CN112566628A - 预防和治疗癌症的药物组合物,包括棉酚、苯乙双胍和抗癌剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括在癌症治疗中共同施用时能够产生协同作用的抗癌剂的组合的药物组合物,更具体地,本发明提出了一种当与棉酚和苯乙双胍共同施用时能够产生协同作用的抗癌剂。在本发明中被选作所述抗癌剂的抗癌剂是索拉非尼、维罗非尼、伊立替康、顺铂、紫杉醇和阿霉素,并且当与棉酚和苯乙双胍以三联药物组合共同施用时,上述每种抗癌剂均可提供与每种单药治疗组和棉酚+苯乙双胍的双药治疗组相比在抑制癌症增殖和杀死癌细胞方面的显著协同作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括在癌症治疗中通过联合施用时能够表现协同作用的抗癌剂的组合的药物组合物,更具体地,提出了一种当与棉酚(gossypol)和苯乙双胍(phenformin)联合治疗时能够表现出协同作用的抗癌剂。
背景技术
癌症,不同于能够根据个体需要以规律性限制的方式增殖和抑制的正常细胞,是由未分化的无限增殖的细胞组成的细胞团,其可以忽略组织中的必要条件,也被称为肿瘤。具有无限增殖能力的癌细胞会渗透到周围组织中,在更严重的情况下,癌细胞会转移到身体的其他器官,从而导致严重的疼痛并最终死亡。
癌症主要分为血液癌和实体癌,并且可以发生在身体的几乎所有部位,例如胰腺癌、乳腺癌、口腔癌、肝癌、卵巢癌、食道癌和皮肤癌。作为上述癌症的治疗方法,近年来一些靶向治疗剂例如格列卫(Gleevec)和赫赛汀(Herceptin)被用于治疗特定癌症,但是直到现在,主要方法是手术、放射疗法和使用抑制细胞增殖的化学治疗剂的化学疗法。然而,由于化学治疗剂不是靶向治疗剂,因此现有化学治疗剂的最大问题是由于细胞毒性和耐药性引起的副作用,这是尽管抗癌剂最初取得成功响应但最终治疗失败的主要因素。因此,为了克服这种化学治疗剂的局限性,有必要不断开发具有明确抗癌作用机理的靶向治疗剂。
已经通过大量研究开发并销售了各种抗癌药。其中,还使用了通过靶向阻断癌细胞中的ATP合成途径来抑制细胞增殖和诱导凋亡的过程的药物。棉酚(Gossypol)和苯乙双胍(phenformin)是使用这种细胞内途径(韩国专利第10-1579371号,韩国专利第10-145806号)的已知的抗癌化合物。
棉酚,是一种天然存在的衍生自棉属(Gossypium sp.)的双非酚类化合物,是一种体内的醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)的抑制剂,例如黄樟脑(safrole)或香豆素(coumarins),并且已经对其治疗用途进行了研究。棉酚作为男性避孕药的人体试验已经被报道,表明这些化合物可长期安全使用。
苯乙双胍(Phenformin)是一类双胍类(biguanide)药物(例如二甲双胍或丁苯双胍),作为一种糖尿病的治疗剂。然而,双胍类药物例如苯乙双胍凭借可以通过激活AMPK(腺苷酸活化蛋白激酶,AMP-activated protein kinase)有效治疗缺乏p53基因的癌症而为人所熟知。AMPK是一种生理调节碳水化合物代谢和脂质代谢的关键酶,苯乙双胍药物的抗癌作用已经进行了研究,并且已经证明了苯乙双胍具有抗癌作用的潜力。
如上所述,棉酚和苯乙双胍各自的抗癌作用是已知的,但是尚未报道它们可以表现出更高活性的抗癌作用。
因此,本发明人已试图找到一种即使在小剂量下也能表现出协同抗癌作用的癌症治疗药物,结果预计通过联合施用一种通过将棉酚和苯乙双胍与抗癌剂混合的三联药物可以表现出各自抗癌剂的协同作用。因此,当将索拉非尼(sorafenib)、维罗非尼(Vemurafenib)、伊立替康(irinotecan)、顺铂(cisplatin)、紫杉醇(paclitaxel)或阿霉素(Doxorubicin)与棉酚和苯乙双胍混合在一起时,各种癌症中癌细胞增殖的抑制作用和癌症转移的抑制作用显著增强,并且小鼠模型中异种移植肿瘤的生长抑制水平也表现出协同作用。因此,通过确认了将本发明所选抗癌剂与棉酚和苯乙双胍混合的三联药物可以作为本发明用于预防或治疗癌症的药物组合物的活性成分,从而完成了本发明。
发明内容
技术问题
因此,本发明的目的是提供一种即使以小剂量施用每种抗癌剂也能够通过混合表现出协同治疗作用的用于预防或治疗癌症的药物组合物。
技术方案
为了实现上述目的,本发明提供了一种用于预防或治疗癌症的药物组合物,其包括棉酚(gossypol)、苯乙双胍(phenformin)和抗癌剂作为活性成分。
在本发明的一个优选实施方式中,所述抗癌剂可以是索拉非尼(sorafenib)、维罗非尼(Vemurafenib)、伊立替康(irinotecan)、顺铂(cisplatin)、紫杉醇(paclitaxel)或阿霉素(Doxorubicin)中的任何一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述棉酚可以是下式1的化合物,而苯乙双胍可以是下式2的化合物:
[式1]
[式2]
在本发明的一个优选实施方式中,所述药物组合物可以包括以0.1-10:10-500:1的摩尔比混合的棉酚、苯乙双胍和抗癌剂。
在本发明的一个优选实施方式中,所述癌症可以是选自下组的一种或多种:肾癌、肝癌、前列腺癌、黑素瘤、结肠癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、胃癌、脑癌、直肠癌、血液癌和卵巢癌。
有利效果
因此,本发明提供了一种用于预防或治疗癌症的药物组合物,其包括棉酚,苯乙双胍和抗癌剂作为活性成分。本发明所选的抗癌剂是索拉非尼(sorafenib)、维罗非尼(Vemurafenib)、伊立替康(irinotecan)、顺铂(cisplatin)、紫杉醇(paclitaxel)或阿霉素(Doxorubicin),并且当使用将它们分别与棉酚和苯乙双胍混合的三联药物治疗时,可以提供相比于各自的单药治疗组和棉酚+苯乙双胍双联药物治疗组在癌症增殖抑制和癌细胞杀伤方面的显著的协同作用。
因此,在使用本发明的用于预防和治疗癌症的药物组合物治疗癌症的情况下,即使低浓度的药物也可以表现出显著的癌细胞增殖和肿瘤生长抑制作用,并且由于它们在不影响正常细胞存活的前提下,可以特异性地仅杀死癌症,因此是有效的。
附图说明
图1A至1C显示了在肾癌细胞系中通过棉酚、苯乙双胍和抗癌剂(索拉非尼、舒尼替尼或帕唑帕尼)的联合治疗抑制细胞增殖的协同作用。
图2A至2C显示了在黑素瘤细胞系中通过棉酚、苯乙双胍和抗癌剂(维罗非尼、顺铂或奥沙利铂)的联合治疗抑制细胞增殖的协同作用。
图3A至3C显示了在结肠癌细胞系中通过棉酚、苯乙双胍和抗癌剂(伊立替康、顺铂或卡培他滨)的联合治疗抑制细胞增殖的协同作用。
图4A至4C显示了在肺癌细胞系中通过棉酚、苯乙双胍和抗癌剂(伊立替康、顺铂或5-FU)的联合治疗抑制细胞增殖的协同作用。
图5A至5C显示了在乳腺癌细胞系中通过棉酚、苯乙双胍和抗癌剂(紫杉醇、顺铂或阿霉素)的联合治疗抑制细胞增殖的协同作用。
图6A至6C显示了在卵巢癌细胞系中通过棉酚、苯乙双胍和抗癌剂(顺铂、紫杉醇或伊立替康)的联合治疗抑制细胞增殖的协同作用。
图7A至7C显示了在前列腺癌细胞系中通过棉酚、苯乙双胍和抗癌剂(阿霉素、多西他赛或伊立替康)的联合治疗抑制细胞增殖的协同作用。
图8A和8B显示了在肝癌细胞系中通过棉酚、苯乙双胍和抗癌剂(顺铂或索拉非尼)的联合治疗抑制细胞增殖的协同作用。
图9显示了在非小细胞肺癌的小鼠模型中棉酚、苯乙双胍和伊立替康的三联组合中减少肿瘤生长的作用。
图9A是说明根据饲养天数的肿瘤尺寸变化的图。
图9B是比较在饲养完成后各给药组的肿瘤大小的图。
图9C是说明在饲养完成后各给药组的肿瘤重量的图。
图10是说明在非小细胞肺癌的小鼠模型中棉酚、苯乙双胍和吉西他滨的三联组合中肿瘤大小的变化图。
图11显示了在黑素瘤的小鼠模型中棉酚、苯乙双胍和维罗非尼的三联组合(triple combination)中减少肿瘤生长的作用。
图11A是说明根据饲养天数的肿瘤尺寸变化的图;
图11B是比较在饲养完成后各给药组的肿瘤大小的图;和
图11C是说明在饲养完成后各给药组的肿瘤重量的图。
图12显示了在胃癌的小鼠模型中棉酚、苯乙双胍和伊立替康的三联组合中减少肿瘤生长的作用。
图12A是说明根据饲养天数的肿瘤尺寸变化的图。
图12B是比较在饲养完成后各给药组的肿瘤大小的图。
图12C是说明在饲养完成后各给药组的肿瘤重量的图。
图13显示了在前列腺癌的小鼠模型中棉酚、苯乙双胍和阿霉素的三联组合中减少肿瘤生长的作用。
图13A是说明根据饲养天数的肿瘤尺寸变化的图;
图13B是比较在饲养完成后各给药组的肿瘤大小的图;和
图13C是说明在饲养完成后各给药组的肿瘤重量的图。
实施发明的最佳方式
本发明提供了一种用于预防或治疗癌症的药物组合物,其包括棉酚、苯乙双胍和抗癌剂作为活性成分,其中所述抗癌剂是索拉非尼(sorafenib)、维罗非尼(Vemurafenib)、伊立替康(irinotecan)、顺铂(cisplatin)、紫杉醇(paclitaxel)或阿霉素(doxorubicin)中的任何一种。
发明实施方式
下文中,将更详细地提供本发明。
本发明提供了一种用于预防或治疗癌症的药物组合物,其包括棉酚、苯乙双胍和抗癌剂作为活性成分,其中所述抗癌剂是索拉非尼(sorafenib)、维罗非尼(vemurafenib)、伊立替康(irinotecan)、顺铂(cisplatin)、紫杉醇(paclitaxel)或阿霉素(doxorubicin)中的任何一种。
本发明提供的组合物的“棉酚”作为ALDH表达和细胞活性的抑制剂。具体地,在细胞内丝氨酸-叶酸机制中ALDH产生NDAH并从中产生ATP的细胞机制中,棉酚作为ALDH表达和活性的抑制剂,导致细胞中ATP缺乏并杀死癌细胞。棉酚具有下式1的结构:
[式1]
本发明提供的组合物的“苯乙双胍”作为细胞中线粒体复合物I的抑制剂。具体地,苯乙双胍可以通过抑制线粒体复合物I的活性来降低线粒体膜的电位,结果导致细胞内ATP的合成减少,从而可以有效地杀死癌细胞。苯乙双胍具有下式2的结构:
[式2]
作为本发明提供的组合物的活性成分包含的棉酚和苯乙双胍,可以包括药学上表现出相同或相似作用水平的本领域技术人员公认的所有范围的等价物。具体地,可以通过选择其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物来使用棉酚和苯乙双胍。
也就是说,棉酚是ALDH表达和活性的抑制剂,用于导致细胞中ATP缺乏从而杀死癌细胞;苯乙双胍是线粒体复合物I的抑制剂,可以通过降低线粒体膜电位表现出ATP缺乏的协同作用。因此,可以预计通过棉酚和苯乙双胍的联合治疗可以增强癌症生长的抑制作用。通过加入抗癌剂以及棉酚和苯乙双胍的组合,本发明提供了能够在抑制癌细胞生长中表现出更多协同作用的抗癌剂组合物。
具体地,本发明提供了索拉非尼(sorafenib)、维罗非尼(Vemurafenib)、伊立替康(irinotecan)、顺铂(cisplatin)、紫杉醇(paclitaxel)或阿霉素(doxorubicin)中的任何一种作为抗癌剂。在本发明的一个具体实施方式中,本发明人结合了除棉酚和苯乙双胍之外还有各种抗癌剂的混合物治疗了肾癌、黑素瘤、结肠癌、非小细胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肝癌和胃癌细胞系,且仅选择了一种表现协同作用的抗癌剂。
更具体地,索拉非尼是一种激酶(kinase)抑制剂,可以主要用于治疗肾癌、肝癌和前列腺癌等。索拉非尼是各种酪氨酸蛋白激酶(tyrosine protein kinases)VEGFR、PDGFR和Raf家族激酶的小分子抑制剂。
另外,维罗非尼是一种以V600E突变的BRAF抑制(V600E mutated BRAFinhibition)的缩写命名的化合物,并且是B-Raf酶的抑制剂。维罗非尼是一种主要用于治疗晚期黑素瘤的抗癌剂,已知能够对约60%的患有V600E BRAF突变黑素瘤的黑素瘤患者表现出特定的治疗作用。
伊立替康是一种广泛用于治疗结肠癌、小细胞肺癌和胰腺癌的抗癌剂,并且是已知能够通过主要与其他抗癌剂混合而联合治疗诱导协同作用的抗癌剂。伊立替康通过阻断癌细胞中拓扑异构酶1(topoisomerase 1)的活性,从而发挥DNA破坏和细胞死亡作用,而被称为拓扑异构酶(topoisomerase)抑制剂。
顺铂是一种用于治疗睾丸癌、膀胱癌、卵巢癌、前列腺癌和头或颈癌的抗癌剂。顺铂通过与癌细胞的DNA特异性反应抑制癌细胞的DNA合成并在DNA链之间或之内形成交联从而诱导细胞破坏和细胞死亡。
紫杉醇是一种用作各种癌症例如卵巢癌、乳腺癌、肺癌和胰腺癌的治疗剂的药物。紫杉醇通过影响细胞分裂过程中微管的形成而在抑制细胞生长中发挥作用,但是已知出现了诸如脱发、骨髓功能抑制、过敏反应、肌肉疼痛和肺部炎症等副作用。
阿霉素是一种由松链丝菌浅灰色变株(Streptomyces peucetius var.caesius)产生的抗生素,且是一种用于表现出对恶性淋巴瘤、乳腺癌和肺癌的抗癌作用的抗癌剂。当将阿霉素插入癌细胞的DNA碱基对之间时,已知其抑制了拓扑异构酶II的活性以及RNA聚合酶和DNA聚合酶的反应,并裂解了单链DNA(single stranded DNA)链。
通过联合施用棉酚、苯乙双胍和抗癌剂,本发明的药物组合物可以在抑制癌增殖和诱导凋亡的作用中取得显著的协同作用。此时,棉酚、苯乙双胍和抗癌剂可以以0.1-10:10-500:1的摩尔比混合,具体优选1-7:50-200:1的摩尔比。从通过本发明的药物组合物使用低浓度的抗癌剂取得显著的癌症预防和治疗效果的角度,更优选地,棉酚和苯乙双胍以2.5-5:100:1的摩尔比混合。
更具体地,本发明的药物组合物可以包含所选的抗癌剂,浓度为20nM至10μM,并且此时,棉酚和苯乙双胍的浓度可以以上述混合比混合。即,棉酚可以由本领域技术人员在0.002μM至100μM,优选0.02μM至70μM,更优选0.05至50μM的浓度范围内选择性地使用。此外,苯乙双胍可以以上述混合比混合,并且可以由本领域技术人员在0.2μM至5mM,优选1μM至2mM,更优选2μM至1mM的浓度范围内选择性地使用。
在本发明的药物组合物中,“癌症”优选是选自下组的任何一种或多种:肾癌、肝癌、前列腺癌、黑素瘤、结肠癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、胃癌、脑癌、直肠癌、血液癌和卵巢癌,但不限于此。具体地,所述癌症优选选自下组的一种或多种:肾癌,肝癌,前列腺癌,黑素瘤,结肠癌,肺癌,胰腺癌,乳腺癌和结肠癌,但不限于此。另外,癌症优选包括癌症干细胞,但不限于此。
更具体地,当“癌症”是“肾癌”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和索拉非尼组合的使用可表现出预防或治疗癌症的协同作用。如果不使用索拉非尼而与舒尼替尼(sunitinib)或帕唑帕尼(pazopanib)组合,则不会表现出明显的协同作用,并且这种联合治疗的效果是未达到期望的。
当“癌症”是“黑素瘤”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和维罗非尼的组合的使用可表现出预防或治疗癌症的协同作用。如果不使用维罗非尼而与顺铂或奥沙利铂组合,则不会表现出明显的协同作用,并且这种联合治疗的效果是未达到期望的。
当“癌症”是“结肠癌”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和伊立替康的组合的使用可表现出预防或治疗癌症的协同作用。如果不使用伊立替康而与顺铂或卡培他滨组合,则不会表现出明显的协同作用,并且这种联合治疗的效果是未达到期望的。
当“癌症”是“肺癌”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和伊立替康的组合的使用可表现出预防或治疗癌症的协同作用。如果不使用伊立替康而与顺铂或5-FU组合,则不会表现出明显的协同作用,并且这种联合治疗的效果是未达到期望的。
当“癌症”是“乳腺癌”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和紫杉醇的组合的使用可表现出预防或治疗癌症的协同作用。如果不使用紫杉醇而与顺铂或阿霉素组合,则不会表现出明显的协同作用,并且这种联合治疗的效果是未达到期望的。
当“癌症”是“卵巢癌”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和顺铂的组合的使用可表现出预防或治疗癌症的协同作用。如果不使用顺铂而与紫杉醇或伊立替康组合,则不会表现出明显的协同作用,并且这种联合治疗的效果是未达到期望的。
当“癌症”是“前列腺癌”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和阿霉素的组合的使用可表现出预防或治疗癌症的协同作用。如果不使用阿霉素而与多西他赛或伊立替康组合,则不会表现出明显的协同作用,并且这种联合治疗的效果是未达到期望的。
当“癌症”是“肝癌”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和顺铂的组合的使用可以显示出预防或治疗癌症的协同作用。如果不使用顺铂而与索拉非尼组合,则不会表现出明显的协同作用,并且这种联合治疗的效果是未达到期望的。
当“癌症”是“胃癌”时,本发明的药物组合物是优选的,因为与棉酚、苯乙双胍和伊立替康组合的使用可在预防或治疗癌症方面显示出协同作用。
当本发明的组合物用作药物时,包含本发明的棉酚、苯乙双胍和抗癌剂的药物组合物可以在临床给药的时候如下所述地以各种口服或肠胃外的剂型配制和施用,但不限于此。
口服施用的制剂包括,例如片剂、丸剂、硬/软胶囊、溶液剂、混悬剂、乳液剂、糖浆剂、颗粒剂、酏剂等,并且这些制剂除活性成分外还包括稀释剂(例如乳糖、右旋糖、蔗糖、甘露醇、山梨糖醇、纤维素和/或甘氨酸),润滑剂(例如二氧化硅、滑石粉、硬脂酸及其镁盐或钙盐和/或聚乙二醇)。片剂还可以包括粘合剂,例如硅酸铝镁、淀粉糊、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和/或聚乙烯吡咯烷酮,可选地例如淀粉、琼脂,崩解剂例如海藻酸或其钠盐,或沸腾混合物和/或吸收剂,着色剂,调味剂和甜味剂。
可以肠胃外施用包括本发明的棉酚、苯乙双胍和抗癌剂的药物组合物,并且肠胃外施用是一种注入皮下注射,静脉内注射,肌肉内注射或胸腔内注射的方法。此时,为了配制肠胃外施用的制剂,棉酚、苯乙双胍和抗癌剂与稳定剂或缓冲液在水中混合以制备溶液剂或混悬剂,它们可以以安瓿瓶或小瓶的单位剂型制备。该组合物可以进行灭菌和/或包含佐剂,例如防腐剂、稳定剂、水合剂或乳化促进剂、用于控制渗透压的盐和/或缓冲剂、和其他治疗上有用的物质,并且可以根据常规方法的混合、制粒或包衣来配制。
另外,包含本发明的棉酚、苯乙双胍和抗癌剂的药物组合物对人体的剂量可以根据患者的年龄、体重、性别、剂型、健康状况和疾病程度而变化。基于一个体重为60公斤的成年患者,剂量通常为0.001~1,000mg/天,优选为0.01~500mg/天,并且也可以根据医生或药剂师的判断每天一次或每天以固定的时间间隔几次的分次服用。
下文中,将通过实施例更详细地描述本发明。这些实施例仅出于说明目的,并且对于本领域普通技术人员显而易见的是,本发明的范围不应解释为受这些实施例限制。
[实施例1]
筛选在肾细胞癌中通过与棉酚和苯乙双胍联合治疗显示协同作用的抗癌剂
在本发明中,尝试筛选当与常规抗癌剂混合并处理时能够展现出抗癌作用的协同作用的抗癌剂的组合。因此,选择了一种抗癌剂以通过混合棉酚(gossypol)和苯乙双胍(phenformin)以及其他抗癌剂而获得的三联组合来增强抗癌效果。首先,为选择能够表现出肾癌的抗癌作用的协同作用的组合,除棉酚和苯乙双胍以外,索拉非尼(sorafenib)、舒尼替尼(sunitinib)和帕唑帕尼(pazopanib)还作为候选的抗癌剂被选为各个受试药物。
具体地,在培养肾癌细胞系的ACHN细胞系或CAKI-1细胞系时,依据培养时间的扩增阶段,将每个细胞以5,000至20,000细胞/孔的密度接种到96孔板中。培养时间的阶段。接种后,将以下[表1]至[表3]的抗癌剂混合物添加至每个孔中,并在CO2培养箱中培养24小时。制备抗癌剂混合物,以使每种抗癌剂的终浓度可以通过以贮存液(stock)浓度各自混合然后分别添加100μl来适当地添加。用抗癌剂处理后,细胞进一步培养48小时,然后将10%(w/v)三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)添加到每个孔中,并在4℃下孵育60分钟以固定细胞。将固定的细胞以外的上清液移除,板用自来水洗涤5次,然后在空气中干燥。干燥后,将100μl含有1%乙酸的0.4%(w/v)磺基罗丹明B溶液(sulforhodamine B solution)加入到每个孔中,并在室温下放置5分钟以染色细胞。细胞染色后,将细胞用1%乙酸洗涤5次以除去未染色的染料,然后在空气中干燥。用10mM三羟甲基碱(trizma base)固定有色染料,然后使用酶标仪在515nm处测量吸光度。对于未处理的对照组,测量未用抗癌剂处理的培养细胞系的细胞增殖程度,每个实验组相对于未处理对照的细胞增殖程度计算为相对比值并表示为百分比(%)。
[表1]
包含索拉非尼的三联药物治疗组实验设计(图1A)
[表2]
包含舒尼替尼的三联药物治疗组实验设计(图1B)
[表3]
包含帕唑帕尼的三药治疗组实验设计(图1C)
结果,首先,如图1A所示,确认了当用每种抗癌剂例如棉酚、苯乙双胍或索拉非尼单独处理每种肾细胞癌时,癌细胞的增殖可以被抑制。另外,棉酚和苯乙双胍的双联药物治疗组显示出与单独用索拉非尼处理的组相似的细胞增殖抑制作用水平,特别是确认了棉酚、苯乙双胍和索拉非尼混合的三联药物治疗组与使用每种抗癌剂的单药或双联药物处理的情况相比,细胞增殖水平被显著抑制,因此确认了索拉非尼与棉酚和苯乙双胍混合时可以表现出抗癌作用的协同作用(图1A)。相反,如图1B和1C所示,确认了由于三联药物治疗组中的舒尼替尼(图1B)和帕唑帕尼(图1C)仅显示出与双联药物治疗组相似水平的抑制细胞增殖的作用,因此没有表现出用三联药物处理的抗癌作用的协同作用。
[实施例2]
筛选在黑素瘤中通过与棉酚和苯乙双胍联合治疗显示协同作用的抗癌剂
为了选择能够表现出黑素瘤的抗癌作用的协同作用的组合,除了棉酚和苯乙双胍以外,维罗非尼(Vemurafenib,PLX032)、顺铂(cisplatin)和奥沙利铂(oxaliplatin)作为候选抗癌剂被选为各个受试药物。
具体地,分别培养UACC62细胞系或A375细胞系作为黑素瘤细胞系,进行与[实施例1]中相同的方法,并通过SRB分析确认抗癌作用的协同作用是否通过[表4]至[表6]中公开的抗癌剂的混合施用表现出来,以及黑素瘤细胞中的细胞生长是否被抑制。
[表4]
包含维罗非尼的三联药物治疗组实验设计(图2A)
[表5]
包含顺铂的三联药物治疗组实验设计(图2B)
[表6]
包含奥沙利铂的三联药物治疗组实验设计(图2C)
结果,首先,如图2A所示,确认了当用棉酚、苯乙双胍或维罗非尼的单独治疗组以及棉酚和苯乙双胍的双联药物治疗组处理每种黑素瘤细胞时,细胞增殖水平可以以显著的水平被抑制。然而,特别地,确认了在混合了棉酚、苯乙双胍或维罗非尼的三联药物治疗组中与使用每种抗癌剂进行单药或双联药物处理的情况相比,细胞增殖水平被显著抑制,因此确认维罗非尼与棉酚和苯乙双胍混合时可以表现出抗癌作用的协同作用(图2A)。
相反,如图2B和2C所示,确认了由于三联药物治疗组中的顺铂(图2B)和奥沙利铂(图2C)仅显示出与双联药物治疗组相似水平的抑制细胞增殖的作用,因此没有显示出用三联药物处理的抗癌作用的协同作用。
[实施例3]
筛选在结直肠癌中通过与棉酚和苯乙双胍联合治疗显示协同作用的抗癌剂
为了选择能够表现出结直肠癌的抗癌作用的协同作用的组合,除了棉酚和苯乙双胍以外,伊立替康(irinotecan)、顺铂(cisplatin)和卡培他滨(capecitabin)还作为候选的抗癌剂被选为各个受试药物。
具体地,分别培养HT29细胞系或Colo205细胞系作为结直肠癌细胞系,进行与[实施例1]中相同的方法,并通过SRB分析确认抗癌作用的协同作用是否通过[表7]至[表9]中公开的抗癌剂的混合施用表现出来,以及结直肠癌细胞中的细胞生长是否被抑制。
[表7]
包含伊立替康的三联药物治疗组实验设计(图3A)
[表8]
包含顺铂的三联药物治疗组实验设计(图3B)
[表9]
包含卡培他滨的三联药物治疗组实验设计(图3C)
结果,首先,如图3A所示,确认了当用棉酚、苯乙双胍或伊立替康的单独治疗组和棉酚与苯乙双胍的双联药物治疗组来处理每种结肠癌细胞时,癌细胞的增殖可以以显著的水平被抑制。然而,特别地,确认了在混合了棉酚、苯乙双胍和伊立替康的三联药物治疗组中,与用每种抗癌剂进行单药或双联药物处理的情况相比,细胞增殖水平被显著抑制,因此确认了伊立替康与棉酚和苯乙双胍混合时可以表现出抗癌作用的协同作用(图3A)。相反,如图3B和3C所示,确认了由于三联药物治疗组中的顺铂(图3B)和卡培他滨(图3C)仅显示出与双联药物治疗组相似水平的抑制细胞增殖的作用,因此没有表现出用三联药物处理的抗癌作用的协同作用。
[实施例4]
筛选在非小细胞肺癌(NSCLC)中通过与棉酚和苯乙双胍联合治疗显示协同作用的
抗癌剂
为了选择能够表现出非小细胞肺癌的抗癌作用的协同作用的组合,除了棉酚和苯乙双胍以外,伊立替康(irinotecan)、顺铂(cisplatin)和5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)还作为候选的抗癌剂被选为各个受试药物。
具体地,分别培养A459细胞系或H522细胞系作为非小细胞肺癌细胞系,进行与[实施例1]中相同的方法,并通过SRB分析确认抗癌作用的协同作用是否通过[表10]至[表12]中公开的抗癌剂的混合施用表现出来,以及非小细胞肺癌细胞中的细胞生长是否被抑制。
[表10]
包含伊立替康的三联药物治疗组实验设计(图4A)
[表11]
包含顺铂的三联药物治疗组实验设计(图4B)
[表12]
包含5-FU的三联药物治疗组实验设计(图4C)
结果,首先,如图4A所示,确认了当用棉酚、苯乙双胍或伊立替康的单独治疗组和棉酚与苯乙双胍的双联药物治疗组来处理每种肺小细胞肺癌细胞(NSCLC)时,癌细胞的增殖可以以显著的水平被抑制。然而,特别地,确认了在混合了棉酚、苯乙双胍和伊立替康的三联药物治疗组中,与用每种抗癌剂进行单药或双联药物处理的情况相比,细胞增殖水平被显著抑制,细胞数量减少而表现出杀死细胞的作用,因此确认了伊立替康与棉酚和苯乙双胍混合时可以表现出抗癌作用的协同作用(图4A)。相反,如图4B和4C所示,确认了由于三联药物治疗组中的顺铂(图4B)和5-FU(图4C)仅显示出与双联药物治疗组相似水平的抑制细胞增殖的作用,因此没有表现出用三联药物处理的抗癌作用的协同作用。
[实施例5]
筛选在乳腺癌中通过与棉酚和苯乙双胍联合治疗显示协同作用的抗癌剂
为了选择能够表现出乳腺癌的抗癌作用的协同作用的组合,除了棉酚和苯乙双胍以外,紫杉醇(paclitaxel)、顺铂(cisplatin)和阿霉素(doxorubicin)还作为候选的抗癌剂被选为每种受试药物。
具体地,分别培养BT549细胞系或MB231细胞系作为乳腺癌细胞系,进行与[实施例1]中相同的方法,并通过SRB分析确认抗癌作用的协同作用是否通过[表13]至[表15]中公开的抗癌剂的混合施用表现出来,以及乳腺癌细胞中的细胞生长是否被抑制。
[表13]
包含紫杉醇的三联药物治疗组实验设计(图5A)
[表14]
包含顺铂的三联药物治疗组实验设计(图5B)
[表15]
包含阿霉素的三联药物治疗组实验设计(图5C)
结果,首先,如图5A所示,确认了当用棉酚、苯乙双胍或紫杉醇的单独治疗组和棉酚与苯乙双胍的双联药物治疗组来处理每种乳腺癌细胞时,癌细胞的增殖可以以显著的水平被抑制。然而,特别地,确认了在混合了棉酚、苯乙双胍和紫杉醇的三联药物治疗组中,与用每种抗癌剂进行单药或双联药物处理的情况相比,细胞增殖水平被显著抑制,细胞数量减少而表现出杀死细胞的作用,因此确认了紫杉醇与棉酚和苯乙双胍混合时可以表现出抗癌作用的协同作用(图5A)。相反,如图5B和5C所示,确认了由于三联药物治疗组中的顺铂(图5B)和阿霉素(图5C)仅显示出与双联药物治疗组相似水平的抑制细胞增殖的作用,因此没有表现出用三联药物处理的抗癌作用的协同作用。
[实施例6]
筛选在卵巢癌中通过与棉酚和苯乙双胍联合治疗显示协同作用的抗癌剂
为了选择能够表现出卵巢癌的抗癌作用的协同作用的组合,除了棉酚和苯乙双胍以外,顺铂、紫杉醇和伊立替康还作为候选的抗癌剂被选为各个受试药物。
具体地,分别培养SK-OV-3细胞系或OVCAR3细胞系作为卵巢癌细胞系,进行与[实施例1]中相同的方法,并通过SRB分析确认抗癌作用的协同作用是否通过[表16]至[表18]中公开的抗癌剂的混合施用表现出来,以及卵巢癌细胞中的细胞生长是否被抑制。
[表16]
包含顺铂的三联药物治疗组实验设计(图6A)
[表17]
包含紫杉醇的三联药物治疗组实验设计(图6B)
[表18]
包含伊立替康的三联药物治疗组实验设计(图6C)
结果,首先,如图6A所示,确认了当用棉酚、苯乙双胍或顺铂的单独治疗组和棉酚与苯乙双胍的双联药物治疗组来处理每种卵巢癌细胞时,癌细胞的增殖可以以显著的水平被抑制。然而,特别地,确认了在混合了棉酚、苯乙双胍和顺铂的三联药物治疗组中,在OVCAR3细胞系中,与用每种抗癌剂进行单药或双联药物处理的情况相比,细胞增殖水平被显著抑制,细胞数量减少而表现出杀死细胞的作用,因此确认了顺铂与棉酚和苯乙双胍混合时可以表现出抗癌作用的协同作用(图6A)。相反,如图6B和6C所示,确认了由于三联药物治疗组中的紫杉醇(图6B)和伊立替康(图6C)仅显示出与双联药物治疗组相似水平的抑制细胞增殖的作用,因此没有表现出用三联药物处理的抗癌作用的协同作用。
[实施例7]
筛选在前列腺癌中通过与棉酚和苯乙双胍联合治疗显示协同作用的抗癌剂
为了选择能够表现出前列腺癌的抗癌作用的协同作用的组合,除了棉酚和苯乙双胍以外,阿霉素、多西他赛(Docetaxel)和伊立替康还作为候选的抗癌剂被选为各个受试药物。
具体地,分别培养PC3细胞系或DU145细胞系作为前列腺癌细胞系,进行与[实施例1]中相同的方法,并通过SRB分析确认抗癌作用的协同作用是否通过[表19]至[表21]中公开的抗癌剂的混合施用表现出来,以及前列腺癌细胞中的细胞生长是否被抑制。
[表19]
包含阿霉素的三联药物治疗组实验设计(图7A)
[表20]
包含多西他赛的三联药物治疗组实验设计(图7B)
[表21]
包含伊立替康的三联药物治疗组实验设计(图7C)
结果,首先,如图7A所示,确认了当用棉酚、苯乙双胍或阿霉素的单独治疗组和棉酚与苯乙双胍的双联药物治疗组来处理每种前列腺癌的细胞时,癌细胞的增殖可以以显著的水平被抑制。然而,特别地,确认了在混合了棉酚、苯乙双胍和阿霉素的三联药物治疗组中,与用每种抗癌剂进行单药或双联药物处理的情况相比,细胞增殖水平被显著抑制,因此确认了阿霉素与棉酚和苯乙双胍混合时可以表现出抗癌作用的协同作用(图7A)。相反,如图7B和7C所示,确认了由于三联药物治疗组中的多西他赛(图7B)和伊立替康(图7C)仅显示出与双联药物治疗组相似水平的抑制细胞增殖的作用,因此没有表现出用三联药物处理的抗癌作用的协同作用。
[实施例8]
筛选在肝癌中通过与棉酚和苯乙双胍联合治疗显示协同作用的抗癌剂
为了选择能够表现出肝癌的抗癌作用的协同作用的组合,除了棉酚和苯乙双胍以外,顺铂和索拉非尼作为候选抗癌剂被选为每种候选受试者。
具体地,分别培养SNU449细胞系或Huh7细胞系作为肝癌细胞系,进行与[实施例1]中相同的方法,并通过SRB分析确认抗癌作用的协同作用是否通过[表22]至[表23]中公开的抗癌剂的混合施用表现出来,以及肝癌细胞中的细胞生长是否被抑制。
[表22]
包含顺铂的三联药物治疗组实验设计(图8A)
[表23]
包含索拉非尼的三联药物治疗组实验设计(图8B)
结果,首先,如图8A所示,确认了当用棉酚、苯乙双胍或顺铂的单独治疗组和棉酚与苯乙双胍的双联药物治疗组来处理每种前列腺癌细胞时,癌细胞的增殖可以以显著的水平被抑制。然而,特别地,确认了在OVCAR3细胞系的情况下,在混合了棉酚、苯乙双胍和顺铂的三联药物治疗组中,与用每种抗癌剂进行单药或双联药物处理的情况相比,细胞增殖水平被显著抑制,细胞数量减少而表现出杀死细胞的作用,因此确认了顺铂与棉酚和苯乙双胍混合时可以表现出抗癌作用的协同作用(图8A)。相反,如图8B所示,确认了由于索拉非尼(图8B)在三联药物治疗组中仅显示出与双联药物治疗组相似水平的抑制细胞增殖的作用,因此没有表现出用三联药物治疗的抗癌作用的协同作用。
[实施例9]
在非小细胞肺癌模型中通过与棉酚和苯乙双胍联合施用确认抗癌作用
已经发现,通过将在以上实施例中选择的抗癌剂与棉酚和苯乙双胍混合获得的三联药物的处理与各自单独处理(体外)相比可以表现出协同提高的癌细胞生长抑制作用,因此确认了在之后的体内水平中是否可以显示出相同的协同作用。
首先,为了制备肺癌小鼠模型,准备了6至8周龄的Balb/c-nu小鼠(中央实验室动物,海兰黑茨,肯塔基州,美国)。另外,培养7.5×106个A549细胞系,并用1ml注射器皮下注射到准备的小鼠中。将小鼠饲养1周,分成4组,每组8只小鼠,这些小鼠被如[表24]和[表25]中定义地用作对照组或实验组。溶剂或药物每天一次,一周六天地口服施用于溶剂对照组、双联药物治疗组和三联药物治疗组的小鼠,并且每天一次,一周一天地对伊立替康单独治疗组的小鼠进行静脉注射施用伊立替康,这些小鼠在相同的环境中饲养共49天。繁殖时,每7天通过检查小鼠组肿瘤的重量和大小获得平均值。注射肺癌细胞后,使用卡尺确定初始肿瘤大小。根据以下[公式1]计算肿瘤体积。
[公式1]
[表24]
[表25]
结果,由图9可确认在施用伊立替康的实验组中肺癌肿瘤生长的小鼠模型中,根据药物治疗肿瘤的体积和重量显示出显著差异。在通过肺癌细胞系注射移植了肺癌肿瘤的小鼠模型中,在未施用药物的溶剂对照组中,肿瘤体积继续增加。相反,确认了棉酚和苯乙双胍的双联药物施用组和伊立替康的单药施用组显示出略微降低了肿瘤体积的增加量的趋势,并且降低的水平彼此相似。然而,相比之下,使用棉酚、苯乙双胍和伊立替康的三联药物联合施用的情况抑制肿瘤体积增加的作用更具有协同效果,并且确认了即使肺癌小鼠模型饲养共七周后,肿瘤也没有明显增加(图9A)。饲养结束后,即使处死小鼠并比较肿瘤大小和重量时,也确认了三联药物施用组的肿瘤重量和大小与其他对照组和施用组相比显著降低(图9B和9C)。
另一方面,如图10所示,在吉西他滨施用实验组的情况下,未观察到三联药物施用的抗癌协同作用(图10)。确认了吉西他滨的单独施用组的肿瘤生长水平与溶剂施用组相似,并且在棉酚和苯乙双胍的双联药物施用组中显示出显著的肿瘤生长抑制作用。另外,可以确认,即使通过在棉酚和苯乙双胍中添加吉西他滨进行三联药物施用,肿瘤大小的生长水平也与双联药物施用组相同。
[实施例10]
在黑素瘤模型中通过与棉酚和苯乙双胍联合施用来确认抗癌作用
为了再次确认体内联合施用本发明的抗癌剂的协同作用,将抗癌剂的联合施用于黑素瘤异种移植的小鼠模型。
具体地,通过与[实施例9]中的肺癌小鼠模型的准备方法相同的方法准备黑素瘤小鼠模型,不同之处在于通过异种移植A375细胞来制备黑素瘤模型。然后,将准备的黑素瘤小鼠模型如下[表26]所定义地用作对照组或实验组。
[表26]
结果,如图11所示,确认了由于异种移植黑素瘤细胞系导致肿瘤生长的小鼠模型中的肿瘤体积和重量根据抗癌剂的治疗显示出显著差异。与溶剂对照组相比,棉酚和苯乙双胍的双联药物施用组和维罗非尼的单药施用组表现出略微降低的肿瘤体积的增加的趋势。然而,确认了相较而言,棉酚、苯乙双胍和维罗非尼的三联药物联合施用的情况下抑制肿瘤体积增加的作用更具有协同作用(图11A)。繁殖结束后,即使处死小鼠并比较肿瘤大小和重量时,也确认与其他对照组和施用组相比,三联药物施用组的肿瘤重量和大小显著降低(图11B和11C)。
[实施例11]
在胃癌模型中通过与棉酚和苯乙双胍联合施用来确认抗癌作用
为了再次确认体内联合施用本发明的抗癌剂的协同作用,将抗癌剂的联合施用于胃癌异种移植的小鼠模型。
具体地,通过与[实施例9]中的肺癌小鼠模型的准备方法相同的方法准备胃癌小鼠模型,不同之处在于通过异种移植SNU638细胞(1.5×107)来制备胃癌模型。然后,将准备的胃癌小鼠模型如下[表27]所定义的用作对照组或实验组。
[表27]
结果,如图12所示,确认了与溶剂对照组、棉酚单药施用组和苯乙双胍单药施用组中肿瘤生长水平处于与胃癌相似的水平(图12A和图12B)相反,双联药物施用组和伊立替康的单药施用组显著降低肿瘤生长的水平。此外,确认了在棉酚、苯乙双胍和伊立替康混合且联合施用的三联药物施用组几乎没有肿瘤生长。在繁殖共三十五(35)天后,即使处死小鼠并比较肿瘤大小和重量时,也确认与其他对照组和施用组相比,三联药物施用组的肿瘤重量和大小显著降低(图12B和12C)。
[实施例12]
在前列腺癌模型中通过与棉酚和苯乙双胍联合施用来确认抗癌作用
为了再次确认体内联合施用本发明的抗癌剂的协同作用,将抗癌剂的联合施用于前列腺癌异种移植的小鼠模型。
具体地,通过与准备[实施例9]中的肺癌小鼠模型相同的方法准备前列腺癌小鼠模型,不同之处在于通过异种移植PC3细胞(5×106)来制备前列腺癌模型。然后,将准备的前列腺癌小鼠模型如下[表28]所定义地用作对照组或实验组。
[表28]
结果,如图13所示,确认了双联药物施用组和阿霉素单药施用组与溶剂对照组相比显著抑制了肿瘤的生长,并且,三联药物施用组的肿瘤生长水平最低(图13A和13B)。在繁殖共26天后,即使处死小鼠并比较肿瘤大小和重量时,也确认与其他对照组和施用组相比,三联药物施用组的肿瘤重量和大小显著降低(图13B和13C)。
如上所述,在本发明中,选择了能够通过与棉酚和苯乙双胍联合施用而表现出抗癌作用的协同活性的抗癌剂组合。能够表现出协同作用的抗癌剂组合根据癌而不同,总结如下[表29]所示。
[表29]
与棉酚和苯乙双胍合联合施用时表现协同作用的药物
癌症 | 存在协同作用 | 无协同作用 |
肾细胞癌 | 索拉非尼 | 舒尼替尼、帕唑帕尼 |
黑素瘤 | 维罗非尼 | 顺铂、奥沙利铂 |
结肠癌 | 伊立替康 | 顺铂、卡培他滨 |
肺癌 | 伊立替康 | 顺铂、5-FU |
乳腺癌 | 紫杉醇 | 顺铂、阿霉素 |
卵巢癌 | 顺铂 | 紫杉醇、伊立替康 |
前列腺癌 | 阿霉素 | 多西他赛、伊立替康 |
肝癌 | 顺铂 | 索拉非尼 |
胃癌 | 伊立替康 | - |
工业适用性
本发明人确认当索拉非尼、维罗非尼、伊立替康、顺铂、紫杉醇、或阿霉素与棉酚和苯乙双胍共同混合时,各种癌症中的癌细胞增殖抑制作用和癌症转移抑制作用显著增加,且小鼠模型中异种移植肿瘤的生长被抑制。因此,本发明有望将在医学领域中广泛使用。
Claims (17)
1.一种为了预防或治疗癌症的药物组合物,其包括棉酚、苯乙双胍和抗癌剂作为活性成分,其中所述抗癌剂是索拉非尼、维罗非尼、伊立替康、顺铂、紫杉醇和阿霉素中的任何一种。
4.根据权利要求1所述的药物组合物,其特征在于,所述药物组合物包括以0.1-10:10-500:1的摩尔比混合的棉酚、苯乙双胍和抗癌剂。
5.根据权利要求1所述的药物组合物,其特征在于,所述癌症是选自下组的一种或多种:肾癌、肝癌、前列腺癌、黑素瘤、结肠癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、胃癌、脑癌、直肠癌、血液癌和卵巢癌。
6.根据权利要求1所述的药物组合物,其特征在于,所述癌症包括癌症干细胞。
7.一种用于抑制癌症转移的药物组合物,其包括棉酚、苯乙双胍和抗癌剂作为活性成分,其中所述抗癌剂是索拉非尼、维罗非尼、伊立替康、顺铂、紫杉醇和阿霉素中的任何一种。
8.根据权利要求7所述的药物组合物,其特征在于,所述癌症是选自下组的一种或多种:肾癌、肝癌、前列腺癌、黑素瘤、结肠癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、胃癌、脑癌、直肠癌、血液癌和卵巢癌。
9.根据权利要求7所述的药物组合物,其特征在于,所述癌症包括癌症干细胞。
10.一种用包括棉酚、苯乙双胍和抗癌剂作为活性成分的药物组合物治疗癌症的方法。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述抗癌剂是索拉非尼、维罗非尼、伊立替康、顺铂、紫杉醇和阿霉素中的任何一种。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述癌症是选自下组的一种或多种:肾癌、肝癌、前列腺癌、黑素瘤、结肠癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、胃癌、脑癌、直肠癌、血液癌和卵巢癌。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述癌症包括癌症干细胞。
14.包含棉酚,苯乙双胍和抗癌药作为活性成分的药物组合物用于治疗癌症的用途。
15.根据权利要求14所述的用途,其特征在于,所述抗癌剂是索拉非尼、维罗非尼、伊立替康、顺铂、紫杉醇和阿霉素中的任何一种。
16.根据权利要求14所述的用途,其特征在于,所述癌症是选自下组的至少一种:肾癌、肝癌、前列腺癌、黑素瘤、结肠癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、胃癌、脑癌、直肠癌、血液癌和卵巢癌。
17.根据权利要求14所述的用途,其特征在于,所述癌症包括癌症干细胞。
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