明的组合中。
IRS/Stat3双重调节剂与免疫治疗剂的组合
在一个实施方式中,本发明涉及一种使肿瘤对免疫疗法敏感的方法,所述方法包括将所述肿瘤与式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的化合物或被这些式所覆盖的任何个体化合物与免疫治疗剂的组合相接触的步骤。
在另一个实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(I)、(II)、(III)、(IV)任一者的结构表示的化合物或被这些式所覆盖的任何个体化合物与免疫治疗剂的组合。
在其他实施方式中,本发明还涉及如上所述的组合,其用于通过使肿瘤对免疫疗法敏感来治疗所述肿瘤。
在其他实施方式中,本发明还涉及上述组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于通过使肿瘤对免疫疗法敏感来治疗所述肿瘤。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于正接受免疫疗法或作为接受免疫疗法的候选者的癌症患者中。
本领域技术人员已知的任何免疫治疗剂可用于本发明的组合中。在某些实施方式中,所述免疫治疗剂是针对选自PDL、PD1、CTLA4、CD20、CD30、CD33、CD52、VEGF、CD30、EGFR和ErbB2的靶的抗体。在某些实施方式中,所述抗体选自阿仑单抗贝伐单抗本妥昔单抗西妥昔单抗吉妥珠单抗奥唑米星替伊莫单抗易普利姆单抗奥法木单抗帕尼单抗利妥昔单抗托西莫单抗和曲妥珠单抗每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在一个实施方式中,所述化合物是式A的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式B的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式C的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式D的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式E的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式F的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式G的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式H的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式J的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式IV-4的化合物。在一个当前优选的实施方式中,所述化合物由式D的结构表示。然而,对于本领域技术人员来说,显然本文描述的任何化合物可用于本发明的组合中。
IRS/Stat3双重调节剂与丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑
制剂的组合
另一方面,现在已出人意料地发现,本文中所描述的胰岛素受体底物(IRS)和信号转导及转录激活因子3(Stat3)的双重调节剂与丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的组合,提供了与单独的每种药剂的治疗效果相比至少累加的、优选协同的治疗效果。此外,所述组合可用于治疗已对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂发展出耐药性的肿瘤,和/或用于防止肿瘤对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性,和/或用于防止或延迟肿瘤在停止使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗后的复发。
因此,在某些实施方式中,本发明涉及一种治疗已对丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂发展出耐药性的肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明涉及一种防止肿瘤对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性的方法,所述方法包括将所述肿瘤与MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明涉及一种防止或延迟肿瘤在停止使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗后复发的方法,所述方法包括将所述肿瘤与MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(III)的结构表示的化合物与丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和任选的突变的B-Raf抑制剂的组合。在某些实施方式中,所述组合包含式(III)的化合物、MEK抑制剂和突变的B-Raf抑制剂,优选地,其中所述MEK抑制剂是曲美替尼并且所述突变的B-Raf抑制剂是威罗非尼。
在其他实施方式中,本发明涉及由式(IV)的结构表示的化合物与丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的组合。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于具有对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂治疗具有获得性耐药性的肿瘤的癌症患者中。在其他实施方式中,所述治疗引起耐药肿瘤生长的减弱或消退。在其他实施方式中,所述肿瘤存在于正接受使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中。
本领域技术人员已知的任何MEK抑制剂可用于本发明的组合中。在某些实施方式中,所述MEK抑制剂选自曲美替尼(GSK1120212)、司美替尼、比尼替尼(MEK162)、PD-325901、考比替尼、CI-1040和PD035901,优选地,其中所述MEK抑制剂是曲美替尼。
本领域技术人员已知的任何突变的B-Raf抑制剂可用于本发明的组合中。在某些实施方式中,所述突变的B-Raf抑制剂选自威罗非尼(PLX-4032)、PLX4720、索拉非尼(BAY43-9006)和达拉非尼,优选地,其中所述突变的B-Raf抑制剂是威罗非尼。
在一个实施方式中,所述化合物由式(III)的结构表示。在另一个实施方式中,所述化合物由式(IV)的结构表示。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些实施方式中,所述化合物由式D的结构表示,并且所述MEK抑制剂是曲美替尼。
在其他实施方式中,所述化合物由式D的结构表示,并且所述突变的B-Raf抑制剂是威罗非尼。
在某些实施方式中,所述组合治疗包括式(III)或(IV)的化合物和MEK抑制剂或突变的B-Raf抑制剂任一者。在其他实施方式中,所述组合治疗包括式(III)或(IV)的化合物和MEK抑制剂与突变的B-Raf抑制剂两者。
在某些实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式D的结构表示的化合物与曲美替尼的组合。
在其他实施方式中,本发明涉及一种药物组合,其包含由式D的结构表示的化合物与曲美替尼和威罗非尼的组合。
在其他实施方式中,本发明涉及上述组合,其用于治疗对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂具有耐药性的肿瘤,或用于防止对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性。
在其他实施方式中,本发明涉及上述组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于治疗对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂具有耐药性的肿瘤,或用于防止对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性。
在一个实施方式中,所述化合物是式A的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式B的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式C的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式D的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式E的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式F的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式Ga的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式H的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式J的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式IV-4的化合物。在一个当前优选的实施方式中,所述化合物由式D的结构表示。然而,对于本领域技术人员来说,显然本文描述的任何化合物可用于本发明的组合中。
IRS/Stat3双重调节剂与化学治疗剂的组合
在其他方面,现在已令人吃惊地发现,本文中所描述的胰岛素受体底物(IRS)和信号转导及转录激活因子3(Stat3)的双重调节剂与化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合(例如组合治疗FOLFIRI或FOLFOX)的组合,与单独的每种药剂的治疗效果相比,提供了至少累加的、优选协同的治疗效果。此外,所述组合可用于治疗已对任何这些化学治疗剂或它们的组合发展出耐药性的肿瘤,和/或用于防止肿瘤对任何这些化学治疗剂或它们的组合的获得性耐药性,和/或用于防止或延迟肿瘤在停止使用任何这些治疗药剂或它们的组合的治疗后的复发。
FOLFIRI是一种用于癌症的组合治疗,其含有甲酰四氢叶酸(亚叶酸)、5-FU和伊立替康。FOLFOX是一种用于癌症的组合治疗,其含有甲酰四氢叶酸钙(亚叶酸)、5-FU和奥沙利铂。
因此,根据某些实施方式,本发明涉及一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和选自吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的至少一种化学治疗剂,其中所述化合物和所述化学治疗剂一起提供协同的治疗性抗癌效果。
在某些实施方式中,本发明涉及一种治疗癌症的方法,所述方法包括向需要的受试者给药治疗有效量的药物组合的步骤,所述药物组合包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和选自吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的至少一种化学治疗剂,其中所述化合物和所述化学治疗剂一起提供协同的治疗性抗癌效果。
在其他实施方式中,本发明提供了一种治疗已对至少一种化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合发展出耐药性的肿瘤的方法,所述方法包括将所述肿瘤与至少一种所述化学治疗剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明提供了一种防止肿瘤对至少一种化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的获得性耐药性的方法,所述方法包括将所述肿瘤与至少一种所述化学治疗剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在其他实施方式中,本发明提供了一种防止或延迟肿瘤在停止使用至少一种化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的治疗后的复发的方法,所述方法包括将所述肿瘤与至少一种所述化学治疗剂与由式(III)或(IV)的结构所表示的化合物的组合相接触的步骤。
在某些实施方式中,所述肿瘤存在于具有对所述化学治疗剂具有获得性耐药性的肿瘤的癌症患者中。在其他实施方式中,所述治疗引起耐药肿瘤生长的减弱或消退。在其他实施方式中,所述肿瘤存在于正接受使用所述化学治疗剂的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中。
在其他实施方式中,本发明提供了一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和至少一种化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合,所述药物组合用于治疗对所述化学治疗剂具有耐药性的肿瘤,或用于防止对所述化学治疗剂的获得性耐药性,或用于延迟肿瘤在停止使用这些化学治疗剂的治疗后的复发。
在其他实施方式中,本发明涉及包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物和至少一种化学治疗剂例如吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的药物组合的用途,其用于制备药物,所述药物用于治疗对所述化学治疗剂具有耐药性的肿瘤,或用于防止对所述化学治疗剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟肿瘤在停止使用这些化学治疗剂的治疗后的复发。
对于本领域技术人员来说,显然与上述非限制性实例相关的其他化学治疗剂可用于本发明的组合中。例如,本发明设想了使用其他铂化合物(例如卡铂和顺铂)、SN-38(伊立替康的代谢物)和其他氟代嘧啶(5-FU的类似物)。
在一个实施方式中,所述化合物是式A的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式B的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式C的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式D的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式E的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式F的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式Ga的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式H的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式I的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式J的化合物。在另一个实施方式中,所述化合物是式IV-4的化合物。在一个当前优选的实施方式中,所述化合物由式D的结构表示。然而,对于本领域技术人员来说,显然本文描述的任何化合物可用于本发明的组合中。
癌症的治疗
当在本文中使用时,术语“癌症”是指其中细胞群体已变得以各种不同程度对正常情况下掌控增殖和分化的控制机制无响应的障碍。癌症是指各种不同类型的恶性赘生物和肿瘤,包括原发肿瘤和肿瘤转移。可以通过本发明的组合治疗的癌症的非限制性实例是脑、卵巢、结肠、前列腺、肾、膀胱、乳腺、肺、口腔和皮肤的癌症。癌症的具体实例是:上皮癌,肉瘤,骨髓瘤,白血病,淋巴瘤和混合型肿瘤。肿瘤的具体类别包括淋巴增殖性障碍、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、宫颈癌、子宫内膜癌、骨癌、肝癌、胃癌、结肠癌、胰腺癌、甲状腺癌、头颈部癌、中枢神经系统的癌症、外周神经系统的癌症、皮肤癌、肾癌以及所有上述肿瘤的转移。肿瘤的具体类型包括肝细胞癌、肝细胞瘤、肝胚细胞瘤、横纹肌肉瘤、食管癌、甲状腺癌、成神经节细胞瘤、纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、骨源性肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、尤文氏瘤、平滑肌肉瘤、rhabdotheliosarcoma、浸润性导管癌、乳头状腺癌、黑素瘤、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌(高度分化、中度分化、低度分化或未分化的)、肾细胞癌、肾上腺样瘤、肾上腺样腺癌、胆管癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤、胚胎性癌、Wilms肿瘤、睾丸肿瘤、肺癌包括小细胞、非小细胞和大细胞肺癌、膀胱癌、神经胶质瘤、星形细胞瘤、成神经管细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、成视网膜细胞瘤、成神经细胞瘤、结肠癌、直肠癌、造血系统恶性肿瘤,包括所有类型的白血病和淋巴瘤,包括:急性髓系白血病,急性髓细胞白血病,急性淋巴细胞白血病,慢性髓系白血病,慢性淋巴细胞白血病,肥大细胞白血病,多发性骨髓瘤、髓性淋巴瘤,霍奇金淋巴瘤,非霍奇金淋巴瘤和肝癌。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在某些代表性实施方式中,所述癌症选自:头颈部(H&N)癌,肉瘤,多发性骨髓瘤,卵巢癌,乳腺癌,肾癌,胃癌,造血系统癌症,淋巴瘤,白血病、包括成淋巴细胞性白血病,肺癌,黑素瘤,成胶质细胞瘤,肝癌,前列腺癌和结肠癌。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
在本发明的情形中,术语“癌症的治疗”包括下述至少一者:降低癌症的生长速率(即癌症仍然生长但速率较慢);癌性生长的生长停止,即肿瘤生长的停滞,并且在优选情况下,肿瘤缩小或尺寸减小。该术语还包括转移肿瘤的数目减少、形成的新转移肿瘤的数目减少、癌症从一个阶段到另一个阶段的发展减缓和由癌症诱导的血管生成减少。在最优选情况下,肿瘤被完全消除。此外,在该术语中还包括延长经历治疗的受试者的存活期、延长疾病发展的时间、肿瘤消退等。应该理解,术语“治疗癌症”还指恶性(癌)细胞增殖包括肿瘤形成、原发肿瘤、肿瘤发展或肿瘤转移的抑制。与癌细胞相关的术语“增殖的抑制”可以进一步指称下述至少一者的减小:与对照相比细胞的数目(由细胞死亡造成,其可能是坏死、凋亡或任何其他类型的细胞死亡或其组合);细胞生长速率降低,即细胞的总数可能增加但水平或速率比对照中增加得更低;与对照相比细胞的侵入性(正如例如通过软琼脂测定法所确定的)降低,尽管它们的总数尚未变化;从分化较低的细胞类型向分化更高的细胞类型的发展;赘生物转化的减速;或癌细胞从一个阶段向下一个阶段发展的减缓。
当在本文中使用时,术语“给药”是指与本发明的组合进行接触。给药可以实现到细胞或组织培养物,或实现到活生物体例如人。在一个实施方式中,本发明涵盖了将本发明的组合给药到人类受试者。
“治疗性”治疗是出于减轻或消除疾病征兆的目的而给药到表现出这些征兆的受试者的治疗。“治疗有效量”是足以为给药化合物或组合物的受试者提供有益效果的化合物或组合物的量。
当在本文中使用时,术语“在治疗停止后”意味着在使用所选药物的治疗被停止之后。例如,根据本发明的某些实施方式,将IRS/Stat3双重调节剂(例如式(III)或(IV)的化合物)与本文中描述的任何组合治疗一起(顺序地或同时)给药所需的时间长度。然后,将治疗(以及所有化合物)停止,并对肿瘤进行所需时间段的监测。正如本文中设想的,与本文中描述的任何药物的单独给药相比,本发明的IRS/Stat3双重调节剂能够在更大程度上防止或延迟肿瘤在停止使用本文中描述的任何组合药物的治疗后的复发。
术语“治疗已对某些抗癌药物发展出耐药性的肿瘤”或“防止肿瘤对某些抗癌药物的获得性耐药性”,意味着下述任一者或多者:(i)作为治疗的结果,所述肿瘤获得或发展出对该抗癌药物的耐药性;(ii)作为使用其他抗癌药物治疗的结果,所述肿瘤获得或发展出耐药性;或(iii)所述肿瘤对该抗癌药物具有原初耐药性。
从与两种单独治疗相关的差异毒性来看,所述组合疗法可以提供治疗优点。例如,使用一种化合物的治疗可以引起使用另一种化合物时看不到的特定毒性,反之亦然。因此,这种差异毒性可以允许每种治疗以不存在毒性或毒性极小的剂量给药,使得合在一起,所述组合疗法提供了治疗剂量,同时避免了所述组合药剂的每种组成成分的毒性。此外,当作为组合治疗的结果而获得的治疗效果增强或协同,即明显好于累加治疗效果时,每种所述药剂的剂量可以更进一步降低,由此在甚至更大程度上降低了相关毒性。
术语“协同的”、“协作的”、“超累加的”和它们的各种不同语法变体在本文中可互换使用。IRS/Stat3双重调节剂与另一种抗癌药剂(例如mTOR抑制剂、EGFR抑制剂、EGFR抗体和/或免疫治疗剂)之间的相互作用,当在药物一起存在的情况下观察到的效应(例如细胞毒性)高于分开给药的每种药物的单独效应的总和时,被认为是协同、协作或超累加的。在一个实施方式中,观察到的药物的组合效应显著高于单独效应的总和。术语“显著的”意味着观察到的p<0.05。计算组合治疗的有效性的非限制性方式包括使用Bliss additivism模型(Cardone等,Science(1998),282:1318–1321),使用下述公式:Ebliss=EA+EB-EA×EB,其中EA和EB是在特定浓度下通过单独的药物A和单独的药物B获得的抑制分数。当实验测量的抑制分数等于Ebliss时,所述组合提供累加治疗效果。当所述实验测量的抑制分数大于Ebliss时,所述组合提供协同治疗效果。
药物组合物
尽管本发明的组合的组分可以单独给药,但设想了将所述组分在还含有至少一种可药用载体或赋形剂的药物组合物中给药。每种组分可以在分开的药物组合物中给药,或者所述组合可以在一种药物组合物中给药。
本发明的药物组合物可以被配制成用于通过各种不同途径给药,包括口服、直肠、透皮、肠胃外(皮下、腹膜内、静脉内、动脉内、透皮和肌肉内)、表面、鼻内或通过栓剂给药。每种可能性代表本发明的独立实施方式。这些组合物以制药技术领域中公知的方式制备,并且包含作为活性成分的上文中所描述的至少一种本发明的化合物和可药用赋形剂或载体。术语“可药用的”意味着被联邦或州政府的管理机构批准或列于美国药典或其他公认的药典中以用在动物中以及更特别地在人类中。
在符合本发明的药物组合物的制备期间,通常将所述活性成分与可以是固体、半固体或液体材料的载体或赋形剂混合。所述组合物可以采取片剂、丸剂、囊剂、球丸、颗粒剂、粉剂、锭剂、囊剂、扁囊剂、酏剂、悬液、分散系、乳剂、溶液、糖浆、气溶胶(作为固体或在液体介质中)、含有例如最高10重量%的活性化合物的软膏、软质和硬质明胶囊剂、栓剂、无菌可注射溶液和无菌包装粉剂的形式。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
所述载体可以是常规使用的任何载体,并且仅受化学-物理考量例如溶解性和缺少与本发明化合物的反应性以及给药途径的限制。载体的选择由用于给药所述药物组合物的具体方法决定。适合的载体的一些实例包括乳糖、葡萄糖、右旋糖、蔗糖、山梨糖醇、甘露糖醇、淀粉、阿拉伯胶、磷酸钙、藻酸盐、黄芪胶、明胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、水和甲基纤维素。每种可能性代表本发明的独立实施方式。所述配方可以另外包括润滑剂例如滑石、硬脂酸镁和矿物油,润湿剂,表面活性剂,乳化剂和悬浮剂,防腐剂例如羟基苯甲酸甲酯和丙酯,甜味剂,调味剂,着色剂,缓冲剂(例如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐),崩解剂,保湿剂,抗细菌剂,抗氧化剂(例如抗坏血酸或亚硫酸氢钠),螯合剂(例如乙二胺四乙酸),以及用于调节渗透压的药剂例如氯化钠。其他可药用载体可以是无菌液体例如水和油类,包括石油、动物、植物或合成来源的油类,例如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等,聚乙二醇,甘油,丙二醇或其他合成溶剂。当所述药物组合物静脉内给药时,水是优选的载体。盐水溶液和右旋糖和甘油水溶液也可以用作液体载体,特别是用于可注射溶液。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
为了制备固体组合物例如片剂,将主要活性成分与药物赋形剂混合以形成含有本发明的化合物的均匀混合物的固体预配制组合物。当指称这些预配制组合物是均匀的时,意味着所述活性成分均匀分散在整个组合物中,使得所述组合物可以被容易地细分成同等有效的单位剂型例如片剂、丸剂和囊剂。然后将该固体预配制组合物细分成上述类型的单位剂型,其含有例如约0.1mg至约2000mg、约0.1mg至约500mg、约1mg至约100mg、约100mg至约250mg等的本发明的活性成分。
可以使用任何方法来制备所述药物组合物。固体剂型可以通过湿法成粒、干法成粒、直接压制等来制备。本发明的固体剂型可以被包衣或以其他方式复合,以提供给予延长作用的优点的剂型。例如,所述片剂或丸剂可以包含内部剂量和外部剂量组分,后者采取覆盖前者的封套的形式。所述两种组分可以被肠溶层分隔开,所述肠溶层起到在胃中抵抗崩解并允许内部组分完整地通过进入十二指肠或允许释放延迟的作用。各种不同的材料可用于这些肠溶层或包衣,这些材料包括大量聚合酸和聚合酸与诸如虫胶、鲸蜡醇和纤维素乙酸酯的材料的混合物。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
本发明的组合物可以掺入到其中用于口服或通过注射给药的液体形式包括水性溶液、适当调味的糖浆、水性或油悬液和含有可食用油例如棉籽油、芝麻油、椰子油或花生油的调味乳剂,以及酏剂和类似的制药载体。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
用于吸入或吹入的组合物包括在可药用水性或有机溶剂或其混合物中的溶液和悬液,以及粉剂。所述液体或固体组合物可以含有如上所述的适合的可药用赋形剂。在一个实施方式中,所述组合物通过口或鼻呼吸途径给药,以获得局部或系统性效果。在可药用溶剂中的组合物可以通过使用惰性气体进行雾化。雾化溶液可以从喷雾装置直接呼吸,或者可以将喷雾装置附连到面罩入口或间歇式正压呼吸机。溶液、悬液或粉剂组合物可以从以适合方式递送所述配方的装置通过口或鼻给药。
适合于本发明的组合物和方法的另一种配方利用透皮递送装置(“贴片”)。这些透皮贴片可用于以受控的量提供本发明的化合物的连续或不连续的灌注。用于药剂递送的透皮贴片的构造和使用在本领域中是公知的。
在另一个实施方式中,所述组合物被制备成用于表面给药,例如作为软膏、凝胶、滴剂或霜剂。为了使用例如霜剂、凝胶、滴剂、软膏等向身体表面进行表面给药,可以将本发明的化合物制备并使用在含有或不含药物载体的生理上可接受的稀释剂中。本发明可以表面或透皮使用以治疗癌症,例如黑素瘤。表面用佐剂或凝胶基料形式可以包括例如羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物、聚乙二醇和木蜡醇。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
可选的配方包括鼻喷剂、脂质体配方、缓释配方、将药物递送到身体内的泵(包括机械或渗透泵)、受控释放配方等,正如本领域中已知的。
所述组合物优选被配制成单位剂型。术语“单位剂型”是指适合作为单一剂量用于人类受试者和其他哺乳动物的物理上分立的单位,每个单位含有与适合的药物赋形剂相结合的经计算能产生所需治疗效果的预定量的活性材料。
在制备配方中,可能必需将活性成分磨碎以在与其他成分组合之前提供适合的粒径。如果所述活性化合物是基本上不溶的,一般将它磨碎至小于200目的粒径。如果所述活性成分是基本上水溶性的,通常通过磨碎来调整所述粒径以提供在所述配方中的基本上均匀的分散,例如约40目。
可能希望将本发明的药物组合物局部给药到需要治疗的区域;这可以通过例如但不限于下述手段来实现:手术期间的局部输注,使用或不使用手术通过进料血管输注到肝脏,与例如手术后的伤口敷料联合的局部施用,通过注射,利用导管,利用栓剂或利用植入物,所述植入物是多孔、非多孔或胶状材料。根据某些实施方式,给药可以通过在肿瘤或赘生物或赘生物出现前的组织的位点处,通过例如经注射器的直接注射。
所述化合物也可以通过任何常规途径例如通过输注或快速浓注、通过经上皮层(例如口腔粘膜、直肠和肠粘膜等)吸收来给药,并且可以与其他治疗活性药剂一起给药。所述给药可以是局部的,或者它可以是系统性的。此外,可能希望通过任何适合的途径、包括脑室内和鞘内注射,将本发明的药物组合物引入到中枢神经系统中;脑室内注射可以通过例如附连到储液池的脑室内导管来促进。也可以利用肺部给药,例如通过使用吸入器或喷雾器和含有气溶胶形成剂的配方。
本发明的化合物可以在立即释放或受控释放系统中递送。在一个实施方式中,可以使用输注泵来给药本发明的化合物,例如用于将化学治疗递送到特定器官或肿瘤的输注泵(参见Buchwald等,1980,Surgery 88:507;Saudek等,1989,N.Engl.J.Med.321:574)。在一个实施方式中,将本发明的化合物与可生物降解的、生物相容的聚合物植入物相组合给药,所述植入物在所选位点处在受控的时间长度内释放所述化合物。聚合材料的实例包括但不限于聚酸酐、聚原酸酯、聚乙醇酸、聚乳酸、聚乙烯-乙酸乙烯酯、它们的共聚物和掺混物。在另一个实施方式中,可以将受控释放系统放置在治疗靶点附近,从而仅需要一部分系统性剂量。
此外,所述药物组合物有时可以被配制成用于肠胃外给药(皮下、静脉内、动脉内、透皮、腹膜内或肌肉内注射),并且可以包括水性和非水性的等渗无菌注射溶液,其可以含有抗氧化剂、缓冲剂、制菌剂和使所述配方与目标受体的血液等渗的溶质;以及水性和非水性无菌悬液,其包含悬浮剂、增溶剂、增稠剂、稳定剂和防腐剂。油类例如石油、动物、植物或合成的油和皂类例如脂肪酸碱金属、铵和三乙醇胺盐以及适合的去污剂,也可用于肠胃外给药。上述配方也可用于直接的肿瘤内注射。此外,为了最小化或消除在注射位点处的刺激,所述组合物可以含有一种或多种非离子型表面活性剂。适合的表面活性剂包括聚乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯,例如失水山梨糖醇单油酸酯和通过氧化丙烯与丙二醇的缩合形成的氧化乙烯与疏水性碱的高分子量加成物。
肠胃外配方可以存在于单剂或多剂密封容器例如安瓿和小瓶中,并且可以储存在冷冻干燥(冻干)条件下,只需要在即将使用前添加无菌液体载体例如注射用水。临时注射溶液和悬液可以从前面描述和本领域中已知的种类的无菌粉剂、颗粒剂和片剂制备。每种可能性代表本发明的独立实施方式。
或者,本发明的组合可用于血液透析例如白细胞去除术和其他相关方法中,例如,将血液通过各种不同方法例如通过柱/中空纤维膜、膜筒的透析从患者抽出,用IRS/Stat3双重调节剂和/或其他抗癌药剂离体处理,并在处理后返回到所述患者。这些治疗方法在本领域中是公知的并且已描述过。参见例如Kolho等(J.Med.Virol.1993,40(4):318-21),Ting等(Transplantation,1978,25(1):31-3);其内容整体通过参考并入本文。
药剂和给药日程安排
使用IRS/Stat3双重调节剂和其他抗癌药剂(即EGFR抑制剂/EGFR抗体/mTOR抑制剂/免疫治疗剂/MEK抑制剂/突变的B-Raf抑制剂/化学治疗剂或其组合)的治疗,可以以任何顺序相继进行,同时进行,或其组合。例如,IRS/Stat3双重调节剂的给药可以发生在其他抗癌药剂或其组合的给药之前、之后或同时。例如,可以为IRS/Stat3双重调节剂确定总治疗时段。其他抗癌药剂可以在使用所述IRS/Stat3双重调节剂的治疗开始之前或在使用IRS/Stat3双重调节剂的治疗之后给药。此外,其他抗癌药剂可以在IRS/Stat3双重调节剂给药的时段期间给药,但是不必在整个治疗时段内进行。在另一个实施方式中,治疗方案包括用所述IRS/Stat3双重调节剂或EGFR抑制剂/EGFR抗体/mTOR抑制剂/免疫治疗剂/MEK抑制剂/突变的B-Raf抑制剂/化学治疗剂或其组合中的一种药剂预先治疗,然后添加其他一种或多种药剂。还设想了交替的给药顺序。交替给药包括以交替的顺序给药IRS/Stat3双重调节剂和其他抗癌药剂,例如给药IRS/Stat3双重调节剂,然后是其他抗癌药剂,然后是IRS/Stat3双重调节剂等。
在特定障碍或病症包括癌症的治疗中有效的化合物的量取决于所述障碍或病症的本质,并且可以通过标准的临床技术来确定。此外,可以任选地使用体外测定法来帮助鉴定最适剂量范围。在配方中使用的精确剂量还取决于给药途径和所述疾病或障碍的进展,并且应该根据执业医生的判断和每位患者的情况决定。优选的剂量在0.01-1000mg/kg体重、0.1mg/kg至100mg/kg、1mg/kg至100mg/kg、10mg/kg至75mg/kg、0.1-1mg/kg等的范围内。所述IRS/Stat3双重调节剂/EGFR抑制剂/EGFR抗体/mTOR抑制剂/免疫治疗剂/MEK抑制剂/突变的B-Raf抑制剂/化学治疗剂的示例性(非限制性)的量包括0.1mg/kg、0.2mg/kg、0.5mg/kg、1mg/kg、5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、50mg/kg、60mg/kg、75mg/kg和100mg/kg。可选地,给药的量可以被测量并表示为所述给药化合物的摩尔浓度。说明而非限制性地,IRS/Stat3双重调节剂(例如式I、II、III、IV任一者的化合物)可以在0.1-10mM的范围内给药,例如0.1、0.25、0.5、1和2mM。可选地,给药的量可以被测量并表示为mg/ml、μg/ml或ng/ml。说明而非限制性地,所述EGFR抑制剂/EGFR抗体/mTOR抑制剂/免疫治疗剂/MEK抑制剂/突变的B-Raf抑制剂/化学治疗剂可以在1ng/ml至100mg/ml的量内给药,例如1-1000ng/ml、1-100ng/ml、1-1000μg/ml、1-100μg/ml、1-1000mg/ml、1-100mg/ml等。有效剂量可以从源自于体外或动物模型试验生物测定法或系统的剂量响应曲线来推断。当观察到协同效应时,每种组分的总剂量可以更低,因此可以显著降低所述受试者经历的副作用,同时仍实现足够的抗癌效应。
在一个实施方式中,所述组合疗法将其每种组分的量减少2倍,即每种组分以与单药剂疗法相比一半的剂量提供,并且仍实现相同或相近的治疗效果。在另一个实施方式中,所述组合疗法将其每种组分的量减少5、10、20、50或100倍。正如本文中演示的,在各种不同癌细胞中作为抗增殖药剂的化学治疗剂的IC50,与所述化学治疗剂在单独给药时的IC50相比降低了。
给药日程安排取决于几种因素,例如正在治疗的癌症、严重性和进展、患者群体、年龄、体重等。例如,本发明的组合物可以每日一次、每日两次、每日三次、每周一次或每月一次服用。此外,所述给药可以是连续的,即每天,或者是间歇的。当在本文中使用时,术语“间歇的”或“间歇地”意味着以有规律或无规律的间隔停止并开始。例如,间歇给药可以每周给药1至6天,或者它可能意味着按周期给药(例如连续2至8周每日给药,然后是长达一周的不给药的休息期),或者它可能意味着隔日给药。所述组合的不同组分可以彼此独立地遵循不同的给药日程安排。
提出下面的实施例是为了更充分地说明本发明的某些实施方式。然而,它们绝不应该被解释为限制本发明的广阔范围。本领域技术人员可以容易地设计本文公开的原理的许多变化和修改,而不背离本发明的范围。
实验细节部分
实施例1:使用化合物D防止对厄洛替尼的获得性耐药性
实验系统:皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的头颈部鳞状细胞癌(SCCHN)的肿瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
I.动物和活检样品
●活检样品:新鲜的人类原发SCCHN肿瘤活检样品。
肿瘤类型:唾液腺粘液表皮样癌。
基因组分析揭示出扩增且突变(活化)的EGFR。
●肿瘤活检样品移植物(P0)的植入:将新鲜的人类原发SCCHN肿瘤活检样品移植物皮下(SC)植入到驯化14天后的5只5-6周龄的雌性NOD.CB17-Prkdcscid/J(NodScid小鼠)(Harlan,IL)中。
●肿瘤活检样品移植物(P1)在NodScid小鼠中的植入,用于效能研究:在活检样品(P0)植入后3.5周,肿瘤达到约1,200mm3的平均尺寸,将小鼠通过颈椎脱位处死并切下肿瘤。将肿瘤测量,切成2–4mm的小块,并转移到含有无菌盐水的gentleMACS管中。使用盐水调整肿瘤体积,以获得1.5mm3肿瘤体积/100μl盐水。使用gentleMACS Octo离解器将样品解离。使用18G注射器收集解离的肿瘤组织,并将其直接注射在皮肤下。35只4-5周龄的雌性NodScid小鼠(Harlan,IL)各自用100μl得到的细胞溶液(每只小鼠约1.5mm3肿瘤体积的P1在100μl盐水中)皮下注射在后颈区域中。逐日观察并监测动物的任何不适和不动,检查对适当移动或进食的不能性,缩成一团和不活动,以及被定义为坏死中心的暴露的溃疡形成。
●在细胞注射后10天检测到肿瘤生长(可触知的肿瘤团块)的开始。8天后,35只注射小鼠中的32只发展出平均尺寸约为80mm3的肿瘤。将所述小鼠随机分成4个治疗组,每组包括8只动物。
II.治疗和程序
当肿瘤尺寸为~80mm3(第0天)时,开始下述治疗:
1.对照(载体):水100μl PO(5次/周,每日)
2.化合物D 70mg/kg,在20%2-羟基丙基-β-环糊精(HPbCD)中,IV(3次/周,qod)
3.厄洛替尼100mg/kg PO(5次/周,每日)
4.厄洛替尼100mg/kg PO(5次/周)+化合物D 70mg/kg IV(3次/周)。当在同一天给药时,厄洛替尼在化合物D后~4hr给药。
对于每个治疗组1-4来说,所有治疗同时开始。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查一次。在治疗两周后,在药物/抑制剂的最后一次给药后14hr将小鼠处死并切下肿瘤,用于生物化学和基因组分析。组合治疗组中的3只小鼠在治疗结束时未被处死,并保持不进行进一步治疗。
结果
如图1中所示,使用厄洛替尼这种EGFR TK抑制剂的治疗一开始在所有治疗的小鼠中引起显著的肿瘤消退(图1,空心正方形)。然而,在治疗1周后,所有肿瘤发展出对厄洛替尼的耐药性并攻击性发展。使用厄洛替尼与化合物D的组合治疗在所有治疗的小鼠中引起显著的肿瘤消退,并且在组合治疗期间没有肿瘤重新生长(图1,空心圆圈)。
实现完全响应的2只小鼠在没有进一步治疗的情况下保持存活,并且在没有进一步治疗的3个月后保持无病。
尽管初始肿瘤对单独的化合物D没有响应,但对厄洛替尼的获得性耐药性被化合物D完全废除。来自于文献的证据表明,使用厄洛替尼的治疗诱导IRS上调,通过激活IGF1R/IRS-to-AKT存活通路引起耐药性。其他报告宣称在H&N癌中Stat3磷酸化被厄洛替尼诱导,并且Stat3&EGFR的抑制对H&N肿瘤具有协同抑制效果。不希望受到任何特定理论或作用机制限制,本文中描述的化合物D和其他式(I-IV)的化合物是IRS1/2和Stat3的双重抑制剂,因此将拮抗这些厄洛替尼诱导的机制并防止耐药性。
实施例2:使用厄洛替尼与化合物D的组合治疗使厄洛替尼耐药肿瘤消退
实验系统:皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的头颈部鳞状细胞癌(SCCHN)的肿瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
I.动物和活检样品
●SCCHN肿瘤活检样品移植物(P8)在NodScid小鼠中的植入,用于效能研究:在上述SCCHN肿瘤活检样品移植物(P1)植入后5个月,使用与为P1的植入所描述的相同的程序,将肿瘤细胞(P8)注射到9.5周龄的自交NodScid小鼠中。原始活检样品与上述相同,并且P指示传代数(在小鼠中的植入次数)。
●在细胞注射后7天检测到肿瘤生长(可触知的肿瘤团块)的开始。12天后,小鼠发展出尺寸为70mm3左右的肿瘤。将所述小鼠随机分成4个治疗组,在用载体、化合物D或化合物D+厄洛替尼治疗的组中包括4只动物,其余动物用厄洛替尼治疗。治疗同时开始(第0天)。
II.治疗和程序
治疗组包括:
1.载体-对照:20%的2-羟基丙基-β-环糊精(HPbCD)50μl/注射,IV(3次/周,qod)。
2.化合物D 70mg/kg,在HPbCD中,IV(3次/周,qod)。
3.厄洛替尼100mg/kg,在HPbCD中,PO(5次/周)。
4.厄洛替尼100mg/kg PO(5次/周)+化合物D 70mg/kg IV(3次/周)。当在同一天给药时,厄洛替尼在化合物D后~4hr给药。
所有这些治疗同时开始。
使用厄洛替尼的治疗(组3)引起急剧的肿瘤消退(图2,空心正方形)。而在治疗中,肿瘤在治疗1周后发展出对厄洛替尼的耐药性和攻击性进展。在第10天发展出130mm3左右的肿瘤的厄洛替尼治疗的小鼠(n=7)被分成两组:
5.第一组(n=3)继续给药厄洛替尼(100mg/kg PO,5次/周),并且
6.第二组(n=4)在治疗的第10天开始使用厄洛替尼(100mg/kg PO,5次/周)+化合物D(70mg/kg IV,3次/周,qod)的组合治疗。当在同一天给药时,厄洛替尼在化合物D后~4hr给药。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查一次。将小鼠处死并切下肿瘤,用于生物化学和基因组分析。
结果
如图2中所示,使用厄洛替尼的治疗(空心正方形)在78%的被治疗小鼠中引起肿瘤消退(18只小鼠中的14只响应)。然而,在治疗中,肿瘤在1周后发展出对厄洛替尼的耐药性并且攻击性进展。在第10天肿瘤为~130mm3的厄洛替尼治疗的小鼠(n=7)被分为两组——第一组(n=3)继续给药厄洛替尼(空心正方形),第二组(n=4)在治疗的第10天开始使用厄洛替尼+化合物D(黑色圆圈)的组合治疗。在组合治疗开始后观察到急剧的肿瘤消退(图2,晚期治疗,黑色圆圈),而仅仅用厄洛替尼治疗的小鼠的肿瘤攻击性发展(图2,空心正方形)。在第0天开始的使用厄洛替尼+化合物D的组合治疗(图2,早期治疗,空心圆圈)在所有被治疗小鼠中引起显著的肿瘤消退,并且没有肿瘤重新生长,与实施例1的结果相一致。
结论
总而言之,在已获得对厄洛替尼的耐药性后,化合物D+厄洛替尼的组合治疗高度有效,并引起肿瘤的急剧消退。此外,在已确立的肿瘤的早期治疗中,化合物D防止对厄洛替尼的获得性耐药性。
实施例3:即使在初始肿瘤尺寸非常大(700mm3)时化合物D也防止对厄洛替尼的获得性耐药性
实验系统:皮下植入到NRG小鼠中的患者来源的SCCHN鳞状细胞癌的肿瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
I.动物和活检样品
●SCCHN肿瘤活检样品移植物(P11)在NRG小鼠中的植入,用于效能研究:在上述SCCHN肿瘤活检样品移植物(P1)植入后8个月,使用与为P1的植入所描述的相同的程序,将肿瘤细胞(P11)注射到20只来自于自交的雄性小鼠NOD.Cg-Rag1tm1Mom Il2rgtm1Wjl/SzJ小鼠(常用名:NRG)中。原始活检样品与上述相同,并且P指示传代数(在小鼠中的植入次数)。
●在细胞注射后6天检测到肿瘤生长(可触知的肿瘤团块)的开始。13天后,20只注射小鼠中的19只发展出平均尺寸为700-720mm3的肿瘤(第0天)。将所述小鼠随机分成4个治疗组,在用载体治疗的组中包括4只动物,并且在用厄洛替尼、化合物D或化合物D+厄洛替尼治疗的组中5只小鼠/组。所有治疗在第0天同时开始。
II.治疗和程序
治疗组包括:
1.载体-对照:20%HPbCD 50μl/注射,IV(3次/周,qod),4只小鼠。
2.化合物D 70mg/kg,在HPbCD中,IV(3次/周,qod),5只小鼠。
3.厄洛替尼100mg/kg,在HPbCD中,PO(5次/周)5只小鼠。
4.厄洛替尼100mg/kg PO(5次/周)+化合物D 70mg/kg IV(3次/周),5只小鼠。当在同一天给药时,厄洛替尼在化合物D后~4hr给药。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查一次。将小鼠处死并切下肿瘤,用于生物化学和基因组分析。
结果
如图3中所示,使用厄洛替尼的治疗引起肿瘤的显著响应,它们的生长被停止并且它们消退。然而在治疗中,肿瘤在治疗开始后一周发展出对厄洛替尼的耐药性并攻击性发展(图3,空心正方形)。在第0天开始的使用厄洛替尼+化合物D的组合治疗(图3,空心圆圈)在第一周显示出对厄洛替尼的同样的响应,但是使用化合物D的组合治疗防止了对厄洛替尼的获得性耐药性,阻止肿瘤重新生长并诱导肿瘤消退,与实施例1的结果相一致。
结论
总而言之,即使在治疗开始时肿瘤的初始尺寸非常大(700mm3),化合物D+厄洛替尼的组合治疗也高度有效,防止对厄洛替尼的获得性耐药性。
实施例4:化合物D与癌伏妥的组合治疗高效阻断患者来源的肉瘤异种移植物在小鼠中的生长
实验系统:皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的子宫腺肉瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
I.动物和活检样品
●活检样品:冷冻的人类原发子宫腺肉瘤(样品ID:OT_001)
●肿瘤活检样品移植物(P0)的植入:将冷冻的人类原发子宫腺肉瘤活检样品移植物皮下(SC)植入(P0)到雌性NOD.CB17-Prkdcscid/J(NodScid小鼠,Harlan IL)中。三个月后将肿瘤下切,切成小块并植入到38只NodScid小鼠(P1)中用于效能研究。
●在活检样品(P1)植入后8天,在37只小鼠中检测到肿瘤出现。
●一周后(第0天),33只小鼠中的肿瘤达到130mm3的平均尺寸,并将所述小鼠随机分成4个治疗组。
II.治疗和程序
治疗组包括:
1.对照:20%HPbCD 50ul IP,qod(6只小鼠)。
2.化合物D 70mg/kg,在20%HPbCD中,IV,qod(6只小鼠)。
3.癌伏妥5mg/kg PO,qod(15只小鼠)。
4.癌伏妥5mg/kg PO(qod)+化合物D 70mg/kg IV(qod),6只小鼠。癌伏妥在化合物D后~4hr给药。
所有治疗在第0天同时开始。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每隔天测量,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。在治疗开始后4天,对照组和化合物D组的肿瘤已经达到终点,并将小鼠处死。
结果
如图4中所示,使用癌伏妥这种mTOR/S6K抑制剂的治疗(空心正方形)引起肿瘤的生长抑制:当对照组中的平均肿瘤尺寸增加16倍时,癌伏妥组中的平均肿瘤尺寸增加5.5倍。
令人吃惊的是,尽管单独的化合物D(空心三角形)对肿瘤生长没有显著影响,但癌伏妥+化合物D的组合治疗(空心圆圈)引起肿瘤消退。在4天内并且在仅仅两次治疗后,组合治疗的平均肿瘤尺寸从130mm3消减到70mm3。
就响应者与非响应者小鼠相比而言,尽管没有检测到对单独的化合物D的响应,并且在癌伏妥治疗组中仅仅一半的小鼠响应(组A,n=8),另一半不响应(组B,n=7),但组合治疗中的所有小鼠都响应,并且大多数肿瘤甚至明显消退。
实施例5:化合物D防止对癌伏妥的获得性耐药性(A)并引起癌伏妥耐药肿瘤的消退(B)
实验系统:在实施例4中描述的皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的子宫腺肉瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
将实施例4中描述的实验(第I期)延伸到实验的第II期(图5A)和第III期(图5B)。在第I期(实施例4)中描述的治疗后,将肿瘤达到终点的小鼠处死,并继续进行下述治疗。
第II期:
1.对癌伏妥响应组(组A,空心正方形)给药癌伏妥5mg/kg PO,qd(8只小鼠)。
2.对组合治疗组(空心圆圈)继续提供癌伏妥5mg/kg PO(qod)+化合物D 70mg/kgIV(qod)治疗(6只小鼠)。癌伏妥在化合物D后~4hr给药。
第III期:
癌伏妥响应组(组A)中的肿瘤消退,但在治疗中,获得对癌伏妥的耐药性并攻击性发展,到第6天时平均肿瘤尺寸为590mm3。将所述组分成2组,每组4只小鼠,在第6天开始接受下述治疗:
-第一组继续给药癌伏妥5mg/kg PO,qd(4只小鼠)
-并且第二组给药癌伏妥5mg/kg PO(qod)+化合物D 70mg/kg IV(qod)的组合治疗(4只小鼠)。癌伏妥在化合物D后~4hr给药。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每隔天测量,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图5A中的图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。图5B中的图表示以%为单位的生长速率,其中对于每个肿瘤来说,100%被定义为它在第6天时的体积。
结果
将癌伏妥治疗组分成响应者(空心正方形,组A,n=8)和非响应者(灰色正方形,组B,n=7)。组A的癌伏妥治疗一开始诱导肿瘤消退(肿瘤的平均肿瘤尺寸从第0天的125mm3消退到第5天的37mm3),但是在治疗中,所有肿瘤发展出对癌伏妥的耐药性并攻击性发展(到第6天平均肿瘤尺寸为590mm3)。
从第0天(治疗开始)开始的癌伏妥与化合物D的组合治疗引起肿瘤消退,并且直至实验结束,它们的平均肿瘤体积保持低(图5A,○)。尽管初始肿瘤对单独的化合物D没有响应,但对癌伏妥的获得性耐药性被化合物D完全废止。来自于文献的证据表明使用癌伏妥的治疗诱导IRS上调,通过激活IGF1R/IRS至AKT的存活通路引起耐药性。mTOR/S6K是IRS蛋白的负调控物。它将IRS在丝氨酸残基上磷酸化,从而下调其水平并降低它对受体酪氨酸激酶(RTK)IGF1R和IR的亲和性。mTOR/S6K的抑制应该使IRS1/2稳定,提高它们的水平并增强它们与IGF1R和IR的复合,导致AKT存活通路的激活和对mTOR抑制剂的获得性耐药性。这个反馈回路描述在文献中(Crose L.E.S.和Linardic C.M.Sarcoma 2011;Keniry M.和ParsonsR.Cancer Discovery 2011;1:203-204),并且已显示在患有乳腺癌的女性中,在用mTOR抑制剂癌伏妥/依维莫司治疗后,AKT磷酸化是临床上可观察的现象。不希望受到任何特定理论或作用机制限制,据信通过IRS/Stat3双重调节剂例如本文中描述的化合物D和其他式(I-IV)的化合物从癌细胞消除IRS1/2s,将防止对癌伏妥或任何其他mTOR抑制剂的获得性耐药性,并且在已获得耐药性后可以与这些抑制剂协同作用以诱导肿瘤消退。
在已获得对癌伏妥的耐药性后,将组A的小鼠分成两组,第一组保持单独的癌伏妥(□),第二组在治疗的第6天开始接受癌伏妥+化合物D的组合治疗(●)。尽管在使用单独的癌伏妥的治疗下肿瘤显著发展(□),但化合物D与癌伏妥的组合治疗诱导肿瘤消退(●)。图5B中的图表示以%为单位的生长速率,其中对于每个肿瘤来说,100%被定义为它在第6天时的体积。
实施例5A:没有可用的医学治疗的高攻击性癌症的使用癌伏妥+化合物D的组合治疗,延迟了对癌伏妥的获得性耐药性并在40%的所述组中实现完全响应。
实验系统:在实施例4中描述的皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的子宫腺肉瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
在从Harlan购买的小鼠中重复了在实施例4中描述的实验。
治疗:
1.对照:20%HPbCD 50ul IP,qod(3只小鼠)。
2.化合物D 70mg/kg,在20%HPbCD中,IV,每周三次qod(3只小鼠)。
3.癌伏妥5mg/kg PO,每周四次(17只小鼠)。
4.癌伏妥5mg/kg PO(qod)+化合物D 70mg/kg IV(qod),每周三次(5只小鼠)。癌伏妥在化合物D后~4hr给药。
治疗在第17天停止。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每隔天测量,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。在治疗开始后5天,对照组和化合物D组中的肿瘤已经达到终点,并将小鼠处死。
结果
如前面的实验中所示,尽管单独的化合物D(空心三角形)对肿瘤生长没有影响,但癌伏妥+化合物D的组合治疗(黑色圆圈)引起肿瘤消退。癌伏妥响应组(17只治疗过的小鼠中的14只)中的肿瘤消退,但在治疗时,在治疗一周后获得对癌伏妥的耐药性并攻击性发展(空心正方形)。癌伏妥与化合物D的组合治疗在60%的所述组中(5只被治疗小鼠中的3只,空心圆形虚线)显著延迟对癌伏妥的获得性耐药性,并在40%的所述组中(5只被治疗小鼠中的2只,空心圆形连续线)完全消除肿瘤。这两只小鼠在没有进一步治疗的情况下保持存活,并在没有进一步治疗3个月后保持无病(图5C)。
实施例6:
I.细胞系
●A375(人类黑素瘤)、HCT15(结肠癌)、SK-ES.1(尤文氏肉瘤)、NCI-H460(肺癌)和PC3(前列腺癌)培养在含有10%胎牛血清(FCS)的RPMI中。
●HepG2(肝癌)培养在含有10%FCS的Dulbecco改良的Eagle培养基(DMEM)和F12(1:1)中。
●DU145(前列腺癌)培养在含有5%FCS和5mg/L胰岛素的RPMI中。
所有细胞系从美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection)获得。YUMAC、YURIF、YUSIK(全都是人类黑素瘤,由耶鲁大学Ruth Halaban教授善意提供(Yale University,New Haven,CT))培养在含有5%FCS的OptiMEM中。M571、M2068、M560n(全都是人类黑素瘤,由Michal Lotem医生(Hadassah Hospital,Jerusalem,Israel)善意提供)被维持在含有10%FCS的RPMI、DMEM和F12(1:3:1)中。451-Lu(人类黑素瘤)和451-Lu-BR(PLX4032耐药性黑素瘤;参考文献32)维持在含有5%FCS的RPMI中(用于耐药性细胞系的培养基含有1mmol/L PLX4032)。所有培养基增补有100U/mL青霉素和100mg/mL链霉素,并且所有细胞生长在37℃/5%CO2下。
在图6-9和表1中使用和讨论的所有黑素瘤细胞都是人类来源的并带有突变的BRAF600K/E。
II.细胞增殖
将细胞在完全培养基中生长,并在接种后1天用抑制剂处理。72小时后,存活的细胞通过亚甲基蓝染色或者对于非贴壁细胞来说通过WST-1染色(Roche)进行定量。
III.免疫印迹
●将细胞如图6-9和相应的图例说明中所指示的进行处理,然后进行过夜血清饥饿(除非另有指明)。当细胞用PLX4032和化合物A或D两者处理时,PLX4032在所述化合物后3-4hr添加。
●将细胞用煮沸的样品缓冲液(10%甘油,50mmol/L Tris-HCl,pH 6.8,3%SDS和5%2-巯基乙醇)裂解。使用下面描述的抗体,在8%SDS-PAGE中进行Western印迹分析。
●将含有等量蛋白质的细胞提取物的等分试样通过8%SDS/PAGE进行分离并电转印在硝酸纤维素滤膜上。将所述膜用在TBST(含有0.2%Tween-20的NaCl/Tris)中以1:20稀释的低脂奶封闭0.5hr,与兔抗phosphoY705-Stat3抗体(Cell signaling cat#9131)、小鼠抗ERK-二磷酰化-YT(Sigma Aldrich cat#M8159)或抗PARP抗体在4℃下,在含有5%BSA和0.05%叠氮化钠的TBST中温育过夜,用TBST充分清洗,然后与辣根过氧化物酶偶联的第二抗体在室温下,在含有5%BSA的TBST中温育45min。.
●免疫反应性条带使用增强化学发光来观察。将所述膜如上所述用小鼠抗Stat3抗体(Transduction labs cat#21320)或用兔抗AKT1/2(Santa cruz cat#sc-8312)或抗肌动蛋白抗体重新转印。
IV.外周血单核细胞(PBMC)的趋药性
将A375细胞接种在96孔板(6000个细胞/孔)中并生长过夜。将细胞用化合物A处理,并在注明(清洗)时在处理后4hr用培养基清洗两次。在处理后30hr,将150ul培养基转移到趋药性装置的下方板。向上方板添加10,000个PBMC/75ul培养基/孔。此外,将PBMC添加到下方板中作为阳性对照(图9B-Cell Titer Glo校准图,10-10,000个细胞/孔)。在24hr后,通过下方板的Cell Titer Glo分析检查趋药性。此外,在用化合物A处理后30hr,通过亚甲基蓝分析A375细胞的存活率。
表1:IRS/Stat3的双重调节剂与IGF1R抑制剂OSI-906相比强力抑制各种不同癌细胞的增殖和生存性。
将细胞铺板于96孔板中含有5-10%FCS的培养基中;一天后暴露于各种不同浓度的化合物A、化合物D或OSI-906,在3天后用亚甲基蓝染色,并对相对细胞数进行定量。
结果
已发现,以前显示出诱导IRS1/2丝氨酸磷酸化的化合物A和D,在癌细胞中高效诱导Stat3的Y705-磷酸化水平的降低。这些IRS/Stat3的双重调节剂以剂量依赖性方式强力抑制Stat3磷酸化(pStat3)(图6A)而不影响Stat3蛋白质水平。化合物A和D表现出的抑制效应随时间增强:两种化合物的IC50值在处理后1.3hr为~2μM,3hr后降低到<1μM。所描述的对Stat3磷酸化水平的抑制效应是长期的(图6B),因为它在将调节剂洗出细胞后很长时间仍可以检测到(图6C)。图6C还证实了A375黑素瘤细胞短暂暴露于化合物D就足以在24和48hr后诱导细胞凋亡。对于化合物A、B、C、D、F、IV-1、IV-2、IV-3和IV-4,示例了Stat3 Y705-磷酸化的阻断。
由于Stat3据报道参与存活和耐药性以及各种癌症类型的免疫逃避两者,因此分别试验了Stat3/IRS双重调节剂使肿瘤对特定PK抑制性药物和免疫疗法敏感的能力。
在获得对BRAF抑制剂(BRAFi)例如PLX4032(也被称为威罗非尼或Zelboraf)的耐药性的黑素瘤中,与亲代黑素瘤细胞/肿瘤相比,Stat3的磷酸化水平明显更高(图7A和7B)。这被显示在使用BRAFi治疗6个月后分离到的转移黑素瘤克隆451-LU-BR(R)[Villanueva等,Cancer Cell 2010;18:683–95]与治疗前的亲代转移黑素瘤451-LU细胞系(P)的比较中。还证实了在从已用PLX4032治疗并对它发展出耐药性的患者(M2068,M560n,M571)获取的细胞(R)中,与来自于携带突变的BRAF(YUMAC,YURIF,YUSIK)但尚未用BRAFi治疗的未接触药物的患者的黑素瘤细胞(N)相比,Stat3磷酸化的水平更高(图7B)。
在所有样品中Stat3的蛋白质水平相近,只有所述磷酸化水平在PLX4032耐药细胞中急剧提高。
令人吃惊的是,在PLX4032敏感的黑素瘤细胞中已发现,使用1μM PLX4032处理18-24hr引起了Stat3 Y705-磷酸化(pStat3)的显著诱导。它在三种不同的人类转移黑素瘤细胞系中进行了试验并得到证实(图7C-图7E)。图7C-图7E中的结果表明,pStat3的增加可能在对BRAFi的获得性耐药性中发挥作用,并且耐药细胞适应高的恒定pStat3水平作为存活因子。因此推测,双重IRS/Stat3调节剂与BRAFi的组合可能防止对BRAFi以及诱导pStat3和/或IRS1和/或IRS2上调的其他药物的获得性耐药性。IRS/Stat3双重调节剂防止对这些药物的获得性耐药性的潜力事实上在实施例1中得到证实,该实施例显示在源自于患者并植入到小鼠的HNSCC中,化合物D防止了对厄洛替尼的获得性耐药性。
此外,pStat3在肿瘤的免疫逃避中具有重要作用,它上调免疫抑制性因子的表达和分泌并下调促炎性介导物,从而掩盖肿瘤以避开局部免疫系统。除了癌细胞之外,肿瘤微环境中多种多样的免疫亚类也表现出组成性激活的Stat3,并且在免疫细胞中阻断Stat3也可能引发强力抗肿瘤免疫应答(NK细胞和嗜中性粒细胞的细胞毒性增加、T细胞激活和肿瘤浸润增加等)。因此,推测将我们的双重IRS/Stat3调节剂与免疫疗法相组合,将下调pSTAT3并使肿瘤对各种不同免疫治疗剂敏感。
在这里,证实了以化合物A和D为代表的IRS/Stat3双重调节剂阻断pStat3的基础和PLX4032诱导的水平两者,而IGF1R/IR TK抑制剂OSI-906对pStat3水平没有影响(图7E和图8A)。为了试验这一发现对抗癌活性的重要性,在各种不同癌症类型中比较了IRS/Stat3双重调节剂与IGF1R/IR TK抑制剂OSI-906的抗增殖活性。表1示出了在各种不同的黑素瘤细胞(PLX4032耐药型和PLX4032敏感型两者)中,在对各种化疗和EGFRi耐受的结肠癌细胞中,在前列腺癌细胞(对几种化疗耐受)和肝细胞癌(对EGFRi耐药)中,化合物A和D远远比OSI-906更加有效。所述双重调节剂与IGF1R/IR的酪氨酸激酶抑制剂之间的这些差异表明,抑制Stat3和IRS这两种高度参与存活和耐药性的中心连接蛋白,可能对所述双重调节剂使耐药性癌细胞对各种不同疗法敏感的潜力有贡献。
正如前面在图6A和图6B中描述的,在对BRAFi发展出耐药性的黑素瘤细胞中pStat3水平提高。图8A&B示出了在这些黑素瘤细胞系的PLX4032耐药性克隆(上述的451-LU-BR和Mel1617-BR[Villanueva等,Cancer Cell 2010;18:683–95])中以及在源自于已对PLX4032治疗获得耐药性的两位患者的黑素瘤细胞[M2068(i)和M571(ii)]中(图8C),化合物A和D完全阻断Stat3磷酸化。图8C证实了化合物D与化合物A相比更好的活性。这些结果表明,IRS/Stat3双重调节剂可以使已获得对BRAFi的耐药性的黑素瘤细胞重新敏感,并且IRS/Stat3双重调节剂与BRAFi的组合疗法可以诱导耐药肿瘤的肿瘤消退。IRS/Stat3双重调节剂使耐药肿瘤对药物重新敏感的潜力,事实上在实施例2和3中得到证实,所述实施例证实了化合物D与厄洛替尼的组合在小鼠中诱导厄洛替尼耐药性HNSCC肿瘤的消退。
在各种不同的癌症类型中证实了IRS/Stat3双重调节剂抑制pStat3的能力,正如以前为它们对IRS1/2Ser磷酸化和消除的影响所证实的。图8D示例了它们在前列腺癌、多发性骨髓瘤、尤文氏肉瘤、肝细胞癌和NSCL中对Stat3 Y705磷酸化(pStat3)的抑制效应。
免疫系统是用于抗争肿瘤的强有力的、大部分未开发的力量。肿瘤以发展出精巧的机制来避开免疫系统。Stat3在介导肿瘤细胞和与肿瘤相互作用的免疫细胞之间的交流中具有重要作用。靶向肿瘤中的Stat3涉及与各种不同免疫效应细胞的浸润相关的旁观肿瘤细胞杀灭。因此,试验了用IRS/Stat3双重调节剂治疗肿瘤细胞是否可以诱导外周血单核细胞向癌细胞的招募。将人类黑素瘤A375细胞用浓度逐渐提高的化合物A处理,并在注明(清洗)时在处理后4hr用培养基清洗两次。在处理后30hr,将细胞培养基转移到趋药性装置的下方板,并向上方板添加10,000个人类PBMC/孔。在24hr后,通过下层板的Cell TiterGlo分析来检查PBMC对A375培养基样品的趋药性。如图9A中所示,检测到剂量依赖性的趋药性,表明化合物A调控的细胞因子表达/分泌诱导了PBMC向被治疗肿瘤的招募。因此,将我们的双重调节剂与免疫疗法组合,可以获得提高的抗肿瘤效果。这些IRS/Stat3双重调节剂将通过直接和间接地影响肿瘤细胞和肿瘤的微环境、包括与肿瘤相互作用的免疫细胞,使肿瘤对其他免疫疗法或PK抑制剂(EGFRi、mTORi等)敏感。
实施例7:在植入有来自于头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)患者的肿瘤的小鼠中,EGFR抗体西妥昔单抗与化合物D的组合治疗与单独的西妥昔单抗相比显示出肿瘤复发的急剧延迟。当使用西妥昔单抗+阿法替尼代替西妥昔单抗时情况同样如此。
实验系统:皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的HNSCC肿瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
I.动物和活检样品
●HNSCC肿瘤活检样品移植物(P6)在NodScid小鼠中的植入,用于效能研究:在冷冻的HNSCC肿瘤活检样品移植物(P1)植入到小鼠中之后几个月,使用与为P1的植入所描述的相同的程序,将肿瘤细胞(P6)注射到NodScid小鼠(由实验室内部自交产生)中。原始的活检样品与上述相同,并且P指示传代数(在小鼠中的植入次数)。
●在细胞注射后4天检测到肿瘤生长(可触知的肿瘤团块)的开始。5天后,在发展出尺寸为113mm3左右的肿瘤的小鼠中开始治疗。将所述小鼠随机分成6个治疗组,在用西妥昔单抗、西妥昔单抗+阿法替尼、西妥昔单抗+化合物D、西妥昔单抗+阿法替尼+化合物D治疗的组中包括4只动物,在用载体或化合物D治疗的组中包括3只小鼠。治疗同时开始(在第0天)并实施为期9天。
II.治疗和程序
治疗组包括:
1.载体-对照:载体(0.5%羟甲基纤维素,0.4%Tween-80)200μl PO(5次/周,qd)。
2.化合物D 70mg/kg,在HPbCD中,IV(3次/周,qod)。
3.西妥昔单抗1mg/小鼠,IP(2次/周)。
4.西妥昔单抗1mg/小鼠IP(2次/周)+化合物D 70mg/kg IV(3次/周)。当在同一天给药时,西妥昔单抗在化合物D后~4hr给药。
5.西妥昔单抗1mg/小鼠IP(2次/周)+阿法替尼25mg/kg在载体中PO(5次/周)。
6.西妥昔单抗1mg/小鼠IP(2次/周)+阿法替尼25mg/kg PO(5次/周)+化合物D70mg/kg IV(3次/周)。当在同一天给药时,西妥昔单抗和/或阿法替尼在化合物D后~4hr给药。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量2-4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查一次。将小鼠处死并切下肿瘤,用于生物化学和基因组分析。
结果
如图10中所示,在治疗的前4天,所有肿瘤发展,但随后,使用西妥昔单抗、西妥昔单抗+化合物D、西妥昔单抗+阿法替尼或西妥昔单抗+阿法替尼+化合物D的治疗在所有小鼠中引起急剧的肿瘤消退,而在载体治疗的小鼠和化合物D治疗的小鼠(作为独立进行的治疗)中,所有肿瘤攻击性发展。治疗仅仅实施为期9天。
在治疗停止后8天,西妥昔单抗治疗组的肿瘤开始重新生长并攻击性发展,并且一周后,西妥昔单抗+阿法替尼治疗组的肿瘤发展,而与化合物D的组合将阳性响应延长到治疗结束后>4周。
阿法替尼是一种第二代不可逆EGFR酪氨酸激酶抑制剂,其被开发用于克服源自于EGFR T790M突变的对EGFR阻断剂的获得性耐药性,所述突变是对EGFR酪氨酸激酶抑制剂的获得性耐药性的最常见机制。
结论
化合物D与西妥昔单抗或甚至西妥昔单抗+阿法替尼的仅仅9天的组合治疗,显著延迟了消退的肿瘤的复发,并延长了对西妥昔单抗或西妥昔单抗+阿法替尼的响应。
实施例8:化合物D与包含突变的BRAF和MEK的抑制剂的药物组合协同,在植入有来自于已获得对威罗非尼的耐药性的黑素瘤患者的肿瘤细胞的小鼠中诱导急剧的肿瘤消退。
实验系统:皮下注射到NodScid小鼠中的患者来源的黑素瘤异种移植物(PDX)。
I.动物和活检样品
●活检样品:活检样品从对威罗非尼显示出短暂响应的带有突变的BRafV600E的黑素瘤患者切下,并将细胞接种在板中。将早期传代细胞(一百万个细胞/小鼠)皮下(SC)注射到10周龄NOD.CB17-Prkdcscid/J(NodScid)雌性小鼠(通过实验室内部自交产生)中。在5天后检测到肿瘤发生,并在细胞注射后7天当平均肿瘤体积为~60mm3时开始治疗。
II.治疗和程序
当肿瘤尺寸为~60mm3(第0日)时,开始下述治疗:
5.对照(载体):威罗非尼+曲美替尼的载体,PO-5%丙二醇,0.5%Tween-80,30%PEG 400,在无菌DDW中(5次/周,qd),6只小鼠
6.化合物D 70mg/kg,在20%2-羟丙基-β-环糊精(HPbCD)中,IV(3次/周,qod),6只小鼠
7.威罗非尼75mg/kg+曲美替尼1mg/kg PO(5次/周,qd),20只小鼠。
8.威罗非尼75mg/kg+曲美替尼1mg/kg PO(5次/周,qd)+化合物D 70mg/kg IV(3次/周),7只小鼠。当在同一天给药时,威罗非尼+曲美替尼在化合物D后~4hr给药。
对于每个治疗组1-4来说,所有治疗同时开始。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查两次。
结果
如图11中所示,在使用威罗非尼+曲美替尼治疗中,肿瘤在治疗的第6天攻击性发展(图11,空心正方形),在使用化合物D(威罗非尼+曲美替尼+化合物D)的组合治疗中所有肿瘤消退(图11,空心圆圈)。
威罗非尼是由FDA批准的第一种用于治疗在BRafV600中带有突变的黑素瘤患者的突变的BRaf抑制剂。不幸的是,在治疗开始后几个月,患者发展出对威罗非尼的耐药性,并且减退的肿瘤更加攻击性地复生。因此,突变的BRaf抑制剂与MEK抑制剂的组合被批准用于治疗在BRafV600中带有突变的黑素瘤患者,但仍然获得耐药性。我们显示了通过用威罗非尼(突变的BRaf抑制剂)或曲美替尼(MEK抑制剂)处理培养物中的细胞诱导了两个反馈途径——IRS和磷酸化的STAT3两者的水平都提高。两种途径对于细胞存活、增殖、转移和血管发生来说都处于中心地位。不希望受到任何特定理论或作用机制限制,本文中描述的化合物D和式(I-IV)的化合物是IRS1/2和Stat3的双重抑制剂,因此将拮抗这些由MAPK通路抑制剂(例如突变的BRaf抑制剂和MEK抑制剂)诱导的机制,与这些抑制剂(与单独的每一种或与它们的组合)协同并防止对这些抑制剂的耐药性。
实施例9:化合物D与MEK抑制剂曲美替尼协同,在植入有来自于在BRAF中带有突变的腺样囊性癌患者的肿瘤的小鼠中诱导肿瘤消退。
实验系统:皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的腺样囊性癌肿瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
I.动物和活检样品
●活检样品:新鲜的人类原发腺样囊性癌肿瘤活检样品。
基因组分析揭示出突变的BRaf。
●腺样囊性癌RA_148肿瘤活检样品移植物植入到NodScid小鼠中,用于效能研究:
●肿瘤活检样品移植物(P0)的植入:将新鲜的人类原发腺样囊性癌肿瘤活检样品移植物皮下(SC)植入到NOD.CB17-Prkdcscid/J(NodScid小鼠)中。
●用于效能研究的肿瘤活检样品移植物(P5)在NodScid雌性小鼠(由实验室内部自交产生)中的植入,使用与上述为HNSCC的植入所描述的相同的程序来进行。
●在细胞注射后5天,在所有小鼠中检测到肿瘤生长(可触知的肿瘤团块)的开始。在另外3天后,小鼠发展出平均尺寸为约65mm3的肿瘤。将所述小鼠随机分成每组包括5只动物的治疗组。载体治疗组包括4只小鼠。
II.治疗和程序
治疗组包括:
1.载体-对照:曲美替尼的载体(5%丙二醇,0.5%Tween-80,30%PEG 400,在无菌DDW中)200μl PO(5次/周,qd)。
2.化合物D 70mg/kg,在HPbCD中,IV(3次/周,qod)。
3.曲美替尼1mg/kg PO(5次/周,qd)。
4.曲美替尼1mg/kg PO(5次/周,qd)+化合物D 70mg/kg IV(3次/周)。当在同一天给药时,曲美替尼在化合物D后~4hr给药。
对于每个治疗组1-4来说,所有治疗在第0天同时开始,并且研究包括两个治疗阶段,第0-13天和第24-31天。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量2-4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查两次。
结果
如图12中所示,使用曲美替尼的治疗诱导肿瘤消退,但在治疗中,在第10天之后肿瘤发展。曲美替尼与化合物D的组合治疗诱导肿瘤消退,并且在治疗中这些肿瘤都不重新生长。在所有用曲美替尼治疗的小鼠中,在第24-31天进行的第二阶段治疗诱导急剧的肿瘤消退,但所述响应是暂时的,并且在治疗4天后,肿瘤获得对所述治疗的耐受性,并在治疗中攻击性发展。使用曲美替尼+化合物D组合的第二阶段治疗诱导肿瘤消退,并且这些肿瘤在治疗中都不重新生长。
结论
尽管用单独的化合物D治疗初始肿瘤引起轻度肿瘤生长抑制,但使用曲美替尼和化合物D的组合治疗引起急剧的肿瘤消退,并且对曲美替尼的获得性耐药性被化合物D废止。来自于文献的证据表明,使用曲美替尼的治疗诱导IRS上调,通过激活IGF1R/IRS-to-AKT存活通路引起耐药性。其他报道宣称曲美替尼在癌细胞中诱导Stat3磷酸化,引起存活和对曲美替尼的获得性耐药性。不希望受到任何特定理论或作用机制限制,本文中描述的化合物D和其他式(I-IV)的化合物是IRS1/2和Stat3的双重抑制剂,因此将拮抗这些曲美替尼诱导的反馈机制并防止耐药性。
实施例10:在植入有来自于胰腺癌患者的肝转移的肿瘤的小鼠中,化合物D使吉西他滨耐药肿瘤对吉西他滨重新敏感。
实验系统:皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的来自于肝的胰腺癌转移肿瘤活检样品的异种移植物(PDX)。
I.动物和活检样品
●来自于肝的胰腺癌转移肿瘤RA_160肿瘤活检样品移植物(P5)在NodScid小鼠中的植入,用于效能研究:在胰腺癌肝转移肿瘤活检样品植入物植入到小鼠中之后几周,使用与上述相同的程序,将肿瘤细胞(P5)注射到NodScid小鼠(通过实验室内部繁育产生)中。
●在细胞注射后10天检测到肿瘤生长(可触知的肿瘤团块)的开始。一周后(在第0天),19只平均肿瘤尺寸为90mm3的小鼠开始每周两次使用吉西他滨25mg/kg IP治疗共35天。在第11天,吉西他滨治疗的小鼠中的所有肿瘤消退,而在所有5只对照小鼠中肿瘤发展。在第21天,吉西他滨治疗组中的平均肿瘤尺寸为~5mm3,与此相比在对照组中为1400mm3。
●在开始使用吉西他滨治疗后42天,发展出耐药性并且消退的肿瘤发展。4天后,将吉西他滨治疗组的16只平均肿瘤尺寸为~110mm3的小鼠分成如下两组。
●
II.治疗
在已获得对吉西他滨的耐药性之后,治疗组包括:
1.吉西他滨25mg/kg IP,每周两次
2.吉西他滨25mg/kg IP+化合物D 70mg/kg IV,每周两次。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量2-4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查两次。
结果
小鼠用吉西他滨治疗超过一个月,直至消退的肿瘤获得对吉西他滨的耐药性并发展。此时,将吉西他滨治疗的小鼠分成两组(图13):(a)吉西他滨(□);(b)吉西他滨+化合物D(○)。治疗在平均肿瘤尺寸为~110mm3时开始。尽管用吉西他滨治疗的所有肿瘤都发展,但使用化合物D+吉西他滨的组合治疗在所述组的一半中引起肿瘤消退和就组的肿瘤平均尺寸而言与吉西他滨治疗组相比显著的肿瘤生长抑制(图13A,p值=7.35*10-5)。
在实验结束时,将来自于每组三个肿瘤的尺寸相近的肿瘤块在分开的板中培养,以试验它们的存活力和增殖活性。9天后,将板固定并染色,显示出在吉西他滨治疗的肿瘤大量的增殖,与此相反,在来自于用吉西他滨+化合物D治疗的小鼠的肿瘤中,增殖活性非常低到可以忽略(图13B)。
结论
化合物D令人吃惊地与化学治疗药物吉西他滨协同,以对抗在胰腺癌中发展出的对吉西他滨的耐药性。
实施例11:在植入有来自于附件腺癌转移患者的肿瘤的小鼠中化合物D防止对西妥昔单抗的获得性耐药性
实验系统:皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的人类原发附件腺转移癌活检样品的异种移植物(PDX)。
1.动物和活检样品
●活检样品:新鲜的人类附件腺癌转移(皮肤)活检样品(样品ID:RA-162)
●肿瘤活检样品移植物(P3)在NodScid小鼠中的植入,用于效能研究:当肿瘤(P2)达到约1500mm3的平均尺寸时,以与实施例1中所述相同的程序,将肿瘤组织注射到在BarIlan University的动物房中通过内部繁育产生的50只雄性NodScid小鼠中。
●肿瘤达到约90mm3的平均尺寸的19只小鼠被包含在本研究中。
将小鼠分成4组并开始下述治疗(第0天):
对照:NT219的载体(20%HPbCD)50μl IV,每周两次-5只小鼠
化合物D 70mg/kg IV,每周两次-6只小鼠
西妥昔单抗1mg/小鼠IP,每周两次-5只小鼠
西妥昔单抗(1mg/小鼠IP)+化合物D(70mg/kg IV),每周两次-3只小鼠
在组合组中,西妥昔单抗在化合物D后~4hr给药。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查一次。
结果
在治疗5天后,对照组的小鼠达到它们的终点(被定义为肿瘤尺寸超过1.5cm3)(图14)并被处死。
使用西妥昔单抗的治疗引起短暂的肿瘤生长减弱,随后是对西妥昔单抗的获得性耐药性,并且在治疗中肿瘤发展(治疗的第26天及之后)。
使用西妥昔单抗+化合物D的组合治疗引起显著的肿瘤消退,并且尽管西妥昔单抗治疗组显示出>500mm3的平均肿瘤体积,但组合治疗(西妥昔单抗+化合物D)的平均肿瘤体积在实验结束时(第34天)仅为60mm3。
实施例12.在植入有来自于结肠癌患者的肿瘤的小鼠中,化合物D防止对西妥昔单抗和FOLFIRI(一种批准用于结肠癌患者的治疗)的组合治疗的获得性耐药性。FOLFIRI含有下述方案:
●FOL–亚叶酸(甲酰四氢叶酸),一种作为“挽救”药物用于高剂量药物氨甲喋呤的维生素B衍生物,但提高5-氟尿嘧啶的细胞毒性;
●F–氟尿嘧啶(5-FU),一种嘧啶类似物和抗代谢物,其掺入到DNA分子中并终止合成;以及
●IRI–伊立替康(Camptosar),一种拓扑异构酶抑制剂,其防止DNA解旋和复制。
实验系统:皮下植入到NodScid小鼠中的患者来源的人类原发结肠转移癌活检样品的异种移植物(PDX)。
1.动物和活检样品
●活检样品:新鲜的人类结肠癌活检样品(样品ID:RA-149)
●肿瘤活检样品移植物(P4)在NodScid小鼠中的植入,用于效能研究:当肿瘤(P3)达到约1500mm3的平均尺寸时,以与实施例1中所述相同的程序,将肿瘤组织注射到在BarIlan University的动物房中通过内部繁育产生的雄性NodScid小鼠中。
●肿瘤达到约110mm3的平均尺寸的36只小鼠被包含在本研究中。
将所述小鼠分成7组并开始下述治疗(第0天):
对照:NT219的载体(20%HPbCD)50μl IV,每周两次-5只小鼠
化合物D 70mg/kg IV,每周两次-5只小鼠
西妥昔单抗1mg/小鼠IP,每周两次-5只小鼠
FOLFIRI IP,每周5次-5只小鼠
西妥昔单抗1mg/小鼠IP每周两次+FOLFIRI IP每周5次-5只小鼠
西妥昔单抗1mg/小鼠IP每周两次+FOLFIRI IP每周5次+化合物D 70mg/kg IV,每周两次-6只小鼠
在组合组中,西妥昔单抗在化合物D后~4hr给药。
在结肠癌中,西妥昔单抗作为单一疗法并不有效,因此它被批准与化学治疗例如FOLFIRI相组合用于患者。FOLFIRI包括亚叶酸(甲酰四氢叶酸)、5FU和伊立替康。
肿瘤的长度(l)和宽度(w)每周测量4次,并如下计算肿瘤的体积:v=lw2/2。图表示平均肿瘤体积和标准误差(标准偏差/组大小的平方根)。小鼠的体重和行为每周至少检查一次。
结果
在用单独的西妥昔单抗、化合物D或FOLFIRI治疗的组中,没有检测到对肿瘤生长的影响。但是使用或不使用化合物D的西妥昔单抗与FOLFIRI的组合引起肿瘤的显著消退(图15)。
在治疗12天后,西妥昔单抗+FOLFIRI组的肿瘤发展出对所述治疗的耐受性并发展,而西妥昔单抗+FOLFIRI+化合物D组的肿瘤消退并且未获得对所述治疗的耐受性(图15)。
结论
FDA已批准西妥昔单抗(Erbitux)与FOLFIRI方案相组合作为对KRAS突变测试为阴性的具有转移结肠直肠癌的患者的第一线治疗。在结肠直肠癌中,作为单一疗法的西妥昔单抗通常没有效果。
RA_149活检样品的结肠癌PDX模型符合临床条件——作为单一疗法的西妥昔单抗没有效果,但是它与化学疗法例如FOLFIRI一起诱导急剧的肿瘤消退。此外,正如随着患者不幸看到的,获得了耐药性并且肿瘤发展。我们显示,将这种疗法与化合物D组合,防止了对西妥昔单抗+FOLFIRI的获得性耐药性,扩展了所述阳性响应。
尽管已说明并描述了本发明的某些实施方式,但显然,本发明不限于本文中描述的实施方式。对于本领域技术人员来说,在不背离权利要求书所描述的本发明的精神和范围的情况下,大量的修改、改变、变化、替换和等同物是显而易见的。
Claims (18)
1.一种药物组合,其选自:
(a)包含由式(III)的结构表示的化合物与免疫治疗剂的组合,其中所述免疫治疗剂是针对选自PDL、PD1、CTLA4、CD20、CD30、CD33、CD52、VEGF、CD30、EGFR和ErbB2的靶的抗体;
(b)包含由式(IV)的结构表示的化合物与免疫治疗剂的组合;
其中所述式(III)和(IV)的化合物的结构表示如下:
其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的(CH2CH2O)nH、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14独立地选自H、卤素、C1-C4烷基、卤代烷基、和其中R16是H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团的OR16;并且
R4是H或CN;
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物;
其中
A是H或CN;
Z是S、SO或SO2;
X1、X2、X3、X4、X5、Y1和Y2各自独立地选自H、卤素、烷基、卤代烷基和OR1;并且
Y3和Y4各自是OR1,其中每个R1独立地是H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的-(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团,
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。
2.根据权利要求1所述的药物组合,用于使肿瘤对免疫疗法敏感。
4.根据权利要求1所述的药物组合或根据权利要求2所述的用于所述用途的药物组合,其中所述抗体选自:阿仑单抗、贝伐单抗、本妥昔单抗、西妥昔单抗、吉妥珠单抗奥唑米星、替伊莫单抗、易普利姆单抗、奥法木单抗、帕尼单抗、利妥昔单抗、托西莫单抗和曲妥珠单抗。
5.根据权利要求2所述的用于所述用途的药物组合,其中所述肿瘤存在于患有选自以下的癌症的患者中:头颈部(H&N)癌,肉瘤,多发性骨髓瘤,卵巢癌,乳腺癌,肾癌,胃癌,造血系统癌症,淋巴瘤,白血病、包括成淋巴细胞性白血病,肺癌,黑素瘤,成胶质细胞瘤,肝癌,前列腺癌和结肠癌。
6.一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物与至少一种选自吉西他滨、5-FU、伊立替康、奥沙利铂及其任何组合的化学治疗剂的组合,其中所述化合物和所述化学治疗剂一起提供协同的治疗性抗癌效果;
其中所述式(III)和(IV)的化合物的结构表示如下:
其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的(CH2CH2O)nH、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14独立地选自H、卤素、C1-C4烷基、卤代烷基、和其中R16是H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团的OR16;并且
R4是H或CN;
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物;
其中
A是H或CN;
Z是S、SO或SO2;
X1、X2、X3、X4、X5、Y1和Y2各自独立地选自H、卤素、烷基、卤代烷基和OR1;并且
Y3和Y4各自是OR1,其中每个R1独立地是H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的-(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团,
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。
7.根据权利要求6所述的药物组合,其用于治疗癌症,或用于治疗已对至少一种化学治疗剂发展出耐药性的肿瘤,或用于防止肿瘤对任何所述化学治疗剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟在停止使用任何所述化学治疗剂的治疗后的肿瘤复发。
9.根据权利要求7所述的用于所述用途的药物组合,其中所述肿瘤存在于患有选自以下的癌症的患者中:头颈部(H&N)癌,肉瘤,多发性骨髓瘤,卵巢癌,乳腺癌,肾癌,胃癌,造血系统癌症,淋巴瘤,白血病、包括成淋巴细胞性白血病,肺癌,黑素瘤,成胶质细胞瘤,肝癌,前列腺癌和结肠癌。
10.一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物与丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的组合,其中所述式(III)和(IV)的化合物的结构表示如下:
其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的(CH2CH2O)nH、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14独立地选自H、卤素、C1-C4烷基、卤代烷基、和其中R16是H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团的OR16;并且
R4是H或CN;
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物;
其中
A是H或CN;
Z是S、SO或SO2;
X1、X2、X3、X4、X5、Y1和Y2各自独立地选自H、卤素、烷基、卤代烷基和OR1;并且
Y3和Y4各自是OR1,其中每个R1独立地是H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的-(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团,
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物;
其中所述MEK抑制剂选自:曲美替尼(GSK1120212)、司美替尼、比尼替尼(MEK162)、PD-325901、考比替尼、CI-1040和PD035901;以及
其中所述突变的B-Raf抑制剂选自:威罗非尼(PLX-4032)、PLX4720、索拉非尼(BAY43-9006)和达拉非尼。
11.权利要求10所述的药物组合,其用于治疗已对丝裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂发展出耐药性的肿瘤,或用于防止肿瘤对MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟在停止使用MEK抑制剂和/或突变的B-Raf抑制剂的治疗后的肿瘤复发。
13.一种药物组合,其包含式(III)或(IV)的化合物与抗癌药物的组合,用于治疗由于KRAS中的突变和/或扩增已对所述抗癌药物发展出耐药性的肿瘤,其中所述式(III)和(IV)的化合物的结构表示如下:
其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的(CH2CH2O)nH、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14独立地选自H、卤素、C1-C4烷基、卤代烷基、和其中R16是H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团的OR16;并且
R4是H或CN;
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物;
其中
A是H或CN;
Z是S、SO或SO2;
X1、X2、X3、X4、X5、Y1和Y2各自独立地选自H、卤素、烷基、卤代烷基和OR1;并且
Y3和Y4各自是OR1,其中每个R1独立地是H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的-(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团,
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物。
14.一种药物组合,其包含表皮生长因子抑制剂(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体与由式(IV)的结构表示的化合物的组合:
其中
A是H或CN;
Z是S、SO或SO2;
X1、X2、X3、X4、X5、Y1和Y2各自独立地选自H、卤素、烷基、卤代烷基和OR1;并且
Y3和Y4各自是OR1,其中每个R1独立地是H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的-(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团,
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物;
其中所述EGFR抑制剂选自:AZD9291、厄洛替尼、阿法替尼、吉非替尼、拉帕替尼、凡德他尼、来那替尼、埃克替尼、达克替尼、波兹替尼、CO-1686、HM61713和AP26113;以及
其中所述EGFR抗体选自:西妥昔单抗、帕尼单抗、曲妥珠单抗和耐昔妥珠单抗。
15.根据权利要求14所述的药物组合,其用于治疗已对表皮生长因子抑制剂(EGFR)抑制剂和/或EGFR抗体发展出耐药性的肿瘤,或用于防止肿瘤对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的获得性耐药性,或用于防止或延迟在停止使用EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的治疗后的肿瘤复发。
16.根据权利要求15所述的用于所述用途的药物组合,其中所述肿瘤存在于对EGFR抑制剂和/或EGFR抗体治疗具有获得性耐药性的肿瘤患者中;其中所述治疗导致耐药肿瘤的生长减弱或消退;或者其中所述肿瘤存在于正接受使用EGFR抑制剂和/或EGFR抗体的治疗或作为接受这种治疗的候选者的癌症患者中;或者
其中所述肿瘤存在于患有选自以下的癌症的癌症患者中:
头颈部(H&N)癌,肉瘤,多发性骨髓瘤,卵巢癌,乳腺癌,肾癌,胃癌,造血系统癌症,淋巴瘤,白血病、包括成淋巴细胞性白血病,肺癌,黑素瘤,成胶质细胞瘤,肝癌,前列腺癌和结肠癌。
17.一种药物组合,其包含由式(III)或(IV)的结构表示的化合物与mTOR抑制剂的组合,其中所述式(III)和(IV)的化合物的结构表示如下:
其中
R1、R2、R5和R6独立地选自H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的(CH2CH2O)nH、酰基和在水解后产生羟基的官能团;
R3、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14独立地选自H、卤素、C1-C4烷基、卤代烷基、和其中R16是H、C1-C4烷基、(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团的OR16;并且
R4是H或CN;
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物;
其中
A是H或CN;
Z是S、SO或SO2;
X1、X2、X3、X4、X5、Y1和Y2各自独立地选自H、卤素、烷基、卤代烷基和OR1;并且
Y3和Y4各自是OR1,其中每个R1独立地是H、C1-C4烷基、其中n是1至20的整数的-(CH2CH2O)nH、酰基或在水解后产生羟基的官能团,
包括其盐、水合物、溶剂化物、多形体、光学异构体、几何异构体、对映异构体、非对映异构体及其混合物;以及
其中所述mTOR抑制剂选自:雷帕霉素(西罗莫司)、地磷莫司(AP23573)、NVP-BEZ235、依维莫司(癌伏妥,RAD-001)、坦罗莫司(CCI-779)、OSI-027、XL765、INK128、MLN0128、AZD2014、DS-3078a和Palomid529。
18.根据权利要求17所述的药物组合,其用于治疗已对mTOR抑制剂发展出耐药性的肿瘤,或用于防止肿瘤对mTOR抑制剂的获得性耐药性,或用于防止或延迟在停止使用mTOR抑制剂的治疗后的肿瘤复发。
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