TW202206095A - 使用精胺酸消除劑治療aml亞型的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種用於治療有需求的對象的急性骨髓性白血病(AML)之方法,所述方法包含向對象施用治療有效量的精胺酸消除劑,其中AML是法國-美國-英國(FAB)亞型M0(未分化急性骨髓母細胞白血病)、M2(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4 eos(急性骨髓單核細胞白血病伴嗜酸細胞增多症)、M5(急性單核細胞白血病)、M6(急性紅系白血病)或M7(急性巨核細胞白血病)。本發明也提供了包含精胺酸消除劑的藥劑,該藥劑用於治療有需求的對象的AML,其中AML是法國-美國-英國(FAB)亞型M0(未分化急性骨髓母細胞白血病)、M2(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4 eos(急性骨髓單核細胞白血病伴嗜酸細胞增多症)、M5(急性單核細胞白血病)、M6(急性紅系白血病)或M7(急性巨核細胞白血病)。
Description
本發明一般關於生物學和醫學領域,並且更具體地關於用於治療急性骨髓性白血病(acute myeloid leukemia, AML)的方法。仍更具體地,本發明關於使用精胺酸消除劑治療AML亞型的方法,以及精胺酸消除劑在製造用於治療AML的藥劑中的用途。
本發明的背景的以下討論僅被提供以協助讀者理解本發明,並且不被允許描述或構成本發明的先前技術。
急性骨髓性白血病(acute myeloid leukemia, AML),也稱為急性骨髓細胞性白血病(acute myelogenous leukemia),其為遺傳上異質的侵襲性癌症,其中基因改變的積累導致骨髓祖細胞在骨髓和血液中的不受控制的複製增生。更嚴重的情況涉及異常細胞浸潤器官。AML是成人和兒童中最常見的急性白血病之一,白血病診斷佔約成人病例的80%和兒童病例的20%。AML的大多數病例都發生在成人中,平均診斷年齡為68歲。被診斷患有AML的20歲以上人群的五年存活率僅為25%。
AML是一種異質性疾病,其被分類為幾種亞型。AML亞型有兩種主要的分類系統-法國-美國-英國(FAB)系統和世界衛生組織(WHO)分類系統。FAB分類系統是最常用的一種,也是本文中提到的一種。大多數被診斷患有AML的人都有9種不同的FAB AML亞型之一(M0、M1、M2、M3、M4、M4 eos、M5、M6和M7)。尤其AML病例的預後通常取決於FAB AML亞型。
儘管技術進步和對該疾病的新瞭解,但是被診斷患有AML的患者的總存活率已經趨於停滯,並且人們繼續大量死於該疾病。化學療法是目前治療AML的主要模式,並且包括兩個主要階段:誘導和鞏固(consolidation)。誘導療法旨在完全緩解癌症。鞏固是給予緩解後療法的術語。在治療開端的幾日內,患者可能會因與治療相關的死亡率而死亡。患者無法治癒的主要原因是對治療的抗性,其通常表現為緩解後的復發。然而,目前沒有針對成人復發或難治性AML的護理標準,並且此類患者的預後一般而言較差。
AML仍然是具有挑戰性的疾病,並且存在用於治療這種侵襲性癌症的新的治療方法之需求。
本發明提供了使用精胺酸消除劑來治療急性骨髓性白血病(AML)的方法,以及精胺酸消除劑在製造用於治療AML的藥劑中的用途。
本發明的發明人驚奇地發現,特定FAB AML亞型對精胺酸消除的反應明顯優於其他。因此,本文所述的方法和用途可用於基於FAB AML亞型的AML標靶治療。
在第一態樣,本發明提供了一種用於治療有需求的對象的急性骨髓性白血病(AML)之方法,所述方法包含向對象施用治療有效量的精胺酸消除劑,其中AML是法國-美國-英國(FAB)亞型M0(未分化急性骨髓母細胞白血病)、M2(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4 eos(急性骨髓單核細胞白血病伴嗜酸細胞增多症)、M5(急性單核細胞白血病)、M6(急性紅系白血病)或M7(急性巨核細胞白血病)。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑包含精胺酸分解代謝酶。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸分解代謝酶是精胺酸去亞胺酶、精胺酸酶,精胺酸去羧酶或精胺酸2-單加氧酶。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑是合成精胺酸消除劑。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑包含人血清白蛋白、白蛋白結合結構域、免疫球蛋白的Fe區域、聚乙二醇(PEG)基團、人轉鐵蛋白、XTEN、脯胺酸-丙胺酸-絲胺酸聚合物(proline-alanine-serine polymer, PAS)、彈性蛋白樣多胜肽(elastin-like polypeptide, ELP)、同胺基酸聚合物(homo-amino-acid polymer, HAP)、人工明膠樣蛋白(artificial gelatin-like protein, GLK)、羧基末端胜肽(carboxy-terminal peptide, CTP)或其組合。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑包含人血清白蛋白、白蛋白結合結構域或其組合。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑包含與SEQ ID NO:1具有至少95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性的胺基酸序列或由其組成。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑包含在SEQ ID NO:1中定義的胺基酸序列或由其組成。
在第一態樣的一個實施例中,AML是FAB亞型M4或M7。
在第一態樣的一個實施例中,AML是FAB亞型M7,並且精胺酸消除劑包含與SEQ ID NO:1具有至少95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性的胺基酸序列或由其組成。
在第一態樣的一個實施例中,AML是FAB亞型M7,並且精胺酸消除劑包含在SEQ ID NO:1中定義的胺基酸序列或由其組成。
在第一態樣的一個實施例中,AML是對於精胺酸營養缺陷。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑是肌肉內、靜脈內、皮下或口服施用的。
在第一態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑是靜脈內施用的。
在第一態樣的一個實施例中,對象是人類。
在第二態樣,本發明提供了精胺酸消除劑用於製造治療有需求對象其AML的藥劑之用途,其中AML是法國-美國-英國(FAB)亞型M0(未分化急性骨髓母細胞白血病)、M2(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4 eos(急性骨髓單核細胞白血病伴嗜酸細胞增多症)、M5(急性單核細胞白血病)、M6(急性紅系白血病)或M7(急性巨核細胞白血病)。
在第三態樣,本發明提供了用於治療有需求的對象的AML之精胺酸消除劑,其中AML是法國-美國-英國(FAB)亞型M0(未分化急性骨髓母細胞白血病)、M2(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4 eos(急性骨髓單核細胞白血病伴嗜酸細胞增多症)、M5(急性單核細胞白血病)、M6(急性紅系白血病)或M7(急性巨核細胞白血病)。
在第二態樣或第三態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑包含精胺酸分解代謝酶。
在第二態樣或第三態樣的一個實施例中,精胺酸分解代謝酶是精胺酸去亞胺酶、精胺酸酶,精胺酸去羧酶或精胺酸2-單加氧酶。
在第二態樣或第三態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑是合成精胺酸消除劑。
在第二態樣或第三態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑包含人血清白蛋白、白蛋白結合結構域、免疫球蛋白的Fe區域、聚乙二醇(PEG)基團、人轉鐵蛋白、XTEN、脯胺酸-丙胺酸-絲胺酸聚合物(proline-alanine-serine polymer, PAS)、彈性蛋白樣多胜肽(elastin-like polypeptide, ELP)、同胺基酸聚合物(homo-amino-acid polymer, HAP)、人工明膠樣蛋白(artificial gelatin-like protein, GLK)、羧基末端胜肽(carboxy-terminal peptide, CTP)或其組合。
在第二態樣或第三態樣的一個實施例中,精胺酸消除劑包含人血清白蛋白、白蛋白結合結構域或其組合。
在第二態樣的一個實施例中,AML是對於精胺酸營養缺陷。
在第二態樣的一個實施例中,該藥劑被配製用於肌肉內、靜脈內、皮下或口服施用。
在第二態樣的一個實施例中,該藥劑被配製用於靜脈內施用。
在第三態樣的一個實施例中,將精胺酸消除劑以肌肉內、靜脈內、皮下或口服方式施用至對象。
在第三態樣的一個實施例中,將精胺酸消除劑以靜脈內方式施用至對象。
在第二態樣或第三態樣的一個實施例中,對象是人類。
定義
在本文中使用的特定術語應具有如下所闡明的含義。
如在本申請案中使用的,單數形式的「一個」、「一個」和「該」包括複數引用,除非上下文另外明確指出。
如本文所使用的,術語「包含」在非窮舉意義上意思是「包括」。詞語「包含(comprising)」的變體,諸如「包含有(comprise)」和「含有(comprises)」,其具有對應變化的意義。
如本文所使用的,術語「多個」意思是多於一個。在特定的具體態樣或實施例中,多個可以意思是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或更多,以及其中可導出的任何數值,以及其中可導出的任何範圍。
如本文所使用的,術語「在…之間」在參照數值範圍時涵蓋在該範圍的每個端點處的數值。
如本文所使用的,術語「合成的」當用於描述產品時,是指與自然產生的產品相反,由人類代理生產的產品。例如,「合成的」精胺酸消除劑是指已經透過人工化學反應生產的精胺酸消除劑。
如本文所使用的,術語「治療("treat", "treating", "治療")」及類似術語是指減輕或改善與其相關的病症/疾病和/或症狀。將可以理解,儘管不排除,治療病症或狀況不需要完全消除與之相關的病症、狀況或症狀。
如本文所使用的,術語「分解代謝」或「分解代謝的」是指化學反應,其中分子分解成其他分子,例如較小的分子。例如,術語「精胺酸分解代謝酶」包括能夠與精胺酸反應藉此將其轉化成其他分子(諸如鳥胺酸、瓜胺酸和胍丁胺(agmatine))的任何酶。
如本文所使用的,術語「對象」是指任何動物(例如,哺乳動物),包括但不限於人類、非人類靈長類、犬科動物、貓科動物和囓齒動物。
如本文中所使用的,術語「FAB亞型」、「FAB AML亞型」和「FAB AML」是指由法國-美國-英國(FAB)分類系統分類的AML的亞型。FAB系統基於白血病由此發展成的細胞類型以及細胞的成熟程度,將AML分為9個亞型,M0、M1、M2、M3、M4、M4 eos、M5、M6和M7。
如本文所使用的,「序列同一性」的百分比將被理解為來自兩個序列的比較,其中它們被比對以給出序列之間的最大相關性。這可以包括在一個或兩個序列中插入「間隙」以增強比對程度。然後可以在所比較的每個序列的長度上確定序列同一性的百分比。例如,核苷酸序列(「對象序列」)具有與另一核苷酸序列(「查詢序列」)至少95%的「序列同一性」旨在意指對象序列與查詢序列相同,除了對象序列相對於查詢序列的每100個核苷酸最多可以包括五個核苷酸變異。換言之,為了獲得相對於查詢序列具有至少95%的序列同一性之核苷酸序列,可以將對象序列中最多5%(即100個中的5個)的核苷酸插入或替換為另一個核苷酸或刪除。
如本文所使用的,術語「營養缺陷的」當用於描述癌症時,是指不能合成生長和/或代謝所需的一種或更多種具體物質的癌症。例如,「對於精胺酸營養缺陷」的AML是指不能合成精胺酸的AML。
急性骨髓性白血病(AML)是成人和兒童中最常見的急性白血病之一。目前用於治療AML的方法有時會導致與治療相關的死亡率。在治療實現初步成功的情況下,緩解後的復發很常見。針對這種侵襲性癌症開發新的治療方法非常重要。
本發明提供了使用精胺酸消除劑治療AML的方法。本文提供的方法可以減少或改善與其相關的疾病和/或症狀。該方法可以消除所述疾病和/或症狀或可以不完全消除所述疾病和/或症狀。本文所述的精胺酸消除劑也可以用於製造用於治療AML的藥劑,其可以減少或改善與其相關的疾病和/或症狀,並且可以消除所述疾病和/或症狀或可以不完全消除所述疾病和/或症狀。
FAB AML亞型
AML是一種異質性疾病,其被分類為幾種亞型。AML亞型有兩種主要的分類系統-法國-美國-英國(FAB)系統和世界衛生組織(WHO)分類系統。 FAB分類系統是最常用的一種,也是本文中提到的一種。大多數被診斷患有AML的人都有9種不同的FAB AML亞型之一(M0、M1、M2、M3、M4、M4 eos、M5、M6和M7)。尤其AML病例的預後通常取決於AML亞型。
FAB分類系統基於白血病由此發展成的細胞類型以及細胞的成熟程度將AML分為M0至M7亞型,如表1所示:
表1:FAB AML子類型和描述
FAB 亞型 | 描述 |
M0 | 未分化急性骨髓母細胞白血病 |
M1 | 急性最小成熟骨髓母細胞白血病 |
M2 | 急性成熟骨髓母細胞白血病 |
M3 | 急性早幼骨髓細胞白血病 |
M4 | 急性骨髓單核細胞白血病 |
M4 eos | 急性骨髓單核細胞白血病伴嗜酸細胞增多症 |
M5 | 急性單核細胞白血病 |
M6 | 急性紅系白血病 |
M7 | 急性巨核細胞白血病 |
本發明提供了用於治療AML的方法以及精胺酸消除劑在製造用於治療任何亞型的AML的藥劑中的用途。在一些實施例中,本發明提供了用於治療FAB AML M0的方法以及精胺酸消除劑在製造用於治療FAB AML M0的藥劑中的用途。本發明的方法和藥劑也可以用於治療FAB AML M2。在其他實施例中,本發明提供了用於治療FAB AML M4的方法和藥劑。在進一步的實施例中,本發明提供了用於治療FAB AML M4 eos的方法和藥劑。在又進一步的實施例中,本發明提供了用於治療FAB AML M5的方法和藥劑。用於治療FAB AML M6的方法和藥劑也在本文中提供。本發明也提供了用於治療FAB AML M7的方法和藥劑。儘管本文提供的方法和藥劑是在治療由FAB分類系統定義的AML亞型的脈絡中呈現的,但通常知識者將理解,它們可用於治療使用任何其他分類系統或方法所分類的AML病例。
FAB AML分類系統建立於1976年,在本領域中是眾所周知的。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以使用例如組織化學染色和顯微術容易地識別樣本的FAB AML亞型。所使用的AML樣本可以例如從周邊血液、骨髓抽出液或活體組織切片獲得。醫學博士Charles A. Schiffer和醫學博士Richard M. Stone(2003)在「Holland-Frei Cancer Medicine,第6版」中提供了各種FAB AML亞型的詳細描述,包括有助於識別的影像,Kufe DW, Pollock RE, Weichselbaum RR, et al. (eds.) Hamilton (ON), 1983。
各種代謝途徑都需要精胺酸。由於精胺酸合成所需的低程度或不存在精胺琥珀酸合成酶(ASS)和/或鳥胺酸氨甲醯基轉移酶(OTC),許多腫瘤對於精胺酸營養缺陷。在大多數AML病例中,細胞中缺少ASS1,人類中編碼ASS的基因。對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言,使用諸如西方墨點法、ELISA、SDS-PAGE或免疫沉澱的眾所周知之方法,將容易地確定來自AML樣本的細胞是否缺乏前述酶中的一種或兩種。
本發明的一些實施例提供了用於治療對象的AML之方法,其包含向對象施用治療有效量的精胺酸消除劑。進一步的實施例提供了精胺酸消除劑用於製造治療有需求對象其AML的藥劑之用途。對象可以是任何動物(例如哺乳動物),包括但不限於人類、非人類靈長類、犬科動物、貓科動物和囓齒動物。
精胺酸消除劑
用於本文所述的治療方法和藥劑中的精胺酸消除劑可以是本領域已知的能夠降低對象的血漿和/或細胞中精胺酸程度的任何精胺酸消除劑。精胺酸消除劑可以是例如小分子或蛋白質。
在一些實施例中,精胺酸消除劑包含精胺酸分解代謝酶。精胺酸分解代謝酶的非限制性示例包括精胺酸酶、精胺酸去亞胺酶、精胺酸去羧酶和精胺酸2-單加氧酶。
精胺酸酶可以是本領域已知的任何精胺酸酶,諸如由細菌、真菌、魚、人、牛、豬、兔、囓齒動物、靈長類、綿羊和山羊產生的那些精胺酸酶。精胺酸酶的非限制性示例包括熱速芽孢桿菌精胺酸酶(Bacillus caldovelox arginase)、嗜熱棲熱菌精胺酸酶(Thermus thermophilus arginase)、山羊精胺酸酶I(Capra hircus arginase I)、裸鼴鼠精胺酸酶I(Heterocephalus glaber arginase I)、野牛精胺酸酶I(Bos taurus arginase I)、野豬精胺酸酶I(Sus scrofa arginase I)、香魚精胺酸酶I(Plecoglossus altivelis arginase I)、大西洋鮭精胺酸酶I(Salmo salar arginase I)、虹鱒精胺酸酶I(Oncorhynchus mykiss arginase I)、美洲胡瓜魚精胺酸酶I(Osmerus mordax arginase I)、三角帆蚌精胺酸酶I(Hyriopsis cumingii arginase I)、褐家鼠精胺酸酶I(Rattus norvegicus arginase I)、小鼠精胺酸酶I(Mus musculus arginase I)、智人(人)精胺酸酶I(Homo sapiens (human) arginase I)、黑猩猩精胺酸酶I(Pan troglodytes arginase I)、穴兔精胺酸酶I(Oryctolagus cuniculus arginase I)、褐家鼠精胺酸酶II(Rattus norvegicus arginase II)、小鼠精胺酸酶II(Mus musculus arginase II)、智人(人)精胺酸酶II(Homo sapiens (human) arginase II)、野牛精胺酸酶II(Bos taurus arginase II)、裸鼴鼠精胺酸酶II(Heterocephalus glaber arginase II)、黑猩猩精胺酸酶II(Pan troglodytes arginase II)、穴兔精胺酸酶II(Oryctolagus cuniculus arginase II)、代夫特菌精胺酸酶(Delftia arginase)、凝結芽孢桿菌精胺酸酶(Bacillus coagulans arginase)、光能營養赫夫勒氏菌精胺酸酶(Hoeflea phototrophica arginase)和玫瑰光合菌精胺酸酶(Roseiflexus castenholzii arginase)。其他示例包括來自嗜甲醇芽孢桿菌(Bacillus methanolicus)、NRRL B-14911芽孢桿菌(Bacillus sp. NRRL B-14911)、Planococcus donghaensis、樹形類芽孢桿菌(Paenibacillus dendritiformis)、鏈孢子菌(Desmospora sp)、Methylobacter tundripaludum、窄食單胞菌(Stenotrophomonas sp)、產左聚糖微桿菌(Microbacterium laevaniformans)、維氏卟啉單胞菌(Porphyromonas uenonis)、農桿菌(Agrobacterium sp)、北極十八桿菌(Octadecabacter arcticus)、模式種根瘤農桿菌(Agrobacterium tumefaciens)、嗜熱性溫泉菌(Anoxybacillus flavithermus)、短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)、嗜熱葡糖糖苷地芽孢桿菌(Geobacillus thermoglucosidasius)、Geobacillus thermoglucosidans、側孢短芽孢桿菌(Brevibacillus laterosporus)、瘤胃脫硫腸狀菌(Desulfotomaculum ruminis)、嗜熱地芽孢桿菌(Geobacillus kaustophilus)、喜熱噬油地芽胞桿菌(Geobacillus thermoleovorans)、嗜熱脫氮地芽胞桿菌(Geobacillus thermodenitrificans)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、嗜鹽古菌DL31(Halophilic archaeon DL31)、鹽惰菌(Halopigerxanaduensis)、Natrialba magadii、惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)、幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori)及其類似物種。
在本發明的方法和藥劑中使用的精胺酸去亞胺酶可以是本領域已知的任何精胺酸去亞胺酶,諸如由黴漿菌(Mycoplasma)、乳酸球菌(Lactococcus)、假單胞菌(Pseudomonas)、鏈球菌(Steptococcus)、埃希氏菌(Escherichia)、分枝桿菌(Mycobacterium)或芽孢桿菌屬微生物(Bacillus microorganisms)產生的精胺酸去亞胺酶。示例性的精胺酸去亞胺酶包括但不限於由人源分枝桿菌(Mycoplasma hominis)、精胺酸黴漿菌(Mycoplasma arginini)、關節炎黴漿菌(Mycoplasma arthritidis)、產氣莢膜梭狀芽孢桿菌(Clostridium perfringens)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、伯氏疏螺旋體(Borrelia burgdorferi)、Borrelia afzellii、糞腸球菌(Enterococcus faecalis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、仙人掌桿菌(Bacillus cereus)、化膿性鏈球菌(Streptococcus pyogenes)、肺炎鏈球菌(Steptococcus pneumoniae)、清酒乳酸桿菌(Lactobacillus sake)、賈第鞭毛蟲(Giardia intestinalis)、結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)、Pseudomonas plecoglossicida、惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)、綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)及其類似物種產生。
精胺酸去羧酶可以是本領域已知的任何精胺酸去羧酶,諸如由大腸桿菌(Escherichia coli)、鼠傷寒沙門氏桿菌(Salmonella typhimurium)、肺炎披衣菌(Chlamydophila pneumoniae)、詹氏甲烷球菌(Methanocaldococcus jannaschii)、綠草履蟲綠球藻病毒I(Paramecium bursaria Chlorella virus 1)、創傷弧菌YJ016 (Vibrio vulnificus YJ016)、空腸彎曲桿菌(Campylobacter jejuni subsp)、克氏錐蟲(Trypanosoma cruzi)、硫磺礦硫化葉菌(Sulfolobus solfataricus)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、仙人掌桿菌(Bacillus cereus)、番木瓜(Carica papaya)、紅花菸草(Nicotianatobacum)、大豆(Glycine max)、百脈根(Lotus coniculata)、創傷弧菌(Vibrio vulnificus)、霍亂弧菌(Vibrio cholerae)、小鼠(Mus musculus)、熱袍菌(Thermotoga)、褐家鼠(Rattus norvegzcus)、智人(Homo sapiens)、野牛(Bos taurus)、野豬(Sus scrofa)、嗜熱棲熱菌(Thermus thermophiles)、Thermus parvatiensis、水生棲熱菌(Thermus aquaticus)、嗜熱棲熱菌(Thermus thermophilus)、Thermus islandicus、阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)、燕麥(Avena sativa)及其類似物種產生。
在本發明的方法和藥劑中使用的精胺酸2-單加氧酶可以是本領域已知的任何精胺酸2-單加氧酶,諸如從球形節桿菌IFO 12137(Arthrobacter globiformis IFO 12137)、簡單節桿菌IFO 12069(Arthrobacter simplex IFO 12069)、黃色短桿菌IFO 12073(Brevibacterium helvolum IFO 12073)、同性戀螺桿菌CCUG 18818 (Helicobacter cinaedi CCUG 18818)、灰色鏈黴菌(Streptomyces griseus)及其類似物種產生。
本發明的精胺酸消除劑可以包含自然發生和/或合成產物。在本發明的一些實施例中,精胺酸消除劑包含自然發生的精胺酸分解代謝酶。在其他實施例中,精胺酸消除劑包含合成的精胺酸分解代謝酶。
精胺酸消除劑可包含完整蛋白質和/或其功能片段和/或其變體。在方法和用途中使用的精胺酸去羧酶、精胺酸去亞胺酶、精胺酸2-單加氧酶、精胺酸酶和其他精胺酸消除劑可以被修飾,以改善其藥物代謝動力學性質,諸如透過將蛋白質和/或其功能片段和/或其變體與人血清白蛋白、白蛋白結合結構域、免疫球蛋白的Fe區域、聚乙二醇(PEG)基團或其組合融合。在本發明的一些實施例中,一種或更多種前述修飾延長了精胺酸消除劑的半衰期。在進一步的實施例中,半衰期的增加導致實現相同結果所需之精胺酸消除劑的施用頻率降低。對精胺酸消除劑的一種或更多種前述修飾可降低免疫原性,這可有助於避免不良作用。
在本發明的一些實施例中,精胺酸分解代謝酶可以被工程化以包括酶上的具體位點,例如,可以選擇性地附接PEG。所選擇的PEG化位點可以位於從酶的活性位點去除的位點,和/或一般可以暴露於溶劑中以允許與PEG化試劑反應。
本領域已知的任何PEG化試劑可被用於將PEG共價附接於本文所述的精胺酸分解代謝酶。示例性的PEG化試劑包括但不限於mPEG-ALD(甲氧基聚乙二醇-丙醛)、mPEG-MAL(甲氧基聚乙二醇-馬來醯亞胺)、mPEG-NHS(甲氧基聚乙二醇-N-羥基丁二醯亞胺)、mPEG-SPA(甲氧基聚乙二醇-丁二醯亞胺基丙酸酯)和mPEG-CN(甲氧基聚乙二醇-三聚氰氯)。
在一些實施例中,PEG基團的分子量為約5,000至約20,000 amu,約5,000至約15,000 amu,約5,000至約12,000 amu,約7,000至約12,000 amu或約7,000至約10,000 amu 。在特定實施例中,PEG基團的分子量為約2,000 amu至10,000 amu。在一些實施例中,PEG基團是PEG4,000、PEG5,000、PEG6,000或PEG7,000。
PEG基團可以共價地直接附接至酶或透過連接子附接。在特定實施例中,酶經由丙酸連接子共價附接至PEG。
精胺酸分解代謝酶可以與具有固有長血清半衰期的蛋白質融合,這可以導致更為所需的藥物代謝動力學樣貌。本發明的精胺酸消除劑可以包含抗體Fc結構域和/或血清白蛋白。精胺酸消除劑可以包含遺傳上與抗體Fc結構域和/或血清白蛋白融合的精胺酸分解代謝酶。在一些實施例中,免疫球蛋白的Fe區域來自人免疫球蛋白,例如人IgG。在一些實施例中,酶可以與白蛋白結構域融合。在進一步的實施例中,酶可以與人轉鐵蛋白融合。
在本發明的進一步實施例中,精胺酸消除劑包含與非結構化多胜肽融合的精胺酸分解代謝酶。酶與非結構化多胜肽的融合可增加試劑的總體大小和/或流體動力學半徑。在本發明的一些實施例中,精胺酸分解代謝酶與XTEN(其為重組PEG模擬物(XTENylation)、PAS(脯胺酸-丙胺酸-絲胺酸聚合物(PASylation))、ELP(其為彈性蛋白樣多胜肽(ELPylation))、HAP(其為同胺基酸聚合物(HAPylation))和人工明膠樣蛋白(GLK)中的任何一種或更多種融合。
在本發明的一些實施例中使用的精胺酸分解代謝酶可以與陰離子多胜肽融合,這可以增加試劑的負電荷。酶可以與羧基末端胜肽(CTP)融合。一個合適的CTP融合非限制性實施例是來自人絨毛膜促性腺激素(chorionic gonadotropin, CG)β鏈的CTP的基因融合。
精胺酸分解代謝酶可以經由與血清白蛋白的非共價相互作用與血清白蛋白連接,這也可以延長試劑的半衰期。在本發明實施例的一個非限制性示例中,白蛋白結合部分與治療酶共軛或與治療酶遺傳融合。可以使用許多類型的部分,包含但不限於(i)對白蛋白具有內部親和力的分子;(ii)被產生並被選擇以展現白蛋白結合活性的胜肽、抗體片段、替代架構和小化學物質。
重組融合蛋白在1980年代首次使用,並且是透過兩個或更多個基因的融合而產生的,每個基因編碼一個單獨的蛋白質。各種融合蛋白的合成方法是本領域眾所周知的。參見例如Yu et al., Biotechnology Advances, 2015; 33: 155-164,其提供目前用於設計和構建合成融合蛋白的最常用方法之回顧。Strohl, Biodrugs, 2015; 29(4): 215-239,其提供了融合蛋白的另一種詳細回顧,並概述了融合方法和不同類型融合蛋白的優缺點。
在本發明的一些實施例中,精胺酸消除劑包含胺基酸序列或由其組成,該胺基酸序列具有與SEQ ID NO:1至少75%、80%、85%、87%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的序列同一性。
在進一步的實施例中,精胺酸消除劑包含胺基酸序列或由其組成,該胺基酸序列具有與SEQ ID NO:1至少95%、96%、97%、98%、99%或100%的序列同一性。在又進一步的實施例中,精胺酸消除劑包含由SEQ ID NO:1定義的胺基酸序列或由其組成。
用於評估序列之間的同源性和同一性程度的方法是本領域眾所周知的。例如,可以使用數學演算法來計算兩個序列之間的序列同一性的百分比。合適的數學演算法的非限制性示例在Karlin及其同事的出版物(1993, PNAS USA, 90:5873-5877)中描述。此演算法被整合到BLAST(基本局部比對搜尋工具)程式家族中(也見Altschul et al. (1990), J. Mol. Biol. 215, 403-410,或Altschul et al. (1997), Nucleic Acids Res, 25:3389-3402),BLAST可經由國家生物技術資訊中心(NCBI)網站主頁(https://www.ncbi.nlm.nih.gov)取得。 BLAST程式可在https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi免費取得。其他非限制性示例包括Clustal(http://www.clustal.org/)和FASTA(Pearson (1990), Methods Enzymol. 83, 63-98; Pearson and Lipman (1988), Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A 85, 2444-2448.)程式。這些程式和其他程式可被用於識別至少在某種程度上與給定的輸入序列相同之序列。另外地或可替代地,可以使用威斯康辛州序列分析包(Wisconsin Sequence Analysis Package)版本9.1中可用的程式Devereux et al. 1984, Nucleic Acids Res., 387-395),例如程式GAP和BESTFIT,來確定在兩個多胜肽序列之間的序列同一性的百分比。BESTFIT使用Smith和Waterman(1981, J. Mol. Biol. 147, 195- 197)的局部同源性演算法,並識別兩個序列之間相似性的最佳單個區域。在本文中參照與參考胺基酸序列共享指定百分比的序列同一性的胺基酸序列時,序列之間的差異可以部分或完全由保留胺基酸取代引起。在這種情況下,用一個或複數個保留胺基酸取代識別的序列可以實質上或完全保留與參考序列相同的生物學活性。
精胺酸消除劑的施用
為了治療用途,可以將本文所述的精胺酸消除劑製備為醫藥組合物,該醫藥組合物含有本文所述的治療有效量之精胺酸消除劑,其作為在藥學上可接受的載體中之活性成分。術語「載體」是指攜帶所施用的活性化合物的稀釋劑、佐劑、賦形劑或媒介物。此種媒介物可以是液體,諸如水和油,包括石油、動物、植物或合成來源的那些液體,諸如花生油、大豆油、礦物油、芝麻油及其類似物。作為非限制性示例,可以使用0.9%的生理食鹽水和0.3%的甘胺酸。這些溶液可以是無菌的,並且一般不含微粒物質。它們可以透過傳統的眾所周知的滅菌技術(例如過濾)進行滅菌。該組合物可以含有接近生理條件所需的藥學上可接受的輔助物質,諸如pH調節劑和緩衝劑、穩定劑、增稠劑、潤滑劑和著色劑等。在這種醫藥製劑中精胺酸消除劑的濃度基於所需的劑量、液體體積、黏度等,根據所選擇的特定施用模式,可以被廣泛地改變並且可以被選擇。合適的媒介物和製劑描述於,例如在Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 21st Edition, Troy, D. B. ed., Lipincott Williams and Wilkins, Philadelphia, Pa. 2006, Part 5, Pharmaceutical Manufacturing pp 691-1092,尤其見pp. 958-989。
需要觀察其治療作用的對象中血漿精胺酸的濃度可以基於許多因素而改變,該等因素包括對象的條件和/或AML的類型和嚴重性和/或飲食組成。目標血漿精胺酸程度的選擇相當在本發明所屬技術領域中具有通常知識者的技術範圍內。
治療持續時間的確定,例如在對象中的血漿精胺酸濃度維持在耗盡狀態的持續時間,相當在本發明所屬技術領域中具有通常知識者的技術範圍內。在特定實施例中,治療的持續時間多於1週、多於2週、多於3週、多於4週、多於5週、多於6週、多於7週、多於8週、多於9週、多於10週、多於11週、多於12週、多於24週、多於28週、多於32週、多於36週、多於40週、多於4四週、多於48週、多於52週或多於56週。
在本發明的方法和用途中,關於精胺酸消除劑的施用模式之應用沒有限制。在本發明的一些實施例中,精胺酸消除劑的施用模式是靜脈內的。用於本文所述的精胺酸消除劑的治療用途的施用模式可以是將試劑遞送給對象的任何合適途徑,諸如腸胃外施用,例如皮內、肌肉內、腹膜內、靜脈內和/或皮下施用;經肺施用;黏膜間(transmucosal)施用(例如口、鼻內、陰道內和/或直腸);使用片劑、膠囊、溶液、懸浮液、粉末、凝膠和/或顆粒的劑型;並且在注射器、植入裝置、滲透泵、注射管和/或微型泵中;或本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知的其他裝置。
本發明所屬技術領域中具有通常知識者將認識到,在不脫離如廣泛描述的本發明的精神或範圍的情況下,可以對在具體實施例中揭示的本發明進行多種變化和/或修改。因此,本實施例在所有態樣中將被認為是說明性的而不是限制性的。
示例
現在將參考以下具體示例描述本發明,該等具體示例不應被解釋為以任何方式進行限制。
示例1:NEI-01在一範圍內的癌細胞株中之細胞毒性。
外源性精胺酸對於某些精胺琥珀酸合成酶(ASS)缺陷型癌症的生長是必需的。NEI-01是一種重組白蛋白結合精胺酸去亞胺酶,其可以將精胺酸轉化為瓜胺酸和氨氣,並透過消除精胺酸來抑制各種ASS缺陷型癌症的生長(圖1)。細胞毒性試驗結果證明,NEI-01在一範圍內的不同癌細胞株中均消除精胺酸並抑制癌細胞的生長(尤其是在ASS1缺陷型癌細胞株中)(表2)。
表2.針對以NEI-01處理隨後之不同癌細胞株的細胞毒性試驗結果。
癌症 | 細胞株 | 來源 | ASS1 表現(蛋白) | IC50 (µg/ml) |
肝細胞癌 | Hepa 1-6 | 小鼠 | - | 0.0080 |
Hep-55 1C | 小鼠 | - | 0.0076 | |
SK-HEP-1 | 人 | - | 0.0292 | |
結腸癌 | Lovo | 人 | + | >10 |
COLO 205 | 人 | + | >10 | |
HT-29 | 人 | - | 0.1058 | |
乳癌 | MCF7 | 人 | + | >10 |
MDA-MB-231 | 人 | - | 0.0168 | |
4T1 | 小鼠 | - | 0.0389 | |
攝護腺癌 | 22Rv1 | 人 | - | 0.0262 |
惡性黑色素瘤 | A375 | 人 | - | 0.0081 |
子宮頸癌 | C-33 A | 人 | - | 0.0126 |
胰臟癌 | MIA PaCa-2 | 人 | - | 0.0036 |
表3中提供了針對以NEI-01處理後之不同AML細胞株的細胞毒性試驗的結果。
表3. 針對以NEI-01處理隨後之不同癌細胞株的細胞毒性試驗結果。
AML 亞型 | 細胞株 | 來源 | ASS1表現(蛋白) | IC50 (ug/ml) | 最大抑制 |
M0 | KG-1 | 人 | - | 0.0033 | 83% |
M2 | Kasumi-1 | 人 | + | 0.0350 | 19% |
M2 | HL-60 | 人 | - | 0.0068 | 73% |
M5 | AML-193 | 人 | - | 0.0034 | 63% |
M5 | THP-1 | 人 | + | 0.2316 | 11% |
M4 | C1498 | 小鼠 | - | 0.0031 | 99% |
示例2:細胞凋亡和自噬。NEI-01處理胰臟癌細胞株Mia PaCa-2。
為了證實由自噬細胞死亡引起的細胞存活率的精胺酸剝奪介導下降,以指定濃度的NEI-01並以或不以氯喹(CQ)處理Mia PaCa-2細胞。在指定的時間點,收穫細胞並使用針對數種自噬和細胞凋亡標記的抗體對其進行免疫墨點法。
如圖2所示,當進行NEI-01處理時,自噬標記LC3-II,BECLIN-1和磷酸化AMPKα的表現程度增加,暗示自噬在NEI-01誘導的細胞死亡中產生作用。相反地,當進行NEI-01處理時,細胞凋亡標記PARP-1的表現程度降低,證明細胞凋亡途徑的活化。這些結果示出細胞凋亡和自噬在精胺酸剝奪介導的細胞死亡機制中產生作用。
示例3. AML細胞株HL-60的NEI-01處理。
為了進一步證實由自噬細胞死亡引起的細胞存活率的精胺酸剝奪介導下降,以NEI-01及CQ處理ASS1缺陷型的HL-60 AML細胞。如圖3所示,當進行NEI-01處理時,自噬標記LC3-II、p62、磷酸-AMPKα和AMPKα的表現程度增加,暗示自噬在NEI-01誘導的細胞死亡中產生作用。相反地,在進行NEI-01處理之後,細胞凋亡標記Caspase-9的表現程度降低,證明細胞凋亡途徑的活化。這些結果示出細胞凋亡和自噬在精胺酸剝奪介導的細胞死亡機制中產生作用。
示例4至10:NEI-01在AML亞型上的作用
存在用於識別AML亞型的兩種主要分類系統-法國-美國-英國(FAB)系統和世界衛生組織(WHO)分類系統。FAB系統是最常用的一種,也是本文中提到的一種。根據FAB系統,大多數被診斷患有AML的人都有9種不同的AML類型(亞型)之一:M0、M1、M2、M3、M4、M4 eos、M5、M6和M7。
示例4:NEI-01在C1498同系急性骨髓性白血病(FAB AML M4)模式中的抗癌活性。
此研究目的在於評估在C1498同系AML(FAB AML M4)模式中,精胺酸剝奪酶NEI-01的抗癌活性。
將與螢光素酶和綠色螢光蛋白(GFP)共同標記的鼠精胺琥珀酸合成酶(ASS1)缺陷型C1498細胞被靜脈內(i.v.)移植到C57BL/6小鼠中以建立同系AML模式。將小鼠隨機分為4組。表4提供了4組的詳細資訊及其對應的處理方案。
表4:針對C1498同系急性骨髓性白血病(FAB AML M4)模式研究的組別和處理方案。
組別 | 處理方案 | 動物數量 | 持續時間 |
1 | PBS,一週兩次,i.v. | 7 | 4 週 |
2 | NEI-01 140 U/kg,一週一次,i.v. | 8 | |
3 | NEI-01 280 U/kg,一週一次,i.v. | 9 | |
4 | NEI-01 280 U/kg,一週兩次,i.v. | 8 |
結果示出,與PBS處理的控制組相比,以NEI-01處理顯著延長了患有AML亞型M4的小鼠之總體存活(圖4)。中位存活日(MSD)從組別1(控制組)中的24日延長到組別2中的29日(一週一次以NEI-01 140 U/kg處理,與控制組對照,p = 0.0058)。
此外,組別3中多於60%的小鼠(一週一次以NEI-01 280 U/kg處理)和組別4中所有小鼠(一週兩次以NEI-01 280 U/kg處理) )存活到實驗結束。組別3和組別4的中位存活率> 31日(組別3與控制組對照,p = 0.0003;組別4與控制組對照,p <0.0001)。與觀察到的總體存活結果一致,以NEI-01的處理除了減慢疾病進程外,還顯著減少總體白血病負荷(圖5和圖6)。NEI-01的此抗癌活性以劑量依賴性方式呈現。
此研究證明了在C1498同系AML M4模式中NEI-01的潛在抗癌活性。
示例5:在KG-1來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M0)異種移植模式中NEI-01的抗癌活性。
在此研究中,在鼠異種移植模式中評估了NEI-01的抗癌作用。
將人精胺琥珀酸合成酶(ASS1)缺陷型的M0亞型急性骨髓性白血病KG-1細胞皮下注射到免疫缺陷的BALB/c裸小鼠中。當腫瘤體積達到180 mm3
時,一週一次以緩衝液MHT或NEI-01(280 U/kg)對小鼠進行靜脈內(i.v.)處理。表5提供了研究組別及其對應處理方案的詳細資訊。
表5:針對KG-1來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M0)異種移植模式的研究組別和處理方案。
組別 | 處理方案 | 動物數量 | 持續時間 |
1 | 控制組,緩衝液MHT,一週一次,i.v. | 9 | 4 週 |
2 | NEI-01 280 U/kg,一週一次,i.v. | 9 |
每3日測量腫瘤體積。四週後,犧牲小鼠(n=9)。然後解剖異種移植腫瘤並分別秤重。
結果示出,NEI-01處理顯著減少腫瘤體積(圖7)。到第28日,觀察到減少了39%。最終的T/C比達到了60.6%。在研究結束時,控制組中的腫瘤重量為3.41±0.53 g,並且NEI-01(280 U/kg一週一次)處理組中的腫瘤重量為2.03±0.47 g。腫瘤重量減少了40.38%。
此研究證明了在鼠AML M0 KG-1異種移植中NEI-01的有效抗癌活性。
示例6:在HL-60來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M2)原位模式中NEI-01的抗癌活性。
在此研究中,在鼠原位AML模式中評估了NEI-01的抗癌活性。
將與螢光素酶和綠色螢光蛋白(GFP)共同標記的人精胺琥珀酸合成酶(ASS1)缺陷型之M2亞型急性骨髓性白血病HL-60細胞被靜脈內(iv)移植到非肥胖型糖尿病/嚴重複合型免疫缺乏症(NOD/SCID)小鼠中,以建立原位AML模式。將小鼠隨機分為3組。表6提供了研究組別及其對應處理方案的詳細資訊。
表6:針對HL-60來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M2)原位模式研究的組別和處理方案。
組別 | 處理方案 | 動物數量 | 持續時間 |
1 | PBS,一週兩次,i.v. | 10 | 4 週 |
2 | NEI-01 280 U/kg,一週一次,i.v. | 10 | |
3 | NEI-01 280 U/kg, 一週兩次,i.v. | 10 |
追蹤白血病細胞(HL-60-gfphi-Luc+細胞),並透過體內BLI定量總體白血病負荷。疾病進展由BLI強度的變化確定。結果示出於圖8中。由整個AML小鼠的強信號證據,發現到侵襲性疾病進展。當一週一次(p <0.05,從第4日至第25日)或一週兩次(p <0.01,整個處理期間)以NEI-01對小鼠進行處理時,此進展被顯著抑制。
結果證明,以NEI-01處理有效地從小鼠血漿中消除了精胺酸,導致疾病進展的抑制以及造血組織(包含骨髓和脾臟)中腫瘤負荷的減少。當一週一次(p <0.05,從第4日至第25日)或一週兩次(p <0.01,整個處理期間)以NEI-01對小鼠進行處理時,疾病進展被顯著抑制。在骨髓和脾臟中觀察到特別有效的活性;當一週兩次以280 U/kg NEI-01處理小鼠時,骨髓(p <0.0001)和脾臟(p <0.005)中的腫瘤負荷顯著減少。
此研究證明了在HL-60原位AML M2模式中NEI-01的潛在抗癌活性。
示例7:在P31/FUJ來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M5)異種移植模式中NEI-01的抗癌活性。
在此研究中,在鼠異種移植模式中評估了NEI-01的抗癌活性。
將人精胺琥珀酸合成酶(ASS1)缺陷型的M5亞型急性骨髓性白血病P31/FUJ細胞皮下接種到非肥胖型糖尿病/嚴重複合型免疫缺乏症(NOD/SCID)小鼠中。當腫瘤體積達到200mm3
時,一週一次以緩衝液MHT或NEI-01(280 U/kg)對小鼠進行靜脈內(i.v.)處理。每3-4日測量腫瘤體積。四週後,犧牲小鼠(n = 10),並且解剖異種移植腫瘤以及分別秤重。表7提供了研究組別及其對應處理方案的詳細資訊。
表7:針對P31/FUJ來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M5)異種移植模式研究的組別和處理方案。
組別 | 處理方案 | 動物數量 | 持續時間 |
1 | 控制組,緩衝液MHT,一週一次,i.v. | 10 | 四週 |
2 | NEI-01 280 U/kg,一週一次,i.v. | 10 |
圖9示出NEI-01處理顯著減少腫瘤體積以及腫瘤重量,導致到第28日腫瘤體積減少了51.27%。最終的T/C比率達到了51.14%。在研究結束時,控制組中的腫瘤重量為1.08±0.98 g,並且NEI-01(280 U/kg一週一次)處理組中的腫瘤重量為0.78±0.08 g(p <0.05)。
此研究證明了在鼠AML M5 P31/FUJ異種移植中NEI-01的有效抗癌活性。
示例8:在MKPL-1來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M7)異種移植模式中NEI-01的抗癌活性。
在此研究中,在鼠異種移植模式中評估了NEI-01的抗癌作用。
將人精胺琥珀酸合成酶(ASS1)缺陷型的M7亞型急性骨髓性白血病MKPL-1細胞皮下接種到到非肥胖型糖尿病/嚴重複合型免疫缺乏症(NOD/SCID)小鼠中。當腫瘤體積達到120 mm3
時,一週一次以緩衝液MHT或NEI-01(280 U/kg)對小鼠進行靜脈內(i.v.)處理。每2-3日測量一次腫瘤體積。三週後,犧牲小鼠(n = 9),並且解剖異種移植腫瘤以及分別秤重。表8提供了研究組別及其對應處理方案的詳細資訊。
表8:針對MKPL-1來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M7)異種移植模式研究的組別和處理方案。
組別 | 處理方案 | 動物數量 | 持續時間 |
1 | 控制組,緩衝液MHT,一週一次,i.v. | 9 | 3 週 |
2 | NEI-01 280 U/kg,一週一次,i.v. | 9 |
圖10示出NEI-01處理顯著減少腫瘤體積以及腫瘤重量,導致到第22日腫瘤體積減少了99%。腫瘤重量在控制組中為8.05±0.056 g,並且在NEI-01(280 U/kg一週一次)處理組中為0.15±0.05 g。最終的T/C比率達到了99%。
此研究證明了在鼠AML M7 MKPL-1異種移植中NEI-01的有效抗癌活性。
示例9:在患者來源的AM5512急性骨髓性白血病(FAB AML M7)模式之處理中NEI-01的體內功效研究。
患者來源的異種移植(Patient-derived xenograft, PDX)提供了用於癌症藥物開發中的功效篩選的最有轉移性的臨床前模式。PDX模式直接來自患者腫瘤,並且從未適應於體外生長,PDX模式反映了人類患者群體的異質性和多樣性。在此研究中,在患者來源的AM5512(FAB AML M7)急性骨髓性白血病模式中評估了NEI-01的抗癌作用。
將人AM5512細胞被靜脈內(i.v.)接種到非肥胖型糖尿病/嚴重複合型免疫缺乏症(NOD/SCID)小鼠中。當周邊血液中腫瘤負荷約為1.33%時,將小鼠隨機分為3組:組別1(媒介物)、組別2(NEI-01,140 U/kg)和組別3(NEI-01,280 U/kg),如表9概述。
表9.針對患者來源的AM5512急性骨髓性白血病(FAB AML M7)模式研究的組別和處理方案。
組別 | 數量 | 處理 | 劑量程度 (U/kg) | 施用途徑 | 劑量給予頻率 | 劑量給予持續時間 |
1 | 10 | 媒介物 | - | i.v. | 每周 | 在第1、8、15、22日 |
2 | 10 | NEI-01 | 140 | |||
3 | 10 | NEI-01 | 280 |
在第3次NEI-01劑量後,以NEI-01(280 U/kg或140 U/kg一週一次)的處理顯著抑制了周邊血液中腫瘤負荷的成長(圖11)。在研究結束時(第4次NEI-01劑量後一週),以NEI-01處理之後(280 U/kg或140 U/kg一週一次),在周邊血液和造血組織(包括脾臟、肝臟和骨髓)中觀察到腫瘤負荷顯著減少(與媒介物組相比,p <0.05)。這些抗白血病作用以劑量依賴性方式呈現。
此研究提供強力的證據支持NEI-01在AM5512(M7)PDX模式中具有潛在的抗白血病作用。
示例10:在患者來源的AM8096急性骨髓性白血病(FAB AML M2)模式之處理中NEI-01的體內功效研究。
在此研究中,在患者來源的AM8096急性骨髓性白血病模式中評估了NEI-01的抗癌作用。
將人AM8096細胞被靜脈內(i.v.)接種到非肥胖型糖尿病/嚴重複合型免疫缺乏症(NOD/SCID)小鼠中。當周邊血液中腫瘤負荷約為1.5%時,將小鼠隨機分為3組:組別1(媒介物)、組別2(NEI-01,140 U/kg)和組別3(NEI-01,280 U/kg),如表10概述。
表10:針對患者來源的AM8096急性骨髓性白血病(FAB AML M2)模式研究的組別和處理方案。
組別 | 數量 | 處理 | 劑量程度 (U/kg) | 施用途徑 | 劑量給予頻率 | 劑量給予持續時間 |
1 | 10 | 媒介物 | - | i.v. | 每周 | 每周注射直到人的終點 (在第1、8、15、22、29、36日….等) |
2 | 10 | NEI-01 | 140 | |||
3 | 10 | NEI-01 | 280 |
結果示出,一週一次以NEI-01處理將存活日數的中位數從媒介物控制組中的12日略微延長到NEI-01(140 U/kg)處理組中的14.5日和NEI-01(280 U/kg)處理組中的16.5日(圖12和表11)。
當與媒介物控制組相比,NEI-01處理之小鼠(140 U/kg或280 U/kg)的壽命(ILS)增加分別為20.8%和37.5%(表11)。令人興奮的是,NEI-01(280 U/kg)處理組中的一隻小鼠存活到初始處理後41日。這些數據暗示,NEI-01至少在一些AM8096模式群體中具有抗白血病作用。
表11:在AM8096模式中每個組別的中位存活日和壽命(ILS)。
組別 | 處理 | ILS (%) | 中位存活日(D) | 最終時剩餘數量 | p 值(VS 組別1) |
1 | 媒介物 | - | 12 | 無 | - |
2 | NEI-01, 140U/kg | 20.8 | 14.5 | 無 | 0.28 |
3 | NEI-01, 280U/kg | 37.5 | 16.5 | 無 | 0.12 |
示例11:在Jurkat來源的白血病癌症異種移植模式中NEI-01的抗癌活性。
急性淋巴細胞白血病(T-ALL)的T細胞免疫表型在成人和兒童中約佔急性白血病的15%至25%。受益於快速的技術進步和新出現的瞭解,T-ALL的治療得到了顯著進展。然而,顯著數量的患者仍然處於復發的高風險中,並且當疾病復發時,很少有患者存活。由此,迫切需要新的治療方法。
藥物誘導的胺基酸剝奪是已成功用於急性淋巴細胞白血病治療的一種策略,其中天冬醯胺酶是誘導化學療法的重要部分。精胺酸,作為引發各種代謝途徑的前驅物,其已被證實對腫瘤形成具有調節作用。精胺酸剝奪已被證明是一種針對缺乏精胺琥珀酸合成酶(ASS1)的精胺酸營養缺陷型腫瘤的有前景治療方法,精胺琥珀酸合成酶是一種從瓜胺酸合成精胺酸的限制酶。此研究目的在於評估在T-ALL Jurkat異種移植模式中精胺酸剝奪酶NEI-01的抗癌活性。
將人ASS1缺陷型T-ALL Jurkat細胞皮下接種到免疫缺陷的BALB/c裸小鼠中。當腫瘤體積達到40 mm3
附近時,將小鼠隨機分為兩組:控制組和NEI-01處理組,如表12概述。對小鼠腹膜內(i.p.)施用PBS或NEI-01(每隻小鼠5 U,約280 U/kg),一週兩次,持續四週。測量腫瘤體積,一週兩次。
表12:針對Jurkat衍生的白血病癌症異種移植模式研究的組別和處理方案。
組別 | 處理方案 | 動物數量 | 持續時間 |
1 | PBS,一週兩次,i.p. | 3 | 4 週 |
2 | NEI-01每隻小鼠5 U(約280 U/kg),一週兩次, i.p. | 3 |
結果示出,當與第28日的控制組相比,一週兩次以NEI-01(每隻小鼠5 U,約280 U/kg)處理顯著抑制(p≤0.05)腫瘤生長(圖13)。
這些數據提供針對在Jurkat衍生的白血病皮下異種移植模式中NEI-01之潛在抗癌活性的支持。
示例12:從重複劑量研究確定小鼠血漿中的NEI-01。
將NEI-01透過每週一次持續四週以160、280和560 U/kg的劑量靜脈內施用至ICR小鼠。在第1日和第22日,在給藥前(-1h)、給藥後0.25、6、24、48和72 h,針對所有組別採集血液樣本;在第8日(第二週) ,針對所有組別在給藥前(-1h)採集血液樣本;在第15日(第三週) ,針對所有組別在給藥前(-1h)採集血液樣本;在第22日(第四週) ,在給藥前(-1h)、給藥後0.25、6、24、48和72 h採集血液樣本;並且在第29日(第5週)犧牲小鼠之前採集血液樣本。對5隻動物/組別/性別/時間點和血漿濃度進行定量(圖14)。
在表13(第1日)和表14(第22日)中呈現用於針對處理組的NEI-01的藥物代謝動力學評估之參數和獲得的結果。媒介物控制組中所有NEI-01的血漿濃度低於定量極限。由此,表中未呈現媒介物控制組數據。
表13:針對NEI-01處理組的第1日小鼠的藥物代謝動力學參數和測量值。
a
Cmax
:最大NEI-01濃度b
Tmax
:Cmax
發生的時間c
T1/2
:半衰期,Cmax
下降一半所需的時間d
AUC0-72h
:從藥物施用時間(時間「 0」至時間「 72h」),藥物濃度對照時間之圖中曲線下的面積
160 U/kg | 280 U/kg | 560 U/kg | ||||
雄性 | 雌性 | 雄性 | 雌性 | 雄性 | 雌性 | |
Cmax a (ng/ml) | 77054 | 73787 | 108986 | 95395 | 190556 | 213700 |
Tmax b (h) | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
T1/2 c (h) | 21.04 | 31.90 | 36.58 | 25.87 | 35.71 | 34.37 |
AUC0-72h d (ng.h/ml) | 1.98 x 106 | 2.08 x 106 | 3.30 x 106 | 2.70 x 106 | 5.82 x 106 | 6.04 x 106 |
表14. 針對NEI-01處理組的第22日小鼠的藥物代謝動力學參數和測量值。
a
Cmax
:最大NEI-01濃度b
Tmax
:Cmax
發生的時間c
T1/2
:半衰期,Cmax
下降一半所需的時間d
AUC0-72h
:從藥物施用時間(時間「 0」至時間「 72h」),藥物濃度對照時間之圖中曲線下的面積
160 U/kg | 280 U/kg | 560 U/kg | ||||
雄性 | 雌性 | 雄性 | 雌性 | 雄性 | 雌性 | |
Cmax a (ng/ml) | 46607 | 42417 | 79378 | 68834 | 177988 | 165310 |
Tmax b (h) | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
T1/2 c (h) | 26.55 | 39.51 | 31.82 | 26.82 | 37.38 | 32.20 |
AUC0-72h d (ng.h/ml) | 1.65 x 106 | 1.67 x 106 | 2.83 x 106 | 2.04 x 106 | 6.27 x 106 | 5.97 x 106 |
將NEI-01靜脈內施用至小鼠之後,觀察到全身暴露於NEI-01,在第1日,在雄性和雌性中,Tmax
的平均值為給藥後0.25 h。T1/2
在21.04小時至36.58小時之間。
在第1日和第22日,在雄性和雌性中,對NEI-01的全身暴露(透過AUC0-72
測量)隨劑量以正比方式增加。於560 U/kg處,在第1日(5.82x106
ng.h/ml〜6.04x106
ng.h/ml)和第22日(5.97x106
ng.h/ml〜6.27x106
ng.h/ml),在雄性和雌性中,AUC0-72
為相似的。同樣地,Cmax
結果與AUC0-72
相似,在其中,在第1日和第22日,雄性和雌性的結果相似。雄性和雌性處理組之間的體重也沒有顯著差異。
產業利用性
現在請求保護的發明的目的是提供治療AML的替代方法。
無
當結合圖式,從以下本揭示內容的描述中,本揭示內容的上述和其他態樣以及實施例將變得顯而易見,其中:
圖1提供了精胺琥珀酸合成酶(argininosuccinate synthetase, ASS)與尿素循環之間關係的示意圖。
圖2是示出在經NEI-01處理後的胰腺細胞株(Mia PaCa-2)中自噬(LC3-II,BECLIN-1和磷酸-AMPKα)和凋亡(PARP-1)標記的表現程度的凝膠影像。
圖3是示出在經NEI-01處理後的AML細胞株(HL-60)中自噬(LC3-II,p62,磷酸-AMPK-α,AMPK-α)和凋亡(Caspase-9)標記的表現程度的凝膠影像。
圖4提供了在C1498(M4)同系AML模式中患有AML的小鼠的Kaplan-Meier存活曲線。
圖5提供了在C1498(M4)同系AML模式中使用體內生物發光成像進行監測和定量的腫瘤負荷的影像A-D。
圖6提供了在C1498(M4)同系AML模式中使用體內生物發光成像進行監測和定量的腫瘤負荷的圖。
圖7提供了示出在KG-1來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M0)異種移植模式中重複NEI-01處理後對腫瘤生長的抑制之圖。圖7A示出了四週內平均腫瘤體積的變化。圖7B示出了經過四週平均T/C%的變化。每3日測量腫瘤體積。到第28日,在處理組中觀察到減少了39%。使用RM雙因子變異數分析(two-way ANOVA)計算統計數據,隨後使用Sidak的多重比較用於進行事後分析。**表示p值小於0.01。***表示p值小於0.001。
圖8提供了示出移植有HL-60-gfphi-Luc+AML細胞的小鼠中的生物發光信號的圖。每週進行兩次體內BLI,並繪製BLI強度的變化。數據表示為平均值±SEM。
圖9提供了示出在P31/FUJ來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M5)異種移植模式中重複NEI-01處理後對腫瘤生長的抑制之圖。圖9A示出了四週內平均腫瘤體積的變化。圖9B示出了經過四週平均T/C%的變化。使用RM雙因子變異數分析(two-way ANOVA)計算統計數據,隨後使用Sidak的多重比較用於進行事後分析。*表示p值小於0.05。**表示p值小於0.01。***表示p值小於0.001。圖9C示出了控制組和處理組之間的腫瘤重量差異。
圖10提供了示出在MKPL-1來源的急性骨髓性白血病(FAB AML M7)異種移植模式中重複NEI-01處理後對腫瘤生長的抑制之圖。圖10A示出了三週內平均腫瘤體積的變化。圖10B提供了經過三週平均T/C%的變化。圖10C示出了研究結束後的腫瘤重量。使用RM雙因子變異數分析(two-way ANOVA)計算統計數據,隨後使用Sidak的多重比較用於進行事後分析。*表示p值小於0.05。***表示p值小於0.001。
圖11提供了周邊血液中腫瘤負荷(由hCD45+細胞的百分比呈現)的生長曲線圖。數據表示為平均值±SEM。
圖12是AM8096模式中小鼠的Kaplan-Meirer存活曲線圖。
圖13提供了示出Jurkat細胞對NEI-01的體內反應的圖。圖13A示出了四週內腫瘤體積的變化(%)。圖13B示出了四週內平均T/C%的變化。每週兩次測量腫瘤體積。數據表示為平均值±SEM。使用雙尾學生T檢驗。*表示p值等於或小於0.05。
圖14提供了在第1日和第22日進行重複劑量研究的(A)雄性小鼠和(B)雌性小鼠中NEI-01的平均血漿濃度的圖。
無
Claims (25)
- 一種用於治療有需求的對象的急性骨髓性白血病(AML)之方法,所述方法包含向該對象施用治療有效量的精胺酸消除劑,其中,該AML為法國-美國-英國(FAB)亞型M0(未分化急性骨髓母細胞白血病)、M2(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4 eos(急性骨髓單核細胞白血病伴嗜酸細胞增多症)、M5(急性單核細胞白血病)、M6(急性紅系白血病)或M7(急性巨核細胞白血病)。
- 如請求項1所述的方法,其中,該精胺酸消除劑包含精胺酸分解代謝酶。
- 如請求項2所述的方法,其中,該精胺酸分解代謝酶為精胺酸去亞胺酶、精胺酸酶,精胺酸去羧酶或精胺酸2-單加氧酶。
- 如請求項1所述的方法,其中,該精胺酸消除劑為合成精胺酸消除劑。
- 如請求項1所述的方法,其中,該精胺酸消除劑包含人血清白蛋白、白蛋白結合結構域、免疫球蛋白的Fe區域、聚乙二醇(PEG)基團、人轉鐵蛋白、XTEN、脯胺酸-丙胺酸-絲胺酸聚合物(PAS)、彈性蛋白樣多胜肽(ELP)、同胺基酸聚合物(HAP)、人工明膠樣蛋白(GLK)、羧基末端胜肽(CTP)或其組合。
- 如請求項1所述的方法,其中,該精胺酸消除劑包含人血清白蛋白、白蛋白結合結構域或其組合。
- 如請求項1所述的方法,其中,該精胺酸消除劑包含與SEQ ID NO:1具有至少95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性的胺基酸序列或由其組成。
- 如請求項1所述的方法,其中,該精胺酸消除劑包含在SEQ ID NO:1中定義的胺基酸序列或由其組成。
- 如請求項1所述的方法,其中,該AML為FAB亞型M4或M7。
- 如請求項9所述的方法,其中,該精胺酸消除劑包含與SEQ ID NO:1具有至少95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性的胺基酸序列或由其組成。
- 如請求項9所述的方法,其中,該精胺酸消除劑包含在SEQ ID NO:1中定義的胺基酸序列或由其組成。
- 如請求項1所述的方法,其中,該AML為對於精胺酸營養缺陷。
- 如請求項1所述的方法,其中,該精胺酸消除劑為肌肉內、靜脈內、皮下或口服施用的。
- 如請求項1所述的方法,其中,該精胺酸消除劑為靜脈內施用的
- 如請求項1所述的方法,其中,該對象為人類。
- 一種用於治療有需求的對象的AML之精胺酸消除劑,其中,該AML是法國-美國-英國(FAB)亞型M0(未分化急性骨髓母細胞白血病)、M2(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4(急性成熟骨髓母細胞白血病)、M4 eos(急性骨髓單核細胞白血病伴嗜酸細胞增多症)、M5(急性單核細胞白血病)、M6(急性紅系白血病)或M7(急性巨核細胞白血病)。
- 如請求項16所述的精胺酸消除劑,其中,該精胺酸消除劑包含精胺酸分解代謝酶。
- 如請求項17所述的精胺酸消除劑,其中,該精胺酸分解代謝酶為精胺酸去亞胺酶、精胺酸酶,精胺酸去羧酶或精胺酸2-單加氧酶。
- 如請求項16所述的精胺酸消除劑,其中,該精胺酸消除劑為合成精胺酸消除劑。
- 如請求項16所述的精胺酸消除劑,其中,該精胺酸消除劑包含人血清白蛋白、白蛋白結合結構域、免疫球蛋白的Fe區域、聚乙二醇(PEG)基團、人轉鐵蛋白、XTEN、脯胺酸-丙胺酸-絲胺酸聚合物(PAS)、彈性蛋白樣多胜肽(ELP)、同胺基酸聚合物(HAP)、人工明膠樣蛋白(GLK)、羧基末端胜肽(CTP)或其組合。
- 如請求項16所述的精胺酸消除劑,其中,該精胺酸消除劑包含人血清白蛋白、白蛋白結合結構域或其組合。
- 如請求項16所述的精胺酸消除劑,其中,該AML為對於精胺酸營養缺陷。
- 如請求項16所述的精胺酸消除劑,其中,該精胺酸消除劑為肌肉內、靜脈內、皮下或口服施用的。
- 如請求項16所述的精胺酸消除劑,其中,該精胺酸消除劑為靜脈內施用的。
- 如請求項16所述的精胺酸消除劑,其中,該對象為人類。
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