[发明专利]利用甲硫氨酸和天冬酰胺消耗对包括人类在内的哺乳动物进行癌症治疗的方法

说明书

本发明涉及一种对包括人类在内的哺乳动物体内的液体和实体癌进行治疗的方法，其中，甲硫氨酸酶在天冬酰胺酶之前施用。本发明还包括在以天冬酰胺酶进行治疗之前，通过饮食方式，或者通过饮食与甲硫氨酸酶施用相结合的方式，产生甲硫氨酸缺乏。甲硫氨酸酶和天冬酰胺酶尤其可以游离形式，聚乙二醇修饰形式或包封于红细胞内的形式使用。

技术领域

本发明涉及一种对包括人类在内的哺乳动物进行癌症治疗的新方法，该方法尤其为酶法。本发明还涉及天冬酰胺酶和甲硫氨酸酶在癌症治疗中的新用途。酶疗法旨在使肿瘤“饥饿”，并尤其旨在促进癌症的管理。

背景技术

天冬酰胺酶可水解并消耗天冬酰胺，而天冬酰胺为生成细胞赖以存活的蛋白的一种重要氨基酸。与正常细胞相比，某些癌性淋巴母细胞本身不具备生成天冬酰胺的能力，而是依靠胞外来源合成该蛋白质。因此，天冬酰胺酶可用于治疗白血病(液体癌或血液癌)。在过去的30年中，L-天冬酰胺酶已用于急性淋巴母细胞白血病(ALL)治疗中的联合化疗。ERY-ASP由包封于红细胞内的L-天冬酰胺酶组成。包封可使得L-天冬酰胺酶破坏红细胞内的天冬酰胺，从而防止过敏反应并减少其他不良事件(WO2006/016247，该文献通过引用并入本文)。

甲硫氨酸γ-裂解酶(MGL；EC编号：4.4.1.11；CAS编号：42616-25-1)也称甲硫氨酸酶，是L-甲硫氨酸(Met)这一含硫蛋白原氨基酸代谢中涉及的一种吡多醛依赖性酶。早在20世纪70年代，人们已经就癌症对甲硫氨酸的依赖性有所论及：研究结果发现，将培养基中的甲硫氨酸替换为其前体——高半胱氨酸时，不会对纤维母细胞等正常细胞产生任何影响，但是却导致数种转化或恶性细胞的生长速率放缓。此外，人们已利用可同时在体外和体内显著降低癌细胞增殖并迫使细胞进入凋亡期的甲硫氨酸类似物成功加强了甲硫氨酸饥饿在PC-3前列腺癌细胞内的抗肿瘤作用。补充研究结果显示，通过限制甲硫氨酸依赖性癌细胞内的外源性甲硫氨酸，可阻断细胞周期内S或G2晚期中的细胞分裂。由于甲硫氨酸限制对于癌症的治疗似乎非常有效，因此人们对采用不同来源的MGL酶的治疗方法在肿瘤微环境内的甲硫氨酸消耗情况进行研究，以开发出一种通过包封于红细胞内的MGL在罹患甲硫氨酸依赖性癌症的患者体内实现全身性甲硫氨酸消耗的新型治疗方案(WO2015/121348，该文献通过引用并入本文)。

发明内容

在癌症治疗领域中，目前仍然需要新的或其他治疗方案。

合并用药的效果本质上是无法预测的。一种药物通常会部分或完全抑制另一药物的作用。此处，通过体外研究，对ERY-ASP和ERY-MET的构成酶，即L-天冬酰胺酶和MGL的单用或联用对所选人白血病细胞系(HL-60)的细胞毒性作用进行评价。针对每种药物，均事先分别测定其可实现50％细胞活力抑制的浓度(IC50)。随后，通过试验，对L-天冬酰胺酶和MGL的添加(每种酶的添加量均为IC50剂量)时间之间具有一定间隔(如72小时)的联合治疗(无论以何种顺序联合)优点进行评价。

本发明基于如下惊人的发现：当IC50剂量的MGL添加3天后再添加IC50剂量的L-天冬酰胺酶时，可导致细胞死亡率升高。在白血病模型等液体瘤模型中按相反顺序添加上述两酶时，并未获得这一体外细胞死亡率升高的结果。在胃肿瘤等实体瘤中，上述显著效果得到证实，其中，不但在体外观察到了细胞死亡率的升高，而且还在体内观察到了肿瘤体积的消退。虽然不希望受到理论的约束，但是可以提出如下假说：MGL活性导致的甲硫氨酸缺乏可使得细胞对L-天冬酰胺酶更为敏感，而且这可能与参与细胞周期调控的每种酶的作用具有一定关联。这一发现开辟了采取如下做法的治疗方案：先产生甲硫氨酸缺乏或进行甲硫氨酸酶治疗，然后产生天冬酰胺缺乏或进行天冬酰胺酶治疗。从以下公开内容可知，本发明可包括通过饮食和/或药物施用而对癌症产生有益效果。因此，本发明可将饮食与药物以任何组合的形式联合施用，其中先产生甲硫氨酸缺乏或进行甲硫氨酸酶治疗，然后再产生天冬酰胺缺乏或进行天冬酰胺酶治疗。由于甲硫氨酸酶已知还具有半胱氨酸酶活性，而且天冬酰胺酶已知还具有谷氨酰胺酶活性，因此不能排除甲硫氨酸酶的作用机制中涉及半胱氨酸酶活性，而天冬酰胺酶的作用机制中涉及谷氨酰胺酶活性。