트리시리빈 및 관련 화합물을 사용한 종양 및 암의효과적인 치료 document_id A220623043792

암은 세포의 비정상적인 성장이다. 암 세포는, 공간의 제한, 다른 세포들에 의해 공유되는 영양소, 또는 재생산(reproduction)을 멈추도록 신체로부터 보내어지는 신호에도 불구하고 신속하게 재생산된다. 암 세포들은 종종 건강한 세포와 다르게 형성되고, 적절하게 작용하지 못하고, 신체의 많은 영역으로 퍼질 수 있다. 종양이라 불리는, 조직의 비정상적 성장은 조절불가능하게 성장 및 분할될 수 있는 세포 클러스터이다. 종양은 양성(benign)(비암) 또는 악성(암)이 될 수 있다. 양성 종양은 천천히 성장하는 경향이 있고 퍼지지 않는다. 악성 종양은 빠르게 성장하고, 근처의 정상 조직을 침습 및 파괴하고, 신체 전체에 퍼질 수 있다. 암은 이들이 유래하는 유체 또는 조직의 종류에 따라, 또는 이들이 1차적으로 발생하는 신체 내 위치에 따라 분류된다. 또한, 일부 암은 혼합된 형태로 되어 있다. 암은 5개의 넓은 카테고리, 암종, 육종, 림프종, 백혈병 및 골수종으로 그룹지어질 수 있으며, 이는 암의 조직 및 혈액 분류를 나타낸다. 암종은 장기, 선(glands) 또는 신체구조의 표면을 덮거나 라이닝하는(lines) 상피 조직으로 알려진 신체 조직 내에서 발견되는 암이다. 예를 들어 위의 라이닝(lining)의 암은 암종이라 불린다. 많은 암종은 우유를 생산하는 유방과 같은 분비와 관련있는 선 또는 장기에 영향을 준다. 암종은 모든 암 케이스의 약 80 내지 90 %를 차지한다. 육종은 연골, 지방, 근육, 힘줄 및 뼈와 같은 연결 조직으로부터 성장하는 악성 종양이다. 가장 일반적인 육종인 뼈 상의 종양은 일반적으로 젊은이(young adult)에게서 발병한다. 육종의 예에는 골육종(뼈) 및 연골육종(연골)이 포함된다. 림프종은, 백혈구 및 깨끗한 체액을 생산하는 역할을 하는 림프계의 절 또는 선에서, 또는 뇌 및 유방과 같은 장기에서 유래하는 암을 나타낸다. 림프종은 두 카테고리: 호지킨 림프종 및 비-호지킨 림프종으로 분류된다. 혈액암이라고도 하는 백혈병은, 골수가 정상적인 적혈구 및 백혈구 및 혈소판을 생산하는 것을 막는 골수암이다. 백혈구는 감염에 견뎌내기 위해 필요하다. 적혈구는 빈혈을 예방하기 위해 필요하다. 혈소판은 신체가 쉽게 멍들고 피가 나는 것을 막는다. 백혈병의 예로는 급성 골수성 백혈병, 만성 골수성 백혈병, 급성 림프구성 백혈병 및 만성 림프구성 백혈병이 포함된다. 골수성 및 림프구성이라는 용어는, 관련되는 세포의 형태를 나타낸다. 마지막으로, 골수종은 골수의 플라즈마 세포 내에서 성장한다. 일부 경우에, 골수종 세포는 하나의 뼈에서 수집되고, 형질세포종이라 불리는 단일(single) 종양을 형성한다. 그러나, 다른 경우, 골수종 세포는 많은 세포에서 수집되며, 다수의 뼈 종양들을 형성한다. 이는 다발성 골수종이라 한다. 종양 유도 및 진행(progression)은 종종 종양-세포 게놈의 누적된 변화의 결과이다. 이러한 변화는 세포 성장 저해 유전자, 또는 종양 억제(suppressor) 유전자의 불활성화와, 세포 성장 촉진(promoting) 유전자, 또는 종양 형성 유전자(oncogenes)의 활성화를 포함할 수 있다. 수백의 활성화된 세포 종양 형성 유전자들이 동물 모델 내에서 현재까지 확인되었으나, 이들 유전자들의 소수만이 인간 암과 관련있는 것으로 판명되었다(Weinberg et al 1989 Oncogenes and the Molecular Origins of Cancer Cold Spring Harbor, NY, Stanbridge and Nowell 1990 Cell 63 867-874, Godwin et al 1992 Oncogenes and antioncogenes in gynecological malignancies. In WJ Hoskins, CA Perez and RC Young(eds), Gynecological oncology: principles and practice, pp87-116, Lippincott, Philadelphia). 인간 암 내 종양 형성 유전자의 활성화는, 증가된 유전자 복사 수 또는 구조적 변화와 같은 요인으로부터 기인할 수 있다. 이들 요인들은 다수의 세포 작용을 유발할 수 있다, 예를 들어 이들은 유전자 생성물의 과발현을 초래할 수 있다. 인간 암과 관련있는 몇가지 종양 형성 유전자가 유전자 과발현을 통해 활성화될 수 있다. 암 세포에 의해 얻어진 연속적인 유전자 변형(aberrations)의 결과, 정상 세포 증식, 분화 및 프로그래밍된 세포 사망을 지배하는 규칙적인 신호 전달 회로(regulatory signal transduction circuits)에 결함이 생긴다는 것은 명백하였다(Hanahan, D. and R.A. Weinberg, Cell, 2000. 100(1): p.57-700). 그 결과, 차례로 악성종양을 지시하는 세포 생리에서의 기본적 결함이 생긴다. 이들 결함에는 a) 성장 신호의 자가 충족(self sufficiency)(즉, EGFR과 같은 성장 인자 수용체 티로신 키나제의 과발현 및 Ras/Raf/Mek/Erk 1/2 및 RAS/PI3K/Akt와 같은 하류 신호 전달 경로(downstream signal transduction pathway)의 비정상(aberrant) 활성화), b) 항-성장 신호에 대한 내성(즉, TGFβ 및 이의 수용체의 저발현), c) 세포 자멸사 회피(evading apoptosis)(즉, 프로세포자멸사(proapoptotic) p53의 손실; 프로-생존(pro-survival) Bcl-2의 과발현; PI3K/Akt에 의해 매개되는 것과 같은 생존 경로의 과활성화), d) 지속된 혈관형성(angiogenesis)(즉 높은 수준의 VEGF의 분비), 및 f) 조직 침습 및 전이(즉 세포외 프로테아제 및 프로전이(prometastatic) 인테그린)이 포함된다(Hanahan, D. and R.A. Weinberg, Cell, 2000. 100(1): p.57-700). EGFR, ErbB2, VEGFR 및 인슐린-유사 성장 인자 I 수용체(IGF-1R)과 같은 수용체 티로신 키나제는, 결장직장 췌장, 유방 및 난소 암을 포함하는 많은 인간 암들의 발병과 친밀하게 관련된다(Khaleghpour, K., et al. Carcinogenesis, 2004. 25(2): p. 241-8.; Sekharam, M., et al., Cancer Res, 2003. 63(22): p.7708-16). 이들의 수용체에 대한 EGF, VEGF 및 IGF-1과 같은 리간드의 결합은 고유(intrinsic) 티로신 키나제 활성의 자극, 수용체의 세포질 도메인 내 특정 티로신의 자가인산화(autophosphorylation) 및 다양한 복합 신호 전환 경로(complex signal transduction pathways)를 유발하는 신호 단백질의 보충(recruitment)을 촉진한다(Olayioye, M.A., et al., Embo J, 2000. 19(13): p.3159-67, Porter, A.C. and R.R. Vaillancourt, Oncogene, 1998. 17(11 Reviews): p.1343-52). 이는 차례로 Ras/Raf/Mek/Erk 1/2, JAK/STAT3 및 PI3K/Akt 경로와 같은 많은 종양 생존 및 종양 형성 유전자 경로의 활성화를 유발한다. 세 경로 모두가 결장, 췌장, 유방 및 난소 종양형성(oncogenesis)와 관련 있다고 할지라도, Akt에 의해 매개된 것들은 세포 증식, 항-세포자멸사/생존, 침습 및 전이 및 혈관형성을 포함하는 악성 형질전환의 많은 단계들에서 중요한 것으로 보여진다(Datta, S.R. et al. Genes Dev, 1999. 13(22): p.2905-27). Akt는 세린/트레오닌 단백질 키나제(PKB라고도 함)이며, 3가지 구성원 Akt1, Akt2 및 Akt3을 갖는다. 성장 또는 생존 인자로 세포를 자극하면, Thr308 및 Ser473(Akt1), Thr308 및 Ser474(Akt2) 및 Thr308 및 Ser472(Akt3) 상의 인산화에 의해 활성화될 수 있는 플라즈마막에 Akt를 보충하는 PIP3으로 포스포이노시톨-4,5-바이포스페이트(PIP2)를 인산화하는 지질 키나제 포스포이노시타이드-3-OH-키나제(PI3K)의 수용체에 대한 보충이 이루어진다(Datta, S.R. et al. Genes Dev, 1999. 13(22): p.2905-27). 따라서, PI3K는 PIP2를 인산화하고 PIP3으로 전환시켜 Akt를 활성화한다. 포스파타제 PTEN은 PIP3을 PIP2로 탈인산화하고(dephosphorylates) 이에 따라 Akt의 활성화를 막는다. 대다수의 인간 암은 과활성화된 Akt를 포함한다(Datta, S.R.et al. Gene Dev, 1999. 13(22): p.2905-27, Bellacosa, A., et al., Int J Cancer, 1995. 64(4): p.280-5; Sun, M., et al., Am J Pathol, 2001. 159(2):p.431-7). 특히, Akt는 인간 결장직장, 췌장, 유방 및 난소 암의 57%, 32%, 27% 및 36%에서 각각 과발현 및/또는 과활성화된다(Roy, H.K., et al. Carcinogenesis, 2002. 23(1): p.201-5, Altomare, D.A., et al., J Cell Biochem, 2003. 88(1): p.470-6., Sun, M., et al., Cancer Res, 2001. 61(16): p.5985-91., Stal, O., et al. Breast Cancer Res, 2003. 5(2): p.R37-44, Cheng, J.Q., et al., Proc Natl Acad Sci USA, 1992. 89(19): p.9267-71, Yuan, Z.Q., et al., Oncogene, 2000. 19(19): p.2324-30). Akt의 과활성화는 Akt 자체의 증폭 및/또는 과발현과, 수용체 티로신 키나제 및/또는 이들의 리간드의 과발현을 포함하는 Akt의 상류 유전자 변형(alterations)(Khaleghpour, K., et al. Carcinogenesis, 2004. 25(2): p.241-8.; Sekharam, M., et al., Cancer Res, 2003. 63(22): p.7708-16, Cohen, B.D., et al., Biochem Soc Symp, 1998. 63:p.199-210., Muller, W.J., et al. Biochem Soc Symp, 1998. 63: p.149-57, Miller, W.E., et al. J Virol, 1995. 69(7):p.4390-8, Slamon, D.J., et al., Science, 1987. 235(4785): p.177-82, Andrulis, I.L., et al., J. Clin Oncl, 1998, 16(4):1340-9), 및 포스파타제 PTEN의 결실(deletion)에 기인한다. 종양 형성에서 Akt의 관여의 개념 증명(Proof-of-concept)은, Akt의 정규장소 밖의(ectopic) 발현이 악성 형질전환을 유도하고 세포 생존을 촉진하며(Sun, M., et al. Am J Pathol, 2001. 159(2):p.431-7, Cheng, J.Q., et al., Oncogene, 1997. 14(23): p.2793-801), Akt 경로의 혼란(disruption)이 세포 성장을 저해하고 세포자멸사를 유도한다(Jetzt, A., et al. Cancer Res, 2003. 63(20): p.6697-706)는 것을 보임으로써, 임상 전에 증명되었다. 암 및 관련 질환의 현재의 치료법은 제한된 효과 및 다수의 심각한 원하지 않는 부작용을 갖는다. 많은 항암 약물의 증명된 임상적 효능에도 불구하고, 심각한 전신 독성은 많은 경우에 유망한 화학요법제의 임상적 발전을 막는다. 또한, EGFR과 같은 수용체 티로신 키나제 및 IGF-1과 같은 이들의 리간드의 과발현, Akt 과발현 및/또는 PTEN의 손실(이들 모두로 인해 Akt의 과활성화가 얻어짐)은, 부족한 예후, 화학치료에 대한 내성 및 암환자의 수명 단축과 관련 있다. 현재 탐구 전략은, 위험이 덜한 효과적인 치료 모드에 대한 연구를 강조한다. 트리시리빈 트리시리빈(TCN, NSC-154202, 3-아미노-1,5-디하이드로-5-메틸-1-β-리보퓨라노실-1,4,5,6,8-펜타아자아세나프틸렌) 및 이의 5''-포스페이트 에스테르, 트리시리빈 포스페이트(TCN-P, NSC-280594)의 항암작용은 1970년대에 처음 확인되었다(Townsend 0026# Milne(1975) Ann NY Acad Sci, 255:92-103). TCN-P는 모(parent) 약물보다 더 가용성이므로 임상 시험으로 발전된 화학적 실체(entity)였다. 80년대 초까지, TCN-P는 백혈병 및 암종에 대해 임상전 활성을 보였다. 80년대 초까지, TCN-P는 DNA, RNA 및 단백질 합성의 저해제로서 확인되었고, 이는 세포 사이클의 S 상(phase)의 세포에 대한 선택성을 증명하였다(Roti-Roti et al. 1978 Proc Am Assoc Cancer Res and ASCO 19:40). 이 때 다른 뉴클레오사이드 항암제과 달리, TCN-P는 모노포스페이트의 수준을 넘어 인산화되지 않으며 폴리뉴클레오타이드 내에 통합되지 않는다는 것도 제안되었다(Bennett et al 1978 Biochem Pharmacol 27:233-241, Plagemann JNCI 1976 57:1283-95). 또한, 생체 내에서 TCN-P는 플라즈마 효소에 의해 및 세포 엑토-5''-뉴클레오타이다제(ecto-5''-nucleotidase)에 의해 TCN으로 탈인산화된다는 것도 확립되었다. 세포 안에서, TCN은 아데노신 키나제에 의해 TCN-P로 재인산화될 수 있다(Wotring et al 1981 Proc Am Assoc Cancer Res 22: 257, Basseches et al. J Chromatogr 1982 233: 227-234). 1982년에, TCN-P는 미틀맨(Mittelman) 및 그 동료들에 의해 심한(advanced) 난치 악성종양을 갖는 20명의 환자에게 상 I 임상 시험에 들어갔다(Mittelman et al. 1983 Cancer Treat Rep 67:159-162). TCN-P는 정맥 내(i.v.) 주입으로 매 3주마다 1번씩 15분에 걸쳐 25 내지 350 mg/㎡의 투여량으로 투여되었다. 시험 중의 환자들은 유방, 두부/경부, 폐, 췌장, 갑상선, 흑색종 또는 미결정된 암으로 진단되었다. 제한된 치료 반응만이 밝혀졌고, 상당한 독성이 명백했다. 미틀맨의 그룹은, 이들의 투여 계획을 사용한 추가적인 임상 시험이 정당화되지 않는다고 결론지었으나, 다른 그룹들이 어떤 특정 암 형태에서의 TCN-P의 작용을 조사하도록 촉구하였다. 1983년에 또한, 루 등(Lu et al., ASCO Abstracts, Clinical Pharmacology, p34 C-133)은 5일동안 정맥내 연속 주입으로 30-40 mg/㎡ 투여된 환자에게 TCN의 임상 약리학(pharmacology)을 조사하였다. 루 등은, TCN이 간 독성 및 빈혈에 기여하였음을 보고하였고, 이들 독성에 대해 환자들을 모니터링해야 한다고 제안하였다. 코브 등(Cobb et al, Cancer Treat Reports 1983 67:173)은, 마우스 내 6일 신장하 피막 어세이(subrenal capsule assay)에서 인간 종양의 외과적 외식편에 대한 TCN-P의 활성을 보고하였다. 이들은, 유방, 폐, 결장, 난소 및 경부인 80가지 종양 형태를 조사하였다. 코브 등은, TCN이 21 %(유방) 내지 88 %(경부) 범위의, 상이한 종양 내에서의 다양한 반응 속도를 나타냈다고 보고하였다. 또다른 상 I이 1984년에 퓬 등(Feun et al.)에 의해 또한 보고되었다(Cancer Research 44(8) 3608-12). 퓬 등은 매 3주 내지 4주 또는 6주마다, 5일동안 10, 20, 30 및/또는 40 mg/㎡ 을 연속 주입으로 정맥 내 투여하였다. 시험 환자들은 결장, 육종, 흑색종, 폐 또는 "다른" 암으로 진단되었다. 퓬 등은, 고혈당증, 간독성(hepatotoxicity) 및 혈소판 감소증을 포함하는 상당한 독성이 나타났다고 보고하였다. 발명자들은, 6주간 5일동안 하루당 20 mg/㎡의 상 II 시험에 대한 계획을 추천하였고, 또한 독성으로 인해 환자는 간 및 췌장 기능에 대해 면밀히 모니터링되어야 하며, 당뇨병, 간 기능장애 또는 광범성 간 전이(massive hepatic metastasis)를 갖는 환자는 제외되어야 한다고 충고하였다. 1986년에 쉴허 등(Schilcher et al., Cancer Research 1986 46:3147-3151)은 주마다의 정맥 내 투약계획을 사용한 TCN-P의 상 I 평가의 결과를 보고하였다. 연구는, 심한 고형 암을 갖는 24명의 환자들에게 2주 휴지(rest)를 포함하는 42일 주기의 1, 8, 15 및 22일에 5분에 걸쳐 느린 정맥내 주입을 통해 수행되었다. 12 내지 96 mg/㎡의 5가지 투여 수준이, 각 수준으로 치료된 3-12명의 환자에게 연구되었으며, 총 106가지 투여량이 투여되었다. 시험 환자들은 결장, 직장, 방광, 부신, 난소, 췌장, 육종, 흑색종, 폐 또는 "다른" 암으로 진단되었다. 쉴허 등은 다음과 같이 결론지었다. "이러한 주마다의 계획은 뜻밖의 임상 독성을 생산하였고, 수행되지 말아야 한다." "이 시점에서 우리 그룹은 주마다 또는 단속적인(intermittent) 계획 상에서 TCN-P가 주어지는 추가 연구를 수행하는 것을 단념한다. 상이한 투약 계획(예를 들어 1개월에 1번의 단일 적용)을 사용한 장래의 상 I-II 연구는, TCN-P가 치료제 내성 1차 췌장 및 간 종양에 대한 탁월한 시험관 내 활성을 나타내는 경우에 재개될 수 있다." 1986년에, 포위스 등(Powis et al., Cancer Treatment Reports 70:359-362)은, 상 I 및 II 임상 시험동안 환자의 혈액 및 플라즈마 내 TCN-P의 성질(disposition)을 보고하였다. 상 I 시험은 5일동안 24-55 mg/㎡의 일일 투여량을 사용했던 반면, 상 II 임상 시험은 250 mg/㎡의 단일 투여량을 사용하였다. 포위스 등은 TCN-P 약물동역학적 파라미터 및 TCN-P의 독성 간의 상관관계를 확인하지 못했다. 1980년대 후기, 1990년대 초기에, TCN-P는 전이 결장직장 선암, 비-소세포(non-small cell) 폐암, 경부의 심한 편평상피세포 암종, 및 전이 유방암에 대한 상 II 시험까지 진전되었다. 1987년에, 오코넬 등(O''Connell et al., Cancer Treat Reports 71, No.3, 333-34)은 전이 결장직장 선암 환자에서의 상 II 시험의 결과를 공표했다. 환자들은 TCN-P가 3주 간격으로 1주 1회 15분에 걸쳐 165 또는 250 mg/㎡으로 i.v. 투여되었다. 오코넬 등은, 시험을 통해 전이 결장직장 선암 환자의 치료에 TCN-P의 임상적 유용성이 부족해 보인다고 결론지었다. 또한, 1991년, 리스 등(Lyss, et al., Proc Annu Meet Am Soc Clin Oncol, (1996) 15 A1151)은, 심한 비-소세포 폐암 환자에게 매 6주마다 1회씩 5일동안 날마다 35 mg/㎡을 투여하는 시험의 예비 결과를 보고했다. 퓬 등(Feun et al. Am J Clin Oncol 1993 16:506-508)은, 경부의 심한 편평상피세포 암종을 갖는 환자에서의 TCN-P의 상 II 시험의 결과를 보고했다. 35 mg/㎡ 이상의 5일 연속 주입을 매 6주마다 반복하였다. 21명의 평가가능한 환자들 가운데, 단지 두명의 반응만이 관찰되었다. 퓬 등은 "이 투여량 및 계획을 사용하면, TCN-P는 경부의 전이 또는 재발 편평상피 세포 암에 제한된 활성을 갖는 것으로 보인다"고 결론지었다. 1996년에, 호프만 등(Hoffman et al., Cancer Chemother Pharmacol 37: 254-258)은, 전이 유방암에 대한 TCN-P의 상 I-II 연구의 결과를 보고하였다. 한 연구에서, 14명의 환자들이 매 6주마다 5일동안 연속 주입으로 하루당 20 mg/㎡ 로 치료되었다. 발명자들이 이러한 투여량에서 반응을 보지 못했을 때, 투여량을 동일한 5일 연속 주입 계획을 사용하여 35 mg/㎡ 이상까지 단계적으로 확대하였다. 호프만 등은 "TCN은 시험된 모든 투여량에서 효과적이지 못하고, 35 mg/㎡ 이상의 투여량에서 허용불가능한 독성 효과를 갖는다"고 결론지었다. 따라서, 제한된 효능 및 허용불가능한 독성의 결합은 TCN-P 및 관련 화합물의 추가적인 임상적 발전을 막았다. 캘리포니아 대학의 시약에 대한 WO 03/079748호에는, 트리시리빈과 같은 특정한 ZNF217 저해제가 독소루비콘과 같은 추가적인 화학요법제와 조합하여 개시되었다. 본 발명의 목적은, 비정상 세포 증식과 관련 있는 종양, 암 및 다른 장애의 치료를 위한 감소된 독성을 갖는 트리시리빈 및 관련 화합물 및 조성물의 투여를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은, 트리시리빈 및 관련 화합물을 사용하여 대상의 종양 또는 암을 치료하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.