JP7115671B2

JP7115671B2 - 新規なｍｃｔ４阻害剤及びその使用

Info

Publication number: JP7115671B2
Application number: JP2021509963A
Authority: JP
Inventors: ヨンウー，; ジェイヴァドガマ，; チミンファン，; ケーウー，
Original assignee: CHARLES R DREW UNIVERSITY OF MEDICINE AND SCIENCE
Current assignee: CHARLES R DREW UNIVERSITY OF MEDICINE AND SCIENCE
Priority date: 2018-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2039-04-25
Also published as: AU2019317518A1; US20190352282A1; EP3784650C0; WO2020033019A3; CA3098189A1; EP3784650A2; CN112888673A; WO2020033019A2; EP3784650B1; AU2019317518B2; CN112888673B; JP2021522345A; EP3784650A4; US10919878B2

Description

発明の詳細な説明

［関連特許出願］
[0001]本特許出願は、２０１８年４月２５日に出願された、新規なＭＣＴ４阻害剤及びその使用という表題の、発明者としてYong Wu、Jay Vadgama、ZhiminHuang及びKe Wuの名を挙げ、代理人整理番号０３３２４６－０４５８７６０に指定された、米国特許仮出願第６２／６６２，６３７号の利益を主張する。

［発明の分野］
[0002]実施形態は、モノカルボン酸トランスポーター４（ＭＣＴ４）の新規な阻害剤、及びがんを処置するためのその使用に関する。

［導入］
[0003]モノカルボン酸トランスポーター４（ＭＣＴ４、ＳＬＣ１６Ａ３としても公知）は、細胞表面発現性のモノカルボン酸トランスポーターである。ＭＣＴ４は、乳酸塩、ピルビン酸塩、ロイシン、バリン及びイソロイシンに由来する分岐鎖オキソ酸、並びにケトン体のアセト酢酸塩、ベータ－ヒドロキシ酪酸塩及び酢酸塩などの多くのモノカルボン酸塩の、原形質膜を通した迅速な輸送を触媒すると考えられている。ＭＣＴ４発現は、多くのがんにおいて高度に上方制御され、その発現は、多くのがん症状において、生存不良と相関性がある。

[0004]好気性解糖の上方制御及びＡＴＰに対する高需要は、多くのがん種において一般的で、ワールブルク効果として公知の現象である。がん細胞は、典型的には、過活動の解糖代謝経路を通る大量のグルコースを移入する。過剰に生成されたピルビン酸塩は、次にＬＤＨ酵素の活性により多量の乳酸塩に変換される。がん細胞は、細胞表面ＭＣＴ４の発現を上方制御して、過剰に生成された乳酸塩の分泌を処理し、細胞内アシドーシスを妨げることが推測される。ＭＣＴ４サイレンシングにより、乳がん、大腸がん、及び神経膠腫の異種移植モデルにおける腫瘍成長が抑圧及び／又は消散されることが示された。

[0005]新規なＭＣＴ４阻害剤及びがんを処置するためのその使用を本明細書に提示する。

[0006]本技術の特定の態様は、以下の記載、実施例、特許請求の範囲及び図において更に説明される。

図は、技術の実施形態を例示するものであり、限定するものではない。例示を明確に且つ容易にするために、図は、場合によっては、正確な縮尺で作成されておらず、様々な態様は、特定の実施形態の理解を容易にするために誇張されるか又は拡大されて示されている場合もある。

図１Ａ～Ｂは、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１細胞をｉｎｖｉｔｒｏで使用した、選択されたＭＣＴ４標的候補化合物の代表的なスクリーニング結果を示し、ＭＣＴ４活性及び細胞増殖を著しく阻害する候補化合物を明らかにしている。簡潔に言えば、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１細胞を様々な化合物（２．５μＭ）と共に４８時間インキュベートし、続いて乳酸塩分泌アッセイを行った。
図１Ａは、ラクテート－ＧＬＯ（ＬＡＣＴＡＴＥ－ＧＬＯ）（商標）アッセイにより測定された、特定の有望なＭＣＴ４阻害剤が様々なレベルの乳酸塩分泌阻害を誘導したことを示す図である。ＣＢ－２、ＣＢ－３及びＣＢ－２８が最も効果的であった。図１Ｂは、４０種のＭＣＴ４遮断候補の成長阻害効果をスクリーニングするアッセイの結果を示す図である（ｙ軸はＩＣ５０値（μＭ）を示す）。このアッセイにより、細胞増殖に対する多様な阻害効果が明らかとなり、ＣＢ－２、ＣＢ－１１及びＣＢ－１が最も大きい阻害を有する（ＩＣ５０：それぞれ、４．８、１１．３及び３５．３μＭ）。小化合物名は、ｘ軸に示される。ジクロフェナクを正の対照として使用した。

図２Ａは、２－｛１－［２－｛４－ブロモフェノキシ）エチル］－１Ｈ－ベンゾイミダゾール－２－イル｝－１－（２－クロロフェニル）ビニル２－クロロベンゾエート（ＣＢ－２）の化学構造を示す図である。図２Ｂは、ＭＣＴ４の一部分へのＣＢ－２の予測された結合様式を示し、ＣＢ－２が、Ｓｅｒ１５６、Ｐｈｅ２４３、Ｔｙｒ３３２、Ｇｌｎ３３９及びＧｌｕ３６３から構成されるＭＣＴ４のポケットに結合し得ることを明らかにしており、Ｓｅｒ１５６の側鎖が、ＣＢ－２と重要な水素結合を形成していることを示す図である。図２Ｃは、３つの異なるリンカー位置を有する、ビオチン標識したＣＢ－２の化学構造を示す図である。図２Ｄは、３つの異なるビオチン－ＣＢ－２化合物で処理したＭＤＡ－ＭＢ－２３１細胞に関するＩＣ５０曲線を示す図である。細胞成長阻害の百分率（ｙ軸）は、ＣＢ－２の処理濃度（ｘ軸）に対してプロットされている。図２Ｅは、ＭＣＴ４がビオチン－ＣＢ－２と共沈殿していることを示すウェスタンブロット（上図）である。簡潔に言えば、細胞可溶化物を３つの異なるビオチン－ＣＢ－２（リンカー１、リンカー２及びリンカー３）と共にインキュベートし、続いてストレプトアビジンプルダウンを行った。ビオチン－ＣＢ－２と結びついたＭＣＴ４のレベルを、ウェスタンブロット分析により分析した。

図３Ａは、ＣＢ－３の化学構造を示す図である。図３Ｂは、ＭＣＴ４の一部分へのＣＢ－３の予測された結合様式を示し、ＣＢ－３が、Ｔｒｐ２０、Ａｒｇ１３９、Ｔｈｒ２０３、Ｇｌｎ２０５、Ｔｈｒ３４９及びＰｈｅ３５２から構成されるＭＣＴ４のポケットに結合し得ることを明らかにしており、ＣＢ－３が、Ａｒｇ１３９及びＴｈｒ３４９の側鎖と重要な水素結合を形成していることを示す図である。図は、ＰｙＭｏｌにより作成された。

図４Ａは、ＣＢ－１の化学構造を示す図である。図４Ｂは、ＭＣＴ４の一部分へのＣＢ－１の予測された結合様式を示し、ＣＢ－１が、Ｓｅｒ１５６、Ｐｈｅ２４３、Ｔｙｒ３３２、Ｇｌｎ３３９及びＧｌｕ３６３から構成されるＭＣＴ４のポケットに結合し得ることを明らかにしている図である。Ｓｅｒ１５６の側鎖が、ＣＢ－１と重要な水素結合を形成していると考えられる。図は、ＰｙＭｏｌにより作成された。

図５は、ＣＢ－２（５μＭ）、メトホルミン（Ｍｅｔ、０．７５ｍＭ）又はＣＢ－２＋メトホルミンで３日間処理された、ＭＣＦ－１０Ａ及び乳がんＭＤＡ－ＭＢ－２３１細胞の生存率を示す図である。３日間のインキュベーション後、培地を除去し、成長阻害をＭＴＴアッセイにより検出した。ＭＣＦ－１０Ａに対して、^＊Ｐ＜０．０５；メトホルミン単独に対して＃Ｐ＜０．０５。

図６は、ＣＢ－２の抗腫瘍効果の有望な機構を例示する図式を示す図である。

図７は、示されたがん細胞株（ｘ軸）の、ＣＢ－２、ＣＢ－８３９、又はＣＢ－２及びＣＢ－８３９の両方を用いた処理後の、細胞生存率（ｙ軸）を示す棒グラフである。ＭＣＦ－１０Ａ及びｐ５３変異ＴＮＢＣ細胞を、ＣＢ－２（５μＭ）、ＣＢ－８３９（２μＭ）又はＣＢ－２＋ＣＢ－８３９で３日間処理した。３日間のインキュベーション後、培地を除去し、成長阻害をＭＴＴアッセイにより検出した。図７の結果は、ＣＢ－２の抗腫瘍効果の有望な機構を例証している。ＣＢ－２及びＣＢ－８３９の併用は、ｐ５３変異ＴＮＢＣ細胞の処理において相乗的である。

図８Ａ～Ｃは、マウス異種移植腫瘍モデルに、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１がん細胞を移植し（５×１０^６細胞を皮下注射）、ＣＢ－１、ＣＢ－２又は対照で処置した、マウスの結果を示す図である。
図８Ａは、ＣＢ－１、ＣＢ－２又は対照で処置されたマウスに関する、経時的な（すなわち、日、ｘ軸）、腫瘍体積（ｙ軸）を示すグラフである。図８Ｂは、ＣＢ２又は対照で処置されたマウスに関する、腫瘍重量（ｇ）を示すグラフである。図８Ｃは、ＣＢ－１、ＣＢ－２又は対照で処置されたマウスに関する、経時的な（日）、マウス体重（ｙ軸）を示すグラフである。結果は、ＣＢ－１又はＣＢ－２を用いた処置が、ｉｎｖｉｖｏにおける腫瘍成長を阻害することを示す。値は平均±ＳＤを表し、ｎ＝６～８マウス／群。

図９Ａ～Ｃは、マウス異種移植腫瘍モデルに、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１がん細胞を移植し（５×１０^６細胞を皮下注射）、ＣＢ－３又は対照で処置した、マウスの結果を示す図である。
図８Ａは、ＣＢ－３又は対照で処置されたマウスに関する、経時的な（すなわち、日、ｘ軸）、腫瘍体積（ｙ軸）を示すグラフである。図８Ｂは、ＣＢ－３又は対照で処置されたマウスに関する、腫瘍重量（ｇ）を示すグラフである。図８Ｃは、ＣＢ－３又は対照で処置されたマウスに関する、経時的な（日）、マウス体重（ｙ軸）を示すグラフである。結果は、ＣＢ－３を用いた処置が、ｉｎｖｉｖｏにおける腫瘍成長を阻害することを示す。値は平均±ＳＤを表し、ｎ＝８マウス／群。

［詳細な説明］
[0017]ＭＣＴ４阻害剤を含む組成物、及びがんを処置するためのその使用を本明細書に提示する。

ＭＣＴ４阻害剤
[0018]新規なＭＣＴ４阻害剤化合物を、構造に基づくバーチャルスクリーニング及びｉｎｖｉｔｒｏの細胞に基づく分析の組合せにより、本明細書において特定した。

[0019]一部の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、以下の式Ｉ：

［式中、Ｘ、Ｙ、Ｚ及びＬは、水素、塩素、フッ素、臭素及びヨウ素から独立的に選択される］
の構造を有する化合物、又はその塩である。一部の実施形態では、式ＩのＹ及びＺは塩素であり、Ｘは臭素であり、且つＬはヨウ素である。一部の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、以下の式Ｉａにより表されるＮ－｛２－［（１－ブロモ－２－ナフチル）オキシ］－５－クロロフェニル｝－５－クロロ－２－ヒドロキシ－３－ヨードベンズアミドである。

[0020]式Ｉａの化合物は、本明細書でＣＢ－１と呼ばれることもある。

[0021]一部の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、以下の式ＩＩ：

［式中、Ｘ、Ｙ及びＺは、水素、塩素、フッ素、臭素及びヨウ素から独立的に選択される］
の構造を有する化合物、又はその塩である。一部の実施形態では、式ＩＩのＸ及びＺは塩素であり、Ｙは臭素である。一部の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、以下の式ＩＩａにより表される２－｛１－［２－（４－ブロモフェノキシ）エチル］－１Ｈ－ベンゾイミダゾール－２－イル｝－１－（２－クロロフェニル）ビニル２－クロロベンゾエートである。

[0022]式ＩＩａの化合物は、本明細書でＣＢ－２と呼ばれることもある。

[0023]一部の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、以下の式ＩＩＩ：

［式中、Ｘ及びＹは、水素、塩素、フッ素、臭素及びヨウ素から独立的に選択される］
の構造を有する化合物、又はその塩である。一部の実施形態では、式ＩＩＩのＸ及びＹはフッ素である。一部の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、以下の式ＩＩＩａにより表されるＮ－（３，５－ジフルオロフェニル）－Ｎ’－（４－｛［６－（１Ｈ－イミダゾール－１－イル）－４－ピリミジニル］アミノ｝フェニル）尿素である。

[0024]式ＩＩＩａの化合物は、本明細書でＣＢ－３と呼ばれることもある。

[0025]一部の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、ＭＣＴ４に特異的に結合する、本明細書に開示される化合物である。特定の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、ＭＣＴ４活性を阻害し、遮断し、軽快するか、又は抑制する化合物である。したがって、特定の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、細胞膜を通るＭＣＴ４媒介性のモノカルボン酸塩の輸送を阻害し、遮断し、軽快するか、又は抑制する、本明細書に開示される化合物である。モノカルボン酸塩の非限定的な例は、乳酸塩、ピルビン酸塩、ロイシン、バリン及びイソロイシンに由来する分岐鎖オキソ酸、アセト酢酸塩、ベータ－ヒドロキシ酪酸塩及び酢酸塩から選択される。

[0026]特定の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、がんの生存率、転移、又は成長を阻害し、遮断し、軽快するか、又は抑制する、本明細書に開示される化合物である。特定の実施形態では、ＭＣＴ４阻害剤は、がん（例えば、がん細胞）の死、アポトーシス、壊死又は細胞傷害性を誘導する、本明細書に開示される化合物である。

[0027]本明細書に開示されるＭＣＴ４阻害剤化合物を作製又は合成するために、任意の好適な方法を使用することができる。本明細書に記載されるＭＣＴ４阻害剤などの小化合物を作製、合成、及び修飾する方法は、「Organic Synthesis」、Michael B.Smith、第２版、著作権２００２年、McGraw-Hill Higher Education；「Greene’sProtective Groups in Organic Synthesis」、Peter G.M.Wuts、第５版、著作権２０１４年、John Wiley and Sons Inc.；及び「The OrganicChemistry of Drug Synthesis」、Ｖｏｌ．７、Daniel Lednicer、著作権２００８年、John Wiley and Sons Inc.に記載されている。

対象
[0028]用語「対象」は、動物、典型的には、哺乳動物を指す。一部の実施形態では、対象は哺乳動物である。任意の好適な哺乳動物は、本明細書に記載される方法により処置することができる。哺乳動物の非限定的な例には、ヒト、非ヒト霊長類（例えば、類人猿、テナガザル、チンパンジー、オランウータン、サル、マカクなど）、飼育動物（例えば、イヌ及びネコ）、家畜（例えば、ウマ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ブタ）並びに実験動物（例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット）が含まれる。一部の実施形態では、対象は霊長類である。一部の実施形態では、対象はヒトである。哺乳動物は、任意の年齢又は任意の発達段階（例えば、成人、１０代、子供、幼児、又は子宮内の哺乳動物）であってもよい。哺乳動物は、男性又は女性であってもよい。特定の実施形態では、哺乳動物は、動物疾患モデル、例えば、がんの研究に使用される動物モデルであってもよい。

[0029]特定の実施形態では、対象は、がんを有するか又はがんを有する疑いがある。特定の実施形態では、対象は、がんを発症するリスクがある。がんを発症するリスクがある対象は、医療専門家により特定され得る高リスク群の対象であり得る。がんのリスクがある対象の非限定的な例には、慢性の喫煙者、過体重の個体、６０歳を超えるヒト対象、がんの家族歴を有する対象、特定のがんに関連する特定の遺伝子変異を有する対象、特定のがんの発症に関連する特定のウイルスに感染しているか、若しくは以前に感染した対象、公知の発癌性物質に曝露された対象、過剰照射（例えば、ＵＶ照射、アルファ、ベータ、若しくはガンマ照射）に曝露された対象、慢性炎症を有する対象など、又はこれらの組合せが含まれる。特定の実施形態では、がんを発症するリスクがある対象は、がん生存者、又は以前にがんを有し、且つがんの再発リスクがある対象である。一部の実施形態では、対象又は哺乳動物は、がん転移の「リスクがある」。特定のがんは、がん種、病期、組織若しくは起源、及び／又は対象の年齢、性別若しくは健康状態に応じて、転移性であるか、又は転移の高確率を有することが公知である。リスクがある対象は、医療専門家（例えば、医師、又は腫瘍学者）により容易に特定され得る。

処置方法
[0030]一部の実施形態では、本明細書に記載される方法は、がんを有するか又はがんを有する疑いがある対象におけるがんを処置する方法を含む。一部の実施形態では、がんを処置する方法は、対象におけるがんの成長又は生存率を阻害、遮断、軽快、低減又は抑制する方法を含む。一部の実施形態では、がんを処置する方法は、対象におけるがんの転移を阻害、遮断、軽快、低減又は抑制することを含む。特定の実施形態では、対象におけるがんを処置する方法は、合理的な成功の予測を伴い、対象におけるがんの成長、生存率又は転移を阻害、遮断、軽快、低減又は抑制する試みを含む。

[0031]特定の実施形態では、がんを処置する方法は、それを必要とする対象に、治療有効量の本明細書に記載されるＭＣＴ４阻害剤又は組成物を投与するステップを含む。必要とする対象は、がんを有する、がんを有する疑いがあるか又はがんを有するリスクがある対象であり得る。

[0032]特定の実施形態では、がんを処置する方法は、それを必要とする対象に、治療有効量の別の抗がん治療薬を投与することと組み合わせて、治療有効量のＭＣＴ４阻害剤を投与するステップを含む。特定の実施形態では、がんを処置する方法は、それを必要とする対象に、治療有効量の化学療法と組み合わせて、治療有効量のＭＣＴ４阻害剤を投与するステップを含む。一部の実施形態では、化学療法を施すことは、治療有効量の化学療法剤を投与するステップを含む。一部の実施形態では、化学療法を施すことは、治療有効量の放射線療法又は放射線処置を施すステップを含む。

[0033]一部の実施形態では、がんを処置する方法は、それを必要とする対象に、治療有効量のメトホルミンと組み合わせて、治療有効量のＭＣＴ４阻害剤を投与するステップを含む。ＭＣＴ４阻害剤及びメトホルミンは、同時に、又は異なる時間に投与され得る。

がん及び転移
[0034]本明細書に開示される組成物、医薬組成物又はＭＣＴ４阻害剤は、新生物障害又はがんを処置するために使用することができる。本明細書の方法により処置することができる新生物障害又はがんの非限定的な例には、癌腫、肉腫、神経新生物、リンパ腫、骨髄腫、白血病、黒色腫、中皮腫、固形又は軟部組織腫瘍、及び二次がん（例えば、原発部位に由来する））が含まれる。癌腫の非限定的な例には、呼吸器系癌、胃腸管系癌、泌尿生殖器系癌、精巣癌、前立腺癌、内分泌系癌、皮膚の基底細胞癌、原発巣不明の癌、胆管細胞癌、乳管内上皮内癌（ＤＣＩＳ）、メルケル細胞癌、肺癌、胸腺腫及び胸腺癌、正中管癌、小細胞肺癌、甲状腺癌、肝細胞癌、扁平上皮癌、頭頸部扁平上皮癌、乳癌、上皮癌、副腎皮質癌、卵巣表面上皮癌などが含まれ、子宮、頸部、結腸、膵臓、腎臓、食道、胃及び卵巣の癌腫が更に含まれる。肉腫の非限定的な例には、ユーイング肉腫、リンパ肉腫、脂肪肉腫、骨肉腫、軟部組織肉腫、カポジ肉腫、横紋筋肉腫、子宮肉腫、軟骨肉腫、平滑筋肉腫、線維肉腫などが含まれる。神経新生物の非限定的な例には、神経膠腫、神経膠芽腫、髄膜腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫、星状細胞腫、乏突起膠細胞腫などが含まれる。リンパ腫、骨髄腫、及び白血病の非限定的な例には、急性及び慢性のリンパ芽球性白血病、骨髄芽球性白血病、多発性骨髄腫、低分化の急性白血病（例えば、赤芽球性白血病及び急性巨核芽球性白血病）、急性前骨髄球性白血病（ＡＰＭＬ）、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）、急性リンパ芽球性白血病（ＡＬＬ）、これにはＢ系列ＡＬＬ及びＴ系列ＡＬＬが含まれ、慢性リンパ性白血病（ＣＬＬ）、前リンパ球性白血病（ＰＬＬ）、ヘアリーセル白血病（ＨＬＬ）、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症（ＷＭ）、非ホジキンリンパ腫及びバリアント、末梢性Ｔ細胞リンパ腫、成人Ｔ細胞白血病／リンパ腫（ＡＴＬ）、皮膚Ｔ細胞リンパ腫（ＣＴＣＬ）、大顆粒リンパ球性白血病（ＬＧＦ）、ホジキン病及びリード－シュテルンベルク病が含まれる。軟部又は固形組織腫瘍の非限定的な例には、内臓腫瘍、セミノーマ、肝細胞腫、並びに乳房、肝臓、肺、膵臓、子宮、卵巣、精巣、頭部、頸部、眼、脳、口、咽頭、声帯、耳、鼻、食道、胃、腸管、結腸、副腎、腎臓、骨、膀胱、尿道、癌腫、肺、筋肉、皮膚、足、手、及び軟部組織の他の腫瘍が含まれる。

[0035]一部の実施形態では、本明細書の方法により処置することができるがんは、ＭＣＴ４を発現するがんである。したがって、がん又はその細胞が、その細胞表面にＭＣＴ４を発現するかどうかを決定する好適な方法を使用して、がんを試験することができる。がん又はがん細胞の細胞表面にＭＣＴ４を発現する、前記がん又はがん細胞は、本明細書に開示されるＭＣＴ４阻害剤で処置することができるがんである。

医薬組成物、投与及び投薬
[0036]一部の実施形態では、組成物は、ＭＣＴ４阻害剤を含む。一部の実施形態では、組成物は、ＭＣＴ４阻害剤並びに１つ又は複数の医薬賦形剤、希釈剤及び／又は担体を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載される組成物は、ヒト対象への投与に好適な医薬組成物である。特定の実施形態では、医薬組成物は、ＭＣＴ４阻害剤並びに１つ又は複数の医薬賦形剤、希釈剤及び／又は担体を含む。

[0037]一部の実施形態では、医薬組成物は、１つ又は複数の送達系を介して、症状、病態、重症度、臨床的有用性及び本明細書に記載される１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤を使用する処置の所望される効力に影響し得る他の関連パラメータに応じて、対象又はがん細胞に送達される。

[0038]本明細書に記載される本発明の方法に基づく使用のための、ＭＣＴ４阻害剤（例えば、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤）又は組成物の正確な製剤化及び／又は投与経路は、患者の状態を考慮して医師により選択され得る。例えば、その全容が参照により本明細書に組み込まれる、Ｆｉｎｇｌら、１９７５年、「The Pharmacological Basis of Therapeutics」、Ch.1p.1を参照されたい。任意の好適な投与経路が、本明細書に記載される組成物（例えば、医薬組成物）又はＭＣＴ４阻害剤の投与に使用され得る。投与経路の非限定的な例には、局所的又は局部的（例えば、経皮的又は皮膚に（例えば、皮膚又は表皮上）、眼内又は眼上に、鼻腔内、経粘膜的、耳内、耳内部（例えば、鼓膜の後部））、経腸的（例えば、消化管を通して、例えば、経口的（例えば、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、液体剤、乳剤、薬用ドロップ、又はこれらの組合せとして）、舌下、経胃栄養管により、直腸的になど送達され）、非経口投与により（例えば、非経口的、例えば、静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内、皮内、皮下、体腔内、頭蓋内、関節内、関節腔内、心臓内（心臓内へ）、空洞内注射、病巣内（皮膚病変内）、骨内注入（骨髄内）、くも膜下腔内（脊柱管内）、子宮内、腟内、腫瘍内、膀胱内注入、硝子体内）など又はこれらの組合せが含まれる。

[0039]一部の実施形態では、本明細書に記載される１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤又は組成物は、対象に提供される。対象に提供される組成物は、対象への自己投与として、又は対象への他者（例えば、非医療専門家）による投与として提供されることもある。例えば、本明細書に記載される組成物は、本明細書に記載される組成物又は処置が患者に提供されることを許可する、医者により書かれた指示書（例えば、処方箋）と共に提供され得る。別の例では、組成物は、対象が、組成物を例えば経口的に、静脈内に、局所的に、又は吸入器により自己投与して、対象に提供され得る。

[0040]１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤及び組成物（例えば、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤を含む組成物）は、特定の投与経路又は使用に適合するように製剤化することができる。非経口的、皮内、又は皮下投与用の組成物は、水、生理食塩水、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール又は他の合成の、水性溶媒又は有機溶媒などの無菌希釈剤を含んでもよい。医薬組成物は、微生物の成長を妨げるための１つ又は複数の保存剤（例えば、ベンジルアルコール又はメチルパラベンなどの抗菌剤、抗真菌剤など）；アスコルビン酸又は重亜硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤；ＥＤＴＡなどのキレート剤；酢酸塩、クエン酸塩又はリン酸塩などの緩衝剤及び塩化ナトリウム又はデキストロースなどの浸透圧調整用薬剤を含有してもよい。抗菌剤及び抗真菌剤には、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸及びチメロサールが含まれる。

[0041]注射用組成物には、無菌の水溶液又は分散液、及び無菌の注射用溶液又は分散液の即時調製用の無菌粉末が含まれる。静脈内投与用に、好適な担体には、生理食塩水、静菌水、クレモホールＥＬ（Cremophor EL）（商標）（BASF, Parsippany, NJ）又はリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）が含まれる。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及びポリエチレングリコール）、並びに好適なこれらの混合物を含有する溶媒又は分散媒体であり得る。流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用により、又は界面活性剤の使用により維持することができる。一部の実施形態では、医薬組成物は、注射用組成物の吸収を延長することができる、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンのような吸収を遅らせる薬剤を含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、ポリソルベート（polysorbate）２０又はポリソルベート８０を、例えば１％まで含む。他の非限定的な添加剤には、ヒスチジンＨＣｌ、及びα，α－トレハロース脱水物が含まれる。

[0042]一部の実施形態では、本発明の方法に基づく使用のために、組成物を、全身的な手段ではなく局部的に、例えば、皮膚、粘膜又は処置の目的領域への直接適用を介して、持効性又は持続放出性の製剤の使用を含み、投与することができる。一部の実施形態では、本明細書に記載される１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤を含む医薬組成物は、例えば、局所用製剤として製剤化することができる。局所用製剤には、例えば、ゲル製剤、クリーム製剤、ローション製剤、ペースト製剤、軟膏製剤、油脂製剤、及び発泡製剤などの製剤が含まれ得る。該組成物は、例えば、吸収軟化薬を更に含んでもよい。特定の実施形態では、本明細書に記載される１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤を含む医薬組成物は、例えば、それを必要とする哺乳動物において、例えば、哺乳動物の上気道／気管支の少なくとも一部と、上記又は本明細書の他で開示される治療有効量の組成物とを接触させることによって、上気道／気管支への投与用に製剤化することができる。該組成物は、例えば、噴霧器又は吸入器における使用のための製剤化を含む、エアロゾル製剤として製剤化することができる。したがって、該組成物は、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素などのうちの１つ又は複数を含んでもよい。

[0043]一部の実施形態では、有効成分（例えば、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤）は、単独で又は組成物（例えば、医薬組成物）として製剤化されて投与され得る。他の実施形態では、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤は、１つ又は複数の付加的材料（例えば、１つ若しくは複数の化学療法剤又はサイトカイン）と組み合わせて、例えば、２種の別々の組成物として、又は付加的材料（複数可）が１つ若しくは複数のＭＣＴ４阻害剤と共に混合されるか若しくは製剤化されている単一組成物として、投与され得る。例えば、限定されることなく、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤は、付加的な有効成分と共に製剤化することができる。例えば、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤は、メトホルミンと共に製剤化することができる。したがって、特定の実施形態では、がん処置における使用のための組成物は、ＭＣＴ４阻害剤及びメトホルミンを含む。

[0044]医薬組成物は、例えば、従来の混合、溶解、造粒、糖衣錠作製、すりつぶし、乳化、カプセル化、封入又は錠剤化プロセスの手段によることを含む、任意の好適な手段により製造することができる。

[0045]本明細書に記載されるＭＣＴ４阻害剤を含む医薬組成物は、１つ又は複数の薬学的に許容できる賦形剤を使用して任意の好適な手段で製剤化することができ、賦形剤の非限定的な例には担体、溶媒、塩、添加剤、保存剤、及び／又は補助剤が含まれる。適切な製剤は、選択される投与経路に応じて変わり得る。特に、医薬組成物は、「Remington: The Science And Practice Of Pharmacy」、Mack Publishing Co., Easton, PA、第１９版、（１９９５）、又は「Remington:The Science And Practice Of Pharmacy」、Pharmaceutical Press, Easton, PA、第２２版、（２０１３）に列記される任意の好適な担体、製剤、又は原料など又はこれらの組合せを含むことができる。該書籍に列記される様々な材料は、単独で又は組み合わせて、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎに記載される材料に組み込まれるか又は該材料と共に使用することができる。任意の好適な技術、担体、及び賦形剤を、当技術分野；例えば、上記のRemington’s Pharmaceutical Sciencesにおいて理解されるものを含み、使用することができる。

[0046]一部の実施形態では、担体は、細胞又は組織への有効成分（例えば、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤）の組み込みを容易にする１つ又は複数の化合物を含む。例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）は、生体の細胞又は組織への多くの化合物及びペプチドの取り込みを容易にするため、一般的に利用される担体である。一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物用の医薬的担体は、ヒマシ油、エチレングリコール、モノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トウモロコシ油、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、イソプロパノール、ダイズ油、グリセリン、酸化亜鉛、二酸化チタン、グリセリン、ブチレングリコール、セチルアルコール、及びヒアルロン酸ナトリウムから選択され得る。

[0047]特定の実施形態では、医薬組成物は、疎水性賦形剤、添加剤、又は他の疎水性成分を含む。特定の疎水性ペプチド用の医薬的担体は、ベンジルアルコール、非極性界面活性剤、水混和性有機ポリマー、及び水性相を含む共溶媒系であり得る。本明細書における使用が企図される一般的な共溶媒系は、無水エタノールで体積を調製した、３％ｗ／ｖのベンジルアルコール、８％ｗ／ｖの非極性界面活性剤のポリソルベート８０（POLYSORBATE 80）（商標）、及び６５％ｗ／ｖのポリエチレングリコール３００の溶液である、ＶＰＤ共溶媒系である。当然、共溶媒系の比率は、その溶解度及び毒性特徴を壊すことなくかなり変えることができる。更に、共溶媒成分そのものを変えることができる：例えば、他の低毒性の非極性界面活性剤を、ポリソルベート８０（商標）の代わりに使用することができ；ポリエチレングリコールの画分サイズを変えることができ；他の生体適合性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドンを、ポリエチレングリコールと置き換えることができ；且つ他の糖又は多糖類をデキストロースと置き換えることができる。

[0048]代替的に又は付加的に、必要であれば、他の担体を利用することができる。リポソーム及びエマルジョンは、疎水性薬物及び薬物組成物用の送達ビヒクル又は担体の周知の例である。加えて、本明細書に記載される１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤は、治療剤を含有する固体の疎水性ポリマーの半透性マトリックスなどの持続放出系を使用して送達することができる。本明細書に記載される医薬組成物は、それ自体で、又は併用療法として他の有効成分と混合されるか又は好適な担体若しくは賦形剤（複数可）と混合された医薬組成物で、患者に投与され得る。化合物及び組成物を、例えば、ナトリウム又はメグルミンなどの塩又は賦形剤と共に製剤化することができる。現出願の１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤の製剤化及び投与のための技術は、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」、MackPublishing Co., Easton, PA、第１８版、１９９０年に見出すことができる。

[0049]更に、本明細書で使用される化合物及び組成物は、長期間にわたり、例えば月又は年の単位で安定であり得る。本明細書に記載される組成物は、一部の実施形態では、保存剤を含んでもよい。保存剤は、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゾオキソニウム、塩化ベンゼトニウム、セトリミド、塩化セパゾニウム、塩化セチルピリジニウム、又は臭化ドミフェン（ブラドソール（ＢＲＡＤＯＳＯＬ）（登録商標））などの第４級アンモニウム化合物を含むことができる。保存剤は、チオメルサールなどのチオサリチル酸のアルキル－水銀塩、硝酸フェニル水銀、酢酸フェニル水銀又はホウ酸フェニル水銀を含むことができる。保存剤は、メチルパラベン又はプロピルパラベンなどのパラベンを含むことができる。保存剤は、クロロブタノール、ベンジルアルコール又はフェニルエチルアルコールなどのアルコールを含むことができる。保存剤は、クロロヘキシジン又はポリヘキサメチレンビグアナイドなどのビグアナイド誘導体を含むことができる。保存剤は、過ホウ酸ナトリウム、イミダゾリジニル尿素、及び／又はソルビン酸を含むことができる。保存剤は、ＰＵＲＩＴＥ（登録商標）の商標名で公知の且つ市販されているなどの安定化オキシクロロ錯体を含むことができる。保存剤は、ＰＯＬＹＱＵＡＲＴ（登録商標）の商標名で公知の且つＨｅｎｋｅｌＫＧａＡから市販されているなどのポリグリコール－ポリアミン縮合樹脂を含むことができる。保存剤は、過ホウ酸ナトリウム四水和物などの、効果的な微量の過酸化水素生成物を提供するための過酸化水素源から生成された、安定化過酸化水素を含むことができる。保存剤は、塩化ベンザルコニウムであり得る。

[0050]保存剤により、組成物を複数の機会に使用することが可能となり得る。保存剤は、有効成分に対する酸曝露、塩基曝露、空気曝露、熱、及び光のうちの１つ又は複数の効果を低減することができる。本明細書に記載される化合物及び医薬組成物は、任意の好適な、例えばクエン酸ナトリウム緩衝剤などの緩衝剤及び／又はエデト酸二ナトリウム封鎖剤などの封鎖剤を含むことができる。メグルミンなどの原料が、本明細書に記載される組成物又は化合物のｐＨを調整するために添加されてもよい。本明細書に記載される化合物及び組成物は、ナトリウム及び／又は有機的に結合したヨウ素などのヨウ素を含んでもよい。本明細書で使用される組成物及び化合物は、空気が窒素などの別の物質により置き換えられた容器で提供されてもよい。

[0051]特定の実施形態は、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤を、その意図された目的を達成するのに効果的な量（例えば、治療有効量）で含む医薬組成物を提供する。「治療有効量」とは、がん、がんの転移又はがんに関連する１つ若しくは複数の症状を妨げ、処置し、抑制し、阻害し、その重症度を低減し、その発症を遅らせ、その成長又は生存率を抑制又は阻害する量を意味する。症状は、すでに起こっているか又は起こることが予測される症状であり得る。治療有効量の決定は、特に本明細書に提供される詳細な開示を考慮すれば、当業者（例えば、医療専門家）の能力の範囲内である。

[0052]一部の実施形態では、治療有効量は、有意な量の医薬組成物（又はその中のＭＣＴ４阻害剤）が、がんの防止又は処置が所望される所望の領域又は組織と接触するのに必要とされる量である。

[0053]本明細書の処置により得られる効果は、特定の実施形態では、がんの生存率、代謝、成長、サイズ、量又は転移を阻害し、抑制し、軽快するか又は低減することである。一部の実施形態では、本明細書の処置により得られる効果は、がんに関連する１つ又は複数の症状の頻度又は重症度を阻害し、抑制し、軽快するか又は低減することである。本明細書の処置により得られる効果は、特定の実施形態では、対象におけるがんの再発を阻害し、妨げ、抑制し、軽快するか又は低減することである。本明細書に記載される処置の全般の有益な効果は、本明細書に記載される処置を受けた対象と、処置を受けていない１若しくは複数の個体、又は処置前、若しくは処置休止後の同じ患者の状態若しくは病態を比較することにより決定することができる。処置は、完全（症状又はがんが検出されない）又は部分的、その結果として、処置をしなかった場合に起こると思われるがんの症状又は量より少ない症状又は量が観察されるような場合がある。

[0054]本明細書に記載される組成物は、好適な用量で、例えば投与経路に応じて好適な体積及び濃度で投与され得る。本発明の特定の実施形態において、投与される組成物の有効成分（例えば、ＭＣＴ４阻害剤）の投薬量は、例えば、０．１μｇ／ｋｇ～５００ｍｇ／ｋｇ（例えば、有効成分の量／対象の体重）、０．１μｇ／ｋｇ～１００ｍｇ／ｋｇ、０．１ｎｇ／ｋｇ～１ｍｇ／ｋｇ、０．１ｎｇ／ｋｇ～１００μｇ／ｋｇ、０．００１ｍｇ／ｋｇ～１００ｍｇ／ｋｇ、０．００１ｍｇ／ｋｇ～１０ｍｇ／ｋｇ、０．００１ｍｇ／ｋｇ～１ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ～１００ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ～約５０ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ～約５００ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ～約２５０ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ～約１００ｍｇ／ｋｇ、又は約１ｍｇ／ｋｇ～約１００ｍｇ／ｋｇの濃度であり得る。特定の実施形態では、本明細書に記載される組成物又は１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤は、少なくとも０．０１ｍｇ／ｋｇ、少なくとも０．１ｍｇ／ｋｇ、少なくとも１ｍｇ／ｋｇ、少なくとも１０ｍｇ／ｋｇ、少なくとも２０ｍｇ／ｋｇ、又は少なくとも５０ｍｇ／ｋｇの濃度で投与され得る。特定の実施形態では、本明細書に記載される組成物又は１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤は、約１ｍｇ／ｋｇ、約１０ｍｇ／ｋｇ、約１５ｍｇ／ｋｇ、約２０ｍｇ／ｋｇ、約２５ｍｇ／ｋｇ、又は約３０ｍｇ／ｋｇの濃度で投与される。上記の濃度は、単一のＭＣＴ４阻害剤の濃度を表し得て、２種以上のＭＣＴ４阻害剤が使用される場合は、それに合うように調整することができる。特定の実施形態では、組成物は、０．１ｍｇ／ｋｇ～１０ｍｇ／ｋｇ（対象の体重）の範囲の濃度まで投与される。静脈内投与に好適な体積は周知である。例えば、ＭＣＴ４阻害剤を含む０．１ｍｌ～１００ｍｌの組成物は、成人ヒト対象に安全に静脈内投与することができる。

[0055]一部の実施形態では、治療有効量の投与は、好適な用量の医薬組成物を好適な頻度で投与するステップを含む。例えば、特定の実施形態では、治療有効用量は、必要な基準に応じて、又は一定間隔で、例えば１日単位で、１日２回、１日３回、若しくは１日おきに投与される。１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤を含む組成物は、必要に応じて単回投与から、１日から複数年の投与まで、又はその間の任意の値（例えば、１～９０日間、１～６０日間、１～３０日間など）の範囲の期間に投与され得る。本明細書に記載される投薬量は、例えば複数回の投与が行われる場合でさえも、１日投薬量又は個々の投与の投薬量であり得る。

キット
[0056]一部の実施形態では、本明細書に記載される組成物、製剤、組合せ生成物及び材料がキットの一部として含まれ得て、該キットは、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤、メトホルミン、併用処置用の化学療法剤並びに本明細書に記載される生成物及び他の材料を備え得る。一部の実施形態では、キットは、１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤、又はそれを含む医薬組成物を備える。一部の実施形態では、キットは、本明細書に記載される１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤及び化学療法剤を備える。一部の実施形態では、キットは、本明細書に記載される１つ又は複数のＭＣＴ４阻害剤及びメトホルミンを備える。

[0057]特定の実施形態では、キットは、液体形態におけるＭＣＴ４の再構成に好適な量の凍結乾燥されたＭＣＴ４阻害剤及び薬学的に許容できる希釈剤を備える。一部の実施形態では、キットは、ＭＣＴ４阻害剤の投与用のアプリケータ（例えば、シリンジ）を備える。

[0058]一部の実施形態で、キットは、対象を、１日～１年間、１日～１８０日間、１日～１２０日間、１日～９０日間、１日～６０日間、１日～３０日間、又はその間の任意の１日若しくは日数に処置するのに好適な量のＭＣＴ４を備える。一部の実施形態では、キットは、１ｕｇ～１０，０００ｍｇの本明細書に記載されるＭＣＴ４阻害剤を備える。一部の実施形態では、キットは、カプセル剤又は錠剤として製剤化されたＭＣＴ４を備え、該キットは、１～１０００個のカプセル剤及び／又は錠剤を備える。

[0059]一部の実施形態では、キットは、好適な包装材料を備える。キットは、構成要素の説明又はその中の構成要素のｉｎｖｉｔｒｏ、ｉｎｖｉｖｏ、若しくはｅｘｖｉｖｏにおける使用のための指示書を含むラベル又は添付文書を任意選択で備える。例示的な指示書には、本明細書に記載される方法、処置プロトコル又は治療的レジメン用の指示書が含まれる。ラベル又は添付文書には、例えば、紙若しくはボール紙、又は別々に、又は構成要素、キット若しくは包装材料（例えば箱）に添付されるか、又はキット構成要素を含有するアンプル、チューブ若しくはバイアルに付属されたような「印刷物」が含まれる。ラベル又は添付文書には、コンピュータ読み取り可能な媒体、ＣＤ－若しくはＤＶＤ－ＲＯＭ／ＲＡＭ、ＤＶＤなどの光ディスク、ＭＰ３、磁気テープ、又はＲＡＭ及びＲＯＭなどの電子記憶媒体、又は磁気／光記憶媒体などのこれらの混成、ＦＬＡＳＨ媒体又はメモリ型カードが付加的に含まれ得る。ラベル又は添付文書には、その中の１つ又は複数の構成要素、投薬量、作用機構、薬物動態学（ＰＫ）及び薬力学（ＰＤ）を含む有効成分（複数可）の臨床薬理の情報を確認することが含まれ得る。ラベル又は添付文書には、製造業者情報、ロット番号、製造業者場所及び日付を確認する情報が含まれ得る。

[0060]ラベル又は添付文書には、キット構成要素が使用され得る状態、がん、障害、疾患又は症状に関する情報が含まれ得る。ラベル又は添付文書には、方法、処置プロトコル又は治療的レジメンにおいて、キット構成要素のうちの１つ又は複数を使用するための、臨床医用又は対象用の指示書が含まれ得る。指示書には、投薬量、頻度又は持続期間、及び本明細書に明示される方法、処置プロトコル又は治療的レジメンのいずれかを実践するための指示書が含まれ得る。したがって、本発明のキットは、本明細書に記載される本発明の任意の方法及び使用を実践するためのラベル又は指示書を付加的に備え得る。

[0061]ラベル又は添付文書には、予防的又は治療的な利益などの、ある構成要素がもたらし得るあらゆる利益に関する情報が含まれ得る。ラベル又は添付文書には、対象又は臨床医に対する警告などの、ある特定の組成物を使用することが適切ではない状況に関する、可能性がある有害な副作用に関する情報が含まれ得る。対象が、本組成物と非適合性であり得る１つ若しくは複数の他の薬物治療を有する、受けることになるか若しくは現在受けているか、又は対象が、本組成物と非適合性である別の処置プロトコル若しくは治療的レジメンを有する、受けることになるか若しくは現在受けている場合にもまた、有害な副作用は起こり得て、したがって、指示書には、そのような非適合性に関する情報が含まれ得る。

[0062]用語「包装材料」は、キットの構成要素を収容する物理的構造物を指す。包装材料は、構成要素を無菌状態で維持することができ、そのような目的で一般的に使用される材料（例えば、紙、波形繊維、ガラス、プラスチック、ホイル、アンプル、バイアル、チューブなど）で作製され得る。

[0063]キットの構成要素は、個々の容器内に封じることができ、様々な容器の全てを単一の包装内に入れることができる。発明キットは、冷蔵用に設計することができる。

[0064]本発明は、特定の実施形態を例示的な目的のみに使用して本明細書に記載される。それは当業者に容易に明らかになるであろうが、しかしながら、本発明の本質は他の手段で実施することができる。したがって、本発明は、開示される特定の実施形態に範囲が限定されると考えるべきではない。

実施例１
ヒトＭＣＴ４構造の相同性モデル化及びバーチャルスクリーニング
[0065]ヒトＭＣＴ４構造の３Ｄモデルを、［ＵＲＬ：https://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER/］）（Zhang Y.(2008)BMC Bioinformatics 9:40）で見出せるＩ－ＴＡＳＳＥＲオンラインサーバを使用して作成した。デフォルトのドッキングパラメータ設定（Friesner RA et al.,(2004) J Med Chem 47:1739-49）を用いて、ヒトＭＣＴ４構造モデルに基づいてＧｌｉｄｅバージョン４．５（Schrodinger Suite 2007）を使用して、バーチャルスクリーニング及びドッキングを実施した。Ｍａｅｓｔｒｏにおける「タンパク質調製」モジュールを使用して、「調製及び精密化」オプションを用いて実施して、短い緩和中に、水素原子及び電荷を加え、平均二乗偏差（ＲＭＳＤ）が最大値の０．３Åに到達した時、ドッキング研究用の結合部位の一部として定義されたＴｒｐ２０、Ｇｌｎ２０５、Ｔｈｒ３４９及びＡｓｐ４３９の残基から２０Å内に位置するアミノ酸残基の立体的衝突を軽減するために、制限付き部分最小化を終了した。

[0066]本明細書の構造モデル化により定義されたＭＴＣ４の結合部位を標的とする５５０万を超える化合物を含む、７つの化合物ライブラリにバーチャルスクリーニングした。全ての化合物を脱塩し、中和し、且つＯＰＬＳ２００５力場を使用してパラメータ化した。次に、互変異性体及び５．０～９．０のｐＨ範囲において起きることが予測されるイオン化状態を、「イオン化」モジュールを使用して作成した。ドッキングプロセスにおいて、標準精度（ＳＰ：standard-precision）及び超精度（ＸＰ：extra-precision）のドッキングをそれぞれ採用して、最小化ポーズを作成し、且つＧｌｉｄｅスコアリング関数（Ｇ－スコア）を使用して、各化合物リガンドに関して最低エネルギー立体構造を有する最終ポーズを選択した。最高ランクのスコアを有する化合物は、視覚的に更に点検し、実験的試験により分析した。

細胞培養
[0067]ヒト細胞株ＭＤＡ－ＭＢ－２３１細胞を、ＡＴＣＣ（Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ、ＭＤ）から入手した。これらの細胞は、Ｌａｒａｇｅｎ，Ｉｎｃ．（ＣｕｌｖｅｒＣｉｔｙ、ＣＡ）により、短いタンデム反復（ＳＴＲ）プロファイリング、細胞形態及び生物学的挙動を監視することにより認証されており、且つ試験を行って、使用前にマイコプラズマ汚染を排除した。

生存率／細胞傷害性アッセイ
[0068]９６ウェルプレートで細胞を培養することにより、生存率／細胞傷害性アッセイを実施した。翌日、細胞を各化合物の１／２連続希釈で、又は対照として溶媒（ＤＭＳＯ）単独で処理した。溶媒の量は全条件において同じであり、各条件を２回又は３回試験した。５日間のインキュベーション後、細胞増殖に対する化合物の効果を、ＭＴＴ（３－（４，５－ジメチルチアゾール－２－イル）－２，５－ジフェニルテトラゾリウムブロミド、Sigma-Aldrich, St.Louis, MO）又は生物発光アッセイ（CellTiter Glo, Promega, Madison, WI）のいずれかにより決定した。ＭＴＴ（１ｍｇ／ｍｌ）を用いた細胞のインキュベーション後、発生した色をＤＭＳＯに溶解し、プレートリーダーにより読み取った。生物発光アッセイを、製造業者の推奨に基づいて実施した。成長阻害率を、対照に対する各化合物希釈に関する読み取り値を比較することにより、且つＩＣ_５０値が算出される成長阻害曲線から決定した。各アッセイを、少なくとも２回実施した。

乳酸塩分泌アッセイ
[0069]ＭＤＡ－ＭＢ－２３１細胞を、様々な候補化合物（２．５μＭ）と共に４８時間インキュベートし、続いて乳酸塩分泌アッセイを、ラクテート－ＧＬＯ（商標）アッセイキット（Promega Corporation, Madison, WI）を用いて、製造業者のプロトコルに基づいて行った。

ウェスタンブロット及び免疫沈降
[0070]ビオチン－ＣＢ－２と結びついたＭＣＴ４に関して、細胞可溶化物を、３つの異なるビオチン－ＣＢ－２と共にインキュベートし、続いてストレプトアビジンプルダウンアッセイを行った。ビオチン－ＣＢ－２と結びついたＭＣＴ４のレベルを、ウェスタンブロット分析により分析した。濃度測定を、ＳｃｉｏｎＩｍａｇｅソフトウェア（Scion Corp., Frederick, MD）を使用して実施した。

結果
構造に基づくバーチャルスクリーニングによる新規なＭＣＴ４阻害剤の発見
[0071]解糖細胞から排出される乳酸は、ＭＣＴ４により主に媒介される。ＭＣＴ４は大部分の正常な組織には存在しないが、乳がん（例えば、トリプルネガティブ乳がん）、大腸がん、神経膠腫、頭頸部がん、前立腺がん、肝がん、及び腎がんを含む多くのがん症状において、ＭＣＴ４発現は高度に上方制御され、生存不良と相関性がある。我々のデータにより、解糖媒介性の乳酸塩生成の促進及びＭＣＴ４媒介性の乳酸排出の阻害を含む代謝再プログラム化が、糖尿病に関連する乳がん及び他のがんを処置するための効果的戦略であり得ることが実証された。残念ながら、本文書以前には、強力で且つ選択性のＭＣＴ４阻害剤は記載されていない。いくつかの中等度から弱いＭＣＴ４阻害剤が公知である（例えば、フロレチン及びα－ＣＮ－４－ＯＨ－シンナメート）；しかしながら、これらの化合物は、ＭＣＴ１を含む多数の他のトランスポーターを無差別に阻害する。

[0072]新規なＭＣＴ４阻害剤を、構造に基づくバーチャルスクリーニングにより特定することが本研究の目的であり、これは本薬物発見プロセスの肝要な部分となった。Ｉ－ＴＡＳＳＥＲオンラインサーバを使用して、ヒトＭＣＴ４構造の３Ｄモデルを作成した後、有望な化合物候補を特定し、スクリーニングして、ＭＣＴ４に対するその活性を決定した。ドッキングに基づくバーチャルスクリーニングを使用して、２３７種の有望なＭＣＴ４阻害剤を特定した。これらの化合物を、乳酸塩分泌を阻害し（ラクテート－ＧＬＯ（商標）アッセイにより）、がん細胞生存率を阻害する（細胞生存率スクリーニングにより評価）、その能力に関して評価した。スクリーニングプロセスの代表的な例を図１に示す。ＣＢ－２などの特定の代表的な化合物が（図２Ａ）、乳酸塩分泌に対する著しい阻害効果及びＭＤＡ－ＭＢ－２３１細胞に対する際立った細胞傷害活性を示し、これは、ＭＣＴ４を阻害すると既報告のジクロフェナク対照の阻害効果及び細胞傷害活性より高かった。このデータは、本明細書で特定されたＭＣＴ４阻害剤が、がんを処置するために使用することができることが示唆している。

ＣＢ－２はＭＣＴ４分子を標的とする
[0073]ＣＢ－２とＭＣＴ４との相互作用を洞察するために、ＣＢ－２のＭＣＴ４分子に対する結合様式に関してドッキングシミュレーションを実施した。予測された結合様式は、ＣＢ－２が、Ｓｅｒ１５６、Ｐｈｅ２４３、Ｔｙｒ３３２、Ｇｌｎ３３９及びＧｌｕ３６３により構成されるＭＣＴ４のポケットに結合し得ることを明らかにした。Ｓｅｒ１５６の側鎖は、ＣＢ－２と重要な水素結合を形成する（図２Ｂ）。ＣＢ－２の直接標的（複数可）を特定するために、ビオチン標識したＣＢ－２類似体を使用してプルダウン手法を利用した。リンカーに結合したビオチン部分は、ベンゼン環の３つの異なる位置でＣＢ－２と結びつき、３つのＣＢ－２類似体を形成した（ビオチン－ＣＢ－２－（リンカー１～３））（図２Ｃ）。成長阻害アッセイを行って、ＣＢ－２が、ビオチン化後も活性のままであるかどうかを確認した。ビオチン－ＣＢ－２－リンカー２及び３は、それぞれ３．９μＭ及び１．２μＭのＩＣ_５０値で、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１細胞に対して著しい細胞傷害性を示し、一方、ビオチン－ＣＢ－２－リンカー１は、顕著な阻害効果を示さなかった（図２Ｄ）。これらの結果に基づいて、ビオチン－ＣＢ－２－（リンカー１～３）を使用してプルダウンアッセイを行い、ＭＣＴ４との結合を確認した。ビオチン－ＣＢ－２画分のＭＣＴ４の特定の集積（specific enrichment）を、ウェスタンブロット分析により確認した（図２Ｅ）。
ＣＢ－１及びＣＢ－３のＭＣＴ４ドメインに対する結合様式に関するドッキングシミュレーション

[0074]ＣＢ－１及びＣＢ－３の、ＭＣＴ４分子に対する結合様式に関するドッキングシミュレーションも実施した。予測された結合様式は、ＣＢ－３が、Ｔｒｐ２０、Ａｒｇ１３９、Ｔｈｒ２０３、Ｇｌｎ２０５、Ｔｈｒ３４９及びＰｈｅ３５２から構成されるＭＣＴ４のポケットに結合し得て、且つＡｒｇ１３９及びＴｈｒ３４９の主鎖と重要な水素結合を形成することを明らかにした（図３）。更に、ＣＢ－１及びＣＢ－２の予測された結合様式は、Ｓｅｒ１５６、Ｐｈｅ２４３、Ｔｙｒ３３２、Ｇｌｎ３３９及びＧｌｕ３６３から構成されるＭＣＴ４の同じポケットに対する結合を示し、Ｓｅｒ１５６の側鎖は、これらの化合物と重要な水素結合を形成する（図４）。

メトホルミン及びＣＢ－２の組合せは、乳がん細胞生存率に対して有害作用を及ぼす
[0075]メトホルミンは、２型糖尿病に対する第一選択の処置として使用されることが多い、良好な耐容性を示す経口剤である。酸化的リン酸化に対するその意図される効果に起因して、ＣＢ－２及びメトホルミンの両方を使用する併用処置を試験した。２つの化合物の組合せは共に、メトホルミン又はＣＢ－２を単独で用いた細胞の処置と比較して、がん細胞に対する強化された細胞傷害性効果を実証した（図５）。併用処置の結果は、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１乳がん細胞における細胞生存率の６３％阻害を示した。対照的に、細胞生存率に対する中等度の効果が、正常なＭＣＦ－１０Ａヒト乳腺上皮細胞において観察された。

[0076]メトホルミン及びＣＢ－２の併用処置に観察された相乗効果は、ＣＢ－２が、ＭＣＴ４機能を阻害することにより乳酸塩排出を遮断するためと説明され得る。更に、ＭＣＴ４機能の崩壊により、細胞内乳酸塩の蓄積及び細胞内ｐＨの低下が引き起こされ得て（例えば、図６を参照されたい）、これは迅速に細胞を損傷し、それにより壊死、アポトーシス又は成長抑止を誘導し得る。メトホルミンの適用により解糖が増加し、それにより細胞内乳酸塩の集積が増加し、それによりＭＣＴ４阻害剤の効果が促進され得る。全般に、ＣＢ－２及びメトホルミンの併用処置は、高解糖率／ＭＣＴ４発現の悪影響を処置するのに使用することができる。

ｐ５３変異基底型ＴＮＢＣの成長に対して相乗的阻害効果を及ぼしたＣＢ－２及びグルタミナーゼ１（ＧＬＳ１）阻害剤ＣＢ－８３９の組合せ
[0077]大部分の腫瘍、特にｐ５３変異基底型トリプルネガティブ乳がん（ＴＮＢＣ）細胞において、グルタミンの消費が増加する。グルタミンは、グルタミナーゼ（ＧＬＳ）酵素の触媒活性により、グルタメート及びアンモニアに変換される。腫瘍発生中に、グルコース代謝により生成される乳酸塩は増加し、一方、グルコースのトリカルボン酸（ＴＣＡ）酸化的リン酸化は低減する。グルコース代謝が変化するため、グルタミン代謝が上方制御され、エネルギー代謝における欠乏及び細胞の増殖及び成長に必要とされる巨大分子を補償する。ＧＬＳの２種の異なるアイソフォームであるＧＬＳ１及びＧＬＳ２が存在し、これらは分離した組織分布及び分子制御を持つ。ＧＬＳ１は、一部のヒトがん細胞におけるグルタミナーゼ活性の大部分を占め、増大した増殖率で、細胞で上方制御される。ＧＬＳ２は、非腫瘍及び腫瘍細胞の両方におけるｐ５３標的遺伝子であることが確認された。ｐ５３変異基底型ＴＮＢＣ細胞において、ＧＬＳ１が高度に発現している。

[0078]ＭＣＴ４阻害剤ＣＢ－２及びＧＬＳ１阻害剤ＣＢ－８３９（Calithera Bioscience Company）の組合せを使用して、がん代謝を再設計した。この新考案により、乳がん患者におけるＧＬＳ阻害剤及びＭＣＴ４阻害剤の両方の使用及び効果が拡張される。ＭＣＴ４阻害剤ＣＢ－２を単一薬剤として使用する１つの理論的根拠は、細胞からの乳酸塩の排出を遮断することであり、これが、乳酸塩の蓄積及びがん細胞内の酸性度の増加をもたらす。しかしながら、この乳酸塩の細胞内酸性度の増加は、一部の腫瘍における、特にｐ５３変異基底型ＴＮＢＣ細胞におけるグルタミン代謝の上方制御及びグルタミナーゼ活性により生じるアンモニア量の増加により中和され得る。一方で、一部の基底型ＴＮＢＣ細胞はグルタミナーゼ阻害剤単独に感受性があるが、相当な百分率のこれらのがんが、より高い移入率及びグルコースの代謝に切り替えることにより、この薬物の危害からなんとか逃れることができる。したがって、ＭＣＴ４阻害剤及びＧＬＳ１阻害剤の組合せが、これらのがん細胞の代謝柔軟性の制限を介して、この問題を解決し得る。本明細書のデータは、乳酸塩の排出をＣＢ－２で遮断すること及びＧＬＳ１をＣＢ－８３９で阻害することの組合せでｐ５３変異基底型ＴＮＢＣ細胞を処置することにより、非常に大きい相乗的阻害効果を引き出し、グルタミナーゼ阻害剤又はＭＣＴ４阻害剤に単独で本来は感受性ではないがん細胞及びグルタミナーゼ阻害剤に本来いくらかの感受性を示すがん細胞の両方における著しい成長阻害を起こすことを示している。更に、この併用処置は、正常細胞のエネルギー源がグルコースのＴＣＡ酸化的リン酸化に主に依存するため、正常細胞（ＭＣＦ－１０Ａ）に対して毒性が低い。

実施例２
ＣＢ－１、ＣＢ２又はＣＢ－３を用いた処置により、マウスがんモデルにおける腫瘍成長を阻害する。

[0079]ＭＣＴ４阻害剤ＣＢ－１、ＣＢ－２及び／又はＣＢ－３の抗腫瘍効果を、ヒトトリプルネガティブ乳がん（ＴＮＢＣ）細胞（ＭＤＡ－ＭＢ－２３１）を移植されたヌードマウスにおいて評価した。ＴＮＢＣ異種移植腫瘍モデルに対して、ＭＤＡ－ＭＢ－２３１（５×１０^６）がん細胞を、メスの胸腺欠損ヌードマウス（ｎｕ／ｎｕ、４週齢）の側腹部内に皮下注射した。がん細胞の注射の２週間後、異種移植腫瘍を注射部位に見出した。腫瘍の大きさを測定し、長さ（Ｌ）、幅（Ｗ）、及び高さ（Ｈ）により、式（体積＝π／６×Ｌ×Ｗ×Ｈ）を使用して体積を算出した。腫瘍が５０ｍｍ^３の体積に到達した後、マウスに、２０ｍｇ／ｋｇのＣＢ－１、ＣＢ－２、ＣＢ－３又はビヒクル溶液（ＤＭＳＯ；すなわち、対照）を、４週間まで腹腔内注射した。ＭＣＴ４阻害剤を５日間毎日注射し、次にマウスを２日間休息させた。ＣＢ－２及びＣＢ－３は、マウスの体重に影響を及ぼすことなく、異種移植されたマウスモデルにおけるＭＤＡ－ＭＢ－２３１腫瘍のサイズ及び重量を際立って低減させた（図８Ａ～Ｃ及び図９Ａ～Ｃ）。更に、検出可能な全身的毒性の徴候はなく、ｉｎｖｉｖｏにおけるＣＢ－２及びＣＢ－３の最小のオフターゲット又は非特異的な効果を暗示している。ＣＢ－１もまた、腫瘍成長を著しく阻害した。しかしながら、注射の１８日後、マウスの体重が減少し始め、ＣＢ－１が特定の毒性を有する可能性があることを示唆している。これらの結果は、ＣＢ－１、ＣＢ－２及びＣＢ－３が、細胞株を使用して観察されたｉｎｖｉｔｒｏ活性と一致して、ｉｎｖｉｖｏにおけるＴＮＢＣ異種移植腫瘍成長を阻害することが可能であることを実証している。

[0080]全ての動物研究を、InstitutionalAnimal Care and Use Committee of Charles Drew University of Medicine andScienceにより承認されたガイドラインに準拠して実施した。

[0081]本明細書に引用された各特許、特許出願、刊行物又は任意の他の参考文献若しくは文書の全容は、参照により本明細書に組み込まれる。矛盾がある場合は、定義も含み、本明細書が統括する。

[0082]あらゆる特許、特許出願、刊行物又は任意の他の文書の引用は、前述のいずれも関連性の高い先行技術であることを承認するものではなく、また、これらの刊行物又は文書の内容又は日付に関していずれの承認をなすものでもない。

[0083]別段に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する当業者により一般的に理解される意味と同一の意味を有する。本明細書に記載されるものと同様又は等価な方法及び材料を、本発明の実行又は試験に使用することができるが、好適な方法及び材料は本明細書に記載されている。

[0084]本明細書に記載される全ての特色は、任意の組合せで組み合わせてもよい。本明細書に開示される各特色は、同じ、等価な、又は同様の目的を果たす代替の特色により置き換えられてもよい。したがって、別段に明記されない限り、開示された特色（例えば、抗体）は、等価な又同様の特色の属の一例である。

[0085]本明細書で使用される場合、文脈により明確に別段の指示がされない限り、全ての数値又は数値範囲には、そのような範囲内の整数及び範囲内の値の小数部分又は整数が含まれる。更に、値の列挙が本明細書に記載される場合（例えば、約５０％、６０％、７０％、８０％、８５％又は８６％）、該列挙には、その全ての中間値及び小数値（例えば、５４％、８５．４％）が含まれる。したがって、例示すると、８０％以上の同一物への言及には、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％など、同様に８１．１％、８１．２％、８１．３％、８１．４％、８１．５％など、８２．１％、８２．２％、８２．３％、８２．４％、８２．５％などが含まれ、その他も同様である。

[0086]「未満」という量への言及には、記載された参照数値より小さい、任意のゼロでない量が含まれる。

[0087]一続きの範囲への言及には、その一続き内の異なる範囲の境界値を組み合わせた範囲が含まれる。したがって、一続きの範囲、例えば、１～１０及び１０～２０の範囲への言及を例示すると、１～２０の範囲を含む。

[0088]技術の基本的態様から逸脱することなく、前述のものに修正を行うことができる。技術が、１つ又は複数の特定の実施形態に関連してかなり詳細に記載され、当業者は、本出願に詳細に開示されている実施形態に変更を行うことができることを理解するであろうが、これらの修正及び改善は、本技術の範囲及び趣旨内である。

[0089]本発明は、一般には、肯定的な言語を使用して本明細書に記載され、非常に多くの実施形態及び態様を記載している。本発明はまた、物質又は材料、方法ステップ及び条件、プロトコル、又は手順などの、特定の主題が、完全に又は部分的に除外されている実施形態も詳細に含む。例えば、本発明の特定の実施形態又は態様では、材料及び／又は方法ステップは除外されている。したがって、本発明は、本発明が含まないことに関して本明細書に一般には示していないとしても、本発明で明示的に除外されていない態様は、それにもかかわらず本明細書に記載されている。

[0090]例示的に本明細書に好適に記載されている技術は、本明細書に詳細には記載されない任意の要素（複数可）の非存在下で実行することができる。したがって、例えば、本明細書のあらゆる場合において、「含んでいる（comprising）」、「から本質的になる（consistingessentially of）」、及び「からなる（consisting of）」という用語のいずれかは、他の２つの用語のいずれかと置き換えることができる。利用されてきた用語及び表現は、説明の用語として使用され、限定するものではなく、そのような用語及び表現の使用は、示され且つ記載された特色の任意の等価物又はその区分を除外しないで、様々な修正は、特許請求された技術の範囲内であり得る。用語「ａ」又は「ａｎ」は、それが１つの要素又は２つ以上の要素のどちらか一方が記載されていることが文脈から明確でない限り、それが修飾する要素の１つの又は複数を指し得る（例えば、「試薬（ａｒｅａｇｅｎｔ）」は、１つ又は複数の試薬を意味し得る）。用語「約」は、本明細書で使用される場合、基本となるパラメータの１０％内（すなわち、プラス又はマイナス１０％）の値を指し、一連の値の最初における用語「約」の使用は、それぞれの値を修飾する（すなわち「約１、２及び３」は、約１、約２及び約３を指す）。例えば、「約１００グラム」の重量は、９０グラム～１１０グラムの間の重量を含み得る。用語「実質的に」は、本明細書で使用される場合、「少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％」、「少なくとも９６％」、「少なくとも９７％」、「少なくとも９８％」、又は「少なくとも９９％」及び１００％を含んでもよいことを意味する値の修飾語を指す。例えば、Ｘを実質的に含まない組成物は、５％未満、４％未満、３％未満、２％未満、又は１％未満のＸを含む場合、及び／又はＸが、組成物に非存在又は検出不能の場合もある。

[0091]したがって、本技術は、代表的な実施形態及び任意選択の特色により詳細に開示されているが、本明細書に開示される概念の修正及び変形は、当業者により再実施され得て、そのような修正及び変形は、本技術の範囲内であると考えられることを理解されたい。

Claims

式ＩＩＩの構造を有する化合物又はその塩と、及び１つ又は複数の薬学的に許容できる賦形剤又は添加剤と、を含む、医薬組成物。

［式中、Ｘ及びＹは、水素、塩素、フッ素、臭素及びヨウ素から独立的に選択される。］
Ｘ及びＹがフッ素である、請求項１に記載の医薬組成物。
経口又は非経口の投与用に設計されるか又は製剤化されている、請求項１又は２に記載の医薬組成物。
ＭＣＴ４を発現するがんを治療するために、それを必要とする対象に投与するための使用のための、請求項１～３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
治療有効量のメトホルミンとともに前記対象に投与するための使用のための、請求項４に記載の医薬組成物。
前記対象がヒトである、請求項４又は５に記載の医薬組成物。
前記がんが、癌腫、肉腫、神経新生物、リンパ腫、骨髄腫、白血病、黒色腫、中皮腫、固形がん又は軟部組織腫瘍である、請求項４～６のいずれか一項に記載の医薬組成物。
前記がんが乳癌である、請求項４～７のいずれか一項に記載の医薬組成物。
請求項１～８のいずれか一項に記載の組成物を備える、キット。