治療結(jié)腸直腸癌的方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 與相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年3月15日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/790, 488和2013年7月17 日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/847, 287的利益，每個(gè)所述臨時(shí)申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容通過(guò)參考并入 本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及通過(guò)給藥SMAD7抑制劑、特別是針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸 來(lái)治療和/或預(yù)防結(jié)腸直腸癌和結(jié)腸直腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)的方法，以及用于治療結(jié)腸直腸癌的 SMAD7抑制劑的藥物組合物。
【背景技術(shù)】
[0004] 結(jié)腸直腸癌是一種以大腸的細(xì)胞、包括結(jié)腸或直腸的細(xì)胞的未加抑制的增殖為特 征的疾病。結(jié)腸直腸癌腫瘤被認(rèn)為發(fā)源于正常粘膜。腫瘤發(fā)生與成簇的顯示出增殖和生物 化學(xué)異常的擴(kuò)大隱窩（crypt)的出現(xiàn)相關(guān)。攜帶一個(gè)或多個(gè)病因性突變的上皮細(xì)胞的增 殖，可以變成以高度異常增生為特征的早期腫瘤。進(jìn)一步的生長(zhǎng)可以導(dǎo)致進(jìn)入肌肉層中并 通過(guò)腸壁的侵入性生長(zhǎng)。如果不治療，這些腫瘤可以擴(kuò)散到局部淋巴結(jié)，然后轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)端 位點(diǎn)，在所述位點(diǎn)處它們變得在很大程度上無(wú)法使用目前可用的技術(shù)治療（Markowitz和 Bertagnolli (2009)N. EngL J. Med 361 (25) :2449-2460)。盡管腫瘤會(huì)重新產(chǎn)生，但證據(jù)表 明約60%的癌源自于先前存在的腺瘤（Soreide等，（2011)Discov. Med. 12(66) :393-404)。 因此，絕大部分結(jié)腸直腸癌腫瘤可以被分類為腺癌，但在較小部分病例中也觀察到淋巴瘤 和鱗狀細(xì)胞癌。引起癌變的遺傳突變，包括Wnt信號(hào)通路的成員、諸如TGF-β 1和SMD家族 成員的TGF-β細(xì)胞信號(hào)通路的成員、諸如TP53的調(diào)控細(xì)胞增殖與細(xì)胞死亡之間的平衡的 蛋白以及諸如DCC的其他蛋白的突變（Reya和Clevers (2005) Nature 434(7035) :843-850 ; Baker 等，（1989)Science 244:217-221 ;Markowitz 和 Bertagnolli，同上）。異常的 PI3K/Akt激活和下游mTOR信號(hào)傳導(dǎo)與結(jié)腸直腸癌腫瘤發(fā)生相關(guān)（Rychahou等，（2006) Ann. Surg. 243 (6) : 833-842)。也已在結(jié)腸癌細(xì)胞系中觀察到高水平的EGFR表達(dá)，并 將其與結(jié)腸直腸癌腫瘤發(fā)展相關(guān)聯(lián)（Ciardiello等，（199l)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88 (17) : 7792-7796)。除了家族和遺傳因素之外，結(jié)腸直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)因子可能包括低水平的 體力活動(dòng)、飲酒、脂肪和肉類的高膳食攝入及纖維和蔬菜的低攝入。結(jié)腸直腸癌的癥狀通常 包括直腸出血、貧血、便秘、便血、體重減輕、發(fā)燒、食欲不振和惡心或嘔吐。
[0005] 結(jié)腸直腸癌是美國(guó)男性和女性癌癥幸存者中第二常見(jiàn)的癌癥形式（Siegel等， (2012)CA Cancer J. Clin. 62(4) :220-41)。此外，結(jié)腸直腸癌在西方世界位于前三種最常 見(jiàn)的癌癥死亡病因之列（Soreide等，（2011)Discov. Med. 12(66) :393-404)。更近些時(shí)候 許多亞洲國(guó)家向西方生活方式的改變，也在那些人群中引起結(jié)腸直腸癌的顯著增加 （Yang 等，（2011) Dig. Surg. 28(5-6) :379-385)。在2012年，據(jù)估計(jì)在美國(guó)生活著120萬(wàn)以前診 斷為患有結(jié)腸直腸癌的個(gè)體。同一年，預(yù)測(cè)將有另外143, 460人被診斷為患有該病。診斷 為結(jié)腸直腸癌時(shí)的年齡中位數(shù)，對(duì)于男性來(lái)說(shuō)為68歲，對(duì)于女性來(lái)說(shuō)為72歲（Howlader 等，（2011)SEER Cancer Statistics Review, 1975_2008.Bethesda，MD:National Cancer Institute)。盡管結(jié)腸直腸癌的發(fā)病在老年人中并不罕見(jiàn)，但僅有59. I %的年齡超過(guò)50 歲的個(gè)體按照指導(dǎo)綱要接受了結(jié)腸直腸癌篩查（American Cancer Society(2012)Cancer Prevention&EarIy Detection Facts&Figures. Atlanta, GA:American Cancer Society)。 這種早期診斷的缺乏，導(dǎo)致只有39%的患者在癌癥尚未進(jìn)展到超過(guò)局部階段時(shí)被診斷 (Howlader等，同上）。鑒于患有結(jié)腸直腸癌的患者數(shù)量的增加，對(duì)于開(kāi)發(fā)穩(wěn)健的治療方法， 特別是用于沒(méi)有通過(guò)早期篩查鑒定的大量患者的治療方法，存在著需求。
[0006] 發(fā)明概述
[0007] 本文中描述的發(fā)明提供了利用SMAD7作為T(mén)GF-β信號(hào)通路的關(guān)鍵拮抗劑的作用、 通過(guò)抑制SMAD7來(lái)治療結(jié)腸直腸癌的新方法。盡管已經(jīng)提出了在結(jié)腸直腸癌中用于治療性 干預(yù)的其他潛在靶點(diǎn)，但本發(fā)明提供了顯示出阻止、遲滯、停止或逆轉(zhuǎn)結(jié)腸直腸腫瘤細(xì)胞生 長(zhǎng)的新療法。
[0008] 本發(fā)明提供了一種通過(guò)抑制SMAD7來(lái)治療結(jié)腸直腸癌的方法。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明 提供了一種在患者的結(jié)腸直腸腫瘤中抑制SMAD7的方法。本發(fā)明還提供了一種通過(guò)抑制 SMAD7來(lái)抑制結(jié)腸直腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)的方法。本發(fā)明還提供了一種通過(guò)給藥有效量的SMAD7 抑制劑，來(lái)抑制SMAD7、治療結(jié)腸直腸癌和/或抑制結(jié)腸直腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)的方法。例如， SMAD7的抑制劑（例如抗SMAD7反義療法、即針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸，以及針對(duì)SMAD7 的抗體）。當(dāng)在本文中使用時(shí)，"反義寡核苷酸"是指與編碼靶蛋白（例如SMAD7)的信使 RNA(mRNA)互補(bǔ)的短的合成寡核苷酸序列。反義寡核苷酸序列與mRNA雜交產(chǎn)生雙鏈雜交 體，其可以引起諸如RNase H的遍在催化酶的激活，所述酶降解DNA/RNA雜交體鏈，從而阻 止蛋白質(zhì)翻譯。
[0009] SMAD7抑制劑可以是SMAD7的特異性抑制劑，例如以高度特異性靶向SMAD7的反義 寡核苷酸或任何其他手段。SMAD7的反義寡核苷酸抑制劑可以選自但不限于本文中描述的 SEQ ID NO :3、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO :5、SEQ ID NO :6、SEQ ID NO :7、SEQ ID NO :8、SEQ ID NO :9、SEQ ID NO :10、SEQ ID NO :11 和 SEQ ID NO :12。例如，SMAD7 的反義寡核苷酸 抑制劑可能包括SEQ ID NO :5或SEQ ID NO :9,或者可能包括SEQ ID NO :6或SEQ ID NO: 10。本發(fā)明的示例性SMAD7反義寡核苷酸是由SEQ ID NO :6的一種形式所代表的序列，其 中所有磷酸酯鍵是硫代磷酸酯鍵（SEQ ID N0:10,在本文中被稱為GED-0301)。
[0010] 當(dāng)在本文中使用時(shí)，"抑制劑"是指能夠通過(guò)與基因、基因的RNA產(chǎn)物或蛋白質(zhì)產(chǎn) 物、或這些實(shí)體的任何過(guò)渡形式、或其活性或表達(dá)影響目標(biāo)靶點(diǎn)的活性或表達(dá)的另一種分 子實(shí)體的直接或間接相互作用，降低基因或DNA序列的表達(dá)，阻止或抑制基因的RNA產(chǎn)物向 蛋白質(zhì)的生產(chǎn)、活性或翻譯，或阻止或抑制基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的活性的藥劑。這樣的抑制劑 可以包括但不限于例如抗體、結(jié)合于特定分子革G的小分子和革El向特定mRNA轉(zhuǎn)錄物的反義 寡核苷酸。因此，當(dāng)在本文中使用時(shí)，"SMAD7的抑制劑"是指能夠通過(guò)與SMAD7的基因 、RNA 產(chǎn)物或蛋白質(zhì)產(chǎn)物或這些實(shí)體的任何過(guò)渡形式、或其活性或表達(dá)影響SMAD7的活性或表達(dá) 的另一種分子實(shí)體的直接或間接相互作用，降低SMAD7的表達(dá)，阻止或抑制SMAD7的RNA產(chǎn) 物向蛋白質(zhì)的生產(chǎn)、活性或翻譯，或阻止或抑制SMAD7的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的活性的藥劑。
[0011] 本發(fā)明還提供了通過(guò)給藥SMAD7的特異性抑制劑來(lái)治療結(jié)腸直腸癌的方法。當(dāng)在 本文中使用時(shí)，"特異性抑制劑"是指具有允許它專門(mén)地或以高度選擇性作用于分子靶的結(jié) 構(gòu)和/或功能性質(zhì)的藥劑。因此，SMAD7的特異性抑制劑具有專門(mén)地或以高度特異性靶向 SMAD7基因、它的RNA或蛋白質(zhì)產(chǎn)物、或活性或表達(dá)影響SMAD7或其產(chǎn)物的活性或表達(dá)的另 一種分子實(shí)體的固有功能性質(zhì)。在SMAD7的抗體抑制劑的情形中，可以通過(guò)包含已知以高 度特異性結(jié)合SMAD7蛋白的表位的蛋白質(zhì)序列，將特異性工程化到抗體中。在SMAD7的小分 子抑制劑的情形中，可以將允許結(jié)合于SMAD7蛋白的特定特征的化學(xué)基團(tuán)包含在小分子的 結(jié)構(gòu)式中?？梢詫?duì)反義寡核苷酸進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得每個(gè)反義寡核苷酸的并入的核苷酸序列的 靶向部分完全或基本上完全地與SMAD7mRNA序列互補(bǔ)。這樣的互補(bǔ)或近似互補(bǔ)的核苷酸序 列的并入，允許人們工程化制造對(duì)于給定靶具有高度特異性的反義寡核苷酸?？梢酝ㄟ^(guò)諸 如解離常數(shù)的參數(shù)的測(cè)量、或諸如蛋白質(zhì)或RNA表達(dá)水平的變化的其他標(biāo)準(zhǔn)、或測(cè)量SMAD7 活性或表達(dá)的其他測(cè)定法來(lái)評(píng)估特異性。
[0012] 特異性SMAD7抑制劑可以包括例如用于治療結(jié)腸直腸癌和/或抑制結(jié)腸直腸癌 細(xì)胞生長(zhǎng)的小的結(jié)合性分子，例如天然和合成的化合物、抗體、適體、內(nèi)化體（intramer)、 RNAi (雙鏈RNA、siRNA)和抗SMAD7反義分子。SMAD7抑制劑也可以包含干擾SMAD7活性、 結(jié)合配偶體或底物并因此抑制SMAD7功能的截短的和/或突變的SMAD7分子。
[0013] 當(dāng)在本文中使用時(shí)，"有效量"是指當(dāng)給藥于患者時(shí)足以至少部分治療病癥的藥劑 的量。治療有效量將隨著病癥、組分的給藥途徑、被治療患者的年齡、體重等而變化。因此， SMAD7的特異性抑制劑的有效量是在患者中治療結(jié)腸直腸癌所必需的抑制劑的量，使得所 述藥劑的給藥阻止結(jié)腸直腸癌在對(duì)象中發(fā)生，阻止結(jié)腸直腸癌進(jìn)展（例如阻止諸如腫瘤發(fā) 生、腫瘤生長(zhǎng)或轉(zhuǎn)移的事件發(fā)生），或者緩解或完全減輕結(jié)腸直腸癌的所有相關(guān)癥狀，即引 起疾病的消退。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種通過(guò)給藥包含針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸的藥物組合物來(lái) 治療結(jié)腸直腸癌的方法。另一方面，本發(fā)明提供了用于治療結(jié)腸直腸癌的藥物組合物。所 述藥物組合物可以包含諸如靶向SMAD7的反義寡核苷酸的SMAD7抑制劑，以及可藥用載體。 當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)"藥物組合物"意味著例如在可藥用載體中含有例如治療有效量的 治療性化合物的特定量的治療性化合物，將要給藥于例如人類的哺乳動(dòng)物的混合物。在一 些實(shí)施方式中，本文中設(shè)想了包含所設(shè)想的針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸和可藥用載體的藥 物組合物。另一方面，本發(fā)明公開(kāi)了將針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸在制造治療結(jié)腸直腸癌 的藥品中的應(yīng)用。當(dāng)在本文中使用時(shí)，"藥品"具有與術(shù)語(yǔ)"藥物組合物"基本上相同的意 義。
[0015] 當(dāng)在本文中使用時(shí)，"可藥用載體"意味著適合與人類和動(dòng)物的組織相接觸而沒(méi)有 過(guò)度毒性、刺激性、過(guò)敏反應(yīng)或其他問(wèn)題或并發(fā)癥，與合理的利益/風(fēng)險(xiǎn)比相稱的緩沖劑、 載體和賦形劑。在與制劑的其他成分相容并且對(duì)受體無(wú)害的意義上，載體應(yīng)該是"可接受 的"。可藥用載體包括與藥物給藥相容的緩沖劑、溶劑、分散介質(zhì)、包衣、等滲和吸收延遲劑 等。這樣的介質(zhì)和藥劑用于藥物活性物質(zhì)，在本領(lǐng)域中是已知的。在一個(gè)實(shí)施方式中，藥物 組合物口服給藥，并包括適用于調(diào)節(jié)被包封的物質(zhì)在消化系統(tǒng)或腸內(nèi)的吸收位點(diǎn)的腸溶包 衣。例如，腸溶包衣可以包括丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸共聚物。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所設(shè)想的針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸及其任何藥物組合物可 以通過(guò)一種或幾種途徑給藥，包括口服、局部、腸胃外例如皮下注射、通過(guò)吸入噴劑或直腸 給藥。當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)腸胃外包括皮下注射、胰腺內(nèi)給藥、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、腹膜內(nèi)、 胸骨內(nèi)注射或輸注技術(shù)。例如，可以將針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸皮下給藥到對(duì)象。在另 一個(gè)實(shí)例中，可以將針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸口服給藥到對(duì)象。在另一個(gè)實(shí)例中，可以將 針對(duì)SMAD7的反義寡核苷酸通過(guò)腸胃外給藥直接給藥到結(jié)腸直腸腫瘤或結(jié)腸直腸癌細(xì)胞。
[0017] 附圖簡(jiǎn)述
[0018] 圖UA)示出了 IgG同種型對(duì)照（同種型，左欄）和患有偶發(fā)性結(jié)腸直腸癌的患者 的非腫瘤（NT)和腫瘤⑴區(qū)域中的SMAD7免疫染色（分別為中欄和右欄）；圖I(B)是蛋白 免疫印跡（Western blot)，示出了在來(lái)自于兩位患有偶發(fā)性結(jié)腸直腸癌的患者的NT和T組 織中的SMAD7和β-肌動(dòng)蛋白水平（左欄）以及SMAD7的蛋白免疫印跡信號(hào)的密度測(cè)量分 析（右欄）；圖I(C)是蛋白免疫印跡，其示出了 IEC和DLD-I以及HCT-116細(xì)胞中的SMAD7 和β-肌動(dòng)蛋白水平；圖I(D)示出了在HCT-116(左側(cè)）和DLD-I細(xì)胞（右側(cè)）中FITC偶 聯(lián)的IgG同種型對(duì)照（同種型）和SMAD7抗體信號(hào)的FACS分析；并且圖I (E)是蛋白免疫 印跡（左欄），其示出了在四個(gè)結(jié)腸直腸癌細(xì)胞系（HCT-116、HCT-115、H