用于治疗脑癌的方法

文档序号:1317530 发布日期:2020-07-14 浏览:54次 >En<

阅读说明:本技术 用于治疗脑癌的方法 (Methods for treating brain cancer ) 是由 詹维康 陈咨锜 于 2020-01-03 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于治疗脑癌的方法。本发明提供一种用于治疗需要此类治疗的个体的脑癌的方法,其包括向所述个体投与包括有效量的具有至少一个(经取代苯基)-丙烯醛部分的化合物和任选地药学上可接受的载剂或赋形剂的药物组合物,可有效治疗脑癌。(The present invention relates to a method for treating brain cancer. The present invention provides a method for treating brain cancer in an individual in need of such treatment, comprising administering to the individual a pharmaceutical composition comprising an effective amount of a compound having at least one (substituted phenyl) -propenal moiety, and optionally a pharmaceutically acceptable carrier or excipient, effective to treat brain cancer.)

用于治疗脑癌的方法

技术领域

本发明涉及一种治疗方法,更确切地说,本发明提供一种用具有至少一个(经取代苯 基)-丙烯醛部分的化合物治疗脑癌的方法和其用途。

背景技术

众所周知,某些天然产物可具有治疗作用,这使得许多文化中使用其来治疗和预防 人类疾病(例如中国草药和许多其它民间医药)。所述治疗的有效性使得制药业从这些天 然产物寻求和分离活性化合物,并且开发活性成分,以作为治疗和预防多种疾病或医学病状的治疗性或预防性药物。因此,已经从天然产物研发出或产生许多常用药品。然而, 已知从天然产物中分离的化合物在其天然宿主中发挥某些生理功能;而其针对人类疾病 的治疗作用不容易显而易见。历史上,所述治疗性治疗仅通过累积经历或人体中的“试 错法”来推导。此外,因为所述化合物最初不是为供人类使用而产生的,所以呈其原生 形式的化合物对于治疗人类疾病,在结构上以及功效上常常不呈最理想形式。然而,如 今,包含分析和合成化学方法的现代化学技术,以及药物生物学中的进步已经使得有可 能解剖化学结构,且定位化合物(如从天然产物分离的一种化合物)内的“药效团 (pharmacophore)”(对于治疗活性至关重要的核心结构);此外,这些新颖技术允许基于 药效团的结构合成具有最优或甚至更好的治疗功效的新颖化合物。

化合物姜黄素(作为姜黄植物中的主要色素存在)和其许多类似物据报告在活体外具 有许多生物活性,如抗氧化、消炎、抗肿瘤和抗血管生成活性;但姜黄素或其类似物都尚未被开发成治疗人类疾病的治疗性药物。这表明呈其原生形式的姜黄素可能不是用于开发成治疗性药物的最优分子。因此,需要开发适合临床用途的姜黄素类似物。

多形性成胶质细胞瘤(GBM)为致死性疾病,并且患者存活期平均为14个月。大多数患者不能存活超过两年(阿格尼霍特里S(Agnihotri S)、布雷尔KE(Burrell KE)、伍尔夫A(Wolf A)等人《成胶质细胞瘤,历史、分子遗传学、动物模型和新颖治疗策略的简 短评论(Glioblastoma,a brief review of history,molecular genetics,animal modelsand novel therapeutic strategies)》。《档案免疫学与实验疗法(华沙)(Arch ImmunolTher Exp(Warsz))》。2013;61(1):25-41;威尔逊TA(Wilson TA)、卡拉占尼斯MA(Karajannis MA)、哈特DH (Harter DH)。《多形性成胶质细胞瘤:目前先进技术和将来疗法(Glioblastoma multiforme: State of the art and future therapeutics)》。《国际外科神经病学(Surg Neurol Int.)》2014;5:64)。

单独进行手术切除得到的中值存活期约为6个月(威尔逊TA、卡拉占尼斯MA、哈 特DH。《多形性成胶质细胞瘤:目前先进技术和将来疗法》。《国际外科神经病学》 2014;5:64)。已进一步证实,与单独地接受辐射的患者相比,同时用辐射和替莫唑胺 (temozolomide,TMZ),继之以佐剂替莫唑胺治疗使中值整体存活期(OS)从12.1个月增 加到14.6个月(阿格尼霍特里S、布雷尔KE、伍尔夫A等人《成胶质细胞瘤,历史、分 子遗传学、动物模型和新颖治疗策略的简短评论》。《档案免疫学与实验疗法(华沙)》。 2013;61(1):25-41)。尽管进行强力的初始治疗,但肿瘤复发几乎是不可避免的,并且存 活5年的GBM患者保持在9%以下(阿格尼霍特里S、布雷尔KE、伍尔夫A等人《成胶 质细胞瘤,历史、分子遗传学、动物模型和新颖治疗策略的简短评论》。《档案免疫学与 实验疗法(华沙)》。2013;61(1):25-41;奥斯特朗姆QT(Ostrom QT)、基特曼H(Gittleman H)、许J(Xu J)等人《CBTRUS统计报告:美国在2009-2013年期间所诊断的原发性脑 部和其它中枢神经系统肿瘤(CBTRUS StatisticalReport:Primary Brain and Other Central Nervous System Tumors Diagnosed in theUnited States in 2009-2013)》。《神经肿瘤学 (Neuro-Oncology.)》2016;18(增刊5):v1-v75)。当前常规疗法的有效性仍较差,产生对 GBM治疗的未满足的医疗需求。

发明内容

本发明提供一种用于治疗需要此类治疗的个体的脑癌的方法,其包括向所述个体投 与包括有效量的根据式VIII的化合物和任选地药学上可接受的载剂或赋形剂的药物组合物;

R18和R28是单或二取代基团并且独立地选自由以下组成的群组:甲氧基、羟基和烷基磺酰基;

R38选自由以下组成的群组:

(CH2)3CH3并且

R48选自由以下组成的群组:CH3、H、F和Cl;并且

n8为1或2。

在以下部分中详细描述本发明。本发明的其它特征、目的和优点可见于具体实施方 式和权利要求书中。

附图说明

图1A到1B展示ASC-JM17(JM17)抑制具有或不具有替莫唑胺(TMZ)耐药性的成胶质细胞瘤细胞的增殖。图1A:在处理48小时之后,收集TMZ敏感性A172和Pt#3,和 TMZ耐药性A172-R细胞以用于MTT分析法。通过斯图登氏t检验(Student's t test)分析 2组之间的差异。图1B:用所指示的JM17或媒剂(DMSO)处理的细胞的相图像。对细 胞拍照。右图:在处理48小时之后,收集TMZ敏感性U87MG(顶部)和TMZ耐药性 U87MG-R(底部)细胞以用于MTT分析法(*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001)。

图2A到2B展示ASC-JM17(JM17)诱导成胶质细胞瘤细胞中的细胞凋亡,如通过卡斯蛋白酶(caspase)3/7、8和9的活性增加所证明。使用3/7、8和9分析 试剂盒(公司),并且通过光度计(公司)检测表示卡斯蛋白酶的信号。 在用JM17处理48小时的经培养的成胶质细胞瘤细胞的上清液中测定卡斯蛋白酶3/7、 卡斯蛋白酶8和卡斯蛋白酶9的活性(*P<0.05,**P<0.01)。

图3A到3D展示ASC-JM17(JM17)增加ROS产生并且诱导GBM细胞中的氧化应 激。图3A:U87MG细胞在收集前处理48小时,并且通过流式细胞分析法使用二氢罗 丹明123(DHR)测量ROS产生。代表性实验的直方图展示与未经处理的对照组相比, JM17处理的细胞中荧光向右偏移。将结果定量为平均荧光且呈现于右图中。此外,用 增加浓度的JM17和H2O2水平处理U87MG和原发性人类GBM细胞Pt#3(图3B),测量 GSH/GSSG比率(图3C)和GSHR活性(图3D)。*P和#P分别指示未处理对照组与U87MG 和Pt#3处理组之间的统计显著性(*P,#P<0.05,**P<0.01)。

图4A到4C展示ASC-JM17(JM17)对活体内成胶质细胞瘤的生长的治疗作用。图4A:将荧光素酶表达U87MG细胞(2×105)颅内移植到裸小鼠的脑中。10天后,在第10 天、第13天、第20天以及第27天通过IVIS200系统监测表示肿瘤大小的荧光素酶活 性。以20mg/kg、40mg/kg和80mg/kg的剂量从第10天开始每周三次向实验小鼠静脉 内投与媒剂或JM17。左侧:用于IVIS200评价和药物注射的时间线。图4B:通过双向 ANOVA分析的荧光素酶活性的统计分析(***P<0.0001)。图4C:使用对数秩测试 (Log-Rank Test)进行存活期的比较(***P<0.0001)。JM17投药在第63天终止。

图5展示在多形性成胶质细胞瘤(GBM)动物模型中的实验设计和执行的示意性呈现。从处理的第一天直到死亡来评价动物存活期。一周两次测量体重。

图6展示ASC-JM17(JM17)处理对动物存活期的影响。将TMZ耐药性GBM接种原 位小鼠随机分组,并且用TMZ或TMZ加JM17处理。使用卡普兰-迈耶曲线(Kaplan-Meier curve)标绘存活期(**,p<0.01)。

图7展示ASC-JM17(JM17)预防GBM接种小鼠的体重损失。一周两次测量用TMZ 或TMZ加JM17处理的TMZ耐药性GBM接种原位小鼠的体重。用斯图登t检验分析 第21天的体重统计。##p<0.01TMZ+媒剂对比TMZ+JM17(5mg/kg);**p<0.01TMZ+ 媒剂对比TMZ+JM17(20mg/kg)。

具体实施方式

通过参考本发明的各种实施例、实例的以下详细描述和具有其相关描述的化学图式 和表格,可以更容易地理解本发明。应理解,除非另外由权利要求书特别指示,否则本发明不限于特定制备方法、载剂或配方,或将本发明化合物配制为打算用于局部、经口 或肠胃外投与的产物或组合物的特定模式,因为如相关领域的普通技术人员充分了解, 所述事物当然可变化。还应理解,本文中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的, 且并不打算为限制性的。

本发明提供一种用于治疗需要此类治疗的个体的脑癌的方法,其包括向所述个体投 与包括有效量的具有(经取代苯基)-丙烯醛部分,优选地根据式VIII的化合物,和任选地 药学上可接受的载剂或赋形剂的药物组合物;

R18和R28是单或二取代基团并且独立地选自由以下组成的群组:甲氧基、羟基和烷基磺酰基;

R38选自由以下组成的群组:

(CH2)3CH3并且

R48选自由以下组成的群组:CH3、H、F和Cl;并且

n8为1或2。

如本文所用,术语“(经取代苯基)-丙烯醛部分”是指包含上面附接有丙烯醛部分(当m等于1时)和烷氧基或羟基部分,或烷基或经取代的烷基部分的苯基的组合物。取代可以相对于如本文所用的丙烯醛部分定位于间位或对位或邻位,并且是指通式其中q可以是1、2、3或4中的任何数字;并且m可以是1、2、3、 4或更大中的任何数字。

如本文所用,术语“烷基”是指仅由碳和氢原子组成、不含有不饱和基团、具有一到十个碳原子并且通过单键附接到分子的其余部分的直链或支链烃链基团,例如甲基、 乙基、正丙基、1-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基、1,1-二甲基乙基(叔丁基)等。

如本文所用,术语“烯基”是指仅由碳和氢原子组成、含有至少一个双键、具有两到十个碳原子并且通过单键或双键附接到分子的其余部分的直链或支链烃链基团,例如乙烯基、丙-1-烯基、戊-1-烯基、戊-1,4-二烯基等。

如本文所用,术语“亚烯基”是指含有碳-碳双键,并且由式CpH2p-2表示的直链或 支链烃链,其中氢可以由额外碳-碳双键或单价取代基(例如亚乙烯基、亚丙-1-烯基等) 置换。

如本文所用,术语“烷氧基”是指具有式-OR的基团,其中R是烷基、卤烷基或环 烷基。“任选经取代的烷氧基”是指具有式-OR'的基团,其中R'是如本文所描述的任选 经取代的烷基。

如本文所用,术语“炔基”是指仅由碳和氢原子组成、含有至少一个三键、具有两到十个碳原子,并且通过单键或三键附接到分子的其余部分的直链或支链烃链基团,例 如乙炔基、丙-1-炔基、丁-1-炔基、戊-1-炔基、戊-3-炔基等。

如本文所用,术语“芳基”是指其中环中的至少一个为芳香族的碳环系统的基团。芳基可以是完全芳香族的或可以含有芳香环与非芳香环的组合。“联芳基系统”是包含 至少两个芳基的化合物。

如本文所用,术语“环烷基”是指仅由碳和氢原子组成、具有三到十个碳原子,并且为饱和的,并通过单键附接到分子的其余部分的稳定单价单环或双环烃基,例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。

如本文所用,术语“二酮桥”或“酮-烯醇桥”分别是指包含两个酮或位置极为接近酮的烯醇的直链或支链烃链。“二酮桥”或“酮-烯醇桥”位于至少两个芳基部分之间。

如本文所用,术语“羟烷基”是指具有一到十个碳原子的直链或支链羟基取代烃链基团,例如-CH2OH、-(CH2)2OH等。

在本发明的一个优选实施例中,化合物包含4,4-二取代1,7-双-(3,4-二甲氧基苯基)- 庚-1,6-二烯-3,5-二酮和6,6-二取代1,11-双(经取代苯基)-十一-1,3,8,10-四烯-5,7-二酮架 构,如表1中所示。

表1:

在本发明的另一个优选实施例中,化合物为式VIII,R18和R28为二取代甲氧基, R38R48为H,且n8为1,称为ASC-JM17。

本发明还提供一种组合物,其包括具有(经取代苯基)-丙烯醛部分的化合物。根据本 发明的组合物优选为药物组合物、食品组合物或化妆品组合物。

优选地,药物组合物包括具有(经取代苯基)-丙烯醛部分的化合物和任选地药学上可 接受的载剂或赋形剂。

优选地,药物组合物包括有效量的化合物。

通常,范围在本文中表达为“约”一个特定值,和/或到“约”另一特定值。当表达 所述范围时,实施例包含一个特定值和/或到另一特定值的范围。类似地,当通过使用字 “约”将值表达为近似值时,应理解,特定值形成另一实施例。应进一步理解,范围中 的每一个的端点在相对于和独立于另一端点的情况下都是有效的。

“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情形可或可不出现,且所述描述包含其中所述事件或情形存在的个例和其中所述事件或情形不存在的个例。举例来说,短 语“任选地包括试剂”意指试剂可或可不存在。

必须注意,除非上下文另外明确规定,否则如说明书和所附权利要求书中所使用,单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述”包含多个指示物。因此,除非上下文另外需要, 否则单数术语应包含复数且复数术语应包含单数。

如本文所用,术语“个体”表示任何动物,优选地哺乳动物,并且更优选地人类。 个体的实例包含人类、非人类灵长类动物、啮齿动物、豚鼠、兔、绵羊、猪、山羊、牛、 马、犬和猫。

如本文所提供的活性成分的术语“有效量”意指提供所要功能的所要调节的成分的 足够量。如下文将指出,所需的确切量将取决于个体的疾病状态、身体条件、年龄、性别、物种和重量、组合物的特定特征和配方等,在个体之间变化。可以调节给药方案以 诱导最优治疗反应。举例来说,可以每日投与若干分次剂量,或可以如由治疗情况的紧 急状态所指示按比例减少剂量。因此,不可能指定精确的“有效量”。然而,适当的有 效量可以由所属领域的普通技术人员仅使用常规实验来确定。

如本文所用,术语“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”表示逆转、缓解、抑制以 下的发展,或改进以下:所述术语所适用的病症、疾病或病状,或所述病症、疾病或病 状的一或多种症状。

如本文所用,术语“载剂”或“赋形剂”是指自身非治疗剂的任何物质,其用作载 剂和/或稀释剂和/或佐剂的,或媒剂,其用于将治疗剂递送到个体或添加到配制物以改 进其处理或存储特性,或准许或促进组合物的剂量单位形成为适合于经口投与的离散制 品,如胶囊或片剂。适合载剂或赋形剂为制造药物配制物或食品产物的领域的普通技术 人员熟知的。载剂或赋形剂可以包含(借助于说明而非限制)缓冲剂、稀释剂、崩解剂、 粘合剂、粘连剂、湿润剂、聚合物、润滑剂、助流剂、添加以掩蔽或抵消不愉快的口味 或气味的物质、调味剂、染料、芳香剂和添加以改进组合物的外观的物质。可接受的载 剂或赋形剂包含柠檬酸盐缓冲液、磷酸盐缓冲液、乙酸盐缓冲液、碳酸氢盐缓冲液、硬 脂酸、硬脂酸镁、氧化镁、磷酸和硫酸的钠盐和钙盐、碳酸镁、滑石、明胶、阿拉伯胶、 海藻酸钠、果胶、糊精、甘露醇、山梨醇、乳糖、蔗糖、淀粉、明胶、纤维素材料(例如 烷醇酸的纤维素酯和纤维素烷基酯)、低熔点蜡可可脂、氨基酸、尿素、醇、抗坏血酸、 磷脂、蛋白质(例如血清白蛋白)、乙二胺四乙酸(EDTA)、二甲亚砜(DMSO)、氯化钠或 其它盐、脂质体、甘露醇、山梨醇、甘油或粉末、聚合物(如聚乙烯-吡咯啶酮、聚乙烯 醇和聚乙二醇)和其它药学上可接受的材料。载剂应该不破坏治疗剂的药理学活性,并且 当以足以递送治疗量的试剂的剂量投与时应为无毒的。

根据本发明的药物组合物优选地通过所属领域中已知的任何方法,包含(但不限于) 肌肉内、皮内、静脉内、皮下、腹膜内、鼻内、经口、粘膜或外部途径,全身性投与。 适当途径、配方和投药时间表可由所属领域的技术人员确定。在本发明中,药物组合物 可根据相应投药途径以各种方式配制,如液体溶液、悬浮液、乳液、糖浆、片剂、丸剂、 胶囊、持续释放配制物、散剂、粒剂、安瓿、注射剂、输注剂、试剂盒、软膏、乳液、 擦剂、乳膏或其组合。必要时,其可经除菌或与任何药学上可接受的载剂或赋形剂(其中 许多为所属领域的普通技术人员已知的)混合。

如本文所用,外部途径也被称为局部投药,包含(但不限于)通过吹入和吸入投药。用于局部投药的各种类型的制剂的实例包含软膏、乳剂、乳膏、凝胶、泡沫、用于通过 经皮贴片递送的制剂、散剂、喷雾剂、气雾剂、用于吸入器或吹入器或滴剂(例如滴眼剂 或滴鼻液)的胶囊或药筒、用于雾化的溶液/悬浮液、栓剂、阴道栓剂、滞留灌肠剂和可 咀嚼或可吮吸片剂或团粒或脂质体或微封装制剂。

软膏、乳膏和凝胶可以例如用水性或油性基质配制,其中添加适合的增稠剂和/或胶 凝剂和/或溶剂。所述基质可因此例如包含水和/或油,如液体石蜡或植物油,如花生油或蓖麻油,或溶剂,如聚乙二醇。可根据基质的性质使用的增稠剂和胶凝剂包含软质石 蜡、硬脂酸铝、鲸蜡硬脂醇、聚乙二醇、羊毛脂、蜂蜡、羧基聚亚甲基和纤维素衍生物 和/或单硬脂酸甘油酯和/或非离子乳化剂。

乳剂可以用水性或油性基质配制,并且一般来说还将含有一或多种乳化剂、稳定剂、 分散剂、悬浮剂或增稠剂。

用于外部应用的散剂可借助于任何适合的粉末基质(例如滑石、乳糖或淀粉)形成。 可以用还包括一或多种分散剂、增溶剂、悬浮剂或防腐剂的水性或非水性基质配制滴剂。

喷雾组合物可以例如使用适合液化推进剂,配制为水性溶液或悬浮液,或配制为从 加压包装(例如定量给药吸入器)递送的气雾剂。适合于吸入的气雾组合物可以是悬浮液 或溶液。气雾组合物可任选地含有所属领域中熟知的额外配制物赋形剂,如表面活性剂, 例如油酸或卵磷脂,和共溶剂,例如乙醇。

可通过每天一或多次施用向受影响区域投与局部制剂;在皮肤区域上可有利地使用 封闭敷料。连续或长期递送可通过粘合储集器系统实现。

根据本发明的化妆品组合物可为基本上由水组成的水相配制物;其还可包括水和可 与水混溶(在25℃下,在水中的混溶性大于50重量%)的溶剂的混合物,举例来说,含有1到5个碳原子的低碳单醇,如乙醇或异丙醇;含有2到8个碳原子的二醇,如丙二醇、 乙二醇、1,3-丁二醇或二丙二醇、C3-C4酮和C2-C4醛;以及丙三醇。所述水性配制物 优选地呈水性凝胶或水凝胶配制物的形式。水凝胶配制物包括增稠液体溶液的增稠剂。 增稠剂的实例包含(但不限于)卡波姆(carbomer)、纤维素基质材料、树胶、海藻胶、琼脂、 果胶、角叉菜胶、明胶、矿物质或经改性矿物质增稠剂、聚乙二醇和多元醇、聚丙烯酰 胺和其它聚合增稠剂。优选地使用提供组合物的稳定性和最优流动特征的增稠剂。

根据本发明的化妆品组合物可呈乳液或乳膏配制物的形式。其可含有乳化表面活性 剂。这些表面活性剂可以选自阴离子和非离子表面活性剂。关于表面活性剂的特性和功能(乳化)的定义,可以参考文献《化学物技术百科全书,柯克-奥思默(Encyclopedia ofChemical Technology,Kirk-Othmer)》第22卷,第333-432页,第3版,1979,威立(Wiley),尤其所述参考文献的第347-377页是关于阴离子和非离子表面活性剂。

优选地用于根据本发明的化妆品组合物的表面活性剂选自:非离子表面活性剂:脂 肪酸、脂肪醇、聚乙氧基化或聚甘油化脂肪醇(如聚乙氧基化硬脂醇或鲸蜡基硬脂醇)、蔗糖的脂肪酸酯、烷基葡萄糖酯(确切地说,C1-C6烷基葡萄糖的聚氧乙烯化脂肪酯), 和其混合物;阴离子表面活性剂:用胺中和的C16-C30脂肪酸、氨水或碱性盐,和其混 合物。优选地使用使得有可能获得水包油或水包蜡乳液的表面活性剂。

根据本发明的化妆品组合物可进一步包括有效量的生理学上可接受的抗氧化剂,其 选自由以下组成的群组:丁基化对甲酚、丁基化氢醌单甲醚和生育酚。

根据本发明的化妆品组合物可进一步包括天然或经改性的氨基酸、天然或经改性的 固醇化合物、天然或经改性的胶原蛋白、丝蛋白或大豆蛋白。

根据本发明的化妆品组合物优选经配制以用于局部施用到角蛋白材料,如皮肤、毛 发、睫毛或指甲。其可呈通常用于此类型施用的任何呈现形式,尤其呈水性或油性溶液、水包油或油包水乳液、硅酮乳液、微乳液或纳米乳液、水性或油性凝胶或液体、糊状或 固体无水产物的形式。

根据本发明的化妆品组合物可以近乎流体,并且可以具有白色或彩色乳膏、软膏、乳汁、乳液、精华液、糊状物、摩丝或凝胶的外观。其可以气雾剂、贴剂或散剂的形式 任选地局部施用到皮肤上。其还可以呈固体形式,例如呈棒状物的形式。其可用作护肤 产品和/或用作皮肤的化妆产品。或者,其可调配成洗发剂或护发素。

以已知方式,根据本发明的化妆品组合物还可含有化妆品中常见的添加剂和佐剂, 如亲水性或亲脂性胶凝剂、防腐剂、抗氧化剂、溶剂、芳香剂、填充剂、色素、气味吸 收剂和染料。

在食品组合物的制造过程中,可以将化合物添加到常规食品组合物(即,可食用食品 或饮料或其前驱体)中。几乎所有食品组合物均可补充有本发明的化合物。可补充有本发 明化合物的食品组合物包含(但不限于)糖果、烘焙商品、冰淇淋、乳制品、甜味和调味点心、点心棒、膳食替代产品、快速食品、汤、意大利面、面条、罐装食品、冷冻食品、 干制食品、冷藏食品、油和脂肪、婴儿食品,或涂在面包上的软质食品,或其混合物。

尽管不希望受理论限制,但申请人认为根据本发明的方法是通过在癌细胞中诱导活 性氧物质(reactive oxygen species,ROS),或在癌细胞中诱导细胞膜和内部细胞器的膜上 的脂质氧化来治疗脑癌。

还原-氧化(氧化还原)状态用于描述生物系统(如细胞或器官)中的GSH/GSSG、NAD+/NADH和NADP+/NADPH的平衡。氧化还原状态反映在若干组代谢物的平衡中, 所述代谢物的相互转化取决于这些比率。在多种有害情形中可发展异常氧化还原状态。 自由基反应是作为内稳态的一部分发生的氧化还原反应且杀死微生物,其中电子从分子 分离且接着几乎立即重新连接。活性氧物质(ROS)是氧化还原分子的一部分且如果其不 重新连接到氧化还原分子或抗氧化剂,则其可变得对人体有害。未满足的自由基可能刺 激其遇到的细胞的突变并且因此是引起癌症和其它疾病的原因(R科恩(R Kohen),A尼 斯卡(A Nyska),《生物系统的氧化:氧化应激现象、抗氧化剂、氧化还原反应和其定量 方法(Oxidation ofBiological Systems:Oxidative Stress Phenomena,Antioxidants,Redox Reactions,and Methods for Their Quantification)》.《毒理病理学(Toxicologic pathology)》,30(6):620-650,2002;塔楚山D(Trachootham D)、亚历山大J(Alexandre J)、黄P(HuangP).《通过ROS介导机制靶向癌细胞:根治性治疗方法?(Targeting cancer cells by ROS-mediated mechanisms:a radical therapeutic approach?)》《自然评论药物发现(NatRev Drug Discov.)》7月;8(7):579-91.2009)。

具有(经取代苯基)-丙烯醛部分的化合物调节各种类型的细胞、组织和器官中的氧化 还原条件的内稳态。在肿瘤中,具有(经取代苯基)-丙烯醛部分的化合物诱导细胞膜和内 部细胞器的膜上的脂质氧化,并且产生造成细胞损伤和细胞死亡的高氧化应激水平。循 序地,由具有(经取代苯基)-丙烯醛部分的化合物产生的脂质ROS使得多种细胞和分子反应响应细胞损伤,如伴侣蛋白表达的增加、泛素-蛋白酶体系统的活化、线粒体生物合 成的改变、未折叠蛋白质反应(UPR)、蛋白内稳态的破坏、自噬和细胞凋亡。这些多种 细胞反应最后使得癌细胞通过细胞凋亡和自噬死亡。

尽管不希望受理论限制,但申请人认为根据本发明的方法是通过增加伴侣蛋白表达 来治疗脑癌。

尽管不希望受理论限制,但申请人认为根据本发明的方法是通过活化泛素-蛋白酶体 系统来治疗脑癌。

尽管不希望受理论限制,但申请人认为根据本发明的方法是通过改变线粒体生物合 成来治疗脑癌。

尽管不希望受理论限制,但申请人认为根据本发明的方法是通过活化未折叠蛋白质 反应(UPR)来治疗脑癌。

尽管不希望受理论限制,但申请人认为根据本发明的方法是通过破坏蛋白内稳态来 治疗脑癌。

尽管不希望受理论限制,但申请人认为根据本发明的方法是通过活化自噬来治疗脑 癌。

尽管不希望受理论限制,但申请人认为根据本发明的方法是通过活化细胞凋亡来治 疗脑癌。

在本发明的一个优选实施例中,脑癌为具有多耐药性的癌症;优选地,脑癌为替莫唑胺耐药性脑癌。

优选地,脑癌为原发性脑癌。原发性脑癌优选地为神经胶质瘤、脑膜瘤、垂体腺瘤、前庭神经鞘瘤、原始神经外胚层肿瘤(成神经管细胞瘤)、生殖细胞肿瘤、成神经细胞瘤 或颅咽管瘤。优选地,神经胶质瘤为成胶质细胞瘤、多形性成胶质细胞瘤、星形细胞瘤、 小突神经瘤或室管膜瘤。

使用GMB的多种细胞模型,申请人获得了ASC-JM17通过诱导氧化应激和通过活 化外来和内在细胞凋亡路径而呈现成胶质细胞瘤细胞中的毒性的大量实验证据。此外, 在GBM的经验证动物模型中,ASC-JM17展现缓解临床上有意义的病态(重量损失)的能 力,并且最重要的是能够改进实验动物的整体存活期。ASC-JM17的抗癌作用事实在TMZ 敏感性和TMZ耐药性GBM的模型中得到证实,使得这些发现与GBM患者的未满足医 疗需求特别相关。

综合而言,这些数据强烈支持ASC-JM17可对GMB患者提供益处。

优选地,脑癌为继发性脑癌。在本发明的一个优选实施例中,继发性脑癌的原发部位是乳癌、结肠直肠癌、肾癌、肺癌、淋巴瘤、骨髓瘤、胰脏癌、肝癌、前列腺癌、膀 胱癌、皮肤癌、非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma)、白血病、子宫癌、肾上腺癌、 胃癌、胆管癌、骨癌、卵巢癌、喉癌、口腔癌、头颈癌、甲状腺癌、软组织肉瘤、睾丸 癌、阴道癌或黑素瘤。

提供以下实例以辅助所属领域的技术人员实践本发明。

实例

实例1:ASC-JM17(JM17)在多形性成胶质细胞瘤(GBM)的活体外模型中的功效

JM17对TMZ耐药性成胶质细胞瘤选择性呈现细胞毒性作用

在独立衍生自GBM癌症的若干细胞系中研究JM17对GBM细胞的增殖的作用。首 先,表征良好且可商购的A172和U87MG细胞购自ATCC(CELL LINES BY GENEMUTATION.2019)。其次,原发性成胶质细胞瘤细胞Pt#3通过遵循公布程序衍生 自GBM患者(常KY(Chang KY)、许TI(Hsu TI)、许CC(Hsu CC)等人《特异性蛋白质 1-调节的超氧化歧化酶2增强成胶质细胞瘤中的替莫唑胺耐药性,其独立于O(6)-甲基鸟 嘌呤-DNA甲基转移酶(Specificity protein 1-modulated superoxide dismutase 2enhances temozolomideresistance in glioblastoma,which is independent of O(6)-methylguanine-DNAmethyltransferase)》。《氧化还原生物学(Redox Biol.)》2017;13:655-664;庄JY(ChuangJY)、 罗WL(Lo WL)、柯CY(Ko CY)等人《神经胶瘤中,通过Sp1介导的DNA去甲基化的CYP17A1上调通过DHEA介导的保护赋予替莫唑胺耐药性(Upregulation of CYP17A1 bySp1-mediated DNA demethylation confers temozolomide resistance through DHEA-mediated protection in glioma)》。《瘤形成(Oncogenesis)》。2017;6(5):e339)。另外,根据公开方案 产生U87MG和A172的替莫唑胺(TMZ)耐药性克隆(常KY、许TI、许CC等人《特异性蛋白质1-调节的超氧化歧化酶2增强成胶质细胞瘤中的替莫唑胺耐药性,其独立于O(6)-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶》。《氧化还原生物学》2017;13:655-664;庄JY、罗WL、 柯CY等人《神经胶瘤中,通过Sp1介导的DNA去甲基化的CYP17A1上调通过DHEA 介导的保护赋予替莫唑胺耐药性》。《瘤形成》。2017;6(5):e339)。细胞存活性分析法如下 进行。在存在媒剂(DMSO)或1μM、2μM、5μM和10μM JM17的情况下维持生长到亚 汇合的细胞24小时、48小时或72小时(图1)。然后收集细胞,并且按照制造商指示通 过MTT细胞增殖分析法测量细胞存活性(常KY、许TI、许CC等人《特异性蛋白质1- 调节的超氧化歧化酶2增强成胶质细胞瘤中的替莫唑胺耐药性,其独立于O(6)-甲基鸟 嘌呤-DNA甲基转移酶》。《氧化还原生物学》2017;13:655-664)。

如图1A和1B中所示,JM17显著减少TMZ敏感性细胞A172和Pt#3以及TMZ耐 药性成胶质细胞瘤细胞系,A172-R的增殖。此外,TMZ敏感性U87MG和TMZ耐药性 U87MG-R的增殖由JM17以时间和剂量依赖性方式抑制(图1B)。

值得注意的是,在至多10μM的浓度下JM17对正常小鼠星形胶质细胞的存活期无影响(数据未展示),指示药物对非癌性细胞的毒性较低。

为了进一步阐明JM17对成胶质细胞瘤细胞的作用机制并且评估JM17是否诱导细胞凋亡,在用药物处理的细胞的上清液中测量卡斯蛋白酶3/7、8和9的活性。发现,在 2μM下JM17显著增加U87MG和Pt#3细胞中卡斯蛋白酶3/7、8和9的活性(图2)。这 些数据强烈支持JM17通过活化外来和内在细胞凋亡路径在成胶质细胞瘤细胞中呈现毒 性的概念。

JM17通过抑制GSHR活性诱导成胶质细胞瘤细胞中的氧化应激

已于GBM中发现细胞氧化还原不平衡,其指示改进细胞氧化还原内稳态的药物干预可提供积极治疗影响(高里尼C(Gorrini C)、哈里斯IS(Harris IS)、马克TW(Mak TW)。《作为抗癌策略的氧化应激的调节(Modulation of oxidative stress as an anticancerstrategy)》。《自然评论药物发现》。2013;12(12):931-947;萨拉查-拉米若A(Salazar-Ramiro A)、拉米雷斯-奥特加D(Ramirez-Ortega D)、佩雷兹德拉克鲁兹V(Perez de laCruz V) 等人《成胶质细胞瘤的发展中氧化还原状态的角色(Role of Redox Status inDevelopment of Glioblastoma)》。《免疫学前沿(Front Immunol.)》2016;7:156)。因为ROS水平的增加诱 导细胞凋亡,所以增加ROS产生的若干化合物已被视为针对GBM的治疗剂(萨拉查-拉 米若A、拉米雷斯-奥特加D、佩雷兹德拉克鲁兹V等人《成胶质细胞瘤的发展中氧化还原状态的角色》。《免疫学前沿》2016;7:156)。

如图3A到3D中所示,在2μM下JM17在U87MG细胞中显著增加ROS产生。此 外,JM17显著增加H2O2水平与GSH/GSSG比率减小同时发生(图3B到3C),指示JM17 为成胶质细胞瘤中的氧化应激的强力诱导剂。此外,负责维持降低的GSH水平的谷胱 甘肽还原酶(GSHR)活性由JM17以剂量依赖性方式显著降低(图3D)。综合而言,这些数 据支持JM17的成胶质细胞瘤抑制作用是由癌细胞中的ROS累积介导的假设。

实例2:ASC-JM17(JM17)在多形性成胶质细胞瘤(GBM)动物模型中的功效

JM17抑制原位小鼠模型中的成胶质细胞瘤的生长

为了进一步研究JM17的活体内肿瘤抑制特性,利用具有颅内移植荧光素酶表达U87MG细胞的GBM小鼠模型。

实验如下进行。NOD-SCID雄性小鼠(8周龄)购自台湾有限公司(台湾台北)。对于颅内移植,荧光素酶表达U87MG细胞(2×105)使用立体定向引导和微处理器 单注射器(Harvard美国马萨诸塞州霍利斯顿(Holliston,MA,USA))以3mm 的深度注射到皮层中。在移植10天之后,每周静脉内投与JM17三次。为了制备用于静 脉内注射的配制物,将于DMSO(50mg/ml)中的JM17储备液稀释于PBS与Tween 80 (公司)的混合物中。用媒剂(DMSO/PBS/Tween)处理对照组小鼠。在移植 后第10天,将小鼠随机分成四个处理组(每组五只小鼠),并且以20mg/kg、40mg/kg 和80mg/kg的剂量每周三次用媒剂或JM17静脉内处理。在第63天停止处理。通过IVIS 200系统监测荧光素酶活性(公司,美国加利福尼亚州阿拉米达(Alameda,CA, USA)),作为肿瘤大小的测量。

此实验的结果呈现于图4A到4C中。如从图4A显而易见,U87MG细胞的荧光素 酶活性在第10天可容易地检测,表明肿瘤在起始处理的时候已确立。正如预期,肿瘤 在接受媒剂(DMSO)的对照组中快速生长。移植U87MG细胞的生长在注射JM17的小鼠 中显著受到抑制(图4A到4B)。重要的是,此抑制是浓度依赖性的(图4A)。

此外,移植有荧光素酶表达U87MG细胞的小鼠的整体存活期受JM17处理的影响。来自对照组的所有动物未在第34天之后存活(这些小鼠在第27天到第34天死亡)。通过 20、40和80mg/kg的JM17投药,存活期分别显著延长到第34到41、38到66和44 到76天(图4C)。

这些数据提供支持JM17可抑制GBM患者的肿瘤生长并且增加整体存活期的假设的证据。

JM17抑制原位小鼠模型中的TMZ耐药性成胶质细胞瘤的生长

已发现JM17抑制TMZ耐药性细胞U87MG-R在培养物中的增殖,JM17的肿瘤抑 制作用进一步在由常等人开发的颅内脑瘤小鼠模型中经受评价(常KY、许TI、许CC等 人《特异性蛋白质1-调节的超氧化歧化酶2增强成胶质细胞瘤中的替莫唑胺耐药性,其 独立于O(6)-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶》。《氧化还原生物学》2017;13:655-664)。简 单来说,首先在右额叶脑部区域中进行颅骨钻孔。然后使用立体静态引导将超细针插入 到3mm的深度,并且注射5×105TMZ耐药性细胞。

二十八周龄裸小鼠接受U87MG-R移植。五天后,这些动物随机分成四个处理组(每组7只动物),其按以下每周三次(每周的第1天、第3天、第5天)通过经口管饲接受TMZ(15mg/kg)且通过静脉内注射JM17:对照组(未处理)、TMZ加媒剂、TMZ加JM17(5 mg/kg)和TMZ加JM17(20mg/kg)(图5)。

对照(未处理)组的中值存活期为21天(图6)。正如所预期,单独TMZ(TMZ加媒剂)并不影响携带TMZ耐药性肿瘤的动物的存活期。TMZ加媒剂组的中值存活期为20天。 小鼠的中值存活期通过JM17处理增加到24天(以5mg/kg)和增加到28天(以20mg/kg)。 通过对数秩测试的统计分析展示,20到28天的存活期延长是在统计学上显著的(p<0.01)。

体重的评估是用于监测实验小鼠癌症研究中的病态作为临床上相关终点的经验证 方法(帕斯特EV(Paster EV)、威廉KA(Villines KA)、希克曼DL(Hickman DL)。《小鼠 腹部肿瘤模型的终点:当前标准的优化(Endpoints for mouse abdominal tumor models:refinement of current criteria)》。《比较医学(Comp Med.)》2009;59(3):234-241)。如图7中 所示,GBM接种小鼠的重量保持约4到6天,并且接着重量开始减轻,这指示疾病的 进展。因为这些动物中的GBM是TMZ耐药性的,所以不意外的是TMZ处理不防止重 量损失。相比之下,JM17处理与TMZ处理对照组相比,在这些实验中使用的两种剂量 水平下显著减少身体质量的减轻(图7)。

尽管已结合上文阐述的特定实施例描述本发明,但对于其的许多替代方案和其修饰 和变化将对所属领域的普通技术人员显而易见。所有所述替代方案、修改和变化被视为属于本发明的范围。

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