ПРОКАСПАЗНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕРАПИЯ ПРИ ГЛИОБЛАСТОМЕ
PROCASPASE COMBINED THERAPY WITH GLYBLASTOMA

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
В соответствии с параграфом 119(e) Кодекса законов США 35, эта заявка притязает на приоритет в отношении Предварительной патентной заявки США №61/607,103, поданной 6 марта 2012 года, которая включена в этот документ посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Апоптоз, или запрограммированная смерть клеток, играет центральную роль в развитии и гомеостазе всех многоклеточных организмов. Частым отличительным признаком рака является устойчивость к естественным апоптотическим сигналам. В зависимости от типа рака, эта устойчивость типично вызвана повышением или понижением количества и/или активности ключевых белков в апоптотическом каскаде или мутациями в генах, кодирующих эти белки. Подобные изменения возникают как во внутреннем пути регуляции апоптоза, связанном с митохондриями и каспазой-9, так и во внешнем пути регуляции апоптоза, включающем в себя действие "рецепторов смерти" и каспазы-8. Например, в раковых клетках наблюдалось изменение нормальных уровней белков, например, р53, Bim, Вах, Apaf-1, FLIP и многих других. Эти изменения могут приводить к нарушениям в апоптотическом каскаде, в результате которых исходные проапоптотические сигналы не передаются должным образом по каскаду и не приводят к активации исполнительных каспаз, каспазы-3 и каспазы-7.
Поскольку большинство путей регуляции апоптоза в итоге включают в себя активацию прокаспазы-3, генетические аномалии в их ранее действующих компонентах по существу являются «разрывами» апоптотических сигнальных цепей, и в результате подобные клетки пролиферируют аномально. С учетом центральной роли апоптоза в развитии рака, были предприняты усилия по разработке терапевтических средств, воздействующих на конкретные белки в апоптотическом каскаде. Например, пептидные или небольшие молекулярные биндеры, связывающиеся с членами апоптотического каскада, например, с р53 и белками в семействе Bcl, или с семейством белков-ингибиторов апоптоза (IAP), обладают проапоптотической активностью, как и соединения, способствующие олигомеризации Apaf-1. При этом, однако, поскольку подобные соединения воздействуют на ранние (или на средние и высокие) позиции апоптотического каскада, формы рака с мутациями, воздействующими на белки, находящиеся ближе к концу каскада, чем его вышеупомянутые члены, могут по-прежнему быть устойчивыми к возможным положительным эффектам этих соединений.
Было бы желательно в терапевтических целях выявить небольшие молекулы, которые напрямую активируют проапоптотический белок, радикально задний по ходу в апоптотическом каскаде. Этот подход мог бы затрагивать относительно низкое положение в каскаде, что позволило бы убивать даже те клетки, которые имеют мутации, затрагивающие передние по ходу элементы апоптотического механизма. Более того, подобные терапевтические стратегии имели бы более высокую вероятность успеха, если бы этот проапоптотический белок присутствовал в раковых клетках в повышенных количествах, и/или если бы его активность в них была повышена. Таким образом, идентичность небольших молекул, способных воздействовать на передний по ходу белок-эффектор апоптоза, прокаспазу-3, оказало бы существенную помощь современной противораковой терапии.
Конверсия или активация прокаспазы-3 с образованием каспазы-3 приводит к образованию активной формы каспазы «убийцы», в дальнейшем катализирующей гидролиз многочисленных белковых субстратов. Активная каспаза-3 является гомодимером гетеродимеров и образуется в результате протеолиза прокаспазы-3. Эта протеолитическая активация in vivo типично происходит под действием каспазы-8 или каспазы-9. Для того, чтобы предотвратить преждевременную активацию зимогена (профермента), прокаспаза-3 содержит "предохранительную защелку" из 12 аминокислотных остатков, которая блокирует доступ к сайту протеолиза ETD (аминокислотной последовательности Ile-Glu-Thr-Asp). Эта "предохранительная защелка" дает возможность прокаспазе-3 противостоять автокаталитической активации и протеолизу под действием каспазы-9. Мутагенные исследования показывают, что три последовательных остатка аспарагиновой кислоты, по-видимому, являются критическими компонентами этой "предохранительной защелки". Положение "предохранительной защелки" чувствительно к pH, поэтому, как считается, после закисления внутриклеточной среды (которое возникает во время апоптоза) "предохранительная защелка" открывает доступ к сайту протеолиза, и активная каспаза-3 может образовываться либо под действием каспазы-9, либо с помощью механизма самоактивации.
В определенных типах рака уровни прокаспазы-3 повышены по сравнению с нормальными тканями. Исследование первичных изолятов от 20 пациентов с раком толстой кишки показало, что в среднем количество прокаспазы-3 в подобных изолятах было повышено в шесть раз по сравнению с соседними нераковыми тканями. Кроме того, уровень прокаспазы-3 повышен в некоторых нейробластомах, лимфомах и некоторых видах рака печени. Кроме того, была проведена систематическая оценка уровней прокаспазы-3 в панели из 60 клеточных линий, используемой при скрининге на рак в Экспериментальной Терапевтической Программе Национального института рака США (NCI), которая показала, что некоторые виды рака легких, рака почек, рака молочных желез и меланом демонстрируют значительно повышенные уровни экспрессии прокаспазы-3.
Вследствие роли активной каспазы-3 в осуществлении апоптоза, относительно высоких уровней прокаспазы-3 в некоторых типах раковых клеток и интригующего механизма подавления ее самоактивации с помощью "предохранительной защелки", небольшие молекулы, которые напрямую модифицируют прокаспазу-3, могут найти самое широкое применение в таргетной противораковой терапии.
Комбинированная терапия стала стандартным подходом при лечении раковых пациентов. Целью режимов применения лекарственных коктейлей при проведении комбинированной терапии является достижение синергического или аддитивного эффекта между используемыми химиотерапевтическими средствами, что должно способствовать сокращению длительности лечения, снижению их токсичности и повышению выживаемости пациентов. Лекарственные средства, воздействующие на один определенный биохимический путь, являются особенно подходящими кандидатами для синергии или потенциации, поскольку их действие может имитировать «синтетические летальные» генетические комбинации. Например, ингибиторы полимеразы-1 поли(АДФ-рибозы) (PARP-1), фермента, способствующего исправлению повреждений ДНК, потенциально способны давать синергический эффект при их использовании в комбинации со средствами, повреждающими ДНК, как это было показано на клеточных культурах, на животных моделях и в клинических испытаниях на людях. Однако при лечении многих форм рака по-прежнему существует потребность в более эффективных способах лечения, и новые синергические комбинации противораковых лекарственных средств помогут в достижении этой цели. Соответственно, существует потребность в выявлении новых цитотоксических средств, которые эффективно убивают раковые клетки и в то же время защищают нормальные ткани пациента от нежелательного токсического действия цитотоксического средства.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В широком смысле это изобретение описывает соединения, композиции и способы терапевтического лечения. В различных способах осуществления изобретение применимо для лечения различных раковых заболеваний и различных типов раковых клеток, в частности, рака молочных желез, лимфом, рака надпочечников, рака почек, меланом, лейкемий, нейробластом, рака легких, опухолей мозга и других известных науке. В настоящем изобретении описываются, в числе прочего, композиции и способы, включающие использование, небольших молекул, способных индуцировать смерть клеток. В некоторых воплощениях эти композиции и способы включают в себя использование соединений, способных прямо или опосредованно взаимодействовать с членами путей регуляции запрограммированной смерти клеток, например, прокаспазой-3. В некоторых воплощениях эти композиции и способы обладают пониженной нейротоксичностью по сравнению с другими соединениями, которые прямо или опосредованно взаимодействуют с членами путей регуляции запрограммированной смерти клеток, например, с прокаспазой-3.
Комбинированная противораковая терапия может состоять из лекарственных средств, воздействующих на различные биохимические пути или на различные мишени в пределах одного пути, имитируя синтетические летальные генетические комбинации. Комбинация активатора прокаспазы-3 РАС-1 и алкилирующего средства темозоломид (TMZ) демонстрирует значительный синергический эффект в отношении индукции апоптотической смерти раковых клеток, в степени, значительно превосходящей аддитивное действие. Комбинация РАС-1 и TMZ эффективно снижает опухолевую нагрузку в опухолевых моделях, в которых эти соединения сами по себе дают лишь минимальный эффект или вообще не дают никакого эффекта. Эти данные свидетельствуют об эффективности комбинации РАС-1 /TMZ в лечении рака, и, в более широком смысле, демонстрируют, что эта синергическая комбинация может обеспечивать значительно более благоприятные результаты лечения.
Соответственно, в настоящем изобретении предложено использовать композицию, включающую в себя (а) соединение формулы (I):
;
(b) соединение РАС-1:
;
и (с) фармацевтически приемлемый разбавитель, наполнитель или носитель. Соединение Формулы (I) может быть темозоломидом (TMZ). В других воплощениях структура соединения с Формулой (I) может быть заменена производным TMZ или его предлекарственной формой. Носитель может включать в себя воду и вспомогательные компоненты для улучшения доставки активных веществ, например, буфер, сахар, циклодекстрин или их различные комбинации. В одном из способов осуществления этого изобретения циклодекстрин является 2-гидроксипропил-β-циклодекстрином.
Концентрация соединения Формулы I может составлять от приблизительно 100 мкМ до приблизительно 1 мМ, обычно приблизительно 250 мкМ, приблизительно 500 мкМ или приблизительно 750 мкМ. Концентрация РАС-1 может быть от приблизительно 2 мкМ до приблизительно 50 мкМ, обычно приблизительно 2,5 мкМ, приблизительно 5 мкМ, приблизительно 7,5 мкМ, приблизительно 10 мкМ, приблизительно 12,5 мкМ, приблизительно 15 мкМ, приблизительно 20 мкМ, приблизительно 25 мкМ, приблизительно 30 мкМ, приблизительно 40 мкМ или приблизительно 50 мкМ. Например, в одном из способов осуществления настоящего изобретения концентрация соединения Формулы I может быть от приблизительно 250 мкМ до приблизительно 750 мкМ, а концентрация РАС-1 может быть от приблизительно 5 мкМ до приблизительно 30 мкМ.
В настоящем изобретении также предложен способ подавления роста и/или пролиферации раковых клеток. Этот способ включает в себя воздействие на раковые клетки эффективным количеством композиции, описанной в настоящем изобретении, причем эта композиция может включать РАС-1, TMZ или их комбинацию. Когда композиция включает в себя только РАС-1 или только TMZ, вышеупомянутый способ в дальнейшем включает в себя воздействие на раковые клетки другим веществом из этой пары. Воздействие на раковые клетки этими активными веществами (РАС-1 и TMZ) подавляет рост и/или пролиферацию этих клеток.
Кроме того, в настоящем изобретении также предложен способ индукции апоптоза в раковых клетках, включающий в себя воздействие на раковые клетки эффективным количеством соединения Формулы (I):
;
и эффективным количеством соединения РАС-1:
;
отличающийся тем, что это приводит к индукции апоптоза в раковых клетках. Это воздействие может осуществляться in vitro или in vivo. В одном из способов осуществления настоящего изобретения на раковые клетки можно одновременно воздействовать и соединением Формулы (I), и РАС-1. В другом способе осуществления изобретения воздействие на раковые клетки соединением Формулы (I) может осуществляться до воздействия на эти клетки РАС-1. В еще одном способе осуществления изобретения воздействие на раковые клетки РАС-1 может осуществляться до воздействия на эти клетки соединением Формулы (I).
В настоящем изобретении также предложен способ лечения рака у пациента, которому необходимо такое лечение. Этот способ включает в себя введение пациенту, одновременное или последовательное, терапевтически эффективного количества соединения Формулы (I):
;
и эффективного количества соединения РАС-1:
;
и отличается тем, что это приводит к лечению рака. В одном из способов осуществления настоящего изобретения соединение Формулы (I) и соединение РАС-1 могут вводиться пациенту одновременно. В другом его воплощении соединение с Формулой (I) и соединение РАС-1 вводятся последовательно. При последовательном введении соединение Формулы (I) может вводиться перед соединением РАС-1, или соединение с Формулой (I) может вводиться после соединения РАС-1.
В различных способах осуществления настоящего изобретения раковые клетки могут являться раковыми клетками в мозговой ткани или раковыми клетками в костной ткани. Например, раковые клетки могут быть клетками глиобластомы или клетками олигодендроглиомы. В другом способе осуществления настоящего изобретения раковые клетки могут быть клетками остеосаркомы. Другие типы раковых клеток, рост и/или пролиферация которых могут ингибироваться, и раковые заболевания, которые можно лечить, дополнительно описаны ниже.
Таким образом, это изобретение позволяет использовать описанные в нем композиции в медикаментозной терапии. Эта терапия может быть направлена на лечение рака, например, рака молочных желез, рака легких, рака поджелудочной железы, рака простаты, рака толстой кишки и других типов рака, содержащихся в настоящем изобретении. Это изобретение также позволяет использовать описанную в нем композицию для производства медикаментов для лечения заболеваний у млекопитающих, например, рака у людей. Таким образом, это изобретение позволяет использовать описанные в нем соединения для производства медикаментов, которые могут быть полезными при лечении рака у млекопитающих, в частности, у людей. Эти медикаменты могут включать в себя фармацевтически приемлемые разбавители, наполнители и/или носители.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Приведенные ниже чертежи являются частью описания изобретения; они включены для того, чтобы дополнительно продемонстрировать определенные способы осуществления или различные аспекты настоящего изобретения. В некоторых случаях способы осуществления изобретения могут быть наилучшим образом поняты после изучения прилагающихся чертежей в сочетании с их полным описанием, представленным в этом документе. Описания и прилагаемые чертежи могут подчеркивать определенный конкретный пример или определенные аспекты настоящего изобретения. Однако специалист в данной области поймет, что частично такой пример или такие аспекты могут использоваться в комбинации с другими примерами или аспектами настоящего изобретения.
Фиг. 1. РАС-1 оказывает синергическое действие с TMZ на увеличение длительности выживания в крысиной модели глиобластомы: График выживания в четырех группах сингенных модельных крыс, которым интракраниально были имплантированы клетки линии 9L (крысиной глиомы). РАС-1 (50 мг/кг в воде) вводился через оральный зонд в дни 0-4, а TMZ (50 мг/кг в воде) вводился через оральный зонд в дни 5-9; 8 точек на группу. Р-значение вычислялось только относительно применения TMZ. Медианное время выживания: Контроль, 14,5 дней; РАС-1, 13,5 дней; TMZ, 20 дней; Комбинация, 28 дней. Общее р-значение для графика для комбинации было р=0,0001. Только TMZ по отношению к Комбинации, р=0,0007 (логарифмический ранговый критерий) и р=0,001 (критерий Гехана-Бреслоу-Уилкоксона).
Фиг. 2. РАС-1 оказывает синергическое действие с TMZ при индукции смерти клеток глиобластомы в культуре. А) Глиобластомные клетки линии 9L были подвернуты воздействию указанных концентраций РАС-1+TMZ, и через 48 часов проводилась оценка смерти клеток (отсутствие обнаруживаемой смерти клеток при 0 мкМ TMZ с 0 мкМ РАС-1). В) Человеческие глиобластомные клетки линии D-54 были подвернуты воздействию указанных концентраций РАС-1+TMZ, и через 24 часа проводилась оценка смерти клеток (отсутствие обнаруживаемой смерти клеток при 0 мкМ TMZ с 0 мкМ РАС-1). Горизонтальными пунктирными линиями указаны уровни смерти клеток, ожидаемые при чисто аддитивном эффекте от воздействия соединений. Подписи соответствуют столбцам на столбчатой диаграмме - верхняя подпись соответствует самому левому столбцу, а остальные подписи соответствуют оставшимся столбцам, при этом их расположение сверху вниз соответствует расположению столбцов слева направо.
Фиг. 3. РАС-1 оказывает синергическое действие с TMZ при индукции смерти клеток остеосаркомы в культуре. А) Клетки линии HOS были подвернуты воздействию указанных концентраций РАС-1+TMZ, и через 24 часа проводилась оценка смерти клеток (отсутствие обнаруживаемой смерти клеток при 0 мкМ TMZ с 0 мкМ РАС-1). В) Клетки линии 143 В были подвернуты воздействию указанных концентраций РАС-1+TMZ, и через 24 часа проводилась оценка смерти клеток (отсутствие обнаруживаемой смерти клеток при 0 мкМ TMZ или 250 мкМ TMZ с 0 мкМ РАС-1). Подписи соответствуют столбцам на столбчатой диаграмме - верхняя подпись соответствует самому левому столбцу, а остальные подписи соответствуют оставшимся столбцам, при этом их расположение сверху вниз соответствует расположению столбцов слева направо.
Фиг. 4. РАС-1 оказывает синергическое действие с TMZ на увеличение длительности выживания в мышиной модели метастатической остеосаркомы. Через семь дней после инъекции клеток K7M2 мыши получали лечение оральным введением РАС-1 (100 мг/кг в ΗΡβCD), TMZ (50 мг/кг орально с подслащением) или последовательное лечение обоими соединениями ежедневно в течение пяти последовательных дней; n=8 мышей на группу.
ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ
В качестве дополнительного введения были открыты соединения, способные активировать фермент, который часто сверхэкспрессируется или просто присутствует в повышенных количествах в его неактивной форме в раковых клетках. Эти соединения способны индуцировать запрограммированную смерть клеток (апоптоз) в раковых клетках, включая те из них, в которых имеются повышенные уровни прокаспазы-3 или ее повышенная активность. Многие типы рака устойчивы к стандартной химиотерапии. Комбинированная терапия, описанная в настоящем изобретении, основана на активации прокаспазы-3 под действием РАС-1, которая дает синергический эффект в сочетании со способностью ΤΜΖ к алкилированию ДНК, для обеспечения эффективности лечения в условиях, когда одно из активных соединений в одиночку было бы менее эффективно или совершенно неэффективно. Эти соединения могут также успешно применяться в таргетной противораковой терапии, где они могут обеспечивать преимущества в виде селективного убийства раковых клеток при сравнительно слабых отрицательных побочных воздействиях на нераковые клетки с более низкими уровнями прокаспазы-3. Эти отрицательные побочные действия могут включать в себя токсичность, в частности, нейротоксичность.
Комбинация соединений, композиций и способов, описанных в настоящем изобретении, может оказывать действие путем модуляции апоптоза или запрограммированной смерти клеток и алкилирования ДНК для обеспечения эффективности при лечении раковых клеток. В одном из способов осуществления настоящего изобретения модуляция апоптоза осуществляется с помощью индукции или активации апоптоза. В различных способах осуществления настоящего изобретения введение соединений может быть одновременным или, вместо этого, последовательным.
Таким образом, в настоящем изобретении предложены способы потенциации действия темозоломида (TMZ) с помощью РАС-1, например, для лечения глиобластом или остеосарком. Во время апоптоза зимогенная форма прокаспазы-3 активируется с помощью протеолиза с образованием каспазы-3, и эта активная каспаза-3 затем расщепляет большое количество клеточных субстратов, осуществляя программу апоптоза. Поскольку уровни белка прокаспазы-3 повышены в опухолях различных гистологических типов, прямая активация прокаспазы-3 с помощью лекарственных средств может быть высокоэффективной стратегией селективного противоракового лечения.
Некоторые соединения могут усиливать активность прокаспазы-3 и ее способность к самоактивации и индуцировать апоптоз в раковых клетках. РАС-1 (активирующее прокаспазу соединение-1) повышает активность прокаспазы-3 за счет образования хелатных комплексов с ионами цинка, обладающими ингибирующими свойствами, индуцирует апоптоз в раковых клетках в культуре и обладает эффективностью в многочисленных мышиных моделях опухолей. Было выявлено, что новая комбинация терапевтических средств, РАС-1 и TMZ характеризуется синергической эффективностью при лечении раковых клеток, в особенности глиобластомных клеток и остеосаркомных клеток.
Модельные эксперименты с использованием клеточной линии 9L крысиной глиобластомы дали результаты, четко подтверждающие данные о синергическом действии и эффективной активности этой комбинации лекарственных средств. В этих экспериментах на крысах in vivo использовались клетки линии 9L, очень агрессивной опухолевой модели, имплантировавшиеся интракраниально крысам в трех группах, получавших в качестве лечения только РАС-1, только TMZ и комбинацию РАС-1 и TMZ, соответственно, и одной контрольной группе.
РАС-1 суспендировался в воде и вводился крысам через оральный зонд в дозировке 50 мг/кг (относительно низкая доза) на протяжении 5 дней, после чего на протяжении 5 последующих дней крысы получали дозы TMZ. При использовании РАС-1 на мышах признаков нейротоксичности не наблюдалось при оральном введении этого соединения в дозировках до 200 мг/кг, и в одноразовых экспериментах по его введению нейротоксичности тоже не наблюдалось. Повышение выживаемости у крыс, получавших лечение этой комбинацией, было значительным и неожиданно сильно выраженным (см. Фиг. 1).
2
На Фиг. 1 схематично представлены данные, полученные после интракраниальной имплантации крысам клеток линии 9L. РАС-1 (50 мг/кг в воде) вводился через оральный зонд в дни 0-4, а TMZ (50 мг/кг в HO) вводился через оральный зонд в дни 5-9. В каждой группе было по 8 крыс; было получено р-значение р = 0,001 относительно применения только TMZ (критерий Гехана-Бреслоу-Уилкоксона).
50
Начальная оценка для IC для РАС-1 и клеток линии 9L составила около 7 мкМ (72 ч эксперимент). Мозговые опухоли из клеток линии 9L обычно являются геморрагическими, но у крыс, прошедших лечение РАС-1ДМг, эти опухоли не были геморрагическими, что указывает на наличие антиангиогенного эффекта.
На Фиг. 2 показаны три примера синергического действия РАС-1 и TMZ при индукции смерти глиобластомных клеток в культуре. На Фиг. 3 показаны два примера синергического действия РАС-1 и TMZ при индукции смерти остеосаркомных клеток в культуре. На Фиг. 4 показан пример синергического действия РАС-1 и TMZ на увеличение длительности выживания в мышиной модели метастатической остеосаркомы.
Максимальная переносимая доза для комбинации PAC-1/TMZ устанавливается, и проводится оценка применения более длительных периодов лечения (10 дней одновременного введения обоих лекарственных средств) и использования режимов их последовательного и одновременного введения. В качестве меры уровней прокаспазы-3 и каспазы-3 до и после лечения проводится оценка улучшения выживания. Комбинационная терапия также может быть эффективной при лечении нейросферических клеточных линий, полученных от пациентов с глиобластомой Хопкинса, например, в моделях ксенотрансплантатов и на модельных млекопитающих.
Терапевтические средства и их активность
РАС-1
(2-(4-бензилпиперазин-I-ил)-N-[(2-гидрокси-3-проп-2-енилфенил)метилиденамино]ацетамид) селективно индуцирует апоптоз в раковых клетках. Способы получения РАС-1 описаны в Публикации патента США №2012/0040995 (Hergenrother et al. / Хергенротер и др.).
Темозоломид (TMZ) является цитотоксическим химиотерапевтическим лекарственным средством, классифицируемым как алкилирующее средство. TMZ является производным имидазотетразина, а также является пролекарственной формой 3-метил-(триазен-1-ил)имидазол-4-карбоксамида (MTIC). Получение TMZ и его производных описано в Патенте США №5,260,291 (Lunt et al.)
Терапевтическое действие темозоломида основано на его способности алкилировать/метилировать ДНК в положениях N-7 или 0-6 гуаниновых оснований. Это метилирование повреждает ДНК и вызывает смерть опухолевых клеток. Некоторые опухолевые клетки способны исправлять повреждения ДНК этого типа, и это снижает терапевтическую эффективность темозоломида. Механизм подобной устойчивости может заключаться в экспрессии белков O-6-метилгуанин-ДНК метилтрансферазы (MGMT) или O-6-алкил гуанин-ДНК алкилтрансферазы (AGT или AG AT). Присутствие белка O-6-метилгуанин-ДНК метилтрансферазы (MGMT) в опухолях мозга определяет слабый иммунный ответ на применение темозоломида, и такие пациенты получают малую пользу от химиотерапии с использованием темозоломида. Соответственно, для лечения опухолей мозга и родственных им состояний необходимы новые способы лечения.
TMZ применяется для лечения четвертой стадии астроцитомы VI степени, также известной как мультиформная глиобластома, агрессивной опухоли мозга, а также олигодендроглиомных опухолей мозга. TMZ также применяется для лечения меланомы, и он дополнительно показан при лечении анапластической астроцитомы III степени в состоянии ремиссии.
Хотя имеется очевидная польза для стратегий противоракового лечения, использующих комбинации лекарственных средств, которые воздействуют на различные мишени, работа, описанная в настоящем изобретении, демонстрирует, что при использовании соединений, действующих через совершенно различные механизмы, может наблюдаться крайне сильный эффект синергии. Этот многоцелевой подход к терапии может приносить особенные преимущества в том случае, когда его целью является активация фермента.
Применение РАС-1 безопасно у млекопитающих, и производное РАС-1 было эффективным в клиническом испытании фазы I на домашних собаках с лимфомами (Peterson et al., Cancer Res 70, 7232-7241 (2010) / Питерсон и др., Исследование рака, 2010. Т. 70, стр. 7232-7241), поэтому наблюдаемая синергия при использовании в сочетании с TMZ должна дать значительный клинический эффект. Интерес к активации ферментов с помощью небольших молекул быстро возрастает. Данные, описанные в настоящем изобретении, свидетельствуют, что стратегии целенаправленного воздействия с использованием РАС-1 и TMZ являются общим подходом, позволяющим многократно усилить предполагаемый биологический эффект, и они должны дать значительный клинический эффект благодаря их эффективности.
Способы, предлагаемые в изобретении
В настоящем изобретении предложены способы селективной индукции апоптоза в раковых клетках, включающие в себя воздействие на раковые клетки комбинацией соединений, способной модифицировать молекулы прокаспазы-3 в этих раковых клетках, отличающиеся тем, что эта комбинация соединений является комбинацией РАС-1 и TMZ. Также предложен способ селективной индукции апоптоза в раковых клетках, включающий в себя воздействие на раковые клетки комбинацией соединений, способной модифицировать молекулы прокаспазы-3 в раковых клетках, отличающийся тем, что эта комбинация соединений является комбинацией РАС-1 и TMZ, и, например, отличающийся тем, что эти раковые клетки находятся в организме пациента, нуждающегося в лечении.
Настоящее изобретение предлагает дополнительные способы, в которых упоминавшаяся выше комбинация соединений является комбинацией РАС-1 и TMZ, и, например, используется в качестве способа лечения раковой клетки, включающего в себя (а) выявление потенциальной чувствительности к лечению раковых клеток с использованием соединения-активатора прокаспазы; и (b) воздействие на раковые клетки эффективным количеством комбинации соединения-активатора прокаспазы и TMZ. Настоящее изобретение также предлагает способ лечения раковой клетки, включающий в себя (а) выявление потенциальной чувствительности к лечению раковых клеток с использованием соединения-активатора прокаспазы; и (b) воздействие на раковые клетки эффективным количеством РАС-1 и TMZ, отличающийся тем, что РАС-1 способно, по меньшей мере, одну из прокаспаз, прокаспазу-3 и/или прокаспазу-7. Настоящее изобретение также предлагает способ индукции смерти раковых клеток (т.е. их убийства), включающий в себя воздействие на раковые клетки TMZ и соединением, способным активировать молекулы прокаспазы-3 в этих раковых клетках.
Настоящее изобретение также описывает медикамент, включающий в себя эффективное количество комбинации РАС-1 и TMZ. Этот медикамент может использоваться в способе индукции апоптоза в клетках. В некоторых способах осуществления настоящего изобретения эта комбинация соединений не проходит сквозь гематоэнцефалический барьер в степени, способной вызывать заметные нейротоксические эффекты у пациента. Способы, предлагаемые в настоящем изобретении, включают в себя контакт одной или нескольких клеток с эффективным количеством комбинации соединений, описанных в настоящем изобретении, in vivo или in vitro. Таким образом, настоящее изобретение также предлагает способы лечения клеток, включающие в себя воздействие на эти клетки эффективным количеством комбинации соединений, описанных в настоящем изобретении.
Определения
При использовании в настоящем документе перечисленные ниже термины имеют указанные далее значения. Все прочие термины и фразы, используемые в данном описании, имеют свои обычные значения, понятные специалистам в данной области. Эти обычные значения можно найти в технических словарях, например, в Hawley's Condensed Chemical Dictionary 14th Edition, by R.J. Lewis, John Wiley & Sons, New York, N.Y., 2001 (Кратком химическом словаре Хоули, 14-я редакция, под редакцией Р.Дж. Льюиса, издательство "Джон Уайли и сыновья", Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 2001).
Ссылки в описании на "один из способов осуществления", "способ осуществления" и т.д. указывают, что описанный способ осуществления может включать в себя определенный аспект, особенность, структуру, группу или характеристику, однако не обязательно, что каждый из способов осуществления обязательно должен включать в себя этот аспект, особенность, структуру, группу или характеристику. Более того, подобные фразы могут ссылаться на тот же способ осуществления, который упоминается в других частях настоящего описания, однако это не обязательно так. Кроме того, когда определенный аспект, особенность, структура, группа или характеристика описывается в связи с каким-либо способом осуществления, специалист в данной области должен быть способны отразить или связать этот аспект, особенность, структуру, группу или характеристику с другими способами осуществления, независимо от того, описаны ли они явно или нет.
Существительные в единственном числе также включают в себя соответствующие существительные во множественном числе, и наоборот, за исключением случаев, когда из контекста четко следует обратное. Таким образом, термин "соединение" может также подразумевать множество подобных соединений, т.е. под соединением X может подразумеваться множество соединений типа X. Необходимо дополнительно отметить, что элементы формулы изобретения могут быть сформулированы таким образом, чтобы исключить любые опциональные элементы. Таким образом, это утверждение предназначено для того, чтобы служить в качестве антецедентного основания для использования исключительной терминологии, например, "исключительно", "только" и т.п., в связи с перечислением элементов формулы изобретения или использованием "отрицательных" ограничений.
Термин "и/или" означает любой из далее перечисленных вариантов, любую их комбинацию или их всех. Фраза "один или более" легко понятна для специалистов в данной области, в особенности, в контексте ее использования. Например, "одна или более замещающая группа на фенильном кольце" может подразумевать от одной до пяти замещающих групп или, например, от одной до четырех, если две его связи уже участвуют в образовании основных структурных связей.
Термины "около" и "приблизительно" могут означать вариацию ±5%, ±10%, ±20% или ±25% относительно указанного далее значения. Например, "около 50%" в некоторых способах осуществления настоящего изобретения может означать вариацию от 45% до 55%. Для целочисленных диапазонов термины "около" и "приблизительно" могут означать вариацию их границ в большую или меньшую сторону на одну или две единицы относительно их указанных значений. Если в данном описании не оговорено иное, в данном документе термины "около" и "приблизительно" могут подразумевать значения, например, весовых процентов, примыкающие к указанным диапазонам, эквивалентные им в контексте функциональности индивидуальных ингредиентов, композиции или способа осуществления.
Опытным специалистам будет понятно, что все числа, включая те, что выражают количества ингредиентов, свойства (например, молекулярную массу), условия реакции и т.д., являются приближенными значениями, и подразумевается, что во всех случаях они опционально дополнены терминами "около" и "приблизительно". Эти значения могут варьироваться в зависимости от того, каких необходимых свойств пытаются достичь специалисты в данной области при использовании сведений из описания данного изобретения. Также подразумевается, что подобным значениям заведомо присуща изменчивость, автоматически возникающая на основе стандартных отклонений при проведении соответствующих тестовых измерений.
Как будет понятно специалистам в этой области, во всех случаях, особенно в случае предоставления письменного описания, все диапазоны, указанные в настоящем изобретении, также включают в себя любые их возможные поддиапазоны и их комбинации, а также индивидуальные значения, составляющие эти диапазоны, в особенности целочисленные значения. Указанный диапазон (например, весовых процентов или углеводородных групп) включает в себя каждое конкретное значение, целое число, десятичную дробь или член в пределах этого диапазона. Можно легко понять, что любой указанный диапазон в достаточной мере описывает его содержимое, и этот диапазон может быть разбит, по меньшей мере, на равные половины, трети, четверти, пятые доли или десятые доли. В качестве примера, не имеющего ограничительного характера, каждый диапазон, обсуждаемый в настоящем изобретении, может быть легко подразделен на его нижнюю треть, среднюю треть и верхнюю треть, и т.д. Как будет понятно специалистам в этой области, все термины, подобные "вплоть до", "по меньшей мере", "больше чем", "меньше чем", "более чем", "или более" и т.п., включают в себя указанные числа, и подобные термины обозначают диапазоны, которые в дальнейшем могут подразделяться на поддиапазоны, как это было обсуждено выше. Аналогичным образом, все соотношения, указанные в настоящем изобретении, также включают с себя все прочие соотношения, попадающие в пределы исходного более широкого соотношения.
Соответственно, конкретные значения, указываемые для радикалов, заместителей и диапазонов, приводятся исключительно в иллюстративных целях, и они не исключают другие определенные значения или иные значения в пределах указанных диапазонов для радикалов и заместителей.
Специалисты в этой области также смогут легко понять, что когда члены сгруппированы неким общим образом, например, в форме группы Маркуша, то изобретение включает в себя не только всю указанную группу в целом, но и каждый член этой группы по отдельности, а также все возможные подгруппы основной группы. Кроме того, во всех отношениях, это изобретение включает в себя не только основную группу, но и основную группу за вычетом одного или нескольких ее членов. Таким образом, это изобретение предусматривает возможность явного исключения одного или нескольких членов из упомянутой в нем группы. Соответственно, оговорки могут применяться к любым из описанных категорий или воплощений таким образом, что любой один или любые несколько указанных элементов, видов или способов осуществления могут быть исключены из подобных категорий или способов осуществления, например, как в случае использовании в составе явного отрицательного ограничения.
Термин "воздействие/применение" означает соприкосновение или приведение в непосредственную близость или просто сближение, в том числе, на клеточном или на молекулярном уровне, например, для достижения физиологической реакции, химической реакции или физического изменения, например, в растворе, в реакционной смеси, in vitro или in vivo.
Термин "одновременно" означает (1) единовременно, или (2) в различное время в рамках единого общего курса лечения.
Термин "последовательно" означает применение одного активного средства, используемого в методе, после которого следует применение другого активного средства. После применения одного активного средства следующее активное средство может быть применено непосредственно сразу после первого, или же следующее активное средство может быть применено по истечении эффективного периода времени после применения первого активного средства; под "эффективным периодом времени" в данном случае понимается количество времени, отводимое на получение максимальной пользы от применения первого активного средства.
Термин "эффективное количество" означает количество, эффективное при лечении заболевания, нарушения и/или состояния или для достижения указанного эффекта, например, активации или ингибирования. Например, эффективным количеством может быть количество, эффективно снижающее прогрессию или степень тяжести состояния или симптомов, подвергающихся лечению. Определение терапевтически эффективного количества находится вполне в пределах способностей квалифицированных специалистов. Предполагается, что термин "эффективное количество" включает в себя количество соединения, описанного в настоящем изобретении, или количество комбинации соединений, описанной в настоящем изобретении, которое, например, эффективно при лечении или предотвращении заболевания или нарушения или при лечении симптомов заболевания или нарушения у пациента. Таким образом, "эффективное количество" обычно означает количество, обеспечивающее достижение желаемого эффекта. В одном из способов осуществления настоящего изобретения под эффективным количеством понимается количество активного средства, описанного в настоящем изобретении, которое эффективно, поодиночке или в комбинации с фармацевтическим носителем, после одно- или многодозового воздействия на клетки или организм, например, пациента, в подавлении роста и/или пролиферации, в том числе, убийстве, или предотвращении роста гиперпролиферативных клеток. Подобное ингибирование роста или убийство может приводить к увеличению длительности выживания организма, например, пациента, сверх срока, ожидаемого в отсутствие подобного лечения, или к любому улучшению прогноза для него по сравнению с отсутствием подобного лечения.
Термины "лечить" и "лечение" включают в себя (i) предотвращение возникновения заболевания, патологического или медицинского состояния (те. профилактика); (ii) подавление заболевания, патологического или медицинского состояния или остановка его развития; (iii) ослабление или полное излечение заболевания, патологического или медицинского состояния; и/или (iv) ослабление симптомов, связанных с заболеванием, патологическим или медицинским состоянием. Таким образом, термины "лечить" и "лечение" могут распространяться на профилактику и могут включать в себя предотвращение, замедление, остановку или поворот вспять прогрессии или степени тяжести состояния или симптомов, подвергающихся лечению. Таким образом, термин "лечение" может включать в себя соответствующие медицинские, терапевтические и/или профилактические воздействия и процедуры. В некоторых способах осуществления настоящего изобретения термины "лечить", "лечение" и "подвергшийся лечению" могут означать (i) предотвращение роста опухоли или ее повторного роста (профилактику), (ii) ослабление или устранение симптомов или интересующего заболевания (терапию) или (iii) устранение или разрушение опухоли (излечение).
Термины "подавлять/ингибировать", "подавляющий/ингибирующий" и "подавление/ингибирование" означают замедление, остановку или поворот вспять роста или прогрессии заболевания, инфекции, состояния или группы клеток. Это ингибирование/подавление может быть больше, чем приблизительно 20%, 40%, 60%, 80%, 90%, 95% или 99%, например, по сравнению с ростом или прогрессией, возникающими в отсутствие лечения или воздействия. Кроме того, термины "индуцировать/вызывать", "ингибировать/подавлять", "усиливать/потенцировать", "поднимать", "повышать", "снижать" и т.п. означают количественные различия между двумя состояниями и могут означать, по меньшей мере, статистически значимые различия между двумя состояниями. Например, фраза "количество, эффективно подавляющее рост гиперпролиферативных клеток" означает, что скорость роста этих клеток может, в некоторых способах осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, статистически достоверно отличаться от скорости роста клеток, не подвергшихся лечению. Подобные термины могут использоваться в настоящем изобретении, например, в отношении скоростей пролиферации.
Фразы "подавление/ингибирование роста и/или пролиферации" гиперпролиферативных клеток, например неопластических клеток, означают замедление, прерывание или временную или полную остановку их роста и метастазирования, и не обязательно означает полное устранение неопластического роста.
Термином "рак" обычно означается любое из группы из более чем 100 заболеваний, вызываемых неконтролируемым ростом аномальных клеток. Рак может иметь форму солидных опухолей и лимфом, а также несолидных раковых заболеваний, например, лейкемий. В отличие от нормальных клеток, которые делятся только до момента их созревания, а потом - только в случае необходимости замещения поврежденных клеток, раковые клетки способны расти и делиться бесконечно, постепенно вытесняя соседние клетки и со временем распространяясь на другие части организма.
В настоящем изобретении предложены способы для лечения рака и раковых состояний. Термином "раковое состояние" обозначаются любые состояния, при которых клетки находятся в аномальном состоянии, и состояния, характеризующиеся быстрой пролиферацией или неоплазией. Раковое состояние может быть злокачественным или незлокачественным (т.е. предраковым состоянием) по своей природе. Для более полного описания "ракового состояния" могут использоваться термины "гиперпролиферативное", "гиперпластическое", "гиперплазия", "злокачественное", "неопластическое" и "неоплазия". Эти термины могут замещать друг друга, и предполагается, что они включают в себя все типы гиперпролиферативного роста, гиперпластического роста, ракового роста и онкогенных процессов, метастатических тканей и злокачественно трансформированных клеток, тканей и органов, независимо от их гистопатологического типа, стадии инвазивности или определения злокачественности состояния (т.е. злокачественные и незлокачественные).
Термин "неоплазия" означает рост новых клеток, приводящий к потере способности реагировать на нормальные сигналы, контролирующие рост клеток, т.е. неопластический рост клеток. Термин "гиперплазия" означает клетки с аномально высокой скоростью роста. Эти термины, однако, могут замещать друг друга, поскольку из их контекста будет очевидно, что в общем случае речь идет о клетках, испытывающих аномально быстрый рост. "Неоплазии" и "гиперплазии" включают в себя опухоли, которые могут являться доброкачественными, презлокачественными, карциномами in situ, злокачественными, солидными или несолидными.
Было установлено, что комбинация РАС-1 и TMZ особенно эффективна при лечении раковых заболеваний мозга. Раковые заболевания мозга включают в себя, в частности, олигодендроглиомы и глиобластомы, в том числе, мультиформную глиобластому (GBM). Ткани, поражаемые этими раковыми клетками, могут включать в себя сам мозг (т.е. черепную коробку или спинномозговой канал), лимфатические ткани, кровеносные сосуды, черепные нервы, оболочки мозга (мягкие мозговые оболочки), череп, гипофиз и эпифиз. Конкретные формы рака мозга, поддающиеся лечению, включают в себя астроцитомы, хондромы, хондросаркомы, хордомы, лимфомы центральной нервной системы (ЦНС), краниофарингиомы, эпендимомы, ганглиоглиомы, ганглионевромы (также известные как ганглиоцитомы), глиомы, включая астроцитомы, олигодендроглиомы и эпендимомы, гемангиобластомы (также известные как сосудистые опухоли), примитивные нейроэктодермальные опухоли (PNET), такие как медуллобластомы, менингиомы и вестибулярные шванномы (ранее известные шванномы/невриномы слуховых нервов).
Эта комбинация может также использоваться для лечения метастатических опухолей, проникающих во внутричерепное пространство из раковых опухолей, возникших в других органах тела. Эти состояния обычно называют вторичными опухолями мозга. Вторичные опухоли мозга, которые могут подвергаться лечению комбинацией РАС-1 и TMZ, включают в себя метастатические опухоли мозга, возникшие из рака легких, рака молочных желез, злокачественных меланом, рака почек, рака толстой кишки и других карцином.
Другие примеры раковых состояний, которые находятся в рамках объема настоящего изобретения, включают в себя, в частности, нейробластомы и остеогенные карциномы (т.е. рак костей или неопластические разрастания ткани в костях). Примеры злокачественных первичных костных опухолей, которые можно лечить с использованием комбинации РАС-1 и TMZ, включают в себя остеосаркомы, хонросаркомы, саркомы Юинга, фибросаркомы и т.п.С ее помощью также можно лечить вторичные костные опухоли, в частности, метастатические поражения, распространившиеся из других органов, включая карциномы молочных желез, легких и простаты.
Технологии приготовления лекарственных средств
Соединения, описанные в настоящем изобретении, могут быть использованы для получения лечебных лекарственных препаратов, например, посредством комбинирования этих соединений с фармацевтически приемлемыми разбавителями, наполнителями и/или носителями. Эти соединения могут добавляться к растворителю в форме солей или сольватов. Например, в случае, если эти соединения являются в достаточной степени основными или кислыми для формирования стабильных солей с кислотами или основаниями, если потребуется, эти соединения могут вводиться в форме их солей. Примерами фармацевтически приемлемых солей являются соли замещения, образуемые с органическими кислотами, способными образовывать физиологически приемлемые анионы, например, тозилаты, метансульфонаты, ацетаты, цитраты, малонаты, тартраты, сукцинаты, бензоаты, аскорбаты, α-кетоглутараты и β-глицерофосфаты. Также могут быть образованы подходящие неорганические соли, в том числе, гидрохлориды, галиды, сульфаты, нитраты, карбонаты и бикарбонаты.
Фармацевтически приемлемые соли могут быть получены с использованием стандартных процедур, известных в науке, например, с помощью реакции в достаточной степени основного соединения, например, амина, с подходящей кислотой для получения физиологически приемлемого ионного соединения. Соли карбоновых кислот со щелочными металлами (например, натрием, калием или литием) или щелочноземельными металлами (например, кальцием) также могут быть получены аналогичными способами.
Соединения, описанные в настоящем изобретении, могут быть включены в состав лекарственных препаратов и вводиться млекопитающим, например, людям-пациентам, в различных формах. Эти формы могут быть специально адаптированы для выбранного пути их введения, например, для орального или парентерального введения, для внутривенного или внутримышечного введения, для местного применения или для введения под кожу.
Соединения, описанные в настоящем изобретении, могут вводиться системно в комбинации с фармацевтически приемлемым носителем, например, инертным разбавителем или усваиваемым съедобным носителем. Растворимость активных соединений может быть повышена с использованием циклодекстринов, например, 2-гидроксипропил-3-циклодекстрина. Для целей орального введения соединения могут быть заключены в твердую или мягкую оболочку желатиновых капсул, спрессованы в таблетки или напрямую включены в пищу, входящую в состав диеты пациентов. Соединения также могут быть смешаны с одним или несколькими наполнителями и использованы в форме таблеток для проглатывания, таблеток для рассасывания во рту, пастилок, капсул, эликсиров, суспензий, сиропов, облаток и т.п. Подобные композиции и препараты обычно содержат, по меньшей мере, 0,1% активного соединения. Процентный состав композиций и препаратов может варьировать, и может условно составлять от приблизительно 1% до приблизительно 60%, или от приблизительно 2% до приблизительно 25% от массы соответствующей единичной готовой лекарственной формы. Количество активного соединения в подобных терапевтически полезных композициях является таким, чтобы обеспечить достижение уровня эффективной дозировки.
Таблетки, пастилки, пилюли, капсулы и т.п. могут также содержать одно или несколько из следующих ингредиентов: связующие вещества, например, трагакантовую камедь, гуммиарабик, кукурузный крахмал или желатин; наполнители, например, дикальцийфосфат; вещества для улучшения распадаемости, например, кукурузный крахмал, картофельный крахмал, альгиновую кислоту и т.п.; и любриканты, например, стеарат магния. В них также могут быть добавлены вещества-подсластители, например, сахароза, фруктоза, лактоза или аспартам, и/или ароматизаторы, например, перечная мята, метилсалицилат или вишневый ароматизатор. Если готовой лекарственной формой является капсула, она может содержать, в дополнение к материалам указанных выше типов, жидкий носитель, например, растительное масло или полиэтиленгликоль. различные другие материалы могут использоваться в качестве покрытий или как-либо иначе модифицировать физическую форму твердой готовой лекарственной формы. Например, таблетки, пилюли и капсулы могут быть покрыты желатином, воском, шеллаком или сахаром и т.п. Сироп или эликсир может содержать активное соединение, сахарозу или фруктозу в качестве подсластителя, метил- и пропилпарабены в качестве консервантов, краситель и ароматизаторы, например, вишневый или апельсиновый ароматизатор. Любой материал, используемый для получения любых готовых лекарственных форм, должен быть фармакологически приемлемым и практически нетоксичным в используемых количествах. Кроме того, активное соединение может быть включено в состав медленно высвобождающих его препаратов и устройств.
Активное соединение может вводиться внутривенно или внутрибрюшинно посредством инъекций или капельниц. Растворы активного соединения или его солей могут быть приготовлены на воде, опционально смешанной с нетоксичным поверхностно-активным веществом. Дисперсии могут быть приготовлены на основе глицерина, жидких полиэтиленгликолей, триацетина или их смесей или в фармацевтически приемлемом масле. При обычных условиях их хранения и использования препараты могут содержать консервант для предотвращения роста микроорганизмов.
Готовые лекарственные формы, пригодные для инъекций или введения через капельницы, могут включать в себя стерильные водные растворы, дисперсии или стерильные порошки, включающие в себя активный ингредиент, адаптированный для получения приготавливаемых для немедленного применения стерильных растворов для инъекций или для капельниц или дисперсий, опционально заключаемых в липосомы. Конечная лекарственная форма должна быть стерильной, жидкой и стабильной в условиях ее получения и хранения. Жидкий носитель или разжижитель может являться растворителем или средой для получения жидкой дисперсии, включающей в себя, например, воду, этанол, полиол (например, глицерол, пропиленгликоль, жидкие полиэтиленгликоли и т.п.), растительные масла, нетоксичные эфирные производные глицерина, и их подходящие смеси. Необходимая текучесть может поддерживаться, например, посредством формирования липосом, посредством обеспечения и поддержания необходимого размера частиц в случае дисперсии или посредством использования поверхностно-активных веществ. Предотвращение действия микроорганизмов может осуществляться с использованием различных антибактериальных и противогрибковых средств, например, парабенов, хлорбутанола, фенола, сорбиновой кислоты, тиомерсала и т.п. Во многих случаях будет предпочтительным включение в их состав изотонических средств, например, сахара, буфера или хлорид натрия. Пролонгированное всасывание композиций для инъекций может быть достигнуто с помощью средств, замедляющих их всасывание, например, моностеарата алюминия и/или желатина.
Стерильные растворы для инъекций могут быть приготовлены посредством добавления активного соединения в необходимом количестве в подходящий растворитель в сочетании с различными другими ингредиентами, указанными выше, если это необходимо, после чего раствор может опционально стерилизоваться с помощью фильтрации. В случае стерильных порошков для получения стерильных растворов для инъекций, способы их получения могут включать в себя методики вакуумной сушки и лиофилизации, которые позволяют получить порошок активного ингредиента плюс любые необходимые дополнительные ингредиенты, присутствовавшие в растворах, ранее подвергшихся стерилизации фильтрацией.
Полезные дозировки соединений, описанных в настоящем изобретении, могут быть определены путем сравнения их активности in vitro и на животных моделях in vivo. Способы экстраполяции эффективных дозировок у мышей и других животных на людей известны в науке; например, см. Патент США №4,938,949 (Borch et al.). Количество соединения или его активной соли или производного, необходимое для использования при лечении, может варьироваться не только в зависимости от конкретного соединения или его выбранной соли, но и от способа введения, природы состояния, по поводу которого проводится лечение, и возраста и состояния пациента, и оно будет в конечном итоге определяться лечащим врачом или клиницистом.
2
2
2
2
2
Комбинация соединений может удобным способом вводиться в виде единичных готовых лекарственных форм, например, содержащих от 100 до 5000 мг/м, от 300 до 4000 мг/м, от 370 до 3700 мг/м, от 50 до 750 мг/м или от 750 до 4000 мг/м активного ингредиента на единичную готовую лекарственную форму. Каждое соединение, по отдельности или в комбинации, также может вводиться в дозировке от приблизительно 1 мг/кг до приблизительно 250 мг/кг, от приблизительно 10 мг/кг до приблизительно 100 мг/кг, от приблизительно 10 мг/кг до приблизительно 50 мг/кг, от приблизительно 50 мг/кг до приблизительно 100 мг/кг, от приблизительно 10 мг/кг до приблизительно 50 мг/кг или приблизительно 10 мг/кг, приблизительно 25 мг/кг, приблизительно 50 мг/кг, приблизительно 75 мг/кг, приблизительно 100 мг/кг или приблизительно 150 мг/кг или в виде диапазона от какого-либо одного из вышеупомянутых значений до любого другого из вышеупомянутых значений. Эти соединения также могут вводиться пациентам для обеспечения стационарных плазматических концентраций соответствующих лекарственных средств, поодиночке или в комбинации, составляющих от приблизительно 1 мкмоль/л до приблизительно 25 мкмоль/л или приблизительно 10 мкмоль/л или приблизительно 15 мкмоль/л.
В некоторых способах осуществления настоящее изобретение предлагает соединения в эффективных концентрациях от приблизительно 10 нМ до приблизительно 100 мкМ. В другом способе осуществления эффективные концентрации составляют от приблизительно 200 нМ до приблизительно 50 мкМ, от приблизительно 500 нМ до приблизительно 40 мкМ, от приблизительно 750 нМ до приблизительно 25 мкМ, от приблизительно 1 мкМ до приблизительно 20 мкМ или от приблизительно 1 мкМ до приблизительно 10 мкМ. В другом же способе осуществления эффективной концентрацией считается значение, например, концентрация, соответствующая 50% активности, в тесте на прямую активацию прокаспазы, в тесте на индукцию апоптоза клеток или при клинической оценке лечения на животных. В одном из способов осуществления настоящего изобретения подобное значение меньше приблизительно 200 мкМ. В другом способе осуществления это значение меньше приблизительно 10 мкМ, но больше, чем приблизительно 10 нМ. Необходимая доза может быть удобным образом представлена в виде единственной дозы или разделена на несколько доз, вводимых через подходящие интервалы времени, например, на две, три, четыре или более меньших доз в день. Сами эти меньшие дозы могут дополнительно подразделяться, например, на несколько дискретных введений через небольшие интервалы времени.
Соединения, описанные в настоящем изобретении, могут являться эффективными противоопухолевыми средствами и могут обладать более высокой активностью и/или более низкой токсичностью по сравнению с использованием любых средств поодиночке. Настоящее изобретение предлагает терапевтические способы лечения рака у млекопитающих, которые включают в себя введение страдающим раком млекопитающим эффективного количества соединения или композиции, описанных в настоящем изобретении. Под млекопитающими в данном случае могут пониматься приматы, люди, грызуны, собачьи, кошачьи, крупный рогатый скот, мелкий рогатый скот, лошади, свиньи и т.д. Под раком в данном случае могут пониматься любые типы злокачественных новообразований, например, рак толстой кишки, рак молочных желез, меланома и лейкемия, описанные, помимо прочего, в настоящем изобретении, и характеризующиеся в целом нежелательной пролиферацией клеток, т.е. их нерегулируемым ростом, отсутствием дифференциации, локальной инвазией в ткани и метастазированием.
Способность соединения, описанного в настоящем изобретении, лечить рак может быть определена с использованием методов анализа, хорошо известных в науке. Например, известны способы разработки протоколов лечения, оценки токсичности, анализа данных, количественного определения убийства опухолевых клеток и биологическая значимость использования скринингов трансплантируемых опухолей. Кроме того, способность соединения лечить рак может быть определена с использованием методов анализа, описанных выше и в цитируемых работах и патентных документах, ссылки на которые содержатся в настоящем изобретении.
Настоящее изобретение также предлагает использовать предлекарственные формы соединений. Любое соединение, которое будет превращаться in vivo в РАС-1 или TMZ, будет являться их предлекарственной формой. В науке хорошо известны многочисленные методы получения предлекарственных форм соединений. Примеры предлекарственных форм и способов их получения можно найти, помимо прочего, прочего, в следующих работах: Design of Prodrugs, edited by H. Bundgaard, Elsevier, 1985 / Разработка предлекарственных форм, под редакцией X. Бундгаарда, издательство Elsevier, 1985; Methods in Enzymology, Vol. 42, at pp. 309-396, edited by K. Widder et. al., Academic Press, 1985 / Методы энзимологии, T. 42, стр. 309-396, под редакцией К. Уиддера и пр., издательство Academic Press, 1985; A Textbook of Drug Design and Development, edited by Krosgaard-Larsen and H. Bundgaard, Chapter 5, "Design and Application of Prodrugs," by H. Bundgaard, at pp. 113-191, 1991 / Руководство по проектированию и разработке лекарственных средств, под редакцией Кросгаард-Ларсена и X. Бундгаарда, Глава 5, "Проектирование и применение предлекарственных форм", автор X. Бундгаард, стр. 113-191, 1991; Н. Bundgaard, Advanced Drug Delivery Reviews, 1992, Vol. 8, p. 1-38 / X. Бундгаард, Обзоры прогрессивных способов доставки лекарственных средств, 1992, Т. 8, стр. 1-38; Н. Bundgaard ef al., Journal of Pharmaceutical Sciences, 1988, Vol. 77, p. 285 / X. Бундгаард и др., Журнал фармацевтических наук, 1988, Т. 77, стр. 285; и Nogrady, Medicinal Chemistry: A Biochemical Approach, Oxford University Press, New York, 1985, pages 388-392/Ногради, Медицинская химия: Биохимический подход, издательство Oxford University Press, Нью-Йорк, 1985, стр. 388-392.
Кроме того, в некоторых способах осуществления настоящего изобретения РАС-1 может быть заменено на производное РАС-1 или другой ингибитор, например, на соединение, описанное в Патенте США №7,632,972 (Hergenrother et al. / Хергенротер и др.), Публикациях патентов США №2012/0040995 (Hergenrother et al. / Хергенротер и др.) и №2007/0049602 (Hergenrother et al. / Хергенротер и др.) и в Заявке на получение патента США №12/597,287 (Hergenrother et al. / Хергенротер и др.). Полезные соединения, способы и методики для лечения рака, которые могут быть использованы в комбинации с описанными в настоящем изобретении, даны в вышеупомянутых документах, а также в Патентах США №6,303,329 (Heinrikson et al. / Хайнриксон и др.), №6,403,765 (Alnemri / Альнемри), №6,878,743 (Choong ef al. / Чунг и др.) и №7,041,784 (Wang et al. / Ванг и др.) и в Публикации патента США №2004/0180828 (Shi/Ши). Способы проведения тестов и оценки линий раковых клеток могут использоваться так, как это описано в работах Putt et al., Nature Chemical Biology 2006, 2(10), 543-550 / Патт и др., Химическая биология Нэйчер, 2006. Т. 2(10), стр. 543-550; Peterson et al., J. Mol. Biol. 2009, 388, 144-158 / Питерсон и др., Молекулярно-биологический журнал, 2009. Т. 388, стр. 144-158 и Peterson et al., Cancer Res. 2010, 70(18), 7232-7241 / Питерсон и др., Изучение рака, 2010. Т. 70(18), стр. 7232-7241.
Приводимые ниже Примеры предназначены для того, чтобы проиллюстрировать вышеописанное изобретение, и не подразумевают ограничения его объема. Специалистам в данной области сразу будет понятно, что эти Примеры предполагают наличие множества других способов, посредством которых данное изобретение может быть использовано на практике. Следует помнить, что в них могут быть внесены многочисленные изменения и модификации, и это не приведет к выходу за рамки объема данного изобретения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1. Эффективность РАС-1 в комбинации с темозоломидом (TMZ) на модели крысиной глиомы линии 9L in vivo
3
3
Глиосаркома линии 9L поддерживалась в виде солидной подкожной массы в паховой области крыс линии F344. Для интракраниальной имплантации опухоль глиосаркомы линии 9L хирургически вырезалась из животного-носителя и нарезалась на кусочки объемом 1 мм во время проведения процедуры имплантации. Эти кусочки опухоли объемом 1 мм были имплантированы интракраниально 32 крысам линии F344, как было описано ранее (Joshi et al., Evaluation of tyrosine kinase inhibitor combinations for glioblastoma therapy. PLoS One (2012) 7: е44372 / Джоши и др., Оценка использования комбинаций ингибиторов тирозинкиназ для лечения глиобластом. Первый журнал Публичной научной библиотеки, 2012. Т. 7, стр. е44372; Gallia ef al., Inhibition of Akt inhibits growth of glioblastoma and glioblastoma stem-like cells. Mol. Cancer Ther. (2009) 8: 386-393 / Галлия и др., Ингибирование Akt подавляет рост глиобластомных клеток и глиобластомных клеток, напоминающих стволовые клетки. Молекулярная терапия рака, 2009. Т. 8, стр. 386-393).
Животные были разделены на следующие четыре экспериментальные группы (по 8 животных в каждой группе): (1) Контроль, (2) Только РАС-1, (3) Только TMZ, и (4) РАС-1+TMZ. Животным из контрольной группы вводили только воду. Животные из двух групп (Только РАС-1 и РАС-1+TMZ) получали через оральный зонд РАС-1, суспендированный в воде, начиная с дня 0 через 6 ч после имплантации. РАС-1 вводился на протяжении только 5 дней, с дня 0 по день 4. Животные из групп Только TMZ и РАС-1+TMZ получили 5 доз TMZ в воде, вводившихся орально с дня 5 по день 9. После этого экспериментальные животные не получали какого-либо лечения, и для них проводилась оценка общего выживания. У животных, получивших лечение комбинацией РАС-1+TMZ, наблюдалось значительно более длительное выживание (медианное выживание = 28 дней) по сравнению с животными, получившими лечение только TMZ (медианное выживание = 20 дней), или с контрольными животными, не получавшими лечения (медианное выживание = 15 дней) (см. Фиг. 1).
Пример 2. Готовые лекарственные формы
Приводимые ниже лекарственные формы иллюстрируют репрезентативную выборку готовых лекарственных форм, которые могут использоваться для лечебного или профилактического применения соединений из комбинаций, описанных в настоящем изобретении (например, РАС-1 и TMZ), или их фармацевтически приемлемых солей и/или сольватов (далее обозначаемых как "Соединения X"):
Эти лекарственные формы могут быть приготовлены с использованием обычных процедур, хорошо известных в фармацевтике. Дополнительные преимущества дает то, что вышеуказанные фармацевтические композиции можно варьировать в соответствии с хорошо известными фармацевтическими методиками для компенсации различных количеств и типов используемого в них активного ингредиента "Соединения X". Аэрозольная лекарственная форма (vi) может использоваться в сочетании со стандартным аэрозольным баллончиком, выдающим отмеренные дозы аэрозоля. Кроме того, указанные конкретные ингредиенты и пропорции приведены исключительно в иллюстративных целях. Ингредиенты могут быть заменены на их подходящие эквиваленты, и пропорции могут варьироваться в соответствии с желаемыми свойствами соответствующей необходимой готовой лекарственной формы.
Хотя выше были описаны конкретные способы осуществления настоящего изобретения со ссылками на другие его изложенные способы осуществления и примеры, подобные способы осуществления являются исключительно иллюстративными и не ограничивают объем настоящего изобретения. В них могут вноситься изменения и модификации в соответствии с обычным опытом в соответствующей области, и это не будет считаться отклонением от изобретения в его более широких аспектах, определенных в приводимой ниже формуле изобретения.
Все публикации, патенты и патентные документы включены в настоящий документ в виде ссылок, как если бы они были включены поодиночке по упоминанию. Исходя из этого, не следует предполагать никаких ограничений, не согласующихся с настоящим описанием изобретения. Настоящее изобретение было описано со ссылками на различные конкретные и предпочтительные способы его осуществления и методики. Тем не менее, следует понимать, что в них могут вноситься многочисленные вариации и модификации, и это не будет выходить за рамки объема настоящего изобретения.