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JP7265985B2 - Egfrまたはher2のエクソン20変異を有するがん細胞に対する抗腫瘍活性を有する化合物 - Google Patents

Egfrまたはher2のエクソン20変異を有するがん細胞に対する抗腫瘍活性を有する化合物 Download PDF

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Description

本出願は、2016年11月17日に出願された米国仮特許出願第62/423,732号、2016年11月29日に出願された米国仮出願第62/427,692号、および2017年10月16日に出願された米国仮出願第62/572,716号の優先権を主張するものであり、その各々の全体的内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
「UTFCP1306WO.txt」という名称のファイル中に収容され、4KB(Microsoft Windowsにより計算された場合)であり、2017年11月17日に作成された配列表は、本明細書と共に、電子的に提出されており、参照により本明細書に組み込まれる。
背景
本発明は、the National Institutes of Healthにより授与された認可番号CA190628の下、政府支援の下で行われた。政府は、本発明の一定の権利を有する。
1.本発明の分野
本発明は、全体として分子生物学および医学の分野に関する。より具体的には、本発明は、EGFRおよび/またはHER2のエクソン20の変異(例えば、挿入変異)を有する患者を治療する方法に関する。
2.関連技術の説明
約10~15%のNSCLCは、活性化EGFR変異を有する。「古典的な」感受性変異(L858Rおよびエクソン19欠失)を有する腫瘍を有するこれらの患者の大部分について、ゲフィチニブおよびエルロチニブなどのTKIは、劇的な臨床的利益をもたらし、化学療法単独と比較して、その約70%が、客観的応答(OR)を経験し、無増悪生存(PFS)が改善され、生活の質が改善された(Maemondoら、2010)。しかし、約10~12%のEGFR変異NSCLC腫瘍は、EGFRのエクソン20内にインフレーム挿入を有し(Arcilaら、2012)、一般的に、EGFR TKIに耐性がある。加えて、NSCLCのHER2変異の90%は、エクソン20変異である(Mazieresら、2013)。さらに、EGFRおよびHER2のエクソン20変異は、NSCLC患者の約4%を構成する。アファチニブで処置したHER2マウスモデルにおいてある前臨床活性が観察されている(Pereraら、2009)が、これまでのデータは、HER2の利用可能なTKI(アファチニブ、ラパチニブ、ネラチニブ、ダコミチニブ)は、HER2変異腫瘍を有する患者において、限定的な活性を有することを示しており、多くの研究では40%を下回るOR率が報告されている(Kosakaら、2017)。
EGFRおよびHER2のエクソン20は、2つの主要な領域、cヘリックス(EGFRの762~766番目の残基およびHER2の770~774番目の残基)およびcヘリックスの後のループ(EGFRの767~774番目の残基およびHER2の775~783番目の残基)を含む。EGFRエクソン20挿入D770insNPGの結晶学は、764番目の残基の後の挿入において第一世代TKIに対する耐性を誘導する、安定化した、かつうね状の活性型立体構造を明らかにした。しかし、EGFR A763insFQEAのモデリングは、764番目の残基の前の挿入は、この効果を示さず、薬物耐性を誘導しないことを実証した(Yasudaら、2013)。さらに、挿入がcヘリックスの後のループ中にある(EGFR H773insNPH)EGFRエクソン20が引き起こすNSCLCの患者に由来する異種移植片(PDX)モデルにおいて、第3世代EGFR TKIであるオシメルチニブ(AZD9291)およびロシレチニブ(CO-1696)は、最小限の活性を有することが見出された(Yangら、2016)。稀なEGFRおよびHER2のエクソン20変異の最近の研究において、著者らは、ダコミチニブおよびアファチニブなどの共有結合性キナゾリン系第2世代阻害剤に対する異種応答を見出した;しかし、より一般的なエクソン20挿入変異体を標的とするのに必要な濃度は、臨床的に達成可能な濃度を超えていた(Kosakaら、2017)。したがって、EGFRおよびHER2中にエクソン20変異(特に、挿入変異)を有するNSCLC腫瘍の先天的な薬物耐性を克服するための新規療法を同定することには、重大な臨床的必要性がある。
概要
本開示は、エクソン20挿入変異などのEGFRおよび/またはHER2のエクソン20変異を有する患者においてがんを治療するための方法および組成物を提供する。一実施形態では、対象においてがんを治療する方法であって、該対象に有効量のポジオチニブを投与することを含み、該対象が1つ以上のEGFRエクソン20変異(例えば、1つ以上のEGFRエクソン20挿入変異)を有すると判定されている、方法が提供される。特定の態様では、対象はヒトである。
特定の態様では、1つ以上のEGFRエクソン20変異は、アミノ酸763~778の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失をさらに含む。いくつかの態様では、対象は、2、3、または4個のEGFRエクソン20変異を有すると判定されている。いくつかの態様では、1つ以上のEGFRエクソン20変異は、A763、A767、S768、V769、D770、N771、P772、およびH773からなる群より選択される1つ以上の残基にある。特定の態様では、対象は、C797残基においてEGFR変異を有さないと判定されている。いくつかの態様では、1つ以上のエクソン20変異は、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される。
特定の態様では、対象は、対象由来のゲノム試料を分析することにより、EGFRエクソン20変異(例えば、挿入変異)を有すると判定されている。いくつかの態様では、ゲノム試料は、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される。特定の態様では、EGFRエクソン20変異の存在は、核酸配列決定(例えば、腫瘍組織または血漿由来循環フリーDNAのDNA配列決定)またはPCR分析により判定される。
特定の態様では、本方法は、さらなる抗がん療法を施すことをさらに含む。いくつかの態様では、抗がん療法は、化学療法、放射線療法、遺伝子療法、手術、ホルモン療法、抗血管新生療法、または免疫療法である。特定の態様では、ポジオチニブおよび/または抗がん療法は、静脈内、皮下、骨内、経口、経皮、持続型放出にて、制御型放出にて、遅延型放出にて、坐剤として、または舌下に、投与される。いくつかの態様では、ポジオチニブを投与することおよび/または抗がん療法を施すことは、局所、局部、または全身投与を含む。特定の態様では、ポジオチニブおよび/または抗がん療法は、2回以上、例えば、毎日、1日おきに、または毎週、投与される。
いくつかの態様では、がんは、口腔がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、呼吸器がん、泌尿生殖器がん、消化器がん、中枢もしくは末梢神経系組織のがん、内分泌もしくは神経内分泌がんまたは造血系のがん、神経膠腫、肉腫、がん腫、リンパ腫、黒色腫、線維腫、髄膜腫、脳がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、腎臓がん、胆道がん、褐色細胞腫、膵島細胞がん、リー・フラウメニ腫瘍、甲状腺がん、副甲状腺がん、下垂体腫瘍、副腎腫瘍、骨肉腫、多発性神経内分泌腫瘍I型およびII型、乳がん、肺がん、頭頸部がん、前立腺がん、食道がん、気管がん、肝臓がん、膀胱がん、胃がん、膵臓がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頸がん、精巣がん、結腸がん、直腸がん、または皮膚がんである。特定の態様では、がんは、非小細胞肺がんである。
別の実施形態では、1つ以上のEGFRエクソン20変異、例えば、1つ以上のEGFRエクソン20挿入変異を有すると判定された患者のための、ポジオチニブを含む薬学的組成物が提供される。特定の態様では、1つ以上のEGFRエクソン20変異は、アミノ酸763~778の間の3~18個のヌクレオチドの点変異、挿入、および/または欠失を含む。特定の態様では、対象は、2、3、または4個のEGFRエクソン20変異を有すると判定されている。
いくつかの態様では、1つ以上のEGFRエクソン20挿入変異は、A763、A767、S768、V769、D770、N771、P772、およびH773からなる群より選択される1つ以上の残基にある。特定の態様では、対象は、C797残基においてEGFR変異を有さないと判定されている。特定の態様では、1つ以上のエクソン20変異は、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される。いくつかの態様では、患者は、抗がん療法によって治療されている。
さらなる別の実施形態では、がんを有する対象におけるポジオチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対する応答性を予測する方法であって、患者から得られたゲノム試料におけるEGFRエクソン20変異(例えば、EGFRエクソン20挿入変異)を検出することを含み、試料がEGFRエクソン20変異の存在について陽性である場合に、患者はポジオチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対して好ましい応答性を有すると予測される、方法が提供される。いくつかの態様では、ゲノム試料は、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される。特定の態様では、EGFRエクソン20変異の存在は、核酸配列決定またはPCR分析により判定される。特定の態様では、EGFRエクソン20変異は、アミノ酸763~778の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失をさらに含む。いくつかの態様では、EGFRエクソン20変異は、A763、H773、A767、S768、V769、D770、N771、および/またはD773残基にある。いくつかの態様では、EGFRエクソン20変異は、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される。特定の態様では、ポジオチニブ阻害剤単独または抗がん療法との組み合わせに対する好ましい応答性は、腫瘍の大きさもしくは腫瘍量の減少、腫瘍成長の阻害、腫瘍関連疼痛の軽減、がん関連病態の軽減、がん関連症状の軽減、がんの非進行、無病期間の延長、進行までの期間の延長、寛解の誘導、転移の減少、または患者の生存性の向上を含む。さらなる態様では、好ましい応答性を有すると予測された患者は、ポジオチニブを単独でまたは第2の抗がん療法と組み合わせて投与される。
さらなる一実施形態は、患者においてがんを治療する方法であって、有効量のポジオチニブまたはアファチニブを対象に投与することを含み、該対象が、A775insV G776C、A775insYVMA、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択される1つ以上のHER2エクソン20変異を有すると判定されている、方法を提供する。いくつかの態様では、1つ以上のHER2エクソン20変異は、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失をさらに含む。いくつかの態様では、1つ以上のHER2エクソン20変異は、A775、G776、S779、および/またはP780残基にある。特定の態様では、対象はヒトである。
いくつかの態様では、本方法は、mTOR阻害剤の投与をさらに含む。特定の態様では、mTOR阻害剤は、ラパマイシン、テムシロリムス、エベロリムス、リダフォロリムス、またはMLN4924である。特定の態様では、mTOR阻害剤は、エベロリムスである。
特定の態様では、ポジオチニブもしくはアファチニブおよび/またはmTOR阻害剤は、静脈内、皮下、骨内、経口、経皮、持続型放出にて、制御型放出にて、遅延型放出にて、坐剤として、または舌下に、投与される。いくつかの態様では、患者は、患者由来のゲノム試料を分析することにより、HER2エクソン20変異を有すると判定されている。特定の態様では、ゲノム試料は、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される。いくつかの態様では、HER2エクソン20変異の存在は、核酸配列決定またはPCR分析により判定される。
さらなる態様では、本方法は、さらなる抗がん療法を施すことをさらに含む。いくつかの態様では、抗がん療法は、化学療法、放射線療法、遺伝子療法、手術、ホルモン療法、抗血管新生療法、または免疫療法である。
いくつかの態様では、がんは、口腔がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、呼吸器がん、泌尿生殖器がん、消化器がん、中枢もしくは末梢神経系組織のがん、内分泌もしくは神経内分泌がんまたは造血系のがん、神経膠腫、肉腫、がん腫、リンパ腫、黒色腫、線維腫、髄膜腫、脳がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、腎臓がん、胆道がん、褐色細胞腫、膵島細胞がん、リー・フラウメニ腫瘍、甲状腺がん、副甲状腺がん、下垂体腫瘍、副腎腫瘍、骨肉腫、多発性神経内分泌腫瘍I型およびII型、乳がん、肺がん、頭頸部がん、前立腺がん、食道がん、気管がん、肝臓がん、膀胱がん、胃がん、膵臓がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頸がん、精巣がん、結腸がん、直腸がん、または皮膚がんである。特定の態様では、がんは、非小細胞肺がんである。
別の実施形態では、A775insV G776C、A775insYVMA、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択される1つ以上のHER2エクソン20変異を有すると判定された患者のための、ポジオチニブまたはアファチニブを含む薬学的組成物が提供される。いくつかの態様では、HER2エクソン20変異は、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失をさらに含む。いくつかの態様では、HER2エクソン20変異は、A775、G776、S779、および/またはP780残基にある。いくつかの態様では、患者は、抗がん療法によって治療されている。
さらなる別の実施形態では、がんを有する患者におけるポジオチニブもしくはアファチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対する応答性を予測する方法であって、患者から得られたゲノム試料におけるA775insV G776C、A775insYVMA、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択されるHER2エクソン20変異(例えば、HER2エクソン20挿入変異)を検出することを含み、試料がHER2エクソン20変異の存在について陽性である場合に、患者はポジオチニブもしくはアファチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対して好ましい応答性を有すると予測される、方法が提供される。いくつかの態様では、HER2エクソン20変異は、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失をさらに含む。特定の態様では、HER2エクソン20変異は、A775、G776、S779、および/またはP780残基にある。
いくつかの態様では、ゲノム試料は、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される。特定の態様では、HER2エクソン20変異の存在は、核酸配列決定またはPCR分析により判定される。特定の態様では、抗がん療法は、mTOR阻害剤である。いくつかの態様では、ポジオチニブもしくはアファチニブ阻害剤単独または抗がん療法との組み合わせに対する好ましい応答性は、腫瘍の大きさもしくは腫瘍量の減少、腫瘍成長の阻害、腫瘍関連疼痛の軽減、がん関連病態の軽減、がん関連症状の軽減、がんの非進行、無病期間の延長、進行までの期間の延長、寛解の誘導、転移の減少、または患者の生存性の向上を含む。さらなる態様では、好ましい応答性を有すると予測された患者は、ポジオチニブを単独でまたは第2の抗がん療法と組み合わせて投与される。
本明細書では、ヒトがん細胞から単離された核酸と、ヒトEGFRまたはHER2のコード配列のエクソン20の少なくとも第1の部分を増幅することができるプライマー対と、を含む組成物も提供される。いくつかの態様では、組成物は、配列中に変異が存在する場合にヒトEGFRまたはHERのコード配列のエクソン20の第1の部分に特異的にハイブリダイズすることができる標識されたプローブ分子をさらに含む。特定の態様では、組成物は、熱安定性DNAポリメラーゼをさらに含む。いくつかの態様では、組成物はdNTPをさらに含む。いくつかの態様では、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される変異が存在する場合、標識されたプローブは、ヒトEGFRコード配列のエクソン20の第1の部分にハイブリダイズする。特定の態様では、A775insV G776C、A775insYVMA、G776V、G776C V777insV、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択される変異が存在する場合、標識されたプローブは、ヒトHER2コード配列のエクソン20の第1の部分にハイブリダイズする。
別の実施形態では、変異EGFRタンパク質をコードする単離された核酸であって、該変異タンパク質が、アミノ酸763~778の3~18個のヌクレオチドの点変異、挿入、および/または欠失を含む1つ以上のEGFRエクソン20変異だけ野生型ヒトEGFRと異なる、単離された核酸が提供される。いくつかの態様では、1つ以上のEGFRエクソン20変異は、A763、A767、S768、V769、D770、N771、P772、およびH773からなる群より選択される1つ以上の残基にある。特定の態様では、1つ以上のエクソン20変異は、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される。特定の態様では、核酸は、SEQ ID NO:8、9、10、11、または12の配列を含む。
さらなる別の実施形態では、変異HER2タンパク質をコードする単離された核酸であって、その変異タンパク質が、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失を含む1つ以上のHER2エクソン20変異だけ野生型ヒトHER2と異なる、単離された核酸が提供される。いくつかの態様では、1つ以上のHER2エクソン20変異は、A775、G776、S779、および/またはP780残基にある。特定の態様では、1つ以上のHER2エクソン20変異は、A775insV G776C、A775insYVMA、G776V、G776C V777insV、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択される。特定の態様では、核酸は、SEQ ID NO:14、15、16、17、または18の配列を含む。
[本発明1001]
対象においてがんを治療する方法であって、前記対象に有効量のポジオチニブを投与することを含み、前記対象が1つ以上のEGFRエクソン20変異を有すると判定されている、前記方法。
[本発明1002]
前記1つ以上のEGFRエクソン20変異が、EGFR20挿入変異としてさらに定義される、本発明1001の方法。
[本発明1003]
前記1つ以上のEGFRエクソン20変異が、アミノ酸763~778の間の3~18個のヌクレオチドの点変異、挿入、および/または欠失を含む、本発明1001の方法。
[本発明1004]
前記対象が、2、3、または4個のEGFRエクソン20変異を有すると判定されている、本発明1001の方法。
[本発明1005]
前記1つ以上のEGFRエクソン20変異が、A763、A767、S768、V769、D770、N771、P772、およびH773からなる群より選択される1つ以上の残基にある、本発明1003の方法。
[本発明1006]
前記対象が、C797残基においてEGFR変異を有さないと判定されている、本発明1001の方法。
[本発明1007]
前記1つ以上のエクソン20変異が、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される、本発明1001の方法。
[本発明1008]
前記エクソン20変異が、D770insNPGである、本発明1001の方法。
[本発明1009]
前記対象が、前記患者由来のゲノム試料を分析することにより、EGFRエクソン20変異を有すると判定されている、本発明1001の方法。
[本発明1010]
前記ゲノム試料が、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される、本発明1010の方法。
[本発明1011]
EGFRエクソン20変異の存在が、核酸配列決定またはPCR分析により判定される、本発明1001の方法。
[本発明1012]
さらなる抗がん療法を施すことをさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1013]
前記さらなる抗がん療法が、化学療法、放射線療法、遺伝子療法、手術、ホルモン療法、抗血管新生療法、または免疫療法である、本発明1012の方法。
[本発明1014]
前記ポジオチニブおよび/または抗がん療法が、静脈内、皮下、骨内、経口、経皮、持続型放出にて、制御型放出にて、遅延型放出にて、坐剤として、または舌下に、投与される、本発明1012の方法。
[本発明1015]
前記ポジオチニブを投与することおよび/または抗がん療法を施すことが、局所、局部、または全身投与を含む、本発明1012の方法。
[本発明1016]
前記ポジオチニブおよび/または抗がん療法が、2回以上投与される、本発明1012の方法。
[本発明1017]
前記がんが、口腔がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、呼吸器がん、泌尿生殖器がん、消化器がん、中枢もしくは末梢神経系組織のがん、内分泌もしくは神経内分泌がんまたは造血系のがん、神経膠腫、肉腫、がん腫、リンパ腫、黒色腫、線維腫、髄膜腫、脳がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、腎臓がん、胆道がん、褐色細胞腫、膵島細胞がん、リー・フラウメニ腫瘍、甲状腺がん、副甲状腺がん、下垂体腫瘍、副腎腫瘍、骨肉腫、多発性神経内分泌腫瘍I型およびII型、乳がん、肺がん、頭頸部がん、前立腺がん、食道がん、気管がん、肝臓がん、膀胱がん、胃がん、膵臓がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頸がん、精巣がん、結腸がん、直腸がん、または皮膚がんである、本発明1001の方法。
[本発明1018]
前記がんが、非小細胞肺がんである、本発明1001の方法。
[本発明1019]
前記患者が、ヒトである、本発明1001の方法。
[本発明1020]
1つ以上のEGFRエクソン20変異を有すると判定された対象において使用するための、ポジオチニブを含む薬学的組成物。
[本発明1021]
前記1つ以上のEGFRエクソン20変異が、EGFR20挿入変異としてさらに定義される、本発明1020の組成物。
[本発明1022]
前記1つ以上のEGFRエクソン20変異が、アミノ酸763~778の間の3~18個のヌクレオチドの点変異、挿入、および/または欠失を含む、本発明1020の組成物。
[本発明1023]
前記対象が、2、3、または4個のEGFRエクソン20変異を有すると判定されている、本発明1020の組成物。
[本発明1024]
前記1つ以上のEGFRエクソン20挿入変異が、A763、A767、S768、V769、D770、N771、P772、およびH773からなる群より選択される1つ以上の残基にある、本発明1022の組成物。
[本発明1025]
前記対象が、C797残基においてEGFR変異を有さないと判定されている、本発明1020の組成物。
[本発明1026]
前記1つ以上のエクソン20変異が、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される、本発明1020の組成物。
[本発明1027]
前記対象が、抗がん療法によって治療されている、本発明1020の組成物。
[本発明1028]
がんを有する対象におけるポジオチニブ単独または第2の抗がん療法との組み合わせに対する応答性を予測する方法であって、前記患者から得られたゲノム試料におけるEGFRエクソン20変異を検出することを含み、前記試料が前記EGFRエクソン20変異の存在について陽性である場合に、前記患者は前記ポジオチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対して好ましい応答性を有すると予測される、前記方法。
[本発明1029]
前記EGFRエクソン20変異が、エクソン20挿入変異としてさらに定義される、本発明1028の方法。
[本発明1030]
前記ゲノム試料が、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される、本発明1028の方法。
[本発明1031]
前記EGFRエクソン20変異の存在が、核酸配列決定またはPCR分析により判定される、本発明1028の方法。
[本発明1032]
前記EGFRエクソン20変異が、アミノ酸763~778の間の3~18個のヌクレオチドの点変異、挿入、および/または欠失を含む、本発明1031の方法。
[本発明1033]
前記EGFRエクソン20変異が、A763、H773、A767、S768、V769、D770、N771、および/またはD773残基にある、本発明1032の方法。
[本発明1034]
前記EGFRエクソン20変異が、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される、本発明1028の方法。
[本発明1035]
ポジオチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対する好ましい応答性が、腫瘍の大きさもしくは腫瘍量の減少、腫瘍成長の阻害、腫瘍関連疼痛の軽減、がん関連病態の軽減、がん関連症状の軽減、がんの非進行、無病期間の延長、進行までの期間の延長、寛解の誘導、転移の減少、または患者の生存性の向上を含む、本発明1028の方法。
[本発明1036]
好ましい応答性を有すると予測された前記患者にポジオチニブを単独でまたは第2の抗がん療法と組み合わせて投与することをさらに含む、本発明1028の方法。
[本発明1037]
対象においてがんを治療する方法であって、前記対象に有効量のポジオチニブまたはアファチニブを投与することを含み、前記対象が、A775insV G776C、A775insYVMA、G776V、G776C V777insV、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択される1つ以上のHER2エクソン20変異を有すると判定されている、前記方法。
[本発明1038]
前記1つ以上のHER2エクソン20変異が、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失をさらに含む、本発明1037の方法。
[本発明1039]
前記1つ以上のHER2エクソン20変異が、A775、G776、S779、および/またはP780残基にある、本発明1038の方法。
[本発明1040]
前記HERエクソン20変異が、HER2エクソン20挿入変異としてさらに定義される、本発明1037の方法。
[本発明1041]
前記HERエクソン20挿入変異が、A775insYVMAである、本発明1040の方法。
[本発明1042]
mTOR阻害剤を投与することをさらに含む、本発明1037の方法。
[本発明1043]
前記mTOR阻害剤が、ラパマイシン、テムシロリムス、エベロリムス、リダフォロリムス、またはMLN4924である、本発明1042の方法。
[本発明1044]
前記mTOR阻害剤が、エベロリムスである、本発明1042の方法。
[本発明1045]
前記ポジオチニブもしくはアファチニブおよび/またはmTOR阻害剤が、静脈内、皮下、骨内、経口、経皮、持続型放出にて、制御型放出にて、遅延型放出にて、坐剤として、または舌下に、投与される、本発明1042の方法。
[本発明1046]
前記対象が、前記患者由来のゲノム試料を分析することにより、HER2エクソン20変異を有すると判定されている、本発明1037の方法。
[本発明1047]
前記ゲノム試料が、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される、本発明1046の方法。
[本発明1048]
HER2エクソン20変異の存在が、核酸配列決定またはPCR分析により判定される、本発明1037の方法。
[本発明1049]
さらなる抗がん療法を施すことをさらに含む、本発明1037の方法。
[本発明1050]
前記さらなる抗がん療法が、化学療法、放射線療法、遺伝子療法、手術、ホルモン療法、抗血管新生療法、または免疫療法である、本発明1037の方法。
[本発明1051]
前記がんが、口腔がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、呼吸器がん、泌尿生殖器がん、消化器がん、中枢もしくは末梢神経系組織のがん、内分泌もしくは神経内分泌のがんまたは造血系のがん、神経膠腫、肉腫、がん腫、リンパ腫、黒色腫、線維腫、髄膜腫、脳がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、腎臓がん、胆道がん、褐色細胞腫、膵島細胞がん、リー・フラウメニ腫瘍、甲状腺がん、副甲状腺がん、下垂体腫瘍、副腎腫瘍、骨肉腫、多発性神経内分泌腫瘍I型およびII型、乳がん、肺がん、頭頸部がん、前立腺がん、食道がん、気管がん、肝臓がん、膀胱がん、胃がん、膵臓がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頸がん、精巣がん、結腸がん、直腸がん、または皮膚がんである、本発明1037の方法。
[本発明1052]
前記がんが、非小細胞肺がんである、本発明1037の方法。
[本発明1053]
前記対象が、ヒトである、本発明1037の方法。
[本発明1054]
A775insV G776C、A775insYVMA、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択される1つ以上のHER2エクソン20変異を有すると判定された対象において使用するための、ポジオチニブまたはアファチニブを含む薬学的組成物。
[本発明1055]
前記HER2エクソン20変異が、HER2エクソン20挿入変異としてさらに定義される、本発明1054の組成物。
[本発明1056]
前記HER2エクソン20変異が、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失をさらに含む、本発明1054の組成物。
[本発明1057]
前記1つ以上のHER2エクソン20変異が、A775、G776、S779、および/またはP780残基にある、本発明1056の組成物。
[本発明1058]
前記患者が、抗がん療法によって治療されている、本発明1049の薬学的組成物。
[本発明1059]
がんを有する対象におけるポジオチニブもしくはアファチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対する応答性を予測する方法であって、前記対象から得られたゲノム試料における、A775insV G776C、A775insYVMA、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択されるHER2エクソン20変異を検出することを含み、前記試料が前記HER2エクソン20変異の存在について陽性である場合に、前記患者は前記ポジオチニブもしくはアファチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対して好ましい応答性を有すると予測される、前記方法。
[本発明1060]
前記HER2エクソン20変異が、HER2エクソン20挿入変異としてさらに定義される、本発明1059の方法。
[本発明1061]
前記ゲノム試料が、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される、本発明1059の方法。
[本発明1062]
前記HER2エクソン20変異の存在が、核酸配列決定またはPCR分析により判定される、本発明1059の方法。
[本発明1063]
前記抗がん療法が、mTOR阻害剤である、本発明1059の方法。
[本発明1064]
ポジオチニブもしくはアファチニブ阻害剤単独または抗がん療法との組み合わせに対する好ましい応答性が、腫瘍の大きさもしくは腫瘍量の減少、腫瘍成長の阻害、腫瘍関連疼痛の軽減、がん関連病態の軽減、がん関連症状の軽減、がんの非進行、無病期間の延長、進行までの期間の延長、寛解の誘導、転移の減少、または患者の生存性の向上を含む、本発明1059の方法。
[本発明1065]
好ましい応答性を有すると予測された前記対象にポジオチニブもしくはアファチニブを単独でまたは第2の抗がん療法と組み合わせて投与することをさらに含む、本発明1058の方法。
[本発明1066]
(a)ヒトがん細胞から単離された核酸;および
(b)ヒトEGFRまたはHER2のコード配列のエクソン20の少なくとも第1の部分を増幅することができるプライマー対
を含む、組成物。
[本発明1067]
前記配列中に変異が存在する場合に前記ヒトEGFRまたはHERのコード配列のエクソン20の前記第1の部分に特異的にハイブリダイズすることができる標識されたプローブ分子をさらに含む、本発明1066の組成物。
[本発明1068]
熱安定性DNAポリメラーゼをさらに含む、本発明1066の組成物。
[本発明1069]
dNTPをさらに含む、本発明1066の組成物。
[本発明1070]
A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される変異が存在する場合に、前記標識されたプローブが、前記ヒトEGFRコード配列のエクソン20の前記第1の部分にハイブリダイズする、本発明1067の組成物。
[本発明1071]
A775insV G776C、A775insYVMA、G776V、G776C V777insV、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択される変異が存在する場合に、前記標識されたプローブが、前記ヒトHER2コード配列のエクソン20の前記第1の部分にハイブリダイズする、本発明1067の組成物。
[本発明1072]
変異EGFRタンパク質をコードする単離された核酸であって、前記変異タンパク質が、アミノ酸763~778の間の3~18個のヌクレオチドの点変異、挿入、および/または欠失を含む1つ以上のEGFRエクソン20変異だけ野生型ヒトEGFRと異なる、前記単離された核酸。
[本発明1073]
前記1つ以上のEGFRエクソン20変異が、A763、A767、S768、V769、D770、N771、P772、およびH773からなる群より選択される1つ以上の残基にある、本発明1072の単離された核酸。
[本発明1074]
前記1つ以上のエクソン20変異が、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHからなる群より選択される、本発明1072の単離された核酸。
[本発明1075]
前記核酸が、SEQ ID NO:8、9、10、11、または12の配列を含む、本発明1072の単離された核酸。
[本発明1076]
変異HER2タンパク質をコードする単離された核酸であって、前記変異タンパク質が、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失を含む1つ以上のHER2エクソン20変異だけ野生型ヒトHER2と異なる、前記単離された核酸。
[本発明1077]
前記1つ以上のHER2エクソン20変異が、A775、G776、S779、および/またはP780残基にある、本発明1076の単離された核酸。
[本発明1078]
前記1つ以上のHER2エクソン20変異が、A775insV G776C、A775insYVMA、G776V、G776C V777insV、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、およびP780insGSPからなる群より選択される、本発明1076の単離された核酸。
[本発明1079]
前記核酸が、SEQ ID NO:14、15、16、17、または18の配列を含む、本発明1076の単離された核酸。
本発明の他の目的、特徴、および利点は、以下の詳細な説明から明らかとなるだろう。しかし、本明細書の詳細な説明から、本発明の精神および範囲内での様々な変更および修飾が当業者には明らかとなるので、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すものではあるが、例示のみを目的としていることが理解されるべきである。
以下の図は、本明細書の一部を形成するものであり、本発明の特定の態様をさらに実証するために含まれる。本発明は、本明細書において提示される特定の実施形態の詳細な記載と組み合わせて、これらの図の1つ以上を参照することにより、さらに理解され得る。
図1A~1J:エクソン20挿入変異は、共有結合性および非共有結合性のTKIに対して新たな耐性を誘導する。(図1A)古典的変異およびエクソン20EGFR変異を有する患者の無増悪生存(PFS)は、第一選択療法に対して耐性を示す。エクソン20挿入を有する患者の生存率(%)はより低かった。(図1B)安定なBa/F3モデルにおいて作製されたEGFRおよびHER2エクソン20挿入変異のスキーム。第1、第2、および第3世代TKIを用いて72時間処置された、EGFR(図1C~E)およびHER2(図1F~H)のエクソン20挿入変異体を発現するBa/F3細胞株の細胞生存率の用量反応曲線。(図1C~H)6個の細胞株の平均値±SEMを各濃度についてプロットしている(n=3)。(図1I)EGFR D770insNPGおよびT790Mの3Dモデリング。Pループおよびα-cヘリックスの結合ポケット内へのシフトは、立体障害を引き起こし、AZD9291を結合ポケットから押し出す。(図1J)HER2 A775insYVMAおよびWTの3Dモデリング。Pループおよびα-cヘリックスの結合ポケット内への全体的なシフトは、結合ポケットのサイズの全体的な減少をもたらす。 図2A~2G:ポジオチニブは、EGFRおよびHER2エクソン20挿入変異体を強力に阻害する。ポジオチニブを用いて72時間処置された、EGFR(図2A)およびHER2(図2B)エクソン20挿入変異体を発現するBa/F3細胞株の細胞生存率の用量反応曲線。個々の細胞株それぞれの平均値±SEMを各濃度についてプロットしている(n=3)。(図2C)ポジオチニブ処置の2時間後のBa/F3細胞株におけるp-EGFRおよびp-HER2の阻害がウェスタンブロッティングによって確認される(n=2)。(図2D)Ba/F3 EGFRエクソン20挿入位置とアミノ酸位置との相関性(n=2)。Pearson相関性およびp値を、GraphPad Prismを用いて決定した。ポジオチニブまたはアファチニブを用いて72時間処置した(n=3)、EGFR A767dupASVを発現する患者由来細胞株CUTO14(図2E)およびEGFR N771del insFHを発現するYUL0019(図2F)の細胞生存率の用量反応曲線。(図2G)アファチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ、またはポジオチニブを用いて72時間インキュベーションした後の、Ba/F3 EGFR T790M細胞株のIC50値に対して正規化したEGFR変異Ba/F3細胞のIC50値(n=3)。バーは、代表的な平均値±SEMである。1より大きい値は、T790Mと比較して強力ではない阻害の指標であり、一方、1未満の値は、T790Mと比較して強力な、エクソン20挿入体の阻害の指標である。 図3A~3H:ポジオチニブは、EGFRおよびHER2エクソン20挿入変異マウスモデルにおいて、腫瘍量を減少させる。EGFR D770insNPG(図3A)またはHER2 A775insYVMA(図3B)マウスを毎日、ビヒクル(EGFR n=5およびHER2 n=4)、20mg/kgのアファチニブ(EGFR n=4)、または10mg/kgのポジオチニブ(EGFR n=5およびHER2 n=6)を用いて4週間処置した。MRIにより測定される腫瘍体積変化のWaterfallプロットは、EGFR GEMMおよびHER2 GEMMにおける4週間のポジオチニブによる、それぞれ85%および60%の腫瘍阻害を示す。(図3A~B)両側studentのt検定を用いて、p値を計算した。ポジオチニブ処置の前および処置の4週間後の、EGFR GEMM(図3C)およびHER2 GEMM(図3D)の代表的なMRIイメージは、頑強な腫瘍退縮を示す。10mg/kgのポジオチニブを用いて12週間にわたって1週間に5日間処置された、EGFR D770insNPG(図3E)(n=4)およびHER2 A775insYVMA(図3F)(n=6)の腫瘍体積のプロットは、マウスがポジオチニブ治療に対して継続的に応答することを示す。(図3G)アファチニブまたはポジオチニブで処置されたYUL-0019(EGFR N771delinsFH)細胞。10mg/kgのポジオチニブで処置された細胞は、最も少ない腫瘍体積を有し、5mg/kgのものは、2番目に少ない腫瘍体積を有した。(図3H)EGFR H773insNPH PDXマウスは、ビヒクル対照(n=6)、5mg/kg(n=6)または10mg/kg(n=3)のポジオチニブを用いて処置された。ポジオチニブを用いて処置されたマウスは、腫瘍体積が減少した。Waterfallプロットは、全てのポジオチニブ処置マウスにおいて腫瘍量が85%を上回って減少したこと、9匹のポジオチニブ処置マウスのうちの8匹において、異種移植片が残留塊まで完全に減少したこと、を示す。一元ANOVA分析をTukey試験と組み合わせて用いて、統計的有意性、***、p<0.0001を決定した。 図4A~4C:EGFRおよびHER2エクソン20挿入変異は、活性化変異である。(図4A)EGFRエクソン20挿入を有する個々の患者のWaterfallプロットは、エルロチニブ、ゲフィチニブ、またはアファチニブに対する新たな耐性を示す。患者の変異は、各代表的バーの下に記載されている。(図4B)EGFRエクソン20挿入変異体を発現する安定なBa/F3細胞株は、Ba/F3空ベクター発現細胞またはEGFR WT発現Ba/F3細胞とは異なり、IL-3非依存条件において生存可能であり、これは、EGFRエクソン20挿入が活性化変異であることを示している。(図4C)異なるHER2変異を発現する11種の安定なBa/F3細胞株のIL-3非依存的な増殖は、HER2活性化変異の大多数がHER2のエクソン20内にあることを示している。L755Pは例外であるが、全ての活性化変異は、HER2エクソン20挿入変異であった。(図4B~C)細胞生存率を、Cell Titer Gloアッセイにより測定した。平均値±SEMを、各細胞株についてプロットした(n=3)。 第1、第2、および第3世代TKIを用いて72時間処置された、EGFRエクソン20挿入変異体を発現するBa/F3細胞株の細胞生存率の用量反応曲線。平均値±SEMを、各濃度についてプロットした(n=3)。 第1、第2、および第3世代TKIを用いて72時間処置された、HER2エクソン20挿入変異体を発現する個々のBa/F3細胞株の細胞生存率の用量反応曲線。平均値±SEMを、各濃度についてプロットした(n=3)。 図7A~7D:A763残基より後ろにおけるEGFRおよびHER2エクソン20挿入変異は、第1および第3世代TKIに対して耐性がある。EGFRエクソン20挿入体を有するBa/F3細胞を、1時間血清飢餓状態とし、次いで、表示されている用量の(図7A)エルロチニブまたは(図7C)オシメルチニブを用いて2時間処置した(N=2)。(図7B)エルロチニブ処置および(図7D)オシメルチニブ処置後のp-EGFRおよびp-HER2レベルを、Photoshopを用いて定量化した。値は、Graphpad Prismにてプロットし、バーは、代表的な平均値±SEMである。(N=2)p<0.05(*)、p<0.01(**)またはp<0.001(***)。 図8A~8E:EGFRおよびHER2エクソン20挿入変異体は、インビトロでポジオチニブに感受性がある。(図8A)表示されているBa/F3細胞株におけるポジオチニブ処置の2時間後のp-EGFRおよびp-HER2のウェスタンブロットを、Photoshopを用いて定量化した。値は、Graphpad Prismにてプロットし、バーは、代表的な平均値±SEMである。(N=2)(図8B)表示されている用量のアファチニブまたはポジオチニブの3時間後のCUTO-14患者由来細胞株のウェスタンブロット(N=3)。(図8C)CUTO-14細胞株における、表示されている用量のアファチニブまたはポジオチニブの3時間後のウェスタンブロットからのp-EGFRの定量化。ポジオチニブ処置は、p-EGFRの減少をもたらした。(図8D)Ba/F3細胞株のIC50値対相対的発現の線形回帰プロットは、発現とポジオチニブに対する感受性との間には相関性がないことを実証した(n=2)。(図8E)IC50値対HER2受容体内の変異位置の線形回帰プロットは、HER2変異Ba/F3細胞株において位置とポジオチニブに対する感受性との間には相関性がないことを実証した(n=2)。Pearson相関性およびp値を、Graphpad prismを用いて計算した。p<0.05(*)、p<0.01(**)またはp<0.001(***)。 C797SおよびEMTは、インビトロでのポジオチニブ耐性の2つの異なる機序である。ポジオチニブを用いて72時間処置したEGFR変異Ba/F3細胞株の細胞生存率の用量反応曲線。平均値±SEMを、各濃度についてプロットした(n=3)。 表示されているTKIで処置したMCF10A HER2 G776del insVC細胞株の細胞生存率の用量反応曲線。
例示的な実施形態の説明
上皮増殖因子受容体(EGFR)変異非小細胞肺がん(NSCLC)の活性化変異の大多数は、利用可能なEGFRチロシンキナーゼ阻害剤(TKI)に感受性があるが、EGFRおよびHER2のエクソン20に変化を有するサブセットは、本質的に耐性がある。本研究は、これらのエクソン20変異により誘導される構造変化をモデル化して、効果的な阻害剤を同定するために、インシリコ、インビトロ、およびインビボ試験を利用した。3Dモデリングは、薬物結合ポケットの大きさを制限する(それにより、大きく柔軟性のない阻害剤の結合を強いる)有意な変化を明らかにした。ポジオチニブは、その小さなサイズおよび柔軟性により、これらの立体変化を回避することができ、EGFRまたはHER2エクソン20変異タンパク質の強力かつ相対的に選択的な阻害剤であることが見出された。ポジオチニブはまた、変異エクソン20EGFRまたはHER2 NSCLC患者由来異種移植片(PDX)モデルおよび遺伝子操作されたマウスモデルにおいて強力な活性を有する。故に、これらのデータは、EGFR/HER2エクソン20変異体の強力で臨床的に活性のある阻害剤としてポジオチニブを同定し、これらの挿入により誘導された立体変化を回避し得るキナーゼ阻害剤の分子的特徴を解明する。
したがって、本開示の特定の実施形態は、EGFRおよび/またはHER2のエクソン20変異(例えば、エクソン20挿入)を有するがん患者を治療するための方法を提供する。特に、本方法は、EGFRおよび/またはHERエクソン20挿入変異を有することが同定された患者へのポジオチニブ(HM781-36Bとしても知られている)またはアファチニブの投与を含む。ポジオチニブの大きさおよび柔軟性は、立体障害を克服し、低いナノモル濃度でEGFRおよびHER2エクソン20変異体を阻害する。故に、ポジオチニブまたはアファチニブおよび構造的に同様の阻害剤は、不可逆的第2世代および第3世代TKIに耐性のあるEFGRおよびHER2エクソン20挿入体を標的とするために使用することのできる、強力なEGFRまたはHER2阻害剤である。
I.定義
本明細書において用いられるとき、「a」または「an」は、1つまたは複数を含み得る。本明細書の請求項において用いられるとき、「含む」という語と併せて使用されるとき、「a」または「an」という語は、1つまたは複数を意味し得る。
本開示は代替物のみならびに「および/または」を指す定義を支持しているが、代替物のみを指すかまたは代替物が相互に排他的であると明確に示されていない限り、特許請求の範囲における用語「または」の使用は「および/または」を意味するために使用される。本明細書において用いられるとき、「別の」は、少なくとも第2のもの、またはそれ以上のものを意味し得る。
本明細書を通して、用語「約」は、値を測定するために使用されるデバイス、方法についての誤差の固有の変動量、または研究の対象間に存在する変動量を含む値を示すために使用される。
「治療」または「治療する」は、(1)疾患の病態もしくは総体症状を経験するもしくは示す対象もしくは患者において疾患を阻害すること(例えば、病態および/または総体症状のさらなる進行を阻止すること)、(2)疾患の病態もしくは総体症状を経験するもしくは示す対象もしくは患者において疾患を改善すること(例えば、病態および/または総体症状を後退させること)、および/または(3)疾患の病態もしくは総体症状を経験するもしくは示す対象もしくは患者において任意の測定可能な疾患の減少に作用すること、を含む。例えば、治療は、有効量のポジオチニブまたはアファチニブの投与を含むことができる。
「予防」または「予防する」は、(1)疾患の危険性を有するか、および/または疾患に罹りやすい可能性があるが、まだ疾患の病態もしくは総体症状のいずれかもしくは全てを経験していないもしくは示していない対象もしくは患者において疾患の開始を阻害すること、および/または(2)疾患の危険性を有するか、および/または疾患に罹りやすい可能性があるが、まだ疾患の病態もしくは総体症状のいずれかもしくは全てを経験していないもしくは示していない対象もしくは患者において、疾患の病態もしくは総体症状の開始を遅らせること、を含む。
本明細書において用いられるとき、用語「患者」または「対象」は、生存している哺乳類生物、例えば、ヒト、サル、ウシ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、モルモット、またはそれらの遺伝子組み換え種を指す。特定の実施形態では、患者または対象は、霊長類である。ヒト患者の非限定的な例は、成人、未成年、幼児、および胎児である。
用語「有効な」は、この用語が本明細書および/または請求項で使用されるとき、所望の、期待された、または意図された結果を達成するために十分であることを意味する。化合物を用いて患者もしくは対象を治療するという文脈において使用されるとき、「有効量」、「治療有効量」、または「薬学的有効量」は、化合物の量が、疾患を治療もしくは予防するために対象もしくは患者に投与されたときに、疾患のかかる治療もしくは予防に作用するのに十分な量であることを意味する。
本明細書において用いられるとき、用語「IC50」は、得られた最大応答の50%である、阻害的用量を指す。この定量的測定は、特定の生物学的、生化学的、もしくは化学的プロセス(またはプロセスの構成要素、すなわち、酵素、細胞、細胞受容体、もしくは微生物)を半分阻害するのにどの程度の量の特定の薬物、または他の物質(阻害剤)が必要であるかを示す。
「抗がん」剤は、例えば、がん細胞の殺傷を促進し、がん細胞のアポトーシスを誘導し、がん細胞の増殖速度を低減し、転移の発生率もしくは数を低減し、腫瘍の大きさを縮小し、腫瘍の成長を阻害し、腫瘍もしくはがん細胞への血液供給を削減し、がん細胞もしくは腫瘍に対する免疫応答を促進し、がんの進行を予防もしくは阻害し、またはがんを有する対象の生存期間を延長することにより、対象におけるがん細胞/腫瘍に負の影響を与えることができる。
用語「挿入」または「挿入変異」は、1つ以上のヌクレオチド塩基対のDNA配列中への付加を指す。例えば、EGFRのエクソン20の挿入変異は、アミノ酸767~774の間に、約2~21塩基対で存在し得る。別の例において、HER2エクソン20挿入変異は、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の挿入を含む。例示的なEGFRおよびHERエクソン20挿入変異は、本開示の図1に示される。
「ハイブリダイズする」または「ハイブリダイゼーション」は、核酸の間の結合を指す。ハイブリダイゼーションのための条件は、結合される核酸の配列相同性に応じて様々であり得る。故に、対象の核酸の間の配列相同性が高い場合、ストリンジェント条件が用いられる。配列相同性が低い場合、中程度の条件が用いられる。ハイブリダイゼーション条件がストリンジェントである場合、ハイブリダイゼーション特異性は増大し、ハイブリダイゼーション特異性のこの増大は、非特異的ハイブリダイゼーション産物の産生を減少させる。しかし、中程度のハイブリダイゼーション条件下では、ハイブリダイゼーション特異性は低下し、ハイブリダイゼーション特異性におけるこの低下は、非特異的ハイブリダイゼーション産物の産生を増大させる。
「プローブ」は、少なくとも8個のヌクレオチドの長さであり、かつプローブ中の少なくとも1つの配列と標的領域中の配列との相補性のために標的配列と共にハイブリッド構造を形成するポリヌクレオチドを指す。ポリヌクレオチドは、DNAおよび/またはRNAで構成され得る。プローブは、特定の実施形態では、検出可能に標識される。プローブの大きさは有意に異なり得る。一般的に、プローブは、例えば、少なくとも8~15個のヌクレオチドの長さである。他のプローブは、例えば、少なくとも20、30、または40個のヌクレオチドの長さである。さらなる他のプローブは、幾分かより長く、少なくとも、例えば、50、60、70、80、または90個のヌクレオチドの長さである。プローブはまた、前記範囲内に含まれる任意の長さであり得る。好ましくは、プローブは、ポリメラーゼ連鎖反応中に標的配列のためのプライムとして使用される配列に相補的な配列を含まない。
「オリゴヌクレオチド」または「ポリヌクレオチド」は、非修飾RNAもしくはDNAまたは修飾RNAもしくはDNAであり得る、一本鎖または二本鎖デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドのポリマーを指す。
「修飾リボヌクレオチド」またはデオキシリボヌクレオチドは、核酸において天然塩基の代わりに使用することができる分子を指し、修飾プリンおよびピリミジン、マイナー塩基、コンバーチブルヌクレオシド、プリンおよびピリミジンの構造的アナログ、標識された、誘導体化された、および修飾されたヌクレオシドおよびヌクレオチド、コンジュゲートされたヌクレオシドおよびヌクレオチド、配列修飾、末端修飾、スペーサー修飾、ならびにリボース修飾ヌクレオチド、ホスフォラミダート、ホスホロチオエート、ホスフォナミジト、メチルホスフォナート、メチルホスフォラミジト、メチルホスフォナミジト、5′-β-シアノエチルホスフォラミジト、メチレンホスフォナート、ホスフォロジチオエート、ペプチド核酸、光学不活性および中性ヌクレオチド間結合を含むがこれに限定されない、骨格修飾されたヌクレオチド、を含むが、これらに限定されない。
「バリアント」は、1つ以上のヌクレオチドまたはアミノ酸の交換、欠失、または挿入によりそれぞれの個々の集団における野生型または最も普及している形態とは異なるポリヌクレオチドまたはポリペプチドを指す。変更、欠失または挿入されるヌクレオチドまたはアミノ酸の数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個、またはそれ以上、例えば、25、30、35、40、45、または50個であり得る。
「プライマー」または「プライマー配列」は、核酸合成反応を助長するために標的核酸配列(例えば、増幅されるべきDNA鋳型)にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを指す。プライマーは、DNAオリゴヌクレオチド、RNAオリゴヌクレオチド、またはキメラ配列であり得る。プライマーは、天然、合成、または修飾ヌクレオチドを含み得る。プライマーの長さの上限および下限は共に、経験的に決定される。プライマーの長さの下限は、ハイブリダイゼーション時に核酸増幅反応条件下で標的核酸と共に安定な二本鎖を形成するのに必要とされる最低限の長さである。非常に短いプライマー(通常、3~4個未満のヌクレオチドの長さ)は、かかるハイブリダイゼーション条件下で、熱力学的に安定な二本鎖を標的核酸と共に形成しない。上限は、多くの場合、標的核酸中の予め決定された核酸配列以外の領域において二本鎖形成を有する可能性により決定される。一般的に、好適なプライマーの長さは、約10~約40個のヌクレオチドの長さの範囲である。特定の実施形態では、例えば、プライマーは、10~40、15~30、または10~20個のヌクレオチドの長さであり得る。プライマーは、適切な条件下に置かれたときに、ポリヌクレオチド配列上の合成開始点として作用することができる。
「検出」、「検出可能な」、およびそれらの文法的等価物は、標的核酸配列の存在、および/または量、および/または相同性を決定する方法を指す。いくつかの実施形態では、検出は、標的核酸配列の増幅を生じる。他の実施形態では、標的核酸の配列決定は、標的核酸を「検出する」ことを特徴とすることができる。プローブに結合した標識は、例えば、化学的もしくは物理的手段により検出可能である、当技術分野において周知である多種多様な標識の任意のものを含み得る。プローブに結合させることが可能である標識は、例えば、蛍光および発光材料を含む。
「増幅する」、「増幅」、およびそれらの文法的等価物は、直線的もしくは指数関数的のいずれかで核酸配列を増幅するための広範な技法を含むがこれらに限定されない、鋳型依存的な様式で標的核酸配列の少なくとも一部を複製する任意の方法を指す。増幅工程を実施するための例示的な手段は、リガーゼ連鎖反応(LCR)、リガーゼ検出反応(LDR)、Q-レプリカーゼ増幅が後に続くライゲーション、PCR、プライマー伸長、鎖置換増幅(SDA)、ハイパーブランチ鎖置換増幅、複数置換増幅(MDA)、核酸鎖に基づく増幅(NASBA)、2工程多重増幅、ローリングサークル増幅(RCA)、リコンビナーゼ-ポリメラーゼ増幅(RPA)(TwistDx、Cambridg、UK)、および自立配列複製(3SR)、ならびにそれらの多重バージョンまたは組み合わせ、例えば、OLA/PCR、PCR/OLA、LDR/PCR、PCR/PCR/LDR、PCR/LDR、LCR/PCR、PCR/LCR(複合連鎖反応-CCRとしても知られる)を含むがこれらに限定されないもの、などを含む。かかる技法の説明は、他の場所、Sambrookら、Molecular Cloning、3rd Edition)において見出され得る。
「EGFR」または「上皮増殖因子受容体」または「EGFR」は、チロシンキナーゼ細胞表面受容体を指し、GenBankアクセッションNM_005228.3、NM_201282.1、NM_201283.1、およびNM_201284.1として表示される4つの代替的な転写物のうちの1つによりコードされる。EGFRのバリアントは、エクソン20に挿入を含む。
「HER2」または「ERBB2」は、EGFR/ErbBファミリーのメンバーであり、GenBankアクセッションNM_004448.2として表示される。HER2のバリアントは、エクソン20に挿入を含む。
一般的に本明細書にて使用されるとき、「薬学的に許容される」は、合理的な利益/リスクの比率を伴い、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症を伴うことのない、健全な医学的判断の範疇において、ヒトおよび動物の組織、器官、および/または体液と接触させて使用するのに好適な化合物、材料、組成物、および/または投薬形態を指す。
「薬学的に許容される塩」は、上記のような薬学的に許容され、所望の薬理活性を有する、本発明の化合物の塩を意味する。かかる塩の非限定的な例は、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、およびリン酸などの無機酸を用いて形成された酸付加塩;または1,2-エタンジスルホン酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、3-フェニルプロピオン酸、4,4′-メチレンビス(3-ヒドロキシ-2-エン-1-カルボン酸)、4-メチルビシクロ[2.2.2]オクタ-2-エン-1-カルボン酸、酢酸、脂肪族モノ-およびジカルボン酸、脂肪族硫酸、芳香族硫酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、カンファ-スルホン酸、炭酸、ケイ皮酸、クエン酸、シクロペンタンプロピオン酸、エタンスルホン酸、フマル酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルタミン酸、グリコール酸、ヘプタン酸、ヘキサン酸、ヒドロキシナフトエ酸、乳酸、ラウリル硫酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、ムコン酸、o-(4-ヒドロキシベンゾイル)安息香酸、シュウ酸、p-クロロベンゼンスルホン酸、フェニル-置換アルカン酸、プロピオン酸、p-トルエンスルホン酸、ピルビン酸、サリチル酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、第3級ブチル酢酸、およびトリメチル酢酸などの有機酸を用いて形成された酸付加塩を含む。薬学的に許容される塩は、存在する酸性プロトンが無機または有機塩基と反応可能である場合に形成され得る塩基付加塩も含む。許容される無機塩基は、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アルミニウム、および水酸化カルシウムを含む。許容される有機塩基の非限定的な例は、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、およびN-メチルグルカミンを含む。本発明の任意の塩の一部を形成する特定のアニオンまたはカチオンは、その塩が全体として薬理学的に許容される限りは、危険ではない、ということが認識されるべきである。薬学的に許容される塩ならびにそれらの調製および使用方法のさらなる例は、Handbook of Pharmaceutical Salts:Properties,and Use(P.H.Stahl&C.G.Wermuth eds.、Verlag Helvetica Chimica Acta、2002)において提供される。
II.EGFRおよびHER2のエクソン20変異
本開示の特定の実施形態は、対象が1つ以上のEGFRおよび/またはHER2のエクソン20変異、例えば、挿入変異、特に、図1に示されるような1つ以上の挿入変異を有するかどうかを判定することに関する。対象は、2、3、4個、またはそれ以上のEGFRエクソン20変異および/またはHER2エクソン20変異を有し得る。変異検出方法は、当技術分野において知られており、PCR分析および核酸配列決定、ならびにFISHおよびCGHを含む。特定の態様では、エクソン20変異は、例えば、腫瘍または血漿由来循環フリーDNAのDNA配列決定により検出される。
EGFRエクソン20変異には、アミノ酸763~778の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失が含まれ得る。1つ以上のEGFRエクソン20変異は、A763、A767、S768、V769、D770、N771、P772、およびH773からなる群より選択される1つ以上の残基に位置することができる。
EGFRエクソン20挿入には、H773_V774insH、A767_v769ASV、N771_P772insH、D770_N771insG、H779_V774insH、N771delinsHH、S768_D770dupDVD、A767_V769dupASV、A767_V769dupASV、P772_H773dup、N771_H773dupNPH、S768_D770dupSVD、N771delinsGY、S768_D770delinsSVD、D770_D770delinsGY、A767_V769dupASV、および/またはH773dupが含まれ得る。特定の態様では、エクソン20変異は、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insSVD、D770insNPG、H773insNPH、N771del insGY、N771del insFH、およびN771dupNPHである。
いくつかの態様では、対象は、ポジオチニブなどのTKIに対する耐性をもたらし得るEGFR C797残基における変異を有するか、または発症し得る。故に、特定の態様では、対象は、EGFR C797残基において変異を有さないと判定されている。
HER2エクソン20変異には、アミノ酸770~785の間の3~18個のヌクレオチドの1つ以上の点変異、挿入、および/または欠失が含まれ得る。1つ以上のHER2エクソン20変異は、A775、G776、S779、および/またはP780残基にあり得る。1つ以上のHER2エクソン20変異は、A775insV G776C、A775insYVMA、G776V、G776C V777insV、G776C V777insC、G776del insVV、G776del insVC、および/またはP780insGSPであり得る。
患者試料は、対象における肺がんに由来する核酸を含む、任意の体の組織または液体であり得る。特定の実施形態では、試料は、循環腫瘍細胞または細胞フリーDNAを含む血液試料である。他の実施形態では、試料は、組織、例えば、肺組織であり得る。肺組織は、腫瘍組織に由来することができ、新鮮凍結、またはホルマリン固定、パラフィン包埋(FFPE)されてもよい。特定の実施形態では、肺腫瘍FFPE試料が得られる。
本明細書において記載される方法における使用に好適な試料には、遺伝子材料、例えば、ゲノムDNA(gDNA)が含まれる。ゲノムDNAは典型的に、血液、または口腔粘膜の粘膜スクレーピングなどの生物試料から抽出されるが、尿、腫瘍、もしくは去痰薬を含む他の生物試料から抽出することもできる。試料それ自体は、典型的に、正常または腫瘍組織を含む、対象から取り出された有核細胞(例えば、血液もしくは頬側細胞)または組織を含む。試料を入手し、処理し、分析するための方法および試薬は、当技術分野において周知である。いくつかの実施形態では、試料は、医療機関の協力の下、例えば血液を採取することにより、得られる。いくつかの実施形態では、試料は、医療機関の協力を伴わずに得られ、例えば、試料は、頬側綿棒もしくはブラシを用いて得られる頬側細胞を含む試料、または口腔洗浄液試料のように、非侵襲的に得られる。
いくつかの場合において、生物試料は、DNA単離のために処理することができる。例えば、細胞または組織試料中のDNAは、試料の他の成分から分離することができる。細胞は、当技術分野において周知の技術を用いて、生物試料から回収することができる。例えば、細胞は、細胞試料を遠心分離し、ペレット化した細胞を再懸濁することにより、回収することができる。細胞は、リン酸緩衝食塩水(PBS)などの緩衝液中に再懸濁することができる。細胞懸濁液を遠心分離して、細胞ペレットを得た後、細胞を溶解して、DNA、例えば、gDNAを抽出することができる。例えば、Ausubelら(2003)を参照されたい。試料を濃縮および/または精製して、DNAを単離することができる。あらゆる種類のさらなる処理に供されるものを含む、対象から得られた全ての試料は、対象から得られたものと考えられる。例えば、フェノール抽出を含む、慣例的な方法を用いて、生物試料からゲノムDNAを抽出することができる。あるいは、ゲノムDNAは、QIAamp(登録商標)組織キット(Qiagen、Chatsworth、Calif.)、およびWizard(登録商標)ゲノムDNA精製キット(Promega)などのキットを用いて抽出することができる。試料の源の非限定的な例は、尿、血液、および組織を含む。
本明細書に記載されるようなEGFRまたはHER2のエクソン20変異(例えば、エクソン20挿入変異)の存在または不在は、当技術分野において周知の方法を用いて決定することができる。例えば、ゲル電気泳動、キャピラリ電気泳動、サイズ排除クロマトグラフィ、配列決定、および/またはアレイを用いて、挿入変異の存在または不在を検出することができる。望ましい場合には、核酸の増幅は、当技術分野において周知の方法、例えば、PCRを用いて成し遂げることができる。一例において、試料(例えば、ゲノムDNAを含む試料)は、対象から得られる。次いで、試料中のDNAを試験して、本明細書に記載されるような挿入変異の特性を決定する。挿入変異は、本明細書に記載される任意の方法により、例えば、配列決定により、またはゲノムDNA、RNA、もしくはcDNA中の遺伝子の核酸プローブ、例えば、DNAプローブ(cDNAおよびオリゴヌクレオチドプローブを含む)もしくはRNAプローブに対するハイブリダイゼーションにより、検出することができる。核酸プローブは、特定のバリアントと特異的または優先的にハイブリダイズするように設計することができる。
プローブのセットは、典型的に、本開示の実施可能な推奨治療において用いられる標的遺伝的変異(例えば、EGFRおよび/またはHER2のエクソン20変異)を検出するために用いられる、プライマーのセット(通常は、プライマー対)および/または検出可能に標識されたプローブを指す。プライマー対は、前記遺伝子のそれぞれについての標的遺伝的変異についての領域にわたるアンプリコンを定義するために、増幅反応において用いられる。アンプリコンのセットは、マッチしたプローブのセットにより検出される。例示的な実施形態では、本方法は、標的遺伝的変異のセット(例えば、EGFRおよび/またはHER2のエクソン20変異)を検出するために、TaqMan(商標)(Roche Molecular Systems、Pleasanton、Calif.)アッセイを使用することができる。一実施形態では、プローブのセットは、次世代配列決定反応などの核酸配列決定反応により検出されるアンプリコンを産生するために用いられるプライマーのセットである。これらの実施形態では、例えば、AmpliSEQ(商標)(Life Technologies/Ion Torrent、Carlsbad、Calif.)またはTruSEQ(商標)(Illumina、San Diego、Calif.)技術を利用することができる。
核酸マーカーの分析は、配列分析および電気泳動分析を含むがこれらに限定されない、当技術分野において周知の技術を用いて実施することができる。配列分析の非限定的な例は、Maxam-Gilbert配列決定、Sanger配列決定、キャピラリアレイDNA配列決定、サーマルサイクル配列決定(Searsら、1992)、固相配列決定(Zimmermanら、1992)、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間型質量分析(MALDI-TOF/MS;Fuら、1998)などの質量分析を伴う配列決定、ならびにハイブリダイゼーションによる配列決定(Cheeら、1996;Drmanacら、1993;Drmanacら、1998)を含む。電気泳動分析の非限定的な例は、スラブゲル電気泳動、例えば、アガロースまたはポリアクリルアミドゲル電気泳動、キャピラリ電気泳動、および変性勾配ゲル電気泳動を含む。さらに、次世代配列決定法は、the Life Technologies/Ion Torrent PGMまたはProton、the Illumina HiSEQまたはMiSEQ、およびthe Roche/454次世代配列決定システムなどの会社から商業的に入手可能なキットおよび装置を用いて実施することができる。
核酸分析の他の方法は、直接手動配列決定(ChurchおよびGilbert、1988;Sangerら、1977;米国特許第5,288,644号);自動化蛍光配列決定;一本鎖形態多型アッセイ(SSCP)(Schaferら、1995);クランプ変性ゲル電気泳動(CDGE);二次元ゲル電気泳動(2DGEもしくはTDGE);形態感受性ゲル電気泳動(CSGE);変性勾配ゲル電気泳動(DGGE)(Sheffieldら、1989);変性高速液体クロマトグラフィ(DHPLC、Underhillら、1997)赤外線マトリックス支援レーザー脱離/イオン化(IR-MALDI)質量分析(WO99/57318);移動度シフト分析(Oritaら、1989);制限酵素分析(Flavellら、1978;Geeverら、1981);定量的リアルタイムPCR(Racaら、2004);ヘテロ二本鎖分析;化学的ミスマッチ分解(CMC)(Cottonら、1985);RNase保護アッセイ(Myersら、1985);ヌクレオチドミスマッチを認識するポリペプチド、例えば、E.coli mutSタンパク質の使用;アレル特異的PCR、ならびにかかる方法の組み合わせを含み得る。例えば、米国特許公開第2004/0014095を参照されたい。この特許は、参照によりその全てが本明細書に組み込まれる。
一例において、試料におけるEGFRおよび/またはHER2変異を同定する方法は、かかる試料に由来する核酸を、変異したEGFRまたはHER2タンパク質をコードする核酸、または変異を含むその断片に特異的にハイブリダイズすることができる核酸プローブと接触させること、およびそのハイブリダイゼーションを検出すること、を含む。特定の一実施形態では、かかるプローブは、例えば、放射性同位体(H、32P、もしくは33P)、蛍光剤(ローダミン、もしくはフルオレセイン)、または発色剤を用いて、検出可能に標識される。特定の一実施形態では、プローブは、アンチセンスオリゴマー、例えば、PNA、モルフォリノ-ホスフォラミダート、LNA、または2′-アルコキシアルコキシである。プローブは、約8個のヌクレオチド~約100個のヌクレオチド、または約10~約75個、または約15~約50個、または約20~約30個であり得る。別の態様では、本開示のかかるプローブは、試料におけるEGFRまたはHER2変異を同定するためのキット中で提供され、かかるキットは、EGFRまたはHER2遺伝子における変異部位に特異的にハイブリダイズするか、またはそれらに隣接するオリゴヌクレオチドを含む。キットはさらに、キットを用いるハイブリダイゼーション試験の結果に基づいてポジオチニブまたはアファチニブを用いてEGFRまたはHER2挿入変異を含む腫瘍を有する患者を治療するための指示を含む。
別の態様では、試料におけるエクソン20変異を検出するための方法は、かかるEGFR遺伝子もしくはHER2のエクソン20に対応するかかる核酸試料または変異を含むと考えられるその断片を増幅すること、および増幅した核酸の電気泳動移動度を、対応する野生型EGFRもしくはHER2遺伝子またはその断片の電気泳動移動度と比較すること、を含む。移動度における差異は、増幅した核酸配列における変異の存在を示す。電気泳動の移動度は、ポリアクリルアミドゲル上で測定できる。
あるいは、核酸は、酵素的変異検出(EMD)(Del Titoら、1998)を用いて変異の検出について分析することができる。EMDは、点変異、挿入、および欠失に起因する塩基対ミスマッチにより引き起こされる構造ひずみを検出および分解するまで、二本鎖DNAに沿ってスキャンする、バクテリオファージリゾルバーゼTエンドヌクレアーゼVIIを使用する。リゾルバーゼ分解により、例えば、ゲル電気泳動により形成される2つの短い断片の検出は、変異の存在を示す。EMD方法の利点は、PCR反応から直接アッセイされ、試料精製の必要性を排除し、ハイブリダイゼーション時間を短縮し、シグナル対ノイズ比を増大させる、点変異、欠失、および挿入を同定するための単一のプロトコルである。通常のDNAの最大20倍の発現と最大4kbの大きさの断片とを含む混合した試料をアッセイすることができる。しかし、EMDスキャニングは、変異陽性試料中に生じる特定の塩基変化を同定せず、必要な場合には、変異を同定するためにさらなる配列決定手順が必要となる。米国特許第5,869,245号において実証されるように、CEL I酵素をリゾルバーゼTエンドヌクレアーゼVIIと同様に使用することができる。
III.治療方法
本明細書では、個体におけるがんの進行を治療するまたは遅延させるための方法であって、有効量のポジオチニブ、アファチニブ、または構造的に同様の阻害剤を、その個体、EGFRおよび/またはHER2のエクソン20変異(例えば、エクソン20挿入)を有すると判定された対象に投与することを含む方法がさらに提供される。対象は、1つ以上のEGFRおよび/またはHERエクソン20変異を有し得る。
治療のために企図されるがんの例には、肺がん、頭頸部がん、乳がん、膵臓がん、前立腺がん、腎臓がん、骨がん、精巣がん、子宮頸がん、消化器がん、リンパ腫、肺の前腫瘍性病変、結腸がん、黒色腫、および膀胱がんが含まれる。特定の態様では、がんは、非小細胞肺がんである。
いくつかの実施形態では、対象は、哺乳類、例えば、霊長類、好ましくは、高等霊長類、例えば、ヒト(例えば、本明細書に記載された障害を有するか、またはそれらの障害を有する危険性のある患者)である。一実施形態では、対象は、免疫応答を強化する必要がある。特定の実施形態では、対象は、易感染性であるか、その危険性がある。例えば、対象は、化学療法的治療および/または放射線療法を受けているか、または受けたことがある。あるいは、または組み合わせて、対象は、感染の結果として、易感染性であるか、またはその危険性がある。
特定の実施形態は、EGFRまたはHER2エクソン20変異(例えば、エクソン20挿入)を有すると判定された対象に対する、ポジオチニブ(HM781-36B、HM781-36、および1-[4-[4-(3,4-ジクロロ-2-フルオロアニリノ)-7-メトキシキナゾリン-6-イル]オキシピぺリジン-1-イル]プロップ-2-エン-1-オンとしても知られている)の投与に関する。ポジオチニブは、HER1、HER2、およびHER4を含むチロシンキナーゼ受容体のHERファミリーを介するシグナル伝達を不可逆的に阻害する、キナゾリン系pan-HER阻害剤である。ポジオチニブまたは構造的に同様の化合物(例えば、米国特許第8,188,102号および米国特許公開第2013/0071452号;参照により本明細書に取り込まれる)も、本方法において使用することができる。
B.薬学的組成物
本明細書では、EGFRまたはHER2エクソン20変異(例えば、エクソン20挿入)を有すると判定された対象のための、ポジオチニブまたはアファチニブおよび薬学的に許容される担体を含む薬学的組成物および製剤も提供される。
本明細書に記載される薬学的組成物および製剤は、所望の程度の純度を有する活性成分(例えば、抗体またはポリペプチド)を、凍結乾燥製剤または水溶液の形態の1つ以上の任意の薬学的に許容される担体(Remington’s Pharmaceutical Sciences 22nd edition、2012)と混合することにより、調製することができる。薬学的に許容される担体は、一般的に、使用される用量および濃度において受容者に対して非毒性であり、緩衝液、例えば、ホスフェート、シトレート、および他の有機酸;アスコルビン酸およびメチオニンを含む抗酸化剤;防腐剤、例えば、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;ヘキサメトニウムクロリド;塩化ベンザルコニウム;塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチルもしくはベンジルアルコール;アルキルパラベン、例えば、メチルもしくはプロピルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;およびm-クレゾール);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;タンパク質、例えば、血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリン;親水性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドン;アミノ酸、例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、またはリジン;グルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含む、単糖類、二糖類、および他の炭水化物;キレート化剤、例えば、EDTA;糖類、例えば、スクロース、マンニトール、トレハロース、もしくはソルビトール;塩形成対イオン、例えば、ナトリウム;金属錯体(例えば、亜鉛-タンパク質錯体);および/または非イオン性界面活性剤、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)を含むが、これらに限定されない。本明細書では、例示的な薬学的に許容される担体は、介在性(insterstitial)薬剤分散剤、例えば、可溶性中性-活性ヒアルロニダーゼ糖タンパク質(sHASEGP)、例えば、ヒト可溶性PH-20ヒアルロニダーゼ糖タンパク質、例えば、rHuPH20(HYLENEX(登録商標)、Baxter International、Inc.)をさらに含む。rHuPH20を含む、ある例示的なsHASEGPおよび使用方法は、米国特許公開第2005/0260186号および第2006/0104968号に記載されている。一態様では、sHASEGPは、1つ以上のさらなるグルコサミノグリカナーゼ、例えば、コンドロイチナーゼと組み合わされる。
C.併用療法
特定の実施形態では、本実施形態の組成物および方法は、少なくとも1つのさらなる治療法と組み合わせたポジオチニブまたはアファチニブを含む。さらなる治療法は、放射線療法、手術(例えば、乳腺腫瘍摘出術および乳房切除術)、化学療法、遺伝子療法、DNA療法、ウイルス療法、RNA療法、免疫療法、骨髄移植、ナノセラピー、モノクローナル抗体療法、または前記の組み合わせであり得る。さらなる治療法は、アジュバントまたはネオアジュバント療法の形態であり得る。
いくつかの実施形態では、さらなる治療法は、小分子酵素阻害剤または転移抑制剤の投与である。いくつかの実施形態では、さらなる治療法は、副作用を減じた薬剤(例えば、治療の副作用の発生および/または重篤度を減少させることを意図した薬剤、例えば、制吐剤など)の投与である。いくつかの実施形態では、さらなる治療法は、放射線療法である。いくつかの実施形態では、さらなる治療法は、手術である。いくつかの実施形態では、さらなる治療法は、放射線療法と手術との組み合わせである。いくつかの実施形態では、さらなる治療法は、ガンマ照射である。いくつかの実施形態では、さらなる治療法は、PBK/AKT/mTOR経路を標的とする治療法、HSP90阻害剤、チューブリン阻害剤、アポトーシス阻害剤、および/または化学予防剤である。さらなる治療法は、当技術分野において周知の1つ以上の化学療法剤であり得る。
ポジオチニブまたはアファチニブは、免疫チェックポイント療法などのさらなるがん治療法の前、その間、その後、またはそれらと種々に組み合わせて、投与され得る。投与は、同時投与から、数分間隔、数日間隔、数週間隔までの範囲であり得る。ポジオチニブまたはアファチニブがさらなる治療剤とは別々に患者に提供される実施形態では、2つの化合物が患者に対してなお有利な併用効果を与えることができるように、一般的に、各送達時間の間に有意期間が終了しないことを確実にする。かかる場合において、互いの約12~24または72時間以内に、より特定的には、互いの約6~12時間以内に、患者に抗体療法および抗がん療法を提供してもよいことが企図される。いくつかの状況において、それぞれの投与の間に数日間(2、3、4、5、6、または7)から数週間(1、2、3、4、5、6、7、または8)の間隔をもたせ、治療のための期間を有意に延長することが望ましいこともある。
様々な組み合わせが利用され得る。以下の例において、ポジオチニブまたはアファチニブは「A」であり、抗がん療法は「B」である。
Figure 0007265985000001
患者に対する本実施形態の任意の化合物の投与または治療法の実施は、存在する場合には薬剤の毒性を考慮に入れて、かかる化合物の投与のための一般的なプロトコルに従う。したがって、いくつかの実施形態では、組み合わせ療法に起因する毒性をモニタリングする工程がある。
1.化学療法
本実施形態に従って、多様な化学療法剤を使用することができる。用語「化学療法」は、がんを治療するための薬物の使用を指す。「化学療法剤」は、がんの治療において投与される化合物または組成物を示すために使用される。これらの薬剤または薬物は、細胞内のそれらの活性モード、例えば、それらが細胞周期に影響するかどうか、およびそれらが細胞周期のどの段階に影響するか、により分類される。あるいは、薬剤は、そのDNAに直接架橋する能力、DNA中に介入する能力、または核酸合成に作用することにより染色体および有糸分裂異常を誘導するための能力に基づいて特徴付けられてもよい。
化学療法剤の例には、アルキル化剤、例えば、チオテパおよびシクロホスファミド:スルホン酸アルキル、例えば、ブスルファン、インプロスルファン、およびピポスルファン;アジリジン、例えば、ベンゾドーパ、カルボコン、メツレドーパ、およびウレドーパ;アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスフォラミド、トリエチレンチオホスフォラミド、およびトリメチロロメラミンを含む、エチレンイミンおよびメチラメラミン;アセトゲニン(特に、ブラタシンおよびブラタシノン);カンプトテシン(合成アナログトポテカンを含む);ブリオスタチン;カチスタチン;CC-1065(そのアゾゼレシン、カルゼレシンおよびビゼレシン合成アナログを含む);クリプトフィシン(特に、クリプトフィシン1およびクリプトフィシン8);ドラスタチン;デュオカルマイシン(合成アナログ、KW-2189およびCB1-TM1を含む);エリュテロビン;パンクラチスタチン;サルコジクチン;スポンジスタチン;ナイトロジェンマスタード、例えば、クロラムブシル、クロルナファジン、クロホスファミド、エストラムスチン、イフォスファミド、メクロレタミン、メクロレタミンオキシドヒドロクロリド、メルファラン、ノベムビチン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド、およびウラシルマスタード;ニトロソウレア、例えば、カルムスチン、クロロゾトシン、フォテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、およびラニムヌスチン;抗生剤、例えば、エンジイン抗生剤(例えば、カリチアマイシン、特に、カリチアマイシンガンマlIおよびカリチアマイシンオメガI1);ダイネマイシンAを含む、ダイネマイシン;ビスホスホネート、例えば、クロドロネート;エスペラマイシン;ならびにネオカルチノスタチン発色団および関連する色素タンパク質エンジイン抗生剤発色団、アクラシノマイシン、アクチノマイシン、アウトラマイシン(authrarnycin)、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カラビシン、カルミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6-ジアゾ-5-オキソ-L-ノルロイシン、ドキソルビシン(モルフォリノ-ドキソルビシン、シアノモルフォリノ-ドキソルビシン、2-ピロリノ-ドキソルビシンおよびデオキシドキソルビシンを含む)、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシン、例えば、マイトマイシンC、ミコフェノール酸、ノガラマイシン(nogalarnycin)、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン、ピューロマイシン、クエラマイシン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメックス、ジノスタチン、およびゾルビシン;抗代謝物質、例えば、メトトレキサートおよび5-フルオロウラシル(5-FU);葉酸アナログ、例えば、デノプテリン、プテロプテリン、およびトリメトレキサート;プリンアナログ、例えば、フルダラビン、6-メルカプトプリン、チアミプリン、およびチオグアニン;ピリミジンアナログ、例えば、アンシタビン、アザシチジン、6-アザウリジン、カルモファー、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフフリジン、エノシタビン、およびフロックスウリジン;アンドロゲン、例えば、カルステロン、ドロモスタノロンプロピオナート、エピチオスタノール、メピチオスタン、およびテストラクトン;抗副腎、例えば、ミトタンおよびトリロスタン;葉酸補充物質、例えば、フォリン酸;アセグラトン;アルドホスファミドグリコシド;アミノレブリン酸;エニルウラシル;アムサクリン;ベストラブシル;ビサントレン;エダトラキサート;デフォファミン;デメコルシン;ジアジクオン;エルフォルミチン;エリプチニウムアセテート;エポチロン;エトグルシッド;ガリウムニトレート;ヒドロキシ尿素;レンチナン;ロニダイニンメイタンシノイド、例えば、メイタンシンおよびアンサミトシン;ミトグアゾン;ミトキサトロン;モピダンモール;ニトラエリン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ロソキサントロン;ポドフィリン酸;2-エチルヒドラジド;プロカルバジン;PSK多糖複合体;ラゾキサン;リゾキシンン;シゾフィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジクオン;2,2’,2”-トリクロロトリエチルアミン;トリコテセン(特に、T-2毒素、ベラクリンA、ロリジンA、およびアングイジン);ウレタン;ビンデシン;ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトール;ピポブロマン;ガシトシン;アラビノシド(「Ara-C」);シクロホスファミド;タキソイド、例えば、パクリタキセルおよびドセタキセルゲムシタビン;6-チオグアニン;メルカプトプリン;プラチナ配位錯体、例えば、シスプラチン、オキサリプラチン、およびカルボプラチン;ビンブラスチン;プラチナ;エトプシド(VP-16);イフォスファミド;ミトキサントロン;ビンクリスチン;ビノレルビン;ノバントロン;テニポシド;エダトレキサート;ダウノマイシン;アミノプテリン;ゼロダ;イバンドロナート;イリノテカン(例えば、CPT-11);トポイソメラーゼ阻害剤RFS2000;ジフルオロジフルオロメチルオルニチン(DMFO);レチノイド、例えば、レチノイン酸;カペシタビン;カルボプラチン、プロカルバジン、プリコマイシン、ゲムシタビエン、ナベルビン、ファネシル-タンパク質トランスフェラーゼ阻害剤、トランスプラチナ、ならびに上記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸、または誘導体が含まれる。
2.放射線療法
DNA損傷を引き起こし、かつ幅広く用いられている他の因子は、γ線、X線として知られているもの、および/または腫瘍細胞に対する放射性同位体の指向性送達を含む。DNA損傷因子の他の形態も企図され、例えば、電子レンジ、陽子ビーム照射(米国特許第5,760,395号および第4,870,287号)、ならびにUV照射が挙げられる。これらの因子の全ては、DNAに対して、DNAの前駆体に対して、DNAの複製および修復に対して、ならびに染色体の集合および維持に対して、広範囲の損傷に影響を与える可能性が高い。X線についての線量範囲は、長期間(3~4週間)についての50~200レントゲンの1日線量から、2000~6000レントゲンの単一線量までの範囲にわたる。放射性同位体についての線量範囲は、広く異なり、同位体の半減期、放出された放射線の強度および種類、ならびに新生物細胞による取込みに依存する。
3.免疫療法
当業者は、さらなる免疫療法が、本実施形態の方法と組み合わせてまたは連動させて用いられ得ることを理解するだろう。がん治療の文脈において、免疫療法は、一般的に、がん細胞を標的化し、それを破壊するために、免疫エフェクター細胞および分子の使用に依存する。リツキシマブ(RITUXAN(登録商標))は、その一例である。免疫エフェクターは、例えば、腫瘍細胞の表面上にあるいくつかのマーカーに特異的な抗体であり得る。抗体単独を治療法のエフェクターとして使用することもでき、または、抗体が、細胞殺傷に実際に作用する他の細胞を動員してもよい。抗体はまた、薬物または毒素(化学療法剤、放射性核種、リシンA鎖、コレラ毒素、百日咳毒素など)にコンジュゲートされ、標的化剤として機能することができる。あるいは、エフェクターは、直接的または間接的に腫瘍細胞標的と相互作用する表面分子を有するリンパ球であり得る。様々なエフェクター細胞は、細胞傷害性T細胞およびNK細胞を含む
抗体-薬物コンジュゲートは、がん治療の開発において画期的なアプローチとして出現した。がんは、世界中において、主な死因の一つである。抗体-薬物コンジュゲート(ADC)は、細胞を殺傷する薬物に共有結合したモノクローナル抗体(MAb)を含む。このアプローチは、Mabのそれらの抗原標的に対する高い特異性と、高度に強力な細胞傷害性薬物とを組み合わせており、ペイロード(薬物)を豊富なレベルの抗原と共に腫瘍細胞に送達する「武装した」MAbsをもたらす。薬物の標的化送達はまた、正常組織中への薬物の曝露を最小限にし、毒性の軽減および治療指標の改善をもたらす。2つのADC薬物の認可、FDAにより2011年に認可されたADCETRIS(登録商標)(ブレンツキシマブベドチン)および2013年に認可されたKADCYLA(登録商標)(トラスツズマブエムタンシンまたはT-DM1)は、このアプローチを確証している。現在、30種を超えるADC薬物候補が、がん治療のための臨床試験の様々な段階にある(Lealら、2014)。抗体エンジニアリングおよびリンカー-ペイロード最適化が、益々成熟しているために、新規ADCの創薬および開発は、このアプローチとMAb標的化産生とに好適な新規標的の同定および検証に大いに依存する。ADC標的についての2つの基準は、腫瘍細胞および頑強な内部移行における、上方制御された/高レベルの発現である。
免疫療法の一態様では、腫瘍細胞は、標的化を施すことのできる、すなわち、他の細胞の大部分において存在しない、いくつかのマーカーを有する必要がある。多くの腫瘍マーカーが存在し、これらのいずれもが、本実施形態の文脈における標的化に好適であり得る。一般的な腫瘍マーカーは、CD20、がん胎児性抗原、チロシナーゼ(p97)、gp68、TAG-72、HMFG、Sialyl Lewis抗原、MucA、MucB、PLAP、ラミニン受容体、erb B、およびp155を含む。免疫療法の代替的な一態様は、抗がん効果と免疫刺激効果とを組み合わせることである。サイトカイン、例えば、IL-2、IL-4、IL-12、GM-CSF、ガンマ-IFN、ケモカイン、例えば、MIP-1、MCP-1、IL-8、および増殖因子、例えば、FLT3リガンドを含む、免疫刺激分子も存在する。
免疫療法の例には、免疫アジュバント、例えば、マイコバクテリウムボビス、熱帯熱マラリア原虫、ジニトロクロロベンゼン、および芳香族化合物(米国特許第5,801,005号および第5,739,169号;HuiおよびHashimoto、1998;Christodoulidesら、1998);サイトカイン療法、例えば、インターフェロンα、β、およびγ、IL-1、GM-CSF、およびTNF(Bukowskiら、1998;Davidsonら、1998;Hellstrandら、1998);遺伝子療法、例えば、TNF、IL-1、IL-2、およびp53(Qinら、1998;Austin-WardおよびVillaseca、1998;米国特許第5,830,880号および第5,846,945号);ならびにモノクローナル抗体、例えば、抗CD20、抗ガングリオシドGM2、および抗p185(Hollander、2012;Hanibuchiら、1998;米国特許第5,824,311号)が含まれる。1つ以上の抗がん療法が本明細書に記載の抗体療法と共に使用され得ることが企図される。
いくつかの実施形態では、免疫療法は、免疫チェックポイント阻害剤であり得る。免疫チェックポイントは、シグナル(例えば、共刺激分子)を強くするか、またはシグナルを弱くする。免疫チェックポイント妨害により標的化され得る阻害性免疫チェックポイントは、アデノシンA2A受容体(A2AR)、B7-H3(CD276としても知られている)、BおよびTリンパ球減衰剤(BTLA)、細胞傷害性T-リンパ球関連タンパク質4(CTLA-4、CD152としても知られている)、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ(IDO)、キラー細胞免疫グロブリン(KIR)、リンパ球活性化遺伝子-3(LAG3)、プログラム死1(PD-1)、T細胞免疫グロブリンドメインおよびムチンドメイン3(TIM-3)、ならびにT細胞活性化のVドメインIg抑制剤(VISTA)を含む。特に、免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1系および/またはCTLA-4を標的とする。
免疫チェックポイント阻害剤は、薬物、例えば、小分子、リガンドもしくは受容体の組換え形態であることができ、または特に、抗体、例えば、ヒト抗体(例えば、国際特許公開第WO2015/016718号;Pardoll、Nat Rev Cancer、12(4):252-64、2012;両文献は参照により本明細書に取り込まれる)である。免疫チェックポイントタンパク質またはそのアナログの既知の阻害剤が用いられてもよく、特に、キメラ、ヒト化、またはヒト形態の抗体が用いられてもよい。当業者には、代替的および/または等価な名称が、本開示において言及された特定の抗体のために使用されてもよいことが分かるであろう。かかる代替的および/または等価な名称は、本明細書の文脈において互換的である。例えば、ランブロリズマブは、代替的および等価な名称としてMK-3475およびペンブロリズマブとしても知られていることが知られている。
いくつかの実施形態では、PD-1結合アンタゴニストは、PD-1のそのリガンド結合パートナーに対する結合を阻害する分子である。特定の一態様では、PD-1リガンド結合パートナーは、PDL1および/またはPDL2である。別の実施形態では、PDL1結合アンタゴニストは、PDL1のその結合パートナーに対する結合を阻害する分子である。特定の一態様では、PDL1結合パートナーは、PD-1および/またはB7-1である。別の実施形態では、PDL2結合アンタゴニストは、PDL2のその結合パートナーに対する結合を阻害する分子である。特定の一態様では、PDL2結合パートナーは、PD-1である。アンタゴニストは、抗体、その抗原結合断片、イムノアドヘシン、融合タンパク質、またはオリゴペプチドであり得る。例示的な抗体は、米国特許第8,735,553号、第8,354,509号、および第8,008,449号に記載されており、これらの全ては参照により本明細書に組み込まれる。本明細書にて提供される方法において使用するための他のPD-1系アンタゴニストは、当技術分野において周知であり、例えば、米国特許公開第US2014/0294898号、第US2014/022021号、および第US2011/0008369号に記載されており、これらの全ては参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、PD-1結合アンタゴニストは、抗PD-1抗体(例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体)である。いくつかの実施形態では、抗PD-1抗体は、ニボルマブ、ペンブロリズマブ、およびCT-011からなる群より選択される。いくつかの実施形態では、PD-1結合アンタゴニストは、イムノアドヘシン(例えば、定常領域(例えば、免疫グロブリン配列のFc領域)に融合したPDL1またはPDL2の細胞外またはPD-1結合部分を含むイムノアドヘシン)である。いくつかの実施形態では、PD-1結合アンタゴニストは、AMP-224である。MDX-1106-04、MDX-1106、ONO-4538、BMS-936558、およびOPDIVO(登録商標)としても知られているニボルマブは、WO2006/121168に記載されている抗PD-1抗体である。MK-3475、Merck3475、ランブロリズマブ、KEYTRUDA(登録商標)、およびSCH-900475としても知られているペンブロリズマブは、WO2009/114335に記載されている抗PD-1抗体である。hBATまたはhBAT-1としても知られているCT-011は、WO2009/101611に記載されている抗PD-1抗体である。B7-DCIgとしても知られているAMP-224は、WO2010/027827およびWO2011/066342に記載されているPDL2-Fc融合可溶性受容体である。
本明細書において提供される方法において標的化され得る別の免疫チェックポイントは、CD152としても知られている、細胞傷害性T-リンパ球-関連タンパク質4(CTLA-4)である。ヒトCTLA-4の完全なcDNA配列は、Genbankアクセッション番号L15006を有する。CTLA-4は、T細胞の表面上で見出され、抗原-提示細胞の表面上のCD80またはCD86に結合されると、「オフ」スイッチとして作用する。CTLA4は、ヘルパーT細胞の表面上で発現され、阻害性シグナルをT細胞に伝達する、免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。CTLA4は、T細胞共刺激タンパク質、CD28に類似しており、両分子は、抗原-提示細胞上のそれぞれB7-1およびB7-2とも呼ばれるCD80およびCD86に結合する。CTLA4は、阻害性シグナルをT細胞に伝達し、一方で、CD28は、刺激性シグナルを伝達する。細胞内CTLA4は、調節性T細胞においても見出され、それらの機能にとって重要であり得る。T細胞受容体およびCD28を介するT細胞活性化は、CTLA-4、B7分子についての阻害性受容体の発現増大に至る。
いくつかの実施形態では、免疫チェックポイント阻害剤は、抗CTLA-4抗体(例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、もしくはキメラ抗体)、その抗原結合断片、イムノアドヘシン、融合タンパク質、またはオリゴペプチドである。
本方法において使用するのに好適な抗ヒトCTLA-4抗体(またはそれらに由来するVHおよび/もしくはVLドメイン)は、当該分野において周知の方法を用いて作成することができる。あるいは、当該分野において認識される抗CTLA-4抗体を使用することができる。例えば、米国特許第8,119,129号;国際特許公開第WO01/14424号、第WO98/42752号、および第WO00/37504号(CP675,206、トレメリムマブ;以前のチシリムマブとしても知られている);米国特許第6,207,156号;Hurwitzら、1998;Camachoら、2004;ならびにMokyrら、1998において開示された抗CTLA-4抗体を、本明細書において開示される方法において使用することができる。前記刊行物のそれぞれの教示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。CTLA-4に対する結合について当該分野において認識されるこれらの抗体と競合する抗体を使用することもできる。例えば、ヒト化CTLA-4抗体は、国際特許出願第WO2001/014424号、および第WO2000/037504号、および米国特許第8,017,114号に記載されており、これらの全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
例示的な抗CTLA-4抗体は、イピリムマブ(10D1、MDX-010、MDX-101、およびYervoy(登録商標)としても知られている)またはその抗原結合断片およびバリアントである(例えば、WO01/14424を参照されたい)。他の実施形態では、抗体は、イピリムマブの重鎖および軽鎖CDRまたはVRを含む。したがって、一実施形態では、抗体は、イピリムマブのVH領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメイン、ならびにイピリムマブのVL領域のCDR1、CDR2、およびCDR3ドメインを含む。別の実施形態では、抗体は、上記の抗体と同じCTLA-4上のエピトープとの結合および/またはそれらへの結合について競合する。別の実施形態では、抗体は、上記の抗体と少なくとも約90%の可変領域アミノ酸配列相同性(例えば、イピリムマブと少なくとも約90%、95%、または99%の可変領域相同性)を有する。
CTLA-4を調節するための他の分子は、CTLA-4リガンドおよび受容体、例えば、米国特許第5,844,905号、第5,885,796号、および国際特許出願第WO1995/001994号および第WO1998/042752号に記載のもの;全て参照により本明細書に取り込まれる、ならびにイムノアドヘシン、例えば、米国特許第8,329,867号に記載のもの、参照により本明細書の取り込まれる、を含む。
4.手術
がんを有する人の約60%は、予防的、診断的または病期分類的、治療的、および緩和的手術を含む、ある種の手術を受ける。治療的手術は、がん組織の全てまたは一部が物理的に除去されるか、切除されるか、および/または破壊される切除術を含み、また他の治療法、例えば、本実施形態の治療、化学療法、放射線療法、ホルモン療法、遺伝子療法、免疫療法、および/または代替的な治療法と併用することができる。腫瘍切除術は、腫瘍の少なくとも一部の物理的除去を指す。腫瘍切除術に加えて、手術による治療は、レーザー手術、冷凍外科手術、電気手術、および顕微鏡制御された手術(モース手術)を含む。
がん細胞、組織、または腫瘍の一部または全ての切除では、体内に腔が形成されてもよい。治療は、さらなる抗がん療法を用いる領域の灌流、直接注入、または局所適用により成し遂げることができる。かかる治療は、例えば、1、2、3、4、5、6もしくは7日ごとに、または1、2、3、4および5週ごとに、または1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12ヶ月ごとに繰り返すことができる。これらの治療は、用量を変化させたものであってもよい。
5.他の薬剤
治療の治療効果を改善するために本実施形態の特定の態様と組み合わせて他の薬剤を用いてもよいことが企図される。これらのさらなる薬剤には、細胞表面受容体およびGAPジャンクションの上方制御に作用する薬剤、細胞増殖抑制剤および分化剤、細胞接着の阻害剤、過剰増殖細胞のアポトーシス誘導剤への感受性を増大させる薬剤、または他の生物学的薬剤が含まれる。GAPジャンクションの数を高めることによる細胞内シグナリングの増大は、隣接する過剰増殖細胞集団に対する抗過剰増殖効果を増大し得る。他の実施形態では、細胞増殖抑制剤または分化剤は、治療の抗過剰増殖効果を改善するために本実施形態の特定の態様と組み合わせて用いることができる。細胞接着の阻害剤は、本実施形態の効果を改善するために企図される。細胞接着阻害剤の例は、接着斑キナーゼ(FAK)阻害剤およびロバスタチンである。抗体c225などの過剰増殖細胞のアポトーシスに対する感受性を増大させる他の薬剤が、治療効果を改善するために本実施形態の特定の態様と組み合わせて用いられ得ることがさらに企図される。
IV.キット
EGFRおよび/またはHER2のエクソン20変異(例えば、本明細書において開示されるもの)を検出するためのキットも、本開示の範囲内である。かかるキットの一例は、エクソン20変異に特異的なプライマーのセットを含む。キットはさらに、本明細書に記載される特異的なEFGRおよび/またはHER2エクソン20変異の存在または不在を検出するためにプライマーを使用するための指示書を含むことができる。キットはさらに、がん患者に由来する試料における本明細書に記載のEGFRおよび/またはHER2のエクソン20変異の陽性同定が、チロシンキナーゼ阻害剤ポジオチニブもしくはアファチニブまたは構造的に同様の阻害剤に対する感受性の指標となるということを示す、診断目的のための指示書を含んでもよい。キットはさらに、がん患者に由来する試料における本明細書に記載のEGFRおよび/またはエクソン20変異の陽性同定が、ポジオチニブ、アファチニブ、または構造的に同様の阻害剤を用いて治療されるべきであることを示す、指示書を含んでもよい。
V.実施例
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を実証するために含まれる。当業者であれば、後に続く本実施例において開示された技術は、本発明の実施において十分に機能することが本発明者により見出された技術であり、それ故に、その実施のための好ましいモードを構成するものとして考慮することができる、ということを理解するべきである。しかし、当業者であれば、本開示に照らして、本明細書において開示された特定の実施形態において多数の変更を加えることができること、そして本発明の精神および範囲から逸脱することなく同様または類似する結果を依然として得ることができること、を理解するべきである。
実施例1-EGFRまたはHERエクソン20挿入を有するがん細胞のための薬剤の同定
臨床的データベースにおいてEGFRエクソン20挿入を有する腫瘍を有する患者におけるTKIに対する臨床的応答性を調査した;EGFR変異NSCLCを有する280人の患者のうち、129人の患者が古典的なEGFR変異(エクソン19欠失、L858R、およびL861Q)を有し、9人の患者がEGFRエクソン20挿入を有するとして同定され、単一の薬剤、エルロチニブ、ゲフィチニブ、またはアファチニブを用いて治療された。古典的なEGFR変異を有するNSCLC患者のPFS中央値は14ヶ月であり、一方、EGFRエクソン20挿入を有する患者のPFS中央値は、わずか2ヶ月であった(p<0.0001、logランク試験;図1A)。9人のEGFRエクソン20挿入患者のうち、S768del-insIL変異を有する、アファチニブを受けた1人の患者のみにおいて、ORが観察された(図4A)。この臨床データは、EGFRエクソン20挿入に起因するNSCLCにおける利用可能なEGFR TKIの限定的な活性を実証し、これらの特定の腫瘍については代替的な治療戦略が必要であることを実証している。
薬物スクリーニングにおける初期工程として、7種のEGFR変異体および11種のHER2変異体をBa/F3細胞において発現させた。EGFRおよびHER2エクソン20変異の位置を図1Bに要約している。EGFRおよびHER2のエクソン20変異が活性化変異であるかを評価するために、Ba/F3細胞株を、IL-3非依存的生存についてスクリーニングした。試験した全てのEGFRエクソン20挿入が活性化変異であり(図4B)、6種のHER2エクソン20変異およびエクソン19に位置するL755Pが活性化変異であること(図4C)が見出された。次に、可逆的(第1世代)、不可逆的(第2世代)、および不可逆的変異特異的TKI(第3世代)を含む臨床評価に付されるEGFR TKIおよびHER2 TKIに対する、エクソン20挿入体の感受性を試験し、次いで、EGFR L858R、古典的な感受性変異体の感受性と比較した。EGFR A763insFQEAは例外であったが、EGFRエクソン20挿入体(n=6)は、第1世代EGFR TKI(図1C、IC50=3.3->10μM)、第2世代EGFR TKI(図1d、IC50=40~135nM)、および第3世代EGFR TKI(図1e、IC50=103~850nM)に耐性があった(図5、表1)。加えて、HER2エクソン20変異体(n=6)は、第1世代TKI(図1F、IC50=1.2~13μM)および第3世代TKI(図1H、IC50=114~505nM)に耐性があった。第2世代TKIは、Ba/F3HER2エクソン20変異細胞株に対して幾分かの活性を有した(図1G、IC50=10~12nM、図6、表1)。薬物スクリーニングと一致して、低用量で部分的な阻害を示したEGFR A763insFQEAは例外であったが、ウェスタンブロッティングは、エルロチニブおよびオシメルチニブが、EGFRエクソン20挿入変異体におけるp-EGFR2を有意に阻害せず、HER2エクソン20挿入変異体におけるp-HER2を500nMでのみ有意に阻害したことを実証した(図7A~D)。
(表1)EGFR/HER2 TKIについてのEGFRおよびHER2のエクソン20挿入体のIC50値。
Figure 0007265985000002
エクソン20挿入体が第1世代および第3世代EGFR TKIに耐性がある理由を調べるために、EGFR T790MおよびEGFR WTと共にEGFR D770insNPGの解明された結晶構造について3Dモデリングを実施して、薬物結合ポケット内の変化を視覚化した。モデリングは、ゲートキーパーT790残基のアライメントにおいて、EGFRエクソン20挿入がT790M変異と類似することを明らかにし、これは、ATPに対する親和性の向上をもたらし、第1世代阻害剤の結合を低減し、非共有結合性阻害剤に対するこれらの変異耐性を付与する。加えて、HER2エクソン20挿入は、構成的活性化型形態を誘導し、非活性形態のHER2と結合する非共有結合性HER2阻害剤ラパチニブの結合を防止する。さらに、EGFRおよびHER2エクソン20挿入は、薬物結合ポケットに対する劇的な効果を有する。EGFR(図1I)およびHER2(図1J)エクソン20挿入のインシリコモデリングは、α-cヘリックスのC末端にある挿入に起因してα-cヘリックスが薬物結合ポケット内へと有意にシフトしていること(矢印)を明らかにし(図1J)、このシフトによって、α-cヘリックスのうね状の配置が内側の活性型位置へと強いられる。加えて、3Dモデリングは、Pループが両受容体の薬物結合ポケット内へと有意にシフトしていること(図1I、1J)を実証した。これらのシフトが合わさって、EGFRおよびHER2エクソン20変異タンパク質の両方において2方向から薬物結合ポケットの立体障害が生じる。上記のインビトロ試験と一致して、3Dモデリングは、アファチニブがオシメルチニブよりも効果的にエクソン20挿入を阻害するという観察を支持する。オシメルチニブは、柔軟性のないピリミジンコアに直接連結した大きな末端1-メチルインドール基を有する。この大きな柔軟性のない基は、C797残基に到達するオシメルチニブの能力を、EGFRエクソン20挿入体(図1I)におけるアファチニブの場合と同程度に効果的に低減する。一方、アファチニブは、第2級アミン基を介してキナゾリンコアに間接的に連結したより小さな1-クロロ-2-フルオロベンゼン環末端基を有し、それにより、アファチニブは、立体障害型の結合ポケットにフィットすることが可能となる。さらに、立体障害は、HER2 A775insYVMAへのオシメルチニブの結合を妨害する。まとめると、インビトロデータおよびインシリコモデリングは、小さな柔軟性のあるキナゾリン誘導体は、EGFR/HER2エクソン20挿入体を標的化することが可能であり得ることを示している。
次に、エクソン20挿入体に対して増強された活性を有するTKIを同定することが探求された。ポジオチニブもまた、アファチニブと同様に、小さな末端基および柔軟性のあるキナゾリンコアを含む。しかし、ポジオチニブは、アファチニブと比較して、マイケル受容体基をキナゾリンコアに連結するより小さな置換基を有し、アファチニブと比較して、末端ベンゼン環のハロゲン化が増大される。この電子豊富な部分はまた、K745などのEGFRの塩基性残基と相互作用し、その結合をさらに安定化する。したがって、ポジオチニブを、Ba/F3系で試験した。インビトロでは、ポジオチニブは、EGFRエクソン20変異Ba/F3細胞株(図2A)およびHER2エクソン20変異Ba/F3細胞(図2B)の増殖を強力に阻害した。ポジオチニブはEGFRエクソン20変異Ba/F3細胞株において1.0nMの平均IC50値を有し、それにより、ポジオチニブはインビトロで、オシメルチニブよりも約100倍強力となり、アファチニブよりも40倍強力となる。さらに、ポジオチニブはHER2エクソン20変異Ba/F3細胞株において1.9nMの平均IC50値を有し、それにより、ポジオチニブはインビトロで、オシメルチニブよりも200倍強力となり、アファチニブよりも6倍強力となる。これらの結果は、ポジオチニブがEGFRおよびHER2のリン酸化を5nMもの低濃度で阻害したウェスタンブロッティングにより確証された(図2C、8A)。さらに、ポジオチニブ感受性がEGFRまたはHER2変異体の発現レベルに起因するものではないことを確証するために、各変異体の発現をELISAにより測定し、次いで、IC50値に対してプロットした(図8D)。IC50と発現との間には相関性が見出されなかったが(R=-0.056、p=0.856)、ポジオチニブ感受性とEGFR変異位置との間には相関性が見出され(R=0.687、p=0.044)(図2D)、これは、挿入がα-cヘリックスから遠く離れるにつれ、IC50がより高くなることを示唆している。興味深いことに、この相関性は、位置よりもむしろ挿入の大きさに多様性があるHER2エクソン20変異については見出されなかった(図8E)。この相関性は、変異の位置こそが、薬物結合ポケットに対して種々の効果を有し、観察される薬物応答性の不均質性に寄与していることを示唆している。加えて、ポジオチニブは、患者由来細胞株CUTO14(EGFR A767dupASV)およびYUL0019(EGFR N771del insFH)の増殖を、それぞれ1.84nMおよび0.30nMの平均IC50値で効果的に阻害し、これらは、CUT014についてはアファチニブよりも15倍強力であり、YUL0019についてはアファチニブよりも100倍超強力であった(図2E、F)。CUT014細胞株のウェスタンブロッティングは、10nMのポジオチニブ処置によってp-EGFRの有意な阻害が存在したが、p-EGFRは、アファチニブにより1000nMまでは有意に阻害されなかった(図8B、C)ということを決定づけた。
T790M変異と比較した、エクソン20変異体を阻害するためのポジオチニブの特異性を測定するために、エクソン20変異体におけるアファチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ、およびポジオチニブのIC50値を、EGFR T790M変異Ba/F3細胞株におけるアファチニブ、オシメルチニブ、ロシレチニブ、およびポジオチニブのIC50値と比較した。IC50値は、EGFR T790M単一変異体に対して正規化されて表示され、ここで、1未満の値は、T790Mと比較して、エクソン20挿入に対する特異性を示す(図2G)。EGFRエクソン20挿入体は、EGFR T790M変異体と比較して、ポジオチニブに対する感受性が65倍高かった。さらに、EGFRエクソン20挿入変異体は、EGFR T790M変異体よりも、アファチニブに対する耐性が1.4倍強く、オシメルチニブに対する耐性が5.6倍強く、ロシレチニブに対する耐性が24倍強かった(図2G)。
オシメルチニブなどの第3世代TKIではなく、何故ポジオチニブが、T790M変異体と比較してエクソン20変異体を選択的かつ強力に阻害するのかを調べるために、3Dモデリングを実施して、薬物結合ポケットにおける変化がどのように薬物結合に影響を及ぼすのかを決定した。オシメルチニブは、EGFR T790M変異受容体の薬物結合ポケットにフィットするが(図2H)、エクソン20変異体では、結合ポケット内の大きな変化(図2I)が、第3世代阻害剤の結合を立体的に障害する。しかし、ポジオチニブはより小さく、より大きな柔軟性を有するので、立体障害型エクソン20結合ポケット内にフィットすることが可能である(図2I)。さらに、ポジオチニブおよびアファチニブを用いたEGFR D770insNPGの3Dモデリングは、薬物結合ポケット内へのPループのシフトが、アファチニブよりもポジオチニブをより強固に薬物結合ポケット内に結合させることを示唆している。構造モデリングの計算結果は、ポジオチニブについての結合の自由エネルギー(ロンドンΔG)がアファチニブよりも小さいことを示し、ポジオチニブの結合親和性がより強力であることを示している。オシメルチニブを用いたWT HER2の3Dモデリングは、WT HER2の結合ポケットが、HER2 A775insYVMAの結合ポケットよりも大きいことを示す。故に、ポジオチニブは、HER2 A775insYVMAの立体障害型薬物結合ポケット内の深くに強固に結合し、エクソン20挿入により誘導される構造変化に打ち勝つ。
EGFRおよびHER2のエクソン20挿入に起因するNSCLCのGEMモデルを用いて、ポジオチニブの効力をインビボで試験した。以前に記載されたEGFR D770insNPG(Choら、2013)およびHER2 A775insYVMA(Pereraら、2009)マウスにおいて肺腫瘍を誘導し、当該動物に、ポジオチニブ(10mg/kg)または対照としてのビヒクルを4週間毎日、経口投与した。MRIにより測定されたように、ポジオチニブは、EGFRエクソン20 GEMMにおいて腫瘍量を85%まで減少させ(図3A、C)、HER2エクソン20 GEMMにおいて腫瘍量を60%まで減少させ(図3B、D)、同様のGEMモデルにおいてアファチニブについて以前に観察されたものよりも37%高い阻害レベルであった。ポジオチニブの前後の腫瘍の代表的なMRIイメージを、EGFR GEMMおよびHER2 GEMMの両方について示す(図3C、D)。EGFR GEMモデルおよびHER2 GEMモデルの両方において、10mg/kgのポジオチニブで治療されたマウスは、12週目で進行の兆候を伴うことなく、耐久性のある退縮を示した(図3E、F)。加えて、ポジオチニブ処置(5または10mg/kg)は、EGFRエクソン20挿入PDXモデルLU0387(H773insNPH)において14日目までに腫瘍を完全に減少させた(>85%阻害)(図3G)。
ポジオチニブが他の不可逆的阻害剤と同様にC797で共有結合するかを決定するために、オシメルチニブ耐性を有する患者の約30%において観察されるC797S変異を用いて、Ba/F3細胞株を生成した(Thressら、2015)。C797S変異がポジオチニブに対する耐性(IC50値は>10μM)を誘導することが見出された。併せて、これらの実験は、ポジオチニブが他の第3世代TKIと同様の獲得耐性機序に影響を受けやすいことを示唆した。
上記の知見を確証するために、HER2 G776del insVCを有する乳がん細胞株MCF10Aを用いて実験を実施した。当該細胞を様々な用量の異なる阻害剤で処理したところ、当該乳がん細胞株は、試験した他の細胞株でも見られるようにポジオチニブに対して感受性があることが見出された(図10)。したがって、ポジオチニブは、エクソン20変異を有する他のがんの治療のためにも使用することができる。
故に、エクソン20変異体は、第1、第2、および第3世代TKIに対する新たな耐性を示すことが見出された。EGFR D770insNPGおよびHER2 A775insYVMAの3Dモデリングを用いて、ポジオチニブは、エクソン20中の挿入により誘導される薬物結合ポケット内の変化に打ち勝つことのできる構造特性を有するものとして、同定された。さらに、ポジオチニブの推定された活性は、これらの変異を有する細胞におけるポジオチニブの強力な抗腫瘍活性を示すインビトロおよびインビボモデルを用いて、確認された。
ポジオチニブは、EGFRエクソン20変異体において、アファチニブよりも約40倍強力であり、ダコミチニブよりも65倍強力であることが見出された。さらに、ポジオチニブは、HER2エクソン20変異体において、インビトロでアファチニブおよびダコミチニブよりも6倍強力であった。まとめると、これらのデータにより、ポジオチニブは類似するキナゾリン骨格をアファチニブおよびダコミチニブと共有するが、キナーゼ阻害剤のさらなる特性が、より一般的なT790M変異と比較して、EGFRエクソン20変異体についての増大された活性および相対的特異性をもたらすことが示される。
3Dモデリングは、ポジオチニブのより小さいサイズ、増大されたハロゲン化、および柔軟性により、この阻害剤に、エクソン20変異EGFR/HER2の立体障害型の薬物結合ポケット内での競合における優位性が付与されることを示唆している。変異のα-cヘリックスからの距離と薬物感受性との間には、負の相関性が観察された。この関係は、変異の位置こそが、TKIの薬物結合ポケットおよび/または結合親和性に影響を及ぼすことを示唆している。さらに、データは、挿入の大きさも薬物感受性に影響を及ぼすことを示した。さらに、正味1個のみのアミノ酸を得た患者由来細胞株YUL0019(N771del insFH)は、より大きなEGFRエクソン20挿入を有する細胞株よりも、キナゾリン系pan-HER阻害剤に感受性があった。
実施例2-材料および方法
患者集団および統計分析:将来を見越して収集されたMD Anderson Lung Cancer Moon Shot GEMINIデータベースに登録された、EGFR変異NSCLCを有する患者が同定された。慣例的な臨床ケアのために用いられる50、134、または409個の遺伝子のパネルのPCRに基づく次世代配列決定の1つを用いて、EGFR変異の状態を決定した。Kaplan Meier法を用いて、PFSを計算した。PFSを、EGFR TKIの開始から放射線学的な進行または死までの時間として、定義した。治療中6~8週間隔でリステージングスキャンを得、これをthe Response Evaluation Criteria in Solid Tumors(RECIST)、バージョン1.1に従って、過去に照らして評価し、EGFRエクソン20挿入NSCLCを有する患者における応答率を決定した。
細胞株産生およびIL-3欠乏:Ba/F3細胞株を、無菌条件下、L-グルタミン、10%の熱失活FBS(Gibco)、1%のペニシリン/ストレプトマイシン(Sigma Life Science)、および10ng/mlのマウスIL-3(R&D systems)を補足した完全RPMI-1640(R8758;Sigma Life Science)培地中で培養した。12時間のBa/F3細胞株のレトロウイルス形質導入により、安定な細胞株を産生した。リポフェクタミン2000(Invitrogen)を用いて、表2にまとめたpBabe-Puroに基づくベクター(AddgeneおよびBioinnovatise)をPhoenix 293T amphoパッキング細胞株(Orbigen)にトランスフェクトすることにより、レトロウイルスを産生した。形質導入の72時間後、2μg/mlのピューロマイシン(Invitrogen)を培地に添加した。選択の5日後、FITC-HER2(Biolegend)またはPE-EGFR(Biolegend)を用いて細胞を染色し、FACSにより分取した。次いで、IL-3の不在下で細胞株を15日間増殖させ、Cell Titer Gloアッセイ(Progema)を用いて細胞生存率を3日ごとに測定した。得られた安定な細胞株を、IL-3を含まない上記の完全RPMI-1640培地中で維持した。HCC827およびHCC4006肺がん細胞株をATCCから入手し、無菌条件下、10%のRPMI培地中で維持した。PowerPlex 1.2キット(Promega)を用いて、ショートタンデムリピートを介するDNAフィンガープリンティングにより、細胞株相同性を確認した。フィンガープリンティング結果を、細胞株の主な供給元により維持された参照フィンガープリントと比較した。全ての細胞株は、マイコプラズマ不含であった。エルロチニブ耐性細胞株を産生するために、HCC827およびHCC4006(共にEGFR変異)細胞を、増大濃度のエルロチニブと共に、耐性バリアントが出現するまで、培養した。
(表2)安定な細胞株を産生するために用いたベクター。
Figure 0007265985000003
細胞生存率アッセイおよびIC50推定:細胞生存率を、Cell Titer Gloアッセイ(Promega)を用いて決定した。細胞を懸濁培地から回収し、300xgで5分間遠心沈殿させ、新鮮RPMI培地中に再懸濁し、Countess自動セルカウンターおよびトリパンブルー(Invitrogen)を用いてカウントした。1ウェルあたり1500個の細胞を、384ウェルプレート(Greiner Bio-One)中、技術的にトリプレットで播種した。細胞を、1ウェルあたり40μLの最終体積の、段階3倍希釈したTKI中の7つの異なる濃度の阻害剤またはビヒクル単独で処理した。72時間後、11μLのCell Titer Gloを各ウェルに添加した。プレートを10分間振とうし、FLUOstar OPTIMAマルチモードマイクロプレートリーダー(BMG LABTECH)を用いて、生物発光を測定した。生物発光の値をDMSO処理細胞に対して正規化し、正規化した値を、可変傾斜を用いる正規化データに対する非線形回帰フィットを用いて、GraphPad Prismにてプロットした。IC50値を、GraphPad Prismにより、50%阻害にて計算した。指示されない限り、各実験は3回反復した。
チロシンキナーゼ阻害剤:ラパチニブ、アファチニブ、ダコミチニブ、AZD9291、CO-1686、EGF816、イブルチニブ、およびHM781-36Bは、Selleck Chemicalから購入した。エルロチニブおよびゲフィチニブは、The University of Texas MD Anderson Cancer Centerにあるthe institutional pharmacyから入手した。BI-694は、Boehringer-Ingelheimにより提供された。全ての阻害剤は、10mMの濃度のDMSO中に溶解し、-80℃で貯蔵した。
3Dモデリング:EGFR D770insNPGタンパク質の構造を取得し(タンパク質データバンクエントリーコード:4LRM)、それを鋳型として用いて、本研究のEGFR D770insNPGの分子3D構造モデルを構築した。Shenらにおいて以前に公開されたモデルを用いて、HER2 A775insYVMAを構築した。MODELLER 9v6を用いて、相同性モデルを構築し、Molecular Operating Environmentソフトウェアパッケージ(Chemical Computing Group、Montreal、Canada)を用いて、さらに精力的に最小化した。別記しない限り、デフォルトパラメータを用いるGOLDソフトウェアを用いて、TKIのエクソン20変異EGFRおよびHER2への分子ドッキングを実施した。ドッキングプロセスにおいて、早期終了は許容されない。受容体と阻害剤との間の共有結合形成をモデル化するために、拘束を用いた。結合ポケット内の残基の柔軟性は、GOLDソフトウェアを用いて対処した。EGFR/HER2と阻害剤との間の相互作用を示す図は、PYMOLを用いて視覚化した。
Ba/F3変異のウェスタンブロッティング:ウェスタンブロッティングのために、細胞をリン酸緩衝食塩水で洗浄し、タンパク質溶解緩衝液(ThermoFisher)およびプロテアーゼ阻害剤カクテルタブレット(Roche)中に溶解した。タンパク質(30~40μg)を、BioRadから購入したゲルに充填した。BioRadセミドライトランスファーを用い、次いで、pEGFR(#2234)、EGFR(#4267)、pHER2(#2247)、HER2(#4290)(1:1000;Cell Signaling)に対する抗体を用いてプローブを行った。ブロットは、充填対照としてβ-アクチン(Sigma-Aldrich、#A2228)またはビンクリン(Sigma-Aldrich、#V4505)に対する抗体を用いてプローブを行い、SuperSignal West Pico化学発光基質(ThermoFisher)およびBioRadのChemiDoc TouchイメージングシステムまたはX線写真フィルムを用いて曝露した。代表的なイメージを2つの別個のタンパク質単離について示し、ブロットは、二通りで行う。ウェスタンブロッティングの定量化は、Photoshopにて完了し、(バックグラウンド平均強度-試料平均強度)(ピクセル数)=バンド強度、として計算した。初め、試料を充填対照(β-アクチンまたはビンクリン)に対して正規化し、次いで、DMSOに対して正規化し、GraphPad Prismでグラフ化した。DMSOからの有意性を、GraphPad Prismにおいて計算した。
Ba/F3変異のELISAおよび相関性:親Ba/F3細胞株からタンパク質を回収したところ、Ba/F3エクソン20変異のそれぞれは、上記のように活性化変異であることが見出された。製造元の指示書により記載されるように、全EGFR(Cell signaling、#7250)および全HER2(Cell Signaling、#7310)について、ELISAを実施した。ELISAにより測定された相対的発現を、上記のように計算されたIC50値に対してプロットした。Pearson相関性およびp値を、GraphPad Prismにより決定した。
患者由来細胞株の研究:インフォームドコンセントを得た後、以前に記載された培養方法(Daviesら、2013)を用いて、肺腺がん腫を有する患者の胸水から、CUTO14細胞を産生した。細胞株を、指定された用量のアファチニブまたはポジオチニブで72時間処置し、細胞生存率をMTSアッセイ(Promega)により測定した。IC50を、以前に記載されているように、計算した(n=3)。患者由来細胞株を用いたウェスタンブロッティングを、以前に記載されているように(Hongら、2007)、行った(n=3)。指定された用量のアファチニブまたはポジオチニブを用いて、細胞を2時間処理した。全てのEGFR(BD形質導入Laboratories)およびGAPDH(Calbiochem)を除き、全ての抗体は、Cell Signaling Technologyから購入した。
IRB認可のプロトコルの下、肺の進行腺がん腫を有する患者から得られた悪性心嚢液から、YUL0019細胞株を構築した。10%の熱失活胎仔血清(Atlanta Biologicals)および1%のペニシリン/ストレプトマイシン(Corning)を補足したRPMI+L-グルタミン(Corning)中で、細胞株を培養した。EGFR変異の存在を確認するために、RNeasyミニキット(Qiagen#74104)を製造元の指示書に従って使用して、RNAを細胞ペレットから抽出した。Superscript III First-Strand cDNA合成キット(Invitrogen#18080-051)を用いてcDNAを合成し、これをEGFRを増幅するための鋳型として用いた。PCR産物は、以下のプライマーを用いて、Sanger配列決定により、配列決定された。
Figure 0007265985000004
および
Figure 0007265985000005
フォワードおよびリバース配列のトレーシングは、手動的に調べた。患者由来細胞株において検出されたバリアントは、位置771にあるアミノ酸アスパラギンの、2つのアミノ酸、フェニルアラニンおよびヒスチジンによる置換をもたらす、EGFR(N771delinsFH)のエクソン20中の複合的挿入であった。細胞生存率およびIC50推定は、上記のように実施した。
患者由来異種移植片(PDX)の研究:LU0387 PDX実験をCrown BioSciencesにより完了した。簡潔に言うと、腫瘍を発現するEGFR H773insNPHに由来する腫瘍断片を、5~6週齢のメスnu/nuヌードマウスに接種した。腫瘍が100~200mmに達したら、マウスを、5mg/kgのポジオチニブ、10mg/kgのポジオチニブ、またはビヒクル対照(dHO中、20%のPEG-400、3%のTween-80)の3群に無作為化した。腫瘍体積および体重を週に2回測定した。5mg/kgのポジオチニブを受けたマウスは、4~5日間、薬物を受け、次いで、4日間投薬を休止し、次いで、さらに4日間の投与を受けた。次いで、マウスは、投薬をされることなくさらに2日間観察された。10mg/kgのポジオチニブを受けたマウスは、3~4日間、薬物を受け、次いで、投薬をされることなく10日間観察された。腫瘍量に関係のない事象のために人的に安楽死されたマウスは、最終的な分析から除外された。
遺伝子操作されたマウスモデル(GEMM)の研究:以前に記載されているように(Pereraら、2009;Choら、2013)、EGFR D770insNPGおよびHER2 A775insYVMA GEMMを作製した。マウスは、the Office of Laboratory Animal Welfareにより規定されているようなGood Animal Practicesに従って取り扱い、Dana-Farber Cancer Institute Institutional Animal Care and Use Committee(Boston、MA)からの認可を得て実施した。マウスは6週齢からドキシサイクリン食飼を与えられた。以前に記載されているように(Pereraら、2009;Choら、2013)、MRIにより、腫瘍体積を測定した。MRIにより明らかな腫瘍形成が決定されると、等しい初期腫瘍体積を有するマウスは、ビヒクルおよび毎日10mg/kgのポジオチニブに非盲目的に無作為化された。腫瘍量に関係のない事象のために人的に安楽死されたマウスは、最終的な分析から除外された。
本明細書において開示され、特許請求される方法の全ては、本開示に照らして、過度の実験を行うことなく、構築および実施することができる。本発明の組成物および方法は、好ましい実施形態に関連して説明されてきたが、当業者には、本発明の概念、精神および範囲から逸脱することなく、本明細書において記載された方法および工程、または方法の工程の順序に変更が適用されてもよいことが、明らかであろう。より具体的には、化学的および生理的に関連する特定の剤が本明細書に記載の剤の代わりに用いられてもよく、それらが同じまたは同様の結果に到達し得ることは、明らかであろう。当業者には明らかである全てのかかる同様の置換および修飾は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の精神、範囲、および概念の範囲内であるとみなされる。
参考文献
以下の参考文献は、本明細書に示された参考文献を補足する例示的な手順的なまたは他の詳細を提供するものであり、参照により本明細書に具体的に取り込まれる。
Figure 0007265985000006
Figure 0007265985000007
Figure 0007265985000008

Claims (15)

  1. ポジオチニブを含む、対象においてがんを治療するための薬学的組成物であって、前記対象が、1つ以上のEGFRエクソン20変異を有すると判定された腫瘍を有し、前記1つ以上のEGFRエクソン20変異が、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insNPG、D770insSVD、H773insNPH、およびN771del insFHからなる群より選択される、前記薬学的組成物。
  2. 記エクソン20変異が、D770insNPGである、請求項1に記載の薬学的組成物。
  3. 前記対象が、2、3、または4個のEGFRエクソン20変異を有すると判定されている、または
    前記対象が、C797残基においてEGFR変異を有さないと判定されている、または
    前記対象が、前記対象由来のゲノム試料を分析することにより、EGFRエクソン20変異を有すると判定されている、または
    EGFRエクソン20変異の存在が、核酸配列決定またはPCR分析により判定される、
    請求項1に記載の薬学的組成物。
  4. 前記対象が、前記対象由来のゲノム試料を分析することにより、EGFRエクソン20変異を有すると判定されており、かつ該ゲノム試料が、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される、請求項3に記載の薬学的組成物。
  5. さらなる抗がん療法と組み合わせて使用される、請求項1に記載の薬学的組成物。
  6. 前記さらなる抗がん療法が、化学療法、放射線療法、遺伝子療法、手術、ホルモン療法、抗血管新生療法、または免疫療法である、請求項に記載の薬学的組成物。
  7. 前記さらなる抗がん療法が、mTOR阻害剤である、請求項に記載の薬学的組成物。
  8. 前記mTOR阻害剤が、ラパマイシン、テムシロリムス、エベロリムス、リダフォロリムス、及びMLN4924からなる群より選択される、請求項に記載の薬学的組成物。
  9. 前記薬学的組成物および/もしくは抗がん療法が、静脈内、皮下、骨内、経口、経皮、持続型放出にて、制御型放出にて、遅延型放出にて、坐剤として、もしくは舌下に、投与される、または
    前記薬学的組成物および/もしくは抗がん療法が、局所的、局部的、もしくは全身的に投与される、または
    前記薬学的組成物および/もしくは抗がん療法が、2回以上投与される、
    請求項に記載の薬学的組成物。
  10. 前記がんが、口腔がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、呼吸器がん、泌尿生殖器がん、消化器がん、中枢もしくは末梢神経系組織のがん、内分泌もしくは神経内分泌がんまたは造血系のがん、神経膠腫、肉腫、がん腫、リンパ腫、黒色腫、線維腫、髄膜腫、脳がん、口腔咽頭がん、上咽頭がん、腎臓がん、胆道がん、褐色細胞腫、膵島細胞がん、リー・フラウメニ腫瘍、甲状腺がん、副甲状腺がん、下垂体腫瘍、副腎腫瘍、骨肉腫、多発性神経内分泌腫瘍I型およびII型、乳がん、肺がん、頭頸部がん、前立腺がん、食道がん、気管がん、肝臓がん、膀胱がん、胃がん、膵臓がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頸がん、精巣がん、結腸がん、直腸がん、皮膚がん、または非小細胞肺がんである、請求項1に記載の薬学的組成物。
  11. 前記対象が、ヒトである、請求項1に記載の薬学的組成物。
  12. がんを有する対象におけるポジオチニブ単独または第2の抗がん療法との組み合わせに対する応答を予測することを補助する方法であって、前記患者から得られたゲノム試料におけるEGFRエクソン20変異を検出することを含み、前記EGFRエクソン20変異が、A763insFQEA、A767insASV、S768dupSVD、V769insASV、D770insNPG、D770insSVD、H773insNPH、およびN771del insFHからなる群より選択され、前記試料が前記EGFRエクソン20変異の存在について陽性であることが、前記患者が前記ポジオチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対して好ましい応答を有することを示す、前記方法。
  13. 前記ゲノム試料が、唾液、血液、尿、正常組織、または腫瘍組織から単離される、請求項12に記載の方法。
  14. 前記EGFRエクソン20変異の存在が、核酸配列決定またはPCR分析により判定される、請求項12に記載の方法。
  15. ポジオチニブ単独または抗がん療法との組み合わせに対する好ましい応答が、腫瘍の大きさもしくは腫瘍量の減少、腫瘍成長の阻害、腫瘍関連疼痛の軽減、がん関連病態の軽減、がん関連症状の軽減、がんの非進行、無病期間の延長、進行までの期間の延長、寛解の誘導、転移の減少、または患者の生存性の向上を含む、請求項12に記載の方法。
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