Виды комбинированной лекарственной терапии с использованием лекарственных препаратов, целенаправленно воздействующих на костную ткань, для лечения костей и заболевания, связанного с костной тканью
Изобретение относится к области медицины и фармацевтики, а именно к способу получения фиксированного неантагонистического молярного соотношения лекарственных средств в костном окружении и вокруг него в течение необходимых периодов времени, предусматривающему введение субъекту, имеющему костное заболевание, вызванное раком, или первичный рак костей, (i) фармацевтической композиции, содержащей терапевтическое средство, целенаправленно воздействующее на костную ткань, GEM-IB
в комбинации с (ii) доцетакселом. Изобретение обеспечивает получение неантагонистических концентраций двух лекарственных средств в костном окружении после введения комбинации указанных средств. 13 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 пр.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
[001] Предусмотрены композиции и способы получения фиксированных неантагонистических молярных соотношений лекарственных средств в костном окружении и вокруг него, в течение необходимых периодов времени, которые могут относиться к областям медицины, фармакологии и биохимии. Настоящее изобретение относится к применению средств, целенаправленно воздействующих на костную ткань, которые создают градиент концентрации лекарственного средства от максимального на поверхности минерального вещества костной ткани до минимального в сосудистом русле, используемых в комбинации с другими лекарственными средствами с целью обеспечения неантагонистических молярных соотношений в костном микроокружении. Это обеспечит лечение костной ткани и прилегающего костного окружения комбинациями лекарственных средств при соотношениях, которые, как известно, являются эффективными в мягких тканях, однако до настоящего изобретения было бы невозможно достичь таких необходимых соотношений в течение достаточного времени в костном окружении.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
[002] Комбинации лекарственных средств представляли собой распространенный вид лечения для многих заболеваний, в том числе видов рака и инфекционных заболеваний. Количества каждого лекарственного средства в комбинации доз в типичном случае определяют эмпирически и наиболее часто получают в результате применения максимальной переносимой дозы лекарственного средства и затем повышения дозы второго лекарственного средства, пока не достигнуто ограничение, связанное с токсичностью; при этом, несмотря на то, что количества обоих лекарственных средств можно корректировать, результат основан главным образом на переносимости. При данном подходе можно не обнаружить оптимальных молярных соотношений лекарственных средств, а также не достичь продолжительность времени, в течение которого эти соотношения должны поддерживаться в целевых тканях пациентов и не способствовать избыточной токсичности. В настоящем изобретении предусмотрен новый подход для достижения молярных соотношений лекарственных средств в костной ткани и вокруг нее в течение продолжительных периодов времени, которые невозможно определить иным путем.
[003] Настоящее изобретении направлено на преодоление одной или нескольких проблем, описанных выше.
Краткое описание чертежей
[004] Фиг. 1. Задний план графика представляет собой масштабное представление костного микроокружения. Минеральное вещество костной ткани представлено рядом остеобластов (10 микрон/сторона), затем клетками костного мозга примерно одинакового размера, которые продолжаются наружу из минерального вещества костного ткани: метастатические раковые клетки представлены зеленым цветом и смоделированные при среднем расстоянии (~40 микрон), они, по-видимому, происходят из минерального вещества костной ткани, а медианное расстояние кровеносных сосудов от минерального вещества костной ткани составляет 90 микрон, и они представлены красным цветом с расположенными внутри эритроцитами для масштаба. На четырех графиках изображены последовательные градиенты лекарственных средств в четырех сценариях дозирования. Верхний левый график: цитарабин (araC) при внутривенном введении (IV) вводят с достижением концентрации 5-10 мкM в крови для эффективного лечения гематологических видов рака; моделируется экспоненциальный градиент первого порядка из кровеносного сосуда в костную ткань, кривая синего цвета, и показано, что промежуточные клетки не претерпевают воздействия эффективных концентраций araC, это включает в себя неспособность должным образом вводить дозу в раковые клетки, расположенные вблизи минерального вещества костной ткани, и облегает объяснение наблюдения того, что лекарственные средства для лечения рака неспособны останавливать рост метастазов в кости. Верхний правый график: градиент araC, достигаемый после введения конъюгата araC, целенаправленно воздействующего на костную ткань, способствовал накоплению конъюгата в минеральном веществе костной ткани, высвобождению araC и моделированию образующегося градиента концентраций, - кривая синего цвета. При данном сценарии локализованные в костной ткани раковые клетки претерпевают воздействие активного количества araC. Нижний левый график: показаны градиент araC, - кривая синего цвета, и градиент второго лекарственного средства для IV введения, - кривая красного цвета, а также показаны их возможные молярные соотношения между минеральным веществом костной ткани и кровеносными сосудами; в случае, если требуются неантагонистические молярные соотношения более 1:2 (0,5), эффективность не может быть достигнута. Нижний правый график: показаны градиент araC, - кривая синего цвета, после высвобождения из конъюгата лекарственного средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, и градиент второго лекарственного средства для IV введения, - кривая красного цвета, а также показаны их возможные молярные соотношения между минеральным веществом костной ткани и кровеносными сосудами; в случае, если требуются неантагонистические молярные соотношения более 1:2 (0,5), можно заметить, что эффективные соотношения могут быть достигнуты при 1:1-4:1 (1-4-кратные).
[005] Фиг. 2. Представлены примеры конъюгатов лекарственных средств, целенаправленно воздействующих на костную ткань. MBC-11 исследовали в недавно завершенных клинических исследованиях I фазы у пациентов с CIBD. Оптимистические доклинические результаты в моделях множественной миеломы, а также заболевания костей, вызванного раком предстательной железы и молочной железы, привели к исходному включению в клинические исследования пациентов с любым видом первичного рака, который вызывал поражение костей. В общей сложности у 15 пациентов визуализировали 206 поражений костей (18F-FDG-PET/CT), и наблюдали, что 111 поражений имеют значительное снижение (>25%) авидности глюкозы; таким образом, в 53,8% поражений костей имело место значительно сниженная активность после лечения MBC-11. Это предоставляет экспериментальное доказательство концепции в отношении человека относительно MBC-11, который конкурирует с эффективностью, отмечаемой для пациентов с раком молочной железы, получавших Xofigo. GEM-IB, конъюгат 2 поколения MBC Pharma, целенаправленно воздействующий на костную ткань, исследовали in vivo в модели заболеванием костей, вызванного раком предстательной железы. Несмотря на то, что исследование не было разработано с целью определения конечной точки выживаемости, отмечали повышенную динамику выживаемости. Более того, после лечения были значительно снижены местастазы. В данном исследовании GEM-IB неожиданным образом был более активным по сравнению с конъюгатом GEM-этидронат (GEM-ET), MBC-11 и цитарабин-IB. Дозирование GEM- IB в дозе 6 мг/кг/сутки в течение пяти последовательных дней представляет собой MTD для данного режима дозирования; помимо этого, хорошо переносилось дозирование в понедельник, среду и пятницу в течение трех недель в дозе, которая была в два раза больше данной суточной дозы. Накопление в костной ткани может обусловливать токсичность выше MTD. Обеспечение достаточного времени для того, чтобы GEM высвобождался из костного ткани до следующей дозы снижает токсичность. В примере ниже представлено доклиническое экспериментальное доказательство концепции в случае GEM-IB.
[006] На Фиг. 3 показан положительный эффект GEM-IB в комбинации с доцетакселем в отношении уменьшения опухоли и преимущества в выживаемости в мышиной модели остеосаркомы. GEM-IB в комбинации с DTX характеризовался более высокой эффективностью. Объем опухоли оценивали в виде эллипсоида. Объем вычитали из объема нулевого дня с получением оценки «нормального» объема конечности. После 8-го дня с использованием ANOVA обнаружена статистически значимая разница между группами имитационного контроля и GEM-IB+DTX. Данные усредняли с учетом 8 мышей в каждой группе обработки. Планки погрешностей представляют SEM.
[007] На Фиг. 4 показан положительный эффект GEM-IB в комбинации с доцетакселем в отношении уменьшения опухоли и преимущества в выживаемости в мышиной модели остеосаркомы. GEM-IB в комбинации с DTX увеличивает время до умерщвления. Мышей умерщвляли, когда максимальный диаметр конечности, имеющей опухоль, составлял на 10 мм больше по сравнению с диаметром нормальной конечности. Мышей в группе имитационного контроля и GEM+IB умерщвляли, начиная с 24-го дня после начала обработки, в группе GEM-IB - начиная с 28-го дня, в группах GEM+DTX и GEM-IB+DTX - начиная с 30-го дня. Мышей, умерщвленных в связи со снижением массы тела, не указывали в качестве погибших в данной схеме, а указывали в день умерщвления в качестве пораженных клещами. ANOVA указывает на наличие статистической разницы при p = 0,0012, а множественные сравнения показывают значимую разницу между группой GEM-IB + DTX с имитационным контролем и группами GEM+DTX.
[008] На Фиг. 5 представлен прогноз активности раковых клеток после комбинированной обработки конъюгатом гемцитабин-ибандронат и Xofigo.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
[009] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрен способ лечения заболевания костей и заболевания, связанного с костной тканью, у субъекта, при этом указанный способ предусматривает введение указанному субъекту фармацевтической композиции, содержащей неантагонистическое молярное соотношение лекарственного средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, и второго лекарственного средства. Указанный способ зависит от способности лекарственного средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, в присутствии второго лекарственного средства, определять и поддерживать неантагонистическое соотношение в костном компартменте в течение периода времени, достаточного для обеспечения эффективности. Раскрытые способы также облегчают введение лекарственных средств при значительно более низкой интенсивности доз, при этом сохраняя терапевтическую пользу и одновременно снижая токсичность.
[0010] На Фиг. 1 показано сравнение дозирования костного микроокружения с помощью (i) стандартного способа, когда оба лекарственных средства вводят системно (правая сторона), и (ii) настоящего изобретения, когда одно лекарственное средство высвобождается из своего костного депо, в то время как второе вводят системно (левая сторона). В то время как показанные градиенты, представляют собой пространственное распределение концентраций лекарственных средств в одной временной точке, необходимо понимать, что способность поддерживать эффективные соотношения (в костном компартменте) в течение времени, достаточном для наблюдения положительного эффекта, можно регулировать и определять оптимально. Количество вводимого лекарственного средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, можно регулировать с целью повышения или снижения лекарственного средства в депо в костной ткани. Кинетику высвобождения лекарственного средства из костной ткани можно регулировать на основании конъюгационной химической структуры, используемой в средстве, целенаправленно воздействующем на костную ткань. Второе системно вводимое средство можно вводить в виде инфузии в течение времени, обеспечивающем установление уровней устойчивого состояния в костном окружении. Вне зависимости от способности конъюгационной химической структуры влиять на кинетику высвобождения лекарственного средства из лекарственного средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, понятно, что химическая стабильность связи, соединяющей лекарственное средство со средством, целенаправленно воздействующим на костную ткань (см., к примеру, Фиг. 2), может обусловливать скорость гидролиза и высвобождение лекарственного средства: к примеру, гидролиз связи на основе сложного фосфодиэфира будет на несколько порядков быстрее по величине, чем фосфонатной связи. Помимо химической стабильности связи, стерический объем лекарственного средства и средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, может воздействовать как на скорости химического, так и/или ферментативного гидролиза, влияя на кинетику высвобождения лекарственного средства.
[0011] На Фиг. 1 показано, что основной изобретения является способ получения соотношений лекарственных средств в пространстве между костной тканью и сосудистой системой. Иллюстративные соотношения, показанные в нижних панелях, четко указывают, что эти соотношения не могут быть достигнуты, если оба лекарственных средства диффундируют из крови в костную ткань. Контроль количества и скорости высвобождения лекарственного средства из поверхности костной ткани в сочетании с контролем количества и скорости поступления лекарственного средства из сосудистой системы способствует установления соотношения лекарственных средств, которые, как известно, являются эффективными в костном компартменте.
[0012] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрен способ (получения фиксированных неантагонистических молярных соотношений лекарственных средств в костном окружении и вокруг него в течение необходимых периодов времени), в котором используют известные или опубликованные неантагонистические соотношения лекарственных средств, определенные экспериментально in vitro или in vivo или клинически, однако, которые, как известно, не являются эффективными в костной ткани или вокруг нее, с целью воспроизведения при известных соотношениях лекарственных средств в костном компартменте с помощью настоящего изобретения. К примеру, цитарабин в комбинации с даунорубицином был использован для лечения острого миелоидного лейкоза в течение более чем четырех десятилетий и остается основной терапии данного заболевания. Протоколы лечения разработаны для достижения концентрации обоих терапевтических средств в крови в микромолярном диапазоне. В то же время ни один из терапевтических средств не воздействует целенаправленно на костную ткань, и, таким образом, комбинация является неэффективной в лечении рака костей, поскольку необходимая концентрация не может быть достигнута без токсичности для пациента.
[0013] В данном документе раскрыты способы применения конъюгатов, целенаправленно воздействующих на костную ткань, в комбинации со вторым терапевтическим средством в дозах, которые обеспечивают необходимые соотношения лекарственных средств в костном компартменте. В результате конъюгирования цитарабина с бисфосфонатным носителем, к примеру, цитарабин доставляется в костный компартмент, достигая терапевтически релевантной дозы в пораженной ткани. Дозу даунорубицина можно регулировать для достижения необходимой концентрации в лекарственном компартменте. Различные режимы дозирования большого количества терапевтических средств были клинически исследованы и дают представление о широком диапазоне соотношений лекарственных средств в качестве стандартных протоколов лечения, что при использовании с технологией целенаправленного воздействия на костную ткань, может быть транслировано в достижение терапевтически релевантной дозы в костном компартменте. Для специалистов в данной области техники широкий диапазон комбинированных химиотерапевтических средств, используемых в настоящее время клинически, может быть транслирован в лечение заболеваний костей с применением настоящего изобретения.
[0014] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрен способ, в котором используются неантагонистические соотношения лекарственных средств, которые могут быть легко определены специалистами в данной области техники с помощью способа Chou-Talalay для определения комбинаций лекарственных средств в условиях in vitro.
[0015] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрен способ, с помощью которого лечат указанного субъекта с заболеванием костей, вызванным раком, с использованием неантагонистического соотношения цитарабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань, и хлорида радия (223) (Xofigo™). Количество вводимого цитарабина, целенаправленно воздействующего на костную ткань, будет находиться в 0,1-1-кратном диапазоне от максимальной переносимой дозы (MTD), а количество вводимого хлорида радия (223) будет находиться в 0,1-1-кратном диапазоне от его клинически назначаемой стандартной дозы. В соответствии с одним вариантом осуществления Xofigo будут вводить за 48 включительно до введения цитарабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань. В соответствии с другим вариантом осуществления оба средства будут вводиться совместно. В соответствии с другим вариантом осуществления радий будут вводить через 48 включительно после того, как введение цитарабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань, завершено.
[0016] В соответствии с одним вариантом осуществления с помощью данного способа происходит лечение указанного пациента с заболеванием костей, вызванным раком, неантагонистическим соотношением гемцитабина, целенаправленно воздействующего на костную ткань, и хлорида радия (223) (Xofigo). Количество вводимого гемцитабина, целенаправленно воздействующего на костную ткань, будет находиться в 0,1-1-кратном диапазоне от максимальной переносимой дозы (MTD), а количество хлорида радия (223) будет находиться в 0,1-1-кратном диапазоне от его клинически назначаемой стандартной дозы. В соответствии с одним вариантом осуществления радий будут вводить за 48 включительно до введения гемцитабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань. В соответствии с другим вариантом осуществления оба средства будут вводиться совместно. В соответствии с другим вариантом осуществления Xofigo будут вводить через 48 включительно после того, как введение гемцитабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань, завершено.
[0017] В соответствии с одним вариантом осуществления с помощью данного способа происходит лечение указанного пациента с заболеванием костей, вызванным раком, неантагонистическим соотношением гемцитабина, целенаправленно воздействующего на костную ткань, и доцетаксела. Количество вводимого гемцитабина, целенаправленно воздействующего на костную ткань, будет находиться в 0,1-1-кратном диапазоне от MTD, а количество доцетаксела будет находиться в 0,1-1-кратном диапазоне от его клинически назначаемой стандартной дозы. В соответствии с одним вариантом осуществления доцетаксел будут вводить за 48 включительно до введения гемцитабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань. В соответствии с другим вариантом осуществления оба средства будут вводиться совместно. В соответствии с другим вариантом осуществления доцетаксел будут вводить через 48 включительно после того, как введение гемцитабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань, завершено.
[0018] В соответствии с одним вариантом осуществления с помощью данного способа происходит лечение указанного пациента с заболеванием костей, вызванным раком, неантагонистическим соотношением цитарабина, целенаправленно воздействующего на костную ткань, и доцетаксела. Количество вводимого цитарабина, целенаправленно воздействующего на костную ткань, будет находиться в 0,1-1-кратном диапазоне от максимальной переносимой дозы (MTD), а количество доцетаксела будет находиться в 0,1-1-кратном диапазоне от его клинически назначаемой стандартной дозы. В соответствии с одним вариантом осуществления доцетаксел будут вводить за 48 включительно до введения цитарабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань. В соответствии с другим вариантом осуществления оба средства будут вводиться совместно. В соответствии с другим вариантом осуществления доцетаксел будут вводить через 48 включительно после того, как введение цитарабина, целенаправленного воздействующего на костную ткань, завершено.
[0019] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрен способ, с помощью которого лечат указанного субъекта с остеомиелитом с использованием неантагонистического соотношения антибиотика, целенаправленного воздействующего на костную ткань, и второго свободного антибиотика.
[0020] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрен способ, с помощью которого лечат указанного субъекта с вирусной инфекцией в компартменте костного мозга с использованием неантагонистического соотношения антибиотика, целенаправленного воздействующего на костную ткань, и второго свободного антибиотика.
[0021] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрен способ, с помощью которого лечат указанного субъекта с болью в костях с использованием неантагонистического соотношения анальгетического анастетика, целенаправленного воздействующего на костную ткань, и второго свободного анальгетика или анастетика.
[0022] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрен способ, с помощью которого лечат указанного субъекта с ревматоидным артритом или воспалительным патологическим состоянием костной ткани с использованием неантагонистического соотношения противовоспалительного средства, целенаправленного воздействующего на костную ткань, и второго свободного противовоспалительного средства.
[0023] В соответствии с одним аспектом в данном документе предусмотрена композиция, которая содержит конъюгаты, целенаправленно воздействующие на костную ткань, заявленные в патентам с номерами: 6214812 и 6750340 и 6896871 and 7598246, в комбинации с любым из следующих лекарственных средств.
[0024] Классы соединений, которые могут быть использованы в качестве цитотоксических средств, включают в себя следующее: алкилирующие средства (в том числе без ограничения азотистые иприты, производные этиленимина, алкилсульфонаты, соединения нитрозомочевины и триазена): урациловый иприт, хлормети, циклофосфамид (Цитоксан®), изофосфамид, мелфалан, хлорамбуцил, пипоброман, триэтилмеламин, триэтилентиофосфорамин, бусульфан, кармустин, ломустин, стрептозицин, дакарбазин и темозоломид; антиметаболиты (в том числе без ограничения антагонисты фолиевой кислоты, аналоги пиримидина, аналоги пурина и ингибиторы аденозиндезаминазы): метотрексат, 5-фторурацил, флоксуридин, цитарабин, 6-меркаптопурин, 6-тиогуанин, флударабина фосфат, пентостатин и гемцитабин; природные продукты и их производные (к примеру, алкалоиды барвинка, противоопухолевые антибиотики, ферменты, лимфокины и эпиподофиллотоксины): винбластин, винкристин, виндезин, блеомицин, дактиномицин, даунорубицин, доксорубицин, эпирубицин, идарубицин, ara-c, пакситаксел (паклитаксел коммерчески доступен в виде Таксола®), митрамицин, деоксикоформицин, митомицин-c, 1-аспарагиниза, интерфероны (предпочтительно IFN-α), этопозид и тенипозид.
[0025] Другие цитотоксические средства, влияющие на пролиферацию, представляют собой навелбен, CPT-11, анастрозол, летрозол, капецитабин, релоксафин, циклофосфамид, ифозамид и дролоксафин.
[0026] Средства, влияющие на микротрубочки, нарушают клеточный митоз и хорошо известны в связи с их цитотоксической активностью. Средства, влияние на микротрубочки, пригодные в настоящем изобретении, включают в себя без ограничения аллоколхицин (NSC 406042), галихондрин B (NSC 609395), колхицин (NSC 757), производные колхицина (например, NSC 33410), доластатин 10 (NSC 376128), майтансин (NSC 153858), ризоксин (NSC 332598), паклитаксел (Таксол®, NSC 125973), производные Таксола® (например, производные (например, NSC 608832), тиоколхицин NSC 361792), тритилцистеин (NSC 83265), винбластина сульфат (NSC 49842), винкристина сульфат (NSC 67574), природные и синтетические эпотилоны, в том числе без ограничения эпотилон A, эпотилон B и дискодермолид (см., Service, (1996) Science, 274:2009) эстрамустин, нокодазол, MAP4 и т.д. Примеры таких средств также описаны в Bulinski (1997) J. Cell Sci. 110:3055 3064; Panda (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:10560-10564; Muhlradt (1997) Cancer Res. 57:3344-3346; Nicolaou (1997) Nature 387:268-272; Vasquez (1997) Mol. Biol. Cell. 8:973-985; и Panda (1996) J. Biol. Chem 271:29807-29812.
[0027] Также подходящими являются цитотоксические средства, такие как эпидофиллотоксин; антинеопластический фермент; ингибитор топоизомеразы; прокарбазин; митоксантрон; координационные комплексы платины, такие как цисплатин и карбоплатин; модификаторы биологического ответа; ингибиторы роста; антигормональные терапевтические средства; лейковорин; тегафур; и гематопоэтические факторы роста.
[0028] Цитостатические средства, которые могут быть использованы, включают в себя без ограничения гормоны и стероиды (в том числе синтетические аналоги): 17-альфа-этинилэстрадиол, диэтилстилбестрол, тестостерон, преднизон, флуоксиместрон, дромостанолона пропионат, тестолактон, мегестролацетат, метилпреднизолон, метилтестосторон, преднизолон, триамцинолон, хлоротрианизен, гидроксипрогестерон, аминоглутетимид, эстрамустин, медроксипрогестеронацетат, лейпролид, флутамид, торемифен, золадекс.
[0029] Также предусмотрены другие цитотоксические средства представляют собой антиангиогенные средства, такие как ингибиторы матричной металлопротеиназы и другие ингибиторы VEGF, такие как антитела к VEGF и малые молекулы, такие как ZD6474 и SU6668. Также могут быть использованы антител к Her2 из Genetech. Подходящий ингибитор EGFR представляет собой EKB-569 (необратимый ингибитор). Также предусмотрены антитело С225 ImСlone, иммуноспецифическое в отношении EGFR, и ингибиторы src.
[0030] Также подходящим для применения в качестве цитостатического средства является Касодекс® (бикалутамид, Astra Zeneca), который делает андрогензависимые карциномы непролиферативными. Еще одним примером цитостатического средства является антиэстроген Тамоксифен.RTM, который ингибирует пролиферацию или рост эстрогензависимого рака молочной железы. Ингибиторы передачи сигналов клеточной пролиферации представляют собой цитостатические средства. Иллюстративные примеры включают в себя ингибиторы эпидермального фактора роста, ингибиторы Her-2, ингибиторы MEK-1-киназы, ингибиторы MAPK-киназы, ингибиторы PI3-киназы, ингибиторы Src-киназы и ингибиторы PDGF.
[0031] Также в данном документе предусмотрены конъюгаты с радиотерапевтическими соединениями, в том числе Радий 223.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
[0032] Было показано in vitro, что два лекарственные средства могут характеризоваться синергией при одном молярном соотношении, при этом при других соотношениях они являют аддитивными или даже антагонистическими (Mayer, L.D., et al., Mol. Cancer Ther. (2006) 5:1854-63; Chou, T-C., et al., Adv. Enzyme Reg. (1984) 22:27-55). Трансляция таких оптимальных условий, определяемых в клеточной культуре, животным, является проблематичной в связи с повышенной сложностью системы животных/млекопитающих. К примеру, фармакокинетические и фармакодинамические активности лекарственных средств могут значительно отличаться при использовании в отдельности или при присутствии в комбинации. Это создает проблему при попытке поддерживать синергическое молярное соотношение двух лекарственных средств в целевой ткани и поддерживать это соотношение в течение необходимого периода времени для достижения терапевтического положительного эффекта. В случаях, когда лекарственные средства характеризуются быстрым выведением, что является распространенным для лекарственных средств, применяемых для лечения рака, сложно достичь неантагонистическое молярное соотношение двух лекарственных средств в солидной опухоли, и даже еще сложнее поддерживать фиксированное молярное соотношение в течение времени, достаточного для достижения терапевтического положительного эффекта, поэтому, распространенной практикой является введение одного (или нескольких) лекарственных средств в виде длительной инфузии (например, в течение 24 часов) для поддержания установившегося воздействия на опухоль и затем введения второго лекарственного средства для достижения эффективного молярного соотношения двух лекарственных средств в опухоли. Последующую токсичность в случае данного подхода необходимо контролировать, данный аспект подчеркивает другой положительный эффект настоящего изобретения, а именно, снижение системного воздействия в результате концентрирования лекарственного средства в костной ткани и локализации комбинации лекарственных средств в костном компартменте и локальном очаге.
[0033] Заболевания костей, вызванные раком, представляют собой предполагаемые варианты применения настоящего изобретения, например, первичный рак костей, остеосаркома (OS), представляет собой критически релевантный пример. OS представляет собой наиболее распространенную злокачественную опухоль костей и представляет собой заболевание главным образом подростков и взрослых людей молодого возраста, часто возникающем в метафизах длинных костей. Она представляет собой очень редкое заболевание, частота которого составляет всего несколько сотен случаев в год в Соединенных Штатах Америки и по оценкам 20000 новых случаев в мире в год. Многокомпонентная неоадъювантная химиотерапия используется при OS для достижения высокого процента некроза опухоли (%TN) перед хирургическим вмешательством. Выраженные гистологический ответ (> 90%TN) ассоциируется с более длительным временем выживания. Высокий %TN in situ теоретически ассоциирован с повышенной выживаемостью, поскольку высокий %TN, по-видимому, является косвенным показателем ответа микрометастазов на стандартные противоопухолевые режимы. Помимо этого, некроз опухоли in situ, также теоретически оказывает иммуномодулирующий эффект, положительно влияющий на иммунный ответ хозяина в отношении опухоли. У детей такое лечение приводит к общей выживаемости ~80%, однако бессобытийная выживаемость является более низкой. Фактически 20% детей, которым поставлен диагноз OS, не выживут в течение 5 лет и до 50% включительно не выживут в течение 10 лет. У большинства будет иметь место значительная инвалидность, ассоциированная с заболеванием. Остеосаркома представляет собой высокометастатическое заболевание, и по оценкам до 80% пациентов имеют клинические или субклинические микрометастазы во время исходного диагноза. Пациенты, которые представляют симптомы метастазов, имеют неблагоприятный прогноз, при этом отдаленная выживаемость составляет менее 25%. Очевидно, имеется потребность в новых видах терапии, которые будут улучшать исходы пациентов с данным заболеванием, а также другие заболевания костей, вызванные раком, и патологии костной ткани. В данном документе предусмотрены подходы для достижения молярных соотношений лекарственных средств в костной ткани и вокруг нее в течение продолжительных периодов времени, которые невозможно определить иным путем, в качестве средств решения ряда этих проблем.
[0034] Способность лекарственных средств целенаправленно воздействовать на костную ткань обеспечивает средства для получения градиентов лекарственных средств из костной ткани в кровоток (как показано на Фиг. 1). Лекарственные средства, целенаправленно воздействующие на костную ткань, могут представлять собой биологически активное соединение с аффинностью в отношении любого компонента в костном компартменте или вокруг него, он включает в себя без ограничения минеральное вещество костной ткани, элементы костного матрикса, такие как коллаген, хондроитинсульфат и клетки, которые образуют костный мозг и окружающую костную ткань. Примеры средств, целенаправленно воздействующих на костную ткань, включают в себя без ограничения бисфосфонаты, конъюгаты бисфосфонат-лекарственное средство (такие как MBC-11, конъюгат гемцитабин-ибандронат, см. Фиг. 2), антитела и конъюгаты антитело-лекарственное средство, целенаправленно воздействующие на костную ткань (такие как антитела деносумаб и остеопротегерин (OPG)), конъюгаты лекарственных средств на основе полимеров и аминокислот (содержащие аспарагин и глутаминовую кислоту), а также производные тетрациклина. Конъюгаты лекарственных средств, целенаправленно воздействующих на костную ткань, характеризуются способностью высвобождать лекарственную нагрузку с поверхности костной ткани или локализованную в костной ткани мишень с известными или измеряемыми скоростями высвобождения и могут обеспечивать особые и временные градиенты лекарственного средства в костном компартменте. Если второе лекарственное средство вводят в присутствии установившегося градиента локализованного в костной ткани лекарственного средства, то возможно уникальное фиксированное неантагонистическое соотношение лекарственных средств в костном компартменте.
[0035] Таким образом, лекарственное средство, целенаправленно воздействующее на костную ткань, может создавать градиент лекарственного средства в костном компартменте, и второе лекарственное средство, которое может создавать градиент из кровотока в направлении поверхности костной ткани, являются критическими компонентами способа получения фиксированных неантагонистических молярных соотношений лекарственных средств в костном окружении и вокруг него в течение необходимых периодов времени. Этот способ требует введения фармацевтической композиции, содержащей терапевтическое средство, целенаправленно воздействующее на костную ткань, способное высвобождать лекарственную нагрузку из поверхности костной ткани, в дополнение ко второму терапевтическому средству, вводимому любыми другими способами, например, внутривенно, перорально или с помощью другого пути введения.
[0036] Неожиданный аспект способов настоящего изобретения обеспечивает перевод положительного эффекта клинически используемой комбинированной терапии с клинически известными соотношениями лекарственных средств для лечения заболевания мягких тканей с целью лечения заболевания, связанного с костной тканью, в костном компартменте.
[0037] К примеру, комбинация гемцитабина и доцетаксела может быть использована в данном документе в лечении остеосаркомы, предусматривающая введение фармацевтически эффективного количества конъюгата гемцитабин-ибандронат в комбинации с фармацевтически эффективным количеством доцетаксела пациенту, нуждающемуся в этом.
[0038] Способ получения фиксированных неантагонистических молярных соотношений лекарственных средств в костном окружении и вокруг него в течение необходимых периодов времени, как описано в данном документе, может быть применим для:
• заболевания, связанного с костной тканью, когда патология представляет собой заболевание костей, вызванное раком, или первичный рак костей,
• заболевания, связанного с костной тканью, такого как остеомиелит;
• заболевания, связанного с костной тканью, такого как вирусная репликация в костном мозге;
• боли в костях;
• ревматоидного артрита или воспаления в костной ткани или вокруг нее; или
• болезни обмена веществ, поражающей костную ткань.
[0039] Способ может быть применим, если воздействие на костное окружение с помощью комбинации лекарственных средств, ранее не используемое клинически, является желательным вследствие убедительных данных в исследованиях на клетках или исследованиях на животных, или в вследствие механизма лекарственных средств в комбинации, имеющей убедительные аддитивные или синергические эффекты (например, радиосенсибилизация).
[0040] Кинетика высвобождения лекарственного средства из костной ткани будет направлять некоторые средства, целенаправленно воздействующие на костную ткань, подлежащие использованию, в то время как второе терапевтическое средство вводят до введения терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, к примеру, за 48 часов включительно до введения терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань. Подобным образом может быть установлена необходимая молярность лекарственного средства, целенаправленно не воздействующего на костную ткань, в костном компартменте, или с целью обеспечения выведения в определенном временном масштабе таким образом, что последующее высвобождение лекарственного средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, оптимизирует терапевтический положительный эффект.
[0041] В соответствии с другими аспектами второе терапевтическое средство можно вводить после терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, к примеру, через 48 часов включительно после терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань.
[0042] В соответствии с еще одними вариантами осуществления или с другими комбинациями лекарственных средств второе терапевтическое средство будут вводить во время введения терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань.
[0043] Положительные эффекты MBC-11 в качестве монотерапевтического средства в лечении заболевания костей, вызванного раком, были установлены в животных моделях и клинически. Дополнительный положительный клинический эффект достигается, если терапевтическое средство, целенаправленное воздействующее на костную ткань, представляет собой MBC-11, а второе терапевтическое средство представляет собой доцетаксел.
[0044] Помимо этого, возможность MBC-11 высвобождать цитарабин в костной ткани таким образом, что он радиосенсибилизирует радиотерапевтические лекарственные средства, будет эффективной для пациентов, если терапевтическое средство, целенаправленно воздействующее на костную ткань, представляет собой MBC-11, а второе терапевтическое средство представляет собой Xofigo.
[0045] Установленная в настоящее время клинически MTD MBC-11 указывает на то, что должен быть применен способ, в котором MBC-11 вводят в дозе 5 мг/кг/сутки или ниже посредством 2-часовой инфузии в течение 5 последовательных дней включительно, а Xofigo вводят при его стандартном или более низком режиме дозирования.
[0046] Известно, что гемцитибин является эффективным сенсибилизатором доцетаксела, часто более эффективным, чем цитарабин, и способным самопотенциировать свою собственную активность в дополнение к сенсибилизации. Таким образом, в данном документе предусмотрено, что способ является пригодным, если терапевтическое средство, целенаправленное воздействующее на костную ткань, представляет собой конъюгат гемцитабин-ибандронат, а второе терапевтическое средство представляет собой доцетаксел.
[0047] Известно, что гемцитибин является эффективным радиосенсибилизатором, часто более эффективным, чем цитарабин, и способным самопотенциировать свою собственную активность в дополнение к радиосенсибилизации. Таким образом, способ, в котором терапевтическое средство, целенаправленное воздействующее на костную ткань, представляет собой конъюгат гемцитабин-ибандронат, а второе терапевтическое средство представляет собой Xofigo, является клинически эффективным.
[0048] MTD конъюгата гемцитабин-ибандронат является более низкой, чем таковая MBC-1. Таким образом, конъюгат гемцитабин-ибандронат можно вводить в дозе 5 мг/кг/сутки или ниже посредством 2-часовой инфузии в течение 5 последовательных дней включительно, а Xofigo вводят при его стандартном или более низком режиме дозирования.
[0049] Следующие экспериментальные результаты и примеры возможного использования представлены в иллюстративных целях и не предполагают ограничивать объем настоящего изобретения.
Примеры
[0050] Следующие примеры возможного использования представлены только для иллюстративных целей и не предполагают ограничивать объем настоящего изобретения.
Пример 1
[0051] Целью следующих исследований была оценка эффективности конъюгата гемцитабин-ибандронат (GEM-IB). GEM-IB исследовали как в отдельности, так и в комбинации с доцетакселом (DTX), и сравнивали с эквимолярными количествами отдельных свободных соединений (GEM, DTX и IB). Цели заключались в первоначальном исследовании диапазона доз GEM и DTX с целью определения оптимальных условий исследования с использованием мышиной модели остеосаркомы (OS). Затем анализировали опухолевую нагрузки и костную морфологию у мышей, обработанных либо конъюгатом, либо свободными соединениями.
[0052] Диапазон дозирования комбинации GEM и GEM/DTX: было обнаружено, что GEM и DTX в комбинации характеризуются синергической активностью. Это определяли в культуре с использованием клеточной линии OS человека, 143B-luc (клетки 143B трансфицировали с целью экспрессии люциферазы (luc) для применения в мышиной модельной системе). При обработке этих клеток в культуре комбинация лекарственных средств характеризовалась более низкими значениями IC50, чем отдельных лекарственных средств; DTX IC50 = 72 нМ, GEM IC50 = 9 нM; в присутствии 1 нM GEM IC50 DTX снижалась в 600 раз до 0,12 нM. Анализ Блисса свидетельствовал о том, что эти два лекарственных средства были синергическими при дозах DTX, находящихся в диапазоне от 10 пM до 1 мM, с дозами GEM от 0,5 или 1 нM. Это обеспечивало большой диапазон соотношений лекарственных средств для целенаправленного воздействия на костное микроокружение.
[0053] Клетки 143B-luc затем имплантировали в голых мышей посредством интраорбитальной инъекции, получая ортотопическую модель OS. Наличие и рост опухолей подтверждали с помощью визуализации in vivo (Xenogen). Затем мышей (N = 8/группа обработки) обрабатывали 60 мг/кг GEM два раза в неделю и 15 мг/кг DTX один раз в неделю, в отдельности или в комбинации (15 мг/кг DTX с 20, 40 или 60 мг/кг GEM) и отслеживали в отношении снижения массы и опухолевого роста. Мыши во всех группах обработки, помимо максимальной дозы при комбинации, не проявляли какого-либо снижения массы тела, указывая на переносимость обработки и комбинации лекарственных средств. Размер опухоли отслеживали с помощью измерения максимального диаметра конечности, имеющей опухоль (люминесценция не коррелировала с размером опухоли в данной модели и ее использовали только для нормализации групп животных, когда начинали противоопухолевое лечение). Три группы комбинации характеризовались даже более сниженным опухолевым ростом, при этом максимальная обработка при комбинации характеризовалась минимальным опухолевым ростом. Примечательно, что в группе с использованием 60 мг/кг GEM в отдельности имел место аналогичный опухолевый рост по сравнению с группой с использованием 20 мг/кг GEM с 15 мг/кг DTX, свидетельствуя о том, что добавление DTX обеспечивало более низкую дозу GEM, которая характеризовалась аналогичным снижением размера опухоли.
[0054] Эффективность GEM-IB (показано на Фиг. 2): GEM-IB, конъюгат второго поколения, предположительно направляет GEM в костную ткань и, таким образом, повышает эффективность против OS в отдельности и в комбинации с DTX. Помимо этого, показано, что сами бисфосфонаты, оказывают противоопухолевые эффекты, дополнительно способствуя другому механизму действия к таковым GEM и DTX. Затем GEM-IB использовали в мышиной модели OS в отдельности и в комбинации с DTX.
[0055] Переносимость в случае IB и GEM-IB исследовали в мышиной модельной системе. Обработка IB в дозе 12 мг/кг два раза в неделю вызывало лишь незначительное снижение массы тела, а обработка GEM-IB в дозе 14 мг/кг два раза в неделю характеризовалась аналогичными результатами. Для обеспечения нормального состояния мышей в течение более длительного исследования дозы снижали до 6 мг/кг IB и эквимолярных доз GEM-IB (14 мг/кг) и GEM (6 мг/кг) с 15 мг/кг DTX. Мышам имплантировали клетки 143B-luc посредством интраорбитальной инъекции и обработку начинали через 4 дня поле имплантации. Через 22 после начала обработки осуществляли in vivo MicroCT, подтверждающую эффекты сохранности костей в случае использования GEM-IB и/или IB с наблюдением высокой плотности объема костей и числа трабекул у мышей, получавших IB в отдельности или GEM-IB.
[0056] Некоъюгированный GEM в комбинации с DTX или IB характеризовался лишь незначительным снижением в отношении опухолевого роста; предположительно вследствие 10-кратного снижения GEM по сравнению с наиболее эффективной комбинацией, отмеченной выше. Конъюгат GEM-IB при 14 мг/кг характеризовался аналогичным снижением по сравнению со свободными средствами. Максимальное снижение опухолевого роста наблюдали в случае GEM-IB в комбинации с DTX (Фиг. 3). Таким образом, конъюгат ибандроната (IB) и GEM (гемцитабин-ибандронат, GEM-IB из Фиг. 2) являлся эффективным в качестве монотерапевтического средства и характеризовался дополнительным положительным эффектом в комбинации с DTX в мышиной модельной системе OS. Эквивалентную эффективность показывали в случае постоянной дозы DTX, в то время как GEM-IB вводили в 1/10 от молярной дозы свободного GEM. Данная инновационная терапия может быть предусмотрены для пациентов с OS в композициях, комбинациях и способах, предусмотренных в данном документе.
[0057] Это подтверждалось как одним лишь измерением максимального диаметра опухоли (данные не показаны), так и оценкой объема опухоли (Фиг. 3). Примечательно, что комбинация, целенаправленно воздействующая на костную ткань, не уступала эффективности, наблюдаемой в случае свободных средств, несмотря на то, что молярный эквивалент фрагмента GEM снижали в 10 раз по сравнению с конъюгатом.
[0058] Анализ выживаемости Каплана-Мейера мышей до умерщвления вследствие большой размера опухоли дополнительно продемонстрировал повышенную выживаемость в случае использования комбинации GEM-IB и DTX (Фиг. 4). Значительное снижение опухолевого роста, проявляемое конъюгатом GEM-IB, в комбинации с DTX, демонстрировало повышенную эффективность целевого химиотерапевтического средства и синергическое действие с DTX.
Выводы
[0059] Данные результаты показали перспективные противоопухолевые и связанные с сохранением костной ткани эффекты in vivo целевой обработки GEM-IB в комбинации с DTX, согласующиеся с синергией GEM и DTX, наблюдаемой in vitro. Мышиная модель OS обеспечивала систему исследования лекарственных средств в случае опухолей в ортотопическом положении и способность подтверждать опухоли с помощью визуализации in vivo.
[0060] Обработка мышей IB в отдельности или в конъюгате GEM-IB характеризовалась возможной нефротоксичностью при более высоких уровнях, однако хорошо переносилась при более низких дозах. Затем мышей обрабатывали GEM-IB, GEM-IB с DTX или отдельными средствами GEM, DTX или IB. Мыши, обработанные GEM-IB + DTX, характеризовались максимальным снижением опухолевого роста. Это было показано, как при измерении опухоли, так и по повышению времени выживания до необходимого умерщвления. Исследования эффективности у мышей продемонстрировали снижение опухолевого роста при введении конъюгата гемцитабина с ибандронатом, как показано на Фиг. 2, в дозах, находящихся в диапазоне в >100 раз больше (0,1-14 мг/кг) при введении с доцетакселем при 15 мг/кг. Исследования на клетках продемонстрировали, что данная комбинация обеспечивала активности, связанные с уничтожением раковых клеток остеосаркомы, с доцетакселом, находящиеся в диапазоне в 10000 раз больше (0,01-1000 микромоль), если гемцитабин присутствовал в концентрации 0,5-1 нM. В совокупности эти исследования указывали на способность получать эффективные соотношения лекарственных средств в костном компартменте, что является более эффективным, чем эффективность, возможная в случае отсутствия целенаправленного воздействия на костную ткань. Данные свидетельствовали, что дозирование GEM-IB в более 100-кратном диапазоне обеспечивало положительный эффект в присутствии доцетаксела. Данные на основе исследования клеток остеосаркомы свидетельствовали о том, что диапазон доз доцетаксела может охватывать очень широкий диапазон порядка 10000. Таким образом, обобщение данных, полученных при исследовании клеток и мышей, с целью лечения млекопитающего с остеосаркомой предусматривает дозирование GEM-IB в диапазоне 0,02-14 мг/кг с доцетакселом, вводимом в дозе 1,5 микрограмм/кг-15 миллиграмм/кг).
Пример 2
[0061] Примером возможного использования in vivo является демонстрация неантагонистической эффективности Xofigo в комбинации с Gem-Iband (конъюгат гемцитабин-ибандронат) в модели ксенотрансплантации остеосаркомы (OS) у мыши. Данный пример прогнозировали на основании отчетов о способности гемцитабина радиосенсибилизровать клетки. См. Фиг. 5.
[0062] У мышей, которым ортотопически вводили клетки KRIB, будут развиваться радиографические доказательства литических/бластных поражений вследствие OS и макроскопические метастазы в легких в течение 4 недель после ортотопической инъекции (Berlin, O., et al., Cancer Research (1993) 53, 4890-4895). Клетки KRIB стабильно трансфицировали, способствуя конститутивной экспрессии люциферазы; 2 x 104 клеток в 10 мкл будут вводить в медуллярную полость большеберцовой кости 6-8-недельным самцам бестимусных мышей. Следующие обработки начнут через 7 дней после инокуляции и продолжат в течение 5 недель:
• 20 мг/кг гемцитабина два раза в неделю.
• SOC Xofigo один раз в месяц.
• Gem-Iband в молярном эквиваленте 20 мг/кг гемцитабина два раза в неделю.
• 20 мг/кг гемцитабина два раза в неделю в дополнение к Xofigo один раз в месяц.
• Gem-Iband в молярном эквиваленте 20 мг/кг гемцитабина два раза в неделю в дополнение к Xofigo один раз в месяц.
• Обработка имитационным контролем.
1. Способ получения фиксированного неантагонистического молярного соотношения лекарственных средств в костном окружении и вокруг него в течение необходимых периодов времени, предусматривающий введение субъекту, имеющему костное заболевание, вызванное раком, или первичный рак костей, (i) фармацевтической композиции, содержащей терапевтическое средство, целенаправленно воздействующее на костную ткань, GEM-IB
в комбинации с (ii) доцетакселом.
2. Способ по п. 1, где терапевтическое средство, целенаправленно воздействующее на костную ткань, и доцетаксел вводят в клинически известном соотношении.
3. Способ по п. 1, где GEM-IB вводят в дозе, находящейся в диапазоне от 0,02 до 14 мг/кг, а доцетаксел вводят в дозе, находящейся в диапазоне от 1,5 мкг/кг до 15 мг/кг.
4. Способ по п. 1, где субъект имеет костное заболевание, вызванное раком.
5. Способ по п. 1, где субъект имеет первичный рак костей.
6. Способ по п. 1, где первичный рак костей представляет собой остеосаркому.
7. Способ по п. 1, где у субъекта возникает боль в костях, вызванная раком.
8. Способ по п. 1, где молярное соотношение получают из исследований на клетках или на животных или получают исходя из известной аддитивной или синергической активности этих двух терапевтических средств.
9. Способ по п. 1 или 8, где доцетаксел вводят за 48 часов включительно перед введением терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань.
10. Способ по п. 1 или 8, где доцетаксел вводят через 48 часов включительно после терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань.
11. Способ по п. 1 или 8, где доцетаксел вводят во время введения терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань.
12. Способ по п. 1 или 8, где доцетаксел вводят в количестве от 1/100 до его стандартной дозы включительно, в то время как введение терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, происходит в его стандартной дозе.
13. Способ по п. 1 или 8, где доцетаксел вводят в его стандартной дозе, в то время как введение терапевтического средства, целенаправленно воздействующего на костную ткань, происходит в количестве от 1/100 до его стандартной дозы включительно.
14. Способ по п. 1 или 8, где доцетаксел вводят в количестве от 1/100 до его стандартной дозы включительно, в то время как терапевтическое средство, целенаправленно воздействующее на костную ткань, вводят в количестве от 1/100 до его стандартной дозы включительно.
