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专利名称:使用抗egfr抗体和抗激素剂的联合疗法的制作方法
技术领域:
本发明涉及用于肿瘤和肿瘤转移,特别是乳腺和前列腺肿瘤治疗的联合疗法,此疗法包括施用抗EGFR(Her1)抗体和抗激素剂,以及任选地细胞毒性剂/化疗剂。本方法和含有所述药剂的药物组合物可导致各单个治疗剂对肿瘤细胞增殖的抑制效果的协同增加,得到比单组份单独使用时更有效的治疗效果。
背景技术:
酪氨酸激酶是一类酶,它催化腺苷三磷酸的末端磷酸向蛋白质底物中的酪氨酸残基转移。据信通过酪氨酸激酶的底物磷酸化,酪氨酸激酶在许多细胞功能的信号传导中起关键作用。虽然信号传导的确切机理仍不清楚,但是酪氨酸激酶在细胞增殖,癌发生和细胞分化中显示出是重要的起作用因子。
酪氨酸激酶可分为受体型和非受体型。受体型和非受体型两种酪氨酸激酶都参与细胞信号途径,这些途径可导致许多病理状况,包括癌症,牛皮癣和超免疫反应。许多酪氨酸激酶既参与细胞生长也参与血管生成。
非受体型酪氨酸激酶也由许多亚族组成,包括Src,Frk,Btk,
Csk,Abl,Zap70,Fes/Fps,Fak,Jak,Ack和LIMK。这些亚族的每一个还可再分成不同的受体。利用,Src亚族是最大的亚族之一,它包括Src,Yes,Fyn,Lyn,Lck,Blk,Hck,Fgr和Yrk。Src亚族中的酶与肿瘤形成有关。对非受体型酪氨酸激酶的更详细的讨论,参见BolenOncogene,82025-2031(1993)。
受体型酪氨酸激酶包括细胞外,跨膜和细胞内部分,而非受体型酪氨酸激酶完全是细胞内的。受体连接的酪氨酸激酶是跨膜蛋白,它包含细胞外配体结合域,跨膜序列,以及胞质酪氨酸激酶功能域。受体型酪氨酸激酶由大量具有不同生物活性的跨膜受体组成。事实上,已经鉴定出了不同亚家族的受体型酪氨酸激酶。涉及的酪氨酸激酶包括成纤维细胞生长因子(FGF)受体,ErbB主要类型家族中的表皮生长因子(EGF)受体和血小板衍生生长因子(PDGF)受体。还涉及神经生长因子(NGF)受体,脑衍生的神经营养因子(BDNF)受体,以及神经营养蛋白-3(NT-3)受体和神经营养蛋白-4(NT-4)受体。
一个受体型酪氨酸激酶亚家族,被命名为HER或ErbB亚家族,由EGFR(ErbB1),HER2(ErbB2或p185neu),HER3(ErbB3)和HER4(ErbB4或tyro2)组成。此亚家族受体的配体包括表皮生长因子(EGF),TGF-a,双调蛋白(amphiregulin),HB-EGF,β-细胞调节素(betacellulin)和heregulin。PDGF亚家族包括由激酶插入域受体(KDR)组成的FLK家族。
EGFR,由erbB1基因编码,它与人类恶性肿瘤因果相关。特别是,在乳腺,膀胱,肺,头,颈和胃部癌症以及成胶质细胞瘤中已经观察到EGFR的表达增强。EGFR受体表达的增强通常伴随有同一肿瘤细胞中EGFR配体-即转化生长因子α(TGF-α)的产生增加,从而经自分泌刺激途径引起受体激活(Baselga和Mendelsohn,-154(1994))。EGF是一种分子量为170,000的跨膜糖蛋白,并发现它存在于许多上皮细胞类型上。它可以被至少三种配体-EGF,TGF-α(转化生长因子α)和双调蛋白激活。经证明表皮生长因子(EGF)和转化生长因子α(TGF-α)都能与EGF受体结合进而引起细胞增殖和肿瘤生长。这些生长因子不能与HER2结合(UlrichandSchlesinger,1990,Cell61,203)。与借助自身二聚化性质诱导受体二聚化的几个生长因子家族(如PDGF)不同,单体生长因子如EGF具有2个受体结合位点,因此,它可以交联两个邻近的EGF受体(Lemmon等,1997,,281)。受体二聚化对激活生长因子受体的内在催化活性以及对生长因子受体的自磷酸化是必需的。应当指出的是受体蛋白酪氨酸激酶(PTK)既能进行同二聚化,也能进行异二聚化。
已经证明抗EGF受体的抗体在阻断EGF和TGF-α与受体结合的时候,显示出对肿瘤细胞增殖的抑制。考虑到这些发现,已经研制出很多小鼠和大鼠单克隆抗EGF受体抗体,并在体内和体外检测了它们对肿瘤细胞生长进行抑制的能力
(Modjtahedi和Dean,1994,,277)。人源化单克隆抗体425(hMAb425,US5,558,864;EP0531472)和嵌合型单克隆抗体225(cMAb225,US4,943,533和EP0359282)都是针对EGF受体的,而且在临床试验中均显示有效。已经证明C225抗体可在体外抑制由EGF介导的肿瘤细胞生长,以及在裸鼠体内抑制人肿瘤的形成。而且,最重要的是,该抗体在异种移植小鼠模型中还显示出可与某些化疗剂(即阿霉素(doxorubicin,adriamycin),紫杉醇和顺***氨铂)协同作用根除人肿瘤。Ye等(1999,Oncogene18,731)报道通过联合应用cMAb225和针对HER2受体的人源化MAb4D5对人卵巢癌细胞进行了成功地治疗。
ErbB家族的第二个成员-HER2(ErbB2或p185neu),它最初被鉴定为来自经化学处理的大鼠的成神经细胞瘤的转化基因产物。neu原癌基因的激活形式是由编码蛋白的跨膜区中的点突变(缬氨酸变成谷氨酸)产生的。可在乳腺和卵巢癌症中观察到neu人同系物的扩增,其与预后不良有关(Slamon等,Science,235177-182(1987);Slamon等,Science,244707-712(1989);US4,968,603)。ErbB2(HER2)的分子量为大约185,000,虽然至今对HER2的特异性配体尚未明确确定,但ErbB2(HER2)与EGF受体(HER1)有相当高的同源性。
进一步发现针对HER2受体的抗体4D5使过表达ErbB2的乳腺肿瘤细胞系对
TNFα的细胞毒性效应敏感(US5,677,171)。鼠抗-ErbB2抗体4D5的人源化重组体(huMAb4D5-8,rhuMAbHER2或HERCEPTIN;US5,821,337)在已进行过大量抗癌前期治疗的患有ErbB2-过表达转移性乳腺癌的患者中具有临床活性(Baselga等,-744(1996))。HERCEPTIN在1988年被正式批准上市用于治疗患有转移性乳腺癌-即肿瘤过表达ErbB2蛋白-的患者。
前列腺和乳腺癌症是在男性/女性中诊断出的频率最高癌症,每年全球有几十万以上的人死于这两种癌症。早期的器官局制性前列腺和乳腺癌症通常实施手术或放射性疗法,直到患者死于无关原因。癌如乳腺癌,结肠癌和腺癌的特征是快速细胞分裂。因此,这类癌症适于用能抑制快速细胞分裂的化疗剂进行治疗。相反,前列腺癌不具有快速细胞分裂的特点。因此,常规化疗剂一般对前列腺癌的疗效低。前列腺癌通常对激素的处理敏感。目前批准的前列腺癌治疗方法包括外科阉割,化学阉割,或外科的和化学阉割的组合方法。
睾丸是主要产生睾***的器官,它的切除使循环雄激素的水平减少,达到正常水平的5%以下。雄激素水平的减少可抑制前列腺肿瘤的生长。虽然外科阉割的抗肿瘤作用是直接的,但是这种抗肿瘤作用也是暂时性的。外科阉割经常会导致雄激素非依赖性的前列腺肿瘤细胞的克隆选择。这样就会导致前列腺肿瘤的重新生长,且此前列腺肿瘤可以无需睾***或
DHT的刺激进行增殖(Isaacsetal.(1981)-5075;Crawfordetal.(1989)-424)。作为初期治疗,化学阉割(亦称内科阉割)常替代外科阉割。
前列腺和乳腺癌共有一个独特特征,这个特征是大多数前列腺和乳腺癌受类固醇性激素的刺激而生长(雌激素和雄激素分别作用于乳腺癌和前列腺癌)。类固醇性激素通过与特异性受体结合发送其刺激信号。雌激素和雄激素受体可在大约75%的乳腺癌细胞和几乎100%的前列腺癌细胞上找到,并且这两种受体是核激素受体超家族的成员,该受体超家族包括类固醇激素、甲状腺激素、亲脂性维生素如维生素A和D的受体以及孤儿受体(即,结构与其它超家族成员的结构相符但尚未鉴定到配体的受体)(Evans(1988)Science240889-895)。这些受体通过与靶基因启动子中的特异性DNA序列相互作用来调节基因表达(Glass(1994)-407)。
核受体可分成两个亚族甲状腺/视黄酸/维生素D受体(TRV)家族和类固醇受体(Rs)家族。类固醇激素受体以配体依赖性的形式与它们各自的HRE结合,而一些受体如甲状腺激素受体(T3R)和视黄酸受体(RAR/RXR)以配体非依赖性的形式与它们的效应元件结合。类固醇受体在正常健康状态和一系列疾病状态
——包括癌症、炎症、内分泌失调和口服避孕中起作用。由内分泌腺体产生的天然类固醇激素与靶器官中的类固醇激素受体结合。
天然类固醇激素包括雌激素,黄体***,雄激素,糖皮质激素和盐皮质激素。这些激素被定义为激动剂,激素-受体复合物能通过提高或降低转录速率来调节特异性基因转录。
类固醇激动剂在许多组织中具有多效生理活性。例如,雌二醇和黄体***可在肾脏,卵巢,子宫颈,子宫,骨骼,皮肤,乳腺,心脏,垂体和脑中调节基因转录。类固醇受体亚族的激素被用于治疗许多失调病症,并且在健康人群中用于口服避孕和激素替代疗法等等。
从医学的角度常常可能期望阻断类固醇激素激动剂的活性。为此,研究人员已经合成了类固醇受体拮抗剂,它们可作为阻止癌症扩展或阻断异常生长的试剂用于乳腺、子宫内膜和前列腺癌的治疗以及用作避孕药。这些拮抗剂也是类固醇受体的配体,但是一般情况下,它们所具有的作用和激动剂产生的作用相对立。
类固醇受体拮抗剂的活性很复杂。它们通常具有激动剂/拮抗剂的双重作用。例如,一个拮抗剂可能部分地具有激动剂的生物活性;这样,该拮抗剂可以阻断激动剂的活性,结果实质上减小激动剂的活性。拮抗剂还可能在一种组织(如,乳腺)中具有所需要的拮抗剂作用,而在另一种组织(如,子宫
)中具有激动剂的作用。拮抗剂的激动剂作用可能是也可能不是不期望的副作用。同样,在癌症的治疗中,拮抗剂配体最初可能具有所需要的对肿瘤的抑制作用,但是随着时间变化,配体转向类似激动剂的作用,这将使癌症重新继续生长。一个典型实例是LHRH(促黄体生成素释放激素)。给个体一次施用较高剂量的LHRH活性化合物能刺激激素的产生(激动剂作用),而连续小剂量的此化合物却充当拮抗剂抑制激素的释放作用。
血管生成也称作新血管发生,它是涉及到新生血管向组织内生长的组织血管化过程。这个过程由内皮细胞和平滑肌细胞的浸润介导。这个过程据信可以按照下面3个路径中的任何一个进行(1)从已经存在的血管中分生出血管;(2)由前体细胞开始血管的从头发育(血管发生);或(3)已经存在的小血管扩增直径(Blood等,1990,,89)。已知血管内皮细胞至少含有5种RGD依赖性整合蛋白,其中包括玻连蛋白受体(αvβ3或αvβ5)、胶原蛋白I型和IV型受体、层粘连蛋白受体、纤连蛋白/层粘连蛋白/胶原蛋白受体和纤连蛋白受体(Davis等,1993,,206)。已知平滑肌细胞含有至少6种RGD依赖性整合蛋白,其中包括有αvβ3和αvβ5。
虽然血管生成是新生期生长中的一个重要过程,但它在伤口愈合和大量临床重要疾病—包括组织炎症,关节炎,牛皮癣,癌症,糖尿病,视网膜病,黄斑变性和其它新血管眼病的病理中同样重要。这些伴有血管生成的临床病症称为生血管疾病
(Folkman等,1987,Science235,442)。
利用免疫特异性针对各种整合蛋白α或β亚基的单克隆抗体在体外抑制细胞粘连,提示玻连蛋白受体αvβ3参与了多种细胞类型(包括微血管上皮细胞)的细胞粘附(Davis等,1993,,206)。
整合蛋白是一类细胞受体,已知这种细胞受体和细胞外基质蛋白结合,并介导细胞-细胞和细胞-细胞外基质间的相互作用,一般这种相互作用被称为细胞粘附事件。整合蛋白受体构成一个蛋白质家族,其共同结构特征是由α亚基和β亚基构成的非共价异二聚体糖蛋白复合物。玻连蛋白受体因其最初被发现的特征是它优先和玻连蛋白结合而得名。现已知玻连蛋白受体代表3种不同的整合蛋白,分别命名为αvβ1,αvβ3和αvβ5。αvβ1与纤连蛋白以及玻连蛋白结合。αvβ3与种类众多的配体结合,其中包括纤维蛋白,纤维蛋白原,层粘连蛋白,血小板反应蛋白,玻连蛋白和冯·维勒布兰德因子。αvβ5和玻连蛋白结合。很明显,有些不同的整合蛋白有不同的生物学功能,但是有些不同的整合蛋白和亚基却有共同的生物学特异性。对于很多整合蛋白,配体中的一个重要的识别位点是精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)三肽序列。RGD在上述所有鉴定到的玻连蛋白受体整合蛋白的配体中都存在。
此RGD识别位点可以用含有RGD序列的线性和环形(多)肽模拟。已知这些RGD肽分别是整合蛋白功能的抑制剂或拮抗剂。然而,很重要的是应当注意到随RGD肽的序列和结构的不同,抑制的特异性可发生改变而靶向特异的整合蛋白。已描述过许多有不同整合蛋白特异性的RGD多肽,见比如,Cheresh,等,1989,Cell58,945,Aumailley等,1991,,50,以及数目众多的专利申请和专利(如美国专利4,517,686、4,578,079、4,589,881、4,614,517、4,661,111、4,792,525;EP0770622)。
新血管发生或血管生成在恶性疾病的发展中起关键作用,并已在血管生成抑制剂研发上引起了极大的兴趣。(实例可参见Holmgren等,1995,NatureMedicine1,149;Folkman,1995,NatureMedicine1,27;O′Reilly等,1994,Cell79,315)。已知用αvβ3整合蛋白拮抗剂抑制血管生成可以用于通过减少对实体肿瘤的血液供给而抑制实体肿瘤生长的方法中(实例可参见US5,753,230以及US5,766,591,其中描述了可与αvβ3受体结合并抑制血管生成的αvβ3拮抗剂-如αvβ3的合成多肽,单克隆抗体和模拟物-的使用)。在WO97/45447中公开了用玻连蛋白受体αvβ5的拮抗剂抑制αvβ5介导的组织血管生成的方法和组合物。
血管生成的特征是内皮细胞的浸润、迁移和增殖,这些过程依赖于细胞与细胞外基质成分之间的相互作用。从这一点上讲,整合蛋白细胞