KR20160058774A

KR20160058774A - 안드로겐-표적 치료제를 이용하는 종양 질환 치료를 위한 바이오마커

Info

Publication number: KR20160058774A
Application number: KR1020167006189A
Authority: KR
Inventors: 더글라스 자코비; 빈센트 엔자르; 아미나 주베이디; 카렌 페란테; 에바 코리
Original assignee: 토카이 파마슈티컬, 아이엔씨.; 유니버시티 오브 워싱톤; 유니버시티 오브 매릴랜드, 발티모어
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2016-05-25
Also published as: CA2920317A1; EP3033088A1; AU2014306698A1; IL243419A0; SG11201600525XA; MX2016001901A; US9387216B2; EP3033088A4; RU2016104643A; BR112016002970A2; US9808472B2; WO2015023710A1; US20150374721A1; JP2016528252A; CN105636594A; US20160038511A1

Abstract

본 명세서에 기재된 것은 이를 필요로 하는 객체에서 전립선암의 치료를 위한 방법 및 조성물이다. 상기 전립선암은 거세 저항성 및 안드로겐 수용체 안타고니스트-내성 전립선암일 수 있다. 상기 방법은 상기 객체에 화학식 Ⅱ의 CYP17-리아제 억제제를 투여하는 것을 포함할 수 있다.

Description

안드로겐-표적 치료제를 이용하는 종양 질환 치료를 위한 바이오마커{BIOMARKERS FOR TREATMENT OF NEOPLASTIC DISORDERS USING ANDROGEN-TARGETED THERAPIES}

본 출원은 2013년 8월 12일 출원된 미국 가출원 번호 61/865,038, 2014년 5월 8일 출원된 미국 가출원 번호 61/990,570 및 2014년 5월 22일 출원된 미국 가출원 번호 62/002,110을 기초로 우선권 주장한다. 각각은 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입된다.

암은 인간 건강에 있어서 상당한 부담을 주며, 매년 모든 사망의 약 13%를 차지한다. 특히, 몇 가지 일반적인 암 및 질환은 안드로겐 호르몬 시그널링, 예컨대, 전립선암, 유방암, 난소암, 방광암, 췌장암 및 다낭성 난소 질환과 연관된다. 예를 들어, 전립선암(prostate cancer, PCa)은 남성에서 두 번째로 가장 흔한 암이다. 전립선암 사망의 대부분은 기존의 안드로겐 차단 요법에 무반응인 전이성 질병의 발병에서 기인한다. 안드로겐 차단 요법은 1940년대부터 전립선암 환자들에 대한 표준 치료로 사용되어 왔다. 안드로겐 차단에도 불구하고, 결국 대부분의 환자들에서 질병이 진행된다. 여러 해 동안, 상기 질병을 “호르몬 불감성 전립선암” 또는 “안드로겐 비의존성 전립선암”으로 불러왔다. 이후, 안드로겐 차단 요법의 몇 년 후에 나타나는 전립선암은 안드로겐에 대한 의존성이 남아 있는 것으로 명확하게 규명되었다. 생존한 전립선암 세포는 순환 안드로겐(부신으로부터 발현됨)을 낮은 레벨로 도입할 수 있는 능력을 얻게 되고, 테스토스테론의 낮은 레벨에 더욱 민감하게 되며, 실제로 전립선암 세포 자체 내에서 테스토스테론을 합성하게 된다. 현재 전립선암의 이 단계를 “거세 저항성 전립선암” 또는 CRPC 라고 부른다.

전립선암 치료제에 대해 반응하는 환자 또는 반응할 것 같은 환자를 식별하는 것이 전립선암 의료 관리를 위한 목표이다. 현재의 임상지침들이 증상, 전립선 특이적 항원(prostate specific antigen, PSA)의 혈액 레벨 및 이미지 연구에 집중되어 있는 동안 다른 생물학적 마커들이 임상 의사 결정에 유용하게 사용될 수 있다. 상기 질환 및 치료 화합물의 효능 또는 독성의 식별과 질환과의 관계의 바이오마커에 대한 요구가 남아있으며, 이러한 바이오마커들은 치료제에 가장 반응할 것 같은 환자들을 식별하는 정보를 제공하거나 또는 치료제에 반응하기 않는 환자를 식별하거나(일차 또는 획득 저항성 메커니즘을 통해), 원치 않는 부작용이 발생할 수 있는 환자들을 예측할 수 있다.

아래에서 확인된 바이오마커는 예를 들어, 환자의 치료 과정의 다양한 시점에서 치료 옵션을 평가하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 바이오 마커는 하나 이상의 바이오마커 분석 또는 치료법의 선택을 식별하고 최적화하는 바이오마커 패널을 통해 각종 암 치료 전이 지점에서 치료 옵션을 평가하는데 사용된다. 또한, 바이오마커는 동일한 환자에서 항암제에 대한 비반응성 또는 약한 반응성 및 갈레테론에 대한 반응성을 예측하는데 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 바이오마커 검출이 실시되며, 이는 전립선암의 치료에 있어서 갈레테론 효능과 관련이 있다.

이를 필요로 하는 환자에서 질병을 치료하는 다음을 포함하는 방법이 제공된다: a) 안드로겐 수용체의 변형된 형태에 의해 특징지어지는 질병인지 여부를 판단하는 단계; 및 b) 안드로겐 수용체의 변형된 형태가 존재하는 경우, 화학식 Ⅰ의 화합물,

(I)

또는 그의 약제학적으로 허용되는 염, N-옥사이드, 활성대사물, 프로드럭 또는 용매화물의 치료학적 유효량을 포함하는 약제학적 조성물을 객체에 투여하는 단계로서; 상기 R₁은 H 또는 아세틸; 및 R₂는 벤지미다졸이다.

예를 들어, R₁은 아세틸이고, 상기 화합물은 갈레테론(galeterone)의 프로드럭이다.

예를 들어, R₁은 H이고, R₂는 벤지미다졸(benzimidazole)이며, 상기 화합물은 갈레테론이다.

이를 필요로 하는 환자에서 암을 치료하는 다음을 포함하는 방법이 제공된다:

a) 상기 환자로부터 샘플, 예를 들어, 순환종양세포의 샘플을 수득하는 단계; b) 샘플에 안드로겐 수용체의 절단형, 예를 들어, ARV-7 또는 AR-V567es가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 c) 안드로겐 수용체의 변형된 형태가 존재하는 경우, 화학식 Ⅰ의 화합물,

(I)

또는 그의 약제학적으로 허용되는 염, N-옥사이드, 활성대사물, 프로드럭 또는 용매화물의 치료학적 유효량을 포함하는 약제학적 조성물을 상기 객체에 투여하는 단계로서; 상기 R₁은 H 또는 아세틸이고; R₂는 벤지미다졸이다. 예를 들어, R₁은 하이드로겐이고, R₂는 벤지미다졸이며, 상기 화합물은 갈레테론이다. 어떠한 구현예에서, 안드로겐 수용체의 변형된 형태는 리간드 결합 도메인이 없는 절단형 AR, 예를 들어, ARV-7이다. 상기 판단은, 예를 들어, 안드로겐 수용체의 리간드 결합 도메인에 결합할 수 있는 항체를 이용하는 것을 포함하고, 항체 결합이 없으면 신호가 발생하지 않는다. 또한, 상기 판단은 두 개의 항체를 이용하는 것을 포함하고, 예를 들어, NH₂ 말단의 존재 및 COOH 말단(리간드 결합)의 부재 비율을 구분 또는 생성하기 위해 항체로서 AR의 NH₂ 말단에 하나 그리고 AR의 COOH 말단(리간드 결합 도메인)에 하나를 이용하는 것을 포함한다. 바람직한 구현예에서, 분석 결과는 동일 객체 샘플에서 NH₂ 말단 및 C-말단의 항체 검출 신호이다. 또한, 상기 판단은 정량적 또는 정성적 핵산 증폭 또는 유전자 발현 어세이를 통해 리간드 결합 도메인이 없는 절단형 AR을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 환자 또는 객체 샘플, 예를 들어, 순환종양세포가 풍부한 환자/객체 샘플에서 리간드 결합 도메인이 없는 절단형 AR이 검출된다. 다른 구현예에서, 환자/객체 샘플은 순환 DNA가 풍부하다. 또 다른 구현예에서, 환자/객체 샘플은 종양 생검 또는 조직 샘플이다.

어떠한 구현예에서, 상기 질환은 전립선 질환, 예를 들어 전립선암이다. 상기 전립선암은 거세(castration)에 대하여 저항성을 가질 수 있다. 어떠한 케이스에서, 객체는 거세, 예를 들어, 화학적 거세 또는 외과적 거세가 이루어지고, 또는 안드로겐 수용체 안타고니스트 치료를 받거나, 또는 예컨대 CYP-17 리아제 억제제 또는 결합 요법과 같은 스테로이드 합성 경로를 방해하여 발생기의 안드로겐 생성을 감소시키는 치료가 이루어진다. 어떠한 구현예에서, 상기 질환은 암, 예컨대, 난소암, 방광암, 췌장암 또는 유방암이다. 상기 암은 안드로겐 수용체 안타고니스트와 같은 항-안드로겐, 예를 들어 엔자루타미드(enzalutamide) 또는 비카루타미드(bicalutamide) 또는 ARN-509에 내성을 가질 수 있다. 상기 암은 CYP17-리아제 억제제, 예를 들어, 아비라테론(abiraterone)에 대하여 내성을 가질 수 있다. 상기 암은 탁산(taxane), 예를 들어, 도세탁셀(docetaxel) 또는 카바지탁셀(cabazitaxel)에 대하여 내성을 가질 수 있다. 어떠한 구현예에서, 상기 질환은 안드로겐에 의존적이다.

상기 환자는 변이된 안드로겐 수용체, 예를 들어, AR-V1, AR-V2, AR-V3, AR-V4. AR-V5, AR-V567es, AR-V6, 또는 AR-V7과 같은 절단형 AR을 갖는 것으로 결정될 수 있다. 상기 변이된 AR은 T877A (T878A), D879G, (D878G), W741C, W741L, M749L, R629Q, G142V, P533S, T575A, H874Y, 또는 F876L과 같은 점 돌연변이를 가질 수 있다.

이를 필요로 하는 환자의 질병 치료를 최적화하는 다음을 포함하는 방법이 제공된다: 치료제를 이용하여 질병 치료를 받고 있는 환자를 식별하는 단계로서, 상기 치료제로서 화학식 Ⅰ의 화합물,

(I)

또는 그의 약제학적으로 허용되는 염, N-옥사이드, 활성대사물, 프로드럭 또는 용매화물을 투여하는 단계; 상기 R₁은 H 또는 아세틸이고; 및 R₂는 벤지미다졸이다; 적어도 하나의 바이오마커 상태를 결정하는 단계; 및 상기 바이오마커 결정에 기초하여 치료 요법을 유지 또는 수정하는 단계. 바람직한 구현예에서, R₁은 하이드로겐이고, R₂는 벤지미다졸이다.

예를 들어, 상기 바이오마커는 안드로겐 수용체, 예컨대, 야생형 또는 변이된 AR의 발현 레벨 또는 기능이다. 변이된 AR은 AR-V1, AR-V2, AR-V3, AR-V4. AR-V5, AR-V567es, AR-V6, 또는 AR-V7을 포함하는 스플라이스 변이 및/또는 절단형 AR일 수 있다. 변이된 AR은 T877A (T878A), D879G (D878G), W741C, W741L, M749L, R629Q, G142V, P533S, T575A, H874Y, F876L를 포함하는 점 돌연변이를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

어떠한 구현예에서, 상기 질환은 전립선 질환, 예를 들어, 전립선암이다. 상기 전립선암은 거세 저항성을 나타낼 수 있다. 어떠한 구현예에서, 상기 질환은 암, 예컨대, 난소암, 방광암, 췌장암 또는 유방암이다. 상기 암은 안드로겐 수용체 안타고니스트와 같은 항-안드로겐, 예를 들어, 엔자루타미드 또는 비카루타미드 또는 ARN-509에 내성을 가질 수 있다. 상기 암은 탁산, 예를 들어, 도세탁셀 또는 카바지탁셀에 대하여 내성을 가질 수 있다. 어떠한 케이스에서, 상기 객체는 거세가 이루어지나 또는 안드로겐 수용체 안타고니스트 치료를 받거나, 또는 둘 다이다. 어떠한 구현예에서, 상기 질환은 안드로겐 의존적 질환이다.

또한, 상기 바이오마커는 순환종양세포 수의 감소일 수 있고, 예를 들어, 상기 순환종양세포의 수는 갈레테론 치료 후 적어도 1 주일 후에 결정된다. 적합한 바이오마커로 사멸 순환종양세포의 증가; PSA의 감소 또는 PSA 배가시간(doubling time)의 감소; PSMA 발현의 증가; 종양 ¹⁸F-DHT-PET 시그널의 감소; 조직 생검 기반 테스트, 예를 들어, ProMark; 프로테옴 분해 경로 구성원의 존재 또는 발현; 5-칼리크레인 패널(kallikrein panel); 치료 전 및 후 혈액 테스토스테론 레벨; 치료 요법의 개시 후 적어도 하나의 스테로이드 레벨의 변화; 대사 마커, 예를 들어, P450 효소의 레벨; CYP17 단백질의 돌연변이 또는 변이; CTLA-4 차단 결정; 전립선 건강 지표; PCA3의 존재 또는 레벨; 전립선 코어 미토믹 테스트(prostate core mitomic test); 세포주기 진행 유전자에서 돌연변이 존재; 혈청학적 테스트에 의해 결정되는 헤모글로빈, 젖산 탈수소효소 또는 알칼리 포스파타아제의 레벨; 및 화학 요법(엔자루타미드 또는 아비라테론, 비카루타미드 또는 ARN-509를 포함하는)에 대한 내성을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 언급된 모든 공개문헌, 특허문헌 및 특허출원 문헌들은 각각의 공개문헌, 특허문헌 및 특허출원 문헌이 특정적으로 그리고 개별적으로 참조로 삽입된 것으로 표시되어 있는 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로 삽입된다.

정의

본 명세서에서 사용하는 용어 “객체”는 임상실험에서의 환자 또는 대상을 의미하며, 보다 광범위하게는 발현되는 유전 물질을 포함하는 생물학적 객체를 의미한다. 조직(생검 재료 포함), 세포 및 인 비보에서 얻거나 또는 인 비트로에서 배양한 객체로부터 유래한 그들의 자손도 포함된다.

“샘플”은 객체로부터 제거된 액체, 고체 또는 조직을 의미하며, 전혈, 혈청, 혈장, 조직, 정액, 세포, 생검, 점액, 대변, 뼈, 치아, 코 또는 인후 또는 뺨 면봉, 소변, 피부, 눈물, 장기 생검(간, 신장, 결장, 폐, 췌장), 종양 생검, 또는 종양 조직, 순환종양세포, 일차종양 유래 엑솜 또는 전이성 조직을 포함한다. 또한, 샘플은 객체로부터 수집한 액체, 고체, 또는 조직의 일부, 예를 들어, 순환종양세포, 또는 분석물질을 포함한다. “가공한 샘플”은 객체로부터 유래된 액체, 고체 또는 조직을 분석물을 풍부하게 하는 실험기술을 통해 처리, 취급 또는 분석한 것을 의미한다. “가공한 전혈 샘플”은 세포, DNA, RNA, 단백질, 펩타이드, 또는 후술하는 분석물을 포함하는 전혈 샘플의 성분을 분석하는 인 비트로 실험 기술을 통해 가공한 것을 의미한다; 예를 들어, 전혈에서 발견된 세포는 개별적으로 농축, 세척 및 분석할 수 있고; 보다 구체적으로, 순환종양세포는 전혈 샘플로부터 농축될 수 있고, 바이오마커 또는 바이오마커들에 대하여 분석할 수 있으며, 이러한 바이오마커들은 안드로겐 수용체의 변이된 형태를 포함할 수 있다. 또 다른 예는 바이오마커 또는 바이오마커들은 분석할 수 있는 DNA(예를 들어, 순환 DNA 또는 종양세포 DNA)를 얻기 위해 전혈 샘플을 농축하는 것으로, 이러한 바이오마커들은 안드로겐 수용체의 변이된 형태를 포함할 수 있다.

분석물은 분석되는 샘플의 물질 또는 성분을 의미한다. 예시적인 분석물로 다음 중 하나 이상을 포함한다: 단백질, 펩타이드, 폴리펩타이드, 아미노산, 핵산, 올리고뉴클레오타이드, mRNA, RNA, 마이크로 RNA, 긴 논-코딩 RNA, DNA, 순환 DNA, cDNA, 항체, 탄수화물, 폴리사카라이드, 글루코오스, 지질, 가스(예컨대, 산소 또는 이산화탄소), 전해질(예컨대, 나트륨, 칼륨, 염화물, 중탄산염, BUN, 마그네슘, 인산염, 칼슘, 암모니아, 젖산, 아연, 시트르산), 지질단백질, 콜레스테롤, 지방산, 당단백, 프로테오글리칸, 리포폴리사카라이드, 세포 표면 마커(예컨대, CD3, CD4, CD8, IL2R, 또는 CD35), 종양 마커(BCL-2, Ki-67, ERK5), 전립선 특이적 항원(prostate specific antigen, PSA), 세포질 마커, 치료제, 치료제의 대사물질, 세포(예컨대, 전체 세포, 종양세포, 순환종양세포, 줄기세포, 백혈구, T 세포(예컨대, CD3, CD4, CD8, IL2R, CD35, 또는 다른 표면 마커를 발현하는), 또는 하나 이상의 특이적 마커로 식별된 다른 세포이다. 본 명세서에서 사용하는 용어 “소분자”는 인간 치료 용도로 고려되는 약물, 치료제, 약제 또는 다른 화학적으로 합성된 화합물을 의미한다. 본 명세서에서 사용하는 용어“생물학적”은 인간 치료 용도로 고려되며, 생물학적 소스로부터 유래된 물질이고 합성되지 않은 것을 의미한다. 바이오마커는 유기체의 특정 질병 상태 또는 특정한 생리학적 상태의 지표로서 사용될 수 있는 생물학적 물질이고, 일반적으로 바이오마커는 체액에서 측정되는 단백질 또는 다른 천연 화합물이고, 이들의 농도는 질병 상태 또는 장애의 존재 또는 강도 또는 단계를 반영하며, 질병 또는 이상 또는 장애 치료의 치료상 경과를 모니터링하는데 이용할 수 있고, 임상결과 또는 진행의 대체지표로서 이용할 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 용어 “대사 바이오마커”는 환자 또는 객체의 간 또는 신장 기능의 상태를 결정하는데 사용하는 합성되거나 또는 생체에서 유래된 물질, 분자 또는 화합물을 의미한다. 본 명세서에서 사용하는 용어“유전자형 분석”은 특정 유전자에서 유전적 차이를 결정하는 능력을 의미하며, 유전적 차이는 상기 특정 유전자의 표현형에 영향을 미치거나 또는 미치지 않을 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 용어“표현형”은 유전형에 의한 단백질 세트의 생물학적(대사성 또는 생리학적) 발현 결과물을 의미한다. 본 명세서에서 사용하는 용어“유전자 발현 프로파일링”은 시간적 또는 공간적 방식으로 특정 조직에서 유전자 산물의 생성량 또는 비율 또는 유전자 전사의 활성을 결정하는 능력을 의미한다. 본 명세서에서 사용하는 용어“단백질체 분석”은 정상 및 질병에 걸린 조직에서 단백질 또는 펩타이드의 주요 차이점을 식별하는 단백질 패턴 또는 어레이를 의미한다. 추가적으로 예시 분석물은 본원에 기술되었다. 용어 분석물은 핵산 증폭 반응의 생성물과 같은 초기 타겟 분석물 증폭의 생화학적 방법에 대한 직접적인 산물인 샘플 성분을 추가적으로 포함한다.

조합 요법(Combination Therapy): 본 명세서에서 사용하는 용어 “조합 요법”은 둘 또는 그 이상의 다른 약제학적 제제를 중복 요법으로 투여하여 객체가 동시에 두 제제에 노출되도록 하거나 또는 일시적인 요법으로 투여하여 객체가 둘 또는 그 이상의 제제에 순차적으로 노출되도록 하는 상황을 말한다.

투여 요법(dosing regimen): 본 명세서에서 사용하는 용어 “투여 요법”은 시간에 의해 개별적으로 분리되어 투여하는 투여 단위 세트(전형적으로 하나 이상인)를 말한다. 특정 약제학적 제제에 대한 권장 투여 세트(즉, 양, 시기, 투여 경로 등)는 투여 요법을 구성한다.

개시(initiation): 본 명세서에서 사용하는 용어 “개시”는 투여 요법을 적용할 때 종전에 약제학적 제제를 받지 않은 객체에 대한 약제학적 제제의 첫 번째 투여를 의미한다. 대안적으로 또는 이에 덧붙여, 상기 용어 “개시”는 객체의 치료기간 동안 약제학적 제제의 특정 단위 투여량의 투여를 의미하는 것으로 사용될 수 있다.

약제학적 제제(Pharmaceutical agent): 본 명세서에서 사용하는 용어 “약제학적 제제”는 객체에게 투여할 때, 치료적인 효과를 갖는 및/또는 원하는 생물학적 및/또는 약제학적 효과를 이끌어내는 모든 제제를 의미한다.

약제학적으로 허용되는 에스테르(Pharmaceutically acceptable ester): 본 명세서에서 사용 하는 용어 “약제학적으로 허용되는 에스테르”는 인 비보에서 가수분해되는 에스테르를 의미하고 인체 내에서 분해되어 모화합물을 남기는 에스테르 또는 그의 염을 의미한다.

치료학적-유효량(therapeutically effective amount): 약제학적 제제 또는 제제 조합의 용어 “치료학적-유효량”은 모든 의료적 치료에 적용 가능한 합리적인 이익/위험 비율에서, 치료 객체에 치료 효과를 부여하는 제제의 양을 의미한다. 치료 효과는 객관적(즉, 일부 테스트 또는 마커에 의해 측정 가능) 또는 주관적(즉, 객체가 제공하는 효과에 대한 표시나 느낌)이다. 치료학적-유효량은 일반적으로 여러 단 위 투여량을 포함하는 투여 요법으로 투여한다. 모든 특정 약제학적 제제에서 치료학적-유효량(및/또는 효과적인 투여 요볍 내에서 적절한 단위 투여량)은 예를 들어 투여 경로, 다른 약제학적 제제들과 함께 조합에 따라 매우 다양하다. 또한, 모든 특정 객체에 대한 특정 치료학적-유효량(및/또는 단위 투여량)은 장애가 치료된 정도 및 장애의 심각도를 포함하는 다양한 요인에 의존할 수 있다; 이용한 특정 약제학적 제제의 활성; 이용한 특정 조성; 나이, 체중, 일반 건강, 성별, 및 객체의 식단; 투여 시간, 투여 경로, 및/또는 이용한 특정 약제학적 제제의 배설 또는 대사 속도; 치료 기간; 및 의학적 기술에서 알려진 다른 요인.

치료(treatment): 본 명세서에서 사용하는 용어 “치료”(“치료(treat)”또는“치료(treating)”도 포함)는 부분적으로 또는 완전히, 하나 또는 그 이상의 증상 또는 특징을 완화, 개선, 제거, 억제, 발병 지연, 심각성 감소 및/또는 특정 질병, 장애, 및/또는 발생 감소시키는 모든 약제학적 제제, 약 또는 약제의 투여를 의미한다. 어떤 치료는 관련 질병, 장애 및/또는 상태의 신호를 보이지 않는 객체, 및/또는 오직 질병, 장애, 증후군 및/또는 상태의 초기 신호만을 보이는 객체에게 가능하다. 대안적으로 또는 이에 덧붙여, 어떤 치료는 하나 또는 그 이상 의 관련 질병, 장애 및/또는 상태의 인증된 신호를 보이는 객체에게 가능하다.

본 명세서에서 사용하는 용어 “반응 없음” 또는 “약한 반응”은 치료 후 환자 또는 객체의 임상적 또는 의학적 프리젠테이션, 예후, 증상, 진단 인덱스, 특징, 생존 또는 결과의 변화 없음 또는 최소한의 변화를 말한다. 추가적으로 상기 치료는 하나 또는 그 이상의 증상 또는 특정 질병의 특징, 장애, 증후군 및/또는 상태를 부분적으로 또는 완전히 경감, 개선, 완화, 억제, 발병 지연, 심각도 감소 및/또는 발생 감소시키지 않는 것을 의미한다. 반응 없음은 “효과 없음”, “반응 부족”과 상호 교환적으로 사용할 수 있다. 반대로, 치료에 대한 “반응” 또는 “반응 있음”은 치료 후 환자의 임상적 또는 의학적 프리젠테이션, 예후, 증상, 진단 인덱스, 특징, 생존 또는 결과의 변화를 말하며, 상기 치료는 하나 또는 그 이상의 증상 또는 특정 질병의 특징, 장애, 증후군 및/또는 상태를 부분적으로 또는 완전히 경감, 개선, 완화, 억제, 발병 지연, 심각도 감소 및/또는 발생 감소시키는 것을 의미한다. 반응은 원하는 결과 또는 효과를 얻기 위한 치료 또는 치료제의 능력으로서 “효능”과 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 의도된 결과를 얻기 위한 치료 및 치료제의 질을 반영한다. 따라서, 본원발명의 바이오마커는 의학적 의사결정을 돕는데 사용된다. 예를 들어, 치료과정의 평가 동안, 환자의 샘플을 바이오마커 또는 바이오마커 패널의 존재/부재 또는 레벨을 결정하여 분석하고, 그 다음 바이오마커 분석 결과에 기초하여 화학식 I 또는 화학식 Ⅱ의 화합물을 상기 환자에 투여한다.

단위 투여량(unit dose): 본 명세서에서 사용하는 용어 “단위 투여량” 또는 “투여량”은 전형적으로 투여 요법의 함량에서 약제학적 제제의 개별 투여를 의미한다.

표준 화학 용어의 정의는 뉴욕, 플리넘 프레스(Plenum Press )의 Carey 및 Sundberg 저 “고급 유기 화학 4판(ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY 4^THED.)” Vols. A(2000) 및 B(2001)를 포함한 참고 문헌에서 찾을 수 있는데, 이의 교시내용은 참조로서 전문이 본 명세서에 삽입된다. 별도의 표시가 없다면, 관련 당해 기술분야 내 질량 분광법, NMR, HPLC, 단백질 화학, 생화학, 재조합 DNA 기법, 및 약리학의 종래의 방법을 이용한다.

고체 분산: 본 명세서에서 사용된 용어 “고체 분산”은 두 개의 다른 성분, 일반적으로 내분산된 이차 물질(예컨대, 활성 약제학적 성분)을 갖는 고체 매트릭스를 포함하는 조성물을 말한다.

고체 매트릭스: 용어 “고체 매트릭스”는 이차 물질(예컨대, 활성 약제학적 성분)의 분자들이 내장 또는 내분산된 고체상을 말한다.

치료 방법

일단 전립선암이 진단 및 발전되면 임상관리 옵션으로 기대(expectant), 정기(regular), 또는 간격(interval) 요법 또는 감시, 수술, 방사선 치료, 저온수술, 호르몬 요법, 화학 요법, 면역 요법 및 백신 치료를 포함한다. 종양의 단계 및 등급에 따라 치료 옵션에서 나이와 예상수명 및 다른 부수적인 건강 상태를 포함하는 것이 종종 고려된다. 전립선암은 안드로겐-의존적 질환이므로 호르몬 요법 또는 안드로겐 결핍 요법(androgen deprivation therapy, ADT) 또는 안드로겐 억제 요법은 체내에서 안드로겐 레벨을 낮추거나 또는 전립선암 세포에 안드로겐이 도달하는 것을 막는 것(화학적 거세)을 전반적인 목표로 한다. 호르몬 요법은 LHRH 아고니스트(Lupron, eligard, goserelin, tripterelin, histrelin); LHRH 안타고니스트(firmagon)를 포함한다. 호르몬 요법은 종양의 외과적 절제, 고환 절제술(외과적 거세) 또는 방사선 요법 또는 방사성 의약품(Radium 223 Dichloride, Xofigo (Radium 223 Dichloride)과 함께 사용될 수 있다. 안드로겐 생산 감소를 목표로 하는 치료제로 아비라테론(CYP17 억제제)을 포함한다. 항-안드로겐 치료제는 안드로겐 수용체를 억제하는 것을 목표로 하며, 그 예로 플루타미드(flutamide), 비카루타미드(bicalutamide), 니루타미드(nilutamide), ARN-509 및 엔자루타미드(enzalutamide)가 있다. 항-안드로겐 치료는 고환절제술 또는 제1선 호르몬 요법으로서 LHRH 유사체와 결합될 수 있다. 이것은 병용 안드로겐 차단 요법(combined androgen blockade, CAB)으로 불린다. 다른 안드로겐 억제 약물로 에스트로겐(estrogens) 및 케토코나졸(ketoconazole)이 포함된다. 따라서, 안드로겐 수용체 신호전달 경로를 타겟팅하는 것이 약물 개발에 주요하며, 광범위하게는 CYP17 억제제 또는 조절제, 항-안드로겐, 샤페론 억제제(열충격 단백질을 타겟팅, Hsp-27 억제제), 안드로겐-수용체 조절제(수용체의 전사촉진 도메인을 차단)를 포함한다. 백신 치료, 현재 Sipuleucel은 전립선암을 인식하는 인체 면역 시스템 및 항-종양 면역 반응을 신장시키기 위한 것이다. 이러한 형태의 요법은 각각의 백신으로 “규격품”인 것은 아니고, 실험실에서 PAP(prostate acid phosphatase)에 노출한 후 각 환자로부터 유래된 유일한 백혈구들로부터 만들어진다. 다른 면역치료제로 이필리무맙(ipilimumab)(CTLA-4 안타고니스트)이 포함된다. 거세 저항성 전립선암(castration resistant prostate cancer, CRPC)은 안드로겐 결핍 또는 안드로겐 억제 요법이 전립선 종양의 증식 또는 전이를 늦추는 것에 더 이상 효과적이지 않은 환자에 사용되는 용어이다. 상기 질병의 단계는 치료제에 대한 일차 또는 획득 저항성과 관련되어 있기 때문에 몇 가지 치료 옵션들이 있으며 암 화학요법(도세탁셀 및 카바지탁셀이 예가 된다)으로의 확대가 그 중 하나이다.

현재 전립선암 환자의 치료를 위해 다음과 같은 화합물을 사용할 수 있다: Abiraterone Acetate, Bicalutamide, Cabazitaxel, Casodex (Bicalutamide), Degarelix, Docetaxel, Enzalutamide, Goserelin Acetate, Jevtana (Cabazitaxel), Leuprolide Acetate, Lupron (Leuprolide Acetate), Lupron Depot (Leuprolide Acetate), Lupron Depot-3 Month (Leuprolide Acetate), Lupron Depot-4 Month (Leuprolide Acetate), Lupron Depot-Ped (Leuprolide Acetate), Prednisone, Provenge (Sipuleucel-T), Radium 223 Dichloride, Sipuleucel-T, Taxotere (Docetaxel), Viadur (Leuprolide Acetate), Xofigo (Radium 223 Dichloride), Xtandi (Enzalutamide), Zoladex (Goserelin Acetate), Zytiga (Abiraterone Acetate).

갈레테론(화학식 Ⅱ의 화합물)은 안드로겐-민감성 암에 대한 치료제로 개발되고 있다. 갈레테론은 스테로이드 합성 경로에서 CYP17 리아제의 유효한 억제제이고, 또한, 독특하게 안드로겐 수용체에 안드로겐이 결합하는 것을 방해하며, 안드로겐 수용체를 하향조절한다. 안드로겐 신호전달 경로에 있어서 이러한 효과들은 전립선암 성장을 억제하는 결과를 나타낸다(본원발명에서 인용된 US 7,875,599 참조).

본원에서 제공하는 방법은 평가를 향상시키는 수단으로서 안드로겐 의존적 질병, 질환, 증후군 및 상태에 대하여 의학적인 의사 결정을 도우며, 치료 예측 과정을 최적화하고, 화학식 I 및 더욱 바람직하게는 화학식 Ⅱ의 화합물의 사용을 최적화한다. 본원에서 기술하고, 제공하는 방법은 갈레테론 치료에 반응할 가능성이 있는 환자를 식별하거나 약물에 반응하지 않는 환자를 식별하는데 사용된다. 약물, 갈레테론, 또는 바이오마커 분석에 의한 치료 옵션의 임상 평가 또는 환자 샘플로부터의 바이오마커 패널에 반응할 가능성이 있는 환자를 스크리닝하여, 갈레테론에 반응할 가능성이 있는 것으로 선별되는 전립선암 환자의 경우, 상기 환자는 암 진행 및 전이에 있어서 감소된 위험성을 가지며, 전체적으로 나은 결과를 보일 수 있다. 또한, 약물, 갈레테론에 반응하는 환자를 식별하는 진단방법은 비-반응성 환자에게 유익할 것이므로, 이러한 방법들은 환자들을 식별하여 경험적 치료 관리 보다 훨씬 이전에 다른 치료적 접근 방식으로 전환할 수 있다는 장점이 있다. 안드로겐 생산 억제, 안드로겐 수용체 활성 방해 및 하향조절하는 세 가지 장점 때문에 갈레테론은 PCa 치료제 내성을 보이는 케이스에 대하여 유력한 후보 치료제가 된다. 예를 들어, 만약 항-안드로겐이 수용체에 있어서 리간드 결합 부위를 통해 안드로겐 수용체 활성 억제 능력을 상실하는 경우, 갈레테론은 항-안드로겐 내성 세포에서 항-증식제로서 기능하는 치료제로서 선택될 수 있다. 뿐 만 아니라, 만약 탁산이 종양 세포에서 세포 분열을 차단하거나 또는 종양 증식을 억제하는 능력을 상실하는 경우, 갈레테론은 탁산(예를 들어, 도세탁셀 또는 카파지탁셀) 내성 세포에서 항-증식제로서 기능하는 치료제로서 선택될 수 있다. 따라서, 치료제 내성 바이오마커의 식별은 이러한 내성 메커니즘을 우회함으로써 활성을 갖는 것으로 알려진 치료법에 대한 선택을 최적화할 수 있다.

또한, PCa는 다인성 질환이므로 최적의 갈레테론 치료에 대한 바이오마커는 질병 상태, 치료 최적화 및 결과에 대한 지표인 바이오마커의 패널 형태일 수 있다. 갈레테론은 단독 또는 다른 치료제와의 결합으로 처방될 수 있으며, 따라서, 바이오마커, 바이오마커들, 또는 바이오마커 패널은 유틸리티, 효능, 안전성 또는 독성을 예측하는데 도움이 될 수 있고, 갈레테론의 단독 투여 뿐 만 아니라 다른 치료제와의 결합 투여에 대한 의학적인 의사 결정을 도울 수 있다.

바이오마커는 예후, 예측, 약동학적/기계론적 또는 대리 마커가 될 수 있다. 예후 바이오마커는 치료에 대하여 독립적으로 질병에 대한 예상 결과를 예측한다. PCa에서 예후 바이오마커는 PSA 레벨, 글리슨 스코어, 질병 확산의 모니터링 패턴, CTC의 존재/부재/형태/수, 젖산 탈수소효소 레벨, 및 고통을 포함한다. 예측 바이오마커는 질병의 형태 또는 숙주의 특징으로서 특히 치료 성과의 향상에 관여할 수 있다. PCa 예측 바이오마커는 다음과 같다: PAS 레벨, 생검 시기, 재생검 시기, 치료 개시 시기 및 치료 변경 시기. 약동학적 바이오마커는 작용 메커니즘 또는 약학적 개입의 결과를 나타낼 수 있으며, PCa에서 이들은 안드로겐(테스토스테론 또는 DHT)의 손실, AR 특이적 유전자 발현의 상향 또는 하향 조절(즉, 단백질 분석), 면역 반응성(항체 또는 특이적 면역세포의 검출), PSA 레벨 또는 광범위하게 종양 수축을 포함할 수 있다. 대리 바이오마커는 금 표준 결과(예컨대, 생존)에 대한 중간 엔드포인드로서 치료 효과를 측정하는데 사용된다. PCa에서 대리 마커는 CTC 계수, PSA 감소, 방사선 PFS(progression free survival)를 포함한다. 종합적으로 바이오마커들은 생검 또는 재생검의 시기 및 위치를 포함하는 현재 임상적 시험을 지정하는 합리적인 접근을 제시하며, 중재적 치료법(수술 및 유사한 방법), 또는 치료법의 변경/결합을 제공한다. 갈레테론 치료에 있어서 보조원(companion)에 대한 바이오마커 또는 바이오마커 패널을 식별하는 것은 질병 임상 관리에 대한 강력한 의사결정 능력을 제공할 수 있다. 예측 및 대리 바이오마커는 임상 관리 및 의사 결정에 대하여 중요한 역할을 하며, 예후 바이오마커와 결합시키는 경우, 임상 관리에 있어서 더 큰 가치를 제공할 수 있다. 치료 후 예후 인자에 치료 전 레벨과 비교하여 감소된 PSA, 통증 개선, 삶의 질 개선(환자가 직접 측정), CTC 수의 변화(예를 들어, 혈액 샘플 mL 당 5 이상에서 5 이하로) 및 CTC 특징의 변화(예를 들어, CTC의 사이즈), PSA PFS(Progression Free Survival), 방사선 PFS, 종양 항원에 대한 면역 유도(sipuleucel-T)가 포함된다. PCa는 골 전이에 대하여 높은 경향성을 가지며, 이는 골 모방(osteomimicry) 또는 골 미세환경에 부착할 수 있도록 하는 부착 분자의 수득을 통해 매개된다고 여겨진다. 졸레드로닉(zoledronic) 및 데노수맙(denosumab)과 같은 제제는 종양 골 기질의 상호작용을 방해할 수 있으며, 그에 따라 골절, 골에 대한 방사선/수술 및 척수 압박과 같은 SREs(skeletal related events)를 제한한다. PCa 골전이의 효과는 골 타입 1 콜라겐 분해 산물 N-텔로펩타이드(오줌/혈청 Ntx)와 같은 골 마커 및 주석산-저항성 산 포스파타아제 5b, 혈청 타입 1 C 텔로펩타이드, 오스테오폰틴과 같은 다른 마커와 간접적으로 연관될 수 있다. 다른 바이오마커로 골 알칼라인 포스파타아제(bone alkaline phosphatase, BAP, 또는 전체 알칼라인 포스파타아제의 하나의 성분)와 같은 파골세포 활성제, 또는 광범위하게 하나 이상의 OPG/RANKL/RANK 시스템, 우성, 파골세포 형성의 최종 매개자가 포함될 수 있다. PCa의 또 다른 임상 결과는 골수 억제로 인한 빈혈이다. 안드로겐 차단 요법, 신장 질환, 화학요법 독성, 만성질환의 빈혈, 혈액 손실로 인한 철 결핍, 골수 침투 또는 다른 공존하는 질병으로 인해 빈혈이 나타날 수 있다. 헤모글로빈 레벨 및 빈혈은 노모그램 CRPC 위험-기반 분류(빈혈, 골 스캔에 의한 진행, 내장 전이, 통증)에서 예후 인자가 되는 것으로 나타났다. 빈혈은 숙주 반응 뿐 아니라 PCa의 부담을 반영하는 카테고리로 나뉜다.

PCa의 다른 중요한 예후 지표는 젖산 탈수소효소(lactate dehydrogenase, LDH)이다. LDH의 증가는 기본적인 종양 크기 또는 악성 종양 표현형을 반영하는 것으로 여겨진다. LDH 레벨은 임상 실험에서 무작위적 환자들의 임상적인 계층화에 유용하며, 예후 의사결정을 위해 사용한다.

전립선암에 대해여 안드로겐 수용체 활성 및 유전자 발현 프로파일링이 연구되고 있다. 바이오마커를 탐색할 때, 상향 조절되는 유전자를 식별하고, 이 유전자 산물이 후보 바이오마커일 수 있는지를 시험하는 것으로부터 시작한다. 유전자 발현 프로파일링 및 치료 저항성 메커니즘에 발현을 연결하는 것은 Holzbeierlein et al, Am. J. Path. 164(1), pp 217-227 2004에 기술되어 있다. 전립선암에서 특정 유전자들의 증가 또는 감소된 발현이 확인되었다. 또한, 특정 유전자들의 유전체 변화가 전립선암에서 나타날 수 있으며, 이들은 다음을 포함한다: 재배열(ETS 전사인자, RAF, KRAS); 돌연변이(안드로겐 수용체, PIK3CA, AKT, RAF, KRAS); 증폭(안드로겐 수용체, PIK3CA, MYC, AURKA); 손실(PTEN, RB1). 다른 알려진 유전체 변화는 SPOP, FOXA1, AURKA, MED12, MAGI-1 및 CHD1 유전자에서 나타난다. ETS 융합은 PCa의 50% 이상에서 발견할 수 있다. 표적 치료 또는 바이오마커는 예를 들어, PARP 또는 DNAPK의 억제를 타겟팅 하거나 ETS 융합에 대하여 환자 샘플을 분석하는데 유용할 수 있다. 종양 유전자 발현, RAS/RAF, MYC 뿐 만 아니라 종양 억제 유전자 RB1은 유용한 바이오마커일 수 있다.

안드로겐 수용체는 전립선암 세포의 정체 및 활동의 중심 유전자에 대한 큰 레퍼토리를 조절하는 것으로 알려져 있다. 긴 논-코딩 RNA, 예를 들어PCGEM1 및 PRNCR1의 과발현은 전립선암의 민감성과 관련되어 있다. 최근, PCGEM1 및 PRNCR1가 CRPC에서 과발현되며, 리간드 의존적 및 리간드 비의존적 AR-매개 유전자 활성화 프로그램을 활성화하고, 전립선암 세포에서 억제되지 않은 증식을 유도할 수 있다는 것이 보고되었다(Yang et al. Nature 2013, 500(7464):598-602)

전립선암 생물학은 낮은 재발 위험을 갖는 국소에 국한되는 종양에서 진행 위험이 높은 종양까지 다양하다. 현재 몇 가지 바이오마커들이 전립선암 환자들에 대하여 사용된다. 예를 들어, 글리슨 스코어 및 혈청 PSA(prostate specific antigen) 레벨이 국소 전립선암 환자의 병리학상 단계를 예측하기 위해 개별적으로 사용된다. 종양 분화 정도는 혈청 PSA의 발현에 큰 영향을 미치기 때문에 혈청 PSA 레벨은 단독으로 정확하게 종양 크기를 반영하지는 않는다. CTC는 정확하면서 비독립적으로 PCa를 예측할 수 있다. 어떤 연구에서는 CRPC에서 전체 생존기간에 CTC를 식별하는 것을 연결하는 보고가 있었다. 다른 연구는 예를 들어, 안드로겐 수용체(AR) 공동-활성제, LSD1(lysine-specific histone demethylase 1) 및 FHL2(four and a half LIM-domain protein 2), AR, 글리슨 스코어와 함께 p53, 글리슨 등급 및 PSA 레벨과 관련있는 임상학적 점수를 갖는 어떠한 관련 단백질들의 발현 패턴의 상호 연관성과 같은 바이오마커의 패널을 개발하는데 초점을 맞추고 있다.

몇몇의 치료적 옵션이 존재하는 PCa 단계인 CRPC에 대한 바이오마커는 내장성 전이 질환의 발달(예컨대, 신장, 뇌, 장, 췌장, 대장, 폐, 부신, 유방, 간 전이), 기능상태, 통증, 헤모글로빈, 빈혈, 알칼라인 포스파타아제(골), 통증, PSA 및 RT-PCR에 의한 PSA, PSA 동력학, CTC 수, 젖산 탈수소효소, 알부민, 진행 타입(즉, 골, 측정가능한 질병, 또는 PSA 증가만), VEGF 레벨, IL-6 레벨, 크로마그라닌-A 레벨, 혈청 TRAP-5b 및 다른 골 전환 마커(sCTX, P1NP, 및 그 외), 일차 종양에서 글리슨 합계, 및 소변 N-텔로펩타이드를 포함한다.

바이오마커 또는 바이오마커 패널은 하나의 측정된 특성, 물질, 또는 분석물 또는 특성들의 그룹, 물질들 또는 분석물들이고, 이는 정상적인 생물학적 과정, 발병 과정, 또는 치료적 개입에 대한 약리학적 반응의 지표로서 객관적으로 측정 및 평가된다. 종양의 식별 및/또는 위치, 노드, 및 TNM(tumor-node metastasis)을 포함하는 암 병기(staging)는 바이오마커의 가장 넓은 임상적 세트일 것이다. 바이오마커는 정기적인 모니터링을 통해 환자 샘플로부터 쉽게 얻을 수 있으며, 이러한 바이오마커는 쉽게 얻을 수 있는 전혈, 혈청 또는 혈장, 소변, 점액, 분뇨, 눈물, 정액에서 분석한다. 그러나, 어떠한 경우에 바이오마커는 생검 또는 예를 들어, 종양, 골, 피부, 치아, 조직 생검(간, 신장, 대장, 폐, 췌장)에 대한 조직 샘플링과 같이 침습적인 절차를 더욱 요구하는 환자 샘플에서 분석될 수 있다. 대안적으로 전립선암으로부터 유래한 순환종양세포 또는 엑솜 또는 전이성 세포를 바이오마커로 시험할 수 있다. 바이오마커는 생물학적, 생리학적 분자, 화합물, 물질, 또는 분석물을 포함하며, 존재/부재, 레벨, 농도, 값, 강도, 활성 또는 측정을 결정하기 위해 분석된다.

바이오마커 분석을 위해 이미징 방법 및 특이적 검출과 같은 최소 침습 절차를 이용하는 것이 가장 유리하며, 바이오마커 특이적 나노입자 또는 자성 나노입자, 방사선 물질, 또는 인 비보에서 바이오마커를 특이적으로 이미징하는 다른 장치와 같이 이미징 분석을 이용하는 평가가 이용될 수 있다. 바이오마커는 당업계에 알려진 다음의 표준 방법을 이용하여 검출할 수 있다: 면역검출, PCR(실시간 PCR, RT-PCR, qPCR, TaqMan PCR), 크로마토그래피, 질량 분석, NMR 및 그 밖에 유사한 것. 환자 또는 객체 샘플로부터 분리 또는 유래한 RNA를 이용하여 실시한 유전자 발현 어세이를 통해 얻은 바이오마커는 RNA 정량, RNA QC 및 역전사, DNase 1 처리 및 PCR 기반 정량적 유전자 발현 분석 및 마이크로 RNA 어세이를 포함한다. 유전자 발현 분석은 고, 중 또는 저밀도 어세이 또는 유전자 발현 어레이의 결합을 포함할 수 있으며, 이러한 분석은 안드로겐 수용체의 활성화에 의해 유도되는 것으로 알려진 많은 유전자에서 유전자 발현 패턴 인식의 분석을 허용하는 것에 초점을 맞추고 있다. 바이오마커는 발병 과정의 특성일 수 있으며, 통증, 용이성 및 배뇨 횟수, 성기능 및 그 외 유사한 것들과 같은 삶에서 건강의 질을 측정하는 것을 포함할 수 있다.

안드로겐 수용체 및 바이오마커로서 안드로겐 수용체 변이

안드로겐 수용체 유전자는 Xq12에 염색체 위치를 가지며, X 염색체 상에 위치하는 분자는 67,544,031 내지 67,730,618 염기쌍이다. 안드로겐 수용체는 8 엑손으로 구성되는 것으로 현재 알려져 있다(도 1 참조). 엑손 1은 전사 활성화 위치를 포함하는 아미노-말단 도메인(amino-terminal domain, NTD)을 코딩하고; 엑손 2-4는 DNA-결합 도메인(DNA-binding domain, DBD)을 코딩하며; 엑손 5-8은 리간드-결합 도메인(Ligand-binding domain, LBD)을 코딩한다. 대안적인 스플라이싱 변이체는 예를 들어, LBD 결여가 존재한다. 이러한 변이체들은 구조적으로 활성화될 수 있다. LBD 결여 스플라이스 변이체는 예를 들어, DNA가 결합하는 핵에 위치할 수 있으며, 리간드에 독립적으로 전이를 활성화시킬 수 있다.

안드로겐 수용체 유전자는 엑손 1에 두 개의 다형성 트리뉴클레오타이드 미세위성을 포함한다. 첫 번째 미세위성(5’말단에 가장 가까운)은 글루타민 코돈 “CAG”의 8 내지 60 반복을 포함하며, 이 부분은 폴리글루타민 지역으로 알려져 있다. 두 번째 미세위성은 글리신 코돈 “GGC”의 4 내지 31 반복을 포함하며, 이 부분은 폴리글리신 지역으로 알려져 있다. 일반적으로 폴리글루타민 지역에서 AR 유전자의 CAG 반복 수는 10 이상 내지 약 36의 범위이며, 백인 남성의 평균 수는 21, 흑인 남성의 평균 수는 18이다. 일부 연구들은 짧은 CAG 반복을 갖는 남성에서 전립선암의 위험이 높으며, 암 세포에서 유전자의 추가적인 사본은 질병의 진행과 관련될 수 있다고 보고하였다. 척추 및 안구 위축(케네디 병)은 AR 유전자에서 CAG 트리뉴클레오타이드 반복의 확장에 의해 발생한다. 케네디 병에서 CAG는 38 내지 60회 이상 비정상적으로 반복된다. 유방암에서 긴 CAG 반복 영역은 여성의 유방암 위험 증가와 연관되어 있음을 시사하고 있으며, 짧은 CAG 반복 영역은 감소된 위험과 연관된다. 다른 연구는 짧은 CAG 반복 영역이 유방암 및 양성 유방 질환 모두의 위험 증가와 관련될 수 있음을 나타낸다. 또한, 짧은 CAG 반복 영역은 더욱 공격적인 형태의 유방암과 관련되어 있다. AR 유전자에서 긴 CAG 반복 영역은 여성에서 자궁내막암의 위험을 증가시킬 수 있다. 확장된 CAG 영역은 안드로겐 수용체의 구조를 변화시키지만, 그 변화된 단백질이 어떻게 세포 및 안드로겐-AR 매개 세포 내 반응에 지장을 주는지는 불분명하다. CAG 반복을 포함하는 안드로겐 수용체 단백질의 단편은 세포 내 축적되며, 이러한 축적은 정상 세포의 기능을 방해할 수 있다. 상기 축적은 세포사멸을 초래할 수 있다. 케네디 병에서는 근육 움직임을 제어하는 뇌 및 척수에서 신경 세포 손실이 있다. 반면, 전립선암 세포, 또는 AR 유전자 산물에서 낮은 CAG 반복을 갖는 세포는 AR 유전자에서 낮은 수의 CAG 반복을 갖기 때문에 AR 단백질 단편의 축적을 회피하며, 그런 이유로 AR 단백질 발현 및 기능을 수행할 가능성이 높다. 따라서, AR 유전자 산물에서 CAG가 반복되는 수를 식별하는 것은 안드로겐-의존적 질환의 강력한 바이오마커 또는 안드로겐-의존적 질환의 치료 요법이 될 수 있다.

전립선암은 안드로겐 수용체 의존적 질환이다. 상술한 치료는 때때로 안드로겐 수용체, 상기 수용체에 결합하는 리간드, 또는 안드로겐에 의해 매개되는 세포 내 신호전달 경로를 목표로 한다. PCa는 선택 및 치료 압박 과정에 의해 이러한 치료 경로(내성, 치료에 대한 내성, 치료 실패)를 회피하고, 종양의 증식 및 “건강”에 연관된 주요 단백질을 변이시키는 것으로 나타났다. 돌연변이 또는 유전체 변화는 기능의 수득 또는 상실, 증가 또는 감소된 리간드 결합, 증가된 또는 감소된 유전자 발현(안드로겐 수용체 자체의 유전자 발현 변화 또는 선택성 또는 스테로이드 수용체 활성에 관여된 유전자 산물), 스테로이드 수용체 DNA 결합의 증가 또는 감소, 수용체 구성성분 활성 또는 리간드 반응성의 손실, 이량화하는 수용체의 능력 변화, 반응기 단백질 상 리간드 결합 위치의 변화-예컨대, 공동인자는 증폭제 또는 억제제가 됨, 안타고니스트는 아고니스트가 됨, 리간드의 무차별적 혼합(예컨대, 프로게스테론, 하이드록시코르티손, 에스트로겐 및 코티솔은 정상 조건 하에서 안드로겐 수용체에 결합하지 않고, 안드로겐 수용체 내 리간드 결합 돌연변이는 다른 생리학적으로 관련있는 스테로이드에 의해 결합 및 활성화를 가능하게 한다)의 결과를 초래할 수 있다. 따라서, “변형된” 또는 “돌연변이된” 또는 “변이” 안드로겐 수용체는 야생형과 비교하여 상대적으로 변형된 안드로겐 수용체를 언급하기 위해 사용된다. 예를 들어, 변형된 안드로겐 수용체는 상술한 하나 이상의 기능의 수득 또는 손실을 발현한다. 변형은 엑손 스키핑, 잠재 스플라이싱 기증자/수납자 용도, 및 잠재 엑손 삽입; 아미노산 치환, 결실, 또는 삽입; 전사 후 변형 및/또는 번역 과정 후(즉, 글리코실화, 폴딩, 인산화, 유비퀴틴화 또는 그 외 유사한 것)를 포함하는 스플라이스 변이체이나 이에 한정되는 것은 아니다.

전립선암에 대한 바이오마커는 안드로겐 수용체의 발현 변이체들을 포함하며, 알려진 돌연변이들은 확립된 세포주 또는 종양 생검에서 발견되었다. 돌연변이는 아미노산 치환, 삽입 또는 결실일 수 있다. 대안적으로, 확인된 스플라이스 변이가 있다. 예시적인 돌연변이로는 예를 들어, E43G, L54S, Q58L, L57Q, Q64R, △Q86, Q112H, G142V, E166S, K180R, L192F, Q198G, E211E, D221H, N222D, T227C, M266T, P269S, A251V, E253K, S296R, P334F, P340L, A356V, P390L, G414S, W433L, T438P, T438I, L444S, G449D, G451D, G456S, G457D, R484C, T497I, A498T, P499P, V508L, G524S, G524D, D528G, △L547, △P554, T573A, L574P, K580R, A586V, A587S, L594M, K609E, R629Q, K630T, S646D, S647N, E665D, Q670R, I672T, G683A, V716M, V715M, L701H, L720E, A721T, V730M, R726L, L744V, A748V, M749I, G750S, F754L, T755A, V757A, S759P, Y763C, W741C, F747L, N756A, V757I, R760K, W741X, △G743, W751X, S782N, R786X, W796O, L797P, Q798E, S791P, I799P, L830P, R846G, Q867X, H874Y, T877A, T877S, V866M, L880Q, L872P, D879G, M886I, A896T, Q902R, F891L, G909Q, Q919R, D890N, M895V, 및 K910R을 포함한다. 예를 들어, 아미노산 치환은 T877A (T878A), D879G (D878G), W741C, W741L, M749L, R629Q, G142V, P533S, T575A, H874Y 또는, F876L이다. 이러한 점 돌연변이는 스테로이드 수용체 단백질의 세 개 주요 영역으로 분류할 수 있다: 1) LBD 돌연변이(T877A, D879G, W741C. W741L, M749L, H874Y, F876L) 및 LBD에서 돌연변이는 수용체 단백질 형태 변화 또는 상기 리간드 포켓에서 아미노산 R 그룹의 변화 또는 리간드 결합 상실을 초래하는 구조, 리간드 인식의 상실, 안타고니스트에서 아고니스트로 전환, 및/또는 리간드의 무차별적인 혼합 때문에 리간드 결합을 변형시킬 수 있다; 2) NTD 또는 경첩 영역 변이(R629Q, G142V, P533S)는 수용체 전사촉진 능력, 전사 기구와 상호작용 또는 공동 인자/조절자에 영향을 줄 수 있고, DNA 결합, 유전자 발현 조절, 또는 핵 전좌와 같은 수용체 기능 변화를 초래할 수 있다; 또는 3) DBD 변이(T575A)는 유전자 발현을 조절하는 수용체의 능력에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어 다음을 포함한다: 안드로겐 수용체에서 H874Y 변이는 22Rv1 및 CWR22RV1 세포에서 에스트라디올, 프로게스테론, 하이드로코르티손, 플루타미드, 및 비카루타미드의 결합을 허용하는 것으로 나타났다; D878G는 DHT의 손실과 테스토스테론 결합 및 활성을 부여하는 것으로 보인다; W741C 돌연변이는 아고니스트로서 비카루타미드 및 플루타미드를 부여한다; F876L은 ARN-509 및 엔자루타미드를 안타고니스트에서 아고니스트로 변화시킨다; M749L은 에스트라디올에 과민성을 부여한다; T575A는 AR-비특이적 모티프(즉, GRE)에 우선적으로 결합하게 한다; R629Q는 DHT로 기능을 얻게 한다.

스플라이스 변이는 엑손 tm키핑, 잠재 스플라이싱 제공자/수용자 사용, 및 잠재 엑손 포함을 포함한다. 확인된 변이로 AR-V1, AR-V2, AR-V3, AR-V4. AR-V5, AR-V6, ARV7, AR-V567es, AR-V7, AR-V9, AR-V12, AR-V13, 및 AR-V14를 포함한다. 참조하면, 예를 들어, 미국 특허 출원번호 2011/0110926, 미국 특허 출원번호 8,133,724, 및 미국 특허 출원번호 2013/0130241. 일반적으로 안드로겐 수용체 변이체는 LBD 및/또는 리간드 결합을 부여하는 안드로겐 수용체의 카르복실 말단 부위의 일부 또는 전부가 결여된다.

거세 저항성 전립선암의 임상학적 연구(Antonarakis E, Lu C, Wang H, et al. Androgen Receptor Splice Variant-7 Predicts Resistance to Enzalutamide in Patients with Castration Resistant Prostate Cancer. 2014 AACR Annual Meeting. Abstract 2910. Presented April 7, 2014)에 따르면, 환자의 39%가 순환종양세포에서 AR-V7 mRNA를 발현한다. 　　이러한 환자 집합은 항-안드로겐 요법에 대하여 안 좋은 예후 및 안 좋은 반응을 보인다. 특히, 이들 환자들은 엔자루타미드를 투여하였을 때 PSA 감소를 보이지 않았고, PSA 레벨이 53%에서 50%로 감소되며, 긴 진행시간(6.1 개월)을 갖는 AR-V7 음성 환자와 비교하여 상대적으로 짧은 진행시간(2.1 개월)을 보였다. 어떠한 구현예에서, 안드로겐 AR-V7 변이의 존재는 엔자루타미드(Efstathiou et al. European Urology 2014)와 같은 항-안드로겐에 대한 내성과 연관된다. 어떠한 구현예에서, 갈레테론은 AR-V7이 발현되는 종양을 갖는 것으로 확인되는 객체에 투여된다. 다른 구현예에서, 갈레테론은 카르복시 말단 손실을 나타내며, 안드로겐 수용체가 발현되는 종양을 갖는 것으로 확인되는 객체에 투여된다.

AR-V12로 알려진 다른 변이는 안드로겐 수용체 양성 전이성 샘플에서 약 40%의 비율로 나타난다. 거의 60%의 안드로겐 수용체 양성 전이성 샘플이 하나 이상의 안드로겐 수용체 스플라이스 변이를 발현하는 것이 제안되었기 때문에, 대부분의 종양은 AR-V12 스플라이스 변이를 가질 것으로 여겨진다. 또한, AR-V12는 아비라테론에 대하여 내성을 갖는 남성 샘플에서 발견되었다(Mostaghel et al. 2011). AR-V12 변이는 리간드 결합 도메인이 결여된 상태로 구성적 활성이 있는 것으로 밝혀졌다.

또 다른 이러한 변이는 호르몬-불감성 종양의 33%에서 보고된 AR 점 돌연변이 T878A(또는 “T877A”)이다. 이 돌연변이는 AR의 무차별적 혼합을 증가시키며, AR-T878A를 활성화시키기 위해 아비라테론을 투여한 환자에서 프로게스테론이 증가된다. 따라서, 상기 종양은 계속되는 안드로겐 차단에도 불구하고 성장을 계속하고, 아비라테론 내성은 AR 변이 발현에 의해 부여될 수 있다. 또한, 상기 돌연변이는 이 돌연변이를 운반하는 종양에서 수용체의 결합 특이성을 변화시키며, 비카루타미드가 그 활성을 잃는 동안, 플루타미드는 아고니스트로서 작용한다. AR-T878A는 야생형 AR에 대하여 6배 증가된 활성을 갖는다. 어떠한 구현예에서, 안드로겐 AR-T878A 변이의 존재는 엔자루타미드 및 아비라테론과 같은 항-안드로겐의 내성과 연관된다. 어떠한 구현예에서, 갈레테론은 AR-T878A가 발현되는 종양을 갖는 것으로 확인된 객체에 투여된다.

또 다른 이러한 변이는 AR 점 돌연변이 F876L이다. 이 단일 아미노산 돌연변이는 AR LBD 내에 있으며, 엔자루타미드 및 ARN-509 결합에 영향을 미치며, 궁극적으로는 잠재적으로 두 화합물에 대한 종양 저항성을 매개한다. F876L은 ARN-509 투여 환자의 약 10%에서 발견된다. F876L 돌연변이는 항-안드로겐 화합물에 대한 내성을 유도하기 때문에 안타고니스트에서 안고니스트로 효과를 전환시킨다고 가정된다.

어떠한 구현예에서, AR 변이는 객체로부터 분리된 종양 샘플에서 검출한다. 예를 들어, 순환종양혈액 세포는 객체로부터 분리하며, 세포는 AR 변이 존재에 대하여 평가한다. 일 구현예에서, 세포는 AR 단백질의 C-말단 부위(예컨대, 리간드-결합 도메인)에 결합하는 항체의 면역반응성에 대하여 평가한다. 예를 들어, 리간드-결합 도메인에 대하여 특이성을 갖는 항체를 사용한다. 면역반응성의 결여는 리간드-결합 도메인이 없는 AR 변이의 존재를 나타내는 반면, 면역반응성의 존재는 야생형 AR- 단백질을 포함하는 리간드-결합 도메인을 갖는 AR 단백질의 존재를 나타낸다. 또한, 분석은 AR 단백질의 NH₂ 부위에 특이적인 항체를 이용하여 실시할 수 있으며, C-말단이 절단되거나 그렇지 않은지는 전체 AR 단백질의 존재를 검출하여 알 수 있다. 또 다른 구현예에서, AR 변이의 검출은 AR 변이를 코딩하는 핵산(DNA 또는 RNA 포함)의 존재 또는 레벨을 측정함으로써 실시한다. 측정은 예를 들어, 핵산 증폭 반응, 유전자 발현 어세이 또는 시퀀싱-기반 방법을 이용하여 실시한다. 어떠한 구현예에서, ARV-7 검출은 본원의 참고문헌으로 그 전체가 인용된 미국 특허 제2011-0110926호(2011년 1월 18일 출원)에 기재된 바와 같이 실시한다. 예를 들어, RNA 전사체의 PCR 증폭은 절단된 ARV-7 전사체를 증폭하도록 디자인된 프라이머를 이용하여 실시한다. 어떠한 구현예에서, 정량적 PCR 증폭을 실시한다.

PCa에서 탁산에 대한 내성은 항-안드로겐 불감증과 연관되어 있는 것으로 보인다. 또한, 탁산은 ARv567 대 Arv7를 발현하고, 임상학적으로 스플라이스 변이체와 연관된 전립선암 세포에 대하여 차별적 효과를 갖는 것으로 나타났다. CRPC를 갖는 환자의 전립선암 종양 샘플의 약 59%에서 나타나는 ARv567는 ADT 또는 아비라테론 요법에 대한 반응을 일으키며, 동적 미소관(dynamic microtubule) 및 다이네인(dynein) 모터 단백질에 대하여 효과를 나타낸다. AR 변이 ARv567은 세포질에서 격리되기 때문에 탁산 치료 시 전사 촉진에 대하여 불활성을 나타낸다. 반면에, ARv7은 양성 및 악성 전립선 조직에 모두 존재하지만, 전이성 질환에서 풍부하게 나타나는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에서 ARv7는 힌지 영역이 결여된 변이이고, 미세소관과 공동침전 또는 다이네인 모터 단백질과 공동침전되지 않고, ARv7의 핵 축적 및 전사 활성이 탁산 존재에 의해 영향을 받지 않는다고 보고되었다(Thadani-Mulero et al. Cancer Res. 74(8):2270-2282). 어떠한 구현예에서, 갈레테론은 하나 이상의 AR 돌연변이를 갖는 객체에서 바이오마커를 분석함으로써 탁산에 대한 종양 저항성을 갖는 것으로 확인된 객체에 투여한다.

CYP17 억제제인 아비라테론은 종양 내 안드로겐 억제를 통해 CRPC 성장을 감소시킨다. 아비라테론에 대한 내성은 CYP17A1의 상향 조절 및/또는 안드로겐 수용체의 감소를 통해 발생할 수 있고, AR 스플라이스 변이는 리간드에 비의존적인 신호전달에 기여한다. 어떠한 구현예에서, 갈레테론은 아비라테론에 대하여 종양 저항성을 갖는 것으로 확인된 객체에 투여한다.

EMT(Epithelialmesenchymal transitions)는 배아 발생 동안 주요 단계로서 일어나며, 전이 쪽으로의 일차 종양 진행과 연루된다. 전립선암에서 EMT는 CRPC로의 진행에 대한 합리적인 후보이다. 최근 기술 발달은 종양 진행에서 분자 메커니즘 및 EMT를 지배하는 네트워크에 대하여 더욱 상세히 이해할 수 있도록 한다. 그 밖에 TGFβ 및 RTK/Ras 신호전달, 자가분비 인자 및 Wnt-, Notch-, Hedgehog- 및 NF-κB-의존적인 경로가 EMT에 기여하는 것으로 밝혀졌다. Snail 또는 Twist와 같은 전사 조절자에 의한 E-카데린의 억제는 EMT를 유도하는 하나의 중요한 단계로서 발생하며, 이 단계는 현재 새로운 많은 작용제들과 분자적으로 연결되고 있다. 여러 증거들은 EMT가 일차 종양을 순환하도록 세포를 이동시키는데 특이적인 역할을 수행하며, 더욱 효과적인 암 치료제의 개발 또는 전이 과정의 이해를 위한 근거를 제공할 수 있음을 시사한다.

전이성 PCa 치료를 평가하는 데에 대한 주요 한계들 중 하나는 환자의 85 내지 90%에서 유일한 전이 위치인 뼈에서 치료 반응을 평가하기 위해 이용가능한 임상적 이미징 양식을 사용하는 것이 불가능하다는 것이다. 뼈 전이에 대한 전통적인 임상 평가는 방사성 핵종 뼈 신티그라피이다. 뼈 신티그라피(뼈 스캔), 초음파, PET(positron emission tomography), 치료 중 전립선암 환자에서 (18)F-FDHT((18)F-16beta-fluoro-5alpha-dihydrotestosterone) PET, 직장 내 코일 자기 공명 단층 촬영법 및 MRI(magnetic resonance imaging)의 사용은 질병을 식별하고 질병의 정도를 특징짓는데 뚜렷한 역할을 한다. 항암제에 대한 반응을 평가하기 위한 확산 MRI의 사용은 물의 무작위 또는 브라운 운동을 수량화하는 능력에 기초한다. 종양 내에서 물의 확산은 세포막 존재에 의해 감소하며, 이는 물 분자의 무작위 운동을 방해하기 위해 작동한다. 성공적인 치료 과정 동안 종양 세포 및/또는 종양 세포막 완전성 상실이 발생하고, 이는 물 분자의 운동을 방해하는 장벽의 감소를 야기한다. 확산 MRI는 세포 밀도 상실을 경험하는 종양 영역에서 증가된 ADC(apparent diffusion coefficient) 값의 정량을 통해 치료 효과를 평가하는데 이용할 수 있다. 따라서, 종양 내 물 이동성은 효과적인 치료에 따라 오버 타임을 증가시킬 것이다. 이는 치료 요법의 유효성과 연관된 변화 크기와 함께 MRI로 정량화한 ADC 값의 증가로 나타난다. fDM(functional diffusion map)으로 알려진 다른 후처리 방식은 암 치료 결과의 초기 평가에 대해 민감하고 정량가능한 수단을 제공하기 위한 임상적 확산 MRI 데이터의 가공을 표준화하기 위해 개발되었다. 항암 치료를 모니터링하는 fDM 방식은 종양 물 확산 값 오버타임에서 변화의 복셀(voxel) 추적에 의한 공간적, 복셀을 허용한다. 확산 값의 변화는 종양 확산 복셀의 컬러 인코딩에 의해 fDM 이미지에서 묘사되며, 종양 확산 복셀은 치료 요법으로 인해 변형되고, 그 때문에 개별 병변 내 ADC의 공간 분해 분석(spatially resolved analysis)을 허용한다.

혈액 및 종양 생검 샘플링 또는 이미징 기술을 이용하여 특이적 마커, 예컨대, 하나 이상의 생물학적으로 연관된 종을 식별하고, 언제 예측 가능성이 있는지 분석하며, 환자가 갈레테론에 대하여 반응하는지 여부를 예측하는 것이 가능하다. 이러한 바이오마커는 다음의 분자 및 세포 마커를 포함한다:

a. 환자로부터 얻은 종양 세포 또는 CTC 내 특정 유전자에 대한 유전체 시퀀싱(예컨대, TP53, ZFHX3, RP1, PTEN, TMPRSS2 융합, APC, wnt 시그널링, AR 돌연변이 및 절단, AR 증폭, hepsin, PIM-1)

b. PTEN은 종양 억제 유전자로 세포 주기 조절에 관여하며, PCa에서 일관되게 나쁜 예후와 연관된다. PTEN의 결손은 높은 글리슨 등급, 진행 위험, 진행된 위치 또는 전이성 질환, 및 치료 후 재발과 관련된다. FISH(fluorescence in situ hybridization)로 측정하는 일반적인 시험방법은 보통 유전자의 일부(반접합성) 또는 완전한(동형접합성) 결손을 나타내는 생검 시험과 함께 요청된다.

c. 안드로겐 수용체 돌연변이:

i. 아미노산 치환을 유발하는 점 돌연변이: T877A (T878A), D879G (D878G), W741C, W741L, M749L, R629Q, G142V, P533S, T575A, H874Y, F876L

ⅱ. 스플라이스 변이: AR-V1, AR-V2, AR-V3, AR-V4. AR-V5, AR-V567es, AR-V6, AR-V7, ARV7, AR-V9, AR-V12, AR-V13, AR-V14.(US2011/0110926, US8,133,724, US2013/0130241 참조).

d. 순환종양세포(Circulating tumor cells, CTC)

e. 베이스라인에서 계수(enumeration)(순환세포의 프로파일: CK+, CD45-) 또는 치료 개시 후 어느 시점에 계수.

f. CTC의 서브-세트의 수는 사이즈 또는 베이스 라인 또는 치료 개시 후 어느 시점에서 세포 모양/사이즈 특성 면에서 작다.

g. 베이스 라인 또는 치료 개시 후 어느 시점에서 CK-, CD45- CTC 후보들의 계수.

h. 베이스 라인 또는 치료 개시 후 어느 시점의 CTC 또는 종양 생검에서 안드로겐 수용체 발현.

i. 베이스 라인 또는 치료 개시 후 어느 시점의 CTC 또는 종양 생검(핵: 세포질 비율)에서 AR 단백질의 세포 내 위치.

j. 베이스 라인 또는 치료 개시 후 어느 시점에서 FISH(예컨대, PTEN 결손, TMPRSS2 융합)를 이용한 CTC 및 종양 생검의 결손 및 유전자 재배치 평가.

k. TMPRSS2-ERG은 트랜스멤브레인 프로테아제 세린 2 유전자와 v-ets 적아구증 바이러스 E26 종양유전자 동족체(avian (ERG)) 유전자의 융합을 의미한다. 이 유전자 융합은 PCa의 약 40-80%에서 나타나는 우세한 변이이다. 소변에서 TMPRSS2-ERG의 정량적 수준은 엡스타인 평가법(Epstein criteria)-PSA 밀도를 이용한 질병 공격성의 계층화 및 환자 생검의 특성(글리슨 스코어), 종양 대 정상조직의 %, 및 종양을 포함하는 코어의 수-에 근거하여 임상적으로 중요한 PCa와 연관되는 것으로 나타났다. 소변에서 PCA3 검출과 결합된 TMPRRSS2-ERG의 검출은 PCa의 심각성을 예측하는 유용성을 갖는 것으로 나타났다.

l. 치료 전 PSA(Prostate specific antigen) 혈액 레벨 및 PSA 배가 시간.

m. 방사선 표지된 PSM 리간드 또는 PSMA(Prostate specific membrane antigen)에 결합하는 항체와 같은 이미징 양식에 의해 결정되는 PSMA 발현.

n. 5 칼리크레인 패널(총 PSA, 프리 PSA, 손상되지 않은 PSA, 칼리크레인 2).

o. 치료 전 테스토스테론 혈액 레벨.

p. 치료 개시 후 어느 시점에 스테로이드 레벨의 변화. 스테로이드는 다음을 포함한다: 안드로겐(테스토스테론, DHT), 안드로겐 전구체(DHEA, DHEA-황산염, 안드로스테네디온), 코르티코스테로이드, 프로게스토겐, 무기 코르티코이드, 및 “음성(back-door)” 경로에서 안드로겐 전구체.

q. 글리슨 스코어를 통한 전립선 종양의 단계 구분(생검 등급 스케일 1-5; 낮은 글리슨 등급은 작은 크기, 단단히 싸인 샘 및 세포 확산과 연관되고, 느슨한 샘 구조는 글리슨 등급 증가와 연관된다).

r. P450 효소와 같은 대사 마커들은 고-, 중간-, 저-대사자를 결정하는데 사용될 수 있다.

s. CYP17 돌연변이는 갈레테론의 효능을 변화시킬 수 있다.

t. 면역 체크포인트 차단 및 면역학적 접근(CTLA-4 차단).

u. 면역 조절자, PD-L1(programmed death ligands 1) 및 PD-L2 및 그들의 수용체, 예컨대 PD-1.

v. 전립선 건강 지수 - 프로-PCA와 프리 PSA의 비율.

w. PCA3- 논코딩 mRNA는 PCa 남성에서 >90% 증가되는 것으로 나타났다. PCA3는 소변에서 측정한다.

x. 전립선 코어 미토믹 시험은 미토콘드리아 DNA에서 대규모 손실을 식별하며, 진단되지 않은 전립선암과 연관된 세포 변화를 나타내고, 확장되는 영역을 가로질러 정상을 나타내는 전립선 조직에서 악성 세포의 존재를 검출한다.

y. CCP 유전자- 세포 주기 진행 유전자 돌연변이.

z. 혈청학적 검사는 다음을 포함한다: 헤모글로빈, LDH(lactate dehydrogenase), 알칼라인 포스파타아제.

aa. 내성에 대한 교차반응성- 화학요법 내성 및 엔자루타미드 내성은 CRPC에서 일반적으로 나타나며, 따라서 화학요법 내성을 나타내는 바이오마커는 엔자루타미드 또는 보다 넓은 범위의 항-안드로겐 화합물에 대해서도 내성을 나타낼 것이다.

혈액 및 종양 생검의 샘플링, 또는 이미징 기술을 이용하여 환자가 갈레테론에 대하여 반응하는지를 결정할 수 있다. 측정 마커는 다음을 포함한다:

a. CTC 수의 감소(특히 갈레테론 치료 1주일 후).

b. 사멸성 CTC의 증가.

c. PSA의 감소 또는 PSA 배가 시간의 감소.

d. PSMA의 방사선 표지 리간드 또는 PSMA에 결합하는 항체와 같은 이미징 양식을 이용하여 결정한 PSMA 발현 증가. 안드로겐-신호전달 차단은 PSMA 증가를 초래하기 때문에, PSMA 신호 증가는 항-안드로겐 활성에 대한 지표이다.

e. 종양 ¹⁸F-DHT-PET 신호의 감소는 안드로겐 수용체의 길항작용을 나타낸다.

f. ProMark- 조직 생검 기반 시험- 포르말린-고정, 파라핀-포매 조직 샘플에서 공격성 질환과 무통성 질환의 구별.

g. 프로테오좀 분해 경로 멤버- 즉, 세포로부터 태깅의 억제 또는 안드로겐 수용체의 제거.

본 명세서의 특정 구현예에서 기술된 것은 화합물, 상기 화합물을 제조하는 방법, 약제학적 조성물 및 상기 화합물을 포함하는 약제, 및 안드로겐 수용체 매개 질환에 대한 상기 화합물의 치료 용도 또는 전립선암 및 양성 전립선 비대증을 포함하는 상태에 관한 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다. 어떠한 구현예에서, 안드로겐 수용체 매개 질환 또는 상태는 전립선암이다. 어떠한 구현예에서, 상기 전립선암은 거세 저항성 전립선암이다.

어떠한 구현예에서, 상기 질환은 항-안드로겐 내성 질환이다. 예를 들어, 항-안드로겐 질환은 거세, 안드로겐 수용체 안타고니스트를 포함하는 치료제, 또는 이들의 조합과 같은 항-안드로겐 요법을 통해 먼저 치료를 받을 수 있다. 상기 질환은 처음에 항-안드로겐 치료제에 반응하나, 이어서 상기 치료제에 둔감해질 수 있다(예컨대, 지속적인 항-안드로겐 치료에도 악화됨). 어떠한 구현예에서, 상기 질환은 항-안드로겐 치료제에 대하여 항상 둔감할 수 있다.

어떠한 구현예에서, 상기 질환은 안드로겐 의존성 질환으로 남성에서 부신 선종, 암종, 또는 과형성, 라이디히 세포 종양에 의한 부신성 또는 생식선 안드로겐의 과도한 생산 및 남성배세포종 및 여성에서 다낭성 난소 증후군으로 표시된다. 안드로겐 의존성 질환은 케네디 병, 유방암, 전립선암, 방광암, 췌장암, 난소암, 여드름, HS(hidradennitis supprurativa), 안드로겐 탈모증, 모공성각화증, 양성 전립선 비대증, 조모증을 포함한다.

어떠한 구현예에서, 본 발명은 화합물, 약제학적 조성물, 및 상기 화합물을 포함하는 치료제, 및 안드로겐 생합성을 감소시키고, 안드로겐 수용체 신호전달을 감소시키며, 안드로겐 수용체 민감성을 감소시키는 상기 화합물을 이용하는 방법을 제공한다.

또한, 항-안드로겐 치료제 및 화학식 I, Ⅱ, 및/또는 Ⅲ의 화합물을 포함하는 병용 요법을 이를 필요로 하는 객체에 투여함으로써 질병을 치료하는 방법도 고려된다. 상기 항-안드로겐 치료제는 예를 들어, 거세, 안드로겐 수용체 안타고니스트, 예컨대, 엔자루타미드, ARN-509, 빈클로졸린(vinclozolin), 프로시미돈(procymidone), 리누론(linuron), DDT 대사산물 p.p’-DDE(dichlorodiphenyldichloroethylene), 케토코나졸(ketoconazole), 페니트로티온(fenitrothion), DBP(Di-n-butyl phthalate), DiBP(diisobutyl phthalate), BBP(benzyl butyl phthalate), DEHP(Bis(2-ethylhexyl) phthalate) 및 DPP(di-n-pentyl phthalate), 그리고 부틸파라벤, DIM(3,3'-Diindolylmethane), 황금(Scutellaria baicalensis), NBBS(N-butylbenzene-sulfonamide), 아트라릭산(atraric acid), 비카루타미드, 플루타미드, 스피로노락톤(spironolactone), 시프로테론 아세테이트(cyproterone acetate), 피나스테라이드(finasteride), 두타스테라이드(dutasteride), 및 니루타미드(nilutamide), 도세탁셀, 카바지탁셀, 탁산, 또는 이들의 어떠한 조합과 같은 파라벤 에스테르일 수 있다.

어떠한 구현예에서, 화학식 I 또는 화학식 Ⅱ의 화합물 및 항-안드로겐 치료제는 연속적으로, 동시에, 단독으로 또는 조합으로 투여할 수 있다. 어떠한 구현예에서, 화학식 I 및 항-안드로겐 치료제(예컨대, 안드로겐 수용체 안타고니스트)는 객체에 투여하는 약제학적 조성물과 동일한 제형으로 제조한다.

한 측면에서, 상기 화합물, 약제학적 조성물 및 상기 화합물을 포함하는 치료제, 및 상기 화합물을 이용하는 방법은 안드로겐 생합성을 감소시킨다. 어떠한 구현예에서, 본 명세서에 기술된 상기 화합물은 안드로겐 생산을 조절하는 효소의 활성을 억제한다. 특정 구현예에서, 본 명세서에 기술된 상기 화합물은 CYP17(cytochrome C17α-hydroxylase/C17,20-lyase)의 활성을 억제한다.

한 측면에서, 상기 화합물, 약제학적 조성물 및 상기 화합물을 포함하는 치료제, 및 상기 화합물을 이용하는 방법은 안드로겐 수용체 신호전달을 감소시킨다. 어떠한 구현예에서, 본 명세서에 기술된 상기 화합물은 AR에 결합하고, 테스토스테론 결합에 대한 경쟁적 억제자로 작용한다.

한 측면에서, 상기 화합물, 약제학적 조성물 및 상기 화합물을 포함하는 치료제, 및 상기 화합물을 이용하는 방법은 안드로겐 수용체 민감성을 감소시킨다. 어떠한 구현예에서, 본 명세서에 기술된 상기 화합물은 세포 내에서 AR 단백질의 함량을 감소시키고, 낮은 안드로겐 성장 신호 레벨에 의해 지속되는 세포의 능력을 감소시킨다.

화합물

한 측면에서, 본 발명은 화학식 I의 화합물:

(I)

또는 약제학적으로 허용되는 염, N-옥사이드, 활성대사물, 프로드럭, 또는 그의 용매화물을 포함하는 조성물로서; 상기 R₁은 H 또는 아세틸; 및 R₂는 피리딜 또는 벤지미다졸이다.

어떠한 구현예에서, 상기 화합물은 화학식 Ⅱ의 화합물(“갈레테론”; “TOK-001”; 또는 “VN/124-1”로도 알려져 있는):

(Ⅱ)

또는 약제학적으로 허용되는 염, N-옥사이드, 활성대사물, 프로드럭, 또는 그의 용매화물이다.

어떠한 구현예에서, 상기 화합물은 화학식 Ⅲ의 화합물:

화학식 I-Ⅲ의 화합물, 약제학적으로 허용되는 염, 약제학적으로 허용되는 N-옥사이드, 약제학적으로 허용되는 활성대사물, 약제학적으로 허용되는 프로드럭, 약제학적으로 허용되는 다형체 및 약제학적으로 허용되는 그의 용매화물은 스테로이드 호르몬 핵 수용체를 조절하며, 안드로겐 수용체 매개 질환 및 상태를 치료하는데 유용하다.

상기 화합물의 예시적인 합성

화학식 Ⅱ의 화합물(화합물 (1) 또는 3-β-하이드록시-17-(1H-벤지미다졸-1-일)안드로스타-5,16-디엔, 또는 TOK-001 또는 갈라테론으로도 표현됨)의 화합물은 당업자에게 알려진 표준 합성 기술을 이용하거나 본 명세서에 표현된 기술과 함께 당해 기술 분야에서 알려진 합성 기술의 조합을 이용하여 합성할 수 있다. 화학식 Ⅲ의 화합물은 유사한 방법을 통해 합성할 수 있다. 당업자가 이해하는 것처럼, 이 명세서에 존재하는 용매, 온도 및 반응 조건은 당업자의 관행 및 지식에 따라 변화할 수 있다.

화합물 (1)의 합성에 사용하기 위한 출발 물질은 Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, Wis.), Sigma Chemical Co. (St. Louis, Mo.)의 상용화된 원료로부터 얻거나, 또는 출발 물질을 합성 가능하다. 본 명세서에서 표현하는 화합물, 및 다른 치환기를 갖는 관련된 화합물은, 예를 들어, 5월, 고급 유기화학 4판.(ADVANCED ORGANI C CHEMISTRY 4^th Ed.), (Wiley 1992); Carey 및 Sundberg 저 고급 유기화학 4판.Vols. A 및 B(ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY 4^th Ed., Vols. A 및 B(Plenum 2000, 2001)), 및 Green 및 W uts 저 유기합성의 보호 그룹 3판.(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS 3rd Ed., (Wiley 1999))(이의 교시내용은 참조로서 전문이 본 명세서에 삽입됨)에서 표현되는 바와 같이 당업자에게 알려진 기술 및 물질을 이용하여 합성 가능하다. 본 명세서에 공개된 바와 같이 화합물의 분리를 위한 일반적인 방법은 당해 분야에서 잘 알려진 반응에서 파생될 수 있으며, 본 명세서에서 제공된 화학식에서 발견된 다양한 부분의 도입을 위하여, 숙련된 사람이 인식하는 것처럼, 적절한 시약 및 조건의 사용에 의해 반응을 변경할 수 있다.

화학식 Ⅰ-Ⅲ의 화합물은 약제학적으로 허용되는 무기산 또는 유기산 - 무기산은 염화수소산, 브롬화수소산, 황산, 질산 , 인산, 메타인산, 및 기타 같은 종류, 유기산은 아세트산, 프로피온산, 헥사노익산, 사이클로펜테인프로피온산, 글리콜산, 피루브산, 젖산, 말론산, 숙신산, 말산, 말레산, 푸마르산, 파라톨루엔술폰산, 타르타르산, 트리플루오로아세트산, 시트르산, 벤조산, 3-(4-하이드록시벤조일)벤조산, 신남산, 만델산, 아릴설폰산, 메테인설폰산, 에테인설폰산, 1,2-에테인설폰산, 2-하이드록시에테인설폰산, 벨젠설폰산, 2-나프탈렌설폰산 , 4-메틸바이사이클로-[2,2,2]옥트-2-엔-1-카폭실산, 글루고헵톤산, 4,4-메틸렌비스-(3-하이드록시-2-엔-1-카복실산), 3-페닐프로피온산, 트리메틸아세트산, 터셔리 부틸아세트산, 라우릴 황산, 글루콘산, 글루탐산, 하이드록시나프토산, 살리실산, 스테아르산, 뮤콘산을 포함하되 이에 한정되지 않는 - 과 복합체 형태의 자유 염기의 반응에 의한 약제학적으로 허용되는 산 부가 염(약제학적으로 허용되는 염의 형태임)으로 준비할 수 있다.

화학식 Ⅰ-Ⅲ의 화합물은 프로드럭으로 준비할 수 있다. 일반적으로 프로드럭은 약물의 전구체가 객체에게 이하의 투여 및 이후의 흡수에서 대사 과정을 통해 전환되는 것과 같이 어떠한 과정을 거쳐 활성종 또는 증가 활성종으로 전환된다. 어떤 프로드럭은 프로드럭을 덜 활성화되게 하고 및/또는 약물에 가용성 또는 어떤 다른 특성을 갖게 하는, 프로드럭 상에 존재하는 화학적 그룹을 갖는다. 화학적 그룹이 프로드럭으로부터 절단되고 및/또는 변형되면, 활성 약물이 생성된다. 프로드럭은 모약물보다 투여가 쉬운 경우와 같은 상황에서 종종 유용하다. 예를 들어, 모약물은 그렇지 않은 반면, 프로드럭은 경구 투여에 의해 생물학적으로 이용가능할 수 있다. 또한 프로드럭은 약제학적 조성으로 모약물보다 용해도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 이에 제한은 없이, 프로드럭은 화학식 Ⅰ-Ⅲ의 파생물이며, 이는 향상된 수용성이 유리한 위장관에서의 흡수를 촉진하는 하이드로필릭 에스테르(상기 “프로드럭”)로 투여하나, 이후 대사 작용에 의해 카복실산 및 활성 독립체, 화학식 Ⅰ-Ⅲ로 가수분해 된다. 프로드럭의 다른 예는 화합물(1)의 하이드록실 그룹과 짧은 펩티드와의 결합이다. 여기에서 펩티드가 대사되어 화학식 Ⅰ, Ⅱ 또는 Ⅲ의 화합물이 된다.

프로드럭은 위치-특이적 조직에 약물 전달을 향상시키기 위한 변형체로 사용하기 위해 가역 약물 유도체로 설계될 수 있다. 물이 주요 용매인 지역에 약물 표적화를 위해 최신의 프로드럭 설계는 치료적 화합물의 효과적 수용성을 증가하고 있다. 예로, Fedorak et al., Am. J. Physiol ., 269:G210-218 (1995); McLoed et al. , Gastroenterol, 106:405-413 (1994); Hochhaus et al., Biomed . Chrom ., 6:283-286 (1992); J. Larsen 및 H. Bundgaard, Int . J. Pharmaceutics, 37, 87 (1987); J. Larsen et al. , Int . J. Pharmaceutics, 47, 103 (1988); Sinkula et al., J. Pharm . Sci ., 64:181 -210 (1975); T. Higuchi 및 V. Stella 저 새로운 운반 시스템으로서의 프로드럭 (Pro-drugs as Novel De livery Systems), Vol. 14, the A.C.S. Symposium Series; 및 Edward B. Roche 저 약물 설계에서 생 물가역적 운반체( Bioreversible Carriers in Drug Design), American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987 를 참조. 이의 교시내용은 참조로서 전문이 본 명세서에 삽입된다.

또한, 화학식 Ⅰ-Ⅲ의 화합물의 프로드럭 파생물은 당업자에게 알려진 방법(예, 자세한 내용은 Saulnier et al.,(1994), 생물 유기화학 및 의료 화학(Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters), Vol. 4, p. 1985)을 보아라)에 의 해 준비할 수 있다. 본 명세서에서 표현된 화합물의 프로드럭 - 본 명세서의 앞에서 언급한 것처럼 인 비 보에서 대사되어 파생물을 생산한다 - 형태는 청구 범위 내 포함되어 있다. 실제로, 본 명세서에서 표현된 화합물 일부는 다른 유도체 또는 활성 화합물을 위한 프로드럭일 수 있다.

화학식 Ⅰ-Ⅲ의 화합물의 방향족 고리 부분 위치는 다양한 대사 반응을 할 수 있고, 따라서 상기 대사 과정에서 예를 들면 할로겐과 같은 방향족 고리 구조에 적합한 치환체의 결합을 감소, 최소화, 또는 제거할 수 있다.

화학식 Ⅰ-Ⅲ의 화합물을 제조하는 다양한 방법을 고려하고, 이하의 설명이 제공되나 구현예에 한정되지 않는다. 어떠한 구현예에서, 다음 화학 반응 중 하나 또는 그 이상을 불활성 환경- 예를 들면 질소 또는 아르곤-에서 수행한다. 어떠한 구현예에서, 반응 온도를 감시한다. 어떠한 구현예에서, 반응은 HPLC 또는 TLC에 의해 감시한다. 어떠한 구현 예에서, 반응 pH를 감시한다. 어떠한 구현예에서, 반응 온도를 제어한다. 어떠한 구현예에서, HPLC에 의해 제품의 순도를 결정한다. 어떠한 구현예에서, 작은 스케일, 중간 스케일, 큰 스케일, 분석 스케일, 또는 제조 스케일에서 실험을 실행한다. 어떠한 구현예에서, 실리카 겔과 셀라이트를 하나 또는 그 이상 포함한 패드를 통해 여과에 의해 제품을 정제한다.

어떠한 구현예에서, 상기 합성은 대규모로 실시한다. 어떠한 구현예에서, 대규모는 약 1 내지 약 10 kg의 규모를 포함한다. 어떠한 구현예에서, 상기 합성은 생산 규모로 실시한다. 어떠한 구현예에서, 생산 규모는 약 10 kg 이상의 규모를 포함한다. 어떠한 구현예에서, 생산 규모는 약 10 내지 약 1,000 kg의 규모를 포함한다. 어떠한 구현예에서, 생산 규모는 약 10 내지 약 100 kg의 규모를 포함한다. 어떠한 구현예에서, 생산 규모는 약 10 내지 약 50 kg의 규모를 포함한다. 어떠한 구현예에서, 생산 규모는 약 33.4 kg의 규모를 포함한다.

어떠한 구현예에서, 생산 규모에서의 합성을 계획하거나 수행하는데 사용할 정보를 수집하기 위해 소규모로 실험을 수행한다. 어떠한 구현예에서, 상기 소규모에서 얻어진 결과는 생산 규모에서 재현가능할 것으로 예상된다. 어떠한 구현예에서, 상기 소규모에서 얻어진 결과는 생산 규모에서 재현가능할 것으로 예상되지 않는다. 어떠한 구현예에서, 생산 규모에서 얻는 생산량은 소규모에서 얻는 생산량보다 많다. 어떠한 구현예에서, 생산 규모에서 얻는 생산량은 소규모에서 얻는 생산량보다 적다.

일 구현예에서, 용매 내 화학식 I의 화합물을 포함하는 용액을 제조한다. 화학식 ⅱ의 화합물은 상기 용액을 접촉시킨 다음, 그 혼합물을 화학식 ⅲ의 화합물을 제조하는데 충분한 시간 동안 염의 존재 하에서 가열한다. 어떠한 구현예에서, 상기 시간은 약 1시간, 약 2시간, 약 4시간, 약 8시간, 약 12시간, 또는 약 24시간이다. 어떠한 구현예에서, 상기 시간은 약 1시간 내지 약 24시간이다. 어떠한 구현예에서, 상기 염은 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 중탄산나트륨, 인산나트륨, 또는 인산칼륨을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 상기 용매는 DMF를 포함한다. 어떠한 구현예에서, 상기 온도는 약 50℃, 약 70℃, 약 100℃, 약 150℃, 또는 환류 조건을 유지하는데 효과적인 온도이다. 어떠한 구현예에서, 상기 온도는 약 50℃ 내지 약 200℃이다. 화학식 ⅲ의 화합물은 당업계에 알려진 어떠한 방법을 이용하여 상기 반응 혼합물로부터 분리 및 정제할 수 있다. 이러한 방법으로는 상기 반응 혼합물에 액체 혼합물을 붓고, 고체로서 화합물 ⅲ의 침전을 유도하는 방법이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 분리된 화학식 ⅲ의 화합물은 당업계에 알려진 어떠한 방법을 이용하여 선택적으로 정제할 수 있다. 이러한 방법으로 물과 함께 분쇄하는 것을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 구현예에서, 용매 내 화학식 ⅲ의 화합물을 포함하는 용액을 제조하고, 상기 용액을 화학식 ⅳ의 화합물을 제조하는데 충분한 시간 동안 촉매제에 접촉시킨다. 어떠한 구현예에서, 상기 시간은 약 1시간, 약 2시간, 약 4시간, 약 8시간, 약 12시간, 또는 약 24시간이다. 어떠한 구현예에서, 상기 시간은 약 1시간 내지 약 24시간이다. 어떠한 구현예에서, 상기 촉매제는 탄소 상 팔라듐, 탄소 상 플래티늄, 전이금속염, 또는 전이금속 착물을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 상기 용매는 N-메틸프롤리톤을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 상기 온도는 약 50℃, 약 70℃, 약 100℃, 약 150℃, 약 190℃, 약 200℃, 또는 환류 조건을 유지하는데 효과적인 온도이다. 어떠한 구현예에서, 상기 온도는 약 50℃ 내지 약 250℃이다. 화학식 ⅳ의 화합물은 당업계에 알려진 어떠한 방법을 이용하여 상기 반응 혼합물로부터 분리 및 정제할 수 있다. 이러한 방법으로는 인-라인 여과가 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 분리된 화학식 ⅳ의 화합물은 당업계에 알려진 어떠한 방법을 이용하여 선택적으로 정제할 수 있다.

일 구현예에서, 용매 내 화학식 ⅳ의 화합물을 포함하는 용액을 제조하고, 상기 용액을 화학식 ⅴ의 화합물(즉, 화합물 (1))을 제조하는데 충분한 시간 동안 염에 접촉시킨다. 어떠한 구현예에서, 상기 시간은 약 1시간, 약 2시간, 약 4시간, 약 8시간, 약 12시간, 또는 약 24시간이다. 어떠한 구현예에서, 상기 시간은 약 1시간 내지 약 24시간이다. 어떠한 구현예에서, 상기 염은 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 메톡시드나트륨, 메톡시드칼륨, 나트륨에톡시드, 칼륨에톡시드, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 중탄산나트륨, 인산나트륨, 또는 인산칼륨을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 2-프로파놀, t-부탄올, 또는 그의 혼합물을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 상기 용매는 메탄올을 포함하고, 상기 염은 메톡시드나트륨을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 상기 온도는 약 35℃, 약 50℃, 약 70℃, 약 100℃, 또는 환류 조건을 유지하는데 효과적인 온도이다. 어떠한 구현예에서, 상기 온도는 약 25℃ 내지 약 100℃이다. 화학식 ⅴ의 화합물은 당업계에 알려진 어떠한 방법을 이용하여 상기 반응 혼합물로부터 분리 및 정제할 수 있다. 이러한 방법으로는 추출법이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 분리된 화학식 ⅴ의 화합물은 당업계에 알려진 어떠한 방법을 이용하여 선택적으로 정제할 수 있다. 이러한 방법으로는 마쇄(trituration)가 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예시적인 약제학적 조성물/제형

본 발명에서 이용되는 용어 ‘약제학적 조성물’은 담체(carriers), 안정화제, 희석제, 분산제, 현탁제, 점증제 및/또는 부형제 같은 다른 화학적 구성 성분과 화학식 1의 화합물의 혼합물을 의미한다. 상기 약제학적 조성물은 상기 화합물의 생체 내 투여를 촉진시킨다. 화학식 1의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 당업자에게 알려진 통상적인 형태 및 투여방식에 따라 약제 학적 조성물로서 치료학적 유효량으로 투여될 수 있다. 예를 들어, 상기 통상적인 형태 및 투여방식은 정맥 내, 구강, 항문, 분무, 경구, 점안, 폐, 경피, 질, 귀, 코 및 국부 투여를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 화합물은 전신(systemic) 보다는 국소(local)로 투여될 수 있는데, 예를 들어 데포성 또는 지속성 제형(depot or sustained release formulation)을 이용하여 기관 내로 화합물의 직접적인 주입을 통해 투여할 수 있다. 또한, 화학식 1의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 타겟된 약물 운반 시스템(targeted drug delivery system)을 통해 투여될 수 있는데, 예를 들어 기관-특이적 항체로 코팅된 리포좀으로 투여할 수 있다. 리포좀은 기관에 따라 선택적으로 타겟되어 흡수될 수 있다. 또한, 화학식 1의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 빠른 방출성 제형(rapid release formulation), ER성 제형(extended release formulation) 또는 IR성 제형(intermediate release formulation)으로 제공될 수 있다. 어떠한 구현예에서, 상기 ER성 제형은 상기 화합물을 1시간 이상, 2시간 이상, 3시간 이상, 4시간 이상, 6시간 이상, 12시간 이상, 24시간 이상, 또는 그 이상 방출한다. 어떠한 구현예에서, 상기 ER성 제형은 상기 화합물을 일정한 속도로 1시간 이상, 2시간 이상, 3시간 이상, 4시간 이상, 6시간 이상, 12시간 이상, 24시간 이상, 또는 그 이상 방출한다.

구강 투여의 경우, 화학식 1의 화합물은 당업계에 잘 알려진 약제학적으로 허용되는 담체 또는 부형제와 조합시킴으로써 제제화될 수 있다. 상기 담체는 본 발명에서 기재된 화합물을 정제형(tablets), 파우더형, 알약형, 당제형(dragees), 캡슐형, 액체형, 젤형, 시럽형, 엘릭시르형(elixirs), 슬러리형(slurries), 현택액 및 이의 유사물로 제형화시킴으로써 치료될 객체(a subject)에 구강 투여될 수 있다. 일반적으로 필러, 정제 분해 물질, 유동화제(glidants), 계면활성제, 재결정화 억제제, 윤활유, 색소, 결합제, 방향제, 및 등등과 같은 첨가제는 관습적인 목적 및 조성물의 성질에 영향을 미치지 않는 양으로 이용될 수 있다.

필러의 비제한적인 예로는 락토오스 일수화물, 마이크로크리스탈린 셀룰로오스, 만니톨, 자일리톨, 칼슘 이인산염, 및 녹말을 포함한다.

정제 분해 물질의 비제한적인 예로 크로스카멜로스, 나트륨 녹말 글리콜산염, 크로스포비돈, 알긴산 나트륨, 메틸 셀룰로오스, 및 카복시메틸 셀룰로오스 나트륨을 포함한다.

유동화제의 비제한적인 예로 마그네슘 스테아르산염, 콜로이드 이산화 규소, 녹말 및 활석을 포함한다.

계면활성제의 비제한적인 예로 라우릴 황산나트륨, 솔비탄 에스테르, 폴록사머, PEG 블록 코폴리머, 및 폴리소르베이트를 포함한다.

재결정화 억제제의 비제한적인 예로 플록사머 188, 폴록사머 407, 포비돈 K-90, 또는 하이프로멜로스를 포함한다.

윤활유의 비제한적인 예로 마그네슘 스테아르산염 및 칼슘 스테아르산염을 포함한다.

구강 투여용 약제학적 제조물은 본 발명에 기재된 하나 이상의 화합물과 하나 이상의 고형 부형제를 혼합시킴으로써 제조될 수 있으며, 상기 혼합물을 잘게 부수는 단계 및 소망하는 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 프로세싱하는 단계를 선택적으로 실시하여 정제 또는 당제로 제조될 수 있다. 당제 코어(Dragee cores)는 적합한 코팅으로 제공된다. 이를 위해, 농축된 설탕 용액(sugar solution)이 이용될 수 있으며, 아라비아 고무(gum arabic), 활석, 폴리비닐피롤리돈(poly vinylpyrrolidone), 카르보폴 젤(carbopol gel), 폴리에틸렌 글라이콜, 및/또는 티타늄 디옥사이드(titanium dioxide), 래커 용액(lacquer solutions) 및 적합한 유기 용매 또는 용매 혼합물을 선택적으로 포함할 수 있다. 염료(Dyestuffs) 또는 색소가 동정을 위한 정제 또는 당제 코팅으로 첨가될 수 있을 뿐 아니라, 활성 화합물 투여량의 다른 조합에 따른 효과 규명을 위해 첨가될 수 있다.

구강 투여로 이용될 수 있는 약제학적 제조물은 젤라틴으로 이루어진 매끄럽게 밀봉된 캡슐 뿐 아니라 젤라틴으로 이루어진 끼워 맞추어 진(push-fit) 캡슐, 그리고 글라이세롤 또는 소비톨 같은 가소제를 포함한다. 어떠한 구현예에서, 본 발명의 캡슐은 하나 이상의 약제학적 젤라틴, 소 젤라틴 및 식물 젤라틴을 포함하는 경질(hard) 젤라틴 캡슐을 포함한다. 예를 들어, 젤라틴은 알칼린-프로세스된 형태이다. 끼워 맞추어진(push-fit) 캡슐은 락토오스 같은 충진제(filler), 전분 같은 결합제(binders) 및/또는 활석 또는 스테아린산 마그네슘(magnesium stear ate), 그리고 선택적으로 안정화제와 혼합된 활성 성분을 포함할 수 있다. 연질(soft) 캡슐의 경우, 활성 화합물은 지방산 오일, 액체 파라핀 또는 액체 폴리에틸렌 글라이콜 같은 적합한 액체에 용해 또는 현탁될 수 있다. 또한, 안정화제가 첨가될 수 있다. 구강 투여용 모든 제형은 투여에 적합한 투여량으로 이용될 수 있다.

볼 또는 혀를 통해 투여하는 경우, 본 발명의 조성물은 통상적으로 제형화된 정제, 로젠지(lo zenges) 또는 젤로 제제화될 수 있다. 경구 주입은 볼루스 주입 또는 연속 주입을 위해 포함될 수 있다. 화합물(1)을 포함하는 약제학적 조성물은 오일 또는 수용성 운반체(vehicles)를 포함하는 멸균 현탁액, 용액 또는 에멀젼으로 경구 주입용 적합한 형태일 수 있고, 현탁제제, 안정화 제제 및/또는 분산제제 같은 제형 제제(formulatory agent)를 포함할 수 있다. 경구 투여용 약제학적 제형물은 수용성 활성 화합물의 수용성 용액을 포함한다. 또한, 활성 화합물의 현탁액은 적정한 오일 주입 현탁액으로서 제조될 수 있다. 적합한 친유성 용매 또는 운반체는 참깨 오일 같은 지방산 오일, 에틸 올리에이트(ethyl oleate) 또는 트리글라 이세라이드 같은 합성 지방산 에스테르, 또는 리포좀을 포함한다. 수용성 주입 현탁액은 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스, 소비톨 또는 덱스트란 같은 현탁액의 점도를 증가시키는 물질들을 포함할 수 있다. 임의적으로(Optionally), 현탁액은 고농축 용액의 제조를 허용하는 화합물의 용해도를 증가시키는 적합한 안정화제 또는 제제도 포함할 수 있다. 선택적으로, 활성 성분은 이용 전에 적합한 운반체(예컨대, 멸균 파이로젠(pyrogen)-부재 물)의 구성을 포함하는 파우더 형태일 수 있다.

상술한 조성물은 국부적으로 투여될 수 있으며 용액, 현탁액, 로션, 젤, 페이스트, 의약용 스틱, 밤, 크림 또는 연고 같은 국부적으로 투여 가능한 다양한 조성물로 제제화될 수 있다. 상기 약제학적 조성물은 가용화제(solubilizers), 안정화제, 강장제(toni city enhancing agents), 완충액 및 보존제를 포함할 수 있다.

화학식(1)의 구조를 가지는 화합물의 경피 투여에 적합한 제형물은 경피 운반 장치 및 경피 운반 패치를 이용할 수 있으며, 폴리머 또는 접합제(adhesive)에 용해된 및/또는 분산된 친유성 에멀젼 또는 완충화된 수용액일 수 있다. 상기 패치는 약제학적 제제의 연속적인, 박동성 또는 요구성(on demand) 운반 패치로 구축될 수 있다. 더 나아가, 화학식 1의 화합물의 경피 운반은 이온토포레시스 패치(iontophoretic patches) 및 이의 유사물을 이용하여 실시될 수 있다. 또한, 경피 패치는 화학식 1의 화합물의 조절된 운반을 제공할 수 있다. 흡수율은 비율-조절 가능한(rate-controlling) 막을 이용하거나 또는 폴리머 매트릭스 또는 젤 내로 화합물을 트랩핑함으로써 낮출 수 있다. 역으로, 흡수 강화제(absorption enhancers)는 흡수율을 증가시키기 위해 이용될 수 있다. 흡수 강화제 또는 담체는 피부를 통해 통과하는 데 도움을 주는 흡수될 수 있는 약제학적으로 허용되는 용매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 경피 장치는 지지막(backing member)을 포함하는 붕대, 담체 및 조절된 및 전결정된 비율로 오랜 시간 동안 숙주(host)의 피부에 화합물을 운반하기 위한 비율-조절 가능한 배리어를 선택적으로 가지는 화합 물을 포함하는 저장기(reservoir), 그리고 피부에서 상기 장치를 보호하는 수단을 포함한다.

흡입 투여의 경우, 본 발명의 조성물은 에어로졸, 미스트 또는 파우더의 형태일 수 있다. 화학식 1의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 디클로로디플루오로메탄(dichlorodifluoromethane), 트리클로로플루오로메탄(trichlorof luoromethane), 디클로로테트라플루오로에탄(dichlorotetrafluoroethane), 카본 디옥사이드(carbon dioxide) 또는 다른 적합한 기체 같은 적합한 추진체(propellant)를 이용하여 압축팩 또는 분무기(nebuliser)로부터 에어로졸 스프레이 분사(presentation) 형태로 편리하게 운반된다. 압축된 에어로졸의 경우, 투여량 단위(dosage unit)는 정해진(metered) 양을 운반하기 위한 밸브를 제공함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 젤라틴 같은 흡입기 또는 취분기에서 이용되는 캡슐 및 카트리지는 화합물의 파우더 혼합물 및 락토오스 또 는 전분 같은 적합한 파우더 베이스를 포함하도록 제형화될 수 있다.

화학식 1의 화합물은 폴리비닐피롤리돈, PEG 및 이의 유사물 같은 합성 폴리머 뿐 아니라, 코코아 버터 또는 다른 글라이세라이드 같은 종래의 좌약 베이스를 포함하는 조성물로, 관장, 직장용 젤, 직장용 거품, 직장용 에어로졸, 좌약, 젤리형 좌양 또는 정체관장 같은 항문용 조성물로 제형화될 수도 있다. 상기 조성물의 좌약 형태에서, 지방산 글라이세라이드의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니고 코코아 버터와 선택적으로 조합될 수 있는 녹는점이 낮은(low-melting) 왁스가 먼저 녹는다.

본 발명에서 제공되는 치료 방법 또는 이의 용도를 실시함에 있어서, 본 발명에서 제공된 화학식 1의 화합물의 치료학적으로 유효한 양은 질환 또는 치료될 상태를 가진 포유동물에 약제학적 조성물로 투여된다. 어떠한 구현예에서, 포유동물은 인간이다. 치료학적으로 유효한 양은 질환의 심각성, 객체의 나이 및 상대적인 건강 상태, 이용된 화합물의 효과 및 다른 인자들에 따라 다양할 수 있다. 본 발명의 화합물은 단독으로 또는 하나 이상의 치료제와 조합되어 혼합물의 형태로 이용될 수 있다.

약제학적 조성물은 약제학적으로 이용될 수 있는 제조물로 활성 성분의 프로세싱을 촉진시키는 부형제 및 보조제를 포함하는 하나 이상의 생리학적으로 허용되는 담체를 이용하는 종래의 방법으로 제형화될 수 있다. 적절한 제형물은 선택된 투여경로에 따라 결정된다. 잘 알려진 기술들, 담체 및 부형제는 당업계에서 알려진 적합한 형태로 이용될 수 있다. 예를 들어, 화학식 1의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 혼합(mixing), 용해(dissolving), 과립화(granulating), 당제-제조(dragee-making), 분말화(levigating), 에멀젼화(emulsifying), 포집화(encapsulating), 트랩화(entrapping) 또는 압축(compression) 프로세스 같은 종래의 방식으로 제조될 수 있다.

약제학적 조성물은 최소 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체, 희석제 또는 부형제, 그리고 활성 성분으로서 프리-베이스 형태 또는 약제학적으로 허용되는 염 형태인 본 발명의 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에서 기재된 방법 및 약제학적 조성물은 동일한 활성을 가지는 화합물들의 활성 대사물질의 이용 뿐 아니라 N-옥사이드 또는 다형(polymorphs)로도 알려진 결정 형태의 이용을 포함할 수 있다.

본 발명에 기재된 화합물을 포함하는 조성물의 제조 방법은 고형, 반-고형 또는 액체를 형성하도록 본 발명의 화합물을 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 불활성 부형제 또는 담체와 제형화하는 방법을 포함한다. 고형 조성물은 파우더, 정제, 분산성 과립, 캡슐, 교갑(cachets) 및 좌약을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 액체 조성물은 화합물이 녹여진 용액, 화합물을 포함하는 에멀젼 또는 본 발명에서 개시된 화합물을 포함하는 리포좀, 미셀 또는 나노입자를 포함하는 용액을 포함한다. 반-고형 조성물은 젤, 현탁액 및 크림을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 조성물은 액체 용액 또는 현탁액, 이용 전 용액 또는 현탁액에 적합한 고형 형태 또는 에멀젼일 수 있다. 또한, 상기 조성물들은 습윤 제제(wetting agents), 에멀젼화 제제 또는 pH 완충액 제제 등과 같은 소량의 비 독성 보조물질(auxiliary substances)을 포함할 수 있다.

어떠한 구현예에서, 상기 약제학적 조성물은 고체 분산 전달 시스템이다.

어떠한 구현예에서, 상기 고체 분산 전달 시스템은 HPMC(hydroxypropyl methylcellulose)을 포함한다.

어떠한 구현예에서, 상기 고체 분산 전달 시스템은 HPMCP(hydroxypropyl methylcellulose phthalate)를 포함한다.

어떠한 구현예에서, 상기 고체 분산 전달 시스템은 HPMCAS(hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate)을 포함한다.

어떠한 구현예에서, 상기 고체 분산 전달 시스템은 폴록사머 188을 포함한다.

어떠한 구현예에서, 상기 고체 분산 전달 시스템은 폴록사머 407을 포함한다.

어떠한 구현예에서, 상기 고체 분산 전달 시스템은 포비돈 K-90을 포함한다.

어떠한 구현예에서, 상기 약제학적 조성물은 물질 혼합물이다.

상술한 약제학적 조성물의 형태에 대한 요약 내용은 Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Nineteenth Ed (Easton, Pa.: Ma ck Publishing Company, 1995); Hoover, John E., Remington 's Pharmaceutical Sciences, Mack Pub lishing Co., Easton, Pennsylvania 1975; Liberman, H.A. and Lachman, L., Eds., Pharmaceutical Dosa ge Forms, Marcel Decker, New York, N. Y., 1980; 및 Pharmaceutical Dosage Forms and Drug D elivery Systems, Seventh Ed. (Lippincott Williams & Wilkins 1999)에 개시되어 있으며, 이의 교시 내용은 참조로서 전문이 본 명세서에 삽입된다.

분무 건조된 조성물 및 방법

어떠한 구현예에서, 본 발명은 화학식 I의 화합물:

(I)

또는 약제학적으로 허용되는 염, N-옥사이드, 활성대사물, 프로드럭 또는 그의 용매화물을 포함하는 고체 분산 조성물을 제공하며; 상기 R₁은 H 또는 아세틸; R₂는 피리딜 또는 벤지미다졸; 및 고체 매트릭스이다.

어떠한 구현예에서, 화학식 I의 화합물은 상기 고체 매트릭스에서 분산된다.

어떠한 구현예에서, 상기 고체 매트릭스는 폴리머로 구성된다. 어떠한 구현예에서, 상기 폴리머는 수용성 폴리머이다. 고체 분산에 사용되는 수용성 폴리머의 비제한적인 예로 HPMC(hydroxypropyl methyl cellulose), 폴리비닐피롤리돈(에틸렌 옥사이드의 PVP블록 코폴리머 및 프로필렌 옥사이드((K-15, 50, 30, 90; PVP), HPC(hydroxypropyl cellulose), MC(methyl cellulose), 및 PEG(polyethyleneglycol)를 포함한다. 다른 구현예에서, 상기 폴리머는 수용액에서 가용성이다. 특정 구현예에서, 상기 폴리머는 pH 5.5 또는 그 이상의 수용액에서 가용성이다. pH 5.5 또는 그 이상의 수용액에서 가용성인 폴리머의 비제한적인 예로 NaCMC(sodium carboxymethylcellulose, sodium cellulose glycolate) 및 HPMCAS(hydroxypropylmethyl cellulose acetate succinate)을 포함한다. 고체 분산에서 사용하기에 적합한 폴리머의 다른 비제한적인 예로 예컨대, MPMC(3,4-dimethyl-phenomethylcarbamate), HPMCP(hypromellose phthalate), 폴록사머 188, 폴록사머 407, 포비돈 K-90, 폴리메타크릴레이트(Eudragit), N-비닐-2-피롤리돈의 호모폴리머, 포비돈, 코포비돈(Plasdone), CMEC(carboxymethylethylcellulose), CAP(cellulose acetate phthalate), 메타크릴 코폴리머 LD(L30 D55), 메타크릴 코폴리머 S(S-100), 아미노알킬 메타크릴레이트 코폴리머 E(위 코팅 염), 폴리(비닐 아세탈) 디에틸아미노아세테이트(AEA), EC(ethylcellulose), 메타크릴 코폴리머 RS(RS 30D), PVA(polyvinyl alcohol), HPMC(hydroxypropylmethylcellulose), HPMC 2208(Metolose 90SH), HPMC 2906 (Metolose 65SH), HPMC (Metolose 60SH), 덱스트린, 풀루란, 아카시아, 트래거캔스, 알긴산 나트륨, 프로필렌 글리콜 알긴산, 아가 파우더, 젤라틴, 녹말, 가공 녹말, 인지질, 레시틴, 글루코만난, PEG(polyethyleneglycol), CAT(cellulose acetate trimellitate), HPMCAT(hydroxypropyl methyl cellulose acetate trimellitate), 및 CMCAB(carboxymethylcellulose acetate butyrate)를 포함한다.

어떠한 구현예에서, 상기 매트릭스 내 화합물의 고체 분산은 균질 용액 생성 또는 약물 및 폴리머의 용해를 통해 준비할 수 있으며, 이어서 상기 혼합물을 응고시킴으로써 고체 매트릭스 내 분산된 화합물의 고체 조성물을 만든다. 어떠한 구현예에서, 상기 고체 분산 준비는 상기 화합물, 폴리머, 및 용매를 포함하는 균질 용액을 형성하는 것을 포함하며, 이어서 용매 제거를 통해 상기 혼합물을 응고시킨다. 어떠한 구현예에서, 상기 용매는 유기용제 또는 하나 이상의 유기용제의 혼합물이다. 유기용제의 비제한적인 예로 DMF(dimethylformamide), 아세톤, 메탄올, 에탄올, 에틸 아세테이트, 테트라히드로푸란, n-프로페놀, 이소-프로파놀, 부탄올, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소-부틸 케톤, 프로필아세테이트, 아세토니트릴, 염화 메틸렌, 톨루엔, 1,1,1-트리클로로에탄, 디메틸아세타미드, 및 디메틸술폭시드를 포함한다. 특정 구현예에서, 상기 용매는 메탄올, 에탄올, 에틸 아세테이트, 아세톤, 테트라히드로푸란, 2:1 아세톤: 메탄올, 2:1 메탄올: 테트라히드로푸란, 2:1 메탄올: 아세톤, 6:1 DMF: 물, 14:7:2:1 아세톤: 메탄올: DMF: 물, 4:1:1 메탄올: 물: 아세톤, 8:1 에탄올: 물이다.

상기 혼합물로부터 상기 용매를 제거하는 방법은 당업계에 알려져 있으며, 동결 건조, 진공 건조, 분무 건조, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.

특정 구현예에서, 상기 용매는 분무 건조에 의해 제거된다. 용어 “분무 건조”는 일반적으로 용액을 작은 방울로 분무하여 미립화하고, 상기 작은 방울들로부터 용매를 빠르게 증발시키도록 하는 분무 건조 장비를 이용하여 작은 방울들로부터 용매를 빠르게 제거하는 것을 의미한다. 분무 건조 과정 및 분무 건조 장비는 Perry's Chemical Engineers' Handbook, pages 20-54 to 20-57 (Sixth Edition 1984)에 기술되어 있다. 용매 증발은 예컨대, 부분 진공의 분무 건조 장치에서 압력을 유지하거나(예를 들어, 0.01 내지 0.50 atm), 따뜻한 건조 가스에 작은 방울들을 접촉시키거나, 또는 이들의 조합을 통해 가능하다. 어떠한 구현예에서, 분무 건조는 건조 가스에 작은 방울을 분무하여 접촉시키는 것을 포함한다.

어떠한 구현예에서, 분무 건조에 의한 용매 제거를 통해 입자 형태의 고체 분산 조성물이 된다. 상기 입자는 평균 약 100 ㎛ 또는 그 이하, 약 95 ㎛ 또는 그 이하, 약 90 ㎛ 또는 그 이하, 약 85 ㎛ 또는 그 이하, 약 80 ㎛ 또는 그 이하, 약 75 ㎛ 또는 그 이하, 약 70 ㎛ 또는 그 이하, 약 65 ㎛ 또는 그 이하, 약 60 ㎛ 또는 그 이하, 약 55 ㎛ 또는 그 이하, 약 50 ㎛ 또는 그 이하, 약 45 ㎛ 또는 그 이하, 약 40 ㎛ 또는 그 이하, 약 35 ㎛ 또는 그 이하, 약 30 ㎛ 또는 그 이하, 약 25 ㎛ 또는 그 이하, 약 20 ㎛ 또는 그 이하의 지름을 가질 수 있다. 어떠한 구현예에서, 상기 입자는 평균 약 50-100 ㎛, 약 30-75 ㎛, 25-50 ㎛, 약 20-30 ㎛, 약 10-25 ㎛, 또는 약 15-20 ㎛의 지름을 가진다. 입자 크기는 당업계에 알려진 입자 크기 측정 기술을 이용하여 측정할 수 있다. 입자 크기 측정 기술의 비제한적인 예로 SdFFF(sedimentation field flow fractionation), PCS(photon correlation spectroscopy), 레이저 회절 또는 디스크 원심분리를 포함한다. 분무기를 통해 생산되는 작은 방울의 또 다른 유효한 특유의 지름은 D90이고, 상기 작은 방울의 지름에 해당하는 작은 방울 지름은 총 액체 부피의 90%를 이룬다. 어떠한 구현예에서, 상기 조성물의 입자는 D90에서 약 10-20 ㎛, D90에서 15-20 ㎛ 또는 D90에서 17-19 ㎛의 지름을 갖는다.

어떠한 구현예에서, 분무 건조를 통해 무정형(amorphous)의 화학식 I의 화합물이 포함된 조성물이 만들어진다. 무정형에 대한 방법 및 특징은 본 명세서에서 설명된다.

투여 방법 및 치료 방법의 예시적인 방법

화학식 Ⅰ-Ⅲ의 화합물을 포함하는 조성물은 스테로이드 호르몬 핵 수용체 활성이 질환의 병리학 및/또는 증상에 기여할 수 있는 질환 또는 상태의 치료를 위한 약물(medicaments)의 제조에 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에서 기재된 질환 또는 상태의 치료 방법은 필요한 객체에 적어도 하나 이상의 화학식(1)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 염, 약제학적으로 허용되는 N-옥사이드, 약제학적으로 활성 대사물질, 약제학적으로 허용되는 프로드럭 또는 이의 약제학적으로 허용되는 용매 화합물(solvate)의 치료학적-유효(therapeutically-effective)량을 투여하는 단계를 포함한다.

본 발명에 기재된 화합물을 포함하는 조성물은 예방 방법 및/또는 치료 방법으로 투여될 수 있다. 치료학적 적용에서 본 발명의 조성물은 질환 또는 상태로 이미 고통받는 객체에 질환 또는 상태의 증상을 치료하거나 또는 적어도 지연하기에 충분한 양 또는 상기 상태 자체를 회복(cure), 치료(heal), 개선 또는 약화시키기에 충분한 양으로 투여된다. 상기 용도에 효과적인 양은 질환 또는 상태의 심각성 및 진행상태(course), 이전 치료 약력, 객체의 건강 상태, 체중 및 약물에 대한 반응성, 진단하는 내과의사의 판단에 따라 결정된다.

객체의 상태 개선이 발생되는 경우, 필요하다면 유지 투여량(maintenance dose)이 투여된다. 이후, 증상에 따라 투여 시 투여량 또는 이의 빈도, 또는 모두가 개선된 질환 또는 상태가 유지될 수 있는 레벨로 감소될 수 있다. 하지만, 객체는 증상의 재발과 관계하여 장기간에 걸쳐 간헐적 치료(intermittent treatment)를 필요로 할 수 있다.

어떠한 예에서, 본 발명에 기재된 적어도 하나 이상의 화합물(또는 약제학적으로 허용되는 염, 약제학적으로 허용되는 N-옥사이드, 약제학적으로 활성 대사물질, 약제학적으로 허용되는 프로드럭 및 이의 약제학적으로 허용되는 용매 화합물)의 치료학적으로 유효한 양이 다른 치료제와 조합하여 투여하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 화합물 중 하나가 투여된 객체에서 유발된 부작용들 중 하나가 염증이라면, 초기 치료제와 조합된 항-염증제를 투여하는 것이 적절할 것이다. 또는 또 다른 예로, 본 발명에서 기재된 화합물 중 하나의 치료학적 효능이 보조제(adjuvant)의 투여로 증대될 수 있다(즉, 보조제 자체로만은 최소 치료학적 이점을 가지지만 다른 치료제와의 조합을 통해 객체에서 전체적인 치료 효과가 증대된다). 또 다른 예로서, 객체에서 관찰된 이점은 본 발명에 기재된 화합물 중 하나와 치료 효능을 가진 다른 치료제를 함께 투여(치료 처방 계획을 포함)함으로써 증대될 수 있다. 어떠한 경우에서 치료될 질환 또는 상태에도 불구하고 치료받을 객체에서의 전체적인 이점은 두 가지 치료제의 단순 부가일 수도 있고 상승 효과(synergistic benefit)일 수도 있다. 본 발명에 개시된 화합물이 다른 치료제와 함께 투여되는 경우, 공동-투여된 화합물들의 투여량은 이용된 공동-약물의 형태, 이용된 특이 약물, 치료될 질환 또는 상태 등에 따라 다양할 것이다. 또한, 하나 이상의 생물학적 활성 제제와 공동-투여되는 경우, 본 발명에서 제공되는 화합물은 생물학적 활성 제제와 동시에 투여되거나 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 순차적으로 투여되는 경우, 내과 의사가 생물학적 활성 제제와 조합하여 단백질을 투여하는 적합한 순서를 결정할 것이다.

어떠한 경우에서 많은 치료제들(이 중에서 하나는 본 발명에서 기재된 화합물 중 하나)은 임의적인 순서(any order)로 투여될 수 있거나 또는 동시에 투여될 수 있다. 동시에 투여되는 경우, 많은 치료제들이 하나의 결합(unified) 형태 또는 다양한 형태(예를 들어, 단일 알약 또는 2개의 분리된 알약)로 제공될 수 있다. 치료제들 중 하나는 다양한 투여량으로 제공될 수 있거나 또는 모두 다양한 투여량으로 제공될 수 있다. 동시에 투여되지 않는 경우, 다양한 투여량들 간에 투여시기가 1주부터 4주 이하까지 다양할 수 있다. 또한, 조합 요법으로 조성물 및 제형물은 2개의 제제의 이용에 한정되지 않는다. 많은 치료학적 조합들이 계획될 수 있다.

또한, 화학식 Ⅰ-Ⅲ의 화합물은 객체에 추가적인 또는 상승적인 효과를 제공할 수 있는 과정으로 이용될 수 있다. 일 예로서, 객체는 본 발명에 개시된 방법을 통해 치료 이점 및/또는 예방 이점을 가지는 것으로 기대되는 경우에 화학식 1의 약제학적 조성물 및/또는 다른 치료제와의 조합은 개인이 특정 질환 또는 상태와 연관되어 있는 것으로 알려진 돌연변이 유전자의 운반체(carrier)인지 여부를 결정하는 유전 테스트와 조합되는 것을 특징으로 한다.

화학식 Ⅰ-Ⅲ의 화합물과의 조합 요법은 질환 또는 상태의 발생 전, 발생 동안 또는 발생 이후에 투여될 수 있고, 화합물을 포함하는 조성물을 투여하는 시기는 다양할 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물은 예방 용도로 이용될 수 있으며 질환 또는 상태의 발생을 예방하기 위해 상태 또는 질환의 경향성을 가지는 객체에 지속적으로 투여될 수 있다. 본 발명의 화합물 및 조성물은 증상이 지속되는 동안 또는 증상의 징후가 나타난 후 가능하면 바로 객체에 투여될 수 있다. 본 발명의 화합물의 투여는 증상의 징후가 나타나고 초기 48시간 내에 개시될 수 있고, 바람직하게는 증상의 징후가 나타나고 초기 48시간 내에 개시될 수 있으며, 보다 바람직하게는 증상의 징후가 나타나고 초기 6시간 내에 개시될 수 있고, 가장 바람직하게는 증상의 징후가 나타나고 초기 3시간 내에 개시될 수 있다. 초기 투여는 실질적으로 어떠한 투여경로로도 실시할 수 있으며, 예를 들어 정맥 내 주입, 볼루스 주입, 5분에서 약 5시간까지의 주입, 알약, 캡슐, 경피 패치, 볼 운반 및 이의 유사 방법, 또는 이의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 화합물은 질환 또는 상태의 징후가 검출 또는 의심된 후에 질환의 치료에 필요한 치료 기간(예를 들어, 약 1달부터 약 3달까지)으로 실질적으로 투여된다. 치료 기간은 각 객체에 따라 다양할 수 있고, 알려진 기준(criteria)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 화합물 또는 이를 포함하는 제형물은 적어도 2주 동안, 바람직하게는 약 한 달에서 약 3년 동안 투여될 수 있으며, 어떠한 구현예에서는 약 한 달에서 약 10년 동안 투여될 수 있다. 다른 구현예에서, 본 발명의 화합물은 90일부터 2년 동안 하루에 한 번씩 투여된다.

본 발명에서 기재된 약제학적 조성물은 정확한 투여량으로 구성된 단일 투여에 적합한 단위 투여량(unit dosage) 형태일 수 있다. 단위 투여량 형태에서 제형물은 적합한 양의 하나 이상의 화합물을 포함하는 단위 투여량으로 구분된다. 상기 단위 투여량은 특정 양의 제형물을 포함하는 패키지 형태일 수 있다. 상기 형태는 패키지 정제 또는 캡슐 및 바이얼 또는 앰플 내 파우더일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 수용성 현탁액 조성물은 단일-투여량의 비-밀폐형 컨테이너(non-reclosable containers)에 패키징될 수 있다. 선택적으로, 복수-투여량(multiple-dose) 밀폐형 컨테이너가 이용될 수 있으며, 이 경우에 본 발명의 조성물에 보존제를 포함하는 것이 전형적이다. 일 예로서, 경구 주입을 위한 제형물은 단위 투여량 형태로 제조될 수 있으며, 이 경우 예를 들어 첨가된 보존제를 포함하는 앰플 또는 복수-투여량 컨테이너를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 기재된 어떠한 화합물에 적합한 일일 투여량은 체중 당 약 0.03 내지 60 mg/kg일 수 있다. 보다 큰 포유동물(예컨대, 인간을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다)에서 지시된 일일 투여량은 약 1 mg 내지 약 4,000 mg의 범위이고, 한번 이상의 투여량으로 편리하게 투여될 수 있으며, 하루에 5번 까지도 투여되거나 또는 천천히 투여(retard form)될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 구강 투여를 위한 적합한 단위 투여량 형태는 약 1 mg 내지 약 4,000 mg의 활성 성분을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 화학식 1의 화합물의 단일 투여량은 약 50 mg 내지 약 3,500 mg의 범위이다. 어떠한 구현예에서, 화학식 1의 화합물의 단일 투여량은 약 90 mg, 약 200 mg, 약 250 mg, 약 325 mg, 약 500 mg, 약 650 mg, 약 975 mg, 약 1,300 mg, 약 1,625 mg, 약 1,950 mg, 약 2,600 mg 또는 3,250 mg이다. 어떠한 구현예에서, 약 90 mg, 약 325 mg, 약 500 mg, 약 650 mg, 약 975 mg, 약 1,300 mg, 약 1,625 mg, 약 1,950 mg, 약 2,600 mg 또는 약 3,250 mg의 화학식 1의 화합물의 투여량은 복수의 투여량으로 제공된다.

어떠한 구현예에서, 화학식 (a)의 화합물의 단일 투여량은 90-3,500 mg 사이이며 상기 화합물은 90일에서 2년 사이 동안 객체에 투여된다.

상기 투여량은 이용된 화합물의 활성, 치료될 질환 또는 상태, 투여방식, 개인 객체의 필요성, 치료될 질환 또는 상태의 심각성 및 의사(practitioner)의 판단 같은 많은 변수들에 따라 달라질 수 있다.

예시적인 치료방법

본 발명은 객체에서 암 또는 다른 질환의 치료를 위한 치료 전략을 제공한다. 어떠한 구현예에서, 상기 질환은 다낭성난소 질환이다. 어떠한 구현예에서, 상기 암은 전립선암이다. 다른 구현예에서, 상기 암은 유방암이다. 또 다른 구현예에서, 상기 암은 난소암이다. 어떠한 구현예에서, 상기 객체는 인간이다. 다른 구현예에서, 상기 객체는 인간이 아니다.

특정 구현예에서, 본 발명은 전립선암 치료에서 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ의 화합물의 이용에 대한 제조방법 및 요법(regimens)을 제공한다. 어떠한 구현예에서, 전립선암은 거세 저항성 전립선암이다. 어떠한 구현예에서, 전립선암은 화학치료법을 거치지 않은 전립선암이다.

어떠한 구현예에서, 본 발명은 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ의 화합물의 구강 투여를 포함하는 치료학적 요법을 제공한다.

어떠한 구현예에서, 본 발명은 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ의 화합물의 복수 투여량에 의한 투여를 포함하는 치료학적 요법을 제공한다. 어떠한 구현예에서, 다른 투여량은 시기적으로 분리되어 실시된다. 어떠한 구현예에서, 모든 투여량은 동일한 양의 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ의 화합물을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 다른 투여량은 다른 양의 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ의 화합물을 포함한다. 어떠한 구현예에서, 시기적으로 분리된 다른 투여량은 시기적으로 동일한 양으로 서로 분리되며; 어떠한 구현예에서, 시기적으로 분리된 다른 투여량은 시기적으로 다른 양으로 서로 분리된다. 어떠한 구현예에서, 본 발명은 규칙적인 시간 간격(들)으로 분리된 다수의 투여량으로 투여되고 남은 기간을 보내거나 또는 선택적으로 규칙적인 시간 간격(들)으로 분리된 다수의 2차 투여량으로 투여되는 투여 방법(dosing regimens)을 제공한다.

어떠한 구현예에서, 최소 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 10 6, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 12 6, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 14 6, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 16 6, 167, 168 또는 이상의 투여량으로 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ의 화합물이 투여된다. 어떠한 구현예에서, 최소 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63, 70, 77, 84, 91, 98, 105, 112, 119, 126, 133, 140, 147, 154, 161, 168 또는 이상의 투여량으로 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ의 화합물이 투여된다.

본 발명의 신규한 특징들은 첨부된 청구항에 그 특이성이 제시된다. 본 발명의 특징 및 이점은 본 발명의 원리가 이용된 구체적인 구현예로서 아래에 상세히 기술된 내용을 참조로 하여 한층 잘 이해할 수 있다. 첨부된 도면에 대한 설명은 아래와 같다:
도 1은 안드로겐 수용체(AR) 및 이들의 대체 스플라이스 변이체를 나타낸다.
도 2는 갈레테론이 전장(full-length) 및 스플라이스 변이 AR을 하향조절하고, CWR22rv1 세포주에서 세포 증식을 감소시키는 것을 보여준다.
도 3은 갈레테론이 AR 스플라이스 변이로 인해 아비라테론 및 엔자루타미드 내성을 극복할 수 있음을 보여준다. 갈레테론은 전장 및 스플라이스 변이 AR-V7 단백질을 감소시키나, 엔자루타미드는 그렇지 않다.
도 4는 갈레테론이 CWR22rv1 세포주에서 전장 및 AR-V7 단백질을 감소시키는 것을 보여준다.
도 5는 갈레테론이 AR-V7 스플라이스 변이로 형질감염된 DU145 세포에서 AR-V7을 감소시키는 것을 보여준다.
도 6은 갈레테론을 72시간 노출시킨 경우, 전장 및 스플라이스 변이 AR-V7이 감소되는 것을 보여준다.
도 7은 거세 저항성 및 엔자루타미드 내성 세포주의 증식을 나타낸다.
도 8은 갈레테론에 대한 거세 저항성 및 엔자루타미드 내성 세포주의 반응을 나타낸다.
도 9a는 LNCaP 및 엔자루타미드 내성 LNCaP 세포에서 안드로겐 수용체(AR) 및 전립선 특이적 항원(PSA)의 웨스턴 블롯 결과를 나타낸다.
도 9b는 엔자루타미드 반응성 및 엔자루타미드 내성 LNCaP 세포에서 AR 및 PSA 단백질 레벨에 대한 갈레테론의 효과를 보여준다.
도 10은 엔자루타미드의 존재 또는 부재 조건에서 합성 안드로겐을 처리한 세포에서의 안드로겐 수용체 위치를 나타낸다.
도 11은 엔자루타미드 또는 갈레테론의 존재 또는 부재 조건에서 합성 안드로겐을 처리한 CPRC 세포주에서의 안드로겐 수용체 위치를 나타낸다.
도 12는 엔자루타미드 또는 갈레테론의 존재 또는 부재 조건에서 합성 안드로겐을 처리한 엔자루타미드 내성 세포주에서의 안드로겐 수용체 위치를 나타낸다.
도 13은 엔자루타미드 또는 갈레테론의 존재 또는 부재 조건에서 합성 안드로겐을 처리한 엔자루타미드 내성 세포주에서의 안드로겐 수용체 위치를 나타낸다.
도 14는 엔자루타미드 또는 갈레테론을 처리한 세포주에서 AR 루시퍼라아제 수용체의 활성을 나타낸다.
도 15a는 사용한 시험 화합물의 핵 위치를 가시화하기 위한 면역형광 실험 디자인을 보여준다.
도 15b는 도 15a에서 설명한 실험의 결과로서, 갈레테론은 AR 핵 위치변경을 감소시키나, 엔자루타미드는 그렇지 않다.
도 16은 갈레테론에 반응하여 AR-V7을 발현하는 거세 저항성 종양을 보여준다. RT-PCR 결과, AR-V7은 LuCaP136 거세 저항성 이종이식 종양에서 검출되었다.
도 17은 갈레테론이 AR-T878A 돌연변이를 갖는 안드로겐 수용체를 하향조절하는 것을 보여준다.
도 18은 야생형 AR 및 AR 점 돌연변이에 대한 갈레테론의 결합 어세이 결과를 보여준다.
도 19는 갈레테론이 야생형 AR을 갖는 세포 및 AR 점 돌연변이를 갖는 세포에서 AR-의존적 유전자 발현을 감소시키는 것을 보여준다. 또한, 이러한 세포들은 F876L 돌연변이를 갖는 AR 수용체를 발현한다.
도 20은 CRPC 및 엔자루타미드 내성 세포주에서 PSA에 의해 유도되는 PSA 감소를 보여준다.
도 21은 C-말단 도메인이 손실된 AR 변이체를 검출하는 방식에 대한 모식도이다.
도 22는 C-말단 AR 손실(4/4)을 갖는 환자에 갈레테론을 투여한 결과로서 최대 PSA 반응(>50%)을 보여준다.

실시예

갈레테론은 디 노보 안드로겐 합성의 억제, 안드로겐 결합을 막는 리간드 결합 도메인의 차단, 및 AR 분해 유도의 AR 활성을 억제하는 세 가지 메커니즘을 나타내는 신약이다. 이에, 본 연구에서 본 발명자들은 이 약물의 활성 메커니즘과 치료받은 종양에서 안드로겐 수용체의 상태를 포함하는 다양한 바이오마커 활용의 관계를 평가하였다.

실시예 1. 갈레테론은 야생형 및 돌연변이 AR을 모두 하향조절한다.

전장 AR 및 AR-V7 변이 단백질의 발현을 검출하는 실험은 AR 및 AR-V7을 모두 발현하는 CWR22rv1 세포를 이용하여 실시하였다. 도 2에서 보는 바와 같이, 갈레테론은 전장 및 스플라이스 변이 AR을 하향조절하며, 이 세포주에서 세포 증식을 감소시킨다. 또한, 도 4 참조. 더욱이, 갈레테론은 AR 스플라이스 변이에 의한 아비라테론 및 엔자루타미드 내성을 성공적으로 극복한다(도 3). 갈레테론은 전장 및 스플라이스 변이 AR-V7 단백질을 감소시키나, 엔자루타미드는 그렇지 않다. 또한, 갈레테론은 AR-V7 스플라이스 변이로 형질감염된 DU145 세포에서 AR-V7을 감소시킨다(도 5). 유사하게 낮은 레벨의 갈레테론은 72시간 노출 시 전장 및 스플라이스 변이 AR-V7를 감소시킨다(도 6).

실시예 2. 갈레테론은 엔자루타미드 내성 모델에서 효과적이다.

엔자루타미드 내성에 대한 전임상 모델로서 약제 내성 및 CRPC 세포주는 엔자루타미드 내성, 또는 비히클 대조군 처리, LNCaP 이종이식을 계대하여 얻은 3세대로부터 유래되었다. 내성 세포(“49C” 및 “49F”)는 인 비트로에서 10 μM 엔자루타미드에 꾸준히 노출된 상태로 유지하였고, 엔자루타미드 내성 세팅에서 갈레테론의 AR 타겟팅 효과 및 항암 효과를 연구하는데 사용하였다. 49F 및 49C 세포주에서 AR-V7는 저발현되는 것으로 나타났다. 크리스탈 바이올렛 및 MTT 어세이를 이용하여 갈레테론이 LNCaP 세포, CRPC 세포에서 항-증식 효과를 나타내며, 가장 중요하게는 엔자루타미드에 내성을 갖는 세포에서 항-증식 효과를 나타낸다는 것을 발견하였다(도 7). LNCaP 세포 및 엔자루타미드 내성 세포주에서 갈레테론의 용량 의존성에 대한 실험을 수행한 결과, 엔자루타미드 반응성 LNCaP 세포에서 갈레테론의 EC50과 비교하여 엔자루타미드 내성 세포주 49F 및 49C에서 세포 생존률이 감소하여 갈레테론의 EC50이 유사하게 나타났다(도 8). LNCaP 세포에서 엔자루타미드는 AR 및 PSA 단백질 발현 레벨을 감소시켰으나, 엔자루타미드 내성 세포주에서는 그렇지 않았다(도 9a). 엔자루타미드 처리와 비교하여 갈레테론은 AR 및 PSA(prostate-specific antigen) 단백질 발현을 현저히 감소시킨다(도 9b). 갈레테론의 상기 효과는 AR 단백질 발현 또는 PSA 단백질 발현 감소를 보이지 않는 내성 세포(도 9a)에서 두드러지게 관찰된다(도 9b). AR 핵 전좌에 대한 엔자루타미드 및 갈레테론의 효과를 결정하기 위해 LNCaP 및 엔자루타미드 내성 세포주에 합성 안드로겐 R1881 및/또는 엔자루타미드를 처리하였다. AR 위치는 면역화학법을 통해 가시화하였다. R1881 단독 처리는 LNCaP 및 엔자루타미드 내성 세포주에서 핵으로 AR을 이동시켰다(도 10-13). R1881 및 엔자루타미드의 공동 처리는 LNCaP 세포에서 R1881을 단독으로 처리한 것과 비교하여 AR이 핵으로 이동하는 것을 감소시켰으나, 엔자루타미드 내성 세포에서는 그렇지 않았다(도 10-13). AR 활성에 대한 엔자루타미드 및 갈레테론의 효과를 결정하기 위해, 엔자루타미드-반응성 CPRC 세포주 및 엔자루타미드 내성 세포주 49C 및 49F에 대하여 AR 루시퍼라아제 어세이를 실시하였다. 모든 세포주에서 비처리군은 높은 AR 활성 레벨을 나타냈다(도 14). 엔자루타미드 처리는 엔자루타미드-반응성 세포주에서 AR 활성을 감소시켰으나, 내성 세포주인 49C 또는 49F에서는 그렇지 않았다(도 14). 반면, 갈레테론은 세 가지 모든 세포주에서 AR 활성을 감소시켰다(도 14). 도 15a는 사용한 시험 화합물의 핵 위치를 가시화하기 위한 면역형광 실험의 디자인을 보여준다. 도 15b는 갈레테론이 AR 핵 이동을 감소시키고(대조군 또는 엔자루타미드와 대비하여 녹색 세포질 염색이 증가되고, 핵 녹색 염색이 감소함), 엔자루타미드는 감소시키지 못했음을 보여준다. 종합할 때, 이러한 데이터는 갈레테론이 AR 활성을 강하게 억제하고, 인 비트로에서 엔자루타미드-내성 세포 성장 뿐 아니라 거세-저항성 LNCaP 성장을 억제시킨다는 것을 보여준다.

실시예 3. 돌연변이된 안드로겐 수용체를 발현하는 거세 저항성 이종 이식 종양에서 갈레테론의 활성

갈레테론은 마우스 CRPC 이종 이식 모델에서 시험하였다. 도 16은 갈레테론에 반응하여 AR-V7을 발현하는 거세 저항성 종양을 보여준다. AR-V7은 RT-PCR을 통해 LuCaP136 거세 저항성 이종 이식 종양에서 검출되었다.

실시예 4. 갈레테론은 돌연변이 안드로겐 수용체를 하향조절한다.

AR 점 돌연변이 AR-T878A는 일반적으로 호르몬 불감성 종양에 존재하며, 이 돌연변이는 안드로겐 결합 위치에 있기 때문에 돌연변이 AR은 매우 다르게 스테로이드 및 약물에 결합한다. 특히, AR-T878A 돌연변이는 아비라테론-처리 시 증가되는 프로게스테론에 결합하며, 따라서 이 돌연변이를 발현하는 종양은 아비라테론에 대하여 내성을 갖는다. 도 17에서 실시한 실험은 갈레테론이 AR-T878A 돌연변이를 갖는 안드로겐 수용체를 하향조절하는 것을 보여준다. 이러한 효과는 NLCaP 세포 또는 AR-T878A로 형질감염시킨 AR 음성 PC3 세포에서 볼 수 있다.

실시예 5. 안드로겐 수용체 스플라이스 변이를 갖는 CRPC 환자는 갈레테론 요법에 반응한다.

갈레테론을 매일 2550 mg 씩 12주 동안 그룹의 환자에게 투여하였다. 이전에 CRPC 치료를 받은 6명 환자 그룹의 AR 상태에 대하여 분석하였다. N-말단 안드로겐 수용체 발현과 비교한 C-말단 안드로겐 수용체 발현 평가를 통해 6명 환자 중 4명이 C-말단이 손실된 AR 수용체를 갖는 것으로 확인되었다. 이 실험에 대한 결과는 도 22에 나타냈다. AR 변이를 갖는 4명의 환자 모두는 적어도 50%의 최대 PSA 레벨 감소를 나타냈다. C-말단 도메인이 손실된 AR 수용체를 갖지 않는 다른 2명의 환자는 PSA의 적은 감소에 의해 입증되는 바와 같이 갈레테론에 강하게 반응하지 않았다.

따라서, 갈레테론은 AR 경로의 강력한 억제제이며, CRPC 뿐 아니라 엔자루타미드 내성 질환의 환자에 대한 호르몬 요법의 차세대 치료법이 될 수 있다. 더욱이, AR 경로의 강력한 억제제로서 갈레테론은 아비라테론 또는 아비라테론 요법에 내성을 갖는 환자에 대한 대안이 될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예들이 도시되고 설명되었지만, 이러한 구현예는 단지 예로서 제공되는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명으로부터 벗어나지 않고 다수의 변형, 변경, 및 대체가 당업자로부터 발생할 수 있다. 본 명세서에 기재된 발명의 구현예에 대한 다양한 대안들이 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다는 점을 이해해야한다. 이것은 다음의 청구항이 본 발명의 범위를 정의하고, 이러한 청구항 범위 내에서의 방법 및 구조 및 그 등가물이 보장되는 것으로 의도된다.

실시예 6: 증폭을 통한 돌연변이 AR의 검출

환자 샘플에서 돌연변이된 AR을 PCR을 통해 검출할 수 있다. 정량적 실시간 PCR 방법은 문헌에 공지되어 있으며, 구체적으로는 Luo et al., US2011/0110926에 기재되어 있다. RT-PCR 분석에 대하여 Cancer Research 2009, 69:16-22에 기재된 바와 같이, 총 RNA를 분리하고, 역전사를 통해 cDNA를 만든 다음, RT-PCT 분석에 이용하였다. PCR 프라이머는 NH₂ 말단(5’프라이머)(예컨대, 프라이머 P6/P7/P9) 및 AR 단백질(즉, AR-V7에 특이적인) mRNA의 돌연변이형(절단형, 예컨대, P7) 내에 알려진 전사 서열을 특이적으로 증폭할 수 있도록 디자인 하였으며, 약 30(특히 28) PCR 증폭 주기 내에서 쉽게 증폭할 수 있다. 기술한 방법을 이용하여 전립선암 환자의 샘플에서 절단형 AR의 발현 레벨을 측정할 수 있다. 환자 샘플 내에서 발현 레벨의 변동이 있기 때문에 이 분석에서는 유전자 SF3A3를 표준화를 위한 참조 유전자로 사용하였다.

Claims

다음을 포함하며, 이를 필요로 하는 환자의 질병을 치료하는 방법:
a. 상기 환자로부터 샘플을 수득하는 단계,
b. 안드로겐 수용체의 변형된 형태가 샘플에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및,
c. 안드로겐 수용체의 변형된 형태가 존재하는 경우, 화학식 Ⅰ의 화합물:

(I)
또는 그의 약제학적으로 허용되는 염, N-옥사이드, 활성대사물, 프로드럭 또는 용매화물의 치료학적 유효량을 포함하는 약제학적 조성물을 상기 객체에 투여하는 단계로서; 상기 R₁은 H 또는 아세틸; 및 R₂는 벤지미다졸이다.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁은 아세틸인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁은 H 및 R₂는 벤지미다졸인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 질병은 전립선 질환인 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 전립선 질환은 전립선암인 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 전립선암은 거세 저항성 전립선암(castration-resistant prostate cancer)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 질병은 암인 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 암은 방광암, 췌장암, 난소암 또는 유방암인 것을 특징으로 하는 방법
제 1 항에 있어서, 상기 질병은 안드로겐 의존적인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 질병 또는 암은 치료제에 대하여 내성이 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 샘플은 전혈 샘플, 조직 샘플, 종양 조직 샘플 또는 생검 샘플인 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 치료제는 항-안드로겐인 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 항-안드로겐은 안드로겐 수용체 안타고니스트인 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 항-안드로겐은 엔자루타미드(enzalutamide), 비카루타미드(bicalutamide) 또는 ARN-509인 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 치료제는 아비라테론(abiraterone)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 치료제는 탁산(taxane)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 탁산은 도세탁셀(docetaxel)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 탁산은 카바지탁셀(cabazitaxel)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 전립선암은 거세 저항성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 객체는 거세가 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 객체는 안드로겐 수용체 안타고니스트 치료를 받은 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 객체는 거세가 이루어지고, 안드로겐 수용체 안타고니스트 치료를 받은 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 변이된 안드로겐 수용체는 절단형 AR 변이(truncated AR variant)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 절단형 AR은 ARV-7(AR3)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 절단형 AR은 AR-V567es인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 돌연변이된 AR은 점 돌연변이를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 점 돌연변이는 F876L인 것을 특징으로 하는 방법.
다음을 포함하며, 이를 필요로 하는 환자의 질병 치료를 최적화하는 방법:
a. 치료 요법을 이용하여 질병 치료를 받고 있는 환자를 식별하는 단계로서, 상기 치료 요법은 화학식 Ⅰ의 화합물:

(I)
또는 그의 약제학적으로 허용되는 염, N-옥사이드, 활성대사물, 프로드럭 또는 용매화물을 투여하는 단계를 포함하고; 상기 R₁은 H 또는 아세틸; 및 R₂는 벤지미다졸이다;
b. 환자로부터 샘플을 수득하고, 샘플에서 적어도 하나의 바이오마커 상태를 결정하는 단계; 및
c. 상기 바이오마커 결정에 기초하여 치료 요법을 유지 또는 수정하는 단계.
제 28 항에 있어서, 상기 R₁은 H 및 R₂는 벤지미다졸이다
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 안드로겐 수용체의 발현 또는 기능인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 안드로겐 수용체는 야생형 AR인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 안드로겐 수용체는 돌연변이된 AR인 것을 특징으로 하는 방법.
제 32 항에 있어서, 상기 돌연변이된 AR은 스플라이스 변이 및/또는 절단형 AR인 것을 특징으로 하는 방법.
제 33 항에 있어서, 상기 스플라이스 변이 및/또는 절단형 AR은 AR-V1, AR-V2, AR-V3, AR-V4, AR-V5, AR-V567es, AR-V6, AR-V7, 또는 AR-V12인 것을 특징으로 하는 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 절단형 AR은 ARV-7인 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서, 상기 절단형 AR은 AR-V12인 것을 특징으로 하는 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 절단형 AR은 점 돌연변이를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 37 항에 있어서, 상기 점 돌연변이는 D879G (D878G), W741C, W741L, M749L, R629Q, G142V, P533S, T575A, H874Y, 및 F876L로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 38 항에 있어서, 상기 점 돌연변이는 F876L인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 질병은 전립선암인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 질병 또는 암은 항-안드로겐에 내성인 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 순환종양세포(circulating tumor cells, CTCs) 수의 감소인 것을 특징으로 하는 방법.
제 42 항에 있어서, 상기 순환종양세포의 수는 갈레테론 치료의 적어도 1주일 후에 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 사멸 순환종양세포의 증가인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 PSA의 감소 또는 PSA 배증시간(doubling time)의 감소인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 PSMA 발현의 증가인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 종양 ¹⁸F-DHT-PET 시그널의 감소인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 조직 생검 기반 테스트, 예를 들어, ProMark인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 프로테옴 분해 경로 구성원의 존재 또는 발현인 것인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 5 칼리크레인 패널(kallikrein panel)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 치료 전 및 후 혈액 테스토스테론 레벨인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 치료 요법의 개시 후 적어도 하나의 스테로이드 레벨의 변화인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 대사 마커, 예를 들어, P450 효소의 레벨인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 CYP17 단백질의 돌연변이 또는 변이인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 CTLA-4 차단의 판정인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 전립선 건강 지표인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 PCA3의 존재 또는 레벨인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 전립선 코어 미토믹 테스트(prostate core mitomic test)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 세포주기 진행 유전자에서 돌연변이 존재인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 혈청학적 테스트에 의해 결정되는 헤모글로빈, 젖산 탈수소효소 또는 알칼리 포스파타아제의 레벨인 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 바이오마커는 치료제에 대하여 내성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 61 항에 있어서, 상기 치료제는 엔자루타미드, 비카루타미드 또는 ARN-509를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 61 항에 있어서, 상기 치료제는 아비라테론을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.