(57)【要約】PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための組成物および方法が本明細書において開示される。例えば、そのような組成物は、グルコース代謝の調節物質の使用、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの使用、および／または対象の代謝状態に影響を及ぼす食事の使用を含み得る。2021525802.tif 000043
2021525802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞をグルコース代謝の調節物質の有効量と接触させる工程、および、該細胞をインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの少なくとも1つの阻害物質の有効量と接触させる工程を含み、それによって細胞増殖を阻害する、細胞増殖を阻害する方法。
【請求項２】
グルコース代謝の前記調節物質が、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質1（sodium-glucose-linked transport protein 1： SGLT1）阻害物質、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（sodium-glucose-linked transport protein 2： SGLT2）阻害物質、SGLT1/SGLT2二重阻害物質、またはそれらの組み合わせから選択されるグルコース取り込み阻害物質である、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
グルコース代謝の前記調節物質が、ダパグリフロジン、エンパグリフロジン、カナグリフロジン、イプラグリフロジン、メトホルミン、トホグリフロジン、セルグリフロジンエタボナート、レモグリフロジンエタボナート、エルツグリフロジン、ソタグリフロジン、コナグリフロジン、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
グルコース代謝の前記調節物質が、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（SGLT2）阻害物質である、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
グルコース代謝の前記調節物質がメトホルミンである、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの前記阻害物質が、PI3Kの阻害物質、タンパク質キナーゼB（AKT）の阻害物質、ラパマイシン標的タンパク質（mTOR）の阻害物質、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの前記阻害物質が、イデラリシブ、コパンリシブ、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、アピトリシブ（GDC-0980）、セラベリシブ（TAK-117）、ダクトリシブ、MK2206、リンシチニブ（OSI-906）、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの前記阻害物質が、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、リンシチニブ（OSI-906）、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
グルコース代謝の前記調節物質が、メトホルミンまたはナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（SGLT2）阻害物質であり、かつインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの前記阻害物質が、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、リンシチニブ（OSI-906）、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
グルコース代謝の調節物質と、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼを阻害する経路阻害物質とを含む、薬学的組成物。
【請求項１１】
a. それを必要とする対象に、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの少なくとも1つの阻害物質の有効量を投与する工程、および
b. 該対象に、ケトン食を与えかつ／またはグルコース代謝の少なくとも1つの調節物質を投与する工程
を含み、それによって該対象において細胞増殖を阻害する、細胞増殖性疾患を処置する方法。
【請求項１２】
インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの前記阻害物質が、PI3Kの阻害物質、タンパク質キナーゼB（AKT）の阻害物質、ラパマイシン標的タンパク質（mTOR）の阻害物質、またはそれらの組み合わせである、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの前記阻害物質が、イデラリシブ、コパンリシブ、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、アピトリシブ（GDC-0980）、セラベリシブ（TAK-117）、ダクトリシブ、MK2206、リンシチニブ（OSI-906）、またはそれらの組み合わせである、請求項11に記載の方法。
【請求項１４】
インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの前記阻害物質が、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、リンシチニブ（OSI-906）、またはそれらの組み合わせである、請求項11に記載の方法。
【請求項１５】
前記対象にグルコース代謝の少なくとも1つの調節物質が投与される、請求項11に記載の方法。
【請求項１６】
グルコース代謝の前記調節物質が、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質1（SGLT1）阻害物質、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（SGLT2）阻害物質、SGLT1/SGLT2二重阻害物質、またはそれらの組み合わせである、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
グルコース代謝の前記調節物質が、ダパグリフロジン、エンパグリフロジン、カナグリフロジン、イプラグリフロジン、トホグリフロジン、セルグリフロジンエタボナート、レモグリフロジンエタボナート、エルツグリフロジン、ソタグリフロジン、コナグリフロジン、またはそれらの組み合わせである、請求項15に記載の方法。
【請求項１８】
グルコース代謝の前記調節物質が、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（SGLT2）阻害物質である、請求項15に記載の方法。
【請求項１９】
グルコース代謝の前記調節物質がメトホルミンである、請求項15に記載の方法。
【請求項２０】
前記対象に前記ケトン食が与えられる、請求項11に記載の方法。
【請求項２１】
インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における1つのキナーゼの前記少なくとも1つの阻害物質の前記投与の前に、該投与の最中に、または該投与の前と最中に、前記対象がケトン食を摂っている、請求項11に記載の方法。
【請求項２２】
前記細胞増殖性疾患が、白血病、真性多血症、リンパ腫、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、重鎖病、肉腫、がん腫、膵臓がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、扁平上皮がん、基底細胞がん、腺がん、汗腺がん、皮脂腺がん、乳頭がん、乳頭腺がん、嚢胞腺がん、髄様がん、気管支原性がん、腎細胞がん、ヘパトーマ、胆管がん、絨毛がん、精上皮腫、胎児性がん、ウィルムス腫瘍、子宮頸がん、子宮がん、精巣がん、肺がん、小細胞肺がん、膀胱がん、上皮がん、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽腫、聴神経腫、乏突起神経膠腫、神経鞘腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽腫、網膜芽腫、またはそれらの組み合わせである、請求項11に記載の方法。
【請求項２３】
前記対象に、メトホルミンおよびインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの阻害物質を投与し、それによって該対象においてがんを処置する工程を含み、該投与の前、該投与の最中、または該投与の前と最中に、該対象がケトン食を摂っている、請求項11に記載の方法。
【請求項２４】
哺乳類インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の少なくとも1つの阻害物質と、グルコース代謝の1つまたは複数の調節物質とを含む、キット。
【請求項２５】
哺乳類インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の少なくとも1つの阻害物質と、ケトン食の1つまたは複数の成分とを含む、キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、2018年6月1日に出願された米国特許仮出願第62/679,329号の出願日に対する優先権の恩典を主張し、その内容の全体を参照により具体的に本明細書に組み入れる。
【０００２】
本開示の分野
本開示は全体として、血液学的悪性腫瘍および固形腫瘍を含む、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路シグナル伝達に関連する疾患または障害を処置する方法に関する。特に、本開示は、薬理学的にまたは食事によってグルコース代謝を調節することによるインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路阻害物質の効果の増大に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
いくつかの疾患および障害と、インスリン受容体ホスファチジルイノシトールキナーゼ（ホスホイノシチド3-キナーゼ（PI3K））、タンパク質キナーゼB（AKT）、および哺乳類ラパマイシン標的タンパク質（mTOR）シグナル伝達経路（インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路と呼ばれる）との間には関連性がみられる。がんにおいて、PIK3CA内の変異は、KRAS内の変異と同程度の頻度で観察される（Kandoth, C. et al. Mutational landscape and significance across 12 major cancer types. Nature 502, 333-339, doi:10.1038/nature12634 (2013)(非特許文献1); Millis, S. Z., Ikeda, S., Reddy, S., Gatalica, Z. & Kurzrock, R. Landscape of Phosphatidylinositol-3-Kinase Pathway Alterations Across 19784 Diverse Solid Tumors. JAMA Oncol 2, 1565-1573, doi:10.1001/jamaoncol.2016.0891 (2016) (非特許文献2)）。
【０００４】
このインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路を標的にする治療が望ましいものの、医学界は、PI3Kならびにインスリン受容体/PI3K/AKT/mTORシグナル伝達の上流および下流の調節因子を標的にする効果的な組成物ならびに方法を見出すのに苦戦している。したがって、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための組成物および方法に対する要望は、長きにわたり満たされていない。本開示は、そのような組成物および方法、ならびにその他のものを提供する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Kandoth, C. et al. Mutational landscape and significance across 12 major cancer types. Nature 502, 333-339, doi:10.1038/nature12634 (2013)
【非特許文献２】Millis, S. Z., Ikeda, S., Reddy, S., Gatalica, Z. & Kurzrock, R. Landscape of Phosphatidylinositol-3-Kinase Pathway Alterations Across 19784 Diverse Solid Tumors. JAMA Oncol 2, 1565-1573, doi:10.1001/jamaoncol.2016.0891 (2016)
【発明の概要】
【０００６】
本開示の概要
本開示は全体として、対象の代謝状態に影響を及ぼす食事ありまたはなしでのグルコース代謝の調節物質の投与を含み得る、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための組成物および方法に関する。いくつかの例において、この方法は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの阻害物質を投与する工程、および、グルコース代謝の調節物質を投与する工程を含み得る。いくつかの例において、この方法は、処置の間ケトン食を摂取している対象に該経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質を投与する工程を含む。本開示はさらに、経路阻害物質、グルコース代謝の調節物質、またはそれらの組み合わせを含み得る薬学的組成物に関する。
【０００７】
本開示は、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置する方法を提供し、該方法は、それを必要とする対象にグルコース代謝の調節物質の有効量を投与する工程、および、対象にインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質の有効量を投与する工程を含む。
【０００８】
本開示はまた、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置する方法を提供し、該方法は、有効量の経路阻害物質を投与する工程を含み、任意で経路阻害物質はインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼを阻害することができる。
【０００９】
これらの処置のいずれかの間、対象がケトン食を摂取し得るか、または対象にケトン食が与えられ得る。
【００１０】
本開示はまた、グルコース代謝の調節物質と、経路阻害物質とを含む、薬学的組成物を提供し、任意で経路阻害物質はインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼを阻害することができる。
【００１１】
本開示はまた、細胞増殖を阻害するかまたは細胞増殖性疾患を抑制する方法を提供し、該方法は、対象に有効量のグルコース取り込み阻害物質を投与する工程、および、対象に有効量のPI3K阻害物質を投与する工程を含む。
【００１２】
対象は処置を必要とする者であり得るか、または処置は疾患もしくは状態の発症を抑制するよう行われ得る。
【００１３】
本開示はまた、細胞増殖を阻害するかまたは細胞増殖性疾患を抑制する方法を提供し、該方法は、対象に有効量のPI3K阻害物質を投与する工程を含み、処置の間、対象はケトン食を摂取する。
【００１４】
いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質は、グルコース取り込み阻害物質である。例えば、そのようなグルコース取り込み阻害物質は、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質1（sodium-glucose-linked transport protein 1： SGLT1）阻害物質、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（sodium-glucose-linked transport protein 2： SGLT2）阻害物質、SGLT1/SGLT2二重阻害物質、またはそれらの組み合わせであり得る。
【００１５】
いくつかの態様において、グルコース取り込み阻害物質は、ダパグリフロジン、エンパグリフロジン、カナグリフロジン、イプラグリフロジン、トホグリフロジン、セルグリフロジンエタボナート、レモグリフロジンエタボナート、エルツグリフロジン、ソタグリフロジン、コナグリフロジン、またはそれらの組み合わせから選択される。
【００１６】
いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質はメトホルミンである。
【００１７】
いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質は、インスリン受容体/インスリン様成長因子1（IGF1）受容体阻害物質であり、任意で、インスリン受容体/IGF1受容体阻害物質は、リンシチニブ（OSI-906）である。
【００１８】
いくつかの態様において、経路阻害物質は、イデラリシブ、コパンリシブ、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、アピトリシブ（GDC-0980）、セラベリシブ（TAK-117）、ダクトリシブ、アペリシブ、MK2206、リンシチニブ（OSI-906）、またはそれらの組み合わせから選択される。
【００１９】
いくつかの態様において、PI3K阻害物質は、イデラリシブ、コパンリシブ、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、アピトリシブ（GDC-0980）、セラベリシブ（TAK-117）、ダクトリシブおよびアペリシブから選択される。
【００２０】
いくつかの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、がんまたは細胞増殖障害、代謝障害、神経変性疾患、炎症疾患、またはそれらの組み合わせである。
【００２１】
いくつかの態様において、全身グルコースホメオスタシスの崩壊は、経路阻害物質単独と比較して、経路阻害物質処置の効果を向上させる。
【００２２】
いくつかの態様において、細胞増殖の阻害または細胞増殖性疾患の抑制は、グルコース取り込み阻害物質なしのPI3K阻害物質の投与と比較して強化される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図1A〜1Dは、PI3K阻害物質を用いた処置が、血中グルコースおよびインスリンを増加させる全身フィードバックをもたらすことを示している。図1Aは、示されているPI3K阻害物質化合物を用いて処置されたマウスにおいて経時的に測定された血中グルコースレベルをグラフ表示している（N=5/アーム、ビヒクルと比較した処置コホートのマウスのすべての血中グルコース曲線についての二元配置ANOVAによるp値＜0.0001）。臨床的処置を模倣するため、このアッセイではこれらのマウスを飢餓状態にしなかった。図1Bは、示されているPI3K阻害物質化合物を用いて処置されたマウスにおいて経時的に測定されたインスリンレベルをグラフ表示している（N=5/アーム、ビヒクルと比較した処置コホートのマウスのすべての血中グルコース曲線についての二元配置ANOVAによるp値＜0.0001）。臨床的処置を模倣するため、このアッセイではこれらのマウスを飢餓状態にしなかった。図1Cは、インスリン放出曲線下面積の代表として、タイムコースの最後である240分において、図1A〜1Bで使用されたのと同じ動物から採取された血清サンプルから評価されたc-ペプチドレベルをグラフ表示している。t検定によりビヒクル処置とブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、およびタセリシブ（GDC-0032）を比較したp値は、それぞれ、0.017、＜0.0001および0.007であった。図1D-1は、ブパルリシブ（BKM120）を用いた1回の処置（N=4/アーム）の90分後に画像化された、正所的に移植されたKras-Tp53-Pdx-Cre（KPC）腫瘍の（図1D-2に示される）フルオロデオキシグルコース陽電子放射断層撮影（FDG-PET）走査を通じて検出されたフルオロデオキシグルコーストレーサーの量をグラフ表示している。これらの結果は、BKM120の1回の投薬後の急性的状況下で、PI3K阻害物質が誘導したインスリンのスパイクが、これらの動物の腫瘍においてグルコース取り込みを増加させたことを示している（p値＝0.0002、t検定による）。
【図２】図2A〜2Cは、細胞増殖、シグナル伝達および生存に対するインスリンのフィードバックレベルの影響を示している。図2Aは、PI3K阻害物質BKM120（1uM）および／またはインスリン（10ng/ml）を用いてまたは用いずに処置された正所性Kras-Tp53-Pdx-Cre（KPC）細胞株K8484およびK8082由来のタンパク質のウェスタンブロットを示しており、これらは図1A〜1Dにおいて観察されたインスリンに対する生理学的応答をさらに示すものである。図2Bは、インスリン（10ng/ml）およびBKM120（1uM）の存在下または非存在下で成長させたKPC細胞株K8484の増殖アッセイの結果をグラフ表示している。+/-インスリンの条件を比較するANOVAにより決定されたp値が示されている。図2Cは、インスリン（10ng/ml）およびBKM120（1uM）の存在下または非存在下で成長させたKPC細胞株K8082の増殖アッセイの結果をグラフ表示している。+/-インスリンの条件を比較するANOVAにより決定されたp値が示されている。
【図３】図3A〜3Gは、PI3K阻害物質を標的にすることによって、インビボでグルコース／インスリンフィードバックが誘導されることを示している。図3Aは、メトホルミン前処置、SGLT2阻害物質（SGLT2i）前処置、またはケトン食を伴うBKM120の単回投与による処置の後の同系K8484 KPC同種移植腫瘍を有する野生型c57/b16マウスの経時的な血中グルコースレベルをグラフ表示している（N=4/アーム）。メトホルミン、SGLT2i、およびケトン食についての二元配置反復測定ANOVAにより計算されたp値は、それぞれ、0.2136（有意でない）、＜0.0001および0.007であった。図3Bは、BKM120処置の180分後に測定された図3Aと同じマウスのc-ペプチドの血中レベルをグラフ表示している。メトホルミン、SGLT2i、およびケトン食についての対応のないt検定により計算されたp値は、それぞれ、0.7566（有意でない）、0.0386、および0.0117であった。図3Cは、これらの腫瘍における活性なPI3Kシグナル伝達のレベルを観察するためにpS6（ser-235）発現を示す免疫組織化学画像を示している。図3Dは、高倍率視野（4匹のマウスの各々について平均化された5枚の高倍率画像として取得された20視野／アーム）あたりの陽性細胞数として示される図3Cで観察された染色の定量をグラフ表示している。BKM120単独処置腫瘍におけるpS6陽性細胞をメトホルミン、SGLT2i、またはケトン食と組み合わせてBKM120で処置されたそれらと比較したp値は、それぞれ、0.6186、＜0.0001および＜0.0001であった。図3E-1〜図3E-4は、PI3Kα特異的阻害物質BYL-719単独または他の作用物質と組み合わせての12日間の処置後のKPC K8484腫瘍を有するマウスにおけるルシフェラーゼレポーター発光のIVIS画像を示している。図3E-1は、PI3Kα特異的阻害物質BYL-719単独での12日間の処置後のKPC K8484腫瘍を有するマウスにおけるルシフェラーゼレポーター発光のIVIS画像を示している。図3E-2は、BYL-719処置前の10日間のメトホルミンと組み合わされたPI3Kα特異的阻害物質BYL-719での12日間の処置後のKPC K8484腫瘍を有するマウスにおけるルシフェラーゼレポーター発光のIVIS画像を示している（N=10腫瘍/アーム）。図3E-3は、BYL-719処置前の10日間のケトン食と組み合わされたPI3Kα特異的阻害物質BYL-719での12日間の処置後のKPC K8484腫瘍を有するマウスにおけるルシフェラーゼレポーター発光のIVIS画像を示している（N=10腫瘍/アーム）。図3E-4は、BYL-719処置前の10日間のカナグリフロジン（SGLT2i）と組み合わされたPI3Kα特異的阻害物質BYL-719での12日間の処置後のKPC K8484腫瘍を有するマウスにおけるルシフェラーゼレポーター発光のIVIS画像を示している（N=10腫瘍/アーム）。この研究における食事介入は、腫瘍移植時に開始し、BYL-719処置は、移植から9日後に開始した。図3Fは、これらの腫瘍の画像からの発光の定量をグラフ表示している。図3Gは、BYL-719処置へのSGLT2阻害物質またはケトン食の投与のいずれかの追加が、ログランク（マンテル・コックス）検定により決定されるこれらの動物の全体生存率を増加させたことを示すこれらの動物の生存率をグラフ表示している、それぞれ、p値＝0.0019および＜0.0001。
【図４】図4A〜4Eは、腫瘍成長に対するPI3K阻害物質のオン・ターゲット（on-target）グルコース／インスリンフィードバックの回避の影響を示している。図4Aは、ドキシサイクリンならびにPI3K阻害物質BYL-719および／またはケトン食で処置されたマウスにおけるK8484 KPC腫瘍体積（腫瘍細胞はレニラ（Shレニラ）またはインスリン受容体（ShIR）を標的にするドキシサイクリン誘導性ヘアピンを発現する）をグラフ表示している。この実験において、腫瘍を、1 cm3を超える平均サイズに達する14日間成長させ、その時点で、食事、ヘアピン発現のドキシサイクリン誘導およびPI3K阻害物質処置を開始した（示されているようN＞5腫瘍／アーム）。図4Bは、示されているようにケトン食（ケト）と共にBYL-719および／またはインスリンで処置されたES272 Pik3ca変異乳がん同種移植腫瘍体積をグラフ表示している。この実験において、食事および示されている処置の開始前に、腫瘍を、マウスへの移植後10日間成長させた。図4Cは、BKM120処置されたおよび／またはケトン食を摂取している間の対象由来子宮内膜異種移植片（PDX）の腫瘍体積をグラフ表示している（N=5/アーム）。BKM120単独で処置されたマウスとBKM120およびケトン食で処置されたマウスの間のANOVA比較は、このモデルにおいてケトン食の追加が処置効果を有意に強化することを示している（p値＝0.0028）。図4Dは、ビヒクル、ケトン食、BKM120、または、ケトン食とBKM120の組み合わせ（BKM120/ケト）による最後の処置から4時間後に採取された腫瘍のホスホインスリン受容体（pINSR）、ホスホAKT（pAKT）、ホスホS6（pS6）、切断型カスパーゼ3（Cl. Casp 3）、およびKi67の組織学を示している。図4Eは、ビヒクル、ケトン食、BKM120、または、ケトン食とBKM120の組み合わせ（BKM120/ケト）による最後の処置から4時間後に採取された図4Dに示される腫瘍のホスホインスリン受容体（pINSR）、ホスホAKT（pAKT）、ホスホS6（pS6）、切断型カスパーゼ3（Cl. Casp 3）、およびki67の定量をグラフ表示している。定量は、高倍率視野あたりのスコアとして示されており、5匹のマウスの各々で4枚の画像を取得した。BKM120処置腫瘍における盲検化した採点を、ケトン食と共にBKM120を用いて処置されたものと比較したt検定からのp値は、pINSR、pAKT、pS6、およびCl. Casp 3について、それぞれ、0.005、0.005、0.017、および0.028であった。
【図５】図5A〜5Dは、PI3K経路を標的にする作用物質を用いた処置後の血中グルコースおよびC-ペプチドレベルを示している。図5Aは、経時的な血中グルコースレベルをグラフ表示しており、ここで時間0は示されている阻害物質を用いた処置の時点である。図5Bは、経時的な血中グルコースレベルをグラフ表示しており、ここで時間0は示されている追加の阻害物質を用いた処置の時点である。図5Cは、図5Aのマウスから、これらの動物における総インスリン放出の代理として阻害物質処置の240および180分後に採取されたc-ペプチドレベルをグラフ表示しており、PI3K阻害物質およびIGFR/INSR阻害物質がこれらの動物においてインスリン放出を劇的に増加させることを示している。すべての例において、血中グルコースレベルの急性的増加を引き起こした化合物は、血清インスリンレベルも増加させた。図5Dは、図5Bに記載のマウスから、これらの動物における総インスリン放出の代理として阻害物質処置の240および180分後に採取されたc-ペプチドレベルをグラフ表示しており、PI3K阻害物質およびIGFR/INSR阻害物質がこれらの動物においてインスリン放出を劇的に増加させることを示している。すべての例において、血中グルコースレベルの急性的増加を引き起こした化合物は、血清インスリンレベルも増加させた。
【図６】図6A〜6Gは、インビトロでのBKM120の効果に対する図1A〜Dで観察されたインスリンのフィードバックレベルの影響を示している。図6A-1は、MDA-MB-468乳がん細胞の最小成長培地中での細胞増殖をグラフ表示しており、その成長は、マウスにおいてBKM120により誘導されたインスリンの観察されたフィードバックレベル（10ng/ml）の添加によって部分的に救済されている。図6A-2は、BT-549乳がん細胞の最小成長培地中での増殖をグラフ表示しており、その成長は、マウスにおいてBKM120により誘導されたインスリンの観察されたフィードバックレベル（10ng/ml）の添加によって部分的に救済されている。図6A-3は、PC-3前立腺がん細胞の最小成長培地中での増殖をグラフ表示しており、その成長は、マウスにおいてBKM120により誘導されたインスリンの観察されたフィードバックレベル（10ng/ml）の添加によって部分的に救済されている。図6Bは、96時間でcell titer-gloによって測定された、BKM120による用量反応で処置された2体の対象（Pt）由来のオルガノイド培養物（Pt AおよびPt B）においてこれらのインスリンのフィードバックレベルが有する効果を示す細胞生存アッセイをグラフ表示している。図6Cは、図1A〜Dにおいて観察された、マウスにおいてBKM120により誘導されたインスリンの観察されたフィードバックレベルの添加により部分的に救済された最小成長培地中での増殖（コンフルエンス率（%））をグラフ表示している。図6Dは、生理学的に観察されたインスリンのレベル（10ng/ml）による処置ならびに臨床的に関連するPI3K阻害物質GDC-0032およびBYL-719による処置ありおよびなしでのHCT116ネオ細胞の増殖（コンフルエンス率（%））を示している。図6Eは、生理学的に観察されたインスリンのレベル（10ng/ml）による処置ならびに臨床的に関連するPI3K阻害物質GDC-0032およびBYL-719による処置ありおよびなしでのHCT116 PTENノックアウト（KO）細胞の増殖（コンフルエンス率（%））をグラフ表示している。図6Fは、図6Gと同じである、示されている処置条件下でのDLD1-Neoの増殖（コンフルエンス率（%））を示している。図6Gは、図6Fと同じ処置条件下でのDLD-１PTENノックアウト細胞の増殖（コンフルエンス率（%））をグラフ表示している。結腸がん株の同遺伝子セットにおけるPTENの欠損は、PI3K阻害の状況下でインスリンに対する影響を均一に変化させないことに留意されたい。PTEN欠損の状況下で、生理学的レベルのインスリンは、PI3K阻害物質の存在にもかかわらず、HCT116の正常な増殖を回復させ得る。
【図７】図7A〜7Fは、全身インスリンフィードバックを標的にする補助的アプローチと共にまたはそれを用いずPI3K阻害物質で処置されたKPC K8484同種移植片についての血中グルコース、腫瘍体積、ケトン濃度およびトリグリセリドレベルを示している。図7Aは、BYL-719の1回目の投与（45mg/kg）後の、対照食、ケトン食、メトホルミン（250mg/kg）、またはカナグリフロジン（SGLT2i）（6mg/kg）で処置された図3E〜3Gのマウスの血中グルコース曲線をグラフ表示している。図7Bは、PI3K阻害物質なしで、図3A〜3Gに示される代謝調節物質で処置されたマウスの腫瘍体積をグラフ表示している。図7Cは、示されている処置コホートの各々についての平均腫瘍体積（線）を、散布（点）と共にグラフ表示している。図7Dは、ピークSGLT2阻害がPI3K阻害物質処置後のピーク血中グルコースレベルと一致するようPI3K処置の60分前に投与される6mg/kgのカナグリフロジンありまたはなしでBKM120によって毎日処置されたマウスの独立した実験からの腫瘍体積をグラフ表示している。図7Eは、示されているメトホルミン、カナグリフロジン、またはケトン食を用いた前処置ありまたはなしのBKM120の1回の処置後の図3A〜Dに示されるマウスの血中ケトンをグラフ表示している。図7Fは、示されているメトホルミン、カナグリフロジン、またはケトン食を用いた前処置ありまたはなしのBKM120の1回の処置後の図3A〜Dに示されるマウスの熱量アッセイにより決定されたトリグリセリドレベルをグラフ表示している。
【図８】図8A〜8Hは、観察される腫瘍反応の変化におけるインスリン受容体の阻害の役割を示している。図8Aは、図4Aの異種移植片を生成するために使用されたK8484細胞由来の細胞溶解産物の、示されているsh-レニラおよびsh-INSRヘアピンを誘導するドキシサイクリン処置後のウェスタンブロットを示している。図8Bは、カリパスによって測定された、KPC-K8484腫瘍を同種移植された個々のマウスの腫瘍体積を経時的にグラフ表示している。図8Cは、図8Aのマウスの生存曲線をグラフ表示している。図8Dは、示されている処置から240分後のマウスの血中グルコースレベルをグラフ表示している。OSI-906およびBKM120におけるグルコース測定の2つは、検出装置の範囲を超えた（例えば、＞600）。図8Eは、示されている処置から240分後のマウスのc-ペプチドレベルをグラフ表示している。図8Fは、示されている処置の過程内のマウスの質量をグラフ表示している。以前に報告されたように、マウスは、ケトン食の開始によりそれらの質量の10〜20％を失う。図8Gは、ケト食ありまたはなしのOSI-906、INSR/IGFR阻害物質またはGDC-0032処置についての、図8Aの腫瘍の腫瘍体積をグラフ表示している。処置効果は、ケトン食と組み合わせたときに、野生型c57/bl6内で成長させたPIK3CA + MYC変異マウス乳がん同種移植片ES-278において有意に改善された。図8Hは、カリパスにより測定された、KPC同種移植腫瘍を有する野生型c57/bl6マウスの腫瘍体積を経時的にグラフ表示している。マウスを、図4Bにおけるように、BYL-719、ケトン食またはインスリンの組み合わせを用いて示されているように処置した。ケトジェニック-BYL719-インスリンコホートのマウスは、1週間の処置の間に体重を＞20％失ったため、実験を第7日で中止した。
【図９】図9A〜9Eは、膀胱がんの対象由来異種移植モデルおよびPIK3CA変異乳がんの同系同種移植モデルに対するPI3K阻害物質処置の影響を示している。図9Aは、膀胱がんを有する対象（対象C）から得られた、全PI3K阻害物質GDC-0941またはPI3K-β抑制化合物GDC-0032を単独でまたはケトン食と共に用いて処置された対象由来子宮内膜異種移植片（PDX）の腫瘍体積を経時的にグラフ表示している。線は、各処置グループの平均腫瘍体積を示しており、点は個々の腫瘍体積を経時的に示している。腫瘍は、処置の開始前に、それらの直径が0.6cmより大きくなるまで成長させた。図9Bは、第12日の収集時点で採取された（図9Aの）腫瘍量をグラフ表示している。図9Cは、示されているようにBKM120単独でまたはケトン食と組み合わせて処置された、PIK3CA（H1047R）変異マウス乳がんの正所性同種移植片ES272を有するマウスの腫瘍成長を経時的にグラフ表示している。図9Dは、示されているようにBKM120単独でまたはケトン食と組み合わせて処置された、PIK3CA（H1047R）変異マウス乳がんの正所性同種移植片ES272を有するマウスの収集時の腫瘍量をグラフ表示している。図9Eは、図9C〜9Dに示されているマウスの質量を経時的にグラフ表示している。
【図１０】図10A〜10Eは、野生型c57/bl6マウスの横腹で成長させた正所性Kras-Tp53-Pdx-Cre (KPC) K8082腫瘍モデルの成長に対する、ケトン食ありまたはなしのカパニリシブの影響を示している。図10Aは、その横腹で成長させ、示されているようにBAY 80-6946単独でおよび示されているようにケトン食の前処置と組み合わせて処置されたKPC K8082同種移植片を有するマウスの生存率をグラフ表示している（この研究における、BAY 80-6946を、BAY 80-6946とケトン食の組み合わせと比較するp値は、マンテル・コックスログランク検定により0.0019である）。図10Bは、個々の線でグラフ化されたこのコホートの各腫瘍の体積をグラフ表示している。図10Cは、処置から240分後に図10Bおよび10Cの動物から採取されたサンプルの1回の血中グルコース測定値をグラフ表示している。図10Dは、処置から240分後に図10Bおよび10Cの動物から採取されたサンプルのc-ペプチド測定値をグラフ表示している。図10Eは、図10A〜10Dに記載される動物の処置中の経時的な質量をグラフ表示している。腫瘍は、処置の開始前に、それらの直径が＞0.6cmとなるまで成長させた。
【図１１】図11A〜11Fは、AMLの同系モデルにおけるBKM120/ケトジェニック組み合わせの影響を示している。図11Aは、示されている処置の間のマウスにおける（mCherryによって報告される）AML量のIVIS画像を示している。図11Bは、BKM120単独でまたはケトン食と組み合わせて処置されたAMLの同系モデルを有するマウスの生存率をグラフ表示している。個々の線は、BKM120処置の開始前（前）またはBKM120処置の開始と同時（同時）のケトン食の開始を示しており、両方とも、ケトン食の追加によってBKM120の効果が有意に強化されたことを示している（前および同時についてそれぞれp=0.0316および0.349）。アスタリスク（*）は、これらのマウスにおいて腫瘍量に起因して典型的に見られる死ではなく、CNSに浸潤したAMLに起因する麻痺のために屠殺されたマウスを示している。BKM+ケトン食グループのマウスは、高い頻度で麻痺のために屠殺され、これは他の処置グループにおける高頻度の死因ではなかったことが注目される。図11Cは、骨髄におけるパーセントAML細胞により測定される、図4A〜4Eに示されるAMLモデルの疾患量をグラフ表示している。図11Dは、各処置グループの脾臓重量をグラフ表示している。図11Eは、BKM120および／またはケトン食で前処置されたマウスにおけるAML量をグラフ表示しており、AML研究において観察された効果がこれらの前処置に関連する移植の問題の結果でないことを示している。図11Fは、示されているようにBKM120またはケトン食を用いて、この食事およびBKM120治療が同日に開始されるよう（同時処置）処置されたマウスの画像を示している。
【図１２】図12A〜12Cは、グルコース／インスリンフィードバックを同時に標的にする複数のアプローチのインビボでの影響を示している。図12Aは、メトホルミン前処置、SGLT2阻害物質（SGLT2i）前処置、ケトン食単独、またはそれらの組み合わせの後のBKM120の1回の投薬による処置後の、同系K8484 KPC同種移植腫瘍を有する野生型c57/bl6マウスにおける血中グルコースレベルをグラフ表示している（N=4/アーム）。図12Bは、メトホルミン前処置、SGLT2阻害物質（SGLT2i）前処置、ケトン食単独、またはそれらの組み合わせと共にBKM120の1回の投薬を用いた処置後の、同系K8484 KPC同種移植腫瘍を有する野生型c57/bl6マウスにおけるケトンレベルをグラフ表示している（N=4/アーム）。図12Cは、メトホルミン前処置、SGLT2阻害物質（SGLT2i）前処置、ケトン食単独、またはそれらの組み合わせと共にBKM120の1回の投薬を用いた処置後の、同系K8484 KPC同種移植腫瘍を有する野生型c57/bl6マウスにおけるc-ペプチドレベルをグラフ表示している（N=4/アーム）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
詳細な説明
本開示は全体として、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための組成物および方法に関する。この方法は、グルコース代謝の調節物質の投与、対象の代謝状態に影響を及ぼす食事の使用、またはそれらの組み合わせを含み得る。いくつかの例において、この方法は、経路阻害物質（例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの阻害物質）の同時投与およびグルコース代謝の調節物質の投与を含む。いくつかの例において、この処置方法は、処置中にケトン食を摂取している対象への経路阻害物質の投与を含む。本開示はさらに、経路阻害物質とグルコース代謝の調節物質とを含む薬学的組成物に関する。
【００２５】
いくつかの研究は、グルコース代謝の様々な調節物質単独の投与またはインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の様々な阻害物質の投与が、好ましくない安全性プロフィールおよび最適でない抗がん活性に関連し得ることを示している。しかし、本明細書に記載されるタイプの併用療法は、そのような副作用を減少または除去し得る。例えば、阻害物質は、他の治療用物質および／またはケトン食と組み合わせた場合に、より少ない用量またはより短い期間で投与され得る。そのような併用療法は、軽減された毒性を提供し得、かつ薬物単独治療の単剤療法の副作用の一部を回避し得る。
【００２６】
インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路は、細胞のシグナル伝達におけるその中心的役割から当技術分野において期待されていたほど、投薬対象の標的であることは示されていない。20種類を超えるPI3K阻害物質が臨床試験に入っているが、がん治療における使用に関して承認されたのは2つのみ（イデラリシブおよびコパンリシブ）である。これらの剤は、主としてより広範囲に変異するPIK3CAによりコードされる酵素であるp110αを標的にするのではなくPIK3CDによりコードされる酵素p110Δを標的にすることにより、リンパ腫の治療において効果を発揮する。p110αを標的にするいくつかの薬物は、承認試験に入ったが、その毒性プロフィールを管理するのが困難であり、その応答は期待されていたほどPIK3CA変異に相関しなかった。（Massacesi, C. et al. PI3K inhibitors as new cancer therapeutics: implications for clinical trial design. Onco Targets Ther 9, 203-210 (2016); Mayer, I. A. et al. A Phase Ib Study of Alpelisib (BYL719), a PI3Kalpha-Specific Inhibitor, with Letrozole in ER+/HER2- Metastatic Breast Cancer. Clin Cancer Res 23, 26-34 (2017)）。
【００２７】
本明細書において開示されるように、PI3Kの薬理学的遮断は、血清グルコースを上昇させ、血清インスリンを引き上げる。この高インスリン血は、投薬から1または2時間以内に腫瘍においてPI3KおよびmTORシグナル伝達経路を再活性化させ、それによってPI3K遮断の効果を弱める。本開示は、血清インスリンを減少させる様々な介入を提供する。例えば、本明細書に記載される方法は、メトホルミン、Na+/グルコース共輸送体阻害物質の投与、ケトン食の使用、またはそれらの組み合わせを含み得る。本明細書に示されるように、インビボで腫瘍として成長させたヒト腫瘍オルガノイドおよび細胞株ならびに遺伝子操作された腫瘍の多様なグループが、対象がケトン食を摂っていた場合にPI3K阻害物質に対する強化された応答を示す。この強化された応答は、PIK3CA変異を有するまたは有さない腫瘍において見いだされた。これらの結果は、グルコース代謝の調節物質を用いた対象の処置および／またはケトン食による対象の管理が、広範囲のがんにおいてPI3K阻害物質に対する対象の応答を強化することを示している。
【００２８】
グルコース代謝の調節物質およびケトン食は、全PI3K阻害物質GDC-0941、PI3K-β抑制化合物GDC-0032、mTOR/PI3K二重阻害物質GDC-0980、経口的に生物利用可能なクラスI PI3Kαアイソフォームの阻害物質セラベリシブ（TAK-117）、および最近承認されたPI3K-α/δ阻害物質コパンリシブを含む、BKM120およびBYL719に加えてPI3K経路を標的にする数多くのいろいろな作用物質を含む、経路阻害物質による、薬物効果を改善する。
【００２９】
例えば、BKM120へのケトン食の追加は、PTEN/PIK3CA変異子宮内膜PDX腫瘍において、BKM120単独で処置された腫瘍と比較して、インスリンシグナル伝達の免疫組織化学マーカーを減少させた。これらの腫瘍において、ケトン食は、リン酸化インスリン受容体、リン酸化AKT、およびリン酸化S6のレベルを減少させるBKM120の能力を強化した。シグナル伝達のそのような減少は、Ki67染色によって示される細胞増殖のレベルの低下および切断型カスパーゼ3染色によって示されるアポトーシスのレベルの増加に相関した。
【００３０】
1つの態様において、本開示は細胞増殖を阻害する方法を含み、該方法は、細胞を、グルコース代謝の調節物質の有効量と接触させる工程、および、細胞をインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の少なくとも1つの阻害物質の有効量と接触させる工程を含み、それによって細胞増殖を阻害する。特定の態様において、少なくとも1つの阻害物質は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼを阻害し、それによって細胞増殖を阻害する。特定の態様において、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路は、哺乳類、例えばヒトのインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路である。この方法は、様々な態様において、インビボ、エクスビボ、またはインビトロで実施され得る。
【００３１】
別の態様において、本開示は細胞増殖性疾患を処置する方法を含み、該方法は、それを必要とする対象に、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の少なくとも1つの阻害物質の有効量を投与する工程、および、対象に、ケトン食を与えかつ／またはグルコース代謝の少なくとも1つの調節物質を投与する工程を含み、それによって対象における細胞増殖を阻害する。特定の態様において、対象にケトン食が与えられる。特定の態様において、対象にグルコース代謝の調節物質が投与される。特定の態様において、対象に、ケトン食およびグルコース代謝の調節物質の両方が与えられる。特定の態様において、少なくとも1つの阻害物質は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼを阻害し、それによって細胞増殖を阻害する。特定の態様において、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路は、哺乳類、例えばヒトのインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路である。
【００３２】
本明細書において開示される任意の方法の特定の態様において、「投与」は、例えば後の時点で調査もしくは投与されるよう、経路阻害物質、グルコース代謝の調節物質、および／もしくはケトン食を対象に提供すること、または経路阻害物質、グルコース代謝の調節物質、および／もしくはケトン食の処方箋を対象に提供することを含む。特定の態様において、ケトン食の「投与」は、ケトン食を用いるよう対象に指示することを含む。
【００３３】
本明細書において開示される方法および組成物は、経路阻害物質（例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路の阻害物質）を用いた処置の効果を増加させるために使用され得る。したがって、本開示は、経路阻害物質（例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路の阻害物質）を用いた処置の有効性または効果を増加させるための方法を提供する。そのような方法は、対象を、経路阻害物質の有効量および任意でグルコース代謝の調節物質の有効量を用いて処置する工程を含み得る。本開示はまた、経路阻害物質（例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路の阻害物質）を用いた処置の有効性または効果を増加させるための方法を提供する。そのような方法は、対象を有効量の経路阻害物質で処置する工程を含み得、対象は処置の間ケトン食を摂取する。対象は、そのような処置を必要とする対象であり得る。あるいは、処置は、対象における疾患の発症または発生を減少させるために使用され得る。
【００３４】
本明細書において開示される方法および組成物は、より低用量の経路阻害物質の使用を可能にし得る。したがって、本開示は、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための方法を提供し、該方法は、それを必要とする対象に、経路阻害物質（例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路の阻害物質）の有効量およびグルコース代謝の調節物質の有効量を投与する工程を含み、有効量の経路阻害物質は、グルコース代謝の調節物質を用いた処置を行わない場合の有効量よりも少ない量である。
【００３５】
本開示はまた、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための方法を提供し、該方法は、それを必要とする対象に、有効量の経路阻害物質（例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路の阻害物質）を投与する工程を含み、対象は処置の間ケトン食を摂取し、有効量の経路阻害物質は、処置の間対象がケトン食を摂取しない場合の有効量よりも少ない量である。特定の態様において、有効量の経路阻害物質は、グルコース代謝の調節物質および／またはケトン食と組み合わせて使用される場合に、単独で使用される場合の経路阻害物質の量の90％未満、80％未満、70％未満、60％未満、50％未満、40％未満、または30％未満である。
【００３６】
本明細書において開示される方法および組成物は、経路阻害物質のより低頻度の投与を可能にし得る。したがって、本開示は、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための方法を提供し、該方法は、それを必要とする対象に、経路阻害物質（例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路の阻害物質）の有効量およびグルコース代謝の調節物質の有効量を投与する工程を含み、経路阻害物質は、グルコース代謝の調節物質を用いた処置を行わない場合に効果的な頻度よりも少ない頻度で投与される。本開示はまた、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための方法を提供し、該方法は、それを必要とする対象に、経路阻害物質（例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTORシグナル伝達経路の阻害物質）の有効量を投与する工程を含み、対象は処置の間ケトン食を摂取し、経路阻害物質は、処置の間対象がケトン食を摂取しない場合に効果的な頻度よりも少ない頻度で投与される。例えば、経路阻害物質またはグルコース代謝の調節物質が単独で投与される場合よりも少なくとも1回、または少なくとも2回、または少なくとも3回、または少なくとも4回、または少なくとも5回、または少なくとも6回、または少なくとも7回、または少なくとも8回、または少なくとも10回、または少なくとも13回、または少なくとも15回少ない経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質の投薬が、処置期間の間に行われ得る。
【００３７】
PI3Kシグナル伝達経路に関連する疾患または障害
「PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害」という用語は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の1つまたは複数のメンバーにおける機能獲得または機能欠損により引き起こされる疾患または障害を表すものと広義に解釈されることが意図されている。「PI3Kシグナル伝達経路に関連する疾患または障害」は、哺乳類、例えばヒト、家畜動物、動物園の動物または実験動物の疾患または障害である。
【００３８】
「PI3Kシグナル伝達経路に関連する疾患または障害」という用語は、PI3Kの特定の形態に限定されない。PI3K遺伝子は複数存在し、この句はそれらのいずれかに関連する疾患およびまたは障害を包含する。ヒトPI3K遺伝子は、少なくとも表1に列挙される遺伝子を含む。
【００３９】
（表１）PI3K遺伝子
2021525802.tif 000003
【００４０】
「PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害」という用語は、PI3Kにおける機能獲得または機能欠損により直接的に引き起こされる疾患または障害に限定されず、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の他の遺伝子における機能獲得または機能欠損により引き起こされる疾患または障害も包含する。PI3Kシグナルの上流および下流の調節因子は、多くの薬物標的、例えば、シグナル受容体、タンパク質キナーゼB（AKTとして公知）、ラパマイシン標的タンパク質（mTOR）、およびその他を含む。
【００４１】
「PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害」という用語は、特定の疾患病理に限定されない。病理学的に異なる疾患および障害は、しばしば、共通の機構的土台を有している。機構ベースの処置は、したがって、従来から、その疾患または障害の組織起源または病理学的特徴によってではなく、標的の機構の点で定義される。
【００４２】
PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、したがって、様々なタイプの疾患または障害を含む。1つの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、細胞増殖性疾患である。1つの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、神経変性疾患である。1つの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、炎症疾患または状態である。1つの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、代謝疾患である。
【００４３】
いくつかの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、1つまたは複数の白血病（例えば、急性白血病、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、急性骨髄芽球性白血病、急性前骨髄球性白血病、急性骨髄単球性白血病、急性単球性白血病、急性赤白血病、慢性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病）、真性多血症、リンパ腫（ホジキン病、非ホジキン病）、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、重鎖病および固形腫瘍、例えば、肉腫およびがん腫（例えば、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨原性肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ肉腫、リンパ管内皮肉腫（lymphangioendothelio sarcoma）、滑膜肉腫、中皮腫、ユーイング腫、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸がん、膵臓がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、扁平上皮がん、基底細胞がん、腺がん、汗腺がん、皮脂腺がん、乳頭がん、乳頭腺がん、嚢胞腺がん、髄様がん、気管支原性がん、腎細胞がん、ヘパトーマ、胆管がん、絨毛がん、精上皮腫、胎児性がん、ウィルムス腫瘍、子宮頸がん、子宮がん、精巣がん、肺がん、小細胞肺がん、膀胱がん、上皮がん、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽腫、聴神経腫、乏突起神経膠腫、神経鞘腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽腫および網膜芽腫）、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない細胞増殖性疾患である。
【００４４】
いくつかの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、脳外傷、脊髄外傷、末梢神経系に対する外傷、アルツハイマー病、ピック病、びまん性レビー小体病、進行性核上性麻痺（スティール・リチャードソン症候群）、多系統変性症（シャイ・ドレーガー症候群）、筋萎縮性側索硬化症を含む運動神経疾患、変性失調症（degenerative ataxias）、大脳皮質基底核変性症、グアムのALS・パーキンソン・認知症複合病、亜急性硬化性全脳炎、ハンチントン病、パーキンソン病、シヌクレイン病、原発性進行性失語、線条体黒質変性症、マシャド・ジョセフ病／脊髄小脳変性症3型およびオリーブ橋小脳変性症、ジル・ドゥ・ラ・トゥレット病、球麻痺および仮性球麻痺、脊髄性および球脊髄性筋萎縮症（ケネディ病）、原発性側索硬化症、家族性痙性対麻痺、ウェルドニッヒ・ホフマン病、クーゲルベルグ・ウェランダー病、テイ・サックス病、サンドホフ病、家族性痙性疾患、ウォルファールト・クーゲルベルグ・ウェランダー病、痙性対麻痺、進行性多巣性白質脳症、およびプリオン病（クロイツフェルト・ヤコブ病、ゲルストマン・ストロイスラー・シャインカー病、クールー、および致死性家族性不眠症を含む）、加齢性認知症、血管性認知症、びまん性白質病（ビンスヴァンガー病）、内分泌または代謝由来の認知症、頭部外傷およびびまん性脳損傷の認知症、拳闘家認知症または前頭葉型認知症、塞栓性閉塞および血栓性閉塞を含む脳虚血または梗塞に起因する神経変性障害、ならびに任意のタイプの頭蓋内出血、頭蓋内および脊椎内病巣、遺伝性脳アンギオパチー、遺伝性アミロイド、ダウン症候群、マクログロブリン血症、二次性家族性地中海熱、マックル・ウェルズ症候群、多発性骨髄腫、膵臓関連アミロイドーシス、心臓関連アミロイドーシス、慢性血液透析関節症、フィンランド型アミロイドーシス、アイオワ型アミロイドーシス、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない神経変性疾患である。
【００４５】
いくつかの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、II型糖尿病、インスリン抵抗性心血管疾患、不整脈、アテローム硬化症、冠動脈疾患、高トリグリセリド血症、脂質異常症、網膜症、腎症、神経症、肥満および黄斑浮腫、回腸炎、潰瘍性大腸炎、バレット症候群、クローン病、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない炎症性障害である。
【００４６】
いくつかの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、II型糖尿病、インスリン抵抗性心血管疾患、不整脈、アテローム硬化症、冠動脈疾患、高トリグリセリド血症、脂質異常症、網膜症、腎症、神経症、肥満、黄斑浮腫、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない代謝疾患である。
【００４７】
本開示の方法のいくつかの態様において、対象は、処置未経験である。いくつかの態様において、対象は、高血糖に対して抵抗性である。いくつかの態様において、対象は、高血糖ではない。いくつかの態様において、対象は、処置前に高血糖ではない。いくつかの態様において、対象は、低血糖である。いくつかの態様において、対象は、血糖管理を示す。いくつかの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、グルコースホメオスタシスの不調を伴うものである。いくつかの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、グルコースホメオスタシスの不調を伴うものである。いくつかの態様において、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害は、正常なグルコースホメオスタシスを伴うものである。いくつかの例において、対象は、処置を必要とする対象である。しかし、いくつかの例において、対象は、疾患または障害の発症または発生を減らすために処置される。
【００４８】
グルコース代謝の調節物質
本開示の組成物および方法は、いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質を含み得る。様々なグルコース代謝の調節物質が使用され得、非限定的に、脂質、アミノ酸、低分子薬、抗体、タンパク質、核酸および遺伝子編集システムを含み得る。いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質は、グルコース代謝を阻害する。例えば、グルコース代謝の調節物質は、グルコース取り込み阻害物質であり得る。いくつかの態様において、グルコース取り込み阻害物質は、ナトリウム・グルコース輸送体タンパク質の阻害物質であり得る。いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質は、グルコース輸送体の阻害物質であり得る。いくつかの態様において、グルコース取り込み阻害物質は、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質1（SGLT1）阻害物質、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（SGLT2）阻害物質またはSGLT1/SGLT2二重阻害物質からなる群より選択され得る。
【００４９】
グルコース代謝の調節物質は、いくつかの例において、対象がケトン食を摂取している間にまたは対象にケトン食が与えられている間に、投与され得る。
【００５０】
グルコースは、生体におけるエネルギー生産に必須であり、グルコース輸送体は、様々な器官において重要な役割を果たしている。グルコース輸送体は、2つのファミリーに分類される。促進性グルコース輸送体（GLUT）は、促進拡散によってグルコースを輸送する。ナトリウム・グルコース共役輸送体（sodium-glucose-liked transporter: SGLT）は、膜を通じた電気化学的勾配を利用してナトリウムイオンとグルコース（または他の物質）を共輸送する（Harada et al. Role of sodium‐glucose transporters in glucose uptake of the intestine and kidney. J Diabetes Investig. 2012 Aug 20; 3(4): 352-353.; Gallo et al. Probing SGLT2 as a therapeutic target for diabetes: Basic physiology and consequences. Diab Vasc Dis Res. 2015 Mar; 12(2): 78-89; Wright et al. Biology of Human Sodium Glucose Transporters. Physiological Reviews. 91(2):733-794 (2011)）。6つのSGLTタンパク質および遺伝子ファミリーが表2に示されている。特定の態様において、グルコース代謝の調節物質は、1つまたは複数のSGLTタンパク質を阻害する。
【００５１】
（表２）ナトリウム依存的グルコース輸送体および組織分布
2021525802.tif 000004
【００５２】
いくつかの態様において、グルコース取り込み阻害物質は、ダパグリフロジン、エンパグリフロジン、カナグリフロジン、イプラグリフロジン、トホグリフロジン、セルグリフロジンエタボナート、レモグリフロジンエタボナート、エルツグリフロジン、ソタグリフロジン、コナグリフロジン、またはそれらの組み合わせであり得る。いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質は、メトホルミンであり得る。いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質は、インスリン受容体/IGF1受容体阻害物質であり得る。いくつかの態様において、グルコース代謝の調節物質は、リンシチニブ（OSI-906）であり得る。
【００５３】
ダパグリフロジン（米国における商品名Farxiga（商標）、欧州およびロシアおける商品名Forxiga（商標））は、2型糖尿病を処置するために使用される、グリフロジンクラスの薬物である。それは、AstraZenecaとの協力関係の下、Bristol-Myers Squibbによって開発された。ダパグリフロジンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000005
を有する。
【００５４】
エンパグリフロジン（商品名Jardiance（商標））は、2014年に成人における2型糖尿病の処置に関して承認された、グリフロジンクラスの薬物である。それは、Boehringer IngelheimおよびEli Lilly and Companyによって開発された。エンパグリフロジンは、SGLT2の阻害物質であり、血中の糖分を腎臓により排出させ、尿中に除去させる。エンパグリフロジンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000006
を有する。
【００５５】
カナグリフロジン（商品名Invokana（商標）またはSulisent（商標））は、2型糖尿病の処置に使用される薬品である。それはグリフロジンクラスまたはSGLT2阻害物質クラスのものである。カナグリフロジンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000007
を有する。
【００５６】
イプラグリフロジン（商品名Suglat（商標）およびJardiance（商標））は、2型糖尿病の処置のための医薬である。Astellas PharmaおよびKotobuki Pharmaceuticalにより共同開発されたイプラグリフロジンは、2型糖尿病を有する成人における血糖管理を改善するための食事および運動への補助薬として承認された。イプラグリフロジンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000008
を有する。
【００５７】
トホグリフロジン（コード名CSG452）は、糖尿病の処置のための実験的薬物であり、KowaおよびSanofiと共同でChugai Pharmaによって開発中である。それは、SGLT2の阻害物質である。トホグリフロジンは、日本におけるこの症例について、単剤療法または他の抗高血糖剤との併用のいずれかとして、世界で最初の承認を受けた。トホグリフロジンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000009
を有する。
【００５８】
セルグリフロジンエタボナート（コード名GW869682X）は、GlaxoSmithKlineによって開発されている調査中の抗糖尿病薬である。それは、SGLT2阻害物質である。セルグリフロジンエタボナートは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000010
を有する。
【００５９】
レモグリフロジンエタボナートは、非アルコール性脂肪性肝炎（「NASH」）および2型糖尿病の処置のために提案されているグリフロジンクラスの薬物である。レモグリフロジンは、Avolynt, Incによって開発中である。レモグリフロジンエタボナートは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000011
を有する。
【００６０】
エルツグリフロジン（商品名Steglatro（商標））は、2型糖尿病の処置のための薬物である。米国において、それは、単剤療法としてならびにシタグリプチンまたはメトホルミンのいずれかとの固定用量の組み合わせとしての使用に関して食品医薬品局に承認された。エルツグリフロジンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000012
を有する。
【００６１】
ソタグリフロジンまたはLX4211は、1型および2型糖尿病の処置のために現在Lexicon Pharmaceuticalsによって開発されている経口送達される低分子化合物である。ソタグリフロジンは、SGLT1およびSGLT2を阻害する。ソタグリフロジンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000013
を有する。
【００６２】
カナグリフロジン（商品名InvokanaまたはSulisent）は、2型糖尿病の処置のために使用される医薬品である。それは、グリフロジンクラスまたはSGLT2阻害物質クラスのものである。カナグリフロジンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000014
を有する。
【００６３】
メトホルミンは、特に体重超過な人々における、2型糖尿病の処置のための第一線の医薬品である。メトホルミンは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000015
を有する。
【００６４】
リンシチニブ（コード名OSI-906）は、様々なタイプのがんの処置のための実験的薬物候補である。いくつかの例において、それは、グルコース代謝の調節物質、経路阻害物質またはその両方として作用し得る。それは、インスリン受容体およびインスリン様成長因子1受容体（IGF-1R）の阻害物質である（Fassnacht et al. Linsitinib (OSI-906) versus placebo for subjects with locally advanced or metastatic adrenocortical carcinoma: a double-blind, randomized, phase 3 study. Lancet Oncology. 16(4):426-435 (2015)）。リンシチニブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000016
を有する。
【００６５】
いくつかの例において、グルコース代謝の調節物質は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質と同時に投与され得る。いくつかの例において、グルコース代謝の調節物質は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質の前に投与され得る。いくつかの例において、グルコース代謝の調節物質は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質が投与された後に投与され得る。ケトン食は、グルコース代謝の調節物質が投与される前、投与されている間、または投与された後に、摂取され得るかまたは与えられ得る。
【００６６】
経路阻害物質
いくつかの態様において、本開示は、対象に有効量の経路阻害物質を投与する工程を含むPI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置する方法を提供する。いくつかの態様において、本開示は、対象に有効量の経路阻害物質を投与する工程を含み、対象が処置の間ケトン食を摂取している、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置する方法を提供する。対象は、そのような処置を必要とする対象であり得る、または対象は、疾患もしくは障害の発症もしくは発生を減少させるよう処置され得る。いくつかの態様において、経路阻害物質は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼを阻害することができる。いくつかの態様において、経路阻害物質は、1つまたは複数の標的、例えば、INSR/IGFR、PI3K、AKT、mTORのいずれかまたはそれらの組み合わせを阻害することができる。いくつかの態様において、経路阻害物質は、PI3Kを阻害することができる。いくつかの態様において、軽阻害物質は、p110-α、p110-β、p110-γ、p110-δ、p85-α、p85-β、p55-γ、p150、p101、p87、PI3K-C2α、PI3K-C2β、PI3K-C2γ、およびVps34の1つまたは複数を阻害することができる。
【００６７】
いくつかの態様において、経路阻害物質は、イデラリシブ、コパンリシブ、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、アピトリシブ（GDC-0980）、セラベリシブ（TAK-117）、ダクトリシブ、アペリシブ、MK2206、リンシチニブ（OSI-906）、またはそれらの組み合わせであり得る。
【００６８】
イデラリシブ（商品名Zydelig（商標）、コード名GS-1101またはCAL-101）は、特定の血液学的悪性腫瘍の処置のために使用される薬物である。この物質は、ホスホイノシチド3-キナーゼ阻害物質として作用する。より具体的に、それは、酵素ホスホイノシチド3-キナーゼ（PI3K）のデルタアイソフォームであるp110-δをブロックする。それは、Gilead Sciencesによって開発された。イデラリシブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000017
を有する。
【００６９】
コパンリシブ（商品名Aliqopa（商標）、コード名BAY 80-6946）は、Bayer HealthCare Pharmaceuticals Inc.によって開発された、少なくとも2つの全身療法を事前に受けている再発濾胞性リンパ腫を経験した成人対象の処置に関して承認されたキナーゼ阻害物質である。コパンリシブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000018
を有する。
【００７０】
ブパルリシブ（コード名BKM120）は、強力な抗新生物活性を有する、脂質キナーゼのクラスIホスファチジルイノシトール3-キナーゼ（PI3K）ファミリー共通の、経口的に生物利用可能な特異的経口阻害物質である。ブパルリシブは、ATP競合的な様式でクラスI PIK3を特異的に阻害し、それによって二次メッセンジャーであるホスファチジルイノシトール-3,4,5-三リン酸の産生およびPI3Kシグナル伝達経路の活性化を阻害する。ブパルリシブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000019
を有する。いくつかの研究は、BKM120単独の投与が、進行性または再発性子宮内膜がんにおいて好ましくない安全性プロフィールおよび最小限の抗腫瘍活性に関連し得ることを示している。しかし、本明細書に記載されるタイプの併用療法は、そのような副作用を減少または排除し得る。例えば、BKM120は、他の治療用物質および／またはケトン食と組み合わされた場合、より低用量で投与され得る。そのような併用療法は、減少した毒性を提供し得、副作用を回避し得る。
【００７１】
アルペリシブ（コード名BYL719）は、強力な抗新生物活性を有する経口的に生物利用可能なホスファチジルイノシトール3-キナーゼ（PI3K）阻害物質である。アルペリシブは、PIK3を特異的に阻害し、それによってPI3Kシグナル伝達経路の活性化を阻害する。アルペリシブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000020
を有する。
【００７２】
Rocheによって開発されたタセリシブ（コード名GDC-0032）は、強力な抗新生物活性を有する、クラスIホスファチジルイノシトール3-キナーゼ（PI3K）αアイソフォーム（PIK3CA）の経口的に生物利用可能な阻害物質である。タセリシブは、PIK3CAおよびその変異形態を選択的に阻害し、PIK3CA発現腫瘍細胞において腫瘍細胞のアポトーシスおよび成長阻害をもたらし得る。タセリシブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000021
を有する。
【００７３】
Rocheによって開発されたピクチリシブ（コード名GDC-0941）は、無細胞アッセイにおいて3 nMのIC50を示すPI3Kα/δの強力な阻害物質であり、p110β（11倍）およびp110γ（25倍）に対しても中程度の選択性を示す。ピクチリシブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000022
を有する。
【００７４】
アピトリシブ（コード名GDC-0980、RG7422）は、無細胞アッセイにおいてそれぞれ5 nM/27 nM/7 nM/14 nMのIC50を示す、PI3Kα/β/δ/γに対する強力なクラスI PI3K阻害物質である。アピトリシブはまた、無細胞アッセイにおいて17 nMのKiを示すmTOR阻害物質でもある。アピトリシブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000023
を有する。
【００７５】
セラベリシブ（MLN1117、INK1117およびTAK-117としても公知）は、クラスIホスホイノシチド3-キナーゼ（PI3K）αアイソフォームの経口的に生物利用可能な阻害物質である。セラベリシブは、PI3K/Akt/mTOR経路においてPIK3CAの変異体を含むPI3Kαキナーゼを選択的に阻害する。セラベリシブは、以下の構造：
2021525802.tif 000024
を有する。
【００７６】
ダクトリシブ（コード名NVP-BEZ235およびBEZ-235）は、PI3K阻害物質として作用するイミダゾキノリン誘導体である。ダクトリシブはまた、mTORも阻害する。ダクトリシブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000025
を有する。
【００７７】
MK2206は、強力な抗新生物活性を有するセリン／スレオニンタンパク質キナーゼAkt（タンパク質キナーゼB）の経口的に生物利用可能なアロステリック阻害物質である。MK2206は、非ATP競合的な様式でAktに結合してその活性を阻害する。MK2206は、以下の化学構造：
2021525802.tif 000026
を有する。
【００７８】
リンシチニブ（コード名OSI-906）は、様々なタイプのがんの処置のための実験的薬物候補である。いくつかの例において、それは、グルコース代謝の調節物質、経路阻害物質、またはその両方として作用し得る。それは、インスリン受容体およびインスリン様成長因子1受容体（IGF-1R）の阻害物質である（Fassnacht et al. Linsitinib (OSI-906) versus placebo for subjects with locally advanced or metastatic adrenocortical carcinoma: a double-blind, randomized, phase 3 study. Lancet Oncology. 16(4):426-435 (2015)）。リンシチニブは、以下の化学構造：
2021525802.tif 000027
を有する。
【００７９】
いくつかの例において、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの阻害物質の組み合わせが使用され得るまたは対象に投与され得る。例えば、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの阻害物質は、ブパルリシブ（BKM120）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、またはリンシチニブ（OSI-906）のうちの2つまたはそれ以上の組み合わせであり得る。
【００８０】
経路阻害物質およびグルコース代謝の調節物質の両方の使用を含む方法、ならびに経路阻害物質およびグルコース代謝の調節物質の両方を含む組成物、の特定の態様において、表6の任意の列に示される剤の任意の組み合わせを含む組み合わせが使用され得る。
【００８１】
（表６）グルコース代謝の調節物質と経路阻害物質の組み合わせ
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【００８２】
いくつかの例において、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質は、グルコース代謝の調節物質と同時に投与され得る。いくつかの例において、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質は、グルコース代謝の調節物質の前に投与され得る。いくつかの例において、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質は、グルコース代謝の調節物質の後に投与され得る。ケトン食は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質が投与される前、投与されている間、または投与された後に、摂取され得るかまたは与えられ得る。
【００８３】
ケトン食
いくつかの態様において、本開示は、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置する方法を提供し、処置の間、対象はケトン食を摂取する。いくつかの態様において、この方法は、ケトン食を対象に与える工程を含む。
【００８４】
いくつかの例において、ケトン食を摂取しているまたはケトン食が与えられている間に、対象に、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質が投与され得る。いくつかの態様において、この方法は、ケトン食を与えている間におよび／またはインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質を投与している間に、対象にグルコース代謝の調節物質の有効量を投与する工程を含み得る。
【００８５】
いくつかの態様において、対象は、経路阻害物質の投与の前にケトン食を摂取する。いくつかの態様において、対象は、経路阻害物質の投与の後にケトン食を摂取する。いくつかの態様において、対象は、経路阻害物質の投与と同時にケトン食を摂取する。
【００８６】
ケトン食は、1970年以降、てんかん性の対象において使用されており、通常の洋食と比較して血中グルコースレベルを減少させ、インスリン感受性を増大させることが示されている（Hopkins, B. D., Goncalves, M. D. & Cantley, L. C. Obesity and Cancer Mechanisms: Cancer Metabolism. J Clin Oncol 34, 4277-4283, doi:10.1200/JCO.2016.67.9712 (2016); Sampaio, L. P. Ketogenic diet for epilepsy treatment. Arq Neuropsiquiatr 74, 842-848, doi:10.1590/0004-282X20160116 (2016)）。いくつかの態様において、ケトン食は、高脂肪、低炭水化物食を含む。いくつかの態様において、ケトン食は、修正アトキンス食よりも厳格である。いくつかの態様において、ケトン食は、定義された量のカロリー、果物、およびタンパク質の摂取を含む。ケトン食は、多くの大病院で利用可能である。
【００８７】
古典的なケトン食は、設定された比率の脂肪のグラム数 対 炭水化物およびタンパク質のグラム数によって定義される。最も一般的な比率は、3：1または4：1の脂肪のグラム数 対 炭水化物およびタンパク質のグラム数である。この古典的ケトン食において、エネルギーのおよそ90％は脂肪由来であり、10％は炭水化物およびタンパク質の組み合わせ由来である。カロリーは典型的に、年齢別の一日の推奨の80〜90％に制限される。いくつかの例において、この食事を摂取している対象に対して、果物の制限が課される。
【００８８】
実験目的で有用なケトン食は、1つの例において、ThermoFischer（登録商標）から入手可能なAIN-76A精製のラットおよびマウス食またはその等価物である。
【００８９】
いくつかの態様において、ケトン食は、タンパク質を最大で5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、または15％含み、食事の残りの部分は、脂肪、繊維、灰分および炭水化物から構成される。いくつかの態様において、ケトン食は、炭水化物を最大で2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、または10％含み、食事の残りの部分は脂肪、繊維、灰分およびタンパク質から構成される。いくつかの態様において、ケトン食は、グラム数で測定される脂肪ならびにグラム数でひとまとめにして測定される炭水化物およびタンパク質を、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、または4.5対1の脂肪対炭水化物／タンパク質の比で含む。ケトン食と通常食の比較は、以下の表3に示されている。表3に示されるケトン食は、実験目的で使用されたものであるが、本明細書に記載される方法の1つまたは複数にしたがい対象に与えられるまたは対象によって摂取されるケトン食は、同様の比率の脂肪、タンパク質、炭水化物、灰分、および表3に列挙されるその他の成分を有し得る。
【００９０】
いくつかの例において、そのようなケトン食は、脂肪がおよそ85％、タンパク質が12％、および炭水化物が3％となる3：1比のケトジェニック高分子対反ケトジェニック高分子の摂取を含み得る。脂肪の混合物は、多種存在し得る。例えば、脂肪は、植物、穀果および動物生産物由来のものを含み得る。この食事は、その食事に関して患者と接触する栄養士によって、特定のタイムテーブルで、例えば、週ベースまたは月ベースで積極的に管理され得る。そのような食事は、最大80％のコンプライアンス、最大90％のコンプライアンス、最大95％のコンプライアンス、最大96％のコンプライアンス、最大98％のコンプライアンス、最大99％のコンプライアンス、または最大100％のコンプライアンスさえも達成し得る。例えば、4週間にわたる100％コンプライアンスが、子宮内膜がんを有する女性における進行中の予備研究で達成された。
【００９１】
投与経路、製剤化、および用量
開示される処置方法は、任意の治療用物質投与様式を通じて達成され得る。これらの様式は、全身または局所投与、例えば、経口、経鼻、非経口、経皮、皮下、膣、口腔内、直腸、または局部投与様式を含む。
【００９２】
意図される投与様式に依存して、開示される組成物は、ときに単位投薬形態であり、従来的な薬学実務にしたがう、固形、半固形、または液体投薬形態、例えば、注射剤、錠剤、坐剤、ピル、徐放性カプセル、エリキシル、チンキ剤、乳濁物、シロップ、粉末、液体、懸濁物等であり得る。同様に、組成物はまた、静脈内（ボーラスおよび注入の両方）、腹腔内、皮下、または筋内形態で、すべて薬学分野の当業者に周知の形態を用いて、投与され得る。
【００９３】
例示の薬学的組成物は、経路阻害物質（および／またはグルコース代謝の調節物質）ならびに薬学的に許容される担体、例えば、（a）希釈剤、例えば精製水、トリグリセリド油、例えば水添もしくは部分水添加植物油、またはそれらの混合物、トウモロコシ油、オリーブ油、ヒマワリ油、紅花油、魚油、例えばEPAもしくはDHA、またはそれらのエステルもしくはトリグリセリドまたはそれらの混合物、オメガ-3脂肪酸もしくはその誘導体、ラクトース、デキストロース、スクロース、マンニトール、ソルビトール、セルロース、ナトリウム、サッカリン、グルコースおよび／またはグリシン；（b）滑沢剤、例えばシリカ、タルカム、ステアリン酸、そのマグネシウムもしくはカルシウム塩、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウムおよび／またはポリエチレングリコール；錠剤についてはまた、（c）所望の場合、結合剤、例えば、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、デンプンのり、ゼラチン、トラガカント、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、炭酸マグネシウム、天然糖、例えばグルコースもしくはβ-ラクトース、トウモロコシ甘味剤、天然および合成ゴム、例えばアカシア、トラガカントもしくはアルギン酸ナトリウム、ろうおよび／またはポリビニルピロリドン；（d）崩壊剤、例えば、デンプン、寒天、メチルセルロース、ベントナイト、キサンタンガム、アルギン酸もしくはそのナトリウム塩、または発泡性混合物；（e）吸収剤、着色剤、芳香剤および甘味剤；（f）乳化剤または分散剤、例えばTween 80、Labrasol、HPMC、DOSS、カプロイル909、ラブラファク（labrafac）、ラブラフィル（labrafil）、ペセオール（peceol）、トランスクトール（transcutol）、カプムル（capmul）MCM、キャプムルPG-12、カプテックス（captex）355、ゲルシア（gelucire）、ビタミンE TGPSまたは他の許容される乳化剤；ならびに／または（g）その化合物の吸収を促進する作用物質、例えばシクロデキストリン、ヒドロキシプロピル-シクロデキストリン、PEG400、PEG200を含む錠剤およびゼラチンカプセルである。
【００９４】
液体、特に注射用の、組成物は、例えば、溶解、分散等によって調製され得る。例えば、経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質は、薬学的に許容される溶媒、例えば、水、生理食塩水、デキストロース水溶液、グリセロール、エタノール等に溶解されるかまたはそれらと混合され、それによって注射可能な等張性溶液または懸濁物が形成される。開示される化合物を可溶化するためにタンパク質、例えば、アルブミン、カイロミクロン粒子または血清タンパク質が使用され得る。
【００９５】
開示される薬学的組成物はまた、担体としてポリアルキレングリコール、例えばプロピレングリコールを用いて、多脂性エマルジョンまたは懸濁物から調製され得る坐剤として製剤化され得る。
【００９６】
開示される薬学的組成物はまた、リポソーム送達システム、例えば小単層ベシクル、大単層ベシクル、および多層ベシクルの形態で投与され得る。リポソームは、コレステロール、ステアリルアミン、またはホスファチジルコリンを含む様々なリン脂質から形成され得る。いくつかの態様において、その全体が参照により本明細書に組み入れられる米国特許第5,262,564号に記載されるように、脂質成分のフィルムが薬物の水溶液を用いて水和され、経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質を内包した脂質層が形成される。
【００９７】
開示される薬学的組成物はまた、経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質を連結する、独立した担体としての、モノクローナル抗体の使用により送達され得る。経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質はまた、標的指向可能な薬物担体としての可溶性ポリマーと連結され得る。そのようなポリマーは、ポリビニルピロリドン、ピランコポリマー、ポリ（ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド-フェノール、ポリ（ヒドロキシエチル）-アスパナミド（aspanamide）フェノール、またはパルミトイル残基で置換されたポリ（エチレンオキシド）-ポリリジンを含み得る。さらに、経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質は、薬物の制御放出を達成するのに有用なクラスの生分解性ポリマー、例えば、ポリ乳酸、ポリイプシロンカプロラクトン、ポリヒドロキシ酪酸、ポリオルトエステル、ポリアセタール、ポリジヒドロピラン、ポリシアノアクリレート、および、ヒドロゲルの架橋もしくは両親媒性ブロックコポリマーに連結され得る。１つの態様において、経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質は、ポリマー、例えば、ポリカルボン酸ポリマーまたはポリアクリレートに共有結合により結合されない。
【００９８】
非経口注射投与は、一般に、皮下、筋内、または静脈内注射および注入のために使用される。注射剤は、溶液もしくは懸濁液のいずれかとして従来的な形態で、または注射前に液体に溶解させるのに適した固体形態で調製され得る。
【００９９】
薬学的組成物は、それぞれ、従来的な混合、造粒、またはコーティング法にしたがい調製され得、本発明の薬学的組成物は、重量または体積で約0.1％〜約99％、約5％〜約90％、または約1％〜約20％の、グルコース代謝の調節物質および／またはキナーゼ阻害物質を含み得る。
【０１００】
投薬計画は、対象のタイプ、人種、年齢、体重、性別、および医学的状態；処置したい状態の重篤度；投与経路；対象の腎または肝機能；ならびに用いられる具体的化合物を含む、様々な要素にしたがい選択される。当技術分野の通常の技能を有する医調節物質師または獣医は、その疾患または障害を予防、対処またはその進行を停止させるのに必要とされる薬物の有効量を容易に決定し処方することができる。
【０１０１】
いくつかの例において、示されている効果のために使用される、経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質の有効用量は、疾患または障害を処置するために必要とされる約0.5 mg〜約5000 mgの経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質の範囲である。インビボまたはインビトロ使用のための組成物は、約0.5、約5、約20、約50、約75、約100、約150、約250、約500、約750、約1000、約1250、約2500、約3500、もしくは約5000 mg、または上記用量のリストにおけるある量から別の量までの範囲の経路阻害物質および／またはグルコース代謝の調節物質を含み得る。1つの態様において、組成物は、点数づけすることができる錠剤の形態である。
【０１０２】
いくつかの態様において、本開示は、グルコース代謝の調節物質と、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの阻害物質とを含む薬学的組成物を提供する。
【０１０３】
いくつかの態様において、本開示は、グルコース取り込み阻害物質と、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの阻害物質とを含む薬学的組成物を提供する。
【０１０４】
いくつかの態様において、本開示は、グルコース取り込み阻害物質を含む薬学的組成物と、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの阻害物質を含む薬学的組成物とを含むキットを提供する。
【０１０５】
キット
細胞増殖性疾患を管理、予防、または処置するための包装された薬学的組成物を含むキットもまた、本明細書に記載される。本発明のキットは、細胞増殖または細胞増殖性疾患を管理、予防、または処置するよう設計され得る。
【０１０６】
1つの態様において、キットまたは容器は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの少なくとも1つの阻害物質を含む。キットはまた、グルコース代謝の調節物質を含み得る。阻害物質または調節物質は各々、個別に包装され得る。あるいは、1つまたは複数の阻害物質または調節物質が、ひとまとめに包装または製剤化され得る。
【０１０７】
ここで、キットまたは容器は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの少なくとも1つの阻害物質、グルコース代謝の少なくとも1つの調節物質、またはそれらの組み合わせを含み得る。
【０１０８】
前記キットはまた、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの少なくとも1つの阻害物質、グルコース代謝の少なくとも1つの調節物質、またはそれらの組み合わせの投与に関する説明書を含み得る。
【０１０９】
別の態様において、キットは、ケトン食の1つまたは複数の成分を含む。ケトン食の各成分は、個別に包装され得る。あるいは、ケトン食の1つまたは複数の成分が、ひとまとめに包装され得る。
【０１１０】
別の態様において、キットまたは容器は、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの少なくとも1つの阻害物質、グルコース代謝の少なくとも1つの調節物質、またはそれらの組み合わせの使用に関する説明書と共に、ケトン食の開始および／または維持に関する説明書を含む。例えば、説明書は、ケトン食の成分を混合するための方法、ケトン食の補助的成分を得るための方法、ケトン食の成分の摂取のタイムテーブル、またはそれらの組み合わせを含み得る。
【０１１１】
本発明のキットはまた、本明細書に記載される組成物の投与におよび本明細書に記載されるケトン食の維持に有用なツールを有する容器を含み得る。そのようなツールは、注射器、綿棒、カテーテル、防腐剤溶液、包装物開封道具、フォーク、スプーン、ストロー等を含む。
【０１１２】
本明細書に記載される組成物、キット、および／または方法は、細胞増殖性疾患、例えばがんまたは細胞増殖障害、代謝障害、神経変性疾患もしくは炎症疾患の処置に有用である。例えば、本明細書に記載される組成物、キットおよび／または方法は、そのような疾患の発生または進行を、対照と比較して1％もしくはそれ以上、2％もしくはそれ以上、3％もしくはそれ以上、5％もしくはそれ以上、7％もしくはそれ以上、10％もしくはそれ以上、15％もしくはそれ以上、20％もしくはそれ以上、25％もしくはそれ以上、30％もしくはそれ以上、40％もしくはそれ以上、または50％もしくはそれ以上減少させ得る。そのような対照は、その対象の疾患の初期の頻度または以前の進行率であり得る。対象はまた、その疾患の平均頻度または進行率であり得る。例えば、がんの処置の場合、本明細書に記載される組成物および／または方法は、処置される対象における腫瘍体積を、対照と比較して1％もしくはそれ以上、2％もしくはそれ以上、3％もしくはそれ以上、5％もしくはそれ以上、7％もしくはそれ以上、10％もしくはそれ以上、15％もしくはそれ以上、20％もしくはそれ以上、25％もしくはそれ以上、30％もしくはそれ以上、40％もしくはそれ以上、または50％もしくはそれ以上減少させ得る。そのような対照は、初期腫瘍体積であり得る。いくつかの例において、本明細書に記載される組成物および／または方法は、そのような疾患の発生または進行を、対照と比較して少なくとも2倍、または少なくと3倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍減少させ得る。
【実施例】
【０１１３】
以下の実施例は、本開示の様々な態様を例示するために提供され、いかなる様式によっても本開示を限定することを意味するものではない。特許請求の範囲によって定義される、本開示の精神の範囲内に包含されるそれらにおける変更および他の使用も、当業者によって認識されるであろう。添付書類Aは、本明細書に記載される方法および組成物の開発に関連する実験のさらなる詳細を提供する。
【０１１４】
概説
インスリン活性化ホスホイノシチド-3-キナーゼ（PI3K）をコードするPIK3CAにおける機能獲得変異およびPI3Kにより生成されるホスホイノシチド脂質を分解するホスファターゼであるPTENにおける機能欠損変異は、ヒトがんにおいて最も頻繁に起こる現象である。しかし、様々なクラスの阻害物質を用いたPI3Kの薬理学的阻害は、ヒトにおいて一様でない臨床応答をもたらし、それによってPI3K阻害に対する抵抗機構が内在する可能性が見いだされた。ここで、本発明者らは、PI3Kの薬理学的遮断が、血清グルコースを上昇させるだけでなく、血清インスリンも劇的に増大させることを示す。この高インスリン血は、投与から1または2時間以内に腫瘍においてPI3KおよびmTORシグナル伝達経路を再活性化させ、それによってPI3K遮断の効果を損なわせる。本発明者らは、本明細書において、メトホルミン、Na+/グルコース共輸送体阻害物質、およびケトン食を含む、血清インスリンを減少させる様々な介入を実証する。本発明者らは、マウスにおいて腫瘍として成長させたヒト腫瘍オルガノイドおよび細胞株、ならびに遺伝子操作されたマウス腫瘍の多様なグループが、マウスがケトン食を摂っていた場合にPI3K阻害物質に対する強化された応答を示すことを見いだした。この強化された応答は、PIK3CA変異を有するまたは有さない腫瘍において見いだされた。これらの結果は、ケトン食による患者の管理またはグルコース代謝の調節物質の投与（例えば、血清インスリンを低下させる治療）が、幅広いがんにおいてPI3K阻害物質に対する患者の応答を強化し得ることを示している。
【０１１５】
PI3K経路は、ヒトがんにおいて最も頻繁に変異する経路の1つであり、PIK3CAにおける変異は、KRASにおける変異と同様の頻度で観察される。20種類を超えるPI3K阻害物質が、臨床試験に入っているが、がん治療における使用に関して承認されたのは2種類のみ（イデラリシブおよびコパンリシブ）である。これらの剤は、主としてより広範囲に変異するPIK3CAによりコードされる酵素であるp110αを標的にするのではなくPIK3CDによりコードされる酵素p110Δを標的にすることにより、リンパ腫の処置に効果的である。p110αを標的にするいくつかの薬物は、承認試験に入ったが、高血糖を含むその毒性プロフィールを管理するのが困難であり、その応答は期待されていたほどPIK3CA変異に相関しなかった。p110αは、インスリンに対する実質的にすべての細胞応答を媒介するので、高血糖は、予想されるp110α阻害物質のオン・ターゲット効果である。インスリンシグナル伝達の遮断は、肝臓からのグルコース放出を促進し、骨格筋および脂肪へのグルコース取り込みを妨げる。生じる急性的高血糖は、患者ごとに異なり、多くの場合は膵臓からの代償的なインスリン放出により薬物投与から数時間以内に解消する。境界型のインスリン抵抗性を有する多くの患者は、治療中にグルコース低下薬、例えばメトホルミンを用いて血清グルコースレベルを内因的に維持することができないため、治療を中止しなければならない。長期的PI3K阻害に供された実験対象は、低下したグルコース寛容性および増大したインスリン抵抗性を示す。
【０１１６】
ここで、本発明者らは、この経路の標的阻害によりもたらされる全身グルコース・インスリンフィードバックが、様々な腫瘍において、PI3K阻害物質の存在下でさえもPI3Kシグナル伝達を活性化させることを示す。本明細書において開示されるフィードバック高インスリン血は、食事または薬学的アプローチを用いて防ぐことができ、これはインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路阻害物質の効果／毒性比を大きく向上させる。これらの発見は、臨床試験中の多数のp110α阻害物質との直接的な臨床的関連性を有し、多種多様なタイプを有する患者に対する処置効果を有意に増加させる手段を提供する。
【０１１７】
実施例1：インスリン受容体/PI3K/mTOR経路の様々なキナーゼを標的にする化合物の治療用量を用いた全身グルコースホメオスタシスの崩壊
高血糖は、多くは、その高血糖が持続的になる患者のサブセットのみにおいて管理を必要とする処置関連合併症として扱われている。身体の正常な血糖調節により、これらの作用物質で処置された患者は、膵臓が血清グルコースレベルを正常化するよう試みるため、ある程度の全身性高インスリン血を経験する。インスリンは、腫瘍におけるPI3Kシグナル伝達の強力な刺激因子であり、がんの進行に顕著な効果を有し得るので、本発明者らは、処置により誘導される高インスリン血がPI3K経路を標的にする作用物質の治療効果を制限するという仮説をたてた。
【０１１８】
野生型マウスを、INSR/IGFR、PI3K、AKT、およびmTORの阻害物質を含む、インスリン受容体/PI3K/mTOR経路の様々なキナーゼを標的にする化合物の治療用量で処置し、処置後にそれらの血中グルコースレベルを経時的に観察した（図1A、図5A、図5B）。本発明者らは、これらの作用物質の多くが血中グルコースレベルを有意に増加させることを観察した。重要なことに、本発明者らは、この高血糖が、追加的な介入を行わない場合、わずか数時間後に解消されることを見出し、このことは、PI3Kシグナル伝達がこの薬物の存在であっても筋肉および肝臓において再活性化されたことを示唆している。血中グルコースの増加をもたらしたこれらの薬物の各々において、インスリンに対するELISAによって測定される血清中に放出されるインスリンの経時的な増加（図1B）およびインスリンの代理として臨床的に使用されるc-ペプチドの量の経時的な増加（図1C、図5C、図5D）もみられた。
【０１１９】
これらのPI3K阻害物質により誘導されるグルコースおよびインスリンの上昇が腫瘍に影響を及していたのかどうかを評価するため、本発明者らは、その膵臓に正所的なKras-Tp53-Pdx-Cre（KPC）腫瘍同種移植片を有するマウスにおいてフルオロデオキシグルコース陽電子放射断層撮影FDG-PETを行った。本発明者らは、ビヒクル処置マウスと比較してPI3K阻害後の急性的状況下でこれらの腫瘍においてグルコース取り込みの増加を観察し、これによりインスリンの上昇がこれらの腫瘍においてグルコース取り込みの一過的増加を引き起こしている可能性が示された（図1D）。
【０１２０】
実施例2：インスリンはPI3K阻害の状況でPI3Kシグナルを刺激する
インスリンのこれらの上昇がPI3K阻害の状況でPI3Kシグナルを刺激していたかどうかを試験するため、KPC細胞をインビトロで、薬物投与後15〜30分以内にマウスにおいて観察されたレベルである10 ng/mlのインスリンの存在下または非存在下、PI3K阻害物質により処理した（図1D）。このインスリンレベルは、mTORC1複合体を通じた成長シグナルのレポーターであるリン酸化AKT（pAKT）の部分的な再活性化およびリン酸化S6（pS6）のほぼ完全な再活性化により示されるように、PI3K阻害物質の継続的存在下でPI3Kシグナルを部分的に救済するのに十分であった（図2A）。加えて、これは、細胞増殖の部分的回復に関連するシグナル伝達を強化した（図2B〜2C）。
【０１２１】
PI3K阻害物質の存在下で増殖を刺激するインスリンの同様の効果が、様々な他の腫瘍細胞株および患者から得られた乳房、子宮内膜および前立腺腫瘍由来オルガノイドにおいて観察された（図6A〜6G）。刺激量は、インスリン受容体の発現の差および成長に関するPI3Kシグナル伝達に対する依存性の違いを有する腫瘍において予想されたように、すべての細胞株で一様ではなかった。これらの観察は、インスリンが特定の腫瘍においてPI3Kシグナル伝達の強力な活性化因子であること、ならびにPI3K阻害物質投与後の血清インスリンの上昇が正常組織および腫瘍の両方においてPI3Kシグナル伝達を再活性化し、かつ潜在的にインスリンに対する他のPI3K非依存的応答も再活性化し得るという結論を支持している。
【０１２２】
実施例3：メトホルミン、SGLT2阻害物質、ケトン食
糖尿病患者に関する研究および治療から、血中グルコースおよびインスリンレベルを管理する多数のアプローチが開発された。これらのツールを用いて、本発明者らは、急性的グルコース／インスリンフィードバックを回避することによりPI3K阻害物質治療を強化するアプローチを見出すことを試みた。我々のがんのマウスモデルにおいて、メトホルミンおよびナトリウム・グルコース共輸送体2（SGLT2）阻害物質を、ケトン食と共に評価した。
【０１２３】
BKM120による1回の処置の前の10日間、KPC同種移植片を有する処置未経験のマウスにケトン食を与えるかまたはメトホルミンで処置した。この処置の間に、血中グルコースを観察し、3時間後に、c-ペプチド（血中インスリンの代理）を評価した（図3A〜3B）。一部のマウスにおいて、90分時に腫瘍を収集し、pS6について染色した（図3C〜3D）。これらの結果は、メトホルミンによる前処置が、血中グルコースおよびインスリンレベルのPI3K阻害物質により誘導される上昇またはmTORC1を通じた成長シグナルに対して最も低い影響しか与えないことを示した。これに対して、SGLT2阻害物質およびケトン食アプローチは両方とも、発生する高血糖を低下させ、BKM120処置に応じて放出される総インスリンを減少させ、これらの効果は、その腫瘍におけるmTORC1を通じたシグナル伝達の減少に相関した。同様の効果が、p110α特異的阻害物質BYL-719で処置したマウスにおいても見られ、ここで本発明者らは、血清インスリンレベルを減少させる各処置の相対的能力に対応する様式で、BYL-719に対するKPC同種移植片の応答の増進を観察した（図3E〜G、図7A〜D）。
【０１２４】
実施例4：インスリン受容体のノックダウンまたは阻害
様々なホルモンおよび代謝産物が、PI3K阻害の状況下で成長を再活性化し得る。腫瘍のシグナル伝達および成長の強化が直接的にインスリンを介したものなのかどうかを試験するため、本発明者らは、KPC腫瘍においてインスリン受容体を標的にするドキシサイクリン誘導性shRNAを作製した（図4A）。PI3K阻害物質の非存在下でのこのヘアピンの誘導は、腫瘍の成長に対してほとんど効果を有さなかった。しかし、BYL719処置開始時における同ヘアピンの誘導は、腫瘍の縮小をもたらし、これはケトン食とほぼ同等に効果的であった（図4A）。この結果は、インスリン受容体が、PI3K阻害物質処置後に超生理学的量のインスリンが放出されるまでこの腫瘍の成長に関して大きな役割を果たしていないことを示している。この効果の特異性は、PI3K阻害物質であるBKM120とインスリン受容体/IGF1受容体阻害物質であるOSI-906を組み合わせることにより、いずれかの薬物単独よりもKPC同種移植片の成長に対してより効果的な応答がもたらされた（図8B〜8G）ことで、さらに裏付けられた。
【０１２５】
実施例5：外因性インスリン
ケトン食を摂っている間のPI3K阻害物質に対する改善された応答が血中インスリンレベルの低下の結果であるかどうかをさらに試験するため、本発明者らは、外因性インスリンを用いてPI3K再活性化を「救済」することを試みた。Pik3ca変異乳房同種移植片を有するマウスのコホートを、ケトン食およびBYL-719の組み合わせにより処置し、ついでPI3K阻害物質の各投薬の15分後に0.4 mUのインスリンを与えた（図4B）。インスリンの添加は、ケトン食でPI3K阻害物質治療を補助する治療的利益を劇的に減少させ、インスリンの添加はまた、同種移植KPC腫瘍における腫瘍成長を救済した（図8H）。ケトン食とインスリンとBYL-719との組み合わせは若いマウスにおいて十分に忍容性ではなく、そのためわずか1週間の処置後のKPC腫瘍の重量減により倫理的なエンドポイントに達したことに留意されたい。
【０１２６】
まとめると、これらのデータは、グルコース代謝の調節が、血中インスリンおよびその結果として腫瘍においてインスリン受容体を活性化させるインスリンの能力を減少させることによりPI3K阻害物質に対する応答を改善することを示している。本明細書で示されているように、グルコース代謝の調節は、幅広い遺伝的異常を有する腫瘍においてPI3K阻害物質に対する応答を改善する。治療的利益は、（PTEN欠失およびPIK3CA変異を有する）末期子宮内膜腺がんおよび膀胱がん（FGFR増幅）の患者由来異種移植片ならびにPik3ca変異乳がんおよびMLL-AF9誘導急性骨髄性白血病の同系同種移植片において観察された（図4C、図9A〜9E、図10A〜10E、図11A〜11E）。
【０１２７】
グルコース代謝の調節は、BKM120およびBYL719に加えて、全PI3K阻害物質GDC-0941、PI3K-β抑制化合物GDC-0032、mTOR/PI3K二重阻害物質GDC-0980および最近承認されたPI3K-α/δ阻害物質コパンリシブを含む、PI3K経路を標的にする数多くのいろいろな作用物質による薬物効果を改善した（図5）。いくつかの例において、ケトン食は、単独では、異なる腫瘍モデルでばらつきのある効果を有し、これは、この食事の変更自体はマウスモデルの間で観察された腫瘍応答をもたらすのに不十分であったことを示している。いくつかの例、例えばAMLモデルにおいて、ケトン食は、単独で、疾患の進行を促進し、これは、この食事が独立して使用される場合に一部のがん患者にとって有害となり得ることを示唆している。
【０１２８】
本明細書に示されるデータは、インスリンフィードバックが、様々な血液学的悪性腫瘍および固形腫瘍においてPI3K阻害の効果を制限することを示している。全身性インスリン応答を減少させることによって、BKM120へのケトン食の追加は、PTEN/PIK3CA変異子宮内膜PDX腫瘍において、BKM120単独処置されたマウス由来の腫瘍と比較してインスリンシグナルの免疫組織化学マーカーを減少させた。これらの例示的な腫瘍において、ケトン食は、リン酸化インスリン受容体、リン酸化AKT、およびリン酸化S6のレベルを減少させるBKM120の能力を強化し、このシグナル伝達の減少は、Ki67染色により示される増殖レベルの減少および切断型カスパーゼ3染色により示されるアポトーシスレベルの増加と相関した（図4D〜E）。
【０１２９】
これらのデータはPI3K阻害と血糖抑制治療を組み合わせることによるインスリン非依存的効果を排除するものではないが、それらはこのグルコース代謝の調節がこれらの経路阻害物質の治療効果を有意に増大させることを示している。これらの結果に照らして、一般的な臨床実務、例えばIVグルコース投与、グルココルチコイドの使用または患者へのグルコース含有栄養補助食品の提供が治療応答にどのような影響を及ぼし得るのかを検討することも重要であり得る。この重要な発がん経路を標的にする治療用物質が、この自滅的な全身フィードバックを制限するために、グルコース代謝の調節物質またはケトン食の投与等の戦略と組み合わされるべきである。
【０１３０】
実施例6：グルコース／インスリンフィードバックを標的にするための様々なアプローチ
この実施例は、グルコース／インスリンフィードバックを同時に標的にする複数のアプローチのインビボでの影響を示す。
【０１３１】
図12A〜12Cは、メトホルミン前処置、SGLT2阻害物質（SGLT2i）前処置、ケトン食単独、またはそのような処置の組み合わせと共にBKM120の1回の投薬を行った処置後の同系K8484 KPC同種移植腫瘍を有する野生型c57/bl6マウスにおける血中グルコース、ケトン、およびc-ペプチドレベルをグラフ表示している（N=4/アーム）。これらのデータは、これらのアプローチの併用が、グルコース／インスリンフィードバックの制御に関して相加的効果を有し得ることおよびPI3K阻害に対する全身代謝の応答を顕著に強化することにより処置効果を増大させ得ることを示している。
【０１３２】
実施例7：方法
マウスの入手および処置
すべての動物研究を、IACUCにより承認された動物プロトコールにしたがい、Weill Cornell Medicineにおいて（＃2013-0116）およびColumbia Universityにおいて（AC-AAAQ5405）実施した。マウスは、12時間の明／暗サイクルの下、温度および湿度管理された特別な病原体フリー条件で維持し、飲水への自由なアクセスと共に、通常の固形飼料（PicoLab Rodent 20 5053 lab Diet St. Louis, MO）またはケトン食（Thermo-Fisher AIN-76A）を与えた。食事は、表3に示されるような構成にした。
【０１３３】
（表３）通常食と比較したケトン食
2021525802.tif 000033
【０１３４】
固形腫瘍研究においては、Jackson laboratories（Bar Harbor, ME）から8週齢のヌード（遺伝子型）およびC57/BL6マウスを購入した。これらに、成長培地およびマトリゲル（Trevigen、＃3433-005-R1）の1：1混合物中0.5〜1×106個の細胞を注射し、処置開始前に腫瘍を0.6 cmの最小直径まで成長させた。処置開示時点でこの基準を満たさなかった腫瘍は、実験に用いなかった。
【０１３５】
AML研究においては、10〜12週齢のオスC57BL/6Jマウスを、MLL-AF9 Ds-Red AML研究（承認されたプロトコールAC-AAAQ5405）に使用した。MLL-AF9 Ds-Red細胞を用いた前処置研究のために、ケトおよびケト/BKMグループのマウスに、側方尾静脈を通じたMLL-AF9 Ds-Red細胞（200μl中マウスあたり2×105個）の注射の前に10日間、ケトン食を与えた。iv注射の翌日、マウスに強制経口投与によりビヒクル対照としての0.5％カルボキシメチルセルロース（CMC）またはBKM120（37.5 mg/kg）を2週間（7日間のうちの5日）与えた。AMLの進行に関して骨髄を検査するため、このマウスを2週間の処置後に安楽死させた。腫瘍の進行はまた、IVISスペクトル測定機を通じても観察した。
【０１３６】
MLL-AF9 Ds-Red細胞との並行処置研究のために、マウスに側方尾静脈を通じてMLL-AF9 Ds-Red細胞（200μl中マウスあたり2×105個）を注射した。iv注射の翌日から、マウスに強制経口投与によりビヒクルまたはBKM120（37.5 mg/kg）を2週間与えた。ケトまたはケト/BKMグループを、同日にケトン食に切り換えた。AMLの進行に関して骨髄を検査するため、このマウスを2週間の処置後に安楽死させた。
【０１３７】
ケト/BKM処置がAMLの生着に影響を及ぼすかどうかを検査するため、ケトおよびケト/BKMグループのマウスに10日間ケトン食を与え、ついで2週間、強制経口投与によりビヒクルまたはBKM120で処置した。ついでこのマウスに側方尾静脈を通じてMLL-AF9 Ds-Red細胞（200μl中マウスあたり2×105個）を注射した。iv注射から2週間後、AML量に関して骨髄を検査するため、このマウスを安楽死させた。
【０１３８】
生存研究、前処置研究、および並行研究は、同時に行った。マウスを、自然死するまでビヒクルまたはBKM120で処置する（7日間のうち5日）か、または重症（自発的活動の減少、表面の乱れおよび脱水状態の外見）と見られた場合、20％を超える体重減に達した場合もしくは手足の麻痺の症状が示された場合は、安楽死させた。ケト/BKM処置が骨髄細胞集団に影響を及ぼすかどうかを検査するため、C57BL/6Jマウスを、9日間に8回のビヒクルまたはBKM120の投与により処置した。このマウスを安楽死させ、1本の大腿骨および脛骨を各マウスから取り出した。骨髄細胞をPBS（2％FBS）で洗い流した。赤血球をACK溶解緩衝液（Invitrogen）で溶解させた。
【０１３９】
フローサイトメトリーに使用した抗体は、以下の通りであった：eBioscience製のCD34（RAM34）、Biolegend製のc-Kit（2B8）、Sca-1（D7）、CD3ε（145-2C11）、B220（RA3-6B2）、CD150（TC-15-12F2.2）、CD49b（DX5）、およびCD48（HM48-1）。「系統カクテル（lineage cocktail）」は、CD3、CD4、Gr-1、Mac-1（CD11b）、B220、およびTerr-119を含むものであった。死細胞を排除するためにDAPIを使用した。
【０１４０】
化合物
GDC-0032、MK2206、BEZ235、BKM-120、GDC-0941、GDC-0980、およびカナグリフロジンはすべて、medchem express（Monmouth Junction, NJ）から入手し、100μlの強制経口投与を通じて与えた。メトホルミンは、Sigma Aldrich（St. Louis, MO）から入手した。Bay-80 6946およびOSI-906は、それぞれ、Sellechem カラログS2802番およびS1091番から得られた。これらの化合物の標的情報は、表4に示されている。IC50データは、Selleck Chemウェブサイト（Selleckchem.com）から得た。カナグリフロジンは、その最大効果がピークグルコースレベルに合うようPI3K経路阻害物質よりも60分前に投与した。メトホルミン処置マウスは、BKM120処置前に、10日間前処置した。ケトン食は、それ以外のことが記載されていない限り、初回PI3K阻害物質処置時に開始した。ドキシサイクリンは、Sigma（St. Louis, Missouri）カタログ番号D3072-1MLから入手し、3 mg/kgの用量で1日1回腹腔内注射を通じて投与した。
【０１４１】
（表４）例示的な経路阻害物質
2021525802.tif 000034
【０１４２】
細胞株
マウス膵臓細胞株は、Columbia UniversityのKenneth Olive博士の厚意により贈呈された。マウス乳房株は、Mount Sinai School of MedicineのRamon Parsons博士の厚意により贈呈された。PDXモデルは、Englander Institute of Precision Medicineが作製した。細胞株HEK293、HCC-38、MDA-MB-468、PC-3、BT-549 は、ATCCから購入し、10％FBSおよび1％Pen/Strepを補充したDMEM中で成長させた。PTEN欠失ありまたはなしのHCT-116およびDLD-1同質遺伝子株は、Laboratory of Todd Waldmanの厚意により提供された。使用した細胞／オルガノイドの一覧が、上で引用されている刊行物に記載されるまたはATCC（atcc.org/〜/media/PDFs/Culture%20Guides/Cell_Lines_by_Gene_Mutation.ashxのウェブサイトを参照のこと）から利用可能な公知の発がん性改変と共に、表5に提供されている。
【０１４３】
（表５）例示的な細胞株
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【０１４４】
シグナリングアッセイ
シグナリングアッセイのために、細胞をPBS中で1回洗浄し、細胞株に依存して6〜18時間、飢餓培地（-FBS）にプレーティングし、収集の1時間前に示されているようにPI3K阻害物質単独でまたは収集10分前のインスリンと組み合わせて処置した。患者由来オルガノイドの三次元培養および用量応答実験は、以前に記載されたようにして行った。簡単に説明すると、96ウェル血管新生プレート上で、約1000個の細胞を、10ulの1：1マトリゲル対培養培地にプレーティングし、70 ulの培養培地を添加する前に37℃で30分間固化させた。ついでオルガノイドを、対数スケール用量応答に関して三つ組で処置し、CellTiter-Gloアッセイ（Promega）を96時間行い、IC50値を決定した。二次元培養における増殖アッセイを、図の注釈に示されているようにして行った。インスリン受容体のノックダウンを、ドキシサイクリン誘導shRNA戦略を用いて達成した。miR-E shRNAの作製のために、siRNA予測ツールSplash RNA（splashrna.mskcc.org/のウェブサイトを参照のこと）を用いて予測されるshRNAをコードする97マーのオリゴヌクレオチドを購入した（IDT Ultramers）。
【０１４５】
オリゴヌクレオチドを、プライマー
2021525802.tif 000036
を用いてPCR増幅した。PCR産物を精製し、PCR産物およびLT3GEPIRベクター（Fellmann, C. et al. An optimized microRNA backbone for effective single-copy RNAi. Cell Rep 5, 1704-1713）の両方を、EcoRI-HFおよびXhoHIで二重消化した。PCR産物およびベクター骨格を連結し、Stbl3コンピテント細胞において形質転換し、32℃で一晩増殖させた。コロニーを、プライマー
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を用いてスクリーニングした。
2021525802.tif 000038
【０１４６】
免疫ブロット
細胞溶解産物を、1×CST Cell Lysis Buffer 9803番（Danvers MA）中で調製した。総タンパク質濃度を、BCAキット（Pierce）23227を用いて評価した。この溶解産物を、4〜20％ Tris-Glycine Gels（ThermoFisher, Carlsbad CA）上で泳動させた。pAKT473、pAKT308、pS6、pTYR、AKT、およびS6に対する一次抗体を、Cell Signaling（Danvers, MA）から入手し、5％ウシ血清アルブミン中1：1000で一晩使用した。アクチンおよびチューブリン抗体は、Sigma Aldrichから得られ、5％ミルク中1：5,000で使用された。すべてのこれらの抗体を、5％ミルク中1：5000のJackson Immuno製のHRP結合二次抗体で可視化した。
【０１４７】
免疫組織化学
腫瘍切片（3μm）を、10 mmol/Lクエン酸、0.05％Tween 20、pH6.0を用いて抗原回復し、示されている抗体と共にインキュベートした（Ki67（Abcam, ab16667）1:500、切断型カスパーゼ3（Asp175; 5A1E; Cell Signaling Technology, 9664）1:200；ホスホ-INSR（Tyr 1162; Thermo Fisher #AHR0271）1:100；ホスホ-AKT（Ser473; Cell Signaling Technology, 8101）1:20；およびホスホ-S6リボソームタンパク質（Ser235/236; Cell Signaling Technology, 2211）1:300）。
【０１４８】
血液測定
血中グルコースの評価のために、10ulの血液を、処置前（時間0）、その後示されている時点（15、30、60、90、120、180分）で再度、OneTouch Ultra Glucometerを用いてマウスの尾から採血した。エンドポイントで、＞100ulの血液をマウスからEDTAチューブ（Sarstedt 16.444番）に抜き取った。血液を遠心分離（10,000×g、10分間、4℃）し、血漿を-20℃で保存した。血漿β-ヒドロキシブチレート、トリグリセリド（Stanbio Laboratory, Boerne, TX）、血清インスリンおよびc-ペプチド（APLCO Diagnostics, Salem, NH）レベルをELISAにより定量した。
【０１４９】
FDG-PET
正所性膵臓腺がん同種移植片を有するオスc57/bl6マウス（n=4/アーム）の尾静脈に、200〜250μL PBS溶液中200〜250μCi［89Zr］リポソーム（3〜4μmol脂質）を注射した。BKM120注射から90分後のピーク血中インスリンフィードバック時に、動物を麻酔し、ついでInveon PET/CTスキャナ（Siemens Healthcare Global）を用いて走査を行った。最小5000万の同時イベントを記録する全身PET走査を10分間の期間行った。エネルギーおよび同時タイミングウィンドウは、350〜750 keVおよび6 nsであった。このデータを、PETの反応の非不均一性、不感時間（dead-time）の計測漏れ、陽電子の分岐比および注射時までの物理的減衰を補正するよう正規化した。再構築された画像における計数率を、89Zrを含むファントムの画像から導かれたシステム較正係数の使用により放射能濃度（組織1グラムあたりの注射用量の割合［％ID］）に変換した。画像を、ASIPro VMTMソフトウェア（Concorde Micro-systems）を用いて分析した。放射能濃度の定量は、隣接する膵臓腫瘍片上の少なくとも5つの関心対象範囲（ROI）における最大値を平均化することによって行った。
【０１５０】
メタボロミクス
代謝産物を、80％メタノールを用いて細胞または組織から抽出した。各サンプルを、1つのステンレス鋼ビーズ（5 mm）を含む予め冷やしておいた（ドライアイス）2 mLホモゲナイゼーションチューブに移した。予め冷やしておいた80％メタノール（1 mL）を各サンプルに添加し、Qiagen TissueLyser IIを用いてホモゲナイゼーションを行った。ついでサンプルを、4℃、15分間、14,000 rpmで遠心分離した。その上清を抽出し、組織重量に基づき正規化した。標的LC/MS分析を、Vanquish UPLCシステム（Thermo Scientific）に接続されたQ Exactive Orbitrap質量分析装置（Thermo Fisher）において行った。Q Exactiveは、極性切り換えモードで動作させた。Sequant ZIC-HILICカラム（2.1 mm i.d.×150 mm, Merck）を、代謝産物の分離に使用した。流速は、150 μL/分であった。緩衝液は、Aについては100％アセトニトリル、Bについては水中0.1％ NH4OH/20 mM CH3COONH4からなるものであった。勾配は、20分かけて85％〜30％ Aで行い、その後に30％Aで洗浄し、85％Aで再平衡化させた。代謝産物は、5 ppm以内の正確な質量および標準滞留時間に基づき同定した。相対的な代謝産物の定量を、各代謝産物のピーク面積に基づき行った。すべてのデータ分析を、自社で記述したスクリプトを用いて行った。
【０１５１】
参照文献：
2021525802.tif 000039
2021525802.tif 000040
2021525802.tif 000041
2021525802.tif 000042
【０１５２】
本明細書で参照または言及されているすべての特許および刊行物は、本発明の属する技術の分野における当業者の技術水準を示すものであり、そのような参照されている特許または刊行物は各々、その全体が個別に参照により組み入れられるまたはその全体が本明細書に示されているのと同程度に個別に参照により本明細書に組み入れられる。出願人は、任意のそのような引用されている特許または刊行物からの任意かつすべての資料および情報を本明細書に物理的に組み入れる権利を留保する。
【０１５３】
以下の提示は、本明細書の上記詳細な説明にしたがい本発明の様々な態様を記述および要約することを意図したものである。
【０１５４】
提示：
1.  それを必要とする対象にグルコース代謝の調節物質の有効量を投与する工程、および、該対象にインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の経路阻害物質の有効量を投与する工程
を含む、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置する方法。
2.  グルコース代謝の前記調節物質が、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質1（SGLT1）阻害物質、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（SGLT2）阻害物質、またはSGLT1/SGLT2二重阻害物質からなる群より任意で選択されるグルコース取り込み阻害物質である、提示1の方法。
3.  前記グルコース取り込み阻害物質が、ダパグリフロジン、エンパグリフロジン、カナグリフロジン、イプラグリフロジン、トホグリフロジン、セルグリフロジンエタボナート、レモグリフロジンエタボナート、エルツグリフロジン、ソタグリフロジン、およびコナグリフロジンからなる群より選択される、提示2の方法。
4.  グルコース代謝の前記調節物質がメトホルミンである、提示1の方法。
5.  グルコース代謝の前記調節物質がインスリン受容体/IGF1受容体阻害物質であり、任意で該インスリン受容体/IGF1受容体阻害物質がリンシチニブ（OSI-906）である、提示1の方法。
6.  前記経路阻害物質が、INSR/IGFR、PI3K、AKT、およびmTORからなる群より選択される1つまたは複数のキナーゼを阻害することができる、提示1〜5のいずれかの方法。
7.  前記経路阻害物質が、イデラリシブ、コパンリシブ、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、アピトリシブ（GDC-0980）、セラベリシブ（TAK-117）、ダクトリシブ、アペリシブ、MK2206、およびリンシチニブ（OSI-906）からなる群より選択される、提示6の方法。
8.  PI3Kシグナル伝達に関連する前記疾患または障害が、がんもしくは細胞増殖障害、代謝障害、神経変性疾患、または炎症疾患である、提示1〜7のいずれかの方法。
9.  PI3Kシグナル伝達に関連する前記疾患または障害が、神経変性疾患、任意で、脳外傷、脊髄外傷、末梢神経系に対する外傷、アルツハイマー病、ピック病、びまん性レビー小体病、進行性核上性麻痺（スティール・リチャードソン症候群）、多系統変性症（シャイ・ドレーガー症候群）、筋萎縮性側索硬化症を含む運動神経疾患、変性失調症、大脳皮質基底核変性症、グアムのALS・パーキンソン・認知症複合病、亜急性硬化性全脳炎、ハンチントン病、パーキンソン病、シヌクレイン病、原発性進行性失語、線条体黒質変性症、マシャド・ジョセフ病／脊髄小脳変性症3型およびオリーブ橋小脳変性症、ジル・ドゥ・ラ・トゥレット病、球麻痺および仮性球麻痺、脊髄性および球脊髄性筋萎縮症（ケネディ病）、原発性側索硬化症、家族性痙性対麻痺、ウェルドニッヒ・ホフマン病、クーゲルベルグ・ウェランダー病、テイ・サックス病、サンドホフ病、家族性痙性疾患、ウォルファールト・クーゲルベルグ・ウェランダー病、痙性対麻痺、進行性多巣性白質脳症、およびプリオン病（クロイツフェルト・ヤコブ病、ゲルストマン・ストロイスラー・シャインカー病、クールー、および致死性家族性不眠症を含む）、加齢性認知症、血管性認知症、びまん性白質病（ビンスヴァンガー病）、内分泌または代謝由来の認知症、頭部外傷およびびまん性脳損傷の認知症、拳闘家認知症または前頭葉型認知症、塞栓性閉塞および血栓性閉塞を含む脳虚血または梗塞に起因する神経変性障害、ならびに任意のタイプの頭蓋内出血、頭蓋内および脊椎内病巣、遺伝性脳アンギオパチー、遺伝性アミロイド、ダウン症候群、マクログロブリン血症、二次性家族性地中海熱、マックル・ウェルズ症候群、多発性骨髄腫、膵臓関連アミロイドーシス、心臓関連アミロイドーシス、慢性透析血液関節症、フィンランド型アミロイドーシス、アイオワ型アミロイドーシス、またはそれらの組み合わせである、提示1〜8のいずれかの方法。
10.  PI3Kシグナル伝達に関連する前記疾患または障害が、炎症障害、任意で、II型糖尿病、インスリン抵抗性心血管疾患、不整脈、アテローム硬化症、冠動脈疾患、高トリグリセリド血症、脂質異常症、網膜症、腎症、神経症、肥満および黄斑浮腫、回腸炎、潰瘍性大腸炎、バレット症候群またはクローン病である、提示1〜8のいずれかの方法。
11.  PI3Kシグナル伝達に関連する前記疾患または障害が、代謝疾患、任意で、II型糖尿病、インスリン抵抗性心血管疾患、不整脈、アテローム硬化症、冠動脈疾患、高トリグリセリド血症、脂質異常症、網膜症、腎症、神経症、肥満、または黄斑浮腫である、提示1〜8のいずれかの方法。
12.  処置の間、前記対象がケトン食を摂取するか、または前記対象にケトン食が与えられる、提示1〜10または11のいずれかの方法。
13.  インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼの少なくとも1つの経路阻害物質の有効量を投与する工程であって、処置の間、前記対象がケトン食を摂取するか、または前記対象にケトン食が与えられる、該工程
を含む、PI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置する方法。
14.  全身グルコースホメオスタシスを崩壊させ、経路阻害物質単独と比較して経路阻害物質処置の効果を改善する、上記提示のいずれかの方法。
15.  対象におけるPI3Kシグナル伝達に関連する疾患または障害を処置するための、グルコース代謝の調節物質および／またはインスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路の阻害物質の使用。
16.  前記対象によるケトン食の使用と組み合わされた、提示15の使用。
17.  グルコース代謝の調節物質と、インスリン受容体/PI3K/AKT/mTOR経路における少なくとも1つのキナーゼを阻害する経路阻害物質とを含む、薬学的組成物。
18.  グルコース代謝の前記調節物質が、グルコース取り込み阻害物質、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質1（SGLT1）阻害物質、ナトリウム・グルコース共役輸送タンパク質2（SGLT2）阻害物質、またはSGLT1/SGLT2二重阻害物質である、提示17の薬学的組成物。
19.  前記グルコース取り込み阻害物質が、ダパグリフロジン、エンパグリフロジン、カナグリフロジン、イプラグリフロジン、トホグリフロジン、セルグリフロジンエタボナート、レモグリフロジンエタボナート、エルツグリフロジン、ソタグリフロジン、およびコナグリフロジンからなる群より選択される、提示17または18の薬学的組成物。
20.  グルコース代謝の前記調節物質がメトホルミンである、提示17、18、または19の薬学的組成物。
21.  グルコース代謝の前記調節物質がインスリン受容体/IGF1受容体阻害物質であり、任意で該インスリン受容体/IGF1受容体阻害物質がリンシチニブ（OSI-906）である、提示17〜19または20の薬学的組成物。
22.  前記経路阻害物質が、INSR/IGFR、PI3K、AKT、およびmTORからなる群より選択される1つまたは複数のキナーゼを阻害することができる、提示17〜20または21のいずれかの薬学的組成物。
23.  前記経路阻害物質が、イデラリシブ、コパンリシブ、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、アピトリシブ（GDC-0980）、セラベリシブ（TAK-117）、ダクトリシブ、アペリシブ、MK2206、およびリンシチニブ（OSI-906）からなる群より選択される、提示17〜21または22の薬学的組成物。
24.  それを必要とする対象に有効量のグルコース取り込み阻害物質を投与する工程、および、該対象に有効量のPI3K阻害物質を投与する工程
を含む、細胞増殖を阻害するかまたは細胞増殖性疾患を抑制する方法。
25.  前記グルコース取り込み阻害物質が、ダパグリフロジン、エンパグリフロジン、カナグリフロジン、イプラグリフロジン、トホグリフロジン、セルグリフロジンエタボナート、レモグリフロジンエタボナート、エルツグリフロジン、ソタグリフロジン、およびコナグリフロジンからなる群より選択される、提示24の方法。
26.  前記PI3K阻害物質が、イデラリシブ、コパンリシブ、ブパルリシブ（BKM120）、アルペリシブ（BYL719）、タセリシブ（GDC-0032）、ピクチリシブ（GDC-0941）、アピトリシブ（GDC-0980）、セラベリシブ（TAK-117）、ダクトリシブ、MK2206、リンシチニブ（OSI-906）、およびアペリシブからなる群より選択される、提示24または25の方法。
27.  細胞増殖の阻害または細胞増殖性疾患の抑制が、グルコース取り込み阻害物質なしでのPI3K阻害物質の投与と比較して強化される、提示24〜25または26のいずれかの方法。
【０１５５】
本明細書に記載される具体的な組成物および方法は、代表的、例示的なものであり、本発明の範囲に関する限定であることは意図されていない。他の目的、局面、および態様も、本明細書に接した当業者に想起され、そしてそれらは特許請求の範囲によって定義される本発明の精神に包含される。本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本明細書において開示される本発明に対して様々な置換および改変がなされ得ることが、当業者に直ちに明らかになるであろう。使用されている用語および表現は、限定ではなく解説の観点で使用されており、そのような用語および表現の使用にあたっては、示され記載されている特徴またはその一部分の等価物を排除することは意図されておらず、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内で様々な改変が可能であることが理解される。したがって、本発明は、態様および任意の特徴によって具体的に開示されているが、本明細書において開示される技術思想の改変および派生も当業者によって認識され得ること、ならびにそのような改変および派生も、添付の特許請求の範囲および発明の提示によって定義される本発明の範囲内であるとみなされることが理解されるであろう。
【０１５６】
本明細書に実例として記載されている発明は、必須であると本明細書において具体的に開示されていないあらゆる要素もしくは複数の要素または制約もしくは複数の制約なしに実施され得る。本明細書に実例として記載されている方法およびプロセスは、異なる工程順で実施され得、そしてこれらの方法およびプロセスは、本明細書にまたは特許請求の範囲に示されている工程の順番に必ずしも制限されるものではない。
【０１５７】
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形の「1つの（a）」、「1つの（an）」および「その（the）」は、文脈がそうでないことを明確に示していない限り、複数の参照を含む。したがって、例えば、「化合物（a compound）」または「薬物（a drug）」または「阻害物質（an inhibitor）」の参照は、複数のそのような化合物または薬物または阻害物質を含む等である。本明細書において、「または（もしくは）」という用語は、排他的ではなく、そうでないことが示されていない限り、「Aまたは（もしくは）B」は、「Aであるが、Bではない」、「Bであるが、Aではない」、ならびに「AおよびBである」を含む。
【０１５８】
本特許は、いかなる状況においても、本明細書において具体的に開示されるその具体的な実施例または態様または方法に限定されると解釈されるべきでない。本特許は、いかなる状況においても、出願人による書面の応答において個別にかつ条件または留保なしに明示的に承認されない限り、審査官または特許商標庁の他の職員または雇用者によってなされたいかなる言及によっても限定されないと解釈されるべきである。
【０１５９】
本発明は、本明細書に広義的かつ一般的に記載されている。この一般的開示に包含されるより狭義の種および一般的以下のグループの各々もまた、本発明の一部を形成する。これは、切り出される対象が本明細書に具体的に示されているかどうかによらず、その部類から任意の対象を取り除くただし書きまたは負の制限がある本発明の一般的記述を含む。加えて、本発明の特徴または局面がマーカッシュ群で記載されている場合、当業者は、本発明が、そのマーカッシュ群の任意の個々のメンバーまたは一部メンバー群によっても記載されているものと理解するであろう。
【０１６０】
要約書は、37 C.F.R. §1.72(b)にしたがい、読み手が技術的開示の性質および主旨を素早く確認できるようにするために提供される。要約書は、それが本発明の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという理解の下で提出される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ−１】
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【図３Ｅ−２】
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【図３Ｅ−３】
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【図３Ｅ−４】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ−１】
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【図６Ａ−２】
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【図６Ａ−３】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図８Ｈ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【配列表】
2021525802000001.app
【国際調査報告】
2021525802.tif 000112
2021525802.tif 000113