专利名称：治疗雄激素受体阳性癌症的方法
技术领域：
本发明通常涉及癌症治疗并且更加特别地涉及用于治疗包含雄激素受体阳性癌细胞的方法。相关技术说明前列腺癌(PCa)是最常见的肿瘤疾病并且是男性中癌症相关死亡的第二大主要原因，仅在美国每年就会有30，000以上的男性死于此病。PCa肿瘤主要由前列腺腔上皮细胞组成。前列腺腔上皮细胞的分化部分由前列腺特异性标记物的雄激素受体(AR)驱动的表达来控制。AR通过何种机制来控制细胞的存活尚不清楚。除了前列腺癌之外，AR也涉及其他癌症的病因学，包括乳腺癌。AR属于类固醇受体家族并且充当转录因子而起作用。在缺乏配体的情况下，这个家族的成员是不稳定的蛋白质，这些蛋白质存在于结合至热激蛋白质90(Hsp90)上的细胞质中。在一种类固醇(如雄激素)结合至AR的配体结合域(LBD) 时，AR从Hsp90中游离出来并且转移至原子核。原子核内雄激素结合的AR激活在启动子中具有雄激素应答元件(ARE)的基因的转录(Cato, A. C.等人，1998。Trends Endocrinol Metab 9 150-154) 0 <.除了其作为转录激活物的功能以外，AR还能够抑制一些基因的转录(Claessens 等人，2001。J Steroid Biochem Mol Biol76 :23-30)。雄激素的耗尽引起正常前列腺腔上皮细胞的死亡，这证实了 AR路径在它们的存活中起着关键作用。癌性前列腺细胞继续表达AR并且它们的存活还取决于雄激素的存在， 这使得雄激素剥夺成为晚期PCa患者的治疗选择。抗雄激素治疗，包括使用抑制剂氟他胺和康士得，一般初期有效，但是很少得到完全治愈。PCa复发发生在这样治疗的大部分患者中，这导致雄激素非依赖性的、化疗抵抗性肿瘤预后很差。因此，对于抗雄激素治疗的抵抗是成功治疗PCa中的一个主要障碍。在肿瘤进展过程中由PCa获得的雄激素非依赖性的机制的分析表明AR信号的丧失很少涉及(Balk, S. P. 2002。Urology 60 :132-138 ；讨论 138-139)。相反，雄激素非依赖性PCa的典型特征在于由于AR突变体的表达而提高了 AR活性，AR突变体是配体非依赖性的(组成型活性的)配体或响应于非雄激素配体(Chen，Y.，等人2008. Curr Opin Pharmacol 8 :440-448 ;Tilley，等人 1996. Clin Cancer Res 2 :277-285 ;Koivisto，等人 1998 Am JPathol 152 :1-9 ;Marques，等人 2005. Int J Cancer 117 :221-229 ;Bohl，C等人 2005. J Biol Chem 280 :37747-37754 ；Hara, Τ.，等人 2003. Cancer Res63 :149-153)。最近显示，不像正常的前列腺干细胞，前列腺“肿瘤始发细胞”或“癌症干细胞”， 一个次要的细胞群被认为是自我更新肿瘤细胞的主源，表达功能性AR(Vander Griend等人，2008。Cancer Res 68:9703-97111)。这个次要的细胞群，与已经进展到去势抵抗阶段的PCa肿瘤中观察到的AR活性维持一起，表明AR对于雄激素依赖和非依赖性PCa以及其他AR阳性癌症类型来说都是一种有希望的潜在治疗靶点。例如，乳腺上皮细胞，在很多方面，与前列腺细胞相似。由于PC细胞的存活取决于雄激素刺激的活性AR，乳腺上皮细胞类似地取决于相关雌激素(ER)和孕酮受体(PR)。在乳腺癌(BC)中ER和冊的作用以及它们作为一种治疗方法的功能调节这些年来已经成为研究焦点。但是，AR在正常乳房细胞中以低水平表达并且大多数BC中表达水平不同，包括50%的“三负”(ER-，PR-，Her2-)BC，对此还没有可用的靶向治疗方法。尽管已经在几个研究中论述了雄激素对于乳腺上皮细胞的作用，AR在BC中所起的作用仍然不清楚，(Birrell等人，(1995) J Steroid Biochem Mol Biol 52,459-467 ;Bresttes等人 Q008)Bull Cancer 95，495-502 ;Di Monaco等人(1995) Anticancer Resl5，2581-2584)。因此，目前的治疗方式对于AR阳性癌症在很大程度上是无效的，并且对于新的用于治疗AR阳性癌细胞(包括但不限于PCa和乳腺癌)的方法存在着迫切需要。发明概述本发明提供了一种用于抑制AR阳性癌细胞在个体中的生长的方法。该方法包括向诊断为或怀疑患有AR阳性癌症的个体给予一种包含能够抑制AR阳性癌细胞生长或杀死 AR阳性癌细胞的化合物的组合物。AR阳性细胞可以是任何AR阳性癌细胞。在不同的实施方案中，AR阳性癌细胞为乳腺癌、前列腺癌、肝细胞癌细胞、甲状腺癌细胞、胶质母细胞瘤、 或星形细胞瘤。适合用于本发明中的化合物的结构在图7、8、9、10、11中进行了描绘。在图7、 8、9、10、11中描绘的化合物的具体实例分别被指定为c5、c6、ell、c52和c85。这些化合物中的每一个都从购自Chembridge化学公司(加利福尼亚，圣地亚哥)的DiverSet化学文库的筛选而被鉴定，并且每个化合物都有一个公众可得的Chembridge识别号(ID)， 这可用来鉴定具体的化合物结构。在不同的实施方案中，c5(Chembridge ID 6099112)、 c6(Chembridge ID 5652306)> cl1(Chembridge ID 6005978)> c52 (Chembridge ID 5582367)和c85 (Chembridge ID 6028717)可被用于本发明的方法中。在一个实施方案中，本发明的方法包括向诊断为或怀疑患有AR阳性癌症的个体给予包含选自指定为c5、c6、ell, c52和c85的化合物的一种化合物以及它们的组合的组合物。在一个实施方案中，施用于个体的组合物包括c52。在另一个实施方案中，本发明提供了一种用于鉴定一个个体是否是用包含能够抑制AR阳性癌细胞生长或杀死AR阳性癌细胞的化合物的组合物治疗的候选者的方法。该方法包括从该个体获得一个生物样品并且测定该样品是否包括雄激素受体阳性癌细胞，其中确定该生物样品包含雄激素受体阳性癌细胞指示该个体是该治疗的候选者，并且其中确定生物样品不包含雄激素受体阳性癌细胞指示该个体不是该治疗的候选者。附图简要说明图IA提供了数据的图解表示，显示了 ARDLBD在无血清培养基(SFM)中是转录活性的。在SFM中用AR依赖性报道分子构建体pARE-Luc和野生型(wt) AR、ARDLBD或阴性对照(空载体)表达构建体转染HeLa细胞。转染后M小时测量了荧光素酶活性。图IB提供了照片表示，显示了 ARDLBD具有恒定的细胞核定位。如(A)中在SFM中转染的HeLa细胞未加处理或者用InM的双氢睾酮(DHT)处理M小时，之后用抗AR抗体进行免疫荧光染色。C-E.用异位ARDLBD取代CWR22R细胞中的内源AR(通过结合靶向内源AR转录本的非翻译区的shRNA的慢病毒转导与一个ARDLBD表达构建体)。图IC提供了结果的照片表示，这些结果是通过用或不用转导制备的细胞溶解产物的蛋白质印迹法而获得的。用抗AR和抗肌动蛋白抗体探针探查印迹。图ID提供了数据的图解表示，这些数据来自在添加了不同浓度的DHT的SFM中生长的原始和转导细胞中进行的AR依赖性报道分子分析(pARE-Luc)。图 IE提供了数据的图解表示，这些数据从测量常规含血清培养基中的原始和转导细胞的生长率(细胞计数)而获得。在图ID和图IE中显示的分析重复进行了三次。误差棒显示了标准偏差。图2A-2D描绘了 AR抑制剂对不同细胞的毒性的数据。图2A提供了数据的图解表示，这些数据通过分析用不同的化学品处理7天的指示细胞的集落形成测定而获得。图2B 提供了 EC50 (抑制CWR22R中的AR依赖性报道分子)和IC50 (对CWR22R细胞的毒性)的图解比较。图2C提供了数据的图解表示，显示了几种化合物对于一组不同来源的细胞系的剂量依赖性毒性。图2A和C中的误差棒-试验中重复三次之间的标准偏差；图2B中-EC50 和IC50的置信区间。图3A-3D描绘了显示AR蛋白水平的下降与选择的AR抑制剂目标物(hits)对PCa 细胞的毒性有关的数据。图IA是一张溶解产物的蛋白质印迹法的照片表示，这些溶解产物来自用IOmM的指示目标物处理36小时的CWR22R细胞。AR抗体显示了全长和天然存在于这些细胞中的AR的DLBD形式。GAPDH抗体被用来控制蛋白质负荷。图提供了数据的图解表示，显示不像亲本CWR22R细胞，在c52 (c52R)存在下选择的一个克隆对于c52的作用是抵抗的。在CWR22R的c52R克隆中的AR蛋白表达没有被c52处理而减少。亲本和有或没有c52处理(10 μ M处理36小时)的c52抵抗的CWR22R细胞的蛋白质印迹法。图3C 提供了数据的图解表示，这些数据来自在化合物添加之后用亚甲蓝染色4天的细胞活力分析。误差棒-试验中重复三次之间的标准偏差。图3D提供了数据的图解表示，显示所选化合物对CWR22R细胞的细胞周期分布的作用，细胞周期分布是通过细胞DNA含量的碘化丙啶染色而测量的(通过荧光激活的细胞分选)。分析进行了两次。误差棒-两次测量之间的偏差。图4A和4B提供了比较两种不同的靶向AR的shRNA (shAR5和shAR6)和AR突变体 HD1-KRAB-AR122对AR依赖性转录和AR表达PCa细胞的存活的作用的数据。图4提供了数据的图解表示，这些数据从用pARE-Luc和不同量的shRNA或AR突变体HDI-KRAB-ARl22构建体转染的CWR22R细胞进行报道分子分析而获得的，如χ轴所显示。转染混合物中的DNA 总量通过添加shControl载体DNA而保持相等。转染效率通过pCMV_b-gal构建体的共转染而标准化。分析重复进行两次。图4B提供了数据的图解表示，这些数据来自用指示构建体转染并且被选为嘌呤毒素抵抗的CWR22R细胞的集落形成测定。分析重复进行两次。误差棒-两次测量结果之间的偏差。图5A和5B提供了显示AR抑制剂对类固醇受体活性的作用的数据。图5A提供了数据的图解表示，显示了 CWR22R细胞中的ARE-Luc报道分子活性可以被不同的类固醇 (DHT-双氢睾酮，Dex-地塞米松，Ald-醛固酮)诱导，但是取决于AR表达。靶向ARWsiRNA 或GAPDH的siRNA (对照)被转染进入在SFM中的CWR22R-ARE_Luc细胞中。将指示浓度的类固醇添加到转染的细胞中并且M小时之后测量了萤光素酶活性。图4B提供了数据的图解表示，显示了目标化合物对由DHT、Dex或Ald诱导的MDA-MB-453-MMTV-Luc细胞中的荧光素酶活性的作用，表示为DMSO对照的％。X轴-目标物的浓度，单位μΜ。误差棒显示了在试验中重复两次之间的标准偏差。图6Α和6Β提供了显示在雄激素非依赖性PCa的小鼠模型中的所选目标物的抗肿瘤活性的数据。图6Α提供了数据的图解表示，这些数据从腹腔注射所列化合物或DMSO载体进入携带皮下(s.c)C4-2肿瘤的裸鼠中而获得。当肿瘤的尺寸大约为100mm3时开始给予每日注射六次。每组4-5只小鼠，每只小鼠有两个肿瘤。分别将星号(*)和井号(#)置于c6和cll组的测量平均值下，根据ANOVA检验它们在统计学上不同于对照组(> 99% )。 B.将C52 (9mg/kg或18mg/kg)或DMSO载体注射到携带皮下CWR22R肿瘤的裸鼠的尾静脉中。当肿瘤的尺寸大约为40mm3时开始给予每日注射五次。每组10只小鼠，每只小鼠有1 个肿瘤。将星号(*)置于测量平均值下，根据ANOVA检验它们在统计学上不同于对照组(> 99% )。在图6A和6B两者中的误差棒-在一个给定治疗组之内的肿瘤尺寸之间的标准偏差。图7提供了第1类化合物的结构。图8提供了第3类化合物的结构。图9提供了第6类化合物的结构。
图10提供了第M类化合物的结构。
图11提供了第XX类化合物的结构。
图12提供了数据的图解表示，这些数据是通过对不同的乳腺癌和前列腺癌细胞分析由不同浓度的化合物c52、c70和c85引起的细胞死亡而获得的。9AA是9-氨基吖啶并且被用作阳性对照。还显示了蛋白质印迹(WB)，显示了这些化合物对AR(AR)表达的作用。
图13提供了数据的图解表示，这些数据是通过对不同的乳腺癌和前列腺癌细胞分析在不同浓度的化合物c52、c70和c85存在下的细胞存活而获得的。
图14提供了数据的图解表示，这些数据是通过对不同的乳腺癌和前列腺癌细胞分析在不同浓度的化合物c52、c70和c85存在下的细胞存活而获得的。还显示了蛋白质印迹，显示了这些化合物对AR蛋白表达的作用。
图15提供了数据的图解表示，这些数据是通过对乳腺癌和前列腺癌细胞分析在不同浓度的化合物c52、c70和c85存在下的细胞存活而获得的。
图16提供了数据的图解表示，这些数据是通过对乳腺癌和前列腺癌细胞分析由不同浓度的化合物c52、c70和c85引起的细胞死亡而获得的。
图17提供了数据的图解表示，这些数据是通过对AR阴性的乳腺癌和前列腺癌分析在不同浓度的化合物c52、c70和c85存在下的细胞存活而获得的。
图18提供了数据的图解表示，这些数据是通过分析不同浓度的c5、c85、c6和 c52对多个细胞系的存活的作用而获得的，这些细胞系包括CWR22R、LNCaP, C4-2 (AR阳性前列腺癌AR)、PC3、DU145、PPCI (AR阴性前列腺癌)、MDA-MB-231 (AR阴性乳腺癌)、ACHN、 SK-RC45 (AR阴性肾细胞癌)、MRC5 (正常二倍体成纤维细胞)和NKE_hTERT (正常肾上皮成纤维细胞)。本发明的说明本发明提供了一种用于抑制个体中AR阳性癌细胞生长的方法。这个方法包括向诊断为或怀疑患有AR阳性癌症的个体给予一种包含能够抑制AR阳性癌细胞生长或杀死AR 阳性癌细胞的化合物的组合物。适合用于本发明的化合物的一般结构如在图7、8、9、10、11 中所描绘。在图7中所描绘的结构在此也被称为第1类。在图8中所描绘的结构在此也被称为第3类。在图9中所描绘的结构在此也被称为第6类。在
图10中所描绘的结构也被称为第M类。在
图11中所描绘的结构在此也被称为第XX类。在图7、8、9、10、11中所描绘的化合物的具体实例被分别指定为c5、c6、cll、c52和 c85。从购自Chembridge化学公司(加利福尼亚，圣地亚哥)的DiverSet化学文库中存在的34，000个化合物中鉴定出c5、c6、cll、c52和c85适合用于本发明的方法中。这些化合物中的每一个都与一个公众可得的Chembridge识别号(ID)相关，因此每一个结构都可以被相应地访问。本领域的技术人员将会认识到的是，在图7-11中所描绘的结构各自包括多种化合物，这些化合物通过可能存在于R位置的替代基团而互不相同。例如，对于在图7中所示的化合物的类别，和&各自独立地是氢；包含1至6个碳的烷基；芳基烷基，其中芳基部分包含5或6个碳并且烷基部分包含1至4个碳(如甲苯基团)；烷基酮基，其中烷基部分包含1至4个碳(如乙酸基)；卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)；或羟基。 R3是氢或羟基。和Rltl各自独立地是氢；包含1至6个碳的烷基；卤化物(如氟化物、 氯化物、溴化物和碘化物)；或者硝基。&是氧原子或硫原子。对于在图8中所示的化合物的类别，R12、R13和R14各自独立地是氢；包含1至6个碳的烷基；烷基醚基，其中烷基部分包含1至6个碳(如甲醚或乙醚基)；卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)；氨基；羟基；或者硝基。&是氧原子或硫原子。对于在图9中所示的化合物的类别，R17和R18各自独立地是氢；包含1至6个碳的烷基；或者烷基醚基，其中烷基部分包含1至4个碳(如甲醚或乙醚)。R19和R2tl各自独立地是氢；包含1至6个碳的烷基；或者卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)。对于在
图10中所示的化合物的类别，R21(R25)是氢；或者包含1至6个碳的烷基， 其任选地可以被一个或多个羟基或氰基取代。1 22、1^和1 24 0 26、1 27和1 29)各自独立地是氢； 包含1至6个碳的烷基；烷基酮基，其中烷基部分包含1至4个碳并且任选地可以被一种或多种卤化物(如乙酸酯基或一个取代或者一个三氟乙酸酯基)；烷氧基，其中烷基部分包含 1至4个碳并且可以任选地，被一种或多种卤化物取代；卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)；烷基磺酰胺，其中烷基基团包含1至4个碳(如甲基磺酰胺)；或者羟基。R3Q、 R31和R41各自独立地是氢或是包含1至6个碳的烷基，其任选地可以被一种或多种卤化物取代。&是包含1至6个碳的烷基，其任选地可以被一种或多种卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)取代；或者氨基。I^33和民4各自独立地是包含1至6个碳的烷基，其任选地可以被一种或多种卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)取代；或者烷基环己基基团，其中烷基部分包含1至4个碳(如甲基环己基基团)。对于在
图11中所示的化合物的类别，R35是氢；包含1至6个碳的烷基，其任选地可以被一种或多种卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)取代；或卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)。民5和民7各自独立地是氢；或者包含1至6个碳的烷基，其任选地可以被一种或多种卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)取代。民8和民9各自独立地是氢；包含1至6个碳的烷基，其任选地可以被一种或多种卤化物(如氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)取代；或者羟基。R4tl是氢或者羟基。此处呈现的一些结构在某些位置上没有描绘氢。本领域的技术人员可以理解这些结构包括这种氢取代基。包含在本披露之内的化合物的具体实例被指定为c5、c6、c8、ell、cl6、cl7、cl8、 c47、c52、c55、c61、c66 和 c73 (Chembridge 识别号 6443213)。带有 Chembridge ID 号的具
体结构显示如下。
权利要求
1. 一种抑制在被诊断为或怀疑患有AR阳性癌症的个体中的AR阳性癌细胞的方法，包括向该个体给予一种包含选自具有以下结构的化合物的组的化合物的组合物 1)其中Ii21或Ii25是氢或者包含1至6个碳的烷基，其任选地被一个或多个羟基或氰基取代，其中民2、R23和I^24或&6、R27或R29各自独立地是氢、包含1至6个碳的烷基、其中烷基部分包含1至4个碳并且任选地被一种或多种卤化物取代的烷基酮基、卤化物、其中烷基基团包含1至4个碳的烷基磺酰胺、羟基、其中烷基部分包含1至4个碳的烷氧基、或者以下基团其中&是任选地被一种或多种卤化物取代的包含1至6个碳的烷基、或者氨基， 其中R32是任选地被一种或多种卤化物取代的包含1至6个碳的烷基、或者氨基， 其中I^33是任选地被一种或多种卤化物取代的包含1至6个碳的烷基、氨基、任选地被一种或多种卤化物取代的包含1至4个碳的烷基酮基、或者其中烷基部分包含1至4个碳的烷基环己基基团；
2.如权利要求1所述的方法，其中该化合物具有以下结构
3.如权利要求1所述的方法，其中该化合物具有以下结构
4.如权利要求1所述的方法，其中该化合物具有以下结构
5.如权利要求1所述的方法，其中该化合物具有以下结构
6.如权利要求1所述的方法，其中该化合物具有以下结构
7.如权利要求1所述的方法，其中雄激素受体阳性癌细胞选自前列腺癌细胞、乳腺癌细胞、肝细胞癌细胞、甲状腺癌细胞、胶质母细胞瘤、或星形细胞瘤。
8.如权利要求1所述的方法，其中该个体被诊断为或怀疑患有雄激素受体阳性前列腺癌。
9.如权利要求8所述的方法，其中雄激素受体阳性前列腺癌为雄激素非依赖性前列腺癌。
10.如权利要求1所述的方法，其中该个体被诊断为或怀疑患有雄激素受体阳性乳腺癌。
11.一种鉴定一个个体是否为用包含权利要求1所述的一种化合物的组合物治疗的候选者的方法，该方法包括从该个体获得一种生物样品并且确定该样品是否包括雄激素受体阳性癌细胞，其中确定该生物样品包含雄激素受体阳性癌细胞指示该个体是该治疗的候选者，并且其中确定生物样品不包含雄激素受体阳性癌细胞指示该个体不是该治疗的候选者O
12.如权利要求11所述的方法，其中该生物样品包含雄激素受体阳性前列腺癌细胞。
13.如权利要求11所述的方法，其中该生物样品包含雄激素受体阳性乳腺癌细胞。
全文摘要
在此提供了一种抑制雄激素受体阳性癌细胞的方法。该方法使得向诊断为或怀疑患有雄激素受体阳性癌症的个体给药成为必需并且向该个体给予一种包含可以抑制雄激素受体阳性癌症的生长的化合物的组合物。
文档编号A01N43/38GK102573472SQ201080047487
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月25日 优先权日2009年10月23日
发明者凯特琳娜·古罗瓦, 纳塔莉亚·纳里哲瓦 申请人:健康研究公司, 帕纳赛拉实验室公司