(57)【要約】  化学療法を受けている対象において高血糖および高血糖依存性副作用を処置するための方法は、化学療法を受けており、かつ高血糖誘導剤を投与されている対象を同定するステップを含む。高血糖およびグルコースレベル上昇と関連する化学療法に対する増感を予防するために、第１の時間にわたり対象に短期飢餓または絶食模倣食が与えられる。リフィーディング期間中、ＳＴＳ／ＦＭＤ様状態を維持するために、ＳＴＳ／ＦＭＤサイクル間にＳＴＳ模倣薬メトホルミンが投与される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学療法を受けている対象において高血糖を処置するための方法において、
ａ）化学療法を受けており、かつ高血糖を有し、および／または高血糖誘導剤を投与されている対象を同定することと、
ｂ）高血糖およびグルコースレベル上昇と関連する化学療法に対する増感を予防するかまたは覆すために、第１の時間にわたり前記対象に短期飢餓（ＳＴＳ）、絶食模倣食（ＦＭＤ）またはインスリンを与えることと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記高血糖誘導剤が、ラパマイシン、デキサメタゾンを含むステロイド系薬物およびそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、短期飢餓が化学療法のラウンド前に４８〜１４０時間にわたり、および／または化学療法のラウンド後に４〜５６時間にわたり与えられることを特徴とする、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記ＦＭＤが化学療法のラウンド前に４８〜１４０時間にわたり、および／または化学療法のラウンド後に４〜５６時間にわたり与えられることを特徴とする、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、ステップｂ）が所定の間隔で複数回にわたり反復されることを特徴とする、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、ステップｂ）が２週間〜２カ月の間隔で反復されることを特徴とする、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、ステップｂ）の反復間に前記対象に標準食が与えられることを特徴とする、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、前記第１の時間が３〜１０日間であることを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、前記高血糖誘導剤がラパマイシンであることを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、前記高血糖誘導剤がステロイド系薬物であることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、前記高血糖誘導剤がデキサメタゾンであることを特徴とする、方法。
【請求項１２】
化学療法を受けている対象において高血糖を処置するための方法において、
ａ）化学療法を受けており、かつ高血糖を有し、および／または高血糖誘導剤を投与されている対象を同定することと、
ｂ）絶食の効果を模倣するために対象にメトホルミンを投与することと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、前記高血糖誘導剤が、ラパマイシン、デキサメタゾンを含むステロイド系薬物およびそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法において、前記メトホルミンが１〜２．５ｍｇ／日の用量で投与されることを特徴とする、方法。
【請求項１５】
化学療法または他の癌治療を受けている対象において高血糖を処置するための方法において、
ａ）化学療法を受けており、かつ高血糖を有し、および／または高血糖誘導剤を投与されている対象を同定することと、
ｂ）高血糖およびグルコースレベル上昇と関連する化学療法に対する増感を予防するかまたは覆すために、第１の時間にわたり前記対象に短期飢餓（ＳＴＳ）、絶食模倣食（ＦＭＤ）またはインスリンを与えることと、
ｃ）ステップｂ）後に前記対象に標準食を与えることと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記高血糖誘導剤が、ラパマイシン、デキサメタゾンを含むステロイド系薬物およびそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法において、ステップｂ）およびｃ）が所定の間隔で複数回にわたり反復されることを特徴とする、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、ステップｂ）およびｃ）が２週間〜２カ月の間隔で反復されることを特徴とする、方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の方法において、前記第１の時間が３〜１０日間であることを特徴とする、方法。
【請求項２０】
方法において、化学療法または別の癌治療を受けている患者にメトホルミンを投与することにより、癌細胞増感に関して絶食模倣食に取って代わるかまたはその効果を増大させることを特徴とする、方法。
【請求項２１】
方法において、グルコースレベルを低下させ、かつ差次的ストレス増感を促進して、正常細胞を死滅させずに特異的に癌を死滅させるために、メトホルミンが、乳癌、卵巣癌、結直腸癌、メラノーマ、前立腺癌、子宮頸癌、類表皮癌、神経芽細胞腫または任意のさらなる癌のタイプと組み合わせて投与されることを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、その開示が全体として参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年４月１６日提出の米国仮特許出願第６２／１４８，４５１号明細書の利益を主張する。
【０００２】
連邦支援研究または開発に関する陳述
本発明は、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈにより授与されたＣｏｎｔｒａｃｔ  Ｎｏ．１ＰＯ１ＡＧ０３４９０６の下で連邦政府の支援により行われた。連邦政府は本発明に対して一定の権利を有する。
【０００３】
少なくとも１つの態様において、本発明は、ラパマイシンおよび対処療法的薬物デキサメタゾンの投与時の循環グルコースレベル上昇により誘導される化学療法薬に対する毒性上昇／増感から正常組織を保護するための方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
癌管理および処置は過去１世紀にわたり顕著に向上した。しかし、標準治療は依然として主に化学療法、放射線療法またはそれらの組み合わせを使用する。両方の処置方式とも、不快感から二次癌ならびに特に心臓および肝臓の臓器毒性の発生に至るまで複数の副作用が付随する。癌処置の有効性を向上させるために、および症状の管理を補助するために、化学療法および放射線療法と組み合わせてデキサメタゾンなどの他の薬物が使用されることが多い。一般的に化学療法と組み合わせられるデキサメタゾン（Ｄｅｘａ）は、対処療法的薬物として使用されることが多く、多発性骨髄腫、白血病およびリンパ腫の処置において効果的であることも示されている。しかし、Ｄｅｘａでの処置は、体液貯留、体重増加、胸やけ、不眠および血糖レベル上昇を含め、多くの副作用の原因となり得る。
【０００５】
短期飢餓（ＳＴＳ）は、このような処置の有効性を向上させながら、癌処置と関連する不快感を和らげるための効果的な行為であることが以前に示されている。さらに、化学療法中の正常細胞および組織の保護において、ＳＴＳ療法が効果的な方法であることが明らかになっている（差次的ストレス耐性またはＤＳＲ）（Ｒａｆｆａｇｈｅｌｌｏ  ｅｔ．ａｌ．，ＰＮＡＳ．２００８；ＰＭＩＤ：１８３７８９００およびＬｅｅ  ｅｔ．ａｌ．Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ．２０１０；ＰＭＩＤ：２０１４５１２７）。
【０００６】
絶食によって化学療法に対する癌細胞の感受性が高まり得るが、正常細胞の感受性は高まらない、差次的ストレス増感（ＤＳＳ）と呼ばれる現象が以前に示されており、この有効性は循環グルコースおよびＩＧＦ−１レベルの低下に起因する（図２）（Ｌｅｅ  ｅｔ．ａｌ．Ｓｃｉ  Ｔｒａｎｓｌ  Ｍｅｄ．２０１２；ＰＭＩＤ：２２３２３８２０）。しかし、体重減少を回復させるために絶食サイクル間に１０〜１４日間のリフィーディング期間が必要である。
【０００７】
５’ＡＭＰ−活性化タンパク質キナーゼ（ＡＭＰＫ）は、ＳＴＳ／ＦＭＤ療法中に上方制御され、細胞エネルギーホメオスタシスに関与する酵素であり、長寿化と関連付けられている。ＡＭＰＫは代謝性腫瘍抑制因子（Ｌｕｏ  ｅｔ．ａｌ．Ｆｕｔｕｒｅ  Ｏｎｃｏｌ．２０１０；ＰＭＩＤ：２０２２２８０１）ともみなされる。メトホルミンは、循環グルコースの減少につながり（図１Ｅ）、癌の処置／予防の可能性を有するＡＭＰＫ活性化因子である。
【０００８】
全ての生存細胞において代謝を制御する中心的な関与因子は、部分的に、セリン／スレオニンタンパク質キナーゼを制御することにより正常細胞増殖を調整することによって機能し、これは、化学療法と組み合わせたラパマイシン（Ｒａｐａ）などのキナーゼ阻害剤の投与を含む改変標準治療につながっている。キナーゼおよび他のシグナル伝達阻害剤は癌増殖を遅延させ得、広く使用されるが、デキサメタゾンのように正常細胞に対して大きい副作用も引き起こし得る。
【０００９】
したがって、（ｉ）化学療法において使用される補助的な薬物に付随する副作用を和らげ、（ｉｉ）ＳＴＳ／ＦＭＤの代わりとなり、癌細胞の感受性を高めるために、ＳＴＳサイクル間の「リフィーディング」期間中にグルコースレベル低下を維持し得る処置プロトコールが必要とされている。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、少なくとも１つの実施形態において、化学療法または他の癌治療を受けている対象において高血糖を処置するかまたは糖血症を軽減するための方法を提供することにより、先行技術の１つ以上の問題を解決する。本方法は、化学療法を受けており、かつ高血糖誘導剤を投与されている対象を同定するステップを含む。高血糖およびグルコースレベル上昇と関連する化学療法に対する増感を予防するかまたは覆すために、短期飢餓、絶食模倣食またはインスリンが第１の時間にわたり対象に与えられる。
【００１１】
本発明の様々な実施形態は、ラパマイシンおよびステロイド系薬物デキサメタゾンの補完的な投与によって悪化させられ得る化学療法の症状を緩和または処置する。化学療法関連側の処置のためのデキサメタゾンおよびラパマイシンの投与（図１Ｂ、Ｄ）は、化学療法に対する動物の増感を引き起こし得ることが以下で示される（図１Ｂ〜Ｃ）。以下で示されるように（図１Ｂ〜Ｄ）、対照マウスにおいて、ならびにＲａｐａおよびＤｅｘａ処置を受けている動物において、循環グルコースレベルを低下させるためのインスリンの投与は、ドキソルビシンおよび他の化学療法薬の毒性を覆し得る。ラパマイシンおよびデキサメタゾンは、ヒトにおいてある種の腫瘍の処置のために幅広く使用されているため、これらの結果は患者の安全性およびこれらの治療の有効性に対して重要な意味を有する。
【００１２】
本発明者らがＰＫＡシグナル伝達を不活性化することを示した、循環グルコースレベル低下（図１Ｅ）およびＡＭＰＫの上方制御におけるその効果のため、メトホルミンは、（ｉ）リフィーディング期間中に投与される場合、グルコースレベルおよびＰＫＡの両方に対して作用することにより、化学療法の高血糖に関連する細胞毒性効果を覆し、（ｉｉ）これもグルコースおよびＡＭＰＫ−ＰＫＡシグナル伝達の両方において作用することにより、腫瘍進行の低減におけるＳＴＳの効果を強化／延長するためにＳＴＳ模倣薬として使用される可能性を有する。したがって、メトホルミンは、Ｒａｆｆａｇｈｅｌｌｏ  ｅｔ．ａｌ．，ＰＮＡＳ．２００８；ＰＭＩＤ：１８３７８９００およびＬｅｅ  ｅｔ．ａｌ．Ｓｃｉ  Ｔｒａｎｓｌ  Ｍｅｄ．２０１２；ＰＭＩＤ：２２３２３８２０に記載のように、グルコースレベルを低下させることおよびＰＫＡシグナル伝達に対して作用することの両方により、差次的ストレス耐性および差次的ストレス増感の両方を促進し得る。
【００１３】
別の実施形態において、癌細胞増感に関して絶食模倣食（ＦＭＤ）に取って代わるかまたはその効果を増大させる方法が提供される。本方法は、化学療法または他の癌治療を受けている対象を同定するステップを含む。次いで、対象への投与により、対象にメトホルミンが投与される。
【００１４】
別の実施形態において、差次的ストレスを促進する方法が提供される。本方法は、乳癌、卵巣癌、結直腸癌、メラノーマ、前立腺癌、子宮頸癌、類表皮癌、神経芽細胞腫または任意のさらなる癌のタイプのうちの１つ以上を有する対象を同定するステップを含む。グルコースレベルを低下させ、かつ差次的ストレス増感を促進して、正常細胞を死滅させずに特異的に癌を死滅させるために、対象にメトホルミンが投与される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】図１Ａは、循環グルコースレベルの上昇が化学療法に対する宿主の増感に介在することを示す。ラパマイシン（Ｒａｐａ）またはデキサメタゾン（Ｄｅｘａ）の投与を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、循環グルコースレベルの上昇が化学療法に対する宿主の増感に介在することを示す。ラパマイシン（Ｒａｐａ）またはデキサメタゾン（Ｄｅｘａ）の投与はグルコースレベルの上昇を引き起こし、これは、インスリンにより、さらに一層ＳＴＳにより顕著に低下した。星印は、自由摂食（ＡＬ）群と比較した各群の有意性を示す。その内部対照と比較した各群の有意性は、ダガーとともに示す（すなわちＲａｐａ＋ｉｎｓおよびＤｅｘａ＋ｉｎｓ上のダガーはＡＬ＋ｉｎｓと比較した有意性を示す）。
【図１Ｃ】図１Ｃは、循環グルコースレベルの上昇が化学療法に対する宿主の増感に介在することを示す。示されるストレス耐性実験に対して、本発明者らは、Ａで示されるスケジュールに従った。ラパマイシンおよびデキサメタゾンはＤＸＲ注射（第０日）前に１４日間にわたりｉｐ投与された。２４ｍｇ／ｋｇのＤＸＲの投与後、苦痛および生存の徴候について監視した動物を記録した。報告されたＳＴＳ、自由摂食および自由摂食＋ｉｎｓ群は共通の群であり、Ｄのグラフにおいて同じ値を有する。
【図１Ｄ】図１Ｄは、循環グルコースレベルの上昇が化学療法に対する宿主の増感に介在することを示す。示されるストレス耐性実験に対して、本発明者らは、Ａで示されるスケジュールに従った。ラパマイシンおよびデキサメタゾンはＤＸＲ注射（第０日）前に１４日間にわたりｉｐ投与された。２４ｍｇ／ｋｇのＤＸＲの投与後、苦痛および生存の徴候について監視した動物を記録した。報告されたＳＴＳ、自由摂食および自由摂食＋ｉｎｓ群は共通の群であり、Ｃのグラフにおいて同じ値を有する。
【図１Ｅ】図１Ｅは、循環グルコースレベルの上昇が化学療法に対する宿主の増感に介在することを示す。メトホルミン−５０ｍｇ／ｋｇ（対照マウスに対しては食塩水）をｉｐ注射されたマウスにおける血糖レベルである。片側ＡＮＯＶＡ検定を行い、ｐ−値＜０．０５である差は有意とみなした（ｐ−値＜０．０５、０．０１および０．００１は、それぞれ＊、＊、および＊＊＊として示す）。
【図２】図２は、９種類の異なるマウスおよびヒト癌細胞株のＤＸＲ感度におけるグルコース制限の効果を示す。対照群は２．０ｇ／Ｌグルコースを補給したＤＭＥＭ中で培養し、一方でグルコース制限群は０．５ｇ／Ｌグルコースを補給したＤＭＥＭ中で培養した。ＭＴＴ低下によって生存を判定した。試験した癌細胞株は、４Ｔ１（マウス乳癌）、Ｂ１６（マウスメラノーマ）、ＧＬ２６（マウス神経膠腫）、Ｃ４２Ｂ（ヒト前立腺癌）、ＭＣＦ−７（ヒト乳癌）、ＨｅＬａ（ヒト子宮頸癌）、Ａ４３１（ヒト類表皮癌）、ＡＣＮ（ヒト神経芽細胞腫）およびＭＺ２−ＭＥＬ（ヒトメラノーマ）であった。
【００１６】
表１は、絶食模倣食（ＦＭＤ）により提供される微量栄養素含量である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここで、本発明者らに現在分かっている本発明を実施する最良の態様を構成する、本発明の現在好ましい組成物、実施形態および方法について詳細に述べる。図面は必ずしも正しい寸法ではない。しかし、開示される実施形態は、様々なおよび代替的な形態において例示され得る本発明の単なる代表であることを理解されたい。したがって、本明細書中で開示される具体的な詳細は、限定するものとして解釈されるべきではなく、本発明の任意の態様に対する単なる代表的なものとして、および／または様々に本発明を使用するために当業者に教示するための代表的な基準として解釈されるべきである。
【００１８】
実施例を除いて、またはそうでなければ明らかに示される場合を除いて、反応および／または使用の物質または状態の量を示すこの記載における全ての数量は、本発明の最大の範囲を記載することにおいて「約」という語により修飾されるものと理解されたい。述べられる数字による限定内の実行が一般に好ましい。また、異なることが明らかに述べられない限り、パーセント、「部」および比率の値は重量によるものであり、本発明と関連する一定の目的に対して適切なまたは好ましいものとしての物質の群またはクラスの記載は、群またはクラスのメンバーのうちの任意の２つ以上の混合物が等しく適切であるか、または好ましいことを意味し、化学用語中の構成要素の記載は、本記載中で指定される任意の組み合わせへの添加時の構成要素を指し、一度混合した混合物の構成要素間での化学的相互作用を必ずしも妨げず、頭字語または他の略語の第１の定義は、同じ略語の本明細書中での全ての続く使用に適用し、最初に定義された略語の通常の文法的な変形物に対して変更すべきところは変更して適用され、異なることが明らかに述べられない限り、特性の測定は、同じ特性について以前にまたは以後に述べられるものと同じ技術によって行われる。
【００１９】
具体的な構成要素および／または状態は、当然ながら変動し得るため、本発明は、以下に記載の具体的な実施形態および方法に限定されないことも理解されたい。さらに、本明細書中で使用される用語は、本発明の特定の実施形態を記載する目的のためにのみ使用され、決して限定するものではない。
【００２０】
本願および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈から明らかに別段示されない限り、複数の参照物を含むことにも留意されなければならない。例えば、単数形の構成要素に対する言及は、複数の構成要素を含むものとする。
【００２１】
本願を通じて、刊行物が参照される場合、それらの全体におけるこれらの刊行物の開示は、本発明が属する技術分野の最先端をより詳細に記載するために参照により本明細書に組み込まれる。
【００２２】
略語：
「ＡＬ」は自由摂食を意味する。
「ＦＭＤ」は絶食模倣食を意味する。
「ＳＴＳ」は短期飢餓を意味する。
「ＤＳＲ」は差次的ストレス耐性を意味する。
「ＤＳＳ」は差次的ストレス増感を意味する。
「ＤＸＲ」はドキソルビシンを意味する。
「Ｒａｐａ」はラパマイシンを意味する。
「Ｄｅｘａ」はデキサメタゾンを意味する。
「ｉｎｓ」はインスリンを意味する。
「ＡＭＰＫ」は５’ＡＭＰ−活性化タンパク質キナーゼを意味する。
「ｉｐ」は腹腔内を意味する。
【００２３】
「キロカロリー」（ｋｃａｌ）および「カロリー」という用語は食物カロリーを指す。
【００２４】
「カロリー」という用語は、いわゆる小さいカロリーを指す。
【００２５】
「対象」という用語は、ヒトまたは全ての哺乳動物、例えば霊長類（特に高等霊長類）、ヒツジ、イヌ、げっ歯類（例えばマウスまたはラット）、モルモット、ヤギ、ブタ、ネコ、ウサギおよびウシなどを含む動物を指す。
【００２６】
「絶食模倣食」という用語は、絶食により引き起こされるものと同様にグルコース、ケトン体、ＩＧＦ−１およびＩＧＦＢＰ１の変化を生じさせるが、高栄養を提供し、空腹感を最小化することが可能であるように処方されたカロリー制限食を対象に提供する食事療法を意味する。
【００２７】
ある実施形態において、化学療法を受けている対象において高血糖を処置するための方法が提供される。本方法には、化学療法を受けており、かつ高血糖誘導剤を投与されている対象を同定するステップが含まれる。高血糖およびグルコースレベル上昇と関連する化学療法に対する増感を予防するかまたは覆すために、短期飢餓、絶食模倣食（ＦＭＤ）またはインスリンが第１の時間にわたり対象に与えられる。本実施形態に関連して、高血糖または増感を予防することは、これらの副作用が起こる可能性を低下させることを意味する。一般に、ＦＭＤ食が提供するのは、１日あたり約１０００キロカロリー未満であり、一方でＳＴＳは、投与した場合に提供するカロリーはない。改良形態において、高血糖誘導剤はキナーゼ阻害剤またはコルチコステロイドである。高血糖誘導剤の具体例としては、ラパマイシン、デキサメタゾンを含むステロイド系薬物などおよびそれらの組み合わせが挙げられる。改良形態において、短期飢餓または絶食模倣食は、所定の間隔で複数回にわたり反復される。例えば、短期飢餓または絶食模倣食は２週間〜２カ月の間隔で反復され得る。一般的に、対象は、これらの反復間に通常食、すなわちフィーディング期間）を与えられる。これに関連して、通常食は、患者の体重を維持するための十分なカロリー摂取の食事である。改良形態において、通常のカロリー摂取は、対象に１５００〜２５００ｋｃａｌまたは１８００〜２３００ｋｃａｌまたは１８００〜２０００ｋｃａｌを提供する。
【００２８】
ＳＴＳプロトコールの例は、米国特許出願公開第１２／４３０，０５８号明細書および同第１３／４８８，５９０号明細書で見られ、この開示全体は参照により本明細書に組み込まれる。変形形態において、ＳＴＳ食は低カロリーまたは０カロリー食を提供する。この食事は、８１３〜９５７ｋｃａｌ以下（例えば７００、５００、３００もしくは１００ｋｃａｌ以下または０ｋｃａｌ）の総エネルギーおよび３０〜３６ｇ以下（例えば２０、１０もしくは５ｇまたは０ｇ以下）のタンパク質を提供しながら、ヒト対象に栄養を提供可能な食事療法材料を含有する。食事療法材料中に炭水化物が存在する場合、炭水化物はエネルギーの半分以下である。改良形態において、ＳＴＳ／ＦＭＤ食は、対象が化学療法に曝露される前に３〜１０連続日にわたり対象に与えられ得る。この食事療法は、曝露後にも２４時間にわたり対象に与えられ得る。好ましくは、この食事療法は、対照が化学療法に曝露される前に３〜１０連続日および曝露後に２４時間の両方にわたり対象に与えられ得る。
【００２９】
別の変形形態において、ＳＴＳ食は、１１ｋｃａｌ以下（例えば、８、５もしくは２ｋｃａｌ以下または０ｋｃａｌ）のエネルギー／ｋｇ対象の体重／日および０．４ｇ以下（例えば、０．３、０．２もしくは０．１ｇまたは０ｇ）のタンパク質／動物またはヒト体重／日を提供しながら、栄養を提供する。炭水化物が食事療法中に存在する場合、炭水化物はエネルギーの半分以下である。いくつかの実施形態において、この食事療法は、７００ｋｃａｌ以下（例えば、６００、４００もしくは２００ｋｃａｌまたは０ｋｃａｌ）の総エネルギー／日を提供可能である。対象が化学療法に曝露される場合、動物またはヒトにおいて、癌細胞などの異常な細胞ではなく、正常細胞が保護される。例えば、この食事療法は、化学療法への対象の曝露前に３〜１０連続日にわたり動物またはヒトに与えられ得る。この食事療法は、曝露後にも２４時間にわたり対象に与えられ得る。好ましくは、この食事療法は、化学療法への対象の曝露前に３〜１０連続日および曝露後に２４時間の両方にわたり対象に与えられ得る。
【００３０】
別の変形形態において、ＳＴＳ／ＦＭＤプロトコールは絶食模倣食を含む。例えば、癌に罹患している対象を化学療法１ラウンド前に４８〜１４０時間、または化学療法後に４〜５６時間にわたり絶食させ得る。好ましくは、癌に罹患している対象は、化学療法１ラウンド前に４８〜１４０時間および化学療法後４〜５６時間にわたりＦＭＤを与えられる。
【００３１】
ＦＭＤ食の例は、米国特許出願公開第１４０６０４９４号明細書および同第１４１７８９５３号明細書ならびに国際公開第２０１１／０５０３０２号パンフレットおよび国際公開第２０１１／０５０３０２号パンフレットで見出され、この開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。一般的には、ＦＭＤプロトコールにおいて、対象の食事が所定の日数（すなわち５日間）にわたり置き換えられる。この期間中、対象は、多量の水を消費する。正常体重の健康な対象の場合（体格指数またはＢＭＩは１８．５〜２５である）、この食事療法は、最初の３カ月にわたり１カ月に１回（この食事療法で５日間および通常食で２５〜２６日間）、およびその後は３か月ごとに（３カ月ごとに５日間）消費される。対象の体重を測定し、対象は、次のサイクル開始前に、この食事療法中に失われた体重の少なくとも９５％を取り戻さなくてはならない。ＢＭＩが１８．５未満の対象は、医師により推奨されかつ監督されない限り、ＦＭＤを行うべきではない。同じ計画（３カ月間は月に１回、続いてその後は３カ月に１回）を処置のためにまたは処置の補助において適応させ得、全ての条件が本特許出願において与えられる。米国特許出願公開第１４１７８９５３号明細書は、ＦＭＤ食の低タンパク質型を提供する。
【００３２】
ある変形形態において、米国特許出願公開第１２／４３０，０５８号明細書中で述べられるＦＭＤは、上述の方法において使用される。この食事療法は、カロリー、多量栄養素および微量栄養素に対する栄養成分表を含む。使用者の体重に従い、カロリーが消費される。総カロリー消費は、第１日に４．５〜７カロリー／ポンド（または１０〜１６カロリー／キログラム）であり、第２〜５日に３〜５カロリー／ポンド（または７〜１１カロリー／キログラム）である。図１２〜１４は、第１日〜第５日に対する栄養のリストを提供する。多量栄養素に加えて、この食事療法は、第１日に３０ｇ未満の糖、第２〜５日に２０ｇ未満の糖を含有すべきである。この食事療法は、第１日に２８ｇ未満のタンパク質、第２〜５日に１８ｇ未満のタンパク質を含有すべきである。この食事療法は、第１日に２０〜３０グラムの単不飽和脂肪、第２〜５日に１０〜１５グラムの単不飽和脂肪を含有すべきである。この食事療法は、第１日に６〜１０グラムの多不飽和脂肪、第２〜５日に３〜５グラムの多不飽和脂肪を含有すべきである。この食事療法は、第１日に１２ｇ未満の飽和脂肪、第２〜５日に６グラム未満の飽和脂肪を含有すべきである。一般的には、全ての日で脂肪は次の組み合わせ由来である：アーモンド、マカダミアナッツ、ピーカン、ココナツ、ココナツ油、オリーブ油および亜麻仁。改良形態において、ＦＭＤ食は、全ての日で、推奨される食物繊維の１日値の５０％超を含む。さらなる改良形態において、食物繊維の量は、全５日間、１５グラム／日より多い。この食事療法は、第２〜５日に１２〜２５グラム／日のグリセロールを含有すべきである。改良形態において、グリセロールは、０．１グラム／ポンド体重／日で提供される。
【００３３】
改良形態において、ＦＭＤは、次の微量栄養素を含む（少なくとも９５％の非動物ベース）：５，０００ＩＵ超のビタミンＡ／日（第１〜５日）；６０〜２４０ｍｇのビタミンＣ／日（第１〜５日）；４００〜８００ｍｇのカルシウム／日（第１〜５日）；７．２〜１４．４ｍｇの鉄／日（第１〜５日）；２００〜４００ｍｇのマグネシウム／日（第１〜５日）；１〜２ｍｇの銅／日（第１〜５日）；１〜２ｍｇのマンガン／日（第１〜５日）；３．５〜７ｍｃｇのセレン／日（第１〜５日）；２〜４ｍｇのビタミンＢ１／日（第１〜５日）；２〜４ｍｇのビタミンＢ２／日（第１〜５日）；２０〜３０ｍｇのビタミンＢ３／日（第１〜５日）；１〜１．５ｍｇのビタミンＢ５／日（第１〜５日）；２〜４ｍｇのビタミンＢ６／日（第１〜５日）；２４０〜４８０ｍｃｇのビタミンＢ９／日（第１〜５日）；６００〜１０００ＩＵのビタミンＤ／日（第１〜５日）；１４〜３０ｍｇのビタミンＥ／日（第１〜５日）；８０ｍｃｇを超えるビタミンＫ／日（第１〜５日）；１６〜２５ｍｃｇのビタミンＢ１２が全５日間に提供され；６００ｍｇのドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ、海藻由来）が全５日間に提供される。ＦＭＤ食は、主に、次のものを含む天然源から高い微量栄養素含量（すなわち５０重量パーセント超）を提供する：ケール、カシュー、黄ピーマン、タマネギ、レモン果汁、酵母、ターメリック、キノコ、ニンジン、オリーブ油、ビート果汁、ホウレンソウ、トマト、コラード、イラクサ、タイム、塩、コショウ、ビタミンＢ１２（シアノコバラミン）、ビーツ、バターナッツスクアッシュ、コラード、トマト、オレガノ、トマト果汁、オレンジ果汁、セロリ、ロメインレタス、ホウレンソウ、クミン、オレンジの皮、クエン酸、ナツメグ、クローブおよびそれらの組み合わせ。表１は、ＦＭＤ食において提供され得るさらなる微量栄養素補給の例を提供する。
【００３４】
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【００３５】
別の実施形態において、上記の方法を実行に移すための食事療法パッケージが提供される。この食事療法パッケージは、対象に第１の時間にわたり与えられるべき第１の食事療法に対する割り当て量の第１のセットを含み、第１の食事療法は、第１日に４．５〜７キロカロリー／ポンド対象を提供し、第１の食事療法の第２〜５日に３〜５キロカロリー／ポンド対象／日を提供する。この食事療法パッケージは、第１日に３０ｇ未満の糖；第２〜５日に２０ｇ未満の糖；第１日に２８ｇ未満のタンパク質；第２〜５日に１８ｇ未満のタンパク質；第１日に２０〜３０グラムの単不飽和脂肪；第２〜５日に１０〜１５グラムの単不飽和脂肪；第１日に６〜１０グラムの多不飽和脂肪；第２〜５日に３〜５グラムの多不飽和脂肪；第１日に１２グラム未満の飽和脂肪；第２〜５日に６グラム未満の飽和脂肪；および第２〜５日に１２〜２５グラムのグリセロール／日を提供する割り当て量を含む。改良形態において、本食事療法パッケージは、上記の微量栄養素を提供するのに十分な割り当て量をさらに含む。さらなる改良形態において、本食事療法パッケージは、上記の方法の詳細を提供する説明書を提供する。
【００３６】
上記の実施形態の改良形態において、５日間の食事療法供給には、スープ／ブロス、ソフトドリンク、ナッツバーおよびサプリメントが含まれる。この食事療法は次のように与えられる：１）第１日に１０００〜１２００ｋｃａｌ食プラス上記のような高微量栄養素が提供され、２）次の４日間にわたり、６５０〜８００ｋｃａｌプラス６０〜１２０ｋｃａｌを提供するグルコース代替炭素供給源を含有する飲料という毎日の食事が提供される。
【００３７】
上記の実施形態の別の改良形態において、６日間低タンパク質食事療法プロトコールには、スープ／ブロス、ソフトドリンク、ナッツバーおよびサプリメントが含まれる。この食事療法は次のように与えられる：１）第１日に１０００〜１２００ｋｃａｌの食事プラス高微量栄養素が提供され、２）次の３日間にわたり、２００ｋｃａｌ未満プラス６０〜１２０ｋｃａｌを提供するグルコース代替炭素供給源を含有する飲料という毎日の食事が提供される。この代替炭素源は、幹細胞活性化において絶食の効果を妨害せず、３）第５日に対象は通常食を摂取し、４）第６日に、通常食に加えて、３００ｋｃａｌの高脂肪供給源および微量栄養素混合物からなるさらなる補充食、第６日に、３００ｋｃａｌの高脂肪供給源および微量栄養素混合物からなる補充食が提供される。
【００３８】
さらに別の改良形態において、食事療法プロトコールには次のものが含まれる：低タンパク質食の第６日の供給には、スープ／ブロス、ソフトドリンク、ナッツバーおよびサプリメントが含まれる。１）第１日に高微量栄養素とともに１０００〜１２００ｋｃａｌ食が提供され、２）次の３日間にわたり、１０グラム未満のタンパク質および糖からの２００ｋｃａｌ未満を含有する６００〜８００ｋｃａｌの毎日の食事、３）第５日に対象は通常食を摂取し、４）第６日に、通常食に加えて、３００ｋｃａｌの高脂肪供給源および微量栄養素混合物からなるさらなる補充食、第６日に、３００ｋｃａｌの高脂肪供給源および微量栄養素混合物からなる補充食が提供される。
【００３９】
ＦＭＤ食が実際にあらゆる脂肪供給源を包含するにもかかわらず、単不飽和および多不飽和脂肪供給源を含む不飽和脂肪が高い供給源が特に有用である（例えばオメガ−３／６必須脂肪酸）。単不飽和食供給源の適切な例としては、ピーナツバター、オリーブ、ナッツ類（例えばアーモンド、ピーカン、ピスタチオ、カシュー）、アボカド、種子（例えばゴマ）、油（例えばオリーブ、ゴマ、ピーナツ、キャノーラ）などが挙げられるが限定されない。多不飽和食供給源の適切な例としては、クルミ、種子（例えばカボチャ、ヒマワリ）、亜麻仁、魚類（例えばサケ、マグロ、マアジ）、油（例えば、ベニバナ、ダイズ、トウモロコシ）が挙げられるが限定されない。第１の食事は、植物抽出物、ミネラル、オメガ−３／６必須脂肪酸およびそれらの組み合わせからなる群から選択される構成要素も含む。ある改良形態において、このような植物抽出物は、推奨される５種類の野菜の毎日の摂取と均等なものを提供する。植物抽出物に対する適切な供給源としては、チンゲンサイ、ケール、レタス、アスパラガス、ニンジン、バターナッツスクアッシュ、アルファルファ、グリンピース、トマト、キャベツ、カリフラワー、ビーツが挙げられるが限定されない。オメガ−３／６必須脂肪酸に対する適切な供給源としては、魚類、例えばサケ、マグロ、マアジ、アミキリ、メカジキなどが挙げられる。
【００４０】
別の変形形態において、化学療法の高血糖と関連する細胞毒性効果を覆すためにおよび／またはリフィーディング期間中に投与される場合に腫瘍進行を低減させることにおけるＳＴＳの効果を増強／延長させるために、絶食の効果を模倣するためのメトホルミン（Ｎ，Ｎ−ジメチルイミドジカルボンイミド酸ジアミド）の投与に基づく方法が提供される。本方法は、化学療法を受けており、かつ高血糖を有し、および／または上記のような高血糖誘導剤が投与されている対象を同定するステップを含む。細胞毒性効果を覆すために対象にメトホルミンが投与される。メトホルミンは、薬物に対する患者の反応に依存して、１〜２．５ｍｇ／日の投与量範囲で投与される。メトホルミンは、対象の反応に依存して、１日、１〜５日間、１〜１０日間または１〜１４日間以上にわたり投与され得る。別の変形形態において、化学療法または他の癌治療を受けている対象において高血糖または正常血糖の負の効果を処置するための方法が提供される。本方法は、化学療法を受けており、かつ高血糖誘導剤を投与されている対象を同定するステップを含む。グルコースレベルを予防するかまたは低下させ、かつ化学療法または他の癌治療への癌細胞の感受性を高めるために、短期飢餓または絶食模倣食またはインスリンが第１の時間にわたり対象に与えられる。短期飢餓または絶食模倣食の投与に関するこの変形形態の詳細は、上記のものと同じである。リフィーディング期間中、短期飢餓または上にも記載されるような絶食模倣食の投与間に対象に通常食が与えられる。このリフィーディング期間中に対象にメトホルミンが投与される。メトホルミンは、薬物に対する患者の反応に依存して、１〜２．５ｍｇ／日の投与量範囲で投与される。メトホルミンは、対象の反応に依存して、１日、１〜５日間、１〜１０日間または１〜１４日間以上にわたり投与され得る。短期飢餓または絶食模倣食を与え、かつリフィーディング期間にメトホルミン投与を行うステップは、所定の間隔で複数回にわたり反復される。上記のように、改良形態において、これらのステップは２週間〜２カ月の間隔で反復される。
【００４１】
別の実施形態において、癌細胞増感に関してＦＭＤに取って代わるかまたはその効果を増大させる方法が提供される。本方法は、化学療法または別の癌治療を受けている対象を同定するステップを含む。次いで、メトホルミンは、対象への投与により対象に投与される。改良形態において、メトホルミンは、薬物に対する患者の反応に依存して、１〜２．５ｍｇ／日の投与量範囲で投与される。メトホルミンは、対象の反応に依存して、１日、１〜５日間、１〜１０日間、１〜１４日間または１〜６０日間以上にわたり投与され得る。
【００４２】
別の実施形態において、差次的ストレスを促進する方法が提供される。本方法は、乳癌、卵巣癌、結直腸癌、メラノーマ、前立腺癌、子宮頸癌、類表皮癌、神経芽細胞腫または任意のさらなる癌のタイプのうちの１つ以上を有する対象を同定するステップを含む。メトホルミンは、グルコースレベルを低下させ、かつ差次的ストレス増感を促進して、正常細胞を死滅させずに特異的に癌を死滅させるために対象に投与される。メトホルミンは、薬物に対する患者の反応に依存して、１〜２．５ｍｇ／日の投与量範囲で投与される。メトホルミンは、対象の反応に依存して、１日、１〜５日間、１〜１０日間、１〜１４日間または１〜６０日間以上にわたり投与され得る。
【００４３】
次の例は、本発明の範囲を説明するが限定するものではない。このような例は、使用され得るものの典型ではあるが、あるいは当業者に公知の他の手順が利用され得る。実際に、当業者は、不要な実験なく、本明細書中の教示に基づいてさらなる実施形態を容易に想起および生成し得る。
【００４４】
本発明をインビトロおよびインビボマウスモデルにおいて試験した。ＳＴＳおよびＦＭＤは異なる臨床治験においても試験されており、この２種類の食事介入の安全性および実現可能性が示された。ＦＭＤ食は、ＤＳＲの惹起においてＳＴＳと同程度の効果があることが示された。
【００４５】
方法：短期飢餓（ＳＴＳ）または絶食模倣食（ＦＭＤ）の開始前に１４日間にわたり、ラパマイシンまたはデキサメタゾンを毎日腹腔内（ｉｐ）投与した。食事介入の終了は、静脈内注射によるドキソルビシンの投与と一致した。インスリン（ｉｎｓ）群のマウスは、ドキソルビシン投与に先立つ４８時間にわたり１２時間ごとにインスリン注射も受けた。次に、翌日から疼痛または苦痛の徴候についてこの動物を観察し、生存について記録した（図１Ａ、ＣおよびＤ）。
【００４６】
メトホルミン（５０ｍｇ／ｋｇ）を食塩水中で希釈し、腹腔内（ｉ．ｐ．）注射により投与した。メトホルミン投与後、循環グルコースレベルを監視した（図１Ｅ）。
【００４７】
食餌（マウス）：照射済みのＴＤ．７９１２げっ歯類飼料（Ｈａｒｌａｎ  Ｔｅｋｌａｄ）でマウスを維持した。簡潔に述べると、この飼料は、２５：５８：１７のパーセント比率のタンパク質、炭水化物および脂肪により供給されるカロリーとともに３．Ｔ５ｋｃａｌ／ｇの可消化エネルギーを含有する。飼料は自由摂食とした。平均して、対照群のマウスは１４．９ｋｃａｌ／日（または３．９ｇ／日）を消費し、本発明者らの実験的ＦＭＤ食は、低カロリー消費の期間中に高栄養を可能にする成分を同定した栄養スクリーニングに基づく（Ｂｒａｎｄｈｏｒｓｔ，Ｗｅｉ  ｅｔ  ａｌ．，２０１３）。ＦＭＤ食を供給する前に、残存試料および食糞の摂取を回避するために動物を新しいケージに移した。ＦＭＤ食は、第１日食および第２〜４日食としてそれぞれこの順に与えられるように指定された２種類の異なる構成要素からなる。第１日食は１．８８ｋｃａｌ／ｇを含有し、続くフィーディング期間中の低カロリー摂取の期間にマウスを順応させるために設計された。第２〜４日食は、全フィーディング日において同一であり、０．３６ｋｃａｌ／ｇを含有する。２週間ごとに自由摂食対照群の平均摂取量（約４ｇ）として第１日および第２〜４日食を与えた。供給されるＦＭＤ食の異なるカロリー密度のために、このコホートのマウスでは第１日に消費カロリーが約５０％減少し、第２〜４日に対照コホートの９．７％を消費した。マウスは、ＦＭＤ計画において毎日、供給された飼料を全て消費し、食物嫌悪の徴候は示さなかった。第２〜４日食の終了後、本発明者らは、別のＦＭＤサイクル開始前に１０日間にわたり自由摂食でＴＤ．７９１２飼料を供給した。
【００４８】
食事（ヒト）：ＦＭＤは、５〜２１日の期間にわたり癌患者の通常食の代わりとなり、ほとんどの患者に対して最大１７日行われ（下記参照）、他の処置の頻度および有効性に基づいて頻度が決定され、他の処置が癌治療において有効でない場合にはより頻繁な使用が必要とされる。次のサイクルが開始される前に患者が体重を回復する能力も考慮しなければならず、より重篤な症状を有する、体重を回復可能である患者は、他の処置が与えられるのと同程度に頻繁にこの食事療法を受け、体重が回復していないかまたは完全な食事療法期間を受けることが不可能な患者は、その患者が正常体重（処置開始前の体重であるだけでなくＢＭＩが１８を上回る）に戻った後にのみＦＭＤを受けることができる。ＦＭＤは、一般に安全とみなされる（ＲＧＡＳ）成分からなる。対象の体重に従い、カロリーが消費される。第１日に対して、総カロリー消費は４．５〜７カロリー／ポンド（または１０〜１６カロリー／キログラム）である。本食事療法は少なくとも９０％が植物ベースであるべきである。第１日食は３０ｇ未満の糖、２８ｇ未満の植物ベースのタンパク質、２０〜３０グラムの植物ベースの単不飽和脂肪、６〜１０ｇの植物ベースの多不飽和脂肪および２〜１２ｇの植物ベースの飽和脂肪を含有すべきである。第２〜２１日について、総カロリー消費は３〜５カロリー／ポンド（または７〜１１カロリー／キログラム）である。第２〜２１日食は、２０ｇ未満の糖、１８ｇ未満の植物ベースのタンパク質、１０〜１５ｇの植物ベースの単不飽和脂肪、３〜５ｇの植物ベースの多不飽和脂肪および１〜６グラムの植物ベースの飽和脂肪、体重に基づき１０〜３０グラムの１Ｌ水中希釈グリセロール／日（１００ポンドの者に対して１０グラム、２００ポンドの者に対して２０グラムおよび３００ポンドの者に対して３０グラム）を含有すべきである。食事療法はまた、ビタミン、ミネラル＋必須脂肪酸についてＲＤＡのおよそ５０％（１日）を含有する高栄養型でもあるべきである。最短で５または６日間であり、最長で２１日である（絶食クリニックでの安全性データおよび標準治療行為に基づく）。
【００４９】
ＤＸＲに対する癌細胞株のインビトロ用量反応：２４時間前およびＤＸＲ処理中に２４時間、細胞にグルコース制限を適用した。２．０ｇ／Ｌグルコースを補給したＤＭＥＭ中で対照群を培養し、一方で０．５ｇ／Ｌグルコースを補給したＤＭＥＭ中でグルコース制限群を培養した。生存はＭＴＴ低下によって判定した。
【００５０】
ストレス耐性  −  １２週齢の雌Ｃ５７ＢＬ／６マウスを次の実験群に分けた；自由摂食（自由に摂食）、ＳＴＳ／ＦＭＤ、ＤＸＲ、ＳＴＳ／ＦＭＤ＋ＤＸＲ。ラパマイシンおよびデキサメタゾンの存在下または非存在下でそれぞれの処置に対する反応を観察するために、各群が３つ組で存在し、セットのうちの１つにはラパマイシン処置を行い、１つにはデキサメタゾン処置を行った。１４日間にわたりラパマイシン投与を行い、その終了時に高用量のドキソルビシンをｉｖ投与した（２４ｍｇ／ｋｇ／マウス）。１４日間にわたりデキサメタゾン投与を行い、その終了時に高用量のドキソルビシンをｉｖ投与した（２４ｍｇ／ｋｇ／マウス）。ドキソルビシン注射前に４８時間にわたり、ＳＴＳ＋ＤＸＲ群に属する動物に非常に低カロリーでタンパク質不含のＦＭＤを与えた。ドキソルビシン注射後、動物を毎日監視し、生存について記録した（図１Ａ、ＢおよびＣ）。インスリン（ｉｎｓ）群中のマウスは、ドキソルビシン投与に先立ち４８時間にわたり１２時間ごとにインスリン注射も受けた。
【００５１】
化学療法中のキナーゼ阻害剤ラパマイシン、コルチコステロイド薬、例えばデキサメタゾン、および他の高血糖誘導薬の投与により、その薬物に対するマウスの感受性が高まり、死亡率上昇につながることが観察される（図１Ｃおよび１Ｄ）。さらに、動物の増感は、循環血糖の上昇と正の関連がある（図１Ｂ）。しかし、ＳＴＳ、ＦＭＤまたはインスリン投与の何れかによりグルコースレベルを低下させる場合、この増感効果は、それぞれ完全または部分的に覆される（図１Ｂ〜Ｄ）。本実験から、ラパマイシンおよびデキサメタゾンと組み合わせたインスリン投与、ＳＴＳまたはＦＭＤが、ａ）ラパマイシンおよびデキサメタゾンにより誘導される高血糖状態を軽減するための強力なツールを与え（図１Ｂ）、ｂ）この２種類の薬物により誘導される高血糖と関連する毒性効果を覆す（図１Ｃおよび１Ｄ）ことが示された。
【００５２】
代表的な実施形態を上記で記載する一方で、これらの実施形態は、本発明の全ての可能な形態を記載するものではない。むしろ、本願で使用される語は、限定ではなく説明の語であり、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく様々な変更形態がなされ得ることが理解される。さらに、様々な実行実施形態の特性は、本発明のさらなる実施形態を形成するために組み合わせられ得る。
【図１Ａ−１Ｅ】
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【図２】
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