JP2021526553A - 癌の治療方法 - Google Patents

Abstract

結腸直腸癌、膵臓癌、および低酸素腫瘍に関連する癌を含む癌の治療方法が本明細書に提供される。また、結腸直腸癌、膵臓癌、および低酸素腫瘍に関連する癌を含む癌を、治療の組み合わせで治療する方法も提供される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年６月１日に出願された米国仮特許出願第６２／６７９，６４３号の優先権利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は、結腸直腸癌、膵臓癌、および低酸素腫瘍に関連する癌を含む癌の治療方法に関する。本開示は、さらに、結腸直腸癌、膵臓癌、および低酸素腫瘍に関連する癌を含む癌を、治療の組み合わせで治療する方法に関する。

結腸直腸癌は、男性と女性の両方において最も一般的な上位４種類の癌の１つであり、特に体の遠隔部に転移すると致命的であり得る。この状況下での５年間の生存率はわずか１４％である（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃａｎｃｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ．Ｃｏｌｏｒｅｃｔａｌ Ｃａｎｃｅｒ Ｆａｃｔｓ ＆ Ｆｉｇｕｒｅｓ ２０１７−２０１９．Ａｔｌａｎｔａ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃａｎｃｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ；２０１７）。

膵臓癌は結腸直腸癌よりも少ないが、治療することが難しいことは有名である。米国癌学会によると、膵臓癌の全段階を合わせた場合、１年および５年の相対生存率はそれぞれ２９％および７％である。少ない割合（９％）の局所疾患と診断された人であっても、５年間の生存率はわずか２７％である。患者の半数を超える（５３％）が遠隔段階で診断され、１年生存率および５年生存率はそれぞれ１５％および２％である（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃａｎｃｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ．Ｃａｎｃｅｒ Ｆａｃｔｓ ＆ Ｆｉｇｕｒｅｓ ２０１６．Ａｔｌａｎｔａ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃａｎｃｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ；２０１６）。

低酸素症、または酸素レベルの低下は、腫瘍進行のための独立した有害な予後因子である（Ｈｏｅｃｋｅｌ ｅｔ ａｌ．Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ １９９６，５６：４５０９−１５）。ほとんどの癌細胞を含むほとんどの細胞では、低酸素症は、アポトーシスおよび壊死などの抗増殖作用をもたらすが、少数の癌細胞では、低酸素症は、積極的な表現型を有する適応応答をもたらし、腫瘍進行を増加させ、治療耐性を増加させる。実際、治療抵抗性現象における低酸素症の役割は、少なくとも６０年間認識されている（Ｍｕｚ，Ｈｙｐｏｘｉａ，２０１５，３：８３−９２）。

結腸直腸癌の一般的でありながら致命的な性質、膵臓癌の恐ろしい生存率、およびより高いレベルの低酸素症を有する癌性腫瘍の著しく悪い予後を考慮すると、これらの癌の改善された治療の必要性が存在する。

対象において癌を治療する方法であって、式（Ｉ）：

の有効量の化合物またはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩を対象に投与することを含み、式中、Ｘはハロであり、Ｙは

であり、式中、＊は、親構造のカルボニルへの結合点を示し、＊＊は、（ＣＨ_２）_４−７−Ｙへの結合点を示し、Ｚは、Ｃ_１−Ｃ_６アルキルまたはフェニルであり、癌は低酸素腫瘍と関連する、方法が本明細書に提供される。ある実施形態において、癌は、白血病、脳癌、乳癌、子宮頸癌、腎臓癌、肝臓癌、肺癌、膵臓癌、結腸直腸癌、頭頸部癌、前立腺癌、外陰癌、皮膚癌、または肉腫である。ある実施形態において、癌は膵臓癌または結腸直腸癌である。ある実施形態において、低酸素腫瘍は固形腫瘍である。

ある実施形態において、低酸素腫瘍中の複数の細胞は、１つ以上の低酸素誘導因子（ＨＩＦ）タンパク質、ＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）、または１つ以上の低酸素誘導因子（ＨＩＦ）タンパク質、およびＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）を発現する。ある実施形態において、１つ以上のＨＩＦタンパク質、ＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のｍＲＮＡ、または１つ以上のＨＩＦタンパク質、およびＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のｍＲＮＡは、正常組織よりも高いレベルで発現する。ある実施形態において、正常な組織は、（ａ）非癌性筋肉組織であり、（ｂ）同じ組織もしくは器官に由来し、または（ｃ）低酸素腫瘍の近くに位置する健康な組織である。

ある実施形態において、低酸素腫瘍は、以下の低酸素状態：（ａ）２％未満の酸素レベル中央値、（ｂ）約１５ｍｍＨｇまたは約１５ｍｍＨｇ未満の酸素分圧（ｐＯ_２）中央値、（ｃ）正常組織のｐＯ_２の３０％未満のｐＯ_２中央値、および（ｄ）１０ｍｍＨｇ未満の低酸素腫瘍のｐＯ_２測定値の割合（ＨＰ_１０）が５０％超である、のうちの１つ以上を有する。ある実施形態において、正常な組織は、（ａ）非癌性筋肉組織、（ｂ）同じ組織もしくは器官に由来する、または（ｃ）低酸素腫瘍の近くに位置する健康な組織である。

ある実施形態において、方法は、低酸素腫瘍のｐＯ_２またはＯ_２パーセントを測定することをさらに含む。

対象における膵臓癌または結腸直腸癌を治療する方法であって、式（Ｉ）：

の有効量の化合物もしくはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩を対象に投与することを含み、式中、Ｘはハロであり、Ｙは

であり、式中、＊は、親構造のカルボニルへの結合点を示し、＊＊は、（ＣＨ_２）_４−７−Ｙへの結合点を示し、Ｚは、Ｃ_１−Ｃ_６アルキルまたはフェニルである、方法も本明細書に提供される。ある実施形態において、癌は膵臓癌である。ある実施形態において、癌は結腸直腸癌である。

本明細書に記載の方法のいずれかのある実施形態において、化合物は、以下の化合物、

またはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩である。本明細書に記載の方法のうちのいずれかのある実施形態において、化合物は、

もしくはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩である。

ある実施形態において、化合物は、経口または静脈内投与される。

ある実施形態において、対象は、以前に治療を受けたことがある。ある実施形態において、癌は以前の治療に対して耐性または難治性である。ある実施形態において、癌はゲムシタビン、ドセタキセル、パクリタキセル、パクリタキセルタンパク質結合粒子、シスプラチン、または放射線による治療に耐性である。

ある実施形態において、方法は放射線を照射することをさらに含む。ある実施形態において、この方法は第２の抗癌剤を投与することをさらに含む。ある実施形態において、第２の抗癌剤は、タキサン、白金系薬剤、ヌクレオシド類似体、免疫チェックポイント阻害剤、Ｃｏｘ−２阻害剤、アントラサイクリン、ピリミジン類似体、トポイソメラーゼ阻害剤、ｍＴＯＲ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、血管新生阻害剤、Ｂ−Ｒａｆ阻害剤、またはチロシンキナーゼ阻害剤である。

シスプラチン、５ｍ、ＡＡ６、メトホルミン、またはＳ１ＱＥＬ１．１で処理されたＨＣＴ１１６細胞の用量応答生存曲線を示す。 シスプラチン、５ｍ、ＡＡ６、またはメトホルミンで処理されたＰＡＮＣ−１細胞（図２Ａ）またはＭｉａＰａＣａ−２細胞（図２Ｂ）の用量応答生存曲線を示す。 正常酸素（図３Ａ）または低酸素（図３Ｂ）条件下で５ｍ、ＡＡ６、またはメトホルミンで処理されたＨＣＴ１１６細胞の用量応答生存曲線を示す。 静脈内または経口投与時の血漿中５ｍの平均濃度を示す。

Ｉ．定義
本明細書で使用される場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別途指示されない限り、複数の参照を含む。

本明細書における「約」値またはパラメータへの言及は、この技術分野の当業者に容易に知られているそれぞれの値の通常の誤差範囲を指す。本明細書における値またはパラメータの「約」への言及は、その値またはパラメータ自体を対象とする態様を含む（および記載する）。例えば、「約Ｘ」を参照する説明は、「Ｘ」の記載を含む。

本明細書に記載の実施形態、態様および変形例は、実施形態、態様および変形例「からなる」および／または「から本質的になる」ことも含むと理解される。

本明細書で使用される「有効量」という用語は、その症状のうちの１つ以上を改善し、緩和し、軽減し、および／または遅延させるなどの、特定の障害、状態または疾患を治療するのに十分な化合物または組成物の量を指す。癌に関して、有効量は、対象に存在する癌細胞の数の減少および／またはサイズの減少を引き起こすのに十分な量、ならびに／または癌細胞の成長速度を遅らせるのに十分な量を含む。ある実施形態において、有効量は、疾患の再発を予防または遅延させるのに十分な量である。癌の場合、化合物または組成物の有効量は、（ｉ）癌細胞の数を減少させ、（ｉｉ）癌細胞増殖を阻害、遅らせ、ある程度遅延させ、好ましくは停止させ、（ｉｉｉ）癌の発生および／もしくは再発を予防もしくは遅延させ、ならびに／または（ｉｖ）癌に関連する症状のうちの１つ以上をある程度軽減させることができる。

本明細書で使用する場合、「薬学的に許容される」または「薬理学的に適合する」とは、生物学的にまたは他の方法で望ましくない材料を意味する。例えば、材料は、著しく望ましくない生物学的作用を引き起こすことなく、またはそれが含まれる組成物の他の構成要素のいずれかと有害な様式で相互作用することなく、患者に投与する医薬組成物に組み込むことができる。薬学的に許容される担体または賦形剤は、好ましくは、毒性試験および製造試験の必要な基準を満たしており、かつ／または米国食品医薬品局によって調製されたＩｎａｃｔｉｖｅ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ Ｇｕｉｄｅに含まれる。

「対象」という用語は、哺乳動物を指し、ヒト、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、げっ歯類、または霊長類を含むがこれらに限定されない。一実施形態において、対象はヒトである。

本明細書で使用される場合、「治療」または「治療すること」は、臨床結果を含む有益なまたは所望の結果を得るためのアプローチである。本発明の目的のために、有益または所望の臨床結果としては、疾患に起因する１つ以上の症状を軽減すること、疾患の程度を減少させること、疾患を安定化させること（例えば、疾患の悪化を予防または遅延させること）、疾患の広がり（例えば、転移）を予防または遅延させること、疾患の再発を予防または遅延させること、疾患の進行を遅延または遅延させること、疾患状態を改善すること、疾患の寛解（部分的または全体的）を提供すること、疾患を治療するために必要な１つ以上の他の薬物の用量を減少させること、疾患の進行を遅延させること、生活の質を増加させること、および／または生存期間を延長すること、の１つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。癌に関して、対象に存在する癌細胞の数は、癌細胞の数および／またはサイズの減少、および／または成長速度が遅くなり得る。ある実施形態において、治療は疾患の再発を予防または遅延させ得る。癌の場合、治療は、（ｉ）癌細胞の数を減少させ、（ｉｉ）癌細胞増殖をある程度、阻害、遅らせ、遅延させ、および好ましくは停止させ、（ｉｉｉ）癌の発生および／もしくは再発を予防もしくは遅延させ、ならびに／または（ｉｖ）癌に関連する症状のうちの１つ以上をある程度軽減させることができる。本発明の方法は、治療のこれらの態様のうちのいずれか１つ以上を企図する。

本明細書で使用される「同時投与」という用語は、併用療法における第１の療法および第２の療法が、約１５分以下、例えば、約１０、５、または１分のうちのいずれか以下の時間分離で投与されることを意味する。

本明細書で使用される場合、「逐次投与」という用語は、併用療法における第１の療法および第２の療法が、約１５分超、例えば、約２０分、３０分、４０分、５０分、６０分、またはそれ以上のうちのいずれかを超える時間分離で投与されることを意味する。第１の療法または第２の療法のいずれかが、まず投与され得る。

本明細書で使用される場合、「並行投与」という用語は、併用療法における第１の療法および第２の療法の投与が互いに重複することを意味する。

本明細書で使用される場合、「低酸素（ｈｙｐｏｘｉｃ）」または「低酸素（ｈｙｐｏｘｉａ）」という用語は、酸素濃度が正常な生理学的レベルよりも低い状態を指す。本明細書で使用される場合、「正常酸素」または「酸素正常状態」という用語は、酸素濃度が大気酸素とほぼ同じである細胞培養で使用される状態を指す。正常酸素状態は、正常な生理学的レベルよりも高い酸素濃度を有する。本明細書で使用される場合、「低酸素腫瘍」という用語は、酸素が奪われている、または酸素濃度が正常な健康な組織よりも有意に低い複数の細胞を含む腫瘍を意味する。

別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語、表記、および他の技術的および科学的用語または用語は、特許請求の範囲の主題に関連する当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有することが意図される。

本出願で言及される特許文献、科学的論文、およびデータベースを含む全ての刊行物は、各個々の刊行物が参照により個別に組み込まれるかのように、あらゆる目的のために参照によりそれらの全体が組み込まれる。本明細書に記載される定義が、参照により本明細書に組み込まれる特許、出願、公開された出願、および他の刊行物に記載される定義と反対であるか、またはそうでなければ矛盾する場合、本明細書に記載される定義は、参照により本明細書に組み込まれる定義よりも優先する。

本明細書で使用されるセクション見出しは、組織目的のみのものであり、記載される主題を限定するものとして解釈されるべきではない。

ＩＩ．治療方法
膵臓癌、結腸直腸癌、または低酸素腫瘍に関連する癌を治療する方法などの癌の治療方法が本明細書に提供される。ある実施形態において、本方法は、本明細書に開示される化合物、例えば式（Ｉ）の化合物、またはその互変異性体を含むその任意の実施形態、変形、もしくは態様、または前述のうちのいずれかの塩、例えば薬学的塩を投与することを含む。ある実施形態において、方法は、本明細書において開示される化合物を含む医薬組成物など、本明細書において開示される医薬組成物を投与することを含む。

ある実施形態において、本明細書において開示される化合物を投与することを含む、結腸直腸癌を治療する方法が本明細書に提供される。ある実施形態において、結腸直腸癌は結腸癌である。ある実施形態において、結腸直腸癌は直腸癌である。ある実施形態において、結腸直腸癌は癌腫である。

本発明の化合物またはその塩は、高い術前濃度の癌胚性抗原（ＣＥＡ）を有する患者が、低濃度のマーカーを有する患者よりも悪い転帰を有するにもかかわらず、ＣＥＡの高発現をもたらす結腸直腸癌などの癌の治療に有効であると考えられる（Ｄｕｆｆｙ，Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｈｅｍ，２００１，４７（４）：６２４−６３０）。ある実施形態において、対象は、約もしくは少なくとも約５μｇ／Ｌ、例えば、約もしくは少なくとも約６μｇ／Ｌ、７μｇ／Ｌ、８μｇ／Ｌ、９μｇ／Ｌ、１０μｇ／Ｌ、２０μｇ／Ｌ、３０μｇ／Ｌ、４０μｇ／Ｌ、５０μｇ／Ｌ、１００μｇ／Ｌ、２００μｇ／Ｌ、または３００μｇ／Ｌの血液ＣＥＡレベルを有する。ある実施形態において、対象は、約または少なくとも約１０μｇ／Ｌの血液癌胎児性抗原（ＣＥＡ）レベルを有する。

ある実施形態において、本明細書に開示される化合物を投与することを含む、膵臓癌を治療する方法が本明細書に提供される。ある実施形態において、膵臓癌は外分泌膵臓癌である。ある実施形態において、膵臓癌は癌腫である。ある実施形態において、膵臓癌は突然変異を含むｐ５３遺伝子を発現する。ある実施形態において、ｐ５３遺伝子変異は核酸７４２または８１８にある。ある実施形態において、遺伝子変異は７４２Ｃ＞Ｔまたは８１８Ｇ＞Ａである。ある実施形態において、膵臓癌は、変異ｐ５３タンパク質を発現する。ある実施形態において、ｐ５３タンパク質変異は、アミノ酸２４８または２７３にある。ある実施形態において、ｐ５３タンパク質変異は、Ｒ２４８ＷまたはＲ２７３Ｈである。

ある実施形態において、本明細書に開示される化合物を投与することを含み、癌が低酸素腫瘍と関連する、癌を治療する方法が本明細書に提供される。ある実施形態において、癌は、白血病、脳癌、乳癌、子宮頸癌、腎臓癌、肝臓癌、肺癌、膵臓癌、結腸直腸癌、頭頸部癌、前立腺癌、外陰癌、皮膚癌、または肉腫である。ある実施形態において、癌は膵臓癌または結腸直腸癌である。ある実施形態において、癌は結腸癌である。ある実施形態において、癌は前立腺癌である。ある実施形態において、癌は癌腫である。ある実施形態において、低酸素腫瘍は固形腫瘍である。

ある実施形態において、低酸素腫瘍中の複数の細胞は、１つ以上の低酸素誘導因子（ＨＩＦ）タンパク質および／またはＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）を発現する。ある実施形態において、１つ以上のＨＩＦタンパク質および／またはＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のｍＲＮＡは、正常組織よりも高いレベルで発現する。ある実施形態において、ＨＩＦタンパク質はＨＩＦ−１またはＨＩＦ−２である。ある実施形態において、ＨＩＦタンパク質はＨＩＦ−１αである。

ある実施形態において、低酸素腫瘍は１つ以上の低酸素状態を有する。ある実施形態において、低酸素状態は、約２分超、例えば、約５分、１０分、２０分、４０分、１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間、２４時間、３６時間、４８時間、または７２時間超生じる。ある実施形態において、低酸素状態は２分間〜７２時間生じる。ある実施形態において、低酸素状態は２分間〜１時間生じる。ある実施形態において、低酸素状態は変動する。ある実施形態において、低酸素腫瘍の細胞の約１０％超が、低酸素、例えば、約２０％、２５％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、または８５％超が低酸素である。

腫瘍内の低酸素のレベルは、癌の種類および病期によって、ならびに患者によって異なる。ヒト腫瘍および関連する正常組織における酸素分圧（ｐＯ_２）の中央値および酸素の中央値％、ならびに関連する正常組織からの腫瘍のｐＯ_２倍率低下の報告された例示的な値を表１に示す（出典、ＭｃＫｅｏｗｎ，Ｂｒ Ｊ Ｒａｄｉｏｌ，２０１４，８７：２０１３０６７６）。表１に示される腫瘍対正常組織の倍率低減は、前立腺癌を除いて、表１に提示されるデータに基づくものであり、正常組織は、腰筋肉における同時測定値または膀胱癌患者における正常な前立腺からの測定値である。

ある実施形態において、低酸素状態は、２％未満、例えば１．５％未満、１％、０．８％、０．６％、または０．５％未満の酸素レベル中央値である。ある実施形態において、低酸素腫瘍は、１％未満の酸素レベル中央値を有する。ある実施形態において、低酸素腫瘍は、０．５％未満の酸素レベル中央値を有する。

ある実施形態において、低酸素状態は、約１５ｍｍＨｇもしく約１５ｍｍＨｇ未満、例えば約１０ｍｍＨｇもしくは約１０ｍｍＨｇ未満、８ｍｍＨｇ、５ｍｍＨｇ、または３ｍｍＨｇ以下のｐＯ_２中央値である。ある実施形態において、低酸素腫瘍は、約８ｍｍＨｇ未満のｐＯ_２の中央値を有する。ある実施形態において、低酸素腫瘍は、約３ｍｍＨｇ未満のｐＯ_２の中央値を有する。

ある実施形態において、低酸素状態は、１０ｍｍＨｇ未満である低酸素腫瘍のｐＯ_２測定値の割合（ＨＰ_１０）が５０％超、例えば５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、または８０％超である。ある実施形態において、ＨＰ_１０は８０％超である。ある実施形態において、低酸素状態は、５ｍｍＨｇ未満である低酸素腫瘍のｐＯ_２測定値の割合（ＨＰ_５）が５０％超、例えば５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、または８０％超である。ある実施形態において、ＨＰ_５は８０％超である。ある実施形態において、低酸素状態は、２．５ｍｍＨｇ未満である低酸素腫瘍のｐＯ_２測定値の割合（ＨＰ_２．５）が５０％超、例えば５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、または８０％超である。ある実施形態において、ＨＰ_２．５は８０％超である。

ある実施形態において、低酸素状態は、正常組織のｐＯ_２の約３０％未満、例えば、約２５％、２０％、１０％、５％、２．５％、１％、０．５％、または０．１％未満であるｐＯ_２中央値である。ある実施形態において、正常組織は、対象における正常組織である。ある実施形態において、正常組織は、健康な対象における正常組織である。ある実施形態において、正常組織は、複数の対象からの正常組織の平均である。

ある実施形態において、正常組織および癌は、同じ組織または器官に由来する。ある実施形態において、癌は白血病であり正常な組織は健常な骨髄であり、癌は脳癌であり正常な組織は健常な脳組織であり、癌は乳癌であり正常な組織は健常な乳房組織であり、癌は子宮頸癌であり正常な組織は健常な子宮頸部組織であり、癌は腎臓癌であり正常な組織は健常な腎臓組織であり、癌は肝臓癌であり、正常な組織は健常な肝臓組織であり、癌は肺癌であり正常な組織は健常な肺組織であり、癌は膵臓癌であり正常な組織は健常な膵臓組織であり、癌は結腸直腸癌であり正常な組織は健常な結腸もしくは直腸組織であり、癌は頭頸部癌であり正常な組織は健常な頭もしくは頚部組織であり、癌は前立腺癌であり正常な組織は健常な前立腺組織であり、癌は外陰癌であり正常な組織は健常な外陰部組織であり、または癌は皮膚癌であり正常な組織は健常な皮膚組織である。ある実施形態において、癌は膵臓癌であり、正常な組織は健康な膵臓組織である。

ある実施形態において、正常組織は非癌性筋肉組織である。筋肉ｐＯ_２に対する腫瘍のレベルは、予後の強力な予測因子であることが示されている（ＭｃＫｅｏｗｎ，Ｂｒ Ｊ Ｒａｄｉｏｌ，２０１４，８７：２０１３０６７６で考察される）。ある実施形態において、低酸素腫瘍は、癌が由来する組織とは異なる組織内に位置する。そのような実施形態において、低酸素腫瘍を近隣の健康組織と比較することが適切であろう。したがって、ある実施形態において、低酸素腫瘍は対象の骨髄に位置し正常な組織は健康な骨髄であり、低酸素腫瘍は対象の脳に位置し正常な組織は健康な脳組織であり、低酸素腫瘍は対象の乳房に位置し正常な組織は健康な乳房組織であり、低酸素腫瘍は対象の子宮頸部に位置し正常な組織は健康な子宮頸部組織であり、低酸素腫瘍は対象の腎臓に位置し正常な組織は健康な腎臓組織であり、低酸素腫瘍は対象の肝臓に位置し正常な組織は健康な肝臓組織であり、低酸素腫瘍は対象の肺に位置し正常な組織は健康な肺組織であり、低酸素腫瘍は対象の膵臓に位置し正常な組織は健康な膵臓組織であり、低酸素腫瘍は対象の結腸に位置し正常な組織は健康な結腸組織であり、低酸素腫瘍は対象の直腸に位置し正常な組織は健康な直腸組織であり、低酸素腫瘍は対象の頭部に位置し正常な組織は健康な頭部組織であり、低酸素腫瘍は対象の頚部に位置し正常な組織は健康な頚部組織であり、低酸素腫瘍は対象の前立腺に位置し正常な組織は健康な前立腺組織であり、低酸素腫瘍は対象の外陰部に位置し正常な組織は健康な外陰部組織であるか、または低酸素腫瘍は対象の皮膚に位置し正常な組織は健康な皮膚組織である。ある実施形態において、低酸素腫瘍は膵臓に位置し、正常な組織は健康な膵臓組織である。

ある実施形態において、本明細書に記載の方法は、低酸素腫瘍の低酸素状態に関する情報を得ることをさらに含む。ある実施形態において、情報は、以下、ＨＩＦ遺伝子またはタンパク質発現などの低酸素バイオマーカーの検出、または低酸素腫瘍のｐＯ_２もしくはＯ_２パーセントの測定、のうちの１つ以上である。ある実施形態において、本明細書に記載の方法は、低酸素腫瘍のｐＯ_２またはＯ_２パーセントを測定することをさらに含む。ｐＯ_２を測定する方法は、当該技術分野で既知である。例えば、ある実施形態において、ｐＯ_２またはＯ_２パーセントを測定することまたは測定は、ポジトロン放射断層撮影（ＰＥＴ）撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像、ポラログラフィーＯ_２センサ、血液酸素レベル依存性（ＢＯＬＤ）磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、動的造影強化（ＤＣＥ）ＭＲＩ、または電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）酸素測定を使用することを含む。ある実施形態において、低酸素症の検出を可能にする薬剤を対象に投与した。ある実施形態において、低酸素症の検出を可能にする薬剤を対象に投与し、低酸素腫瘍の試料中で低酸素症を検出した。ある実施形態において、測定すること（または測定）はインビトロで行われる。ある実施形態において、インビトロで測定すること（または測定）は、低酸素腫瘍の試料中の外因性低酸素マーカーを検出することを含む。ある実施形態において、インビトロで測定すること（または測定）は、低酸素腫瘍の試料中の内因性低酸素マーカーを検出することを含む。ある実施形態において、測定すること（または測定）はインビボで行われる。ある実施形態において、対象は定中に全身麻酔下にない。ある実施形態において、対象は測定中に局所麻酔下にある。

ある実施形態において、本明細書に記載の化合物またはその塩、または本明細書に記載の組成物は、対象において癌を治療する方法において使用されてよく、当該対象は、以前に治療を受けている。実施形態において、癌は再発癌である。ある実施形態において、癌は以前の治療に対して耐性または難治性である。ある実施形態において、癌は以前の治療において進行している。ある実施形態において、以前の治療は、放射線、手術、タキサン、白金系薬剤、ヌクレオシド類似体、免疫チェックポイント阻害剤、Ｃｏｘ−２阻害剤、アントラサイクリン、ピリミジン類似体、トポイソメラーゼ阻害剤、ｍＴＯＲ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、血管新生阻害剤、Ｂ−Ｒａｆ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、またはそれらの組み合わせによる治療であった。ある実施形態において、癌は、放射線、タキサン、白金系薬剤、ヌクレオシド類似体、免疫チェックポイント阻害剤、Ｃｏｘ−２阻害剤、アントラサイクリン、ピリミジン類似体、トポイソメラーゼ阻害剤、ｍＴＯＲ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、血管新生阻害剤、Ｂ−Ｒａｆ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、またはそれらの組み合わせによる治療に耐性である。ある実施形態において、癌は、ゲムシタビン、ドセタキセル、パクリタキセル、パクリタキセルタンパク質結合粒子、シスプラチン、または放射線による治療に耐性である。ある実施形態において、癌は、シスプラチンによる治療に対して耐性である。

ある実施形態において、本明細書に開示の化合物の投与は、対象における腫瘍成長、腫瘍増殖、または転移性腫瘍の形成を低減する。ある実施形態において、腫瘍成長は減速または停止される。ある実施形態において、腫瘍成長は、少なくとも約１０％、例えば、少なくとも約２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、または９０％減少する。ある実施形態において、腫瘍はサイズが縮小される。ある実施形態において、腫瘍サイズは、少なくとも約１０％、例えば、少なくとも約２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、または９０％減少する。ある実施形態において、転移性腫瘍の形成は、予防または遅らされる。腫瘍成長、腫瘍増殖、または転移性腫瘍の形成は、化合物の投与前に、対象における腫瘍成長、腫瘍増殖、または転移性腫瘍の形成と比較され得るか、または同様の対象または対象群における腫瘍成長、腫瘍増殖、または転移性腫瘍の形成と比較され得る。腫瘍成長、腫瘍増殖、または転移性腫瘍の形成を測定する方法は、例えば、対象の反復イメージングによって当該技術分野で既知である。

対象に投与される化合物の用量、投薬スケジュール、または投薬期間は、治療される特定の化合物、投与方法、および特定の疾患によって異なることがある。ある実施形態において、化合物の量は治療有効量である。化合物の有効量は、一態様において、約０．０１〜約１００ｍｇ／ｋｇの用量であってもよい。化合物の有効量または用量は、既知の方法、例えば、モデリング、用量漸増、または臨床試験によって、因子、例えば、投与または薬物送達の様式または経路、薬剤の薬物動態、治療される疾患の重症度および経過、対象の健康状態、症状、および体重を考慮に入れて確認され得る。

化合物を含む化合物または医薬組成物は、例えば、静脈内、動脈内、腹腔内、肺内、経口、吸入、小胞内、筋肉内、気管内、皮下、眼内、髄腔内、経粘膜、および経皮を含む様々な経路を介して対象に投与することができる。ある実施形態において、化合物は経口投与される。ある実施形態において、化合物は静脈内投与される。

ある実施形態において、対象は哺乳類である。ある実施形態において、対象はヒト、霊長類、イヌ、ネコ、ウサギ、またはげっ歯類である。ある実施形態において、対象はヒトである。ある実施形態において、対象は本明細書において開示される癌を有する。

本明細書に記載される疾患の治療のための薬剤の製造における、本明細書に記載される化合物または本明細書に記載される化合物を含む医薬組成物の使用も、本明細書に提供される。本明細書に記載の疾患の治療方法における本明細書に記載の化合物、または本明細書に記載の化合物を含む医薬組成物、ならびに本明細書に記載の治療方法で使用するための医薬組成物の使用が本明細書にさらに提供される。

ある実施形態において、本方法は、第２の癌治療を投与することをさらに含む。ある実施形態において、第２の癌治療は、放射線、手術、タキサン、白金系薬剤、ヌクレオシド類似体、免疫チェックポイント阻害剤、Ｃｏｘ−２阻害剤、アントラサイクリン、ピリミジン類似体、トポイソメラーゼ阻害剤、ｍＴＯＲ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、血管新生阻害剤、Ｂ−Ｒａｆ阻害剤、またはチロシンキナーゼ阻害剤である。ある実施形態において、本方法は放射線を照射することをさらに含む。ある実施形態において、本方法は放射線および手術を投与することをさらに含む。本明細書に記載の化合物もしくはその薬学的に許容される塩、または本明細書に記載の医薬組成物のいずれか、あるいは第２の癌治療を最初に投与してもよい。

ある実施形態において、本明細書に記載の化合物もしくはその薬学的に許容される塩、または本明細書に記載の医薬組成物、ならびに第２の癌治療は、逐次投与されるか、並行に投与されるか、または同時に投与される。ある特定の実施形態において、本明細書に記載の化合物もしくはその薬学的に許容される塩、または本明細書に記載の医薬組成物、ならびに第２の癌治療は、約１５分以下、例えば、約１０分、５分、または１分以下のうちのいずれかの時間分離で投与される。ある特定の実施形態において、本明細書に記載の化合物もしくはその薬学的に許容される塩、または本明細書に記載の医薬組成物は、約１５分以上、例えば、約２０分、３０分、４５分、６０分、またはそれ以上のうちのいずれかの時間分離で投与される。ある特定の実施形態において、本明細書に記載の化合物もしくはその薬学的に許容される塩、または本明細書に記載の医薬組成物は同時に投与される。

ＩＩＩ．化合物および組成物ならびにそれらの製剤
ある実施形態において、化合物は、式（Ｉ）：

の化合物もしくはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩であり、
式中、Ｘは、ハロであり、
Ｙは、

であり、式中、
＊は、親構造のカルボニルへの結合点を示し、＊＊は、（ＣＨ_２）_４−７−Ｙへの結合点を示し、
Ｚは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキルまたはフェニルである。

ある実施形態において、化合物は式（Ｉ）の化合物であり、Ｘはクロロまたはヨードである。

ある実施形態において、化合物は式（Ｉ）の化合物であり、式中、Ｙは

である。
あるそのような実施形態において、式中、Ｙは式

のものである。
ある実施形態において、Ｙは４つのメチレン基を含有するＹなどの

であり、Ｘはクロロまたはヨードである。

ある実施形態において、化合物は式（Ｉ）の化合物であり、式中、Ｙは

である。
ある実施形態において、化合物は式（Ｉ）の化合物であり、式中、Ｙは

であり、Ｘはクロロまたはヨードである。

ある実施形態において、化合物は式（Ｉ）の化合物であり、ＺはＣ_１〜Ｃ_６アルキル、例えばメチルである。ある実施形態において、化合物は式（Ｉ）の化合物であり、式中Ｚはフェニルである。ある実施形態において、ＺはＣ_１〜Ｃ_６アルキル、例えばメチルであり、Ｘはクロロまたはヨードである。ある実施形態において、Ｚはフェニルであり、Ｘはクロロまたはヨードである。

ある実施形態において、化合物は、３−アミノ−６−クロロ−５−（（４−クロロベンジル）アミノ）−Ｎ−（４−（メチル（６−フェニルヘキシル）アミノ）ブチル）ピラジン−２−カルボキサミド（ＡＡ６）、（Ｅ）−３−アミノ−Ｎ−（アミノ（オクチルアミノ）メチレン）−６−クロロ−５−（（４−ヨードベンジル）アミノ）ピラジン−２−カルボキサミド（５ｏ）、または（Ｅ）−３−アミノ−Ｎ−（アミノ（（４−フェニルブチル）アミノ）メチレン）−６−クロロ−５−（（４−ヨードベンジル）アミノ）ピラジン−２−カルボキサミド（５ｍ）、またはその薬学的に許容される塩である。ある実施形態において、化合物は、３−アミノ−６−クロロ−５−（（４−クロロベンジル）アミノ）−Ｎ−（４−（メチル（６−フェニルヘキシル）アミノ）ブチル）ピラジン−２−カルボキサミドである。ある実施形態において、化合物は、（Ｅ）−３−アミノ−Ｎ−（アミノ（（４−フェニルブチル）アミノ）メチレン）−６−クロロ−５−（（４−ヨードベンジル）アミノ）ピラジン−２−カルボキサミドである。

ある特定の実施形態において、化合物は、表１に列挙されている化合物である。

本明細書で言及される化合物の塩、例えば薬学的に許容される塩も提供される。したがって、表１の化合物を含む、本明細書に詳述される化合物のいずれかの塩の薬学的に許容される塩を含む塩は、本開示によって包含される。

本明細書に示される化合物は、塩が示されていなくても塩として存在することができ、本開示は、当業者によって十分に理解されるように、本明細書に示される化合物の全ての塩および溶媒和物、ならびに化合物の非塩および非溶媒和物形態を包含することを理解されたい。ある実施形態において、本明細書に提供される化合物の塩は薬学的に許容される塩である。

互変異性形態が本明細書に記載の化合物のいずれかに対して存在し得る場合、互変異性形態のうちの１つまたは一部のみが明示的に示され得るにもかかわらず、各互変異性形態および全ての互変異性形態が意図される。具体的に示される互変異性形態は、溶液中の主な形態であってもそうでなくてもよいし、本明細書に記載される方法に従って使用されてもよい。

本開示はまた、表１の化合物などの記載の化合物の任意の鏡像異性体形態またはジアステレオマー形態を含む、立体化学形態のいずれかまたは全てを含む。構造または名称は、描写される化合物の全ての可能な立体異性体を包含することが意図される。本明細書に記載の化合物を含む医薬組成物、例えば、特定の立体化学形態の医薬組成物、またはラセミ混合物中のような２つ以上の立体化学形態を含む医薬組成物もまた意図される。

ある実施形態において、化合物は、本明細書に記載される化合物のうちのいずれかの薬学的にも許容される塩である。ある実施形態において、薬学的に許容される塩は、遊離化合物の所望の薬理活性を有する所与の化合物の１つ以上の塩であり、生物学的にもそうでなければ望ましくないものでもない。ある実施形態において、薬学的に許容される塩は、遊離化合物の所望の薬理活性を有する所与の化合物の１つ以上の塩であり、生物学的にもそうでなければ望ましくないものでもない。ある実施形態において、薬学的に許容される塩は、無機塩基、有機塩基、無機酸、有機酸、または塩基性もしくは酸性アミノ酸を有する塩を含む。

ある実施形態において、医薬組成物は、式（Ｉ）の化合物もしくは表１の化合物、またはその薬学的に許容される塩を含む。ある実施形態において、医薬組成物は、化合物および１つ以上の薬学的に許容される担体を含む。ある実施形態において、薬学的に許容される担体は、毒性のない不活性固体、半固体もしくは液体充填剤、希釈剤、カプセル化材料、または任意の種類の製剤補助剤である。薬学的に許容される担体として機能することができる材料の例には、糖、例えば、ラクトース、グルコース、およびスクロース；デンプン、例えば、トウモロコシデンプンおよびジャガイモデンプン；セルロースおよびその誘導体、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース、および酢酸セルロース；粉末トラガカント；麦芽；ゼラチン；タルク；賦形剤、例えば、カカオバターおよび座薬ワックス；油、例えば、ピーナッツ油、綿実油、紅花油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油、および大豆油；グリコール、例えば、プロピレングリコール；エチル、オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチル；寒天；緩衝剤、例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウム；アルギン酸；ピロゲンフリー水；等張生理食塩水；リンガー溶液；エチルアルコール、およびリン酸緩衝液、ならびにラウリル硫酸ナトリウムおよびステアリン酸マグネシウムなどの他の非毒性適合性潤滑剤があり、着色剤、剥離剤、コーティング剤、甘味料、香料および芳香剤、および防腐剤が組成物中に存在してもよい。

化合物または化合物を含む医薬組成物は、例えば、静脈内、動脈内、腹腔内、肺内、経口、吸入、小胞内、筋肉内、気管内、皮下、眼内、髄腔内、経粘膜、および経皮を含む、様々な経路を介した投与のために製剤化され得る。

ある実施形態において、医薬組成物はヒトへの投与に好適である。ある実施形態において、医薬組成物は、獣医学的文脈において、家庭用ペットおよび農業用動物などの哺乳動物への投与に好適である。

以下の製剤は単なる例示であり、決して限定するものではない。

経口投与に好適な製剤は、（ａ）液体溶液、例えば、水、生理食塩水、またはオレンジジュースなどの希釈剤に溶解された化合物の有効量、（ｂ）それぞれが固体または顆粒として所定量の活性成分を含有するカプセル、袋または錠剤、（ｃ）適切な液体中の懸濁液、および（ｄ）好適なエマルションでよい。錠剤形態は、ラクトース、マンニトール、コーンデンプン、ジャガイモデンプン、微結晶性セルロース、アカシア、ゼラチン、コロイド状二酸化ケイ素、クロスカルメロースナトリウム、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、および他の賦形剤、着色剤、希釈剤、緩衝剤、湿潤剤、防腐剤、香味剤、および薬理学的に適合する賦形剤のうちの１つ以上を含んでよい。ロゼンジ形態は、香料、通常、スクロースおよびアカシアまたはトラガカント中に活性成分を含み、ならびに、ゼラチンおよびグリセリンなどの不活性基剤中に活性成分を含むトローチを含み、または、活性成分に加えて、当該技術分野で知られているような賦形剤を含有するスクロースおよびアカシア、乳剤、ゲルなどを含むことができる。

非経口投与に好適な製剤としては、抗酸化剤、緩衝液、静菌剤、および製剤を意図されたレシピエントの血液と適合させる溶質を含有し得る水性および非水性の等張滅菌注射溶液、ならびに懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定剤、および防腐剤を含み得る水性および非水性の滅菌懸濁液が挙げられる。製剤は、アンプルおよびバイアルなどの単位用量または多用量密封容器に提示されることができ、使用の直前に、注射用の滅菌液体賦形剤、例えば水の添加のみを必要とする凍結乾燥（凍結乾燥）状態で保管され得る。即時注射溶液および懸濁液は、前述の種類の滅菌粉末、顆粒、および錠剤から調製することができる。

ある実施形態において、医薬組成物は、例えば、約５．０〜約８．０、約６．５〜約７．５、および約６．５〜約７．０のうちのいずれかのｐＨ範囲を含む、約４．５〜約９．０のｐＨ範囲を有するように製剤化される。ある実施形態において、組成物のｐＨは、例えば、約６．５、７、または８（例えば、約８）のうちのいずれをも含む、約６以上に製剤化される。組成物はまた、グリセロールなどの好適な張性改質剤を添加することによって、血液と等張性であるように作製することができる。

ＩＶ．キットおよび製品
本開示は、本明細書に記載の化合物または本明細書に記載の医薬組成物を好適な包装で含む製造物品をさらに提供する。ある特定の実施形態において、製造物品は、本明細書に記載される方法のいずれかにおいて使用するためのものである。好適な包装は、当該技術分野で既知であり、例えば、バイアル、容器、アンプル、ボトル、ジャー、可撓性包装などを含む。製品は、さらに、滅菌および／または密封されてよい。

本開示は、本明細書に記載の化合物または本明細書に記載の医薬組成物を含む、本開示の方法を実施するためのキットをさらに提供する。キットは、本明細書に記載の化合物のいずれかを用いることができる。キットは、本明細書に記載の方法または使用のうちのいずれか１つ以上のために使用されることができ、したがって、任意の疾患の治療のための説明書または本明細書に記載の癌の治療のための説明書を含んでよい。ある実施形態において、説明書は、膵臓癌、結腸直腸癌、または低酸素腫瘍に関連する癌の治療用である。

キットは、概して、好適な包装を含む。キットは、本明細書に記載の化合物または本明細書に記載の医薬組成物を含む１つ以上の容器を含んでもよい。各構成要素（複数の構成要素がある場合）は、別個の容器に梱包することができ、または一部の構成要素は、交差反応性と保存期間が許容される場合、１つの容器に組み合わせることができる。

キットは、単位剤形、バルクパッケージ（例えば、多用量パッケージ）、またはサブユニット用量でよい。例えば、対象を長期間、例えば、１週間、２週間、３週間、４週間、６週間、８週間、３ヶ月、４ヶ月、５ヶ月、７ヶ月、８ヶ月、９ヶ月、またはそれ以上のうちのいずれかの有効な治療を提供するのに十分な投薬量の本明細書に記載の化合物または本明細書に記載の医薬組成物を含有するキットを提供してもよい。キットはまた、複数の単位用量の化合物および使用説明書を含んでよく、薬局（例えば、病院薬局および化合物薬局）での保管および使用に十分な量で梱包され得る。

キットは、任意選択で、本開示の方法の構成要素（複数可）の使用に関連して、説明書を含有する電子記憶媒体（例えば、磁気ディスクまたは光ディスク）も許容されるが、概して書面による説明書のセットを含んでよい。キットに含まれる説明書は、概して、構成要素およびそれらの対象への投与に関する情報を含む。

Ｖ．例示的な実施形態
提供される実施形態の中には、
１．対象において癌を治療する方法であって、式（Ｉ）：

の有効量の化合物もしくはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩を対象に投与することを含み、
式中、Ｘは、ハロであり、
Ｙは、

であり、ここで、
＊は、親構造のカルボニルへの結合点を示し、＊＊は、（ＣＨ_２）_４−７−Ｙへの結合点を示し、
Ｚは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキルまたはフェニルであり、癌は低酸素腫瘍と関連する、方法。
２．前記癌が、白血病、脳癌、乳癌、子宮頸癌、腎臓癌、肝臓癌、肺癌、膵臓癌、結腸直腸癌、頭頸部癌、前立腺癌、外陰癌、皮膚癌、または肉腫である、実施形態１に記載の方法。
３．前記癌が膵臓癌または結腸直腸癌である、実施形態１または２に記載の方法。
４．前記低酸素腫瘍が固形腫瘍である、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の方法。
５．前記低酸素腫瘍中の複数の細胞が、１つ以上の低酸素誘導因子（ＨＩＦ）タンパク質、ＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）、または１つ以上の低酸素誘導因子（ＨＩＦ）タンパク質、およびＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）を発現する、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の方法。
６．前記１つ以上のＨＩＦタンパク質、ＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のｍＲＮＡ、または前記１つ以上のＨＩＦタンパク質、およびＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のｍＲＮＡが、正常な組織よりも高いレベルで発現する、実施形態５に記載の方法。
７．前記低酸素腫瘍が、以下の低酸素状態：
（ａ）２％未満の酸素レベルの中央値、
（ｂ）約１５ｍｍＨｇまたは約１５ｍｍＨｇ未満の酸素分圧（ｐＯ_２）の中央値、
（ｃ）正常組織のｐＯ_２の３０％未満であるｐＯ_２の中央値、および
（ｄ）１０ｍｍＨｇ未満である前記低酸素腫瘍のｐＯ_２測定値の割合（ＨＰ_１０）が５０％を超える、
のうちの１つ以上を有する、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の方法。
８．前記正常組織が、（ａ）非癌性筋肉組織であり、（ｂ）同じ組織もしくは器官に由来し、または（ｃ）前記低酸素腫瘍の近くに位置する健康組織である、実施形態６または７に記載の方法。
９．前記低酸素腫瘍のｐＯ_２またはＯ_２パーセントを測定することをさらに含む、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の方法。
１０．対象において膵臓癌または結腸直腸癌を治療する方法であって、式（Ｉ）：

の有効量の化合物もしくはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩を対象に投与することを含み、
式中、Ｘは、ハロであり、
Ｙは、

であり、式中、
＊は、親構造のカルボニルへの結合点を示し、＊＊は、（ＣＨ_２）_４−７−Ｙへの結合点を示し、
Ｚは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキルまたはフェニルである、方法。
１１．前記癌が膵臓癌である、実施形態１０に記載の方法。
１２．前記癌が結腸直腸癌である、実施形態１０に記載の方法。
１３．前記化合物が、以下の化合物またはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩である、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の方法。

１４．前記化合物が、以下の化合物またはその互変異性体、または前述のもののいずれかの塩である、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の方法。

１５．前記化合物が、経口または静脈内に投与される、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
１６．前記対象が、以前に治療を受けた、実施形態１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
１７．前記癌が、前記以前の治療に対して耐性または難治性である、実施形態１６に記載の方法。
１８．前記癌が、ゲムシタビン、ドセタキセル、パクリタキセル、パクリタキセルタンパク質結合粒子、シスプラチン、または放射線による治療に耐性である、実施形態１〜１７のいずれか１つに記載の方法。
１９．放射線を照射することをさらに含む、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載の方法。
２０．第２の抗癌剤を投与することをさらに含む、実施形態１〜１９のいずれか１つに記載の方法。
２１．前記第２の抗癌剤が、タキサン、白金系薬剤、ヌクレオシド類似体、免疫チェックポイント阻害剤、Ｃｏｘ−２阻害剤、アントラサイクリン、ピリミジン類似体、トポイソメラーゼ阻害剤、ｍＴＯＲ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、血管新生阻害剤、Ｂ−Ｒａｆ阻害剤、またはチロシンキナーゼ阻害剤である、実施形態２０に記載の方法。

以下の実施例は例示のためにのみ含まれ、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

実施例１：結腸直腸癌細胞生存アッセイ
目的：異なるミトコンドリア複合体Ｉ阻害剤が結腸直腸癌細胞生存を阻害する能力を評価し、各化合物について最大阻害濃度の半分（ＩＣ_５０）を決定すること。

メトホルミンは、メトホルミンを使用した結果が混合されているが、潜在的な癌治療として試験され、現在評価されているミトコンドリア複合体Ｉ阻害剤である（Ｗａｎｇ，ｅｔ ａｌ，ＤｒｕｇＤｅｓｉｇｎ，ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＴｈｅｒａｐｙ，２０１７，１１：２４２１−２４２９）。５ｍおよびＡＡ６は、ミトコンドリア複合体Ｉのキノン結合ポケットに結合すると考えられるミトコンドリア複合体Ｉ阻害剤（Ｉｔｏ，Ｔ．ｅｔ ａｌ，Ｂｉｏｃｈｅｍ．２０１５，Ｓ４：３６７７−３６８６）、および部位Ｉ_Ｑ電子漏出の抑制剤（Ｓ１ＱＥＬ）１．１は、ミトコンドリア複合体Ｉにおける部位Ｉ_Ｑと結合すると考えられる化合物である（Ｂｒａｎｄ ｅｔ ａｌ．Ｃｅｌｌ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ，２０１６，２４：５８２−５９２）。

Ａ．方法
ＨＴＣ１１６細胞を３７℃、５％ＣＯ_２で一晩成長させた。次いで、細胞を、３７℃および５％ＣＯ_２で、５ｍ、ＡＡ６、メトホルミン、Ｓ１ＱＥＬ１．１、または１００μＭ〜５０ｎＭの範囲の濃度で加湿インキュベーター内で７２時間インキュベートした。各条件を三重に行い、化合物の構造は実験者には知られていなかった。インキュベーション後、細胞をＣｅｌｌＴｉｔｅｒ−Ｇｌｏ（登録商標）発光細胞生存能アッセイ試薬（Ｐｒｏｍｅｇａ）で溶解し、Ｅｎｖｉｓｉｏｎプレートリーダーを使用して発光を読み取った。

Ｂ．結果
ＨＴＣ１１６についての細胞生存率プロットを図１に示し、ＨＴＣ１１６について計算したＩＣ_５０を表２に示す。５ｍおよびＡＡ６は、細胞傷害性薬物シスプラチンと同様の結腸直腸癌細胞生存を阻害する能力を示した。５ｍ、ＡＡ６、およびシスプラチンのＩＣ_５０は、わずかに低いＩＣ_５０を有する５ｍおよびＡＡ６と同様であった。メトホルミンおよびＳ１Ｑｅｌ１．１は、５ｍ、ＡＡ６、またはシスプラチンよりも劇的に大きなＩＣ_５０を有した。細胞生存率をＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍバージョン５でプロットし、各化合物についてＩＣ_５０を計算した。グラフィック曲線は、シグモイド用量反応を有する非線形回帰モデルを使用して適合させた。

実施例２：膵臓癌細胞生存アッセイ
目的：ミトコンドリア複合体Ｉ阻害剤５ｍ、ＡＡ６、およびメトホルミンならびに細胞傷害性化学療法薬シスプラチンが膵臓癌細胞生存を阻害する能力を評価し、各化合物について半数最大阻害濃度（ＩＣ_５０）を決定する。膵臓癌は治療が著名に困難であり、シスプラチンなどの細胞傷害性化学療法薬物に耐性があり得る。

Ａ．方法
ＰＡＮＣ−１およびＭｉａＰａＣａ−２を３７℃、５％ＣＯ_２および９５％湿度で一晩成長させた。ＰＡＮＣ−１をＤＭＥＭ＋１０％のＦＢＳ中で成長させ、ＭＩＡＰａＣａ−２をＤＭＥＭ＋１０％のＦＢＳ＋２．５％のＨ中で成長させた。次いで、各細胞株由来の細胞を、３７℃および５ｍ、ＡＡ６、メトホルミン、またはシスプラチンを含む５％ＣＯ_２の加湿インキュベーター中で、１００μＭ〜５０ｎＭの範囲の濃度で７２時間インキュベートした。各条件を三重に行い、化合物の構造は実験者には知られていなかった。インキュベーション後、細胞をＣｅｌｌＴｉｔｅｒ−Ｇｌｏ（登録商標）発光細胞生存能アッセイ試薬（Ｐｒｏｍｅｇａ）で溶解し、ＥｎＶｉｓｉｏｎプレートリーダー（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ）を使用して発光を読み取った。細胞生存率をＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍバージョン５でプロットし、各細胞株を有する各化合物についてＩＣ_５０を計算した。グラフィック曲線を、シグモイド用量反応を有する非線形回帰モデルを使用して適合させた。

Ｂ．結果
ＰＡＮＣ−１およびＭｉａＰａＣａ−２の細胞生存率プロットを図２Ａ〜図２Ｂに示し、ＰＡＮＣ−１について計算されたＩＣ_５０を表３に、およびＭｉａＰａＣａ−２について表４に示す。ＰＡＮＣ−１についてのシスプラチンのＩＣ_５０は１２．２μＭであり、ＭｉａＰａＣａ−２については１４．２μＭであった。これらの結果は、多くの場合、シスプラチンによる治療に耐性である膵臓癌の性質を治療することが困難であることと一致する。興味深いことに、５ｍおよびＡＡ６のＩＣ_５０は、６μＭ未満、すなわち、シスプラチンに必要な量の半分未満のままであった。

実施例３：低酸素癌細胞生存アッセイ
目的：ミトコンドリア複合体Ｉ阻害剤５ｍ、ＡＡ６、およびメトホルミンが、結腸直腸癌細胞生存を阻害し、低酸素条件下で各化合物の最大阻害濃度（ＩＣ_５０）の半分を決定する能力に対する低酸素条件の影響を決定する。

膵臓癌の性質を治療することが困難な１つの潜在的な理由は、低酸素症である。膵臓癌は、酸素腫瘍分圧（ｐＯ_２）の中央値が２．０〜２．７ｍｍＨｇであり、酸素％の中央値が０．３〜０．４％であることが示されている。正常な膵臓組織は、５１．６ｍｍＨｇのｐＯ_２および６．８％の酸素％の中央値を有することが示されている。これらの数値は、正常膵臓組織と癌膵臓組織との間のｐＯ_２の１９．１〜２２．７倍の低下に変換される（ＭｃＫｅｏｗｎ，Ｂｒ Ｊ Ｒａｄｉｏｌ，２０１４，８７：２０１３０６７６）。対照的に、特定のタイプの結腸直腸癌である直腸癌腫は、１９．０〜３２．０ｍｍＨｇの腫瘍ｐＯ_２の中央値および２．５〜４．２の酸素％の中央値を有することが示されている。正常な直腸組織は、５２．０のｐＯ_２および６．８％の酸素の中央値％を有することが示されている。これらの数値は、正常な直腸組織と癌性直腸組織との間のｐＯ_２の１．６〜２．７倍の減少のみに変換される（ＭｃＫｅｏｗｎ，Ｂｒ Ｊ Ｒａｄｉｏｌ，２０１４，８７：２０１３０６７６）。

Ａ．方法
ＨＣＴ１１６細胞を、３７℃、５％ＣＯ_２、９５％の湿度の雰囲気中で、１％のＯ_２（低酸素）または２０％のＯ_２（正常酸素）のいずれかで培養した。細胞培養に抗生物質は使用しなかった。ＨｅＬａ細胞を並行して増殖させ、４８時間および７２時間後に試料を採取して、ウェスタンブロットによる低酸素誘導因子−１α（ＨＩＦ−１α）発現を確認した。

次いで、ＨＣＴ１１６細胞を６ウェルプレート上に播種し、３７℃、５％ＣＯ_２、および９５％湿度で一晩インキュベートした。以前に低酸素条件下で培養した細胞を再び１％Ｏ_２と共にインキュベートし、以前に正常酸素条件下で培養した細胞を再び２０％Ｏ_２と共にインキュベートした。

次いで、低酸素および正常酸素細胞を、３７℃、５％ＣＯ_２、９５％湿度、ならびに１％Ｏ_２（低酸素）または２０％Ｏ_２（正常酸素）のいずれかで、１ｍＭ〜５０ｎＭの範囲の濃度で、５ｍ、ＡＡ６、メトホルミン、またはシスプラチンで７２時間インキュベートした。各条件を三重に行い、化合物の構造は実験者には知られていなかった。インキュベーション後、細胞をＣｅｌｌＴｉｔｅｒ−Ｇｌｏ（登録商標）Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｃｅｌｌ Ｖｉａｂｉｌｉｔｙ Ａｓｓａｙ試薬（Ｐｒｏｍｅｇａ）で溶解し、ＥｎＶｉｓｉｏｎプレートリーダー（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ）を使用して発光を読み取った。細胞生存率をＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍバージョン５でプロットし、各細胞株を有する各化合物についてＩＣ_５０を計算した。グラフィック曲線を、シグモイド用量反応を有する非線形回帰モデルを使用して適合させた。

Ｂ．結果
正常酸素および低酸素状態の細胞生存率プロットを図３Ａ〜図３Ｂに示し、正常酸素状態の計算ＩＣ_５０を表５に、および低酸素状態を表６に示す。膵細胞株について見られたように、５ｍのＩＣ_５０およびＡＡ６は６μＭ未満のままであった。興味深いことに、正常酸素条件下でのメトホルミン処理は、５ｍまたはＡＡ６処理よりも少ないが、７１．８μＭのＩＣ_５０を有する典型的な形状の用量応答曲線をもたらしたが、低酸素条件下でのメトホルミン処理は、最大１ｍＭの濃度であっても認識可能な用量応答曲線をもたらすことができなかった。

実施例４：薬物動態パラメータ
目的：マウスにおける５ｍの薬物動態（ＰＫ）パラメータを決定する。

Ａ．方法
フィードＢＡＬＢ／ｃマウスに、尾静脈を介して２ｍｇ／ｋｇの５ｍを静脈内に、または１０ｍｇ／ｋｇの５ｍを経口に投与した。両方の条件について、５ｍを１０％ＤＭＳＯ／５０％ＰＥＧ４００／４０％水に溶解した。化合物を投与した後、血液を様々な時点でサンプリングし、陽性イオンモードでＡＢ Ｓｃｉｅｘ ＡＰＩ ４０００ ＬＣ／ＭＳ／ＭＳを使用して解析した。

Ｂ．結果
これらの濃度での５ｍの経口または静脈内投与は、アッセイ中にいかなる明らかな異常症状または毒性ももたらさなかった。経時的な平均血漿濃度を図４に示し、計算されたｐｋパラメータを表７のＩＶ投与および表８の経口投与について示す。

本発明は、範囲が、特定の開示される実施形態に限定されることを意図するものではなく、これらは、例えば、本発明の様々な態様を例示するために提供される。記載される組成物および方法に対する種々の修飾は、本明細書の説明および教示から明らかになるであろう。かかる変形例は、本開示の真の範囲および精神から逸脱することなく実施されることができ、本開示の範囲内に入ることが意図される。

Claims (21)

1. 対象において癌を治療する方法であって、式（Ｉ）：
   

   

   の有効量の化合物もしくはその互変異性体、またはそれらのいずれかの塩を前記対象に投与することを含み、式中、
   Ｘは、ハロであり、
   Ｙは
   

   

   であり、
   ここで、＊は、親構造のカルボニルへの結合点を示し、＊＊は、（ＣＨ_２）_４−７−Ｙへの結合点を示し、
   Ｚは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキルまたはフェニルであり、ここで前記癌は低酸素腫瘍と関連する、癌の治療方法。
2. 前記癌が、白血病、脳癌、乳癌、子宮頸癌、腎臓癌、肝臓癌、肺癌、膵臓癌、結腸直腸癌、頭頸部癌、前立腺癌、外陰癌、皮膚癌、または肉腫である、請求項１に記載の方法。
3. 前記癌が、膵臓癌または結腸直腸癌である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記低酸素腫瘍が固形腫瘍である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記低酸素腫瘍中の複数の細胞が、１つ以上の低酸素誘導因子（ＨＩＦ）タンパク質、ＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）、または１つ以上の低酸素誘導因子（ＨＩＦ）タンパク質とＨＩＦタンパク質をコードする１つ以上のメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）を発現する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記１つ以上のＨＩＦタンパク質、ＨＩＦタンパク質をコードする前記１つ以上のｍＲＮＡ、または前記１つ以上のＨＩＦタンパク質とＨＩＦタンパク質をコードする前記１つ以上のｍＲＮＡが、正常組織よりも高いレベルで発現される、請求項５に記載の方法。
7. 前記低酸素腫瘍が、次の低酸素状態：
   （ａ）２％未満の酸素レベルの中央値、
   （ｂ）約１５ｍｍＨｇまたは約１５ｍｍＨｇ未満の酸素分圧（ｐＯ_２）の中央値、
   （ｃ）正常組織のｐＯ_２の３０％未満であるｐＯ_２の中央値、および
   （ｄ）１０ｍｍＨｇ未満である前記低酸素腫瘍のｐＯ_２測定値の割合（ＨＰ_１０）が５０％を超える、
   のうちの１つ以上を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記正常組織が、（ａ）非癌性筋肉組織であるか、（ｂ）同じ組織もしくは器官に由来するか、または（ｃ）前記低酸素腫瘍の近くに位置する健康組織である、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記低酸素腫瘍の前記ｐＯ_２またはＯ_２パーセントを測定することをさらに含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 対象において膵臓癌または結腸直腸癌を治療する方法であって、式（Ｉ）：
    

    

    の有効量の化合物もしくはその互変異性体、またはそれらのいずれかの塩を前記対象に投与することを含み、
    式中、Ｘは、ハロであり、
    Ｙは、
    

    

    であり、
    ここで、＊は、親構造のカルボニルへの結合点を示し、＊＊は、（ＣＨ_２）_４−７−Ｙへの結合点を示し、
    Ｚは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキルまたはフェニルである、膵臓癌または結腸直腸癌を治療する方法。
11. 前記癌が膵臓癌である、請求項１０に記載の方法。
12. 前記癌が結腸直腸癌である、請求項１０に記載の方法。
13. 前記化合物が、
    

    

    もしくはその互変異性体、またはそれらのいずれかの塩である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記化合物が、
    

    

    もしくはその互変異性体、またはそれらのいずれかの塩である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記化合物が、経口投与または静脈内投与される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記対象が、以前に治療を受けたことがある、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記癌が、前記以前の治療に対して耐性または難治性である、請求項１６に記載の方法。
18. 前記癌が、ゲムシタビン、ドセタキセル、パクリタキセル、パクリタキセルタンパク質結合粒子、シスプラチン、または放射線による治療に対して耐性である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 放射線を照射することをさらに含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 第２の抗癌剤を投与することをさらに含む、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 前記第２の抗癌剤が、タキサン、白金系薬剤、ヌクレオシド類似体、免疫チェックポイント阻害剤、Ｃｏｘ−２阻害剤、アントラサイクリン、ピリミジン類似体、トポイソメラーゼ阻害剤、ｍＴＯＲ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、血管新生阻害剤、Ｂ−Ｒａｆ阻害剤、またはチロシンキナーゼ阻害剤である、請求項２０に記載の方法。

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