EA045198B1 - Макромолекулярные пролекарства на полимерной основе - Google Patents
Макромолекулярные пролекарства на полимерной основе Download PDFInfo
- Publication number
- EA045198B1 EA045198B1 EA202190799 EA045198B1 EA 045198 B1 EA045198 B1 EA 045198B1 EA 202190799 EA202190799 EA 202190799 EA 045198 B1 EA045198 B1 EA 045198B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- peg
- prodrug
- tumor
- treatment
- cells
- Prior art date
Links
- 229940002612 prodrug Drugs 0.000 title claims description 97
- 239000000651 prodrug Substances 0.000 title claims description 97
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title description 45
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 96
- 206010029260 Neuroblastoma Diseases 0.000 claims description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 208000003174 Brain Neoplasms Diseases 0.000 claims description 3
- FJHBVJOVLFPMQE-QFIPXVFZSA-N 7-Ethyl-10-Hydroxy-Camptothecin Chemical compound C1=C(O)C=C2C(CC)=C(CN3C(C4=C([C@@](C(=O)OC4)(O)CC)C=C33)=O)C3=NC2=C1 FJHBVJOVLFPMQE-QFIPXVFZSA-N 0.000 description 78
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 62
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 46
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 40
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 37
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 35
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 34
- RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N Poloxamer Chemical compound C1CO1.CC1CO1 RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229960004768 irinotecan Drugs 0.000 description 32
- UWKQSNNFCGGAFS-XIFFEERXSA-N irinotecan Chemical compound C1=C2C(CC)=C3CN(C(C4=C([C@@](C(=O)OC4)(O)CC)C=4)=O)C=4C3=NC2=CC=C1OC(=O)N(CC1)CCC1N1CCCCC1 UWKQSNNFCGGAFS-XIFFEERXSA-N 0.000 description 32
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 31
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 30
- VSJKWCGYPAHWDS-FQEVSTJZSA-N camptothecin Chemical compound C1=CC=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC2=C1 VSJKWCGYPAHWDS-FQEVSTJZSA-N 0.000 description 28
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 23
- 210000003771 C cell Anatomy 0.000 description 22
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 21
- 229960000502 poloxamer Drugs 0.000 description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 description 17
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 17
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 16
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 14
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 13
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 13
- 230000029918 bioluminescence Effects 0.000 description 13
- 238000005415 bioluminescence Methods 0.000 description 13
- 230000002601 intratumoral effect Effects 0.000 description 13
- 230000001028 anti-proliverative effect Effects 0.000 description 12
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 12
- -1 polyoxypropylene Polymers 0.000 description 12
- ABSNGNUGFQIDDO-UHFFFAOYSA-N 2-benzylguanidine Chemical compound NC(N)=NCC1=CC=CC=C1 ABSNGNUGFQIDDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 102000013013 Member 2 Subfamily G ATP Binding Cassette Transporter Human genes 0.000 description 11
- 108010090306 Member 2 Subfamily G ATP Binding Cassette Transporter Proteins 0.000 description 11
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 11
- WAEXFXRVDQXREF-UHFFFAOYSA-N vorinostat Chemical compound ONC(=O)CCCCCCC(=O)NC1=CC=CC=C1 WAEXFXRVDQXREF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229960000237 vorinostat Drugs 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 9
- SFLSHLFXELFNJZ-QMMMGPOBSA-N (-)-norepinephrine Chemical compound NC[C@H](O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 SFLSHLFXELFNJZ-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 8
- 208000006168 Ewing Sarcoma Diseases 0.000 description 8
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 8
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 8
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 8
- 229960002748 norepinephrine Drugs 0.000 description 8
- SFLSHLFXELFNJZ-UHFFFAOYSA-N norepinephrine Natural products NCC(O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 SFLSHLFXELFNJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 8
- 201000009410 rhabdomyosarcoma Diseases 0.000 description 8
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 8
- KLWPJMFMVPTNCC-UHFFFAOYSA-N Camptothecin Natural products CCC1(O)C(=O)OCC2=C1C=C3C4Nc5ccccc5C=C4CN3C2=O KLWPJMFMVPTNCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 7
- QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N Dicylcohexylcarbodiimide Chemical compound C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 7
- 229940127093 camptothecin Drugs 0.000 description 7
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 7
- VSJKWCGYPAHWDS-UHFFFAOYSA-N dl-camptothecin Natural products C1=CC=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)C5(O)CC)C4=NC2=C1 VSJKWCGYPAHWDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 6
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 5
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 5
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 5
- PTJWCLYPVFJWMP-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical group OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO PTJWCLYPVFJWMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MYQKIWCVEPUPIL-QFIPXVFZSA-N 7-ethylcamptothecin Chemical compound C1=CC=C2C(CC)=C(CN3C(C4=C([C@@](C(=O)OC4)(O)CC)C=C33)=O)C3=NC2=C1 MYQKIWCVEPUPIL-QFIPXVFZSA-N 0.000 description 4
- 206010006895 Cachexia Diseases 0.000 description 4
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 4
- 230000001919 adrenal effect Effects 0.000 description 4
- 208000022531 anorexia Diseases 0.000 description 4
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 4
- 238000011717 athymic nude mouse Methods 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 206010061428 decreased appetite Diseases 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- INVTYAOGFAGBOE-UHFFFAOYSA-N entinostat Chemical compound NC1=CC=CC=C1NC(=O)C(C=C1)=CC=C1CNC(=O)OCC1=CC=CN=C1 INVTYAOGFAGBOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229950005837 entinostat Drugs 0.000 description 4
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 229940121372 histone deacetylase inhibitor Drugs 0.000 description 4
- 239000003276 histone deacetylase inhibitor Substances 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 4
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 4
- 208000037922 refractory disease Diseases 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 231100000057 systemic toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102100025064 Cellular tumor antigen p53 Human genes 0.000 description 3
- 229940123780 DNA topoisomerase I inhibitor Drugs 0.000 description 3
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 description 3
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical group CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BPEGJWRSRHCHSN-UHFFFAOYSA-N Temozolomide Chemical compound O=C1N(C)N=NC2=C(C(N)=O)N=CN21 BPEGJWRSRHCHSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000365 Topoisomerase I Inhibitor Substances 0.000 description 3
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 3
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 3
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 3
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 3
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 3
- 230000001394 metastastic effect Effects 0.000 description 3
- 206010061289 metastatic neoplasm Diseases 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical group OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001993 poloxamer 188 Polymers 0.000 description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000036558 skin tension Effects 0.000 description 3
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 3
- 229960004964 temozolomide Drugs 0.000 description 3
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 3
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 3
- 206010061818 Disease progression Diseases 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000014061 Extranodal Extension Diseases 0.000 description 2
- 102100039996 Histone deacetylase 1 Human genes 0.000 description 2
- 101001035024 Homo sapiens Histone deacetylase 1 Proteins 0.000 description 2
- 241000699660 Mus musculus Species 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 101150108975 Rhd gene Proteins 0.000 description 2
- 206010040943 Skin Ulcer Diseases 0.000 description 2
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 2
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 2
- 108700022368 Whn Proteins 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 208000011654 childhood malignant neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 238000011254 conventional chemotherapy Methods 0.000 description 2
- 238000011443 conventional therapy Methods 0.000 description 2
- 210000000028 corpus adiposum pararenale Anatomy 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 230000002900 effect on cell Effects 0.000 description 2
- 244000144993 groups of animals Species 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- OAOSXODRWGDDCV-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylpyridin-4-amine;4-methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1.CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 OAOSXODRWGDDCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000017066 negative regulation of growth Effects 0.000 description 2
- ITJNARMNRKSWTA-UHFFFAOYSA-N nisoxetine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(CCNC)OC1=CC=CC=C1OC ITJNARMNRKSWTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229950004211 nisoxetine Drugs 0.000 description 2
- 238000011580 nude mouse model Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 2
- 229920001992 poloxamer 407 Polymers 0.000 description 2
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- MHYGQXWCZAYSLJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl-chloro-diphenylsilane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](Cl)(C(C)(C)C)C1=CC=CC=C1 MHYGQXWCZAYSLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000011830 transgenic mouse model Methods 0.000 description 2
- 238000012447 xenograft mouse model Methods 0.000 description 2
- GWKLNCUXOUHWLL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylethyl)guanidine Chemical compound NC(=N)NCCC1=CC=CC=C1 GWKLNCUXOUHWLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- 101100087409 Arabidopsis thaliana RH18 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100468589 Arabidopsis thaliana RH30 gene Proteins 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- 230000005778 DNA damage Effects 0.000 description 1
- 231100000277 DNA damage Toxicity 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 108700012912 MYCN Proteins 0.000 description 1
- 101150022024 MYCN gene Proteins 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 108700026495 N-Myc Proto-Oncogene Proteins 0.000 description 1
- 102100030124 N-myc proto-oncogene protein Human genes 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 108010049586 Norepinephrine Plasma Membrane Transport Proteins Proteins 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 206010039491 Sarcoma Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 102100033929 Sodium-dependent noradrenaline transporter Human genes 0.000 description 1
- 206010066901 Treatment failure Diseases 0.000 description 1
- 238000010162 Tukey test Methods 0.000 description 1
- 102000015098 Tumor Suppressor Protein p53 Human genes 0.000 description 1
- 108010078814 Tumor Suppressor Protein p53 Proteins 0.000 description 1
- DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-N Tyramine Natural products NCCC1=CC=C(O)C=C1 DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000021375 Xenogenes Species 0.000 description 1
- ZULJYVVAYGFYKU-UHFFFAOYSA-N acetonitrile;chloroform Chemical compound CC#N.ClC(Cl)Cl ZULJYVVAYGFYKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 231100000899 acute systemic toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 210000004100 adrenal gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000011888 autopsy Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229940044683 chemotherapy drug Drugs 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005750 disease progression Effects 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 239000003534 dna topoisomerase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 230000002888 effect on disease Effects 0.000 description 1
- 230000007608 epigenetic mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 1
- 238000009093 first-line therapy Methods 0.000 description 1
- 210000000609 ganglia Anatomy 0.000 description 1
- 230000024924 glomerular filtration Effects 0.000 description 1
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N guanidine group Chemical group NC(=N)N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- ZFGMDIBRIDKWMY-PASTXAENSA-N heparin Chemical compound CC(O)=N[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COS(O)(=O)=O)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](C(O)=O)O[C@@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OS(O)(=O)=O)[C@@H](O[C@@H]3[C@@H](OC(O)[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@H]3O)C(O)=O)O[C@@H]2O)CS(O)(=O)=O)[C@H](O)[C@H]1O ZFGMDIBRIDKWMY-PASTXAENSA-N 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- CBOIHMRHGLHBPB-UHFFFAOYSA-N hydroxymethyl Chemical group O[CH2] CBOIHMRHGLHBPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011368 intensive chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000008095 long lasting therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036210 malignancy Effects 0.000 description 1
- 108010082117 matrigel Proteins 0.000 description 1
- 231100000682 maximum tolerated dose Toxicity 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011294 monotherapeutic Methods 0.000 description 1
- 230000017095 negative regulation of cell growth Effects 0.000 description 1
- 201000011519 neuroendocrine tumor Diseases 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000002559 palpation Methods 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 238000012809 post-inoculation Methods 0.000 description 1
- 208000037821 progressive disease Diseases 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- GRJJQCWNZGRKAU-UHFFFAOYSA-N pyridin-1-ium;fluoride Chemical compound F.C1=CC=NC=C1 GRJJQCWNZGRKAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011127 radiochemotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000003307 reticuloendothelial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000011272 standard treatment Methods 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004885 tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000002626 targeted therapy Methods 0.000 description 1
- GOQZIPJCBUYLIR-UHFFFAOYSA-N tert-butyl n-[n-[(2-methylpropan-2-yl)oxycarbonyl]-n'-(trifluoromethylsulfonyl)carbamimidoyl]carbamate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)NC(=NS(=O)(=O)C(F)(F)F)NC(=O)OC(C)(C)C GOQZIPJCBUYLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000037 tert-butyldiphenylsilyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[Si]([H])([*]C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004797 therapeutic response Effects 0.000 description 1
- 229940044693 topoisomerase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 229960000303 topotecan Drugs 0.000 description 1
- UCFGDBYHRUNTLO-QHCPKHFHSA-N topotecan Chemical compound C1=C(O)C(CN(C)C)=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC2=C1 UCFGDBYHRUNTLO-QHCPKHFHSA-N 0.000 description 1
- 231100000440 toxicity profile Toxicity 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 1
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000005748 tumor development Effects 0.000 description 1
- 229960003732 tyramine Drugs 0.000 description 1
- DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-O tyraminium Chemical compound [NH3+]CCC1=CC=C(O)C=C1 DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 1
- 230000036269 ulceration Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 1
Description
Перекрестная ссылка на родственную заявку (заявки)
В настоящей заявке испрашивается преимущество даты подачи предварительной заявки США с серийным номером 62/732199, поданной 17 сентября 2018 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки для всех целей.
Область, к которой относится изобретение
Предложены макромолекулярные пролекарства, в которых аналоги камптотецина ковалентно связаны с полимерами через сложноэфирные связи, которые являются лабильными в физиологических условиях. Также предложены способы лечения рака, в частности нейробластомы, макромолекулярными пролекарствами.
Предпосылки создания изобретения
Нейробластома (NB) остается самой распространенной и смертельно опасной солидной опухолью детского возраста, на которую приходится 8-10% всех детских раковых заболеваний и 15% случаев смерти от рака у детей. Несмотря на улучшение показателей излечения других детских новообразований, выживаемость пациентов с NB отстает.
Интенсивная мультимодальная терапия, используемая в настоящее время в клинике, терпит неудачу более чем у половины пациентов (у 50-60% пациентов наблюдается рецидив без каких-либо приводящих к выздоровлению методов консервативной терапии), причем наиболее серьезную терапевтическую проблему представляет подгруппа пациентов с отсутствием реакции на лечение, которую определяют как категорию сверхвысокого риска. В настоящее время к NB высокого риска с ее очень разнообразной этиологией и преобладанием биологически неблагоприятных вариантов применяют мощные противораковые средства в качестве лечения первой линии, включая ингибиторы топоизомеразы I семейства камптотецинов: топотекан и иринотекан. Однако их клиническое использование в контексте агрессивного заболевания остается неоптимальным, давая плохие результаты у пациентов с рецидивирующей или рефрактерной NB из-за дозолимитирующих побочных эффектов и приобретенной устойчивости к лекарственным средствам. Важно отметить, что неэффективность лечения у этих пациентов была связана с увеличением пороговых уровней лекарственных средств, необходимых для эффективного подавления роста NB клеток, на 1-3 порядка, достигая значений, недостижимых клинически.
Таким образом, для борьбы с рефрактерной NB необходимы альтернативные терапевтические подходы, которые могут заметно усилить внутриопухолевую доставку и продлить присутствие лекарственного средства на терапевтически эффективных уровнях без увеличения системного воздействия. Описанные в настоящей заявке варианты осуществления направлены на удовлетворение этой потребности.
Сущность изобретения
В первом варианте осуществления представлено макромолекулярное пролекарство, которое представляет собой PEG-[SN22]4, который представлен следующей структурой:
в котором n=110 в среднем и
PE представляет собой
Н.С--'1
--К;С—С—СНэ-ъс—
В другом варианте осуществления представлен способ лечения нейробластомы путем введения эффективного количества макромолекулярного пролекарства, как определено выше, нуждающемуся в этом субъекту.
В другом варианте осуществления представлен способ лечения субъекта с солидной опухолью путем введения эффективного количества макромолекулярного пролекарства, как определено выше, нуждающемуся в этом субъекту.
В другом варианте осуществления представлен способ лечения субъекта с опухолью головного мозга, путем введения эффективного количества макромолекулярного пролекарства, как определено выше, нуждающемуся в этом субъекту.
В другом варианте осуществления нуждающимся в этом субъектом является человек.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1: Ингибирование роста хеморезистентных NB клеток [BE(2)C] пролекарством PF108-(SN22)2 по сравнению с SN22 с или без Плюроника F-108 (дозы, эквивалентные 100 нМ SN22). Клетки, необра
- 1 045198 ботанные или обработанные простым химически немодифицированным Плюроником F-108, были включены в качестве контроля. Протестированная продолжительность воздействия составила 24 ч и 30 мин (A и B соответственно). Рост клеток отслеживали с течением времени при помощи биолюминесценции. Результаты показаны как среднее значение ± SD (стандартное отклонение).
Фиг. 2: Внутриопухолевые уровни SN22, доставленного в качестве пролекарства на основе полоксамера, в сравнении с SN38, вводимым в виде иринотекана, его клинически используемого водорастворимого предшественника (4 ч - 3 дня). Анализ осуществляли на модели ортотопического ксенотрансплантата рефрактерной NB. Бестимусным голым мышам (nu/nu) (n=5) инокулировали в надпочечниковую жировую подушку BE(2)C клетки (106 на животное), суспендированные в 20% Плюроник F-127 (50 мкл). Опухолям давали достичь размера 1,0±0,4 см3 под контролем методом биолюминесцентной визуализации. PF108-(SN22)2 или иринотекан (120 мкл) вводили при помощи инъекции в хвостовую вену в дозе, эквивалентной 10 мг/кг SN22 или SN38 соответственно. Опухоли собирали, взвешивали и анализировали при помощи ВЭЖХ для определения внутриопухолевых уровней лекарственного средства через 4, 24 и 72 ч. Нормализованные по массе концентрации лекарственного средства представлены в сравнении для двух групп как среднее значение ± SD.
Фиг. 3: Терапевтическая эффективность PF108-(SN22)2 на ортотопической модели рефрактерной NB высокого риска. Мышам инокулировали 106 клеток BE(2)C, стабильно экспрессирующих люциферазу, в соответствии с процедурой, описанной в [44]. Лечение при помощи PF108-(SN22)2 осуществляли путем внутривенного введения в дозе, эквивалентной 10 мг/кг SN22 один раз в неделю в течение 4 недель. Иринотекан, вводимый два раза в неделю в дозе 10 мг/кг SN38, был включен в качестве положительного контроля. Физиологический раствор или химически немодифицированный Плюроник F-108 использовали в качестве отрицательных контролей. Опухоль-ассоциированный сигнал контролировали при помощи количественного биолюминесцентного анализа (репрезентативные изображения, полученные через 0-5 недель, показаны на (A). Количественные данные, представленные графически на (B), выражены как среднее значение ± SD. Кривые выживаемости для соответствующих групп животных в течение 5-недельного периода в этом исследовании показаны на (C).
Фиг. 4: Исследование антипролиферативного эффекта пролекарства PF108-(SN22)2по сравнению со свободным SN22 с/без холостого Плюроника F-108. Реакцию на лечение сравнивали между NB клетками, проявляющими хемо-наивный фенотип по сравнению с хеморезистентным (IMR32 (A) и BE(2)C (B), соответственно), в зависимости от продолжительности воздействия (0,5, 4 и 24 ч) и дозы (эквивалентной 20, 40 и 80 нг SN22 на лунку). Ответ представлен как % ингибирования роста (среднее значение ± SD) через 7 дней после лечения.
Фиг. 5: Распределение по органам и внутриопухолевые уровни SN22, доставленного в виде PF108(SN22)2 (4 ч - 3 дня). Анализ осуществляли в ортотопическихих ксенотрансплантатах BE(2)C, которым давали достичь размера 1,0±0,4 см3, под контролем методом биолюминесцентной визуализации. Пролекарство вводили при помощи инъекции в хвостовую вену в дозе, эквивалентной 10 мг/кг SN22. Анализ осуществляли флуориметрическим методом. Количество лекарственного средства показано как % введенной дозы на орган, представленное как среднее значение ± SD.
Фиг. 6: Терапевтическая эффективность PF108-(SN22)2 на ортотопической модели хемо-наивной, MYCN-амплифицированной NB. Мышам инокулировали 106 экспрессирующих люциферазу клеток IMR32. Лечение иринотеканом или PF108-(SN22)2 (10 мг лекарственного средства на кг, 2х и 1х в неделю, соответственно, в течение 4 недель) начинали через 3 недели после инокуляции (A). Альтернативно, PF108-(SN22)2 вводили один раз в неделю в течение 3 недель животным, у которых NB опухоли были в 10 раз больше (B). Опухоль-ассоциированный сигнал контролировали при помощи количественного биолюминесцентного анализа. Количественные данные представлены как среднее значение ± SD.
Фиг. 7: Экспрессия ABCG2 и рост NLF и трансфицированных клонов. (A) Вестерн-анализ осуществляли на NLF и трех одноклеточных клонах с антителом ABCG2 (Santa Cruz) по сравнению с актиновым контролем. Клоны 1, 2 и 3 имели следовые, низкие и промежуточные уровни экспрессии ABCG2, соответственно. (B) Рост NLF и ABCG2-экспрессирующих клонов в присутствии SN38 или SN22 (50 нг/мл). Рост показан на 4-й день.
Фиг. 8: Лечение ортотопической модели NB. Хеморезистентные, трансфицированные люциферазой SKNBE(2)C клетки (107) инъецировали в периренальную жировую подушку голых мышей. Мышей разделяли на пять групп: отсутствие лечения, или лечение холостым PEG, CPT-11, PEG-[SN38]4 или PEG[SN22]4 (10 животных на группу). Лечение начинали, когда опухоль достигала около 0,2 см3. Лечение при помощи либо PEG-[SN38]4, либо PEG-[SN22]4 приводило к регрессии опухоли, но только лечение при помощи PEG-[SN22]4 вызывало полное исчезновение опухоли.
Фиг. 9: Эффективность PEG-[SN22]4 и PEG-[SN38]4 в модели трансгенных мышей TH-MYCN. Мышей обрабатывали физиологическим раствором (N=8), CPT-11 (15 мг/кг/доза; N=7), PEG-[SN38]4 (10 мг/кг/доза; N=6) или PEG-[SN22]4 (10 мг/кг/доза; N=6) в/в(внутривенно) через хвостовую вену один раз в неделю х 4 недель. Лечение начинали, когда мышам было около 5 недель с размером опухоли около 1-2 см3. Мышей исключали из исследования, когда у них проявлялись признаки дистресса из-за опухолевой
- 2 045198 нагрузки. PEG-[SN22]4 имел быструю регрессию опухоли, и при вскрытии через 180-200 дней опухоль не была обнаружена.
Фиг. 10: Выживание ксенотрансплантатов EWS и RMS, обработанных PEG[SN22]4. Мышей обрабатывали физиологическим раствором, CPT-11 (15 мг/кг/доза) или PEG-[SN22]4 (10 мг/кг/доза) (N=10 для всех) в/в через хвостовую вену один раз в неделю х 4 недель. Слева: Выживаемость животных с ксенотрансплантатами в боковой области EWS клеточной линии TC-71 (хеморезистентные) после 4 недель лечения. Ни у одного из получавших PEG-[SN22]4 животных не было рецидива. Справа: Выживаемость животных с ксенотрансплантатами в боковой области альвеолярной (фьюжн-положительной) RMS клеточной линии Rh30 после 4 недель лечения. У двух животных, получавших PEG-[SN22]4, был поздний рецидив, и у одного была небольшая, медленно растущая опухоль, но у 7 других опухоль отсутствовала через 180-200 дней.
Фиг. 11: Внутриопухолевые уровни SN-38, доставленного в виде NET-нацеленного макромолекулярного пролекарства, разработанного с использованием 8-цепочечного PEG (40 кДа) в качестве носителя и BG в качестве таргетирующего лиганда ([PEG-SN38-BG]8). Анализ осуществляли на модели ортотопического ксенотрансплантата рефрактерной NB. Бестимусным голым мышам (nu/nu) (n=5) инокулировали в надпочечниковую жировую подушку BE(2)C клетки (106 на животное), суспендированные в 20% Плюроник F-127 (50 мкл). Опухолям давали достичь размера 1,0±0,4 см3 под контролем методом биолюминесцентной визуализации. [PEG-SN38-BG]8 вводили при помощи инъекции в хвостовую вену в дозе, эквивалентной 10 мг/кг SN-38. Опухоли собирали, взвешивали и анализировали при помощи ВЭЖХ. Нормализованные по массе концентрации лекарственного средства представлены как среднее значение ± SD.
Фиг. 12: Терапевтическая эффективность [PEG-SN38-BG]8 на ортотопической модели рефрактерной NB высокого риска. Бестимусным голым мышам (nu/nu) инокулировали BE(2)C клетки (106), стабильно экспрессирующие люциферазу. Лечение при помощи [PEG-SN38-BG]8 осуществляли путем врутривенного введения в дозе, эквивалентной 10 мг/кг SN-38, два раза в неделю в течение 4 недель. Иринотекан, вводимый два раза в неделю в дозе 15 мг/кг, был включен в качестве положительного контроля. Группу мышей, которым вводили физиологический раствор (без лечения), использовали в качестве отрицательного контроля. В дополнительной группе пролекарство вводили по той же схеме животным, которым давали достичь в 10 раз большего размера опухоли (2,0 см3, 'большие опухоли'). Опухольассоциированный сигнал контролировали при помощи количественного биолюминесцентного анализа. Данные, представленные графически на (A), выражены как среднее значение ± SD. Кривые выживаемости для соответствующих групп животных в течение 190-дневного периода показаны на (B).
Фиг. 13: Оценка потенциирующего эффекта вориностата на антипролиферативные активности [PEG-SN38-BG]8 и SN-38 ((A) и (B), соответственно) в хеморезистентных NB клетках BE(2)C. В соответствии с вориностат-индуцированной NET экспрессией, которая, согласно сообщениям, достигала пика через 6 часов, для настоящего эксперимента был выбран период воздействия 6 часов. BE(2)C клетки инкубировали с [PEG-SN38-BG]8 или SN-38 при концентрациях, эквивалентных 25-100 нМ SN-38, с/без вориностата (1,25-5,0 мкМ). Рост клеток измеряли при помощи биолюминесценции. Данные BE(2)Cклеточного выживания через 6 дней после лечения анализировали на гипераддитивность с применением модели z=z0+A-x+B-y+C-[x-y] и определения значимости члена C, характеризующего взаимодействие.
Фиг. 14: Антипролиферативный эффект [PEG-SN38-BG]8 пролекарства на NET-экспрессирующие хеморезистентные NB клетки, BE(2)C. Эффект на кинетику роста клеток исследовали в сравнении со свободным SN-38 или двухкомпонентным [PEG-SN38]8 без функционализации посредством BG (A). Клетки в течение 4 ч подвергали воздействию эквивалентных концентраций соединений, соответствующих 125 нМ SN-38. В дополнительном эксперименте (B), ответ на лечение [PEG-SN38-BG]8 исследовали с/без HDAC1-специфического ингибитора энтиностата (0-5 мкМ). Дозы пролекарства were варьировались в диапазоне, эквивалентном 0-100 нМ SN-38, и длительность воздействия фиксировали на уровне 6 часов. Рост клеток контролировали при помощи биолюминесценции. Ответ представлен как % клеточного выживания (среднее значение ± SD) через 6 дней после лечения. Экспериментальные данные анализировали на гипераддитивность с использованием модели z=z0+A-x+B-y+C-[x-y] и определения значимости члена C, характеризующего взаимодействие.
Фиг. 15: Терапевтическая эффективность [PEG-SN38-BG]8 в модели ортотопического ксенотрансплантата хемо-наивной, MYCN-амплифицированной NB. Мышам инокулировали 106 экспрессирующих люциферазу IMR-32 клеток. Лечение водорастворимым предшественником SN-38 (иринотекан) или [PEG-SN38-BG]8 при дозах, эквивалентных 10 мг SN-38 на кг, 2х в неделю в течение 4 недель, начинали в день 21 после инокуляции. Опухоль-ассоциированный сигнал контролировали при помощи количественного биолюминесцентного анализа. Данные в (A) представлены как среднее значение ± SD. Репрезентативные биолюминесцентные изображения для каждой группы включены в (B).
Фиг. 16: Терапевтическая эффективность [PEG-SN38-BG]8 на ортотопической модели рефрактерной NB высокого риска. Бестимусным голым мышам (nu/nu) инокулировали BE(2)C клетки (106), стабильно экспрессирующие люциферазу. Лечение при помощи [PEG-SN38-BG]8 осуществляли путем врутривен
- 3 045198 ного введения в дозе, эквивалентной 10 мг/кг SN-38, два раза в неделю в течение 4 недель. Иринотекан (15 мг/кг) и эквивалентную дозу двухкомпонентного [PEG-SN38]4, вводимую два раза в неделю, включали для сравнения. Группы мышей, которым вводили либо холостой PEG, либо физиологический раствор (без лечения), использовали в качестве отрицательных контролей (A). В эксперименте спасение пролекарство вводили с использованием такой же схемы введения животным, которых изначально лечили иринотеканом (15 мг/кг, 2х/неделя), у которых опухоли достигали 2,0 см3 через 2 недели (B). Опухольассоциированный сигнал контролировали при помощи количественного биолюминесцентного анализа. Данные представлены как среднее значение ± SD.
Фиг. 17: Терапевтическая эффективность [PEG-SN38-BG]8 на модели ортотопического ксенотрансплантата хемо-наивной, MYCN-амплифицированной NB. Мышам инокулировали 106 экспрессирующих люциферазу IMR-32 клеток. Лечение водорастворимым предшественником SN-38 (иринотекан) или [PEG-SN38-BG]8 при дозах, эквивалентных 10 мг SN-38 на кг, 2х/неделя в течение 4 недель начинали в день 21 после инокуляции. Опухоль-ассоциированный сигнал контролировали при помощи количественного биолюминесцентного анализа. Данные в (A) представлены как среднее значение ± SD. Репрезентативные изображения включены в (B).
Фиг. 18: Терапевтическая эффективность [PEG-SN38-BG]8 в модели метастатической рефрактерной NB. Мышам вводили 106 экспрессирующих люциферазу BE(2)C клеток через хвостовую вену. Лечение начинали в день 25 иринотеканом (15 мг/кг) или [PEG-SN38-BG]8 в дозе, эквивалентной 10 мг SN-38 на кг (4 недель, 2х/неделя). Опухоль-ассоциированный сигнал контролировали при помощи количественного биолюминесцентного анализа ((A), данные показаны как среднее значение ± SD). Репрезентативные изображения включены в (B).
Фиг. 19: Антипролиферативный эффект PF68-SN38-BG пролекарства по сравнению с двухкомпонентным (не-таргетированным) PF68-SN38 и свободным SN-38 в качестве контролей. Ответ NB клеток, демонстрирующих приобретенную MDR (множественную лекарственную резистентность) [BE(2)C], после 15 мин воздействия показан в виде кривых роста (A) и в виде % ингибирования роста (B) через 6 дней после лечения как функция SN-38 эквивалентой дозы (0-25 нМ). Рост клеток контролировали при помощи биолюминесценции. Результаты показаны как среднее значение ± SD.
Фиг. 20: NET-селективность антипролиферативного действия PF68-SN38-BG на хеморезистентные NB клетки BE(2)C. Рост клеток исследовали с/без NET ингибирования с использованием низоксетина (1 мкМ), в сравнении с двухкомпонентным PF68-SN38 без функционализации посредством BG (A). Клетки подвергали воздействию эквивалентных концентраций соединений в течение 15 мин. Экспериментальные данные через 6 дней после лечения анализировали методом ANOVA с использованием апостериорного критерия Тьюки.
Фиг. 21: Терапевтическая эффективность NET-направленной доставки в модели рефрактерной NB. Мышей инокулировали в надпочечниковую жировую подушку 106 экспрессирующих люциферазу BE(2)C клеток. Лечение начинали либо иринотеканом (15 мг/кг), либо двухкомпонентной и трехкомпонентной конструкцией в дозе, эквивалентной 10 мг SN-38 на кг (4 недель, 2х/неделя, (A)). Альтернативно, опухолям давали достичь 2 см3 перед началом терапии (B). Прогрессирование заболевания контролировали при помощи количественного биолюминесцентного анализа. Данные роста опухоли показаны как среднее значение±SD.
Фиг. 22: Хеморезистентные люцифераза-трансфицированные SKNBE(2)C клетки (107) инъецировали в периренальную жировую подушку голых мышей и наблюдали развитие опухоли. Мышей разделяли на пять групп: отсутствие лечения, или лечение холостым PEG, CPT-11, PEG-[SN22]4 или PEG-[SN38]4 (10 животных на группу). Лечение начинали, когда опухоль достигала около 0,2 см3. Размер опухоли быстро увеличивался в течение 2 недель в двух контрольных группах, и рост лишь немного задерживался при введении CPT-11. Лечение либо PEG-[SN22]4, либо PEG-[SN38]4 замедляло рост и затем опухоли регрессировали. Только PEG-[SN22]4 лечение вызывало полное исчезновение опухоли ((A) = визуализация; (B) = количественное определение).
Подробное описание изобретения Первый вариант осуществления
В первом варианте осуществления описанного выше пролекарства по меньшей мере две молекулы аналога камптотецина ковалентно связаны с полоксамерным полимером через сложноэфирные связи, которые являются лабильными в физиологических условиях (например, 22°C, pH=7,2).
Аналоги камптотецина хорошо известны в данной области как ингибиторы топоизомеразы. Камтотецин как таковой представляет собой (S)-4-этил-4-гидрокси-1H-пирано[3',4':6,7]индолизино[1,2-b]хинолин-3,14-(4Н,12Н)-дион. Термин аналог камптотецина включает камптотецин. Предпочтительные аналоги камптотецина включают SN22 (7-этил-камптотецин), SN38 (7-этил-10-гидроксикамптотецин) или их комбинацию.
Полоксамеры представляют собой неионные триблок-сополимеры, состоящие из центральной гидрофобной цепи полиоксипропилен (поли(пропиленоксида)), фланкированной двумя гидрофильными цепями полиоксиэтилен (поли(этиленоксида)). Общее количество цепей полиоксиэтилена может состав
- 4 045198 лять от 2 до 130. Количество оксипропиленовых звеньев может составлять от 15 до 67. Предпочтительно молекулярная масса полоксамера ниже порога клубочковой фильтрации (30-50 кДа). Эти полимеры имеют историю безопасного применения для людей и доступны в виде веществ фармацевтической категории (Kolliphor® P). Ряд полоксамеров был одобрен FDA в качестве эксципиентов и в настоящее время используется в клинической практике для различных целей. Все эти полоксамеры подходят для вариантов осуществления, описанных в настоящей заявке.
Биологически значимые свойства полоксамеров, такие как размер молекул и гидрофильный/липофильный баланс, регулируют путем регулирования длины гидрофильных (A) и гидрофобных (B) блоков [A=поли(этиленоксид) (PEO) и B=поли(пропиленоксид) (PPO)], и их молярного соотношения. В отличие от химически гомогенных поли(этиленоксидов) ABA триблок-полоксамеры, сочетающие промежуточные длины средних PPO блоков со сравнительно высокими значениями гидрофильного/липофильного баланса, способны стабильно связываться с клеточными мембранами, что обеспечивает эффективный механизм проникновения в опухоли и расширение внутриопухолевого присутствия. Примеры полоксамеров включают Kolliphor® P188, P338 и P407.
Аналоги камптотецина ковалентно связаны с полоксамерным полимером через сложноэфирные связи, которые являются лабильными в физиологических условиях (например, 22°C, pH=7,2). В одном варианте осуществления сложноэфирные связи представляют собой оксиацетатные сложноэфирные связи. Аналоги камптотецина предпочтительно связаны с полоксамерным полимером через гидроксильную группу в положении, соответствующем положению 20 в камптотецине.
В другом варианте осуществления две молекулы аналога камптотецина ковалентно связаны с полоксамерным полимером. В предпочтительном варианте осуществления макромолекулярное пролекарство представляет собой PF108-(SN22)2, который представлен следующей структурой:
к + η = 270; m = 44
Второй вариант осуществления
Во втором варианте осуществления описанного выше пролекарства по меньшей мере две молекулы аналога SN22 ковалентно связаны с PEG полимером через сложноэфирные связи, которые являются лабильными в физиологических условиях.
Полиэтиленгликолевые (PEG) полимеры хорошо известны в данной области. PEG полимеры могут быть линейными и представлены формулой H-(O-CH2-CH2)n-OH. В другом варианте осуществления PEG полимер представляет собой полимер с разветвленной структурой. PEG полимеры с разветвленной структурой содержат от трех до десяти цепей PEG, исходящих из центральной сердцевинной группы. Особенно предпочтительны четыре PEG цепи. Предпочтительные центральные сердцевинные группы включают группу пентаэритрита и группу трипентаэритрита. PEG полимеры могут иметь молекулярную массу от 1000 до 100000 дальтон, включая все значения и поддиапазоны между ними, включая 2000, 5000, 10000, 25000, 35000, 50000, 75000 и 85000 дальтон.
В другом варианте осуществления две молекулы SN22 ковалентно связаны с линейным PEG полимером. В другом варианте осуществления четыре молекулы SN22 ковалентно связаны с PEG полимером с разветвленной структурой, имеющим четыре PEG цепи. В другом варианте осуществления более четырех и до восьми молекул SN22 ковалентно связаны с PEG полимером с разветвленной структурой. Предпочтительно, молекула SN22 ковалентно связана с каждой из цепей PEG в этих вариантах осуществления.
SN22 группы ковалентно связаны с PEG полимером через сложноэфирные связи, которые являются лабильными в физиологических условиях (например, 22°C, pH=7,2). В одном варианте осуществления сложноэфирные связи представляют собой оксиацетатные сложноэфирные связи. Аналоги камптотецина предпочтительно связаны с PEG полимером через гидроксильную группу в положении, соответствующем положению 20 в камптотецине.
В предпочтительном варианте осуществления макромолекулярное пролекарство представляет собой PEG-[SN22]4, который представлен следующей структурой:
- 5 045198
η = 110 в среднем
Н2С—
РЕ = сердцевина -н2С-С-СН2пентаэритрита н2С—
В другом варианте осуществления пациент мог ранее получать лечение Темозоломидом (TMZ), который представляет собой пероральное химиотерапевтическое лекарственное средство. Такой предшествующий курс может обеспечить дополнительную эффективность, но может усилить проникновение в опухоль пролекарства. Темозоломид можно вводить в дозе от 20 до 250 мг/кг/день п/о (перорально) в течение нескольких дней, например, 5 дней, с последующим лечением пролекарством, например, начиная с 7 дня. Доза 100 мг/кг/день п/о является предпочтительной.
Третий вариант осуществления
В третьем варианте осуществления описанного выше пролекарства по меньшей мере две молекулы аналога камптотецина ковалентно связаны с полимером через сложноэфирные связи, которые являются лабильными в физиологических условиях, при этом по меньшей мере один аналог камптотецина функционализирован по меньшей мере одним лигандом NE транспортера (NET).
Аналог камптотецина может представлять собой SN22 (7-этил-камптотецин), SN38 (7-этил-10гидрокси-камптотецин) или их комбинацию. SN38 является особенно предпочтительным.
В другом варианте осуществления от двух до восьми молекул аналога камптотецина ковалентно связаны с полимером. Этот диапазон включает все конкретные значения и поддиапазоны между ними, такие как две, три, четыре, пять, шесть и семь молекул аналога камптотецина. Особенно предпочтительны восемь молекул аналога камптотецина, ковалентно связанных с полимером.
Полимер может представлять собой полоксамерный полимер или PEG полимер, как описано выше. Предпочтительным является PEG полимер с разветвленной структурой. В этом варианте осуществления PEG полимеры с разветвленной структурой содержат от трех до десяти PEG цепей, исходящих из центральной сердцевинной группы. От четырех до восьми PEG цепей являются особенно предпочтительными, особо предпочтительны восемь PEG цепей. Предпочтительные центральные сердцевинные группы включают группу пентаэритрита и группу трипентаэритрита. Группа трипентаэритрита особенно предпочтительна в качестве центральной сердцевинной группы.
Аналоги камптотецина ковалентно связаны с полоксамерным полимером через сложноэфирные связи, которые являются лабильными в физиологических условиях (например, 22°C, pH=7,2). В одном варианте осуществления сложноэфирные связи представляют собой оксиацетатные сложноэфирные связи. Аналоги камптотецина предпочтительно связаны с полоксамерным полимером через гидроксильную группу в положении, соответствующем положению 20 в камптотецине.
В этом варианте осуществления по меньшей мере один аналог камптотецина функционализирован по меньшей мере одним лигандом для транспортера норэпинефрина (NE), т.е. лигандом NE транспортера (NET). В одном варианте осуществления лиганд NE транспортера (NET) представляет собой фенэтилгуанидин, бензилгуанидин (BG) или тирамин. Бензилгуанидин особенно предпочтителен.
В другом варианте осуществления лиганд NE транспортера (NET) ковалентно связан с аналогом камптотецина через сложноэфирную связь, которая является лабильной в физиологических условиях. В предпочтительном варианте осуществления сложноэфирная связь между лигандом NE транспортера (NET) и аналогом камптотецина представляет собой оксигексаноиловый эфир. В другом варианте осуществления сложноэфирная связь между лигандом NE транспортера (NET) и аналогом камптотецина представляет собой оксиэтоксипропаноиловый или оксиэтоксиэтоксипропаноиловый эфир.
В предпочтительном варианте осуществления макромолекулярное пролекарство представляет собой [PEG-SN38-BG]8, который представлен следующей структурой:
- 6 045198
η = 110 в среднем н2с- н2с— н2С—
ТР = сердцевина -н2с-с-сн2-о-сн2-с-сн2-о-сн2-с-сн2трипентаэритрита н2с- н2с- н2сСпособы лечения
Как описано выше, макромолекулярное пролекарство можно использовать в способе лечения нейробластомы путем введения эффективного количества макромолекулярного пролекарства нуждающемуся в этом субъекту.
Макромолекулярное пролекарство, как описано выше, также можно использовать в способе лечения субъекта с солидной опухолью путем введения эффективного количества макромолекулярного пролекарства нуждающемуся в этом субъекту.
Макромолекулярное пролекарство, как описано выше, также можно использовать в способе лечения субъекта с опухолью головного мозга путем введения эффективного количества макромолекулярного пролекарства нуждающемуся в этом субъекту.
Макромолекулярное пролекарство, как описано выше, также можно использовать в способе лечения рака путем введения эффективного количества макромолекулярного пролекарства, как определено выше, нуждающемуся в этом субъекту.
В этих вариантах осуществления нуждающийся в этом субъект предпочтительно представляет собой млекопитающее, особенно предпочтительно человека.
Макромолекулярное пролекарство можно вводить любым способом, обычно используемым в данной области. Способы введения включают парентеральный (внутривенный, внутримышечный и подкожный), пероральный, назальный, внутриглазной, трансмукозальный (буккальный, вагинальный и ректальный) и трансдермальный пути введения.
Макромолекулярное пролекарство можно вводить в любой дозе, эффективной для лечения описанных в настоящей заявке состояний. Дозировка макромолекулярного пролекарства может составлять от 0,5 до 200 мг/кг на дозу.
Примеры
Пример 1. PF108-(SN22)2
1. Двухстадийный синтез пролекарства.
Окисление полоксамеров реактивом Джонса (CrO3/H2SO4) в THF при 22-25°C преобразует концевые группы CH2OH полимеров в концевые алкоксиацетат-карбоксильные группы, которые затем можно использовать для обратимого ковалентного связывания различных гидроксилсодержащих лекарственных средств через гидролизуемые сложноэфирные связи. Окисление Плюроник F-108 (Kolliphor P338) в условиях, описанных выше, приводило к получению полимера, содержащего 0,18 ммоль/г карбоксильных групп, как было определено с использованием 1H ЯМР по сигналу OCH2CO протонов. Аналогично, окисление Плюроник F-68 приводило к полимеру, содержащему 0,23 ммоль/г концевых карбоксильных групп. Дальнейшее конъюгирование карбоксилированного Плюроник F-108 с SN22 с использованием 1,3-дициклогексилкарбодиимида (DCC) в качестве активирующего агента для карбоксильных групп, 4диметиламинопиридин тозилата (DPTS) в качестве катализатора и CH2Cl2 в качестве растворителя приводило к образованию полимерного конъюгата, содержащего 0,13 ммоль/г или 4,8 мас.% лекарственного средства. 1H ЯМР продемонстрировал, что SN-22 был ковалентно связан с полимером через сложноэфирные связи между карбоксильными группами карбоксилированного плюроника и 20-OH молекулы SN22. Плюроники сорта Kolliphor (табл. 1) и SN22 (чистота: >97%, ВЭЖХ) доступны от Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) и AK Scientific (Union City, CA), соответственно.
Для получения пролекарств SN38 с карбоксилированными Плюрониками 10-OH фенола в SN38 (чистота: >97%, AstaTech, Bristol, PA) сначала защищали 10-трет-бутилдифенилсилильной группой (TBDPS) воздействием трет-бутил(хлор)дифенилсилана (TBDPS-Cl) в присутствии имидазола в Nметилпирролидоне. В эксперименте, проводимом с целью определения осуществимости, полученный 10TBDPS-защищенный SN38 (полученный с выходом 97%) подвергали взаимодействию, как указано выше, с карбоксилированным Плюроником F-68, получая после снятия защиты (с использованием фторида пиридиния в CH2Cl2) целевой конъюгат, который, согласно данным 1H ЯМР содержал 0,17 ммоль/г или 6,6 мас.% SN38, ковалентно связанного через сложноэфирные связи посредством 20-OH.
- 7 045198
Таблица 1. Полоксамерные полимеры фармацевтической категории, используемые для получения _________конъюгатов пролекарств, описанных в настоящей заявке._________
| Полоксамер | Этиленоксидные звенья | Пропиленоксидные звенья | Молекулярная масса | Значение ГЛБ |
| Kolliphor | 150-170 | 25-40 | 7680-9510 | >24 |
| Kolliphor | 274-292 | 42-51 | 12700-17400 | >24 |
| Kolliphor | 190-210 | 54-60 | 9840-14600 | 18-23 |
2. Полоксамер-SN22 пролекарство ингибирует рост хеморезистентных NB клеток.
Рефрактерная NB характеризуется сдвигом пороговых уровней лекарственного средства, необходимых для ингибирования роста NB клеток. Этот сдвиг, показанный во всех тестируемых парах клеточных линий, полученных от одних и тех же пациентов с прогрессирующим заболеванием во время индукционной терапии, по сравнению с моментом постановки диагноза до терапии, одновременно влияет на ответ на химиотерапевтические средства из разных химических и фармакологических семейств. PF108(SN22)2, пролекарство, созданное из Плюроника F-108 (Kolliphor P338) фармацевтической категории и SN22, испытывали против клеточной линии BE(2)C, демонстрирующей лекарственно-резистентный фенотип, связанный с приобретением мутации TP53 на кодоне 135 и потерей функции p53.
После 24-часового воздействия PF108-(SN22)2 эффективно ингибировал рост клеток BE(2)C в течение 7 дней с эффективностью, аналогичной эффективности SN22 отдельно или в комбинации с химически немодифицированным Плюроником F-108 (PF108+SN22), тогда как при применении Pluronic F-108 без лекарственного средства никакого ингибирования роста клеток не наблюдали (фиг. 1A). Эффект PF108-(SN22)2 был заметно менее выражен, когда воздействие было ограничено 30 минутами (фиг. 1B), что позволяет предположить, что пролекарство в значительной степени остается интактным в этой временной шкале.
Для сравнения, при испытании против хемо-наивных NB клеток (IMR-32), пролекарство было равномерно эффективным в диапазоне доз, соответствующем 20-80 нМ SN22, и длительности воздействия от 30 мин до 24 ч, вызывая сильное ингибирование роста клеток IMR-32 (см. фиг. 4A). Это согласуется с отсутствием первичной резистентности в этой клеточной линии, полученной от ранее нелеченного пациента, что делает ее чувствительной к антипролиферативному эффекту активного SN22, присутствующего на значительно более низких уровнях. Важно отметить, что хотя свободный SN22 был включен в качестве положительного контроля в эксперименты с культурами клеток, он несовместим с фармацевтически приемлемыми носителями.
3. Доставка SN22 в качестве пролекарства с полоксамером достигает длительного воздействия в ортотопических BE(2)C опухолях.
Сравнение между клетками BE(2)C, полученными при рецидиве после химиорадиотерапии, и клетками BE(1), полученными от того же пациента при постановке диагноза, продемонстрировало увеличение на порядок концентрации аналога камптотецина, SN38, необходимой для достижения ингибирования роста клеток на 90%: 25 по сравнению с 2 нг/мл соответственно. Важно отметить, что, как было показано, соответствующий внутриопухолевый уровень SN38 не может поддерживаться с использованием обычного лечения его предшественником, иринотеканом (CPT-11). Неспособность поддерживать эффективные местные уровни лекарственного средства без превышения максимально переносимой дозы является основной причиной неэффективности клинически используемых камптотецинов и других химиотерапевтических средств в условиях рецидивирующей и рефрактерной NB высокого риска. В соответствии с этими сообщениями, эти результаты показывают менее 25 нг/г и 2 нг/г SN38 в больших (>1 см3) BE(2)C ортотопических ксенотрансплантатах через 24 и 72 ч соответственно, после введения иринотекана (10 мг/кг). Для сравнения, SN22, доставляемый в эквивалентной дозе в качестве PF108-(SN22)2 стабильно присутствовал в опухолях на многократно более высоких уровнях: 2180±850 нг/г, 2140±520 нг/г и 1570±580 нг/г через 4, 24 и 72 часа, соответственно (фиг. 2), что свидетельствует о том, что доставка на основе полоксамерного пролекарства может поддерживать стабильные терапевтически эффективные уровни SN22, таким образом выполняя предварительное условие для длительного подавления роста NB опухоли.
4. Полоксамер-SN22 пролекарство сильно подавляет рост опухоли, продлевая выживаемость при лекарственно-резистентной NB.
В соответствии с его устойчивым присутствием на внутриопухолевых уровнях выше 1,5 мкг/г, SN22, сформулированный и вводимый один раз в неделю в виде пролекарства на основе полоксамера, вызывал регрессию опухоли и сильно подавлял повторный рост ортотопических BE(2)C ксенотрансплантатов (фиг. 3A и B). Это, в свою очередь, приводило к значительному увеличению выживаемости животных (фиг. 3C), в отличие от незначительного противоопухолевого эффекта иринотекана, который в этом исследовании применяли в два раза чаще. Незначительный эффект иринотекана в этой модели NB (фиг. 3) демонстрирует адекватность подхода доклинической оценки, резюмируя серьезную проблему в достижении длительного терапевтического ответа в условиях агрессивной рефрактерной NB человека. Примечательно, что, в отличие от иринотекана, PF108-(SN22)2 был способен вызывать как уменьшение опу
- 8 045198 холи, так и стабилизировать заболевание, при этом не наблюдали прогрессирования во время и после периода лечения, состоящего только из четырех слабых доз (последнюю дозу PF108-(SN22)2 вводили на 21 день; показано на фиг. 3B). Замечательное противораковое действие полоксамер-SN22 пролекарства не сопровождалось признаками системной токсичности, такими как диарея, натяжение кожи (из-за обезвоживания), изъязвления кожи, анорексия, кахексия или замедление набора веса.
5. Пролекарство полоксамер-SN22: количественные исследования антипролиферативных эффектов на MYCN-амплифицированных NB клетках.
Чтобы продемонстрировать возможность сравнительного изучения антипролиферативного эффекта полимерных пролекарств на NB-клетки с различными (хемо-наивными по сравнению с хеморезистентными) фенотипами, сравнивали эффект PF108-(SN22)2 на две клеточные линии, представляющие агрессивное MYCN-амплифицированное заболевание, до начала лечения и при рецидиве после интенсивной химио-радиотерапии (IMR-32 и BE(2)C соответственно).
Наблюдали сильное различие в паттернах ответа между хемо-наивными и хеморезистентными клетками: хотя рост IMR-32 ингибировался равномерно с высокой эффективностью при всех исследуемых диапазонах доз и продолжительности воздействия (фиг. 4A), BE(2)C клетки показали только ограниченное ингибирование роста при применении PF108-(SN22)2 при дозах <40 нг лекарственного средства на лунку или длительность воздействия <4 ч. Примечательно, что чувствительность этих клеток к свободному SN22 с химически немодифицированным плюроником F-108 или без него также сильно смещалась по сравнению с IMR-32 в сторону более высоких доз и более длительных воздействий, что согласуется с хеморезистентным фенотипом BE(2)C, демонстрирующим потерю функции p53 и пониженную чувствительность к различным семействам химиотерапевтических средств, как показано в предыдущих исследованиях.
6. Сравнительное поглощение и удержание опухолью SN22, сформулированного в виде пролекарства с полоксамером.
Эффективность подхода к доставке с использованием пролекарств на основе полоксамера продемонстрирована данными, показывающими быстрое поглощение опухолью и длительное внутриопухолевое удерживание SN22, вводимого в виде конъюгата PF108-(SN22)2 (фиг. 2 и 5). PF108-(SN22)2 обеспечивает пролонгированное присутствие лекарственного средства в ортотопических опухолях NB на уровнях примерно на два порядка выше, чем указанная в сообщениях эффективная локальная концентрация, необходимая для подавления роста хеморезистентных NB клеток.
Анализ распределения в органах подтвердил быстрое накопление и длительное удержание SN22, доставляемого в виде пролекарства, с относительно небольшими количествами лекарственного средства, поглощаемыми органами ретикулоэндотелиальной системы, печенью и селезенкой. Значительное количество SN22, вводимого в виде PF108-(SN22)2, определено в крови через 4 и 24 ч после введения, что соответствует продолжающемуся накоплению лекарственного средства в опухоли в течение этого периода времени (фиг. 5). Это контрастирует с быстрым выведением лекарственного средства, наблюдаемым в периферических органах, селезенке, легких и почках. Важно отметить, что ингибиторы топоизомеразы I высокоспецифичны для делящихся клеток (S-фаза), в отличие от других химиотерапевтических средств, которые могут быть высоко цитотоксичными даже в отсутствие активной репликации.
Наряду с ограниченной дистрибуцией и быстрым выведением лекарственного средства из периферических органов, наблюдаемым при доставке пролекарства на основе полоксамера, фармакологически селективный способ действия потенциально дополнительно снижает риск значительной системной токсичности, что согласуется с отсутствием симптомов острой системной токсичности (диарея, язвы, анорексия, кахексия или потеря массы тела).
7. Полоксамер-SN22 пролекарство вызывает сокращение и подавляет повторный рост малых и больших опухолей NB, демонстрируя транзиентный ответ на иринотекан.
Эффективность стратегии пролекарства на основе полоксамера в обеспечении устойчивых противораковых эффектов на малые и большие опухоли NB была продемонстрирована экспериментально с использованием схемы введения PF108-(SN22)2 один раз в неделю (модель ортотопического ксенотрансплантата IMR-32, фиг. 6). Примечательно, что, несмотря на свой хемо-наивный фенотип, ортотопические NB опухоли, установленные с использованием MYCN-амплифицированных клеток IMR-32, показали только транзиентный ответ на иринотекан (вводимый х2 раза в неделю). Вместе с результатами, демонстрирующими эффективность пролекарственного подхода в модели BE(2)C ксенотрансплантата рефрактерного заболевания (фиг. 3), это обеспечивает убедительное доказательство в поддержку доставки на основе полоксамерного пролекарства в контексте NB высокого риска, демонстрируя ограниченный или неограниченный ответ на обычную химиотерапию.
Пример 2. PEG-[SN22]4
1. Синтез PEG-[SN22]4
Конъюгирование карбоксилированного 4-цепочечного PEG (JenKem Technology, Mn=20,553 Да) с SN22 с использованием 1,3-дициклогексилкарбодиимида (DCC) в качестве активирующего агента для карбоксильных групп, 4-диметиламинопиридин тозилата (DPTS) в качестве катализатора и CH2Cl2 в ка
- 9 045198 честве растворителя приводило к образованию полимерного конъюгата, содержащего 0,17 ммоль/г или 6,4 мас.% лекарственного средства. 1H ЯМР показал, что SN-22 был ковалентно связан с полимером сложноэфирными связями между карбоксильными группами карбоксилированного полимера и 20-OH SN22.
2. Результаты экспериментов
Для оценки восприимчивости SN38 и SN22 к оттоку ABCG2 была идентифицирована ABCG2-ноль NB клеточная линия, NLF. NLF трансфицировали вектором экспрессии ABCG2, а затем отбирали одноклеточные клоны со следовыми, низкими и промежуточными уровнями экспрессии ABCG2 (фиг. 7A). Далее оценивали чувствительность NLF и ABCG2-экспрессирующих клонов к различным концентрациям SN38 или SN22 и непрерывно отслеживали рост с использованием системы анализа живых клеток IncuCyte® S3. Клоны с более высокими уровнями ABCG2 становились все более резистентными к SN38, при этом они оставались полностью чувствительными к SN22 (фиг. 7B). Это предполагает, что эндогенная экспрессия ABCG2, которая характеризует агрессивные NB и стволовые клетки NB, способствует лекарственной резистентности к иринотекану/SN38 и, возможно, другим химиотерапевтическим средствам, чувствительным к оттоку ABCG2.
Для исследования различных схем SN22 при NB in vivo, осуществляли исследование с использованием модели NB ксенотрансплантата в боковой области мыши, субклона хемо-наивной SH-SY5Y NB линии у иммунодефицитных nu/nu мышей. В предварительном эксперименте оценивали две разные схемы лечения PEG-[SN22]4 (10 мг/кг/доза) по сравнению с CPT-11 (25 мг/кг/доза) в/в два раза в неделю в течение 4 недель. PEG-[SN22]4 вводили либо два раза в неделю в течение двух недель, либо один раз в неделю в течение четырех недель (по 4 дозы). Несмотря на то, что вводили вдвое большие дозы CPT-11 при 2,5х более высокой дозе = PEG-[SN22]4 был намного более эффективным в индукции ремиссии и увеличении периода выживания.
Далее PEG-[SN22]4, PEG-[SN38]4 и CPT-11 в мышиной модели NB ортотопического ксенотрансплантата с хеморезистентной линией NB SKNBE(2)C. BE(2)C клетки трансфицировали вектором экспрессии люциферазы для возможности биолюминесцентной визуализации. Мышей обрабатывали один раз в неделю в течение 4 недель либо PEG-[SN22]4 (10 мг/кг/доза), PEG-[SN38]4 (10 мг/кг/доза), либо CPT-11 (15 мг/кг/доза). В этой хеморезистентной модели CPT-11 не имел никакого эффекта, при этом как PEG-[SN22]4, так и PEG-[SN38]4 были чрезвычайно эффективны в уменьшении опухоли (фиг. 8). В то время как опухоли быстро возобновляли рост после прекращения лечения у мышей, получавших PEG[SN38]4, лечение PEG-[SN22]4 приводило к полному исчезновению опухолей и длительному ингибированию их роста после окончания периода лечения, что позволяет предположить, что PEG-[SN22]4 обладает превосходной эффективностью против рефрактерных заболеваний, предположительно из-за его способности преодолевать приобретенную лекарственную резистентность.
PEG-[SN22]4 также использовали для лечения de novo NB в TH-MYCN трансгенной мышиной модели. Спонтанные опухоли развиваются в параспинальных ганглиях или надпочечниках к 4-5 неделям почти у всех мышей с двумя копиями трансгена. После пальпации опухоли (4-5 недель) мышей разделяли на 4 группы: контроль - без лечения; лечение CPT-11 (15 мг/кг/доза), PEG-[SN38]4 (10 мг/кг/доза) или PEG-[SN22]4 (10 мг/кг/доза). Мышей обрабатывали один раз в неделю в течение 4 недель. Опухоли быстро прогрессировали у животных, не получавших лечения, и рост опухоли лишь немного задерживался при лечении CPT-11. Мышей умерщвляли, когда у них появлялись клинические признаки опухолевой нагрузки. Однако, все опухоли регрессировали при лечении PEG-[SN22]4 и становились непальпируемыми в течение 1-2 недель лечения (фиг. 9). Они оставались непальпируемыми у всех мышей в течение более 180 дней после начала лечения SN22. Несколько таких мышей умерщвляли и место опухоли исследовали макроскопически и микроскопически, но никаких признаков опухоли не было обнаружено ни у одной из мышей. Эти данные свидетельствуют о том, что PEG-[SN22]4 чрезвычайно эффективен против спонтанных опухолей, возникающих у иммунокомпетентных мышей, и даже четырех еженедельных доз было достаточно для обеспечения долговременной ремиссии и излечения у всех животных.
PEG-[SN22]4 использовали для лечения двух репрезентативных сарком, растущих как ксенотрансплантаты, аналогичным образом. Осуществляли обработку линии TC-71 хеморезистентной саркомы Юинга (EWS) и линии Rh30 альвеолярной (фьюжн-положительной) рабдомиосаркомы (RMS). Через 180 дней у всех EWS мышей не было пальпируемых опухолей, но у двух мышей с ксенотрансплантатами RMS рост опухоли возобновился примерно через 150 дней, и их пришлось умертвить (фиг. 10). Поскольку эти мышей обрабатывали только 4 еженедельными дозами одного лекарственного средства, возможно, что этих рецидивов можно было бы избежать с использованием более длительного лечения или комбинации с другим средством. Тем не менее, эти результаты в EWS и RMS демонстрируют, что эффективность PEG-[SN22]4 не ограничивается NB или уникальна для NB, но применима к другим солидным опухолям.
Представленные выше результаты показывают значительную эффективность PEG-[SN22]4 в уничтожении опухолей из NB ксенотрансплантатов, а также спонтанных NB, возникающих у иммунокомпетентных трансгенных животных. Большинство животных были вылечены, как было определено по бес
- 10 045198 событийной выживаемости (EFS) в течение 180-200 дней от начала лечения. Аналогичные результаты были получены при обработке одной хеморезистентной EWS линии и одной фьюжн-положительной RMS линии в качестве ксенотрансплантатов в боковой области. Таким образом, PEG-[SN22]4 эффективен в качестве единственного средства для получения долгосрочной EFS в этих животных моделях агрессивных солидных опухолей у детей и других состояний, как описано в настоящей заявке.
Клеточные линии. Панель из 4 клеточных линий NB, представляющих основные генотипы (MYCN амплификация, делеция 1p36, мутация ALK) NB высокого риска, а также как хемо-наивные, так и хеморезистентные опухоли (SY5Y, IMR5, NLF, SKNBE2C), можно использовать для всех исследований in vitro и in vivo. Клетки выращивают в RPMI-1640 (Gibco) с 10% фетальной телячьей сывороткой (Cellgro) и поддерживают в увлажненной атмосфере, состоящей из 95% воздуха и 5% CO2. Клетки собирают с использованием 0,02% Na4 EDTA в фосфатно-солевом буфере (PBS). Используемые RMS линии представляют собой RH18 и RH30 (эмбриональные, альвеолярные); EWS линии представляют собой TC32 и TC71 (диагностика, рецидив); и OS линии представляют собой U2OS и SAOS2.
Мыши
Используют мышей Foxn1nu/Foxn1nu (JAX stock #007850) шестинедельного возраста от Jackson Laboratories. Мышей содержат в условиях контролируемой влажности и температуры в режиме свет/темнота с 12-часовыми интервалами. Эти мыши находятся в фоновом генотипе 129-SvJ. У мышей, гомозиготных по трансгену, обычно развивались опухоли в течение 4-5 недель.
Вводимые в бок ксенотрансплантаты
Мышам вводят SQ в правый бок 1 х 107 клеток NB, суспендированных в 0,1 мл матригеля (Corning, Tewksbury, MA). Опухоли измеряют вручную 2 раза в неделю в двух направлениях (мм) с использованием штангенциркуля. Объем (см3) рассчитывается следующим образом: [(0,523 х L х W2)/1000)], где L > W. Массу тела определяют 2х/неделя, и лечебные дозы корректируют, если изменение массы тела >10%. Мышей (n=10 на группу) обрабатывают при помощи PEG-[SN22]4 путем инъекции в хвостовую вену 1х/неделя в течение 4 недель, как только объемы опухоли достигают 0,2 см3 (2). PEG-[SN22]4 вводят в количестве 10 мг/кг/доза; CPT-11 (CPT-11; 15 мг/кг) или только носитель используют в качестве положительного и отрицательного контролей.
Ортотопические ксенотрансплантаты
NB клетки, стабильно экспрессирующие люциферазу, имплантируют в количестве 106 клеток на животное в надпочечниковую жировую подушку голых бестимусных мышей (nu/nu). Опухоль проверяют и опухолевую нагрузку после этого контролировают два раза в неделю методом биолюминесцентной визуализации с использованием системы визуализации Xenogen IVIS (Perkin Elmer, Santa Clara, CA) в сочетании с программным обеспечением Living Image (Caliper Life Sciences, Hopkinton, MA, USA). После достижения размера опухоли 1 см3 (~28 дней после инокуляции) мышей с опухолями рандомизируют на группы по 10 животных и вводят в/в однократную дозу 120 мкл PEG-(SN22)4, CPT-11 или носителя, как указано выше.
Фармакокинетический анализ PEG-[SN22]4 и CPT-11
Мышам (n=3 на группу, на момент времени) с ксенотрансплантатами в боковой области вводят разовую дозу PEG-[SN22]4 в концентрации 10 мг/кг, или CPT-11 в концентрации 15 мг/кг в/в через хвостовую вену. Используют более низкую дозу, потому что CPT-11 является пролекарством, которое требует преобразования в активный SN38 в печени. Получают ретроорбитальную и терминальную кровь и собирают в пробирки объемом 2 мл, содержащие гепарин натрия (BD). Ткани (опухоль, легкое, печень, селезенка, почки) собирают после умерщвления через 4, 12, 24, 48 и 72 ч после перфузии сердца холодным физиологическим раствором и анализируют при помощи CHOP Pharmacology Core. Общие уровни SN38, SN22 и CPT-11 анализировают в крови мышей (разбавленной водой 1:1) и гомогенатах тканей методом СВЭЖХ-МС/МС.
Пример 3. [PEG-SN38-BG]8
1. Синтез трехкомпонентного пролекарства на полимерной основе
Пролекарства, как описано в настоящей заявке, несут либо восемь, либо две гибридных молекулы лекарственное средство-лиганд, связанных с разветвленным или линейным PEG носителем, соответственно, через расщепляемую in situ сложноэфирную связь. Их гидролитическая лабильность и скорость активации увеличены по сравнению с обычными (ациловыми) сложными эфирами из-за сильного эффекта электронного замещения алкоксиацетильной группы.
Сначала N-Boc-защищенную аминометилфеноксигексановую кислоту конъюгировали с SN-38 (AstaTech, Bristol, PA) с выходом 85% с использованием 4-N,N-диметиламинопиридин тозилата (DPTS) в качестве катализатора, 1,3-дициклогексилкарбодиимида (DCC) в качестве активирующего агента для карбоксильных групп и дихлорметана в качестве растворителя. Защитную группу удаляли трифторуксусной кислотой и конъюгат подвергали взаимодействию в смеси тетрагидрофурана и дихлорметана с 1,3-ди-Boc-2-(трифторметилсульфонил)гуанидином в качестве гуанидинилирующего агента (выход: 75%). Низкомолекулярный конъюгат Boc-защищенного BG и SN-38, соединенный через гидролитически расщепляемый 6-гексаноиловый спейсер, затем присоединяли к карбоксилированному 8-цепочечному
- 11 045198
PEG (JenKem Technology, Mn=37390 Да, PDI=1,06), также с использованием DPTS, DCC и дихлорметана в качестве катализатора, активатора и растворителя, соответственно.
Для очистки полимер осаждали диэтиловым эфиром из раствора в бензоле, а остаточный DPTS удаляли промыванием водным сульфатом натрия (21% мас./мас.). Отсутствие подвижных соединений подтверждали на этой стадии анализом ТСХ (силикагель, хлороформ-ацетонитрил, 7:3). Наконец, защитные группы удаляли из гуанидиновых фрагментов обработкой трифторуксусной кислотой. Полученный полимер [PEG-SN38-BG]8 промывали диэтиловым эфиром и сушили в вакууме. Структуру и эффективность функционализации продукта анализировали при помощи 1H ЯМР, показывшем 0,18 ммоль/г (7,1% по массе) SN-38 и эквивалентное количество BG, связанного с полимером. Чистоту подтверждали анализом ТСХ и 1H ЯМР.
2. Поглощение для таргетной терапии опухолей.
SN-38, доставленный в виде BG-функционализированного пролекарства на основе 8-цепочечного PEG [PEG-SN38-BG]8, в эквивалентной дозе, соответствующей 10 мг SN-38 на кг, стабильно присутствовал в опухолях при концентрациях во много раз выше: 2,82±0,53 мкг/г, 4,46±1,59 мкг/г и 2,63±0,85 мкг/г через 1, 4 и 24 ч соответственно (фиг. 11), из чего можно сделать вывод, что доставка пролекарства на полимерной основе может обеспечить стабильные терапевтически эффективные уровни лекарственного средства, необходимые для подавления роста рефрактерных опухолей, не отвечающих на стандартные методы лечения.
В соответствии с устойчивым внутриопухолевым присутствием SN-38 на уровнях, на два порядка превышающих заявленный терапевтический порог 25 нг/мл для лекарственно-резистентной NB клеточной линии BE(2)C, лекарственное средство, сформулированное и введенное в виде [PEG-SN38-BG]8, вызывало быструю регрессию опухоли и сильно подавляло повторный рост малых и больших ортотопических BE(2)C ксенотрансплантатов (фиг. 12A). Долговременный противораковый эффект пролекарства заметно увеличил бессобытийную выживаемость животных (t50% выживаемость 130 и 88 дней, соответственно, по сравнению с 12 днями для животных, не получавших лечения, фиг. 12B), в отличие от незначительного терапевтического эффекта и увеличения выживаемости при использовании иринотекана, вводимого в эквивалентной дозе в этом исследовании (t50% выживаемость в течение 20 дней).
Важно отметить, что незначительный эффект иринотекана в этой модели демонстрирует адекватность подхода доклинической оценки, резюмируя терапевтическую задачу достижения длительного клинически значимого ответа в условиях агрессивной, рефрактерной NB человека. В то же время, [PEGSN38-BG]8 был способен вызывать быстрое уменьшение опухоли и стабилизировать заболевание без прогрессирования, наблюдаемого во время и после периода лечения, состоящего из восьми доз (последнюю дозу вводили на 24 день). Примечательно, что во время лечения пролекарством [PEG-SN38-BG]8 не наблюдали никаких признаков системной токсичности, таких как диарея, натяжение кожи (из-за обезвоживания), изъязвления кожи, анорексия, кахексия или замедление набора веса.
3. Средства, усиливающие экспрессию NET, могут дополнительно улучшать эффективность нацеленных на поглощение-1 пролекарств.
Вориностат, являющийся сильным ингибитором pan-HDAC с профилем токсичности, который в значительной степени не перекрывается с профилем ингибиторов топоизомеразы I, как было показано, существенно увеличивал экспрессию NET в опухолях NB и сенсибилизировал опухолевые клетки к препаратам камптотецина путем ингибирования экспрессии ферментов для репарации разрывов ДНК и стимулирования индуцированного повреждением ДНК апоптоза [44], оба эффекта имеют значение для усиления таргетной терапии нейроэндокринных опухолей с использованием BG-функционализированных пролекарств SN-38. Исследовали потенцирующий эффект вориностата на ингибирование роста клеток BE(2)C при помощи [PEG-SN38-BG]8 по сравнению с SN-38.
Вориностат заметно усиливал антипролиферативный эффект [PEG-SN38-BG]8 (p< 0,0001 для члена взаимодействия C в выражении z=z0+A-x+B-y+C-[x-y], фиг. 13A), но также имел умеренный синергизм с химически немодифицированным SN-38 (P=0,087 для C, фиг. 13B). Это согласуется с комбинированными, связанными и не связанными с экспрессией NET механизмами потенцирования лекарственного средства, демонстрируемыми вориностатом, добавляя еще большее усиление ингибирования роста клеток NB BG-функционализированным пролекарством. Примечательно, что в диапазоне низких микромолярных концентраций (1-5 мкМ), где вориностат сильно усиливал действие пролекарства, его собственный эффект ингибирования роста клеток BE(2)C был только умеренным (фиг. 13A), что согласуется с умеренной монотерапевтической активностью вориностата в доклинических моделях NB.
4. Опосредованное пролекарством ингибирование роста хеморезистентных NB клеток и его фармакологическое потенциирование.
Чтобы оценить специфический вклад таргетирующего лиганда, включенного в структуру пролекарства, активность ингибирования клеточного роста [PEG-SN38-BG]8 на NET-экспрессирующих хеморезистентных клетках NB сравнивали с контрольной молекулой, [PEG-SN38]8, сконструированной аналогичным образом, но без BG фрагмента. Кроме того, установив, что ингибитор pan-HDAC, который, как показано, положительно регулирует экспрессию NET и усиливает поглощение-1 в NB клетках и ксе
- 12 045198 нотрансплантатах опухоли, сильно усиливает антипролиферативный эффект [PEG-SN38-BG]8 на NETэкспрессирующих клетках NB (фиг. 13), была рассмотрена гипотеза о том, что селективный ингибитор HDAC со специфичностью для подсемейства HD типа 1 (энтиностат) также будет синергетически взаимодействовать с [PEG-SN38-BG]8.
Сильное различие в способности подавлять пролиферацию хеморезистентных NB клеток наблюдали между трехкомпонентным пролекарством и двухкомпонентной контрольной конструкцией, собранной без лиганда BG. В то время как рост NET-экспрессирующих клеток BE(2)C ингибировался [PEGSN38-BG]8 с высокой эффективностью, сопоставимой с активностью свободного SN-38 в in vitro условиях прямого контакта лекарственное средство-клетка, двухкомпонентная конструкция, [PEG-SN38]8, была заметно менее эффективна (фиг. 14A), указывая на важность трехкомпонентной конструкции и роли BG в усилении антипролиферативного ответа. В отдельном исследовании сильный потенцирующий эффект на опосредованное пролекарством подавление роста клеток NB был показан для HDAC1-специфического блокатора энтиностата (фиг. 14B, p<0,001 для члена взаимодействия C). Интересно, что это открытие предполагает, что энтиностат, высокоселективное нехимиотерапевтическое средство с эпигенетическим механизмом действия, может синергетически взаимодействовать с BG-функционализированными терапевтическими средствами, возможно за счет усиления их поглощения, подобно химически отличному ингибитору рап-HDAC вориностату.
5. Сравнительное поглощение и удержание опухолью SN-38, сформулированного в виде NETнацеленного пролекарства.
Эффективность терапевтической стратегии на основе пролекарств была продемонстрирована в исследованиях, показывающих быстрое поглощение опухолью и длительное внутриопухолевое удержание SN-38, доставленного в виде трехкомпонентного пролекарства [PEG-SN38-BG]8 (фиг. 11 и табл. 2). В отличие от SN-38, вводимого в форме его клинически используемого фармакологически неактивного предшественника (иринотекана), доставка на основе пролекарства обеспечивает локализацию и устойчивое внутриопухолевое присутствие SN-38 на уровнях примерно на два порядка выше, чем указанная в сообщениях концентрация SN-38, требуемая для подавления роста хеморезистентных NB клеток BE(2)C. Анализ осуществляли в больших ортотопических ксенотрансплантатах BE(2)C (1,0±0,4 см3, n=5) с использованием анализа ВЭЖХ.
Таблица 2. Внутриопухолевые уровни лекарственного средства, выраженные как % дозы на грамм опухоли (представлены как среднее значение ± SD)
| Время после введения | Иринотекан (15 мг/кг) | [PEG-SN38-BG]8 (10 мг SN-38 на кг) | |
| SN-38 | Иринотекан | Всего SN-38 | |
| 4 часа | 0,075 ±0,019 | 0,142 ±0,031 | 1,78 ± 0,28 |
| 24 часа | 0,012 ±0,005 | 0,004 ±0,001 | 1,05 ±0,15 |
6. Пролекарство [PEG-SN38-BG]8 вызывает регрессию опухоли и достигает излечения в модели агрессивной NB, демонстрируя только временный ответ на обычную терапию.
Эффективность стратегии трехкомпонентного пролекарства в обеспечении устойчивых противоопухолевых эффектов против агрессивных NB опухолей была экспериментально показана на модели ортотопического ксенотрансплантата IMR-32 (фиг. 15). [PEG-SN38-BG]8, вводимый два раза в неделю в течение 4 недель, вызывал быстрое уменьшение опухоли без последующего повторного роста в модели хемо-наивного MYCN-амплифицированного заболевания. Это контрастирует с опухолями, которые начинают повторно расти сразу после прекращения лечения, в группе животных, получавших предшественник SN-38 иринотекан (фиг. 15A, B). Вместе с результатами, демонстрирующими эффективность пролекарственного подхода в BE(2)C модели ксенотрансплантата рефрактерного заболевания (фиг. 12), это обеспечивает убедительное доказательство в поддержку доставки на основе трехкомпонентного пролекарства в контексте NB высокого риска, демонстрируя ограниченный или отсутствие ответа на обычную химиотерапию.
7. Трехкомпонентные конструкции демонстрируют потенциал для лечения мультилекарственнорезистентной нейробластомы высокого риска.
SN-38, сформулированный и вводимый в течение 4 недель (2х/неделя) в виде Транспортер норэпинефрина (NET)-нацеленного полимер-связанного пролекарства, вызывал быструю регрессию опухоли, полностью подавлял повторный рост хеморезистентных ортотопических ксенотрансплантатов BE(2)C и значительно увеличивал бессобытийную выживаемость (> 14 недель, фиг. 16A). Это отличается от иринотекана, не имеющего противоопухолевого эффекта в этой модели, а также является значительным улучшением по сравнению с двухкомпонентным контролем [PEG-SN38]4, который ингибировал рост опухоли только на время периода лечения (фиг. 16A). Кроме того, перевод животных, у которых во время лечения иринотеканом быстро развились большие опухоли (2 см3), на [PEG-SN38-BG]8 вызывал уменьшение размеров их опухолей и оставлял их неопределяемыми в течение > 12 недель (исследование спасения, фиг. 16B).
Важно отметить, что отсутствие противоопухолевого эффекта, проявляемого иринотеканом, анало
- 13 045198 гично отсутствию ответа, наблюдаемого у пациентов с NB ультравысокого риска, показывает, что доклинические модели точно воспроизводят клиническое поведение рефрактерной NB. Примечательно, что длительный и сильный терапевтический эффект, наблюдаемый при использовании [PEG-SN38-BG]8, не сопровождался признаками системной токсичности (диарея, натяжение кожи или изъязвления, анорексия, кахексия или замедление набора массы тела).
При испытании в экспериментальных условиях, моделирующих менее терапевтически сложное хемо-наивное заболевание, иринотекан был способен подавлять рост опухоли на протяжении лечения (4 недели), тогда как [PEG-SN38-BG]8, вводимый в течение того же периода времени, полностью устранял NB опухоли (нет заметного повторного роста через 30 недель, фиг. 17). Эти результаты свидетельствуют о том, что NET-нацеленная доставка с пролекарством, связанным с полимерным носителем, может быть оптимизирована для успешного лечения различных стадий (впервые диагностированной или рецидивирующей) агрессивной MYCN-амплифицированной NB.
8. Пролекарство [PEG-SN38-BG]8 вызывает регрессию и подавляет повторный рост диссеминированных опухолевых отложений в модели метастатической лекарственно-резистентной NB.
Эффективность NET-нацеленной доставки лекарственного средства на основе трехкомпонентного пролекарства в достижении длительных терапевтических эффектов против диссеминированной хеморезистентной NB оценивали на мышиной модели метастатического рефрактерного заболевания (фиг. 18). [PEG-SN38-BG]8, вводимый в течение 4 недель, вызывал быстрое устранение установленных многоочаговых опухолевых отложений без заметного повторного роста в течение более 15 недель. Напротив, иринотекан, вводимый два раза в неделю в дозе 15 мг/кг, не оказывал значительного влияния на прогрессирование заболевания (фиг. 18A, B). В совокупности с экспериментально продемонстрированной эффективностью NET-нацеленного трехкомпонентного пролекарства против ортотопических рефрактерных опухолей (фиг. 16) эти результаты убедительно подтверждают обоснованность стратегии разработки пролекарства и ее терапевтический потенциал против как локализованных, так и диссеминированных заболеваний высокого риска, не отвечающих на традиционную терапию.
9. Опосредованное пролекарством ингибирование роста MYCN-амплифицированных мультилекарственно-резистентных NB клеток.
Наблюдали сильное различие в паттернах ответа, когда хеморезистентные NB клетки [BE(2)C] обрабатывали NET-нацеленным трехкомпонентным пролекарством (PF68-SN38-BG), по сравнению с нетаргетированным двухкомпонентным контролем (PF68-SN38) и свободным SN-38. В соответствии с хеморезистентным фенотипом BE(2)C, демонстрирующим потерю функции p53, рост клеток BE(2)C незначительно подавлялся свободным SN-38. Он также показал ограниченный и транзиентный ответ на PF68-SN38. Холостой Плюроник F-68 не влиял на рост клеток. Однако 15-минутное воздействие PF68SN38-BG в дозах >5 нМ SN-38 приводило к сильному и продолжительному антипролиферативному эффекту (фиг. 19).
Для оценки специфического вклада аффинности к NET, встроенной в дизайн пролекарства, ингибирующую рост BE(2)C активность PF68-SN38-BG испытывали с/без специфического блокатора NET (низоксетин, 1 мкМ). Двухкомпонентный PF68-SN38, включенный в качестве контроля, показал самую низкую ингибирующую активность при дозах < 20 нМ SN-38. Эффект трехкомпонентного PF68-SN38-BG был заметно сильнее (P=0,020), но частично обратим посредством блокады NET (фиг. 20), подтверждая роль таргетирования NET.
В соответствии с этими результатами трехкомпонентное NET-нацеленное пролекарство, синтезированное аналогично с использованием Плюроника F-108 и вводимое в течение 4 недель (2х/неделя), вызывало быструю регрессию ортотопических BE(2)C опухолевых ксенотрансплантатов, в отличие от незначительного эффекта иринотекана в этой модели рефрактерной NB (фиг. 21A 20A). Также в отличие от двухкомпонентного PF108-SN38, трехкомпонентное пролекарство стабилизировало заболевание без прогрессирования в течение всего периода лечения. Кроме того, животные, быстро приближающиеся к конечной точке, демонстрировали заметное уменьшение опухоли при лечении пролекарством (исследование спасение, фиг. 21B).
10. Сравнение PEG-[SN22]4 с PEG-[SN38]4 в ортотопическом ксенотрансплантате NB
PEG-[SN22]4 сравнивали с PEG-[SN38]4 в ортотопическом ксенотрансплантате NB с хеморезистентной NB линией SKNBE(2)C. BE(2)C клетки трансфицировали вектором экспрессии люциферазы для возможности биолюминесцентной визуализации. Мышей обрабатывали один раз в неделю в течение четырех недель либо PEG-[SN22]4 (10 мг/кг/доза), PEG-[Sn38]4 (10 мг/кг/доза), либо CPT-11 (15 мг/кг/доза). В этой хеморезистентной модели CPT-11 имел очень небольшой эффект, тогда как и PEG[SN22]4 и PEG-[SN38]4 были чрезвычайно эффективны в уменьшении опухоли (фиг. 22). Лечение при помощи PEG-[SN22]4 приводило к полному исчезновению опухоли к 2-3 неделям, но небольшая опухоль оставалась видимой у мышей, обработанных PEG-[SN38]4. Это говорит о том, что PEG-[SN22]4 имеет более высокую эффективность в этой мышиной модели NB ксенотрансплантата человека.
Хотя изобретение проиллюстрировано и описано в настоящей заявке со ссылкой на конкретные варианты осуществления, изобретение не предназначено для ограничения описанными выше деталями.
- 14 045198
Напротив, возможно осуществление различных модификаций в деталях в пределах объема и диапазона эквивалентов формулы изобретения и без отклонения от изобретения.
Claims (7)
1. Макромолекулярное пролекарство, которое представляет собой PEG-[SN22]4, который представлен следующей структурой:
в котором n=110 в среднем и
PE представляет собой юс— '1 —юс—с—сю' I ' щс--
2. Способ лечения нейробластомы, включающий введение эффективного количества макромолекулярного пролекарства по п.1 нуждающемуся в этом субъекту.
3. Способ по п.2, где субъект представляет собой человека.
4. Способ лечения субъекта с солидной опухолью, включающий введение эффективного количества макромолекулярного пролекарства по п. 1 нуждающемуся в этом субъекту.
5. Способ по п.4, где субъект представляет собой человека.
6. Способ лечения субъекта с опухолью головного мозга, включающий введение эффективного количества макромолекулярного пролекарства по п. 1 нуждающемуся в этом субъекту.
7. Способ по п.6, где субъект представляет собой человека.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62/732,199 | 2018-09-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA045198B1 true EA045198B1 (ru) | 2023-10-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230414766A1 (en) | Polymer-based macromolecular prodrugs | |
| US10238630B2 (en) | Use of eribulin and poly (ADP ribose) polymerase (PARP) inhibitors as combination therapy for the treatment of cancer | |
| Kehrer et al. | Modulation of camptothecin analogs in the treatment of cancer: a review | |
| US11857634B2 (en) | Cationic amphiphilic polymers for codelivery of hydrophobic agents and nucleic acids | |
| EP2341774B1 (en) | Treatment of neuroblastoma with multi-arm polymeric conjugates of 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin | |
| CN104788523A (zh) | 用于核酸结合物的具有内涵体溶解剂的优化的体内递送系统 | |
| EP3148529A1 (en) | Compounds for treating brain cancer | |
| BRPI0807232A2 (pt) | Tratamento de cânceres resistentes ou refratários com conjugados poliméricos multi-braços de 7-etil-10-hidroxicamptotecina | |
| JP2002507571A (ja) | アントラサイクリン誘導体とカンプトテシン誘導体の相乗組合せを含有する抗腫瘍組成物 | |
| JP5881782B2 (ja) | 医薬組成物又は組合せ剤 | |
| EA045198B1 (ru) | Макромолекулярные пролекарства на полимерной основе | |
| EP4230205A1 (en) | Antitumor pharmaceutical composition and application thereof | |
| US20230414762A1 (en) | Prostate-specific membrane antigen (psma)-targeted prodrug for selective killing of cells expressing psma | |
| JP5843086B2 (ja) | 治療活性物質の作用を増強するための高分子化環状ニトロキシドラジカル化合物の使用 | |
| KR101678881B1 (ko) | 부작용을 가지지 않는 항암제 | |
| US20040204435A1 (en) | Alternating treatment with topoisomerase I and topoisomerase II inhibitors | |
| Picken | Prodrug approaches to reduce treprostinil toxicity | |
| WO2022235889A1 (en) | Hsp90-binding conjugates and formulations thereof | |
| KEMP | Stimuli-responsive nanomedicine for synergistic cancer therapy | |
| Furuhata et al. | Pharmacological properties of T-3762, a novel fluoroquinolone antimicrobial agent in parenteral use. III. Chemical structures and dermovascular permeability-increasing activities |