CN1771043A - 利用2-脱氧葡萄糖治疗癌症 - Google Patents
利用2-脱氧葡萄糖治疗癌症 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1771043A CN1771043A CN 200480002070 CN200480002070A CN1771043A CN 1771043 A CN1771043 A CN 1771043A CN 200480002070 CN200480002070 CN 200480002070 CN 200480002070 A CN200480002070 A CN 200480002070A CN 1771043 A CN1771043 A CN 1771043A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- administration
- cancer
- day
- treatment
- dosage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
化合物2-脱氧葡萄糖能够被用来治疗癌症,当以治疗有效剂量给药时,以及任选地与其他抗癌药物共同给药时,或者与外科手术切除或放射治疗联合时,可改善治疗患者的效果。
Description
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求下列美国临时专利申请序列号的优先权:2003年1月10日提交的60/439,266;2003年3月28日提交的60/458,665和60/458,846;2003年4月2日提交的60/460,012;以及2003年8月18日提交的60/496,163,在此以引用方式将上述专利申请并入本文。
发明背景
[0002]“癌症”一般是指细胞的不受控制的异常生长所导致的一类100多种疾病中的某种,这些细胞能够扩散到邻近组织或身体其他部位。癌细胞能够形成实体肿瘤,在这种实体肿瘤中癌细胞聚集在一起,或者,癌细胞作为分散细胞而存在,例如在白血病中的情况。正常细胞的分裂(再生)在达到成熟时会停止,并且仅仅是为了受损或死亡细胞的必要替换。癌细胞常常被称为“恶性的(malignant)”,这是因为它们无止境地分裂,最终就会排挤附近的细胞并扩散到身体的其他部位。癌细胞从一个器官扩散到另一个器官、或者从身体的一个部位扩散到身体的另一个部位,癌细胞的这种趋势正是它们与良性肿瘤细胞的区别所在,因为尽管良性肿瘤细胞会过度生长,但是不会扩散到身体的其他器官或部位。恶性的癌细胞最终通过血流或淋巴系统转移扩散到身体的其他部位,并在那里繁殖并形成新的肿瘤。这种肿瘤的发展使癌症成为一种致命疾病。虽然在癌症的治疗和诊断中已经取得了巨大进步,但是每年仍有很多人死于癌症,并且他们的死亡通常都是由于对常规治疗具有抵抗性的转移性病灶和癌症。
[0003]大多数药物介导的癌症治疗依赖对细胞分裂具有选择性的毒素,其称为细胞毒性药剂。这些药物是有效的,因为癌细胞一般比正常细胞分裂得更加频繁。然而,几乎不可避免地,这类药物并不能杀灭患者体内的所有癌细胞。一个原因就是因为癌细胞能够获得变异,从而获得抗药性。另一个原因是因为并非所有的癌细胞都比正常细胞分裂更频繁,而且缓速分裂的癌细胞能够像正常细胞一样,甚至比正常细胞更加对这类毒剂不敏感。有些癌细胞分裂缓慢,这是因为它们存在于血管化较差的实体肿瘤中,因而不能产生细胞分裂所需要的能量。当肿瘤生长时,它需要血液供应,因而需要生长出新的血管。支持肿瘤生长的新血管通常是混乱的,使肿瘤的重要区域血管化较差,甚至使血管化区域出现间歇式阻塞。肿瘤中这些血管化较差的和阻塞区域的含氧量低——与相应的正常组织相比它们具有较低的氧浓度,它们中的细胞便表现出较慢的分裂速率。因而,仅有10%的实体肿瘤的中间氧浓度(median oxygen concentration)落入了正常值范围40-60mmHg,而有50%的实体肿瘤的中间氧浓度低于10mmHg。
[0004]除了使针对快速分裂细胞的细胞毒性药剂的功效减弱之外,肿瘤中含氧量低的环境还能够导致其他方式的治疗失败。首先,某些癌症药物和放射治疗的治疗作用均需要氧。其次,癌症药物通常是通过血流到达肿瘤的,较差的血管化将导致分配到肿瘤中含氧量低的区域的癌症药物较少。基于这些原因,肿瘤中含氧量低的区域提供了一个抵抗治疗的重要的癌细胞源。因此并不意外的是,低的肿瘤氧水平与较差的治疗效果、转移可能性的增加、存活可能性的降低都有关系。
[0005]癌细胞需要能量来支持它们快速的细胞分裂,甚至在肿瘤中含氧量低的区域内的、分裂得非常慢的癌细胞也需要能量来生存(氧的缺乏使它们丧失通过克雷伯氏(Kerbs)循环来产生能量的能力,因为克雷伯氏循环需要氧)。因此并不意外的是,许多癌细胞相对于正常细胞表现出增加的葡萄糖转运和糖酵解,因为在缺少氧的情况下通过糖酵解能够产生能量。而且,葡萄糖摄取量提高是高度恶性肿瘤的最普通的病征之一。为此,参考文献Dickens,1943,Cancer Research 3:73中报道了“典型的无损癌细胞表现出通过乳酸的无氧糖酵解过程来利用葡萄糖的不寻常能力”。假定癌细胞中糖酵解增加,代谢毒素对无氧糖酵解的抑制已经被作为一种优选杀灭癌细胞的手段来研究(参见McDonald,1952,Cancer Research 351-353),其中代谢毒素例如为2-去氧-D-葡萄糖(也称为2-脱氧-D-葡萄糖和2-DG;关于合成方法,请参见Bergmann,1922,Deutsch.Chem.Ges.56:158-60;Cramer,1952,Franklin Inst.253:277-80;以及日本专利公开号54-041384)。
[0006]据报道,2-DG抑制癌细胞中的糖酵解,并抑制癌细胞的生长(参见Woodward,1954,Cancer Res.14:599-605;Barban,1961,J.Biol.Chem.,236(7):1887-90;Myers,Mar.1975,Biochem Biophys ResCommun.63(1):164-71;Steiner,Jul.1983,Cancer Lett.19(3):333-42;Karczmar,Jan.1992,Cancer Res.52(1):71-76;Kern,Aug.1987,Surgery102(2):380-85;Kaplan,Feb.1990,Cancer Res.50(3):544-51;Kaplan,Mar.1991,Cancer Res.51:1638-44;Haberkorn,Nov.1992,J.Nucl.Med.33(11):1981-87;Jha,Apr.1993,Int.J.Radiat.Biol.63(4):459-67;Malaisse,Mar.1998,Cancer Lett.125:45-49;以及Aft et al.,2002,Br.J.Cancer 87:805-812)。据报道,2-DG在一些动物模型中阻止肿瘤生长(Sokoloff,1955,A.M.A.Arch.Path.729-732;Ball,1957,CancerRes.17:235-39;Laszlo,Feb.1960,J.Natl.Canc.Inst.24(2):267-281;Dills,Nov.1984,J.Nutr.114(11):2097-106;Kern,1987,Surgery 102(2):380-385;以及Cay等,1992,Cancer Res.52(20):5794-5796)。在20世纪50年代,首次采用2-DG通过单静脉滴注向人类癌症患者给药(参见Landau,1958,J.Natl.Canc.Inst.21:485-494),但是没有任何明显的治疗效果。
[0007]已经将2-DG和放射结合起来研究(参见Purohit,Mar.1982,Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.8:495-99;Tannock,Mar.1983,CancerRes.,43(3):980-83;Jain,May 1985,Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.11(5):943-50;Gridley,1985,Oncology 42(6):391-98;Dwarakanath,May 1987,Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.13(5):741-46;Dwarakanath,Mar.1999,Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.43(5):1125-33;Dwarakanath,Jul.2001,Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.50(4):1051-61;Kalia,Apr.1993,Indian J.Exp.Biol.31(4):312-15;Latz,Jul.1993,StrahlentherOnkol 169(7):405-11;Mohanti,Apr.1996,Int.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys.35(1):103-11;Kalia,May 1999,Indian J.Med.Res.109:182-87;以及Yeung,11 Dec.2001,PCT WO 02/58741)。
[0008]已经将2-DG与其他的细胞毒素和抗癌药物结合起来研究(参见Lampidis,Feb.1983,Cancer Res.43:716-20;Bernal,Oct.1983,Science 222:169-72;Herr,Apr.1988,Cancer Res.48:2061-63;Liu,May 2001,Biochemistry,840(18):5542-47;Saydjari,Jul.1989,Invest.New Drugs 7:131-38;Saydjari,1989,Pancreas,4:38-43;Haga,Mar.1998,Int.J.Cancer 76(1):86-90;Belfi,Apr.1999,Biochem.Biophys.Res.Commun.257(2):361-68;Yamada,1999,Cancer Chemother.Pharmacol.44(1):59-64;Halicka,Jan.1995,Cancer Res.55(2):444-49;Yun,1995,Oncol.Res.7(12):583-90;Schaider,1995,J.Cancer Res.Clin.Oncol.121(4):203-10;Ben-Horin,Jul.1995,Cancer Res.55(13):2814-21;Tomida,Nov.1996,Int.J.Cancer 68(3):391-96;Reinhold,Sep.2000,Oncol.Rep.,7(5):1093-97;Mese,Mar.2001,AntiCancerRes.21:1029-33;Lampidis,2 Mar.2001,PCT WO 01/82926,以及美国专利6,670,330)。
[0009]然而在通过50多年的研究之后,2-DG在美国或欧洲仍未被证实能够治疗癌症。因此对于利用2-DG来治疗癌症的方法,仍然存在需要。本发明满足了这一需求和其他的需求。
发明概述
[0010]在一个方面,本发明提供了一种治疗癌症的方法,该方法包括采用治疗有效剂量的2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)向哺乳动物给药。特别地,本发明提供了一种治疗癌症的方法,其通过采用治疗有效剂量的2-DG向需要癌症治疗的哺乳动物给药,其中治疗有效剂量是通过以大于每周一天的频率给药而获得的。根据本发明,2-DG给药的日剂量范围为1mg 2-DG/kg患者体重(1mg/kg)至1g/kg,进行多日给药。在一个实施方式中,日剂量的范围为约5mg/kg至约500mg/kg。在另一个实施方式中,日剂量为约10mg/kg至约250mg/kg。在另一个实施方式中,日剂量为约25mg/kg至约150mg/kg。2-DG的日剂量可以是每日给药一次(qday),或者被分成子剂量以多次剂量来给药,例如每日两次(bid)、每日三次(tid)或每日四次(qid)。
[0011]为了实现期望的治疗效果,2-DG必须以治疗上有效的日剂量给药多日。因而,采用2-DG治疗癌症的治疗上有效的给药要求周期性(例如,每日)给药,持续给药的时间段范围为三日至两周或更长。在一个实施方式中,治疗持续一至三月。典型地,2-DG的给药进行至少三个连续日,通常是至少五个连续日,更通常的是至少十个,有时为二十、三十、四十或更多个连续日。尽管连续地给予日剂量是实现治疗有效剂量的一个优选方式,但即使药物不进行每日给药,也能实现治疗上的有益效果,只要重复给药的频率足以使患者体内的药物保持治疗有效浓度。例如,可对患者进行每隔一天(qod)、每三日一次的给药,或者,如果采用了更高的剂量范围(250mg 2-DG/kg患者体重以及更高的剂量),甚至可以进行每周(qweek)一次的给药,然而在所有的例子中药物均被多次给药。在第二方面,本发明提供了一种在药学上可接受的2-DG制剂,其可用于本发明的方法中。本发明的2-DG制剂包括但不限于那些适合于口服给药和肠胃外注射的制剂。
[0012]在一个有关方面,本发明提供了2-DG在哺乳动物癌症治疗中的应用。在另一个有关方面,本发明提供了2-DG在制造癌症治疗药物中的应用。在另一个有关方面中,本发明提供了2-DG在制造与治疗癌症的其它抗癌剂联合使用的药物中的应用。在另一个有关方面中,本发明提供了2-DG在制造与治疗癌症的代谢抑制剂联合使用的药物中的应用。在一个实施方式中,所述药物每日给药,在一个星期的周期内至少给药三日。在一个实施方式中,药物通过口服给药。在一个实施方式中,药物是片剂或胶囊。在另一个实施方式中,药物是液体。在一个实施方式中,药物是液体,其所含有的2-DG的浓度范围为1-450mg/mL,更优选为50-250mg/mL,且可任选地含有防腐剂。在一个实施方式中,药物是含有约50mg至约5g 2-DG的片剂、丸剂、胶囊或囊剂。
[0013]在第三方面,本发明提供了一种治疗或预防癌症的方法,该方法包括采用治疗有效剂量的2-DG向哺乳动物给药。在一个实施方式中,该方法包括采用治疗有效剂量的2-DG与另一种抗癌剂联合向哺乳动物给药。在一个实施方式中,该方法包括采用治疗有效剂量的2-DG与外科手术以及可任选的另一种抗癌剂给药相联合向哺乳动物给药。在一个实施方式中,该方法包括采用治疗有效剂量的2-DG与放射治疗以及可任选的另一种抗癌剂给药相联合向哺乳动物给药。在一个实施方式中,癌症是乳腺癌、结肠癌、非小细胞肺癌,或前列腺癌。在一个实施方式中,癌症是多药物耐药性癌症或某种其它难以治疗的癌症。在一个实施方式中,癌症是对紫杉烷类化合物具有抗性的癌症,该方法包括以治疗有效剂量的2-DG和紫杉烷类化合物进行给药。
[0014]在一个有关方面中,本发明提供了治疗癌症的方法,其涉及对癌症患者进行初步评估,从而确定患者癌症对2-DG介导的药物治疗的感受性程度。本发明的这些方面和其他方面以及实施方式将在下面更加详细地描述。
附图说明
[0015]图1A-图1F显示了在小鼠MV522异种移植模型中2-DG/紫杉醇剂量研究的结果。
[0016]图2显示了某些2-DG类似物(analogs)的结构。
发明详述
[0017]本发明提供了采用治疗有效剂量的2-DG进行单独给药或与其他抗癌治疗,包括外科手术切除、放射治疗以及药物治疗,相联合进行给药来治疗癌症的方法。为了帮助理解本发明,在此的发明描述分为下列主题:(i)2-DG的治疗有效给药;(ii)与其他抗癌剂的联合给药(co-administration);(iii)与代谢抑制剂和其他药剂的联合给药;(iv)对患者的2-DG治疗的评估;(v)特定癌症的治疗;以及(vii)2-DG的制剂和包装。
2-DG的治疗有效给药
[0018]虽然2-DG给药对癌细胞和癌症患者的影响已经被研究了很多年,2-DG用于癌症治疗从未被认可过,因为人们没有发现这种化合物的治疗有效剂量或给药方式。本发明部分地是基于仅通过以有效剂量范围进行该化合物的重复给药即能达到期望的治疗效果这一发现而提出的。一方面,本发明提供了一种通过向哺乳动物给予治疗有效量的2-DG而治疗患者癌症的方法,其中,该治疗有效剂量是通过以每周一天以上的频率进行2-DG给药而获得。尽管“患者”通常是指人,本领域的技术人员将理解可采用本发明的方法和组合物来治疗任何哺乳动物的癌症,包括非人类的灵长动物和人类癌症的实验模型。在本发明的一个实施方式中,患者是指人类患者。本文中所使用的“治疗”癌症(或治疗患有癌症的患者)是指采取措施以获得有益或预期的结果,包括但不限于缓解或改善癌症的一种或多种症状,降低疾病的严重程度,延迟或减慢疾病发展,改善、减轻或稳定病状,部分或完全缓解症状,延长生存时间,以及本领域已知的其它有益效果。
[0019]根据本发明的方法,2-DG的给药日剂量为1mg 2-DG/kg患者体重至约1g 2-DG/kg患者体重。对于人类患者的治疗,最大日剂量优选为不超过500mg/kg患者体重,因此,2-DG的给药日剂量为约1mg2-DG/kg患者体重至约500mg 2-DG/kg患者体重。在一个实施方式中,2-DG的给药日剂量按每位被治疗的患者体重计为约5mg/kg至约500mg/kg 2-DG。在另一个实施方式中,治疗有效剂量按每位被治疗的患者体重计为约10mg/kg至约250mg/kg 2-DG的日剂量。在另一个实施方式中,治疗有效剂量按每位被治疗的患者体重计为约25mg/kg至约150mg/kg的2-DG。在另一个实施方式中,治疗有效剂量按每位被治疗的患者体重计为约25mg/kg至约50mg/kg的2-DG。
[0020]为获得疗效,2-DG的治疗有效日剂量通常分为多次向患者给药。在一个实施方式中,在一段时期内,将2-DG每日进行给药。典型地,采用每日给药,持续至少3个连续日。在有关的实施方式中,给药进行至少5个连续日,至少7个连续日,或至少10个连续日。根据医师选择的剂量、制剂和给药途径以及患者的方便程度,每日的整个剂量可以通过每天一次的方式施给,或者,每日的剂量也可以在一天的过程中分为多次较小的剂量来施给(包括泵输注或静脉内给药)。例如,可将剂量分为较小的两次剂量,每日给药两次,或分为较小的三次剂量,每日给药三次。对读者显而易见的是,本文中所采用的“每日”给药并不限于每日给药一次,而是可包括多次给药。
[0021]也可采用除连续地每日给药之外的其它给药计划。每隔一天(qod)给药一次是特别方便的,在某些情况下采取每三日给药一次,或每星期给药一次可能是合适的,但在任何一种情况下,都将在一段时期内进行2-DG的重复给药。例如,无论给药是每日(如上所述,包括将日剂量分为多次)、每隔一天,或频率更低,在一种实施方式中,2-DG的给药都坚持每星期至少2天,并持续至少二、三、四、五个或至少六个连续的星期,或者,作为选择,在六个月的期间内给药进行至少两、三、四、五个或至少六个星期,或者,作为选择,在十二个月的期间内给药进行至少两、三、四、五个或至少六个星期。在一个实施方式中,2-DG的给药坚持每星期至少3天,并持续至少二、三、四、五个或至少六个连续的星期,或者,在六个月的期间内进行至少两、三、四、五个或至少六个星期,或者,在十二个月的期间内进行至少两、三、四、五个或至少六个星期。在一种实施方式中,2-DG的给药为每月至少10天,可选地为每月至少20天,并进行至少一个月或持续至少两、三、四、五个或至少六个连续的月,或者,在六个月的期间内进行至少一、二、三、四、五个或至少六个月。
[0022]为获得最佳疗效,以治疗有效剂量进行的给药持续进行多天,典型地为至少三个连续日,通常为至少五到十个连续日,或一星期,或几个星期或更长。因此,患者可按照本方法进行几天、一星期、一个月、两个月、三个月、六个月、一年或更长时间的2-DG给药。
[0023]与其它抗癌剂的给药方案相一致的是,2-DG可以进行多“轮”给药。例如,在一些实施方式中,2-DG的给药可为每日一次,持续至少三到十个,或至少五到十个连续日,这样的三到十日或五到十日的治疗可重复一次、两次或三次或更多次,某些情况下可在各次多日治疗之间存在一到数个星期的无治疗(施用2-DG)期间。类似地,在一些实施方式中,2-DG每隔一天进行给药,如此进行二到十次给药,更经常为三到十次给药,或五到十次给药,而这样的二、三或五到十次的隔日给药可以重复一次、两次或三次或更多次,在各次多日给药之间存在一到多个星期的无治疗(施用2-DG)期间。其它的多轮给药方案对于受到本公开教导的熟练医师来说是显而易见的。
[0024]一方面,“将2-DG按治疗有效剂量或方案给药”是指(i)在所指出的范围内(例如,1mg至1g 2-DG/kg患者体重,典型地为25至150mg 2-DG/kg患者体重)进行2-DG的给药,在规定的时期内持续规定的最少天数,其中2-DG的给药对患者的癌症具有疗效。示例性的2-DG治疗有效剂量方案包括本文所述的方案,如2-DG的给药进行3个连续日,5个连续日,7个连续日,10个连续日,每周至少3天,每周至少3天并持续一个月,每月至少10天,以及每月至少20天。
[0025]根据本发明的对2-DG治疗方案的优化,可对2-DG给药的剂量和频率进行选择,从而在治疗期间的血浆浓度曲线(AUC)下获得最大的持续面积。如AUC所测定的,理论上最佳的剂量给药方案使肿瘤细胞最大程度地暴露于2-DG,同时将任何单次给药的最大血浆浓度(Cmax)降至最低。Cmax值较高将会带来毒性,而AUC将决定疗效。正如在使用其它癌症治疗药物的领域中所理解的一样,如果观察到毒性,或者为了方便患者,可以暂时停止采用2-DG的治疗,然后再重新开始,这并不偏离本发明的范围。2-DG毒性可导致与低血糖症相一致的症状(包括发汗、烦躁或恶心)。在再治疗的方案中,可将剂量调整到可以反映患者对在先治疗的耐受性。在任何情况下,当在再治疗期间观察到毒性时,如果观察到严重的症状,可暂时停止给药。当带毒的第一器官(脑)不再含有明显浓度的2-DG(可通过症状的停止而间接地测定或确定)时,可终止给药的暂停期(休药期)。因此,间歇给药的期间不仅可用特定的天数来定义,也可基于症状和正常器官内2-DG的清除情况用休药期来定义。
[0026]在一个实施方式中,2-DG以不含葡萄糖的制剂形式给药。在一个实施方式中,在2-DG给药之前的8-16小时,患者禁食。在一个实施方式中,在2-DG的给药期间,患者保持低葡萄糖饮食。在本发明的一个实施方式中,2-DG的给药对象是低碳水化合物饮食的患者,所述的低碳水化合物饮食例如Atkins饮食。不受限于某一特殊的机理,食用低碳水化合物膳食导致身体可获得的葡萄糖减少,这使得在身体中处于肿瘤的低含氧区域的细胞更加对葡萄糖感到“饥饿”,从而使这些细胞更易于受到2-DG的影响(即,由于缺氧细胞很大程度上依赖于葡萄糖来获得能量;葡萄糖越少,则能量越低,而较低的能量水平使细胞更易于受到2-DG的影响,2-DG阻止了源于糖酵解的能量产生)。而且,低碳水化合物(并且还可以是高脂肪和/或高蛋白)的饮食会迫使身体利用脂肪产生能量,从而导致了酮体的产生。与葡萄糖相比,脑部产生能量更优选酮体,因此酮体的增加降低了脑部对葡萄糖的依赖,并因此降低了对2-DG的敏感性(即,如果脑部能从酮体产生充足的能量,则脑部不会由于2-DG介导的对糖酵解途径的阻断而受到伤害)。由于2-DG在脑部的积聚可带来毒性(通常表现为与低血糖症有关的症状),酮体的产生能有效地保护脑部避免2-DG的损害,使个体能经受较高剂量的2-DG或在一段较长时间段内进行2-DG连续给药。最后,酮体本身可能具有抗癌作用,因此酮体的产生可增加采用2-DG的抗癌治疗方案的治疗效果。
[0027]2-DG可以任何的本领域技术人员公知的方式进行给药(例如,包括口服、肠胃外、肌肉、局部或皮下途径),但通常以口服或肠胃外注射(例如,静脉内给药)方式给药。尽管静脉内给药对抗癌剂通常是优选的,但令人惊奇的是,2-DG的口服给药同样有效,且耐受性比静脉内给药更好(更低毒性)。这一发现使得可以设计出其中2-DG的给药比其它可能的方案更频繁和/或剂量更高的治疗方案。因而,在本发明的一种优选实施方式中,2-DG通过口服施用,如上所述地在一段时期内进行多次剂量给药。
[0028]采用这种治疗有效的剂量和疗程,本领域有经验的医师能明显改进当前采用的癌症疗法(包括外科手术切除、放射治疗和药物治疗),以及发展中的新药治疗所获得的治疗效果。在一个重要方面,本发明提供了采用其它的抗癌药物与2-DG相联合以治疗癌症的一种新方法,如以下部分的讨论。
与其他抗癌剂的联合给药
[0029]根据本发明的方法,2-DG可与其他抵抗癌症的药剂(“抗癌剂”)联合进行共同给药。不受限于任何特殊的机理或作用,这样的联合给药在某些情况下获得了数种预想不到的效果中的一种或多种,包括:
(i)2-DG和抗癌剂的联合施用对诱导癌细胞死亡具有协同作用;
(ii)联合施用提供了优于抗癌剂单独施用时的治疗结果,例如,更大程度上缓解或改善癌症的一种或多种症状,降低疾病的严重程度,延迟或减慢疾病的发展,改善、减轻或稳定病状,部分或全部地缓解症状,延长生命或其它有益的疗效;
(iii)采用2-DG的联合给药增加了癌细胞对抗癌剂的敏感性,从而允许以更低剂量的药剂向患者给药,或允许采用药剂对耐该药剂的细胞或难于治疗的细胞进行治疗;
(iv)2-DG和抗癌剂的联合施用增加了肿瘤低含氧区域内的细胞的杀死率,而这些细胞并不能被单独的药剂有效杀死。
[0030]如本文所采用的,当2-DG和另一种抗癌剂(在本文中也被称为“药剂”)作为同一疗程的一部分进行施用时,2-DG和药剂便是被“联合给药”或“共同给药”。在一个实施方式中,在施用药剂(即,开始别的癌症疗法)之前先施用2-DG,采用2-DG的治疗在施用药剂的过程(即,别的疗法的过程)中继续。在另一个实施方式中,在开始或完成其它的癌症疗法之后再进行2-DG的给药。在其它的实施方式中,先在开始另一种癌症疗法的同时进行2-DG的给药。在一个实施方式中,2-DG的给药先在药剂的给药之前进行,在药剂给药停止之后继续采用2-DG的治疗。在一个实施方式中,2-DG的给药先在药剂的给药之前进行,而采用2-DG的治疗是在药剂给药期间的一部分时间段内持续。对于某些药物,例如某些拓扑异构酶抑制体,可在第二药物的施用之前开始并完成2-DG的给药。
[0031]目前的抗癌药剂治疗通常涉及抗癌剂的多轮或多个“循环”的给药。对于2-DG的给药而言,每一个循环(以及一组完整循环)的给药都可视作第二药剂的施用。因而,2-DG的给药可以在采用其它药剂的治疗的多次循环中的任意循环或所有循环中进行;通常,2-DG在每一循环中按日进行给药,并持续两天或更多天。在本发明的一方面,在每一轮中按照计划进行2-DG和药剂的共同给药。例如,在一种常规的治疗中,采用静脉内24小时输注的方式,以135mg/m2的剂量进行紫杉醇给药,每21天给药一次,例如,在疗程的第21、42、63和84天给药。在该实例中,紫杉醇的每一轮给药都可以伴随着2-DG的共同给药,2-DG的共同给药可与紫杉醇给药同时进行(例如,2-DG的给药在第21、42、63和84天进行)、可以先于紫杉醇给药(例如,2-DG的给药在第20、41、62和83天进行),还可以紧随紫杉醇给药之后(例如,2-DG的给药可在第22、43、64和85天进行;或者在大致相等的期间段内进行隔天给药,在第21和23;第42和44,第63和65;以及第84和86天给药)。然而,为了方便的缘故,尤其是当药剂采用静脉内输注时,医生可省略第一循环中2-DG在前一天的剂量。或者,2-DG可在抗癌剂给药的多个循环的整个期间连续给药(例如,在紫杉醇的例子中,从第21天开始或在此之前进行每日给药直到治疗结束;从第21天开始或在此之前进行隔日的给药直到治疗结束,等等)。应该理解前面所列举的例子仅用于举例说明,并不意图以任何方式限制本发明。本领域的技术人员也应该理解在许多情况下,为了患者的方便,联合给药方案在第一个治疗循环中可能会有所不同(例如,在紫杉醇第一次给药之前不进行2-DG给药)。
[0032]在一个实施方式中,2-DG与当癌细胞中ATP水平较低时更有效的抗癌剂一起施用。在这个实施方式中,本发明的疗法可任选地包括测定被治疗的肿瘤中的ATP(或替代的标记物)水平的分析或试验。2-DG的作用是部分地通过减少癌细胞可获得的ATP。因而,在本发明的一个方面,2-DG以能够有效降低肿瘤中的ATP水平的剂量给药一次,仅在ATP水平开始再次上升之后才进行再次给药;之后,2-DG的给药使肿瘤中的ATP保持于低水平。因而,降低癌细胞中ATP的单独剂量的2-DG便可能具有疗效。然而,作为一个实例,由放射治疗和某些药物治疗,如烷化试剂或其它DNA修饰试剂引起的DNA破坏需要ATP才能进行修复。因此,当与这类治疗同时进行时,本发明的2-DG给药可以使患者获得更好的效果。在这种方法的一个实施方式中,2-DG与DNA破坏试剂同时施用,当另一种治疗停止时,或在其后的几天内即停止2-DG的给药。
[0033]在相关的实施方式中,按照本发明的方法将2-DG与其它的抗癌剂进行联合给药,以治疗具有多重药物抗性(multiple drug resistance)的肿瘤,这种治疗方法可以任选地包括诊断肿瘤是否具有多重药物抗性的步骤。这一步骤可以简单的是,施用药物并观察该癌症是否抵抗该药,或者是对与多重药物抗性有关的RNA、蛋白质或活性的存在进行诊断测试。多重药物抗性可源自某些蛋白质的表达,包括P-糖蛋白(PGP)、多药耐药蛋白(MRP)和肺耐药蛋白(LRP)。PGP导致了对蒽环类物质(anthracyclines)(例如阿霉素、柔红霉素和表柔霉素)、米托蒽醌(mitoxantrone)、长春花属生物碱(长春碱、长春新碱)、足叶乙甙、紫杉烷类化合物(紫杉醇、多西紫杉醇)以及放线菌素D的抗药性;MRP导致了对蒽环类物质、长春花属生物碱,以及足叶乙甙的抗药性;而LRP导致了对蒽环类物质、米托蒽醌、顺铂(CDDP),以及某些烷化试剂的抗药性。在一个实施方式中,本发明的治疗方法包括将治疗有效量的2-DG和另一种抗癌剂向具有多重药物抗性癌症的患者施用,所述的另一种抗癌剂选自该多重药物抗性肿瘤对其原本具有耐药性的那些药剂。
[0034]在另一个实施方式中,将2-DG与一种抗癌剂一起给药,该抗癌剂可直接或间接地抑制低氧诱导性因子1α(HIF1α),或者抑制诸如葡萄糖转运蛋白或VEGF的蛋白或酶,这些蛋白或酶的表达或活性通过HIF1α水平的增加而得到提高。适合用于本发明这一实施方式的HIF1α抑制剂包括P13激酶抑制剂;LY294002;雷帕霉素;组蛋白脱乙酰化酶抑制剂,例如(E)-(1S,4S,10S,21R)-7-[(Z)-亚乙基]-4,21-二异丙基-2-噁-12,13-二噻-5,8,20,23-四唑双环-[8,7,6]-二十三烯-16-烯-3,6,9,19,22-戊酮(FR901228,缩肽depsipeptide);热休克蛋白90(Hsp90)抑制剂例如格尔德霉素、17-烯丙基氨基-格尔德霉素(17-AAG),以及其他的格尔德霉素类似物,以及根赤壳菌素和根赤壳菌素衍生物例如KF58333;大豆异黄酮;茚酮;星形孢菌素(staurosporin);蛋白激酶-1(MEK-1)抑制剂例如PD98059(2′-氨基-3′-甲氧基黄酮);PX-12(1-甲基丙基-2-咪唑基二硫化物);灰侧耳菌素(pleurotin)PX-478;喹喔啉1,4-二氧化物;丁酸钠(NaB);硝普钠(SNP)以及其他的NO供体;微管抑制剂例如新生霉素、panzem(2-甲氧基雌二醇或2-ME2)、长春新碱、紫杉烷类化合物、埃坡霉素(epothilones)、discodermolide,以及前述任一物质的衍生物;香豆素;巴比妥和硫代巴比妥酸类似物;喜树碱;以及YC-1及其衍生物,YC-1是一种在Biochem.Pharmacol.,15 Apr 2001,61(8):947-954中描述的化合物,在此以引用方式将该文并入本文。
[0035]在另一个实施方式中,将2-DG与一种抗血管形成的药剂一起施用,该抗血管形成剂包括但不限于:血管生长抑制蛋白(angiostatin),一种抑制或拮抗VEGF作用的试剂、巴马司他(batimastat)、卡托普利(captopril)、软骨来源的抑制因子、大豆异黄酮、血管内皮抑素(endostatin)、白介素、薰草菌素A(lavendustin A)、醋酸甲羟孕酮(medroxypregesterone acetate)、重组人类血小板因子4、紫杉醇、tecogalan、萨利多胺(thalidomide)、凝血酶敏感蛋白、TNP-470和贝伐单抗(Avastin)。用于本发明所提供的联合治疗的其他有用的血管生成抑制剂包括Cox-2抑制剂,比如塞来昔布(Celebrex)、双氯芬酸(Voltaren)、依托度酸(Lodine)、苯氧苯丙酸(Nalfon)、吲哚美辛(Indocin)、苯酮苯丙酸(Orudis,Oruvail)、酮咯酸(Toradol)、噁丙嗪(Daypro)、萘丁美酮(Relafen)、舒林酸(Clinoril)、甲苯酰吡咯乙酸(Tolectin)、罗非昔布(Vioxx)、异丁苯丙酸(Advil)、甲氧萘丙酸(Aleve,Naprosyn)、阿司匹林,以及对乙氨基酚(Tylenol)。此外,因为丙酮酸在血管生成中具有重要作用,所以能够将丙酮酸模拟物和糖酵解抑制剂如卤代丙酮酸盐,包括溴代丙酮酸盐,与抗血管形成的化合物和2-DG联合使用以治疗癌症。在另一个实施方式中,将2-DG与一种抗血管形成剂和另一种抗癌剂一起给药来治疗癌症,所述的另一种抗癌剂包括但不限于选自下列的细胞毒性试剂:烷化剂、顺铂、卡铂,以及微管装配的抑制剂。
[0036]除了将2-DG与上面所述的药剂相联合之外,本发明提供了2-DG和其他抗癌药剂的各种协同组合。本领域技术人员能够容易地确定本文所述的与2-DG“协同”作用的抗癌药剂。例如,参考文献Vendetti,“Relevance of Transplantable Animal-Tumor Systems to theSelection of New Agents for Clinical Trial”,Pharmacological Basis ofCancer Chemotherapy,Williams and Wilkins,Baltimore,1975,以及Simpson Herren等,1985,“Evaluation of In Vivo Tumor Models forPredicting Clinical Activity for AntiCancer Drugs”,Proc.Am.Assoc.Cancer Res.26:330,以引用方式将这两篇文献并入本文,描述了帮助确定两种药物是否协同地作用的方法。虽然协同作用对于本发明的方法的治疗效果并不是必需的,但是协同作用能够改善治疗效果。如果两种药物的联合剂量方案所产生的肿瘤细胞杀灭作用明显好于单一药物以最佳或最大耐受剂量所产生的肿瘤细胞杀灭作用之和时,就可将这两种药物称为具有治疗协同作用。“协同程度”可被定义为采用最优联合方案的肿瘤细胞杀死的净对数值减去采用最优剂量的最具活性的单药剂的肿瘤杀死的净对数值。细胞杀死的差异在10倍(1个对数)以上就被确认为具有治疗协同作用。
[0037]至少在一些实施方式中,当将2-DG与另一种抗癌剂一起使用时,在用其他的一种或多种药物开始治疗之前先采用2-DG进行给药,并且在利用其他的一种或多种药物进行治疗的整个过程中通常进行持续的给药。在某些具体实施方式中,与不采用2-DG给药时的情况相比,与2-DG共同施用的药物的输送剂量更小,而且可任选地进行更长时间的给药。这样的“低剂量”治疗可包括例如采用抗癌药物以低于核准剂量的剂量进行更长时间的给药,并且根据本发明的方法采用2-DG一起进行治疗,所述的抗癌药物包括但不限于紫杉醇、紫杉特尔、阿霉素、顺铂或卡铂。这些方法可被用于在当前实施的治疗方法之上改善对患者的效果,更有效地杀灭癌细胞或阻止癌细胞生长,并减少另一治疗的副作用。在另外的实施方式中,将另外的一种或多种抗癌剂以与未进行2-DG共同给药时相同的剂量来给药。因而,当与2-DG联合使用时,所给予的另外一种或多种抗癌剂的剂量可以等于未使用2-DG时那些药剂所用的标准剂量或小于那些标准剂量。因此,根据本发明方法的2-DG给药可使医生利用现有的(或以后批准的)药物以较低剂量(与当前所用的剂量相比)来治疗癌症,从而缓解这类药物的某些或所有的毒副作用。对于一个给定患者的准确剂量对于各个患者是不相同的,这取决于众多因素,包括所采用的药物联合形式、所医治的具体疾病,以及患者的状况和之前的历史,但本领域普通技术人员根据本文所述是能够确定的。
[0038]医生是知道已知的批准的抗肿瘤药剂的具体剂量方案(即,推荐的有效剂量)的,并且这样的具体剂量方案在例如Physician′s DeskReference 2003,(Physicians′Desk Reference,57th Ed)MedicalEconomics Company,Inc.,Oradell,N.J中的产品描述中给出,并且/或者可从(美国)联邦药品管理局获得。下文也会提供某些抗癌药物的示例性的剂量方案。
[0039]一般将癌症药物归类为烷化剂(alkylators)、蒽环类化合物(anthracyclines)、抗生素、芳香化酶抑制剂、双磷酸盐、环加氧酶抑制剂、雌激素受体调节剂、叶酸拮抗剂、无机砷酸盐、微管抑制剂、调节剂(modifiers)、亚硝基脲、核苷类似物、破骨细胞抑制剂、含铂化合物、维生素A酸、拓扑异构酶I抑制剂、拓扑异构酶II抑制剂,以及酪氨酸激酶抑制剂。根据本发明的方法,2-DG能够与任何类别中的任意抗癌药物共同给药,或者在利用任意一种这样的药物或药物组合进行治疗之前或之后,均可进行2-DG的给药。此外,可将2-DG与某种生物疗法(例如,利用干扰素、白介素、集落刺激因子和单克隆抗体的治疗)联合施用。用来治疗癌症的生物制剂是本领域公知的,包括例如,曲妥珠单抗(Herceptin)、托西莫单抗以及131I标记的托西莫单抗(Bexxar)、利妥昔单抗(Rituxan)。然而,在一个实施方式中,与2-DG共同给药的抗癌药物不是拓扑异构酶抑制剂。
[0040]在本发明的实践中有用的烷化试剂包括但不限于二甲磺酸丁酯(Myleran,Busulfex)、苯丁酸氮芥(Leukeran)、异环磷酰胺(具有或不具有MESNA)、环磷酰胺(Cytoxan,Neosar)、glufosfamide、左旋苯丙氨酸氮芥、L-PAM(Alkeran)、氮烯咪胺(DTIC-Dome),以及替莫唑胺(Temodar)。根据本发明的方法,采用2-DG与一种烷化试剂共同给药来治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为慢性骨髓性白血病、多发性骨髓瘤或间变型星形细胞瘤。作为一个实例,化合物2-双[(2-氯乙基)氨基]四-氢-2H-1,3,2-噁咛磷-2-氧化物(通常也被称为环磷酰胺)是一种烷化试剂,可用来治疗III期和IV期的恶性淋巴瘤、多发性骨髓瘤、白血病、蕈样霉菌病、神经细胞瘤、卵巢腺癌、视网膜母细胞瘤以及乳癌。对于诱导疗法(induction therapy),环磷酰胺的给药剂量为1500-1800mg/m2,分剂量地进行静脉内给药,给药周期为3至5日;对于维持疗法(maintenance therapy),每7-10日给药350-550mg/m2,或者一周两次地静脉内给药110-185mg/m2。根据本发明的方法,采用2-DG与环磷酰胺共同给药,其中与环磷酰胺单独给药时的标准量相比,环磷酰胺可按照这样的剂量或更少的剂量给药和/或给药持续时间更长。
[0041]在本发明的实践中有用的蒽环霉素包括但不限于阿霉素(Adriamycin,Doxil,Rubex)、米托蒽醌(Novantrone)、依达霉素(Idamycin)、valrubicin(Valstar),以及表柔霉素(Ellence)。根据本发明的方法,采用2-DG与蒽环霉素共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为急性非淋巴细胞白血病、卡波济氏肉瘤、前列腺癌、膀胱癌、卵巢转移癌,以及乳腺癌。作为一个实例,通常被称为阿霉素的化合物(8S,10S)-[(3-氨基-2,3,6-三去氧-α-L-来苏己吡喃基)氧]-8-羟乙酰基-7,8,9,10-四氢-6,8,11-三羟基-1-甲氧基-5,12-萘二酮是从一种链霉菌,Streptomyces peucetius var.caesius培养物中分离出的细胞毒性的蒽环抗生素。阿霉素已经成功地用来使弥散性肿瘤病症产生消退,弥散性肿瘤病症例如为急性淋巴母细胞白血病、急性成髓细胞白血病、威氏肿瘤、成神经细胞瘤、软组织和骨肉瘤、乳腺癌、卵巢癌、膀胱移行细胞癌、甲状腺癌、Hodgkin型和非Hodgkin型淋巴瘤、支气管癌、以及胃癌。通常,阿霉素给药剂量的范围为:每隔21天进行一次静脉注射,单次给药的剂量为30-75mg/m2;每周一次静脉内注射,单次剂量为20mg/m2;或者,连续三日进行每日给药,每日的剂量为30mg/m2,而这样的过程每四周重复一次。根据本发明的方法,2-DG的共同给药在阿霉素以这样的剂量(或者更少的剂量)给药之前开始,并且持续到阿霉素给药之后。
[0042]在本发明的实践中有用的抗生素包括但不限于更生霉素、放线菌素D(Cosmegen)、博来霉素(Blenoxane)、道诺菌素,以及道诺霉素(Cerubidine,DanuoXome)。根据本发明的方法,采用2-DG与抗生素共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症选自急性淋巴细胞白血病、其他的白血病,以及卡波济氏肉瘤。
[0043]在本发明的实践中有用的芳香化酶抑制剂包括但不限于阿那曲唑(Arimidex)和letroazole(Femara)。根据本发明的方法,采用2-DG与芳香化酶抑制剂共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症是乳腺癌。
[0044]在本发明的实践中有用的双磷酸盐抑制剂包括但不限于唑来膦酸盐(Zometa)。根据本发明的方法,采用2-DG与双磷酸盐抑制剂共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症选自:多发性骨髓瘤、来自实体肿瘤的骨转移病灶,或前列腺癌。
[0045]在本发明的实践中有用的环加氧酶抑制剂包括但不限于塞内昔布(Celebrex)。根据本发明的方法,采用2-DG与环加氧酶抑制剂共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为结肠癌或一种称为家族性腺瘤息肉病的前期癌性病症。
[0046]在本发明的实践中有用的雌激素受体调节剂包括但不限于他莫西芬(Nolvadex)和氟维司群(Faslodex)。根据本发明的方法,采用2-DG与雌激素受体调节剂共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为乳腺癌,或进行治疗以防止乳腺癌的产生或复发。
[0047]在本发明的实践中有用的叶酸拮抗剂包括但不限于甲氨蝶呤和三甲氧蝶呤。根据本发明的方法,采用2-DG与叶酸盐拮抗剂共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为骨肉瘤。作为一个实例,通常被称为甲氨蝶呤的化合物N-[4-[[(2,4-二氨基-6-蝶啶基)甲基甲氨基]苯甲酰]-L-谷氨酸是一种抗叶酸药物,其已被用来治疗妊娠性绒膜癌,和治疗患有破坏性绒毛瘤(chorioadenoma destruens)和水泡样胎块(hydatiform mole)的患者。它在晚期恶性淋巴瘤的治疗中,以及在蕈样霉菌病(mycosis fungoides)的复杂病例的治疗中也是有用的。甲氨蝶呤按如下给药。对于绒膜癌,每日采用15-30mg的剂量进行肌肉内注射,疗程为5日,这样的疗程可以按需重复,并且在每个疗程间间隔一周或多周的间歇期。对于白血病,按30mg/m2的剂量每周进行肌肉内注射两次。对于蕈样霉菌病,按50mg的剂量每周进行肌肉内注射一次,或者,按25mg的剂量每周进行肌肉内注射两次。根据本发明的方法,采用2-DG与按如此剂量(或更低剂量)给药的甲氨蝶呤一起共同给药。5-甲基-6-[[(3,4,5-三甲氧基苯基)-氨基]甲基]-2,4-喹唑啉二胺(通常称为三甲氧蝶呤)是另一种能与2-DG共同给药的抗叶酸药物。
[0048]在本发明的实践中有用的无机砷酸盐包括但不限于三氧化二砷(Trisenox)。根据本发明的方法,2-DG与无机砷酸盐一起共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为顽固性的急性前髓细胞白血病(APL)。
[0049]在本发明的实践中有用的微管抑制剂(本文中所使用的“微管抑制剂”可以是干扰微管的装配或离解的任何药剂)包括但不限于长春新碱(Oncovin)、长春碱(Velban)、紫杉醇(Taxol,Paxene)、长春瑞宾(Navelbine)、多西紫杉醇(Taxotere)、埃坡霉素B或D或其任一种的衍生物,以及discodermolide或其衍生物。根据本发明的方法,采用2-DG与微管抑制剂共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为卵巢癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、卡波济氏肉瘤,以及源自乳房或卵巢的转移癌症。作为一个实例,通常被称为长春新碱的化合物22-氧基-长春碱是一种从普通长春花属植物中获得的生物碱(Vinca rosea,Linn.),可用于急性白血病的治疗。已经表明,它与其他溶瘤剂的结合使用在以下病症的治疗中是有用的:霍杰金氏症、淋巴肉瘤、网状细胞肉瘤、横纹肌肉瘤、成神经细胞瘤,以及威氏肿瘤。长春新碱每周一次静脉内给药的剂量对于儿童为2mg/m2,成人为1.4mg/m2。根据本发明的方法,采用2-DG与如此剂量的长春新碱共同给药。在一个实施方式中,在利用微管抑制剂例如紫杉烷类化合物进行治疗之前并不进行2-DG给药,相反,2-DG的给药是在利用微管抑制剂治疗开始的同时或者开始后几日至一周内进行。
[0050]在本发明的实践中有用的调节剂包括但不限于甲酰四氢叶酸(Wellcovorin),它与其他药物例如5-氟尿嘧啶一起使用来治疗结直肠癌。根据本发明的方法采用2-DG与一种调节剂和另一种抗癌剂一起共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症是结肠癌。在一个实施方式中,该调节剂是一种提高细胞吸收葡萄糖的能力的化合物,包括但不限于化合物N-羟基脲。据报道,N-羟基脲能够增强细胞吸收2-脱氧葡萄糖的能力(参见参考文献Smith et al.,1999,Cancer Letters141:85,在此将该文献以引用方式并入本文),本发明所提供的治疗方法的一个实施方式便是以据报道可以提高2-DG的吸收和治疗白血病的水平进行N-羟基脲给药,并一起进行本文所述的2-DG给药。在另一个这样的实施方式中,2-DG与一氧化氮或一氧化氮前体例如有机亚硝酸盐或精胺一氧化氮亲核复合体(spermineNONOate)一起共同给药来治疗癌症,因为后一种化合物能够促进葡萄糖的吸收,从而促进2-DG的吸收。
[0051]在本发明的实践中有用的亚硝基脲包括但不限于甲苄肼(Matulane)、罗氮芥(lomustine)、CCNU(CeeBU)、卡氮芥(BCNU,BiCNU,Gliadel Wafer),以及雌氮芥(Emcyt)。根据本发明的方法,采用2-DG与亚硝基脲一起共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症是前列腺癌或胶质母细胞瘤,包括复发性多形性胶质母细胞瘤。
[0052]在本发明的实践中有用的核苷类似物包括但不限于巯基嘌呤、6-MP(6-巯基嘌呤Purinethol)、氟尿嘧啶、5-FU(Adrucil)、硫代鸟嘌呤、6-TG(Thioguanine)、羟基脲(Hydrea)、阿糖胞苷(Cytosar-U,DepoCyt)、脱氧氟尿苷(FUDR)、氟达拉滨(Fludara)、喷司他丁(Nipent)、克拉曲滨(Leustatin,2-CdA)、吉西他滨(Gemzar)以及卡培他滨(Xeloda)。根据本发明的方法,采用2-DG与核苷类似物共同给药来治疗癌症。在一个实施方式中,癌症是B细胞淋巴细胞白血病(CLL)、毛细胞白血病、胰腺癌、转移性乳腺癌、非小细胞肺癌、或转移性结直肠癌。作为一个实例,通常被称为5-氟尿嘧啶的化合物5-氟-2,4(1H,3H)-嘧啶二酮是一种抗代谢的核苷类似物,其对于外科手术或其他手段认为不能治愈的患者的结肠、直肠、乳房、胃和胰腺的癌症的缓解治疗是有效的。在初始治疗中,5-氟尿嘧啶以12mg/m2的剂量进行每日一次的静脉内给药,连续4日进行给药,但日剂量不能超过800mg。如果在整个疗程中均未观察到毒性,那么在第6、8、10、12日给药剂量为6mg/kg。而在第5、7、9和11日并不给药。对于经不起风险的患者或那些营养状况不佳的患者,以6mg/kg的日剂量给药3日,但日剂量不能超过400mg。如果在整个疗程中均未观察到毒性,那么在第5、7、9和11日给药剂量为3mg/kg。而在第4、6和8日并不给药。遵照任一计划的一系列注射就构成了治疗过程。根据本发明的方法,采用2-DG与如此剂量的5-FU或与相应调整剂量的前体药形式Xeloda一起共同给药。作为另一个实例,通常被称为6-硫代鸟嘌呤的化合物2-氨基-1,7-二氢-6H-嘌呤-6-硫酮是一种对急性非淋巴细胞白血病的治疗有效的核苷类似物。6-硫代鸟嘌呤口服给药的剂量为每日约2mg/kg体重。总的日剂量可以在一次施用中提供。如果按这种剂量服用4周后,病情仍无好转,那么可谨慎地将剂量提高到3mg/kg/日。根据本发明的方法,采用2-DG与按如此剂量(或更少剂量)给药的6-TG一起共同给药。
[0053]在本发明的实践中有用的破骨细胞抑制剂包括但不限于帕米磷酸盐(Aredia)。根据本发明的方法,采用2-DG与破骨细胞抑制剂一起共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症是乳腺癌的溶骨性骨转移,一种或多种另外的抗癌剂与2-DG一起共同给药。
[0054]在本发明的实践中有用的铂化合物包括但不限于顺铂(Platinol)和卡铂(Paraplatin)。根据本发明的方法,采用2-DG与一种铂化合物共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为转移性睾丸癌、转移性卵巢癌、卵巢瘤以及膀胱移行细胞癌。作为一个实例,通常称为顺铂的化合物顺式-二氯二氨合铂(II)可用于转移性睾丸肿瘤和卵巢肿瘤的缓解治疗,以及不宜进行外科手术或放射线疗法的膀胱移行细胞癌的治疗。当顺铂用于晚期膀胱癌时,其静脉内注射给药的剂量为每3至4周一次,每次50-70mg/m2。根据本发明的方法,采用2-DG与按如此剂量(或更少剂量)给药的顺铂一起共同给药。可将一种或多种另外的抗癌剂与该铂化合物和2-DG一起共同给药。作为一个实例,顺铂(Platinol)、争光霉素(Blenoxane)以及Velbam可与2-DG一起共同给药。作为另一个实施例,顺铂(Platinol)和阿霉素可与2-DG一起共同给药。
[0055]在本发明的实践中有用的类维生素A(retinoids)包括但不限于全反式维甲酸(tretinoin)、ATRA(Vesanoid)、9-顺式维甲酸(Panretin)以及视黄醛(Targretin)。根据本发明的方法,采用2-DG与类维生素A一起共同给药来治疗癌症。在一个实施方式中,癌症选自:APL、卡波济氏肉瘤和T细胞淋巴瘤。
[0056]在本发明的实践中有用的拓扑异构酶I抑制剂包括但不限于拓扑替康(Hycamtin)和伊立替康(Camptostar)。根据本发明的方法,采用2-DG与拓扑异构酶I抑制剂一起共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症是卵巢、结肠或直肠的转移癌或小细胞肺癌。然而,如上所述,在本发明的一个实施方式中,在拓扑异构酶I抑制剂给药之前或之后,或既在之前又在之后进行2-DG的给药,但2-DG的给药不与拓扑异构酶I抑制剂的给药同时进行。
[0057]在本发明的实践中有用的拓扑异构酶II抑制剂包括但不限于足叶乙甙、VP-16(Vepesid)、替尼泊甙、VM-26(Vumon)和足叶乙甙磷酸盐(Etopophos)。根据本发明的方法,采用2-DG与拓扑异构酶II抑制剂一起共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症选自:顽固性睾丸肿瘤、顽固性急性淋巴母细胞白血病(ALL),以及小细胞肺癌。然而,如上所述,在本发明的一个实施方式中,在拓扑异构酶II抑制剂给药之前或之后,或既在之前又在之后进行2-DG的给药,但2-DG的给药不与拓扑异构酶II抑制剂的给药同时进行。
[0058]在本发明的实践中有用的酪氨酸激酶抑制剂包括但不限于伊马替尼(Gleevec)。根据本发明的方法,2-DG与酪氨酸激酶抑制剂一起共同给药以治疗癌症。在一个实施方式中,癌症为CML或转移性或不可切除的恶性胃肠道基质肿瘤。
[0059]因此,本发明提供了治疗癌症的方法,其中采用2-DG或其药学上可接受的盐与一种或多种其它的抗癌剂向患者给药。这类其他抗癌剂的特例包括但不限于5-甲基-6-[[(3,4,5-三甲氧基苯基)氨基]-甲基]-2,4-喹唑啉二胺或其药学上可接受的盐;(8S,10S)-[[3-氨基-2,3,6-三去氧-α-L-来苏己吡喃基]氧]-8-羟乙酰基-7,8,9,10-四氢-7,8,9,10-四氢基-6,8,11-三羟基-1-甲氧基-5,12-萘二酮或其药学上可接受的盐;5-氟-2,4(1H,3H)-嘧啶二酮或其药学上可接受的盐;2-氨基-1,7-二氢-6H-嘌呤-6-硫酮或其药学上可接受的盐;22-氧-长春碱或其药学上可接受的盐;2-双[(2-氯乙基)氨基]四氢-2H-1,3,2-噁咛磷-2-氧化物或其药学上可接受的盐;N-[4-[[(2,4-二氨基-6-蝶啶基)甲基]甲基氨基]苯甲酰基]-L-谷氨酸或其药学上可接受的盐;或顺-二氨二氯铂(II)。本发明的方法通常可适用于所有的癌症,但对以大片区域的低含氧组织表征的实体肿瘤具有特别显著的疗效。可用本发明的方法治疗的特定癌症将在下一部分中讨论。
与代谢抑制剂和其他药剂的联合给药
[0060]可与2-DG联合使用以治疗癌症的其它药剂包括糖酵解抑制剂、NADH/NADPH的形成抑制剂,以及核糖-5磷酸盐的合成抑制剂、增加葡萄糖转运的药剂(包括紫杉烷在内的这类药剂也增加了2-DG的转运)、CDKs抑制剂flavopiridol、苔藓虫素(Bryostatin)、7-羟基星形孢菌素、羧酰胺-三唑、KRN5500、spicamycin、雷帕霉素,非抗菌四环素、COL-3、quinocarmycin、DX-52-1、rebeccamycin、比折来新(bizelesin)、dolastin 10、利索新(Rhizoxin)、隐藻素(Cryptophycin)、艾榴素(eleutherobin),和前述化合物的类似物和衍生物。2-DG联合治疗的抗癌效果也可通过与脂肪酸氧化抑制剂共同给药而得以提高,所述的脂肪酸氧化抑制剂包括但不限于雷诺嗪(Ranolazine)。在一个实施方式中,2-DG与脂肪酸氧化抑制剂和其它抗癌剂如细胞毒性试剂一起给药而治疗癌症。
[0061]2-DG是一种代谢抑制剂,可根据本发明的方法与其它代谢抑制剂,并任选地与其它细胞毒性试剂或抗癌剂联合使用,以治疗癌症。本文中所用的术语“代谢抑制剂”是指抑制糖酵解(例如但不限于抑制葡萄糖转运或抑制己糖激酶)和/或线粒体功能的任何化合物。氯尼达明(Lonidamine),也被称为DoridaminaTM(ACRAF),及其类似物便是代谢抑制剂,并在美国专利3,895,026和6,001,865中有所描述,将这两份文献以引用方式并入本文。本发明的方法中采用的其它糖酵解抑制剂、线粒体功能抑制剂、线粒体毒素,以及己糖激酶抑制剂在PCT专利公布文献WO01/82926和于2000年5月1日递交的美国专利申请序列号09/561,720;美国专利6,218,435、5,824,665、5,652,273和5,643,883;以及美国专利申请公开号20030072814、20020077300和20020035071中有所描述;将前述的每一个专利公开和专利申请以引用方式并入本文。在一个实施方式中,本发明提供了采用治疗有效剂量的2-DG与其它代谢抑制剂相联合向患者给药而治疗患者癌症的方法对接受2-DG治疗的患者的评估
[0062]在一个有关方面中,本发明提供了治疗癌症的方法,包括对癌症患者进行初步评估以确定患者癌症对2-DG介导的药物治疗的感受性程度。一方面,该评估要评价肿瘤的低含氧量状态,原因是通常来说,肿瘤含氧量越低,则肿瘤越易受到2-DG治疗的影响,或要评价肿瘤的能量状态,原因是癌细胞中ATP浓度越低,细胞越易受到2-DG治疗的影响。因而,在一个实施方式中,用氧传感器探测患者肿瘤,以确定肿瘤的低含氧量状态。在一个实施方式中,检查患者体内癌细胞中的HIF-1α表达,原因是HIF-1α表达增加与缺氧增加相关联。在一个实施方式中,评价患者癌细胞的葡萄糖利用水平和葡萄糖转运蛋白水平,原因是葡萄糖利用的增加和葡萄糖转运蛋白的增加表明对2-DG治疗的感受性增加。在一个实施方式中,评价患者癌细胞的ATP浓度或产量,原因是较低的ATP水平表明对2-DG介导的治疗的感受性会增加。在一个实施方式中,测量或确定在患者癌细胞中的VEGF表达,原因是VEGF表达的增加表明对2-DG介导的治疗的感受性有所增加。
[0063]在一个实施方式中,测试患者癌细胞中是否存在癌症相关的或由癌症导致的突变,例如p53突变,原因是这类突变经常发生在肿瘤的低含氧量区域,并因此可作为非常易受2-DG介导的治疗影响的肿瘤的标志。在一个实施方式中,评价患者癌症的抗药性,原因是2-DG介导的治疗可向多重药物抗性细胞赋予对一种或多种药物敏感的性质,而在缺乏2-DG的情况下,细胞对这些药物具有抗性。
[0064]在本发明这一方面的第一实施方式中,可单独采用2-DG或采用2-DG与其它抗癌剂相联合来治疗由特定蛋白或遗传标记鉴定的癌症。这类标记在上文中已被描述(HIF1α表达、VEGF表达、葡萄糖利用、葡萄糖转运蛋白水平,以及类似的标记)。这里将进行额外的说明,根据本发明的方法采用2-DG向确定具有低水平的葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)活性的肿瘤给药;在另一个实施方式中,本发明提供了用于识别非常易受2-DG治疗影响的肿瘤的诊断方法,该方法包括获得肿瘤的活组织切片,分析该活组织切片的葡萄糖-6-磷酸酶活性以确定被分析的活性是否小于或等于相应正常组织的活性。如果该分析表明G6Pase活性小于或等于相应正常组织的活性,则肿瘤极易受到根据本发明方法的2-DG治疗的影响。据信,2-DG之所以能发挥其疗效,至少部分地是由于磷酸化作用(生成2-DG-6-磷酸盐)和磷酸化产物在靶细胞中积累的结果。G6Pase除去了该磷酸盐,使2-DG从靶细胞扩散;因而,低剂量的G6Pase增加了肿瘤对2-DG介导的治疗的感受性。
治疗特定的癌症
[0065]本发明的方法和组合物可被用来治疗任何癌症,无论是恶性的还是良性的。在一个重要的实施方式中,本发明提供了治疗特定类型的恶性癌症的方法,特定类型的恶性癌症包括但不限于非小细胞肺癌、头颈癌、前列腺癌、结肠癌,以及人和其他哺乳动物的乳腺癌。这些方法包括将治疗有效量的2-DG或其药学上可接受的盐单独地或与抗肿瘤有效量的一种或多种其它抗癌化合物联合进行给药。
[0066]本发明的方法和组合物能够被用于治疗常见癌症,例如膀胱癌、结直肠癌、子宫内膜癌、白血病、肺癌、淋巴瘤、黑素瘤和卵巢癌,以及不太常见的癌症,包括但不限于急性淋巴细胞白血病、成人急性骨髓性白血病、成人非霍杰金氏淋巴瘤、脑瘤、子宫颈癌、儿童期癌、儿童期肉瘤、慢性淋巴细胞白血病、慢性骨髓性白血病、食道癌、毛细胞白血病、肾癌、肾细胞癌、肝癌、多发性骨髓瘤、成神经细胞瘤、口腔癌、胰腺癌、原发性中枢神经系统淋巴瘤、皮肤癌,以及非小细胞肺癌。在一个实施方式中,将2-DG与利妥昔单抗(Rituxan)联合给药以治疗淋巴瘤。在一个实施方式中,将2-DG与贝伐单抗(Avastin)联合给药以治疗肾细胞癌。通过本发明的方法和组合物能够治疗的儿童期癌包括但不限于脑干神经胶质瘤(brain stem glioma)、小脑星形细胞瘤、大脑星形细胞瘤、室管膜瘤(ependymoma)、尤因氏肉瘤及家族肿瘤、颅外生殖细胞瘤、霍杰金氏病、ALL、AML、肝癌、髓母细胞瘤、成神经细胞瘤、非霍杰金氏淋巴瘤、骨肉瘤、骨恶性纤维组织细胞瘤、视网膜母细胞瘤、横纹肌肉瘤、软组织肉瘤、脑幕上原始神经外胚层及松果体瘤(supratentorial primitive neuroectodermal andpineal tumors)、异常儿童期癌、视觉路径及下丘脑胶质瘤(visualpathway and hypothalamic glioma),以及维尔姆斯氏瘤和其他儿童期肾脏肿瘤。
[0067]本发明的方法和组合物也能够被用来治疗起源于或者已经转移到下列部位或组织的癌症:骨、脑、乳房、消化和肠胃系统、内分泌系统、眼、泌尿生殖道、生殖细胞、妇科系统、头颈部、血液系统、血液、肺、呼吸系统、胸部、肌骨骼系统,以及皮肤。
[0068]在本发明的一个优选实施方式中,采用2-DG进行给药以治疗非小细胞肺癌(NSCLC)。NSCLC目前采用放射治疗、外科手术和/或化疗法进行治疗。本文中所述的2-DG同时给药能够改进所有当前疗法的治疗结果。对非小细胞肺癌的目前治疗法包括但不限于吉西他滨(Eli Lilly,二氟脱氧-胞苷)、长春瑞宾、紫杉醇、多西紫杉醇、顺铂、卡波铂或伊立替康(喜树碱-11)作为单一药剂进行给药;以及在联合疗法中采用足叶乙甙和顺铂、长春地辛(Vindesine)(去乙酰基长春碱羧酰胺)和顺铂、紫杉醇和卡铂、吉西他滨和卡铂、多西紫杉醇和顺铂、长春瑞宾和顺铂,或伊立替康和顺铂进行给药,参见Bunn,2002年9月15日,J.Clin.Onc.20(18s):23-33,该文献以引用方式并入本文。根据本发明的方法,在这类疗法中,2-DG可进行共同给药以改进患者的结果。作为例子但而不构成限制,如本文中所述的2-DG共同给药可改进对NSCLC的下列化疗法:
(i)采用顺铂通过IV方式以6-30mg/m2/wk的剂量进行给药;
(ii)采用顺铂在第1天和第29天通过IV方式以100mg/m2的剂量用30-60分钟时间进行给药,采用长春碱从采用顺铂进行治疗的第1天开始通过IV方式以5mg/m2/wk的剂量给药5周;
(iii)MACC疗法,包括采用甲氨蝶呤(每28天的第1天,IV方式,40mg/m2)、阿霉素(每28天的第1天,IV方式,40mg/m2)、环磷酰胺(每28天的第1天,IV方式,400mg/m2),以及罗氮芥(每28天的第1天,口服,30mg/m2)进行两轮治疗,然后进行放疗,之后再进行2轮化疗;
(iv)VCPC疗法,包括采用顺铂(每个月的第2天,100mg/m2)、vindecine(每个月的第1和第2天,IV方式,1.5mg/m2)、环磷酰胺(每个月第2-4天,200mg/m2),以及罗氮芥(每个月的第2天,50mg/m2,每个月第3天,25mg/m2)进行3轮治疗,然后进行放疗,之后再进行三轮化疗;
(v)采用顺铂在第1、8、29和36天通过IV方式以50mg/m2的剂量进行给药,并采用足叶乙甙在第1-5、29和33天通过IV方式以50mg/m2的剂量进行给药;
(vi)采用顺铂每21天通过IV方式以50mg/m2的剂量用1小时时间进行一次给药,采用丝裂霉素C每21天通过IV方式以6mg/m2的剂量进行一次给药,并采用异环磷酰胺每21天通过IV方式以3mg/m2的剂量用3小时时间进行给药,给药进行3轮;
(vii)采用丝裂霉素C在每28天的第1天通过IV方式以10mg/m2的剂量用5-15分钟的时间进行给药,采用长春碱在每28天的第1天通过IV方式以6mg/m2的剂量进行给药,并采用顺铂在每28天的第1天通过IV方式以60mg/m2的剂量用2小时时间进行给药;
(viii)采用顺铂在每28天的第1天通过IV方式以100mg/m2的剂量进行给药,采用长春瑞宾通过IV方式以25mg/m2/wk的剂量给药,进行6-10轮,或者,通过IV方式以30mg/m2/wk的剂量用20分钟时间给药,采用顺铂在每6周的第1和第29天通过IV方式以120mg/m2的剂量用1小时时间给药,给药进行至少10周;
(ix)采用顺铂在每21天的第2天通过IV方式以75mg/m2的剂量用1小时时间给药,采用紫杉醇从每21天的第1天开始通过24小时输注的IV方式以135mg/m2的剂量进行给药;
(x)采用多西紫杉醇每21天以75mg/m2的剂量进行给药,采用顺铂每21天以75mg/m2/wk的剂量给药;
(xi)采用吉西他滨在每28天的第1、8和15天通过IV方式以1,000mg/m2的剂量用30-60分钟时间进行给药,采用顺铂在每28天的第1天通过IV方式以100mg/m2的剂量在吉西他滨给药之后用30-120分钟时间进行给药,最多为6轮;
(xii)采用紫杉醇在每21天的第1天通过IV方式以225mg/m2的剂量用3小时时间进行给药,并采用卡铂在每21天的第1天通过IV方式按6的曲线下方的面积进行给药,进行6-10个循环;
(xiii)采用紫杉醇在每21天的第1天通过IV方式以200mg/m2的剂量用3小时时间给药,采用吉西他滨在每21天的第1和第8天通过IV的方式以1,000mg/m2的剂量用30分钟时间进行给药,最多为6轮。如下面的实施例所示,2-DG与顺铂相联合的连续给药非常有效地阻止了小鼠异种移植中非小细胞肺癌肿瘤的生长,在一个优选的实施方式中,本发明提供了一种治疗NSLC的方法,其包括将此处所述的2-DG与顺铂相联合给药。
[0069]在本发明的另一个优选实施方式中,采用2-DG给药来治疗前列腺癌。在一个实施方式中,2-DG与泼尼松(prednisone)一起给药以治疗前列腺癌。本发明还提供了药物制剂,包括与能有效治疗前列腺癌的量的并适于口服给药的2-DG相混合的泼尼松。在另一个实施方式中,2-DG与泼尼松和米托蒽酚酮(mitoxanthrone)一起给药以治疗前列腺癌。在另一个实施方式中,2-DG与TaxotereTM(Aventis,多西紫杉醇)一起给药而治疗前列腺癌。
[0070]在本发明的另一个优选实施方式中,采用2-DG进行给药而治疗结直肠癌或转移性结直肠癌。结肠或结直肠癌目前采用放射治疗、外科手术和/或化疗法进行治疗。如本文所述,2-DG的同时给药可提高所有当前疗法的治疗结果。如本文所述的2-DG的同时给药可提高用于结肠癌的化疗法的效果,所述的化疗法包括但不限于:
(i)采用氟脲嘧啶(5-FU)每周通过IV连续输注的方式以2,600mg/m2的剂量用24小时的时间进行给药,或每两周的第1和第2天通过推注(bolus)方式以400mg/m2的剂量以及通过22小时IV输注的方式以600mg/m2的剂量进行给药;
(ii)采用5-FU以每日500mg/m2的剂量和甲酰四氢叶酸(leucovorin)以每日500mg/m2的剂量进行给药,两者的给药都在每8周的6个星期中的每个第7天进行,共1年(NSABP治疗方案);
(iii)采用5-FU以每日425mg/m2的剂量和甲酰四氢叶酸以每日20mg/m2的剂量进行5天给药,每4-5周重复一次,共持续6个月的化疗(NCCTG治疗方案);
(iv)采用5-FU以每日370-400mg/m2的剂量和甲酰四氢叶酸以每日200mg/m2的剂量进行给药,每28天中给药5天,共6轮;
(v)采用氟尿嘧啶和左旋咪唑共同给药,共12个月;
(vi)采用氟尿嘧啶和左旋咪唑以及甲酰四氢叶酸共同给药,共6个月;
(vii)采用5-FU每周以600mg/m2的剂量通过IV推注方式和采用甲酰四氢叶酸在每周的前4小时以125mg/m2的剂量每小时通过口服进行给药;
(viii)采用5-FU每周以600mg/m2的剂量通过IV推注方式和采用甲酰四氢叶酸每周以600mg/m2的剂量通过IV方式进行给药;
(ix)采用氟尿嘧啶以每日400-425mg/m2的剂量通过IV推注方式给药,该给药每4周进行5个连续日,并采用甲酰四氢叶酸以每日20mg/m2的剂量通过IV推注方式给药,该给药每4周进行5个连续日;
(x)采用N-膦酰基乙酰基-L-天冬氨酸以250mg/m2的剂量进行24小时IV连续输注,给药期为每周第1天,并采用5-FU以2,600mg/m2的剂量进行24小时IV连续输注,给药期为每周第2天;
(xi)采用5-FU以750mg/m2/d的剂量进行IV连续输注,共5天,然后是每周给药750mg/m2,并采用重组干扰素α-2a以9百万单位的剂量通过皮下方式每周给药三次;
(xii)采用伊立替康以300-350mg/m2的剂量进行90分钟的静脉内输注,每3周一次;或以125mg/m2的剂量进行90分钟的静脉内输注,在每6周中有4周的每周都进行一次给药;
(xiii)采用伊立替康以每周80mg/m2的剂量和采用氟尿嘧啶以每周2,300mg/m2的剂量通过24小时IV输注进行给药,或者,采用伊立替康以180mg/m2的剂量在每2周的第1天给药和采用氟脲嘧啶在每2周的第1和第2天以400mg/m2剂量进行推注并以600mg/m2剂量进行22小时IV输注;
(xiv)采用伊立替康(125mg/m2,IV方式,每6周中有4周的每周)、氟尿嘧啶(500mg/m2,IV推注方式,每6周中有4周的每周)和甲酰四氢叶酸(20mg/m2,IV推注方式,每6周中有4周的每周)进行给药;
(xv)采用胸苷酸合成酶抑制剂雷替曲塞(raltitrexed)以3mg/m2的剂量每3周进行1次给药;
(xvi)采用氨基甲酸嘧啶氟,卡培他滨以1,250mg/m2的剂量口服给药,每日两次,周期为3周(进行2周治疗后停药1周);以及
(xvii)采用奥沙利铂(Oxaliplatin)单独给药或采用奥沙利铂、5-FU和甲酰四氢叶酸共同给药。
此外,已经表明AvastinTM(Genentech,Bevacizumab)和其他抗血管形成剂与标准的化疗法相联合时具有用于治疗结肠癌的显著前景,在本发明的一个重要实施方式中,2-DG与贝伐单抗以及可任选的其他化疗剂联合给药以治疗结直肠癌,所述的其他化疗剂包括但不限于上述的化疗剂。同样,西妥昔单抗(Erbitux)与标准的化疗法相联合时具有用于治疗结肠癌的显著前景。在本发明的另一重要的实施方式中,2-DG与Erbitux以及可任选的其他化疗剂联合给药以治疗结直肠癌或转移性结直肠癌,所述的其他化疗剂包括但不限于上述的化疗剂。在另一个实施方式中,2-DG与Erbitux以及伊立替康(ironotecan)联合给药以治疗结直肠癌或转移性结直肠癌。
[0071]在本发明的另一个优选实施方式中,采用2-DG给药以治疗乳腺癌。乳腺癌通常采用外科手术、放射治疗、化疗和激素治疗的各种组合进行治疗。治疗的预后和选择可能受到患者的年龄和更年期状况、疾病阶段、原发瘤的组织和细胞核级别、雌激素受体(ER)和孕酮受体(PR)状况、增生能力的程度,以及HER2/神经鞘基因扩增的影响。
[0072]I、II和IIIA期乳腺癌的原发瘤通常采用保留乳房的外科手术加放射治疗的方式切除,或在进行或不进行乳房再造术的情况下采用乳房切除术切除。放射治疗,其作为保留乳房的局部疗法的一部分,包括采用目标量为45Gy至50Gy的中间吸收剂量(median absorbed doses)对整个乳房进行手术后外部射线放射,剂量分为每日1.8Gy至2.5Gy的小份在至多51/2周内完成。更短时间的分份份数更少的给药计划得到了可比较的结果。放射被传送到胸壁,包括外科手术疤痕和局部淋巴结(即,锁骨上的、锁骨下的和腋下的淋巴结以及四个上肋间隙中的内部乳腺淋巴结)。采用外部射线放射或采用间隙放射性植入物来发出更进一步推进的放射,这样的放射通常给向瘤床(tumor bed)。对于在施行乳房切除术之后具有局部复发的高度风险的患者(具有4个以上的腋下淋巴结阳性的肿瘤或结外侵犯的患者),则进一步照射其胸壁和局部淋巴结。将放射治疗延迟到乳房保留手术的几个月之后直到辅助性化疗的完成,这样的作法似乎才是安全的,并且延迟放射治疗可能对具有远处散布的高度风险的患者是优选的。
[0073]通过外科手术和放射治疗与激素治疗或化疗相结合,可改善淋巴结阴性和淋巴结阳性的患者10年的局部复发率和整体存活率,采用2-DG与这些疗法相联合,可降低复发率和提高存活率。激素治疗通常涉及在手术后的2-5周起,采用日剂量为20-30mg的他莫西芬进行给药,共1-5年。在他莫西芬给药的全部或部分时间段,可采用2-DG与他莫西芬进行共同给药。此外,通常在2-DG和他莫西芬联合给药的情况下,可一并在他莫西芬给药的同时或之后进行其他的治疗(化疗,卵巢切除,采用来曲唑(letrozole)、阿那曲唑(anastrozole)和依西美坦(exemestane)进行的芳香化酶抑制治疗)。
[0074]在一个实施方式中,2-DG与标准的CMF疗法共同施用以治疗乳腺癌。CMF疗法包括6轮的给药:环磷酰胺,500或600mg/m2身体表面积,在第1和第8天进行静脉内给药,或者,100mg/m2,在第1-14天进行口服给药,每种情况的每轮都为21-28天(更高的剂量无益);甲氨蝶呤,40mg/m2,在每21-28天的第1和第8天进行静脉内给药;以及氟尿嘧啶,600mg/m2,按21-28天的周期进行静脉内给药,第1轮在手术后2-5周开始。在一个实施方式中,2-DG在CMF疗法的6轮的整个期间进行每天给药。在另一个实施方式中,2-DG在每轮治疗的头5或头10天给药。
[0075]在一个实施方式中,2-DG与标准的AC和/或ACT疗法共同给药以治疗乳腺癌。AC疗法包括下列方式的给药:阿霉素,60mg/m2,每轮21天的周期内进行静脉内给药(更高的剂量无益);和环磷酰胺,600mg/m2,每轮21天的周期内进行静脉内给药,共4轮,第1轮在手术后84天内开始。另一种有益的效果可通过采用紫杉醇(175mg/m2)在每轮21天的的周期内进行静脉内给药,共4轮的治疗(ACT疗法)获得。在一个实施方式中,在实施AC和/或ACT疗法的整个期间的每一天进行2-DG给药。在另一个实施方式中,2-DG的给药在每个治疗周期的头5或头10天进行。
[0076]在一个实施方式中,2-DG与标准的CAF疗法共同施用以治疗乳腺癌。CAF疗法包括下列方式的给药:环磷酰胺,600mg/m2,在每轮28天的周期内的第1天给药,共4轮,或者,400mg/m2,在每轮28天的周期内的第1和第8天给药;阿霉素,60mg/m2,在每轮28天的周期内的第1天给药,共4轮,或者,40mg/m2,在每轮28天的周期内的第1天给药;5-FU,600mg/m2,在每轮28天的周期内的第1和第8天给药,共4轮,或者,400mg/m2,在每轮28天的周期内的第1和第8天给药;共进行6轮。在一个实施方式中,在CAF治疗整个期间的每一天进行2-DG给药。在另一个实施方式中,2-DG的给药在每个治疗周期的头5或头10天进行。
[0077]在一个实施方式中,2-DG与标准的FEC疗法共同施用以治疗乳腺癌。FEC疗法包括下列方式的给药:环磷酰胺,75mg/m2,在每轮21或28天的周期内的第1-14天进行口服给药,或500mg/m2,在每轮21或28天的周期内进行静脉内给药;表柔霉素,50、60、100mg/m2,在每轮21或28天的周期内的第1和第8天进行静脉内给药;氟尿嘧啶,500mg/m2,在每轮21或28天周期内的第1和第8天进行静脉内给药,共进行3-6轮,第1轮在手术后42天内开始。在一个实施方式中,在FEC治疗整个期间的每一天进行2-DG给药。在另一个实施方式中,2-DG的给药在每个治疗周期的头5或头10天进行。
[0078]采用基于蒽环霉素的疗法和/或基于紫杉烷的疗法对IIIB期乳腺癌进行初始治疗是标准的方法。如文中所述,本发明提供了采用蒽环霉素和紫杉烷的2-DG联合疗法。局部治疗可包括整个乳房切除和腋下淋巴结切除,然后进行对胸壁和区域淋巴的手术后放射治疗。随后的系统性治疗可包括进一步的化疗和/或激素治疗。对IV期转移性乳腺癌的治疗通常包括采用或不采用曲妥珠单抗(Herceptin)的激素治疗和/或化疗。根据本发明的方法,采用2-DG与Herceptin共同给药以治疗IV期的转移性乳腺癌。对于患有限制性症候性转移(symptomaticmatastase)的患者,需要采用放射治疗和/或外科手术治疗。激素治疗可包括如上所述的他莫西芬;LHRH激动剂布舍瑞林(buserelin);芳香化酶抑制剂阿那曲唑、来曲唑或依西美坦;醋酸甲地孕酮;雌激素;雄激素;ER的向下调节剂氟维司群(fulvestrant);以及雷洛昔芬(raloxifen)的给药,根据本发明的方法,2-DG可与这些药剂中的每一个进行共同给药。
[0079]其肿瘤已经进行过激素治疗的患者、患有激素受体阴性肿瘤或内脏转移的患者是细胞毒性化疗的候选人。已被表明对转移性乳腺癌具有活性的药剂包括:蒽环霉素,例如阿霉素、表柔霉素、脂质体阿霉素和米托蒽醌;紫杉烷类化合物,例如紫杉醇和多西紫杉醇;烷化试剂,例如环磷酰胺;氟嘧啶,例如卡培他滨和5-FU;抗代谢药,例如甲氨蝶呤;长春花属生物碱,例如长春瑞宾、长春碱和长春新碱;含铂化合物,例如卡铂和顺铂,以及其他药剂,例如吉西他滨和丝裂霉素C。联合治疗方案包括:CA:环磷酰胺和阿霉素;多西紫杉醇和阿霉素;CAF:环磷酰胺,阿霉素,5-氟尿嘧啶;CMF:环磷酰胺,甲氨蝶呤,5-氟尿嘧啶;联合给药或顺序给药的阿霉素和紫杉醇;以及多西紫杉醇和卡培他滨。根据本发明的方法,2-DG可与这些药剂中的任一种或与这些药剂的任意组合进行共同给药,以治疗复发性或转移性乳腺癌。
[0080]可用2-DG治疗的其他与癌症有关的病症包括导管原位癌(DCIS)和小叶原位癌(LCIS)。DCIS是导管起源的非侵袭性瘤,其可发展成为侵袭性癌症。DCIS通常采用乳房切除术或采用保留乳房的手术进行局部切除并进行胸部放疗而进行治疗。已经证明采用他莫西芬(每日20mg,共5年)给药增加了乳房保留手术和放射治疗(50Gy)的疗效。他莫西芬也可与乳房整体切除术联合使用。LCIS是癌前病变。然而,患有LCIS的妇女被鉴定为之后发展成为侵袭性乳腺癌的风险将增加。通常对患有LCIS的妇女进行诊断性活组织切片检查,然后仔细地监测乳腺癌的早期症状。尽管还未被常规使用,但已经证明他莫西芬会降低LCIS患者随后演变成乳腺癌的发生率。根据本发明,2-DG可与他莫西芬联合给药,或与手术和/或放疗联合应用而作为DCIS或LCIS的治疗方案。
治疗癌症之外的疾病
[0081]如本文所述进行施用和配成制剂的2-DG也能对癌症之外的其他疾病和病症具有疗效。如本文所述,2-DG的每日给药可帮助控制体重增加,尤其是对坚持低碳水化合物饮食,如Adkins饮食的患者,并提供了与禁食相关的其他益处,而且,可采用2-DG治疗帕金森病以及某些传染病。
[0082]2-DG的给药可刺激脑部的多巴胺释放。本发明提供了通过以治疗有效量的2-DG进行给药而治疗帕金森病并改善其症状的方法。在本方法的一个实施方式中,2-DG的给药仅在帕金森病的症状出现之后进行,直到症状有所改善时停止给药,仅当症状再次出现时重新开始给药。在本发明的一些实施方式中,每日施用的2-DG用量为100mg至5g 2-DG/kg患者体重。在别的实施方式中,用量范围为0.5g至4g,或1至3g。每个日剂量可以通过单次的推注剂形式施用,或可将剂量分为更小的剂量,在1天的时间内分多次完成。在一个实施方式中,剂量是采用口服方式施用。
[0083]当2-DG的单独给药对治疗帕金森病有效时,本发明的方法也包括采用2-DG与其它用于治疗或预防帕金森病的药物联合施用的方法。
[0084]本发明还提供了治疗由人类或其他哺乳动物体内厌氧生物造成的感染疾病的方法,以及将厌氧生物在它们所存在的任何地方杀死的方法,所述的方法包括使所述的生物体与致死剂量的2-DG相接触。厌氧性生物体如酵母是造成许多人类传染病的原因,包括但不限于由白念珠菌(Candida albicans)引起的阴道酵母传染病。厌氧性生物的生存依赖于糖酵解,可采用2-DG毒杀这类厌氧性生物,从而治疗它们所导致的传染病。在本发明的一种方法中,2-DG作为阴道栓剂给药而治疗酵母传染病。在本发明的另一方法中,采用2-DG与另一种用于治疗酵母传染病的药剂如克霉唑(clortrimazole)一起给药。在本发明的另一个实施方式中,由于2-DG增强了另一种药剂的作用,因此采用比最小推荐剂量更低的剂量进行另一种药剂的施用。
[0085]按照本文所述的剂量并采用本文所述的制剂进行2-DG的给药,也可在包括但不限于关节炎的炎症疾病的治疗中获得疗效。为治疗慢性发炎性疾病如关节炎,通常在患者生命的每一天中都进行2-DG给药。
2-DG的制剂和包装
[0086]本发明化合物的一个应用优点是化合物可以任何方便的方式给药,如以口服、静脉内、肌肉、局部,或皮下途径进行给药。微粉化的2-DG也可被研磨并装到配备有剂量泵(dosing pump)的吹药器(insufflator)中,通过吹入法进行施用。
[0087]2-DG可通过口服施用,例如与惰性稀释剂或与可吸收的食用载体一起口服,或者,2-DG可被封入硬或软壳的明胶胶囊内,或压成片剂,或悬浮于液体或凝胶中,或直接掺到饮食的食物中。对于口服治疗给药,2-DG可与赋形剂相混合并以可摄取的片剂、口含片、锭剂、囊剂、酏剂、悬浮液、糖浆、糯米纸包装等形式使用。这类组合物和制备物含有足量的活性试剂以递送上述的治疗活性剂量。片剂、锭剂、丸剂、囊剂以及类似的制剂也可包含下列物质:粘结剂如黄芪胶、阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶;赋形剂如磷酸氢钙;崩解剂如玉米淀粉、土豆淀粉、褐藻酸以及类似物;润滑剂如硬脂酸镁;甜味剂如糖精;和/或调味剂如薄荷油、鹿蹄草油或樱桃香料。当剂量单位(dosage unit)的形式是囊剂时,除上述类型的材料之外还可含有液体载体。各种其他的材料可用作包衣或用于改变剂量单位的物理形式。例如,片剂、丸剂或胶囊可用虫胶包覆。糖浆或酏剂可含有活性化合物、甜味剂、作为防腐剂的对羟基苯甲酸甲酯和丙酯,以及调味剂如樱桃或橙子香料。当然,用于制备任何剂量单位形式的任何材料都应该在药学上是纯净的,在所使用的量的情况下为基本无毒的。此外,可将活性化合物加到缓释制剂和配方中。
[0088]本发明提供了可用于本发明方法中的2-DG的药学上可接受的制剂。在一个实施方式中,制剂实际上是结晶体,2-DG被装在小袋中,之后可被倾注到可饮用的液体中而向患者口服给药。在这种方式中,液体可以是糖浆或更方便地是普通的消耗性液体如水、水果汁、CrystalLightTM(Kraft),或可乐。通常,在本发明的制剂中用于溶解、稀释或悬浮2-DG的液体是不含葡萄糖的。在另一个实施方式中,将2-DG制成片剂或丸剂,其中2-DG的含量为约10mg至约10g。在某些具体实施方式中,每一片剂或丸剂含有约100mg至约5g 2-DG。在一个实施方式中,每一片剂或丸剂含有1g 2-DG。
[0089]本发明提供了在本文公开的治疗方法中采用的2-DG的药学上可接受的制剂。本发明的2-DG制剂包括但不限于适于口服给药和适于肠胃外注射的那些制剂。为进行肠胃外注射(例如,静脉内、肌肉、皮下、腹膜内、肿瘤内),将2-DG溶解或悬浮于适于注射的无菌溶液中。对于肠胃外给药,本发明的2-DG制剂可含有与一种或多种药学上可接受的成分相混合的2-DG,所述药学上可接受的成分例如造成渗透压的试剂(包括但不限于NaCl、甘露醇,以及类似物)、抗氧剂(包括但不限于亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、抗坏血酸,以及类似物),以及防腐剂(包括但不限于苯甲醇、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸甲酯和丙酯的组合,以及类似物)。在一个实施方式中,在本发明中合适的液体制剂包括浓度范围为1-450mg/mL,更优选为50-250mg/mL的2-DG。在一个实施方式中,2-DG的浓度为100mg/mL。
[0090]对于口服给药,2-DG可以适于口服给药的形式施用,包括片剂、胶囊、囊片和溶液(例如,溶解或悬浮于无菌溶液中以进行给药)剂型。对于口服给药,本发明提供了不含防腐剂和含有防腐剂的制剂。本发明的含防腐剂的口服液体制剂中可使用的示例性防腐剂包括但不限于:苯甲醇(0.1-1%)、对羟基苯甲酸甲酯(0.05-0.5%)、对羟基苯甲酸丙酯(0.01-0.1%)和对羟基苯甲酸甲酯和丙酯的混合物。在一个实施方式中,液体2-DG制剂含有100mg/mL 2-DG、0.18%对羟基苯甲酸甲酯和0.2%对羟基苯甲酸丙酯。在本发明的另一种制剂中,2-DG实际上为固态或无定形态或结晶态,并将2-DG装到小袋或其他容器中,从而可以将其溶解在液体中而向患者进行口服给药。在一个实施方式中,结晶态的2-DG与一种或多种防腐剂相混合而制备本发明的稳定制剂。在另一个实施方式中,将2-DG制成片剂或丸剂,其中2-DG的含量范围为约50mg至约5g。
[0091]2-DG也可进行肠胃外或腹膜内给药。对于肠胃外给药,可通过静脉内输注,典型地是通过将药品在注射用无菌水、注射用抑菌水、氯化钠注射液(0.45%、0.9%)、右旋葡萄糖注射液(2.5%、5%、10%)、乳酸Ringer′s注射液以及类似的液体中稀释,从而提供可施用的2-DG溶液,然而,在一个优选的实施方式中,本发明的制剂基本上不含有葡萄糖或葡萄糖复合糖。作为游离酸或其药学上可接受的盐而存在的活性化合物的溶液可在水中与表面活性剂如羟丙基纤维素适当混合而制备。分散系也可在甘油、液体聚乙二醇和其混合物中,以及在油中制得。在通常的储存和使用条件下,这些制剂中含有防腐剂以防止微生物生长。
[0092]适于注射用的药物剂型包括无菌水溶液或分散系以及用于现场制备无菌注射溶液或分散系的无菌粉末。在所有的情况下,剂型必须是无菌的,在最终的形式下必须是具有易于注射的能力的流体。剂型在制造和储存条件下必须稳定,必须能防止微生物如细菌和真菌的污染作用。
[0093]2-DG也可进行局部给药,例如采用透皮皮贴。适于局部使用的药物剂型包括油和水乳液和脂质体制剂,以及在药物的局部施用中所经常采用的膏剂、乳剂和油剂。局部制剂可任选地包括将与2-DG共同施用的一种或多种另外的抗癌剂。载体可以是溶剂或分散介质,例如包括水;乙醇;多元醇如甘油、丙二醇和液体聚乙二醇以及类似物;上述物质的合适的混合物;以及植物油。例如,可通过应用包衣材料如卵磷脂、在分散系的情况下通过保持所要求的颗粒大小,以及通过采用表面活性剂来保持合适的流动性。可通过采用各种抗细菌剂或抗真菌剂,如苯甲酸酯类、氯丁醇、苯酚、山梨酸、噻汞撒(thimerosal)以及类似物来防止微生物的作用。在许多情况下,优选包括等渗剂如氯化钠。通过在组合物中采用吸收延迟剂,如单硬脂酸铝和明胶,可造成可注射组合物的吸收延迟。
[0094]通过按照必需的量将活性化合物整入合适的溶剂中,如果需要,还可与以上列举的各种其他成分相混合,然后进行过滤杀菌,可以制备出无菌注射溶液。通常,将各种无菌的活性成分加入到含有基本的分散介质和上述列举的所需的其他成分的无菌载剂中,制备得到分散系。对于制备无菌注射溶液的无菌粉末,优选的制备方法是,通过真空干燥和冻干技术获得来自前述无菌过滤溶液的活性成分和其他所需成分的粉末。
[0095]如本文所述,“药学上可接受的载体”包括溶剂、分散介质、包衣材料、抗细菌和抗真菌剂、等渗剂、吸收延迟剂以及类似试剂中的任意一种或全部。采用这类介质和试剂处理药学活性物质是本领域公知的。除非某常规的介质或试剂与活性成分不相容,否则就可考虑将其用在本发明的治疗组合物中。可以将作为添加物的活性成分并入到本发明的组合物中。
[0096]本发明还提供了2-DG的缓释形式。本领域技术人员将理解缓释形式的2-DG的剂量频率与本文中所述的非缓释形式的剂量频率有所不同,这将由所采用的具体缓释形式的药代学决定。在一个实施方式中,在作为缓释形式的药物制剂中,2-DG被包埋到材料中或被某材料所包覆,2-DG在延长的一段时间段从该材料中缓缓释放出来。其他药物的缓释(也称为持续释放)制剂的例子是本领域所公知的,如在美国专利5,968,551、5,266,331、4,970,075、5,549,912、5,478,577、5,472,712、5,356,467、5,286,493、6,294,195、6,143,353、6,143,322、6,129,933、6,103,261、6,077,533、5,958,459和5,672,360中所述,可根据本文的教导对已知的例子进行修饰而用于本发明。缓释制剂也在科学文献中有所讨论,如ORAL SUSTAINED RELEASEFORMULATIONS:DESIGN AND EVALUATION,A.Yacobi和E.Halperin-Walega编著,Pergamon Press,1988中公开了许多各种类型的持续释放剂型和药物释放机理,如单一单位(例如,骨架片剂、包衣片剂、胶囊)、多单位(例如,胶囊、颗粒,微囊)、惰性的不溶性基质、亲水凝胶基质(例如,生物粘性的、易受侵蚀的、不受侵蚀的),以及离子交换树脂持续释放剂型。
[0097]本发明还提供了2-DG的缓释形式,其中将酸不稳定的聚乙二醇(PEG)体与2-DG相连接,连接优选在4位和6位的羟基上进行。首先用Des Martin periodinane试剂处理PEG(聚乙二醇),然后使得到的醛2-DG进行反应,即可容易地制备得到这类缓释形式。得到的化合物是新的,具有下列结构:
[0098]为了易于给药和确保剂量的均匀性,优选将肠胃外给药的组合物和其他组合物制成单位剂形(unit dosage form)。本文中所述的单位剂形是指对被治疗的哺乳动物对象来说适于作为单元剂量的物理学分离单位;每一单位中含有预定量的活性物质,该预定量是经过计算的,以便与所要求的药物载体一起作用而产生期望的治疗效果。本发明中新的单位剂型的规格由将被治疗的患者和癌症来规定,并直接取决于将被治疗的患者和癌症,可根据患者与患者的不同以及癌症与癌症的不同而有所不同,但通常来说,一个单位剂型含有约10mg至约20g2-DG。典型的单位剂型可含有约0.35至约10g 2-DG,或1至7g 2-DG,或2至4g 2-DG。
[0099]本发明提供了一种试剂盒,其包括制成口服递送形式的2-DG和供患者使用的说明书,说明书中详细记载了本文中所述的给药步骤和方案。本发明还提供了(i)包含根据本发明的制成经皮递送形式的2-DG的经皮递送物;(ii)装载有适用于本发明方法的2-DG的输注泵;
(iii)包含在被设计用于进行特定给药计划的“依从性分配器(compliance dispensor)”中的单位剂量形式的2-DG。
[0100]前面的部分已对本发明展开了详细的描述,以下的实施例用于举例说明而并非是限制本发明的某些方面。
实施例1
2-脱氧-D-葡萄糖对人类非小细胞肺癌细胞系的生长抑制活性
[0101]在本实施例中,证明了2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)对从人类非小细胞肺癌(NSCLC)获得的两个细胞系有抑制作用。所述的人类肺癌细胞系是MV522和NCI-H23,两者都是从表现出腺癌组织病理的肿瘤,即NSCLC的至少三个类型之一中获得。NCI-H23肿瘤细胞系可从ATCC(Rockville,MD)得到,而MV522细胞系则由加州大学的M.J.Kelner博士提供。在37℃,含有5%CO2的潮湿大气环境下,于RPMI培养基(Nova Tech,Grand Island,NY)中培养细胞。为进行传代,在75cm2摇瓶中生长的细胞(60-70%汇合)用PBS冲洗,然后在进行传代之前利用胰蛋白酶(Gibco BRL)将细胞从摇瓶中移出。对用于下述实验的细胞进行离心处理,并以105个细胞/ml的浓度重悬浮于细胞培养介质中。将100微升等分试样(1万个细胞)平板接种到96孔微量滴定板的每个孔中。然后细胞在37℃,含有5%CO2的潮湿大气环境下培养24小时,然后被暴露到2-DG或其它抗癌剂中。
[0102]用溶于细胞培养基中的一定浓度范围的2-DG处理培养物72小时。采用多西紫杉醇(TaxotereTM,Aventis Pharmaceuticals,Inc.)作为阳性对照,该多西紫杉醇用100%DMSO溶解并被稀释1000倍至预期浓度(最终浓度:0.1%DMSO)。采用磺酰若丹明B(SulforhodamineB)(SRB)分析,即通过SRB与细胞大分子的碱性氨基酸的结合来确定细胞数目的染料法,它在这里被用来评价2-DG的生长抑制活性。在第0天,将100微升细胞培养基中呈指数生长的细胞接种到96孔微量滴定板上,浓度为104细胞/孔。在第1天,将溶于100微升等分的细胞培养基中的指定浓度的药物加入到微量滴定板的每个孔中,在37℃、潮湿的培养箱(5%CO2/95%HEPA过滤空气)中温育。处理进行三日之后,向每个孔中加入50微升冷的三氯乙酸而固定住粘附细胞,然后在4℃温育1小时。丢弃上清夜,用去离子水洗涤板两次,然后在空气中干燥。向板的每个孔中加入100微升SRB溶液,然后在室温下温育10分钟。用1%的乙酸洗涤两次而除去未结合的SRB染料。用10mM Tris缓冲液溶解结合的SRB染料,在515nm的单一波长下读取光密度。
[0103]由两个不同实验计算出IC50值(50%有效剂量),在每个实验中对每一个测试剂量进行6次重复。数据表示为生长抑制百分比,其中0%表示仅加入了载剂(最终浓度为0.1%DMSO)的孔中的平均值,计算按如下:%生长抑制=(1-(OD测试/OD载剂)×100,其中OD测试是被测试样品的光密度,而OD载剂则是用于溶解各药物的载剂的光学密度。IC50值采用PRISM GraphPad软件确定,并用下列公式计算:Y=底值+[(顶值-底值)/(1+10(LogIc50-X)*HillSlop)],其中X是药物浓度的对数值,Y是响应值,变量“底值”是指曲线底部平稳段的Y值,“顶值”是指曲线顶部平稳段的Y值,而LogIC50是指当响应是底值和顶值之间的一半时的X值。变量HillSlop描述了曲线的陡峭程度。
[0104]2-DG的处理抑制了MV522和NCI-H23细胞的生长,平均IC50值分别为3.738±0.74和1.885±0.532mM。经FDA批准作为NSCLC的药物,多西紫杉醇抑制MV522和NCI-H23肿瘤细胞系的生长,平均IC50值分别为2.113±0.601和1.644±0.2115。这些结果表明,肿瘤细胞对2-DG是敏感的。
实施例2
对2-DG作为单独的药剂时以及与顺铂和紫杉醇联合给药时的评价
[0105]在鼠MV552异种移植模型中,在肿瘤生长延迟研究中测试了单独采用2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)以及采用2-DG与顺铂相联合时的效果,并与单独采用顺铂时的效果作了比较,如下:5-6周龄且体重约20g的雌性裸鼠购自Harlan,Inc.(Madison,WI)。用套针对动物进行皮下移植,植入的对象是从裸鼠宿主的皮下生长肿瘤采集的MV522人类肿瘤癌的片段。当肿瘤的大小约为71mg时(接种后11天),将动物成对地匹配为处理组和对照组。每个组中包括10只带有肿瘤的小鼠。每只鼠都于耳处作上标记,以便在整个实验过程中跟踪。在成对匹配后的第1天给予初次剂量。2-DG的给药计划为口服(p.o.),每日两次,每12小时一次,×5直到结束(每日两次×5直至结束)。在第1-14天,2-DG的给药剂量为50、150、400和750mg/kg,可作为单剂,也可与顺铂一起作为联合治疗组的方式进行。在第15天时,2-DG的剂量分别从50、150和400mg/kg增加至1000、1500和2000mg/kg。顺铂从第1天开始以1和2mg/kg的剂量进行腹膜内给药(i.p.),每日一次(qd)×5。紫杉醇在第1-5天以16mg/kg的剂量进行腹膜内给药,作为阳性对照。无菌水按照每日两次×5直到结束的方式进行口服施用,作为阴性对照。从第1天开始,小鼠每周称重两次,采用测径器每周测定肿瘤大小两次。采用标准公式(W2×L)/2将这些肿瘤测量结果转化为mg肿瘤重量。当肿瘤重量达到1000mg时处死小鼠。在这一测试中,计算所有组的处死时的平均天数,并计算与对照组相比较的每个处理组的肿瘤生长延迟(TGD)。
[0106]在单药剂的测试中,阴性对照组按照每日两次×5直到结束的计划进行口服施用;载剂为无菌水。阴性对照的平均死亡天数为22.4+/-1.4。紫杉醇作为阳性对照,以16mg/kg的剂量在第1-5天进行腹膜内给药。紫杉醇的平均死亡天数为56.8+/-4.3。对经历了完整消退过程的小鼠来说,这导致了34.4天的TGD。紫杉醇组的动物经历了一定程度的体重损失。在第4和第15天所记录到的平均体重改变分别为-9.9%和2.0%。在紫杉醇组中不存在中毒死亡。2-DG的口服给药按照750mg/kg,每日两次×5直到结束的计划进行,结果是平均死亡天数为28.9+/-3.7。2-DG的口服给药按照1000mg/kg(第1-14天的剂量是50mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行,结果是平均死亡天数为27.2+/-2.7。2-DG的口服给药按照1500mg/kg(第1-14天的剂量是150mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行,结果是平均死亡天数为28.2+/-4.6。2-DG的口服给药按照2000mg/kg(第1-14天的剂量是400mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行,结果是平均死亡天数为29.4+/-3.1。将这一活性与平均死亡天数为22.4+/-1.4的阴性对照相比较。2-DG组的动物经受了较小的体重损失,未发现在任何2-DG单药剂组中存在中毒死亡。
[0107]联合给药方案的结果如下。阴性对照组按照每日两次×5口服施用直到结束的计划进行。载剂由无菌水和盐水组成。阴性对照的平均死亡天数为26.5+/-2.1。作为单药剂来给药的顺铂作为该研究的阳性对照,在第1-5天按照两种剂量1mg/kg和2mg/kg进行腹膜内给药。采用这些剂量的顺铂的平均死亡天数分别为42.3+/-0.9和59.1+/-5.7。对于剂量为1mg/kg的顺铂,结果是TGD为15.8天,而对于剂量为2mg/kg的顺铂,TGD则为32.6天。高剂量顺铂组中的两只小鼠经历了完全的消退。两个顺铂组的动物都经历了可接收的体重损失。在第4天和第15天,对于1mg/kg顺铂组而言,记录的平均体重变化分别为-9%和1.9%。在第4天和第15天,对于2mg/kg顺铂组而言,记录的平均体重变化分别为-13.3%和3.2%。在顺铂单药剂组中不存在中毒死亡。
[0108]2-DG按照750mg/kg的剂量,每日两次×5直到结束的计划进行口服给药,并与顺铂给药(1mg/kg,腹膜内,每日一次×5)相联合,结果是平均死亡天数为40.5+/-1.4。2-DG按照1000mg/kg(第1-14天的剂量是50mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行口服给药,并与顺铂给药(1mg/kg,腹膜内,每日一次×5)相联合,结果是平均死亡天数为52.6+/-3.4。2-DG按照1500mg/kg(第1-14天的剂量是150mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行口服给药,并与顺铂给药(1mg/kg,腹膜内,每日一次×5)相联合,结果是平均死亡天数为52.8+/-2。2-DG按照2000mg/kg(第1-14天的剂量是400mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行口服给药,并与顺铂给药(1mg/kg,腹膜内,每日一次×5)相联合,结果是平均死亡天数为52+/-2.5。1000、1500和2000mg/kg的联合给药方案优于平均死亡天数为42.3+/-0.9的单药剂顺铂(1mg/kg,腹膜内,每日一次×5)。2-DG/顺铂组中的动物经受了可接受的重量损失,在2-DG(2000mg/kg)/顺铂组中存在两例中毒死亡。
[0109]2-DG按照750mg/kg,每日两次×5直到结束的计划进行口服给药,并与顺铂给药(2mg/kg,腹膜内,每日一次×5)相联合,结果是平均死亡天数为68.1+/-3。2-DG按照1000mg/kg(第1-14天的剂量是50mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行口服给药,并与顺铂给药(2mg/kg,腹膜内,每日一次×5)相联合,结果是平均死亡天数为73+/-2.8。2-DG按照1500mg/kg(第1-14天的剂量是150mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行口服给药,并与顺铂给药(1mg/kg,腹膜内,每日一次×5)相联合,结果是平均死亡天数为73.8+/-3.5。2-DG按照2000mg/kg(第1-14天的剂量是400mg/kg),每日两次×5直到结束的计划进行口服给药,并与顺铂给药(2mg/kg,腹膜内,每日一次×5)相联合,结果是平均死亡天数为76.7+/-4.2。全部联合方案的活性优于平均死亡天数为59.1+/-5.7的单药剂顺铂(2mg/kg,腹膜内,每日一次×5)方案。2-DG/顺铂组中的动物经受了可接受的重量损失,在2-DG(1500mg/kg)/顺铂联合组中存在1例中毒死亡。
[0110]该研究中最大耐受剂量的确定是采用5-6周龄且体重为约20g的雌性裸鼠(nu/nu)(Harlan,Inc.,Madison,WI)进行的。从第1天开始按剂量给药。2-DG(Ferro Pfanstiehl Laboratories,Inc.(Lot28506A);2-DG也可购自Sigma)的剂量给药计划为12小时每日两次×5。采用20mL/kg的剂量体积来达到2000、4000、6000、8000和9000mg/kg/剂的剂量。在整个研究期间,记录各个小鼠的体重,单位为克,每周测量两次。计算每组的平均体重,通过将当天的平均值与同一组第1天的平均值作比较而确定重量增加量或损失量。研究在第21天终止。8000和9000mg/kg/剂的组中所有的5只小鼠均死亡。6000mg/kg/剂的组中有1只小鼠死亡,最大重量损失为5.2%。在其余的两个组中未观察到死亡或重量损失;确定4000mg/kg/剂为最大耐受剂量。因而,当每日给药两次,共5天(表I中的研究序号TH-PT-001)时,2-DG的MTD为4000mg/kg/剂。还进行了另一项MTD研究(TH-PT-002),以比较2-DG/顺铂联合处理和单独采用顺铂处理的毒性。不带肿瘤的裸鼠用2、3或4mg/kg/剂的顺铂在第6-10天进行每日一次的腹膜内给药,同时伴随或不伴随在第1-10天每日一次的2000mg/kg/剂的2-DG口服给药。在21天的研究期间,无小鼠死亡,用顺铂和2-DG联合给药的小鼠和用顺铂单独给药的小鼠之间不存在明显的体重差异。因而,2000mg/kg的2-DG并不会增加以2、3或4mg/kg剂量给药的顺铂的毒性(研究序号TH-PT-002)。
[0111]除上述对单独的2-DG以及对联合的2-DG和顺铂的研究之外(研究序号TH-PT-001),还采用MV522肿瘤在非小细胞肺癌(NSCLC)的裸鼠异种移植模型中进行了另一些研究,MV522肿瘤已被表明是对化疗具有抗性的(Kelner等,1995)。在这些另外的研究中(序号为TH-PT-002和-003),2-DG与顺铂或紫杉醇联合进行口服给药,检测对肿瘤到达1000mg所需的平均时间的影响。所有这些研究的概括如下表。
表1
研究类型 | 研究序号 | 2-DG剂量水平(mg/kg/剂) | 化疗 | 化疗剂量水平(mg/kg/剂) |
MTD | TH-PT-001 | 0、2000、4000、6000、8000、9000 | - | |
TGDa | TH-PT-001 | 0、750/750b、50/1000、150/1500、450/2000 | 顺铂 | 0、1、2 |
TGD | TH-PT-003 | 0、500、1000、2000 | 顺铂 | 1 |
TGD | TH-PT-003 | 0、500、1000、2000 | 紫杉醇 | 10 |
LD50 | TH-PT-002 | 2000 | 顺铂 | 2、3、4 |
a肿瘤生长延迟 b剂量:第1-15日(AM)/第15日(PM)-结束
[0112]如上所提到的,2-DG作为单一试剂(0-2000mg/kg/剂,每日两次)并没有减慢肿瘤生长速率。顺铂(1或2mg/kg/剂,每日一次(qd),i.p.×5天/周,从第1天开始,此时肿瘤为约70mg)和口服的2-DG(1000-2000mg/kg/剂,每日两次,直至处死,从第1天开始)进行联合给药,结果是肿瘤生长延迟值(TGD)出现明显增加(P<0.05)。如所提到的一样,该研究(TH-PT-001)中2-DG的剂量在开始的15天明显较低(0-450mg/kg/剂),但750mg/kg/剂的组除外,该组中未观察到与单独的化疗相比在疗效上有所增加。所有的治疗方案中的体重损失都是可忍受的,联合治疗组的情况与单独采用顺铂的情况相类似。
[0113]在采用2-DG和顺铂的第二项研究中(TH-PT-003),在第1天开始进行2-DG的剂量给药(0、500、1000、2000、4000mg/kg/剂),而在第6天开始顺铂的剂量给药(1mg/kg/剂,腹膜内,每日一次×5)。2-DG的给药为每日两次或每日一次直到处死,但在少数几个组中仅在第1-10天进行2-DG的给药。与本研究中单独采用顺铂治疗的情况相比,在任何2-DG/顺铂给药组中均未发现TGD发生统计学上的显著增加。剂量为2000和4000mg/kg/剂的2-DG与顺铂(1mg/kg)的联合给药具有毒性,导致了分别在给药17天和8天之后发生死亡。较低剂量的2-DG,或剂量为2000mg/kg/剂但仅给药10天的2-DG与顺铂相联合的方案可以很好地被耐受。联合治疗组的体重改变与单独采用顺铂的情况相似。对采用2-DG和顺铂的这两项研究进行比较,在第一项研究中,在第1天便开始顺铂的给药,而在第二项研究中,在第6天才开始给药。在第1天和第6天的平均肿瘤大小分别为65mg和200mg,较大的肿瘤通常更难治疗。
[0114]第三项疗效研究(TH-PT-003)调查了紫杉醇单独给药或紫杉醇与口服2-DG联合给药对肿瘤生长延迟的作用。如在第二项顺铂/2-DG研究中一样,在第1天(肿瘤~70mg)开始2-DG的给药,紫杉醇的给药在第6天开始(腹膜内,每日一次×5),模型是裸鼠体内的MV522非小细胞肺癌(NSCLC)的人类异种移植物。疗效的增加定义为:与单独采用载剂相比,或对于联合治疗组是与单独化疗相比,肿瘤生长到1000mg的时间(肿瘤生长延迟-TGD)显著性地增加(P<0.05),采用双尾t-检验进行计算。采用套针将从在裸鼠宿主中生长的皮下肿瘤采集的MV522肿瘤片段通过皮下输注到每一处理分部中的10只雌性裸鼠体内。每两周测量一次体重和肿瘤。当肿瘤达到~70mg时,开始治疗。当各个小鼠的肿瘤达到~1000mg时处死小鼠。所有的剂量都以mg/kg/剂表示。在第1天开始采用500、1000或2000mg/kg/剂的2-DG进行每天两次的口服给药治疗,直到处死;或者采用2000或4000mg/kg/剂,每天两次的剂量,持续10天。然后在第6-10天时采用紫杉醇以10mg/kg/剂的剂量进行腹膜内给药,每日一次。当肿瘤的平均大小为71mg时开始2-DG的剂量给药。当肿瘤接近200mg时开始紫杉醇的剂量给药。
[0115]剂量为2000或4000mg/kg/剂,每日给药两次的2-DG和剂量为10mg/kg/剂的紫杉醇的联合治疗的结果是分别在第18天和第9天出现死亡,在10只小鼠中分别有7只和10只死亡。在单独采用紫杉醇的组中以及在紫杉醇+500mg/kg/剂2-DG的组中,也观察到每组中有1例死亡。紫杉醇和500或1000mg/kg/剂持续整个实验期间的2-DG或2000mg/kg/剂持续10天的2-DG的联合给药很好地耐受了体重上可接受的变化。单独采用紫杉醇给药的鼠肿瘤生长速度和采用载剂的对照组的情况相似。与单独采用紫杉醇的情况相比较,在2-DG的剂量为1000(每日两次)和2000(每日两次×10)mg/kg/剂的情况下,观察到TGD发生显著性(P<0.05)增加(分别为11和10天)。与剂量为1000mg/kg/剂直到处死的2-DG给药相比,采用2000mg/kg/剂的剂量于第1-10天给药的方式更为有效。500mg/kg/剂的2-DG和紫杉醇的联合给药显示出TGD有小的但并不显著的增加。向紫杉醇中加入2-DG,导致了肿瘤生长延迟发生剂量依赖型增加,这在2-DG的剂量为1000mg/kg/剂(每日两次剂量给药直至处死)和2000mg/kg/剂(每日两次剂量给药,第1-20天)时是显著的(P<0.05)。剂量为2000和4000mg/kg/日,每日两次的2-DG给药有中毒现象,分别在第18天和第9天观察到死亡。该治疗可很好地耐受了可接受的体重变化。
[0116]这些研究表明:对无肿瘤的裸鼠,2-DG的MTD为4000mg/kg/剂,5天,每日两次给药。剂量为2000mg/kg/剂的2-DG并未增加2、3或4mg/kg顺铂的毒性。单独的2-DG并不影响裸鼠体内MV522异种移植物的生长速度。2-DG和顺铂的联合治疗在一个研究中显著提高了TGD,但在另一个研究中并未提高TGD。这些结果与在肿瘤相当小(70mg)时便开始采用顺铂的情况下,采用2-DG和顺铂的联合方案比单独采用顺铂更有效的结果是相一致的。与单独采用紫杉醇相比,紫杉醇和2-DG的联合方案显示出显著增加的TGD,而单独采用其中所给剂量的紫杉醇(10mg/kg/剂,腹膜内,每日两次),则没有效果。在这一研究中,待肿瘤大小达到200mg时才开始紫杉醇的剂量给药,这是一种对药物联合方案的更具挑战性的测试。通常,2-DG的小于1500mg/kg/剂的剂量(每日两次直到处死)或每日两次、仅10天的2000mg/kg/剂的给药和顺铂或紫杉醇相联合的方案可以很好地被耐受,并且与单独的化疗法相比,毒性不会增大。这些数据支持了2-DG/紫杉醇可用作治疗癌症的化疗联合方案。
[0117]其它的剂量增加研究表明:以最大的可输送口服剂量(4.5g/kg)进行单剂量口服给药的2-DG对大鼠是无毒的。对于狗,这一最大剂量在1小时时引起呕吐,但无其它明显毒性。狗能很好地耐受2g/kg的单一口服剂量,除较轻的呕吐之外未观察到其它现象。在大鼠中以1g/kg的剂量,而在狗中以0.25g/kg进行对2-DG的多次给药(5天)研究时,未观察到明显的毒性征兆。因而,2-DG可以以不具有副作用或具有最小限度副作用的治疗有效剂量向哺乳动物给药。
实施例3
2-DG的口服制剂
[0118]这一实施例举例说明了代表性的用于口服施用的药物制剂的制备。
[0119]A.将2-DG分配到硬壳明胶胶囊中,该硬壳明胶胶囊含有100mg至1g的2-DG;可任选地,可加入约0.5%(重量/重量)硬脂酸镁。此外,胶囊中可使用2-DG和乳糖的混合物。
[0120]B.使用2-DG(20.0%至89.9%wt/wt.,取决于是否存在乳糖以及乳糖的量);硬脂酸镁(0.9%);淀粉(8.6%);可任选的乳糖(0-69.6%)和PVP(聚乙烯吡咯烷酮;0.9%),采用水作为粒化液使除了硬脂酸镁之外的其它原料相混合并粒化。然后干燥制剂,与硬脂酸镁混合后用压片机制成片剂。
[0121]C.将2-DG溶解于丙二醇、聚乙二醇400和聚山梨醇酯80的混合物中;加入水;然后将得到的混合物分装到瓶子中。
[0122]D.制备2-DG(20%-60%wt./wt.)、花生油(38%-78%)和2.0%(wt./wt.)Span 60的混合物,使其熔化、混合并填充到软的弹性胶囊中。
[0123]E.在40ml的透明I型玻璃瓶(带有螺帽)中按照下列步骤制备溶于纯净水中的2-脱氧-D-葡萄糖(100mg/mL);对羟基苯甲酸甲酯,NF(1.8mg/mL)和对羟基苯甲酸丙酯,NF(0.2mg/mL)的液体制剂。在名义上的填充体积(nominal fill volume)为20mL,而目标填充体积为23mL(过程中的范围(in-process range):22-24mL)。将约40%批料体积的纯净水置于大小合适的容器中。加热水并保持在70±5℃的温度。将精确称重的对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯转移到热水中并混合溶解。溶解完成后,加入2-DG并混合,溶解。用水将溶液稀释到最终体积或重量(密度=1.025g/mL),并进行彻底混合;然后,通过0.2微米的过滤器将溶液过滤至清洁的接收容器中。将溶液装到小瓶中,封上瓶盖。对外观、pH(范围:5.0-7.0),以及通过HPLC对2-DG含量(范围:95.0-105.0mg/mL)进行实时的检测(in-processcheck)。
实施例4
联合研究
[0124]这一实施例报道了测试2-DG和其他抗癌剂的效果的结果,以确定2-DG在下列的条件和两个细胞系中是否具有协同作用。这种体外研究设计揭示了在所采用的条件和细胞系中的协同作用,因此该协同作用的证据并不能延伸到其它的条件和细胞系。例如,由于研究在含氧量正常的条件下进行,这些测试模拟了在肿瘤中含氧量正常(而非缺氧)的区域测试的2-DG和其它药剂的效果。因此,在这一测试系统中缺乏协同作用(即,加和的或拮抗的)并不意味着对癌症的体内治疗也缺乏疗效。此外,在一个细胞系中观察到协同作用并不意味着能在另一个细胞系中观察到相同(或相似的)作用。2-DG和另一抗癌剂的某些联合方案在这一测试系统的一个细胞系中观察到协同作用,而在该测试系统的别的细胞系中并不具有协同作用。
[0125]A.
2-DG和5-FU.人类肿瘤细胞系MiaPaCa-2胰腺癌(ras突变体,吉西他滨(gemcitabine)敏感)和HT-29结肠癌(息肉型,p53和APC突变体,化学敏感)购自ATCC(Rockville,MD)。用含有10%胎牛血清(Nova Tech)、11mM葡萄糖(Invitrogen,Carlsbad,CA)的RPMI-1640培养基中培养这些细胞系。细胞在37℃和含有5%CO2的潮湿大气环境中培养。对生长至汇合度为70%的细胞进行胰蛋白酶处理,使其重悬浮于细胞培养基中,浓度为105个细胞/ml。在实验的第0天,以合适的密度(范围为2×103到104个细胞/孔)将肿瘤细胞的100mL等分试样接种到96孔微量滴定板的内孔中。细胞温育24小时,以便在暴露到测试试剂之前具有最大程度的粘附。超纯的2-DG购自Sigma-Aldrich(St.Louis,MO),将其溶解于水中而制备为1M的储液。为进行细胞培养研究,2-DG在细胞培养基中稀释,并在细胞培养基中的浓度为0(载剂)、0.006、0.032、0.16、0.8、4、20和100mM时对其进行评价。5-氟尿嘧啶(5-FU)购自Sigma-Aldrich,将其溶解于100%DMSO中制备得到1000×储液。为进行细胞培养研究,5-FU在细胞培养基中稀释至最终浓度为0.1%DMSO,并当在细胞培养基中的浓度为0(载剂,0.1%DMSO)、0.006、0.032、0.16、0.8、4、20和100微克/mL时对其进行评价。
[0126]为进行单一药剂的研究,在平板接种(第0天)之后6小时,用从100mM开始的8个连续稀释浓度的2-DG对肿瘤细胞的培养物进行处理。对于每个细胞系,根据经验确定5-FU的起始浓度和测试范围。用5-FU进行的处理在第1天开始。对每一剂量的测定进行6次重复。培养基不发生变化时,加入这两种药物。培养3天之后,采用下述的MTS分析来测定增生细胞的数目。测试被重复两次,以对生长抑制活性进行定量。评价2-DG和5-FU的上述剂量范围,以确定对生长抑制的IC50值(50%有效率的剂量)。IC50值由两个独立的实验得到。
[0127]为进行联合药剂的研究,如上所述,在第0天将细胞接种到平板,并在6小时之后预暴露到2-DG中。在第1天开始采用5-FU进行处理。在药剂以不同比例组合的情况下,对处于各自的IC50浓度的2-DG和5-FU进行测试,所述的IC50浓度可由单药剂研究确定。这样的联合研究用于表征药物-药物相互作用的类型(加和、协同或拮抗)。
[0128]MTS分析用于评价2-DG和5-FU的生长抑制活性。MTS试剂是一种四唑化合物和电子偶联剂。MTS四唑化合物被细胞生物还原为带色的甲(formazan)产物,其可溶于细胞培养基中。转化是在具有代谢活性的细胞中由脱氢酶产生的NADPH或NADH的催化下进行。该MTS分析是基于活细胞将MTS转化为甲(formazan)的能力的比色分析;通过490nm吸光度测定的甲产物的量与培养物中活细胞数目直接成比例。由自动化的程序确定出IC50值。在第0天,在100mL细胞培养基中呈指数型生长的细胞以104个细胞/孔的浓度接种到96孔微量滴定板中。在第1天,将在100mL等分的细胞培养基和载剂中的指定浓度的药物加入到微量滴定板的每个孔中,并在37℃潮湿的温育箱(5%CO2/95%HEPA过滤的空气)中温育指定的时长。在指定的时间结束时,移出100微升的生长介质。然后在37℃,用20微升MTS四唑化合物(1.9mg/mL,PBS中,pH6.0,3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-5-(3-羧基甲氧基苯基)-2-(4-磺苯基)-2-四唑,内盐)温育细胞达1小时。在490nm的波长用Dynex HD微板读数器记录吸光值。
[0129]将数据计算成为生长抑制百分比,其中0%表示仅加入载剂(细胞培养基)的孔中的平均值。%生长抑制的计算如下:%生长抑制=(1-(OD测试/OD载剂)×100,其中OD测试是测试样品的光学密度,而OD载剂是指溶解各药物的载剂的光学密度。采用PRISM GraphPad软件和实施例2所述的公式由%生长抑制值确定IC50值。对于联合的研究,对各个测试组合和端点(100:0 2-DG和0:100 5-FU)进行统计学比较。为确定相互作用,在组合的吸收值和两个端点值之间必须存在显著差异。例如,如果所述值在统计学上(p<0.05)高于或低于任一单独的测试试剂的吸收值,则认为有拮抗或协同作用。否则,相互作用被认为更符合加和性的相互作用。
[0130]单独药剂的研究的结果表明:对结肠肿瘤细胞系HT-29,2-DG的平均IC50值为9.83mM,而5-FU的平均IC50值为1.90微克/mL。对于胰腺肿瘤细胞系MiaPaCa-2,2-DG的IC50值为2.62mM,而5-FU的IC50值为2.58微克/mL。药剂联合的研究的结果表明,两种化合物以加和至协同的作用方式相互作用,在5-FU∶2-DG比率较高(>60∶40)时表现出更强的协同作用。
[0131]
B.其它抗肿瘤药.采用H460细胞和2-DG(浓度为1mM或10mM)与其他抗肿瘤药相联合,进行协同作用的研究,联合的方案包括:1mM 2-DG与0.37和1.1μM阿霉素;10mM 2-DG与0.12、0.37和1.1μM阿霉素;10mM 2-DG与1.2、3.7和11μM足叶乙甙;1mM2-DG与0.012、0.037、0.11和0.33μM卡铂;10mM 2-DG与0.0013、0.004、0.012、0.037、0.11和0.33μM卡铂;1mM 2-DG与0.4、1.2、3.7、11和33μM顺铂;10mM 2-DG与0.14、0.4、1.2、3.7、11和33μM顺铂;以及1和10mM 2-DG与0.0012、0.004、0.012、0.037、0.11和0.33μM紫杉醇。
实施例5
2-DG使抗紫杉烷类化合物的肿瘤细胞系对紫杉醇变敏感
[0132]ToxolTM(Bristol-Myers Squibb;紫杉醇)抑制大多数人类非小细胞肺癌(NSCLC)肿瘤细胞系发生增生,IC50值为50-200nM。这类细胞系包括H460、H23、H522和H661细胞。然而,H2347细胞则对采用ToxolTM的治疗具有抗性,ToxolTM对这些细胞的IC50值大于1μM。当用1mM 2-DG(这一浓度的2-DG本身不会对增生有影响)和紫杉醇同时处理时,这些细胞系中的每一个(包括抗ToxolTM的细胞系)显示出对ToxolTM有增加的敏感性。例如,在一个测试中,200nM ToxolTM对增生的抑制率约为20%,而用2-DG(1mM)和ToxolTM对细胞的处理导致对增生的抑制率为50%。因而,可采用2-DG使癌细胞和肿瘤对药物变得敏感,而在缺乏2-DG的情况下,这些细胞和肿瘤对这些药物具有抗性。
实施例6
2-DG/紫杉醇的剂量给药研究
[0133]采用基本如实施例2所述的小鼠MV522异种移植模型来比较2-DG的口服(水中)给药与紫杉醇的腹膜内给药的各种联合给药方式的效果,其中2-DG可作为4g/kg的单次剂量或多剂量(2g/kg,每日两次)来给药,紫杉醇可作为单次剂量(30mg/kg)或多次剂量(10mg/kg,每日一次)来给药。所采用的剂量给药方案如下表II所示,结果绘于图1所示的曲线图中。
表II
在剂量研究中2-DG(2)和紫杉醇(P)的剂量给药方案
治疗日 | |||||||||||||||
组 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
4(6),0* | 2 | ||||||||||||||
0,30(6) | P | ||||||||||||||
4(5),30(6) | 2 | P | |||||||||||||
4(6),30(6) | P2 | ||||||||||||||
4(7),30(6) | P | 2 | |||||||||||||
2(1-5),0 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ||||||||||
2(6-10),0 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ||||||||||
2(11-15),0 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ||||||||||
2(1-10),0 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||
0,10(6-10) | P | P | P | P | P | ||||||||||
2(1-5),10(6-10) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | P | P | P | P | P | |||||
2(6-10),10(6-10) | P2 | P2 | P2 | P2 | P2 | ||||||||||
2(11-15),10(6-10) | P | P | P | P | P | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||
2(1-10),10(6-10) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | P2 | P2 | P2 | P2 | P2 |
*2-DG的剂量,单位为g/kg(给药日),紫杉醇的剂量,单位为mg/kg(给药日)
[0134]结果表明:2-DG单独给药的结果是肿瘤生长有小的延迟,在该模型中,按剂量给药10天的方案比5天的方案更有效。这些结果也表明了30mg/kg的紫杉醇单次剂量比10mg/kg的5剂紫杉醇更为有效。单次剂量的2-DG并未增加单次剂量紫杉醇的疗效。在与紫杉醇的5天治疗相联合时,5天的2-DG剂量给药对肿瘤生长延迟(TGD)的增加较小,而10天的2-DG剂量给药导致TGD的显著增加(p<0.05)。2-DG和紫杉醇的联合对TGD的影响似乎是加和的。在这一模型中,在紫杉醇给药的同时或之后进行2-DG的剂量给药,比在紫杉醇之前进行2-DG的剂量给药的效果更好。对于人类的治疗,紫杉醇通常并不采用在第6-10天进行给药,而是例如采用每周给药一次的方式。伴随每周给药一次的紫杉醇,在第1-10天进行2-DG的剂量给药(如模型中一样),这实质上是实行2-DG的连续剂量给药。对于紫杉醇的每三周的剂量给药,可采用间歇的或连续的2-DG剂量给药。2-DG以每日一次或更低剂量进行给药可能是同样有效的。
实施例7
用多西紫杉醇和2-DG治疗癌症
[0135]下面的预示的实施例用于说明采用2-DG联合疗法治疗癌症。采用2-DG向年龄至少为18岁的男性和女性癌症患者给药,这些患者在组织学上被确认为患有局部晚期的或转移性实体恶性肿瘤(源于肺癌、头/颈癌、乳腺癌、食道癌、胃癌、胰腺癌、前列腺癌或胆道癌)并在以前接受过用至少一种针对晚期或转移性疾病的化疗方案,或对患者的癌症没有可利用的有疗效的标准治疗。2-DG的给药在整夜禁食之后和早餐前至少1小时前进行。2-DG由40mL洁净玻璃螺帽瓶供给,其中含有名义上为20mL(目标填充为23mL)的注射用水溶液,该溶液中2-DG的浓度为100mg/mL,对羟基苯甲酸甲酯为1.8mg/mL,对羟基苯甲酸丙酯为0.2mg/mL。
[0136]2-DG通过口服方式给药。可将2-DG在注射用抑菌水中稀释(如果需要)至体积为100mL,然后如上所述,在整夜禁食(允许喝水)后进行口服给药。如果要采用100mg/kg以上的剂量且被治疗的患者的重量很大(>100mg/kg),则采用指定浓度而未经稀释的2-DG。然而,剂量给药的通常目标水平为等于或高于2mg 2-DG/kg患者体重,典型为25-100mg/kg,经常地为25-50mg 2-DG/kg患者体重。2-DG的每一次口服给药在早餐前1小时进行。在每次2-DG给药之后,用约50mL水润洗给药容器一次,将润洗液服下。如果喜欢的话,患者被允许在其100mL的口服剂量溶液中加入Crystal Light,以改善口味。
[0137]在第一实施方式中,2-DG与多西紫杉醇共同给药,2-DG在第1-7天和第15-21天进行口服给药,而多西紫杉醇在第2-4周和第6-8周内采用静脉内输注方式每周给药一次。这一剂量给药计划如表III所示。
表III
第1周 | 第2周 | 第3周 | 第4、6、7、8周 | |
2-DG | X | 0 | X | 0 |
多西紫杉醇(30mg/m2) | 0 | X | X | X |
[0138]另一种剂量给药计划如表IV所示。如果医生认为继续这样的治疗是有效的,则这一计划可继续三轮循环,每轮8周。
表IV
第1/5周 | 第2/6周 | 第3/7周 | 第4/8周 | |
2-DG | X | 0 | X | 0 |
多西紫杉醇(30mg/m2) | 0 | X | X | X |
[0139]在一个实施方式中,按照上述计划进行6个月以上的2-DG继续给药。如所述的一样,2-DG也可在多西紫杉醇的整个剂量给药方案期间进行连续给药(这里认可的多西紫杉醇剂量给药计划是按每3周进行)。
实施例8
用2-DG治疗前列腺癌
[0140]下面的预示性实施例用于说明采用2-DG疗法对前列腺癌进行治疗。根据本发明的方法对年龄为40-70岁、患有不曾治疗过的前列腺癌的男性患者进行治疗,治疗方法为采用2-DG以50mg 2-DG/kg患者体重的剂量进行给药。在整夜禁食之后进行2-DG的每一次口服给药。然后采用磁共振成像例如MRSI检查前列腺,或测定是否发生实质性的代谢变化(ATP和/或柠檬酸盐的产量降低)。根据观察到的代谢变化,可将剂量降低至例如但不限于15mg/kg(在所述变化被视为超出所需要的程度的情况下),或增加至例如但不限于70mg/kg(在未观察到代谢变化的情况下)。
实施例9
2-DG类似物
[0141]在本发明的一个不同的实施方式中,可采用某些2-DG类似物代替本发明方法和组合物中的2-DG。本文中所采用的2-DG类似物是指除2-DG之外的,在葡萄糖环的2位上不带有羟基的任何D-葡萄糖类似物。L-葡萄糖及其L型类似物不是用于本发明的目的的2-DG类似物。葡萄糖类似物包括甘露糖、半乳糖、古洛糖(gulose)和5-硫代-葡萄糖。葡萄糖或2-DG的类似物在葡萄糖环的任意位置上可具有取代氢的氟;因而,2-氟-2-脱氧-D-葡萄糖(2-FDG)和2-二氟-2-脱氧-D-葡萄糖都是2-DG类似物。葡萄糖或2-DG的类似物在葡萄糖环除6位之外的其他任何位置上具有取代羟基的氨基,因此,2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖(2-葡糖胺)和2-氨基-2-脱氧-D-半乳糖(2-半乳糖胺)都是2-DG类似物。2-DG类似物的其他示范性例子包括2-氟-甘露糖、2-甘露糖胺、2-脱氧半乳糖、2-氟-脱氧半乳糖、以及包含一个或多个上述或下述的2-DG类似物的二糖、三糖和其它寡糖。用于本发明方法的其他2-DG类似物包括图2中所示的类似物。用于治疗癌症和其他疾病的类似物均可从商业渠道购得和/或由技术人员参照科学文献利用常规技术来合成。
[0142]虽然已经参考特定的实施方式描述了本发明,但本领域技术人员应该理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下可以作出各种变化以及进行等效物的替换。此外,在不脱离本发明的范围的情况下可以作出许多修改以适应特定的情况、材料、物质组成、工艺步骤,从而实现本发明的有益效果。所有这样的修改均落入权利要求的范围内。本文所引用的所有出版物和专利文件在此均以引用方式并入本文,如同各个这样的出版物或文件被明确地、分别地以引用方式并入本文一样。出版物和专利文件的引用并无意表明任何这样的文件均是相关的现有技术,也未构成对其内容或日期的承认。
Claims (20)
1.一种治疗癌症的方法,该方法包括向需要癌症治疗的哺乳动物施用治疗有效剂量的2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG),所述的治疗有效剂量通过将2-DG以大于每周一天的频率施用而获得。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述2-DG的施用进行至少两周。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述2-DG的施用为每日给药,进行至少3个连续日。
4.根据权利要求2所述的方法,其中所述2-DG的施用为每日给药,进行至少10个连续日。
5.根据权利要求1所述的方法,其中日剂量为约1mg至约1g的2-DG/kg患者体重。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述日剂量为约25mg/kg至约150mg/kg。
7.一种药学上可接受的2-DG制剂,包括2-DG和药学上可接受的载体。
8.根据权利要求7所述的制剂,其中所述2-DG是固体。
9.根据权利要求8所述的制剂,其中所述2-DG装在小袋中。
10.根据权利要求8所述的制剂,其为片剂、胶囊或囊片。
11.根据权利要求10所述的制剂,其中所述片剂、胶囊或丸剂含有至少250mg但小于10g的2-DG。
12.根据权利要求7所述的制剂,其中所述2-DG溶解或悬浮于可饮用的液体中。
13.根据权利要求12所述的制剂,其中所述液体是不含葡萄糖的饮料。
14.一种治疗癌症的方法,该方法包括将治疗有效剂量的2-DG和另一种抗癌剂联合向哺乳动物施用。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述癌症是具有多重药物抗性的癌症。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述抗癌剂是所述癌症在缺乏2-DG的情况下对其具有抗性的药剂。
17.根据权利要求14所述的方法,其中所述抗癌剂对哺乳动物的给药剂量低于不与2-DG联合给药时所采用的推荐给药有效剂量。
18.根据权利要求14所述的方法,其中所述癌症选自非小细胞肺癌、头颈癌、结直肠癌和乳腺癌。
19.根据权利要求14所述的方法,其中所述2-DG的治疗有效剂量通过将2-DG以大于每周一天的频率向所述哺乳动物施用而获得。
20.根据权利要求20所述的方法,其中所述抗癌剂选自多西紫杉醇、紫杉醇、顺铂和卡铂。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US43926603P | 2003-01-10 | 2003-01-10 | |
US60/439,266 | 2003-01-10 | ||
US60/458,846 | 2003-03-28 | ||
US60/458,665 | 2003-03-28 | ||
US60/460,012 | 2003-04-02 | ||
US60/496,163 | 2003-08-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1771043A true CN1771043A (zh) | 2006-05-10 |
Family
ID=36751885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200480002070 Pending CN1771043A (zh) | 2003-01-10 | 2004-01-09 | 利用2-脱氧葡萄糖治疗癌症 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1771043A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7795227B2 (en) | 2004-06-17 | 2010-09-14 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Compounds and methods for treating seizure disorders |
CN105541665A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-05-04 | 江苏大学 | 一种抗肿瘤药物化合物及制备方法和应用 |
CN106309458A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-11 | 中南大学湘雅医院 | 2‑脱氧‑d‑葡萄糖及其在药学上可接受的盐在制备治疗银屑病药物方面的应用 |
CN114469921A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-05-13 | 湖南农业大学 | 一种用于减少肝癌细胞耐药性的药物组合物及其应用 |
-
2004
- 2004-01-09 CN CN 200480002070 patent/CN1771043A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7795227B2 (en) | 2004-06-17 | 2010-09-14 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Compounds and methods for treating seizure disorders |
CN105541665A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-05-04 | 江苏大学 | 一种抗肿瘤药物化合物及制备方法和应用 |
CN106309458A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-11 | 中南大学湘雅医院 | 2‑脱氧‑d‑葡萄糖及其在药学上可接受的盐在制备治疗银屑病药物方面的应用 |
CN114469921A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-05-13 | 湖南农业大学 | 一种用于减少肝癌细胞耐药性的药物组合物及其应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2004204778B2 (en) | Treatment of cancer with 2-deoxyglucose | |
Lee et al. | Inhibition of osteoclast differentiation and bone resorption by bisphosphonate-conjugated gold nanoparticles | |
Bakhshi et al. | Comparison of therapeutic effect of aqueous extract of garlic and nystatin mouthwash in denture stomatitis | |
Markham | Pamiparib: first approval | |
CN111317821A (zh) | 依鲁替尼联合疗法 | |
CN103221040A (zh) | 双硫仑制剂及用途 | |
Wu et al. | Tolerability and pharmacokinetics of contezolid at therapeutic and supratherapeutic doses in healthy Chinese subjects, and assessment of contezolid dosing regimens based on pharmacokinetic/pharmacodynamic analysis | |
EP1562616A2 (en) | Formulation of oral compositions comprising arsenic trioxide and methods of use thereof | |
WO2018060833A1 (en) | Dosage regimen for alpha-isoform selective phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor alpelisib | |
CN1155369C (zh) | 含有5-asa的控释口服药物组合物及其治疗肠道疾病的方法 | |
Ong et al. | Reversal of cerebrovascular constriction in experimental cerebral malaria by L-arginine | |
CN108135896A (zh) | Pac-1联合疗法 | |
EP2023923A2 (en) | Use of ixabepilone in combination with cyp3a4 inhibitors for pharmaceuticals | |
CN1771043A (zh) | 利用2-脱氧葡萄糖治疗癌症 | |
CN101677972A (zh) | 一种用于治疗神经变性疾病的奈拉美生的新组合物 | |
Stathopoulos et al. | Capecitabine (Xeloda) as monotherapy in advanced breast and colorectal cancer: effectiveness and side-effects | |
Hogle | Cytoprotective agents used in the treatment of patients with cancer | |
TW200940097A (en) | Cholestanol derivative for combined use | |
CN1819825A (zh) | 氨基酸碘组合物及其制备方法和应用 | |
CN110312508A (zh) | 含有棉酚和苯乙双胍作为活性成分的预防和治疗胰腺癌的药物组合物 | |
Gamil et al. | The anti-fungal effect of miconazole and miconazole-loaded chitosan nanoparticles gels in diabetic patients with Oral candidiasis-randomized control clinical trial and microbiological analysis | |
Wang et al. | Circulating small extracellular vesicles from patients with periodontitis contribute to development of insulin resistance | |
Dest | Radioprotectants: adding quality of life to survivorship? | |
JP2006527232A (ja) | グルタミナーゼ及び抗新生物性のアントラサイクリン類又は白金化合物を含有する癌治療のための薬剤学的な組合せ製剤 | |
Zhang et al. | Advances in contezolid: novel oxazolidinone antibacterial in Gram-positive treatment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20060510 |