靶向癌症幹細胞的耐藥性癌症療法的製作方法
2023-05-10 11:54:56 1
專利名稱：靶向癌症幹細胞的耐藥性癌症療法的製作方法
技術領域：
本發明提供了用於預防、治療、減少或消除癌細胞的方法和藥物組合物；更具體來說，本發明提供了用於減少或消除癌症幹細胞和耐藥性癌細胞的偏亞砷酸鈉的預防和/或治療有效的量或治療方式。
背景技術：
人類端粒酶是位於染色體末端處由(TTAGGG)n六核苷酸重複序列構成的非編碼 DNA序列。在每次細胞分裂期間,端粒DNA (30-1OObp)由於末端複製問題而丟失(BlackburnD. H. , Nature, 408 :53-56, 2000 和 Phatak, P.等，Br. J. Pharmacol. , 152 1003-11, 2007) 端粒維持染色體完整性並防止缺陷基因的複製。因為染色體開始其壽命時具有有限量的端粒DNA，因此細胞在達到端粒臨界長度之前只能經歷有限的分裂數量。當正常細胞達到臨界端粒長度時，它們退出細胞周期，並經歷複製性衰老(Phatak, P.等，Br. J. Pharmacol.,152 :1003-11,2007 和 Holt，S. E.等，Nature Biotechnol. , 14 :1734-1741,1996) 然而，在從正常到惡性細胞的腫瘤發生早期，端粒受到侵蝕，但是在絕大多數情況下，通過端粒酶的重激活，其隨後維持在短但是穩定的長度(Blackburn D. H.，Nature,408 =53-56,2000 ；Phatak,P.等，Br. J. Pharmacol, 152 :1003-11, 2007 和Holt, S. E.等，Nature Biotechnol.,14 :1734-1741,1996)。端粒酶是核糖核蛋白反轉錄酶,其起到作為添加新的端粒重複序列的模板和催化亞基hTERT (人類端粒酶反轉錄酶)的作用。端粒酶允許癌細胞克服無限增殖的基本限制，並賦予其永生性。因此，端粒酶和端粒顯現出可作為抗癌療法的有希望的靶點(Phatak,P.等，Br. J. Pharmacol. , 152 :1003-11,2007 ;Chumsri,S.等，Curr. Opin. Mol.Ther. 10 :323-333,2008)。開發癌症的有效和最終治癒性治療的主要問題，在於癌症是非均質的並含有成熟細胞以及被稱為幹細胞的負責自我更新的細胞這一事實。目前的細胞毒性抗癌劑主要目的在於殺傷成熟細胞群，但是不能根除癌症幹細胞。結果，癌症常常復發，並且那時腫瘤包含更具攻擊性的幹細胞樣耐藥性癌細胞(Chumsri, S.等，Curr. Opin. Mol. Ther. 10 :323-333,2008)。因此，對於能夠抑制端粒酶或靶向端粒以減少或消除成熟和幹細胞樣癌細胞兩者、包括耐藥性癌症幹細胞和成熟癌細胞的新治療藥劑和/或治療方式，存在著需求。發明概述在本發明的一個方面，提供了在患者中治療難治型癌症的方法。這通過向患者單獨或與其他抗癌劑組合地給藥治療有效量的偏亞砷酸鈉(NaAsO2或KML001)來實現。在某些實施方案中，偏亞砷酸鈉以0. I至20mg的單位劑量每天一次或多次給藥。在某些實施方案中，在用偏亞砷酸鈉治療後監測患者中幹細胞群的存在。在某些其他實施方案中，在用偏亞砷酸鈉治療後，可以在長達四年或更長的時間段中對患者進行這樣的監測。在某些實施方案中，難治型癌症是前列腺癌、肺癌、淋巴瘤或白血病。在本發明的另一方面，提供了具有高於正常的血清IL-6水平的癌症患者的治療方法，所述方法包含向患者給藥治療有效量的偏亞砷酸鈉，並在最後的偏亞砷酸鈉治療後監測患者的血清IL-6水平。在完成偏亞砷酸鈉治療後，監測患者的IL-6水平可以定期執行長達四年或更長時間。在本發明的另一方面，提供了在患有耐藥型癌症的患者中提高抗癌劑的效能的方法，所述方法包含向患者給藥治療有效量的偏亞砷酸鈉和癌症對其顯示出耐藥性的抗癌劑。在本發明的另一方面，提供了使患者中的難治型癌細胞對癌細胞以前耐受的抗癌劑敏感的方法，所述方法包含向患者給藥治療有效量的每種偏亞砷酸鈉和抗癌劑。可以在偏亞砷酸鈉治療方式給藥之前、偏亞砷酸鈉治療方式完成之後或偏亞砷酸鈉治療方式給藥期間給藥抗癌劑。在本發明的另一方面，提供了抑制或預防癌症在患者中復發的方法。所述方法包含在使用一種或多種抗癌劑的治療方式完成之後，向患者給藥治療有效量的偏亞砷酸鈉。在某些實施方案中，在用偏亞砷酸鈉治療之四年或更長時間後監測患者中癌症幹細胞群的存在。監測可以定期執行長達四年或更長時間。不受特定理論或機制的限制，癌症幹細胞群的減少或消除，減少或消除了由癌症幹細胞群產生的癌細胞群，並因此減少或消除了腫瘤的生長、腫瘤的主體尺寸、腫瘤的形成和/或轉移腫瘤的形成。換句話說，癌症幹細胞群的減少或消除阻止了腫瘤的形成、重新形成或生長和/或癌細胞轉移。根據一個方面，本發明涉及治療癌症的方法，所述方法包含向對象給藥足以減少或消除耐藥性癌症幹細胞群的治療有效量的偏亞砷酸鈉。在與該方面相關的另一個實施方案中，癌症幹細胞群對紫杉醇具有耐藥性。在另一個相關實施方案中，癌症幹細胞群對多烯紫杉醇具有耐藥性。附圖簡述圖IA顯示了使用Hoechst 33342染料在DU145wt和Doc50耐藥性細胞中檢測側群(side population) (SP)。圖IB顯示了通過流式細胞術測定的Pgp在野生型和耐藥型克隆中的細胞表面表達。白色曲線=PE(藻紅蛋白)_同種型對照染色的細胞，灰色曲線=Pgp陽性細胞。圖IC顯示了在野生型和紫杉烷耐藥型DU145細胞中CD44染色(灰色曲線)與同種型對照(白色曲線)相比較的直方圖。圖ID顯示了生長曲線，對在MTT測定中用多烯紫杉醇處理時紫杉醇、多烯紫杉醇耐藥型和DU145wt細胞進行了比較。圖IE顯示了生長曲線，對在MTT測定中用KML001處理時紫杉醇、多烯紫杉醇耐藥型和DU145wt細胞進行了比較。圖2A顯示了使用DCV染料染色的DU145wt細胞的側群。圖2B顯示了用BCRP/ABCG2抑制劑煙麴黴毒素C(FTC)處理的DU145wt細胞的側群。圖2C顯示了用Pgp/ABCBl抑制劑維拉帕米處理的DU145wt細胞的側群。圖3A顯示了用正常(對照)培養基處理的DU145wt。圖3B顯示了用含有IC100濃度(13 u M)的KML的培養基預處理72小時的DU145wt。圖4A顯示了 MTT增殖測定，其顯示了用KML001處理的DU145/Pac200。圖4B顯示、了 MTT增殖測定，其顯示了用GRN163L處理的DU145/Pac200。圖5A顯示了只用DCV染料處理的DU145/Pac200細胞的側群。圖5B顯示了用DCV和煙麴黴毒素C (FTC)處理的DU145/Pac200細胞的側群。圖5C顯示了用DCV和維拉帕米處理的DU145/Pac200細胞的側群。圖顯示了側群測定，其顯示了用IC100濃度下的KML001處理的DU145/Pac200。圖5E顯示了側群測定，其顯示了用IC100濃度下的GRN163L處理的DU145/Pac200。圖6A和6B顯示了在產克隆測定中前列腺癌細胞(分別為DU145和DU145/pac200)的生長，其顯示為在未處理的與KML001處理過的細胞系中相比形成的集落平均數。圖7是來自於用KML001處理5天的標準MTT的生長曲線，比較了來自於前列腺癌細胞系DU145/Pac200的未分揀細胞、SP-和SP+級份。圖8A和8B顯示了通過定量RT-PCR測量的hTERT基因表達。A.在分揀過的級份中端粒酶mRNA轉錄本的水平DU145/Pac200SP-和SP+具有相似的表達水平。B.在IC50 和IC100下用KML001處理72小時後，通過標準MTT所測定到的hTERT表達水平降低了。發明詳述本發明提供了用於在哺乳動物、特別是人類中預防、治療和/或管理癌症的方法。方法包含向需要的對象給藥治療有效量的、減少或消除癌症幹細胞群以及耐藥性成熟癌細胞和耐藥性癌症幹細胞的偏亞砷酸鈉。本發明部分是基於下述發現，即一種處於I/II期臨床試驗的用於治療前列腺癌的藥物偏亞砷酸鈉(KML001)，能夠靶向端粒酶的催化亞基和端粒兩者，並抑制未接觸過化療的和化療耐藥型前列腺癌細胞系的成熟和幹細胞群的生長。當在本文中使用時，術語「癌症幹細胞」是指可以是高度增殖性癌細胞的祖細胞的細胞。癌症幹細胞具有重新生長腫瘤的能力，正如由其在免疫受損的哺乳動物例如小鼠中形成腫瘤，並典型地在免疫受損的哺乳動物例如小鼠中在隨後的連續移植後形成腫瘤的能力所證實的。在典型情況下，癌症幹細胞相對於腫瘤主體來說也生長較慢；也就是說，癌症幹細胞一般是靜息的。在某些但不是所有實施方案中，癌症幹細胞可以佔腫瘤的約0. I至20%。當在本文中使用時，術語「抗癌劑」是指任何用於癌症的治療，包括藥物、免疫治療、定向治療、激素治療、化療，包括烷基化劑、抗代謝物、蒽環類藥、植物生物鹼、拓撲異構酶抑制劑、激酶抑制劑和其他抗腫瘤藥劑、手術和放療。當在本文中使用時，術語「治療有效量」是指足以阻止癌症幹細胞或癌症及其一種或多種症狀的發生、復發或發作，增強或提高另一種療法的預防效果，降低癌症的嚴重性和持續時間，改善癌症的一種或多種症狀，阻止癌症的進展，引起癌症退行，和/或增強或提高另一種療法的治療效果的偏亞砷酸鈉的量。在本發明的某些實施方案中，SMA的治療有效量是在給藥後有效獲得一種、兩種、三種或更多種下列結果的量(I)減少或消除癌症幹細胞群；(2)減少或消除癌細胞群；(3)降低腫瘤或贅生物的生長；(4)破壞腫瘤的形成；(5)根除、移除或控制原發、局部和/或轉移的癌症；(6)降低死亡率；(7)增加無疾病、無復發、無進展和/或總體存活率、存活時間或比率；⑶增加響應率、響應持久性或響應或緩解中的患者數量；(9)腫瘤尺寸得以維持並且不增加或增加少於10%、或少於5%、或少於4%或少於2% ；(10)增加緩解患者的數量；(11)增加緩解的長度或持續時間，(12)降低癌症的復發率；(13)增加癌症復發前的時間；(14)改善癌症相關症狀和/或生活質量，以及(15)降低癌細胞的耐藥性。當在本文中使用時，術語「治療有效方式」是指用於治療和/或管理癌症或其症狀的偏亞砷酸鈉給藥的劑量、定時、頻率和持續時間的方式。在具體實施方案中，治療方式獲得一種或多種下述結果(I)減少或消除癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞；(2)減少或消除癌細胞群；(3)降低腫瘤或贅生物的生長；(4)破壞腫瘤的形成；(5)根除、移除或控制原發、局部和/或轉移的癌症；(6)降低死亡率；(7)增加無疾病、無復發、無進展和/或總體存活率；(8)增加響應率、響應持久性或響應或緩解中的患者數量；(9)降低住院治療率；(10)減少住院治療長度；(11)腫瘤尺寸得以維持並且不增加或增加少於10%、優選少於5%、優選少於4%、優選少於2%;以及(12)增加緩解患者的數量；(12)增加癌症患者的耐藥性癌細胞、包括癌症幹細胞對癌細胞所耐受的藥物的敏感性。當在本文中使用時，術語「對象」和「患者」可互換使用。當在本文中使用時，術語 「對象」是指動物，優選為哺乳動物例如非靈長動物(例如奶牛、豬、馬、貓、狗、大鼠等)和靈長動物(例如猴和人)，最優選為人類。在一些實施方案中，對象是非人類動物例如家畜(例如馬、豬或奶牛)和寵物(例如狗或貓)。在特定實施方案中，對象是老年人。在另一個實施方案中，對象是成年人。在另一個實施方案中，對象是兒童。在另一個實施方案中，對象是嬰兒。當在本文中使用時，術語「緩解」是指表現為不存在可檢測的癌症，但具有癌活性恢復的可能性的對象健康狀態。癌症幹細胞包含獨特的腫瘤亞群(通常為0. 1-10%左右，但是可多達0. I至20%或以上)，其相對於腫瘤的其餘90%左右(即腫瘤主體)更具致瘤性，生長相對更慢或靜息，並且通常與腫瘤主體相比相對更耐化療。由於常規療法和治療方式在很大程度上被設計成攻擊快速增殖的細胞(即構成腫瘤主體的癌細胞)，因此通常生長緩慢的癌症幹細胞與生長更快的腫瘤主體相比，對常規療法和治療方式可能更具耐受性。癌症幹細胞可以表現出使其相對耐化療的其他特點，例如多重耐藥性和抗凋亡途徑。上面提到的特點構成了標準腫瘤學治療方式不能在大多數患有晚期癌症的患者中確保長期益處，即不能充分靶向並根除癌症幹細胞的關鍵原因。在一些情況下，癌症幹細胞是腫瘤的起始細胞(即它是構成腫瘤主體的癌細胞的祖細胞)。在大量不同癌症類型中已鑑定到癌症幹細胞。例如，Bonnet等，使用流式細胞術能夠分離到帶有特定表現型CD34+CD38-的白血病細胞，並隨後證實了是這些細胞(佔給定白血病的< 1% )而不是其餘99+%的白血病主體，在轉移到免疫缺陷小鼠中時能夠重演它所源於的白血病。參見例如「人類急性髓性白血病被組織成源於原始造血細胞的層次結構，，(Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originatesfrom a primitive hematopoietic cell), Nat Med 3:730-737(1997)。也就是說，這些癌症幹細胞在10，000個白血病細胞中少於I個，但這種低頻群體能夠啟動人類白血病並將其連續轉移到與原始腫瘤具有相同組織學表型的嚴重聯合免疫缺陷/非肥胖糖尿病(N0D/SCID)小鼠中。Cox等鑑定到人類急性成淋巴細胞性白血病(ALL)細胞中的少量亞級份，其具有CD34+/CD10-和CD34+/CD19-表型，並能夠將ALL腫瘤移植到免疫受損小鼠中，即它們是癌症幹細胞。相反，在使用ALL主體時，儘管在某些情況下注射了多10倍的細胞，但沒有觀察到小鼠的移植。參見C O X等，「急性成淋巴細胞性白血病祖細胞的表徵，，(Characterization of acute lymphoblastic leukemia progenitor cells), Blood104(19) :2919-2925(2004)。已發現多發性骨髓瘤含有少量⑶138-的細胞亞群，它們相對於大量⑶138+骨髓瘤細胞主體群體具有更高的產克隆和致瘤能力。參見Matsui等，「產克隆多發性骨髓瘤細胞的表徵「(Characterization of clonogenic multiple myeloma cells),Blood 103(6)2332。作者得出結論，多發性骨髓瘤的⑶138-亞群是癌症幹細胞群。Kondo等從C6-神經膠質瘤細胞系分離到少量細胞群，通過其自我更新以及在免疫受損小鼠中重演神經膠質瘤的能力將其鑑定為癌症幹細胞群。參見Kondo等，「C6神經膠質瘤細胞系中少量癌症幹細胞樣細胞群的持久性「(Persistence of a small populationof cancer stem-like cells in the C6glioma cell line), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101 :781-786 (2004)。在該研究中，Kondo等確定了癌細胞系含有癌症幹細胞群，其賦予細胞系移植免疫缺陷小鼠的能力。已顯示，乳腺癌含有少量具有幹細胞特徵(帶有表面標誌物⑶44+⑶24低)的細胞群。參見Al-Haj j等,「致瘤乳腺癌細胞的遠景鑑定」(Prospective identification oftumorigenic breast cancer cells), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:3983-3988(2003)。相當於總腫瘤細胞群的1-10%的少至200個這些細胞，能夠在N0D/SCID小鼠中形成腫瘤。相反，植入20，000個缺少這種表型的細胞(即腫瘤主體)不能重新生長腫瘤。發現了源自於人類前列腺腫瘤的細胞亞群，其能夠自我更新並重演其所源自的前列腺腫瘤的表型，因此構成了前列腺癌症幹細胞群。參見Collins等，「致瘤前列腺癌症幹細胞的遠景鑑定，，(Prospective Identification of Tumorigenic Prostate cancer stemcells), Cancer Res 65(23) : 10946-10951(2005)。Fang等從黑素瘤分離了具有癌症幹細胞性質的細胞亞群。具體來說，該細胞亞群能夠分化和自我更新。在培養中，亞群形成球形，但來自於病損處的分化更高的細胞級份更具黏附性。此外，當移植到小鼠中時，含有球狀細胞的亞群比黏附性細胞更具致瘤性。參見Fang等，「黑素瘤中具有幹細胞性質的致瘤亞群」(A Tumorigenic Subpopulation withStem Cell Properties in Melanomas), Cancer Res 65 (20) :9328-9337(2005)。Singh等鑑定到腦腫瘤幹細胞。當分離並植入裸鼠中時，⑶133+癌症幹細胞與⑶133-腫瘤主體細胞不同，形成了隨後可以連續移植的腫瘤。參見Singh等，「人類腦腫瘤起始細胞的鑑定，，(Identification of human brain tumor initiating cells), Nature432 :396-401 (2004) ;Singh 等,「神經系統腫瘤中的癌症幹細胞」(Cancer stem cells innervous system tumors), Oncogene 23:7267-7273(2004) ;Singh 等，「人類腦腫瘤中的癌症幹細胞的鑑定，，(Identification of a cancer stem cells in human brain tumors),Cancer Res. 63 :5821-5828(2003)。因為常規癌症療法靶向快速增殖細胞(即形成腫瘤主體的細胞)，因此據信這些治療對於靶向和損傷癌症幹細胞來說相對無效。事實上，已經顯示癌症幹細胞、包括白血病幹細胞對常規化學治療療法(例如Ara-C、柔紅黴素)以及更新的定向療法(例如Gleevec 、Velcade )相對耐受。來自各種腫瘤的對化療具有耐受性的癌症幹細胞的實例及其耐藥性機制，描述在下表中。
CSC類型耐藥性機制_參考文獻
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CMLGleevec 靜息Graham. Blood '02
骨髓瘤Velcade Matsvu. ASH 04例如，白血病幹細胞生長相對緩慢或靜息、表達多重耐藥基因並利用其他抗凋亡機制-特點，其有助於它們的化療耐受性。參見Jordan等，「作為幹細胞生物學中的難題的最關鍵細胞的定向通往白血病療法」(Targeting the most critical cells approachingleukemia therapy as a problem in stem cell biology), Nat Clin Pract Oncol. 2 224-225(2005)。此外，癌症幹細胞憑藉其化療耐受性可能造成了治療失敗，並且可能在臨床緩解後還繼續存在於患者中，因此這些剩餘的癌症幹細胞可能造成了晚些時候的復發。參見Behbood等，「癌症幹細胞將提供新的治療祀點嗎？ 」(Will cancer stem cellsprovide new therapeutic targets ), Carcinogenesis 26(4) :703-711 (2004)。因此，預期靶向癌症幹細胞將為癌症患者提供改進的長期結果。因此，需要被設計用於靶向癌症幹細胞的新治療劑和/或治療方式來達到這一目標。本發明通過向需要的對象給藥治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式，實現了該目標。癌症或贅生疾病，包括但不限於贅生物、腫瘤、轉移腫瘤、白血病或任何以不受控制的細胞生長為特徵的疾病或障礙，可以通過向需要的對象給藥預防或治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式來預防、治療和/或管理。本發明提供了通過減少或消除成熟癌細胞以及癌症幹細胞、特別是耐藥性癌症幹細胞來預防、治療和/或管理癌症的方法，所述方法包含向需要的對象給藥預防或治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式。在本發明的某些實施方案中，偏亞砷酸鈉的量或治療方式導致癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞減少至少約5%。在某些實施方案中，在偏亞砷酸鈉治療完成後長達四年或更長時間，對癌症幹細胞群的減少進行定期監測。因此，在具體實施方案中，本發明提供了在對象中防止癌症復發、治療和/或管理癌症的方法，所述方法包含(a)向需要的對象給藥一劑或多劑有效量的偏亞砷酸鈉；(b)在給藥一定數量藥劑之前、期間和/或之後以及在給藥後續藥劑之前監測對象中的癌症幹細胞群；以及(C)如果需要，通過重複步驟(a)以檢測到對象中癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞的至少5%的減少。如果在監測患者的癌症幹細胞群的過程中，幹細胞群的增加變得明顯，執業醫師可以相同或不同的劑量和/或用藥方式再次向患者給藥偏亞砷酸鈉(單獨或與另一種抗癌劑組合)。偏亞砷酸鈉可以以任何形式給藥於患者，包括腸胃外(例如靜脈內)、腹膜內或口月艮。每日劑量可以在一天內以一份或多份劑量給藥。偏亞砷酸鈉治療方式可以包括每日劑量給藥一日或多日，例如連續的I到10日或I到10日之間的任何日數，例如連續I到5、4、3或2日。可選地，劑量用藥治療方式可以包括將偏亞砷酸鈉劑量在幾日例如一周到一月的時間內，以不連續的方式例如每隔一日或每三日或四日給藥，或連續治療幾日例如三日然後連續幾日例如三日不治療，並且重複該模式或者如果需要修改該模式。專業醫師可以在患者健康、年齡、體重、藥物耐受性等的基礎上，容易地確定最有效的給藥方式和患者獲得 最佳結果所需的偏亞砷酸鈉劑量。在某些實施方案中，偏亞砷酸鈉的量或治療方式導致癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞減少至少 5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%或99%。例如，在一些實施方案中，偏亞砷酸鈉的量或治療方式導致癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞減少至少約5% -99%,5% _80%、5至40%、10%至99%、10至80%,10-60%,10% -40%,20 至 99%、20% -80%,20% -60%,20% -40%,50% -98%,50% -80%或 60% -99%。在其他實施方案中，偏亞砷酸鈉的量或治療方式導致癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞降低至原來的I. I分之一、I. 2分之一、I. 5分之一、2分之一、3分之一、4分之一、5分之一、10分之一、25分之一、50分之一、75分之一、100分之一、200分之一或1000分之一。在一些實施方案中，癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞的減少，在實施治療方式的兩周、一個月、兩個月、三個月、四個月、六個月、九個月、I年、2年、3年或4年後獲得。檢測癌症幹細胞群和確定癌症幹細胞量的變化的方法描述在下文中。如果在監測期間檢測到癌症幹細胞增加，可以用另一種偏亞砷酸鈉治療方式(與以前的治療方式相同或不同)和/或其他抗癌劑對患者進行治療。在一些實施方案中，偏亞砷酸鈉治療的量或方式引起癌細胞群以及癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞的減少。在某些實施方案中，定期監測癌細胞群的減少，或者癌細胞群的減少與癌症幹細胞群的減少。因此，在一個實施方案中，本發明提供了在對象中預防、治療和/或管理癌症的方法，所述方法包含(a)向需要的對象給藥一劑或多劑治療有效量的偏亞砷酸鈉；(b)在給藥一定數量劑量之前、期間和/或之後以及在給藥後續藥劑之前監測對象中的癌症幹細胞群和癌細胞群；以及(C)如果需要，通過重複步驟(a)以檢測到對象中癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞和癌細胞群的至少5%的減少。在某些實施方案中，偏亞砷酸鈉的量或治療方式導致癌細胞群減少至少約5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%或99%。例如，在一些實施方案中，治療方式導致癌細胞群減少約2% _98%、5% -80%,5至40%、10%至99 %、10 至 80 %、10-60 %、10% -40%,20 至 99%、20% -80%,20% -60%,20% -40%,50% -98%,50% -80%或60% -99%。在其他特定實施方案中，治療方式導致癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞降低至原來的I. I分之一、I. 2分之一、I. 5分之一、2分之一、3分之一、4分之一、5分之一、10分之一、25分之一、50分之一、75分之一、100分之一、200分之一或1000分之一。在一些實施方案中，癌細胞群的減少，在實施治療方式的兩周、一個月、兩個月、三個月、四個月、六個月、九個月、I年、2年、3年、4年、5年或10年後獲得。檢測癌細胞群和測量癌細胞量的變化的方法描述在下文中。在一些實施方案中，偏亞砷酸鈉的量或治療方式導致主體腫瘤尺寸減小以及癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞的減少。在某些實施方案中，定期監測主體腫瘤尺寸的減小，主體腫瘤尺寸的減少與癌症幹細胞群包括耐藥性癌症幹細胞的減少，或者主體腫瘤尺寸的減小、癌症幹細胞群的減少和癌細胞群的減少。因此，在一個實施方案中，本發明提供了在對象中預防、治療和/或管理癌症的方法，所述方法包含(a)向需要的對象給藥一劑或多劑有效量的偏亞砷酸鈉；(b)在給藥一定數量劑量之前、期間和/或之後以及在給藥後續劑量之前監測對象中的癌症幹細胞群和主體腫瘤尺寸；以及(c)如果需要，通過重複步驟(a)以檢測到對象中癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞的至少5%的減少。在某些實施方案中，偏亞砷酸鈉的量或治療方式導致癌症幹細胞群包括耐藥性癌症幹細胞以及主體腫瘤尺寸減小至少約5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、90%、95%、98%或99%。例如，在一些實施方案中，治療方式導致癌症幹細胞群包括耐藥性癌症幹細胞以及主體腫瘤尺寸減小約2% -98^^5% -80%、5至40 %、10% 至 99 %、10 至 80 %、10-60 %、10% -40%, 20 至 99%、20% -80%,20% -60%,20% -40%,50% -99%,50% -80%或60% -99%。在其他特定實施方案中，治療方式導致癌症幹細胞群包括耐藥性癌症幹細胞以及主體腫瘤尺寸減小至少I. I分之一、I. 2分之一、
I.5分之一、2分之一、2. 5分之一、3分之一、4分之一、5分之一、10分之一、20分之一、25分之一、50分之一、75分之一、100分之一、200分之一或1000分之一。在一些實施方案中，癌症幹細胞群包括耐藥性癌症幹細胞以及主體腫瘤尺寸的減少，在實施治療方式的兩周、一個月、兩個月、三個月、四個月、六個月、九個月、I年、2年、3年、4年、5年或10年後獲得。多種已知方法可用於評估腫瘤的主體尺寸。這樣的方法的非限制性實例包括成像方法(例如計算機斷層掃描術(CT)、磁共振成像(MRI)、超聲、X-射線成像、乳房造影術、PET掃描、放射性核素掃描、骨掃描)、可視方法(例如結腸鏡檢查、支氣管鏡檢查、內窺鏡檢查)、身體檢查(例如前列腺檢查、乳腺檢查、淋巴結檢查、腹部檢查、直腸檢查、普通觸診)、血液化驗(例如前列腺特異性抗原(PSA)化驗、癌胚抗原(CEA)化驗、癌抗原(CA)-125化驗、甲胎蛋白(AFP)、肝功能化驗)、骨髓分析(例如在血液惡性腫瘤的情況下)、組織病理學、細胞學和流式細胞術。在一些實施方案中，可以通過基於從成像方法測定的腫瘤病損尺寸的評估來測定主體腫瘤尺寸。在特定實施方案中，評估按照「實體腫瘤中的響應評估判據(RECIST)準則」(Response Evaluation Criteria In Solid Tumors (RECIST) Guidelines)來執行，所述準則公布在Therasse, P.等，「評估對實體腫瘤治療的響應的新準則」(New Guidelinesto Evaluate the Response to Treatment in Solid Tumors), J. of the Nat. Cane.Inst. 92 (3)，205-216 (2000)中。例如，在特定實施方案中，選擇對象中具有代表性主體腫瘤尺寸的病損，以便在基線時(治療之前)當使用常規成像技術(例如常規CT掃描、PET掃、描、骨掃描、MRI或X-射線)時它們的最長直徑至少> 20mm,並且當使用螺旋CT掃描時選擇在基線時最長直徑至少> IOmm的病損。在一些實施方案中，可以使用成像技術與血清標誌物檢測的組合來評估主體腫瘤尺寸的減小。這樣的血清標誌物的非限制性實例包括前列腺特異性抗原(PSA)、癌胚抗原(CEA)、癌抗原(CA) 125和甲胎蛋白(AFP)。本發明提供了在緩解對象中預防癌症復發的復發，所述方法包含向對象給藥治療或預防有效的偏亞砷酸鈉的量或治療方式。方法包含以等於或小於最大耐受劑量(MTD)或等於或小於「無明顯損害作用水平」(N0AEL)的劑量向對象給藥偏亞砷酸鈉。偏亞砷酸鈉的MTD典型地基於I期劑量遞增試驗的結果。在某些實施方案中，患者也用治療有效量的第二種抗癌劑進行治療，例如在緩解患者的第一線治療中使用的抗癌劑。第二種抗癌劑可以在偏亞砷酸鈉給藥的同時、之後或之前給藥。 在動物研究中測定的NOAEL常常被用於確定人類臨床試驗的最大推薦起始劑量。可以對NOAEL進行外推，以確定人體等效劑量(HED)。典型情況下，這種物種間的外推根據歸一化到身體表面積的劑量(即mg/m2)來進行。在特定實施方案中，NOAEL在小鼠、倉鼠、大鼠、雪貂、豚鼠、兔、狗、靈長動物(猴、狨猴、鼠猴、狒狒)、微型豬(miCTopig)和小型豬中測定。關於使用NOAEL及其外推來確定人體等效劑量的討論，參見美國衛生與人類服務部食品和藥品管理局藥物評估與研究中心(CDER)的「在成年健康志願者中對療法的初始臨床試驗中的最大安全起始劑量進行工業評估的準則」(Guidance for Industry Estimatingthe Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics inAdult Healthy Volunteers, U. S. Department of Health and Human Services Food andDrug Administration Center for Drug Evaluation and Research (CDER)), Pharmacologyand Toxicology，2005年7月。因此，在某些實施方案中，治療方式包含以低於HED的劑量實施療法。例如，本發明提供了在緩解對象中預防癌症復發的方法，所述方法包含向需要的對象給藥預防或治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式，方法包含以等於或小於HED的劑量向對象給藥偏亞砷酸鈉。根據本發明，預防和/或治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式被給藥於患有或預期將發生癌症的對象(例如對特定癌症類型具有遺傳易感性的對象，已暴露於致癌物的對象，新近診斷為患有癌症的對象，癌症治療失敗的對象，癌症復發的對象，或從特定癌症緩解的對象)。在具體實施方案中，對象處於緩解中或無癌症通過目前使用的技術來測量，所述技術包括但不限於身體檢查(例如前列腺檢查、乳腺檢查、淋巴結檢查、腹部檢查、皮膚觀察、普通觸診)、可視方法(例如結腸鏡檢查、支氣管鏡檢查、內窺鏡檢查)、PAP塗片分析(宮頸癌)、糞便愈創木脂分析、血液檢驗(例如全血計數(CBC)化驗、前列腺特異性抗原(PSA)化驗、癌胚抗原(CEA)化驗、癌抗原(CA)-125化驗、甲胎蛋白(AFP)、肝功能化驗)、核型分析、骨髓分析(例如在血液惡性腫瘤的情況下)、組織學、細胞學、痰液分析和成像方法(例如計算機斷層掃描術(CT)、磁共振成像(MRI)、超聲、X-射線成像、乳房造影成像、PET掃描、放射性核素掃描、骨掃描)。這樣的對象以前可能進行或可能未進行過癌症治療。在一個實施方案中，治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式被給藥於正經歷或已經歷手術以移除腫瘤、癌細胞或贅生物的對象。在具體實施方案中，治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式在移除腫瘤、癌細胞或贅生物的手術的同時或之後給藥於對象。在另一個實施方案中，治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式在移除腫瘤或贅生物的手術之前給藥於對象，而在一些實施方案中，在手術期間和/或之後給藥於對象。在具體實施方案中，治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式被給藥於將要、正在或已經經歷放療的對象。在這些對象中包括已經接受化療、激素治療和/或生物治療包括免疫治療的對象，以及已經歷手術的對象。在另一個實施方案中，治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式被給藥於將要、正在或已經接受激素治療和/或生物治療包括免疫治療和/或定向治療的對象。在這些對象中包括已接受化療和/或放療的對象以及已經歷手術的對象。在某些實施方案中，治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式被給藥於不能或難以用一種或多種療法治療的對象。在一個實施方案中，癌症難以用療法治療是指至少一些顯著部分的癌細胞未被殺傷或其細胞分裂未停止。確定癌細胞是否難治，可以在體內或體外，通過本技術領域已知的用於測定療法對癌細胞的效果的任何方法，使用在這種情形下本技術 領域接受的「難治」的意義來進行。在特定實施方案中，治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式被給藥於細胞因子IL-6水平升高的患者，所述水平升高已與癌細胞對不同治療方式例如化療和激素治療發生耐受性相關聯。按照本發明，可以預防、治療和/或管理任何癌症類型。可以按照本發明來預防、治療和/或管理的癌症的非限制性實例包括白血病，例如但不限於急性白血病、急性淋巴細胞性白血病、急性髓細胞性白血病例如成髓細胞性、早幼粒細胞性、髓單核細胞性、單核細胞性和紅白細胞性白血病以及骨髓異常增生症候群(MDS);慢性白血病，例如但不限於慢性髓細胞性(粒細胞性)白血病、慢性淋巴細胞性白血病、毛細胞白血病；真性紅細胞增多症；淋巴瘤，例如但不限於霍奇金氏病、非霍奇金氏病；多發性骨髓瘤，例如但不限於冒煙型多發性骨髓瘤、不分泌型骨髓瘤、骨硬化性骨髓瘤、漿細胞白血病、孤立性漿細胞瘤和髓外眾細胞瘤；Waldenstrom巨球蛋白血症；意義未明的單克隆丙種球蛋白病；良性單克隆丙種球蛋白病；重鏈病；骨骼和結締組織肉瘤,例如但不限於骨癌、骨肉瘤、軟骨肉瘤、Ewing肉瘤、惡性巨細胞瘤、骨纖維肉瘤、脊索瘤、骨膜肉瘤、軟組織肉瘤、血管肉瘤、纖維肉瘤、卡波西氏肉瘤、平滑肌肉瘤、脂肉瘤、淋巴管肉瘤、神經鞘瘤、橫紋肌肉瘤、滑膜肉瘤；腦腫瘤，例如但不限於神經膠質瘤、星形細胞瘤、腦幹神經膠質瘤、室管膜瘤、少突神經膠質細胞瘤、非神經膠質腫瘤、聽神經瘤、顱咽管瘤、成神經管細胞瘤、腦膜瘤、松果體細胞瘤、成松果體細胞瘤、原發性腦淋巴瘤；乳腺癌，包括但不限於導管癌、腺癌、小葉(小細胞)癌、導管內癌、乳腺髓樣癌、乳腺黏液癌、乳腺小管癌、乳腺乳頭狀癌、派傑氏病和炎性乳腺癌；腎上腺癌，例如但不限於嗜鉻細胞瘤和腎上腺皮質癌；甲狀腺癌，例如但不限於乳頭狀或濾泡性甲狀腺癌、甲狀腺髓樣癌和間變性甲狀腺癌；胰腺癌，例如但不限於胰島瘤、胃泌素瘤、胰高血糖素瘤、血管活性腸肽瘤、生長抑素分泌腫瘤和類癌或胰島細胞瘤；垂體癌，例如但不限於庫興氏病、促乳素分泌腫瘤、肢端肥大症和尿崩症；眼癌，例如但不限於眼黑素瘤例如虹膜黑素瘤、脈絡膜黑素瘤和睫狀體黑素瘤，以及成視網膜細胞瘤；陰道癌，例如鱗狀細胞癌、腺癌和黑素瘤；外陰癌，例如鱗狀細胞癌、黑素瘤、腺癌、基底細胞癌、肉瘤和派傑氏病；宮頸癌，例如但不限於鱗狀細胞癌和腺癌；子宮癌，例如但不限於子宮內膜癌和子宮肉瘤；卵巢癌，例如但不限於卵巢上皮癌、交界性腫瘤、生殖細胞瘤和間質瘤；食管癌，例如但不限於鱗狀細胞癌、腺癌、腺樣囊性癌、黏液表皮樣癌、腺鱗癌、肉瘤、黑素瘤、漿細胞瘤、疣狀癌和燕麥細胞(小細胞)癌；胃癌，例如但不限於腺癌、蕈狀(息肉狀)、潰瘍性、淺表擴散性、彌散擴散性、惡性淋巴瘤、脂肉瘤、纖維肉瘤和癌肉瘤；結腸癌；直腸癌；肝癌，例如但不限於肝細胞癌和肝胚細胞瘤；膽囊癌例如腺癌；膽管腺瘤，例如但不限於乳頭狀、結節性和彌散性；肺癌，例如非小細胞肺癌、鱗狀細胞癌(表皮樣癌)、腺癌、大細胞癌和小細胞肺癌；睪丸癌，例如但不限於胚細胞瘤、精原細胞瘤、間變性、經典(典型)性、精母細胞性、非精原細胞瘤、胚胎性癌、畸胎癌、絨毛膜癌(卵黃囊瘤)；前列腺癌，例如但不限於前列腺上皮內瘤、腺癌、平滑肌肉瘤和橫紋肌肉瘤；陰莖癌；口腔癌，例如但不限於鱗狀細胞癌；基底細胞癌；唾 液腺癌，例如但不限於腺癌、黏液表皮樣癌和腺樣囊性癌；咽癌，例如但不限於鱗狀細胞癌和疣狀癌；皮膚癌，例如但不限於基底細胞癌、鱗狀細胞癌和黑素瘤、淺表擴散性黑素瘤、結節性黑素瘤、惡性小痣黑素瘤、肢端黑素瘤；腎癌，例如但不限於腎細胞癌、腺癌、腎上腺樣瘤、纖維肉瘤、移行細胞癌(腎盂和/或輸尿管)；腎母細胞瘤；膀胱癌，例如但不限於移行細胞癌、鱗狀細胞癌、腺癌、腺肉瘤。此外，癌症包括黏液肉瘤、骨源性肉瘤、內皮肉瘤、淋巴管內皮肉瘤、間皮瘤、滑膜瘤、成血管細胞瘤、上皮癌、囊腺癌、支氣管癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭狀癌和乳頭狀腺癌。預防和/或治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式也可用於治療、預防和/或管理各種癌症或其他異常增殖性疾病，包括(但不限於)下列包括膀胱、乳腺、結腸、腎、肝、肺、卵巢、胰腺、胃、宮頸、甲狀腺和皮膚的癌；包括鱗狀細胞癌；淋巴性譜系的造血腫瘤，包括白血病、急性淋巴細胞性白血病、急性成淋巴細胞性白血病、B-細胞淋巴瘤、T細胞淋巴瘤、Burkitt淋巴瘤；髓性譜系的造血腫瘤,包括急性和慢性髓性白血病和早幼粒細胞白血病；間充質來源的腫瘤，包括纖維肉瘤和橫紋肌肉瘤；其他腫瘤，包括黑素瘤、精原細胞瘤、畸胎癌、成神經細胞瘤和神經膠質瘤；中樞和外周神經系統的腫瘤，包括星形細胞瘤、成神經細胞瘤、神經膠質瘤和神經鞘瘤；間充質來源的腫瘤,包括纖維肉瘤、橫紋肌肉瘤和骨肉瘤；以及其他腫瘤，包括黑素瘤、著色性幹皮病、角化棘皮瘤、精細胞瘤、甲狀腺濾泡性癌和畸胎癌。在一些實施方案中，使用本發明的方法預防、治療和/或管理與凋亡的畸變相關的癌症。這樣的癌症包括但不限於濾泡性淋巴瘤、具有P53突變的癌、乳腺、前列腺和卵巢的激素依賴性腫瘤，以及癌前期病變例如家族性腺瘤性息肉病和骨髓增生異常症候群。在具體實施方案中，使用本發明的方法預防、治療和/或管理皮膚、肺、肝、骨、腦、胃、結腸、乳腺、前列腺、膀胱、腎、胰腺、卵巢和/或子宮的惡性腫瘤或增殖異常變化(例如化生和增生)或過度增殖障礙。在其他具體實施案中，使用本發明的方法預防、治療和/或管理肉瘤或黑素瘤。在某些實施方案中，按照本發明預防、治療和/或管理的癌症是白血病、淋巴瘤或骨髓瘤(例如多發性骨髓瘤)。可以按照本發明的方法預防、治療和/或管理的白血病和其他血液癌症的非限制性實例,包括急性成淋巴細胞性白血病「ALL」、急性成淋巴細胞性B-細胞白血病、急性成淋巴細胞性T-細胞白血病、急性髓細胞白血病「AML」、急性早幼粒細胞白血病「APL」、急性單核細胞性白血病、急性紅白細胞性白血病、急性巨核細胞性白血病、急性髓單核細胞性白血病、急性肺淋巴細胞性白血病、急性未分化白血病、慢性髓細胞性白血病「CML」、慢性淋巴細胞性白血病「CLL」、骨髓增生異常症候群「MDS」和毛細胞白血病。
可以按照本發明的方法預防、治療和/或管理的淋巴瘤的非限制性實例，包括霍奇金氏病、非霍奇金氏淋巴瘤、多發性骨髓瘤、Waldenstoom巨球蛋白血症、重鏈病和真性紅細胞增多症。在另一個實施方案中，按照本發明預防、治療和/或管理的癌症是實體腫瘤。可以按照本發明的方法預防、治療和/或管理的實體腫瘤的實例，包括但不限於纖維肉瘤、黏液肉瘤、脂肉瘤、軟骨肉瘤、骨源性肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、內皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管內皮肉瘤、滑膜瘤、間皮瘤、Ewing腫瘤、平滑肌肉瘤、橫紋肌肉瘤、結腸癌、結腸直腸癌、腎癌、胰腺癌、骨癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、食管癌、胃癌、口腔癌、鼻癌、喉癌、鱗狀細胞癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭狀癌、乳頭狀腺癌、囊腺癌、髓樣癌、支氣管癌、腎細胞癌、肝細胞瘤、膽管癌、絨毛膜癌、精原細胞瘤、胚胎性癌、腎母細胞瘤、宮頸癌、子宮癌、睪丸癌、小細胞肺癌、膀胱癌、肺癌、上皮癌、神經膠質瘤、多形性成膠質細胞瘤、星形細胞瘤、成神經管細胞瘤、顱咽管瘤、室管膜瘤、松果體瘤、成血管細胞瘤、聽神經瘤、少突神經膠質細胞瘤、腦膜瘤、皮膚癌、黑素瘤、成神經細胞瘤和成視網膜細胞瘤。在實施方案中，給藥於對象以在患者中預防、治療和/或管理癌症的偏亞砷酸鈉 的劑量以患者的體重計為500mg/kg或以下,例如250mg/kg或以下、100mg/kg或以下、95mg/kg或以下、90mg/kg或以下、85mg/kg或以下、80mg/kg或以下、75mg/kg或以下、70mg/kg或以下、65mg/kg或以下、60mg/kg或以下、55mg/kg或以下、50mg/kg或以下、45mg/kg或以下、40mg/kg或以下、35mg/kg或以下、30mg/kg或以下、25mg/kg或以下、20mg/kg或以下、15mg/kg或以下、10mg/kg或以下、5mg/kg或以下、2. 5mg/kg或以下、2mg/kg或以下、I. 5mg/kg或以下或lmg/kg或以下。例如，偏亞砷酸鈉可以約0. lmg/kg至約10mg/kg或約0. 25mg/kg至約5mg/kg範圍內的量,每天給藥I至5次。在另一個實施方案中，給藥於對象以在患者中預防、治療和/或管理癌症的偏亞砷酸鈉的劑量，是 0. Img 至 20mg、0. Img 至 15mg、0. Img 至 12mg、0. Img 至 10mg、0. Img 至8mg、0. Img 至 7mg、0. Img 至 5mg、0. I 至 2. 5mg、0. 25mg 至 20mg、0. 25 至 15mg、0. 25 至 12mg、0. 25 至 10mg、0. 25 至 8mg、0. 25mg 至 7mg、0. 25mg 至 5mg、0. 5mg 至 2. 5mg、lmg 至 20mg、lmg至 15mg、lmg 至 12mg、lmg 至 10mg、lmg 至 8mg、lmg 至 7mg、lmg 至 5mg 或 Img 至 2. 5mg 的單位劑量。在某些實施方案中，給藥於對象以在患者中預防、治療和/或管理癌症的偏亞砷酸鈉的劑量，以對象的體重計，在0.01至10g/m2的範圍內，更典型情況下在0. lg/m2至7. 5g/m2的範圍內。在一個實施方案中，給藥於對象的劑量以對象的身體表面積計，在0. 5g/m2至5g/m2或lg/m2至5g/m2的範圍內。在一些實施方案中，預防和/或治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式與一種或多種其他療法組合使用。在組合療法中使用的一種或多種其他療法的劑量，可以低於已經用於或目前正用於在患者中預防、治療和/或管理癌症的劑量。目前用於預防、治療和/或管理癌症的一種或多種其他療法的推薦劑量可以從本技術領域的任何參考文獻獲得，包括但不限於Hardman等主編的《Goodman & Gilman治療學的藥理基礎》(Goodman & Gilman' sThe Pharmacological Basis Of Therapeutics)第 10 Mc-Graw-Hi11,New York,2001 ；《醫生桌面參考》(Physician, s Desk Reference)(第60版，2006)，在此以其全文引為參考。
其他癌症療法的實例包括但不限於阿西維辛、阿柔比星、鹽酸阿可達佐、阿克羅寧、阿多來新、阿地白介素、六甲蜜胺、安波毒素、醋酸阿美蒽醌、氨基格魯米特、安吖啶、阿那曲唑、蒽環黴素、安麴黴素、天冬醯胺酶、曲林菌素、阿扎胞苷(維達扎)、阿扎替派、阿佐黴素、巴馬司他、苯佐替派、比卡魯胺、鹽酸比生群、二甲磺酸雙奈法德、二膦酸鹽類(例如帕米膦酸鹽(Aredria)、氯曲磷酸鈉(Bonefos)、唑來膦酸(Zometa)、阿侖膦酸鹽(Fosamax)、依替膦酸鹽、伊班膦酸鹽、斯孟膦酸鹽、利塞膦酸鹽和替魯膦酸鹽)、比折來新、硫酸博萊黴素、布喹那鈉、溴匹立明、白消安、放線菌素C、卡魯睪酮、卡醋胺、卡貝替姆、卡鉬、卡莫司汀、鹽酸卡米諾黴素、卡折來新、西地芬戈、苯丁酸氮芥、西羅黴素、順鉬、克拉屈濱、甲磺酸克立那託、環磷醯胺、阿糖胞苷(Ara-C)、達卡巴嗪、放線菌素D、鹽酸柔紅黴素、地西他濱(Dacogen)、去甲基化藥劑、右奧馬鉬、地扎胍寧、甲磺酸地扎胍寧、亞絲醌、多烯紫杉醇、阿黴素、鹽酸阿黴素、屈洛昔芬、檸檬酸屈洛昔芬、屈他雄酮丙酸酯、偶氮黴素、依達曲沙、鹽酸依氟鳥氨酸、EphA2抑制劑、依沙蘆星、恩洛鉬、恩普氨酯、依匹哌啶、鹽酸表阿黴素、厄布洛唑、鹽酸表柔比星、雌莫司汀、雌莫司汀磷酸鈉、依他硝唑、依託泊苷、磷酸依託泊 苷、艾託卜寧、鹽酸法倔唑、法扎拉濱、維甲醯酚胺、氟尿苷、磷酸氟達拉濱、氟尿嘧啶、氟西他濱、磷喹酮、福司曲星鈉、吉西他濱、鹽酸吉西他濱、組蛋白去乙醯化酶抑制劑(HDAC-I)、羥基脲、鹽酸依達比星、異環磷醯胺、伊莫福新、甲磺酸伊馬替尼(Gleevecjiivec)、白介素II (包括重組白介素II或rIL2)、幹擾素a-2a、幹擾素a-2b、幹擾素a-nI、幹擾素a-n3、幹擾素P _Ia、幹擾素Y _Ib、異丙鉬、鹽酸伊立替康、醋酸蘭瑞肽、來那度胺(Revlimid)、來曲唑、醋酸亮丙瑞林、鹽酸利阿唑、洛美曲索鈉、洛莫司汀、鹽酸洛索蒽醌、馬索羅酚、美登素、鹽酸氮芥、抗⑶2抗體(例如希普利珠單抗(Medlmmune Inc.，國際公開號W002/098370，在此以其全文引為參考))、醋酸甲地孕酮、醋酸美侖孕酮、美法侖、美諾立爾、巰基嘌呤、甲氨喋呤、甲氨蝶呤鈉、氯苯氨啶、美妥替哌、米丁度胺、米託卡星、絲裂紅素、米託潔林、米託馬星、絲裂黴素、絲裂帕菌素、米託坦、鹽酸米託恩醌、黴酚酸、諾考達唑、諾加黴素、奧馬鉬、奧沙利鉬、奧昔舒侖、紫杉醇、培門冬酶、佩裡黴素、戊氮芥、硫酸培洛黴素、培磷醯胺、哌泊溴烷、哌泊舒凡、鹽酸吡羅蒽醌、普卡黴素、普洛美坦、葉吩姆鈉、泊非黴素、松龍苯芥、鹽酸甲基苄肼、嘌呤黴素、鹽酸嘌呤黴素、吡唑呋喃菌素、利波腺苷、羅谷亞胺、沙芬戈、鹽酸沙芬戈、司莫司汀、辛曲秦、斯帕磷酸鈉、司帕黴素、鹽酸螺旋鍺、螺莫司汀、螺鉬、鏈黑菌素、鏈脲佐菌素、磺氯苯脲、他利黴素、替可加蘭鈉、替加氟、鹽酸替洛蒽醌、替莫泊芬、替尼泊苷、替羅昔隆、睪內酯、硫咪嘌呤、硫鳥嘌呤、噻替派、噻唑羧胺核苷、替拉扎明、檸檬酸託瑞米芬、醋酸曲託龍、磷酸曲西瑞賓、三甲曲沙、葡萄糖醛酸三甲曲沙、曲普瑞林、鹽酸妥布氯唑、烏拉莫司汀、烏瑞替哌、伐普肽、維替泊芬、硫酸長春鹼、硫酸長春新鹼、長春地辛、硫酸長春地辛、硫酸長春匹定、硫酸長春甘酯、硫酸長春羅新、酒石酸長春瑞濱、硫酸長春羅定、硫酸長春利定、伏氯唑、折尼鉬、淨司他丁、鹽酸佐柔比星。在某些實施方案中，偏亞砷酸鈉可以與順鉬組合用於治療原發或繼發癌症，例如肺癌。偏亞砷酸鈉和一種或多種其他抗癌療法可以分開、同時或相繼給藥，或以最適合於患者耐受的任何方式給藥。藥劑的組合可以通過相同或不同的給藥途徑給藥於對象。在可選實施方案中，兩種或更多種預防或治療藥劑在單一組合物中給藥。作為預防和/或治療有效的偏亞砷酸鈉量或治療方式的一部分，可以監測癌症幹細胞群以評估療法或治療方式的效能，以用作維持或改變療法以及確定癌症對象預後的基礎。在一個實施方案中，對經歷治療方式的對象進行監測，以評估治療方式是否在對象中引起癌症幹細胞群、包括耐藥性癌症幹細胞減少。可以使用本技術領域的專業人員已知的標準技術監測/評估癌症幹細胞的量。可以通過例如從對象獲取樣品例如組織/腫瘤樣品、血液樣品或骨髓樣品並檢測樣品中的癌症幹細胞，來監測癌症幹細胞。樣品中癌症幹細胞的量(其可以表示成例如佔全部細胞或全部癌細胞的百分率)，可以通過檢測癌症幹細胞上抗原的表達來評估。可以使用本技術領域的專業人員已知的技術來測量這些活性。抗原表達可以通過例如免疫測定法來測定，包括但不限於western印跡、免疫組織化學、放射免疫測定法、ELISA (酶聯免疫吸附測定法)、「夾心」免疫測定法、免疫沉澱測定法、沉澱素反應、凝膠擴散沉澱素反應、免疫擴散測定法、凝集測定法、補體結合測定法、免疫放射測定法、螢光免疫測定法、免疫螢光、蛋白A免疫測定法、流式細胞術和FACS分析。在這樣的情況下，來自於對象的測試樣品中癌症幹細胞的量，可以通過將結果與參比樣品(例如來自於沒有可檢測癌症的對象的樣品)中幹細胞的量、或與預定參比範圍、或與患者自身在較早時間點處(例如治療之前或期間)的幹細胞量進行比較來確定。 在具體實施方案中，從患者獲得的樣品(例如血液或腫瘤組織)中的癌症幹細胞群通過流式細胞術來測定。這種方法利用某些表面標誌物在癌症幹細胞上相對於腫瘤主體上的差異表達。可以使用標記的抗體(例如螢光抗體)與樣品中的細胞進行反應，隨後用過FACS方法對細胞進行分揀。在一些實施方案中，為了確定樣品中癌症幹細胞的量利用了細胞表面標誌物的組合。例如，可以使用陽性和陰性細胞分揀兩者來評估樣品中癌症幹細胞的量。特定腫瘤類型的癌症幹細胞可以通過評估標誌物在癌症幹細胞上的表達來確定。在某些實施方案中，腫瘤帶有下表中顯示的癌症幹細胞及其相關標誌物，該表提供了與各種癌症類型相關的癌症幹細胞表型的非限制性列表。
腫瘤癌症幹細胞表型
白血病(AML)CD34+/CD38-
乳腺癌CD44+/CD24-
腦癌CD133+
白血病(ALL)CD34+/CD10-/CD19-
_2]卵巢癌CD44+/CD24-
多發性骨髓瘤CD138-/CD34-/CD19+
慢性髓性白血病CD34+/CD38-
黑素瘤CD20+
室管膜瘤CD133+/RC2+
前列腺癌CD44+/a2plhi/CD133+其他癌症幹細胞標誌物包括但不限於⑶123、CLL-U SLAM(信號傳導淋巴細胞活化分子家族受體；參見Yilmaz等，「SLAM家族標誌物在來自於老年和重構小鼠的造血幹細胞之間是保守的並顯著增加它們的純度」(SLAM family markers are conserved amonghematopoietic stem cells from old and reconstituted mice and markedly increasetheir purity), Hematopoiesis 107 :924-930(2006))例如 CD150、CD244 和 CD48 的組合，以及在Bergstein的美國專利No. 6，004, 528、待決的美國專利申請系列號09/468，286和美國專利申請公開號 2006/0083682、2007/0036800、2007/0036801、2007/0036802、2007/0041984,2007/0036803和2007/0036804中公開的標誌物，每個上述專利和專利申請在此以其全文引為參考。參見例如美國專利No. 6，004，528的表I和美國專利申請系列號09/468，286的表1、2和3，以及美國專利申請公開號2006/0083682,2007/0036800,2007/0036801,2007/0036802,2007/0041984,2007/0036803 和 2007/0036804。在使用樣品的流式細胞術的某些實施方案中，可以使用Hoechst染料方案來鑑定腫瘤中的癌症幹細胞。簡單來說，將兩種不同顏色(典型為紅色和藍色)的Hoechst染料與腫瘤細胞溫育。癌症幹細胞與主體腫瘤癌細胞相比在其表面上過表達染料外排泵，所述外排泵使這些細胞將染料泵回到細胞外。主體腫瘤細胞大部分具有較少的這些泵，因此對染料相對呈陽性，這可以通過流式細胞術檢測。典型情況下，當觀察整個細胞群時，出現染料陽性(「染料+」)對染料陰性(「染料細胞的梯度。癌症幹細胞包含在染料-或染 料低(染料低)群體中。對於使用Hoechst染料方案表徵幹細胞或幹細胞群的實例，參見Goodell等，「急性髓性白血病中具有固有藥物外排泵能力的白血病幹細胞」(A leukemicstem cell with intrinsic drug efflux pump capacity in acute myeloid leukemia),Blood, 98 (4) :1166-1173(2001)和Kondo等，「C6神經膠質瘤細胞系中少量癌症幹細胞樣細胞群的持久性"(Persistence of a small population of cancer stem-like cells inthe C6 glioma cell line), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101:781-786(2004)。通過這種方式，可以使用流式細胞術來測量治療前和治療後的癌症幹細胞量，以評估由給定療法或治療方式引起的癌症幹細胞量的變化。在其他實施方案中，將從患者獲得的樣品(例如腫瘤或正常組織樣品、血樣或骨髓樣品)在體外系統中進行培養，以評估癌症幹細胞群或癌症幹細胞的量。例如，可以將腫瘤樣品在軟瓊脂上培養，並可以將癌症幹細胞的量與樣品產生可以目測計數的細胞集落的能力相關聯。集落形成被認為是幹細胞含量的代用度量，因此可用於定量癌症幹細胞的量。例如，對於血液癌症來說，集落形成測定法包括集落形成細胞(CFC)測定法、長期培養起始細胞(LTC-IC)測定法和懸浮培養起始細胞(SC-IC)測定法。通過這種方式，集落形成或相關測定法例如細胞系的長期永存/傳代，可用於測量治療前和治療後癌症幹細胞的量，以評估由給定療法或治療方式引起的癌症幹細胞量的變化。在具體實施方案中，按照包含下列步驟的方法在對象中對癌症幹細胞的量進行體內檢測(a)向對象給藥有效量的、與癌症幹細胞上存在的細胞表面標誌物特異性結合的、標記的癌症幹細胞標誌物結合藥劑，以及(b)在足以允許標記藥劑集中在對象中表達癌症幹細胞表面標誌物的位點處的時間間隔後，檢測對象中的標記藥劑。根據這種實施方案，通過本技術領域任何適合的方法，例如腸胃外(例如靜脈內)或腹膜內方法，向對象給藥癌症幹細胞表面標誌物結合藥劑。根據這種實施方案，藥劑的有效量是允許在對象中檢測藥劑的量。該量將隨著具體對象、使用的標記物和使用的檢測方法而變。例如，在本技術領域中應該理解，對象的體重和使用的成像系統將決定使用成像手段在對象中檢測藥劑所需的標記藥劑的量。在用於人類對象的放射性標記藥劑的情況下，給藥的標記藥劑的量根據放射活性來計算，例如約5至20毫居裡的99Tc。在標記藥劑給藥後足以允許標記藥劑集中在對象中表達癌症幹細胞表面標誌物的位點處的時間間隔，將隨著幾種因素而變，例如使用的標記物類型、給藥方式和所成像的對象身體部位。在具體實施方案中，充足的時間間隔是6至48小時、6至24小時或6至12小時。在另一個實施方案中，時間間隔是5至20日或5至10日。對象中標記的癌症幹細胞表面標誌物結合藥劑的存在可以使用本技術領域已知的成像手段來檢測。總的來說，使用的成像手段取決於所使用的標記物類型。專業技術人員將能夠確定用於檢測特定標記物的適合手段。可以使用的方法和裝置包括但不限於計算機斷層掃描(CT)、全身掃描例如正電子發射斷層掃描(PET)、磁共振成像(MRI)、能夠檢測和定位螢光標記物的成像儀和超聲波掃描術。在特定實施方案中，將癌症幹細胞表面標誌物結合藥劑用放射性同位素標記，並使用輻射響應性外科儀器在患者中檢測(Thurston等，美國專利No. 5，441，050)。在另一個實施方案中，將癌症幹細胞表面標誌物結合藥劑用螢光化合物進行標記，並使用螢光響應性掃描儀器在患者中檢測。在另一個實施方案中，將癌症幹細胞表面標誌物結合藥劑用正電子發射金屬進行標記，並使用正電子發射斷層掃描術在患者中檢測。在另一個實施方案中，將癌症幹細胞表面標誌物結合藥劑用順磁性標記 物進行標記，並使用磁共振成像(MRI)在患者中檢測。可以使用本技術領域的專業人員已知的能夠檢測和/或定量癌症幹細胞的任何體外或體內(離體)測定法來監測癌症幹細胞，以便評估偏亞砷酸鈉的預防和/或治療用途。然後可以使用這些測定的結果來可能的維持或改變症療法或治療方式。在本說明書中提到的所有出版物、專利和專利申請，在此引入本說明書中作為參考，其程度如同每個單獨的出版物、專利或專利申請被具體並單獨地指明在本文中引為參考。本文中參考文獻的引用或討論不應被解釋為承認其是本發明的現有技術。
實施例在本文描述的實施例中使用了下列材料和方法。細胞系DU145wt、DU145/Pac200和 DU145/Doc50 細胞由馬裡蘭大學(Universityof Mary land) UMGCC的Hussain博士提供。細胞系按照推薦方法，在增補有5% FBS、I %抗生素的I :1DMEM/F12培養基(Invitrogen)中培養，並在37°C和5% CO2的標準條件下生長。紫杉醇和多烯紫杉醇耐藥性克隆在藥物選擇壓力下維持。藥物KML001(偏亞砷酸鈉)從 Sigma-Aldrich Co.獲得(CAS#7784_46_5);在卩85中製備50mM的藥物儲用液，並將等份試樣儲存在_20°C下。GRN163L從Geron Corp. (MenloPark, CA)獲得。在PBS中製備IOmM藥物工作儲用液。MTT增殖測定法收穫指數生長的細胞並將其鋪板於96孔板中(對於DU 145wt來說 I, 500 個 / 孔，對於 DU 145/Pac200 和 DU 145/Doc50 來說 2，000-3，000 個 / 孔)。待測試藥物以0. 01 ii M至100 ii M的濃度添加，以評估它們的生長抑制潛力。在連續暴露於藥物5天後，向板加入活體染料3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5-二苯基溴化四唑(MTT)。使用Gen5軟體和Synergy2讀板器在550nm處測量由活細胞引起的MTT向紫色甲臘的轉變。使用Microsoft Excel產生生長曲線，並確定生長抑制濃度50(IC50)和100%。細胞系的預處理在進行側群測定之前，將DU145wt和DU145/Pac200細胞系，在用KML或GRN163L以其IC50和IC 100值(單位為y M)處理的培養基中培養48 (PAC 200)或72 小時(DU145wt)。側群測定對合生前(Sub-confluent)活細胞進行計數(需要IO6個/管)並用H33343或Dye Cycle Violet(DCV)染色；這兩種染料區分幹細胞(側群)和成熟細胞。使用了由 Goodell 等描述的流程(Goode 11, M. A.等，J. Exp. Med.，183 :1797-806，19966)。每次分析三份樣品。在這些樣品中，一份樣品只用DCV處理，另一份用DCV和50 y M維拉帕米(PgP抑制劑)處理，最後一份用DCV和10 ii M煙麴黴毒素C(FTC，BCRP抑制劑)處理。然後使用流式細胞術對樣品進行讀取和分析。流式細胞術樣品在BDLSR II流式細胞儀上讀數。405nM紫色雷射激發DCV染料，根據細胞差異產生不同波長。檢測器在450/50(藍色)和680/30(紅色)處截取發射的波長，並將數據分別作圖在散點圖上。CD44和Pgp染色使用PE(Pgp)或APC(CD44)標記的抗體及其同種型對照，按照常規表位標記程序來進行。實施例I在癌細胞系中鑑定癌症幹細胞在本研究中，在下列前列腺癌細胞系中鑑定了癌症幹細胞(也稱為側群(SP))和定義SP的ATP結合性盒(ABC)轉運蛋白DU145wt (親本)，DU145/Pac200 (紫杉醇耐藥性)和DU145/Doc50 (多烯紫杉醇耐藥性)。所有檢查的前列腺癌細胞系DU145wt、DU145/Pac200、DU145/Doc50都顯示出側群(
圖1、3、5)。重要的是，發現DU145/Pac200和DU145/Doc50細胞具有佔其總細胞群約40至60 %的非常大的側群(圖I、5)，這與我們關於耐藥性細胞可以由癌症幹細胞產生的假設相一致。實施例2耐藥性癌症幹細胞和成熟癌細胞對偏亞砷酸鈉的敏感性將紫杉烷耐藥性細胞系DU145/Pac200 (高紫杉醇耐藥性)和DU145/Doc50 (高多烯紫杉醇耐藥性)與親代細胞系DU145以及雄激素耐藥性癌細胞系(LNCaP/C81和LAPC-4/CSS 100)及其相應的激素響應性親代細胞系(LNCaP和LAPC-4) —起，測試了它們對偏亞砷酸鈉的響應。從標準MTT測定法得到的生長曲線顯示，那些細胞系無論其耐藥性如何，都對偏亞砷酸鈉具有靈敏度相似的響應(表I)。使用DCV側群分析，分析了每種前列腺細胞系中癌症幹細胞樣細胞級份的存在。在耐藥性細胞系中鑑定到基於Dye Cycle Violet(DCV)染料外流的側群(SP)，證實了以前對DU145/Doc50使用Hoechst 33342染料的結果(未顯示)。SP的存在是基於藥物外排泵例如P-糖蛋白或BCRP的表達，所述外排泵對阻止標準細胞毒性療法發揮作用負有責任。對標準化療藥劑紫杉醇和多烯紫杉醇具有耐藥性的DU145前列腺癌細胞系具有最高SP (表I)。儘管激素耐藥性細胞系LnCaP/C81及其親代細胞系也顯示出可以用藥物外排泵抑制劑維拉帕米(P-gP抑制劑)或煙麴黴毒素C(FTC，BCRP抑制劑)抑制的明顯側群，但通過這種方法沒有檢測到LAPC-4及其激素耐藥性衍生株的明確側群。由於激素療法例如雄激素合成抑制劑不是藥物外排泵的底物，因此這些發現並不令人吃驚。表I前列腺癌細胞系和用PgP和BRCP轉運蛋白抑制劑(維拉帕米和煙麴黴毒素C，、FTC)預處理的細胞中DCV側群的百分數、對KMLOOl的敏感性、端粒長度(TRF)和相對端粒酶活性(TA)。
權利要求
1.偏亞砷酸鈉在製備用於治療人類患者腦腫瘤的藥物組合物中的應用，其中所述偏亞砷酸鈉跨越人類血腦屏障。
2.權利要求I的應用，其中藥物組合物被配製成用於口服給藥。
3.權利要求I的應用，其中藥物組合物被配製成遞送2.5mg至20mg量的偏亞砷酸鈉。
4.權利要求I的應用，其中腦腫瘤難以用至少一種化療藥劑治療。
5.權利要求I的應用,其中腦腫瘤是少突神經膠質細胞瘤、少突星形細胞瘤、星形細胞瘤、髓母細胞瘤、腦膜瘤、神經鞘瘤、成血管細胞瘤或血管生成細胞瘤。
6.
7.權利要求I的應用，其中藥物組合物被配製成用於靜脈內遞送。
8.權利要求I的應用，其中腦腫瘤已通過手術全部或部分移除。、
9.一種試劑盒，其包含被配製用於口服或靜脈內遞送的一個或多個劑量單位的偏亞砷酸鈉，以及被配製用於口服或靜脈內給藥的一個或多個劑量單位的不同於偏亞砷酸鈉的抗腦腫瘤化療藥劑。
10.權利要求9的試劑盒，其中抗腦腫瘤化療藥劑選自烷基化劑、抗葉酸劑和拓撲異構酶。
全文摘要
本發明提供了用於預防、治療和/或管理癌症的方法，所述方法包含向需要的對象給藥治療有效量的、減少或消除耐藥性癌症幹細胞群以及耐藥性成熟癌細胞的偏亞砷酸鈉。
文檔編號A61K33/36GK102753164SQ201080040472
公開日2012年10月24日 申請日期2010年9月9日 優先權日2009年9月10日
發明者安格裡卡·伯格(已逝) 申請人:柯密納克斯公司