KR20160127076A - 전통적인 화학 요법-약물 효능 및 유용성을 강화시키고 정상 세포와 조직에서 키나제의 부작용을 반전시키기 위한 키나제 억제제와 조합된 단기 기아 요법의 사용 - Google Patents

Abstract

암 증상 및/또는 화학 요법 또는 키나제 억제제의 영향의 완화 또는 치료 방법은 암을 갖는 대상체를 식별하는 단계를 포함한다. 하루에 최대 1000 kcal를 제공하는 감소된 칼로리식이 제1 시간 기간 동안 대상체에게 투여된다. 키나제 억제제가 대상체에게 투여된다.

Description

전통적인 화학 요법-약물 효능 및 유용성을 강화시키고 정상 세포와 조직에서 키나제의 부작용을 반전시키기 위한 키나제 억제제와 조합된 단기 기아 요법의 사용{USE OF SHORT TERM STARVATION REGIMEN IN COMBINATION WITH KINASE INHIBITORS TO ENHANCE TRADITIONAL CHEMO-DRUG EFFICACY AND FEASIBILITY AND REVERSE SIDE EFFECTS OF KINASES IN NORMAL CELLS AND TISSUES}

<관련 출원과의 상호 참조>

본 출원은 2014년 3월 6일에 출원된 미국 가출원 일련번호 61/948,792의 이점을 청구하며, 상기 출원의 개시 내용은 전체가 본원에 참고로 포함된다.

<연방 정부 지원 연구 또는 개발에 관한 성명>

본 발명은 국립 보건원에 의해 수여된 계약 번호 1PO1AG034906 하에 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 대하여 특정 권한을 갖는다.

<기술 분야>

적어도 하나의 양태에서, 본 발명은 암 세포를 특이적으로 표적화하여 사멸시키고, 화학 요법의 독성 효과를 완화시키는 방법에 관한 것이다.

암은 포유동물, 특히 인간을 괴롭히는 아주 흔한 질병이다. 대부분의 암에서 비수술적 치료가 실현된 것은 아니지만, 암 치료는 꾸준히 발전해왔다. 연구는 암이 현재 완전히 이해되지 않은 다측면 질병이라는 것을 나타내었다. 그러므로, 향후 치료 프로토콜은 의심할 여지없이 현재 인식되지 않은 경로를 포함할 것이다.

암을 치료하는 비교적 새로운 경로는 단기 기아(STS) 및 단식 모방 규정식을 포함한다. 단기 기아 및 단식 모방 규정식은, 스트레스 내성 차이(DSR)에 의해 정상 세포 및 조직을 보호하면서, 스트레스 민감 차이(DSS)에 의해 화학 요법에 대한 다양한 암 세포 유형의 민감화에 효과적인 것으로 나타났다.

따라서, 암에 걸린 대상체를 치료하기 위한 개선된 방법이 필요하다.

본 발명은 적어도 하나의 구현예에서, 암 증상 및/또는 화학 요법 또는 키나제 억제제의 영향의 완화 또는 치료 방법을 제공함으로써, 종래 기술의 하나 이상의 문제점을 해결한다. 본 방법은 암을 갖는 대상체를 식별하는 단계를 포함한다. 제1 시간 기간 동안 대상체에게 감소된 칼로리식을 투여한다. 특징적으로, 감소된 칼로리식은 하루에 최대 1000 kcal를 제공한다. 키나제 억제제를 대상체에게 투여한다.

또 다른 구현예에서, 암 치료 및/또는 화학 요법의 증상 완화 방법이 제공된다. 상기 방법은 암을 갖는 대상체를 식별하는 단계를 포함한다. 제1 시간 기간 동안 대상체에게 감소된 칼로리식을 투여한다. 특징적으로, 감소된 칼로리식은 하루에 최대 1000 kcal를 제공한다. 제1 시간 기간 후에 화학 요법제를 대상체에게 투여한다.

또 다른 구현예에서, 키나제 억제제 치료의 부작용을 완화시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 키나제 억제제로 치료되는 대상체를 식별하는 단계를 포함한다. 제1 시간 기간 동안 대상체에게 감소된 칼로리식을 투여한다. 특징적으로, 감소된 칼로리식은 하루에 최대 1000 kcal를 제공한다. 키나제 억제제를 대상체에게 투여한다.

유리하게는, 본 발명의 구현예에서, STS 또는 FMD가 키나제 억제제와 조합하여 사용되어 a) 화학 요법 없이 암을 치료하는 데 있어서 안전하고 강력한 도구를 제공하고, b) 암 치료에 있어서 화학 요법 약물(chemo-drug)과 조합된 단기 기아의 이미 유익한 효과를 강화하고(도 3 및 4), c) 전통적인 화학 요법 약물 단독과 조합된 키나제 억제제의 투여 동안 관찰된 독성 효과를 반전시킨다(도 2).

이제 본 발명의 바람직한 조성물, 구현예 및 방법에 대하여 자세하게 언급될 것이다. 도면은 반드시 일정한 비율이지는 않다. 개시된 구현예는 단지 다양하고 대안적인 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 예시이다. 그러므로, 본원에 개시된 구체적인 세부 사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안되며, 단지 본 발명의 임의의 양태에 대한 대표적인 기준으로서 및/또는 본 발명을 다양하게 사용하도록 당업자를 교시하기 위한 대표적인 기준으로서 해석되어야 한다.

실시예 또는 달리 명시적으로 나타낸 곳을 제외하고는, 물질의 양 또는 반응 및/또는 용도의 조건을 나타내는 이러한 설명에서 모든 수치량은 본 발명의 가장 넓은 범주를 설명하는 데 있어서, 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 언급된 수치 한도 내에서의 실행이 일반적으로 바람직하다. 또한, 명시적으로 반대로 언급되지 않는다면, 퍼센트, "부" 및 비 값은 중량 기준이고; 본 발명과 관련되어 주어진 목적에 적합한 또는 바람직한 것으로서 물질의 군 또는 부류의 기재는 군 또는 부류의 구성원 중 임의의 2 개 이상의 혼합물이 동등하게 적합하거나 바람직하다는 것을 의미하며; 화학 용어 중 구성 성분에 대한 기재는 기재에 명시된 임의의 조합에 첨가할 때의 구성 성분을 의미하고, 혼합되면 혼합물의 구성 성분 간의 화학적 상호 작용을 반드시 배제시키는 것은 아니며; 두문자어 또는 기타 다른 약어의 제1 정의는 본원에서 동일한 약어의 모든 후속적인 사용에 적용되고, 처음에 정의된 약어의 일반적인 문법 변화에 필요한 부분만 약간 수정하여 적용되며; 명시적으로 반대로 언급되지 않는다면, 특성의 측정은 동일한 특성에 대하여 이전 또는 이후에 언급된 것과 동일한 기법에 의해 결정된다.

본 발명은 특정 성분 및/또는 조건이 물론 변할 수 있기 때문에, 하기 기재된 특정 구현예 및 방법에 제한되지 않는다. 또한, 본원에서 사용된 용어는 단지 본 발명의 특정 구현예를 설명하기 위한 목적을 위해서만 사용되며, 어떠한 방식으로든 제한하려는 것으로 의도되지 않는다.

발명의 상세한 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수형("a", "an" 및 "the")은, 문맥이 달리 명확하게 나타내지 않는 한, 복수의 대상을 포함한다. 예를 들어, 단수형의 성분에 대한 언급은 복수의 성분을 포함하는 것으로 의도된다.

용어 "필수 아미노산"은 유기체에 의해 합성될 수 없는 아미노산을 말한다. 인간에서, 필수 아미노산은 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린을 포함한다. 추가로, 히스티딘, 티로신 및 셀레노시스테인 아미노산은 또한 특정 조건 하에 인간에서 필수적이다.

용어 "킬로칼로리" (kcal) 및 "칼로리(Calorie)"는 식품 칼로리를 나타낸다. 용어 "칼로리(calorie)"는 소위 소칼로리를 나타낸다.

용어 "대상체"는 모든 포유동물, 예컨대 영장류(특히, 고등 영장류), 양, 개, 설치류(예를 들어, 마우스 또는 래트), 기니피그, 염소, 돼지, 고양이, 토끼 및 소를 비롯한 인간 또는 동물을 나타낸다.

약어:

"AL"은 임의(ad lib)를 의미한다.

"DSS"는 스트레스 민감 차이를 의미한다.

"DXR"은 독소루비신을 의미한다.

"FMD"는 단식 모방 규정식을 의미한다.

"KB"는 케톤체를 의미한다.

"mTOR"은 라파마이신의 포유동물 표적을 의미한다.

"PKA"는 단백질 키나제 A를 의미한다.

"Rapa"는 라파마이신을 의미한다.

"STS"는 단기 기아를 의미한다.

"TVD"는 토포테칸 + 빈크리스틴 + 독소루비신을 의미한다.

일 구현예에서, 암 증상 및/또는 화학 요법의 부작용 또는 키나제 억제제의 부작용의 완화 또는 치료 방법은 상기 완화 또는 치료를 필요로 하는 대상체를 식별하는 단계를 포함한다. 감소된 칼로리식이 제1 시간 기간 동안 대상체에게 투여된다. 특징적으로, 감소된 칼로리식은 하루에 최대 1000 kcal를 제공한다. 키나제 억제제는 제1 시간 기간 전, 그 후 또는 그 동안 대상체에게 투여된다.

또 다른 구현예에서, 키나제 억제제 치료의 부작용의 완화 방법이 제공된다. 상기 방법은 키나제 억제제로 치료되는 대상체를 식별하는 단계를 포함한다. 한 개선에서, 키나제 억제제는 mTOR 단백질 키나제이다. 제1 시간 기간 동안 감소된 칼로리식이 대상체에게 투여된다. 특징적으로, 감소된 칼로리식은 하루에 최대 1000 kcal를 제공한다. 키나제 억제제가 대상체에게 투여된다. 일부 개선에서, 감소된 칼로리식을 투여하고, 키나제 억제제를 투여하는 단계는 하기에 설명되는 바와 같은 복수 회 반복될 수 있는 치료 사이클을 구성한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 암을 가진 및/또는 화학 요법을 받고 있는 대상체가 식별된다. 키나제 억제제(예를 들어, 라파마이신)는 대상체에게 감소된 칼로리식과 함께 투여된다. 감소된 칼로리식은 제1 시간 기간 동안 투여되는 단기 기아(STS) 또는 단식 모방 규정식(FMD)이다. 한 개선에서, 키나제 억제제는 mTOR 단백질 키나제이다. 단기 기아에서, 대상체에게 하루에 실질적으로 0 킬로칼로리가 제공된다. 일반적으로, FMD 규정식은 투여될 경우, 하루에 약 1000 킬로칼로리 미만을 제공한다. FMD 규정식에 대한 상세한 설명은 하기에 보다 상세하게 기재된다. 또 다른 변법에서, 키나제 억제제와 상이한 화학 요법제가 또한 치료 동안 대상체에게 투여된다. 적합한 화학 요법제의 예로는 토포테칸, 빈크리스틴, 독소루비신 및 이들의 조합을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 화학 요법제의 투여량은 이와 같은 제제로 다양한 암을 치료하기 위하여 당업계에 공지된 양이다. 본 구현예는 흑색종, 신경아세포종 또는 유방암을 갖고 있거나, 이러한 병태를 위한 화학 요법에 의해 치료받고 있는 대상체를 치료하는 데 특히 유용한 것으로 밝혀졌다. 게다가, 본 발명의 구현예의 치료 프로토콜은 키나제 억제제를 본원에 기재된 감소된 칼로리식과 조합하지 않은 화학 요법제를 이용한 치료보다 더 낮은 종양 부피를 초래한다. 다른 개선에서, 감소된 칼로리식의 투여, 화학 요법제의 투여 및 키나제 억제제의 투여 단계는 복수 회 반복될 수 있는 치료 사이클을 구성한다. 유리하게, STS 또는 FMD를 포함하는 본 발명의 방법은 독소루비신에 의해 유도되고, 독소루비신과 라파마이신의 조합에 의해 악화되는 사망률을 감소시키거나, 완전히 반전시킨다.

본 발명의 구현예의 맥락에서, IGF-I, 및 신호 전달 단백질, 예컨대 mTOR 및 PKA를 비롯한 인자의 하향 조절을 포함하는(그러나 배타적으로는 아님) 다수의 변화가 분자 및 생리학적 수준에서 STS 및 FMD 동안 일어난다는 것을 인지하여야 한다. 유리하게는, 본 발명의 방법은 케톤체(KB)를 증가시키면서, 다양한 아미노산, 인슐린 및 글루코스의 감소를 야기시킨다(하기 상세하게 기재된 도 1 참조). 특히, 상기 방법은 통상적으로 에너지 생성 및 생존을 위한 호흡을 전환시키고 그에 의존하도록 당분해 상태(워버그 효과(Warburg effect))인 암 세포를 유도시킨다. 이러한 모든 분자, 행위자 및 단백질은 세린/트레오닌 단백질 키나제를 조절하여 정상-세포 성장을 부분적으로 조절한다. 사실상 모든 암 세포는 종양 유전자에서 돌연변이를 가지며, 이는 암 세포를 외부 변화에 대하여 반응이 없게 만든다. 그러나, 내부적으로 암 세포는 일부 경우에 대안적인 경로로 전환될 수 있다. 유리하게, 이러한 현상은 키나제 억제제를 STS/FMD와 함께 투여하는 본 발명의 개념을 지지하며, 여기서 STS/FMD는 대안적인 경로의 활성화를 방지 또는 억제한다.

특정 키나제 및 기타 다른 성장 억제제는, 특히 상기 억제제가 종양 형성 돌연변이의 하류에 작용하는 경우, 암 진행을 감소시킬 수 있다. STS 및 FMD에 의해 유도된 다수의 변화는 키나제 억제제에 의해 표적화되지 않은 경로에 영향을 미칠 수 있는 추가의 성장 억제 효과를 촉진한다. 특히, FMD는 케톤체 및 지방산과 같은 기타의 것의 상당한 증가와 함께 광범위한 다양한 영양소의 상당한 감소를 야기시킨다. 그러므로, STS 및 FMD와 키나제 억제제의 조합은 키나제 및 세포 성장에 영향을 미치는 기타 다른 단백질의 억제제와 함께 상승작용적 프로-데스(pro-death) 역할을 제공한다. 이러한 효과는 STS/FMD 요법 동안 일어날 수 있지만, 추가로 화학 요법에 의해 증가될 수 있다(하기 기재된 도 3 및 4 참조). 추가로, 키나제 및 기타 다른 신호 전달 억제제는 암 성장을 지연시킬 수 있지만, 또한 정상 세포에 대하여 심각한 부작용 및 심지어 사멸을 야기시킬 수 있다(도 2d). STS 또는 FMD는 부분적으로 정상 세포에서 키나제 억제제에 의해 영향을 받은 경로의 활성을 감소시킴으로써, 키나제 억제제를 화학 요법과 함께 공동 투여하여 유도된 증가된 사망률을 반전시킨다(하기 기재된 도 2 참조).

본 발명의 구현예에서 사용될 수 있는 STS 및 FMD 프로토콜의 예는 미국 특허 출원 번호 12/430,058 및 13/488,590에서 찾을 수 있으며; 상기 문헌의 전체 개시 내용은 본원에 참고로 포함된다. 한 변법에서, 감소된 칼로리식은 저열량 또는 칼로리 무함유 규정식을 제공한다. 규정식은 하루에 1000 kcal 이하, 특히 하루에 813 kcal 내지 957 kcal 이하를 제공하면서 인간 대상체에게 영양을 제공할 수 있는 음식물을 함유한다. 한 변법에서, 감소된 칼로리식은 대상체에게 하루에 약 100 kcal 내지 1000 kcal를 제공한다. 한 개선에서, 감소된 칼로리식은 대상체에게 증가하는 선호 순서로 최대 1000 kcal, 957 kcal, 700 kcal, 500 kcal, 300 kcal 또는 100 kcal를 제공한다. 또 다른 개선에서, 규정식은 하루에 0 kcal를 제공한다.

본원에 기재된 구현예의 변법에서, 감소된 칼로리식은 대상체에게 하루에 30 g 내지 36 g 이하의 양으로 단백질을 제공한다. 한 개선에서, 감소된 칼로리식은 대상체에게 하루에 증가하는 선호 순서로 40 g, 35 g, 20 g, 10 g 또는 5 g 이하, 또는 0 g의 양으로 단백질을 제공한다. 탄수화물이 음식물에 존재할 경우, 감소된 칼로리식의 에너지의 절반 이하가 탄수화물에 존재한다. 한 개선에서, STS/FMD 규정식은, 대상체가 화학 요법에 노출되기 전에 연속 3 일 내지 10 일 동안 대상체에게 투여될 수 있다. 규정식은 또한 노출 후에 24 시간 동안 대상체에게 투여될 수 있다. 바람직하게는, 규정식은 대상체가 화학 요법에 노출되기 전에 연속 3 일 내지 10 일 동안 및 노출 후 24 시간 동안 모두 대상체에게 투여될 수 있다.

본원에 기재된 구현예 각각의 변법에서, 키나제 억제제는 감소된 칼로리식의 사이클의 시작 1 주 내에(즉, 제1 시간 기간) 투여될 수 있다. 또 다른 개선에서, 키나제 억제제는 감소된 칼로리식의 사이클의 시작 1 일, 2 일, 3 일, 4 일 또는 5 일 이내에 투여될 수 있다. 또 다른 변법에서, 키나제 억제제는 감소된 칼로리식의 사이클의 종료 후에 그러나, 종료 1 주 내에 투여된다. 또 다른 개선에서, 키나제 억제제는 감소된 칼로리식의 사이클의 종료 후에 그러나 종료 1 일, 2 일, 3 일, 4 일 또는 5 일 이내에 투여될 수 있다. 또 다른 변법에서, 감소된 칼로리식은 치료 사이클 당 3 일 내지 14 일의 총 시간 기간 동안 투여된다. 또 다른 개선에서, 감소된 칼로리식은 치료 사이클 당 3 일 내지 10 일의 총 시간 기간 동안 투여된다. 상기 기재된 바와 같이, 감소된 칼로리식의 투여, 화학 요법제의 투여(사용될 경우), 및 키나제 억제제의 투여 단계는 소정의 간격으로 복수 회 반복될 수 있는 치료 사이클을 구성한다. 예를 들어, 이러한 치료 사이클은 2 주 내지 2 개월의 간격으로 반복될 수 있다. 한 개선에서, 이러한 치료 사이클은 2 주 내지 1 개월의 간격으로 반복될 수 있다.

본원에 기재된 구현예의 다른 변법에서, 감소된 칼로리식은 하루에 대상체의 체중 kg 당 11 kcal 이하(예를 들어, 8 kcal, 5 kcal, 또는 2 kcal 이하, 또는 0 kcal)의 에너지 및 하루에 동물 또는 인간의 체중 kg 당 0.4 g 이하(예를 들어, 0.3 g, 0.2 g, 또는 0.1 g 또는 0 g)의 단백질을 제공하면서 영양을 제공한다. 탄수화물이 규정식에 존재할 경우, 에너지의 절반 이하가 탄수화물에 존재한다. 일부 구현예에서, 규정식은 하루에 700 kcal 이하(예를 들어, 600 kcal, 400 kcal, 또는 200 kcal 또는 0 kcal)의 총 에너지를 제공할 수 있다. 대상체가 화학 요법에 노출될 경우, 동물 또는 인간에서 암 세포와 같은 비정상 세포가 아닌 정상 세포가 보호된다. 예를 들어, 규정식이 대상체가 화학 요법에 노출되기 전 연속 3 일 내지 10 일 동안 동물 또는 인간에게 투여될 수 있다. 또한, 규정식은 노출 후에 24 시간 동안 대상체에게 투여될 수 있다. 바람직하게, 규정식은 대상체가 화학 요법에 노출되기 전 연속 3 일 내지 10 일 동안 및 노출 후 24 시간 동안 모두 대상체에게 투여될 수 있다.

또 다른 변법에서, 감소된 칼로리식에 사용된 STS/FMD 프로토콜은 단식 모방 규정식을 포함한다. 예를 들어, 암에 걸린 대상체는 한 차례의 화학 요법 전에 48 시간 내지 140 시간 동안 또는 화학 요법 후 4 시간 내지 56 시간 동안 금식할 수 있다. 바람직하게, 암에 걸린 대상체에는 한 차례의 화학 요법 전에 48 시간 내지 140 시간 동안 및 화학 요법 후 4 시간 내지 56 시간 동안 FMD가 제공된다.

FMD 규정식의 예는 미국 특허 출원 번호 14060494 및 14178953에서 확인되며, 상기 문헌의 전체 개시 내용은 본원에 참고로 포함된다. 통상적으로, FMD 프로토콜에서 대상체의 규정식은 소정의 일 수(즉, 5 일) 동안 대체된다. 이 기간 동안, 대상체는 많은 물을 소비한다. 정상 체중(18.5 내지 25의 체질량 지수 또는 BMI)의 건강한 대상체의 경우, 처음 3 개월 동안 한달에 한 번(규정식에 대하여 5 일 및 그들의 정상 식사에 대하여 25 일 내지 26 일) 및 그 후 매 3 개월마다(3 개월마다 5 일) 규정식이 소비된다. 대상체의 체중을 측정하고, 대상체는 다음번 사이클이 시작되기 전에 규정식 동안 줄었던 체중의 적어도 95%를 회복하여야 한다. 18.5 미만의 BMI를 갖는 대상체는 의사에 의해 권장되고 감독되지 않는다면 FMD에 착수해서는 안된다. 동일한 요법(3 개월 동안 매달 한 번 후, 그 후에는 매 3 개월마다 한 번)이 특허 출원에 나타난 모든 증상의 치료를 위해, 또는 치료를 보조하기 위해 채택될 수 있다. 미국 특허 출원 번호 14178953은 FMD 규정식의 저 단백질 버전을 제공한다.

상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 구현예는 키나제 억제제, 특히 mTOR 키나제 억제제의 투여를 필요로 한다. 라파마이신은 특히 유용한 하나의 mTOR 키나제 억제제이다. 통상적으로, 라파마이신은 하루에 5 mg 내지 20 mg의 투여량으로 투여된다. 기타 다른 키나제 억제제의 예로는 아파티닙(Afatinib)(길로트리프 (Gilotrif))(표적이 비-소 세포 폐암종(NSCLC)을 치료하기 위하여 EGFR/ErbB2임; 하루에 한 번 경구로 40 mg); 엑시티닙(Axitinib)(표적이 콩팥 세포 암종을 치료하기 위하여 VEGFR1/VEGFR2/VEGFR3/PDGFRB/c-KIT임; 하루에 두 번 5 mg); 룩소리티닙 (Ruxolitinib)(표적이 골수섬유증을 치료하기 위하여 JAK임; WBC 계수에 따라 하루에 두 번 경구로 5 mg 내지 25 mg); 이마티닙(Imatinib)(글리벡(gleevec))(표적은 만성 골수성 백혈병(CML)을 치료하기 위하여 Bcr - Abl임; 하루에 한 번 400 mg 내지 600 mg); 베무라페닙(Vemurafenib)(젤보라프(Zelboraf))(표적이 후기 흑색종을 치료하기 위하여 BRAF임; 12 시간마다 960 mg); 보수티닙(Bosutinib)(보술리프 (Bosulif))(표적이 만성 골수성 백혈병을 치료하기 위하여 BcrAbl/SRC임; 하루에 한 번 식품과 함께 500 mg); 및 이들의 조합을 포함한다.

포유동물 대상체, 특히 인간을 위한 FMD는 암 환자의 정상 식사를 5 일 내지 21 일의 기간 동안 대부분의 환자의 경우 최대 17 일로(하기 참조) 기타 다른 치료의 빈도 및 효능에 기초하여 결정된 빈도로 대체하며, 기타 다른 치료가 암 치료에 효과적이지 않을 경우 보다 빈번한 사용이 요구된다. 환자가 다음번 사이클이 개시되기 전에 체중을 회복하는 능력이 또한 고려되어야 하며, 체중을 회복할 수 있는 보다 심각한 증상을 가진 환자는 기타 다른 치료가 제공되는 것과 같은 빈도로 규정식을 받고, 체중을 회복하지 못하거나 전체 식사 기간을 견딜 수 없는 환자는 그들이 정상 체중(치료가 개시되기 전의 체중이지만, 또한 18 초과의 BMI)으로 돌아온 후에만 FMD에 배치된다. FMD는 일반적으로 안전하다고 인정되는(RGAS) 성분으로 이루어진다. 칼로리는 대상체의 체중에 따라 소비된다. 1 일 동안, 총 칼로리 소비량은 파운드 당 4.5 칼로리 내지 7 칼로리(또는 킬로그램 당 10 칼로리 내지 16 칼로리)이다. 규정식은 90% 이상 식물 기반이어야 한다. 1 일 규정식은 30 g 미만의 당, 28 g 미만의 식물 기반 단백질, 20 g 내지 30 g의 식물 기반 단일불포화 지방, 6 g 내지 10 g의 식물 기반 다가불포화 지방 및 2 g 내지 12 g의 식물 기반 포화 지방을 함유하여야 한다. 2 일 내지 21 일 동안, 총 칼로리 소비량은 파운드 당 3 칼로리 내지 5 칼로리(또는 킬로그램 당 7 칼로리 내지 11 칼로리)이다. 2 일 내지 21 일 규정식은 20 g 미만의 당, 18 g 미만의 식물 기반 단백질, 10 g 내지 15 g의 식물 기반 단일불포화 지방, 3 g 내지 5 g의 식물 기반 다가불포화 지방 및 1 g 내지 6 g의 식물 기반 포화 지방, 10 g 내지 30 g의 글리세롤(100 파운드의 사람의 경우 10 g, 200 파운드의 사람의 경우 20 g 및 300 파운드의 사람의 경우 30 g)(체중을 기준으로 1 l의 물/일로 희석됨)을 함유하여야 한다. 또한, 규정식은 비타민, 미네랄 + 필수 지방산을 위하여 약 50%의 RDA(하루)를 함유하는 고 영양 음식이어야 한다. 최소 길이는 5 일 또는 6 일이고, 최대 길이는 21 일일 것이다(금식 클리닉에서 진료 관행의 안전성 데이터 및 기준을 바탕으로 함).

도 1a는 STS, 라파마이신, 및 라파마이신과 STS로 처리된 마우스에 대한 혈당치의 플롯을 제공한다.
도 1b는 STS, 라파마이신, 및 라파마이신과 STS로 처리된 마우스에 대한 케톤체 수준의 플롯을 제공한다.
도 2a는 12 주령의 암컷 C57BL/6 마우스에게 투여된 스트레스 내성 실험에 대한 스케줄을 나타내는 개략적인 타임라인을 제공한다.
도 2b는 도 3a의 실험을 위한 20 일째(최종 시점)의 생존 결과를 제공한다.
도 2c는 도 3a에 대한 STS의 효과를 확인하기 위한 혈당치의 플롯을 제공한다.
도 3a는 임의(ad lib) 섭식 또는 STS 조건 하에 라파마이신 및 화학 요법-약물 칵테일 TVD(토포테칸 + 빈크리스틴 + 독소루비신)로 처리된 인간 신경아세포종 세포주에 대한 세포 생존율의 플롯을 제공한다.
도 3b는 임의 섭식 또는 STS 조건 하에 라파마이신 및 화학 요법 약물 독소루비신(DXR)으로 처리된 뮤린(murine) 유방암(4T1) 세포주에 대한 세포 생존율의 플롯을 제공한다.
도 3c는 임의 섭식 또는 STS 조건 하에 라파마이신 및 화학 요법 약물 독소루비신(DXR)으로 처리된 뮤린 흑색종(B16) 세포주에 대한 세포 생존율의 플롯을 제공한다.
도 4a는 감소된 칼로리식 및 라파마이신을 수반하는 종양 진행 연구에 대한 스케줄을 나타내는 타임라인을 제공한다.
도 4b는 라파마이신 및 DXR 투여와 조합된 STS의 다중 사이클로 처리된 BALB/c 마우스에서 4T1 뮤린 유방암 모델에 대한 종양 부피 대 시간의 플롯을 제공한다.
도 4c는 도 4b의 실험의 종료시에 종양 부피를 나타내는 막대 그래프이다.
도 4d는 라파마이신 및 DXR 투여와 조합된 STS의 다중 사이클로 처리된 C57BL/6 마우스에서 뮤린 흑색종 모델에 대한 종양 부피 대 시간의 플롯을 제공한다.
도 4e는 도 4d의 실험의 종료시에 종양 부피를 나타내는 막대 그래프이다.

하기 실시예는 본 발명의 범주를 예시하는 것으로 의도되며 제한하려는 것이 아니다. 이와 같은 실시예는 사용될 수 있는 것을 대표하는 것이지만, 당업자에게 공지된 기타 다른 절차가 대안적으로 사용될 수 있다. 실제로, 당업자는 과도한 실험없이 본원의 교시를 바탕으로 추가의 구현예를 용이하게 기획하고 생성할 수 있다.

DSS 및 DSR 실험

본 발명의 방법은 크게 시험관내 및 생체내 뮤린 모델에서 시험되었다. 또한, STS 및 FMD는 2 개의 규정식 개입의 안정성 및 실행가능성을 나타내는 여러 가지 임상 시험에서 시험되었다. FMD 규정식은 DSS와 DSR을 모두 유발시키는 데 있어서 STS 만큼 효과적인 것으로 나타났다.

방법: 단기 기아(STS) 또는 단식 모방 규정식(FMD)을 각각 48 시간 또는 4 일의 기간 동안 격주로 투여하였다. 규정식 개입의 끝은 정맥내 주사에 의한 독소루비신의 투여와 동시에 일어났다. 동물은 규정식 개입의 한 사이클과 그 다음 사이에 체중을 회복하도록 10 일 내지 12 일의 기간이 제공되었다. 라파마이신을 전체 실험 기간 동안에 임의 섭식 동안 매일(그러나, 규정식 개입 동안은 아님) 복강내 투여하였다. 생리학적 및 분자 표지인자, 예컨대 순환성 글루코스, 케톤체 및 S6K 수준을 관찰하여 치료의 효능을 입증하였다. 도 1a는 라파마이신 치료가 혈당의 증가를 유발시키는 인슐린 저항-유사 상태를 유도한다는 것을 나타낸다. Rapa + STS/FMD 마우스에서 감소된 혈당은 Rapa 및 STS/FMD로 처리된 마우스가 라파마이신 단독으로 처리된 마우스보다 더 저항력이 있다는 가설을 지지한다. 도 1b는 예상되는 바와 같이, 케톤체(KB) 수준이 라파마이신을 투여하였을 때 또는 투여하지 않았을 때 STS/FMD 동안 상당히 증가하였다는 것을 나타낸다. 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험이 수행되었으며, p-값<0.05를 갖는 차이는 유의한 것으로 간주되었다 (p-값<0.05, 0.01 및 0.001은 각각 *, *, 및 ***으로 나타냄).

규정식(마우스): 마우스에게 방사능 처리된 TD.7912 설치류 음식을 공급하였다(할란 테클라드(Harlan Teklad)). 간단히 말해서, 이러한 규정식은 25:58:17의 백분율 비로 단백질, 탄수화물 및 지방에 의해 공급받는 칼로리와 함께 3.T5 kcal/g의 가소화 에너지를 함유한다. 식품은 임의로 제공되었다. 평균적으로, 대조군에 있는 마우스는 14.9 kcal/일(또는 3.9 g/일)을 소비하였다. 본 발명자의 실험의 FMD 규정식은 낮은 칼로리 소비 기간 동안 높은 영양을 허용하는 성분을 확인하는 영양 검색을 기초로 하였다(Brandhorst, Wei et al., 2013. Exp Gerontol. 2013 Oct;48(10): 1120-8. doi: 10.1016/j.exger.2013.02.016. Epub 2013 Feb 21). FMD 규정식을 공급하기 전에, 동물을 새로운 케이지로 옮겨서 잔류 음식의 섭취 및 식분증을 방지하였다. FMD 규정식은 각각 이 순서로 공급되는 1 일 규정식 및 2 일 내지 4 일 규정식으로서 지정된 2 가지 상이한 성분으로 이루어졌다. 1 일 규정식은 1.88 kcal/g을 함유하고, 마우스가 후속 섭식일 동안 저 칼로리 섭취 기간에 적응하도록 설계되었다. 2 일 내지 4 일 규정식은 모든 섭식 일에 대해 동일하고, 0.36 kcal/g을 함유하였다. 1 일 및 2 일 내지 4 일 규정식은 2 주마다 임의 섭식 대조군의 평균 섭취량(약 4 g)으로 섭식되었다. 공급된 FMD 규정식의 상이한 칼로리 밀도로 인하여, 이 집단의 마우스는 1일에 소모된 칼로리에서 약 50%의 감소를 가졌고, 2 일 내지 4 일에 대조군 집단의 9.7%를 소모하였다. 마우스는 FMD 요법의 각각의 날에 공급된 식품을 모두 소비하였고, 식품 혐오의 징후를 나타내지 않았다. 2 일 내지 4 일 규정식의 종료 후에, 본 발명자들은 10 일 동안 TD.7912 음식을 임의로 공급한 후, 또 다른 FMD 사이클을 개시하였다.

도 2a 내지 2c는 마우스에서 유도된 스트레스 저항력을 나타내는 실험 결과를 제공한다. 이들 실험에서, 12 주령 암컷 C57BL/6 마우스를 임의(임의(ad libitum) 섭식), STS/FMD, DXR, STS/FMD + DXR의 실험 군으로 나누었다(도 2). 라파마이신의 존재 또는 부재 하에 모든 치료에 대한 반응을 관찰하기 위하여, 각각의 군은 중복으로 존재하였지만, 단지 한 군만이 라파마이신 치료를 받았다. 라파마이신의 투여는 14 일의 기간 동안 수행하였으며, 그의 종결시 높은 투여량의 독소루비신을 정맥내 투여하였다(24 mg/kg/). STS + DXR 군에 속하는 동물은 독소루비신 주사 전에 48 시간 동안 매우 낮은 칼로리 및 단백질-무함유 FMD를 섭식하였다. 독소루비신 주사 후, 동물을 매일 모니터링하고, 생존을 기록하였다(도 2). 도 2a는 이러한 스트레스 저항 실험에 대한 치료 스케줄을 제공한다. 도 2b는 20 일째에 생존 데이터를 제공한다. 도 2c는 각각의 실험 군에 대한 혈당치의 플롯을 제공한다. 또한, 화학 요법 동안 라파마이신의 투여는 마우스를 약물에 민감하게 만들어 사망률을 증가시킨 것이 관찰되었다. 그러나, 도 2b의 실험은 STS가 라파마이신에 의해 유도된 화학 요법에 대한 정상 조직의 민감화를 반전시킬 수 있다는 것을 나타낸다.

암 관련 실험

mTOR 키나제 억제제 라파마이신을 STS 및 화학 요법 약물과 조합하여 동물, 인간 대상체 또는 암 세포에 투여하여 암 성장을 지연시키고, 생존을 개선시켰다. 시험된 화학 요법 약물은 안트라사이클린 독소루비신 단독 또는 그와 2 가지 기타 다른 화학 요법 약물, 토포테칸 및 빈크리스틴(TVD)(이것은 암에 걸린 성인 및 어린이를 치료하기 위하여 일반적으로 사용됨)과의 혼합물이었다.

도 3a 및 3b는 종양 성장의 감소에 있어서, 라파마이신과 조합된 STS의 효능을 인간 신경아세포종(SH-SY5Y), 뮤린 유방암(4T1) 및 뮤린 흑색종(B16) 세포주에 대하여 시험관내 시험한 실험에 대한 결과를 제공한다. 도 3a는 임의 섭식 또는 STS 조건 하에 라파마이신 및 화학 요법 약물 칵테일 TVD(토포테칸 + 빈크리스틴 + 독소루비신)로 처리된 인간 신경아세포종 세포주에 대한 세포 생존율의 플롯을 제공한다. 도 3b는 임의 섭식 또는 STS 조건 하에 라파마이신 및 화학 요법 약물 독소루비신(DXR)으로 처리된 유방암(4T1) 세포주에 대한 세포 생존율의 플롯을 제공한다. 도 3b는 임의 섭식 또는 STS 조건 하에 라파마이신 및 화학 요법 약물 독소루비신(DXR)으로 처리된 흑색종(B16) 세포주에 대한 세포 생존율의 플롯을 제공한다. 이들 실험 각각에서, 세포 생존율은 시험된 모든 세포주에 대한 트리판 블루 (Trypan blue) 염색에 의해 측정되었으며, 생존력에 대한 각각의 처리의 효과는 스튜던트(Student) t-시험(p-값<0.05, 0.01 및 0.001은 각각 *, * 및 ***으로 나타냄)을 수행함으로써 측정되었다. 결과는 단기 기아(STS)가 다수의 암 세포주에서 세포 생존율을 감소시키는 데 있어서 라파마이신 및 화학 요법의 효능을 증가시킨다는 것을 나타낸다.

뮤린 유방암(4T1) 및 뮤린 흑색종(B16) 마우스 동종이식편 모델에서, STS 및 라파마이신이 종양 진행의 감소에 있어서 상가 효과를 갖는다는 것이 증명되었으며, 이것은 STS가 암 세포에 대한 mTOR 키나제 억제제 라파마이신의 효과를 증가시킨다는 것을 확인한다. 도 4a 내지 4e는 종양 진행 연구의 결과를 제공한다. 도 4a는 감소된 칼로리식 및 라파마이신을 수반하는 종양 진행 연구에 대한 스케줄을 나타내는 스케줄을 나타내기 위한 타임라인을 제공한다. 일반적으로, Balb/c 및 C57BL/6 마우스는 각각 2x10⁵ 개의 4T1 또는 B16 세포로 피하 주사되었다. 종양이 감지될 수 있으면, 마우스를 그룹화하고, DXR 투여와 조합된 STS의 다중 사이클을 겪게 하였다. 도 4b는 라파마이신 및 DXR 투여와 조합된 STS의 다중 사이클(A에서 어두운 막대)로 처리된 Balb/c 마우스에서 4T1 뮤린 유방암 모델에 대한 종양 부피 대 시간의 플롯을 제공한다. 도 4c는 도 4b에서 실험의 종결시 종양 부피를 나타내는 막대 그래프이다. 도 4d는 라파마이신 및 DXR 투여와 조합된 STS의 다중 사이클로 처리된 C57BL/6 마우스에서 뮤린 흑색종 모델에 대한 종양 부피 대 시간의 플롯을 제공한다. 도 4e는 도 4d에서 실험의 종결시 종양 부피를 나타내는 막대 그래프이다. 일원분산분석 분석을 수행하여 종양 크기 차이의 유의성 및 시험된 처리의 효과를 결정하였다(p-값<0.05, 0.01 및 0.001은 각각 *, * 및 ***으로 나타냄). 4T1 뮤린 유방암 모델의 경우, 암컷 Balb/c 마우스를 2x10⁵ 개의 4T1 암 세포로 우측 옆구리에서 피하 s.c. 주사하고, 종양이 감지될 수 있을 때까지 표준 규정식을 임의로 섭식시켰다. 본 발명자의 B16 뮤린 흑색종 모델의 경우, 암컷 C57BL/6 마우스를 우측 옆구리에서 2x10⁵ 개의 B16 암 세포로 피하 s.c. 주사하고, 종양이 감지될 수 있을 때까지 표준 규정식을 임의로 섭식시켰다. 이때, 종양 부피를 측정하고, 마우스를 임의(임의로 섭식), STS/FMD, DXR, STS/FMD + DXR의 실험 군으로 배열하였다. 라파마이신의 존재 또는 부재 하에 모든 처리에 대한 반응을 관찰하기 위하여, 각각의 군이 중복으로 존재하였지만, 단지 한 군만이 라파마이신 처리를 겪었다. 마우스에게 매일 라파마이신을 주사하고, 다중-사이클 처리(총 3 회)하고, 여기서 각각의 사이클은 다음과 같이 구성되었다: STS/FMD 및 STS/FMD + DXR 군에 속한 마우스는 물에는 자유롭게 접근할 수 있게 하면서 48 시간 내지 72 시간 동안 완전한 식품 박탈을 겪게 한 후, 사이클 사이에 약 10 일 동안 표준 음식 규정식을 재섭식시켜 체중 손실을 회복하게 하였다. 또한, STS/FMD + DXR 군으로부터의 동물은 각각 제1, 제2 및 제3 사이클의 종결시 독소루비신으로 정맥내 주사하였다. DXR 군으로부터의 동물은 임의로 섭식시키고, 독소루비신을 또한 주사하였다. 실험은 금식이 종양 진행 감소에 있어서 라파마이신의 효능을 강화시킨다는 것을 나타낸다.

요약하면, STS/FMD와 mTOR 억제제 라파마이신의 조합은 광범위한 다양한 암 세포 및 종양의 성장 및 생존을 지연시키는 데 있어서 상가 효과를 갖는다. 이러한 조합 치료는 또한 라파마이신 단독 투여로 인해 유발된 정상 세포의 화학 요법-의존성 민감화를 방지한다. 상기 결과는 STS/FMD가 AKT-TOR-S6K 및 Ras-cAMP-PKA 및 MAPK를 포함하는 영양소 신호 경로의 기타 다른 억제제의 효능을 증가시킬 수 있다는 것을 제안한다. 세포의 외부 또는 내부의 다양한 분자, 성장 인자 및 영양소에 대한 STS 또는 등가의 FMD의 폭 넓은/광범위한 작용 효과로 인하여, 라파마이신으로 관찰된 증대 효과는 암 치료에 사용되는 다수의 다른 키나제/성장 억제제에 적용될 수 있을 것으로 예상된다. 라파마이신 및 다수의 기타 다른 키나제 및/또는 성장 억제제가 인간에서 특정 종양의 치료에 널리 사용되기 때문에, 이러한 결과는 상기 치료의 안전성 및 효능에 대한 중요한 의미를 갖는다.

예시적인 구현예가 상기 기재되었지만, 이들 구현예는 본 발명의 모든 가능한 형태를 기술하도록 의도된 것이 아니다. 오히려, 본 명세서에서 사용된 단어는 제한이 아닌 설명을 위한 단어이며, 다양한 변화가 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남 없이 이루어질 수 있는 것으로 이해된다. 추가로, 다양한 실행 구현예의 특성들이 조합되어 본 발명의 추가의 구현예를 형성할 수 있다.

Claims (26)

1. a) 암을 갖는 대상체를 식별하는 단계;
   b) 제1 시간 기간 동안 대상체에게 하루에 최대 1000 kcal를 제공하는 감소된 칼로리식을 투여하는 단계; 및
   c) 키나제 억제제를 대상체에게 투여하는 단계
   를 포함하는 암 치료 방법.
2. 제1항에 있어서, 단계 b) 및 c)가 소정의 간격으로 복수 회 반복되는 것인 방법.
3. 제2항에 있어서, 단계 b) 및 c)가 2 주 내지 2 개월의 간격으로 반복되는 것인 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 대상체에게 단계 b) 및 c)의 반복 사이에 정상 식사를 투여하는 것인 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 시간 기간이 3 일 내지 10 일인 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 키나제 억제제를 제1 시간 기간 동안 투여하는 것인 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 키나제 억제제를 제1 시간 기간의 1 주 후 그러나 1 주 내에 투여하는 것인 방법.
8. 제1항에 있어서, 제1 시간 기간 후에 상기 대상체에게 화학 요법제를 투여하는 것인 방법.
9. 제1항에 있어서, 화학 요법제를 이용한 치료를 시작한 후에 제2 시간 기간 동안 상기 대상체에게 감소된 칼로리식을 투여하는 것을 더 포함하는 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 화학 요법제가 토포테칸, 빈크리스틴, 독소루비신 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
11. 제6항에 있어서, 상기 제2 시간 기간이 1 일 내지 3 일인 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 감소된 칼로리식이 하루에 최대 36 g의 단백질을 제공하는 것인 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 감소된 칼로리식이 하루에 최대 500 킬로칼로리를 제공하는 것인 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 감소된 칼로리식이 하루에 약 0 킬로칼로리를 제공하는 것인 방법.
15. 제1항에 있어서, 상기 감소된 칼로리식이 단식 모방 규정식인 방법.
16. 제1항에 있어서, 탄수화물이 상기 감소된 칼로리식으로부터의 칼로리의 절반 미만을 제공하는 것인 방법.
17. 제1항에 있어서, 상기 대상체가 흑색종 또는 신경아세포종 또는 유방암을 갖는 것인 방법.
18. 제1항에 있어서, 상기 키나제 억제제가 mTOR 단백질 키나제인 방법.
19. a) 암을 갖는 대상체를 식별하는 단계;
    b) 제1 시간 기간 동안 대상체에게 하루에 최대 1000 kcal를 제공하는 감소된 칼로리식을 투여하는 단계;
    c) 제1 시간 기간 후에 대상체에게 화학 요법제를 투여하는 단계; 및
    d) 대상체에게 키나제 억제제를 투여하는 단계
    를 포함하는, 암 치료 및/또는 화학 요법의 증상 완화 방법.
20. 제19항에 있어서, 단계 b) 및 c)가 소정의 간격으로 복수 회 반복되는 것인 방법.
21. 제20항에 있어서, 단계 b) 및 c)가 2 주 내지 2 개월의 간격으로 반복되는 것인 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 대상체에게 단계 b) 및 c)의 반복 사이에 정상 식사를 투여하는 것인 방법.
23. 제19항에 있어서, 상기 제1 시간 기간이 3 일 내지 10 일인 방법.
24. 제19항에 있어서, 상기 화학 요법제를 투여한 후에 제2 시간 기간 동안 대상체에게 감소된 칼로리식을 투여하는 것을 더 포함하는 방법.
25. 제1항에 있어서, 상기 감소된 칼로리식이 단식 모방 규정식인 방법.
26. a) 키나제 억제제로 치료되는 대상체를 식별하는 단계;
    b) 제1 시간 기간 동안 대상체에게 하루에 최대 1000 kcal를 제공하는 감소된 칼로리식을 투여하는 단계; 및
    d) 대상체에게 키나제 억제제를 투여하는 단계
    를 포함하는 키나제 억제제 치료의 부작용의 완화 방법.

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