CN115778962A

CN115778962A - 治疗男性食管癌患者的药物及其相关应用

Info

Publication number: CN115778962A
Application number: CN202211505389.6A
Authority: CN
Inventors: 刘芝华; 于潇; 赵丫卉; 阴荫
Original assignee: Cancer Hospital and Institute of CAMS and PUMC
Current assignee: Cancer Hospital and Institute of CAMS and PUMC
Priority date: 2022-11-28
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2042-11-28
Also published as: CN115778962B

Abstract

本发明公开了治疗男性食管癌患者的药物及其相关应用，涉及生物医学领域。本发明首次提出MK1775和地西他滨在男女性食管鳞癌中发挥性别差异性作用，并在细胞系和动物水平进行了验证，MK1775和地西他滨均在男性食管鳞癌样本中表现出更优的药物敏感性，为食管鳞癌精准疗法提供了方向，有助于显著延长ESCC男性患者的生存期。

Description

治疗男性食管癌患者的药物及其相关应用

技术领域

本发明涉及生物医学领域，具体而言，涉及治疗男性食管癌患者的药物及其相关应用。

背景技术

食管鳞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)是目前最常见、致死率最高的肿瘤之一。食管鳞癌病例以男性为主，食管鳞癌男性患者的发病率和死亡率约为女性的2倍。化疗，包括顺铂、氟尿嘧啶和紫杉醇，仍然是ESCC患者的标准治疗方法之一。同时，免疫疗法如抗PD-L1疗法在ESCC具有广阔的应用前景。

但是，各种方法治疗响应中的性别差异也影响食管鳞癌患者的结局。因此，为了从癌症治疗中获得最佳获益，在制定食管鳞癌治疗新策略时应考虑患者的性别。如果能寻找到针对男性食管鳞癌病人格外有效的药物，可能会大大提高食管鳞癌的治疗获益。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供治疗男性食管癌患者的药物及其相关应用。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了MK1775在制备治疗或辅助治疗雄性食管癌患者的产品中的应用。

第二方面，本发明实施例提供了MK1775在制备提高雄性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用。

第三方面，本发明实施例提供了地西他滨在制备治疗或辅助治疗雄性食管癌患者的产品中的应用。

第四方面，本发明实施例提供了地西他滨在制备提高雄性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用。

第五方面，本发明实施例提供了组合物在制备治疗或辅助治疗雄性食管癌患者的产品中的应用，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨。

第六方面，本发明实施例提供了组合物在制备提高雄性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨。

第七方面，本发明实施例提供了MK1775或地西他滨在制备抑制雄性来源的食管癌细胞系的产品中的应用。

第八方面，本发明实施例提供了组合物在制备抑制雄性来源的食管癌细胞系的产品中的应用，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨。

第九方面，本发明实施例还提供了一种药物组合物，其活性成分包括MK1775和地西他滨中的任意一种或两种。

第十方面，本发明实施例还提供了一种治疗或辅助治疗雄性食管癌患者的方法，其包括：向患者施用有效剂量的目标药物，所述目标药物包括MK1775和地西他滨中的任意一种。

本发明具有以下有益效果：

本发明首次提出MK1775和地西他滨在男女性食管鳞癌中发挥性别差异性作用，并在细胞系和动物水平进行了验证，MK1775和地西他滨均在男性食管鳞癌样本中表现出更优的药物敏感性，为食管鳞癌精准疗法提供了方向，有助于显著延长ESCC男性患者的生存期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为利用60岁以上患者的基因表达数据进行药物重定位的工作流程；

图2为用实时动态活细胞监测仪Incucyte S3测定了KYSE150、KYSE510、KYSE30和KYSE450细胞72h的生长曲线；KYSE30和KYSE450细胞来源于男性患者，而KYSE150和KYSE510细胞来源于女性患者；用MK1775(200nM)或同等体积的对照溶剂DMSO处理细胞；其中150-MK1775和510—MK1775代表MK1775(200nM)处理组的KYSE150和KYSE510细胞，30-MK1775和450-MK1774代表MK1775(200nM)处理组的KYSE30和KYSE450细胞,150-DMSO和510—DMSO代表用同等体积对照溶剂DMSO处理组的KYSE150和KYSE510细胞，30-DMSO和450-DMSO代表用同等体积对照溶剂DMSO处理组的KYSE30和KYSE450细胞；

图3为用实时动态活细胞监测仪Incucyte S3测定了KYSE150、KYSE510、KYSE30和KYSE450细胞72h的生长曲线；KYSE30和KYSE450细胞来源于男性患者，而KYSE150和KYSE510细胞来源于女性患者；用地西他滨(10μM)或同等体积的对照溶剂DMSO处理细胞；其中150-Decitabine和510—Decitabine代表Decitabine(10μM)处理组的KYSE150和KYSE510细胞，30-Decitabine和450-Decitabine代表Decitabine(10μM)处理组的KYSE30和KYSE450细胞,150-DMSO和510—DMSO代表用同等体积对照溶剂DMSO处理组的KYSE150和KYSE510细胞，30-DMSO和450-DMSO代表用同等体积对照溶剂DMSO处理组的KYSE30和KYSE450细胞；

图4为来源于KYSE30细胞(雄性)的移植瘤在用地西他滨(1.0mg/kg，i.p.)或MK1775(60mg/kg，p.o.)治疗后的代表性图像、肿瘤重量和肿瘤体积；所示数据为平均数±标准差；n＝每组6只小鼠；对于肿瘤重量，数据采用双尾t检验进行分析；对于肿瘤体积，使用带Bonferroni校正的双向ANOVA分析数据；(^*p<0.05、^**p<0.01、^***p<0.001)；ns＝无显著统计学差异；

图5为来源于KYSE450细胞(雄性)的移植瘤在用地西他滨(1.0mg/kg，i.p.)或MK1775(60mg/kg，p.o.)治疗后的代表性图像、肿瘤重量和肿瘤体积；所示数据为平均数±标准差；n＝每组5只小鼠；对于肿瘤重量，数据采用双尾t检验进行分析；对于肿瘤体积，使用带Bonferroni校正的双向ANOVA分析数据；(^*p<0.05、^**p<0.01、^***p<0.001)；ns＝无显著统计学差异；

图6为来源于KYSE150细胞(雌性)的移植瘤在用地西他滨(1.0mg/kg，i.p.)或MK1775(60mg/kg，p.o.)治疗后的代表性图像、肿瘤重量和肿瘤体积；所示数据为平均数±标准差；n＝每组6只小鼠；对于肿瘤重量，数据采用双尾t检验进行分析；对于肿瘤体积，使用带Bonferroni校正的双向ANOVA分析数据；(^*p<0.05、^**p<0.01、^***p<0.001)；ns＝无显著统计学差异；

图7为验证RNA-seq证明，MK1775和地西他滨通过靶向G2/M检查点表现出性别差异的治疗响应；(a)在STICH中评估了地西他滨和MK1775及其靶基因之间的药物-基因网络；(b)地西他滨处理的KYSE30细胞系、(c)MK1775处理的KYSE30细胞系、和(d)MK1775处理的KYSE150细胞系中的基因功能GO分析。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在大多数癌症类型中，癌症发病率和死亡率都存在着性别差异，其中某些癌症通常具有性别特异性(例如，女性的卵巢癌和男性的前列腺癌)。而在非生殖系统癌症中，男性通常表现出比女性更高的发病率，且死亡率比女性高近两倍，如唇癌、喉癌、食道癌和膀胱癌等。除了癌症发病率和死亡率不同外，男性和女性对治疗的反应也不同。同时，性别间药物代谢的差异经常导致女性患者出现较高的全身毒性反应，并相应影响治疗效果。因此，了解癌症治疗响应中的性别差异对于优化癌症治疗方法、实现癌症精准治疗具有重要意义。

了解男性和女性之间不同癌症易感性的潜在机制，对于实现有效的食管鳞癌抗癌治疗至关重要。前期研究显示ESCC的性别差异与雄激素受体(AR)和雌激素受体β(Erβ)等性激素受体相关。然而，这些研究仅部分解释了男性ESCC病发病率普遍较高的原因，尚未关注ESCC治疗响应中的性别差异。因此，需要做出更多努力来阐明ESCC的性别差异，特别是在治疗响应中的性别差异。

本申请的发明人，分析了663例ESCC病患者的基因组学、转录组学和表观基因组学，发现多组学数据中明显存在G2/M检查点通路相关的性别差异和年龄差异。根据具有性别差异的基因表达模式，通过来自以下三个药物敏感性数据库的药物重定位鉴定了十种化合物：The Connective Map(CMap),Genomics of Drug Sensitivity in Cancer(GDSC)和The Cancer Therapeutic Response Portal(CTRP)。其中，MK1775和地西他滨在体外和体内对两种男性ESCC细胞系均表现出较好的疗效。药物与G2和M间转换的相关性在男性细胞系中尤为明显。本发明首先在ESCC验证了G2/M检查点通路的性别差异，然后确定将G2/M靶点纳入男性患者的联合治疗中可提高ESCC治疗的疗效。

技术方案

一方面，本发明实施例提供了MK1775在制备治疗或辅助治疗雄性食管癌患者的产品中的应用。

MK1775是一种WEE1抑制剂，据报道已被纳入各种癌症类型的DNA损伤治疗临床试验。WEE1是一种参与细胞周期调节和DNA损伤反应的激酶，也被鉴定为癌症中ATRX缺乏的特异性合成致死伴侣。但目前没有研究表明MK1775的药物效果存在男女性别差异。

本发明证实了ESCC存在的性别差异，并从ESCC的基因组学、表观基因组学和转录组学研究了性别之间的生物学差异。此外，本发明发现发现女性衰老引起的G2/M检查点改变可能导致性别差异。最重要的是，通过应用药物重定位，确定了两种G2/M相关药物(MK1775和地西他滨)，这两种药物对男性ESCC患者有效，并可能克服ESCC的死亡率和治疗响应上的性别差异。

本文中的“雄性”是指在双性繁殖的生物中，负责制造精子的个体(或个体的其中一部份)的性别，包括人类中的男性和哺乳动物中的雄性。

在一些实施例中，所述雄性包括老年雄性。可选地，老年男性的岁数≥60岁。

本文中的“治疗”是指：治愈疾病、改善或减轻疾病或疾病的症状、抑制或减轻疾病或其病理特征的加重或恶化中的任意一种或多种。

另一方面，本发明实施例提供了MK1775在制备提高男性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用。

另一方面，本发明实施例提供了地西他滨在制备治疗或辅助治疗男性食管癌患者的产品中的应用。

地西他滨的作用机理被认为是整合到DNA中，取代DNA中的胞嘧啶，并将DNA甲基转移酶共价捕获到DNA中，从而导致对DNA甲基转移酶的不可逆抑制。但目前没有研究表明地西他滨会在食管癌的治疗中存在男女性别差异。

另一方面，本发明实施例提供了地西他滨在制备提高男性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用。

另一方面，本发明实施例提供了组合物在制备治疗或辅助治疗男性食管癌患者的产品中的应用，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨。

另一方面，本发明实施例提供了组合物在制备提高男性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨。

另一方面，本发明实施例还提供了一种药物组合物，其活性成分包括：MK1775和地西他滨中的任意一种或两种。

在一些实施例中，所述食管癌包括食管鳞癌。

在一些实施例中，所述产品包括：药物、食品和保健品中的任意一种。

在一些实施例中，所述药物或药物组合物可以是适用于口服的形式，例如片剂、糖锭剂、锭剂、水或油混悬液、可分散粉末或颗粒、乳液、硬或软胶囊，或糖浆剂或酏剂。可按照本领域任何已知制备药用或药物组合物的方法制备口服药物。此类口服药物可含有以下任意一种或多种成分：甜味剂、矫味剂、着色剂和防腐剂，以提供悦目和可口的药用制剂。

所述片剂可含有上述活性成分(MK1775和/或地西他滨)和用于混合的适宜制备片剂的无毒的可药用的赋形剂。这些赋形剂可以是惰性赋形剂，造粒剂、崩解剂，粘合剂和润滑剂中的任意一种或多种。上述片剂可以不包衣或可通过掩盖药物的味道或在胃肠道中延迟崩解和吸收，因而在较长时间内提供缓释作用的已知技术的包衣。

水混悬液含有上述活性成分和用于混合的适宜制备水混悬液的赋形剂。此类赋形剂是悬浮剂，分散剂或湿润剂。

油混悬液可通过使活性成分悬浮于植物油，或矿物油配制而成。油悬浮液可含有增稠剂。

在一些实施例中，所述药物或药物组合物也可以是水包油乳剂的形式。油相可以是植物油，或矿物油或其混合物。适宜的乳化剂可以是天然产生的磷脂，乳剂也可以含有缓和剂、甜味剂、矫味剂、防腐剂、着色剂和抗氧剂中的任意一种或多种。

在一些实施例中，所述药物或药物组合物也可以是无菌注射水溶液形式。可以使用的可接受的溶媒或溶剂有水、林格氏液和等渗氯化钠溶液。无菌注射制剂可以是上述活性成分溶于油相的无菌注射水包油微乳，可通过局部大量注射。可将注射液或微乳注入患者的血流中；或者，按可保持本发明活性成分恒定循环浓度的方式给予溶液和微乳。为保持这种恒定浓度，可使用连续静脉内递药装置。

在一些实施例中，所述药物或药物组合物也可以是用于肌内和皮下给药的无菌注射水或油混悬液的形式。可按已知技术，用适宜的分散剂、湿润剂或悬浮剂配制该混悬液。此外，可用无菌固定油作为溶剂或悬浮介质。为此目的，可使用任何调和固定油。此外，脂肪酸也可以制备注射剂。

另一方面，本发明实施例还提供了MK1775或地西他滨在制备抑制雄性来源的食管癌细胞系的产品中的应用。

另一方面，本发明实施例还提供了组合物在制备抑制雄性来源的食管癌细胞系的产品中的应用，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨。

可选地，所述“抑制雄性来源的食管癌细胞系”包括：抑制对应细胞系的生长、增殖和/或细胞活性。

在一些实施例中，所述食管癌包括食管鳞癌。

在一些实施例中，所述食管癌细胞系包括：ESCC细胞系KYSE150和KYSE510中的任意一种。

此外，本发明实施例还提供了一种治疗或辅助治疗男性食管癌患者的方法，其包括：向患者施用有效剂量的目标药物，所述目标药物包括MK1775和地西他滨中的任意一种。

如本领域技术人员所熟知的，药物的给药剂量依赖于多种因素，包括但并非限定于以下因素：所用具体化合物的活性、患者的年龄、患者的体重、患者的健康状况、患者的行为、患者的饮食、给药时间、给药方式、排泄的速率、药物的组合等；另外，最佳的治疗方式如治疗的模式、目标药物的日用量可以根据传统的治疗方案来验证。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例通过对155例食管鳞癌患者的肿瘤组织和癌旁组织进行RNA测序(RNA-seq)得到的数据，针对男女性别进行差异表达基因的识别，并将前3000个具有性别差异表达的基因作为输入数据用于接下来的筛选。

药物预测工作流程如图1所示。首先选择了三个药物敏感性数据库：TheConnective Map(Cmap)，Genomics of Drug Sensitivity in Cancer(GDSC)，和TheCancer Therapeutic Response Portal(CTRP)。通过使用CMap中的查询，选择了765种评分大于0的潜在药物。由于GDSC和CTRP没有这样的在线工具，仅将机器学习过程应用于GDSC和CTRP数据集。机器学习过程是使用onchorpristerr R软件包执行的。将GDSC2和CTRP2数据集作为训练数据，并将两种性别中3000个表达不同的药物敏感性最高者的表达数据作为输入数据。然后，使用岭回归建立了一个模型。oncoPredict将预测每种药物和每名患者的IC50。为了确定性别差异药物，在两种性别之间进行了t检验。不幸的是，三个数据库预测的性别差异药物并不重叠，因为药物敏感性数据涵盖不同领域，且纳入的药物数量不同。因此，根据已出版、t检验中的p值以及来自CMap的药物评分对药物进行了筛选。

基于此，最终选择了10种可能对ESCC患者具有显著性别差异敏感性的药物，其中包括MK1775和地西他滨。

实施例2

验证MK1775和地西他滨在体内对男性ESCC细胞系的抑制作用。

使用男性来源的ESCC细胞系KYSE30和KYSE450以及女性来源的ESCC细胞系KYSE150和KYSE510，通过细胞增殖试验筛选了10种候选药物，发现MK1775和地西他滨对男性ESCC细胞系的抑制作用较强(图2～图3)。

具体实验过程为用实时动态活细胞监测仪Incucyte S3测定KYSE150、KYSE510、KYSE30和KYSE450细胞72h的生长曲线。KYSE30和KYSE450细胞来源于男性患者，而KYSE150和KYSE510细胞来源于女性患者。具体做法如下：将KYSE30细胞接种到96孔板中，密度为2500个细胞/孔；将KYSE150、KYSE450或KYSE510细胞接种到96孔板中，密度为3000个细胞/孔。细胞贴壁后，用地西他滨(10μM)或MK1775(200nM)处理细胞，并每3小时用实时动态活细胞监测仪Incucyte S3(SINSITECH，Beijing，China)拍照，共拍摄72小时。使用细胞汇合度(％)来测量细胞增殖。

实施例3

验证MK1775和地西他滨在体内对雄性和雌性小鼠ESCC移植瘤的抗肿瘤作用。

将男性和女性ESCC细胞系分别异种移植到雄性和雌性BALB/c裸鼠皮下。当异种移植瘤体积达到约25mm³时，将小鼠随机分为药物组或溶剂对照组。给予MK1775(60mg/kg，p.o.)每日一次，或地西他滨(1mg/kg，i.p.)两天一次，直至处死小鼠。

见图4～6，与体外实验结果一致，男性来源的ESCC细胞系KYSE30和KYSE450显示出比女性来源的ESCC细胞系KYSE150更低的体内生长速率和更小的异种移植瘤体积。说明MK1775和地西他滨在ESCC细胞系中表现出性别差异的药物敏感性，在男性中的敏感性更高。

实施例4

G2/M通路是导致不同性别间药物敏感性差异的主要通路。

在地西他滨和MK1775及其靶基因之间的药物-基因网络中，两种药物都与CDK1密切相关，CDK 1通过调节中心体循环、有丝分裂的开始，并促进G2-M转换，在控制真核生物细胞周期中发挥关键作用(图7中a)。

发明人发现，G2/M通路在男性和女性中表现出差异。为了验证，本实施例进行了RNA-seq验证实验(图7中b，d)。地西他滨处理组与未处理组的KYSE150细胞之间差异表达的基因并不多。因此，未进行本体注释。地西他滨同时影响的通路包括G1/S转变和G2/M转变(图7中b)。此外，在MK1775处理后，细胞衰老和G2/M检查点通路受到影响。最重要的是，在MK1775治疗后，雄激素依赖通路在男性KYSE30细胞系中显著富集，而在女性KYSE150细胞系中未显著富集(图7中c，d)。因此，证明了地西他滨和MK1775对男性和女性ESCC细胞系的不同作用与G2/M通路相关。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.MK1775在制备治疗或辅助治疗雄性食管癌患者的产品中的应用。

2.MK1775在制备提高雄性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用。

3.地西他滨在制备治疗或辅助治疗雄性食管癌患者的产品中的应用。

4.地西他滨在制备提高雄性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用。

5.组合物在制备治疗或辅助治疗雄性食管癌患者的产品中的应用，其特征在于，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨。

6.组合物在制备提高雄性食管癌患者治疗敏感性的产品中的应用，其特征在于，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨。

7.根据权利要求1～6任一项所述的应用，其特征在于，所述食管癌包括食管鳞癌；

优选地，所述产品包括：药物、食品和保健品中的任意一种。

8.MK1775或地西他滨在制备抑制雄性来源的食管癌细胞系的产品中的应用；

优选地，所述食管癌包括食管鳞癌；

优选地，所述食管癌细胞系包括：ESCC细胞系KYSE30和KYSE450中的任意一种。

9.组合物在制备抑制雄性来源的食管癌细胞系的产品中的应用，其特征在于，所述组合物的活性成分包括：MK1775和地西他滨；

优选地，所述食管癌包括食管鳞癌；

10.一种药物组合物，其特征在于，其活性成分包括：MK1775和地西他滨中的任意一种或两种。