治疗癌症的方法技术

本文提供了与使用铜离子载体治疗癌症相关的方法和组合物。关的方法和组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】治疗癌症的方法
[0001]对相关申请的交叉引用本申请要求2020年2月28日提交的美国临时申请号62/983,300的益处。
[0002]背景癌细胞表明显著的适应细胞毒性应激物和改变细胞死亡途径以便存活的能力。癌细胞耐受癌症靶向疗法的初始能力与从糖酵解到增加的线粒体代谢的代谢的转变相关联。向增加的线粒体代谢的转变与几种癌症模型中的药物抗性有关。此外，该药物抗性状态显示对名为伊利司莫的铜离子载体的增加脆弱性。伊利司莫结合铜并促进细胞死亡，并且由伊利司莫诱导的细胞死亡取决于细胞内和细胞外铜的可用性。当细胞从糖酵解转变为增加的线粒体代谢时，伊利司莫对细胞死亡的诱导被高度增强。最近，多次全基因组和代谢基因聚焦的基于CRISPR/Cas9的基因缺失筛选已经揭示，硫辛酸途径的基因的缺失和编码线粒体蛋白铁氧还蛋白1(FDX1)的基因的缺失拯救细胞免于伊利司莫诱导的细胞死亡。遗传和生化分析进一步揭示，FDX1是硫辛酸途径的关键上游调节剂和通过铜离子载体诸如伊利司莫诱导细胞死亡的关键调节剂。这些发现阐明了铜和硫辛酸途径在促进转变至增加的线粒体代谢中的作用。这种对线粒体代谢的理解在治疗癌症、尤其是对于其中存在对抗预先存在的、固有的药物抗性和在药物暴露后获得的药物抗性的未满足的需求的癌症中非常重要。
[0003]概述在某些方面，本文提供了涉及抑制肿瘤和/或免疫细胞的生长或增殖的方法。在一些实施方案中，所述方法包括确定是否所述肿瘤和/或免疫细胞的特征在于蛋白硫辛酰化水平高于阈值水平。在一些实施方案中，所述方法包括如果蛋白硫辛酰化水平高于阈值水平，则使所述肿瘤和/或免疫细胞与铜离子载体接触。
[0004]在某些方面，本文提供了涉及治疗受试者的对于用抗癌剂治疗难治的癌症的方法。在一些实施方案中，所述方法包括确定癌症是否包含高于阈值水平的蛋白硫辛酰化水平。在一些实施方案中，所述方法包括如果所述癌症的特征在于蛋白硫辛酰化水平高于阈值水平，则将铜离子载体和所述抗癌剂联合施用于所述受试者。
[0005]在某些方面，本文提供了涉及鉴定候选抗癌剂的方法。在一些实施方案中，所述方法包括使细胞样品与测试剂接触的步骤。在一些实施方案中，所述方法包括测量所述细胞样品的细胞蛋白硫辛酰化水平的步骤。在一些实施方案中，所述方法包括以下步骤：如果与未与测试剂接触的细胞样品的细胞蛋白硫辛酰化水平相比，细胞蛋白硫辛酰化水平降低，则将所述测试剂鉴定为候选抗癌剂。
[0006]在某些方面，本文提供了涉及确定肿瘤和/或免疫细胞中增加的线粒体代谢的方法。在一些实施方案中，所述方法包括对所述肿瘤和/或免疫细胞中的硫辛酸染色。
[0007]在某些方面，本文提供了涉及鉴定候选抗癌剂的方法。在一些实施方案中，所述方法包括将细胞样品用铜
‑
补充培养基孵育的步骤。在一些实施方案中，所述方法包括使细胞样品与测试剂接触的步骤。在一些实施方案中，所述方法包括测量所述细胞样品的细胞活力的步骤。在一些实施方案中，所述方法包括以下步骤：如果与用铜
‑
补充培养基孵育且不
与测试剂接触的细胞样品的细胞活力水平相比，细胞活力水平降低，则将所述测试剂鉴定为候选抗癌剂。
[0008]在某些方面，本文提供了涉及鉴定候选抗癌剂的方法。此类方法可以包括：将细胞样品用铜螯合剂孵育的步骤，使细胞样品与测试剂接触的步骤，和/或测量所述细胞样品的细胞死亡的步骤。在此类方法中，如果与用铜螯合剂孵育且不与测试剂接触的细胞样品的细胞死亡水平相比，细胞死亡水平降低，则可以将所述测试剂鉴定为候选抗癌剂。
[0009]在某些方面，本文提供了用于鉴定候选抗癌剂的试剂盒，其包含测试剂和用于测量细胞蛋白硫辛酰化的测定试剂(assay)。
[0010]在某些方面，本文提供了用于鉴定候选抗癌剂的试剂盒，其包含铜
‑
补充培养基、测试剂和用于测量细胞活力的测定试剂。
[0011]在某些方面，本文提供了用于鉴定候选抗癌剂的试剂盒，其包含铜螯合剂、测试剂和用于测量细胞死亡的测定试剂。
[0012]附图简述图1显示表明铜在伊利司莫杀伤中的作用的示例性结果。
[0013]图2显示来自Tsvetkov等人, Nat Chem Bio, 2019的全基因组CRISPR拯救筛选的示例性结果。
[0014]图3显示来自Tsvetkov等人, Nat Chem Bio, 2019的伊利司莫灵敏度的PRISM生物标志物分析。
[0015]图4显示来自Tsvetkov等人, Nat Chem Bio, 2019的FDX1的带状结构，其中伊利司莫结合残基着色。
[0016]图5显示来自Tsvetkov等人, Nat Chem Bio, 2019的在伊利司莫不存在的情况下(对照)或在5x伊利司莫或10x伊利司莫存在的情况下Fe
‑
S组装随着时间的变化。
[0017]图6显示来自Tsvetkov等人, Nat Chem Bio, 2019的举例说明伊利司莫
‑
Cu(II)是FDX1的新底物的示例性结果。
[0018]图7显示表明线粒体代谢的升高水平预测伊利司莫灵敏度的示例性结果。
[0019]图8显示表明FDX1调节细胞中的硫辛酸途径、硫辛酸结合铜和伊利司莫减少细胞硫辛酸的示例性结果。
[0020]图9显示示例性化合物促进癌细胞中的铜依赖性细胞死亡。
[0021]图10显示对伊利司莫敏感的肿瘤中的升高水平的线粒体代谢的硫辛酸染色。
[0022]图11显示表明线粒体铜毒性导致非凋亡性细胞死亡的示例性结果。
[0023]图12显示PRISM再利用二级筛选的示例性结果。使用每个化合物对的所有剂量之间的最大Pearson相关性来着色热图。
[0024]图13显示在10
µ
M FeCl2、FeCl3、ZnCl2、NiCl、CuCl2或CoCl2存在的情况下用递增剂量的所示药物处理后的MON细胞的活力。
[0025]图14显示在10
µ
M FeCl2、FeCl3、ZnCl2、NiCl、CuCl2或CoCl2存在的情况下用递增剂量的所示药物处理后NCIH2030细胞的活力。
[0026]图15显示血清中的铜丰度决定BCPAP细胞和PSN1细胞中的伊利司莫毒性。
[0027]图16显示血清中的铜丰度决定A549细胞中的伊利司莫毒性。
[0028]图17显示在A549细胞中使用靶向3000种代谢相关基因的文库(~10gRNA/基因)的
CRISPR
‑
Cas9阳性选择筛选的实验设置。
[0029]图18显示A549细胞中FDX1的缺失赋予对伊利司莫
‑
Cu(II)和双硫仑
‑
Cu(II)的相对抗性和OVISE细胞中LIAS或FDX1的缺失赋予对伊利司莫
‑
Cu(II)的抗性。
[0030]图19显示FDX1缺失与两个不同途本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.抑制肿瘤和/或免疫细胞的生长或增殖的方法，其包括：(a) 确定所述肿瘤和/或免疫细胞是否包含高于阈值水平的蛋白硫辛酰化水平；和(b) 如果蛋白硫辛酰化水平高于阈值水平，则使所述肿瘤和/或免疫细胞与铜离子载体接触。2.权利要求1的方法，其中所述铜离子载体诱导肿瘤细胞死亡和/或免疫细胞死亡。3.权利要求1或2的方法，其中所述硫辛酰化蛋白是硫辛酰基
‑
DLAT (硫辛酰基
‑
二氢硫辛酰胺乙酰转移酶)、硫辛酰基
‑
DLST (硫辛酰基
‑
二氢硫辛酰基琥珀酰转移酶)、硫辛酰基
‑
GCSH (硫辛酰基
‑
甘氨酸切割系统蛋白 H)或硫辛酰基
‑
DBT (硫辛酰基
‑
二氢硫辛酰胺支链转酰基酶E2)。4.权利要求1
‑
3中任一项的方法，其中确定所述肿瘤和/或免疫细胞是否特征在于蛋白硫辛酰化水平高于阈值水平包括测量所述肿瘤的细胞和/或所述免疫细胞中的蛋白硫辛酰化水平。5.权利要求1
‑
4中任一项的方法，其进一步包括确定所述肿瘤和/或免疫细胞是否特征在于线粒体蛋白和/或编码线粒体蛋白的核酸的水平高于阈值水平。6.权利要求5的方法，其中确定所述肿瘤和/或免疫细胞是否特征在于线粒体蛋白和/或编码线粒体蛋白的核酸的水平高于阈值水平包括测量所述肿瘤的细胞和/或所述免疫细胞中的线粒体蛋白和/或编码线粒体蛋白的核酸的水平。7.权利要求5或6的方法，其中所述线粒体蛋白结合所述铜离子载体。8.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是二硫代氨基甲酸盐。9.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是吡啶硫酮锌。10.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是四甲基秋兰姆
‑
单硫化物。11.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是羟基喹啉(8HQ)。12.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是Thiram。13.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是Cu(GTSM)。14.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是NSC
‑
319726。15.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是FR
‑
122047。16.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是Cu(isapn)。17.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是基于Paullone的络合物。18.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是基于Casiope
í
na的络合物。19.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是双(硫代半卡巴腙) Cu络合物。20.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是基于Isatin
‑
Schiff的络合物。21.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是(D
‑
吡喃葡萄糖)
‑4‑
苯基氨基硫脲Cu络合物。22.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是BCANa2。23.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是BCSNa2。24.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是BCSANa2。25.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是PTA。
26.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是DAPTA。27.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是可溶性硫代半卡巴腙络合物。28.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是Schiff碱络合物。29.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是二硫代氨基甲酸盐。30.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是双(硫代酰肼酰胺)。31.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是式A的化合物或其盐：其中：Y是共价键或任选地取代的直链烃基，或Y，连同其与之键合的两个>C=Z基团一起，是任选地取代的芳族基团；R1‑
R4独立地是
‑
H、任选地取代的脂族基团、任选地取代的芳基，或R1和R3连同它们与之键合的碳和氮原子一起，和/或R2和R4连同与它们与之键合的碳和氮原子一起，形成任选地稠合至芳香环的非芳香环；R7和R8独立地是
‑
H、任选地取代的脂族基团或任选地取代的芳基；且Z是O或S。32.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是式B1的化合物或其盐：其中：R1‑
R4独立地是
‑
H、任选地取代的脂族基团、任选地取代的芳基，或R1和R3连同它们与之键合的碳和氮原子一起，和/或R2和R4连同与它们与之键合的碳和氮原子一起，形成任选地稠合至芳香环的非芳香环；R7和R8独立地是
‑
H、任选地取代的脂族基团或任选地取代的芳基；且Z是O或S。33.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是式B2的化合物或其盐：其中：R1‑
R4独立地是
‑
H、任选地取代的脂族基团、任选地取代的芳基，或R1和R3连同它们与之键合的碳和氮原子一起，和/或R2和R4连同与它们与之键合的碳和氮原子一起，形成任选地
稠合至芳香环的非芳香环。34.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是式C的化合物或其盐：其中：R1‑
R4独立地是
‑
H、任选地取代的脂族基团、任选地取代的芳基，或R1和R3连同它们与之键合的碳和氮原子一起，和/或R2和R4连同与它们与之键合的碳和氮原子一起，形成任选地稠合至芳香环的非芳香环；R5和R6独立地是
‑‑
H或低级烷基；R7和R8独立地是
‑
H、任选地取代的脂族基团或任选地取代的芳基；且Z是O或S。35.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是式D的化合物或其盐：其中：每个Z独立地是S、O或SE，条件是Z不能均为O；R1和R2各自独立地选自任选地取代的烷基、任选地取代的烯基、任选地取代的炔基；任选地取代的环烷基、任选地取代的环烯基、任选地取代的杂环基，其中杂环基经由碳
‑
碳键与硫代羰基碳键合、任选地取代的苯基、任选地取代的双环芳基、任选地取代的五至七元单环杂芳基、任选地取代的九至十四元双环杂芳基，其中杂芳基经由碳
‑
碳键与硫代羰基碳键合、—NR
12
R
13
、—OR
14
、—SR
14
和—S(O)
p
R
15
；R3和R4各自独立地选自氢、任选地取代的烷基、任选地取代的烯基、任选地取代的炔基、任选地取代的环烷基、任选地取代的环烯基、任选地取代的杂环基和任选地取代的五至六元芳基或杂芳基；或R1和R3和/或R2和R4，与它们与之连接的原子一起，形成任选地取代的杂环基或任选地取代的杂芳基；R5是—CR6R7—、—C(=CHR8)—或—C(=NR8)—；R6和R7均为—H或任选地取代的低级烷基；R8选自—OH、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、羟基烷基、羟基烯基、羟基炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、任选地取代的苯基、任选地取代的双环芳基、任选地取代的五至六元单环杂芳基、任选地取代的九至十四元双环杂芳基、任选地取代的环烷基或任选地取代的杂环基；—NR
10
R
11
和—COR9；R9是任选地取代的苯基、任选地取代的双环芳基、任选地取代的五或六元单环杂芳基、任选地取代的九至十四元双环杂芳基、任选地取代的烷基、任选地取代的环烷基或任选地
取代的杂环基；R
10
和R
11
各自独立地选自—H、—OH、氨基、(二)烷基氨基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、羟基烷基、羟基烯基、羟基炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、任选地取代的苯基、任选地取代的双环芳基、任选地取代的五至六元单环杂芳基、任选地取代的九至十四元双环杂芳基、任选地取代的环烷基或任选地取代的杂环基和—COR9，或R
10
和R
11
，与它们与之连接的氮原子一起，形成五至六元杂芳基；且R
12
、R
13
和R
14
各自独立地是—H、任选地取代的烷基、任选地取代的苯基或任选地取代的苄基，或R
12
和R
13
，与它们与之连接的氮原子一起，形成任选地取代的杂环基或任选地取代的杂芳基；R
15
是任选地取代的烷基、任选地取代的芳基或任选地取代的杂芳基，且p是1或2；条件是当两个Z均为S且R3和R4均为甲基时，则R1和R2并非均为未取代的苯基。36.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是式E的化合物或其盐：其中：R1‑
R4独立地是
‑
H、任选地取代的脂族基团、任选地取代的芳基，或R1和R3连同它们与之键合的碳和氮原子一起，和/或R2和R4连同与它们与之键合的碳和氮原子一起，形成任选地稠合至芳香环的非芳香环。37.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是下式的化合物或其盐：其中：R1和R2独立地是任选地取代的烷基、任选地取代的烯基、任选地取代的炔基、任选地取代的环烷基、任选地取代的环烯基、任选地取代的杂环基、任选地取代的芳基、任选地取代的杂芳基、卤素、硝基、氰基、胍基、—OR
17
、—NR
19
R
20
、—C(O)R
17
、—C(O)OR
17
、—OC(O)R
17
、—C(O)NR
19
R
20
、—NR
18
C(O)R
17
、—OP(O)(OR
17
)2、—SP(O)(OR
17
)2、—SR
17
、—S(O)
p
R
17
、—OS(O)
p
R
17
、—S(O)
p
OR
17
、—NR
18
S(O)
p
R
17
或—S(O)
p
NR
19
R
20
；R3和R4独立地是—H、任选地取代的烷基、任选地取代的烯基、任选地取代的炔基、任选地取代的环烷基、任选地取代的环烯基、任选地取代的杂环基、任选地取代的芳基或任选地
取代的杂芳基；R7和R8各自独立地是—H或任选地取代的烷基、任选地取代的烯基、任选地取代的炔基、任选地取代的环烷基、任选地取代的环烯基、任选地取代的杂环基，或R7是—H且R8是任选地取代的芳基或任选地取代的杂芳基；和R1、R2、R3；且R
12
独立地是—H、任选地取代的烷基、任选地取代的烯基、任选地取代的炔基、任选地取代的环烷基、任选地取代的环烯基、任选地取代的杂环基、任选地取代的芳基、任选地取代的杂芳基或卤素。38.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是ALDH抑制剂。39.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是伊利司莫。40.权利要求5
‑
7或39中任一项的方法，其中所述线粒体蛋白是 FDX1 (铁氧还蛋白1)。41.权利要求1
‑
7中任一项的方法，其中所述铜离子载体是双硫仑。42.权利要求1
‑
7或10中任一项的方法，其中所述线粒体蛋白是 ALDHA1 (醛脱氢酶A1)或 ALDH2 (醛脱氢酶2)。43.权利要求5或6的方法，其中所述线粒体蛋白是参与硫辛酸生物合成的蛋白。44.权利要求5、6或43的方法，其中所述参与硫辛酸生物合成的蛋白是 LIAS (硫辛酸合成酶)、LIPT1 (硫辛酰基转移酶 1)或LIPT2 (硫辛酰基转移酶2)或 DLD (二氢硫辛酰胺脱氢酶)。45.权利要求1
‑
44中任一项的方法，其中使所述肿瘤和/或免疫细胞与所述铜离子载体接触抑制丙酮酸脱氢酶复合物、2
‑
酮戊二酸脱氢酶复合物、支链α
‑
酮酸脱氢酶复合物和/或甘氨酸裂解。46.权利要求1
‑
45中任一项的方法，其进一步包括用另一种抗癌剂与所述铜离子载体联合治疗所述肿瘤和/或免疫细胞。47.权利要求46的方法，其中所述铜离子载体相对于单独的所述抗癌剂增强所述抗癌剂的作用。48.权利要求46或47的方法，其中所述抗癌剂是化学治疗剂、免疫检查点抑制剂、EGFR 抑制剂或蛋白酶体抑制剂。49.权利要求48的方法，其中所述抗癌剂是化学治疗剂。50.权利要求49的方法，其中所述化学治疗剂是阿糖胞苷。51.权利要求49的方法，其中所述化学治疗剂是b
‑
raf抑制剂。52.权利要求49的方法，其中所述化学治疗剂是多西他赛。53.权利要求49的方法，其中所述化学治疗剂是伊马替尼。54.权利要求48的方法，其中所述抗癌剂是EGFR抑制剂。55.权利要求54的方法，其中所述EGFR抑制剂是酪氨酸激酶抑制剂。56.权利要求54的方法，其中所述EGFR抑制剂是吉非替尼。57.权利要求54的方法，其中所述EGFR抑制剂是奥西替尼。58.权利要求46
‑
57中任一项的方法，其中所述铜离子载体相对于单独的所述抗癌剂增强所述抗癌剂的肿瘤细胞死亡和/或免疫细胞死亡。59.权利要求1
‑
58中任一项的方法，其中所述铜离子载体用铜(II)预加载。60.权利要求59的方法，其中所述铜离子载体是伊利司莫。
61.权利要求59的方法，其中所述铜离子载体是双硫仑。62.治疗受试者中对用抗癌剂的治疗难治的癌症的方法，其包括以下步骤：(a)确定所述癌症是否特征在于蛋白硫辛酰化水平高于阈值水平；和(b)如果所述癌症的特征在于蛋白硫辛酰化水平高于阈值水平，则将铜离子载体和所述抗癌剂联合施用于所述受试者。63.权利要求62的方法，其中所述抗癌剂是化学治疗剂、免疫检查点抑制剂、EGFR 抑制剂或蛋白酶体抑制剂。64.权利要求63的方法，其中所述抗癌剂是化学治疗剂。65.权利要求64的方法，其中所述化学治疗剂是阿糖胞苷。66.权利要求64的方法，其中所述化学治疗剂是b
‑
raf抑制剂。67.权利要求64的方法，其中所述化学治疗剂是多西他赛。68.权利要求64的方法，其中所述化学治疗剂是伊马替尼。69.权利要求63的方法，其中所述抗癌剂是EGFR抑制剂。70.权利要求69的方法，其中所述EGFR抑制剂是酪氨酸激酶抑制剂。71.权利要求69的方法，其中所述EGFR抑制剂是吉非替尼。72.权利要求69的方法，其中所述EGFR抑制剂是奥西替尼。73.权利要求62
‑
72中任一项的方法，其中所述硫辛酰化蛋白是硫辛酰基
‑
DLAT、硫辛酰基
‑
DLST、硫辛酰基

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：达纳法伯癌症研究所股份有限公司，
类型：发明
国别省市：