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低氧诱导因子抑制剂的用途制作方法

  • 专利名称
    低氧诱导因子抑制剂的用途制作方法
  • 发明者
    刘彦, 刘阳, 王寅, 萨迷·N·马勒可, 郑盼
  • 公开日
    2012年11月21日
  • 申请日期
    2010年6月25日
  • 优先权日
    2009年12月4日
  • 申请人
    生维医药科技有限公司
  • 文档编号
    A61K31/00GK102791260SQ201080050188
  • 关键字
  • 权利要求
    1.用于治疗血液癌症的方法,包括将低氧诱导因子(HIF)抑制剂施用于需要其的哺乳动物2.权利要求I的方法,其中所述HIF抑制剂是HIFla抑制剂3.权利要求I的方法,其中所述HIF抑制剂选自由棘霉素、2-甲氧基雌二醇和格尔德霉素所组成的组4.权利要求I的方法,其中以非毒性剂量施用所述棘霉素5.权利要求4的方法,其中所述剂量是1-lOOmcg/m26.权利要求3的方法,其中所述棘霉素与Hedgehog途径抑制剂共同施用7.权利要求6的方法,其中所述Hedgehog途径抑制剂是环杷明8.权利要求I的方法,其中所述HIF抑制剂与第二种癌症疗法共同施用9.权利要求I的方法,其中所述血液癌症是白血病或淋巴瘤10.权利要求9的方法,其中所述白血病是急性髓细胞白血病11.权利要求10的方法,其中所述哺乳动物携带细胞遗传学改变12.权利要求11的方法,其中所述细胞遗传学改变选自由以下所组成的组47, XY, +21;46,XY ;45,XX,-7;46,XY, t(8;21) (q22;q22);49,XX,+8,+8,inv (16) (pl3. Iq22), +21;46,XX,inv(16)(pl3q22)/46, XX;46,XY,inv(16) (pl3q22);46,XX,t(2; 13) (p23; ql2) /46,XX;45,XY, inv (3) (q21q26. 2),-7/46, XY ;47,XY, +4,inv (5) (pl5ql3) /47,si, —4,+22; 46,XX,t (I I; 19) (q23;pl3. I);46,XX,t (6; 11) (q27; q23) /46,XX;和 46, XX, t (I; 17) (pl3;q25), t(9; 11) (p22;q23).13.权利要求9的方法,其中所述哺乳动物携带表型CD38_CD34+的白血病细胞14.权利要求10的方法,其中所述哺乳动物携带癌症干细胞15.权利要求14的方法,其中所述癌症干细胞是多药物抗性的16.权利要求14的方法,其中所述癌症干细胞是化疗抗性或者放疗抗性的17.用于诱导急性髓细胞白血病缓解的方法,包括将棘霉素施用于需要其的患者18.权利要求17的方法,其中以非毒性剂量施用所述棘霉素19.权利要求18的方法,其中所述剂量是1-lOOmcg/m220.用于抑制癌症干细胞(CSC)的维持或存活功能的方法,包括将CSC与HIF抑制剂接触21.用于防止急性髓细胞白血病未来复发的方法,包括在从急性髓细胞白血病缓解期间将HIF抑制剂施用于患者
  • 技术领域
    本发明涉及治疗血液癌症(hematologic cancers)
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:低氧诱导因子抑制剂的用途的制作方法据估计在2009年会报道12,800例急性髓细胞白血病(acute myeloidleukemia,AML)的新病例,有9000例死亡。尽管通过化疗大多数病例可以实现完全缓解(remission),但是很少见长期缓解或治愈。因此,现有技术对AML缓解后(AMLpostremission)的治疗有需要。然而缓解后白血病通常会对化疗更具抗性。这背后的原因包括多药物抗性蛋白Pgpl的表达,以及可能位于药物不能到达的骨髓区域。AML已被假定为与癌症干细胞(CSC)相关。这一设想得到如下支持在AML细胞中表型可鉴别的CSC亚群、以及在体外集落形成单位(CFU)模型和异种移植模型二者的AML模型中对CSC进行测试的有效性。除AML之外许多人类癌症也含有CSC,其被认为是推动和维持肿瘤生长以及对治疗抗性的原因。因此了解CSC的自我更新机制不仅对于了解癌症发展的基础机制是关键的,其也提供了长效癌症治疗的新途径。与正常干细胞很相似,CSC的自我更新涉及两种相关的过程。首先,干细胞必须经过增殖以产生未分化的细胞。正常干细胞和癌症干细胞已知的自我更新途径(包括Wnt和Hedgehog)调节增殖,这至少部分是通过控制Bmi-I的表达,Bmi-I是正常干细胞和癌症干细胞增殖的关键调节物。其次,CSC在肿瘤发生期间必须以未分化状态存活。CSC的存活可能是造成治疗血液癌症(如AML)时的困难的原因。此类癌症尤其对于缓解后治疗更不具妥协性(intransigent)。因此,现有技术中需要另外的靶向于CSC的血液癌症疗法,包括治疗AML的疗法。本发明通过公开了一种用HIF抑制剂治疗血液癌症的方法而满足了这一需要。发明概述本文提供了原因治疗血液癌症的方法,其可包括将HIF抑制剂施用于对其有需要的哺乳动物。HIF抑制剂可以是棘霉素、2-甲氧基雌二醇、或格尔德霉素。棘霉素可以以非毒性剂量施用,其可以是l-100mcg/m2。棘霉素可以与Hedgehog途径抑制剂共同施用,所述Hedgehog途径抑制剂可以是环杷明(cyclopamine)。HIF抑制剂还可以与第二种癌症疗法共同施用。血液癌症可以是淋巴瘤或者白血病,其可以是急性髓细胞白血病。哺乳动物可以携带细胞遗传学改变,其可以是47,XY,+21; 46,XY; 45,XX,-7; 46, XY, t (8; 21)(q22;q22) ;49, XX, +8,+8, inv(16) (pl3. Iq22),+21; 46, XX, inv(16) (pl3q22)/46, XX;46,XY, inv (16) (pl3q22) ; 46,XX,t (2 ; 13) (p23 ; ql2)/46, XX; 45, XY, inv (3) (q21q26. 2),-7/46,XY; 47, XY, +4,inv (5) (pl5ql3) /47,si, ~4, +22 ; 46, XX, t (11 ; 19)(q23;pl3. I);46, XX,t (6; 11) (q27;q23)/46, XX;或 46,XX, t (I;17) (pl3;q25),t (9;11)(p22;q23)。哺乳动物可以携带⑶38_CD34+表型的白血病细胞。患者可携带癌症干细胞,其可以是多药物抗性的、化疗抗性的或者放疗抗性的。本文还提供了用于诱导急性髓细胞白血病缓解的方法,其可以包括将棘霉素施用于对其有需要的患者。棘霉素可以以非毒性剂量施用,其可以是1-lOOmcg/m2。本文还提供了用于抑制癌症干细胞(CSC)的维持或存活功能的方法,其可包括将CSC与HIF抑制剂接触。附图简述图I.从自发小鼠淋巴瘤中分离CSC。a.分离自脾肿大TGB转基因小鼠(enlargedspleen TGB transgenic mice)的淋巴瘤细胞,经 BD FACSAria 而分选为 c-Kit+Sca-l+或C-Kit_SCa-l_部分。左图显示了肿瘤表型而右图显示了分选后纯度。b.肿瘤细胞的集落形成活性位于c-Kit+Sca-l+亚群内。将c-Kit+Sca-l+或c-KiifSca_r部分(103/孔)铺板于1%甲基纤维素培养基,在培养7天后于显微镜下对集落数进行计数。所显示的数据是一式三份平板中集落数的平均值和SD,并且代表三个独立的实验。插图显示了典型集落的形态。c.来自接受了 c-Kit+Sca-l+或c-Kit_Sca-l_肿瘤细胞的小鼠的脾的照片。d.产生自c-Kit+Sca-l+细胞的淋巴瘤的表型保守性和进化。用抗⑶8和VP 8的抗体对淋巴瘤细胞染色。左图显示了具有突出的高V ¢8+转基因⑶8+细胞的经培养的淋巴瘤细胞;而右图显示了来自Rag-27—小鼠的脾的淋巴瘤细胞,所述小鼠接受了纯化自培养的淋巴瘤细胞的c-Kit+Sca-l+细胞。注意Vb8_群体的增加。右图中放大的双阴性群体是定居的脾细胞(resident spleen cells)。图2. CSC的HIF成瘾(addiction)。a.淋巴瘤CFU经棘霉素的选择性消融(ablation)。用给定剂量的药理学有效药物在培养基中将培养的淋巴瘤细胞处理24小时。洗掉药物后,在1%甲基纤维素的培养基中培养细胞,在6-7天后对集落数进行计数。所显示的数据是三份重复的平均值和SD并且经3个独立的实验所证实。b.用于TGB淋巴瘤中HIF活性的报道系统。用于HIF活性的慢病毒构建体的图解在顶部显示。Pause,消除慢病毒启动子作用的序列片段;HRE,低氧应答元件;TATA,TATA序列(TATATAAT)(顶部)。左下,报道分子的确认。用编码突变体HIFl a (P402A/P577A)的cDNA或者载体对照与HRE驱动的EGFP报道分子或者HER突变体报道分子一起瞬时转染HEK293细胞。用流式细胞术分析细胞以检测转导后36小时的EGFP表达。右下,淋巴瘤CSC中的HIF活性,这是由WTHRE中GFP表达细胞和c-Kit的共表达而非突变体HRE慢病毒报道分子所揭示的(下部中间图)。c.棘霉素在抑制淋巴瘤CSC中的HIFl a活性时的IC50。将HRE报道系统所转染的淋巴瘤细胞在不同浓度的棘霉素存在下培养12小时,将c-Kit+GFP+细胞的%针对未处理组(I. 13%,其被定义为100%)而进行标准化。导致c-Kit+GFP+细胞的50%减少的剂量被定义为IC50。d.相对于来自造血祖细胞的CFU,HIF抑制剂对于淋巴瘤CSC的CFU的选择性。将来自TGB或正常骨髓的c-Kit+Sca-l+细胞用给定浓度的棘霉素处理过夜,之后铺板于含有1%甲基纤维素的培养基以用于CFU测定。所显示的数据是未经处理对照的%,并且是三份重复的平均值+/-S. D。e.低剂量棘霉素的治疗效果。将培养的淋巴瘤细胞(1X106/小鼠)i.P.注射进免疫感受态B10. BR小鼠。14天后,以两天间隔注射IOii g/Kg/注射的棘霉素,总共5次。对照小鼠仅接受载剂(vehicle)。每天观察小鼠存活。图3.在常氧条件下淋巴瘤CSC中的增加的HIF活性。a&b.基因表达。用BDFACSAria分选系统将培养的淋巴瘤细胞分选为c-Kit+Sca-l+或c-Kit_Sca-l_部分。通过RT-PCR 来确定 HIFl a、HIF_2 a、HIF_3 a、VHL 及 Glutl 的转录物。a. RT-PCR 产物的照片。b.由实时PCR测量的相对表达与HPC相比。在来自TGB肿瘤(Spl肿瘤)或者骨髓(BM)的经?403分选的0-1(^+30&-1+细胞中的11正10和VHL的相对表达。表达水平表示为管家基因,¢-肌动蛋白的分数。c.棘霉素选择性诱导CSC的凋亡。将培养的淋巴瘤细胞用20pM棘霉素或者培养基中的载剂处理16小时。将处理的细胞用c-Kit和Sca-I染色,随后用膜联蛋白V染色。用FACS分析来分析经染色的细胞。所显示的数据代表3个独立实验。d. AML样品中肿瘤细胞的4个亚群的分离。将来自AML患者MI-AML-36的骨髓细胞对⑶3和CD38进行染色并分选成4种亚群用于RNA分离。分选前样品和用于分选的门控(gate)示于左图,分选后的群体示于中图和右图。每个门控中的细胞百分比提供在各图中。e.在亚群中的HIFl a (顶部)和GLUTl的表达。所显示的数据是基因的转录物水平的平均值+/-S. D.,表示为来自相同样品的¢-肌动蛋白的%。在所测试的所有6个AML样品中均观测到⑶34+CD38—样品中增强的表达。f.所有6个AML样品中的AML-CFU均对棘霉素高度敏感。将来自外周血(PB)或者骨髓(BM)的AML样品(2. 5xl05/ml)用2ml培养基中给定浓度的棘霉素预处理24小时。然后将存活的经处理细胞以105/孔铺板,用于一式三份进行CFU测定。7-10天后计数集落数。所显示的数据是未处理对照的%平均值+/-S. D.。图4. ShRNA沉默揭示了 HIFl a在CSC维持中的关键作用。a.沉默HIFl a消除c_Kit+Sca-l+CSC。用具有混杂的(scrambled) ShRNA (核心序列 5’-tct cgt cat aac aag ttga-3)的慢病毒载体对照或者表达两种独立ShRNA(sh-l或sh-2)的慢病毒载体来感染TGB肿瘤细胞。感染后3天,用流式细胞术分析这些大量的肿瘤细胞。对GFPhi和GFPlo细胞进行门控以及分析c-Kit和Sca-I的表达。b. HIFl a shRNA降低CFU。用慢病毒HIFl a shRNA或者具有混杂的ShRNA的载体通过离心接种(spinoculation)来感染培养的淋巴瘤细胞, 并用5 u g/ml杀稻瘟素对感染的细胞进行I周的选择。将感染的细胞以2X105/孔的密度接种于1%甲基纤维素培养基中。集落数是在显微镜下进行计数的。所显示的数据是一式三份重复的集落数的平均值和SD,并且代表3个独立的实验。c. HIFl a shRNA消除肿瘤起始活性。将TGB肿瘤细胞用表达混杂的ShRNA或HIFl a ShRNA的慢病毒感染3次,然后注射至B 10. BR小鼠(9X IO5/小鼠,i.p.)中。通过Kaplan-Meier分析来比较受体小鼠(n=5)的存活。尸检揭示所有死亡的(succumbed)小鼠均发展出淋巴瘤。此图中的所有数据均重复至少2次。图5. Vhl基因的下调对于CSC的维持是关键的。a. G-Kit+Sca-I+细胞中Vhl转录物的下调。如图I所述将TGB胸腺瘤细胞分选成c-Kit+Sca-l+和c-Kit—Sca-l—亚群,用实时PCR确定Vhl转录物的水平。b. Vhl的异位表达消除CSC。用慢病毒载体对照、或表达两种Vhl cDNA的慢病毒载体来感染TGB肿瘤细胞。感染后3天,用流式细胞术来分析这大量的肿瘤细胞。将GFPhi和GFPlo细胞进行门控并分析c-Kit和Sca-I的表达。c. Vhl表达降低肿瘤CFU。用慢病毒Vhl cDNA或者载体通过离心接种来感染培养的淋巴瘤细胞,并用5 u g/ml杀稻瘟素对感染的细胞进行I周的选择。将转导的细胞以2X105/孔的密度接种于1%甲基纤维素培养基中。集落数在显微镜下进行计数。所显示的数据是一式三份重复的集落数的平均值和SD,并且代表3个独立的实验。d.Vhl cDNA的异位表达抑制肿瘤起始活性。将TGB肿瘤细胞用慢病毒表达载体单独或者HIFl a ShRNA感染3次,然后注射至B10.BR小鼠(9X105/小鼠,i.p.)中。通过Kaplan-Meier分析来比较受体小鼠(n=5)的存活。尸检揭示所有死亡的小鼠均发展出淋巴瘤。这个实验已重复2次。图6. HIF与Notch途径协同作用以维持CSC。a. CSC的集落形成活性的抑制。用给定剂量的L685,458处理培养的淋巴瘤细胞24小时。之后,将细胞在含有1%甲基纤维素的培养基中培养,并在6-7天后计数集落数。所显示的数据是一式三份样品的平均值+/-SD并且代表至少3个独立实验的值。b. CSC中增强的Notch活性,由Hesl转录物水平所表示。将来自TGB转基因小鼠中具有肿瘤的脾的淋巴瘤细胞分选成c-kit+Sca-1+或C-kit_SCa-l_部分。通过实时PCR测定这两个部分中的Hesl and mRNA的表达。c. 3种不同HIF抑制剂对Notch活性的抑制。将培养的TGB淋巴瘤细胞用APC缀合的抗c-Kit-抗体染色并根据厂商方案用抗APC包被的MACS珠富集2次(Militenyi Biotec)。将c_kit阳性细胞富集的样品(60. 4%c-Kit+细胞)用HIF抑制剂处理16小时。提取来自经处理细胞的mRNA用于实时PCR定量。显示的数据是三份样品的平均值+/-SD并且代表至少3个独立实验的值。2ME2, 2-甲氧基雌二醇;GA,格尔德霉素.d-g. Notch在维持CSC中的关键作用,由NotchI-C dRdAl-42dOP的异位表达所揭示。d.具有抑制Notch靶基因Hes表达的强显性阴性活性的截短的Notch基因。左上图显示Notch蛋白的胞内部分的示意图,其中RAM、7个锚蛋白重复序列(ANK1-7)、转录激活结构域(TAD)、C-末端OPA(O)及PEST(P)序列的位置被标出。左下图显示dRdAl-4dOP突变体的组成,其缺乏RAM、ANKI-4和C-末端0和P序列但是具有核定位序列(NLS)的插入。右图显示了 Hes表达的显性抑制。在通过载体对照或者dRdAl-4dOP突变体的3次连续转导之后,分离RNA并且通过定量PCR测量Hes转录物。所显示的数据是一式三份样品的平均值并且已经通过2个独立实验进行重复。e. Notch I-CdeItaRAM消除c-Kit+Sca-l+亚群。用慢病毒载体对照或者表达dRdAl_4dOP的慢病毒载体感染TGB肿瘤细胞。感染后3天,通过流式细胞术分析这些大量的肿瘤细胞。将GFPhi和GFPlo细胞进行门控并分析c-Kit和Sca-I的表达。f. Notch IC-dRdAl_42dOP降低CSC的体外自我更新活性。用编码dRdAl-4dOP的慢病毒载体或者载体对照通过离心接种来感染培养的淋巴瘤细胞。将相同数目的感染细胞接种到1%甲基纤维素培养基中3天,在显微镜下计数具有GFP的集落数。进行相同程序用于第二轮集落形成测定。所显示的数据是三份平板中的集落数的平均值和SD并且代表至少3个独立实验的值。g. dRdAl-4dOP消除肿瘤起始活性。讲TGB肿瘤细胞用慢病毒表达载体单独或者HIFl a ShRNA感染3次,然后注射进B10. BR小鼠(1X106/小鼠,i. p.)。通过Kaplan-Meier分析比较受体小鼠的存活,统计学显著性通过log-rank检验确定。尸检揭示所有死亡的小鼠均发展出淋巴瘤。这个实验已重复2次。h-l.HIFla通过阻止Hesl结合至Hesl启动子中的N-盒而抑制Hesl的负反馈调节。h. Hesl启动子的示意图。详细序列在图16中提供。i.在激活Hesl启动子中HIFl a不与Notch直接合作。将Hesl启动子序列(-225至+65,TSS为+1)连接至GFP并与载体对照或者含有编码 HIFl a (P402, 577>A,称为 HIFl a -PA)的 cDNA、Notch-IC cDNA或Notch-IC+HIFl a PA的载体一起转染进293细胞。通过转染细胞的绿色荧光强度测量启动子活性。所显示的数据是相对强度。讲Hesl-GFP报道分子的强度定义为I. O。通过共转染的Renilla萤光素酶来将转染效率标准化。j. HIFl a部分抑制Hesl介导的Hesl启动子的阻抑。如在i中一样,除了使用Hesl或突变体HIFl a cDNA。k. HIFl a消除Notch信号传导中Hesl表达的阴性自身调节。如在i中一样,除了使用不同组合的cDNA。将不存在转染的Hes,HIFl a -PA和Notch时的Hesl报道分子的活性定义为I. O。I. HIFl a -PA和Hesl之间对Hes启动子的竞争抑制,如chIP所揭示。将编码Flag或Myc-标记的Hesl和HIF-I a PA的cDNA转染进293细胞。转染后36小时,转染子进行ChIP。将每组中的相等部分的细胞用于Western印迹以证实当Hesl和HIFl a -PA单独或者组合转染时基本上相同的蛋白质表达水平(数据未示出)。给出的数据是输入DNA的%的平均值+/-S. D. (n=3),使用图16中标记的引物经实时PCR测定。i-1中所示出的数据是三份重复的平均值+/-S.D。该实验已重复至少3次。图7. c-Kit+Sca-l+亚群的后代是异质的,其小部分保留c-Kit+Sca-l+表型。如图Ia所述对离体肿瘤细胞进行分选并如图Ib所述铺板。5天后,将来自集落的细胞再分析其c-Kit和Sca-I的表达。图8.具有HIF活性的细胞表达c-Kit和Sca-I。用含有WT HRE序列的慢病毒载体感染TGB肿瘤细胞,如图2d所示。感染后3天,用抗c-Kit和抗Sca-I mAb染色肿瘤细胞。分析GFP+和GFP_细胞的c-Kit和Sca-I表达。图9. HIF-I a抑制剂对c-Kit+Sca-l+肿瘤细胞集落形成的抑制。所示的数据是三份培养物的平均值和S. D并且已重复至少3次。a.棘霉素的连续抑制。培养从TGB肿瘤细胞分选的c-Kit+Sca-l+细胞并且再分选c-Kit+Sca-l+细胞。将第一轮和第二轮分选的细胞(1000/孔)在存在或不存在不同剂量的棘霉素时培养24小时。洗掉药物并且将细胞铺 板。培养5天后对集落进行计数。b.由其它类别HIFl a抑制剂2-甲氧基雌二醇(2ME2)和格尔德霉素(GA)进行的抑制,但是P38抑制剂SB203580不抑制。如a所述,除了使用额外的药物做对照。c.在低浓度(5-20pM),棘霉素抑制集落起始细胞的自我更新但不影响集落形成。将相同等份的TGB肿瘤细胞在含有甲基纤维素的培养基中于存在给定浓度棘霉素的情况下培养5天,此时计数第一轮集落。洗掉药物后,将来自第一轮的相同等份的细胞再铺板。计数新形成的集落。相对于未处理组对集落数进行标准化。未处理培养物中的集落数第一轮362 ;第二轮202。图10. HPC活性对高剂量棘霉素的连续抗性。对于第一轮,用给定浓度的棘霉素将总骨髓细胞(106)处理24小时。洗掉药物后,将相应于0. 25xl06接种细胞/孔的等份铺板于含有甲基纤维素的培养基中用于CFU测定。在第5天计数集落。对于第二轮分析,将从第一轮中未处理组分离的0. 5xl06活细胞与给定浓度的棘霉素温育。将相应于5xl04细胞/孔的等份再铺板并且在第5天计数集落。所显示的数据是三份重复的平均值和SD。图11.肿瘤移植后4天施用的棘霉素的治疗效果。将培养的淋巴瘤细胞(1X106/小鼠)腹膜内移植至免疫感受态B10.BR小鼠中。4天后,以两天间隔注射IOil g/Kg/注射的棘霉素,总共3次。对照小鼠仅接受载剂。图12.多种HIF-Ia抑制剂阻抑TGB肿瘤细胞的自我更新和肿瘤起始活性。a. 2-甲氧基雌二醇(2ME2)和格尔德霉素对集落形成的剂量依赖性抑制。b. HIF抑制剂2ME2和格尔德霉素对肿瘤形成的抑制。将培养的淋巴瘤细胞(9X105/小鼠)腹膜内注射至免疫活性B10. BR小鼠中。8天后,以两天间隔注射给定剂量的2ME2和格尔德霉素,总共5次。对照小鼠仅接受载剂。每日观察小鼠存活。给出的P值是通过比较处理组和对照组经log-ran检验获得。图13.在本研究所用的范围,棘霉素抑制HIFl a但不抑制cMyc活性。用Ebox或HRE报道分子(见图2b)与编码c-Myc或HIFl a - PA的载体共转染HEK293细胞。16小时后,用不同浓度的棘霉素处理细胞24小时。c-Myc和HIFl a的转录活性经流式细胞术进行定量。未处理组定义为100%。所显示的数据是三份重复的平均值+/-S. D.。该实验重复3次。图14. HIF-I a shRNA功效的验证。用编码在常氧条件下稳定的HIF_1 a突变体(P402A/P577A)的 cDNA 与对照载体 V (核心混杂的序列5’-cgcgtagcgaagctca taa_3’)或HIF-I a shRNA-1和_2 —起转染293T细胞。在转染后24小时用抗Flag mAb探查细胞裂解物。图15. TGB肿瘤细胞表达Notch I和Notch 2。将TGB肿瘤细胞分选成c-Kit+Sca-l+和c-Kit-Sca-r亚群。Notch家族成员的表达经RT-PCR检测。图16.小鼠和人Hesl启动子序列的序列。N-盒标记为红色,CBFl标记为蓝色,TSS标记为黄色,而HRE标记为绿色。用于报道分子构建和ChIP测定中的实时PCR的引物标记为粉红色。图17.棘霉素消除NOD-SCID小鼠中的AML。A.受体小鼠血液中AML衍生的人类细胞的消除。所示的数据是平均值和S.D. (n=3)。B.棘霉素治疗的小鼠中缺乏人类细胞。所显示的数据是骨髓细胞中人类CD45表达的代表谱。用两个其它小鼠得到基本相同的谱。B.未治疗小鼠骨髓中的人类AML。左图显示骨髓细胞的人类CD45染色,而右图显示经门控的人类CD45+细胞的表型。所显示的数据代表每组3个小鼠。图18. HIFl a是异种小鼠模型中人类AML的治疗性消除的靶。a. AML样品中4个肿瘤细胞亚群的分离。将来自AML患者MI-AML-71的骨髓细胞针对⑶34和⑶38染色并分选成4个亚群用于RNA分离。分选前样品和用于分选的门控示于左图,而分选后的群体示于中图和右图。每个门控中的细胞百分比提供在各图中。b.各个亚群中HIFla (上部)和GLUTl的表达。所示的数据是基因的转录物水平的平均值+/-S. D.,表示为来自相同样品的^ -肌动蛋白的%。在所测试的所有6个AML样品中均已观测到⑶34+CD38_样品中增强的表达。c.在所有6个AML样品中的AML-CFU均对棘霉素高度敏感。用2ml培养基中给定浓度的棘霉素预处理来自外周血(PB)或者骨髓(BM)的AML样品(2. 5xl05/ml)24小时。然后将经处理的存活细胞以IO5/孔铺板,用于一式三份重复进行CFU测定。7-10天后计数集落数。所显示的数据是未经处理对照的%平均值+/-S. D.。d.棘霉素选择性消除AML细胞的CD34+CD38_亚群。将原代AML样品以5X105/ml密度与给定剂量的棘霉素或载剂对照在含有10%胎牛血清和人类细胞因子混合物(由CSF、GM-CSF和IL-3组成)的RPMI 1640中培养30小时。将细胞用抗CD34,CD38的抗体及膜联蛋白V和DAPI结合染色。所显示的数据是膜联蛋白V+DAPI_/+细胞的%。减去载剂处理组中的膜联蛋白V+细胞的%。实心符号显示⑶34+CD38_亚群的数据,而空心符号显示大量白血病细胞的数据(对于AML9、AML32、AML60和AML71是⑶34+⑶38+;对于AML15和AML36是⑶34TD38+)。这些数据重复2次。e_h.棘霉素的治疗效果。e. NOD-SCID小鼠中的人类AML的治疗效果,数据是最后一次治疗后40天受体小鼠骨髓中的人类CD45(hCD45) +细胞的%。所述治疗效果重复2次。f.棘霉素不诱导体内AML细胞的分化,这是由治疗和未治疗组中大量人类细胞上的成熟骨髓标记的缺乏而揭示的。所显示的数据是人类⑶45+细胞中的⑶14和⑶15谱。g.棘霉素对⑶34+CD38_亚群的选择性耗竭。上图所显示的数据是小鼠骨髓中的⑶34+⑶38_亚群的丰度,而下图显示了人类白血病细胞中的所述丰度。h.尽管存在白血病细胞,来自棘霉素治疗小鼠的骨髓在新的NOD-SCID小鼠中未能重新起始白血病。代表性谱在上图中显示,而来自每组5个小鼠的总结数据在下图中显示。
发明详述本发明人令人惊奇地发现HIF抑制剂棘霉素能够以非毒性剂量治疗血液癌症。这表明了淋巴瘤CSC对棘霉素的独特的易感性,并且低至30mcg/m2的棘霉素就足以在100%的接受者中消除淋巴瘤。例如,在体外所测试的所有6例人类AML样品的AML-CFU均高度易感于棘霉素。基于棘霉素针对腹膜内(i. p.)移植鼠肿瘤B16黑素瘤和P388白血病的抗肿瘤活性,其在大约20年前就被用于进行临床试验。然而,对于一些实体肿瘤的II期临床试验的棘霉素功效的测试揭示了棘霉素有显著毒性并且功效很低或者无功效。棘霉素用于治疗血液癌症的功效未经测试。另外,先前人类临床试验中使用的身体表面调节的剂量比本发明人发现的有效治疗血液癌症的剂量的高大约100倍。先前的人类临床试验中观测到的毒性可能是由于使用的过量剂量,而缺乏效果可能是由于临床终点未反映淋巴瘤CSC中对HIF的独特需求。因此,棘霉素可以用于治疗与CSC相关的血液癌症,包括淋巴瘤,以及特别是 以非毒性的剂量。I.定义本文使用的术语学仅用于描述特定的实施方案,而不是要用于限定。如说明书和权利要求书中所用,单数形式“一个”和“所述”(“a,” “an”和“the”)包括复数形式,除非上下文有相反含义。对于本文数字范围的记述,介于其间的具有相同精度的每个数字都是清楚地涵盖在内的。例如,对于范围6-9,除了 6和9还涵盖数字7和8,对于范围6. 0-7. 0,则清楚地涵盖数字 6. 0,6. 1,6. 2,6. 3,6. 4,6. 5,6. 6,6. 7,6. 8,6. 9、和 7. O。“肽”或“多肽”是氨基酸的连接序列,可以是天然的、合成的或者天然和合成的修饰或组合。“治疗”当是指保护动物免于疾病时,是指预防、压制(suppressing)、阻抑或完全消除疾病。预防疾病包括在疾病发作之前将本发明的组合物施用于动物。压制疾病包括在诱导疾病之后但是在其临床表现之前将本发明的组合物施用于动物。阻抑疾病包括在疾病临床表现之后将本发明组合物施用于动物。2.低氧诱导因子抑制剂本文提供的是低氧诱导因子蛋白(HIF)的抑制剂。HIF抑制剂可以是棘霉素、2-甲氧基雌二醇或格尔德霉素。a.棘霉素棘霉素可以是肽抗生素如N,N’_(2,4,12,15,17,25-六甲基-11,24-双(I-甲基乙基)-27-(甲硫基)-3, 6,10,13,16,19,23,26-八氧合 _9,22- 二氧杂-28-硫代-2,5,12,15,18,25-六氮杂双环(12. 12. 3) 二十九碳烷_7,20- 二基)双(2-喹喔啉甲酰胺)。棘霉素可以是微生物衍生的喹喔啉(quinoxaline)抗生素,其可以由多刺链霉菌(Streptomyces echinatus)所产生。棘霉素可以具有下述结构


本发明涉及用低氧诱导因子(HIF抑制剂)治疗血液癌症。本发明还涉及用HIF抑制剂诱导急性髓细胞白血病缓解。本发明还涉及用HIF抑制剂抑制癌症干细胞(CSC)的维持或存活功能。



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