β-咔啉化合物及其在癌症的非细胞毒性和免疫治疗中的用途

文档序号:473787 发布日期:2021-12-31 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 β-咔啉化合物及其在癌症的非细胞毒性和免疫治疗中的用途 (Beta-carboline compounds and their use in non-cytotoxic and immunotherapeutic treatment of cancer ) 是由 C·奥克莱尔 于 2020-03-24 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物)及其在非细胞毒性癌症免疫治疗中的用途,单独或联合一种或多种癌症免疫治疗剂同时、分开或顺序施用以用于增强免疫检查点抑制剂治疗、用于激活癌症免疫反应、用于治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症。(The present invention provides a β -carboline compound (an indole-containing compound) capable of inducing the remodeling of the actin network to an organized network of actin in cancer cells and its use in the immunotherapy of non-cytotoxic cancers, either alone or in combination with one or more cancer immunotherapeutic agents for simultaneous, separate or sequential administration for the enhancement of immune checkpoint inhibitor therapy, for the activation of a cancer immune response, for the treatment or alleviation of symptoms of human cancer or the prevention of human cancer.)

β-咔啉化合物及其在癌症的非细胞毒性和免疫治疗中的用途

技术领域

本发明提供了一种能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的含吲哚化合物,如β-咔啉化合物,以及其在非细胞毒性癌症免疫治疗中的用途,单独或联合一种或多种癌症免疫治疗剂同时、分开或顺序施用以用于增强免疫检查点抑制剂治疗,用于激活癌症免疫反应,用于治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症。

背景技术

关于正常细胞如何变成恶性细胞已经积累了大量的数据。已知导致恶性转化的细胞机制失调涉及致癌基因、肿瘤抑制基因、DNA修复机制、微环境、肿瘤新生血管生成、代谢、染色体不稳定性和免疫沉默。主要是由于它们的遗传不稳定性,已经观察到肿瘤细胞可能会自发地丢失其恶性表型,从而导致所谓的肿瘤逆转。自发性肿瘤逆转的发生率非常低,但遗传或药理学操作已证明了控制肿瘤逆转的可行性。例如,肿瘤逆转可以通过下调致癌驱动因子、抑制整合素β1信号传导或抑制TCTP来实验性地实现。

肌动蛋白微丝是所有真核细胞中普遍存在的蛋白质聚合物。作为细胞中的主要蛋白质之一,肌动蛋白及其相关蛋白发挥着重要的结构和功能作用,例如维持细胞形态、细胞粘附、运动、胞吐和胞吞以及细胞分裂。越来越多的证据表明,肌动蛋白聚合的改变或肌动蛋白重构可能在导致恶性肿瘤的形态变化和表型变化的调控中发挥关键作用。肿瘤细胞经常呈现紊乱的肌动蛋白稳态,导致许多涉及致癌基因产物(如参与肌动蛋白重构的Src、Abl或Ras超家族蛋白(Rac、Rho和Cdc42)最显著的小GTP酶(GTPase))的信号传导途径的激活。在癌细胞中,肌动蛋白细胞骨架网络的破坏导致膜粘附蛋白如钙粘蛋白、整合素、ICAM-1等的功能受损,这反过来又降低了细胞-细胞间粘附力和细胞-细胞外基质间粘附以及MHC-1表达细胞和CD8淋巴细胞或APC和ThCD4淋巴细胞之间免疫突触的稳定性。重要的是,MHC-1限制性抗原呈递途径在许多不同的癌组织和癌细胞系中下调。这导致了一种假设,即有缺陷的途径可能在免疫监视缺失和癌症进展的原因中起重要作用。

因此,仍然需要一种能够有效治疗癌症的疗法。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物和一种或多种癌症免疫治疗剂的药物组合,用于同时施用、分开施用或顺序施用,

其中所述β-咔啉化合物满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样,

并且其中所述癌症免疫治疗剂选自包括免疫检查点抑制剂、TCR-T细胞、CAR-T细胞或其组合的组;优选地,所述癌症免疫治疗剂是免疫检查点抑制剂。

本发明的另一方面提供了本发明的药物组合,用于激活癌症免疫反应的方法中之用途。

本发明的另一方面提供了本发明的药物组合,用于治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症进展的非细胞毒性方法中之用途。

本发明的另一方面提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物,用于非细胞毒性癌症免疫治疗方法中之用途,其中所述β-咔啉化合物满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

本发明的另一方面提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物,用于激活癌症免疫反应的方法中之用途,其中所述β-咔啉化合物满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

本发明的另一方面提供了一种能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物,用于治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症进展的非细胞毒性方法中之用途,其中所述β-咔啉化合物满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

附图说明

图1显示A:表达融合基因EWS-Fli1的小鼠恶性成纤维细胞。B:如A中的成纤维细胞经ACB-1E甲醇提取物处理后。红色:肌动蛋白。

图2显示A:表达融合基因EWS-Fli1的小鼠恶性成纤维细胞。B:如A中的成纤维细胞经ACB-1E甲醇提取物处理后。绿色:肌动蛋白,黄色:β-连环蛋白。C:细胞-细胞粘附示意图;绿色:钙粘蛋白,蓝色:β-连环蛋白,红色:肌动蛋白丝。

图3显示了来自ACB-1E的甲醇提取物(ME)对恶性成纤维细胞(E/F)提取物中肌动蛋白聚合的影响。在时间0加入聚合缓冲液和细胞提取物,并于22℃通过Alexa 488肌动蛋白跟踪各向异性的增强。每10秒进行一次测量。将反应混合物中的最终蛋白质浓度调整为0.2mg/ml。根据方程Y=Ymax.[1-exp(-K.x)]拟合曲线。数据代表平均值±标准差;n=4来自NIH-3T3的细胞提取物,(●)来自EF的细胞提取物,(■)来自EF的细胞提取物加上5mg/L的来自ACB-1E的甲醇提取物。E/F是指表达致癌蛋白EWS-Fli1的NIH-3T3细胞。

图4显示了用ACB1801处理的恶性成纤维细胞中的细胞-细胞间粘附的恢复。A:非恶性NIH 3T3成纤维细胞。B:表达融合基因EWS-Fli1的恶性NIH 3T3成纤维细胞。C:用10μMACB1801处理48小时的恶性NIH 3T3成纤维细胞。

图5显示A:小鼠黑色素瘤B16 F10细胞。B:用5μM ACB1801处理24小时后的黑色素瘤B16 F10细胞。

图6显示A)ACB1801对半固体培养基中肿瘤细胞生长的影响(锚定非依赖增殖)。将恶性成纤维细胞(E/F)细胞以每35mm培养皿接种在补充有甲基纤维素的培养基中(E/F指表达EWS-Fli-1致癌蛋白的恶性成纤维细胞)。4周后计数直径大于120μm的克隆。值+/-SD是三个不同实验的结果。B)在ACB1801浓度不断增加的情况下,使用标准操作条件对培养72小时的E/F细胞进行流式细胞术分析。用碘化丙啶标记细胞,并估计处于G1/S/G2期的细胞百分比。

图7显示A:MHC I类的结构。距质膜最远的两个球状结构域形成了肽结合区(PBR),以蓝色阴影表示。两个Ig样结构域以灰色阴影表示。图改编自Alberts et al.2008:Figure25-50Molecular Biology of the Cell 5/e(Garland Science 2008)。在原图中添加了提出的细丝蛋白(粉红色)肌动蛋白结合作为MHC I的胞内结构域和F-肌动蛋白之间的桥梁。B:MHC和细丝蛋白的共定位。

图8显示了L929 MHC I类染色(绿色)和肌动蛋白染色(红色)的免疫细胞化学图像:L929对照(a)、L929+IFN-γ(b)。与仅细胞相比,经IFN-γ预处理的细胞显示出更高的荧光强度。条形标记表示50μm。(来自Prasanthi KumchalaM.Sc.,Acharya NagarjunaUniversity,2006)

图9显示了ACB1801(骆驼蓬碱(Harmine))对黑素瘤B16细胞膜上HMC I同种异体抗原(单倍型b)表达水平的影响。用5μM骆驼蓬碱处理黑色素瘤B16细胞24小时。通过采用FMI模式的流式细胞术评估HMC I水平。

图10显示了骆驼蓬碱和干扰素γ对PD-L1表达水平的对比影响。用5μM骆驼蓬碱或50μg/ml干扰素处理黑色素瘤B16细胞24小时。通过采用FMI模式的流式细胞术评估PD-L1水平。

图11显示对照小鼠(载体(vehicle)/iso)、经抗PD-1(载体/αPD-1)单独处理小鼠、经ACB-1801(骆驼蓬碱)(ACB-1801/iso)单独处理小鼠或经ACB-1801和抗PD-L1组合(ACB-1801/αPD-1)处理小鼠的B16-F10黑色素瘤的肿瘤生长(A图)和重量(g)(B图)。在指定的时间点测量肿瘤体积。在第17天测定肿瘤重量。结果报告为每组10只小鼠的平均值,来自每组5只小鼠的2次独立实验。数据显示为平均值±SEM(误差线)。使用未配对的双尾Student’st检验计算统计学显著差异(用星号表示)(ns=不显著,***=P<0.0005)。

图12显示ACB-1801对与黑素瘤B16-F10肿瘤细胞表面上与H-2kb结合的OVA257-264肽呈递的影响。同时用5、10、25或50uM的ACB-1801(ACB1801+OVA)处理未经刺激(培养基)的B16-F10细胞或经OVA257-264肽SIINFEKL刺激(培养基+OVA)48小时的B16-F10细胞。经OVA刺激和IFN-γ(IFN-γ+OVA)处理的细胞作为阳性对照。然后用与SIINFEKL抗体或小鼠IgG1,κPE同型对照结合的PE抗小鼠H-2Kb对细胞染色。数据报告为3次独立实验的平均值,并显示为平均值±SEM(误差线)。使用未配对的双尾Student’s t检验计算与对照条件(培养基)相比的统计学显著差异(用星号表示)(**=p<0.005和***=p<0.0005)。

图13显示了ACB-1801在B16-F10黑色素瘤荷瘤中的抗肿瘤疗效。左图:每天用载体(Vehicle MC)或50mg/kg ACB-1801(ACB-1801)通过口服施用治疗的同系移植到免疫缺陷NOD Scid Gamma(NSG)小鼠中的B16-F10黑色素瘤肿瘤的体积(以mm3为单位报告)。右图:每天用载体(载体/iso)或50mg/kg ACB-1801(ACB-1801)口服施用治疗的具有免疫能力的C57BL/6小鼠中同系移植的B16-F10黑色素瘤肿瘤的体积(以mm3为单位报告)。当肿瘤变得明显时开始治疗,通常在第7天或第9天。左侧曲线代表每组4只小鼠的3个独立实验。右侧曲线代表每组5只小鼠的3个独立实验。所有结果均显示为平均值±SEM(误差线)。使用未配对的双尾Student’s t检验计算与对照条件相比的统计学显著差异(用星号表示)。不显著(ns)=p>0.05;***=p<0.0005。

图14显示了ACB-1801在B16-F10黑色素瘤荷瘤小鼠中的剂量依赖性抗肿瘤活性。每天用载体(Vehicle)或10、20或50mg/kg ACB-1801(ACB-1801)口服施用治疗同系移植到具有免疫能力的C57BL/6小鼠中的B16-F10黑素瘤的体积(左图),以mm3为单位报告以及第17天的重量(右图),以克(g)为单位报告。当肿瘤变得明显时开始治疗,通常在第9天。左图和右图中报告的结果代表每组10只小鼠的平均值,并显示为平均值±SEM(误差线)。使用未配对的双尾Student’s t检验计算与对照条件(载体)相比的统计学显著差异(用星号表示)。不显著(ns)=p>0.05;*=p<0.05;**=p<0.005;***=p<0.0005。

图15显示了用ACB-1801治疗B16-F10荷瘤小鼠提高了抗PD-1免疫治疗方法的疗效。同系移植到具有免疫能力的C57BL/6小鼠中的B16-F10黑色素瘤的肿瘤生长曲线。左图:用载体和同型对照(载体/iso)或载体和抗PD-1(载体/αPD-1)治疗的肿瘤。中图:用载体和同型对照(载体/iso)或具有同型对照(ACB-1801/iso)的ACB-1801处理的肿瘤。右图:用抗PD-1和载体(αPD-1/载体)或抗PD-1和ACB-1801的组合(αPD-1/ACB1801)治疗的肿瘤。结果报告为每组10只小鼠的平均值,并显示为平均值±SEM(误差线)。使用未配对的双尾Student’st检验计算统计学显著差异(用星号表示)(ns=不显著且***=p<0.0005)。

图16显示了ACB-1801联合抗PD-1提高了B16-F10荷瘤小鼠的存活率。A图:用载体(Vehicle)单独治疗或具有抗PD-1的载体(载体/αPD-1)治疗的小鼠存活率。B图:用载体(Vehicle)单独治疗或50mg/kg ACB-1801(ACB-1801)治疗的小鼠存活率。C图:用PD-1联合载体(αPD-1/载体)或PD-1联合50mg/kg ACB-1801(αPD-1/ACB-1801)治疗的小鼠存活率。小鼠存活曲线由每组5只小鼠生成。无法存活被定义为死亡或肿瘤大小>1000mm3。使用GraphPad Prism定义小鼠存活百分比,使用Log-rank(Mantel-Cox)检验计算P值(ns=不显著且**-p≤0.01)。

具体实施方式

本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献均通过引用全部纳入本文。本文所讨论的出版物和申请,仅供在本申请提交日期之前披露之用。本文中的任何内容均不应被解释为承认本发明无权凭借在先发明而先于此类公开。此外,材料、方法和实例仅是说明性的而不是限制性的。

在冲突的情况下,以本说明书(包括定义)为准。除非另有定义,本文所使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明主题所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。如本文所用,提供以下定义是为了促进对本发明的理解。

术语“包含”通常在包括的意义上使用,即允许存在一个或多个特征或组件。同样如在说明书和权利要求中所使用的,语言“包含”可以包括用“由……组成”和/或“本质上由……组成”描述的类似实施方案。

如在说明书和权利要求书中所使用的,单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数形式,除非上下文另有明确规定。

如在说明书和权利要求中所使用的,本文中在诸如“A和/或B”等短语中使用的术语“和/或”旨在包括“A和B”、“A或B”、“A”和“B”。

如本文所用,术语“受试者”和“患者”在本领域中是众所周知的,并且在本文中用于指哺乳动物,并且最优选地指人类。在一些实施方案中,受试者是需要治疗的受试者或患有癌症或免疫疾病的受试者,其可能受益于本发明联合疗法的治疗。该术语不表示特定的年龄或性别。因此,成人和新生儿受试者,无论是男性还是女性,都将被涵盖在内。

如本文所用,术语“药学上可接受的赋形剂和/或载剂(carriers)”是指所述的组合物或其组分适用于与哺乳动物身体接触,优选与人体接触,或适用于对人体的任何其他施用方式而无不当毒性、不相容性、不稳定性、刺激性、过敏反应等。该术语包括任何和所有溶剂、分散介质、包衣、抗细菌剂和抗真菌剂、等渗剂和吸收延迟剂等。此类介质和剂用于药物活性物质的用途是本领域公知的。此外,可以包括本领域常用的各种辅料。在药物组合物中包含多种成分的考虑因素描述于,例如,Gilman et al.(Eds.)(1990);Goodman andGilman's:The Pharmacological Basis of Therapeutics,8th Ed.,Pergamon Press,其全文通过引用纳入本文。

术语“治疗”及其语法变体是指将本发明的活性药物成分或联合疗法施用于受试者以改善或降低受试者病症或疾病状态的一种或多种症状的发生率。这些症状可以是慢性的或急性的;并且这种改善可以是部分的或完全的。在本文中,治疗需要向受试者施用本发明的药物组合。

如本文所用,术语“治疗有效量”是指施用一次,或随着时间的推移多次施用可导致与例如癌症相关的症状减轻、症状消失或症状缓解的特定组分或组分组合的任何量。例如,癌症免疫治疗剂(如免疫检查点抑制剂)的治疗有效量是足以产生有益或期望的临床结果和/或足以改善、稳定、逆转、减缓和/或延迟癌症或免疫疾病进展或治愈癌症或免疫疾病的量。例如,能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物)的治疗有效量是足以诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为细胞内肌动蛋白有组织的网络的非细胞毒性量。非细胞毒性量的治疗有效量可以由本领域技术人员使用常规实验和使用本领域常用的测试和测量容易地确定,或者可以基于接受治疗的患者的主观反应。

术语“肿瘤”和术语“癌症”可互换使用,并且两者均指由过度细胞分裂导致的组织异常生长。

肿瘤表型的维持是由肿瘤细胞与其环境通讯的改变来控制的,包括细胞-细胞间通讯、细胞-细胞外基质通讯和细胞-CTL通讯。恢复这些通讯可以导致肿瘤表型逆转,并可以重新激活免疫反应。肿瘤细胞与其环境之间的有效通讯主要由粘附分子的膜表达和功能来控制,而粘附分子又依赖于肌动蛋白细胞骨架网络的完整性。细胞骨架结构的变化是恶性转化的主要分子机制之一,可能是一个相关的目标过程。因此,药物诱导的肿瘤细胞中肌动蛋白网络重排可导致恶性特征的丧失,这得益对粘附和运动控制的恢复。

事实上,大多数肿瘤细胞表现出肌动蛋白动力学的显著改变,导致F型肌动蛋白减少。这种细胞骨架重构导致粘附蛋白的膜停留时间减少和其异常的定向顺序,随后导致接触抑制消失,整合素信号的改变,免疫突触效率的降低。应该强调的是,细胞的细胞骨架重构是正常免疫突触形成的关键调节部分,可以通过粘附相互作用的巩固和结构突触稳定性的调节。

因此提出,在癌细胞中,肌动蛋白网络的药理学重构将恢复所有粘附依赖性信号传导过程,从而导致恶性表型逆转(即肿瘤逆转)。

事实上,与正常细胞相比,恶性细胞的特征是主要由于肌动蛋白动力学调节异常导致的细胞骨架结构受损。涉及肌动蛋白动力学的大多数功能中的参与者的表达都受到影响:β-胸腺素(单体螯合)、p41Arp2/3、皮层蛋白(cortactin)、WASP、抑制蛋白(profilin)(细丝成核和伸长)、凝溶胶蛋白(gelsolin)、丝切蛋白(cofilin)(细丝加帽、切断或解聚)。这种受损的细胞骨架组织伴随着细胞运动性的增加、细胞-细胞间粘附力的降低、接触生长抑制的丧失、胞内运输的改变以及多种蛋白质(包括粘附蛋白、整合素和MHC-1复合物)在膜水平上表达的减少。所有这些特征都是导致肿瘤细胞增殖和侵袭以及它们无法有效激活细胞毒性T淋巴细胞的肿瘤表型的标志。

本发明公开了含吲哚化合物,特别是β-咔啉家族和咔唑家族的含吲哚化合物,优选β-咔啉化合物,能够在非细胞毒性浓度下改变肌动蛋白动力学参数,从而导致细胞运动性降低,恢复细胞-细胞间粘附力,增加MHC-1复合物在细胞膜上的表达,并全面地恢复肿瘤表型。本发明公开了β-咔啉化合物(含吲哚化合物),如骆驼蓬碱对癌细胞细胞骨架重构的作用,从而逆转肿瘤表型,随后恢复癌细胞的免疫识别。

本发明涉及本发明化合物本身作为抗肿瘤剂的用途(单独作为单一疗法),或与非细胞毒性癌症免疫疗法,例如免疫检查点抑制剂疗法、TCR-T细胞疗法、CAR-T细胞疗法或其组合联合以改善非细胞毒性癌症免疫疗法,特别是在对癌症免疫疗法有抗性的患者中,或在对癌症免疫疗法反应不佳的患者中,或在癌症免疫疗法后复发的患者中。优选地,癌症免疫治疗剂是免疫检查点抑制剂。

本发明的一个方面提供了(i)能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的含吲哚化合物,例如β-咔啉化合物,与(ii)本发明方法中的一种或多种癌症免疫治疗剂的联用,其中在施用一种或多种癌症免疫治疗剂之前、期间或之后向受试者施用所述含吲哚化合物,例如β-咔啉化合物。

因此,本发明提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的含吲哚化合物和一种或多种癌症免疫治疗剂的药物组合,用于同时施用、分开施用或顺序施用,

其中所述含吲哚化合物满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述含吲哚化合物的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样,

并且其中所述癌症免疫治疗剂选自包括免疫检查点抑制剂、TCR-T细胞、CAR-T细胞或其组合的组;优选地,所述癌症免疫治疗剂是免疫检查点抑制剂。

本发明还提供了一种试剂盒,该试剂盒包括能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的含吲哚化合物、一种或多种癌症免疫治疗剂以及包含施用所述含吲哚化合物和一种或多种癌症免疫治疗剂的书面说明的信息册,

其中所述含吲哚化合物满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述含吲哚化合物的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样,

并且其中所述癌症免疫治疗剂选自包括免疫检查点抑制剂、TCR-T细胞、CAR-T细胞或其组合的组;优选地,所述癌症免疫治疗剂是免疫检查点抑制剂。

应当理解,药物组合的各个化合物可以在同一配方中或不同的药物配方中同时施用,分开施用或顺序施用。如果分开施用或顺序施用,则延迟施用一种或多种癌症免疫治疗剂不应失去含吲哚化合物和一种或多种癌症免疫治疗剂的组合的任何协同治疗效果的益处。

在本发明药物组合的一个实施方案中,所述含吲哚的化合物选自包括以下的组:

在本发明药物组合的另一个实施方案中,所述含吲哚化合物是选自包括以下的组的β-咔啉化合物:

在本发明药物组合的一个优选实施方案中,所述含吲哚化合物是骆驼蓬碱:

在本发明药物组合的另一个实施方案中,所述含吲哚化合物是选自包括以下的组的咔唑化合物:

在本发明药物组合的另一个实施方案中,所述含吲哚化合物是选自包括以下的组的吡啶咔唑(pyridocarbazole)化合物:

在一个优选的实施方案中,本发明提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物和一种或多种癌症免疫治疗剂的药物组合,用于同时施用、分开施用或顺序施用,

其中所述β-咔啉化合物满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样,

以及

其中,所述癌症免疫治疗剂选自包括免疫检查点抑制剂、TCR-T细胞、CAR-T细胞或其组合的组;优选地,所述癌症免疫治疗剂是免疫检查点抑制剂。

本发明还提供了一种试剂盒,该试剂盒包括能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物、一种或多种癌症免疫治疗剂的组合,以及包含施用所述β-咔啉化合物和一种或多种癌症免疫治疗剂的书面说明的信息册,

其中所述β-咔啉化合物满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样,

以及

其中,所述癌症免疫治疗剂选自包括免疫检查点抑制剂、TCR-T细胞、CAR-T细胞或其组合的组;优选地,所述癌症免疫治疗剂是免疫检查点抑制剂。

应当理解,药物组合的各个化合物可以在同一配方中或不同的药物配方中同时施用,分开施用或顺序施用。如果存在分开施用或顺序施用,则延迟施用一种或多种癌症免疫治疗剂不应失去β-咔啉化合物和一种或多种癌症免疫治疗剂的组合的任何协同治疗效果的益处。

所述β-咔啉化合物或β-咔啉或β-咔啉生物碱,在本文中可互换使用,构成一组天然生物碱和合成生物碱,其包含不同不饱和度(二氢β-咔啉、四氢β-咔啉和芳香族β-咔啉)的三环吡啶[3,4-b]吲哚环结构。

在本发明药物组合的另一个实施方案中,所述β-咔啉化合物选自包括以下的组:

在本发明药物组合的一个优选实施方案中,所述β-咔啉化合物是骆驼蓬碱

在本发明药物组合的一个实施方案中,所述免疫检查点抑制剂是PD-1、PD-Ll、PD-L2、PD-L3、PD-L4、CTLA-4、LAG3、B7-H3、B7-H4、KIR或TIM3的抑制剂;优选地,所述免疫检查点抑制剂是PD-1抑制剂。在另一个实施方案中,所述免疫检查点抑制剂选自包括纳武单抗、派姆单抗、帕利珠单抗、易普利姆玛、达卡巴嗪、BMS 936559、阿特珠单抗、帕博利珠单抗、阿维单抗、德瓦鲁单抗或其任何组合的组;优选地,所述免疫检查点抑制剂是派姆单抗和/或纳武单抗。

如本文所用,术语“免疫检查点抑制剂”或“检查点抑制剂”是指完全或部分减少、抑制、干扰或调节一种或多种检查点蛋白的分子。检查点蛋白调节T细胞激活或功能。免疫检查点过程的核心是细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTL.A-4)和程序性死亡1(PD-1)免疫检查点途径。CTL-A-4和PD-1途径被认为在免疫反应的不同阶段起作用。CTL.A-4被认为是免疫检查点抑制剂的“领导者”,因为它在初始T细胞激活的起始阶段阻止潜在的自身反应性T细胞(通常在淋巴结中)。PD-1途径在免疫反应的后期阶段调节先前激活的T细胞,主要是在外周组织中。

对免疫检查点途径的抑制导致了几种新药的批准:易普利姆玛(抗CTLA-4)、派姆单抗(抗PD-1)和纳武单抗(抗PD-1)。还有可获得的PD-L1抑制剂,如阿特珠单抗(MPDL3280)、阿维单抗(MSB0010718C)和德瓦鲁单抗(MEDI4736)。这些拮抗性抗体与癌症患者的客观临床反应相关。靶向CTL.A-4的抗体已经上市(例如用于转移性黑色素瘤的易普利姆玛)。还存在抗PD-L1(例如MPDL3280A)、抗PD-1(例如纳武单抗)的抗体疗法。

其他免疫检查点抑制剂包括淋巴细胞激活基因-3(LAG-3)抑制剂,例如IMP321,一种可溶性Ig融合蛋白。其他免疫检查点抑制剂包括B7抑制剂,例如B7-H3和B7-H4抑制剂。特别是抗B7-H3抗体MGA271。还包括TIM3(T细胞免疫球蛋白域和粘蛋白结构域3)抑制剂。

在某些实施方案中,PD-1阻断剂包括抗PD-L1抗体。在某些其他的实施方案中,PD-1阻断剂包括抗PD-1抗体和类似的结合蛋白,例如纳武单抗(MDX 1106、BMS 936558、ONO4538),一种通过其配体PD-L1和PD-L2结合并阻断PD-1激活的全人IgG4抗体;帕博利珠单抗(MK-3475或SCH 900475),一种针对PD-1的人源化单克隆IgG4抗体;CT-011,一种结合PD-1的人源化抗体;AMP-224是B7-DC的融合蛋白;一种抗体Fc部分;用于阻断PD-L1(B7-H1)的BMS-936559(MDX-1105-01)。可用于某些实施方案的PD-L1抑制剂的其他实例还有阿特珠单抗(MPDL3280)、阿维单抗(MSB0010718C)和德瓦鲁单抗。

优选地,本发明使用抗PD-1抗体派姆单抗(Keytruda),和纳武单抗(Opdivo)。PD-L1抑制剂,例如德瓦鲁单抗,也可以与抗PD-1抗体联合使用。因此本发明优选的检查点抑制剂是用于PD-1和PD-L1的检查点抑制剂。

PD-1是一种由激活的T细胞和B细胞表达的关键免疫检查点受体并且介导免疫抑制。PD-1是CD28受体家族的一员,所述CD28受体家族包括CD28、CTLA-4、ICOS、PD-1和BTLA。本文使用的术语“PD-1”包括人PD-1(hPD-1)、hPD-1的变体、同种型和物种同源物,以及与hPD-1具有至少一个共同表位的类似物。

CTLA-4(细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4)是一种蛋白受体,起免疫检查点作用,下调免疫系统。CTLA4存在于T细胞表面,也是免疫球蛋白(Ig)超家族的一员;CTLA-4包含单个胞外Ig结构域。在具有细胞毒活性的T细胞群中发现了CTLA-4转录物,表明CTLA-4可能在细胞溶解反应中起作用。

在又一个实施方案中,本发明的药物组合还包含一种或多种药学上可接受的赋形剂和/或载剂(carriers)。

术语“药学上可接受的载剂”或“药学上可接受的赋形剂”包括任何和所有溶剂、分散介质、包衣、抗细菌剂和抗真菌剂、等渗剂和吸收延迟剂等。此类介质和试剂用于药物活性物质的用途是本领域公知的。除非任何常规介质或剂与活性成分不相容,否则其在治疗组合物中的使用是可以预期的。此外,可以包括本领域常用的多种辅料。在药物组合物中包含多种成分的考虑因素描述于,例如,Gilman et al.(Eds.)(1990);Goodman and Gilman's:The Pharmacological Basis of Therapeutics,8th Ed.,Pergamon Press,其全文通过引用纳入本文。

根据所需的特定施用途径,可以使用本领域众所周知的多种药学上可接受的载剂。药学上可接受的载剂包括,例如,固体或液体填充剂、稀释剂、水助溶剂、表面活性剂和包封物质。可以包括实质上不干扰所述化合物或组合物的抑制活性的任选的药物活性材料。与所述化合物或组合物结合使用的载剂的量足以为施用每单位剂量的所述化合物提供实际量的材料。用于制备可用于本文所述方法的剂型的技术和组合物描述于以下参考文献中,所有参考文献均通过引用纳入本文:Modern Pharmaceutics,4th Ed.,Chapters 9and10(Banker&Rhodes,editors,2002);Lieberman et ah,Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets(1989);和Ansel,Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms 8th Edition(2004)。

可用作药学上可接受的载剂或其组分的物质的一些实例是糖,例如乳糖、葡萄糖和蔗糖;淀粉,如玉米淀粉和马铃薯淀粉;纤维素及其衍生物,如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和甲基纤维素;黄蓍胶粉;麦芽;明胶;滑石粉;固体润滑剂,如硬脂酸和硬脂酸镁;硫酸钙;植物油,如花生油、棉籽油、芝麻油、橄榄油、玉米油和可可油;多元醇如丙二醇、甘油、山梨糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇;海藻酸;乳化剂,如TWEENS;润湿剂,如十二烷基硫酸钠;着色剂;调味剂;压片剂、稳定剂;抗氧化剂;防腐剂;无热原水;生理盐水;以及磷酸盐缓冲溶液。

本发明的药物组合优选以单位剂型提供。如本文所用,“单位剂型”是包含一定量的能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的含吲哚化合物(如β-咔啉化合物)或一种或多种癌症免疫治疗剂的组合物,其根据良好的医学实践,适于以单剂量施用于动物,优选哺乳动物受试对象。然而,单一或单位剂型的制备并不意味着该剂型是每天施用一次或每个治疗过程中施用一次。预期此类剂型每天施用一次、两次、三次或更多次,并且可以在一段时间内(例如,约30分钟至约2-6小时)以输液形式施用,或以连续输液形式施用,并且可以在一个治疗过程中多次施用,但不特别排除单次施用。本领域技术人员将认识到,配方并未具体考虑整个治疗过程,并且此类决定留给治疗领域的技术人员而不是配方。

本发明的药物组合可以是用于多种施用途径的多种合适形式中的任一种,例如,用于口腔、舌下、颊内、鼻内、直肠、局部(包括透皮和皮内)、眼内、脑内(intracerebral)、颅内(intracranial)、鞘内、动脉内、静脉内、肌肉或其他胃肠外给药途径。口服和胃肠外施用常用于治疗作为优选实施方案主题的适应症。本领域技术人员将理解,口服组合物和鼻用组合物包括通过吸入施用并使用可用方法制备的组合物。

可以使用多种口服剂型,包括诸如固体形式的片剂、胶囊剂(例如固体凝胶胶囊和液体凝胶胶囊)、颗粒剂和散装粉剂。片剂可以是压制片剂、研制片剂(tablettriturates)、肠溶衣片剂、糖衣片剂、薄膜包衣片剂或多次压制片剂,含有合适的粘合剂、润滑剂、稀释剂、崩解剂、着色剂、调味剂、流动诱导剂和熔化剂。液体口服剂型包括水溶液、乳剂、混悬剂,由非泡腾颗粒重构的溶液和/或混悬剂,以及由泡腾颗粒重构的泡腾制剂,含有合适的溶剂、防腐剂、乳化剂、悬浮剂、稀释剂、甜味剂、熔化剂、着色剂和调味剂。

适用于制备用于口服施用的单位剂型的药学上可接受的载剂是本领域公知的。片剂通常包含常规的药学上相容的辅料作为惰性稀释剂,例如碳酸钙、碳酸钠、甘露醇、乳糖和纤维素;粘合剂如淀粉、明胶、蔗糖;崩解剂如淀粉、海藻酸和交联羧甲基纤维素;润滑剂如硬脂酸镁、硬脂酸和滑石粉。助流剂如二氧化硅可用于改善粉末混合物的流动特性。可以添加着色剂,如FD&C染料以改善外观。甜味剂和调味剂,例如阿斯巴甜、糖精、薄荷醇(menthol)、薄荷(peppermint)和水果香料,是咀嚼片的有用辅料。胶囊通常包含以上公开的一种或多种固体稀释剂。载剂组分的选择取决于次要考虑因素,例如味道、成本和储存稳定性,这些并不重要,并且可以由本领域技术人员容易地选择。

口服组合物还包括液体溶液、乳液、悬浮液等。适用于制备此类组合物的药学上可接受的载剂是本领域公知的。糖浆、酏剂、乳剂和悬浮液的载剂的典型组分包括乙醇、甘油、丙二醇、聚乙二醇、液体蔗糖、山梨醇和水。对于悬浮液,典型的悬浮剂(suspending agent)包括甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、AVICEL C-591、黄蓍胶和海藻酸钠;典型的润湿剂包括卵磷脂和聚山梨酯80;典型的防腐剂包括对羟基苯甲酸甲酯和苯甲酸钠。口服液体组合物还可包含一种或多种组分,例如上文公开的甜味剂、调味剂和着色剂。

该组合物也可通过常规方法包衣,通常用pH依赖性包衣或时间依赖性包衣,使得主题组合物在所需局部应用附近的胃肠道中释放,或在不同时间释放以延长所需作用。此类剂型通常包括但不限于邻苯二甲酸醋酸纤维素、聚醋酸乙烯邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、Eudragit包衣、蜡和虫胶中的一种或多种。

本发明的另一方面提供了一种非细胞毒性癌症免疫治疗方法,包括向有需要的受试者施用治疗有效量的能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚的化合物),其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

本发明还提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物),用于非细胞毒性癌症免疫治疗方法中之用途,其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

在本发明的一个实施方案中,非细胞毒性癌症免疫治疗方法还包括在施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)之前和/或在施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)期间,和/或在施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)之后施用一种或多种癌症免疫治疗剂,其中所述癌症免疫治疗剂选自包括免疫检查点抑制剂、TCR-T细胞、CAR-T细胞或其组合的组;优选地,所述癌症免疫治疗剂是免疫检查点抑制剂。

所述一种或多种癌症免疫治疗剂可以是表达特异性T细胞受体(TCR)的工程化T细胞(TCR-T细胞)和/或嵌合抗原受体T细胞(CAR-T细胞),用作过继细胞转移(ACT)战略。所述一种或多种癌症免疫治疗剂也可以是一种或多种免疫检查点抑制剂。

在本发明的上下文中,非细胞毒性癌症免疫疗法涉及旨在克服癌症组织相关免疫抑制的免疫调节剂。这些剂使人类免疫系统具有对抗癌症的先天能力。此类疗法包括基于细胞的疗法(例如,体外扩增的、来自患者的癌症新抗原特异性T淋巴细胞、具有基因工程T细胞受体(TCR)的T淋巴细胞、和嵌合抗原受体(CAR)-T细胞技术)、溶瘤病毒(OV)、单克隆抗体和基因工程抗体(例如,双特异性T细胞接合器(BiTE)技术和免疫检查点抑制剂(ICI))。这些疗法旨在更有效地对抗原发癌和远处转移的癌症,从而产生比化疗或放疗等细胞毒性疗法更长期有效的全身治疗。

本发明的另一方面提供了增强免疫检查点抑制剂疗法的方法,包括向有需要的受试者施用治疗有效量的能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物),其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。在一个具体的实施方案中,本发明的增强免疫检查点抑制剂疗法的方法用于免疫检查点抑制剂治疗后无反应的患者或免疫检查点抑制剂治疗后复发的患者。

本发明还提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物),用于增强免疫检查点抑制剂治疗的方法中之用途,其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。在一个具体的实施方案中,本发明的增强免疫检查点抑制剂疗法的方法是用于免疫检查点抑制剂治疗后无反应的患者或免疫检查点抑制剂治疗后复发的患者。

在增强免疫检查点抑制剂疗法的方法的一个实施方案中,β-咔啉化合物(含吲哚化合物)在施用免疫检查点抑制剂之前,和/或在施用免疫检查点抑制剂期间,和/或在施用免疫检查点抑制剂之后施用。

本发明的另一方面提供了肿瘤逆转的方法,包括向有需要的受试者施用治疗有效量的根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)。

本发明还提供了一种根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物),用于肿瘤逆转的方法。

肿瘤逆转导致表征肿瘤表型的选择性优势的丧失。肿瘤逆转伴随着细胞在半固体培养基中生长能力的丧失。肿瘤逆转也会导致钙粘蛋白/b-连环蛋白复合物在细胞膜上的重新定位。其结果是恢复细胞粘附、降低细胞增殖率和降低细胞运动性。肿瘤逆转还会导致肿瘤细胞膜上MHC-1表达的增加,并稳定MHC-1/新抗原肽复合物的方向。已经发现MHC-1功能是检查点抑制剂疗效的先决条件。

本发明的另一方面提供了一种激活癌症免疫反应的方法,包括将本发明的药物组合施用于有需要的受试者。

本发明还提供了用于激活癌症免疫反应的方法中之用途的本发明的药物组合。

本发明的另一方面提供了一种激活癌症免疫反应的方法,包括向有需要的受试者施用治疗有效量的能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物),其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

本发明还提供了一种能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物),用于激活癌症免疫反应的方法中之用途,其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

本发明的另一方面提供了治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症进展的非细胞毒性方法,包括将本发明的药物组合施用于有需要的受试者。

本发明还提供了用于治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症进展的非细胞毒性方法之用途的本发明的药物组合。

本发明的另一方面提供了治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症进展的非细胞毒性方法,包括向有需要的受试者施用治疗有效量的能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物),其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

本发明还提供了一种能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白组织的网的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物),用于治疗或减轻人类癌症症状或预防人类癌症进展的非细胞毒性方法中之用途,其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)满足以下标准:当恶性成纤维细胞(E/F)提取物在所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的存在下生长时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性成纤维细胞中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值),并且所述恶性成纤维细胞(E/F)恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样。

预防(或抑制)癌症的进展对于预防癌症的扩散和/或转移特别重要,例如从I期进展到II期的癌症局部扩散,或从III期进展到IV期的癌症转移到其他器官。

本发明的另一方面提供了一种激活免疫反应的方法,包括向有需要的受试者共同施用根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为的肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂。

本发明还提供了一种根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物),用于激活免疫反应的方法中之用途,其中所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)与一种或多种癌症免疫治疗剂共同施用。

宿主中的“免疫反应”是指对抗原产生的体液免疫反应、细胞免疫反应或体液和细胞免疫反应。通常可以使用本领域已知的标准免疫测定和中和测定来确定免疫反应。术语“激活免疫反应”是指增强T细胞介导的和/或B细胞介导的免疫反应水平。在一个实施方案中,增强水平为至少20%-50%、或者至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少100%、至少120%、至少150%、或至少200%。在优选的实施方案中,通过激活T细胞来实现激活免疫反应是。术语“激活T细胞”是指T细胞被激活并参与促进免疫反应的信号传导途径的现象。

本发明的另一方面提供了一种治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症进展的非细胞毒性方法,包括向有需要的受试者共同施用根据本发明的能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重塑为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂。

在一个实施方案中,本发明提供了一种根据本发明的能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物),用于治疗或减轻人类癌症的症状,或预防人类癌症进展中之用途,其中将所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)与一种或多种癌症免疫治疗剂联合以共同施用于患者。

在另一个实施方案中,本发明提供了用于治疗或减轻人类癌症的症状,或预防人类癌症进展中之用途的本发明的药物组合。

在本发明的背景下,候选癌症是那些表现出主要细胞骨架紊乱的癌症。该特征相当于间充质来源的癌症如白血病和肉瘤以及表达高水平间充质标志物的黑色素瘤中所见的显著未分化表型。在本发明方法的一个实施方案中,人类癌症包括表达PD-1结合配体或CTLA-4结合配体的癌细胞。在优选的实施方案中,PD-1的结合配体是PD-L1或PD-L2。在本发明方法的另一个实施方案中,人类癌症选自包括头颈癌、肺癌、胃癌、结肠癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌、肾癌、膀胱癌、卵巢癌、宫颈癌、黑色素瘤、胶质母细胞瘤、骨髓瘤、淋巴瘤或白血病的组。在本发明方法的另一个实施方案中,人类癌症包括选自包括口腔鳞状细胞癌、默克尔细胞癌的组的缺乏MHC-1的癌细胞,或选自包括结肠腺癌(colon adenocarcinoma)、乳腺癌、膀胱癌、肺癌、黑色素瘤的组的表现出低MHC-1表达的癌细胞。

本发明的一些实施方案提供了治疗人类癌症的非细胞毒性方法,包括将本发明的药物组合施用于有需要的受试者。

本发明的一些实施方案提供了一种通过向有需要的受试者共同施用根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂来共刺激抗癌症的T细胞激活的方法。本发明的一些其他实施方案提供了一种通过向有需要的受试者共同施用根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂来共刺激抗癌症的自然杀伤细胞的方法。

在一些实施方案中,本发明的治疗人类癌症的非细胞毒性方法进一步包括鉴定表达PD-1结合配体的癌细胞。在一些实施方案中,本发明的治疗人类癌症的非细胞毒性方法进一步包括鉴定表达PD-L1的癌细胞。在一些实施方案中,本发明的治疗人类癌症的非细胞毒性方法进一步包括鉴定表达PD-L2的癌细胞。在一些实施方案中,本发明的治疗人类癌症的非细胞毒性方法进一步包括鉴定表达PD-L3或PD-L4的癌细胞。

在一些实施方案中,鉴定表达PD-1结合配体的癌细胞包括使用测定来检测结合配体的存在。适用测定的实例包括但不限于可从Dako获得的PD-L1 IHC 22C3 pharmDx试剂盒和PD-L1 IHC 28-8pharmDx。

在一些实施方案中,癌症包括表达CTLA-4结合配体的癌细胞。在一些实施方案中,CTLA-4的结合配体是B7.1或B7.2。

在一些实施方案中,本发明的治疗人类癌症的非细胞毒性方法进一步包括鉴定表达CTLA-4结合配体的癌细胞。在一些实施方案中,本发明的治疗人类癌症的非细胞毒性方法进一步包括鉴定表达B7.1或B7.2的癌细胞。

在一些实施方案中,本发明提供了根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物)在治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症进展中的用途。

在一些实施方案中,本发明提供了根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物)在治疗或减轻人类癌症的症状或预防人类癌症进展中的用途,其中将所述β-咔啉化合物(含吲哚化合物)与一种或多种癌症免疫治疗剂联合施用于有需要的受试者。

如上所述,一些实施方案包括共同施用根据本发明能够在癌细胞中诱导肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂。“共同施用”是指β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂的施用方式使得β-咔啉化合物(含吲哚化合物)的施用对癌症免疫治疗剂的疗效和/或安全性有影响,而不管它们实际上是何时或如何施用。因此,在一个实施方案中,同时施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂。在一个这样的实施方案中,联合施用是通过将β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂组合在单一剂型中来实现的。在另一个实施方案中,顺序施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂。在一个实施方案中,β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂通过相同途径施用,例如口服或静脉施用。在另一个实施方案中,β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂通过不同途径施用,例如一种口服施用和另一种静脉施用。在一些实施方案中,施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和施用共同施用的一种或多种癌症免疫治疗剂之间的时间间隔可以是约1小时、2小时、3小时、5小时、8小时、10小时、12小时、15小时、18小时、20小时、24小时、36小时、48小时、3天、4天、5天、6天、7天、10天、14天、21天、28天或30天。

在一些实施方案中,治疗周期可包括共同施用根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂与单独施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)或单独施用一种或多种癌症免疫治疗剂的组合。在一些实施方案中,根据本发明能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(一种含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂在第1天共同施用,然后在1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、2周或3周后单独施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物),并且然后在1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、2周或3周后共同施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂。在一些实施方案中,根据本发明能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂在第1天同时施用,然后在第2天和第31天之间选择的一天单独施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)或一种或多种癌症免疫治疗剂,然后在第3天和第31天之间选择的一天共同施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂。在一些实施方案中,根据本发明能够诱导癌细胞中肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂在第1天共同施用,然后在第8天单独施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物),然后在第15天共同施用β-咔啉化合物(含吲哚化合物)和一种或多种癌症免疫治疗剂。在一些实施方案中,治疗周期可以重复两次或更多次。

在其他实施方案中,根据本发明能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)在施用一种或多种癌症免疫治疗剂之前施用和/或根据本发明的能够诱导癌细胞中的肌动蛋白网络重构为肌动蛋白有组织的网络的β-咔啉化合物(含吲哚化合物)在施用一种或多种癌症免疫治疗剂期间和/或在施用一种或多种癌症免疫治疗剂之后施用。

在本发明方法的另一个实施方案中,所述β-咔啉化合物选自包括以下的组

在本发明方法的一个优选实施方案中,所述β-咔啉化合物是骆驼蓬碱

本发明的非细胞毒性方法(例如激活癌症免疫反应的方法、治疗或减轻人类癌症症状或预防人类癌症进展的方法、癌症免疫治疗方法和增强免疫检查点抑制剂治疗的方法)的优势在于,此类非细胞毒性方法可以提供给任何其他治疗失败的晚期癌症患者和不耐受细胞毒性抗癌疗法例如化学疗法或使用细胞毒性药物的疗法的虚弱的患者。

本领域技术人员将理解,除了具体描述的那些之外,易于对本文所述的发明进行改变和修改。应当理解,本发明包括所有不偏离其精神或本质特征的改变和修改。本发明还包括在本说明书中单独或共同提及或示出的所有步骤、特征、组合物和化合物,以及所述步骤或特征中的任何两个或者多个的任一组合和所有组合。因此,本公开应被认为在各个方面都是说明性的而非限制性的,本发明的范围由所附权利要求表明,并且在等同的含义和范围内的所有变化都应包含在其中。

参考以下实施例将更充分地理解前述描述。然而,这些实施例是实施本发明的方法的示例,并不旨在限制本发明的应用和范围。

实施例

为了研究肿瘤逆转,申请人发现使用来自骆驼蓬(Peganum Harmala)的甲醇提取物ACB-1E治疗恶性成纤维细胞可导致肌动蛋白细胞骨架重构、细胞-细胞间粘附的恢复并最终导致恶性特性的丧失(图1)。

已经进一步观察到,用ACB-1E的甲醇提取物处理细胞所诱导的细胞-细胞间粘附的恢复伴随着β-连环蛋白在近膜区的重新定位(图2)。

在恶性分离的细胞中,β-连环蛋白积聚在胞质溶胶中,并可以转移到细胞核中,从而激活参与细胞增殖的基因,如细胞周期蛋白D1。

已经发现,ACB-1E的甲醇提取物能够增加恶性成纤维细胞提取物中的肌动蛋白聚合(图3)。在恶性成纤维细胞中,肌动蛋白聚合的动力学明显低于在亲本非恶性NIH-3T3成纤维细胞中观察到的动力学。当将ACB-1E甲醇提取物添加到恶性细胞提取物中时,肌动蛋白聚合的动力学显示出与在非恶性NIH-3T3中观察到的相似的参数(速率常数和平稳值)。这种特性可以解释如图1和图2所示的恶性成纤维细胞中肌动蛋白细胞骨架的重组。

活性甲醇提取物的鉴定是旨在鉴定能够作为抗肿瘤剂的天然来源化合物的广泛筛选的结果。所选的ACB-1E甲醇提取物来自骆驼蓬,其中含有多种生物碱,主要鉴定为β-咔啉化合物,包括骆驼蓬碱(Harmine)、哈尔满碱(Harman)、骆驼蓬酚(Harmalol)、骆驼蓬灵(Harmaline)。

已经进一步确定存在于ACB-1E甲醇提取物中的活性分子是骆驼蓬碱(ACB1801)。骆驼蓬碱(7-甲氧基-1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]-吲哚)属于β-咔啉化合物家族,是一种精神活性和血管舒张药物,对癌细胞也具有细胞病变活性。发现骆驼蓬碱以低亲和力与DNA结合。当用非细胞毒性浓度的骆驼蓬碱处理恶性成纤维细胞时,其恢复细胞-细胞间粘附特性并自组织成簇,如在非恶性成纤维细胞中出现的那样(图4)。

较多的肌动蛋白细胞骨架紊乱见于各种间充质肿瘤,包括肉瘤和白血病(如AML和ALL)以及表达间充质标志物的侵袭性黑色素瘤。

图5显示ACB1801对小鼠B16 F10黑色素瘤细胞的处理导致肌动蛋白细胞骨架结构的显著重构,伴随着细胞形态从圆形细胞转向成纤维细胞形状的显著变化,如Noda等人(1989)所述,称为“扁平回复体”。

ACB1801处理后的细胞-细胞间粘附的恢复可以通过测量实际细胞-细胞间粘附力来客观表现。表1中的数据表明,ACB1801处理导致恶性细胞-细胞间粘附力恢复至非恶性成纤维细胞中测量的水平。

表1:NIH-3T3和3T3/EF的细胞破坏力。力以纳牛顿表示。每个值+/-SD为三次独立实验中进行的20个成对测量的平均值(参见材料和方法)。如有指示,将3T3/EF细胞在10μMACB1801存在下孵育24小时。

还发现,除了恢复细胞-细胞间粘附外,通过ACB1801处理的细胞无法在半固体培养基中生长评估得出肌动蛋白细胞骨架重组还会导致恶性特征的丧失。锚定非依赖生长反映了细胞在缺乏主要由整合素介导的胞外基质信号传导的情况下存活和增殖的能力。这种恶性特征可以通过评估半固体培养基中的细胞克隆形成来评估(图6A)。将细胞接种(每35mm培养皿中500个细胞)在添加有甲基纤维素的培养基中。4周后计数直径大于120μm的克隆。随着处理细胞的ACB1801的浓度增加导致细胞增殖受到明显抑制,IC50约为4.5μM。应该注意的是,通过MTT测试测量得到的ACB1801细胞毒性的IC50为18.5μM,因此半固体培养基中的增殖抑制很可能不是由于直接的细胞毒性作用。这一假设通过流式细胞术得到证实,如图6B所示,该图描绘了ACB1801对E/F细胞的细胞周期的影响。在没有药物的情况下,由于E/F细胞的增殖状态,大多数细胞(84%)处于G1期和S期。与1μM、5μM和10μM的ACB1801孵育72小时后,没有观察到细胞周期的显著变化,特别是没有检测到凋亡细胞的特征(亚G1峰)。细胞凋亡的缺失证实了ACB1801诱导的细胞毒性作用的缺失,细胞凋亡通过膜联蛋白V-FITC染色对使用高达10μM浓度的ACB1801处理72小时的细胞进行评估(数据未显示)。与此相反,在用50μM的骆驼蓬碱处理的细胞中观察到了细胞周期改变和细胞凋亡。

结论是克隆抑制不是由于细胞毒性过程,而是由于恶性特性的丧失导致的。用5μM骆驼蓬碱预处理48小时的恶性成纤维细胞失去其在小鼠中形成肿瘤的能力这一事实证实了这一点(数据未显示)。

与F-肌动蛋白稳定分子如鬼笔环肽或Jasplakinolide相比,骆驼蓬碱不与F-肌动蛋白结合。这表明骆驼蓬碱与参与肌动蛋白动力学信号传导的关键调节因子相互作用。通过进行激酶基因组扫描(kinome scan)实验,发现骆驼蓬碱与多种激酶相互作用:HIPK1、HIPK2、DIRK1A、DIRK1B、CDK7、CDK9。

在细胞膜上表达并参与肿瘤细胞和TCL之间免疫突触的所有蛋白质(包括TCR和MHC-1)的功能,都依赖于肌动蛋白组织。合适的蛋白质取向和粘附力取决于皮层F-肌动蛋白网络的完整性。F-肌动蛋白允许蛋白质(例如与免疫突触中涉及的各种蛋白质的胞内结构域相互作用的细丝蛋白)的结构组织和定位。图6显示了MHC-1的结构组织以及MHC I和细丝蛋白的共定位。图7A依次显示了MHC I和肌动蛋白的共定位,图7B显示了用已知会增加细胞膜上MHC I密度的干扰素γ处理细胞后,伴随着肌动蛋白密度的显着增加。

所有这些观察结果表明,恶性细胞中肌动蛋白网络的紊乱参与了MHC I功能的损伤,而适当的细胞骨架组织的恢复将改善逆转肿瘤细胞和CD8 TCL之间的分子通讯。

根据假设,在用5μM骆驼蓬碱处理黑色素瘤B16后,F-肌动蛋白网络的恢复会导致细胞膜上HMC I水平显着增加(图9)。与干扰素γ相比,骆驼蓬碱对MHC I基因表达水平的影响很小,表明膜水平的增加可能是由于通过细丝蛋白/肌动蛋白超分子结构的稳定了复合物。

进一步观察到,骆驼蓬碱对黑色素瘤B16细胞膜上的PD-L1表达的影响有限,而这与干扰素γ处理后观察到的巨大影响相反。这可以被认为是一个有利的特性,因为肿瘤细胞中的PD-L1过表达始终与癌症患者较差的总体生存率相关。

在移植了黑色素瘤B16细胞的同系小鼠中进行了进一步的实验。众所周知,在该实验模型中,抗PD1抗体对肿瘤生长没有影响。如图11所示证实了这种无效性。抗PD1无效不是由于如图10所示的缺乏PD-L1表达,而可能是由于MHC1复合物在肿瘤细胞膜上的异常的表达和定位。每天给黑色素瘤B16荷瘤小鼠口服施用50mg/kg ACB-1801(骆驼蓬碱)产生了显著的抗肿瘤作用,这主要来自于被称为肿瘤逆转的肿瘤表型受损。引人注目的一点是,在经骆驼蓬碱处理的小鼠中,抗PD1抗体恢复了显著的抗肿瘤活性,并且ACB-1801(骆驼蓬碱)和抗PD1的组合诱导了强烈的协同作用

ACB-1801强烈地增加黑色素瘤B16-F10细胞中MHC-1介导的抗原呈递(图12)

ACB-1801处理导致H-2Kb结合OVA肽呈递在细胞膜上的MHC-1复合物的促进下呈剂量依赖性增加。在50μM时,增加效果接近于干扰素γ诱导的效果。

ACB-1801显示出免疫依赖性抗肿瘤活性(图13)

ACB-1801在具有免疫能力的小鼠中显示出抗肿瘤活性,但在裸鼠中没有。该观察结果与非细胞毒性机制一致,不同于其他出版物或专利中公开的数据。

ACB-1801在低剂量下显示出显著的免疫依赖性抗肿瘤活性(见图14)

ACB-1801在黑色素瘤B16-F10荷瘤小鼠中强烈地增强了抗PD-1的抗肿瘤活性

ACB-1801和ACB-1801+抗PD-1的组合对同系小鼠中黑色素瘤B16-F10肿瘤生长的影响如图15所示。ACB-1801和ACB-1801+抗PD-1的组合对黑色素瘤B16-F10荷瘤小鼠的存活率的影响如图16所示。

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