專(zhuān)利名稱(chēng):治療前列腺和其他癌的組合物和方法
本申請(qǐng)要求2002年10月2日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/415,859和2003年4月18日提交美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/463,952的利益,這兩個(gè)申請(qǐng)?jiān)诖颂幎荚谠试S并入的權(quán)限內(nèi)被并入作為參考。
背景技術(shù):
本申請(qǐng)涉及治療前列腺和其他癌的組合物和方法,這些癌與正常組織相比,在疾病發(fā)展的至少一些階段表達(dá)升高的hsp27水平。
前列腺癌是影響男性的最常見(jiàn)的癌癥,是西方世界男性中癌癥死亡的第二位最主要的原因。因?yàn)榍傲邢侔┦切奂に?敏感腫瘤,雄激素消退,例如,通過(guò)閹割,被用于晚期前列腺癌患者的一些治療方案中。雄激素消退導(dǎo)致前列腺腫瘤廣泛凋亡,并因此導(dǎo)致該疾病的退化。然而,閹割-誘導(dǎo)的凋亡是不完全的,并且最終發(fā)生雄激素-獨(dú)立的幸存腫瘤細(xì)胞的發(fā)展。該發(fā)展是提高存活和生命質(zhì)量的主要障礙,因此已經(jīng)針對(duì)雄激素-獨(dú)立的細(xì)胞進(jìn)行了嘗試。這些嘗試集中在針對(duì)雄激素-獨(dú)立的腫瘤細(xì)胞的非-激素治療(Yagoda等人,Cancer71(Supp.3)1098-1109(1993);Oh等人,J.Urol.601220-1229(1998)),然而,到目前為止還沒(méi)有非激素劑提高了存活。因此提出了備選方法。
已經(jīng)觀察到雄激素消退后前列腺腫瘤細(xì)胞增量表達(dá)許多蛋白質(zhì)。假定這些蛋白質(zhì)的至少一些與雄激素消退時(shí)所觀察到的凋亡性細(xì)胞死亡有關(guān)(Raffo等人,Cancer Res..4448-4445(1995);Kra jewska等人,Am.J.Pathol.1481567-1576(1996);McDonnell等人,Cancer Res.526940-6944(1992))。
發(fā)明概述本發(fā)明利用了體內(nèi)靶定熱休克蛋白(hsp)27的治療劑來(lái)提供對(duì)患有前列腺癌和過(guò)表達(dá)hsp27的其他癌的個(gè)體,尤其是人類(lèi)個(gè)體的治療。按照本發(fā)明,治療劑,例如對(duì)hsp27 mRNA如人hsp27 mRNA具有序列特異性的反義寡核苷酸或者RNAi核苷酸抑制劑,以治療有效量被施用于患有表達(dá)升高的hsp27水平的前列腺癌或其他癌的個(gè)體。該治療劑適于制備成藥物組合物,該藥物組合物包含藥學(xué)上可接受的載體,并且以劑量單位形式被包裝。優(yōu)選的劑量單位形式是可注射的劑量單位形式。
附圖簡(jiǎn)述
圖1A-G顯示了暴露于Seq.ID Nos.1-81的反義寡核苷酸的細(xì)胞中的mRN A表達(dá)試驗(yàn)結(jié)果。
圖2顯示了hsp27反義對(duì)PC3細(xì)胞中hsp27表達(dá)的影響。
圖3A和3B顯示了用hsp27反義治療后腫瘤體積和血清PSA。
圖4A和4B顯示了用hsp27反義與或不與紫杉酚(taxol)治療后腫瘤體積的變化。
圖5顯示了用RNAi治療后hsp27mRNA的減少。
圖6A和6B顯示了用RNAi治療后所表達(dá)的hsp27蛋白的量。
圖7A-7C顯示了前列腺癌細(xì)胞的反義和RNAi治療后的結(jié)果。
圖8顯示了T24膀胱癌細(xì)胞中hsp27表達(dá)。
圖9顯示了從NHT組織陣列中hsp27的免疫組織學(xué)評(píng)估確定的hsp27的免疫反應(yīng)性。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及減少體內(nèi)活性hsp27的有效量的組合物。用于本發(fā)明的示例性組合物為反義hsp27寡核苷酸或RNAi核苷酸抑制劑。本發(fā)明還涉及這些組合物在以升高的量表達(dá)hsp27的前列腺癌和其他癌的治療中的用途。
如用于本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的,術(shù)語(yǔ)“活性hsp27”指具有在脅迫時(shí)作為伴侶蛋白穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)并且尤其抑制半胱天冬酶-3(一種凋亡介質(zhì))活性的活性hsp27??赏ㄟ^(guò)限制hsp27的產(chǎn)生或者以比hsp27產(chǎn)生更快的速度降解hsp27減少hsp27的總量,通過(guò)將hsp27轉(zhuǎn)化成非活性形式,例如,通過(guò)以非活性復(fù)合物隔離hsp27(如用抗-hsp27抗體),可以實(shí)現(xiàn)活性hsp27的水平的降低。
如在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所用的,可以治療的癌是與相同組織類(lèi)型的非癌性細(xì)胞相比以升高的量表達(dá)hsp27的那些癌。示例性癌包括但不限于前列腺癌、膀胱癌、肺癌、乳腺癌、骨肉瘤、胰腺癌、結(jié)腸癌、黑素瘤、睪丸癌、結(jié)直腸癌、尿道上皮癌、腎細(xì)胞癌、肝細(xì)胞癌、白血病、淋巴瘤和卵巢癌和中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤。
如在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所用的,術(shù)語(yǔ)“序列特異性”指使用Watson-Crick堿基配對(duì),寡核苷酸和hsp27靶標(biāo)之間的互補(bǔ)關(guān)系的存在足夠產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)條件下的特異結(jié)合。完全互補(bǔ)性是所希望的,但是不是絕對(duì)需要的,尤其當(dāng)使用更長(zhǎng)的寡核苷酸時(shí)。
從例如NCBI記錄號(hào)AB020027、X54079、NM-006308、NM-001540和NM-001541公知人hsp27 mRNA的序列。該cDNA序列(Seq.ID No.91)形成了反義寡核苷酸和RNAi核苷酸抑制劑開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。反義和RNAi的優(yōu)選序列是靶定Seq.ID No.91中核苷酸131-161、241-261、361-371、551-580、661-681和744-764區(qū)域中堿基的那些序列。為了靶定這些區(qū)域內(nèi)的堿基,反義或RNAi分子必須具有對(duì)包括所列堿基的至少一個(gè),優(yōu)選所列堿基的至少10個(gè)的區(qū)域的序列特異性。
適宜的反義寡核苷酸具有12到35個(gè)核苷酸的長(zhǎng)度并且具有對(duì)hsp27 mRNA序列的序列特異性。制備了反義寡核苷酸并試驗(yàn)了它們減少活性hsp27 mRNA的量的能力,這些反義寡核苷酸如Seq ID Nos.1到82所闡明。優(yōu)選的反義寡核苷酸具有序列5′-ggggacgcggcgctcggtcat-3′(Seq.ID No.81)或5′-gggacgcggcgctcggtcat-3′(Seq.ID No.82),其靶定hsp27 mRNA的翻譯起始位點(diǎn),以及具有Seq.ID Nos.25、36、56、57、67和76的那些序列。
RNA干涉或者“RNAi”最初由Fire和同事提出用于描述當(dāng)雙鏈RNA(dsRNA)被導(dǎo)入蠕蟲(chóng)時(shí)能夠阻礙基因表達(dá)這一現(xiàn)象(Fire等人(1998)Nature 391,806-811,此處并入作為參考)。dsRNA指導(dǎo)包括脊椎動(dòng)物的許多生物中基因特異的、轉(zhuǎn)錄后沉默,并已經(jīng)提供了研究基因功能的新的工具。RNAi與mRNA降解有關(guān),但是該干涉的生化機(jī)理還未知。在Carthew等人(2001)Current Opinions in CellBiology 13,244-248,和Elbashir等人(2001)Nature 411,494-498中還描述了RNAi的用途,這兩篇文獻(xiàn)在此處都被并入作為參考。本發(fā)明的RNAi分子是約21到約23個(gè)核苷酸的雙鏈或單鏈RNA,其調(diào)節(jié)介導(dǎo)RNA抑制。即,本發(fā)明的分離的RNAi介導(dǎo)hsp27基因的mRNA的降解。
術(shù)語(yǔ)RNA、RNA分子、RNA碎片(segment)和RNA片段(fragment)可以互換使用以表示介導(dǎo)RNA干涉的RNA。這些術(shù)語(yǔ)包括雙鏈RNA、單鏈RNA、分離的RNA(部分純化的RNA、基本純的RNA、合成的RNA、重組產(chǎn)生的RNA),以及被修飾的RNA,其通過(guò)一個(gè)或多個(gè)核苷酸的加入、缺失、置換和/或修飾而與天然發(fā)生的RNA不同。這些修飾可以包括將非核苷酸物質(zhì),如加到RNA的末端或內(nèi)部(RNA的一個(gè)或多個(gè)核苷酸處)。本發(fā)明的RNA分子中的核苷酸還可以含有非標(biāo)準(zhǔn)核苷酸,包括非天然發(fā)生的核苷酸或者脫氧核糖核苷酸??傊羞@些修飾的RNAi化合物被稱(chēng)為類(lèi)似物或者天然發(fā)生的RNA的類(lèi)似物。本發(fā)明的RNA僅需要具有與天然RNA的足夠類(lèi)似性從而其能夠介導(dǎo)RNAi。如此處所用的短語(yǔ)“介導(dǎo)RNAi”表示并指出辨別哪些mRNA將被RNAi機(jī)器或方法影響的能力。介導(dǎo)RNAi的RNA與RNAi機(jī)器相互作用從而其指導(dǎo)該機(jī)器降解特定mRNAs或者降低靶蛋白的表達(dá)。在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及RNA分子,這些RNA分子指導(dǎo)它們的序列所對(duì)應(yīng)的特定mRNA的切割。不必有序列的完全對(duì)應(yīng),但是該對(duì)應(yīng)必須足夠以便能夠通過(guò)切割或者靶mRNA的表達(dá)的缺乏使得該RNA指導(dǎo)RNAi抑制。
如上面所指出的,本發(fā)明的RNA分子通常含有一個(gè)RNA部分和某一些額外部分,例如,脫氧核糖核苷酸部分。該RNA分子中核苷酸的總數(shù)適宜地小于49以便成為RNAi的有效介導(dǎo)劑。在優(yōu)選的RNA分子中,核苷酸的數(shù)目為16到29,更優(yōu)選18到23,最優(yōu)選21-23。
適宜的RNAi分子的RNA部分在Seq.ID Nos.83-90中給出。這些序列是有義RNA鏈。它們可以與相應(yīng)的反義鏈組合用于RNAi治療中。
可以修飾用作反義或者RNAi分子的寡核苷酸以增加體內(nèi)寡核苷酸的穩(wěn)定性。例如,寡核苷酸可用作硫代磷酸衍生物(用硫原子置換非-成橋磷酰基氧原子),其具有對(duì)核酸酶消化的增強(qiáng)的抗性。MOE修飾(ISIS骨架)也是有效的。
可以使用本領(lǐng)域中公知的各種機(jī)理實(shí)施反義寡核苷酸的施用,包括裸露施用和在藥學(xué)上可接受的脂質(zhì)載體中施用。例如,在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,855,911和5,417,978中公開(kāi)了反義遞送的脂質(zhì)載體,這些專(zhuān)利在此被并入作為參考。通常,通過(guò)靜脈內(nèi)、腹膜內(nèi)、皮下或口服途徑,或者直接局部腫瘤注射施用反義(寡核苷酸)。
所施用的反義寡核苷酸或其他治療劑的量是有效減少活性hsp27的量的量。應(yīng)該明白該量將隨著所用的反義核苷酸或其他治療劑的有效性,和所用的載體的性質(zhì)而變。對(duì)于任何給定組合物的適宜量的確定在本領(lǐng)域技術(shù)中,通過(guò)所設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)系列可以評(píng)估適宜的治療水平。
本發(fā)明的RNAi分子用于治療包括人類(lèi)患者的患者的療法中,這些患者患有癌癥或者一種其他疾病,其中通過(guò)所靶定蛋白的表達(dá)的抑制得到治療益處。通過(guò)口服、每天一次或多次注射(靜脈內(nèi)、皮下、膀胱內(nèi)、或鞘內(nèi))或者連續(xù)靜脈內(nèi)或鞘內(nèi)施用一個(gè)或多個(gè)治療周期,對(duì)患者施用本發(fā)明的siRNA分子以達(dá)到適于所靶定的mRNA和蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)的血漿和組織濃度。
前列腺癌是在晚期癌,尤其在變成雄激素獨(dú)立的癌中過(guò)表達(dá)hsp27的一種癌。圖9顯示了從NHT組織陣列中hsp27的免疫組織學(xué)評(píng)估確定的hsp27的免疫反應(yīng)性。在良性樣品中,免疫反應(yīng)性限于基底層。隨著新輔助治療時(shí)間的增加,免疫反應(yīng)性增加,雄激素獨(dú)立的腫瘤表現(xiàn)出非常強(qiáng)的反應(yīng)性。對(duì)于前列腺癌的治療,本發(fā)明的治療組合物適于在雄激素消退起始后施用??赏ㄟ^(guò)手術(shù)(除去兩個(gè)睪丸)或者內(nèi)科(藥物誘導(dǎo)的睪酮抑制)去雄完成雄激素消退的引發(fā),這兩種去雄現(xiàn)今被指示用于前列腺癌的治療??赏ㄟ^(guò)各種方案,包括LHRH劑或者抗雄激素實(shí)現(xiàn)內(nèi)科去雄(Gleave等人,CMAJ 160225-232(1999))。在Gleave等人,Eur.urol.34(Supp.3)37-41(1998)中描述了間歇療法,其中實(shí)現(xiàn)了可逆的雄激素消退。
Hsp27表達(dá)的抑制可以是暫時(shí)的,并且對(duì)于前列腺癌的治療,理想地應(yīng)該與雄激素消退一致地發(fā)生。在人類(lèi)中,抑制表達(dá)的該方法應(yīng)該在雄激素消退的一天或兩天內(nèi)(之前或之后)有效開(kāi)始并且延長(zhǎng)約3到6個(gè)月。這可能需要多次劑量來(lái)完成。然而,應(yīng)該明白時(shí)間期限可以進(jìn)一步延長(zhǎng),在閹割前開(kāi)始并進(jìn)行足夠的時(shí)間而不背離本發(fā)明的范圍。
按照本發(fā)明的治療癌癥,包括前列腺癌的方法可以還包括施用化學(xué)治療劑和/或針對(duì)不同靶標(biāo)的額另外的反義寡核苷酸。其他治療劑的實(shí)例包括,但不限于,紫杉醇(paclitaxel或docetaxel)、鹽酸米托蒽酯(mitoxanthrone)和針對(duì)Bcl-2、Bc1-x1或c-myc的反義(寡核苷酸)。使用反義或RNAi對(duì)hsp27的抑制可以用于增強(qiáng)如紫杉醇或吉西他濱(gemcitabine),以及用于治療前列腺、乳腺、肺、尿道上皮和其他癌的生物劑的活性。
現(xiàn)在將關(guān)于下面的非限制性實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
實(shí)施例1制備如Seq.ID Nos.1-81中定義的許多反義化合物,并將人前列腺癌PC3細(xì)胞暴露于Oligofectamine載體中的50nM特異反義寡核苷酸后通過(guò)RNA印跡檢驗(yàn)人前列腺癌PC3細(xì)胞中Hsp27 mRNA表達(dá)水平。在圖中顯示了關(guān)于Seq.ID Nos.1-81的這些試驗(yàn)的結(jié)果(作為只有Oligofectamine的對(duì)照的百分比)。如所示,盡管不是所有反義序列都有效,但在hsp27 mRNA的全部長(zhǎng)度中發(fā)現(xiàn)了有效反義序列。
實(shí)施例2用6種不同hsp27-反義寡核苷酸的三種濃度(10、30和50nM),在10cm盤(pán)中,用Oligofectamine載體轉(zhuǎn)染40%匯合的PC3前列腺癌細(xì)胞。第一次處理后48小時(shí)提取RNA并通過(guò)RNA印跡分析。所檢查的反義寡核苷酸是具有Seq.ID Nos.67、57、25、76、56和36的那些反義寡核苷酸。作為對(duì)照,實(shí)施了雜亂寡核苷酸和僅Oligofectamine的實(shí)驗(yàn)。所有試驗(yàn)的寡核苷酸表現(xiàn)出在至少一種濃度下關(guān)于對(duì)照的hsp27的下調(diào)。Seqs.ID 71和74表現(xiàn)出最有效,在10nM具有最顯著的下調(diào)。在圖2中圖示性描繪了相對(duì)于GAPDH對(duì)照的結(jié)果。
實(shí)施例3將LNCaP前列腺癌細(xì)胞的異種移植物導(dǎo)入小鼠,評(píng)價(jià)閹割使雄激素消退后腹膜內(nèi)施用10mg/kg hsp27-反義寡核苷酸(Seq.ID No.82)每天一次,持續(xù)4周后的效果。如圖3A和3B所示,用雜亂對(duì)照治療后的幾周中腫瘤體積和血清PSA增加,表明發(fā)展到雄激素獨(dú)立,從而失去了閹割療法的效能。相反,當(dāng)給予hsp27反義寡核苷酸治療時(shí)在相同時(shí)限中沒(méi)有觀察到雄激素獨(dú)立。
實(shí)施例4將PC3前列腺癌細(xì)胞的異種移植物導(dǎo)入小鼠,評(píng)價(jià)閹割使雄激素消退后腹膜內(nèi)施用10mg/kg hsp27-反義寡核苷酸(Seq.ID No.82)每天一次,持續(xù)4周,用和不用紫杉酚后的效果。如圖4A和4B中所示,與雜亂寡核苷酸相比,使用hsp27-反義治療顯著減小腫瘤體積。當(dāng)紫杉酚治療與反義治療組合時(shí),該效果被增強(qiáng)。圖4A圖解單劑抗腫瘤活性而圖4B圖解hsp27反義的施用可以體內(nèi)使細(xì)胞對(duì)紫杉醇敏感化。4B中的對(duì)照是雜亂(寡核苷酸)加紫杉酚。
實(shí)施例5在PC3細(xì)胞中試驗(yàn)具有依照Seq.ID Nos.84、85、87、88和90的序列的RNAi分子。將這些PC細(xì)胞用各種量的hsp27 siRNA或雜亂對(duì)照轉(zhuǎn)染。轉(zhuǎn)染后2天,提取總RNA并通過(guò)RNA印跡分析hsp27和28S水平。僅用Oligofectimine處理的細(xì)胞用作額外對(duì)照。圖5顯示了對(duì)28S mRNA對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)化后hsp27 mRNA的密度計(jì)測(cè)量。如所示,與雜亂對(duì)照相比,Seq.ID Nos.84、85、87、88和90對(duì)于顯著降低hsp27表達(dá)都有效。
實(shí)施例6將具有依照Seq ID.No.84的序列的RNAi轉(zhuǎn)染到PC3細(xì)胞中,并確定與Vinculin表達(dá)相比所表達(dá)的hsp27蛋白的量。結(jié)果在圖6A和6B中顯示。如所示,用RNAi分子治療后觀察到hsp27表達(dá)的劑量依賴(lài)的降低。
實(shí)施例7將具有依照Seq ID.No.84的序列的1nM RNAi體外轉(zhuǎn)染LNCaP細(xì)胞(104個(gè)細(xì)胞/孔,培養(yǎng)于12孔板中)。用Crustal Violet測(cè)定法監(jiān)視細(xì)胞生長(zhǎng)。如圖7A所示,RNAi處理導(dǎo)致與僅Oligofectamine或者雜亂對(duì)照的處理相比細(xì)胞生長(zhǎng)的降低。用PC3細(xì)胞重復(fù)該實(shí)驗(yàn)。圖7B顯示了轉(zhuǎn)染后3天的活細(xì)胞%。圖7C顯示了用hsp27反義Seq.ID NO.82體外處理后PC3細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制。
實(shí)施例8檢測(cè)用hsp27反義(Seq.ID No 82)或RNAi(Seq.ID No.84)轉(zhuǎn)染的人膀胱癌T24細(xì)胞的hsp27表達(dá)。如圖8所示,RNAi和反義對(duì)于降低這些細(xì)胞中表達(dá)的hsp27的量都有效。
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1.一種組合物,其含有治療劑,所述治療劑能有效降低暴露于該治療劑的hsp27表達(dá)細(xì)胞中活性hsp27的量。
2.權(quán)利要求1的組合物,其中該組合物含有對(duì)hsp27序列特異的反義寡核苷酸。
3.權(quán)利要求2的組合物,其中反義寡核苷酸具有骨架修飾以提供針對(duì)體內(nèi)核酸酶消化的抗性。
4.權(quán)利要求2的組合物,其中反義寡核苷酸具有12到35個(gè)核苷酸的長(zhǎng)度。
5.權(quán)利要求4的組合物,其中反義寡核苷酸含有如Seq.ID No.1-81的任一序列所示的連續(xù)堿基。
6.權(quán)利要求5的組合物,其中反義寡核苷酸含有如Seq.ID No.82所示的連續(xù)堿基。
7.權(quán)利要求1的組合物,其中該組合物含有對(duì)hsp27序列特異的siRNA。
8.權(quán)利要求7的組合物,其中siRNA具有骨架修飾以提供針對(duì)體內(nèi)核酸酶消化的抗性。
9.權(quán)利要求7的組合物,其中siRNA具有16到49個(gè)核苷酸的長(zhǎng)度。
10.權(quán)利要求9的組合物,其中siRNA含有如Seq.ID No.83-90的任一序列所示的連續(xù)堿基。
11.權(quán)利要求9的組合物,其中siRNA含有如Seq.ID No.84所示的連續(xù)堿基。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)的組合物在制備治療癌癥的藥物組合物中的用途。
13.權(quán)利要求12的用途,其中癌癥是前列腺、膀胱、肺、乳腺、胰腺、結(jié)腸、皮膚(例如,黑素瘤)、腎或卵巢癌或者中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤。
14.權(quán)利要求12或13的用途,其中藥物組合物以可注射的劑量單位形式包裝。
全文摘要
本發(fā)明利用了靶定體內(nèi)熱休克蛋白(hsp)27的治療劑來(lái)提供對(duì)患有過(guò)表達(dá)hsp27的前列腺癌和其他癌的個(gè)體,尤其是人類(lèi)個(gè)體的治療。按照本發(fā)明,治療劑,例如對(duì)hsp27 mRNA,如人hsp27 mRNA具有序列特異性的反義寡核苷酸或者RNAi核苷酸抑制劑,以治療有效量被施用于患有表達(dá)升高的hsp27水平的前列腺癌或其他癌的個(gè)體。該治療劑適于制備成藥物組合物,該藥物組合物包含藥學(xué)上可接受的載體,并且以劑量單位形式被包裝。優(yōu)選的劑量單位形式是可注射的劑量單位形式。
文檔編號(hào)A61K31/713GK1703229SQ200380100927
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2003年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月2日
發(fā)明者M·E·格利夫, P·羅基, M·西奈夫斯基, E.貝拉爾特 申請(qǐng)人:英屬哥倫比亞大學(xué)