JP6453224B2 - インビボで血液がんの幹細胞を排除するため、および血液がんの再発を防ぐための、チロシンキナーゼ阻害剤のような抗がん剤と、好ましくはチアゾリジンジオンであるstat5アンタゴニストとの組み合わせ - Google Patents

インビボで血液がんの幹細胞を排除するため、および血液がんの再発を防ぐための、チロシンキナーゼ阻害剤のような抗がん剤と、好ましくはチアゾリジンジオンであるstat5アンタゴニストとの組み合わせ Download PDF

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Description

関連出願
本出願は、2012年11月5日に出願された米国仮出願第61/722,633号および2013年3月15日に出願された第61/794,367号に基づく優先権および利益を主張し、これらそれぞれの内容が本明細書によって本明細書中で参考として援用される。
背景
骨髄の造血幹細胞(HSCs)は、自己再生し、そして分化して全ての成熟血液細胞型を生産する独特の能力によって機能上定義される。一般的に、多能性前駆細胞から特定の機能を有する成熟細胞への発生のプロセスは、他の系列に発生する潜在能力を漸進的に失うことを含む。このプロセスは、ひとたび細胞が発生の選択を行うと、戻ることができないという意味において直線的(linear)であると考えられている。成体マウスの骨髄における最初期の公知のリンパ球拘束性細胞はリンパ系共通前駆細胞(CLP)であり、そして成体マウスの骨髄における最初期の公知の骨髄系拘束性細胞は骨髄前駆細胞(CMP)である。CD34細胞は事実上、全てのインビトロのクローン原性潜在力を有する;しかし、CD34細胞群は不均質(heterogeneous)である。成熟系列マーカー(CD3、CD4、CD8、CD19、CD20、CD56、CD11b、CD14およびCD15;Lin−)を発現しないCD34細胞の少数(1〜10%)だけが、複数系列(リンパ系および骨髄系)に発生する潜在力を有する。CD34細胞の大部分(90〜99%)はCD38抗原を共発現し、そしてこのサブセットは系列に制限される前駆細胞の大部分を含む。正常にはHSCにおいてしっかりと制御される自己再生経路の調節解除は最近、白血病進行における重要なステップとして認識されている。
骨髄性の(骨髄性または非リンパ球性の)血液疾患として、急性骨髄性白血病(AML)および骨髄増殖性骨髄異形成疾患(MPDsまたはCMPs)と名付けられた慢性血液疾患が挙げられる。急性白血病は、未熟血液細胞の急速な増加によって特徴付けられ、そして小児(ALL)および若年成人(AML)において生じ得る。骨髄増殖性疾患(MPDs)は、末梢血における1つ以上の造血細胞系列の細胞増殖によって特徴付けられる慢性クローン性疾患の不均質な群であり、急性白血病とは異なる。増殖は進行するのに数か月から数年かかり、そして比較的に成熟した異常な血液細胞の過剰な増大によって区別され;末梢血中の顆粒球、赤血球および/または血小板の数の増加をもたらす。骨髄増殖性疾患として:慢性骨髄性白血病(CML)、真性多血症(PV)、本態性血小板血症(ET)、慢性原発性骨髄線維症(特発性骨髄化生(AIM))、慢性好中球性白血病(CNL)、慢性好酸球性白血病/特発性好酸球増加症候群(CEL/HES)および全身性肥満細胞症(SM)が挙げられる。骨髄増殖性疾患は別の骨髄増殖性状態の一つに進展するか、急性白血病に変化するかまたはその両方が起こり得る。
慢性骨髄性白血病(CML)を例外として、大部分の慢性骨髄増殖性疾患(CMPDs)の分子的な病因は十分に理解されておらず、そして大部分のCMPDの症例は正常または異数体の核型を有する。しかし、CMLおよびいくつかのCMPDは、それぞれKIT、FLT3およびJAK2遺伝子か、またはABL、PDGFR、15 FGFRIおよびFGFR3遺伝子かの点変異または染色体転座による膜または細胞質のタンパク質チロシンキナーゼ(PTK)の活性化と関連する。慢性骨髄性白血病は、t(9;22)(q34;q11)相互転座(der22またはPh+染色体)およびBCR−ABL融合タンパク質の発現によって特徴付けられる。調節不全のBCR−ABLの細胞質チロシンキナーゼ活性は、白血病性の表現型の原因である。BCR−ABLタンパク質は、p185bcr−ablまたはp210bcr−ablと言及され、BCRの2番目のエキソンの含有に依存する。p185bcr−ablは急性白血病(典型的にはリンパ芽球性)を引き起こし;p210bcr−ablは通常、骨髄性またはリンパ球性の急性転化に進行し得るCMLを引き起こす。真性多血症、本態性血小板血症および骨髄線維症において、広く行き渡った遺伝子損傷は、Janusキナーゼ2(JAK2)遺伝子内のアミノ酸位置617(V617F)でのバリンからフェニルアラニンへの置換であるようである。AMLおよび全身性肥満細胞症は、KIT遺伝子のD816変異と関連付けられている。BCR−PDGFRαまたはF1P1L1−PDGFRα融合物が、特発性好酸球増加症候群の患者において検出されている。
イマチニブ(2−フェニルアミノピリミジン分子)はATP結合部位を占有し、そしてABL、c−KITおよびPDGFRαのチロシンリン酸化を阻害する。イマチニブメシレート(STI571、Gleevec or Glivec)は、インビボで首尾よく試験されたBCR−ABLを標的とする初のチロシンキナーゼ阻害薬(TKI)であり、そして現在は慢性期における新規CMLの処置のための至適基準である(O’Brien et al.,N.Engl.J.Med.,2003,348,994−1004;Druker et al,N.Engl.J.Med.,2006,355,2408−2417)。しかし、イマチニブの顕著な効能は、この疾患を根絶しそこない、そして残存したCML疾患は、大部分の患者についてPCRによって検出可能なままである。2年より多くの年数の間、分子遺伝学的完全寛解(CMR)であった患者においてさえ、6か月以内の分子再発が患者の半分において観測される(Rousselot et al.,Blood,2007 Jan 1;109(1):58−60.Epub 2006 Sep 14)。
イマチニブはBCR−ABLのチロシンキナーゼ活性を阻害し、そしてCML細胞の増殖プールを根絶するが、CML静止期細胞に対しては活性がない。
最近の研究で、末梢血に由来しようと骨髄(blood marrow)に由来しようと、全てのCML患者において稀な原始的な静止期の幹細胞(LSCs)の細胞群が検出された。これらの幹細胞は主にPh+であり、高レベルのCD34を発現するが、マーカーであるCD38、CD45RAまたはCD71を欠き、そして自発的にGを出て継続的に増殖する状態に入り、Ph+の後代を生産し得る(Graham et al.,Blood,2002,99,319−325;Barnes et al.,Cell cycle,2006,5,2862−2866)。これらの細胞は、イマチニブメシレートを含む従来の化学療法剤に対して例外的に高いレベルの固有の非感受性を示す。このような非感受性は、ABLのキナーゼドメインにおける点変異を有するBCR−ABLを含むサブクローンの選択によってイマチニブに対する抵抗性を高頻度に媒介する薬物への慢性的な曝露の後に生じる獲得抵抗性とは異なる。イマチニブに対する臨床抵抗性(獲得抵抗性または2次的抵抗性)に関係する他の機序として、BCR−ABLの過剰発現、BCR−ABLがん遺伝子の増幅および増強された薬物流出(efflux)が挙げられる。
薬物処置に対するこの固有の非感受性または抵抗性は、特にイマチニブによって誘導された寛解の後に生じる再発に関して、CML−の臨床的管理のための重要な意味を有する。しかし、イマチニブに対する獲得抵抗性に反して、CML静止期細胞の非感受性の原因となる分子的機序は公知でない。したがって、明確な分子標的はなく、そしてCML静止期細胞を標的にするためにイマチニブと組み合わせるべき薬剤はどれかということに関して合理的な選択はなされ得ない。いくつかの手法が、イマチニブの有効性の改善を試みるために使用されている;顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)に対する断続的な曝露および特異的細胞毒性T細胞応答を誘導することができるTペプチドを用いたワクチン接種。したがって、血液がんの再発を防ぐための治療法の改善が必要とされている。
O’Brien et al.,N.Engl.J.Med.,2003,348,994−1004;Druker et al,N.Engl.J.Med.,2006,355,2408−2417 Rousselot et al.,Blood,2007 Jan 1;109(1):58−60.Epub 2006 Sep 14 Graham et al.,Blood,2002,99,319−325;Barnes et al.,Cell cycle,2006,5,2862−2866
本発明は、抗がん剤(例えば、TKI)、続いてHIF2aをその後下方制御するシグナル伝達兼転写活性化因子5(STAT5)アゴニスト(例えば、PPARγアゴニスト)を共投与(co−administering)することによって、インビボで血液がんの幹細胞を減少させるか、または排除し、ひいては再発を防ぐための方法を提供する。
概要
一つの局面において、本発明は、インビボで血液がんの幹細胞を排除する方法であって:(A)血液がんの患者に、有効量の抗がん剤を投与することと;(B)この患者に有効量のシグナル伝達兼転写活性化因子5(STAT5)アンタゴニストを投与することと、を含む方法を提供する。
別の局面において、本発明は、血液がんの再発を防ぐ方法であって:(A)血液がんの患者に、有効量の抗がん剤を投与することと;(B)この患者に有効量のSTAT5アンタゴニストを投与することと、を含む方法を提供する。
本発明の上記局面のそれぞれは1つ以上の以下の実施形態を含み得る。
いくつかの実施形態において、抗がん剤(例えば、TKI)は、患者における反応の安定した累積発生率が達成されるまで、STAT5アンタゴニスト(例えば、チアゾリジンジオン化合物)より前に投与される。特定の実施形態において、この反応は、血液学的完全寛解(CHR)、細胞遺伝学的大寛解(MCR)、細胞遺伝学的完全寛解(CCR)、分子遺伝学的効果(MMR)および分子遺伝学的完全寛解(CMR)からなる群から選択される。様々な実施形態において、この抗がん剤は、このSTAT5アンタゴニストの投与の前に少なくとも3、6、9、12、15、18、21、24、27、30または33か月か、あるいはそれより多くの間投与される。
別の実施形態において、STAT5アンタゴニストは、少なくとも2、4、6、8、10または12か月、あるいは任意のこれらの間の範囲(例えば、2〜12か月または2〜6か月あるいはそれより多く)の間、この抗がん剤とともに、投与される(上記の抗がん剤による処置の最初の期間の後)。このSTAT5アンタゴニストの投与を終了した(一時的にであろうと、永久にであろうと終了した)後、この抗がん剤の投与は継続され得る。様々な実施形態において、完全な寛解(例えば、CMR)を維持することが必要であるとき、この抗がん剤の投与は、さらに2〜12か月またはより長く(生涯にわたってさえ)の間継続される。別の実施形態において、ひとたび臨床的完全寛解が患者において達成されたとき、この抗がん剤は永久に中止される。
様々な実施形態において、STAT5アンタゴニストは、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体ガンマ(PPARγ)アゴニストである。特定の実施形態において、このSTAT5アンタゴニストは、グリタゾン化合物(例えば、ピオグリタゾン、ロシグリタゾン、トログリタゾン、エングリタゾン、シグリタゾンまたはネトグリタゾン)のようなチアゾリジンジオン化合物である。特定の実施形態において、このチアゾリジンジオン化合物はピオグリタゾンである。本発明において利用されるSTAT5アンタゴニストは、転写因子HIF2aの発現を抑制するように働き、静止期の幹細胞(LSCs)が増殖することを可能とし、そしてTKIのような抗がん治療法の効果を増強する。
別の様々な実施形態において、患者は白血病を患っている。特定の実施形態において、この患者は慢性骨髄性白血病(CML)または急性骨髄性白血病を患っている。
さらなる実施形態において、抗がん剤はチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)である。特定の実施形態において、このTKIは、イマチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、ダサチニブ、ニロチニブ、ボスチニブ、ポナチニブ、ルキソリチニブ、キザルチニブおよびスニチニブからなる群から選択される。特定の実施形態において、このTKIはイマチニブである。
特定の実施形態において、STAT5アンタゴニストは、約15〜60mg/日(例えば、約30〜50mg/日または許容される毒性のその他の範囲内で)の用量で投与される。例えば、このSTAT5アンタゴニストは、2か月間は約30mg/日そして約45mg/日の用量で投与され得る。別の実施形態において、抗がん剤は、約300〜800mg/日(例えば、約300〜400mg/日)の用量で投与される。
特定の実施形態において、血液がんは骨髄性のがん(例えば、CML)であり、チアゾリジンジオン化合物はピオグリタゾンであり、そしてTKIはイマチニブである。好ましくは、このTKIは、反応の安定した累積発生率が患者において達成されるまで投与され、続いてピオグリタゾンが、分子遺伝学的完全寛解(CMR)が達成されるまで投与される。一つの実施形態において、このTKI(たとえば、イマチニブ)は約300〜400mg/日で投与され、そしてこのチアゾリジンジオン(例えば、ピオグリタゾン)は約30〜50mg/日で投与される。
本発明のその他の特徴および利点は、以下の記載および特許請求から明らかである。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
インビボで血液がんの幹細胞を排除する方法であって:
(A)血液がんの患者に有効量の抗がん剤を投与する工程と;
(B)該患者に有効量のシグナル伝達兼転写活性化因子5(STAT5)アンタゴニストを投与する工程と;
を含む、方法。
(項目2)
患者における血液がんの再発を防ぐ方法であって:
(A)該患者に有効量の抗がん剤を投与する工程と;
(B)該患者に有効量のSTAT5アンタゴニストを投与する工程と;
を含む、方法。
(項目3)
前記抗がん剤が、前記患者における反応の安定した累積発生率が達成されるまで、前記STAT5アンタゴニストの前に投与される、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目4)
前記反応が、血液学的完全寛解(CHR)、細胞遺伝学的大寛解(MCR)、細胞遺伝学的完全寛解(CCR)、分子遺伝学的効果(MMR)および分子遺伝学的完全寛解(CMR)からなる群から選択される、項目3に記載の方法。
(項目5)
前記抗がん剤が、前記STAT5アンタゴニストの投与の前に少なくとも3か月間投与される、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目6)
前記STAT5アンタゴニストが前記抗がん剤と併用して2〜12か月の間投与される、項目5に記載の方法。
(項目7)
前記抗がん剤の投与が、前記STAT5アンタゴニストの投与が中止された後に継続される、項目6に記載の方法。
[[特に、2〜12か月、例えば2〜6か月]]
(項目8)
前記STAT5アンタゴニストが、ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体ガンマ(PPARγ)アゴニストである、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目9)
前記STAT5アンタゴニストがチアゾリジンジオン化合物である、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目10)
前記チアゾリジンジオン化合物が、ピオグリタゾン、ロシグリタゾン、トログリタゾン、エングリタゾン、シグリタゾンおよびネトグリタゾンからなる群から選択されるグリタゾンである、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記チアゾリジンジオン化合物がピオグリタゾンである、項目9に記載の方法。
(項目12)
前記患者が白血病を患っている、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目13)
前記患者が慢性骨髄性白血病(CML)または急性骨髄性白血病を患っている、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目14)
前記白血病がCMLである、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記抗がん剤がチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)である、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目16)
前記TKIが、イマチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、ダサチニブ、ニロチニブ、ボスチニブ、ポナチニブ、ルキソリチニブ、キザルチニブおよびスニチニブからなる群から選択される、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記TKIがイマチニブである、項目15に記載の方法。
(項目18)
前記STAT5アンタゴニストが約15〜60mg/日の用量で投与される、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目19)
前記STAT5アンタゴニストが約30〜50mg/日の用量で投与される、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目20)
前記抗がん剤が約300〜800mg/日の用量で投与される、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目21)
前記抗がん剤が約300〜400mg/日の用量で投与される、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目22)
インビボの骨髄性幹細胞を排除する方法であって:
(A)骨髄性がんの患者に約300〜400mg/日のTKIを投与する工程と;
(B)該患者に約30〜50mg/日のチアゾリジンジオン化合物を投与する工程と;を含む、方法。
(項目23)
骨髄性がんの再発を防ぐ方法であって:
(A)骨髄性がんの患者に約300〜400mg/日のTKIを投与する工程と;
(B)該患者に約30〜50mg/日のチアゾリジンジオン化合物を投与する工程と;を含む、方法。
(項目24)
前記チアゾリジンジオン化合物がピオグリタゾンである、項目22または項目23に記載の方法。
(項目25)
前記TKIがイマチニブである、項目22または項目23に記載の方法。
(項目26)
前記TKIが、反応の安定した累積発生率が前記患者において達成されるまで投与される、項目22または項目23に記載の方法。
(項目27)
前記ピオグリタゾンが、CMRが達成されるまで約2〜12か月の間投与される、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目28)
前記ピオグリタゾンが、2か月の間約30mg/日の用量で投与され、そしてその後に合計12か月の間約45mg/日の用量で投与される、前記項目のいずれかに記載の方法。
(項目29)
臨床的完全寛解が前記患者において達成されているとき、前記抗がん剤および前記STAT5アンタゴニストの投与が中止される、前記項目のいずれかに記載の方法。
図1(a)〜(d)は、CML細胞に対するピオグリタゾンおよびイマチニブの特異な効果および相乗的な効果を示す。 図1(a)〜(d)は、CML細胞に対するピオグリタゾンおよびイマチニブの特異な効果および相乗的な効果を示す。 図2(a)〜(e)は、ピオグリタゾンによる静止期のCML幹細胞(LSC)の除去を示す。 図2(a)〜(e)は、ピオグリタゾンによる静止期のCML幹細胞(LSC)の除去を示す。 図2(a)〜(e)は、ピオグリタゾンによる静止期のCML幹細胞(LSC)の除去を示す。 図2(a)〜(e)は、ピオグリタゾンによる静止期のCML幹細胞(LSC)の除去を示す。 図3(a)〜(f)は、CMLのLSCにおけるピオグリタゾンの標的としてのPPARγ−STAT5経路を示す。 図3(a)〜(f)は、CMLのLSCにおけるピオグリタゾンの標的としてのPPARγ−STAT5経路を示す。 図3(a)〜(f)は、CMLのLSCにおけるピオグリタゾンの標的としてのPPARγ−STAT5経路を示す。 図3(a)〜(f)は、CMLのLSCにおけるピオグリタゾンの標的としてのPPARγ−STAT5経路を示す。 図3(a)〜(f)は、CMLのLSCにおけるピオグリタゾンの標的としてのPPARγ−STAT5経路を示す。 図4は、CML患者におけるピオグリタゾン誘導CMRおよび退薬後の維持を示す。 図5(a)〜(c)は、PPARγを通してBCR−ABL発現細胞におけるSTAT5のアゴニスト作用の特異性を示す。 図6(a)〜(b)は、ピオグリタゾンとイマチニブとの組み合わせに反応するCP−CML細胞における標的遺伝子の発現を示す。 図7は、400mg/日の経口的イマチニブを用いた処置の後の反応の累積発生率(CIR)を示す。 図8は、HIF1aおよびHIF2a発現に対するBCR−ABL発現(CD34+)細胞におけるSTAT5のアンタゴニスト作用の特異性を示す。 図9は、HIF2a抑制による静止期のCML幹細胞(LSC)の除去を示す。
詳細な説明
本発明は、静止期のがん幹細胞(例えば、骨髄性白血病の幹細胞)は、STAT5に高度に依存「耽溺(addicted)」しており、そしてしたがって特に従来の化学療法の間または後にSTAT5を下方制御することによって選択的に標的にされ得、そして根絶され得るという予期せぬ発見に部分的に基づく。
多くの場合、静止期の幹細胞は再発の原因であり、そして標準的な化学療法に抵抗性であることを考慮して、本発明は、がんの再発を防ぐための標的を定めた効果的な方法を提供する。本明細書において実証されるように、標準的な化学療法(例えば、抗がん剤の投与)の後の白血病患者に対するSTAT5阻害剤(例えば、グリタゾンのようなPPARγアゴニスト)の投与は、持続する長期の寛解を検出不可能なレベルでさえもたらす。さらに、静止期の幹細胞のSTAT5への有意な依存性は、患者によって許容されるレベルでのSTAT5阻害剤の投与を可能にする。患者における幹細胞の大部分を、STAT5依存性ではない正常な幹細胞でさえ、根絶する(非選択的な様式において)のに十分な高用量の阻害剤を投与することが必須であると考えられてきたので、本発明の前には、このことが可能であるとは考えられていなかった。
定義
本明細書中で使用されるとき、「患者」とはヒトのがん患者をいう。
本明細書中で使用されるとき、「処置」とは、有益な効果、例えば疾患または不調の症状の少なくとも一つの改善、を生み出す処置をいう。有益な効果はベースラインに対しての改善、すなわち本方法に従った治療の開始前に行われた計測または観測に対する改善、という形態をとり得る。有益な効果は、がんのマーカーの有害な進行の阻止、妨害、根絶、軽減、緩慢化、遅延または安定化という形態もまたとり得る。例えば、処置は、血液がんの幹細胞のクローン原性活性を減少させることを言い得る。処置は、BCR−ABL陽性細胞の成長を阻害することもまた言い得る。さらに、処置は、血液がんの幹細胞におけるクローン原性および/または増殖性の欠損を誘導することを言い得る。処置は、血液がんの幹細胞におけるSTAT5活性を下方制御することもまた言い得る。さらに、処置は、血液がんを患う患者において分子遺伝学的効果(MMR)、分子遺伝学的完全寛解(CMR)または細胞遺伝学的完全寛解(CCR)を達成することを言い得る。
本明細書中で使用されるとき、「血液がん」とは、血液、骨髄およびリンパ節に影響を及ぼすがんをいう。特定の実施形態において、このがんは、2つの主要な細胞系列:骨髄系およびリンパ系細胞系列、のいずれかに由来し得る。いくつかの実施形態において、この血液がんは骨髄性がんを含む。様々な実施形態において、この骨髄性がんは、慢性骨髄性がん(CML)および急性骨髄性がん(ACL)を含む。
本明細書中で使用されるとき、「幹細胞」とは、正常な幹細胞に関連する特徴(例えば、特定のがん試料において見出される全ての細胞型を生み出す能力)を有し、血液がんの中に見出されるがん幹細胞(CSCs)またはがん細胞をいう。CSCは、腫瘍原性の(腫瘍を形成する)細胞である。いくつかの実施形態において、CSCは自己再生および複数の細胞型への分化という幹細胞のプロセスを通して腫瘍を発生させ得る。特定の実施形態において、このような細胞は異なる細胞群として腫瘍の中で生き残り得、そして新たな腫瘍を生み出すことによって再発および転移を引き起こし得る。
本明細書中で使用されるとき、「有効量」とは、患者において反応の安定した累積発生率をもたらす1種類以上の薬剤の量をいう。反応の安定した累積発生率は、例えば、血液がんを患う患者における、安定した血液学的完全寛解(CHR)、細胞遺伝学的大寛解(MCR)または(MCyR)、細胞遺伝学的完全寛解(CCR)または(CCyR)、分子遺伝学的効果(MMR)あるいは分子遺伝学的完全寛解(CMR)の形態において達成され得る。特定の実施形態において、MCRまたはCCRについては、反応の安定した累積発生率は、6か月間にわたる複数の連続した骨髄試験において測定されたフィラデルフィア染色体(Ph陽性)分裂中期の値が、20%より大きく変動しないとき達成される。別の実施形態において、MCRまたはCCRについては、反応の安定した累積発生率は、6か月間にわたる複数の連続した試験において、例えば定量的リアルタイムPCRを使用して測定されたBCR−ABL転写物のレベルが20%より大きく変動しないとき達成される。図7は、400mg/日の経口的イマチニブを用いた処置の後の反応の累積発生率(CIR)を示す。例えばそれぞれCHR、MCR、CCR、MMRおよびCMRを表す各々の曲線がプラトーに達したとき、すなわち6か月間にわたる反応の累積発生率における差が0.2以下であるとき、反応の安定した累積発生率が達成される。
本明細書中で使用されるとき、「血液学的完全寛解(CHR)」とは、患者の血液計数が正常なレベル、すなわち、健康な人において通常観測されるレベル、に戻ったときの段階を達成することをいう。
本明細書中で使用されるとき、「細胞遺伝学的大寛解(MCR)または(MCyR)」とは、細胞遺伝学的反応の合わせた数が35%以下のフィラデルフィア染色体(Ph陽性)分裂中期に相当するときの段階を達成することをいう。
本明細書中で使用されるとき、「細胞遺伝学的完全寛解(CCR)または(CCyR)」とは、最小でも30の分裂中期を試験して、2回の連続した骨髄試験においてフィラデルフィア染色体(Ph陽性)分裂中期を一つも検出しない段階を達成することをいう。いくつかの実施形態において、CCRとは、STAT5の活性化に関連する骨髄性血液疾患を以前患っており、抗がん剤によって処置された被験者の血液および骨髄における骨髄系列(芽細胞)のがん細胞の非存在をいう。細胞遺伝学的反応は、光学顕微鏡形態検出、クローン原性アッセイ、免疫表現型解析、核型解析、蛍光ハイブリダイゼーションおよびインサイチュハイブリダイゼーションを含む当技術分野において公知の方法によってアッセイされる。
本明細書中で使用されるとき、「分子遺伝学的効果(MMR)」とは、BCR−ABL転写物の数において有意な減少を達成することをいう。いくつかの実施形態において、MMRは、BCR−ABL転写物の数における10倍の減少が検出されるとき達成される。特定の実施形態において、MMRは、2回の連続した分子研究に基づく転写物レベルにおける3logの減少が観測されるときに達成される。
本明細書中で使用されるとき、「分子遺伝学的完全寛解(CMR)」とは、事実上検出不可能であるBCR−ABL転写物の減少をいう。いくつかの実施形態において、BCR−ABL転写物の数における1000倍の減少が検出されるときに達成される。様々な実施形態において、CMRは、2つの連続した試料が検出可能な転写物をもたらさないときに達成される。
CMRはまた、STAT5の活性化と関連する骨髄性血液疾患を以前有しており、抗がん剤によって処置された患者の血液および骨髄において骨髄性血液疾患の分子マーカーを発現する骨髄性系列の細胞の非存在もいう。この分子マーカーは、骨髄性血液疾患の原因となる変異したチロシンキナーゼであり得、当技術分野において公知の方法によって、例えばRT−QPCRによって検出される。通常、がん細胞に特異的なマーカーおよび同じ型の正常細胞に特異的なマーカーは、処置の効率を決定するために同時に検出される。
本明細書中で使用されるとき、「臨床的完全寛解」とは、延長期間にわたって検出不可能なレベルのBCR−ABL転写物を達成することをいう。いくつかの実施形態において、臨床的完全寛解とは、1年間累積発生率がCMR4.5であることをいう。CMR4.5は、BCR−ABL/ABLのIS比率が0.0032%以下であることによって定義される。特定の実施形態において、臨床的完全寛解とは、STAT5アンタゴニストおよび抗がん剤の退薬後の数年間に持続した4.5までのCMRを達成することをいう。
本明細書中で使用されるとき、「(薬)剤(agent)」とは、化学物質、化合物、化学的化合物の混合物、生物学的巨大分子あるいはバクテリア、植物、菌類もしくは動物(特に哺乳類)の細胞または組織のような生物学的材料から作製された抽出物をいう。
本明細書中で使用されるとき、「抗がん剤」とは、STAT5アンタゴニストおよびPPARγアゴニストを除く、骨髄性系列の造血細胞の増殖を阻害する機能的特性および骨髄性血液疾患(myeloid hernopathy)の発達または進行を阻害する機能的特性を有する任意の薬剤をいう。抗がん剤として;ビンブラスチンのような有糸分裂阻害剤;シスプラチン、カルボプラチンおよびシクロホスファミドのようなアルキル化剤;5−フルオロウラシル、シトシンアラビノシド、ヒドロキシ尿素のような抗代謝薬;アドリアマイシンおよびブレオマイシンのような核酸インターカレート剤;アスパルギナーゼのような酵素;エトポシドのようなトポイソメラーゼ阻害剤;インターフェロンのような生物学的反応修飾剤;アクチノマイシンDのようなアポトーシス剤;抗ホルモン剤、例えばタモキシフェンのような抗エストロゲン剤、または例えば抗アンドロゲン剤;腫瘍に対する免疫応答を増加させる薬剤およびシグナル伝達阻害剤が挙げられるが、これらに限定されない。その他の抗がん剤の例として:熱ショックタンパク質阻害剤(17−AAG)、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤(ザルネストラ)、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(SAHA、デプシペプチド、MS−275など)、CDK阻害剤(フラボピリドール)、プロテアソーム阻害剤(ボルテゾミブ)、脱メチル化剤(デシタビン、ビダーザ(vizada))、Bcl−2阻害剤(ABT−737)、アントラサイクリン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、シタラビン、エトポシド、デキサメタゾン、メトトレキサート、チオグアニン、6−メルカプトプリン、ATRA、ゲンシタビン、ビンクリスチン、プレドニゾン、ミトキサントロンおよびリツキサンが挙げられる。
本明細書中で使用されるとき、「TKI」とは、チロシンキナーゼ阻害剤、すなわち酵素チロシンキナーゼの機能を阻害し得る薬剤をいう。
いくつかの実施形態において、抗がん剤はチロシンキナーゼ阻害剤である。チロシンキナーゼ阻害剤の例として:イマチニブ、AMN107、ダサチニブ(Dasitinib)(BMS−354825)、ニロチニブ(nilotinibb)(Tasigna(登録商標)、NOVARTIS)、CHIR−258、CEP−701、PKC412、SU11248、SU5416、SU5402、PD173074およびMLN518が挙げられる。好ましくは、このチロシンキナーゼ阻害剤はBCR−ABLのリン酸化を阻害する。より好ましくは、このチロシンキナーゼ阻害剤は、イマチニブ、AMN107、ダサチニブ(Dasitinib)(BMS−354825)およびニロチニブ(Tasigna(登録商標)、NOVARTIS)からなる群から選択される。
いくつかの実施形態において、TKIはイマチニブである。特定の実施形態において、このTKIはダサチニブである。様々な実施形態において、このTKIはニロチニブである。いくつかの実施形態において、このTKIはボスチニブである。特定の実施形態において、このTKIはポナチニブである。様々な実施形態において、このTKIはルキソリチニブである。いくつかの実施形態において、このTKIはキザルチニブである。
本明細書中で使用されるとき、「STAT5アンタゴニスト」とは、次にHIF2aの発現を制御するSTAT5の発現および/または活性を阻害する任意の阻害剤をいう。このような薬剤として、例えば、siRNA、shRNAおよび公知の小分子化合物が挙げられる。いくつかの実施形態において、STAT5アンタゴニストはPPARγアゴニストである。
本明細書中で使用されるとき、「PPARγ」とは、特に、脂肪細胞および造血細胞において発現されるペルオキシソーム増殖剤活性化受容体ファミリーのメンバーをいい(Braissant,O.et al.Endocrinology 137(1):354−66)、そしてこれは分化の重要な調節因子として機能する。この定義の中で熟慮されるものには、例えば1次RNA転写物の選択的スプライシングによって生成される異なるN末端を有する2つのアイソフォームであるPPARγlおよびPPARγ2のようなこれの変異体がある(Tontonoz,P,et al.,Genes & Dev.,1994,8:1224−34;Zhu et al.,J,Biol.Chem.,1993,268:26817−20)。
本明細書中で使用されるとき、「PPARγアゴニスト」とは、造血細胞においてPPARγ受容体に対する天然のリガンドを模倣し、そしてSTAT5の転写を阻害する薬剤をいう。これは、PPARγタンパク質に選択的かつ特異的に結合し、そして結合したときにPPARγ応答因子を含む遺伝子の転写を活性化する任意の天然に生じるかまたは非天然に生じる薬剤を含む。このようなリガンドの例として、チアゾリジンジオンおよびこれの誘導体、またはプロスタグランジン(PG)代謝物、例えばプロスタグランジン15−デオキシ−A2’14、PGJ2、およびこれらの誘導体、が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明を実施するために有用な化合物およびこれらの化合物を作製する方法は公知である。PPARγアゴニストの例は国際PCT出願である国際公開第91/07107号;国際公開第92/02520号;国際公開第94/01433号;国際公開第89/08651号;国際公開第30 95/18533号;国際公開第95/35108号;国際公開第98/25598号;国際公開第01/16122号;国際公開第01/16123号;日本国特許出願第69383/92号;ならびに米国特許第5,523,314号;第5,521,202号;第5,510,360号;第5,498,621号;第5,496,621号;第5,494,927号;第5,480,896号;第5,478,852号;第5,468,762号;第5,464,856号;第5,457,109号;第4,287,200号;第4,340,605号;第4,438,141号;第4,444,779号;:第4,461,902号;第4,572,912号;第4,687,777号;第4,703,052号;第4,725,610号.,第4,873,255号;第4,897,393号;第4,897,405号;第4,918,091号;第4,948,900号;第5,002,953号;第5,061,717号;第5,120,754号;第5,132,317号;第5,194,443号;第5,223,522号;第5 5,232,925号;第5,260,445号;第5,814,647号および第6,200,998号に開示されている。
特定の実施形態において、STAT5アンタゴニスト、例えば、PPARγアゴニストはチアゾリジンジオン化合物である。本発明の組み合わせた調製物において使用されるチアゾリジンジオン化合物は以下から選択され得る:
5−[4−[2−(5−エチルピリジン−2−イル)エトキシル]ベンジル]チアジアゾリジン−2,4−ジオン(5−[442−(5−ethylpyridin−2−yl)ethoxylThenzylithiadiazolidine−2,4−dione)または5−((4−(2−(5−エチル−2−ピリジニル)エトキシ)フェニル)メチル)−2,4−チアゾリジンジオン(5−44−(2−(5−ethyl−2−pyridinypethoxy)phenyOmethyl)−2,4−thiazolidinedione) ピオグリタゾン(pioglita.zone)(Actos(登録商標)(Actose)またはGlutin(登録商標)TAKEDA);
5−[4−[(1−メチルシクロヘキシル)メトキシ]ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(544−[(1−methylcyclohexyl)rnethoxy]benzylithiadiazolicline−2,4−dione);シグリタゾン;
5−[(2−ベンジル−2,3−ジヒドロベンゾピラン−5−イル)メチル]チアゾリジン−2,4−ジオン(5−[(2−benzy1−2,3−dihydrobenzopyran)−5−yhnethyl]thiadiazoline−2,4dione):エングリタゾン;
5−[[4−[(3,4−ジヒドロ−6−ヒドロキシ−2,5,7,8−テトラメチル−2H−1−ベンゾピラン−2−イル)メトキシ]フェニル]メチル]−2,4−チアゾリジンジオン(54[41−[(3,4−dihydro−6−hydroxy−2,5,7,8−tetramethy1−2H−1−benzopyran−2−yOmethoxy]phenylimethyll−2,4−thiazolidinedione)または5−(4−((6−ヒドロキシ−2,5,7,8−テトラメチルクロマン−2−イル−メトキシ)ベンジル)−2,4−チアゾリジンジオン(5−(44(6−hydroxy−2,5,7,8−tetramethylchroman−2−yl−methoxy)benzy1)−2,4−thiazoliclittedione) トログリタゾン(Rezulin(登録商標)、Resulin(登録商標)またはRomozin(登録商標)(Romozine));
5−[[4−[2−(メチル−2−ピリジニルアミノ)エトキシ]フェニル]メチル]−2,4−チアゾリジンジオン(54[4−2−(methy1−2−pyridinylamino)ethoxy]phenyljmethy112,4−thiazolidineclione) ロシグリタゾン(Avandia(登録商標);GLAXOSMITHKLINE)5−[(2−アルコキシ−5−ピリジル)メチル]−2,4−チアゾリジンジオン(5−[(2−alkoxy−5−pyridyl)me−thy1]−2,4−thiazolidinedione);
5−[(置換−3−ピリジル)メチル]−2,4−チアゾリジンジオン;
5−[4−(2−メチル−2−フェニルプロポキシ)ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(544−(2−methy1−2−phenylpropoxy)benzyllthiazolidine−2,4−dione);
5−[4−[3−(4−メトキシフェニル)−2−オキソオキサゾリジン−5−イル]メトキシ]ベンジル−2,4−チアゾリジンジオン(54443 −(4−methoxyphenyI)−2−o xooxazolidin−5−yli−m ethoxyjben zy1−2,4−thiazolidinedione);
5−[4−[3−(3,4−ジフルオロフェニル)−2−オキソオキサゾリジン−5−イル]メトキシ]ベンジル−2,4−チアゾリジンジオン(544− [3 (3,4−difluoropheny1)−2−oxooxazoli din−5−y1 ]−rnethoxy] benzy1−2,4−thiazo−1idinedione);
5−[4−[3−(4−クロロ−2−フルオロフェニル)−2−オキソオキサゾリジン−5−イル]メトキシ]ベンジル−2,4−チアゾリジンジオン(54443 −(4−chloro−2−fluoropheny1)−2−oxooxazol idin−5−yljrnethoxyjbenzyl2,4thiazolidinedi one);
5−[4−[3−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−2−オキソオキサゾリジン−5−イル]メトキシ]ベンジル−2,4−チアゾリジンジオン(5 5−[4−[3−(4−trifluorornethoxypheny1)−2−oxooxazolidin−5−yl]methoxylbenzyl−Z4thiazolidinedione);
5−[4−[3−(4−トリフルオロメチルフェニル)−2−オキソオキサゾリジン−5−イル]メトキシ]ベンジル−2,4−チアゾリジンジオン(544−[3 −(4−triffuoromethylpheny1)−2−oxooxazolidin−5−yl]rnethoxylbenzyl−2,4−thiazolidinedione);
5−[4−[2−[3−(4−トリフルオロメチルフェニル)−2−オキソオキサゾリジン−5−イル]エトキシ]ベンジル]−2,4−チアゾリジンジオン(54442− [3 −(4−trifluorornethylpheny1)−2−oxooxazolidin−5 −ylj ethoxy]berizyl]−2,4− thiazolidinedione);
5−[4−[2−[3−(4−クロロ−2−フルオロフェニル)−2−オキソオキサゾリジン−5−イル]エトキシ]ベンジル]−2,4−チアゾリジンジオン(5444243 −(4−ehloro−2−fluoropheny1)−2−oxooxazolidin−5−y1jethoxy]benzyli− .4− thiazolidinedione);
5−[4−[3−(4−ピリジル)−2−オキソオキサゾリジン−5−イル]メトキシ]ベンジル−2,4−チアゾリジンジオン(54443 −(4−pyridy1)−2−oxooxazolidin−5−yljrnethoxyl−benzy1−2,4−thiazol idinedione);
4−(2−ナフチルメチル)−1,2,3,5−オキサチアジアゾール−2−オキシド(4−(2−naphihyltnethyl)−1,2,3,5−oxathiadiazole−2−oxide);
5−[4−[2−[N−(ベンゾオキサゾール−2−イル)−N−メチルアミノ]エトキシ]ベンジル]−5−メチルチアゾリジン−2,4−ジオン(15 544−424N−(benzoxazol−2−y1)−N−tnethyl amino} ethoxy]benzyI}−5−methylthiazolidine− 2,4−dione);
5−[4−[2−(2,4−ジオキソ−5−フェニルチアゾリジン−3−イル)エトキシ]ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(5444242,4−dioxo−5−phenylthiazoliclin−3−ypethoxy]benzylithiazolidine−2,4−dione);
5−[4−[2−[N−メチル−N−(フェノキシカルボニル)アミノ]エトキシ]ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(54442−{N−methyl−N−(phenoxyearbonypainino]ethoxy]benzyl] thiazo lidine−Z4−dione);
5−[4−(2−フェノキシエトキシ)ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(544−(2−phenoxyethoxy)benzylithiazolidine−2,4−dione);
5−[4−[2−(4−クロロフェニル)エチルスルホニル]ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(54442−(4−ehlorophenyDethylsulfonylibenzyllthiazolidine−2,4−dione);
5−[4−[3−(5−メチル−2−フェニルオキサゾール−4−イル)プロピオニル]ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(5 −[4− [3 −(5−methy1−2−pheny1oxazol−4−y0propionyl]benzyllthiazolidine−2,4−dione);
5−[4−[(3−ヒドロキシ−1−メチルシクロヘキシル)メトキシ]ベンジル]チアジアゾリジン−2,4−ジオン(5− [[4−(3 −hydroxy− 1 −methylcyclo hexyptnethoxyjbenzy1ithiadiazolidine−2,4−dione);
5−[4−[2−(5−メチル−2−フェニルオキサゾール−4−イル)エトキシ]ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(54442−(5−methyl−2−phenyloxazol−4−yl)ethoxylibenzyl]thiadizolidione−2,4−dione);
5−[[2−(2−ナフチルメチル)ベンゾオキサゾール−5−イル]メチル]チアジアゾリジン−2,4−ジオン(5−[[2−(2−naphthylmetlayl)benzoxazol]−5−ylmethylitliiadiazoline−2,4−dione);
5−[4−[2−(3−フェニルウレイド)エトキシ]ベンジル]チアジアゾリジン−2,4−ジオン(25 544[2−(3−phenylureido)ethoxyljbenzylithiadiazoline−2,4−dione);
5−[4−[2−[N−(ベンゾオキサゾール−2−イル)−N−メチルアミノ]エトキシル]ベンジル]チアジアゾリジン−2,4−ジオン(54442− [N−(benzoxazol−2−y1)−N−methylamino] ethoxyThenzyjthiadiazoline−2,4−dione);
5−[4−[3−(5−メチル−2−フェニルオキサゾール−4−イル)プロピオニル]ベンジル]チアジアゾリン−2,4−ジオン(5 44−[3 −(5−methy1−2−phenyloxazol−4−371)propionylThenzy l]thi− adiazoline−1 74−dione);
5−[2−(5−メチル−2−フェニルオキサゾール−4−イルメチル)ベンゾフラン−5−イルメチル]オキサゾリジン−2,4−ジオン;
5−[4−[2−[N−メチル−N−(2−ピリジル)アミノ]エトキシ]ベンジル]チアゾリジン−2,4−ジオン(54442−[N−methyl−N−(2−pyridyl)amino]ethoxylbenzylithiazolidine−2,4−dione);
5−[4−[2−[N−(ベンゾオキサゾール−2−イル)−N−メチルアミノ]エトキシ]ベンジル]オキサゾリジン−2,4−ジオン(54442−[N−(benzoxazol−2−y1)−N−methylaminoiethoxylbenzyl]−oxazolidine−2,4−dione)および
5−((6−((2−フルオロフェニル)メトキシ)−2−ナフタレニル)メチル)−2,4−チアゾリジンジオン(54(64(2−fluorophenypmethoxy)−2−naphthalenyl)rnethyl)−2,4−thiazolidinedione) ネトグリタゾン(MCC 555、MCC−555またはRWJ−241947;MITSUBISHI−TOKYO PHARMACEUTICALS)。
本発明の方法において使用されるチアゾリジンジオンの特定の例は、糖尿病の処置のために従来公知であった化合物である。例えば、このような化合物の代表的な源は米国特許第4,812,570号;第4,775,687号;第4,725,610号;第4,582,839号;および第4,572,912号を参照のこと。米国特許第5,521,201号ならびに欧州特許出願第0008203号、第0139421号、第0155845号、第0177353号、第0193256号、第0207581号および第0208420号;ならびにChem,Pharm,Bull 30(10)3580−3600は、チアゾリジンジオン誘導体に関係し、そして様々なSTAT5アンタゴニストおよびSTAT5アンタゴニスト様類似体について商業的な源/合成スキームを記載しており、これは本発明の組み合わせた調製物の遂行において有用であり得る。いくつかの実施形態において、チアゾリジンジオン化合物として;トログリタゾン、ピオグリタゾン、ロシグリタゾンおよびネトグリタゾンが挙げられる。
特定の実施形態において、骨髄性血液疾患は、急性骨髄性白血病(AML)ならびに、慢性骨髄性白血病(CML)、真性多血症(PV)、本態性血小板血症(ET)、慢性原発性骨髄線維症(特発性骨髄化生(AMM))、慢性好中球性白血病(CNL)、慢性好酸球性白血病/突発性好酸球増加症(CEL/I−JES)および全身性肥満細胞症(SM)を含む骨髄増殖性/骨髄異形成疾患からなる群から選択される。特定の実施形態において、この骨髄性血液疾患は慢性骨髄性白血病(CML)である。
STAT5アンタゴニスト、例えばPPARγアゴニスト、および抗がん剤は、経口投与に適した薬理学的組成物の形態において調製される。いくつかの実施形態において、このSTAT5アンタゴニスト、例えばPPARγアゴニスト、およびこの抗がん剤は、単一の投薬形態においてであるか、または経口投与に適した分離した投薬形態(カプセル(単数または複数)、小袋(sachet)(単数または複数)、錠剤(単数または複数))としてである。
組み合わせた調製物は、有効量のSTAT5アンタゴニスト、例えばPPARγアゴニスト、および有効量の抗がん剤を含む。特定の実施形態において、この組み合わせはCMRを達成するための有効量において投与される。
投与される組み合わせた調製物中で使用されるべき、STAT5アンタゴニスト、例えばPPARγアゴニスト、の的確な量および抗がん剤の的確な量は、関係のある特定の過形成細胞/がん細胞および特定の疾患のような要因;その疾患の度合いまたはその疾患の関与もしくは重症度;患者の大きさ、年齢および全体的な健康状態;個々の患者の反応;投与される特定の化合物;投与される調製物の生物学的利用能の特徴;選択される投与計画;併用処置の種類;化合物の薬力学的な特徴ならびにこれの投与の様式および経路;ならびに医師または当業者のような者が、公知の技術の使用によって、そして類似の状況下で取得された結果を観測することによって容易に決定するその他の関連する特徴、に従って変動する。
いくつかの実施形態において、本発明は、単一の投薬形態においてまたは経口投与に適した分離した投薬形態として300〜400mgのイマチニブおよび30〜50mgのピオグリタゾンの投与を伴う。特定の実施形態において、このイマチニブは、反応の安定した累積発生率が達成されるまで初めに投与され、続いて患者が分子遺伝学的完全寛解(CMR)を達成するまでSTAT5アンタゴニスト(例えば、PPARγアゴニスト)が毎日投与される。
したがって、STAT5アンタゴニスト、例えばPPARγアゴニスト、および抗がん剤は併用してかまたは逐次的に投与され得る。特定の実施形態において、このSTAT5アンタゴニスト、例えばPPARγアゴニスト、およびこの抗がん剤は骨髄性血液疾患を患う患者に併用して投与され、この投与は分子遺伝学的完全寛解(CMR)が患者において観測されるときまで実行される。同時投与は一般的に、この抗がん剤に対して乏しい反応しか示さない患者のために使用される;このSTAT5アンタゴニスト、例えばPPARγアゴニストはこの抗がん剤の効果を増強するために使用される(例えば、抗がん剤によって排除されるように、骨髄性系列(単数または複数)のがん幹細胞を静止期から引き出すことによって)。
従って、逐次的な投与は一般的に、反応の適切な累積発生率が達成されるまでの、抗がん剤による第一選択の治療を含む。その後、STAT5アンタゴニスト(例えばPPARγアゴニスト)が、分子遺伝学的完全寛解(CMR)が達成されるまで投与され、これによって骨髄性系列(単数または複数)の残存するがん細胞を排除することによって疾患の再発を防ぐ(preevnting)。逐次的な投与は一般的に患者が良好な反応(抗がん剤に対する迅速そして長期の細胞遺伝学的反応)を示すとき実行される。
別の局面において、本発明は、単一の投薬形態としてか、または分離した投薬形態として、上記で定義した通りのSTAT5アンタゴニストまたはPPARγアゴニストと、少なくとも1種類の上記で定義した通りの抗がん剤とを含む、上記で定義した通りの組み合わせた調製物の投与を遂行するためのキットを提供する。
そうではないと示されない限り、本発明の実施は、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニックの生物学、微生物学、組み換えDNAおよび免疫学の従来の技術を利用し、これらは当技術分野の技術範囲内である。このような技術は文献の中で完全に説明されている。例えば、Current Protocols in Molecular Biology(Frederick M,AUSUBEL,2000,Wiley and son Inc,アメリカ議会図書館、米国);Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第3版、(Sambrookら,2001,Cold Spring.Harbor,New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press);Oligonueleotide Synthesis(M.J.Gait ed.,1984);:Mullisら米国特許第4,683,195号;Nucleic Acid Hybridization(B.D.Harries & S.J.Higgins eds.1984);Transcription And Translation(B.D.Blames & S,J.Higgins eds.1984);Culture Of Animal Cells(R.L Freshney,Alan R.Liss,Inc.1987);Immobilized Cells And Enzymes(IRL Press,1986);B.Perbal,A Practical Guide To Molecular Cloning(1984);叢書、Methods In ENZYMOLOGY(J.Abelson and M.Simon,eds.−in−chief,Academic Press,Inc.,New York)、特に、154巻および155巻(Wuらeds.)ならびに185巻、「Gene Expression Technology」(D,Goeddel,ed);Gene Transfer Vectors For Manunalian Cells(J.H.Miller and M.P.Calos eds.,1987,Cold Spring Harbor.Laboratory);Immunochemical Methods In Cell And Molecular.Biology(Mayer and Walker,eds.,Academic Press,London,1987); Handbook Of Experimental Immunology、I〜IV巻(D.M.Weir and C.C.Blackwell,eds.,1986);およびManipulating the Mouse Embryo,(Cold.Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1986).Current Protocols in Human Genetics(John Wiley 10 & Sons,Inc,2008)、特に12章「Vectors For Gene Therapy」および13章「Delivery Systems for Gene Therapy」)を参照のこと。
上記の主要文献に加えて、本発明は、以下に続く記載から明らかな別の主要文献を含み、そして実施例は、標準的ながん治療の後の血液がんの寛解を維持するためのSTAT5アンタゴニスト、例えばPPARγアゴニストの使用を例証している。
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上記の刊行物の全体の内容が、その全体が参考として本明細書中に援用される。
材料および方法
試薬。インビトロのアッセイのために、PPARγアゴニストはCayman Chemicalから提供された(PPARγ−PAK;Bertin−pharma)。イマチニブメシレートはNovartisによって提供され、そして培養液中で1μM(患者の血漿中の達成可能な薬物レベルにもまた接近するよく確立されたインビトロの阻害濃度)で使用した。
細胞培養および増殖アッセイ。K562細胞(2×10)は96−ウェルプレートにおいて、10%ウシ胎児血清(Gibco(登録商標)、Life technologies)がこれのみまたは可変の濃度のピオグリタゾンもしくはトログリタゾンとともに、補われた完全Dulbecco’s Modified Eagle培地中で培養した。細胞は1μCi/ウェルの[H]チミジンの存在下7日間培養し、遠心分離によって回収し、そしてプレートリーダー(Wallac 1450 Microbeta Plus)上で計数した。8反復をそれぞれの条件のセットについて使用し、そして3回の独立した試験の後に結果を取得した。診断時にCP−CMLであった患者からの、または臍帯血からのCD34細胞は、製造元の指示に従って免疫選択した(CD34 microBead Kit、Miltenyi Biotec)。CD34細胞の濃縮は抗−CD34モノクローナル抗体(clone 581;BD Pharmingen)を使用してフローサイトメトリーによって確認した。Ph1−CD34細胞は、成長因子を含まない無血清培地(SFM)StemSpan(StemCell Technologies)中で培養した。
コロニー形成細胞(CFC)アッセイおよび長期培養開始細胞(LTC−IC)アッセイ。CFCアッセイのために、CD34細胞を、3mlのalpha−MEMを基礎とするメチルセルロース培地(GF H4434、Stemcell Technologies)中に懸濁した(1×10)。細胞を、37℃および5%COでの14日間のインキュベーションの後、点数化し、そして回収した。点数化の後、コロニーはPBSを用いて洗浄され、そしてその後の解析のためにRNAlater(登録商標)(Invitrogen)中で冷凍されたまま維持された。LTC−IC限界希釈アッセイ(LDA)を、濃度毎に16反復ウェルを用いて、96−ウェルプレートにおいて、CD34細胞のいくつかの希釈(Ph1CD34細胞についてはウェル毎に300、150、75または37個の細胞、そして健康な提供者からのCD34についてはウェル毎に200、100、50または25個の細胞)で、放射線照射されたMS5単層上、StemSpan SFEM培地(Stemcell technologies)中で実行した。毎週2分の1の培地体積を交換しながら5週間後、全ての細胞を、alpha−MEMを基礎とするメチルセルロース培地(GF H4434、Stemcell technologies)中に移動させて、それぞれのLTCについての合計のクローン原性細胞の含有量を決定した。LTC−ICの出現頻度は、L−Calcソフトウェア(Stemcell technologies)を使用して決定した。
フローサイトメトリー。以下の抗体を使用した:フルオレセインイソチオシアネート(FITC)−結合IgG1(clone 679.1Mc7、Beckman Coulter)、Alexa Fluor(登録商標)488−結合−IgG1(clone MOPC−21、BD Pharmingen)、アロフィコシアニン(APC)−IgG1(clone MOPC−21、BD Pharmingen)、ペリジニンクロロフィルタンパク質−シアニン5.5(PerCP−Cy5.5)−結合IgG1(clone X40、BD Pharmingen)、フィコエリスリンシアニン(PE−Cy7)−結合IgG1(clone MOPC−21、BD Pharmingen)、(PerCP−Cy5.5)−結合CD45(clone 2D1、BD Pharmingen)、(APC)−結合CD34(clone 581、BD Pharmingen)、(PE−Cy7)−結合CD38(clone HB7、BD Pharmingen)、Alexa Fluor(登録商標)488−結合抗−STAT5(pY694)(clone 47、BD Pharmingen)、(PE)−結合抗−GLUT1(FAB1418P、R&D systems)。全ての試験について、細胞生存率はSYTOX(登録商標)Blue死細胞染色(Invitrogen Life Technologies)を使用して評価した。
アポトーシスアッセイ。FITCに結合させられたアネキシンVおよびヨウ化プロピジウム(PI)(Annexin−V kit、BD Pharmingen)を、製造元に従ってアポトーシス細胞を定量するために使用した。
細胞内STAT5リン酸化アッセイ。簡潔に述べると、5%CO中37℃で、10%ウシ胎児血清(PAA)のみが補われた、およびピオグリタゾン(10μM)またはイマチニブ(1μM)とともにか、あるいはなしで10%ウシ胎児血清(PAA)が補われた完全Dulbecco’s Modified Eagle培地中で培養された3.10/mlのK562細胞は、示す通り可変な時間で収集した。細胞を、Cytofix/Cytopermキット(BD Pharmingen)を使用して固定し、そして透過処理を施し、そしてAlexa Fluor(登録商標)488−抗−ホスホ−STAT5 mAb(BD Phosflow)またはAlexa Fluor(登録商標)488−アイソタイプ−適合対照を用いて染色して、それぞれの試験において比較を引いた蛍光(fluorescence minus comparative)を取得した。解析は、生存細胞ゲートにおいて50,000イベントの最小数で遂行された。薬物処理後のp−STAT5のデルタ平均蛍光強度(p−STAT5ΔMFI)は以下の通り決定した:(非処理細胞p−STAT5のMFI−非処理細胞アイソタイプ−対照のMFI)−(薬物処理細胞p−STAT5のMFI−薬物処理細胞アイソタイプ−対照のMFI)。
CSFEアッセイ。新鮮なCD34濃縮細胞は、2μMの5−(および6−)カルボキシフルオレセインジアセテートスクシニミジルジエステル(CFSE、Invitrogen)を用いて染色した。その後、成長因子を含まず、そしてピオグリタゾン(10μM)またはイマチニブ(1μM)を含むかまたは含まないSFM StemSpan(StemCell Technologies)中で細胞を培養した(5.10/mLを播いた)。Colcemid(登録商標)(100ng/ml、Invitrogen Life Technologies)の存在下で培養した細胞を、標識後インキュベーションの間に分裂しなかった細胞によって提示される蛍光の範囲を確立するために使用した。細胞を、示すとおり可変な時間で収集し、絶対計数のためにBD Trucount(登録商標)チューブ(BD Biosciences)中に回収し、そして抗−CD45および抗−CD34を用いて標識した。その後、細胞を、2%ウシ胎児血清(PAA)を含む1mLのリン酸塩緩衝食塩水(PBS、Invitrogen Life Technologies)中に希釈し、そして生存率のために染色した。全ての解析は、BD FACS Canto2 Flow Cytometer上で遂行した。
RNA抽出およびRT−qPCR解析。RNAは、RNAqueous−4PCR(Ambion)を使用して2×10個の細胞から抽出した。逆転写は、製造元の指示に従ってSuperScript(登録商標)Vilo(登録商標)cDNA Synthesisキット(Invitrogen Life Technologies)を使用して42℃で1時間遂行した。リアルタイムPCRは、iCyclerサーモサイクラー(thermocycler)(CFX、Bio−Rad)中で実行した。Taqman(登録商標)Gene Expression Master mix(Applied Biosystems)およびiQ Supermix SYBR GRN(Bio−Rad)とともに使用されたプライマー対を、それぞれ表2aおよび表2b中に載せる。比較CT法(ΔΔCT)を、異なる培養条件間の遺伝子発現レベルを比較するため(GAPDHと比較して)に使用した。
ウエスタンブロット解析。STAT5タンパク質の解析のために、K562細胞(2.5×10)を、氷上、RIPA溶解緩衝液中で溶解した。全細胞抽出物を、Laemmli試料緩衝液中で5分間煮沸し、そして4−12%アクリルアミドゲル(Nupage、Invitrogen Life Technologies)におけるSDS−PAGEにかけた。タンパク質を、Hybond N+フィルター(Amersham)に移動させた。膜は以下の抗体を用いて調べた:STAT5(sc−1656)、アクチン(sc−8432)およびヤギ抗マウスIgG−HRP(sc−2005)(Santa Cruz Biotechnology Inc.)。抗体結合は、増強化学発光ECL+(Amersham)によって検出した。
レンチウイルスベクター生産および形質導入。STAT5Bレンチウイルスベクター. STAT5BをコードするcDNAをクローニングし、配列決定し(Genbank取得番号DQ267926)、そして以前に記載した通りSIN−cPPT−PGK−WHVレンチウイルス導入ベクターの中に挿入した。SIN−cPPT−PGK−eGFP−WHVレンチウイルスベクターを対照のために使用した。
shRNAレンチウイルスベクター抗−PPARγ。PPARγのmRNAと対になる配列5’−TGTTCCGTGACAATCTGTC−3’(Genbank受け入れ番号HUMPPARΓB)を、以下のようにshRNA構造中にそれぞれの末端で特有の制限部位を含むように設計し、そして合成した:
Figure 0006453224
オリゴヌクレオチドをアニーリングし、そして直鎖状pSuperプラスミドのBglIIおよびXhoI部位に連結した。PolIII H1プロモーター(promoteur)−shRNA PPARγを、その後pTRIPレンチウイルスベクター中でサブクローニングした。ベクターは以前に記載した通り生産した。
BCR−ABLレンチウイルスベクター。K562細胞からの全RNAを、TRIZOL(Invitrogen Life Technologies)を使用して抽出した。逆転写は、SuperScript(登録商標)III(Invitrogen Life Technologies)を使用して50℃で1時間遂行した。2回の独立したPCRは、それぞれBCR−ABL F1、5’−ATGGTGGACCCGGTGGGCTT−3’とBCR−ABL R2831、5’−CTGCTACCTCTGCACTATGTCACTG−3’およびBCR−ABL F2685、5’−TCCGCTGACCATCAATAAGGA−3’とBCR−ABL R6097、5’−CTGCTACCTCTGCACTATGTCACTG−3’を使用して実行された。特定の増幅バンドをプールし、3分間で95℃まで加熱し、そして45分間かけて25℃まで傾斜冷却した。アニーリング産物を、以下のプライマー対を使用するLA Taq(登録商標)DNAポリメラーゼ(Takara)を用いた3回目のPCRに提出した:BCR−ABL F1 asc1:5’−AGGCGCGCCATGGTGGACCCGGTGGGCTT−3’およびBCR−ABL R6097 sbf1:5’−CCTGCAGGCTGCTACCTCTGCACTATGTCACTG−3’。SIV GAE−SSFVレンチウイルス導入ベクター中に挿入する前に、増幅産物を、pCR(登録商標)−XL−TOPO(登録商標)プラスミド(Invitrogen Life Technologies)中でサブクローニングし、続いてDNA配列決定を行った。SIV GAE−SSFV−eGFPベクターを対照として使用した。SIVベクターは以前に記載した通り生産した。
CD34細胞形質導入。RetroNectin(登録商標)(Takara Shuzo Co.、Japan)によってコーティングされた96−ウェルプレートにおいて、硫酸プロタミン(4μg/ml)、SCF(100ng/ml)、Flt−3−L(100ng/ml)、IL−3(20ng/ml)およびIL−6(20ng/ml)が補われたStemSpan(StemCell Technologies、France)中に細胞を懸濁した(1x10/ml)。細胞懸濁液を16時間インキュベートした。レンチウイルスベクターをその後添加し、そして細胞懸濁液を12時間インキュベートした。播く前に、細胞を2回洗浄した。
siRNAアッセイ。ヒトPPARγ配列5’−TGTTCCGTGACAATCTGTC−3’を標的とするsiRNAを合成した(Sigma−Aldrich Proligo)。CD34BM細胞に、Lipofectamine 2000(Invitrogen)の存在下でPPARγ特異的siRNA(25nM)または対照siRNAをトランスフェクトし、そしてCFCアッセイの前に48時間維持した。対照siRNAは、Invitrogen Life Technologiesから購入した(BLOCK−iT)。トランスフェクション効率は、フルオレセイン標識した2本鎖RNA2重鎖(BLOCK−iT FluorescentOligo;Invitrogen)を使用して評価した。
Figure 0006453224
統計的解析。培養アッセイおよび定量的リアルタイムPCRのために、値は、少なくとも3回反復で実行された別々の試験の3つについての平均±標準偏差として計算した。試料および反復された試験の特定の数は図の説明文中に示す。対比較および非対比較を、それぞれノンパラメトリックWilcoxon順位検定およびMann&Whitney検定を使用して行った。限界希釈解析は、L−Calcソフトウェア(StemCell Technologies)を用いて遂行した。全ての統計的解析は、StatViewソフトウェア(SAS Institute Inc.、Cary、NC)を用いて遂行した。
Negre,D.et al.Characterization of novel safe lentiviral vectors derived from simian immunodeficiency virus (SIVmac251) that efficiently transduce mature human dendritic cells.Gene Ther7,1613−1623(2000).
実施例1
K562細胞に対する2つの異なるSTAT5アンタゴニストの抗増殖効果が、標的特異性の指標の一つである段階的用量反応曲線に従うことを初めて決定した(図5a)。特異性は、PPARγのmRNAに対するshRNAを含有することによってさらに支持され(図5b)。その後、健康な提供者からの臍帯血CD34細胞に、p210 BCR−ABLを発現するレンチウイルスベクターを形質導入した。
結果
図5は、PPARγを通じてBCR−ABL発現細胞におけるSTAT5アンタゴニストの作用の特異性を示す。a,7日間の[H]チミジンの取り込みによって評価したK562細胞の増殖に対する2つのSTAT5アンタゴニストの用量反応曲線(3試験、それぞれ8反復)。b,ピオグリタゾン(25μM)への曝露があるときまたはないときの、そしてPPARγのmRNAに対するsh−RNA(sh−PPARγ)のレンチウイルス媒介発現があるときまたはないときの、示差的なK562細胞増殖(3試験)。c,図5bにおいて使用したsh−PPARγレンチベクターの特異性の検証。CD34細胞に、無関係なまたはPPARγを標的とするsi−RNA(それぞれ25nM)をトランスフェクトしたか、あるいはsh−PPARγまたはeGFPレンチベクターを形質導入した。PPARγの転写物をGAPDHの転写物に対して正規化し、そして非トランスフェクト/非形質導入細胞において計測されたレベルに関して表した。
実施例2
上記のインビトロの研究から、薬理学的用量でのピオグリタゾンは、PPARγ/STAT5経路の活性化を通じてBcr−Abl陽性細胞株K562の細胞増殖を阻害することを実証した。さらなるインビトロの研究を実行し、これは、BCR−ABLが発現されているとき、ピオグリタゾンの存在下で、コロニー形成細胞(CFC)における減少の度合いは1.9倍大きい(p<0.002)ということを示した(図1a)。ピオグリタゾンとイマチニブとを組み合わせることは、3倍(p<0.0001)の阻害的効果をもたらした(図1a)。
結果
図1は、CML細胞に対するピオグリタゾンおよびイマチニブの示差的かつ相乗的な効果を示す。a,ヒト臍帯血CD34細胞におけるBCR−ABLまたはeGFP(負の対照)のレンチウイルス媒介発現後のCFCアッセイ。3回反復における3人の平均および標準偏差(SD)。b,診断時の患者からのCD34CP−CML細胞を用いたCFCアッセイ。29人の患者の平均およびSD。c,サイトカインを含まない無血清培地中の液体培養(7日)におけるCD34CP−CML細胞。7人の患者、それぞれをその人の非処置対照の百分率として点数化した(表1を参照のこと)。d,動態(図1cの患者4)。全てのCFCアッセイにおいて、イマチニブおよび/またはピオグリタゾンは事前に48時間にわたり添加していた。
実施例3
そのCD34細胞が90%より多くPh1であった診断時の慢性期(CP)CML患者29人のコホートをテストした。観測されたクローン原性欠損は、実施例2において記載したそれと同様であったが、上記薬物の組み合わせの効果は、より明白であった(6倍、p<0.0001)(図1b)。サイトカインの非存在下でのCP−CML CD34細胞の液体培養において、類似の傾向が観察されたが、単一の薬について低い反応を示した人および高い反応を示した人(7人の患者が試験された)がいた(図1cおよび表1)。しかし、イマチニブとピオグリタゾンとを組み合わせたとき、反応はより大きく、そしてより小さく分散した(図1c)。
CMLのLSCは、一般的に正常のヒトHSCと表現型的に区別不可能であり、そして免疫不全マウス中に容易に移植可能ではない。長期培養開始細胞(LTC−IC)アッセイは、CMLのLSCの定量のために適した手法であり得る。
Figure 0006453224
CTRL:薬物なしでの対照細胞、D3:培養における3日目、D7:培養におけるD7、Pio:ピオグリタゾン、Sort:細胞選別後の百分率、viab:生存細胞、exp:拡大(expansion)。
実施例4
イマチニブ単独は、CP−CMLのLTC−ICの頻度を有意に減少させることができなかった(p=0.067およびp=0.02)。しかし、ピオグリタゾンは、単一の薬として2.4倍(p=0.008)だけか、またはイマチニブの存在下で相乗効果によって3.5倍(p<0.001)だけもしくはダサチニブの存在下で相乗効果によって5倍((p=0.0038)だけか、のいずれかでそうすることができた(図2aおよびb)。ピオグリタゾンは、静止期から出ること、そしてより大きな速度の細胞増殖を引き起こすことによって細胞周期の状態に対してイマチニブと反対の効果を有した(図2c−e)。さらに、ピオグリタゾンとイマチニブとを組み合わせることは、細胞周期の状態に対するイマチニブの有害な効果を大いに打消し、そしてそのために相乗的に効果的に作用して増殖細胞と非増殖細胞との両方を枯渇させた(図2dおよびe)。
結果
図2は、ピオグリタゾンによる静止期のCMLのLSCの除去を示す。aおよびb,LTC−ICアッセイを用いた限界希釈解析(LDA)および計算されたLTC−IC頻度。播かれたCD34の数を示す。a,7人の患者のうちの4人について(それぞれについて16反復)、イマチニブの存在下。b,1人の患者について(16反復)、ダサチニブの存在下。c,サイトカインを含まない無血清培地中の液体培養後のCFSE解析(患者4)。それぞれの細胞分裂数について1つの網掛けのピーク。P、コルセミド停止「親細胞」。d,図2cにおいて示すそれぞれの分裂ピークCD34細胞の分布(%)。e,患者2以外は同一の培養条件、そして絶対細胞計数。左の尺度、CD34細胞対CD34細胞を示す合計細胞(ヒストグラム)。右の尺度、非分裂CD34細胞(点および線)。
細胞周期の状態は、CMLのLSCの除去が効果的であり得るかどうか評価または予測するための別の基準である。CFSEアッセイは、サイトカインを欠く液体培養においてCP−CMLのCD34細胞を用いて実行した(図2c)。データは、百分率(図2d)および一度も分裂していない(「P」)か、または所定の回数の分裂を経た細胞の絶対計数(図2e)の両方として解析した。非処理対照のCP−CMLのCD34細胞は活発に増殖し、そして分化した。イマチニブ曝露は、活発に分裂する細胞の排除だけでなく、一度も分裂していないまたはただ一度だけ分裂した細胞の生存CD34細胞の蓄積ももたらした(非処理対照については5%であるのに対して34%)(図2d)。絶対細胞計数解析を行い、そしてこの現象が、(1)イマチニブの細胞毒性に対する静止期のCML細胞の耐性と、(2)CP−CMLのCD34細胞が静止期を出て、そしてさらなる細胞分裂を続ける速度を減少させるイマチニブの抗増殖効果と、の両方によって引き起こされ得るということを示した(図2e)。
実施例5
CMLのLSCに対するピオグリタゾンの活性を媒介する可能な分子経路を調査した。シグナル伝達兼転写活性化因子5(STAT5)は考慮すべき標的であった。PPARγは、STAT5(AおよびB)の負の転写調節因子であり得、そしてHIV感染宿主およびSIV感染宿主においてクローン原性欠損を引き起こし得る。STAT5(AおよびB)は、対立遺伝子用量依存的様式においてマウスにおける正常HSCの維持およびフィットネス(fitness)のために決定的であり得る。CML細胞において、STAT5の活性はBCR−ABLキナーゼの活性に依存するが、STAT5発現のノックダウンまたはこれのリン酸化の阻害は、インビトロでのCML細胞のアポトーシスに対する非依存性およびサイトカイン独立性を抑制する。STAT5の抑止は、そうでなければBCR−ABLのレトロウイルスの導入によってもたらされるCML状態の開始および維持を防ぎ得る。STAT5の発現レベルは、マウスモデルにおける疾患の進行の度合い、およびヒトにおける初期TKI感受性の度合いと相関する。
結果
図3は、CMLのLSCにおけるピオグリタゾンの標的としてのPPARγ−STAT5経路を示す。a,10日目での図2eにおけるのと同様の培養。GAPDHのmRNAに対して正規化されたSTAT5BのRT−qPCR(5複製およびSD)。b,CD34CP−CML細胞におけるSTAT5BまたはeGFPレンチベクターを用いたCFCアッセイ。5人の患者の平均およびSD。c,K562細胞。図3aにおけるものと同じRT−qPCR。si−PPARγ、PPARγのmRNAに対するsiRNA。6複製の平均およびSD。d,リン酸化(Tyr694)STAT5に対するIgGを用いた透過処理の施されたK562細胞のフローサイトメトリー。非処理(黒のアウトライン(ouline))および薬物処理(灰色の網掛けまたは灰色のアウトライン)。対照パネル、薬物処理ではなく無関係なIgGアイソタイプ対照(灰色のピーク)。上段右、全−STAT5抗体および抗−アクチン抗体を用いたウエスタンブロット解析、列4において3.2倍(正規化)のSTAT5の減少を示す。e,CD34CP−CML細胞におけるSTAT5BまたはeGFPレンチベクターを用いたCFSEアッセイおよび図2eにおけるのと同様の絶対細胞計数。黒の点、非分裂CD34細胞。右のパネル、STAT5Bレンチベクター対照。f,正常のCD34細胞に対比してCP−CMLについて増加したピオグリタゾンの毒性を示すLTC−IC(LDA)。
10日間のサイトカインなしでの液体培養の後、CP−CML細胞において、それぞれピオグリタゾン、イマチニブおよびこれら薬物の組み合わせの存在下で8.5倍(p<0.0001)、1.5倍(p=0.08)そして10.5倍(p<0.0001)だけSTAT5BのmRNAレベルが減少することを見出した(図3a)。同様の値がSTAT5Aについて取得された。レンチウイルスの導入の後にSTAT5Bを過剰発現させたとき、ピオグリタゾンの存在下でのCP−CMLのCD34細胞のコロニー形成能の減少はなくなった(図3b)。STAT5BのmRNAレベルの減少もまたK562細胞において観測され、そしてこの効果は、PPARγのmRNAに対するsiRNAによって打ち消された(図3c)。細胞毒性の動態は、イマチニブの存在下よりもピオグリタゾン単独を用いる方が緩徐なので(図1d)、STAT5活性に対するこれらの示差的な作用機序を調査した。イマチニブは、STAT5のリン酸化を防ぐことによって迅速に(数分で)作用する一方、ピオグリタゾンは、STAT5のタンパク質レベルを減少させることによって緩徐に(数日で)作用することを発見した(図3d)。CFSEアッセイにおいて絶対細胞計数によって評価したような、ピオグリタゾンのCP−CML細胞を静止期から引き出す特性と、細胞毒性である特性との両方は、STAT5Bをレンチウイルスの導入によって過剰発現させたとき完全に阻害された(図3e)。重要なことに、ピオグリタゾンは、正常のLTC−ICに対するよりもCMLのLTC−ICに対しての方が阻害的/細胞毒性的であることを見出した(図3f)。
実施例6
10日間、ピオグリタゾンとともにかまたはなしかで、イマチニブに曝露させた後、CMLのLSCに関係するSTAT5および/またはPPARΓの推定上の下流転写標的7つのmRNA発現レベルを用いて、10人の患者からのCP−CMLのCD34細胞のサイトカインなしでの培養物を検査した。これらはSTAT3、SIRT1、GLUT1、OCT1、PML1、MDR1およびALOX5を含む。OCT1のmRNAレベルだけが、イマチニブ単独と比較してピオグリタゾン+イマチニブの存在下での培養の後、中程度に(3.75倍;p=0.049)増加させられることを見出した(図6)。OCT1発現の上方制御はイマチニブの細胞取り込みを増加させ得るが、CMLのLSCは、BCR−ABLキナーゼ活性に軽度に依存していることが公知である。
結果
図4は、CML患者におけるピオグリタゾン誘導CMRおよび退薬後の維持を示す。国際(international)(IS)比での患者の有核血液細胞についてのBCR−ABL/ABLのためのRT−qPCRアッセイ。3人の患者は、様々な期間(水平方向の矢印)でt=0でピオグリタゾンを受けて、継続的なイマチニブ治療(灰色のブロック)にもかかわらず3から6年の間BCR−ABLのmRNA血液細胞が持続して存在することを示した。ピオグリタゾン処置は18から54か月前に停止したが、患者1は糖尿病のために短期間処置を再び続けた。患者2は1年間のCMRの後に退薬した。患者3はまた6か月間分子的再発なくイマチニブ処置を停止した。全ての患者は、12より多くの月から56か月の間にCMR(4.5log)に到達した。
患者1を、2002年に62歳で低SokalスコアのCMLと診断し、このときイマチニブを開始した(300〜400mg/日−血漿レベル924ng/ml)。17か月の治療の後、分子遺伝学的効果を達成したが、彼女は一度もCMRに到達しなかった(0.01%と0.04%との間のBCR−ABL/ABLのmRNAのIS比)。5年間のイマチニブ治療の後、ピオグリタゾン30mg/日が、2007年6月に彼女の内分泌科医によって開始された。ピオグリタゾンを2008年4月に一時的に停止し、そして糖尿病のため2010年8月から2011年4月まで短期間再び続けた。予期せぬことに、CMR(5log)が2008年6月に達成され、そして56か月前からCMR(5log)中に留まっている(図4)。患者2を、2002年に61歳で高SokalスコアのCMLと診断し、このときイマチニブを開始した(300〜400mg/日−血漿レベル310ng/ml)。反応の最良の分子レベルは0.02%であった。2008年3月に、6年間のイマチニブ治療の後、ピオグリタゾン30mg/日を開始した。CMR(5log)を2010年8月に取得し、そして12か月間維持し、そのとき彼女は退薬した(図4)。正式な臨床試験の申請を提出する前に、ピオグリタゾンを3番目のCML患者に処方した。患者3を、2005年に58歳で低SokalスコアのCMLと診断し、このときイマチニブを開始した(400mg/日−血漿レベル790ng/ml)。彼の最良のBCR−ABL/ABLのIS比は0.012%と0.07%との間であった。ピオグリタゾンを、2009年12月に開始した(45mg/日)。6か月間のピオグリタゾン治療の後、彼はCMR(5log)に到達し、これを2011年4月に停止した。彼はそれ以来(合計28か月)CMR(5log)中に留まっている(図4)。
最近の報告において、イマチニブおよび/またはインターフェロン処置の後、多くの年数(11年より多く)の間CMRであった珍しいCML患者から収集された骨髄CD34細胞を用いて実行したCFCアッセイによってBCR−ABLのmRNAを発現する細胞が高頻度で検出された。ここで、BCR−ABLのmRNA発現は、ピオグリタゾンの開始の1年後にCMR(5log)に到達した患者3からのCFCプールにおいてRT−qPCRによって検出可能であるが、定量可能でないことが見出された。
もし2年間CMRであった患者の50%より多くがTKIを停止した1年後に再発するならば、その後の試験が、イマチニブとピオグリタゾンとの両方を中止した後に患者がCMRのまま留まるかどうかを確認するために実行され得る。
前述の実施例は、CMLのLSCは、マウスモデルにおいて以前提唱されたようなSTAT5に対する「非がん遺伝子依存性(non−oncogene addiction)」を有することを示す。これは、多くのより分化したCML細胞におけるSTAT5の標準的なBCR−ABL媒介活性化とはおそらく異なる。CMLのLSCは、細胞周期への移行のためにSTAT5レベルに特に敏感であり得るか、またはSTAT5の依然として証明されていない機能に依存し得、腫瘍形成においてSTAT3によって担われる補助的なミトコンドリアの役割を連想させる。
実施例7
27人の患者を臨床試験に登録し、そして24人が評価可能であった(1人はCMR4.5なので除外し、1人の患者はMMRでないので除外し、そして1人の患者は同意退薬した)。年齢の中央値は61.6歳(24.1〜79)であり、そして組み入れ後の経過観察の中央値は13か月(9.8〜21)であった。全ての評価可能な患者は計画通りにピオグリタゾンを始めた。7人の患者(29.2%)は12か月の前にピオグリタゾンを中止し、有害事象のために中止した患者はいなかった。中止は3か月目と9か月目との間に起った。ピオグリタゾン治療期間の中央値は11.2か月であり(2.6〜15.4)、1日量の中央値は39.9mgであった。ピオグリタゾン開始の前(中央値850ng/ml)および後(中央値927ng/ml)の通しのレベル(through level)の面からイマチニブとピオグリタゾンとの間に相互作用は観測されなかった(p=ns)。主な有害事象は、3人の患者における体重増加およ体液貯留の悪化であった。3人の患者(14%)では、確認された検出不可能なレベルのBCR−ABL転写物が取得された。CMR4.5の1年間の累積発生率は57%であった。Stat5のmRNAの定量は、ベースラインの値と比較してM6およびM12での患者試料において有意に減少し、そしてクローン原性潜在力の減少もまたM6およびM12での骨髄細胞において観測された。「対照患者」を同様の特徴によって集めた(n=20)。ピオグリタゾン群における57%と比較すると(p=0.02)、この対照群におけるCMR4.5の累積発生率は27%であった。
結果
図6は、ピオグリタゾンとイマチニブとの組み合わせに反応したCP−CML細胞における標的遺伝子の発現を示す。a,イマチニブ単独(1μM)またはイマチニブおよびピオグリタゾン(それぞれ1μMおよび10μM)のいずれかによって7日間、サイトカインなしの無血清培地中でCP−CMLのCD34細胞を培養した。その後、ヒトOCT1、MDR1、SIRT1、STAT3、ALOX5およびPML1に特異的なプライマーおよびプローブを用いたRT−qPCRアッセイのために細胞を処理した PPARγアゴニストによって上方制御されることが公知であるCD36を正の対照として使用した。結果をGAPDHのmRNAレベルに対して正規化し、そして「イマチニブ単独」条件についてのmRNA発現に関して表した(それぞれの評価した遺伝子について11人の患者の平均およびSD)。b,GLUT1の細胞表面発現はフローサイトメトリーによって定量した(5人の患者の平均)。
PPARγ/STAT5経路が、CML患者からのCD34細胞におけるクローン原性欠損を誘発することを観測した。さらに、PPARγ/STAT5経路の活性化は、CMLのLTC−ICにおいてクローン原性および増殖性欠損もまた誘発する。その後、イマチニブが非感受性の休止期のCML細胞の選択を誘発することを確認し、そしてこの効果はPPARγ/STAT5経路の活性化によって阻害されることを示した。
Figure 0006453224
FAM:6−カルボキシフルオレセインエステル、HEX:ヘキサクロロフルオレセイン、TAMRA:テトラメチル−6−カルボキシローダミン、TAMRA:テトラメチル−6−カルボキシローダミン、BHQ1:Black Hole Quencher、Conc:濃度。
実施例8
イマチニブと組み合わせられたとき、STAT5の下方制御は、転写因子HIF2aの異常に高い発現を減少させ、休止期のCML幹細胞(LSC)の除去をもたらすことを示すために研究を実行した。HIF2aのsiRNAを、単独およびイマチニブとの組み合わせで、CD34+幹細胞における発現を阻害するために使用した。図9に7日目での結果を示す。HIF2a阻害とイマチニブとの組み合わせが幹細胞の有意な衰退を引き起こすことが示される。LSCは、STAT5によって制御されるHIF2aに依存するので、STAT5阻害剤(例えば、ピオグリタゾンのようなPPARアゴニスト)によるHIF2aの抑制はLSCの増殖を誘発し、イマチニブ治療の効果を増強する。
実施例9
ピオグリタゾンによってSTAT5の発現を標的にすることが、インビトロで慢性骨髄性白血病(CML)細胞のクローン原性活性に影響し、インビボで分子的反応の改善をもたらすかどうかを評価するために以下の研究を実行した。
患者および方法
予備的なインビトロの研究で、CML患者からのCD34初代細胞の生存率とコロニー形成能とに影響を与えるピオグリタゾンの能力を試験した。クローン原性研究およびLTC−IC研究を行った。培養したPh−CD34細胞をfacsによって特徴付け、そしてCSFEアッセイによって解析した。BCR−ABLおよびSTAT5の発現をリアルタイムPCRによって定量した。対照実験は、Stat5およびPPAR−γについてのレンチウイルスベクターおよびsiRNAアッセイを使用して行った。
少なくとも3か月間は安定した1日量を用いて、少なくとも2年間、イマチニブによって処置され、そしてCMR4.5(BCR−ABL/ABLのIS比≦0.0032%によって定義される)を達成することなく分子遺伝学的効果があった場合、CML患者はACTIM試験(EudraCT 2009−011675−79)に適格であった。組み入れ後、患者はイマチニブを受け(用量の変更をせず)、そして2か月間30mg/dで、そしてその後12か月間45mg/dでピオグリタゾン(Actos(登録商標))を始めた。BCR−ABL転写物のレベルを、研究期間の間3か月毎にモニタリングした。第一目的は、確認された検出不可能なレベルのBCR−ABL転写物を達成している患者の割合であった。第二目的にはCMR4.5の累積発生率および安全性が含まれた。コンパニオン生物製剤(companion biologic)の研究で、イマチニブの通しのレベルと、ベースライン、6か月目および12か月目での骨髄中のSTAT5発現と、ベースライン、6か月目および12か月目での骨髄単核細胞のクローン原性活性とを評価した。
結果
インビトロの研究から、初めに、薬理学的用量でのピオグリタゾンはPPAR−γ/STAT5経路の活性化を通じてBcr−Abl陽性細胞系列K562の細胞増殖を阻害することが実証された。次に、PPAR−γ/STAT5経路がCML患者からのCD34+細胞においてクローン原性欠損を誘発することが示された。さらに、PPAR−γ/STAT5経路の活性化は、CMLのLTC−ICにおけるクローン原性および増殖性欠損もまた誘発した。その後、イマチニブが非感受性の休止期のCML細胞の選択を誘発することが確認され、そしてこの効果がPPAR−γ/STAT5経路の活性化によって阻害されることが示された。
27人の患者を臨床試験に登録し、そして24人が評価可能であった(1人はCMR4.5であると除外し、1人の患者はMMRでないので除外し、そして1人の患者は同意退薬した)。年齢の中央値は61.6歳(24.1−79)であり、そして組み入れ後の経過観察の中央値は13か月(9.8−21)であった。全ての評価可能な患者は計画通りにピオグリタゾンを始めた。7人の患者(29.2%)は12か月の前にピオグリタゾンを中止し、6人は膀胱がんの危険性に関するフランス保健省の警告の後に研究者の決定に従って中止し、そして1人は自身の決断の後に中止した。有害事象のために中止した患者はいなかった。中止は3か月目と9か月目との間に起った。ピオグリタゾン治療期間の中央値は11.2か月であり(2.6−15.4)、1日量の中央値は39.9mgであった。イマチニブのレベルは、ピオグリタゾン開始の前(中央値850ng/ml)および後(中央値927ng/ml)で有意に影響を受けず(p=ns)、相互作用のないことが示された。主な有害事象は、3人の患者における体重増加および体液貯留の悪化であった。3人の患者(14%)では、確認された検出不可能なレベルのBCR−ABL転写物が取得された。CMR4.5の1年間の累積発生率は57%であった。STAT5のmRNAの定量は、ベースラインの値と比較してM6およびM12での患者試料において有意に減少し、そしてクローン原性潜在力の減少もまたM6およびM12での骨髄細胞において観測された。同様の特徴を有する「対照患者」を集めた(n=20)。ピオグリタゾン群における57%と比較すると(p=0.02)、確認されたCMRが取得された患者はおらず、そしてこの対照群におけるCMR4.5の累積発生率は27%であった。
結論
本インビボ研究は、PPAR−γアゴニストがCMLのCD34+細胞におけるSTAT5の下方制御をもたらし、そしてCFCおよびLTC−ICアッセイにおいてそれらのクローン原性かつ長期の潜在力を優先的に減少させるということを示した以前のインビトロの結果を拡張した。特に、本研究は、ピオグリタゾンとイマチニブとの組み合わせを用いて処置された患者の半分より多くにおいてMMRを達成したことによってこれらの効果がインビボに変換できることを実証し、インビボで休止期のCML細胞を標的とすることが可能であり得ることを示唆し、そして幹細胞プールの衰退という考えを支持した。

Claims (20)

  1. 患者におけるBCR−ABL融合タンパク質の発現により特徴付けられる白血病の再発を防ぐ方法において使用するための組み合わせ物であって:該組み合わせ物は、
    (A)有効量の抗がん剤であって、BCR−ABLのリン酸化を阻害するチロシンキナーゼ阻害薬(TKI)である抗がん剤と;
    (B)有効量のペルオキシソーム増殖剤活性化受容体ガンマ(PPARγ)アゴニストであって、シグナル伝達兼転写活性化因子5(STAT5)の転写を阻害するチアゾリジンジオン化合物であるPPARγアゴニストと;
    を含み、
    該抗がん剤が、該患者における反応の安定した累積発生率が達成されるまで、PPARγアゴニストより前に投与されることを特徴とする、組み合わせ物。
  2. 前記チアゾリジンジオン化合物が、ピオグリタゾン、ロシグリタゾン、トログリタゾン、エングリタゾン、シグリタゾンおよびネトグリタゾンからなる群から選択される、請求項に記載の組み合わせ物。
  3. 前記チアゾリジンジオン化合物がピオグリタゾンである、請求項1または2に記載の組み合わせ物。
  4. 前記患者が慢性骨髄性白血病(CML)または急性骨髄性白血病を患っている、請求項1〜のいずれかに記載の組み合わせ物。
  5. 前記TKIが、イマチニブ、ダサチニブ、ニロチニブ、ボスチニブ、およびポナチニブからなる群から選択される、請求項1〜のいずれかに記載の組み合わせ物。
  6. 前記TKIが、イマチニブである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組み合わせ物。
  7. 前記チアゾリジンジオン化合物が約15〜60mg/日の用量で投与されることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の組み合わせ物。
  8. 前記チアゾリジンジオン化合物が約30〜50mg/日の用量で投与されることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の組み合わせ物。
  9. 前記TKIが約300〜800mg/日の用量で投与されることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の組み合わせ物。
  10. 前記TKIが約300〜400mg/日の用量で投与されることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の組み合わせ物。
  11. 前記反応が、血液学的完全寛解(CHR)、細胞遺伝学的大寛解(MCR)、細胞遺伝学的完全寛解(CCR)、分子遺伝学的効果(MMR)および分子遺伝学的完全寛解(CMR)からなる群から選択される、請求項1〜10のいずれかに記載の組み合わせ物。
  12. 前記TKIが、前記チアゾリジンジオン化合物の投与の前に少なくとも3か月間投与されることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載の組み合わせ物。
  13. 前記チアゾリジンジオン化合物が前記TKIと併用して2〜12か月の間投与されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載の組み合わせ物。
  14. 前記TKIの投与が、前記チアゾリジンジオン化合物の投与が中止された後に継続されることを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載の組み合わせ物。
  15. 前記TKIが、約300〜400mg/日の用量で投与され、前記チアゾリジンジオン化合物が前記患者に約30〜50mg/日の用量で投与されことを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載の組み合わせ物。
  16. 前記チアゾリジンジオン化合物が、ピオグリタゾン、ロシグリタゾン、トログリタゾン、エングリタゾン、シグリタゾンおよびネトグリタゾンからなる群から選択され、前記チアゾリジンジオン化合物が、CMRが達成されるまで約2〜12か月間投与されることを特徴とする、請求項15に記載の組み合わせ物。
  17. 前記チアゾリジンジオン化合物が、2か月の間約30mg/日の用量で投与され、そしてその後に合計12か月の間約45mg/日の用量で投与されることを特徴とする、請求項16に記載の組み合わせ物。
  18. 前記患者が、t(9;22)(q34;q11)相互転座(der22またはPh+染色体)およびBCR−ABL融合タンパク質の発現によって特徴付けられるCMLを有し、前記TKIがBCR−ABLのリン酸化を阻害し、約300〜400mg/日の用量で投与され、前記PPARγアゴニストがチアゾリジンジオン化合物であり、分子遺伝学的完全寛解(CMR)が達成されるまで約30〜50mg/日の用量で投与されることを特徴とする、請求項1〜17のいずれかに記載の組み合わせ物。
  19. (a)前記TKIが、イマチニブ、ダサチニブ、ニロチニブ、ボスチニブ、およびポナチニブからなる群から選択され、
    (b)前記チアゾリジンジオン化合物が、ピオグリタゾン、ロシグリタゾン、トログリタゾン、エングリタゾン、シグリタゾンおよびネトグリタゾンからなる群から選択される、
    請求項1〜18のいずれかに記載の組み合わせ物。
  20. 前記TKIがイマチニブであり、前記チアゾリジンジオン化合物がピオグリタゾンである、請求項1〜19のいずれかに記載の組み合わせ物。
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