激酶抑制劑的組合及其用途
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于治療受試者中與PI3-激酶α和/或mTOR相關(guān)的疾病狀況的方法。另一方面，本發(fā)明提供一種用于治療受試者中與PI3-激酶α和/或mTOR相關(guān)的疾病狀況的方法。在又一方面，闡述了一種抑制細(xì)胞中Akt(S473)和Akt(T308)兩者的磷酸化的方法。
【專利說明】激酶抑制劑的組合及其用途
交叉引用
[0001]本申請要求提交于2011年2月23日的美國臨時申請61/446，016的權(quán)益，該臨時申請通過引用整體并入本文。
【背景技術(shù)】
[0002]激酶信號傳導(dǎo)途徑在許多生物過程中發(fā)揮著核心作用。已發(fā)現(xiàn)在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的各個組成部分中的缺陷引起大量的疾病，包括多種形式的癌癥、炎性疾病、代謝紊亂、血管和神經(jīng)兀疾病(Gaestel 等人，Current Medicinal Chemistry (2007) 14:2214-2234)。近年來，與致癌信號傳導(dǎo)途徑有關(guān)的激酶已成為在治療包括多種類型癌癥在內(nèi)的多種疾病方面的重要藥物靶標(biāo)。
[0003]雷帕霉素的哺乳動物靶標(biāo)(mTOR)，又稱雷帕霉素的機(jī)械靶標(biāo)，是一種調(diào)控細(xì)胞生長、翻譯控制、血管發(fā)生和/或細(xì)胞存活的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。mTOR由FK506結(jié)合蛋白12-雷帕霉素相關(guān)蛋白I (FRAPl)基因編碼。mTOR是兩種復(fù)合物mTORCl和mT0RC2的催化亞單位。mTORCl由mT0R、mT0R的調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白質(zhì)(Raptor)、哺乳動物L(fēng)ST8/G-蛋白(6-亞單位樣蛋白質(zhì)(mLST8/G0 L)、PRAS40 和 DEPTOR組成。mTOR 復(fù)合物 2 (mT0RC2)由 mT0R、mT0R的雷帕霉素不敏感侶伴(companion) (Rictor)、GP L和哺乳動物應(yīng)激活化蛋白激酶相互作用蛋白I (mSINl)組成。
[0004]除了根據(jù)它們的亞單位以外，mTORCl和mT0RC2還根據(jù)它們對雷帕霉素及其類似物(又稱雷帕霉素類似物(rapalogs))的敏感性差異進(jìn)行區(qū)分。雷帕霉素結(jié)合并且別構(gòu)抑制mTORCl，但是mT0RC2通常是雷帕霉素不敏感的。作為由mT0RC2介導(dǎo)的這種雷帕霉素不敏感的mTOR信號傳導(dǎo)的結(jié)果，用雷帕霉素類似物處理的癌細(xì)胞通常只顯示對mTOR信號傳導(dǎo)的部分抑制，這會導(dǎo)致增強(qiáng)的存活和對雷帕霉素治療的抗性。
[0005]通常在疾病中失調(diào)的細(xì) 胞功能中涉及的另一組激酶是磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶或PI3K)家族的酶。這些脂質(zhì)激酶將磷脂酰肌醇(PtdIns)的肌醇環(huán)的3-位羥基磷酸化，從而激活與諸如細(xì)胞生長、增殖、分化、運(yùn)動性、存活和細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)冗^程相關(guān)的信號級聯(lián)。這些涉及PI3K的過程的破壞會導(dǎo)致許多疾病，包括癌癥、變應(yīng)性接觸性皮炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎、炎性腸病、慢性阻塞性肺病、銀屑病、多發(fā)性硬化癥、哮喘、與糖尿病并發(fā)癥有關(guān)的病癥以及心血管系統(tǒng)的炎性并發(fā)癥如急性冠脈綜合征。
[0006]PI3K家族包含15種具有不同的底物特異性、表達(dá)模式和調(diào)節(jié)模式的激酶。I類PI3K(pll0a、P110P、pll0S和pllOY)通常被酪氨酸激酶或G蛋白偶聯(lián)受體激活從而產(chǎn)生磷脂酰肌醇_3，4，5-三磷酸(PIP3)，PIP3作用于下游效應(yīng)物，如在Akt/roKl途徑中的效應(yīng)物、mTOR、Tec家族激酶和Rho家族GTP酶。
[0007]I型PI3K的a同種型與多種人類癌癥有關(guān)。已經(jīng)證明，在內(nèi)皮細(xì)胞遷移的控制中，血管發(fā)生選擇性地需要PI3K的a同種型。(Graupera等人，Nature2008; 453; 662-6)。據(jù)認(rèn)為，編碼PI3Ka的基因中的突變或?qū)е翽I3Ka上調(diào)的突變發(fā)生于許多人類癌癥如肺癌、胃癌、子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、膀胱癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、腦癌和皮膚癌中。通常，編碼PI3K a的基因中的突變是在螺旋和激酶結(jié)構(gòu)域中的幾個熱點內(nèi)聚集的點突變，如E542K、E545K和H1047R。已經(jīng)證明，許多這樣的突變是致癌的功能獲得性突變。雖然其他的PI3K同種型如PI3K6或PI3KY主要在造血細(xì)胞中表達(dá)，但是PI3K a與PI3K0為組成型表達(dá)的。
[0008]尤其是，I類PI3K的5同種型與許多疾病和生物過程有關(guān)。PI3KS主要在造血細(xì)胞中表達(dá)，這些細(xì)胞包括白細(xì)胞，如T-細(xì)胞、樹突細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。PI3K 6整體地參與哺乳動物的免疫系統(tǒng)功能，如T細(xì)胞功能、B細(xì)胞活化、肥大細(xì)胞活化、樹突細(xì)胞的功能和嗜中性粒細(xì)胞的活性。由于其在免疫系統(tǒng)功能中不可或缺的作用，在與不希望的免疫反應(yīng)如變態(tài)反應(yīng)、炎性疾病、炎癥介導(dǎo)的血管發(fā)生、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、自身免疫性疾病如狼瘡、哮喘、肺氣腫和其他呼吸系統(tǒng)疾病有關(guān)的許多疾病中也涉及到PI3KS。在免疫系統(tǒng)功能中涉及到的其他I類PI3K包括PI3KY，其在白細(xì)胞信號傳導(dǎo)中發(fā)揮著作用，并與炎癥、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和諸如狼瘡的自身免疫性疾病有關(guān)。
[0009]PI3KP主要與多種類型的癌癥有關(guān)，包括PTEN-陰性癌癥(Edgar等人，CancerResearch (2010) 70 (3):1164-1172)和過量表達(dá)HER2的癌癥如乳腺癌和卵巢癌。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]由于mTOR和PI3K的多樣化的重要功能，以低特異性結(jié)合并抑制一系列激酶同種型和復(fù)合物的藥物會引起有害的副作用。例如，PI3KP的過度抑制可引起不希望的對代謝途徑的作用和胰島素信號傳導(dǎo)的破壞?；蛘撸琍I3KS和/或PI3KY的過度抑制可破壞或降低免疫功能。本公開內(nèi)容提供了一種有效靶向疾病相關(guān)途徑，同時限制不希望的副作用的備選方法。
[0011]因此，本發(fā)明提供了一種用于治療受試者中與PI3-激酶a和/或mTOR相關(guān)的疾病狀況的方法，包括同時或相繼地向所述受試者施用治療有效量的PI3-激酶a抑制劑和mTOR抑制劑的組合，其中該P(yáng)I3-激酶a抑制劑展示出通過體外激酶試驗確定的、相對于一種或多種I型磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)對PI3-激酶a的選擇性抑制，其中該一種或多種I型PI3-激酶選自PI3-激酶3、PI3_激`酶Y和PI3-激酶5。一方面，該組合包含治療有效劑量的PI3-激酶a抑制劑和治療有效量的mTOR抑制劑。另一方面，該組合包含協(xié)同有效治療量的PI3-激酶a抑制劑和mTOR抑制劑，其中該P(yáng)I3-激酶a抑制劑和/或mTOR抑制劑以亞治療量存在。
[0012]在一些實施方案中，與PI3-激酶a和/或mTOR相關(guān)的疾病狀況可包括但不限于腫瘤疾病、自身免疫性疾病、炎性疾病、纖維化疾病和腎病。例如，腫瘤疾病可以是NSCLC，頭頸部鱗狀細(xì)胞癌、胰腺癌、乳腺癌和卵巢癌、腎細(xì)胞癌、前列腺癌、神經(jīng)內(nèi)分泌癌、子宮內(nèi)膜癌和其他形式的癌癥。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種抑制細(xì)胞中Akt(S473)和Akt(T308)兩者的磷酸化的方法，包括使細(xì)胞與有效量的PI3-激酶a抑制劑和mTOR抑制劑接觸，如通過基于細(xì)胞的試驗或體外激酶試驗所確定的，該mTOR抑制劑相對于一種或多種I型磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)選擇性抑制mTORCl和mT0RC2兩者的活性，其中該P(yáng)I3-激酶a抑制劑展示出通過體外激酶試驗確定的、相對于一種或多種I型磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)對PI3-激酶a的選擇性抑制，其中該一種或多種I型PI3-激酶選自PI3-激酶3、PI3-激酶Y和PI3-激酶5。在一些實施方案中，該P(yáng)I3-激酶a抑制劑相對于由PI3-激酶3、PI3-激酶Y和PI3-激酶5組成的所有其他I型磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)選擇性抑制PI3-激酶a。
[0014]例如，如在體外激酶試驗中所確定的，在本發(fā)明方法中使用的PI3-激酶a抑制劑以約500nM或更低、400nM或更低、300nM或更低、200nM或更低、IOOnM或更低、IOnM或更低、InM或更低的IC50值抑制PI3-激酶a。在另一種情況下，PI3-激酶a抑制劑選擇性抑制PI3-激酶a，其IC50值比其針對選自PI3-激酶3、PI3_激酶、和PI3-激酶S的一種、兩種、三種或所有其他I型PI3-激酶的IC50值低至少2、5、10、50、100、1000倍。在一些實施方案中，PI3-激酶a抑制劑以小于約200nM的IC50值選擇性抑制PI3-激酶a，且所述IC50值比其針對選自PI3-激酶P、PI3-激酶Y和PI3-激酶5的所有其他I型PI3-激酶的IC50值低至少2、5或10倍。
[0015]在一些實施方案中，PI3-激酶a抑制劑以比其針對PI3-激酶Y或PI3-激酶5的IC50值低至少5倍的IC50值選擇性抑制PI3-激酶a和/或PI3-激酶3。在其他實施方案中，PI3-激酶a抑制劑以比其針對PI3-激酶Y或PI3-激酶5的IC50值低至少50倍的IC50值選擇性抑制PI3-激酶a和/或PI3-激酶3。在其他實施方案中，PI3-激酶a抑制劑以比其針對PI3-激酶Y或PI3-激酶5的IC50值低至少50倍的IC50值選擇性抑制PI3-激酶a。
[0016]在本發(fā)明方法的一些實施方案中，mTOR抑制劑結(jié)合并直接抑制mTORCl和mT0RC2兩者。例如，如在體外激酶試驗中所確定的，mTOR抑制劑以約500nM或更低、400nM或更低、300nM或更低、200nM或更低、IOOnM或更低、50nM或更低、IOnM或更低或InM或更低的IC50值抑制mTORCl和mT0RC2兩者。在另一實施方案中，如在體外激酶試驗中所確定的，mTOR抑制劑以約IOnM或更低的IC50值抑制mTORCl和mT0RC2兩者，并且該mTOR抑制劑對一種或多種選自PI3-激酶a、PI3-激酶P、PI3-激酶Y和PI3-激酶S的I型PI3-激酶基本上無活性。或者，如在體外激酶試驗中所確定的，mTOR抑制劑以約IOOnM或更低的IC50值抑制mTORCl和mT0RC2兩者， 并且該IC50值比其針對選自PI3-激酶a、PI3-激酶3、PI3-激酶Y和PI3-激酶5的所有其他I型PI3-激酶低2、5或10倍。
[0017]在一些實施方案中，mTor抑制劑選擇性抑制mTORCl。例如，如在體外激酶試驗中所確定的，mTor抑制劑以約1000nM或更低、500nM或更低、IOOnM或更低、50nM或更低、IOnM或更低的IC50值抑制mTORCl。在一些實施方案中，mTor抑制劑為雷帕霉素或雷帕霉素類似物。在其他實施方案中，mTor抑制劑為西羅莫司(雷帕霉素)、地磷莫司(AP23573，MK-8669)、依維莫司(RAD-001)、坦羅莫司(CC1-779)、唑羅莫司(ABT-578)或比歐莫司(biolimus) A9 (烏米莫司(umirolimus))。
[0018]在一些實施方案中，mTOR抑制劑為式I的化合物:
【權(quán)利要求】
1.一種用于治療受試者中與PI3-激酶a和/或mTOR相關(guān)的疾病狀況的方法，包括同時地或相繼地向所述受試者施用治療有效量的PI3-激酶a抑制劑和mTOR抑制劑的組合，其中所述PI3-激酶a抑制劑展示出通過體外激酶試驗確定的、相對于一種或多種I型磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)對PI3-激酶a的選擇性抑制，其中所述一種或多種I型PI3-激酶選自PI3-激酶3、PI3-激酶Y和PI3-激酶5。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組合包含協(xié)同有效治療量的PI3-激酶a抑制劑和mTOR抑制劑，其中所述PI3-激酶a抑制劑和/或所述mTOR抑制劑以亞治療量存在。
3.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述與PI3-激酶a和/或mTOR相關(guān)的疾病狀況選自腫瘤疾病、自身免疫性疾病、炎性疾病、纖維化疾病和腎臟疾病。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述腫瘤疾病選自NSCLC、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌、胰腺癌、乳腺癌和卵巢癌、腎細(xì)胞癌、前列腺癌、神經(jīng)內(nèi)分泌癌和子宮內(nèi)膜癌。
5.一種抑制細(xì)胞中Akt(S473)和Akt(T308)兩者的磷酸化的方法，其包括使細(xì)胞與有效量的PI3-激酶a抑制劑和mTOR抑制劑接觸，如通過基于細(xì)胞的試驗或體外激酶試驗所確定的，所述mTOR抑制劑相對于一種或多種I型磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)選擇性地抑制mTORCl和mT0RC2兩者的活性，其中所述PI3-激酶a抑制劑展示出通過體外激酶試驗確定的、相對于一種或多種I型磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)對PI3-激酶a的選擇性抑制，其中所述一種或多種I型PI3-激酶選自PI3-激酶3、PI3-激酶Y和PI3-激酶S。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑相對于由PI3-激酶3、PI3-激酶Y和PI3-激酶5組成的所有其他I型磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-激酶)選擇性地抑制PI3-激酶a。
7.如前述權(quán)利要求中`任一項所述的方法，其中如在體外激酶試驗中所確定的，所述PI3-激酶a抑制劑以約IOOnM或更低的IC50值抑制PI3-激酶a。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中如在體外激酶試驗中所確定的，所述PI3-激酶a抑制劑以約IOnM或更低的IC50值抑制PI3-激酶a。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑選擇性地抑制PI3-激酶a，其IC50值比針對選自PI3-激酶3、PI3-激酶、和PI3-激酶5的所有其他I型PI3-激酶的IC50值低至少5倍。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑以小于約200nM的IC50值選擇性地抑制PI3-激酶a，并且所述IC50值比針對選自PI3-激酶3、PI3-激酶Y和PI3-激酶5的所有其他I型PI3-激酶的IC50值低至少5倍。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述mTOR抑制劑結(jié)合并直接抑制mTORCl 和 mT0RC2 兩者。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中如在體外激酶試驗中所確定的，所述mTOR抑制劑以約IOOnM或更低的IC50值抑制mTORCl和mT0RC2兩者。
13.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中如在體外激酶試驗中所確定的，所述mTOR抑制劑以約IOnM或更低的IC50值抑制mTORCl和mT0RC2兩者。
14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中如在體外激酶試驗中所確定的，所述mTOR抑制劑以約IOnM或更低的IC50值抑制mTORCl和mT0RC2兩者，并且所述mTOR抑制劑針對選自PI3-激酶a、PI3-激酶P、PI3-激酶Y和PI3-激酶5的一種或多種I型PI3-激酶基本上無活性。
15.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中如在體外激酶試驗中所確定的，所述mTOR抑制劑以約IOOnM或更低的IC50值抑制mTORCl和mT0RC2兩者，并且所述IC50值比其針對選自PI3-激酶a、PI3-激酶P、PI3-激酶Y和PI3-激酶5的所有其他I型PI3-激酶的IC50值至少低5倍。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項所述的方法，其中所述mTOR抑制劑是式I的化合物:

17.如權(quán)利要求1-15中任一項所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑為下式的化合物:
18.如權(quán)利要求1-15中任一項所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑為下式的化合物:


19.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑和/或所述mTOR抑制劑經(jīng)腸胃外、口服、腹膜內(nèi)、靜脈內(nèi)、動脈內(nèi)、經(jīng)皮、肌肉內(nèi)、經(jīng)脂質(zhì)體、經(jīng)由通過導(dǎo)管或支架局部遞送、皮下、脂肪內(nèi)或鞘內(nèi)施用。
20.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑和/或所述mTOR抑制劑在同一制劑中共同施用至所述受試者。
21.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑和/或所述mTOR抑制劑在不同的制劑中共同施用至所述受試者。
22.一種藥物組合物，其包含一定量的PI3-激酶a抑制劑和一定量的mTOR抑制劑的組合，其中所述組合在有此需要的受試者中提供協(xié)同治療效果。
23.如權(quán)利要求22所述的藥物組合物，其配制為口服劑型。
24.如權(quán)利要求22所述的藥物組合物，其中所述量中的至少一個以亞治療量施用。
25.如權(quán)利要求22所述的藥物組合物，其配制為片劑或膠囊。
26.如權(quán)利要求22所述的藥物組合物，其中所述PI3-激酶a抑制劑和所述mTOR抑制劑包裝成單獨的片劑。
27.如權(quán)利要求22所述的藥物組合物，其中所述PI3-激酶a抑制劑和所述mTOR抑制劑配制為單一口服劑型。
28.一種方法，包括:(a)確定受試者中與由PI3-激酶a介導(dǎo)的疾病狀況相關(guān)的PI3-激酶a突變的存在；和(b)向所述受試者施用如權(quán)利要求22所述的藥物組合物。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述突變在編碼PI3-激酶a的核苷酸序列中。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述突變在PI3-激酶a的氨基酸序列中。
31.如權(quán)利要求1-21所述的方法，其中所述受試者或細(xì)胞包含編碼PI3-激酶a的核苷酸序列中的突變，該突變與由PI3-激酶a介導(dǎo)的疾病狀況相關(guān)。
32.如權(quán)利要求1-4、6-10和17-27所述的方法，其中所述mTOR抑制劑選擇性地抑制mTORCl。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中如在體外激酶試驗中所確定的，所述mTOR抑制劑以約1000nM或更低的IC50值抑制mTORCl。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述mTor抑制劑為雷帕霉素或雷帕霉素類似物。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述mTor抑制劑為西羅莫司(雷帕霉素)、地磷莫司(AP23573，MK-8669)、依維莫司(RAD-001)、坦羅莫司(CC1-779)、唑羅莫司(ABT-578)或比歐莫司A9(烏米莫司)。
36.如權(quán)利要求1-5所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑以比其針對PI3-激酶Y或PI3-激酶5的IC50值低至少5倍的IC50值選擇性抑制PI3-激酶a和PI3-激酶3。
37.如權(quán)利要求1-5所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑以比其針對PI3-激酶Y或PI3-激酶5的IC50值低至少50倍的IC50值選擇性抑制PI3-激酶a和PI3-激酶3。
38.如權(quán)利要求1-5所述的方法，其中所述PI3-激酶a抑制劑以比其針對PI3-激酶Y或PI3-激酶5的IC50值低至少50倍的IC50值選擇性抑制PI3-激酶a。
【文檔編號】A61K31/535GK103491962SQ201280020002
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月23日
【發(fā)明者】任平達(dá), 劉異, 卡塔洋·杰森, 昕·郭, C·羅梅爾, T·E·威爾森 申請人:因特利凱有限責(zé)任公司