TWI564012B

TWI564012B - 針對癌症幹細胞及抗藥性癌症的療法

Info

Publication number: TWI564012B
Application number: TW099130698A
Authority: TW
Inventors: 伯格安杰麗卡
Original assignee: 柯密納克斯公司
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2017-01-01
Also published as: AR079000A1; IN2012DN02008A; LT2475362T; EP2475362A4; EP2475362A2; RU2012108144A; EP2475362B1; RU2568834C2; BR112012008315A2; PT2475362T; CA2772411A1; AU2010292192B2; KR20120061908A; CN107412771A; PL2475362T3; JP5710619B2; HUE043387T2; KR101721009B1; MX2012002855A; DK2475362T3

Description

針對癌症幹細胞及抗藥性癌症的療法

本申請案主張於2009年9月10日提申之美國專利臨時申請案第61/241,180號的權益，該案之全文併入本文中。

本發明提供用於預防、治療、減少或消滅癌細胞的方法及醫藥組成物；詳言之，本發明提供預防上及/或醫療上有效量之亞砷酸鈉(sodium meta arsenite)或其療法(regimen)，用以減少或消滅癌症幹細胞及抗藥性癌細胞。

人類端粒是位於染色體端部的無編碼DNA序列，其由六個核苷酸重複(TTAGGG)_n所組成。在每一細胞分裂期間，因為端部複製問題，造成端粒DNA(30-100bp)的喪失(Blackburn D.H.，Nature，408：53-56，2000以及Phatak,P.等人，Br. J. Pharmacol.，152：1003-11，2007)。端粒維持染色體整體性，並防止缺陷基因的複製。既然染色體的壽命受到端粒DNA數量的限制，細胞僅能在其端粒達到臨界長度之前進行有限數量的分裂。當正常細胞達到臨界端粒長度時，他們會退出細胞週期並進行複製性老化(replicative senescence)(Phatak,P.等人，Br. J. Pharmacol.，152：1003-11，2007，及Holt,S.E.等人，Nature Biotechnol.，14：1734-1741，1996)。然而，在從正常細胞至惡性細胞的早期腫瘤形成過程中，端粒受損，但在大多數主要案例中，之後透過酵素端粒酶的再活化而使端粒維持於短但穩定的長度(Blackburn D.H.，Nature，408:53-56，2000；Phatak,P.等人，Br. J. Pharmacol.，152：1003-11，2007，以及Holt,S.E.等人，Nature Biotechnol.，14：1734-1741，1996)。端粒酶為核糖核蛋白反轉錄酶，其作為新端粒重複段之添加及催化次單元hTERT(人類端粒酶反轉錄酶)所用的模板。端粒酶允許癌細胞克服有限增生的基本限制並使其成為永生的。因此，端粒酶以及端粒已成為抗癌治療的新標靶(Phatak,P.等人，Br. J. Pharmacol.，152：1003-11，2007，Chumsri,S.等人，Curr. Opin. Mol. Ther. 10：323-333，2008)。

發展有效且最終能治癒性治療癌症之主要問題取決於以下事實：癌症具異質性並同時含有成熟細胞以及可造成自我更新的細胞，其稱為幹細胞。目前的細胞毒素抗癌劑主要以殺死成熟細胞群為目標，但其無法根除癌症幹細胞。結果，癌症通常會復發，且屆時腫瘤會包含更具侵略性的類幹細胞抗藥性癌細胞(Chumsri,S.等人，Curro Opin. Mol. Ther. 10：323-333，2008)。因此，需要有可抑制端粒酶或瞄準端粒以一併減少或消滅成熟細胞及類幹細胞癌細胞，包含抗藥性癌症幹細胞及成熟癌細胞，的新穎治療劑及/或療法。

於本發明之一態樣中，茲提供一種治療患者體內的難治癒型態(refractive form)的癌症之方法。這可藉由單獨對患者投與治療有效量之亞砷酸鈉(NaAsO2或KML001)或與其它抗癌劑結合而達成。於某些具體實施例中，以每天一或多次0.1至20 mg的單位劑量進行亞砷酸鈉給藥。於某些具體實施例中，在亞砷酸鈉處理後，監視患者幹細胞群的出現。於某些其它具體實施例中，在亞砷酸鈉處理後，可如此監視患者長達四年或更久。於某些具體實施例中，難治癒的癌症為前列腺癌、肺癌、淋巴癌或血癌。

於本發明之另一態樣中，茲提供一種治療具有高於正常IL-6血清含量的癌症患者之方法，其包含給予患者治療有效量之亞砷酸鈉，並在最終亞砷酸鈉處理後監視患者的血清IL-6含量。監視患者的IL-6含量可在完成亞砷酸鈉處理後接續週期性執行長達四年或更久。

於本發明之另一態樣中，茲提供一種增進遭受抗藥型態癌症之患者體內之抗癌製劑的藥效的方法，其包含針對已被證實具抗藥性的癌症，給予患者治療有效量的亞砷酸鈉以及抗癌製劑。

於本發明之又一態樣中，茲提供一種使患者體內已被證實具抗藥性之難治癒癌細胞對抗癌製劑敏感的方法，其包含給予患者治療有效量的亞砷酸鈉以及抗癌劑。可在給予亞砷酸鈉處理療法之前、在亞砷酸鈉治療療法完成後，或在亞砷酸鈉處理療法給藥期間給予抗癌劑。

於本發明之又一態樣中，茲提供一種抑制或防止患者體內癌症復發的方法。該方法包含在以一或多種抗癌劑進行的治療療法完成之後，給予患者治療有效量的亞砷酸鈉。於某些具體實施例中，可在亞砷酸鈉治療後監視患者體內之癌症幹細胞群的存在。可週期性進行監視達四年或更久。

不受限於特定理論或機制，癌症幹細胞群的減少或消滅，可減少或消滅由癌症幹細胞群所產生的癌細胞群，並因此而減少或消滅腫瘤的生長、腫瘤的主體大小(bulk size)、腫瘤的形成及/或轉移(metastases)的形成。換言之，癌症幹細胞群的減少或消滅防止腫瘤的形成、再形成或生長及/或癌細胞之轉移。

根據一態樣，本發明關於一種治療癌症的方法，其包含將足以減少或消滅抗藥性癌症幹細胞群之治療有效量的亞砷酸鈉給藥至對象的步驟。於另一具體實施例中，有關於這個態樣，癌症幹細胞群對太平洋紫杉醇(paclitaxel)具抗藥性。於又一相關的具體實施例中，癌症幹細胞群對多烯紫衫醇(docetaxel)具抗藥性。

本發明提供預防、治療及/或管控哺乳類，特別是人類體內的癌症之方法。該方法包含將治療有效量的亞砷酸鈉投與至有其需要的對象之步驟，其可減少或消滅癌症幹細胞群、抗藥性成熟癌細胞及抗藥性癌症幹細胞。

本發明部分是根據以下發現：以藥物亞砷酸鈉(KML001)於前列腺癌的治療之第I/II期臨床試驗時，可瞄準端粒酶的催化次單元及端粒，並可抑制從未接受化學治療的(chemo-nave)及化療抗藥性之前列腺癌細胞株的成熟及幹細胞群的生長。

定義

如本文中所用，術語「癌症幹細胞(cancer stem cell(s))」指的是可為高度增生癌細胞的始祖之細胞。癌症幹細胞具有再生長腫瘤的能力，這表現在其於免疫不全哺乳類(如小鼠)體內形成腫瘤，且典型地憑藉免疫不全哺乳類(如小鼠)體內的後續連串移植而形成腫瘤的能力。癌症幹細胞相對於腫瘤主體，癌症幹細胞典的成長也相對緩慢；換言之，癌症幹細胞通常是靜止的。於某些但非全部的具體實施例中，癌症幹細胞相當於將近腫瘤的0.1至20%。

如本文中所用，術語「抗癌劑(anti-cancer agent)」指的是任何針對癌症的治療，其包括藥物、免疫治療、標靶治療、荷爾蒙治療、化學治療，其包括烷化劑、抗代謝物質、蒽環黴素(anthracycline)、植物鹼、拓撲異構酶抑制劑、激酶抑制劑以及其它抗腫瘤劑、手術及放射線治療。

如本文中所用，術語「治療有效量(therapeutically effective amount)」指的是亞砷酸鈉的量，其足以防止癌症幹細胞或癌症及其一或多種症狀的發展、復發或起始，以增進或改良另一治療的預防效果；減少癌症的嚴重程度與持續時間；改善癌症的一或多種症狀；防止癌症進一步發展；造成癌症消退；及/或增進或改良另一治療的療效。於本發明的某些具體實施例中，一旦將治療有效量的SMA給藥時，其量可有效地達到下列結果中的一、二或三或多者：(1)減少或消滅癌症幹細胞群；(2)減少或消滅癌細胞群；(3)減緩腫瘤或贅生物(neoplasm)的生長；(4)破壞腫瘤形成；(5)根除、消除或控制原發性、區域性及/或轉移性癌症；(6)降低死亡率；(7)增加無病(disease-free)、無復發(relapse-free)、無惡化(progression-free)及/或全面的存活、持續時間或機率；(8)增加反應速率、反應持久性或有反應或處於緩解期之患者的數量；(9)維持腫瘤的大小而不增加，或僅增加少於10%、或少於5%、或少於4%、或少於2%；(10)增加處於緩解期之患者的數量；(11)增加緩解期的長度或持續時間；(12)減少癌症的復發機率；(13)延長癌症復發所需的時間；(14)改善癌症相關症狀及/或生活品質；以及(15)減少癌細胞的抗藥性。

如本文中所用，術語「治療有效療法(therapeutically effective regimen)」指的是針對亞砷酸鈉給藥的劑量、時間點、頻率以及持續時間的療法，用以治療及/或管控癌症或其症狀。於一特定的具體實施例中，該療法可達成下列結果中的一或多者：(1)減少或消滅癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞；(2)減少或消滅癌細胞群；(3)減緩腫瘤或贅生物的生長；(4)破壞腫瘤形成；(5)根除、消除或控制原發性、區域性及/或轉移性癌症；(6)降低死亡率；(7)增加無病、無復發、無惡化及/或全面的存活、持續時間或機率；(8)增加反應速率、反應持久性或有反應或處於緩解期之患者的數量；(9)減少住院率；(10)減少住院時間長度；(11)維持腫瘤的大小而不增加，或僅增加少於10%，較佳地少於5%，較佳地少於4%，較佳地少於2%；以及(12)增加處於緩解期之患者的數量；(13)增加癌症患者之抗藥性癌細胞(包含癌症幹細胞)對難治癒癌細胞藥物的敏感性。

如本文中所用，術語「對象(subject)」及「患者(patient)」可交替使用。如本文中所用，術語「對象」指的是動物，較佳地是哺乳類，如非靈長類(例如，牛、豬、馬、貓、狗、大鼠，等等)及靈長類(例如，猴子及人類)，且最佳地是人類。於一些具體實施例中，對象為非人類動物，如農場動物(例如，馬、豬或牛)以及寵物(例如，狗或貓)。於一特定的具體實施例中，對象為年長人類。於另一具體實施例中，對象為成人。於另一具體實施例中，對象為人類孩童。於又一具體實施例中，對象為人類嬰兒。

如本文中所用，術語「緩解(remission)」意指藉由不存在可偵測之癌症作為證明的對象健康狀態，但仍有癌症活性回復的可能性。

癌症幹細胞包含腫瘤的獨特次群(通常為腫瘤的0.1-10%左右，但也可能高達0.1至20%或更高)，其相對於剩下的90%左右的腫瘤(即，腫瘤主體)來說，為更易致瘤的(tumorigenic)、相對緩慢生長或靜止，且通常相對比腫瘤主體更具化學抗藥性(chemoresistance)。鑑於大部份傳統治療及療法被設計來攻擊快速增生細胞(即，那些包含腫瘤主體的癌細胞)，因而通常為緩慢生長的癌症幹細胞可能比較快生長的腫瘤主體更具有對傳統治療及療法的抵抗力。癌症幹細胞可表現其它特徵，使他們相對更有化學抗藥性，如多重抗藥性及抗-細胞凋亡路徑。上述內容可能構成了為確保多數癌症晚期患者的長期益處之標準腫瘤學治療療法失敗(即，無法充分瞄準並根除癌症幹細胞)的關鍵原因。於某些例子中，癌症幹細胞為腫瘤的創始細胞(founder cell)(即，其為包含腫瘤主體的癌細胞之始祖)。

已於許多類型的癌症中辨識出癌症幹細胞。舉例來說，Bonnet等人使用流式細胞儀能分離出帶有特殊表現型CD34+CD38-的血癌細胞，且隨後證實，與血癌主體的其餘99+%的細胞不同，這些細胞(包含已知血癌的<1%)在移植入免疫不全小鼠時，能重現其起源血癌。請參見，例如，「Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originates from a primitive hematopoietic cell」，Nat Med 3:730-737(1997)。換言之，儘管這些在10,000個血癌細胞中少於1個的癌症幹細胞是如此低出現率的群體，其卻能起始並連續地將人類血癌轉移入嚴重結合的免疫缺陷/非肥胖型糖尿病(NOD/SCID)小鼠，並具有與原始腫瘤相同的組織表現型。

Cox等人辨識具有表現型CD34+/CDI0-以及CD34+/CDI9-的人類急性淋巴母細胞血癌(acute lymphoblastic leukemia，ALL)的小次組分，並能將ALL腫瘤移植入免疫不全小鼠-即，癌症幹細胞。反之，儘管在某些例子中注射多達10倍的細胞，但仍未觀察到使用ALL主體移植成功的小鼠。請參見Cox等人之「Characterization of acute lymphoblastic leukemia progenitor cells」，Blood 104(19)：2919-2925(2004)。

已發現多發性骨髓癌含有CD138-細胞之小次群，且相對於CD138+骨髓癌細胞的大型主體群而言，具有較高的群落形成(clonogenic)及致瘤潛力。請參見Matsui等人的「Characterization of clonogenic multiple myeloma cells」，Blood 103(6)：2332。作者的結論為：多發性骨髓癌的CD138-次群為癌症幹細胞群。

Kondo等人自C6-神經膠瘤細胞株分離出細胞小群，並憑藉著其自我更新且在免疫不全小鼠中再現神經膠瘤的能力，辨識其為癌症幹細胞群。請參見Kondo等人的「Persistence of a small population of cancer stem-like cells in the C6 glioma cell line」，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101:781-786(2004)。於此研究中，Kondo等人確認了癌症細胞株含有癌症幹細胞群，其授予細胞株移植入免疫不全小鼠的能力。

已顯示乳癌含有具幹細胞特徵(帶有表面記號CD44+CD24low)的細胞小群。請參見Al-Hajj等人的「Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells」，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:3983-3988(2003)。如200個般少量的這些細胞，對應整體腫瘤細胞群的1至10%，即能在NOD/SCID小鼠中形成腫瘤。反之，轉殖20,000個缺乏此表現型的細胞(即，腫瘤主體)也無法重新長出腫瘤。

已發現衍生自人類前列腺腫瘤的細胞次群可自我更新，並可再現其衍生來源的前列腺腫瘤之表現型，從而構成前列腺癌症幹細胞群。請參見Collins等人的「Prospective Identification of Tumorigenic Prostate Cancer Stem Cells」，Cancer Res 65(23)：10946-10951(2005)。

Fang等人自黑色素瘤分離出具癌症幹細胞性質的細胞次群。特別的是，此細胞次群可分化並自我更新。於細胞培養中，該次群形成球體，而來自病灶處越經分化的細胞組分越有黏附力。並且，當移植入小鼠時，含有類球體細胞的次群比黏附細胞更有致瘤性。請參見Fang等人的「A Tumorigenic Subpopulation with Stem Cell Properties in Melanomas」，Cancer Res 65(20)：9328-9337(2005)。

Singh等人辨識出癌症幹細胞。當分離並移植到裸鼠體內時，與CD133-腫瘤主體細胞不同的是，CD133+癌症幹細胞形成可接著進行連串移植的腫瘤。參見Singh等人「Identification of human brain tumor initiating cells」，Nature 432:396-401(2004)；Singh等人「Cancer stem cells in nervous system tumors」，Oncogene 23:7267-7273(2004)；Singh等人「Identification of a cancer stem cell in human brain tumors」，Cancer Res. 63:5821-5828(2003)。

既然傳統癌症治療瞄準快速增殖細胞(即，形成腫瘤主體的細胞)，據信這些治療對瞄準及損害癌症幹細胞相對無效。事實上，已明確證實癌症幹細胞，包含血癌幹細胞，對傳統化學療法治療劑(例如，Ara-C、柔紅黴素(daunorubicin))及較新的標靶治療劑(例如，Gleevec、Velcade)具相對抗藥性。對化學治療具抗藥性的來自多種癌症之癌症幹細胞的例子，以及他們的抗藥機制描述於下表中。

舉例而言，血癌幹細胞相對緩慢成長或靜止、表現多重抗藥性基因並利用對其化學抗藥性有貢獻的其它抗-細胞凋亡機制特性。參見Jordan等人「Targeting the most critical cells: approaching leukemia therapy as a problem in stem cell biology」，Nat Clin Pract Oncoi. 2：224-225(2005)。進而，癌症幹細胞憑藉著其化學抗藥性可能造成治療失敗，也可能在臨床緩解之後續存於患者體內，這些留存的癌症幹細胞可能因此在以後的日子造成癌症復發。請參見Behbood等人的「Will cancer stem cells provide new therapeutic targets?」，Carcinogenesis 26(4)：703-711(2004)。因此，期望能瞄準癌症幹細胞，以提供癌症患者增進的長期療效。因此，有需要設計來瞄準癌症幹細胞的新式治療劑及/或療法，以達此目標。

本發明藉由將治療有效量或療法的亞砷酸鈉投與至有其需要的對象而達成該目標。

可藉由將預防上或治療有效量或療法之亞砷酸鈉投與至有其需要的對象，以預防、治療及/或管控癌症或贅生疾病，包括，但不限於，贅生物、腫瘤、轉移、血癌或任何以不受控制的細胞生長為特徵之疾病或失調。

本發明提供一種透過減少或消滅成熟癌細胞還有癌症幹細胞，特別是抗藥性癌症幹細胞，以預防、治療及/或管控癌症的方法，其包含給予有其需要的對象預防上或治療有效量或療法的亞砷酸鈉。於本發明的某些具體實施例中，亞砷酸鈉的量或療法造成癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞減少至少將近5%。於某些具體實施例中，週期性監視癌症幹細胞群的減少，例如，在亞砷酸鈉處理完成後進行達四年或更久。因此，於一特定的具體實施例中，本發明提供一種預防復發、治療及/或管控對象體內癌症的方法，其包含下列步驟：(a)將一或多劑有效量之亞砷酸鈉投與至有其需要的對象；(b)在給予某數量之藥劑之前、期間及/或之後，並在給予後續藥劑之前，監視對象體內的癌症幹細胞群；以及(c)視需要藉由重複步驟(a)，使偵測到對象體內的癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞，至少減少5%。若在監視患者的癌症幹細胞群之療程期間，幹細胞群顯著增加的話，執業醫師可再次以相同或不同的劑量及/或劑量療法，將亞砷酸鈉(單獨或與另外的抗癌製劑一起)投藥至患者。

亞砷酸鈉可以任何形式投藥至患者，包括胃腸外形式(如通過靜脈形式)、腹腔內形式或口服形式。每日劑量可以全日一或多次劑量的方式給藥。亞砷酸鈉治療方案可包含以每日劑量給藥一或多日，如連續一至十天或介於一至十天之間的任何天數，如連續一至五、四、三或兩天。或者，劑量方案可包含於跨越數日的療程中給予亞砷酸鈉之劑量，例如，一週至一個月，以不連續方式，例如，每隔一天或每三天或四天，或治療連續數日，例如，三天，接著不治療連續數日，例如，三天，並重複此模式或視需求修飾此模式。熟知技藝的從業人員可以患者健康、年齡、身材、藥物耐受性及類似項目為基礎，很快判斷針對患者達到最佳效果的最有效給藥方式及所需的亞砷酸鈉劑量。

於某些具體實施例中，亞砷酸鈉的量或療法造成癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞，至少減少5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%或99%。舉例而言，於一些具體實施例中，亞砷酸鈉的量或療法造成癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞，至少減少將近5%至99%、5%至80%、5至40%、10%至99%、10至80%、10至60%、10%至40%、20至99%、20%至80%、20%至60%、20%至40%、50%至98%、50%至80%或60%至99%。

於其它具體實施例中，亞砷酸鈉的量或療法造成癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞至少減少1.1倍、1.2至1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、25倍、50倍、75倍、100倍、200倍或1000倍。於一些具體實施例中，癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞的減少是在療法進行的兩週、一個月、兩個月、三個月、四個月、六個月、九個月、一年、兩年、三年或四年後發生。偵測癌症幹細胞群並判斷癌症幹細胞數量變化的方法於下文描述。若在監視期間偵測到癌症幹細胞增加，可用亞砷酸鈉的另一療法(與先前療法相同或不同)及/或其它抗癌劑治療患者。

於一些具體實施例中，除了癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)之外，亞砷酸鈉的量或療法處理也造成癌細胞群的減少。於某些具體實施例中，週期性監視癌細胞群的減少，或癌細胞群以及癌症幹細胞群的減少。因此，於一具體實施例中，本發明提供一種預防、治療及/或管控對象體內之癌症的方法，該方法包含下列步驟：(a)將一或多劑有效量之亞砷酸鈉給藥至有其需要的對象；(b)在給予某數量之藥劑之前、期間及/或之後，並在給予後續藥劑之前，監視對象體內的癌症幹細胞群及癌細胞群；以及(c)視需要藉由重複步驟(a)，使偵測到對象體內的癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)以及癌細胞群至少減少5%。

於某些具體實施例中，亞砷酸鈉的量或療法造成癌細胞群至少減少將近5%、10%、15%,20%、30%,40%,50%,60%、70%、80%、90%、95%、98%或99%。舉例而言，於一些具體實施例中，該療法造成癌細胞群減少將近2%至98%、5%至80%、5至40%、10%至99%、10至80%、10至60%、10%至40%、20至99%、20%至80%、20%至60%、20%至40%、50%至98%、50%至80%或60%至99%。於其它特定具體實施例中，該療法造成癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞至少減少1.1倍、1.2至1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、25倍、50倍、75倍、100倍、200倍或1000倍。於一些具體實施例中，癌細胞群的減少是在療法進行的兩週、一個月、兩個月、三個月、四個月、六個月、九個月、一年、兩年、三年、四年、五年或十年後發生。偵測癌細胞群並判斷癌細胞數量變化的方法於下文描述。

於一些具體實施例中，除了癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)之外，亞砷酸鈉的量或療法也造成腫瘤主體大小的減少。於某些具體實施例中，週期性監視腫瘤主體大小的減少；腫瘤主體大小以及癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)的減少；或腫瘤主體大小的減少、癌症幹細胞群的減少以及癌細胞群的減少。因此，於一具體實施例中，本發明提供一種預防、治療及/或管控對象體內之癌症的方法，該方法包含下列步驟：(a)將一或多劑有效量之亞砷酸鈉給藥至有其需要的對象；(b)在給予某數量之藥劑之前、期間及/或之後，並在給予後續藥劑之前，監視對象體內的癌症幹細胞群及腫瘤主體大小；以及(c)視需要藉由重複步驟(a)，使偵測到對象體內的癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)以及腫瘤主體大小至少減少5%。

於某些具體實施例中，亞砷酸鈉的量或療法造成癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)以及腫瘤主體大小至少減少將近5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、90%、95%、98%或99%。舉例而言，於一些具體實施例中，該療法造成癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)以及腫瘤主體大小減少將近2%至98%、5%至80%、5至40%、10%至99%、10至80%、10至60%、10%至40%、20至99%、20%至80%、20%至60%、20%至40%、50%至99%、50%至80%或60%至99%。於其它特定具體實施例中，該療法造成癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)以及腫瘤主體大小減少至少1.1倍、1.2至1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍、25倍、50倍、75倍、100倍、200倍或1000倍。於一些具體實施例中，癌症幹細胞群(包含抗藥性癌症幹細胞)以及腫瘤主體大小的減少是在療法進行的兩週、一個月、兩個月、三個月、四個月、六個月、九個月、一年、兩年、三年、四年、五年或十年後發生。

可使用一些已知的方法來估算腫瘤主體大小。此類方法的非限制實例包含造影方法(例如，電腦斷層掃描(CT)、磁共振造影(MRI)、超音波、X光造影、乳房攝影、PET掃描、放射性核素掃描、骨骼掃描)、目視方法(例如，大腸鏡檢法(colonoscopy)、氣管鏡檢法(bronchoscopy)、內視鏡檢法(endoscopy))、物理檢驗(例如，前列腺檢驗、乳房檢驗、淋巴結檢驗、腹部檢驗、直腸檢驗、一般觸診)、血液測試(例如，前列腺特異抗原(prostate specific antigen，PSA)測試、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)測試、癌症抗原(CA)-125測試、α型胎兒蛋白(alpha-fetoprotein，AFP)、肝臟功能測試)、骨髓分析(例如，在血液性惡性腫瘤(hematological malignancies)的案例中)、組織病理學方法、細胞學方法及流式細胞儀。

於一些具體實施例中，可藉由根據造影方法所測定的腫瘤病灶大小之評估，來測量腫瘤主體大小。於特定具體實施例中，可根據Therasse等人於「New Guidelines to Evaluate the Response to Treatment in Solid Tumors」(J. of the Nat. Canc. Inst. 92(3)，205-216(2000))所敘述的固態腫瘤反應評估標準(Response Evaluation Criteria In Solid Tumors，RECIST)指南進行評估。舉例來說，於特定的具體實施例中，當使用傳統造影技術時(例如，傳統CT掃描、PET掃描、骨骼掃描、MRI或X光)，選擇在基線的最長直徑至少20 mm的可代表腫瘤主體大小的對象體內病灶(於治療前)，且當使用螺旋CT掃描時，選擇在基線的最長直徑至少10 mm的病灶。

於一些具體實施例中，造影技術與血清記號偵測可合併使用，以評估腫瘤主體大小的減少。血清記號的非限制實例包括前列腺特異抗原(PSA)、癌胚抗原(CEA)、癌症抗原(CA) 125以及α胎兒蛋白(AFP)。

本發明提供一種預防處於緩解之對象體內的癌症復發之方法，其包含將治療或預防上有效量或療法的亞砷酸鈉給藥至對象的步驟。該方法包含將等於或小於最大耐受劑量(maximum tolerated dose，MTD)，或等於或小於未觀察到有害作用劑量(no observed adverse effect level，NOAEL)之亞砷酸鈉給藥至對象的步驟。亞砷酸鈉的MTD通常根據第1期劑量遞增試驗(Phase I dose escalation trial)的結果而定。於某些具體實施例中，還以治療有效量的第二抗癌製劑(如用在處於緩解之對象的第一線治療之抗癌製劑)治療患者。可在亞砷酸鈉給藥的同時、之後或之前進行第二抗癌製劑給藥。

於動物研究中所測定的NOAEL，常用來決定針對人類臨床試驗之最大建議起始劑量。可推測NOAEL，以決定人類等效劑量(RED)。典型地，根據對體表面積進行常規化的劑量(即，mg/m²)來進行物種之間的此類推測。於特定具體實施例中，於小鼠、倉鼠、大鼠、白鼬、豚鼠、兔子、狗、靈長類、靈長類(猴子、狨猿、松鼠猴、狒狒)、微型豬(micropig)及迷你豬(minipig)中決定NOAEL。針對NOAEL的使用及其推測以決定人類等效劑量的討論，請參見「於成人健康自願者的治療劑初始臨床試驗中之最大安全起始劑量評估指南(Guidance for Industry Estimating the Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult Healthy Volunteers)」，美國健康與人類服務部，食品暨藥物管理局，藥物驗證與研究中心(Center for Drug Evaluation and Research，CDER)，Pharmacology and Toxicology，2005年七月。因此，於某些具體實施例中，本發明之療法包含將少於HED之劑量的治療劑給藥之步驟。舉例來說，本發明提供一種預防處於緩解之對象體內的癌症復發之方法，其包含將預防上或治療有效量或療法之亞砷酸鈉給藥至有其需要的對象的步驟，該方法包含將等於或少於HED之劑量的亞砷酸鈉給藥至對象的步驟。

根據本發明，將預防上及/或治療有效量或療法的亞砷酸鈉給藥至患有癌症或預期將發展癌症的對象(例如，具遺傳易發生特定類型癌症體質的對象、已暴露於致癌物的對象、新診斷出癌症的對象、經癌症治療失敗的對象、癌症復發的對象，或正從特定癌症緩解的對象)。於一特定的具體實施例中，可藉由目前使用的技術來測量對象處於緩解期或為無癌症的，所述技術包括，但不限於，物理檢驗(例如，前列腺檢驗、乳房檢驗、淋巴結檢驗、腹部檢驗、皮膚監測(skin surveillance)、一般觸診)、目視方法(例如，大腸鏡檢法、氣管鏡檢法、內視鏡檢法)、PAP抹片分析(子宮頸癌)、糞癒創木分析(stool guaiac analyses)、血液測試(例如，全血球計數(complete blood count，CBC)測試、前列腺特異抗原(PSA)測試、癌胚抗原(CEA)測試、癌症抗原(CA)-125測試、α型胎兒蛋白(AFP)、肝臟功能測試)、核型分析(karyotyping analyses)、骨髓分析(例如，在血液性惡性腫瘤的案例中)、組織病理學方法、細胞學方法、痰分析以及造影方法(例如，電腦斷層掃描(CT)、磁共振造影(MRI)、超音波、X光造影、乳房攝影、PET掃描、放射性核素掃描、骨骼掃描)。這樣的對象主要可能沒有先接受過針對癌症的治療。

於一具體實施例中，將治療有效量或療法之亞砷酸鈉給藥至正進行或已進行手術以移除腫瘤、癌細胞或贅生物的對象。於一特定的具體實施例中，將治療有效量或療法之亞砷酸鈉給藥至目前或隨後將進行手術移除腫瘤、癌細胞或贅生物的對象。於另一具體實施例中，治療有效量或療法之亞砷酸鈉，在對象進行手術移除腫瘤或贅生物之前，且於一些具體實施例中，於手術期間及/或之後，進行給藥。

於一特定的具體實施例中，將治療有效量或療法之亞砷酸鈉給藥至將進行、正在進行或已進行放射線治療的對象。這些對象中有那些已接受化學治療、荷爾蒙治療及/或生物治療(包含免疫治療)的對象，還有那些已經進行手術的對象。

於另一具體實施例中，將治療有效量或療法之亞砷酸鈉給藥至將接受、正在接受或已接受荷爾蒙治療及/或生物性治療，包含免疫治療及/或標靶治療的對象。這些對象中有那些已接受化學治療及/或放射線治療的對象，還有那些已經進行手術的對象。

於某些具體實施例中，將治療有效量或療法之亞砷酸鈉給藥至治療失敗或難以被一或多種治療治癒的對象。於一具體實施例中，癌症難以被一種治療治癒表示癌細胞的至少某些顯著部分沒有被殺死或它們的細胞分裂被阻止。可藉由本發明所屬技術領域內已知的任何測定癌細胞治療效果的方法，於活體內或活體外判斷癌細胞是否難以治癒，在這種情況下，使用本發明所屬技術領域可接受的「難以治癒(refractory)」之意思。

於一特定的具體實施例中，將治療有效量或療法的亞砷酸鈉給藥至具有升高的細胞激素IL-6程度的患者，細胞激素IL-6已被認為與癌細胞對不同治療療法的抗藥性有關，如化學治療及荷爾蒙治療。

可根據本發明預防、治療及/或管控任何類型的癌症。可根據本發明預防、治療及/或管控的癌症之非限制實例包括：血癌，例例如但不限於，急性血癌、急性淋巴細胞血癌、急性骨髓細胞血癌，如，骨髓母細胞、前骨髓細胞、骨髓單核細胞、單核細胞以及紅血球血癌及骨髓形成不良症候群(myelodysplastic syndrome，MDS)；慢性血癌，例如但不限於，慢性骨髓細胞(顆粒細胞)血癌、慢性淋巴細胞血癌、多毛細胞(hairy cell)血癌；紅血球生成過多症(polycythemia vera)；淋巴癌，例如但不限於，Hodgkin氏病、非Hodgkin氏病；多發性骨髓癌，例如但不限於，燜燃型多發性骨髓癌(smoldering multiple myeloma)、非分泌性骨髓癌、硬化性骨髓癌、漿細胞血癌、單獨漿細胞瘤(solitary plasmacytoma)以及髓外漿細胞瘤；Waldenstrom氏大球蛋白血症(macroglobulinemia)；未確認顯著性的單株球蛋白症；良性單株球蛋白症；重鏈疾病；骨骼及結締組織肉瘤，例如但不限於，骨骼肉瘤(bone sarcoma)、骨肉瘤(osteosarcoma)、軟骨肉瘤(chondrosarcoma)、Ewing氏肉瘤、惡性巨細胞腫瘤、骨骼之纖維肉瘤(fibrosarcoma)、脊索瘤(chordoma)、骨膜肉瘤、軟組織肉瘤、血管肉瘤(angiosarcoma；hemangiosarcoma)、纖維肉瘤、Kaposi氏肉瘤、平滑肌肉瘤(leiomyosarcoma)、脂肉瘤(liposarcoma)、淋巴管肉瘤(lymphangiosarcoma)、神經鞘瘤(neurilemmoma)、橫紋肌肉瘤(rhabdomyosarcoma)、滑液膜肉瘤；腦瘤，例如但不限於，神經膠瘤、星狀細胞瘤、腦幹神經膠瘤、室管膜瘤、寡樹突神經膠細胞瘤(oligodendroglioma)、非膠質腫瘤、聽神經瘤、顱咽管瘤、神經管胚細胞瘤、腦脊髓膜瘤、松果體細胞瘤(pineocytoma)、松果體母細胞瘤(pineoblastoma)、原發性腦淋巴癌；乳癌，包括但不限於，乳腺導管癌、腺癌(adenocarcinoma)、小葉性(小細胞)癌、管內癌、髓樣乳癌、黏液性乳癌、管狀乳癌、乳突狀乳癌、Paget氏症以及炎性乳癌；腎上腺腫瘤，例如但不限於，嗜鉻細胞瘤(pheochromocytom)以及腎上腺皮質癌；甲狀腺癌，例如但不限於，乳突狀或濾泡性甲狀腺癌、髓狀甲狀腺癌以及未分化甲狀腺癌；胰腺癌，例如但不限於，胰島瘤、胃泌素瘤、升糖素瘤、胰腺瘤(vipoma)、抑體素分泌腫瘤、以及類癌或胰島細胞腫瘤；腦垂體癌，例如但不限於，Cushing氏症、催乳激素分泌腫瘤、肢端肥大症以及糖尿病尿崩症；眼癌，例如但不限於，眼黑色素瘤，如，虹膜黑色素瘤、脈絡膜黑色素瘤以及睫狀體黑色素瘤、以及視網膜母細胞瘤；陰道癌，如，鱗狀細胞癌、腺癌以及黑色素瘤；外陰癌，如，鱗狀細胞癌、腺癌、黑色素瘤、基底細胞癌、肉瘤以及Paget氏症；子宮頸癌，例如但不限於，鱗狀細胞癌以及腺癌；子宮癌，例如但不限於，子宮內膜癌以及子宮肉瘤；卵巢癌，例如但不限於，卵巢上皮癌、邊緣型腫瘤(borderline tumor)、生殖細胞腫瘤以及基質腫瘤；食道癌，例如但不限於，鱗狀癌、腺癌、腺樣囊狀癌、黏膜表皮癌、腺鱗狀癌、肉瘤、黑色素瘤、漿細胞瘤、疣狀瘤以及燕麥細胞(小細胞)癌；胃癌，例如但不限於，腺癌、蕈狀(息肉狀)、潰瘍性、淺表擴散性、瀰漫擴散性、惡性淋巴癌、脂肉瘤、纖維肉瘤以及癌性肉瘤；結腸癌；直腸癌；肝癌，例如但不限於，肝細胞癌以及肝母細胞瘤(hepatoblastoma)；膽囊癌，如腺癌；膽管癌，例如但不限於，乳突狀、結節狀以及瀰漫性；肺癌，如非小細胞肺癌、鱗狀細胞癌(表皮樣癌)、腺癌、大細胞癌以及小細胞肺癌；睪丸癌，例如但不限於，生殖腫瘤、精細胞瘤(seminoma)、未分化的、經典的(典型的)、精母細胞的、非精細胞瘤、胚胎性癌、畸形癌(teratocarcinoma)、絨毛膜癌(卵黃囊腫瘤)、前列腺癌，例如但不限於，前列腺上皮內贅瘤、腺癌、平滑肌肉瘤以及橫紋肌肉瘤；陰莖癌；口腔癌，例如但不限於，鱗狀細胞癌；基底癌；唾腺癌，例如但不限於，腺癌、黏液表皮樣癌(mucoepidermoid carcinoma)以及腺樣囊狀癌；咽癌，例如但不限於，鱗狀細胞癌以及疣狀癌；皮膚癌，例如但不限於，基底細胞癌、鱗狀細胞癌以及黑色素瘤、淺表擴散性黑色素瘤、結節狀黑色素瘤、著色斑惡性黑色素瘤、肢端雀斑樣黑色素瘤(acral lentiginous melanoma)；腎癌，例如但不限於，腎細胞癌、腺癌、腎上腺瘤、纖維肉瘤、移形細胞癌(腎盂及/或輸尿管)；Wilms氏腫瘤；膀胱癌，例如但不限於，移形細胞癌、鱗狀細胞癌、腺癌、癌性肉瘤。此外，癌症包括黏液肉瘤(myxosarcoma)、骨肉瘤(osteogenic sarcoma)、內皮肉瘤(endotheliosarcoma)、淋巴管內皮肉瘤(lymphangioendotheliosarcoma)、間皮細胞瘤、滑液膜癌(synovioma)、血管母細胞瘤、上皮癌、囊腺癌、支氣管癌(bronchogenic carcinoma)、汗腺癌(sweat gland carcinoma)、皮脂腺癌(sebaceous gland carcinoma)、乳突癌以及乳突狀腺癌。

預防上及/或治療有效量或療法之亞砷酸鈉也有利於預防、治療及/或管控多種癌症或其它不正常增生疾病，包括(但不限於)下列：癌症，包括膀胱、乳房、結腸、腎、肝、肺、卵巢、胰、胃、子宮頸、甲狀腺以及皮膚癌；包括鱗狀細胞癌；淋巴系之造血器官腫瘤，包括血癌、急性淋巴細胞血癌、急性淋巴母細胞血癌、B細胞淋巴癌、T細胞淋巴癌、Burkitt氏淋巴癌；骨髓系之造血器官腫瘤，包括急性與慢性骨髓性血癌以及前骨髓細胞血癌；間質源(mesenchymal origin)之腫瘤，包括纖維肉瘤以及橫紋肌肉瘤；其它腫瘤，包括黑色素瘤、精細胞瘤(seminoma)、畸形癌、神經母細胞瘤以及神經膠瘤；中樞以及週邊神經系統之腫瘤，包括星狀細胞瘤、神經母細胞瘤、神經膠瘤以及許旺氏細胞瘤(schwannoma)；間質源之腫瘤，包括纖維肉瘤、橫紋肌肉瘤以及骨肉瘤；以及其它腫瘤，包括黑色素瘤、著色性乾皮病(xeroderma pigmentosum)、角化棘皮瘤(keratoacanthoma)、精細胞瘤甲狀腺濾泡癌以及畸形癌。於一些具體實施例中，可根據本發明之方法加以預防、治療及/或管控與細胞凋亡異常相關的癌症。此類癌症可包括，但不限於，濾泡淋巴癌、具p53突變之癌症、乳房、前列腺以及卵巢之荷爾蒙依賴性腫瘤，以及癌前期病灶，如家族性腺瘤息肉症(familial adenomatous polyposis)以及骨髓形成不良症候群。於特定具體實施例中，可根據本發明之方法加以預防、治療及/或管控惡性或不良增生性(dysproliferative)變化(如化生(metaplasia)及發育不良(dysplasia))，或皮膚、肺、肝、骨骼、腦、胃、結腸、乳房、前列腺、膀胱、腎、胰、卵巢及/或子宮的過度增生性失調。於其它特定具體實施例中，可根據本發明之方法加以預防、治療及/或管控肉瘤或黑色素瘤。

於某些具體實施例中，根據本發明所預防、治療及/或管控的癌症為血癌、淋巴癌或骨髓癌(例如，多發性骨髓癌)。

可以本發明之方法加以預防、治療及/或管控之血癌以及其它血源性癌症的非限制實例，包括急性淋巴母細胞血癌「ALL」、急性淋巴母細胞B細胞血癌、急性淋巴母細胞T細胞血癌、急性骨髓母細胞血癌「AML」、急性前骨髓細胞血癌「APL」、急性單核球胚細胞血癌(monoblastic leukemia)、急性紅血球血癌(erythroleukemic leukemia)、急性巨核母細胞血癌(megakaryoblastic leukemia)、急性髓單核細胞血癌(myelomonocytic leukemia)、急性非淋巴細胞血癌、急性未分化血癌、慢性骨髓細胞血癌「CML」、慢性淋巴細胞血癌「CLL」、慢性骨髓形成不良症候群「MDS」以及多毛細胞血癌。

可以本發明之方法加以預防、治療及/或管控之淋巴癌的非限制實例，包括Hodgkin氏病、非Hodgkin氏淋巴癌、多發性骨髓癌、Waldenstrom氏大球蛋白血症、重鏈疾病以及紅血球生成過多症。

於另一具體實施例中，根據本發明所預防、治療及/或管控的癌症為固態腫瘤。可根據本發明之方法預防、治療及/或管控的固態腫瘤的例子包括，但不限於纖維肉瘤、黏液肉瘤、脂肉瘤、軟骨肉瘤、惡性骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、內皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管內皮肉瘤、滑液膜癌、間皮細胞瘤、Ewing氏瘤、平滑肌肉瘤、橫紋肌肉瘤、直腸癌、大腸直腸癌、腎癌、胰腺癌、骨癌、乳房癌、卵巢癌、前列腺癌、食道癌、胃癌、口腔癌、鼻癌、咽喉癌、鱗狀細胞癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳突癌、乳突狀腺癌、囊腺癌、髓樣腺管癌(medullary carcinoma)、支氣管癌、腎細胞癌(renal cell carcinoma)、肝癌(hepatoma)、膽管癌(bile duct carcinoma)、絨毛膜癌(choriocarcinoma)、精細胞瘤、胚胎癌(embryonal carcinoma)、威爾姆氏瘤(Wilm's tumor)、子宮頸癌、子宮癌、睪丸癌、小細胞肺癌(small cell lung carcinoma)、膀胱癌、肺癌、上皮細胞癌(epithelial carcinoma)、神經膠質瘤、多形性膠質母細胞瘤(glioblastoma multiforme)、星狀細胞瘤、神經管胚細胞瘤(medulloblastoma)、顱咽管瘤(craniopharyngioma)、室管膜瘤(ependymoma)、松果腺瘤(pinealoma)、血管母細胞瘤(hemangioblastoma)、聽神經瘤(acoustic neuroma)、寡樹突膠質瘤(oligodendroglioma)、腦脊髓膜瘤(meningioma)、皮膚癌、黑色素瘤(melanoma)、神經母細胞瘤(neuroblastoma)及視網膜母細胞瘤(retinoblastoma)。

於一具體實施例中，給藥至對象以預防、治療及/或管控患者體內的癌症之亞砷酸鈉劑量為患者體重的500 mg/kg或更少，如250 mg/kg或更少、100 mg/kg或更少、95 mg/kg或更少、90 mg/kg或更少、85 mg/kg或更少、80 mg/kg或更少、75 mg/kg或更少、70 mg/kg或更少、65 mg/kg或更少、60 mg/kg或更少、55 mg/kg或更少、50 mg/kg或更少、45 mg/kg或更少、40 mg/kg或更少、35 mg/kg或更少、30 mg/kg或更少、25 mg/kg或更少、20 mg/kg或更少、15 mg/kg或更少、10 mg/kg或更少、5 mg/kg或更少、2.5 mg/kg或更少、2 mg/kg或更少、1.5 mg/kg或更少，或1 mg/kg或更少。舉例而言，亞砷酸鈉可於自約0.1 mg/kg至約10 mg/kg，或約0.25 mg/kg至約5 mg/kg的範圍內給藥，每天一至五次。

於另一具體實施例中，給藥至對象以預防、治療及/或管控患者體內之癌症的亞砷酸鈉劑量為0.1 mg至20 mg、0.1 mg至15 mg、0.1 mg至12 mg、0.1 mg至10 mg、0.1 mg至8 mg、0.1 mg至7 mg、0.1 mg至5 mg、0.1 至2.5 mg、0.25 mg至20 mg、0.25至15 mg、0.25至12 mg、0.25至10 mg、0.25至8 mg、0.25 mg至7 mg、0.25 mg至5 mg、0.5 mg至2.5 mg、1 mg至20 mg、1 mg至15 mg、1 mg至12 mg、1 mg至10 mg、1 mg至8 mg、1 mg至7 mg、1 mg至5 mg或1 mg至2.5 mg之單位劑量。

於某些具體實施例中，給藥至對象以預防、治療及/或管控患者體內之癌症的亞砷酸鈉劑量在對象身體表面積的0.01至10g/m²的範圍內，且更典型地，在0.1g/m²至7.5g/m²的範圍內。於一具體實施例中，給藥至對象的劑量在對象身體表面積的0.5g/m²至5g/m²，或1g/m²至5g/m²之範圍內。

於一些具體實施例中，預防上及/或治療有效量或療法之亞砷酸鈉結合一或多種附加治療劑進行給藥。使用於結合治療的一或多種附加治療劑之劑量可低於那些已被使用或目前正被使用來預防、治療及/或管控患者體內之癌症的治療劑之劑量。目前用以預防、治療及/或管控癌症的一或多種附加治療劑之建議劑量可獲得自本發明所屬技術領域中的任何參考文獻，其包含，但不限於，Hardman等人所編輯的Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis Of Basis Of Therapeutics，第10版，Mc-Graw-Hill，紐約，2001；Physician's Desk Reference(60.sup.th ed.，2006)，其以全文參照方式併入本文中。

附加癌症治療劑的例子包括，但不限於：阿西維辛(acivicin)；阿克拉黴素(aclarubicin)；鹽酸阿考達唑(acodazole hydrochloride)；阿克羅寧(acronine)；阿多來新(adozelesin)；阿地介白素(aldesleukin)；六甲蜜胺(altretamine)；安波毒素(ambomycin)；醋酸阿美蒽西昆(ametantrone acetate)；氨基格魯米特(aminoglutethimide)；安吖啶(amsacrine)；阿那曲唑(anastrozole)；蒽環素(anthracyclin)；氨茴黴素(anthramycin)；天冬醯胺酶；阿斯匹靈；阿扎胞苷(azacitidine)(Vidaza)；阿扎替派(azetepa)；阿佐黴素(azotomycin)；巴馬司他(batimastat)；苯佐替派(benzodepa)；比卡魯米(bicalutamide)；鹽酸比生群(bisantrene hydrochloride)；二甲磺酸雙奈法德(bisnafide dimesylate)；雙膦酸鹽類(例如，帕米膦酸鹽(pamidronate)(Aredria)、可隆宗酸鈉(sodium clondronate)(Bonefos)、卓列宗酸(zoledronic acid)(Zometa)、阿連宗酸鹽(alendronate)(Fosamax)、乙底宗酸鹽(etidronate)、愛邦宗酸鹽(ibandornate)、西馬宗酸鹽(cimadronate)、利西卓酸鹽(risedromate)及提魯卓酸鹽(tiludromate))；必皆列辛(bizelesin)；硫酸博萊黴素(bleomycin sulfate)；布喹那鈉(brequinar sodium)；溴匹立明(bropirimine)；白消安(busulfan)；仙新霉素(cactinomycin)；卡魯睪酮(calusterone)；卡醋胺(caracemide)；卡貝替姆(carbetimer)；卡鉑(carboplatin)；卡莫司汀(carmustine)；鹽酸洋紅黴素I(carubicin hydrochloride)；卡折來新(carzelesin)；西地芬戈(cedefingol)；苯丁酸氮芥(chlorambucil)；希洛里黴素(cirolemycin)；順氯氨鉑(cisplatin)；克拉君賓(cladribine)；甲磺酸克利諾投(crisnatol mesylate)；環磷醯胺；阿糖胞苷(cytarabine)(Ara-C)；甲嗪咪唑胺(dacarbazine)；更生黴素(dactinomycin)；鹽酸柔紅黴素(daunorubicin hydrochloride)；地西他濱(decitabine)(Dacogen)；去甲基化製劑；右奧馬鉑(dexormaplatin)；地扎胍寧(dezaguanine)；甲磺酸地扎胍寧(dezaguanine mesylate)；地吖西昆(diaziquone)；多烯紫衫醇(docetaxel)；阿黴素(doxorubicin)；鹽酸阿黴素；卓洛西吩(droloxifene)；檸檬酸卓洛西吩；丙酸屈他雄酮(dromostanolone propionate)；迪烏偶氮黴素(duazomycin)；伊達催克沙特(edatrexate)；鹽酸依氟鳥胺酸(eflornithine hydrochloride)；EphA2抑制劑；約薩米如辛(elsamitrucin)；恩若胺鉑(enloplatin)；恩普洛美特(enpromate)；依匹哌啶(epipropidine)；鹽酸表柔比辛(epirubicin hydrochloride)；厄布洛唑(erbulozole)；鹽酸依索比辛(esorubicin hydrochloride)；雌莫司汀(estramustine)；雌莫司汀磷酸鈉；依他硝唑(etanidazole)；衣托糖苷(etoposide)；磷酸衣托糖苷；衣托寧(etoprine)；鹽酸法倔唑(fadrozole hydrochloride)；法扎拉賓(fazarabine)；芬維A胺(fenretinide)；氟尿苷(floxuridine)；磷酸氟達拉賓(fludarabine phosphate)；氟尿嘧啶(fluorouracil)；氟西他賓(flurocitabine)；磷喹酮(fosquidone)；磷曲辛鈉(fostriecin sodium)；吉西他賓(gemcitabine)；鹽酸吉西他賓；組織蛋白去乙醯酶抑制劑(HDAC-Is)；羥基尿素(hydroxyurea)；鹽酸伊達比辛(idarubicin hydrochloride)；異環磷醯胺(ifosfamide)；伊莫福新(ilmofosine)；伊馬替尼甲磺酸鹽(imatinib mesylate)(Gleevec，Glivec)；介白素II(包含重組之介白素II或rIL2)；干擾素α-2a；干擾素α-2b；干擾素α-n1；干擾素α-n3；干擾素β-I a；干擾素γ-I b；異丙鉑(iproplatin)；鹽酸伊立替康(irinotecan hydrochloride)；乙酸蘭瑞肽(lanreotide acetate)；來那度胺(lenalidomide)(Revlimid)；來曲唑(letrozole)；乙酸亮丙瑞林(leuprolide acetate)；鹽酸利阿唑(liarozole hydrochloride)；洛美曲索鈉(lometrexol sodium)；洛莫司汀(lomustine)；鹽酸洛索蒽醌(losoxantrone hydrochloride)；馬索羅酚(masoprocol)；美登素(maytansine)；鹽酸氮芥(mechlorethamine hydrochloride)；抗-CD2抗體(例如，希普利珠單抗(siplizumab)(MedImmune Inc.；國際公告號第WO 02/098370號，其以全文參照方式併入本文中))；乙酸甲地孕酮(megestrol acetate)；乙酸美侖孕酮(melengestrol acetate)；苯丙氨酸氮芥(melphalan)；美諾立爾(menogaril)；巰基嘌呤(mercaptopurine)；甲氨喋呤(methotrexate)；甲氨喋呤鈉；美托普來(metoprine)；美妥替哌(meturedepa)；米丁度胺(mitindomide)；米托卡辛(mitocarcin)；米托可明(mitocromin)；米托格林(mitogillin)；米托馬辛(mitomalcin)；絲裂黴素(mitomycin)；米托司培(mitosper)；米托坦(mitotane)；鹽酸米托蒽西昆(mitoxantrone hydrochloride)；黴酚酸(mycophcnolic acid)；諾考達唑(nocodazole)；諾拉黴素(nogalamycin)；奧馬鉑(ormaplatin)；奧沙利鉑(oxaliplatin)；亞磺醯吡啶(oxisuran)；太平洋紫杉醇；培門冬酶(pegaspargase)；佩裡黴素(peliomycin)；戊氮芥(pentamustine)；硫酸培洛黴素(peplomycin sulfate)；過磷醯胺(perfosfamide)；哌泊溴烷(pipobroman)；哌泊舒凡(piposulfan)；鹽酸吡羅蒽醌(piroxantrone hydrochloride)；普卡黴素(plicamycin)；普洛美坦(plomestane)；卟吩姆鈉(porfimer sodium)；泊非黴素(porfiromycin)；潑尼莫司汀(prednimustine)；鹽酸丙卡巴肼(procarbazine hydrochloride)；嘌呤黴素(puromycin)；鹽酸嘌呤黴素；吡唑呋喃菌素(pyrazofurin)；利波腺苷(riboprine)；洛奇特亞胺(rogletimide)；沙芬戈(safingol)；鹽酸沙芬戈；司莫司汀(semustine)；辛曲秦(simtrazene)；司泊索非鈉(sparfosate sodium)；司帕黴素(sparsomycin)；鹽酸鍺螺胺(spirogermanium hydrochloride)；螺莫司汀(spiromustine)；螺鉑(spiroplatin)；鏈黑黴素(streptonigrin)；鏈佐辛(streptozocin)；磺氯苯脲(sulofenur)；他利黴素(talisomycin)；替康蘭鈉(tecogalan sodium)；喃氟啶(tegafur)；鹽酸替洛蒽醌(teloxantrone hydrochloride)；替莫泊芬(temoporfin)；替尼泊苷(teniposide)；替羅昔隆(teroxirone)；睪內酯(testolactone)；噻咪嘌呤(thiamiprine)；硫鳥嘌呤(thioguanine)；塞替派(thiotepa)；噻唑呋林(tiazofurin)；替拉紮明(tirapazamine)；檸檬酸托瑞米芬(toremifene citrate)；乙酸曲托隆(trestolone acetate)；磷酸曲西立賓(triciribine phosphate)；三甲曲沙(trimetrexate)；葡萄糖醛酸三甲曲沙(trimetrexate glucuronate)；曲普瑞林(triptorelin)；鹽酸妥布氯唑(tubulozole hydrochloride)；烏拉莫司汀(uracil mustard)；烏瑞替派(uredepa)；伐普肽(vapreotide)；維替泊芬(verteporfin)；硫酸長春鹼(vinblastine sulfate)；硫酸長春新鹼(vincristine sulfate)；長春地辛(vindesine)；硫酸長春地辛；硫酸長春匹定(vinepidine sulfate)；硫酸長春甘酯(vinglycinate sulfate)；硫酸長春羅新(vinleurosine sulfate)；酒石酸長春瑞賓(vinorelbine tartrate)；硫酸長春羅定(vinrosidine sulfate)；硫酸長春利定(vinzolidine sulfate)；伏羅唑(vorozole)；折尼鉑(zeniplatin)；淨司他丁(zinostatin)；鹽酸左柔比辛(zorubicin hydrochloride)。於某些具體實施例中，亞砷酸鈉可結合順氯氨鉑一起用於治療原發或繼發癌症，如肺癌。

亞砷酸鈉及一或多種附加抗癌治療劑可分開給藥、同步給藥或依序給藥，或以任何患者可容忍的最適當方式給藥。製劑組合可藉由相同或不同給藥途徑給藥至對象。於可選擇之具體實施例中，兩種或更多種預防性或醫療性製劑以單一組成物(single composition)方式給藥。

作為預防上及/或治療有效量或療法之亞砷酸鈉的部分，可監視癌症幹細胞群以評估治療或療法的效果，以作為維持或改變治療的基礎，也可判斷罹癌對象之預後狀況。於一具體實施例中，監視正在進行療法的對象，以評估該療法是否已造成對象體內之癌症幹細胞群，包含抗藥性癌症幹細胞的減少。

可使用本發明所屬技術領域中的習知技藝者所熟知的標準技術來偵測/評估癌症幹細胞的量。可藉由例如，自對象獲得樣本，如組織/腫瘤樣本、血液樣本或骨髓樣本，並偵測樣本中的癌症幹細胞來監視癌症幹細胞。可藉由偵測癌症幹細胞上之抗原的表現，來評估樣本中癌症幹細胞的量(其可表示為，例如，整體細胞或整體癌細胞之百分比)。可使用本發明所屬技術領域中的習知技藝者所熟知的技術來測量這些活性。舉例而言，藉由免疫測定，包含，但不限於，西方墨點法、免疫組織化學法、放射性免疫測定、ELISA(酵素連結免疫吸附測定)、「三明治(sandwich)」免疫測定、免疫沈澱測定、沈澱素(precipitin)反應、凝膠擴散沉澱素(gel diffusion precipitin)反應、免疫擴散(immunodiffusion)測定、凝集作用(agglutination)測定、補體結合(complement-fixation)測定、免疫放射量測定(immunoradiometric assay)、螢光免疫測定、免疫螢光法(immunofluorescence)、蛋白質A免疫測定、流式細胞儀以及FACS分析，可測定抗原表現。在這樣的情況下，可藉由將測定結果與參考樣本(例如，來自無可偵測癌症之對象的樣本)中的幹細胞的量進行比較，或與預定參考範圍比較，或與較早時間點(例如，早於治療或在治療期間)的患者他/她本身比較，以判斷來自對象的檢驗樣本中之癌症幹細胞的量。

於一特定的具體實施例中，藉由流式細胞儀測定得自患者的樣本(例如，血液或腫瘤組織)中之癌症幹細胞群。此方法運用了癌症幹細胞上的某些表面記號相對於腫瘤主體之差異化表現。可使用經標記的抗體(例如，螢光抗體)與樣本中的細胞反應，並隨後藉由FACS方法將細胞分類。於一些具體實施例中，為了判斷樣本中癌症幹細胞的量，可應用細胞表面記號之組合。舉例而言，陽性及陰性細胞分類皆可用來評估樣本中癌症幹細胞的量。可藉由評估癌症幹細胞上之記號的表現，來判斷特定腫瘤類型的癌症幹細胞。於某些具體實施例中，腫瘤庇護癌症幹細胞及其相關記號，如下列表所示，其提供與多種腫瘤類型相關的癌症幹細胞表現型之非現制性列表。

腫瘤　癌症幹細胞表現型

血癌(AML)　CD34+/CD38-

胸部　CD44+/CD24-

腦　CD133+

血癌(ALL)　CD34+/CD10-/CD19-

卵巢　CD44+/CD24-

多發性骨髓癌　CD138-/CD34-/CD19+

慢性骨髓性血癌　CD34+/CD38-

黑色素瘤　CD20+

室管膜瘤　CD133+/RC2+

前列腺　CD44+/α2β1hi/CD133+

額外的癌症幹細胞記號包括，但不限於，CD123、CLL-1、SLAM之組合(訊號淋巴細胞活性分子家族受器(signaling lymphocyte activation molecule family receptor)；請參見Yilmaz等人之「SLAM family markers are conserved among hematopoietic stem cells from old and reconstituted mice and markedly increase their purity」，Hematopoiesis 107：924-930(2006))，如CD150、CD244及CD48，以及於授予Bergstein之美國專利第6,004,528號、待決的美國專利申請序號第09/468,286號，以及美國專利申請公開第2006/0083682、2007/0036800、2007/0036801、2007/0036802、2007/0041984、2007/0036803以及2007/0036804號中所揭露的那些記號，各該等文獻係以全文參照方式併入本文中。請參見，例如，美國專利第6,004,528號之表1，以及美國專利申請序號第09/468,286號之表1、2及3，以及美國專利申請公開第2006/0083682、2007/0036800、2007/0036801、2007/0036802、2007/0041984、2007/0036803以及2007/0036804號。

於使用樣本流式細胞分析的某些具體實施例中，可使用Hoechst染料方案來辨認腫瘤中的癌症幹細胞。簡言之，將兩種不同顏色(典型為紅色及藍色)的Hoechst染料與腫瘤細胞一起培養。相較於主體癌細胞，癌症幹細胞於其表面過度表現染料排出泵(dye efflux pump)，其容許這些細胞將染料泵出細胞外。主體腫瘤細胞具有明顯較少的此類泵，並因此針對該染料呈相對陽性，而可由流式細胞儀偵測。在觀察整個細胞族群時，通常會顯現染料陽性(「染料+」)對染料陰性(「染料-」)細胞之梯度。染料-或低染料(染料低)族群中含有癌症幹細胞。關於使用Hoechst染料方案來決定幹細胞或幹細胞群之特徵的實施例，請參見Goodell等人的「A leukemic stem cell with intrinsic drug efflux pump capacity in acute myeloid keukemia」，Blood，98(4)：1166-1173(2001)，以及Kondo等人的「Persistence of a small population of cancer stemlike cells in the C6 glioma cell line」，Proc. Nati. Acad. Sci. USA 101:781-786(2004)。以此方式，流式細胞儀可用來測量治療前以及治療後的癌症幹細胞數量，以評估所給予的治療或療法是否產生癌症幹細胞數量的變化。

於其它具體實施例中，以活體外(in vitro)系統培養從患者獲得的樣本(例如，腫瘤或正常組織樣本、血液樣本或骨髓樣本)，以評估癌症幹細胞群或癌症幹細胞數量。舉例而言，可在軟洋菜膠上培養腫瘤樣本，且癌症幹細胞的量可相關於，樣本產生可用視覺計數之細胞聚落的能力。可考量以聚落形成作為幹細胞含量測量的替代措施，且因此可用來對癌症幹細胞的定量。舉例來說，針對血癌，聚落形成測定(colonyforming assay)，包括聚落形成細胞(colony forming cell，CFC)測定、長期培養初始細胞(long-term culture initiating cell，LTC-IC)測定以及懸浮培養初始細胞(suspension culture initiating cell，SC-IC)測定。以此方式，可使用聚落形成或相關測定，如細胞株的長期-長期永存/通行，以測量治療前以及治療後的癌症幹細胞數量，以評估所給予的治療或療法是否產生癌症幹細胞數量的變化。

於一特定的具體實施例中，根據包含下列步驟之方法於對象體內以活體內(in vivo)方式偵測癌症幹細胞的量：(a)將有效量之經標記的癌症幹細胞記號結合劑給藥至對象，該結合劑特異性結合在癌症幹細胞上所發現的細胞表面記號；以及(b)在足以容許經標記的結合劑聚集在對象體內之癌症幹細胞表面記號表現處的時間間隔後，偵測對象體內之經標記的結合劑。依照此具體實施例，可根據本發明所屬技術領域中的任何適當方法，例如，胃腸外地(如通過靜脈地)或腹腔內地，將癌症幹細胞表面記號-結合劑給藥至對象。依照此具體實施例，結合劑的有效量指的是允許在對象體內能偵測到結合劑的量。此量將根據特定對象、所使用的標記以及所利用的偵測方法而改變。舉例而言，於本發明所屬技術領域可瞭解的是，對象的尺寸以及所使用的造影系統將決定使用造影工具在對象體內偵測結合劑所需的經標記結合劑之量。於針對人類對象之放射標記結合劑的案例中，經標記的結合劑的給藥量依據放射強度而定，例如，自約5至20毫居里的99Tc。於經標記的結合劑給藥後，足以容許經標記的結合劑聚集在對象體內之癌症幹細胞表面記號表現處的時間間隔，將依據多個因素而改變，例如，所使用的標記類型、給藥模式以及接受造影之對象身體部位。於一特定的具體實施例中，足夠的時間間隔為6至48小時、6至24小時，或6至12小時。於另一具體實施例中，時間間隔為5至20天或5至10天。可使用本發明所屬技術領域中所知的造影工具來偵測對象體內的經標記癌症幹細胞表面記號-結合劑之存在。通常，所利用的造影工具係視所使用的標記類型而定。習知技藝者將能決定合適的工具來偵測特定的標記。可使用的方法及裝置包括，但不限於，電腦斷層掃描(CT)、全身掃描，如正子放射斷層掃描(PET)、磁共振造影(MRI)、可偵測並定位螢光標記之成像器及超音波掃描。於一特定的具體實施例中，以放射性同位素標記癌症幹細胞表面記號-結合劑，並使用放射反應性手術設備於患者體內偵測之(Thurston等人，美國專利第5,441,050號)。於另一具體實施例中，以螢光化合物標記癌症幹細胞表面記號結合劑，並使用螢光反應性掃描設備於患者體內偵測之。於另一具體實施例中，以正子放射金屬標記癌症幹細胞表面記號-結合劑，並以正子放射斷層掃描於患者體內偵測之。於又一具體實施例中，以順磁性標記來標記癌症幹細胞表面記號-結合劑，並以磁共振造影(MRI)於患者體內偵測之。

為了評估亞砷酸鈉在預防及/或治療上的功效，可使用為本發明所屬技術領域中的習知技藝人士所知，可偵測及/或定量癌症幹細胞的任何活體外或活體內(連接活體(ex vivo))測定，以監視癌症幹細胞。

在本說明書中提及的所有出版物、專利以及專利申請案以參考方式併入本說明書中，其程度如同明確且個別地指出各個單獨的出版物、專利或專利申請案以參考方式併入本說明書中。本文中對於參考文獻的引用或討論不應被解釋為承認其為本發明的先前技術。

實施例 以下材料及方法用於本文所描述的實施例中。

細胞株：由馬里蘭大學，UMGCC的Dr. Hussain所提供之DU145wt、DU145/Pac200以及DU145/Doc50細胞。如所建議般，於補充有5%的FBS及1%的抗生素之1：1 DMEM/F12培養基(Invitrogen)中培養細胞株，並使細胞於37℃以及5%的CO₂之標準條件下生長。於藥物的篩選壓力下保留具太平洋紫杉醇以及多西紫杉醇抗藥性之個別選殖株(clone)。

藥物：自Sigma-Aldrich Co.獲得KML001(亞砷酸鈉)(CAS # 7784-46-5)；於PBS中製備50mM的藥物備品，並等分儲存於-20℃下。自Geron Corp.(Menlo Park,CA)獲得GRN163L。於PBS中製備10mM的工作藥物備品。

MTT增生測定：獲取以倍數成長的細胞並將之種植於96孔盤中(DU145wt細胞為1,500/孔，DU145/Pac200以及DU145/Doc50細胞為2,000至3,000/孔)。加入0.01μM至100μM濃度範圍內的待測藥物，以評估它們的生長抑制潛力。在持續暴露至藥物5天以後，將生體染料3-(4,5-二甲噻唑-2-基)-2,5-二苯基溴化四唑(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromide)(MTT)加入盤中。使用處於550nm 之Synergy2平盤讀取機以及Gen5軟體，量測有能力將MTT轉化為紫色甲臢(formazan)的細胞。使用Microsoft Excel繪製生長曲線，並判斷生長抑制濃度50(IC50)以及100%。

細胞株的預處理：使DU145wt以及DUI45/Pac200細胞株於培養基中生長，且在進行側群測定(side population assay)之前以IC50以及IC100濃度級(以μM為單位)的KML或GRN163L處理48(PAC 200)或72小時(DU145wt)。

側群測定：計數能進行次融合的細胞(需要106/試管)，並以H33343或染料循環紫(Dye Cycle Violet)(DCV)處理；兩種染料在幹細胞(側群)以及成熟細胞之間皆有所差異。使用由Goodell等人所描述之規程(Goodell,M.A.等人，J.Exp.Med.，183：1797-806，1966)。每次分析三種樣本。樣本中的一個僅以DCV處理，另一個以DCV及50μM的戊脈胺(Verapamil)(PgP抑制劑)處理，且最後一個以DCV以及10μM的福美抑制素(Fumitremorgin)C(FTC，BCRP抑制劑)處理。接著使用流式細胞儀讀取並分析樣本。

流式細胞儀：以BDLSR II流式細胞儀讀取樣本。405nM的紫光雷射激發DCV染料，根據細胞分化產生相異的波長。於450/50(藍色)以及680/30(紅色)的偵側器攔截所發射之波長，並據以將數據描繪在散佈圖上。依照抗原決定區(epitope)標記例行程序，使用PE(Pgp)或APC(CD44)標記抗體及其同型體對照組進行CD44以及Pgp染色。

實施例1 癌症細胞株中的癌症幹細胞辨識

於此研究中，癌症幹細胞(也稱為側群(SP))以及定義SP的ATP結合盒(ATP Binding Cassette，ABC))轉運蛋白於下列前列腺癌細胞株中辨識出SP：DU145wt(母系)、DU145/Pac200(太平洋紫杉醇抗藥性)以及DU145/Doc50(多西紫杉醇抗藥性)。

所有受測前列腺癌細胞株：DU145wt、DU145/Pac200、DU145/Doc50顯現出側群(第1、3、5圖)。重要地，發現DU145/Pac200以及DU145/Doc50細胞具有佔了它們整體細胞群的約40至60%的非常大的側群(第1、5圖)，這與我們對於抗藥性細胞可自癌症幹細胞產生的假設一致。

實施例2 抗藥性癌症幹細胞及成熟癌細胞對亞砷酸鈉之敏感性

紫杉烷抗藥性細胞株DU145/Pac200(高度太平洋紫杉醇抗藥性)以及DU145/Doc50(高度多西紫杉醇抗藥性)與母細胞株DU145一起，也與雄激素抗藥性癌症細胞株(LNCaP/C81以及LAPC-4/CSS100)以及它們對應的荷爾蒙反應性母細胞株(LNCaP以及LAPC-4)一起，針對它們對亞砷酸鈉的反應進行測試。來自標準MTT測定的生長曲線顯示前述細胞株反應出與它們的抗藥性無關之相似的亞砷酸鈉敏感性(表1)。

使用DCV側群分析對各前列腺細胞株之類癌症幹細胞組分的存在進行分析。根據染料循環紫(DCV)之染料排出，於抗藥性細胞株中辨識出側群(SP)，確認了先前對DU145/Doc50使用Hoechst 33342染料的結果(未顯示)。SP的出現是基於藥物排出泵的表現，如P-醣蛋白或BCRP，其使標準生物毒性治療無作用。對太平洋紫杉醇以及多西紫杉醇等標準化學治療劑有抗藥性的DU145前列腺癌細胞株，具有最高的SP(表1)。雖然荷爾蒙抗性細胞株LnCaP/C81及其母系細胞株也顯示出可受到戊脈胺(P-gP抑制劑)或福美抑制素C(FTC，BCRP抑制劑)等藥物排出泵抑制劑的遏抑之清楚側群，但用此方法沒有偵測到LAPC-4及其荷爾蒙抗性衍生細胞株之明確側群。由於荷爾蒙治療劑，例如，雄激素合成抑制劑，並非藥物排出泵的受質，所以此發現並不令人意外。

表1 於前列腺癌細胞株以及用PgP與BRCP轉運蛋白抑制劑(戊脈胺以及福美抑制素C，FTC)預處理的細胞中之DCV側群百分比、對KML001的敏感性、端粒長度(TRF)以及相對端粒酶活性(TA)。

實施例3 抗藥性癌症幹細胞之端粒酶活性及端粒長度測定

於本研究中可判斷，相較於藥物敏感性的DU145母系細胞，高度太平洋紫杉醇以及多西紫杉醇抗藥性DU145/Pac200以及DU145/Doc50細胞株具有相似的端粒酶活性以及端粒長度(表2)。

TA=端粒酶活性

TRF=端粒限制斷片(Telomere Restriction Fragment)

實施例4 戊脈胺對抗藥性癌症幹細胞之效果

Pac以及Doc抗藥性DU145細胞的SPs受到戊脈胺的抑制，但未受到FTC的抑制，暗示著Pgp(P-醣蛋白)為主要的ABC轉運蛋白，是造成SP存在的原因(第1、5圖)。此與這些細胞的Pgp及前列腺癌特異幹細胞記號CD44之高度表面表現性一致(第1B圖)。

實施例5 KML001及GRN163L對癌細胞及癌症幹細胞之效果

於本研究中，比較端粒酶抑制劑KML001(亞砷酸鈉)還有GRN163L對DU145wt、DU145/Pac200以及DU145/Doc50細胞的影響，現在進行端粒酶抑制劑的進階臨床試驗。

以KML001或GRN163L處理的DU145wt、DU145/Doc50以及DU145/Pac200之MTT測定反應出生長受到顯著抑制(表1，第1、4圖)。KML001對抗藥性以及母系DU145細胞有同等效果(表1，第1D圖)。

實施例6 亞砷酸鈉及GRN163L對癌症幹細胞之效果

於本研究中，調查在以IC100的量預處理48至72小時的情況下，亞砷酸鈉以及GRN163L消滅DU145wt以及DU145/Pac200的側群之能力。

此研究顯示，以抑制100%的細胞成長的濃度之KML001預處理DU145以及DU145/Pac200細胞，能大幅度減少SP(第3B、5D圖)。然而，也消滅了成熟細胞(非-SP)。使用特定(端粒酶限定)抑制劑GRN163L來驗證亞砷酸鈉對SP的影響。GRN163L也顯著地減少SP，但無法如KML001的程度般殺死非-SP細胞(第5圖)。

整體而言，實驗數據顯示出亞砷酸鈉可有效消滅成熟的抗藥性癌細胞以及抗藥性癌症幹細胞。

實施例7 抗藥性癌細胞群中的SP分離/對KML001之反應

所有前列腺癌細胞株、紫杉烷抗藥性以及雄激素抗藥性癌細胞株以及荷爾蒙反應性母系細胞對KML001反應出類似的敏感性(IC50量為1至6 μM)。使用已為大家所接受的腫瘤群落形成幹細胞測定，來測試對太平洋紫杉醇以及多西紫杉醇有抗藥性的癌細胞株對KML001的反應(第6圖)。此測定僅容許癌症幹細胞群在軟性洋菜膠基質上生長，這是因為它們的自我更新能力之緣故。因此，此測定專門測試幹細胞群對抗癌劑的敏感性。

細胞的種植率(plating efficiency)(對DU145以及DU145/Pac200而言為2%)，類似先前報導於側群測定中所判斷的幹細胞群種植率(對DU145而言為1%，對DU145/Pac200而言為50%)。也觀察到母系以及太平洋紫杉醇抗藥性細胞株對KML001有類似敏感性，因為於KML001存在時，顯示聚落形成能力的降低。如同對於先前所實施的標準MTT測定(針對DU145為4 μM，針對DU145/Pac200為6 μM)，於此測定中，對於細胞株衍生類似的IC50(6 μM)。

紫杉烷抗藥性細胞株具有最高的SPs，而荷爾蒙反應性細胞株LAPC-4及其荷爾蒙抗性衍生細胞株顯示較少的確定性SP，其可被藥物排出抑制劑：戊脈胺(Pgp抑制劑)以及福美抑制素C(FTC，BCRP抑制劑)遏制。測試SP陽性細胞株DU145之CD44以及CD133的表現，且結果顯示0.46%的細胞兩個記號皆有(數據未顯示)。

自主體腫瘤團分離SP，且以標準MTT測定產生的生長曲線顯示兩個組分，類癌症幹細胞SP陽性(SP+)以及陰性(SP-)組分，反應出對KML001有類似敏感性(第7圖)。

實施例8 端粒長度、端粒酶活性及hTERT活性測定

如上所示(實施例3)，以SP測定所辨識之類癌症幹細胞組分展現出高於主體細胞組分的端粒酶活性。初步研究指出，對兩個細胞族群來說，人類端粒酶的催化次單元(hTERT)之mRNA轉錄程度是類似的(第8A圖)，這可能表示類癌症幹細胞族群的較高端粒酶活性，可能是端粒酶相關蛋白質刺激訊息傳導路徑所造成的結果。未分類的DU145/Pac200細胞株之初步結果指出，以IC50及IC100之KML001處理72小時後顯著地降低了hTERT轉錄程度(第8B圖)。

預期藥物排出泵(Pgp)有功能地表現在紫杉烷抗藥性前列腺癌細胞株中的大多數細胞中(於細胞膜處)，這是由於那些細胞株的SP可被藥物排出泵抑制劑戊脈胺所遏抑之緣故。以IC50之KML001處理72小時可減少Pgp陽性細胞群，這證實了群落形成以及SP測定的結果。

實施例9

以標準MTT檢驗，順氯氨鉑對太平洋紫杉醇抗藥性前列腺癌細胞株DU145/Pac200以及母系細胞株DU145的影響。結果顯示兩種細胞株反應出類似的敏感性(IC50分別為3及4 μM)。初步結果指出了在母系以及太平洋紫杉醇抗藥性細胞株中的順氯氨鉑以及KML001之間的協同效應(結果未顯示)。

第1A圖顯示使用Hoechst 33342染料進行DU145wt以及Doc50抗藥性細胞之側群(SP)偵測。第1B圖顯示藉由流式細胞儀所測定之wt以及抗藥性選殖株的Pgp的細胞表面表現。白色曲線=PE(藻紅蛋白)-同型體對照染色細胞，灰色曲線=Pgp陽性細胞。第1C圖顯示wt以及紫杉烷抗藥性DU145細胞之CD44染色(灰色曲線)與同型體對照組(白色曲線)比較之分布圖。第1D圖顯示MTT測定中，以多西紫杉醇處理太平洋紫杉醇、多西紫杉醇抗藥性以及DU145wt細胞之生長曲線比較。第1E圖顯示MTT測定中，以KML001處理太平洋紫杉醇、多西紫杉醇抗藥性以及DU145wt細胞之生長曲線比較。

第2A圖顯示以DCV染料染色之DU145wt細胞的側群。第2B圖顯示以BCRP/ABCG2抑制劑福美抑制素C(FTC)處理的DU145wt之側群。第2C圖顯示以Pgp/ABCB1抑制劑戊脈胺處理的DU145wt之側群。

第3A圖顯示以慣用的(對照)培養基處理的DU145wt。第3B圖顯示伴隨著含有IC100濃度(13 μM)的KML之預處理培養基72小時的DU145wt。

第4A圖顯示MTT增生測定，其顯示了經KML001處理的DU145/Pac200。第4B圖顯示MTT增生測定，其顯示了經GRN163L處理的DU145/Pac200。

第5A圖顯示僅以DCV染料處理的DU145/Pac200細胞之側群。第5B圖顯示以DCV及福美抑制素C(FTC)處理的DU145/Pac200細胞之側群。第5C圖顯示以DCV及戊脈胺處理的DU145/Pac200細胞之側群。第5D圖顯示側群測定，其顯示以IC100濃度之KML001處理的DU145/Pac200。第5E圖顯示側群測定，其顯示以IC100濃度之GRN163L處理的DU145/Pac200。

第6A及6B圖顯示以形成於未處理細胞株中之群落平均數對比形成於經KML001處理細胞株中之群落平均數的方式，來表示群落形成測定中之前列腺癌細胞(分別為DU145以及DU145/pac200)的生長。

第7圖為相較於來自前列腺癌細胞株DU145/Pac200之未分類細胞SP-及SP+組分，來自以KML001處理5天之標準MTT的生長曲線。

第8A及8B圖顯示以定量RT-PCR量測之hTERT基因表現。A是於經分類之組分中的端粒酶mRNA轉錄程度：DU145/Pac200 SP-以及SP+具有類似表現程度。B是藉由標準MTT測定，在以IC50及IC100之KML001處理72小時後，hTERT表現程度減少。

Claims

一種亞砷酸鈉(sodium meta arsenite)之用途，其係用於製備治療對紫杉烷(taxane)具抗藥性的前列腺癌之治療劑，其中該治療劑包含：(i)包含亞砷酸鈉的組成物與(ii)包含太平洋紫杉醇(paclitaxel)或多烯紫衫醇(docetaxel)的組成物的組合。
如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該包含亞砷酸鈉的組成物係經調配用於口服投與。
如申請專利範圍第1項所述之用途，其中(i)包含亞砷酸鈉的組成物與(ii)包含太平洋紫杉醇或多烯紫衫醇的組成物是彼此分開。
如申請專利範圍第2項所述之用途，其中該組成物經調配以傳遞單位劑量為0.1mg至20mg的亞砷酸鈉。
如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該前列腺癌對多烯紫衫醇具抗藥性。
如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該前列腺癌對太平洋紫杉醇具抗藥性。
一種亞砷酸鈉之用途，其係用於製備一治療劑用於減少對太平洋紫杉醇具抗藥性或對多烯紫衫醇具抗藥性的前列腺癌的抗藥性，其中該治療劑包含治療有效量的亞砷酸鈉。