在癌症治疗中用作治疗剂的单羧酸转运蛋白4(MCT4)反义寡核苷酸(ASO)抑制剂

本发明提供了用于调节单羧酸转运蛋白4(mct4)表达的化合物、组合物和方法。特别地，本发明涉及能调节人mct4 mrna表达的反义寡核苷酸(aso)，及其用于治疗包括各种癌症在内的各种适应症的用途和方法。具体地，本发明涉及治疗癌症诸如包括去势抵抗性前列腺癌(crpc)在内的前列腺癌的疗法和方法。相关申请的交叉引用本技术要求2015年11月30日提交的标题为“作为单羧酸转运蛋白4治疗性组合物的反义寡核苷酸及其用于治疗癌症的方法(antisense oligonucleotides asmonocarboxylate transporter 4 therapeutic compositions and methods for theiruse in the treatment of cancer)”的美国临时专利申请第62/260,837号的权益。

背景技术：

0、背景

1、前列腺癌是西方世界男性中最常见的非皮肤癌和第二大的癌症相关死亡原因(siegel r,等, 2012., 62(1):10-29)。前列腺癌最初是雄激素依赖性的，尽管雄激素剥夺疗法(adt)可诱导明显的肿瘤消退，但对adt的耐受性不可避免地出现，从而导致去势抵抗性前列腺癌(crpc)。目前用于治疗crpc的标准治疗是全身性的基于多西他赛的化疗，与基于米托蒽醌的疗法相比，患者的总体存活期增加了约2个月(petrylak dp, 等, n engl jmed. 2004; 351(15):1513-1520；tannock if, 等, n engl j med. 2004; 351(15):1502-1512)。近来，西普鲁塞-t、卡巴他赛、阿比特龙、mdv3100和镭-223显示出更持久的总体存活益处并且由fda批准用于治疗crpc (bishr m和saad f., nat rev urol. 2013; 10(9):522-528)。虽然近来通过使用靶向雄激素受体(ar)-信号传导轴的更强大的化疗治疗剂诸如恩杂鲁胺(ning等, 2013)和阿比特龙(de bono等, 2011)提高了转移性去势抵抗性前列腺癌(mcrpc)治疗的功效，但患者的总体存活期仅略有增加(badrising等, 2014；loriot等, 2013；tannock等, 2004)。此外，认为此类药物的进一步改进的形式可促进前列腺腺癌向神经内分泌前列腺癌(nepc)(一种目前无法治愈的疾病的亚型)的分化转化(beltran等, 2011；nadal等, 2014；yuan等, 2007)。然而，这些药物都没有疗效，并且它们逐渐提高了总体存活期。建立更有效的治疗靶标和药物，特别是靶向转移性crpc和mcrpc的分子驱动因子的那些靶标和药物，对于改善疾病管理和患者存活至关重要(lin d, 等,curr opin urol. 2013; 23(3):214-219)。

2、越来越多的证据表明，靶向重新编程的癌症能量代谢提供了独特的有效治疗性干预方法(zhang和yang, 2013)。对于葡萄糖利用，与正常静息细胞不同，癌细胞通常偏爱与乳酸产生偶联的糖酵解，即一种称为有氧糖酵解或瓦博格效应(warburg effect)的过程(warburg, 1956)。这导致葡萄糖消耗升高，这是原发性和转移性癌症的近乎普遍的特性。此外，也导致乳酸产生升高的谷氨酰胺的异常利用已被观察到对于癌症是非常常见的(koochekpour等, 2012)。这些代谢能途径导致癌细胞增加乳酸分泌至其微环境中，从而促进了多种致癌性、乳酸盐-刺激的过程，包括组织侵袭/转移、血管新生和对缺氧的响应(choi等, 2013；choi等, 2014；doherty和cleveland, 2013；ullah等, 2006)。此外，乳酸-诱导的癌细胞微环境酸化(至ph 6.0-6.5)可以导致局部宿主抗癌免疫的抑制(choi等,2013；parks等, 2013)。18f-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描(fdg-pet)在临床上最常用于癌症导致的葡萄糖代谢增强的现象。尽管这种成像技术并不普遍用于前列腺癌(jadvar,2009)，但有证据表明前列腺癌细胞的葡萄糖代谢通过ar信号传导和进展至治疗耐受性而增加(tennakoon等, 2014；vaz等, 2012)。因此，靶向有氧糖酵解途径可能有效治疗晚期前列腺癌。

3、单羧酸转运蛋白(mct)家族由参与乳酸和其它代谢单羧酸盐转运的质膜转运蛋白组成。特别地，乳酸/h+的细胞外流被认为主要由mct4 (slc16a3)介导(dimmer等, 2000)。mct4的表达与高度糖酵解的细胞有关(halestrap, 2013；manning fox等, 2000；ullah等,2006)，并且mct4在肿瘤中的升高表达具有临床相关性，因为它已与多种类型的癌症中的不良患者预后相关(fisel等, 2013；lisanti等, 2013；ohno等, 2014)，所述癌症包括前列腺癌(hao等, 2010；pértega-gomes等, 2011)。此外，升高的mct4表达可能在促进前列腺癌进展的癌症-基质相互作用中是重要的(sanità等, 2014)。这一信息连同癌症-产生的乳酸的癌症生长促进能力表明抑制mct的表达或功能为各种各样的赘生物提供了有希望的治疗策略(marchiq等, 2015)。然而，仍然缺乏特异性靶向mct4-介导的乳酸外流的治疗性策略。

4、随着最近fda批准了可提高患者存活期的更新型药剂，用于去势抵抗性前列腺癌(crpc)治疗的治疗性选择已经发生了很大变化。特别地，第二代雄激素受体拮抗剂恩杂鲁胺(enz)批准用于治疗多西他赛后以及最近多西他赛前情况中的转移性crpc。然而，在2年的临床实践内，在大多数患者中enz耐受性的发展是明显的(claessens等 2014)，并且迄今为止没有任何已知的疗法被证明对耐enz的crpc有效。因此，可有效抑制耐enz的crpc的新型治疗剂将是有用的。

5、概述

6、本发明部分基于以下发现：用mct4反义寡核苷酸(aso) (seq id no:1-23和seqid no:46-50)抑制mct4表达可用于治疗癌症。用某些aso抑制mct4表达导致减少的癌细胞增殖。此外，增殖减少扩展至去势抵抗性前列腺癌(crpc)。

7、在第一方面，提供了用于治疗癌细胞的组合物，该方法包括将选自seq id no:1-23或seq id no:46-50中的一种或多种寡核苷酸施用至细胞。

8、在另一方面，提供了药物组合物，该组合物包含(a)可选自seq id no:1-23和seqid no:46-50中的一种或多种寡核苷酸的反义寡核苷酸(aso)；和(b)药学上可接受的载体。

9、根据另一方面，提供了商业包装，其包括(a)本文所述的反义寡核苷酸序列和药学上可接受的载体；和(b)其用于调节mct4活性的用途的说明书。

10、在另一方面，提供了商业包装，其包括：(a)可选自seq id no:1-23或seq id no:46-50的寡核苷酸的aso；和(b)用于治疗癌症的说明书。

11、在另一方面，提供了治疗癌症的方法，该方法包括施用可具有选自seq id no:1-23和seq id no:46-49中的一个或多个的序列的反义寡核苷酸(aso)。

12、在另一方面，提供了治疗癌症的方法，该方法包括施用具有选自seq id no:1-23和seq id no:46-49中的一个或多个的序列的mct4反义寡核苷酸(aso)。

13、在另一方面，提供了反义寡核苷酸(aso)，其中所述寡核苷酸可具有选自以下的序列：(a) tcccatggccaggagggttg (seq id no:1)；(b) gtcccggaagacgctcaggt (seq idno:2)；(c) aaggacgcagccaccatgcc (seq id no:3)；(d) ttggcgtagctcaccacgaa (seq idno:4)；(e) agatgcagaagaccacgagg (seq id no:5)；(f) ccactctggaatgacacggt (seq idno:6)；(g) gtaggagaagccagtgatgac (seq id no:7)；(h) agcatggccagcaggatgga (seqid no:8)；(i) ggctggaagttgagtgccaa (seq id no:9)；(j) catgccgtaggagatgccaa (seqid no:10)；(k) ctcaggctgtggctctttgg (seq id no:11)；(l) tagcggttcagcatgatga(seq id no:12)；(m) agcacggcccagccccagcc (seq id no:13)；(n)gagctccttgaagaagacact (seq id no:14)；(o) caggatggaggagatccagg (seq id no:15)；(p) agaccccccacaagcatgac (seq id no:16)；(q) gaagttgagtgccaaacccaa (seq id no:17)；(r) cccgttggccatggggcgcc (seq id no:18)；(s) gccagcccgttggccatggg (seq idno:19)；(t) aggaagacagggctacctgc (seq id no:20)；(u) gcacacaggaagacagggct (seqid no:21)；(v) cagggcacacaggaagacag (seq id no:22)；(w) cagcagttgagcagcaggcc(seq id no:23)；(x) atggccaggagggttg (seq id no:46)；(y) catggccaggagggtt (seqid no:47)；(z) ccatggccaggagggt (seq id no:48)；和(aa) cccatggccaggaggg (seq idno:49)。

14、在另一方面，提供了药物组合物，该组合物包含(a)反义寡核苷酸(aso)，其具有选自seq id no:1-23和seq id no:46-49中的一个或多个的序列；和(b)药学上可接受的载体。

15、在另一方面，提供了具有选自seq id no:1-23和seq id no:46-49中的一个或多个的序列的反义寡核苷酸(aso)用于治疗癌症的用途。

16、在另一方面，提供了具有选自seq id no:1-23和seq id no:46-49中的一个或多个的序列的反义寡核苷酸(aso)在制备用于治疗癌症的药物中的用途。

17、在另一方面，提供了组合疗法，该组合包含(a)反义寡核苷酸(aso)，其具有选自seq id no:1-23和seq id no:46-49中的一个或多个的序列；和(b)多西他赛。组合疗法还可包含药学上可接受的载体或赋形剂。

18、在另一方面，提供了商业包装，其包括具有选自seq id no:1-23和seq id no:46-49中的一个或多个的序列的aso；以及用于治疗癌症的说明书。

19、反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:1-23或seq id no:46-49的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:1的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:2的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:3的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:4的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:5的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:6的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:7的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seqid no:8的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:9的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:10的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:11的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:12的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:13的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:14的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:15的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:16的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq idno:17的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:18的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:19的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:20的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:21的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:22的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:23的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:46的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:47的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq idno:48的序列。反义寡核苷酸(aso)可具有seq id no:49的序列。

20、aso还可包含经修饰的核苷间连键。经修饰的核苷间连键可为肽-核酸连键、吗啉代连键、n3’至p5’氨基磷酸酯连键、甲基膦酸酯连键或硫代磷酸酯连键。经修饰的核苷间连键可为肽-核酸连键。经修饰的核苷间连键可为吗啉代连键。经修饰的核苷间连键可为n3’至p5’氨基磷酸酯连键。经修饰的核苷间连键可为甲基膦酸酯连键。经修饰的核苷间连键可为硫代磷酸酯连键。aso还可包含经修饰的糖部分。所述经修饰的糖部分可为2'-o-烷基寡核糖核苷酸。aso可具有2'moe缺口聚物(gapmer)修饰。aso还可包含经修饰的核碱基。经修饰的核碱基可为5-甲基嘧啶或5-丙炔基嘧啶。该细胞可为人细胞。该癌症可能特征在于升高的mct4表达。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；宫颈癌；肝癌；膀胱癌；和小细胞肺癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；宫颈癌；肝癌；和膀胱癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；宫颈癌；和肝癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；和宫颈癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；和乳腺癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；和肾细胞癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；和小细胞肺癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；宫颈癌；肝癌；和小细胞肺癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；宫颈癌；膀胱癌；和小细胞肺癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；肝癌；膀胱癌；和小细胞肺癌。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；宫颈癌；肝癌；膀胱癌；和小细胞肺癌。该癌症可为前列腺癌。前列腺癌可为去势抵抗性前列腺癌(crpc)。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；肝癌；和膀胱癌。前列腺癌可为耐恩杂鲁胺(enz)的crpc。该癌症可为转移性前列腺癌。aso可以与mct4的mrna基本上互补。aso可经静脉内施用。aso可局部施用至组织。可将aso在施用前与脂质颗粒混合。可将aso在施用前封装于脂质体中。

21、aso还可包含经修饰的核苷间连键。经修饰的核苷间连键可为肽-核酸连键、吗啉代连键、n3’至p5’氨基磷酸酯连键、甲基膦酸酯连键或硫代磷酸酯连键。aso还可包含经修饰的糖部分。该经修饰的糖部分可为2 ' -o-烷基寡核糖核苷酸。aso还可具有2'moe缺口聚物修饰。aso还可包含经修饰的核碱基。经修饰的核碱基可为5-甲基嘧啶或5-丙炔基嘧啶。

22、该细胞可为人细胞。该癌症可能特征在于升高的mct4表达。该癌症可选自以下的一种或多种：前列腺癌；肾细胞癌；乳腺癌；宫颈癌；肝癌；膀胱癌；和小细胞肺癌。前列腺癌可为去势抵抗性前列腺癌(crpc)。前列腺癌可为耐恩杂鲁胺(enz)的crpc或转移性crpc (mcrpc)。

23、aso可以与mct4的mrna基本上互补。aso可经静脉内施用。aso可局部施用至组织。可将aso在施用前与脂质颗粒混合。可将aso在施用前封装于脂质体中。利用手术、辐射(短距离放射治疗或外部束)或其它疗法(如hifu)的情况下，反义寡核苷酸可用作新佐剂疗法(之前)、辅助疗法(期间)和/或佐剂疗法(之后)。例如，mct4反义寡核苷酸可与多西他赛、mdv3100或葡萄糖代谢的调节剂(包括多西环素或其它线粒体抑制剂)组合使用。

技术实现思路