JP7194021B2 - デシタビン、５アザシチジンおよびテトラヒドロウリジンを含有する組成物およびその使用 - Google Patents
デシタビン、５アザシチジンおよびテトラヒドロウリジンを含有する組成物およびその使用 Download PDFInfo
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関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１２月３日出願の米国仮出願第６２／２６２，８３９号および２０１６年１２月２日出願の同第６２／４２９，２９２号に優先権を主張する。
本出願は、２０１５年１２月３日出願の米国仮出願第６２／２６２，８３９号および２０１６年１２月２日出願の同第６２／４２９，２９２号に優先権を主張する。
本出願は、全般的に、デシタビン（ＤＥＣ）、５－アザシチジン（５ＡＺＡ）とテトラヒドロウリジン（ＴＨＵ）を含有する組成物および対象における癌および血液疾患の治療のためにこの組成物を使用する方法に関する。具体的には、丸剤の形態の組成物は、対象における癌または他の血液疾患に対する非細胞毒性治療として、ＤＥＣとＴＨＵまたは５ＡＺＡとＴＨＵ、またはＤＥＣ、５ＡＺＡおよびＴＨＵの組み合わせを含む。
癌に対する放射線療法および薬物療法は、細胞の増殖と分裂を終了させることができる生理的経路を使用することを目的とする。ほとんどすべての抗がん剤が使用しようとする特定の生理的経路は、ｐ５３／ｐ１６－媒介アポトーシス経路（細胞毒性）である。ｐ５３およびｐ１６は癌における２つの最も一般的に不活性化される遺伝子であるので、抗がん剤と放射線療法のこのｐ５３／ｐ１６依存性は、治療抵抗性および再発の基本的原理である。したがって、細胞増殖および癌細胞の分裂を終了させるためのｐ５３／ｐ１６系を使用しない新規の治療法が必要である。
前臨床試験および臨床試験は、デシタビン（ＤＥＣ）および５－アザシチジン（５ＡＺＡ）による酵素ＤＮＡメチルトランスフェラーゼ１（ＤＮＭＴ１）の非細胞毒性除去がｐ５３／ｐ１６系を必要としない、またはそれに依存しない効果的な治療形態であり得ることを示している（Ｎｅｇｒｏｔｔｏ Ｓ．，ら．２０１１ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ ７１（４）：１４３１－１４４１）。けれども、５ＡＺＡまたはＤＥＣはそれ自体、癌の前臨床試験ｉｎ ｖｉｖｏモデルにおいても臨床試験においても治癒的でない。したがって、５ＡＺＡまたはＤＥＣによるｐ５３非依存性治療への癌抵抗性のメカニズムを利用することが望ましい。
本開示が特定したことは、５ＡＺＡまたはＤＥＣによるｐ５３非依存性治療に対する癌抵抗性が論理的、非毒性で臨床的に適用可能な解決策によって効果的に克服され得ることである。具体的には、本開示は、非毒性ＴＨＵ－ＤＥＣ／ＴＨＵ－５ＡＺＡの組成物と、非毒性レベルのＴＨＵ－ＤＥＣを含む組成物の投与によって癌抵抗性を克服するための方法、および交互レジメンで、すなわち、規定された期間の間、ＴＨＵ－ＤＥＣおよびＴＨＵ－５ＡＺＡを含有する丸剤または錠剤の形態であり得る組成物の摂取を交互にするレジメンで組成物を投与するための方法とを提供する。
したがって、一実施形態において、癌細胞の安全な、非細胞毒性の（ｐ５３／ｐ１６非依存的）分化によって媒介される細胞周期離脱を誘導するための経口組成物が提供される。
酵素ＤＮＡメチルトランスフェラーゼ１（ＤＮＭＴ１）を不可逆的に結合して枯渇できるヌクレオシド類似体、強力なシチジンデアミナーゼ（ＣＤＡ）阻害剤および１種または複数種の薬学的に許容される賦形剤を含む経口投与用の組成物であって、ヌクレオシド類似体薬物および強力なシチジンデアミナーゼ阻害剤が、正常組織への細胞毒性を伴わずに難治性で抵抗性の癌細胞の分化を誘導するのに十分な治療有効量で存在する、組成物。組成物中に存在するＤＮＭＴ１酵素を枯渇させるヌクレオシド類似体薬物は、ＤＥＣである。一実施形態においてヌクレオシド類似体薬物は、５ＡＺＡであってよい。組成物中のＣＤＡ阻害剤は、テトラヒドロウリジン（ＴＨＵ）または２’－フッ化テトラヒドロウリジン誘導体などの特定のテトラヒドロウリジン誘導体であり得る。この実施形態において、ＤＮＭＴ１を枯渇させるヌクレオシド類似体薬物がＤＥＣである場合、ＤＥＣは１～１０ｍｇ／ｍ２の範囲の量で存在し得る。経口組成物中に存在するヌクレオシド類似体薬物が５ＡＺＡである場合、５ＡＺＡは１０～１００ｍｇ／ｍ２の範囲の量で存在し得る。経口組成物中のＣＤＡ阻害剤ＴＨＵは、約４００ｍｇ／ｍ２～約５００ｍｇ／ｍ２の範囲の量で存在し得る。
非細胞毒性分化を誘導するための治療組成物は、丸剤または錠剤またはカプセル剤の形態で存在してよい。一実施形態において治療組成物は、ヌクレオシド類似体薬物ＤＥＣとＴＨＵ、および１種または複数種の薬学的に許容される担体を含み得る。別の実施形態において治療組成物は、５ＡＺＡ、ＴＨＵおよび１種または複数種の薬学的に許容される担体を含み得る。いくつかの実施形態において治療組成物は、単一丸剤中でＴＨＵと組み合わされるヌクレオシド類似体薬物（ＤＥＣまたは５ＡＺＡ）の両方の治療有効量を含み得る。
治療組成物は、癌細胞中のＤＣＫを含むがこれに限定されない予測バイオマーカーの測定後に、対象に投与されてよい。予測バイオマーカーの開発は、対象における特に難治性で侵襲性が強い転移癌の治療がより効果的であるように治療する医師が適切な治療レジメンを選択するのを支援できる。この実施形態において、予測バイオマーカーは、癌細胞のピリミジン代謝酵素のデオキシシチジンキナーゼ（ＤＣＫ）であり得る。ＤＣＫ酵素は細胞中でＤＥＣをリン酸化し閉じ込めることが知られており、いくつかの癌細胞は代替のピリミジン代謝酵素ＵＣＫ２に頼ることによってＤＥＣが誘導するＤＮＭＴ－１枯渇を防止するが、これはしかし、癌細胞を薬物５－５ＡＺＡに対し脆弱にする。癌細胞のＤＣＫの測定は、経口組成物の投与前にまたは投与中または後に、ＤＣＫ依存性プローブを利用する陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）による機能性分子イメージングによって、または定量的リアルタイム（ＱＲＴ）－ＰＣＲによって行うことができる。
任意の哺乳動物の組織で癌細胞の非細胞毒性分化を誘導するための治療方法において、ＤＥＣ、ＴＨＵおよび１種または複数種の薬学的に許容される担体を含む第１の治療組成物、ならびに５－５ＡＺＡ、ＴＨＵおよび１種または複数種の薬学的に許容される担体を含む第２の治療組成物は、それを必要とする患者に各々、連続して、または交互に、または同時に投与され得る。この実施形態において、テトラヒドロウリジンは、２’－フッ化テトラヒドロウリジン誘導体などの誘導体も含み得る。第１および第２の組成物は、癌細胞中の予測バイオマーカーを測定する後に、または測定中または前に投与されてよい。
一実施形態において、第１および第２の治療組成物は、各々、丸剤の形態であってよく、またはこれらの組成物は単一丸剤内で組み合わされてもよい。本開示の組成物が丸剤の形態で存在するとき、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体は丸剤の表面にとりわけ位置し得るが、一方ＤＥＣまたは５ＡＺＡは丸剤の内部に位置し得る。丸剤上のヌクレオシド類似体薬物、ＤＥＣまたは５ＡＺＡとＴＨＵのそのような差異的な位置は、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体がＤＥＣまたは５ＡＺＡのいずれかの約１分～１８０分または１５分～約１８０分前に、およびより好ましくはＤＥＣまたは５ＡＺＡのいずれかの３０分～約６０分前に生物学的に利用可能であることを確実にし得る。別の実施形態において、ＤＥＣまたは５ＡＺＡをポリマーで被覆されるかポリマーに包埋して、ポリマー被覆またはポリマー包埋されたＴＨＵもしくはＴＨＵ誘導体と比較して、遅延した薬物放出を容易にしてもよい。
治療組成物を経口投与するとすぐに、ＤＥＣとＴＨＵの組み合わせは、ＤＥＣまたは５ＡＺＡによる非細胞毒性ＤＮＭＴ－１の枯渇のために必要とされる経口生物学的利用能、低Ｃｍａｘおよび複数時間のＴｍａｘにおいて少なくとも約１０倍の改善をもたらし得る。ＤＥＣおよび５ＡＺＡの既知のオフターゲット効果または毒作用のために、ｉｎ ｖｉｖｏでＤＮＭＴ１を枯渇させるためにＤＥＣまたは５ＡＺＡを最適化することは、強力な治療効果を有し得る。したがって、治療組成物は、ヒト対象において約０．０５μｍ～約０．５μｍのピーク血漿ＤＥＣレベル、または約０．５μｍ～約５μｍのピーク血漿５ＡＺＡレベルをもたらすことができる。この実施形態において、癌に罹患した患者がＤＥＣとＴＨＵを含有する丸剤を最初に摂取し、数日または数週間離して、５ＡＺＡとＴＨＵを含有する丸剤を摂取する、またはその逆となるように、治療医師はＤＥＣとＴＨＵ（または）－５ＡＺＡとＴＨＵを含有する丸剤を連続的または断続的な様式で処方してもよい。
一実施形態において、対象の組織におけるあらゆる腫瘍、転移性腫瘍もしくはその組み合わせ、または対象における血液悪性腫瘍もしくは血液疾患を治療するための方法が提供される。（ｉ）第１のヌクレオシド類似体薬物、シチジンデアミナーゼ阻害剤および薬学的に許容される担体を含む丸剤の形態での第１の組成物の治療有効量を投与するステップと、（ｉｉ）第２のヌクレオシド類似体薬物、シチジンデアミナーゼ阻害剤および薬学的に許容される担体を含む丸剤の形態での第２の組成物の治療有効量を投与するステップとを含む方法であって、第１の組成物中のヌクレオシド類似体薬物がＤＥＣであってよく、第２の組成物中のヌクレオシド類似体薬物が５ＡＺＡであってよく、および前述の第１の組成物と前述の第２の組成物中のシチジンデアミナーゼ阻害剤がＴＨＵまたは２’－フッ化テトラヒドロウリジン誘導体などのＴＨＵ誘導体である、方法。この実施形態において第１および第２の組成物は、連続して、または交互に、または同時に投与され得る。さらに、第１および第２組成物は、対象の癌細胞中の予測バイオマーカーのレベルを測定する前に、または測定中または後に投与され得る。
治療選択は、治療を必要としている患者におけるＤＣＫレベルの決定と、癌組織を分化経路の方向に導くような方法でＴＨＵと組み合わせて適切なヌクレオシド類似体薬物（すなわち、ＤＥＣとＴＨＵまたは５ＡＺＡとＴＨＵまたは両方）を処方することとを含む。丸剤の形態の薬物組成物は、癌または血液悪性腫瘍または血液疾患を罹患している患者に対し１週間に１回、もしくは２週間に１回、もしくは１週間に１～３回処方されてよい。さらに別の実施形態において、丸剤の形態の組成物は、血液系腫瘍もしくは固形悪性腫瘍を発症するリスクがある患者、または血液系腫瘍もしくは固形悪性腫瘍もしくは血液学的疾患もしくは血液疾患の以前の診断が再発するリスクがある患者において、２週間に１回～１週間に３回の間で処方されてよい。
一実施形態において、腫瘍または難治性腫瘍または血液腫瘍または血液疾患を治療するためのキットが提供される。キットは、（ｉ）ＤＥＣ、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体および担体を含む丸剤、（ｉｉ）５ＡＺＡ、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体および担体を含む丸剤、ならびに（ｉｉ）説明書、を含み得る。別の実施形態において、キットは、（ｉ）ＤＥＣ／ＴＨＵ細粒または微粒子と、５ＡＺＡ／ＴＨＵ細粒または微粒子との混合物を含むカプセル剤、および（ｉｉ）説明書、を含み得る。丸剤またはカプセル剤は、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体がヌクレオシド類似体薬物、ＤＥＣまたは５ＡＺＡの少なくとも１分～約６０分前に常に生物学的に利用可能であるように調製され得る。一実施形態において、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体は、ＤＥＣまたは５ＡＺＡの１分～約１５分前または１５分～３０分前、３０分～４５分前、４５分～６０分前に生物学的に利用可能であり得る。
本開示は、強力なシチジンデアミナーゼ阻害剤と組み合わせたヌクレオシド類似体薬物および薬学的に許容される賦形剤を含有する組成物に関する。組成物中に存在するヌクレオシド類似体薬物は、ＤＥＣ、５ＡＺＡ、ゲムシタビンなどを含むがこれらに限定されないＤＮＡ脱メチル化剤でもある任意の既知のヌクレオシドデオキシシチジン類似体薬物であり得る。
「ヌクレオシド類似体」という用語は、リン酸化されると代謝阻害剤として作用する核酸類似体および糖を含有するあらゆるヌクレオシドを指す。具体的には、本開示のヌクレオシド類似体は、これに限定されないが無修飾糖および５ＡＺＡを有するＤＥＣを含むシチジン類似体を指す。ＤＥＣ（５－５－ａｚａ－２’－デオキシシチジン）はＤＮＡの天然成分を模倣し、酵素ＤＮＡメチルトランスフェラーゼ１（ＤＮＭＴ１）に不可逆的に結合してそれを枯渇させることができ、および無修飾糖がＤＮＡ鎖伸長を停止せず、細胞毒性を伴わずにＤＮＭＴ１の枯渇を可能にするという点でヌクレオシド類似体の大きなファミリーの中では比較的ユニークである。癌細胞において、薬物ＤＥＣによるＤＮＭＴ１の枯渇は、分化遺伝子の抑制を妨げ癌細胞の分化を再生する―癌細胞の異常な増殖は、ＤＥＣによって軽減されるそれらの正常な分化過程でのブロックによって引き起こされる。さらには、正常な幹細胞におけるＤＮＭＴ１の枯渇は、それらの自己複製を増加する、すなわち、ＤＮＭＴ１枯渇は、癌細胞に対するその効果と正反対に、正常な幹細胞の数を増加させる。したがって、ＤＥＣによるＤＮＭＴ１の枯渇は、効果的で、極めて安全で、忍容性が良好な癌療法であり得る。
本発明の一実施例において、正常な分裂細胞の細胞毒性（アポトーシス）を誘発しない治療として定義される、非細胞毒性治療の薬理的目的は、ｉｎ ｖｉｖｏでＤＮＭＴ１を枯渇させるためのＤＥＣまたは５ＡＺＡの閾値を超える時間の（ｔｉｍｅ－ａｂｏｖｅ－ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）濃度（ＤＥＣの場合≧０．０５～０．２μＭ、５ＡＺＡの場合≧０．５～２μＭ）を最大にし、一方ＤＮＡに損傷を与える高ピークレベル（ＤＥＣの場合≧０．５～１μＭ、５ＡＺＡの場合≧５～１０μＭ）を避けることである。Ｃｍａｘは低いがＴｍａｘが延長されたこの曝露は固形組織中でももたらされ、肝臓、腎臓、腸管および脳を含む固形組織での高いＣＤＡ発現のため、その中ではＤＥＣおよび５ＡＺＡの現在の製剤の分布は無視できるほどわずかである。ＤＥＣまたは５ＡＺＡへの連続的な曝露は細胞毒性を誘導するレベルまで正常細胞中のＤＥＣまたは５ＡＺＡの蓄積を引き起こすので、本開示でのＤＥＣまたは５ＡＺＡのＤＮＭＴ１を枯渇させる効果は断続的であることが意図される。例えば、ＤＥＣまたは５ＡＺＡの現在知られている投与経路、レジメンおよび製剤は薬剤の高ピークレベルをもたらすことができ、このレベルは骨髄などの感受性が高い組織中の正常細胞を細胞毒性によって死滅させるが骨髄中で、特にＣＤＡを高度に発現する固形組織中以外でＤＮＭＴ１を枯渇させるための極めて短い閾値を超える時間の濃度をもたらす。また、ＤＥＣまたは５ＡＺＡの現在知られている投与経路、レジメン、および製剤は、細胞毒性を引き起こすレベルへの正常骨髄細胞中のＤＥＣまたは５ＡＺＡの蓄積をもたらす連続曝露または持続的曝露を回避する一方でＤＮＭＴ１の枯渇を増加させるために曝露時間を増加させたり分配しない。その代わりに、これらの現在の手法は、細胞毒性治療目的を意図した従来のパルス周期型投与による従来のレジメンを模倣する。重要なことに、酵素シチジンデアミナーゼ（ＣＤＡ）によるＤＥＣおよび５ＡＺＡの破壊は、ｉｎ ｖｉｖｏで＜２０分の短縮された半減期をもたらし（ｉｎ ｖｉｔｒｏでの５～９時間の半減期に反して）（Ｌｉｕ，Ｚ．，ら．２００６ Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ２０：１１１７－１１２６）、半減期におけるこの大幅な減少は、ｉｎ ｖｉｔｒｏ観察の効果的なｉｎ ｖｉｖｏ変換への著しい障壁であり、特に、高レベルのＣＤＡを内因的に発現する組織中に存在する固形組織癌にとって障壁である。血漿および骨髄中の高ピークレベルのＤＥＣまたは５ＡＺＡは、ＣＤＡの薬理ゲノム学的変化（Ｇｉｌｂｅｒｔ，Ｊ．Ａ．，ら ２００６ Ｃｌｉｎ．Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ １２， １７９４－１８０３；Ｋｉｒｃｈ， Ｈ．Ｃ．，ら．１９９８ Ｅｘｐ． Ｈｅｍａｔｏｌ．２６， ４２１－４２５；Ｙｕｅ，Ｌ．，ら．２００３ Ｐｈａｒｍａｃｏｇｅｎｅｔｉｃｓ １３， ２９－３８）にも起因し、この薬理ゲノム学的変化は薬物動態（ＰＫ）および臨床効果において大きな個体間変動を生じる。また、悪性細胞はＣＤＡでＤＥＣを破壊することによって抵抗性を発現させることがあり（Ｏｈｔａ，Ｔ．，ら．２００４ Ｏｎｃｏｌ Ｒｅｐ １２：１１１５－１１２０；Ｈｕｂｅｅｋ，Ｉ．，ら．２００５ Ｂｒ Ｊ Ｃａｎｃｅｒ ９３：１３８８－１３９４；Ｈｕａｎｇ，Ｙ．，ら．２００４ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ ６４：４２９４－４３０１）、かつ悪性細胞は高レベルのＣＤＡを有する組織中に存在することによってＤＥＣ治療効果から避難し得る（Ｅｂｒａｈｅｍ，Ｑ．， ２０１２ Ｏｎｃｏｔａｒｇｅｔ ３（１０）：１１３７－４５）。
ＤＥＣおよび５ＡＺＡのこれらの複数の基本的な薬理学的制限に対処するために、ＣＤＡ阻害剤ＴＨＵとの組み合わせでのＤＥＣまたは５ＡＺＡの経口投与経路が本明細書では好ましい。ＴＨＵとの併用でのＤＥＣまたは５ＡＺＡのそのような経口投与は、現在の非経口投与と比較してピークレベルを実質的に低下させるが、ＤＮＭＴ１を枯渇させるための閾値を超える時間の濃度を実質的に増加させる。経口投与は、慢性的で頻繁であるが、毎日ではない（すなわち、規則正しい）療法が生涯にわたる治療効果を維持できるようにし、一方で細胞を分裂させ細胞毒性を防ぎ：経口併用投与は、癌の部位である固形組織中にＤＥＣまたは５ＡＺＡを分布させることができ、かつ肝臓などのＣＤＡの豊富な臓器における癌細胞避難所を除去する。手短に言えば、この組み合わせは固形組織癌の治療を可能にする。さらに、経口投与は、世界中でこれらの薬物の普及を容易にする［０２８］。シチジンデアミナーゼ（ＣＤＡ）は、肝臓および腸管で高度に発現し体内でＤＥＣおよび５ＡＺＡを急速に破壊する酵素である。ヒトにおいて、ＣＤＡ遺伝子は、酵素活性が３倍以上異なるシチジンデアミナーゼの変異体を産生する非同義の一塩基多型を起こしやすい（Ｇｉｌｂｅｒｔ，Ｊ．Ａ．，ら．２００６ Ｃｌｉｎ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ １２，１７９４－１８０３；Ｋｉｒｃｈ，Ｈ．Ｃ．，ら．１９９８ Ｅｘｐ Ｈｅｍａｔｏｌ ２６， ４２１－４２５；Ｙｕｅ，Ｌ．，ら．２００３ Ｐｈａｒｍａｃｏｇｅｎｅｔｉｃｓ １３，２９－３８）。
ＴＨＵは、シチジンデアミナーゼまたはＣＤＡを阻害することが知られており、多くの望ましい特性があり、それらは良性毒性プロファイルを示すこと、特徴がはっきりしたＰＫ、ＤＥＣと５ＡＺＡの経口バイオアベイラビリティに対する腸管および肝臓の初回通過障壁に打ち勝つ能力、１人の個人から他までＤＥＣまたは５ＡＺＡ薬物用量のより予測可能な効果を作り出すこと、ＤＮＭＴ１を枯渇させるためのＤＥＣまたは５ＡＺＡの閾値を超える時間の濃度を増加させること、ＤＥＣまたは５ＡＺＡ治療効果からの悪性細胞の避難場所を除去することなどを含むがこれらに限定されない。したがって、一実施形態において、本発明は経口投与用の組成物を提供し、組成物は約４００ｍｇ／ｍ２～約５００ｍｇ／ｍ２の範囲の量でのＣＤＡ阻害剤ＴＨＵとともに、約１～１０ｍｇ／ｍ２のＤＥＣ、または１０～１００ｍｇ／ｍ２の範囲の量での５ＡＺＡを含む。本開示の組成物で使用されるＣＤＡ阻害剤はＴＨＵであるが、ＴＨＵの代わりにゼブラリンなどの他のＣＤＡ阻害剤が使用できるという事実を当業者は理解し得る。いくつかの他の実施形態において、治療組成物で使用されるＣＤＡ阻害剤は、ＣＤＡの阻害剤として合成された２’－フッ化テトラヒドロウリジン誘導体などの一般的に知られるＴＨＵ誘導体であってよく、Ｆｅｒｒａｒｉｓら．２０１４ Ｊ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ．５７（６）：２５８２－８８、または米国特許第８，３２９，６６５号もしくは欧州特許第ＥＰ２４４７２７２号に記載されている。
悪性細胞は、ＤＣＫによるサルベージからＵＣＫ２によるサルベージにピリミジン代謝を移行することによってＤＥＣ－ＴＨＵの組み合わせに対する抵抗性を発達させることができる、またはＵＣＫ２によるサルベージからＤＣＫによるサルベージにピリミジン代謝を移行することによって５ＡＺＡ－ＴＨＵ組み合わせに対する抵抗性を発達させることができるため、両薬物のそれぞれの抵抗性のメカニズムに論理的に取り組むために、両薬物が交互に、または連続して用いられることが考えられる。別の実施形態において、組成物の投与は、約約０．０５～約０．５μＭのＤＥＣの血漿濃度または約０．５～約５μＭの５ＡＺＡの濃度をもたらす。さらに別の実施形態において、組成物は、転移癌を患っている患者に、１週間に１回、または２週間ごとに１回投与される。さらに別の実施形態において、組成物は癌患者に、週に１～３回で投与される。いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、血液系腫瘍もしくは固形悪性腫瘍を発症するリスクがある患者、または血液系腫瘍もしくは固形悪性腫瘍の以前の診断の再発のリスクがある患者において、２週間に１回～１週間に３回で投与される。
５ＡＺＡはＤＮＡよりもＲＮＡ中により広い範囲で統合し、その統合はタンパク質産生の抑制をもたらす。５ＡＺＡはＤＮＡ中に統合するとき、ＤＮＡ合成およびそれに続く細胞毒性を妨げるＤＮＡメチルトランスフェラーゼと共有結合する。好適な実施形態において、経口投与用の組成物中で用いられるＤＥＣおよび５ＡＺＡは、塩を含まない遊離薬物形態である。
一実施形態において、本開示は、ＴＨＵとＤＥＣまたはＴＨＵと－５ＡＺＡを含む丸剤の形態で経口投与用の組成物を提供し、ここでＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体（２’－フッ化テトラヒドロウリジン誘導体）はＤＥＣまたは５ＡＺＡよりも急速に放出される。本開示の薬物のそのような差動放出および／または二重放出は当技術分野で知られている任意の方法で実現され得ることを、当業者は理解されよう。「差動放出または二重放出」とは、複数種の薬物を含有する丸剤中の「薬物」の異なる時点での放出、および／または摂取後の異なる時点での薬物のバイオアベイラビリティを指す。例えば差動放出製剤において、ＴＨＵはより速い溶解速度の影響を受けやすく、またはＴＨＵは丸剤の表面に位置し得るが、一方、ＤＥＣまたは５ＡＺＡは丸剤の内部に位置する。ＴＨＵの位置またはポリマーもしくは適切なビヒクルでの被覆もしくは包埋のいずれかのために、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体は、ＤＥＣまたは５ＡＺＡの約１分～約１８０分前に生物学的に利用可能であり、別の場合は、ＤＥＣまたは５ＡＺＡの約１５分～約６０分前に、別の場合は、ＤＥＣまたは５ＡＺＡの約３０分～約６０分前に生物学的に利用可能である。ＴＨＵは、最初にＴＨＵ、続いてＤＥＣまたは５ＡＺＡと連続して、別々に投与されてもよい。本明細書に称されるように、「生物学的に利用可能な」という用語は、活性薬剤（ＴＨＵまたはＤＥＣまたは５ＡＺＡ）が体内に吸収されて使用され得るときを指す。「経口的に生物学的に利用可能な」とは、活性薬剤が口から摂取され、体内に吸収され使用され得ることを指す。
別の実施形態において、経口投与用の組成物は、単一丸剤（本明細書では「カプセル剤または錠剤」としても使用される）であってよく、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体および少なくとも１種の薬学的に許容される賦形剤に加えてヌクレオシド類似体薬物、ＤＥＣと５ＡＺＡの両方を含む。この実施形態において、ＤＥＣまたは５ＡＺＡの少なくとも約１分～約１８０分前にＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体が生物学的に利用可能であるように、ＤＥＣまたは５ＡＺＡおよびＴＨＵは、前述の丸剤の表面に異なって位置する。この実施形態において、薬物ＤＥＣまたは５ＡＺＡは、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体の後に薬物の放出を容易にする被覆型もしくは包埋型細粒または微粒子のいずれかでそれぞれ存在し得る。両シチジン類似体薬物を含むこの組成物は、侵襲性が強く難治性の癌を有する患者への１週間に１回～３回などの規定された期間で患者に投与される。さらに別の実施形態において、この組成物は、血液系腫瘍もしくは固形悪性腫瘍を発症するリスクがある患者、または血液系腫瘍もしくは固形悪性腫瘍の以前の診断の再発のリスクがある患者において、２週間に１回～１週間に３回で投与される。
組成物中に使用される「薬学的に許容される賦形剤」という用語は、本発明の医薬組成物の有効成分（例えば、組成物の化合物）と適合し（および好ましくはそれを安定化させることができる）、ならびに治療される対象に有害でない担体およびビヒクルを指す。例えば、本発明の化合物と特定の、より可溶性の複合体を形成する可溶化剤は、化合物を送達するための医薬賦形剤として利用されてよい。好適な担体およびビヒクルは、当業者にとって既知である。本明細書で用いる場合「賦形剤」という用語は、担体、アジュバント、希釈剤、溶剤または他の不活性添加剤などをすべて包含する。好適な薬学的に許容される賦形剤は、水、食塩水、アルコール、植物油、ポリエチレングリコール、ゼラチン、ラクトース、アミロース、ステアリン酸マグネシウム、滑石、ケイ酸、粘性パラフィン、香油、脂肪酸モノグリセリドとジグリセリド、ペトロエスラル脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンなどを含むが、これらに限定されない。本発明の医薬組成物は無菌化されてもよく、必要に応じて、助剤、例えば、滑沢剤、保存剤、安定剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響するための塩類、緩衝剤、着色剤、香味料および／または芳香剤などと混合されてもよく、これらは本発明の活性化合物と有害反応しない。
別の実施形態では、本発明の組成物は、乾燥剤とともに保管される。これは、本発明の組成物の有効期間を延長し世界的規模でその分布と使用を容易にするのに役立ち得る。
本明細書で用いる場合、「治療する」という用語は、治療される対象の疾患経過を変えることを指す。治療の治療効果として、これに限定されないが、疾患の発生または再発の防止、症状の軽減、疾患の直接的または間接的な病理的結果の減少、疾患進行速度の低下、病状の回復または緩和、および寛解または予後の改善が挙げられる。
医薬組成物
本開示の医薬組成物は、その全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１３／１４１，６６９号（米国特許第９，２５９，４６９号として発行される）および同第１３／４１４，５４６号（米国特許第９，２６５，７８５号として発行される）に記載のように調製されてよい。一実施形態において、本発明の医薬組成物および非毒性剤形は、相対量で約０．１～約０．５ｍｇ／ｋｇのＣＤＥＣまたは１～約５ｍｇ／ｋｇの５ＡＺＡおよび約１０～約５０ｍｇ／ｋｇのＴＨＵならびに薬学的に許容される賦形剤を含み、かつ所与の医薬組成物または剤形が腫瘍細胞中で分化経路の抑制を放出するように、または腫瘍細胞中で分化関連遺伝子の異常な抑制を低下するように調製される。本発明の医薬組成物の治療有効量および非毒性剤形は、以下の１または複数を示し得る、またはもたらし得る：（ｉ）閾値以下である、患者の血漿中のＤＥＣまたは５ＡＺＡのピークレベル。その閾値を超えると正常な分裂細胞中のＤＮＡにアポトーシス（細胞毒性）を引き起こすのに十分な損傷がある。（ｉｉ）癌細胞中のＤＮＭＴ１を枯渇させるのに十分な曝露時間。それは数分～数時間に及ぶ（Ｔｍａｘの５～２０倍の延長）（単独のＤＥＣまたは５ＡＺＡは数分の血漿曝露時間を有する）がそれでも、正常な分裂細胞中のＤＮＡに対しアポトーシス（細胞毒性）を引き起こすのに十分な損傷を誘導するレベルまでＤＥＣまたは５ＡＺＡの細胞内レベルを蓄積させる閾値より低い。手短に言えば、ＤＮＭＴ１の非細胞毒性枯渇のために最適化された曝露時間。（ｉｉｉ）ＤＥＣまたは５ＡＺＡの経口バイオアベイラビリティの５～２０倍の増加。（ｉｖ）さもなければ癌細胞がＤＥＣまたは５ＡＺＡ治療効果から避難し得る、ＣＤＡが豊富な組織中へのＤＥＣまたは５ＡＺＡの配分。これは経口バイオアベイラビリティの根底にある同じ原則であり、すなわち、腸管および肝臓を介して今度は分布するＤＥＣまたは５ＡＺＡの能力である。（ｖ）癌細胞による分化による細胞周期離脱（ｐ５３／ｐ１６－非依存性細胞周期離脱）に必要な遺伝子およびタンパク質の発現を誘導する、および（ｖ）正常な分裂細胞を残す、作用の非細胞毒性メカニズム。このようにして毒性を回避することは、頻繁な断続的治療を促進して、ＤＮＭＴ１を枯渇させる効果に曝される癌の割合を増加させる。
本開示の医薬組成物は、その全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１３／１４１，６６９号（米国特許第９，２５９，４６９号として発行される）および同第１３／４１４，５４６号（米国特許第９，２６５，７８５号として発行される）に記載のように調製されてよい。一実施形態において、本発明の医薬組成物および非毒性剤形は、相対量で約０．１～約０．５ｍｇ／ｋｇのＣＤＥＣまたは１～約５ｍｇ／ｋｇの５ＡＺＡおよび約１０～約５０ｍｇ／ｋｇのＴＨＵならびに薬学的に許容される賦形剤を含み、かつ所与の医薬組成物または剤形が腫瘍細胞中で分化経路の抑制を放出するように、または腫瘍細胞中で分化関連遺伝子の異常な抑制を低下するように調製される。本発明の医薬組成物の治療有効量および非毒性剤形は、以下の１または複数を示し得る、またはもたらし得る：（ｉ）閾値以下である、患者の血漿中のＤＥＣまたは５ＡＺＡのピークレベル。その閾値を超えると正常な分裂細胞中のＤＮＡにアポトーシス（細胞毒性）を引き起こすのに十分な損傷がある。（ｉｉ）癌細胞中のＤＮＭＴ１を枯渇させるのに十分な曝露時間。それは数分～数時間に及ぶ（Ｔｍａｘの５～２０倍の延長）（単独のＤＥＣまたは５ＡＺＡは数分の血漿曝露時間を有する）がそれでも、正常な分裂細胞中のＤＮＡに対しアポトーシス（細胞毒性）を引き起こすのに十分な損傷を誘導するレベルまでＤＥＣまたは５ＡＺＡの細胞内レベルを蓄積させる閾値より低い。手短に言えば、ＤＮＭＴ１の非細胞毒性枯渇のために最適化された曝露時間。（ｉｉｉ）ＤＥＣまたは５ＡＺＡの経口バイオアベイラビリティの５～２０倍の増加。（ｉｖ）さもなければ癌細胞がＤＥＣまたは５ＡＺＡ治療効果から避難し得る、ＣＤＡが豊富な組織中へのＤＥＣまたは５ＡＺＡの配分。これは経口バイオアベイラビリティの根底にある同じ原則であり、すなわち、腸管および肝臓を介して今度は分布するＤＥＣまたは５ＡＺＡの能力である。（ｖ）癌細胞による分化による細胞周期離脱（ｐ５３／ｐ１６－非依存性細胞周期離脱）に必要な遺伝子およびタンパク質の発現を誘導する、および（ｖ）正常な分裂細胞を残す、作用の非細胞毒性メカニズム。このようにして毒性を回避することは、頻繁な断続的治療を促進して、ＤＮＭＴ１を枯渇させる効果に曝される癌の割合を増加させる。
例えば、いくつかの実施形態において、本発明の医薬組成物および剤形は、相対量で１～約５ｍｇ／ｋｇの５ＡＺＡまたは０．１～約０．５ｍｇ／ｋｇのＤＥＣおよび約１０～約５０ｍｇ／ｋｇのＴＨＵならびに薬学的に許容される賦形剤を含み、かつ所与の医薬組成物または剤形が腫瘍細胞中で分化経路の抑制を放出するように、または腫瘍細胞中で分化関連遺伝子の異常な抑制を低下するように調製される。
医薬組成物または剤形は、当技術分野で知られている化学療法薬を含むさらなる活性薬剤を含んでもよい。医薬組成物は、哺乳動物の対象において癌を治療するために、単独でまたは他の既知の組成物と組み合わせて投与されてもよい。「組み合わせて」という用語は、本開示の組成物の同時投与、または連続投与を含み得る。連続投与は、本開示の治療組成物、それに続く任意の既知の組成物の投与、またはその逆も含み得る。
組成物の投与は、単回投与または複数回投与で行われてよい。一般に、本開示の治療上の効果のある化合物は、約５．０重量％～約７０重量％の範囲の濃度レベルでそのような剤形中に存在する。いくつかの実施形態において、腫瘍の治療を必要としている対象は、１０ｍｇ／ｋｇのＴＨＵおよび０．２ｍｇ／ｋｇのＤＥＣまたは２ｍｇ／ｋｇの５ＡＺＡを含有する錠剤またはカプセル剤を１週間に２回連日で、または１週間に１回もしくは３日に１回で約１週間もしくは２週間の間、投与されてよい。
ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体とヌクレオシド類似体薬物の差動放出を可能にするため、差動的に分解可能なコーティング、例えばマイクロカプセル化、複合コーティングによって活性成分が誘導体化される徐放性組成物が、調製され得る。いくつかの実施形態において、医薬組成物のナノ粒子は、その全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１４／０４６，３４３号に記載のように調製されてよい。これらの組成物は、ＤＥＣおよび／または－５ＡＺＡの約１分～約１８０分前にＴＨＵが生物学的に利用可能であることを確実にする。別の実施形態において、マイクロまたはナノ製剤は、ＤＥＣおよび／または－５ＡＺＡの約１５分～約６０分前、または３０～約６０分前にＴＨＵが生物学的に利用可能であることを確実にする。
本開示の組成物は、活性化合物が分解する速度を低下させる他の薬剤をさらに含んでもよい。そのような薬剤としては、これに限定されないが、抗酸化剤、アスコルビン酸、ｐＨ緩衝剤または塩緩衝剤を含む安定剤が挙げられる。
予測バイオマーカー
治療選択を導くための「予測またはコンパニオン」バイオマーカーを開発することは、それを必要とするあらゆる対象についての投与量およびスケジュールなどの有意義な個別治療レジメンを選択する際の強力で効果的なツールである。したがって、酵素プロファイルの形での予測バイオマーカーを治療レジメン中に測定して、治療医師が対象に対する適切な治療レジメンを決定するのを支援する。ＤＮＡ合成および遺伝物質の再生は細胞増殖にとって不可欠であり、およびピリミジンサルベージ酵素ＤＣＫの高度な発現は増殖の汎癌ホールマークである。したがって、放射標識ヌクレオシド類似体を、ＤＮＡ合成のサルベージ経路を介する腫瘍増殖を画像化するために用いることができる。１－（２’－デオキシ－２’－［１８Ｆ］－フルオロ－β－Ｄ－アラビノフラノシル）シトシン（ＴＦＡＣ）は、ＤＥＣのようなデオキシシチジン類似体であり、そのような放射性トレーサーの１つである。活性なＤＥＣはそのＤＮＭＴ１を枯渇させる効果を生むためにＤＣＫによって活性化される必要があるので、癌ＤＣＫ発現は癌組織学および遺伝学の全範囲でＤＥＣに対する感受性を確実に予測する。したがって、ＴＦＡＣ－ポジトロン放出断層撮影法（ＰＥＴ）を用いて、ＤＣＫ依存性癌細胞増殖を測定できる。
治療選択を導くための「予測またはコンパニオン」バイオマーカーを開発することは、それを必要とするあらゆる対象についての投与量およびスケジュールなどの有意義な個別治療レジメンを選択する際の強力で効果的なツールである。したがって、酵素プロファイルの形での予測バイオマーカーを治療レジメン中に測定して、治療医師が対象に対する適切な治療レジメンを決定するのを支援する。ＤＮＡ合成および遺伝物質の再生は細胞増殖にとって不可欠であり、およびピリミジンサルベージ酵素ＤＣＫの高度な発現は増殖の汎癌ホールマークである。したがって、放射標識ヌクレオシド類似体を、ＤＮＡ合成のサルベージ経路を介する腫瘍増殖を画像化するために用いることができる。１－（２’－デオキシ－２’－［１８Ｆ］－フルオロ－β－Ｄ－アラビノフラノシル）シトシン（ＴＦＡＣ）は、ＤＥＣのようなデオキシシチジン類似体であり、そのような放射性トレーサーの１つである。活性なＤＥＣはそのＤＮＭＴ１を枯渇させる効果を生むためにＤＣＫによって活性化される必要があるので、癌ＤＣＫ発現は癌組織学および遺伝学の全範囲でＤＥＣに対する感受性を確実に予測する。したがって、ＴＦＡＣ－ポジトロン放出断層撮影法（ＰＥＴ）を用いて、ＤＣＫ依存性癌細胞増殖を測定できる。
いくつかの実施形態において、予測バイオアッセイは、開示された組成物による治療の前、間および後に行われてよい。このアッセイを行って、適切な治療レジメンを選択できる。例えば、治療の前または治療中のアッセイが経口ＴＨＵ－ＤＥＣへの応答と相関する高ＦＡＣ摂取を示す場合、治療医師はＴＨＵ－ＤＥＣを含む丸剤または錠剤を処方し続けてよい。腫瘍サイズの増加と関連してＦＡＣ摂取が低いか低下している場合、ＤＥＣに対する抵抗性のメカニズムである、代替のピリミジン代謝酵素ＵＣＫ２を使用する癌細胞の優位性を示しており、次に医師はＴＨＵ－５ＡＺＡを含む錠剤またはカプセル剤を処方してよい。
決定的には、これらの測定は抵抗性のメカニズムに対する科学的な洞察を単に提供するのでなく、抵抗に打ち勝ち応答を延長させるための合理的な臨床的対策の適用を導く：（ｉ）この非細胞毒性治療の副作用がないことに関して分子ＰＤを達成できないことは、経口ＴＨＵ－ＤＥＣの投与量または頻度の合理的増加を導くことができる（図９）。（ｉｉ）分子ＰＤの喪失およびピリミジン代謝酵素における移行と同時に起こる変異型対立遺伝子頻度の負担の再増加に伴う抵抗性は、治療の経口ＴＨＵ－５ＡＺＡへの合理的な切り替えを導くことができる（図９）。最適な適用はおそらく、投与される経口ＴＨＵ－ＤＥＣを、翌週に投与される経口ＴＨＵ－５５ＡＺＡと交互するものとして慢性的、長期的に組み込むであろう（図７～９）。
治療の方法
一実施形態において、本開示の治療組成物を含む丸剤は、治療を必要とする癌患者に投与されてよい。癌は固形癌もしくは液体癌であってよく、または対象中のあらゆる既知の組織の侵襲性が強く難治性の癌であり得る。本開示の治療組成物は、血液系腫瘍または血液疾患、例えば、これに限定されないが、鎌状赤血球貧血、異常ヘモグロビン症、地中海貧血または米国特許出願第１３／４１４，５４６号（現在、米国特許第９，２６５，７８５号として発行されており、その全体を本明細書に組み込む）に詳述されるあらゆる関連する状態の治療においても効果的であり得る。「治療または治療すること」は、癌組織中のあらゆる知られている物理的および／または生化学的および／または分子的な変化を指す。例えば、治療は、腫瘍のサイズもしくは正常細胞および悪性細胞中のＤＮＭＴ１のレベルなどの既知の癌バイオマーカータンパク質の改善を指してよく、または特定の分化遺伝子または上記のすべての抑制解除でのような、分子であり得る。治療方法は、治療の前、間または後に予測バイオマーカーを測定することを含む。予測バイオマーカーは、治療する医師に患者へ処方するための適切な投与量およびスケジュールを知らせることができる。例えば、患者は以下の通りに本開示の薬物を投与され得る：経口ＴＨＵ１０ｍｇ／ｋｇ、続いてＴＨＵ後６０分に経口ＤＥＣ０．２ｍｇ／ｋｇ、週に２回連日。治療は、ＴＨＵ－ＤＥＣもしくはＴＨＵ－５ＡＺＡを含む丸剤、またはＤＥＣと５－５ＡＺＡの両方を含有する丸剤を投与することを含んでよく、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体はＤＥＣおよび／または５ＡＺＡの約１分～約１８０分前に、または１５分～約１８０分前に生物学的に利用可能である。
一実施形態において、本開示の治療組成物を含む丸剤は、治療を必要とする癌患者に投与されてよい。癌は固形癌もしくは液体癌であってよく、または対象中のあらゆる既知の組織の侵襲性が強く難治性の癌であり得る。本開示の治療組成物は、血液系腫瘍または血液疾患、例えば、これに限定されないが、鎌状赤血球貧血、異常ヘモグロビン症、地中海貧血または米国特許出願第１３／４１４，５４６号（現在、米国特許第９，２６５，７８５号として発行されており、その全体を本明細書に組み込む）に詳述されるあらゆる関連する状態の治療においても効果的であり得る。「治療または治療すること」は、癌組織中のあらゆる知られている物理的および／または生化学的および／または分子的な変化を指す。例えば、治療は、腫瘍のサイズもしくは正常細胞および悪性細胞中のＤＮＭＴ１のレベルなどの既知の癌バイオマーカータンパク質の改善を指してよく、または特定の分化遺伝子または上記のすべての抑制解除でのような、分子であり得る。治療方法は、治療の前、間または後に予測バイオマーカーを測定することを含む。予測バイオマーカーは、治療する医師に患者へ処方するための適切な投与量およびスケジュールを知らせることができる。例えば、患者は以下の通りに本開示の薬物を投与され得る：経口ＴＨＵ１０ｍｇ／ｋｇ、続いてＴＨＵ後６０分に経口ＤＥＣ０．２ｍｇ／ｋｇ、週に２回連日。治療は、ＴＨＵ－ＤＥＣもしくはＴＨＵ－５ＡＺＡを含む丸剤、またはＤＥＣと５－５ＡＺＡの両方を含有する丸剤を投与することを含んでよく、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体はＤＥＣおよび／または５ＡＺＡの約１分～約１８０分前に、または１５分～約１８０分前に生物学的に利用可能である。
治療法は、ＤＥＣ、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体および少なくとも１種の薬学的に許容される賦形剤を含む第１の組成物の投与と、数日または数週間離してそれに続く、５ＡＺＡ、ＴＨＵまたはＴＨＵ誘導体および少なくとも１種の薬学的に許容される賦形剤を含む第２の組成物の交互投与を含み得る。この連続的または交互の治療方法は、数週間～数カ月続けてもよい。
いくつかの態様において、治療方法は、その全体が本明細書に組み入れられる、米国出願第１４／０４６，３４３号に詳細に記載されるように、代謝拮抗剤、ドキソルビシン、ＨＤＡＣ阻害剤、抗ウイルス剤、抗レトロウイルス剤またはこれらの薬剤の任意の組み合わせなどの放射線療法または細胞毒性化学療法剤を含むがこれらに限定されない、さらなる治療法を含む。
実施例
以下の実施例は例示目的にのみ提供され、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
以下の実施例は例示目的にのみ提供され、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
実施例１：
現在の選択肢から機構的に異なる治療法の必要性
歴史的に、ＲＣＣで評価された大部分の薬物は、ｐ５３／ｐ１６アポトーシス系（細胞毒性）を使用して増殖を終了させることを試みた。数十年の間、そのような治療法は毒性であり効果のないことが判明した。なぜならば、ほとんどの癌細胞のように、ＲＣＣ細胞は、ＣＤＫＮ２Ａなどの重要なｐ５３／ｐ１６系遺伝子における遺伝子異常によって、正常な細胞と比較してアポトーシス抵抗性であるからである。ＲＣＣ治療のためＦＤＡによって認可された最初の薬物は、細胞増殖および細胞分裂の主要なコーディネーターであるＭＹＣタンパク質を安定化するシグナル伝達経路（例えばＡＫＴ／ｍＴＯＲ）を阻害した。このように、これらの薬物は、直接的にはＭＹＣタンパク質に対する影響によって、また間接的にはＲＣＣ増殖を支持するために必要とされる血管新生を阻害することによってＲＣＣ増殖を妨げる。そのような療法は明らかな前進であるとはいえ、持続的応答はまれであり（生存期間中央値１８～３０ヵ月）、ｐ５３／ｐ１６の変化は依然として応答に影響を与え、多変量解析に対して強い（図１）。さらに、第２選択または第３選択での応答は、第１選択における応答よりもかなり持続性が少なく、認可された薬物に対する抵抗性のメカニズムがある程度重複していることを示唆している。したがってＲＣＣ細胞増殖および細胞分裂を終了させるためにｐ５３／ｐ１６以外の経路を明確に使用する機構的に異なる治療方法を評価することが示唆され、および適している。
現在の選択肢から機構的に異なる治療法の必要性
歴史的に、ＲＣＣで評価された大部分の薬物は、ｐ５３／ｐ１６アポトーシス系（細胞毒性）を使用して増殖を終了させることを試みた。数十年の間、そのような治療法は毒性であり効果のないことが判明した。なぜならば、ほとんどの癌細胞のように、ＲＣＣ細胞は、ＣＤＫＮ２Ａなどの重要なｐ５３／ｐ１６系遺伝子における遺伝子異常によって、正常な細胞と比較してアポトーシス抵抗性であるからである。ＲＣＣ治療のためＦＤＡによって認可された最初の薬物は、細胞増殖および細胞分裂の主要なコーディネーターであるＭＹＣタンパク質を安定化するシグナル伝達経路（例えばＡＫＴ／ｍＴＯＲ）を阻害した。このように、これらの薬物は、直接的にはＭＹＣタンパク質に対する影響によって、また間接的にはＲＣＣ増殖を支持するために必要とされる血管新生を阻害することによってＲＣＣ増殖を妨げる。そのような療法は明らかな前進であるとはいえ、持続的応答はまれであり（生存期間中央値１８～３０ヵ月）、ｐ５３／ｐ１６の変化は依然として応答に影響を与え、多変量解析に対して強い（図１）。さらに、第２選択または第３選択での応答は、第１選択における応答よりもかなり持続性が少なく、認可された薬物に対する抵抗性のメカニズムがある程度重複していることを示唆している。したがってＲＣＣ細胞増殖および細胞分裂を終了させるためにｐ５３／ｐ１６以外の経路を明確に使用する機構的に異なる治療方法を評価することが示唆され、および適している。
ＲＣＣおよび上皮の分化療法におけるＰＢＲＭ１不活性化
ＲＣＣゲノム遺伝子研究からの予想外の発見は、活性化補助因子サブユニット、特にＰＢＲＭ１だけでなくその他（ＳＥＴＤ２、ＳＭＡＲＣＣ１、ＳＭＡＲＣＡ２、ＡＲＩＤ１Ａ）の遺伝子の変化を本質的に普遍的に不活性化することである（図２）。これらの知見は、最近のものであり、正常な腎細胞中のこれらの共調節因子の経路の機能、またはそれにより機能喪失がクローンの利点をもたらす経路は不明であった。おそらく関係のある知見は、ＲＣＣにおける重要な上皮末端分化遺伝子（例えばＧＡＴＡ３、ＷＴ１）のエピジェネティック抑制であるとが推測された（図３、４）。後期分化遺伝子のこのエピジェネティック抑制は特に興味深かった。なぜならばＲＣＣ細胞は、比較的保存されたｍＲＮＡおよび高タンパク質のレベルで上皮分化（例えばＰＡＸ８、ＰＡＸ２）を行わせる未変異のマスター転写因子を発現するからである（図４）。別の関連する知見は、複数のＲＣＣ研究におけるクロマチン抑制マークの増加と予後不良との相関であった。最後のファンディングサイクルにおいて、我々はこれらの知見を実験的に関連させ、ＰＢＲＭ１／ＢＡＦが、ＲＣＣ１７－２２で高度に発現される間葉上皮移行１１－１６の主要なドライバーであるＰＡＸ８による転写活性を媒介することを発見した。ＰＢＲＭ１喪失は、ＰＢＲＭ１／ＢＡＦ（例えば、ＤＮＭＴ１）へのコリプレッサー対応物のＰＡＸ８への不均衡な補充を引き起こし、増殖を終了する上皮分化標的遺伝子を活性化する代わりに抑制する（図５）。重要なことに、これらの特定のコレプレッサー（例えば、ＤＮＭＴ１）を阻害することは複数のＰＡＸ８標的遺伝子の発現を回復させ、上皮分化および生理的な、ｐ５３／ｐ１６非依存性細胞周期離脱を再生した（図６）。
ＲＣＣゲノム遺伝子研究からの予想外の発見は、活性化補助因子サブユニット、特にＰＢＲＭ１だけでなくその他（ＳＥＴＤ２、ＳＭＡＲＣＣ１、ＳＭＡＲＣＡ２、ＡＲＩＤ１Ａ）の遺伝子の変化を本質的に普遍的に不活性化することである（図２）。これらの知見は、最近のものであり、正常な腎細胞中のこれらの共調節因子の経路の機能、またはそれにより機能喪失がクローンの利点をもたらす経路は不明であった。おそらく関係のある知見は、ＲＣＣにおける重要な上皮末端分化遺伝子（例えばＧＡＴＡ３、ＷＴ１）のエピジェネティック抑制であるとが推測された（図３、４）。後期分化遺伝子のこのエピジェネティック抑制は特に興味深かった。なぜならばＲＣＣ細胞は、比較的保存されたｍＲＮＡおよび高タンパク質のレベルで上皮分化（例えばＰＡＸ８、ＰＡＸ２）を行わせる未変異のマスター転写因子を発現するからである（図４）。別の関連する知見は、複数のＲＣＣ研究におけるクロマチン抑制マークの増加と予後不良との相関であった。最後のファンディングサイクルにおいて、我々はこれらの知見を実験的に関連させ、ＰＢＲＭ１／ＢＡＦが、ＲＣＣ１７－２２で高度に発現される間葉上皮移行１１－１６の主要なドライバーであるＰＡＸ８による転写活性を媒介することを発見した。ＰＢＲＭ１喪失は、ＰＢＲＭ１／ＢＡＦ（例えば、ＤＮＭＴ１）へのコリプレッサー対応物のＰＡＸ８への不均衡な補充を引き起こし、増殖を終了する上皮分化標的遺伝子を活性化する代わりに抑制する（図５）。重要なことに、これらの特定のコレプレッサー（例えば、ＤＮＭＴ１）を阻害することは複数のＰＡＸ８標的遺伝子の発現を回復させ、上皮分化および生理的な、ｐ５３／ｐ１６非依存性細胞周期離脱を再生した（図６）。
実施例２：
メカニズムベースの予測バイオマーカーの必要性
ＤＮＡ合成および遺伝物質の再生は細胞増殖にとって不可欠であり、ピリミジンサルベージ酵素ＤＣＫの高度な発現は汎癌の増殖のホールマークである。したがって、放射性同位元素標識ヌクレオシド類似体が、ＤＮＡ合成のサルベージ経路を介する腫瘍増殖を画像化するために開発された。１－（２’－デオキシ－２’－［１８Ｆ］－フルオロ－β－Ｄ－アラビノフラノシル）シトシン（ＦＡＣ）は、デオキシシチジン類似体Ｄｅｃの様に、そのような放射性トレーサーの１つである。しかし、Ｄｅｃと同様に、ＦＡＣは、ＣＤＡによる急速な脱アミノ化のために、肝臓および腎臓などの固形組織中に適切に分布しなかったことが記述されている。次いで、ＴＨＵ－ＦＡＣ（ＴＦＡＣ）の同時注入がこの問題を解決し、原発性肝細胞癌を誘発したウイルス感染のウッドチャック動物モデルにおいてバックグラウンドの肝臓に対して肝細胞癌でＦＡＣの高い取り込みをもたらすことが判明した。図１０に示すように、予測バイオマーカーアッセイの使用は、ＴＨＵ－Ｄｅｃの頻度または投与量を増加する必要があるかどうかを決定するのに役立つ。
メカニズムベースの予測バイオマーカーの必要性
ＤＮＡ合成および遺伝物質の再生は細胞増殖にとって不可欠であり、ピリミジンサルベージ酵素ＤＣＫの高度な発現は汎癌の増殖のホールマークである。したがって、放射性同位元素標識ヌクレオシド類似体が、ＤＮＡ合成のサルベージ経路を介する腫瘍増殖を画像化するために開発された。１－（２’－デオキシ－２’－［１８Ｆ］－フルオロ－β－Ｄ－アラビノフラノシル）シトシン（ＦＡＣ）は、デオキシシチジン類似体Ｄｅｃの様に、そのような放射性トレーサーの１つである。しかし、Ｄｅｃと同様に、ＦＡＣは、ＣＤＡによる急速な脱アミノ化のために、肝臓および腎臓などの固形組織中に適切に分布しなかったことが記述されている。次いで、ＴＨＵ－ＦＡＣ（ＴＦＡＣ）の同時注入がこの問題を解決し、原発性肝細胞癌を誘発したウイルス感染のウッドチャック動物モデルにおいてバックグラウンドの肝臓に対して肝細胞癌でＦＡＣの高い取り込みをもたらすことが判明した。図１０に示すように、予測バイオマーカーアッセイの使用は、ＴＨＵ－Ｄｅｃの頻度または投与量を増加する必要があるかどうかを決定するのに役立つ。
このように、ＴＦＡＣ－ＰＥＴは、合理的なサルベージ療法を示唆できた。検証される場合、それは、ＴＨＵ－Ｄｅｃ対ＴＨＵ－５Ａｚａ間の先行治療の選択にも関与し得る。さらに、ＴＦＡＣ－ＰＥＴが他のＲＣＣ薬（スニチニブなど）に対する応答および結果と十分に相関するＲＣＣ生物学の一側面をとらえていることもあり得る。換言すれば、ＦＤＧ－ＰＥＴが達成できなかった広範な予測バイオマーカーの役割をＴＦＡＣ－ＰＥＴが成し遂げ得ることが考えられる。本明細書で示した潜在的有用性は、そのような広範な目的のための評価を正当化できる。
実施例３：
ＤＥＣで治療された患者中の治療抵抗性の悪性細胞はＵＣＫ２を増加させかつＤＣＫを減少させ、および５ＡＺＡで治療された患者では逆である
骨髄穿刺液検体を、ＤＥＣまたは５ＡＺＡでの治療中に再発の前と再発時に患者から採取し、かつピリミジン代謝酵素ＤＣＫおよびＵＣＫ２の発現を定量的リアルタイムＰＣＲで測定した。図８に示すように、再発中、Ｄｅｃで治療された患者からのＭＤＳ／ＡＭＬ細胞は、より低いＤＣＫおよびより高いＵＣＫ２を有し、５Ａｚａで治療された患者においては逆である。
ＤＥＣで治療された患者中の治療抵抗性の悪性細胞はＵＣＫ２を増加させかつＤＣＫを減少させ、および５ＡＺＡで治療された患者では逆である
骨髄穿刺液検体を、ＤＥＣまたは５ＡＺＡでの治療中に再発の前と再発時に患者から採取し、かつピリミジン代謝酵素ＤＣＫおよびＵＣＫ２の発現を定量的リアルタイムＰＣＲで測定した。図８に示すように、再発中、Ｄｅｃで治療された患者からのＭＤＳ／ＡＭＬ細胞は、より低いＤＣＫおよびより高いＵＣＫ２を有し、５Ａｚａで治療された患者においては逆である。
実施例４：
ＴＨＵ－ＤＥＣを３Ｘ／週で、ＴＨＵ－５ＡＺＡを３Ｘ／週と交互に使用する非細胞毒性治療は、患者由来ＡＭＬの異種移植モデルにおいて、ＤＥＣ単独またはＴＨＵ－ＤＥＣ単独と比較して、応答を著しく延長する
ＡＭＬ患者の骨髄からの初代ＡＭＬ細胞（１×１０６細胞）をＮＳＧマウスに異種移植した。接種の５日後に、マウスをビヒクル、ＤＥＣ単独を０．２ｍｇ／ｋｇで皮下に３Ｘ／週で、ＴＨＵ－ＤＥＣ（ＴＨＵ８ｍｇ／ｋｇとＤＥＣ０．１ｍｇ／ｋｇ）を皮下に３Ｘ／週で、またはＴＨＵ－５ＡＺＡを３Ｘ／週（ＴＨＵ８ｍｇ／ｋｇと５ＡＺＡ１ｍｇ／ｋｇ）と交互するＴＨＵ－ＤＥＣを３Ｘ／週で、治療した。治療群当たりｎ＝５。図９から明らかなように、ＴＨＵ－ＤｅｃとＴＨＵ－５Ａｚａの交互のレジメンは、患者由来ＡＭＬのこれらの異種移植モデルでの生存確率を有意に増加させる。
ＴＨＵ－ＤＥＣを３Ｘ／週で、ＴＨＵ－５ＡＺＡを３Ｘ／週と交互に使用する非細胞毒性治療は、患者由来ＡＭＬの異種移植モデルにおいて、ＤＥＣ単独またはＴＨＵ－ＤＥＣ単独と比較して、応答を著しく延長する
ＡＭＬ患者の骨髄からの初代ＡＭＬ細胞（１×１０６細胞）をＮＳＧマウスに異種移植した。接種の５日後に、マウスをビヒクル、ＤＥＣ単独を０．２ｍｇ／ｋｇで皮下に３Ｘ／週で、ＴＨＵ－ＤＥＣ（ＴＨＵ８ｍｇ／ｋｇとＤＥＣ０．１ｍｇ／ｋｇ）を皮下に３Ｘ／週で、またはＴＨＵ－５ＡＺＡを３Ｘ／週（ＴＨＵ８ｍｇ／ｋｇと５ＡＺＡ１ｍｇ／ｋｇ）と交互するＴＨＵ－ＤＥＣを３Ｘ／週で、治療した。治療群当たりｎ＝５。図９から明らかなように、ＴＨＵ－ＤｅｃとＴＨＵ－５Ａｚａの交互のレジメンは、患者由来ＡＭＬのこれらの異種移植モデルでの生存確率を有意に増加させる。
Claims (12)
- 対象において癌を治療するための医薬品の製造における、デシタビン、テトラヒドロウリジンおよび薬学的に許容される担体を含む第１の組成物と、５－アザシチジン、テトラヒドロウリジンおよび薬学的に許容される担体を含む第２の組成物とを組み合わせた使用であって、
前記テトラヒドロウリジンが５－アザシチジンの約１分～約１８０分前に生物学的に利用可能であり、
前記第１および前記第２の組成物が前記対象に交互に投与される用の組成物である、使用。 - 前記第１の組成物が約１～約１０ｍｇ／ｍ２のデシタビンおよび約４００～５００ｍｇ／ｍ２のテトラヒドロウリジンを含む、請求項１に記載の使用。
- 前記第２の組成物が約１０～約１００ｍｇ／ｍ２の５－アザシチジンおよび約４００～５００ｍｇ／ｍ２のテトラヒドロウリジンを含む、請求項１に記載の使用。
- 前記第１および前記第２の組成物の投与が前記対象において約０．５μＭ未満のピークデシタビン血漿濃度および多くても５μＭのピーク５－アザシチジン血漿濃度をもたらす、請求項１に記載の使用。
- 前記第１および前記第２の組成物中のテトラヒドロウリジンがデシタビンまたは５－アザシチジンの約１分～約１８０分前に生物学的に利用可能である、請求項１に記載の使用。
- 前記第１および前記第２の組成物中のテトラヒドロウリジンがデシタビンまたは５－アザシチジンの約１５分～約１８０分前に生物学的に利用可能である、請求項１に記載の使用。
- 前記第１の組成物が第１の丸剤中に存在しおよび前記第２の組成物が第２の丸剤中に存在する、請求項１に記載の使用。
- 前記癌があらゆる組織の良性癌、転移癌または難治性癌を含む、請求項１に記載の使用。
- 前記癌が急性骨髄性白血病である、請求項１に記載の使用。
- 前記第１および前記第２の組成物が、前記対象において予測バイオマーカーを測定した後に投与される用の組成物である、請求項１～９のいずれか１項に記載の使用。
- 前記予測バイオマーカーの測定が前記対象におけるデオキシシチジンキナーゼのレベルを含む、請求項１０に記載の使用。
- 前記対象が哺乳動物である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の使用。
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