CN106715443A - Fl118母核化学结构平台产生用于治疗人类疾病的fl118衍生物的用途 - Google Patents

Fl118母核化学结构平台产生用于治疗人类疾病的fl118衍生物的用途 Download PDF

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Abstract

本文描述了用于治疗癌症或其它人类疾病的FL118母核结构平台化合物、组合物物质、制剂、方法和用途。通过应用一系列结构相关的独立FL118平台‑衍生的类似物，单独采用FL118结构的化学修饰或与其它抗癌剂组合，以阻止或逆转难治性癌症表型和独特的个性化癌症治疗(个性化药物或如Obama称呼的精确药物)。

Description

FL118母核化学结构平台产生用于治疗人类疾病的FL118衍生 物的用途
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年3月26日提交的美国临时申请No.61/970,572的优先权，将其全部内容以其全部并入本文作为参考。
政府-赞助研究的声明
本发明部分是在Canget BioTekpharma的国家癌症学会(NCI)颁发的资助金号R44CA176937下由美国政府支持完成。另外，与FL118有关的胰腺癌患者-来源的异种移植物肿瘤的数据来自NCI R21资助(CA180764)的支持，使用FL118亲和柱和蛋白质微点阵的FL118生化指标鉴定的数据得到DOD资助(PC110408)的支持。美国政府享有本发明的某些权利。
发明领域
本发明通常涉及用于产生独特的FL118类似物的FL118母核化学结构平台的保护和验证，所述FL118类似物用于治疗和预防与抗治疗通路和相关靶标记物有关的疾病。特别地，本发明技术涉及治疗适应症和用于治疗或预防难治性癌症及其它障碍的治疗方法。
发明简述
在一个方面，本发明提供一种治疗受试者的疾病或受试者的与所述疾病相关的生物学病症的方法，其包括向受试者给药治疗有效量的式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，其中式1具有下式∶
其中稠环E位于α位，和进一步其中E独立地选自组I结构、组II结构和组III结构：
并且其中R5、R7、R9和R12独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、-C(O)N(CH2)2和组IV结构：
其中X独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、ClCH2-、BrCH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3、-HOCH2O，且其中n为0或1-15中任何整数。
在示例性的实施方案中，选自R5、R7、R9和R12的至少两个官能团为H，并且其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自组IV结构，和进一步其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH2)2。在示例性的实施方案中，其中式1的化合物为口服、静脉内、皮下、透皮、腹膜内或吸入给药的。在示例性的实施方案中，所述疾病选自肿瘤性疾病、自身免疫疾病、再狭窄和/或与细胞增殖有关的任何其他人类疾病。
在某些实施方案中，所述疾病为一种或多种选自下述的癌症：实体瘤、血液癌、纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、***肉瘤、腹膜假粘液瘤、***内皮瘤(lymphangioendotheliosarcoma)、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏肉瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、***癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、头颈癌、汗腺癌、皮脂腺癌、***状癌、***状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝细胞瘤、胆管癌、绒毛膜癌、***瘤、胚胎性癌、维耳姆斯瘤、***、子宫癌、睾丸肿瘤、肺癌、小细胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神经胶质瘤、成胶质细胞瘤、多形性成胶质细胞瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、成血管细胞瘤、听神经瘤、少突胶质细胞瘤(oliodendroglioma)、神经鞘瘤、脑膜瘤、黑素瘤、成神经细胞瘤、成视网膜细胞瘤、白血病、急性白血病、急性淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、急性髓母细胞性白血病、急性早幼粒细胞性白血病、急性髓单核细胞性白血病、急性单核细胞性白血病、急性红白血病、慢性白血病、慢性粒细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、淋巴瘤、霍奇金病、非霍奇金病、多发性骨髓瘤和胸腺瘤或其任意组合。
在合适的实施方案中，一种或多种癌症为转移性癌症、原发肿瘤、难治性癌症、渐进性癌症、侵入性癌症、实体瘤、播散性肿瘤或血液学癌症中的一种或多种。在示例性的实施方案中，一种或多种癌症为对于一种或多种治疗适应症(therapeutic indications)是难治性的。在示例性的实施方案中，所述难治性癌症表型包括一种或多种选自下述的抗药性标记的表达：存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2、ABC转运蛋白、缺氧诱发因子1α(HIF-1α)、Hdm2、HdmX和p53。在示例性的实施方案中，所述ABC转运蛋白选自ABCG2、ABCC4、MDR1和MRP1。在示例性的实施方案中，所述p53为野生型、不包含的或p53突变体，或者其中存在典型的(canonical)p53通路异常，或其任意组合。
在示例性的实施方案中，式1的化合物阻止急性治疗抗性。在某些实施方案中，向受试者分别、顺序或同时给药式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物与选自下述的一种或多种试剂：化疗剂、化学预防剂、源自天然植物的试剂、源自非植物的试剂、姜黄素、白藜芦醇、维生素D3、维生素A、维生素E、维生素C、异硫氰酸酯(ITCs)、异硫氰酸烯丙酯(AITC)、水飞蓟宾(水飞蓟素)、舒林酸、含硒化合物、甲基***、雄崖摩(Amoora rohituka)-衍生的AMR类似物、AMR-Me、AMR-MeOAc、特拉罗考(terameprocol)、塞来考昔、伊马替尼、栎精、表没食子儿茶精-3-没食子酸酯(EGCG)、鱼藤素、3,3'-二吲哚甲烷(DIM)、大黄素、染料木素、托芬那酸、辛伐他汀、藤黄酸(Gambogic acid)、二十二碳六烯酸、熊果酸、齐墩果酸、蟾毒灵(Bufalin)、莱菔硫烷、那可汀、吲哚美辛(indomethacin)、羽扇醇、紫花前胡素(Decursin)、Avicin D、环格列酮、贝伐单抗(Avastin)、克罗布林(crolibulin)、黄芩素、Paxilline、Purvalanol A、NU6140、罗伞醌(Ardisianone)、NVP-BGT226、HDAC抑制剂、MS-275/恩替司他(Entinostat)、SAHA、漆树酸、二萜类、蟾蜍它灵、醉茄素(Withaferin)A、白花丹素、黄醉椒素(Flavokawain)A、黄醉椒素B、冬凌草素乙(Ponicidin)、七叶皂苷、Kuguacin J、LQB-118、巴豆环氧化物、Kuguaglycoside C、腐败菌素(Destruxin)B、吴茱萸碱、芝麻素、***素类、内皮素拮抗剂、胞质的激酶抑制剂、受体激酶抑制剂、内皮素受体拮抗剂、安贝生坦(ambrisentan)、波生坦(bosentan)和西他生坦(sitaxsentan)、PDE5(PDE-V)抑制剂、西地那非、他达拉非和伐地那非、钙离子通道阻滞药、氨氯地平、非洛地平、varepamil、地尔硫卓、薄荷醇、前列环素、曲前列环素(treprostinil)、伊洛前列环素(iloprost)、贝前列环素(beraprost)、氮氧化物、氧、肝素、华法林、利尿剂、地高辛、环孢菌素、环孢素A、CTLA4-Ig、抗体比如ICAM-3、抗IL-2受体(Anti-Tac)、抗-CD45RB、抗-CD2、抗-CD3(OKT-3)、抗-CD4、抗-CD80、抗-CD86、阻断CD40和gp39之间相互作用的试剂、CD40的抗体、gp39的抗体、CD154、CD40融合蛋白、gp39融合蛋白、CD401g、CD8gp39、NF-κB功能的核转运抑制剂、脱氧精胍菌素(DSG)、胆固醇生物合成抑制剂、HMG CoA还原酶抑制剂、洛伐他汀、辛伐他汀、非甾体抗炎药(NSAID)、布洛芬、阿司匹林、扑热息痛、来氟米特、脱氧精胍菌素、环氧合酶抑制剂、塞来考昔、类固醇、***龙、***、金化合物、β-激动剂、沙丁胺醇、LABA、沙美特罗、白细胞三烯拮抗剂、孟鲁司特、抗增殖剂、甲氨蝶呤、FK506、他克莫司、普乐可复(Prograf)、霉酚酸酯(mycophenolate mofetil)、细胞毒类药物、硫唑嘌呤、VP-16、依托泊苷、氟达拉滨、多柔比星(doxorubin)、阿霉素、安吖啶、喜树碱、阿糖胞苷、吉西他滨、氟脱氧尿苷、美法仑、环磷酰胺、抗代谢药、甲氨蝶呤、拓扑异构酶抑制剂、喜树碱、DNA烷基化物、顺铂、激酶抑制剂、索拉非尼、微管毒物、紫杉醇、TNF-α抑制剂、替尼达普、抗-TNF抗体、可溶性TNF受体、羟基脲、雷帕霉素、西罗莫司和雷帕鸣(Rapamune)、或其任意组合。
在示例性的实施方案，式1的化合物配制成纳米颗粒。在示例性的实施方案中，所述盐是盐酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、二甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、二乙酸盐或柠檬酸盐。在示例性的实施方案中，式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物以约0.01mg/kg至约10mg/kg的总日剂量给药。在示例性的实施方案中，每周给药式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物一次至五次。
在示例性的实施方案中，式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物以单位剂型给药，其中所述单位剂量包括基于受试者的体重计约0.01mg/kg至约1mg/kg的所述化合物、互变异构体和/或盐，或约0.1mg/kg至20mg/kg的所述化合物、互变异构体和/或盐。
在示例性的实施方案中，单位剂量足够提供∶(a)当将其向受试者给药时，受试者血浆中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物，或受试者血液中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物；和/或(b)在给药之后12小时受试者血浆中约1至50ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后12小时受试者血液中约1至50ng/mL的化合物；和/或(c)在给药之后24小时受试者血浆中约0至5ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后24小时受试者血液中约0至5ng/mL的化合物；和/或(d)在向受试者给药之后48小时之内式1的活性梯度在肿瘤中保持1-25ng/mL(gram)。在示例性的实施方案中，受试者为人类受试者。
在某些实施方案中，式1的化合物为式2的化合物：
在示例性的实施方案中，式1的化合物为本文所述任一项实施方案中的化合物。
在一个方面，本发明提供式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，其中式1具有下式：
其中稠环E位于α位，并且其中E独立地选自组I结构、组II结构和组III结构：
并且其中R5、R7、R9和R12选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、-C(O)N(CH2)2、和组IV结构：
其中X独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、ClCH2-、BrCH2-、HO-、
HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3、-HOCH2O、且其中n为0或1-15中任何整数。
在示例性的实施方案中，选自R5、R7、R9和R12的至少两个官能团为H，并且其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自组IV结构，和进一步其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自H-、F-、Cl-、
Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH2)2。在示例性的实施方案中，所述盐为盐酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、二甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、二乙酸盐、盐酸盐或柠檬酸盐。在某些实施方案中，式1的化合物为式2的化合物：
在示例性的实施方案中，式1的化合物为本文所述任一项实施方案中的化合物。在示例性的实施方案中，药物组合物为本文提供的，其包括式1的化合物的化合物、所述化合物的互变异构体、异构体、可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，其进一步包括可药用载体。在示例性的实施方案中，本发明提供活性成分在制备用于治疗受试者的肿瘤性疾病或受试者的与肿瘤性疾病相关的生物学病症的药物组合物中的用途，其中所述活性成分为式1的化合物。
在一个方面，本发明提供式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，用于治疗受试者的疾病或受试者的与所述疾病相关的生物学病症的用途，包括：向所述受试者给药治疗有效量的式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，其中式1具有下式：
其中稠环E位于α位，并且其中E独立地选自组I结构、组II结构和组III结构：
并且其中R5、R7、R9和R12选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、-C(O)N(CH2)2和组IV结构：
其中X独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、ClCH2-、BrCH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3、-HOCH2O，且其中n为0或1-15中任何整数。
在示例性的实施方案中，选自R5、R7、R9和R12的至少两个官能团为H，并且其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自组IV结构，和进一步其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH2)2。在示例性的实施方案中，式1的化合物为口服、静脉内、皮下、透皮、腹膜内或通过吸入给药的。在示例性的实施方案中，所述疾病选自肿瘤性疾病、自身免疫疾病、再狭窄和/或与细胞增殖相关的任何其它人类疾病。
在示例性的实施方案中，所述疾病为一种或多种选自下述的癌症：实体瘤、血液癌、纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、***肉瘤、腹膜假粘液瘤、***内皮瘤(lymphangioendotheliosarcoma)、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏肉瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、***癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、头颈癌、汗腺癌、皮脂腺癌、***状癌、***状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝细胞瘤、胆管癌、绒毛膜癌、***瘤、胚胎性癌、维耳姆斯瘤、***、子宫癌、睾丸肿瘤、肺癌、小细胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神经胶质瘤、成胶质细胞瘤、多形性成胶质细胞瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、成血管细胞瘤、听神经瘤、少突胶质细胞瘤(oliodendroglioma)、神经鞘瘤、脑膜瘤、黑素瘤、成神经细胞瘤、成视网膜细胞瘤、白血病、急性白血病、急性淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、急性髓母细胞性白血病、急性早幼粒细胞性白血病、急性髓单核细胞性白血病、急性单核细胞性白血病、急性红白血病、慢性白血病、慢性粒细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、淋巴瘤、霍奇金病、非霍奇金病、多发性骨髓瘤和胸腺瘤或其任意组合。
在示例性的实施方案中，一种或多种癌症为转移性癌症、原发肿瘤、难治性癌症、渐进性癌症、侵入性癌症、实体瘤、播散性肿瘤或血液学癌症中的一种或多种。在示例性的实施方案中，一种或多种癌症为对于一种或多种治疗适应症是难治性的。在示例性的实施方案中，所述难治性癌症表型包括一种或多种选自下述的抗性标记的表达：存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2、ABC转运蛋白、缺氧诱发因子1α(HIF-1α)、Hdm2、HdmX和p53。在示例性的实施方案中，所述ABC转运蛋白选自ABCG2、ABCC4、MDR1和MRP1。在示例性的实施方案中，所述p53为野生型的、不包含的或p53突变体，或其中存在典型的p53通路异常，或其任意组合。
在示例性的实施方案中，式1的化合物包括固有性治疗抗性、组成性治疗抗性、获得性治疗抗性和诱导性治疗抗性中一种或多种的治疗。在示例性的实施方案中，向受试者分别、顺序或同时给药式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐或其混合物与选自下述的一种或多种试剂：化疗剂、化学预防剂、源自天然植物的试剂、源自非植物的试剂、姜黄素、白藜芦醇、维生素D3、维生素A、维生素E、维生素C、异硫氰酸酯(ITCs)、异硫氰酸烯丙酯(AITC)、水飞蓟宾(水飞蓟素)、舒林酸、含硒化合物、甲基***、雄崖摩-衍生的AMR类似物、AMR-Me、AMR-MeOAc、特拉罗考(terameprocol)、塞来考昔、伊马替尼、栎精、表没食子儿茶精-3-没食子酸酯(EGCG)、鱼藤素、3,3'-二吲哚甲烷(DIM)、大黄素、染料木素、托芬那酸、辛伐他汀、藤黄酸(Gambogicacid)、二十二碳六烯酸、熊果酸、齐墩果酸、蟾毒灵(Bufalin)、莱菔硫烷、那可汀、吲哚美辛(indomethacin)、羽扇醇、紫花前胡素、Avicin D、环格列酮、贝伐单抗(Avastin)、克罗布林(crolibulin)、黄芩素、Paxilline、Purvalanol A、NU6140、罗伞醌、NVP-BGT226、HDAC抑制剂、MS-275/恩替司他(Entinostat)、SAHA、漆树酸、二萜类、蟾蜍它灵、醉茄素(Withaferin)A、白花丹素、黄醉椒素(Flavokawain)A、黄醉椒素B、冬凌草素乙、七叶皂苷、Kuguacin J、LQB-118、巴豆环氧化物、Kuguaglycoside C、腐败菌素(Destruxin)B、吴茱萸碱和芝麻素、或其任意组合。
在示例性的实施方案，式1的化合物配制成纳米颗粒。在示例性的实施方案中，所述盐为盐酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、二甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、二乙酸盐或柠檬酸盐。在示例性的实施方案中，式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐或其混合物以约0.01mg/kg至约10mg/kg的总日剂量给药。在示例性的实施方案中，每周给药式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐或其混合物一次至五次。
在示例性的实施方案中，式1的化合物、所述化合物的互变异构体所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐或其混合物以单位剂型给药，其中所述单位剂量包括基于受试者的体重计约0.01mg/kg至约1mg/kg的所述化合物、互变异构体和/或盐，或约0.1mg/kg至约10mg的所述化合物、互变异构体和/或盐。在示例性的实施方案中，单位剂量足够提供：(a)当将其向受试者给药时，受试者血浆中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物，或受试者血液中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物；和/或(b)在给药之后12小时受试者血浆中约1至50ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后12小时受试者血液中约1至50ng/mL的化合物；和/或(c)在给药之后24小时受试者血浆中约0至5ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后24小时受试者血液中约0至5ng/mL的化合物；和/或(d)在向受试者给药之后48小时之内式1的活性梯度在肿瘤中保持1-25ng/mL(gram)。在示例性的实施方案中，受试者为人类受试者。
在示例性的实施方案中，式1的化合物为式2的化合物：
在示例性的实施方案中，式1的化合物为本文所述任一项实施方案中的化合物。
在一个方面，本发明提供前述化合物的制剂，其中所述制剂包括在盐水中约0.1至约5％(w/v)的DMSO和在盐水中约0.1至约2.5％(w/v)的环糊精类型，比如羟丙基-β-环糊精。在某些实施方案中，所述制剂不含DMSO。在示例性的实施方案中，所述制剂包括(entails)在盐水中0.1至5％(w/v)的羟丙基-β-环糊精和0.1至10％的丙二醇(w/v)或聚乙二醇400(w/v)或两者，其中所述丙二醇和聚乙二醇的组合总共占0.1至10％(w/v)。
在一个方面，本发明包括一种制备不含DMSO的制剂的方法，所述制剂含有式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐、或其混合物，其中式1如下：
其中稠环E位于α位，并且其中E独立地选自如下组I结构、组II结构或组III结构：
并且其中R5、R7、R9和R12选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、-C(O)N(CH2)2和如下组IV结构：
其中X独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、ClCH2-、BrCH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3、-HOCH2O、且其中n为0或1-15中的任何整数；所述方法具有如下步骤：(a)将环糊精类型(例如，但不限于β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精)溶解于DMSO中，形成溶液；(b)将式I的化合物加入到所述溶液中；(c)将所述溶液冻干，得到不含DMSO的粉末；(d)将所述粉末再悬浮在溶剂中，得到不含DMSO的制剂；和(e)任选地加入乳化剂。
在示例性的实施方案中，环糊精为羟丙基-β-环糊精。在示例性的实施方案中，羟丙基-β-环糊精在所述制剂中的最终存在浓度为在盐水中约0.1至约％(w/v)。在示例性的实施方案中，溶剂选自丙二醇、聚乙二醇300和聚乙二醇400中的一种或多种。在示例性的实施方案中，丙二醇、聚乙二醇300和聚乙二醇400中的一种或多种在制剂中的存在浓度总共为在盐水中约1至约10％(w/v)。在示例性的实施方案中，乳化剂为羟丙基甲基纤维素。在某些实施方案中，羟丙基甲基纤维素在制剂中的最终存在浓度为2至约5％(w/v)。在示例性的实施方案中，制剂的最终浓度为0.1至约5mg/mL的式1。
前述概述仅仅是示例性的，并不意味着以任何方式限制。除了上述示例性的方面、实施方案和特征，通过参照下述附图和详细说明，进一步的方面、实施方案和特征将变得显而易见。
附图简述
图1显示FL118具有与喜树碱(CPT)、托泊替康、SN-38(依立替康的活性形式/代谢物)和依立替康(SN-38的前药)类似的结构。
图2显示在亲代DU145***癌细胞中和在具有拓扑异构酶1(Top1)突变(RC0.1,RC1)的DU145-来源的两个亚系中FL118的50％生长抑制(GI50)值的测定。用一系列FL118浓度(如所示的)处理在亚融合(sub-confluence)下生长的三个细胞系(DU145、RC0.1、RC1)72小时，一式三份。然后，在所使用的独立FL118浓度条件下对细胞数量进行计数。数据显示为随FL118浓度变化的细胞数量曲线。每个点为来源于3个独立测定的平均值±SD。
图3显示缺氧诱导存活素启动子活性(A)和HIF-1α表达(B)，其被FL118处理所消除(abrogated)：A.在常氧或缺氧下，用FL118处理，和不用FL118处理稳定地表达全长存活素启动子(6309bp)-荧光素酶构建物的HCT116结肠癌细胞24小时，接着进行荧光素酶活性测定。B.在常氧或缺氧下，用FL118和不用FL118处理FaDu癌细胞36小时，接着进行HIF-1α表达的蛋白质印迹分析。肌动蛋白是内部对照。
图4显示尽管FL118具有与喜树碱(CPT)、托泊替康、SN-38(依立替康的活性形式)和依立替康(SN-38的前药)类似的结构，但是在抑制FL118靶标(存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2)方面比托泊替康更有效至少10倍。用FL118或托泊替康处理亚融合FaDu(头颈)和SW620(结肠)癌细胞，如所显示的。然后，使用蛋白质印迹分析细胞的FL118靶基因表达。使用肌动蛋白作为同等蛋白质载荷的内部对照。值得注意的是，基于图25中的PK数据，本文使用的剂量与体内位点高度相关(10ng/mL(g)＝25nM)。
图5显示在FL118靶基因启动子(存活素,Mcl-1，XIAP,cIAP2)和对照启动子(dhfr,p21)上的主要转录因子(TF)结合位点。每个启动子的3'-端都是包括TSS区域的另外的60bp下游的位点(所定义的3'-端指定为-1bp)。如果所述60bp与翻译起始位点(ATG)重叠，我们选择可获得的ATG的上游序列(仅仅存活素是该情形，留下49bp)。有趣地是，存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2的单独的启动子含有超过50％的重复DNA序列，而DHFR和p21启动子含有少于15％的重复序列。
图6显示FL118在具有野生型p53的癌细胞中强效且快速地诱导p53表达。用FL118在如所示的时间点和浓度处理亚融合结肠癌细胞，接着进行蛋白质印迹(WB)，用p53蛋白抗体测定p53蛋白质表达。肌动蛋白为总蛋白载荷的内部对照。
图7显示FL118抑制克隆源性(clonogenic)生长，与p53状态无关。A.FL118对于HCT-8细胞的克隆源性生长的影响。用对照慢病毒属(shC)或表达抗人p53的shRNA(shp53)的慢病毒属感染HCT-8细胞。用0.3或10nM的FL118处理嘌呤霉素-选择的细胞3天，接着用PBS洗涤三次，并补充新鲜培养基。在培养14天之后，用结晶紫溶液对细胞菌落染色。B.在FL118处理之后相对菌落数的直方图。对于大于50个细胞的菌落计数，并针对非处理对照组标准化。插图(Inset)，在10和100nM的FL118处理之前和之后两组细胞(shC对比shp53)中p53蛋白水平的WB。
图8显示FL118诱导的p53-依赖性变老。A.在用结晶紫溶液染色10nM FL118 10天之后，非处理对照中的HCT-8细胞和HCT-8细胞的细胞簇的菌落形态学。菌落中HCT-8细胞小、圆且彼此堆叠，然而10nM的FL118处理之后HCT-8细胞显示细胞尺寸放大，以疏松形态学没有彼此堆叠地粘附到板的表面。B.FL118对于SA-β-gal积极性的影响。在没有用或用10nMFL118处理3天，接着在无药物培养基中再培养10天之后的HCT-8细胞。将细胞染色用于SA-β-gal活性。C.对于在B中进行的试验，显示在10nM FL118处理之后变老的HCT-8细胞占全部细胞百分比的直方图。
图9显示与在野生型HCT116中相比，在p53-不包含的HCT116细胞中，FL118更有效地抑制细胞生长(A)和诱导细胞死亡(B)。用和不用FL118处理亚融合细胞72小时，接着使用MTT测定(A)或通过使用流式细胞仪测量sub-G1DNA含量(死亡细胞)(B)来测量细胞生长抑制。数据为来自三个独立实验的平均值±SD，至少一式三份。
图10显示与在p53野生型HCT116细胞中相比，在p53不包含的HCT116结肠癌细胞中，FL118能更有效地诱导PARP裂解。使用肌动蛋白作为总蛋白载荷的内部对照。
图11显示FL118抑制细胞中Hdm2-介导的p53泛素化。用10和100nM的FL118处理HCT-8细胞24小时，接着用25mM的MG132处理4小时。通过用抗泛素抗体进行免疫沉淀反应，接着进行p53的免疫印迹(左图)，使用SDS-变性的细胞溶解产物进行体内泛素化测定。通过用抗泛素抗体再探测所述膜来监测同等抗泛素(Equal anti–ubiquitinin)免疫沉淀(右图)。使用p53和微管蛋白表达的输入作为内部对照(下图)。泛素化测定：通过加入SDS至最终浓度1％，接着煮沸5分钟，使全细胞溶解产物变性。用20mM Tris、pH7.5-0.5％NP40-120mM NaCl缓冲液将样品稀释10次，接着以22,000×g离心10分钟。用偶联p53用蛋白质印迹的抗泛素抗体将泛素化的蛋白拉下(pulled down)。
图12显示FL118促进HdmX的蛋白酶体(proteasomal)降解，但没有促进Hdm2的蛋白酶体降解。A.不同浓度的FL118对于HdmX和Hdm2作用的蛋白质印迹分析。用10和100nM的FL118处理HCT-8细胞24小时(左图)，或用100nM的FL118处理HCT-8细胞并在多个时间点采样(右图)。通过免疫印迹显示HdmX和Hdm2蛋白水平的变化。B.使用由FL118-处理的HCT-8细胞制备的RNA样品，通过定量PCR分析FL118对于HdmX转录的影响，使用p21作为阳性对照。C.蛋白酶体抑制剂MG132对于HdmX降解的挽救(Rescue)。在指示浓度的FL118下处理HCT-8细胞24小时，接着用或不用25μM的MG132处理4小时(如所示的)。然后，通过HdmX的免疫印迹分析细胞溶解产物。使用肌动蛋白表达作为内部对照。
图13显示p53、p21、ATM和Hdm2对于FL118-诱导的HdmX降解的作用。A.p21和p53对于FL118-诱导的HdmX降解的作用的蛋白质印迹分析。用10和100nM的FL118处理HCT116-p21-不包含的或HCT116-p53-不包含的细胞24小时，并使用细胞溶解产物进行p53和HdmX表达的WB分析。B.ATM的抑制对于FL118-诱导的HdmX降解的作用的蛋白质印迹分析。在存在或不存在ATM抑制剂KU55933(KU,10μM)下，用FL118(100nM)或新抑癌蛋白(NCS,40μM)处理HCT-8细胞8小时。细胞溶解产物用于p53和HdmX表达的WB。C.Hdm2敲除(knockdown)对于FL118-诱导的HdmX降解的作用的蛋白质印迹分析。用对照siRNA(SiC)或Hdm2的siRNA(SiHdm2)转染HCT-8细胞，接着用100nM的FL118处理24小时。使用细胞溶解产物进行HdmX表达的WB。D.FL118经由Hdm2下调HdmX。
图14显示FL118抑制Hdm2/HdmX复合物中Hdm2-介导的p53泛素化，但是促进HdmX泛素化。A.在体外，FL118对于p53泛素化的作用。在指示浓度的FL118或DMSO的存在下，将用于100nM的p53、200nM的Hdm2和FLAG-HdmX的蛋白质加入体外泛素化反应中，接着进行蛋白质印迹以检测p53表达。检测泛素化的p53(Ub-p53)带，如所示的。B.在体外，FL118对于HdmX泛素化的作用。如A中进行实验，接着进行蛋白质印迹以检测FLAG-HdmX(IB:FLAG,下图)，或者接着用聚泛素抗体进行免疫沉淀反应，之后进行FLAG的WB(IP:polyub,IB:FLAG，上图)。IB:免疫印迹，IP∶免疫沉淀反应。
图15显示在HCT116结肠癌细胞系和具有Top1突变(A2,SN50,C8,G7)和ABCG2过表达(A2,SN50)的HCT116-来源的四个亚系(sub-lines)之间，拓扑异构酶1(Top1)突变和/或ABCG2过表达与递增的存活素和XIAP表达之间的相关性：用相应抗体将在如所示的培养基中生长的亚融合细胞裂解，进行蛋白质印迹分析。A.具有Top1突变的HCT116-衍生的亚系中的ABCG2表达(A2，SN50，G7)。B.在有或有ABCG2过表达的Top1-突变的结肠癌细胞系中，存活素和XIAP的表达增加。肌动蛋白为同等蛋白质载荷的内部对照。观察到Mcl-1和cIAP2表达没有显著的变化(数据没有显示)。
图16显示ABCG2在对于SN-38(依立替康的活性代谢物)和FL118的抗性中的不同作用。在存在或不存在1μM浓度的Ko143下，用一系列SN 38(A)或FL118(B)浓度处理亚融合ABCG2阳性(A2)和阴性(G7)HCT116-衍生的结肠癌细胞72小时，一式三份，如所示的。然后，在使用的每种药物浓度下，对细胞数量计数。数据显示为在有或者没有Ko142下，相对于SN-38(A)或FL118(B)浓度的细胞数量曲线。每个点的细胞数量为来源于3个独立测定的平均值±SD。将数据绘图，并使用GraphPad Prism 6.0计算EC50值。
图17显示ABCG2在托泊替康抗性中的作用。在存在或不存在1μM浓度的Ko143下，用一系列浓度的托泊替康处理亚融合生长的ABCG2阳性HCT116-来源的结肠癌细胞(HCT116-A2)72小时，一式三份，如所示的。然后，在使用的每种托泊替康浓度下，对细胞数量计数。数据显示为在有或者没有Ko142下，相对于FL118浓度的细胞数量曲线。每个点的细胞数量为来源于3个独立测定的平均值±SD。将数据绘图，并使用GraphPad Prism 6.0计算EC50值和R-值。
图18显示对于癌症细胞Ko143、ABCG2选择性抑制剂的无毒浓度范围的测定。用一系列Ko143浓度处理在亚融合生长的SW620(A)和HCT116-A2(B)结肠癌细胞72小时，一式三份，如所示的。然后，在使用的每种ko143浓度下，对细胞数量计数。数据显示为相对于Ko143浓度的细胞数量曲线。每个点的细胞数量为来源于3个独立测定的平均值±SD。
图19显示ABCG2的沉默或过表达不会影响FL118的有效性，但是显著地调节SN-38(依立替康的活性代谢物)和托泊替康的灵敏性。A.在蛋白质印迹中显示ABCG2shRNA((sh1＝V3LHS_380805,sh2＝V3LHS_380806).)使HCT116-A2结肠癌细胞中的ABCG2表达沉默。肌动蛋白为内部对照。B和C.HCT116-A2细胞中ABCG2的沉默显著灵敏化SN-38以抑制细胞生长，但是显示对于FL118没有作用。用含有无义shRNA(ns)或AGCG2-specifi shRNA(sh1,sh2)的慢病毒颗粒感染亚融合的细胞，以使细胞中的ABCG2表达沉默。然后，用一系列SN-38(B)或FL118(C)浓度处理感染的细胞72小时，一式三份，如所示的。使用ViCELL XR细胞活性分析器测定每种剂量的活性，并标准化为DMSO对照的活性。误差线＝SEM，n＝3个独立实验。将数据绘图，并使用GraphPad Prism 6.0计算EC50值。D.使用蛋白质印迹显示pcDNA3-ABCG2(393ABCG2)或pcDNA3载体(HEK293v)转染引起的HEK293细胞中ABCG2的稳定过表达。E.HEK293细胞中ABCG2的过表达显著地增加托泊替康和SN-38的IC50，但是显示对于抑制细胞生长的FL118IC50没有任何抗性作用。
图20显示HEK293细胞中ABCG2的强力表达(forced expression)对于托泊替康(TPT)和FL118的细胞内浓度的影响。在存在或不存在ABCG2抑制剂Ko143下，用或不用TPT或FL118处理HEK293或HEK293-ABCG2细胞8小时。然后，使不同处理条件的细胞接受流式细胞仪，以通过随细胞数量的UV光荧光测试FL118或TPT的细胞内浓度，如所示的。
图21显示ABCG2和ABCC4对于FL118-介导的癌细胞生长抑制都不具有抗性。用空载体(pcDNA3.1)、ABCC4或ABCG2表达载体转染HCT-8结肠癌细胞，如所示的。用G418(800μg/mL)处理一周，然后保持400μg/mL G418再处理3天，之后用0、0.05、0.1、0.2、0.39、0.78、1.56、3.125、6.25、12.5、25和50nM的FL118处理细胞72小时，来选择转染的细胞。然后，通过MTT分析来测定细胞生长/活性。显示相对于FL118浓度范围的细胞活性平均值曲线，其来源于并列的5个独立的孔，差异<10％。
图22显示使用蛋白质印迹测定的三种结肠癌细胞中ABCC4/MRP4和ABCG2/BCRP的表达(A)，和在用或不用MDR1、ABCG2或ABCC4抑制剂处理FL118之后MTT测定结果(B)。在A中，亚融合细胞裂解，并使用蛋白质印迹，采用ABCC4或ABCG3的抗体分析细胞溶解产物。在B中，在各种抑制剂存在或不存在下，用或不用一系列浓度的FL118处理亚融合SW620结肠癌细胞3天，如所示的。然后，使用MTT测定分析细胞活性。细胞存活曲线是来自三个独立测定的平均值。差异在10％氛围之内。值得注意的是，舒林酸：一种ABCC4抑制剂；氯沙坦∶一种MDR1和ABCC4抑制剂；KO143∶一种ABCG2抑制剂；和西地那非∶一种MDR1、ABCG2和ABCC4的抑制剂，也可能是ABCC4(MRP4)和ABCC5(MRP5)的抑制剂。
图23显示与SN-38和托泊替康不同，FL118可以避免(bypass)来自ABCG2和可能其它外排泵ATP-结合盒(ABC)转运蛋白的抗药性：A.CRC细胞中MDR1和ABCG2的表达。将亚融合SW620、HCT-8和HCT-116细胞裂解，并使用蛋白质印迹(WB)分析MDR1和ABCG2的表达。肌动蛋白为内部对照。B至E.FL118不仅避免ABCG2外排泵蛋白质-诱导的治疗抗性，而且避免了其他ABC转运体-诱导的治疗抗性。在存在或不存在多个外排泵蛋白质抑制剂(西地那非，50μM)或ABCG2-特异性抑制剂(KO143，2μM)下，在如示的一系列浓度下的FL118(B，D)或SN-38(C，E)处理亚融合SW620和HCT-8结肠癌细胞3天。然后，通过MTT测定分析细胞生长/活性。单个曲线中每个时间点为来自3至5个独立测定的平均值±SD。虚线穿过单个IC50值。F.FL118抑制菌落形成比托泊替康更有效地超过100倍。在将HCT-8细胞以100个细胞/孔接种在12孔板过夜之后，然后在一系列浓度下用FL118或托泊替康处理细胞2小时(上图)或6小时(下图)，如所示的。然后，清除药物，并使细胞在不含药物的新培养基中生长2周。用结晶紫溶液染色细胞菌落；用数字采集图像。显示一式三份的结果。
图24显示FL118比托泊替康对于结肠癌细胞更灵敏至少25倍。A.细胞生长∶用FL118或托泊替康处理亚融合HCT-8结肠癌细胞72小时，如所示的。然后，测量细胞生长，并将数据针对生长抑制百分数(将没有药物处理设定在0％)绘图。B.菌落形成∶在将HCT-8细胞以100个细胞/孔接种在12-孔板中过夜之后，然后，用一系列浓度的FL118或托泊替康处理细胞两小时，如所示的。C.比较SN-38、托泊替康和FL118在癌症生长抑制和杀死癌症中的功效。用1μM的SN-38、托泊替康和FL118处理亚融合SW620癌细胞72小时，如所示的。用数字照相机，在相差显微镜下，采集代表性的癌细胞图像。
图25显示FL118可以有效地抑制具有获得性依立替康和托泊替康抗性的肿瘤。将肿瘤接种到所示每种肿瘤类型(A至D)的SCID小鼠中。在移植的肿瘤达到50-150mm3(指定为0天)之后，开始药物处理7天。
显示来源于单个小鼠的单个肿瘤曲线。A.首先，每周用其最大耐受剂量(MTD,100mg/kg，IP)的依立替康处理具有FaDu头颈肿瘤异种移植物的小鼠4-5次(黑色箭头)。在肿瘤获得依立替康抗性之后，则每隔一天用FL118(1.5mg/kg，IP)处理小鼠五次(q2d×5，红色箭头)。如果肿瘤复发，则用FL118再次处理小鼠(第二个周期，红色箭头)。B.首先，经由每日×5日程以其MTD(4mg/kg，IP)用托泊替康处理具有FaDu肿瘤异种移植物的小鼠4个周期(每个黑色箭头为一个周期)。在小鼠获得托泊替康抗性之后，则用FL118处理小鼠，如A中所示(q2d×5，红色箭头)。C.首先，以其MTD用依立替康处理具有SW620CRC异种移植物的小鼠(IP，每周×4，黑色箭头)。在肿瘤获得依立替康抗性之后，则经由q2d×5用1mg/kg的FL118(2/3MTD)处理(IP)小鼠(一个周期一个红色箭头)，并且每3周重复该处理4次，而不考虑肿瘤状态。D.首先，以其MTD用托泊替康处理具有SW620异种移植物肿瘤的小鼠。在肿瘤获得托泊替康抗性之后，用1mg/kg(2/3MTD)的FL118处理小鼠，如A中所示(q2d×5，红色箭头)。值得注意的是，对于A，测定12个肿瘤；对于B，测定10个肿瘤；对于C，测定14个肿瘤，且对于D，测定18个肿瘤。代表性的肿瘤曲线显示在A至D中。在第12-15天，由于肿瘤尺寸超过1500mm3，则处死没有用药物处理的肿瘤小鼠。
图26显示在IV注射之后，FL118显示出有利的药代动力学特性。A.采用熟知的梯度法，FL118和内标准依立替康的洗脱曲线。B.FL118 IV PK结果∶给SCID小鼠皮下植入人类FaDu(头颈)和SW620(结肠)肿瘤。在所植入的肿瘤生长成800-1000mm3之后，以1.5mg/kg IV注射FL118。然后，在10min、1h、4h、12h、24和48h收集血液和肿瘤组织。在每个时间点，使用三只SCID小鼠。使用Excel软件分析标准偏差(SD)。
图27显示在FL118处理之后与心输出量、射血分数和心搏量有关的心脏测量结果。经由q2d×4的日程，向SCID小鼠静脉内给药溶媒或半数最大耐受剂量(1/2MTD,0.75mg/kg)的FL118。在首次注射溶媒或FL118之后24小时和在完成第四次注射溶媒或FL118之后24小时，测量心脏功能。
图28显示来源于与代谢毒性，包括肾脏和肾毒性，有关的一组综合参数分析的结果。如图27中所述，处理SCID小鼠。分别在处理之后从对照溶媒处理的SCID小鼠和FL118-处理的小鼠采集血样。如所示的，分析一组综合参数。
图29显示处于其内酯环的FL118的高稳定性及其抗肿瘤活性。A显示相互打开的E-环的环路的结构式。B则显示使用质谱法(MS)以正离子模式分析在室温下储存30天的配制溶液中的FL118。MS结果显示FL118完全是内酯形式[MW 393＝392(FL118MW)+1(H MW)]。值得注意的是，如果存在羧酸酯形式，则我们将看到质量409[392(FL118MW)+17(OH MW)]的峰值信号。质量289.2和349.1为在MS中发现的FL118碎片。MW:分子量。C.配制的FL118显示在长储存期之后有效地消除了大肿瘤。值得注意的是，在第37天因未知原因两只小鼠死亡可能是由于在早期FL118处理的快速的肿瘤破坏，已知其能够引起一种称为肿瘤溶胞综合征(TLS)的危急生命的并发症，其由大量细胞坏死造成。
图30显示在侵袭性人类EU-4急性淋巴细胞性白血病(ALL)小鼠模型中，FL118有效地抑制腹水产生，且延长动物存活。腹膜内注射EU-4细胞(每只SCID小鼠5×106)。两天之后(定义为0天)，从第0天每隔一天，经由临床相容的IV途径用对照液(溶媒)或FL118处理小鼠五次(q2×5，箭头)。在整个试验期间，每2-3天，记录体重变化、腹部肿大和整体小鼠存活状态。
图31显示经由每周×4的日程(q7dx4，箭头)口服给药FL118之后小鼠体重的变化。将单个SW620肿瘤皮下接种到SCID小鼠中。在移植的肿瘤达到100-150mm3(指定为0天)之后，开始FL118处理7天。每个体重变化曲线为来自对5只小鼠的相同异种移植物肿瘤求平均的平均值±SD。
图32显示在FL118处理之后图31中所述相同实验的SW620肿瘤变化(口服，q7d×4，箭头)。肿瘤接种和FL118处理时间描述在图31中。每个肿瘤生长曲线为来自对相应5只小鼠的相同异种移植物肿瘤求平均的平均值±SD。
图33使用癌症患者-来源的肿瘤异种移植物(PDX)的实例，以显示使用FL118(或FL118平台-衍生的类似物)进行个性化癌症治疗(个性化药物)的概念。将单个PDX皮下接种到SCID小鼠中。在移植的PDX肿瘤达到100-150mm3(指定为0天)之后，开始FL118处理7-10天。显示来源于单个小鼠的单个PDX肿瘤曲线。A和B显示FL118对于不同小鼠抑制相同PDX肿瘤的非常类似的功效。显示结肠直肠癌PDX的两个实例(11124，14528)。C显示FL118对于SCID小鼠显示出抑制五种不同胰腺癌PDX肿瘤(12872，12914，14244，17624，19015)非常不同的功效。每个曲线都是来自对5只小鼠的平均肿瘤的相同PDX的平均值±SD。值得注意的是，由于肿瘤尺寸达到～2000mm3，在三周之内必须对没有FL118处理的相应PDX的SCID小鼠处以安乐死。
图34显示FL118和姜黄素的组合增加了癌细胞死亡。如所示的用或不用FL118或姜黄素单独和组合姜黄素处理HCT116(A)和HCT-8(B)结肠癌细胞48小时。在显微镜检查下，用数字照相机(A)采集细胞图像，或者进行细胞死亡ELISA(DNA裂解)分析(B)。B中显示的每个条都是来自三个独立测定的平均值±SD。
图35显示FL118与姜黄素在人类结肠癌细胞中的组合指数(CI)。用如所示的一系列浓度的FL118和姜黄素处理HCT116(A)和HCT-8(B)结肠癌细胞72小时，并进行MTT测定；分析得到的结果，并使用CalcuSyn软件(Biosoft)通过CI方程计算CI。
图36显示FL118与克罗布林(一种癌症血管破坏剂(VDA))组合的基础。A.显示在人类头颈FaDu癌症细胞中，克罗布林诱导存活素且FL118抑制存活素。用克罗布林和FL118处理亚融合细胞24小时，如所示的，接着进行蛋白质印迹以测定存活素的表达。肌动蛋白为同等蛋白质载荷的内部对照。B.显示克罗布林处理对于癌细胞生长的影响。用如所示的一系列浓度的克罗布林(0-100μM)处理如所示的亚融合癌细胞72小时。经由MTT测定来测定细胞生长和活性。每个曲线为来自4个独立测定的平均值±SD。
图37显示植物饮食化合物-来源的AMR-Me和AMR-MeOAc的化学结构(A)，并且显示这些化合物更优选地靶向具有K-ras突变的癌细胞。用如所示的一系列浓度的植物饮食化合物-来源的化合物(AMR-Me，AMR-MeOAc，AMR-Oac或AMR-DIOL)处理具有K-Ras突变的亚融合T29Kt细胞和正常卵巢上皮T29细胞72小时，然后测定IC50。显示每种化合物对于T29Kt细胞相对于T29细胞的相对IC50浓度。
表1显示喜树碱(CPT)、SN-38(依立替康的活性代谢物)、托泊替康和FL118对于DU145***癌细胞和具有Top1突变的两个DU145亚系(RC0.1,RC1)的相对灵敏性和相对功效(RP)。
表2概述了在一次静脉注射1.5mg/kg剂量的FL118之后，来源于每个时间点的三只SCID小鼠上两个肿瘤类型(FaDu,SW620)的药代动力学(PK)结果。
表3显示与托泊替康和SN-38相比，FL118对于具有不同遗传背景的癌细胞中癌细胞生长的不同抑制作用。
发明详述
本发明特别地涉及起抗癌剂作用的一种新类型化合物。同样，本文公开了使用这样的化合物预防和治疗疾病症的方法。本发明进一步涉及所述化合物的药物制剂，其具有需要癌症治疗的受试者的预防和/或治疗适应症。
如下提供如本说明书中使用的一些术语的定义。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有如本发明所属本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。如在本说明书和所附权利要求书中所使用，单数形式“一”，“一个”和“所述”包括复数指示物，除非内容另有明确说明。例如，提及的“化合物”包括两种或多种化合物的组合，等。
如本文使用的，“约”应当被本领域的普通技术人员理解并将在某种程度上变化，这取决于使用它的上下文。如果该术语的使用对本领域普通技术人员而言是不明确的，鉴于其中使用其的上下文，“约”将意味着所列举值的至多加或减10％。
如本文使用的，将药剂或药物，例如，一种或多种抗细胞凋亡(antiapoptotic)蛋白质抑制剂化合物，“施用(给药)”至一个受试者或多个受试者包括将化合物引入或递送至受试者以执行其预期功能的任何途径。给药可以通过任何合适的途径，包括口服、鼻内、吸入、肠胃外(静脉内、肌内、腹膜内或皮下)、直肠或局部进行。给药包括自我给药和他人给药。也应当理解的是，治疗或预防所述医学病症的各种模式旨在指“基本的”，其中包括总的治疗或预防，也包括少于总的治疗或预防，并且其中一些生物学或医学相关的结果得以实现。
如本文使用的，术语“评价”、“分析”、“测定”和“测量”可互换地使用，并且包括定量和定性的测定。这些术语指任何测量形式，并且包括测定是否存在或不存在特性、性状或特征。评价可以是相对的或绝对的。“评价存在”包括测定某物的含量存在和/或不存在。
如本文使用的，术语“临床因素”指医师在确定用于治疗或预防疾病的测定、诊断、预测或治疗方案中可考虑的任何数据。这样的因素包括，但不限于患者的病史、患者的身体检查、全血细胞计数、血细胞或骨髓细胞的检查、细胞遗传学、肺健康状态、疾病的血管指征和细胞的免疫表型。
如本文使用的，术语“可比较的”或“相应的”在比较两种或多种样品、对治疗的反应或药物的上下文中，指在比较中所分别使用的同一类型的样品、反应、治疗和药物。在某些实施方案中，可比较的样品可以在不同的时间从同一个体获得。在其它实施方案中，可比较的样品可以从不同的个体，例如，患者和健康个体获得。通常，可比较的样品通过用于对照目的常见因素标准化。
如本文使用的，术语“组合物”指具有指定量的指定成分的产品，以及由指定量的指定成分的组合直接或间接得到的任何产品。
如本文使用的，术语“诊断”指检测疾病或病症或测定疾病或病症的阶段或程度。通常，疾病或障碍的诊断是基于指示疾病的一种或多种因素和/或症状的评价。即，可以基于指示疾病或病症存在或不存在的因素的存在、不存在或数量进行诊断。被认为是指示特定疾病诊断的的每种因素或症状不需要排他性地与特定疾病相关，即可能有可以从诊断因素或症状推断的鉴别诊断。同样，也可能存在其中指示特定疾病的因素或症状存在于未患有特定疾病的个体中的情形。术语“诊断”还涵盖确定药物疗法的治疗效果或预测对于药物疗法的响应方式。诊断方法可以独立地使用，或者与医学领域中用于特定疾病或障碍的已知其他诊断和/或分期方法组合使用。
如本文所用，术语“药物”、“化合物”、“活性剂”、“药剂”、“活性物”、“药物组合物”、“药物制剂”和“药理学活性剂”可互换地使用，并且指任何化合物，络合物或组合物，其是带电或不带电的，适于给药并且具有有益的生物效应，在疾病或异常生理病症的治疗中具有合适的治疗效果，虽然效果本质上也可以是预防性的。该术语也涵盖本文特别提及的那些活性剂的可药用、药理学活性衍生物，包括但不限于盐、酯、酰胺、前药、活性代谢物、类似物等。当使用术语“活性剂”，“药理活性剂”，和“API”(活性药物成分)时，然后，或者当特别地指明特定活性剂时，应当理解的是，申请人意图包括活性剂本身以及可药用、药理学活性的盐、酯、酰胺、前药、缀合物、代谢物、类似物等。
如本文使用的，术语组合物的“有效量”或“可药用有效量”或“治疗有效量”是足以获得期望的治疗和/或预防作用的量，例如，导致预防或在减少与正在治疗的疾病相关的症状的量。给药受试者的本发明的组合物的量将取决于疾病的类型和严重程度以及个体的特征，比如一般健康状况、年龄、性别、体重和对药物的抗性。其也将取决于疾病的程度、严重性和类型。本领域技术人员将能够根据这些和其他因素确定适当的剂量。本发明的组合物也可与一种或多种另外的治疗性化合物组合给药。
如本文使用的，术语“肿瘤性疾病”指任何类型和来源和其前体阶段的癌症。因此，术语“肿瘤性疾病”包括由术语“瘤形成”，“新生物”，“癌症”，“癌变前的”或“肿瘤”指明的主题。肿瘤性疾病通常表现为异常细胞***，其导致特定细胞群的异常水平。同样地，内皮细胞的单克隆增殖可以指肺小动脉内皮细胞的“新生物”。而且，肿瘤性疾病中的异常细胞***通常是细胞固有的，而不是对感染或发炎的正常生理反应。在某些实施方案中，使用本文提供的方法诊断的肿瘤性疾病包括癌。“癌瘤”是指良性或恶性上皮组织肿瘤。
如本文使用的，术语“可药用盐”包括与无机碱、有机碱、无机酸、有机酸或碱性或酸性氨基酸形成的盐。作为无机碱的盐，本发明包括，例如，碱金属如钠或钾；碱土金属如钙和镁或铝；和氨的盐。作为有机碱的盐，本发明包括，例如三甲胺、三乙胺、吡啶、甲基吡啶、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的盐。作为无机酸的盐，本发明包括，例如盐酸、氢硼酸(hydroboric acid)、硝酸、硫酸和磷酸的盐。作为有机酸的盐，本发明包括，例如甲酸、乙酸、三氟乙酸、富马酸、草酸、酒石酸、马来酸、乳酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、甲磺酸、苯磺酸和对-甲苯磺酸的盐。作为碱性氨基酸的盐，本发明包括，例如精氨酸、赖氨酸和鸟氨酸的盐。酸性氨基酸包括，例如天冬氨酸和谷氨酸。
如本文使用的，术语“预测”指预测临床病症或疾病的可能过程和结果。预测通常是通过评价指示有利的或不利的疾病过程或结果的疾病的因素或症状进行。如本文使用的短语“确定预测”指本领域技术人员可以预测患者中病症的过程或结果的方法。术语“预测”不是指以100％准确度预测病症的过程或结果的能力。反而，本领域技术人员应当理解术语“预测”指某些过程或结果将出现的增加的概率；即，当与没有显示出所述病症的那些个体相比，在显示出给定病症的患者中更可能出现那些过程或结果。如本文使用的，术语“有利的预测”和“阳性预测”或“不利的预测”和“阴性预测”为预测病症或疾病的可能过程和/或可能结果的相对术语。与不利的或阴性的预测相比，有利的或阳性的预测对于疾病预测了较好的结果。在一般含义中，“有利的预测”是比与特定病症相关的许多其它可能预测相比相对更好的结果，而不利的预测预测了比与特定病症相关的许多其它可能预测相比相对更差的结果。有利的或阳性预测的典型的实例包括比平均治愈速率更好、较低的转移倾向、比预期的生命期望更久、良性过程与癌性过程的鉴别等。例如，阳性预测是在治疗后其中患者具有50％特定癌症被治愈概率，而患有相同癌症的患者平均具有仅25％被治愈概率的预测。
如本文使用的，术语“参考水平”指可以用于比较目的而感兴趣的一个物质水平。在某些实施方案中，参考水平可以是一个特定组成剂量，其为来自从对照受试者采集的样品的平均剂量水平。在其他实施方案中，参考水平可以是在不同的时间在相同的受试者中的水平，所述不同的时间为例如给药所述组合物的时间过程，比如在2、4、6、8和10分钟(min)等测定的水平。
如本文使用的，术语“样品”或“试验样品”指含有从受试者收集的任何液体或固体物质。在合适的实施方案中，试验样品是从生物学来源获得的，即“生物样品”，比如来自动物，最优选鼠科动物受试者、哺乳动物或人类受试者的培养物或组织样品中的细胞。
如本文使用的，术语“受试者”或“个体”指哺乳动物，比如小鼠、大鼠或人类，但是也可能是另外的动物，比如驯养动物，例如狗、猫等，饲养动物，例如母牛、绵羊、猪、马等，或实验动物，例如猴子、大鼠、小鼠、兔子、豚鼠等。术语“患者”指被疾病所折磨的或疑似被疾病所折磨的“受试者”。
如本文使用的，术语“治疗”或“处理”或“减轻”指治疗性处理和预防性(prophylactic或preventative)措施，其中目的是预防或减缓(减轻)靶向的病理学病症或障碍。如果在根据本发明的方法接受治疗剂之后，受试者的障碍被成功地“治疗”，则受试者显示特定疾病或病症的一种或多种体征和症状的可观察到的和/或可测量的降低或不存在。
如本文使用的，提及某一元素比如“氢”或“H”指包括该元素的所有同位素。例如，如果R基团被定义为包括氢或H，则其还包括氘和氚。
如本文使用的，术语“未取代的烷基”指不含有杂原子的烷基。因此，该短语包括直链烷基，比如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。该短语也包括直链烷基的支链异构体，包括但不限于举例提供的下述烷基：–CH(CH3)2、-CH(CH3)(CH2CH3)、-CH(CH2CH3)2、-C(CH3)3、-C(CH2CH3)3、-CH2CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)(CH2CH3)、-CH2CH(CH2CH3)2、-CH2C(CH3)3、-CH2C(CH2CH3)3、-CH(CH3)CH(CH3)(CH2CH3)、-CH2CH2CH(CH3)2、-CH2CH2CH(CH3)(CH2CH3)、-CH2CH2CH(CH2CH3)2、-CH2CH2C(CH3)3、-CH2CH2C(CH2CH3)3、CH(CH3)CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH(CH3)CH(CH3)2、-CH(CH2CH3)CH(CH3)CH(CH3)(CH2CH3)，和其它。该短语还包括环状烷基基团，比如环烷基基团，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基和被如上所定义的直链和支链烷基基团取代的这样的环。该短语也包括多环烷基基团，比如但不限于，金刚烷基降冰片基和双环[2.2.2]辛基和被如上定义的直链和支链烷基取代的这样的环。因此，短语未取代的烷基包括伯烷基基团、仲烷基基团和叔烷基基团。未取代的烷基可以键合到母体化合物的一个或多个碳原子、氧原子、氮原子和/或硫原子。优选的未取代的烷基包括具有1至20个碳原子的直链和支链烷基和环状烷基。更优选的，这样的未取代的烷基具有1至10个碳原子，而甚至更优选的这样的基团具有1至5个碳原子。在某些实施方案中，未取代的烷基包括具有1至3个碳原子的直链和支链烷基基团，包括甲基、乙基、丙基和–CH(CH3)2。
如本文使用的，术语“取代的烷基”指如上定义的未取代的烷基基团，其中键合碳或氢的一个或多个键被与键合非氢和非碳原子的键所代替，所述原子比如但不限于，在卤化物中的卤素原子，比如F、Cl、Br和I；在基团比如羟基基团、烷氧基基团、芳基氧基基团和酯基团中的氧原子；在基团比如硫醇基基团、烷基和芳基硫化物基团、砜基团、磺酰基基团和亚砜基团中的硫原子；在基团比如胺、酰胺、烷基胺、二烷基胺、芳基胺、烷基芳基胺、二芳基胺、N-氧化物、酰亚胺和烯胺中的氮原子；在基团比如三烷基甲硅烷基基团、二烷基芳基甲硅烷基基团、烷基二芳基甲硅烷基基团和三芳基甲硅烷基基团中的硅原子；及在各种其它基团中的其它杂原子。取代的烷基还包括其中键合碳或氢原子的一个或多个键被与键合杂原子的键代替的基团，所述杂原子为例如在羰基、羧基和酯基基团中的氧；在基团比如亚胺、肟、腙和腈中的氮。在合适的实施方案中，取代的烷基包括除了其他之外，烷基基团，其中键合碳或氢原子的一个或多个键被键合氟原子的一个或多个键代替。取代烷基的一个实例是三氟甲基和含有三氟甲基的其它烷基。其它烷基包括那些其中键合碳或氢原子的一个或多个键被键合氧原子的键代替的那些基团，使得所述取代的烷基含有羟基、烷氧基、芳氧基基团或杂环基氧基基团。其它烷基还包括具有胺、烷基胺、二烷基胺、芳基胺、(烷基)(芳基)胺、二芳基胺、杂环基胺、(烷基)(杂环基)胺、(芳基)(杂环基)胺或二杂环基胺基团的烷基。
如本文使用的，术语“未取代的芳基”指不包含杂原子的芳基基团。因此，该术语包括，但不限于基团比如作为举例的苯基、联苯基、蒽基、萘次甲基(naphthenyl)。虽然短语“未取代的芳基”包括含有稠环比如萘的基团，其不包括具有其他基团的芳基，所述其他基团为比如键合环成员中的一个的烷基或卤素基团，在本文中比如甲苯基的芳基基团被认为是被取代的芳基基团，如下所述。未取代的芳基基团可以键合到一个或多个碳原子、氧原子、氮原子和/或硫原子。
如本文使用的，术语“取代的芳基基团”相对于未取代的芳基基团具有的含义与取代的烷基基团相对于未取代的烷基基团具有的含义相同。然而，取代的芳基也包括其中芳族碳之一键合到上述非碳或非氢原子中的一个的芳基基团，并且还包括芳基基团，其中芳基基团的一个或多个芳族碳是键合至如本文定义的取代和/或未取代的烷基、烯基或炔基基团。这包括结合排列，其中芳基基团的两个碳原子键合烷基、烯基或炔基基团的两个原子，以限定稠环体系(例如二氢萘基或四氢萘基)。因此，术语“取代的芳基”包括，但不限于甲苯基和羟基苯基等。
如本文使用的，术语“未取代的烯基”指直链和支链和环状基团，比如那些相对于如上定义的未取代的烷基所描述的，除了两个碳原子之间存在至少一个双键。实例包括，但不限于乙烯基、-CH＝C(H)(CH3)、-CH＝C(CH3)2、-C(CH3)＝C(H)2、-C(CH3)＝C(H)(CH3)、-C(CH2CH3)＝CH2、环己烯基、环戊烯基、环己二烯基、丁二烯基、戊二烯基和己二烯基等。
如本文使用的，术语“取代的烯基”具有相对于未取代的烯基具有的含义与取代的烷基相对于未取代的烷基具有的含义相同。取代的烯基基团包括烯基基团，其中非碳或非氢原子键合到碳双键，所述碳双键键合到另一个碳，并且那些其中非碳或非氢原子中的一个键合到双键(键合另一个碳)中未涉及的碳的那些烯基。
如本文使用的，术语“未取代的炔基”指直链和支链基团，比如那些相对于如上定义的未取代的烷基所描述的，除了两个碳原子之间存在至少一个三键。实例包括，但不限于–C≡C(H)、-C≡C(CH3)、-C≡C(CH2CH3)、-C(H2)C≡C(H)、-C(H)2C≡C(CH3)、和-C(H)2C≡C(CH2CH3)等。
如本文所用的，术语“取代的炔基”相对于未取代的炔基取代具有的含义与取代的烷基相对于未取代的烷基具有的含义相同。取代的炔基包括其中非碳或非氢原子键合到碳三键，所述碳三键键合到另一个碳的炔基，和其中非碳或非氢原子键合到三键(键合另一个碳)中未涉及的碳的那些炔基。
如本文使用的，术语“未取代的芳烷基”是指如上所定义的未取代的烷基基团，其中所述未取代的烷基的氢或碳键被替换为键合如上定义的芳基基团的键。例如，甲基(-CH3)是未取代的烷基基团。如果甲基的氢原子被替代为键合苯基基团的键，比如如果所述甲基的碳键合到苯的碳，则所述化合物是未取代的芳烷基基团，即，苄基基团。因此，该术语包括，但不限于基团比如苄基基团、二苯基甲基基团和1-苯基乙基(-CH(C6H5)(CH3))等。
如本文使用的，术语“取代的芳烷基”相对于未取代的芳烷基具有的含义与取代的芳基相对于未取代的芳基基团具有的含义相同。然而，取代的芳烷基也包括基团，其中所述基团的烷基部分的碳或氢键被替代为键合非碳或非氢原子的键。取代的芳烷基的实例包括，但不限于-CH2C(＝O)(C6H5)和-CH2(2-甲基苯基)等。
如本文使用的，术语“未取代的杂环基”指芳族和非芳族环状化合物，包括单环、双环和多环环化合物，比如但不限于奎宁环基(quinuclidyl)，包含3个或更多个环成员，其中一个或多个是杂原子，比如但不限于N、O和S。杂环基基团的实例包括，但不限于：含有1至4个氮原子的不饱和的3至8元环，比如但不限于吡咯基、吡咯啉基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、二氢吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、***基例如4H-1,2,4-***基、1H-1,2,3-***基、2H-1,2,3-***基等、四唑基例如、1H-四唑基、2H四唑基等)；含有1至4个氮原子的饱和的3至8元环、比如但不限于吡咯烷基、咪唑烷基、哌啶基、哌嗪基；含有1至4个氮原子的稠合的不饱和的杂环基基团、比如但不限于吲哚基、异吲哚基、二氢吲哚基、吲嗪基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、吲唑基、苯并***基；含有1至2个氧原子和1至3个氮原子的不饱和的3至8元环，比如但不限于噁唑基、异噁唑基、噁二唑基例如1,2,4-二唑、1,3,4-二唑基、1,2,5-二唑基等；含有1至2个氧原子和1至3个氮原子的饱和3至8元环，例如但不限于吗啉基；含有1至2个氧原子和1至3个氮原子的不饱和的稠合杂环基，例如苯并噁唑基、苯并噁二唑基、苯并噁嗪基例如2H-1,4-苯并噁嗪基等)；含有1至3个硫原子和1至3个氮原子的不饱和的3至8元环，比如但不限于噻唑基，异噻唑基，噻二唑基例如1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,3,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑基等；含有1至2个硫原子和1至3个氮原子的饱和的3至8元环，比如但不限于，噻唑烷基(thiazolodinyl)；含有1至2个硫原子的饱和的和不饱和的3至8元环，比如但不限于噻吩基，二氢二噻英基(dithiinyl)，二氢二硫杂环戊烯基(dihydrodithionyl)，四氢噻吩，四氢噻喃；含有1至2个硫原子和1至3个氮原子的不饱和的稠合杂环环，比如但不限于苯并噻唑基、苯并噻二唑基、苯并噻嗪基(例如2H-1,4-苯并噻嗪基等)、二氢苯并噻嗪基例如2H-3，4-二氢苯并噻嗪基等，含有氧原子的不饱和的3至8元环，比如但不限于呋喃基；含有1至2个氧原子的不饱和的稠合杂环环，比如苯并二氧杂环戊烯基，例如1,3-苯并二氧杂环戊烯基等；含有氧原子和1至2个硫原子的不饱和的3至8元环，比如但不限于二氢氧硫杂环己烯基(dihydrooxathiinyl)；含有1至2个氧原子和1至2个硫原子的饱和的3至8元环，比如1,4-氧硫杂环己烷(oxathiane)；含有1至2个硫原子的不饱和的稠环，比如苯并噻吩基、苯并二噻烯基(benzodithiinyl)；和含有氧原子和1至2个氧原子的不饱和的稠合杂环环，比如苯并氧硫杂环己烯基(benzoxathiinyl)。杂环基基团还包括上述那些基团，其中所述环中的一个或多个S原子是双键键合到一个或两个氧原子(亚砜和砜)。
如本文使用的，术语“取代的杂环基”指如上定义的未取代的杂环基基团，其中一个或多个环成员键合至非氢原子，所述非氢原子为如上述关于取代的烷基和取代的芳基所述的。
如本文使用的，术语“未取代的杂环基烷基”指如上定义的未取代的烷基，其中所述未取代的烷基的氢或碳键被替代为连接如定义的杂环基基团的键。例如，甲基(-CH3)是未取代的烷基。如果甲基的氢原子被替代为键合杂环基基团的键，比如如果所述甲基的碳被键合到吡啶的碳2(键合到吡啶的N的碳原子中的一个)或芳基的碳3或4。
如本文使用的，术语“取代的杂环基烷基”相对于未取代的杂环基烷基基团具有的含义与取代的芳烷基基团相对于未取代的芳烷基基团具有的含义相同。然而，取代的杂环基烷基基团也包括如下杂环基烷基：其中非氢原子键合到杂环基烷基基团的杂环基中的杂原子，比如但不限于，在哌啶基烷基的哌啶环中的氮原子。另外，取代的杂环基烷基基团还包括如下基团：其中基团的烷基部分的碳键或氢键被替代为键合取代的和未取代的芳基或取代的和未取代的芳烷基基团的键。
如本文使用的，术语“未取代的烷基氨基烷基”指如上定义的未取代的烷基基团，其中碳或氢键被替代为键合氮原子的键，所述氮原子键合到氢原子和如上定义的未取代的烷基。例如，甲基(-CH3)是未取代的烷基基团。如果甲基的氢原子被替代为键合的键，所述氮原子键合到氢原子和乙基，则得到的化合物为-CH2-N(H)(CH2CH3)，其为未取代的烷基氨基烷基。
如本文使用的，术语“取代的烷基氨基烷基”指如上定义的未取代的烷基氨基烷基，除了其中一个或两个烷基中键合碳或氢原子的一个或多个键被替代为键合非碳或非氢原子(如上关于取代的烷基所述的)的键，不同的是键合所有烷基氨基烷基基团中的氮原子的键本身并不限定所有烷基氨基烷基是被取代的。
如本文使用的，术语“未取代的二烷基氨基烷基”指如上定义的未取代的烷基，其中碳键或氢键被替代为键合氮原子的键，所述氮原子键合到另外两个其它类似的或不同的如上定义的未取代的烷基。
如本文使用的，术语“取代的二烷基氨基烷基”指如上定义的未取代的二烷基氨基烷基，其中一个或多个烷基中键合碳或氢原子的一个或多个键被替代为键合非碳或非氢原子(如关于取代的烷基基团所述的)的键。键合所有二烷基氨基烷基中的氮原子的键本身并不限定所有二烷基氨基烷基是被取代的。
如本文使用的，术语“未取代的烷氧基”指羟基(-OH)，其中键合氢原子的键被替代为键，所述键键合至如上定义的另外的未取代的烷基的碳原子。
如本文使用的，术语“取代的烷氧基”指羟基(-OH)，其中键合氢原子的键被替代为键，所述键键合至如上定义的另外的取代的烷基的碳原子。
如本文使用的，术语“未取代的杂环基氧基”指羟基(-OH)，其中键合氢原子的键被替代为键，所述键键合至如上定义的另外的未取代的杂环基的环原子。
如本文使用的，术语“取代的杂环基氧基”指羟基(-OH)，其中键合氢原子的键被替代为键，所述键键合至如上定义的另外的取代的杂环基的环原子。
如本文使用的，术语“未取代的杂环基氧基烷基”指如上定义的未取代的烷基，其中碳键或氢键被替代为键合氧原子的键，其键合到如上定义的未取代的杂环基基团。
如本文所用，术语“取代的杂环基氧基烷基”指如上所定义的未取代的杂环基氧基烷基基团，其中键合杂环基氧基烷基基团的烷基的碳或氢基团的键键合至如上关于取代的烷基所述的非碳和非氢原子，或其中所述杂环基氧基烷基的杂环基基团是如上定义的取代的杂环基基团。
如本文使用的，术语“未取代的杂环基烷氧基”指如上定义的未取代的烷基基团，其中碳键或氢键被替代为键合至母体化合物的氧原子的键，和其中未取代的烷基的其他碳或氢键被键合至如上定义的未取代的杂环基基团。
如本文使用的，术语“取代的杂环基烷氧基”指如上所定义的未取代的杂环基烷氧基，其中所述杂环基烷氧基基团的烷基的碳或氢基团的键键合至非碳和非氢原子(如上关于取代的烷基所述的)，或者其中所述杂环基烷氧基的杂环基基团是如上定义的取代的杂环基基团。进一步，取代的杂环基烷氧基基团还包括如下基团，其中键合所述基团的烷基部分的碳键或氢键可以被一个或多个另外的取代的和未取代的杂环取代。
如本文使用的，术语“未取代的芳基氨基烷基”指如上定义的未取代的烷基，其中碳键或氢键被替代为键合氮原子的键，所述氮原子键合到至少一个如上定义的未取代的芳基基团。
如本文使用的，术语“取代的芳基氨基烷基”指如上所定义的未取代的芳基氨基烷基，除了所述芳基氨基烷基基团的任一个烷基为如上定义的取代的烷基或所述芳基氨基烷基的芳基是取代的芳基，除了键合所有芳基氨基烷基中的氮原子的键本身并不限定所有芳基氨基烷基基团是被取代的。然而，取代的芳基氨基烷基包括如下基团，其中键合至基团的氮原子的氢被替代为非碳和非氢原子。
如本文使用的，术语“未取代的杂环基氨基烷基”指如上定义的未取代的烷基，其中碳或氢键被替代为键合氮原子的键，所述氮原子键合到至少一个如上定义的未取代的杂环基基团。
如本文使用的，术语“取代的杂环基氨基烷基”指如上定义的未取代的杂环基氨基烷基基团，其中所述杂环基基团是如上定义的取代的杂环基和/或烷基是如上所定义的取代的烷基。键合所有杂环基氨基烷基基团的氮原子的键本身并不限定所有杂环基氨基烷基基团是被取代的。
如本文使用的，术语“未取代的烷基氨基烷氧基”指如上定义的未取代的烷基，其中碳或氢键被替代为键合氧原子的键，所述氧原子键合至母体化合物，和其中所述未取代的烷基的另一个碳或氢键键合至氮原子，其键合至氢原子和如上定义的未取代的烷基。
如本文使用的，术语“取代的烷基氨基烷氧基”指如上定义的未取代的烷基氨基烷氧基基团，其中键合烷基(其键合至母体化合物键合的氧原子)的碳或氢原子的键被替代为非碳和非氢原子(如上关于取代的烷基讨论)的一个或多个键，和/或如果键合至氨基的氢被键合至非碳和非氢原子和/或如果键合到胺的氮的烷基键合至非碳和非氢原子，所述非碳和非氢原子为如上关于取代的烷基基团所述的。所有烷基氨基烷氧基基团中的胺和烷氧基官能团的存在本身并不限定所有这样的基团是取代的烷基氨基烷氧基基团。
如本文使用的，术语“未取代的二烷基氨基烷氧基”指如上定义的未取代的烷基，其中碳或氢键被替代为键合氧原子的键，所述氧原子键合至母体化合物，和其中所述未取代的烷基的另一个碳或氢键键合至氮原子，其键合至两个其它类似的或不同的如上定义的未取代的烷基。
如本文使用的，术语“取代的二烷基氨基烷氧基”指如上定义的未取代的二烷基氨基烷氧基基团，其中键合烷基(其键合至母体化合物键合的氧原子)的碳或氢原子的键被替代为非碳和非氢原子(如上关于取代的烷基讨论的)的一个或多个键，和/或如果键合至胺的氮的一个或多个烷基被键合至非碳和非氢原子(如上关于取代的烷基基团所述的)。所有二烷基氨基烷氧基基团中的胺和烷氧基官能团的存在本身并不限定所有这样的基团是取代的二烷基氨基烷氧基基团。
如本文使用的，相对于羟基基团、胺基基团和巯基基团的术语“保护的”指这些官能团被保护基保护以免受不期望的反应的形式，所述保护基是本领域技术人员公知的，比如在Protective Groups in Organic Synthesis,Greene,T.W.；Wuts,P.G.M.,JohnWiley&Sons,New York,NY,(3rd Edition,1999)中所述的那些，其可以使用其中所列出的方法添加或除去。保护的羟基基团的实例包括，但不限于甲硅烷基醚，比如羟基与试剂的反应获得的那些，所述试剂为比如，但不限于叔丁基二甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷、三异丙基氯硅烷、三乙基氯硅烷；取代的甲基和乙基醚，比如但不限于甲氧基甲基醚、甲硫基甲基醚、苄氧基甲基醚、叔丁氧基甲基醚、2-甲氧基乙氧基甲基醚、四氢吡喃基醚、1-乙氧基乙基醚、烯丙基醚、苄基醚；酯，比如，但不限于苯甲酰基甲酸酯、甲酸酯、乙酸酯、三氯乙酸酯和三氟乙酸酯。保护的胺基的实例包括，但不限于酰胺，比如甲酰胺、乙酰胺、三氟乙酰胺和苯甲酰胺；酰亚胺，比如邻苯二甲酰亚胺，和二硫代琥珀酰亚胺；等。保护的巯基的实例包括，但不限于硫醚比如S-苄基硫醚和S-4-吡啶甲基硫醚；取代的S-甲基衍生物，比如半硫代、二硫代和氨基硫代乙缩醛，等。
概述
控制人类疾病以改善生活质量是临床实践的目标。在人类癌症对照领域中，挑战是治疗(例如，化疗和放射)抗性，其产生不可治疗的疾病或治疗后的高速复发。因此，癌症治疗抗性和复发是癌症死亡的主要原因，且持续是整个领域的挑战。
同行评审的文献的主要分析指明克服治疗抗性的挑战是治疗的固有的或获得性的(诱导的)抗性是经由多种机制的，通常是由于癌细胞一般具有多种遗传和表观遗传改变导致的。为了解决治疗抗性的挑战，必须解决由多种机制导致的治疗抗性的事实。现有技术没有为此目的的有效的策略。
之前已经使用了同时使用一种分子靶标试剂与一种或两种传统的细胞毒性药物作为组合方案。然而，该方法仅仅能减轻患有特定癌症类型和/或有利的遗传背景的某些癌症患者与毒性和功效有关的治疗抗性。治疗抗性的另一个挑战问题是癌症是高度非均相的疾病(Swanton C:Intratumor heterogeneity:evolution through space and time,Cancer research 2012,72:4875-4882)；可以在同一肿瘤的不同区域检测到有利的相对于不利的预测的基因表达印记，和在同一肿瘤的每个肿瘤区域可能不能检测到显著百分比的体细胞突变(Gerlinger M,et al.:Intratumor heterogeneity and branched evolutionrevealed by multiregion sequencing,The New England journal of medicine 2012,366:883-892)。该广泛的肿瘤内多相性存在对于个性化癌症治疗(个性化药物)和生物标记发展的困难挑战。因此，需要解决这样的挑战的新策略。
本发明的一个方面包括一系列具有广谱活性的抗癌化合物，其是本发明人创造的，然而这样的化合物仍然具有定义的定量和/或定性的靶机制，以抗击癌细胞治疗抗性。在本文公开的新化合物之间，虽然每种化合物可以靶向或避免多种抗性因素，但是单个化合物显示具有广谱重叠的不同选择性(定量的和/或定量的)。这样的一系列化合物赋予治疗指征，其克服了由于多种遗传和/或表观遗传改变导致的治疗抗性。因此，单个化合物靶向特定癌症类型或具有重叠但不同遗传背景的相同类型的癌症。依次，这赋予个性化药物解决治疗抗性挑战的新策略。同样，从成本观点来看，因为每种抗癌化合物具有定义的特定靶目标(定量的或定性的)，对于某些癌症患者为了节约诊断和/或预测指征的生物标记测试成本，这些个体药物通常也可以用于癌症治疗，而没有生物标记前测试步骤。对于这些患者，特定药物选择将基于与癌症和药物有关的一般知识，而不是基于生物标记或遗传测定，尽管这将损害这类药物的最大值。这个以个性化药物方式克服治疗抗性的空前的策略来自于我们最近获得的意想不到的结果。参见实施例。
抗癌药物喜树碱最初是由与美国国家癌症研究所(NCI)合作的Dr.Mansukh Wani和Dr.Monroe Wall从植物提取物鉴定和分离的。虽然已经合成了多种基于喜树碱结构的化合物(喜树碱衍生物)，仅仅两种喜树碱类似物依立替康和托泊替康(两种都是基于喜树碱结构的衍生物，参见图1)在临床实践中销售用于癌症治疗。目前，就它们的抗肿瘤活性相对于它们的毒性而言，依立替康和托泊替康代表基于喜树碱结构类似物中所鉴定的最好的两种化合物。然而，依立替康或托泊替康治疗的癌症抗性是临床实践的普遍问题，其严重地挑战了它们应用的范围。本发明中我们保护的某些化合物将有效地克服依立替康-和托泊替康-抗性肿瘤(参见，来自图25的数据)。
一种独特的喜树碱类似物FL118靶向且避免了多种治疗抗性因子，产生在动物模型中消除多种人类肿瘤异种移植物的作用。参见Ling X,et al.:A Novel Small MoleculeFL118 That Selectively Inhibits survivin,Mcl-1,XIAP and cIAP2 in a p53-Independent Manner,Shows Superior Antitumor Activity,PLOS ONE 2012,7:e45571。这些研究也显示FL118的抗肿瘤活性高度取决于其一级结构和空间构型(Zhao J,et al.:Antitumor activity of FL118,a survivin,Mcl-1,XIAP,cIAP2 selective inhibitor,is highly dependent on its primary structure and steric configuration,Molecular Pharmaceutics 2014；11:457-467)。重要地，本发明人的最新结果显示在包括头颈癌和结肠癌异种移植物的几种人类癌症动物模型中(图25)，FL118有效地克服了依立替康和托泊替康-诱导的治疗抗性。FL118有效地避免了从ATP结合盒(ABC)转运体比如ABCG2散发(发出)的难治性表型，而SN-38(依立替康的活性代谢物)和托泊替康是ABCG2的底物，并且不能避免ABCG2-诱导的治疗抗性(图15-23)。
即，在不同的癌症类型或相同的癌症类型之间，采用不同的单个药物，来源于FL118母核化学结构平台的单个化合物出人意料地显示不同的抗癌选择性(定量和/或定性)(详细内容参见名称为“synthesis and application of FL118 core structureplatform-derived analogues for human disease treatment”的其姐妹专利)。这样的意想不到的发现驱使我们形成了使用FL118作为独特的母核结构平台以产生用于个性化药物(个性化癌症治疗)以及一般癌症治疗的一系列新衍生物，从而克服了治疗抗性。对于某些患者，后一种策略(一般癌症治疗)的价值来自于节约治疗成本的观点，其利用了单个化合物重叠的广谱抗癌特征。总之，本发明保护了FL118母核结构平台的范围以及如何使用该FL118母核结构平台产生显示不同选择性(定量和/或定性)但具有抑制不同遗传背景的癌症的广谱性的一系列新抗癌化合物。本发明还包括发现了一组确定的组合靶点，包括存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2、HIF-1a、ATP-结合盒(ABC)转运蛋白(例如，ABCG2/BCRP、ABCC4/MRP4、MDR1)、Hdm2/HdmX复合物中的HdmX，以及作为主要治疗抗性因子的功能性p53的损失或突变，其可以被FL118及其母核结构平台-衍生的类似物作为靶标或回避。靶向或回避两种或多种该组治疗抗性因子的药物将有效地克服大多数(不一定全部)类型的癌症的治疗抗性，导致肿瘤消退。本发明还描述了含DMSO制剂向不含DMSO的水不溶性抗癌药的制剂的进一步发展，所述水不溶性抗癌药包括FL118及用于给药的其它FL118平台-衍生的类似物，其与给药用水不溶性药物的含DMSO制剂有关。参见，例如PCT/US2011/058558(Formulations of Water-Insoluble Chemical Compounds and Methods of Using aFormulation of Compound FL118 For Cancer Therapy)；美国专利申请13/881,785；加拿大专利申请2,816,418；中国专利申请201180063530.5；和欧洲专利组织申请11837250.7，将所有文献的全部内容均引入本文作为参考。
在示例性的实施方案中，本发明提供基于FL118的母核结构平台的一系列化合物的组合物和其一般合成，以及衍生自FL118的这些新化合物用于癌症治疗的用途。对于单个基于FL118母核结构平台的类似物合成的详细内容，请参见名称为“synthesis andapplication of FL118 core structure platform-derived analogues for humandisease treatment”的本发明的姐妹专利。
化合物的组合物
本文所述本发明的示例性实施方案的涉及FL118平台衍生的化合物、方法、组合物及其用途。在某些实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，5位的氢(H)原子被X-(CH2)n-取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15的整数。而且，在某些实施方案中，在3个位点中，在7、9和12位的官能团R7、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，5位的氢(H)原子被X-环丙烷-基-(CH2)n-取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在7、9和12位的官能团R7、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，5位的氢(H)原子被化学基团“X-环丁烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在7、9和12位的官能团R7、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，5位的氢(H)原子被化学基团“X-环戊烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在7、9和12位的官能团R7、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，5位的氢(H)原子被化学基团“X-环己烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在7、9和12位的官能团R7、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，5位的氢(H)原子被化学基团“X-环庚烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在7、9和12位的官能团R7、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，5位的氢(H)原子被化学基团“X-环戊二烯-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在7、9和12位的官能团R7、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，5位的氢(H)原子被化学基团“X-苯-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在7、9和12位的官能团R7、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，7位的氢(H)原子被化学基团“X-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、9和12位的官能团R5、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，7位的氢(H)原子被化学基团“X-环丙烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、9和12位的官能团R5、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，7位的氢(H)原子被化学基团“X-环丁烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、9和12位的官能团R5、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，7位的氢(H)原子被化学基团“X-环戊烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、9和12位的官能团R5、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，7位的氢(H)原子被化学基团“X-环己烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、9和12位的官能团R5、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，7位的氢(H)原子被化学基团“X-环己烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、9和12位的官能团R5、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，7位的氢(H)原子被化学基团“X-环戊二烯-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、9和12位的官能团R5、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，7位的氢(H)原子被化学基团“X-苯-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、9和12位的官能团R5、R9和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、具有或不、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，9位的氢(H)原子被化学基团“X-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和12位的官能团R5、R7和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，9位的氢(H)原子被化学基团“X-环丙烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和12位的官能团R5、R7和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，9位的氢(H)原子被化学基团“X-环丁烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和12位的官能团R5、R7和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，9位的氢(H)原子被化学基团“X-环戊烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和12位的官能团R5、R7和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，9位的氢(H)原子被化学基团“X-环己烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和12位的官能团R5、R7和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，9位的氢(H)原子被化学基团“X-环庚烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和12位的官能团R5、R7和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，9位的氢(H)原子被化学基团“X-环戊二烯-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和12位的官能团R5、R7和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，9位的氢(H)原子被化学基团“X-苯-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和12位的官能团R5、R7和R12为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，12位的氢(H)原子被化学基团“X-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和9位的官能团R5、R7和R9为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，12位的氢(H)原子被化学基团“X-环丙烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和9位的官能团R5、R7和R9为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，12位的氢(H)原子被化学基团“X-环丁烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和9位的官能团R5、R7和R9为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，12位的氢(H)原子被化学基团“X-环戊烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和9位的官能团R5、R7和R9为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，12位的氢(H)原子被化学基团“X-环己烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和9位的官能团R5、R7和R9为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，12位的氢(H)原子被化学基团“X-环庚烷-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和9位的官能团R5、R7和R9为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，12位的氢(H)原子被化学基团“芳基-(CH2)n-”X-环戊二烯-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和9位的官能团R5、R7和R9为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。在合适的实施方案中，FL118-衍生的类似物具有下式：
在示例性的实施方案中，12位的氢(H)原子被化学基团“X-苯-基-(CH2)n-”取代，其中n为0或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14至15的整数。在某些实施方案中，在3个位点中，各自在5、7和9位的官能团R5、R7和R9为选自下述的任一个成员：H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH3)2，而剩余两个位点的官能团为H。
在示例性的实施方案中，本文所述的FL118母核化学结构平台衍生的类似物起克服或避免各种癌症治疗抗性以及潜在地用于其他人类疾病(比如自身免疫疾病)或与免疫疗法组合使用的作用。简而言之，本文所述化合物、组合物、方法和用途为用于人类疾病治疗奠定了基础，所述人类疾病治疗包括采用(个性化癌症治疗)或不采用(一般癌症治疗)进行个性化生物标记测试的人类癌症治疗。
FL118平台-衍生的化合物的合成
用于合成基于FL118母核结构平台类似物的方法描述如下。对于每种独立FL118平台-衍生的类似物的详细说明，参见名称为“synthesis and application of FL118corestructure platform-derived analogues for human disease treatment”的本专利的姐妹专利。在示例性的实施方案中，使用Friedlander缩合法合成FL118或FL118类似物，与在我们的最新出版物(Zhao J,et al.:Antitumor activity of FL118,a survivin,Mcl-1,XIAP,cIAP2 selective inhibitor,is highly dependent on its primary structureand steric configuration,Molecular Pharmaceutics 2014；11:457-467)中用于FL118合成的方法一样。然后，在合适的化学基团的存在下，通过多种技术诀窍(know-how)反应将FL118转化成不同的FL118类似物或将简单的FL118类似物转化成更复杂的FL118类似物。方案1如下所述。
方案1∶FL118类似物的合成
在另一个实施方案中，使用类似于合成FL118的方法(Zhao J,et al.,MolecularPharmaceutics 2014；11:457-467)合成FL118类似物，如下述方案2所示。
方案2∶FL118类似物的合成
FL118-衍生的类似物的E-环结构的修饰
FL118平台-衍生的类似物的E-环结构的修饰显示在下述方案3中。
方案3∶E-环结构的修饰
药物组合物
在一个方面，本发明提供药物组合物，其包括至少一种式1的化合物和可药用载体。本发明的组合物可以包含如下所述的其它治疗剂，并且可以根据药物制剂领域熟知的那些技术，通过例如利用常规或特定固体或液体赋形剂或稀释剂、以及对于期望的给药方式而言适合类型的药物添加剂，例如赋形剂、粘合剂、防腐剂、稳定剂、调味剂等，来配制。参见例如，Remington:The Science and Practice of Pharmacy,21st Ed.,LippincottWilliams&Wilkins(2005)。
药物制剂可以配制成适于其预定的给药途径。给药途径的实例包括非肠道(例如，静脉内、皮内、腹膜内或皮下)、口服、吸入、透皮(局部)、眼内、离子渗透和经粘膜给药。用于肠胃外、皮内或皮下应用的溶液或悬浮液可以包括以下组分：无菌稀释剂，比如注射用水、盐水溶液、不挥发油、聚乙二醇、甘油、丙二醇或在低百分比(0-10％)的环糊精类型的存在下的其它合成溶剂，所述环糊精为比如但不限于β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，其被加入到溶剂制剂中以增加药物溶解度；抗菌剂，比如苄醇或尼泊金甲酯；抗氧化剂，比如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂，比如乙二胺四乙酸；缓冲剂，比如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐和调节张力的试剂比如氯化钠或右旋糖。pH可以用酸或碱，比如盐酸或氢氧化钠。肠胃外制剂可以封装在安瓿、一次性注射器或玻璃或塑料制成的多剂量小瓶中。为患者或治疗医师的方便起见，给药制剂可以在包含针对一个疗程的所有必需的装置(例如，药物小瓶、稀释剂小瓶、注射器和针)的试剂盒中提供。
本发明的化合物可以通过任何合适的方式给药，所述方式为例如，口服，比如以悬浮液、浓汤(thick soup)、片剂、胶囊剂、颗粒剂或粉剂的形式；舌下；经颊；肠胃外，比如通过皮下、静脉内、肌内、(经皮)真皮内或脑池内注射或输注技术，例如，作为无菌可注射水性或非水性溶液或悬浮液，经鼻比如通过吸入喷雾或吹入，局部比如乳膏或软膏的形式经眼以溶液或悬浮液的形式，通过***以***栓、棉塞或乳膏的形式，或者通过直肠比如以栓剂的形式，前述给药在单位剂量制剂中，所述单位剂量制剂包含无毒的、可药用溶媒或稀释剂。所述化合物可以，例如，以适于立即释放或延长释放的形式给药。立即释放或延长释放可以通过使用合适的药物组合物，其包含本发明的化合物，或者，特别地在延长释放的情形中，通过使用一些天然的、合成的或改性的增稠剂比如西黄蓍胶、***胶、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、黄原胶(xanthium gum)或使用装置比如皮下植入物或渗透泵来实现。
在某些实施方案中，用于给药式1的化合物的药物组合物以单位剂型存在，并且可以通过药物领域熟知的任意方法制备。这些方法通常包括使式1的化合物与构成一种或多种助剂的载体组合。在某些实施方案中，药物组合物是通过如下制备的：将式1的化合物与液体载体或细碎的固体载体或两者均匀且紧密混合，然后如有必要，使该产品形成期望的制剂。在药物组合物中，活性目标化合物的加入量足以在疾病过程或疾病情形中产生期望效果。
在某些实施方案中，包含式1的化合物的药物组合物为适合于口服使用的形式，例如，如悬浮液、浓汤、片剂、药片、锭剂、水性或油性悬浮液、可分散的粉剂或颗粒剂、乳剂、硬胶囊或软胶囊、或糖浆剂或酏剂。可以根据制备药物组合物领域公知的任意方法制备预期用于口服使用的组合物，并且这样的组合物可以包含一种或多种试剂比如甜味剂、矫味剂、着色剂、增稠剂和防腐剂，例如以便提供可药用稳定适口的制剂。片剂包含式1的化合物与无毒可药用赋形剂(适于制备片剂)的混合物。这些赋形剂可以是例如惰性稀释剂，比如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；造粒剂和崩解剂，例如玉米淀粉或海藻酸；粘合剂，例如淀粉、明胶或***胶，和润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石粉。片剂可以是无包衣的，或者它们可以用已知技术来包衣以延迟其在胃肠道的崩解和吸收，从而在较长的时期内提供持续作用。例如，可以采用延时材料，比如单硬脂酸甘油酯或甘油二硬脂酸酯。在某些实施方案中，片剂被进一步包衣，以形成用于控制释放的渗透性治疗片剂。
用于口服使用的制剂也可以以硬明胶胶囊存在，其中式1的化合物与惰性固体稀释剂例如碳酸钙、磷酸钙或高岭土混合，或者以明胶软胶囊的形式存在，其中式1的化合物与水介质或油介质例如花生油、液体石蜡或橄榄油混合。
水性悬浮液包含活性物质与适于在低百分比(0-10％)的环糊精的存在下制备水性悬浮液的赋形剂的混合物，所述环糊精为比如但不限于β-环糊精、羟丙基-β环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，其被加入到溶剂制剂中以增加药物悬浮。这样的赋形剂为助悬剂，例如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、西黄蓍胶和***树胶；分散剂或润湿剂可以是天然存在的磷脂，例如卵磷脂，或烯化氧与脂肪酸的缩合产物，例如聚氧乙烯硬脂酸酯，或环氧乙烷与长链脂族醇的缩合产物，例如十七乙烯氧基鲸蜡醇，或环氧乙烷与衍生自脂肪酸和己糖醇的偏酯的缩合产物，比如聚氧乙烯山梨醇单油酸酯，或环氧乙烷与衍生自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯的缩合产物，例如聚乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。水性悬浮液也可以包含一种或多种表面活性剂，例如月桂基硫酸钠。水性悬浮液也可以包含一种或多种防腐剂例如对-羟基苯甲酸乙酯或正-丙酯、一种或多种着色剂、一种或多种矫味剂和一种或多种甜味剂比如蔗糖或糖精。
油性悬浮液可以通过将式1的化合物悬浮在植物油或矿物油中制备，所述植物油为例如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油，所述矿物油为比如液体石蜡。油性悬浮液可以包含增稠剂，例如蜂蜡、固体石蜡、鲸蜡醇、西黄蓍胶、***胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、黄原胶。可加入甜味剂(比如上述那些)和矫味剂以提供可口的口服制剂。这些组合物可通过添加抗氧剂比如抗坏血酸来防腐。
适于通过加入水制备水性悬浮液的可分散性粉剂和颗粒剂提供式1的化合物与在低百分比(0-10％)的环糊精的存在下的分散剂或润湿剂、助悬剂和一种或多种防腐剂的混合物，所述环糊精为比如但不限于β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，其被加入到溶剂制剂中以增加药物分散性。合适的分散剂或润湿剂和助悬剂为上述已经提及的那些举例说明的。也可以存在另外的赋形剂，例如甜味剂、调味剂和着色剂。
本发明的药物组合物也可以为在低百分比(0-10％)的环糊精的存在下的水包油型乳剂形式，所述环糊精为比如但不限于β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，其被加入到溶剂制剂中以增加药物乳化作用。油相可以是植物油，例如橄榄油或花生油，或矿物油例如液体石蜡或这些的混合物。合适的乳化剂可以是天然存在的树胶，例如***树胶或西黄蓍胶、天然存在的磷脂例如大豆、卵磷脂、及脂肪酸和己糖醇酐衍生的酯或偏酯例如脱水山梨糖醇单油酸酯、及所述偏酯与环氧乙烷的缩合产物例如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。乳剂也可以包含甜味剂和矫味剂。
糖浆剂和酏剂可以用甜味剂配制，所述甜味剂为例如甘油、丙二醇、山梨醇或蔗糖。这样的制剂也可以包含在低百分比(0-10％)的环糊精存在下的缓和剂、防腐剂、调味剂和着色剂，所述环糊精为比如但不限于β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，其被加入到溶剂制剂中。该制剂也可以存在一种或多种增稠剂，比如一些天然的、合成的或改性的增稠剂，比如西黄蓍胶、***胶、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、黄原胶。
在某些实施方案中，药物组合物为在低百分比(0-10％)的环糊精的存在下的无菌可注射的水性或油性悬浮液，所述环糊精为比如但不限于β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，其被加入到溶剂制剂中。该悬浮液可以根据已知技术使用上述已提及的那些合适的分散剂或甜味剂和悬浮剂来制备。在某些实施方案中，无菌可注射的制剂为在无毒肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液或悬浮液，例如呈在1,3-丁烷二醇中的溶液。在某些实施方案中，应用溶媒或溶剂，包括但不限于水、林格氏溶液和等渗氯化钠溶液。另外，无菌不挥发油通常用作溶剂或悬浮介质。为此目的，可以应用任何温和的非挥发油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。另外，脂肪酸比如油酸在制备可注射制剂中得到应用。
对于向呼吸道给药，例如吸入，包括鼻内给药，可以通过向呼吸道给药的领域中应用的任何方法和制剂给药活性化合物。因此，在某些实施方案中，活性化合物可以以溶液、悬浮液或干粉末的形式给药。
根据本发明的这一方面的试剂也可以以气溶胶的形式直接给药至气道。对于气溶胶使用，在溶液或悬浮液中的本发明的化合物可以与合适的抛射剂一起及常规助剂包装在加压的气溶胶容器中，所述抛射剂为例如烃抛射剂，如丙烷、丁烷或异丁烷。本发明的物质也可以以非加压的形式给药，比如在喷雾器或雾化器中。
根据本发明可以使用的抛射剂-驱动吸入气溶胶也可以包含其它成分，比如共溶剂、稳定剂、表面活性剂、抗氧剂、润滑剂和pH调节剂。根据本发明可以使用的根据本发明的抛射剂驱动的吸入气溶胶可以使用本领域已知的吸入器给药，例如计量剂量吸入器。
作为另一个替代，本发明的试剂可以以肺表面活性物质制剂的形式给药至气道。肺表面活性物质制剂可以包括外源性的肺表面活性物质制剂(例如，(ForestLaboratories),(Ross Products)和(DEY,California,USA)或合成的肺表面活性物质制剂(例如，(GlaxoWellcome Inc.)和ALEC)。这些表面活性剂制剂通常经由气道滴注给药(即，在插管之后)或气管内给药。
作为一个进一步的替代，本发明的试剂可以以可吸入粉剂的形式给药至气道。粉剂制剂可以包括生理学可接受的赋形剂，比如单糖(例如葡萄糖或***糖)、二糖(例如乳糖、蔗糖、麦芽糖)、寡糖和多糖(例如葡聚糖)、多元醇(例如山梨醇、甘露醇、木糖醇)、盐(例如氯化钠、碳酸钙)或这些赋形剂彼此的混合物。优选地，使用单糖或二糖，而使用乳糖或葡萄糖是优选的，特别地而不是排他性地，以其水合物的形式。
在根据本发明的可吸入粉剂的范围内，赋形剂具有的最大平均粒度为至多250μm，优选地在10至150μm之间，最优选地在15至80μm之间。有时，向上述提及的赋形剂中加入平均粒度1至9μm的更细小赋形剂级份可能似乎是合适的。这些更细小赋形剂也选自上文列出的可能赋形剂。最后，为了制备根据本发明的可吸入粉剂，将优选地具有平均粒度0.5至10μm的微粉化制剂加入到赋形剂混合物中。通过研磨和微粉化且最后将所有成分混合在一起用于制备根据本发明的可吸入粉剂的方法是熟知的。
根据本发明的可吸入粉剂除了包含活性制剂之外还包含生理学可接受的赋形剂，其可以例如利用吸入器，其使用如美国专利No.4,570,630中描述的计量槽递送来自供应物的单剂量，或其它方式，如DE 36 25 685 A中描述的给药，将其中每篇的全部内容引入本文作为参考。
作为一个更进一步的替代，本发明的试剂可以以不含抛射剂的可吸入溶液和悬浮液的形式给药至气道。使用的溶剂可以是水性或醇性，优选醇性溶液。溶剂可以是水本身或水和乙醇的混合物。乙醇相对于水的相对比例不受限制，但是最大为至多70体积％，更特别地至多60体积％，且最优选地至多30体积％。其余体积由水组成。使用合适的酸，将包含活性制剂的溶液或悬浮液调节至pH 2至7，优选地2至5。可以使用选自无机酸和有机酸的酸调节pH。特别合适的无机酸的实例包括盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸和/或磷酸。特别合适的有机酸的实例包括抗坏血酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、马来酸、琥珀酸、富马酸、乙酸、甲酸和/或丙酸等。优选的无机酸为盐酸和硫酸。也可能使用已经与一种活性物质形成酸加成盐的酸。在有机酸中，抗坏血酸、富马酸和柠檬酸是优选的。如果期望，可以使用上述酸的混合物，特别是在其具有除了它们的酸化性质之外的其它性质的酸的情况下，例如作为调味剂、抗氧剂或络合剂，比如例如柠檬酸或抗坏血酸。根据本发明，特别优选地使用盐酸调节pH。
共溶剂和/或其它赋形剂可以加入到根据本发明可以使用的不含抛射剂的可吸入溶液中。优选的共溶剂为其包含羟基或其它极性基团的那些，例如醇类—特别是异丙醇、二醇类-特别是丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、二醇醚、甘油、聚氧乙烯醇和聚氧乙烯脂肪酸酯。上下文中的术语赋形剂和添加剂指任何药理学可接受的物质，其不是活性物质，但是其可以在药理学适合的溶剂中与活性物质配制，以便改善活性物质制剂的定性性质。优选地，这些物质不具有药理学作用，或者就期望的疗法而言，没有明显的或者至少没有不期望的药理学作用。赋形剂和添加剂包括，例如表面活性剂比如大豆磷脂、油酸、脱水山梨醇酯，比如聚山梨酯、聚乙烯吡咯烷酮、其它稳定剂、络合剂、抗氧剂和/或防腐剂，其确保或延长最终药物制剂的贮存期限，调味剂、维生素和/或本领域已知的其它添加剂。添加剂也包括药理学可接受的盐，比如作为等渗剂的氯化钠。
优选的赋形剂包括例如抗氧剂，比如抗坏血酸，条件是其尚未用于调节pH，维生素A、维生素E、生育酚和类似的维生素和人体中出现的前维生素。防腐剂可用于保护制剂免于病原体污染。合适的防腐剂是本领域已知的那些，特别是现有技术中已知浓度的十六烷基氯化吡啶鎓、苯扎氯铵或苯甲酸或苯甲酸盐，比如苯甲酸钠。上述提及的防腐剂的存在浓度优选地为至多50mg/100mL，更优选地在5至20mg/100mL之间。
溶液和悬浮液通常在低百分比(0-10％)的环糊精存在下是水性的，所述环糊精比如但不限于β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，其被加入到溶剂制剂，例如由单独的水，例如无菌或无热原的水制备的，或水和生理学可接受的共溶剂例如乙醇、丙二醇或聚乙二醇比如PEG300或PEG 400制备的中。这样的溶液或悬浮液可以或不可以另外包含其它赋形剂，例如防腐剂比如苯扎氯铵，增溶剂/表面活性剂比如聚山梨酯例如吐温80、司盘80和苯扎氯铵，缓冲剂，等渗调节剂例如氯化钠，吸收促进剂和粘度增强剂。悬浮液可以另外包含助悬剂，例如微晶纤维素和羧甲基纤维素钠。
在某些实施方案中，通过常规方法，例如采用滴管、移液管或喷雾，将溶液或悬浮液直接施用于鼻腔。在某些实施方案中，制剂以单剂量形式或多剂量形式提供。在应用滴管或移液管的范围内，通过合适的预定量的溶液或悬浮液实现给药。在某些实施方案中，例如经由计量雾化喷射泵实现喷雾给药。
在某些实施方案中，使用气溶胶制剂实现向呼吸道的吸入给药，其中化合物提供在具有合适抛射剂的加压包装中，比如氯氟化碳(CFC)，例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其它合适的气体。气溶胶也可以包含表面活性剂，比如卵磷脂。在某些实施方案中，通过阀控制活性化合物的剂量。在其它实施方案中活性化合物以干粉末形式提供，例如化合物在合适的粉末基质中的粉末混合物，所述粉末基质为比如乳糖、淀粉、淀粉衍生物例如羟丙基甲基纤维素和/或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。在某些实施方案中，粉末载体在鼻腔中形成凝胶。在某些实施方案中，粉末组合物可以以单位剂量形式存在，例如在例如明胶或泡罩包装中的胶囊或药筒，可以利用吸入器由其中给药粉末。
在预期用于向呼吸道给药的制剂，包括鼻内制剂中，通常经由粉碎化技术等将活性化合物配制成具有小粒径，例如约5微米或更小。在某些实施方案中，应用活性化合物的缓释制剂。在其它实施方案中，使用气溶胶吸入器，通过口服吸入给药呈自由流动的粉剂的活性化合物。
在某些实施方案中，本发明的化合物以用于直肠给药的栓剂形式给药。这样的组合物是通过将化合物制剂与合适的无刺激性的赋形剂混合制备的，其在室温下是固体，但是在体温下是液体，因此将在***栓剂(supposition)之后释放。而且，适于***给药的组合物被配制成***栓、棉塞、乳膏、凝胶、糊剂、泡沫或喷雾剂，其除了包含活性成分之外，还包括本领域已知的合适的载体。对于局部使用，应用包含本发明化合物的乳膏、软膏、胶状物、溶液或悬浮液等。
对于向眼睛的应用，活性化合物可以是在低百分比(0-5％)环糊精的存在下在合适的无菌水性或非水性溶媒中的溶液或悬浮液的形式，所述环糊精为比如但不限于β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，其被加入到含或不含如前所述增稠剂的溶剂制剂中。也可以包括多种添加剂，例如缓冲剂，包括杀菌性和杀真菌性试剂的防腐剂比如乙酸苯汞或硝酸苯汞、苯扎氯铵、或氯己定，和增稠剂比如羟丙甲基纤维素。
在某些实施方案中，本发明的化合物以脂质体形式给药。如本领域已知的，脂质体通常来源于磷脂或其它脂质物质。脂质体是通过分散在水介质中单层或多层水合的液体结晶形成的。可以使用能够形成脂质体的任何无毒的、生理学可接受的和可代谢的脂质。脂质体形式的本发明的组合物除了包含本发明的化合物之外，还可以包含稳定剂、防腐剂、赋形剂等。在某些实施方案中，合适的脂质为磷脂和磷脂酰胆碱，两者都是天然的和合成的。
本发明的药物组合物和方法进一步包括如本文所示的和/或本领域已知的治疗活性化合物(第二试剂)，第二试剂与包含本发明的式1的化合物的组合物一起通常用于治疗一种或多种病理学病症。治疗剂的组合协同地作用以实现本文所述各种疾病、障碍和/或病症的治疗或预防。这样的第二试剂包括，但不限于来自植物或非植物的化疗剂和/或化学预防剂，比如姜黄素，白藜芦醇，维生素D3，异硫氰酸酯(ITC)例如异硫氰酸烯丙酯(AITC)，***素，内皮素拮抗剂，胞质激酶抑制剂，受体激酶抑制剂，内皮素受体拮抗剂例如安贝生坦(ambrisentan)、波生坦和西他生坦(sitaxsentan)，PDE5(PDE-V)抑制剂例如西地那非、他达拉非和伐地那非，钙离子通道阻滞药例如氨氯地平、非洛地平、varepamil、地尔硫卓和薄荷醇、前列环素、曲前列素(treprostinil)、伊洛前列环素(iloprost)、贝前列环素(beraprost)、氮氧化物，氧，肝素，华法林，利尿剂，地高辛，环孢菌素例如环孢素A，CTLA4–Ig，抗体比如ICAM-3、抗IL-2受体(Anti-Tac)、抗-CD45RB、抗-CD2、抗-CD3(OKT-3)、抗-CD4、抗-CD80、抗-CD86、阻断CD40和gp39之间相互作用的药剂比如对于CD40和/或gp39特异性的抗体即CD 154、由CD40和gp39构建的融合蛋白(CD401g和CD8gp39)，NF-κB功能的抑制剂比如核转运抑制剂比如脱氧精胍菌素(DSG)，胆固醇生物合成抑制剂比如HMG CoA还原酶抑制剂(洛伐他汀和辛伐他汀)，非甾体抗炎药物(NSAID)比如布洛芬、阿司匹林、扑热息痛、来氟米特，脱氧精胍菌素，环氧合酶抑制剂比如塞来考昔，类固醇比如***龙或***，金化合物，β-激动剂比如沙丁胺醇，LABA比如沙美特罗，白细胞三烯拮抗剂比如孟鲁司特，抗增殖剂比如甲氨蝶呤、FK506(他克莫司，普乐可复)，霉酚酸酯(mycophenolate mofetil)，细胞毒类药物比如硫唑嘌呤、VP-16、依托泊苷、氟达拉滨、多柔比星、阿霉素、安吖啶、喜树碱、阿糖胞苷、吉西他滨、氟脱氧尿苷、美法仑和环磷酰胺，抗代谢药比如甲氨蝶呤，拓扑异构酶抑制剂比如喜树碱，DNA烷基化物比如顺铂，激酶抑制剂比如索拉非尼，微管毒物比如紫杉醇，TNF-α抑制剂比如替尼达普，抗-TNF抗体或可溶性TNF受体，羟基脲和雷帕霉素(西罗莫司或雷帕鸣(Rapamune))或其衍生物。
本发明的化合物也可以制备成可药用盐，但是应当理解，非可药用盐也落入本发明的范围之内，至少在某种程度上，这些盐在可药用盐的制备中用作中间体。可药用盐的实例包括，但不限于硫酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、二甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、二乙酸盐、柠檬酸盐、二盐酸盐、可药用阳离子比如钠、钾、锂、钙、镁、铵和烷基铵的盐；可药用无机酸的酸加成盐，所述无机酸比如盐酸、原磷酸、硫酸、磷酸、硝酸、碳酸、硼酸、氨基磺酸和氢溴酸；或可药用有机酸的盐，所述有机酸比如乙酸、丙酸、丁酸、酒石酸、马来酸、羟基马来酸、富马酸、柠檬酸、乳酸、粘酸、葡糖酸、苯甲酸、琥珀酸、草酸、苯乙酸、甲磺酸、三卤代甲磺酸、甲苯磺酸、苯磺酸、羟乙磺酸、水杨酸、磺胺酸(sulphanilic)、天冬氨酸、谷氨酸、依地酸、硬脂酸、棕榈酸、油酸、月桂酸、泛酸、鞣酸、抗坏血酸、戊酸和乳清酸。胺基的盐也可包括季铵盐，其中氨基氮原子带有合适的有机基团，比如烷基、烯基、炔基或芳烷基部分。所述盐可以通过常规方法形成，比如通过化合物的游离碱形式与一当量或多当量的合适的酸在其中所述盐是不可溶的溶剂或介质中进行反应，或者在真空中或通过冷冻干燥除去其的溶剂比如水中反应，或通过在合适的离子交换树脂交换现有盐的阴离子为另一个阴离子。在某些实施方案中，盐为盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、二甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、二乙酸盐、柠檬酸盐或二盐酸盐。
当化合物具有手性中心时，该化合物可以作为纯化的对映异构体或非对映异构体、或任何比例的立体异构体的混合物使用。然而，优选地该混合物包括至少1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90％的优选的异构体。所述化合物也可以作为互变异构体存在，如本文所述的。在某些实施方案中，所述混合物可以包括至多99％的优选的异构体。
在某些实施方案中，本发明的化合物被配制成结构I的化合物的前药。例如，具有游离氨基、酰氨基、羟基或羧酸基的式1的化合物可以被转化成前药。前药包括其中氨基酸残基或两种或多种氨基酸残基的多肽链通过肽键共价结合本发明化合物的游离氨基、羟基和羧酸基的化合物。氨基酸残基包括20种通常由三个字母符号指定的天然存在氨基酸，以及包括4-羟基脯氨酸、羟基赖氨酸、demosine、isodemosine、3-甲基组氨酸、正缬氨酸、β-丙氨酸、γ-氨基丁酸、瓜氨酸、高半胱氨酸、高丝氨酸、鸟氨酸和甲硫氨酸砜。前药也包括其中碳酸酯、氨基甲酸酯、酰胺和烷基酯通过羰基碳前药侧链共价键合本发明化合物的上述取代基的化合物。前药也包括通过磷-氧键结合式1化合物的游离羟基的化合物(比如酸、酸的盐、或酯)的磷酸盐衍生物。前药也可包括式1中合适的氮原子和硫原子的N-氧化物和S-氧化物。
在某些实施方案中，本发明的化合物以治疗有效量给药。这样的给药赋予式1的化合物引发与例如临床医师寻求的受试者的细胞、组织、体液相关的应答。在某些实施方案中，以单剂量或多剂量每日给药约0.01至5mg/kg的受试者体重。因此，在某些实施方案中剂量水平为约0.1至约2.5mg/kg/天，而在其它实施方案中，向受试者给药约0.5至约5mg/kg/天。合适的剂量水平包括例如约0.01至5mg/kg/天，约0.05至1mg/kg/天，或约0.1至0.5mg/kg/天。在某些实施方案中，在该范围内，剂量为每日或每周约0.05至0.2、0.2至1或1至5mg/kg。对于口服给药，组合物以片剂形式提供，每份浓汤(thicken soup)包含1.0至50mg活性成分，包括但不限于1、5、10、15、20、25、30、35、40、45和50mg的活性成分。为了被治疗的受试者剂量的治疗效果和/或症状调节，剂量可以选择为例如在这些范围内任意的任何剂量。
在某些实施方案中，基于采用式1的某些化合物的我们的药代动力学研究，单位剂量足够提供下述的一种或多种：(a)当将其向受试者给药时，受试者血浆中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物，或受试者血液中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物；(b)在给药之后12小时受试者血浆中约1至50ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后12小时受试者血液中约1至50ng/mL的化合物；(c)在给药之后24小时受试者血浆中约0至1ng/mL的化合物；和(d)在向受试者给药之后48小时之内式1的活性梯度在肿瘤中保持≥1-25ng/mL。
应当理解，任何特定受试者的服药的特定剂量水平和频率可以变化，并且将取决于各种因素，包括使用的特定化合物的活性、化合物的代谢稳定性和作用长度、受试者的年龄、体重、一般健康状态、性别、饮食、给药方式和给药时间、***速率、药物组合、具体病症的严重性和宿主正进行的治疗。
方法和用途
本发明人鉴定了关于治疗(化疗、放射)抗性因子的独特的治疗指征，其目标为通过使用FL118平台-衍生的抗癌剂以靶向或避免两种或多种所定义组的癌症对照的治疗抗性因子来克服癌症抗性。该组治疗抗性因子包括存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2、ATP-结合盒(ABC)转运蛋白(比如ABCG2、ABCC4、MDR1、MRP1)、缺氧诱发因子1α(HIF-1α)、Hdm2/HdmX复合物中的HdmX和Hdmx、野生型、不包含的或突变的p53和/或p53相关通路的异常表达。如本文详细描述的，本发明人已研究了一组治疗抗性因子，其是重要靶点或避免FL118和FL118平台-衍生的化合物的基因产物以显示控制各种癌症类型的高度有效性。
实施例
通过下述实施例，进一步阐述本发明，其不应当被看作以任何方式限制本发明。下述为整个实施例中使用的材料和方法的说明。
MTT测定。通过MTT测定来确定癌细胞活性和生长。MTT是一种四唑鎓盐，全化学名称为3-[4,5-二甲基噻唑-2-基]-2,5-二苯基四唑鎓溴化物。MTT被用作测量细胞活性和生长的比色底物。当细胞生长被抑制时，存在细胞氧化还原活性的改变，因此导致细胞不能还原MTT染料。将细胞接种在96孔板中过夜，然后在蛋白质分子抑制剂(例如ABCG2抑制剂ko143)存在或不存在下，用或不用化合物/药物处理48-72小时。加入MTT至最终浓度0.5mg/ml。在37℃下，在5％CO2培养箱中，用MTT连续培养细胞4小时，然后在培养箱中，用细胞溶解缓冲液(20％SDS,50％N,N-二甲基甲酰胺，pH 4.7)，100μl/孔裂解4小时。接着，用UltraMicroplate Reader(Bio-Tek Instruments)在570nm下测量每孔的细胞吸光度。结果报道为在每个点来自3-5个独立测定的平均值±SD。可选地，对于图16、图17和图19，将细胞以300,000个细胞/孔的密度铺板在6孔板中；允许细胞结合在所述板上过夜。然后，在有或者没有如所示的Ko143下，以递增剂量的FL118、SN-38或DMSO(溶煤)处理细胞，一式三份。在72小时之后，除去培养基，并使用0.5ml的0.25％胰蛋白酶-EDTA收集细胞。对细胞计数，并在Vi-CELL XR Cell Viability Analyzer(Beckman Coulter)上分析活性。
荧光素酶活性测定。将癌细胞以约50％融合接种在完全细胞培养基中的48-孔板中过夜。用pLuc-4080存活素启动子-荧光素酶构建稳定地转染或用相应的荧光素酶报道载体瞬时转染细胞。对于瞬时转染，在包含含有0.4μl的LipofectamineTM 2000的30μl无血清DMEM的1.5ml管中，混合在30μl的无血清DMEM中245ng的靶标荧光素酶报告基因构建体加5ng的内部对照载体pRK-tk。在室温下培养20-25分钟之后，向48孔板的每个孔中加入DNA/Lipofectamine复合物，其在每孔已经包含300μl的相应完全生长培养基。在培养16小时之后，用具有相关治疗物比如包含DMSO或FL118的完全生长培养基代替DNA/Lipofectamine复合物。在常氧和/或缺氧条件下，再进一步培养细胞24-48小时，接着进行荧光素酶测定。对于荧光素酶测定，使用Dual-Luciferase Reporter Assay System(Promega)。用PBS洗涤48孔板中的细胞，并且在4℃下，在搅拌器上用80μl的1x被动裂解缓冲液裂解至多1小时。接着，加入20μl的荧光素酶测定试剂和20μl的Stop-Glo试剂，使用20μl的细胞溶解产物/孔在光度计中测量Firefly和Renilla荧光素酶活性，一式三份。将数据标准化为任意单位的Renilla荧光素酶活性(内部对照)，以显示相对启动子活性。对于使用稳定的细胞系，使用总蛋白作为内部对照。
蛋白质印迹/免疫印迹。用PBS(50mM的磷酸盐pH 7.4，100mM的NaCl，10mM的KCl)洗涤有或者没有FL118处理的癌细胞，并在冰上在PBS中裂解30分钟，所述PBS包含1％NonidetP-40、0.5％脱氧胆酸钠、0.1％SDS、10μg/ml的PMSF和20μM的亮肽素。在4℃下，以15,000g离心清除溶解产物20分钟之后，使用Bio-Rad蛋白质测定溶液测定总蛋白。在95℃下，在2XSDS加样缓冲液中使至多50μg的总蛋白变性5分钟，在10-15％SDS-PAGE凝胶上分离，并且使用半干电泳转移进行电转移到Pure Nitrocellulose Membrane(Bio-Rad,Hercules,CA)。在室温下，在持续振摇下，用在TBS-T(20mM的Tris-HCl pH 7.5，0.137M NaCl和0.01％吐温20)中的5％脱脂乳阻断非特异性的结合位点3小时之后，在4℃下，在包含相关一级抗体(1∶500-1000)和5％BSA的TBS-T中培养所述膜过夜。在用TBS-T洗涤三次之后，在室温下，在包含合适的二级抗-IgG抗体(1:5000)的TBS-T缓冲液中的5％脱脂乳中培养所述膜1小时，同时持续振摇。使用Western(Perkin Elmer,Waltham,MA)检测感兴趣的蛋白，并通过暴露多个时间(5-60秒)显影。为了标准化为蛋白载荷，用汽提缓冲液(100mM2-巯基乙醇、2％十二烷基硫酸钠、62.5mM Tris-HCl pH 6.7)对同一膜进行汽提，并用于通过与肌动蛋白抗体(1:1000稀释度)相同过程的蛋白质印迹。肌动蛋白的结果用作内部对照。
基因启动子的计算机-直接识别法(Computer-directed identification)。使用UCSC Human Genome Bioinformatics网站，分离个体基因序列。基于经由NCBI EST数据库鉴别的它们的转录起始位点(TSS)区域，任意地选择个体基因的2kb启动子。
癌细胞菌落形成测定(克隆源性(clonogenic)测定)。用或不用表达对照shRNA或shRNA的慢病毒颗粒感染癌细胞进行p53敲除(knockdown)(pLKO.1)，接着以5μg/ml用嘌呤霉素选择一周。对于非处理组，将细胞以200个细胞/孔铺板在6孔板中，或者对于FL118处理组，以1000个细胞/孔铺板在6孔板中，以便在药物处理组中具有足够数量的菌落，用于精确的菌落计数。用0.15-20nM浓度的FL118处理细胞3天，接着用PBS洗涤两天，并补充无药物细胞培养基。然后，在培养箱中，在37℃、5％CO2下，再培养细胞两周，之后固定并用结晶紫溶液染色。菌落定义为多于50个细胞和/或然后用数字采集图像。
老化-相关的(SA)β-gal测定。用10nM FL118处理癌细胞(例如HCT-8)72小时，或者保持未处理，接着再进行7天培养。然后，将细胞固定并染色，采用商业试剂盒，根据制造商的说明(Calbiochem,目录号QIA117)进行SA-β-gal活性测定。
体内泛素化测定。用HCT-8细胞进行体内p53或MdmX泛素化测定。简而言之，通过加入SDS至最终浓度1％，接着煮沸5分钟，使全细胞溶解产物变性。将样品用包含20mM Tris、pH7.5、0.5％NP40和120mM NaCl的缓冲液稀释10倍，接着以22,000×g离心10分钟。用偶联p53或HdmX用蛋白质印迹的抗泛素抗体将泛素化的蛋白拉下(pulled down)。
体外泛素化测定。在30℃下，以包含40mM Tris/HCl(pH 7.5)、2mM DTT、5mMMgCl2、10μM的泛素、40nM E1、350nM UbCH5c、5mM ATP、100nM p53、200nM Hdm2、200nM HdmX和不同浓度的FL118或溶媒溶剂DMSO的20μl体积中进行反应1小时。通过SDS-PAGE拆分反应产物，接着用p53抗体DO-1进行免疫印迹。对于体外HdmX泛素化，以50-μl体积进行反应。在反应完成之后，用FLAG抗体，使用10μl反应物进行直接免疫印迹以显示HdmX泛素化(涂抹模式)。采用1％SDS，使用40μl反应物进行变性，接着用800μl的20mM Tris、pH7.5、0.5％NP40和120mM NaCl稀释。将DDI的加工的反应产物用于用泛素抗体的免疫沉淀，接着使用抗-FLAG抗体进行FLAG-HdmX的免疫印迹。
流式细胞仪分析。在FL118、SN38或溶媒(1％DMSO)存在下，在有或者没有1μMKo143(ABCG2抑制剂)下，将亚融合癌细胞悬浮在15mL锥形管(400,000个细胞/管)中的1mL完全培养基(RPMI 1640)中。然后，在37℃和5％CO2下，培养细胞3小时，每30分钟进行人工搅拌。在培养之后，细胞沉淀(pelleted)，除去上清液。将细胞沉淀物用冰冷的PBS洗涤两次，然后悬浮在300ul冰冷的PBS中，并置于冰上直到分析。在LSR II流式细胞仪(BDBiosciences,San Jose CA)上，采用355nm激光和540nm带通滤波器分析细胞，以检测发射。比较每种药物的中值荧光强度(MFI)+/-Ko143。
FL118及其类似物制剂的体外和体内研究。对于体外研究，首先将FL118或其类似物以1mM溶解于DMSO中，作为储备溶液。在向细胞加入FL118或其类似物之前，将该储备溶液进一步用DMSO稀释至最终浓度1000x的浓度，用于实验。将1000x工作储备溶液直接稀释到实验-相关的缓冲液或癌细胞类型-相关的培养基中。对于体内研究，使用如下技术诀窍方法配制FL118或其类似物。
如下为新的本发明制剂方法，其为相关指示的进一步发展。参见，例如PCT/US2011/058558(Formulations of Water-Insoluble Chemical Compounds and Methodsof Using a Formulation of Compound FL118For Cancer Therapy)；美国专利申请13/881,785；加拿大专利申请2,816,418；中国专利申请201180063530.5；和欧洲专利组织申请11837250.7，将所有文献的全部内容均引入本文作为参考。
给药用包含式1的制剂的所有水溶液或悬浮液或任何其它形式都被发明用以下述方式制备：1)将溶剂A(例如CD、βCD、HPβCD、SBEβCD)溶解于溶剂B(例如，DMSO、乙醇)中，并将式1化合物溶解于溶剂A/B混合物中。然后，将得到的溶液和/或悬浮液冻干以除去溶剂B。接着，在一种或多种共溶剂比如丙二醇、聚乙二醇的存在下，在有或者没有增稠剂比如西黄蓍胶、***胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、黄原胶下，使用水溶液将冻干后的其余物质混合物再悬浮。
用于体内研究的基本制剂处方中FL118或FL118类似物的制剂包含在盐水中的FL118(0.1-2.5mg/ml)、DMSO(<5％)和羟丙基-β-环糊精(0.1-2.5％,w/v)，并且在基本制剂处方中的相应溶媒溶液包含在盐水中的DMSO(<5％)和羟丙基-β-环糊精(0.1-2.5％,w/v)，不含FL118。用于体内研究的不含DMSO制剂处方中FL118或其类似物的可替代高级制剂包含在盐水中的FL118(0.1-5.0mg/ml)和羟丙基-β-环糊精(0.1-5％,w/v)与至多10％丙二醇(PG)或至多10％聚乙二醇400(PEG400)或总百分比为至多10％的PG和PEG400的组合，并且不含DMSO制剂处方中的相应溶媒溶液为不含FL118的相应溶液。
给药用包含FL118或式1衍生的其它水不溶性化合物的无DMSO溶液/悬浮液的制备方法：将一定量的羟丙基-β-环糊精或另一种环糊精(溶剂A)溶解于DMSO(溶剂B)中，得到1-20％的溶剂A/B混合物。然后，将FL118或式1衍生的另一种水不溶性化合物溶解于溶剂A/B混合物中，得到1-20mg/mL浓度的FL118或另一种水不溶性化合物。一种典型的实例为使用10％溶剂A/B混合物(w/v)溶解FL118或衍生自式1的另一种化合物至10mg/mL。然后，将得到的溶液/悬浮液冻干以除去DMSO(溶剂B)。接着，将得到的物质用包含一种或两种共溶剂比如单独的丙二醇(1-10％)或聚乙二醇300或400(1-10％)或组合的盐水再悬浮。一种典型的制剂为包含在给药用盐水中的FL118 0.1-2mg/mL、0.1-2％羟丙基-β-环糊精和1％丙二醇。一种典型的口服给药是使用包含在盐水中的FL118 0.1-2mg/mL、0.1-2％羟丙基-β-环糊精、1％丙二醇和1-4％增稠剂比如羟丙基甲基纤维素(典型的浓度为2-3％)的溶液。该溶液通常是如下使用包含2％羟丙基甲基纤维素(HPMC)和1％丙二醇的100ml溶液作为一个实例配制的：称重2g的HPMC，置于50ml无菌管中：
1.加入90℃的盐水至小于40ml，充分振摇，然后将该管在90℃的水浴中培养3-5小时(振摇4-6次)
2.然后，将50ml管置于室温旋转器(25-50rpm)上旋转过夜(变成有很多气泡的稠溶液)
3.2000rpm×2min以消除空气气泡
4.向40ml中加入室温盐水，并在室温下旋转15rpm×2h
5.在2000rpm×2min之后，分离出20ml到新的50ml无菌管中。
6.将0.5ml PG加入到每个包含20ml上述溶液的50ml管中，然后向每个管的50ml管中加入盐水至50ml。然后，在室温下旋转(13-15rpm×2-3小时)2小时至过夜，得到(在盐水中HPMC 2％，PG 1％)
7.2000rpm×2min以除去气泡(如果有的话)，并贮存在4℃。现在，该溶液(在盐水中的HPMC 2％，PG 1％)准备用于配制冻干的FL118或式1衍生的另一种化合物。
人类肿瘤异种移植物的动物模型。研究中使用三种人类癌症异种移植物∶1)来自人头颈癌细胞系(FaDu)-建立的异种移植物；2)来自人结肠癌细胞系(SW620)-建立的异种移植物；和3)来自人急性淋巴细胞性白血病细胞系(EU-4)-建立的异种移植物。所有的体内实验都使用裸鼠或严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠。首先，通过皮下注射1×106个培养的癌症细胞建立人类肿瘤细胞系-衍生的异种移植物。然后，在异种移植物肿瘤达到～1000mm3之后，经由套管针移植40-50mg的非坏死性肿瘤物质，使衍生的肿瘤在小鼠中传代几代。在肿瘤移植之后，当肿瘤达到200-250mm3时，开始治疗7天，此时，将治疗指定为第0天。研究中使用6至12周龄的雌性SCID小鼠。根据IACUC-批准的动物方案进行所有动物实验。将小鼠以每个笼中5只圈养，随意饮水和进食。对于图28C中所显示的数据，对于无胸腺裸鼠异种移植人类FaDu(头颈癌)和SW620(结肠癌)肿瘤。在肿瘤质量生长变得IACUC所允许的最大尺寸(1500-2000mg)之后，用之前制备超过6个月且贮存在+4℃的冰箱中的FL118溶液处理小鼠，剂量为1.5mg/kg/周，连续处理4周，如箭头所示。
药代动力学分析。用酸化的甲醇萃取血浆中的FL118。将800μl等分试样的冰冷的酸化甲醇加入到200μl的血浆中，并涡旋15秒。同时，首先将在小鼠组织或人异种移植物肿瘤组织中的FL118在1×PBS(W/V＝1g组织/3ml 1×PBS)中均质化，然后用酸化甲醇萃取。将800μl等分试样的冰冷的酸化甲醇加入到200μl的均质化组织中，然后涡旋1分钟。然后，以13,000rpm离心样品5分钟，并将上清液转移到干净的13X100mm玻璃管中。在真空下干燥样品，并贮存在-20℃下直到分析。接着，在200μl的流动相(80％3％TEA和20％乙腈，pH 5.5)中重构干燥的样品，并注射15μl。使用具有连接Empower软件的荧光检测的Acquity UPLC***进行分析。在Acquity BEH Shield RP18 1.7μm，2.1mm×100mm柱(Waters)上进行分离。值得注意的是，使用梯度法，可以在小于10分钟内，将FL118及其内标准(IS)分解，具有下述相对保留值∶FL118 3.8min和CPT-11(IS)2.7min(图1)。使用CPT-11作为内标准(IS)；将10μl等分试样的1.3μg/mL溶液加入到每个200μl样品中。荧光检测器设定为下述激发(Ex)和发射(Em)波长∶Ex 370nm，Em 510nm。通过向血浆中掺入FL118制备校准标准；校正曲线范围为5ng/ml-500ng/ml。为了确保质量保证，在血浆中制备质量控制样品，等分为25和250ng/ml并贮存在-20℃。在测定开始和结束时，注射QC's，一式两份。测定已经被验证。验证由在5天期间绘制12个标准曲线组成。采用每个曲线分析QC样品。测定校准器的总精确度(％CV＝6.4)和总准确度(101％)显示为良好。呈％CV测量的QC精确度等于7.5％，且总QC准确度为96％。
心脏测量。使用55MHz超声传感器***进行心脏成像。基于辛普森的方法进行计算。获得左心室的三个短轴图像和一个长轴图像，用于测定心输出量、射血分数和心搏量。使用心脏测量来测定FL118的潜在心脏毒性作用。采用55MHz超声探针进行测量。步骤(a)：心输出量为左心室每分钟泵出的血液总体积的量度。步骤(b)射血分数测量左心室每次收缩时离开左心室的血液的百分比。步骤(c)心搏量测量每次收缩时从左心室泵出的血液体积。
使用血清的代谢毒性分析。按照制造商的方案，使用CatalystChemistryAnalyzer(IDEXX BioResearch)分析在溶媒或FL118处理之后反映血液中FL118处理毒性的16个参数(GLU、BUN、CREA、PHOS、CA、TP、ALB、GLOB、ALB/GLOB、ALT、ALKP、GGT、TBIL、CHOL、AMYL、LIPA)的变化。CatalystChemistry Analyzer是一种实时结果分析器，在按下处理按钮时测量来自多个种类的小体积50-100μl的全血、血浆、血清或尿液的多个参数，所述种类包括小鼠、大鼠、猴、狗、猫、兔、豚鼠、母牛、猪、迷你猪(mini pig)、马等。CatalystChemistry Analyzer可以通过使用Chem 10CLIP、Chem17CLIP、NSAID 6CLIP或通过使用具有定制CLIP的单个载玻片仅进行所需的试验(每种样品可以进行至多25次试验)，用于研究用途。
质谱分析。使用如下质谱(MS)参数。Bruker Esquire，离子阱；注入流速，5μl/min；离子极性，阳性；离子源类型，ESI；干燥温度，300℃；喷雾器，8.00psi；干燥气体，7.00l/min；HV毛细管，4000V；HV后端板，-500V；开始扫描，100.00m/z；平均，30；最大累积时间，400us；和ICC Target，50000。以负离子模式和正离子模式进行MS扫描。
组合指数分析。通过Chou-Talalay(Chou TC and Talalay P.Quantitativeanalysis of dose-effect relationships:the combined effects of multiple drugsor enzyme inhibitors.Adv Enzyme Regul 1984；22:27-55)研究的组合指数(CI)方程式，使用CalcuSyn程序(Biosoft,Cambridge,UK)分析药物A和药物B组合对于生长抑制的作用。传统等效线图(isobologram)的一般方程由如下给出：CI＝(D)1/(Dx)1+(D)2/(Dx)2，其中CI<1指协同作用；CI＝1指加合效应，和CI>1指拮抗作用；分母中的(Dx)1和(Dx)2为给予x％抑制的单独的药物A[(D)1]和药物B[(D)2]的剂量(或浓度)，而分子中的(D)1和(D)2为也抑制x％(即等效(isoeffective))的组合中D1和D2的剂量。(Dx)1和(Dx)2可以容易地由Chou的Meridian-作用方程式(Chou TC.Preclinical versus clinical drug combinationstudies.Leuk Lymphoma 2008；49:2059-2080)计算：Dx＝Dm[fa/(1-fa)]1/m，其中Dx为中值作用剂量，fa为受影响的分数，Dm为表示功效的中值作用剂量，m为表示剂量-作用曲线的形状的动力学级。对于每种处理的细胞系，得到药物A和药物B的CI对比浓度的3-D图，如之前所述(Soriano AF,et al.,Synergistic effects of new chemopreventive agents andconventional cytotoxic agents against human lung cancer cell lines.Cancer Res1999；59:6178-6184)。
TKO MEF细胞横切。用HA-HdmX(200ng/6cm plate)与或不与Hdm2(200ng/6cm板)一起转染TKO MEF。用10和100nM的FL118处理细胞8小时，并进行Hdm2和HA-HdmX的WB。使用肌动蛋白、微管蛋白或GFP作为相等蛋白载荷的内部对照。
通过下述实施例，进一步阐述本发明，其不应当被看作以任何方式限制本发明。下述为实施例的说明。
作为平台的FL118与FDA-批准的喜树碱类似物依立替康、SN-38(依立替康的活性代谢物)和托泊替康(其为拓扑异构酶1(Top1)抑制剂)不同。
依立替康和托泊替康是来自直接修饰的喜树碱(CPT)的仅有的两种类似物，其被FDA批准用于临床实践的癌症治疗。依立替康和托泊替康的作用机制已经被指明为Top1抑制剂。因此，如果FL118可以有资格成为生产新的基于FL118平台类似物的新平台，则FL118将具有与依立替康和托泊替康不同的作用机制。在结构上，FL118与在结构上归类为喜树碱(CPT)衍生物的依立替康、SN-38(依立替康的活性代谢物)和托泊替康具有相似性(图1)。首先，在人类结肠和头颈肿瘤的动物模型中，我们已经证实FL118的抗肿瘤功效比依立替康的抗肿瘤功效好得多(Ling X,et al.:A Novel Small Molecule FL118 That SelectivelyInhibits Survivin,Mcl-1,XIAP and cIAP2in a p53-Independent Manner,ShowsSuperior Antitumor Activity,PLOS ONE 2012,7:e45571)。然而，有可能FL118实际地是一种更好的Top1抑制剂。在这点上，我们获得了具有Top1突变的一个DU145亲代***癌细胞系和两个DU145-衍生的亚系(DU145-RC0.1,DU145-RC1)。然后，我们比较了FL118、SN-38(依立替康的活性代谢物)和托泊替康之间的50％生长抑制(GI50)所需浓度。如果FL118的主要靶标不是Top1，则在癌细胞生长抑制方面，Top 1基因产物的突变应当显示出对于FL118功能的影响比对于依立替康、SN38和托泊替康的影响小得多。基于该逻辑思维，我们首先测定了在所定义的三个DU-145细胞系中FL118的GI50(图2)。然后，我们比较了FL118的GI50与SN-38和托泊替康的GI50；来自该实验的数据令人兴奋。如表1所示，与它们的亲代Du145细胞系相比，Du145***癌细胞系衍生的具有Top1突变的两个亚细胞系(RC0.1,RC1)显著地提高对于CPT、SN-38和托泊替康的抗性(表1)。换句话说，在亲代Du145细胞系中，FL118抑制癌细胞生长比CPT、SN-38和托泊替康更有效仅约10-40倍。相反，在Du145衍生的RC0.1和RC1细胞系中Top1突变之后，FL118比CPT、SN-38和托泊替康更有效多达800倍(表1)。特别地，与FL118相比，RC0.1和RC1对于托泊替康的抗性分别为778和572倍(表1)。总而言之，这些观察结果表明尽管FL118在结构上与托泊替康、SN-38和CTP具有相似性(图1)，但是FL118的抗癌活性不太可能是通过抑制Top1活性作为其主要的作用机制。FL118应当具有与Top1抑制剂依立替康、SN-38和托泊替康不同的独特作用机制。
表1FL118与托泊替康、SN-38(依立替康的活性形式)和喜树碱(CPT)的相对功效(RP)的比较：RP是通过用每个系中托泊替康的IC50除以CPT、SN-38和FL118的IC50计算的*。
*CPT、SN-38、TOPOTECAN的IC50数据来自Urasaki Y et.al.,Characterizationof a novel Topoisomerase I mutation from a camptothecin-resistant humanprostate cancer cell line.Cancer Res(2001)61:1964-1969。
FL118抑制IAP和Bcl-2家族抗细胞凋亡蛋白的高选择性表明1)FL118作为新的衍生物生产平台起作用，和2)这些FL118靶基因对于FL118及其衍生物功能很重要。
为了通过高通量筛选(HTS)、接着体外和体内表征目标和先导化合物来发现存活素抑制剂，当我们使用其中将存活素基因用作靶标和生物标记的基因工程化癌细胞模型时，意外地发现了FL118(Ling X,et al.:A Novel Small Molecule FL118 ThatSelectively Inhibits Survivin,Mcl-1,XIAP and cIAP2 in a p53-IndependentManner,Shows Superior Antitumor Activity,PLOS ONE 2012,7:e45571)。FL118显示抑制存活素基因启动子活性和内源存活素表达的高选择性。特别地，1-10nM浓度的FL118可以有效地抑制存活素启动子活性，而10nM的FL118显示对于细胞周期调节剂p21基因、二氢叶酸还原酶(DHFR)基因、人凝血酶受体(HTR)基因和胸苷激酶(TK)基因的启动子活性没有抑制作用，表明高选择性。然而，除了存活素之外，FL118选择性地抑制XIAP和cIAP2(IAP家族)、Mcl-1(Bcl-2家族)和缺氧-诱发因子1α(HIF-1α，图3)的表达，同时在各种癌细胞类型中诱导促凋亡蛋白Bax和Bim的表达。重要地，FL118抑制存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2比依立替康和托泊替康更有效至少10倍(图4)，表明了FL118的独特作用机制。有趣的是，FL118介导的存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2的抑制可以部分地通过如下事实解释存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2基因的启动子区域(其显著不同于p21和DHFR基因的启动子区域)的转录因子(TF)模式显示相似性(图5)。当然，这不是完整的事实，因为FL118调节这些基因的表达可能不完全通过转录调节。重要地，FL118对于存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2的抑制是独立事件，因为存活素的基因敲除显示对于存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2的表达没有任何抑制作用。我们使用AffymetrixHuman Gene 1.0 ST Array进一步证实了FL118对于其下游靶标表达的选择性。我们用FL118-处理的和未处理的PC3细胞衍生的生物素化的cRNA探针杂交了DNA微点阵。结果表明IAP和Bcl-2家族基因是主要的靶标。特别地，在IAP家族中，FL118减少(2倍截止值)NAIP、cIAP2、XIAP和Bruce，并显示对于cIAP1、Livin和hILP2没有任何作用。在Bcl-2家族中，FL118稍减少Mcl-1和Bcl-XL，并显示对于Bcl-2、Bcl2A1、Bcl-w、Bcl-B、Bcl2L12、Bcl2L13、Bcl-G和Bcl2L15没有任何作用。相反，FL118增加促凋亡蛋白Bax、Bad、Bim、Hrk和Bmf，而不会影响Bid、Bik、Bak和Bok的表达。将这些观察结果结合在一起，FL118选择性地调节IAP和Bcl-2家族中的多种抗凋亡和促凋亡蛋白的表达。相反，我们的研究显示SN-38和托泊替康抑制存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2的表达的有效性低至少10倍(图4)。我们应当指出FL118对于存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2表达的抑制并不是指FL118能够一直抑制各种类型的癌症细胞中的所有这些基因。反而，FL118抑制这些基因可以在不同的癌细胞类型之间变化。然而，诱导癌细胞死亡通常不需要抑制所有这些基因，因为癌细胞存活需要多个基因的同时过表达，干扰这些基因的两个或多个可以足以触发癌细胞死亡。
FL118靶基因(存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2)的基因敲除或过表达证实了这些基因在FL118功效中的作用，表明这些基因在FL118及其衍生物功能中的重要性。
这点很重要，因为不能证实存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2在FL118功能中的作用，我们不能主张这些基因是FL118下游的靶标。我们的研究表明存活素的基因敲除增加了FL118-介导的癌细胞生长的抑制且诱导细胞凋亡(Annexin V阳性细胞)(Ling X,et al.:ANovel Small Molecule FL118 That Selectively Inhibits Survivin,Mcl-1,XIAP andcIAP2 in a p53-Independent Manner,Shows Superior Antitumor Activity,PLOS ONE2012,7:e45571)；相反，Tet-on诱导的存活素表达降低了FL118抑制癌细胞生长和诱导DNA裂解(细胞凋亡的特征)的能力(Zhao J,et al.:Antitumor activity of FL118,asurvivin,Mcl-1,XIAP,cIAP2 selective inhibitor,is highly dependent on itsprimary structure and steric configuration,Molecular Pharmaceutics 2014；11:457-467)。类似地，Mcl-1的基因敲除增加了PARP的裂解，细胞凋亡的另一个特征；反之亦然，癌细胞中Mcl-1的强制表达显示对于FL118-介导的癌细胞生长抑制的抗性。我们的研究还显示关于XIAP和cIAP2的类似结果。XIAP的强制表达降低了FL118-介导的PARP裂解且抵抗FL118-诱导的细胞凋亡(Annexin V阳性细胞)。cIAP2的强制表达降低了半胱天冬酶-3活化(细胞凋亡的一个特征)。总之，这些研究证实了四个FL118下游的靶标(存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2)的每个都在FL118功能中起作用。
虽然p53状态明显地对于FL118-介导的其下游靶标(存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2)的抑制没有起作用，但是野生型p53在FL118-诱导的癌细胞老化中起作用。然而，当癌细胞不包含或具有突变的p53时，FL118使用p53-非依赖性机制诱导癌细胞死亡。
已知p53是一种关键的肿瘤抑制剂；各种压力信号比如DNA损伤可以活化p53。活化的p53参与了许多重要的细胞过程，包括阻止细胞周期和诱导老化或细胞凋亡。这主要是通过控制p53转录网络中p53下游靶基因，因此，p53实现了其肿瘤抑制功能(Bieging KT,Attardi LD:Deconstructing p53 transcriptional networks in tumor suppression,Trends Cell Biol 2012,22:97-106)。因此，具有野生型p53的癌细胞对于显示其具有抑制癌细胞生长和诱导细胞凋亡和/或老化的功效的许多抗癌药，特别地对于干扰DNA合成、修复和细胞周期的那些抗癌药是必不可少的。换句话说，功能性p53(p53突变或不包含)的丧失将使癌细胞获得对于目前临床实践中使用的许多化疗药物的治疗抗性。我们证实了FL118有效地抑制癌细胞生长和诱导细胞凋亡，与p53状态(野生型、突变体或不包含的)无关(Ling X,Cao S,Cheng Q,Keefe JT,Rustum YM,Li F:A Novel Small Molecule FL118That Selectively Inhibits Survivin,Mcl-1,XIAP and cIAP2 in a p53-IndependentManner,Shows Superior Antitumor Activity,PLOS ONE 2012,7:e45571)。我们的体内研究显示FL118有效地清除了动物模型中人类结肠和头颈肿瘤异种移植物，与肿瘤包含野生型p53或突变体p53无关。这与FL118抑制存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2是p53状态-非依赖性的观察结果一致。FL118可以有效地抑制具有野生型p53、突变体、p53或不包含的p53的癌细胞中存活素、Mcl-1、XIAP和cIAP2的表达。
虽然在体外和体内整体而言，p53状态不会影响FL118-介导的癌细胞生长的抑制和诱导癌细胞死亡，但是FL118抑制癌细胞生长和诱导癌细胞死亡的作用机制似乎是不同的。其原因是基于许多观察结果。本文提出了一些观察结果。首先，FL118是一种在p53野生型癌细胞中的强效野生型p53诱导物/活化剂(图6)。第二，在菌落形成测定中，FL118抑制癌细胞菌落形成与p53状态无关。特别地，在p53完整的癌细胞和具有p53-特异性shRNA敲除p53的癌细胞中，FL118都有效地抑制癌细胞菌落形成(图7)。然而，在野生型p53的存在下，FL118通过诱导癌细胞老化抑制菌落形成(图8)。相反，在不存在野生型p53下，FL118通过诱导癌细胞死亡抑制菌落形成。虽然在具有不同p53状态的癌细胞中FL118诱导癌细胞死亡需要进一步研究，但是似乎不具有p53(p53不包含的)的癌细胞显示在癌细胞生长抑制(图9A)、细胞死亡(图9B)和PARP裂解(细胞凋亡的一个特征，图10)方面对于FL118处理更敏感。对于不具有功能性p53的癌细胞能够更敏感的药物是罕见的。然而，这可能部分是因为FL118-诱导的老化是比FL118诱导的细胞凋亡慢得多的过程。在任何情况下，令人兴奋地观察到使FL118突出成为制备新的FL118衍生物的重要平台。我们的最新研究显示FL118通过HdM2抑制癌症细胞中p53泛素化。如图11所示，在蛋白酶体抑制剂MG132的存在下FL118处理8小时显著地减少了HCT-8细胞中内源性p53的多泛素化(pub-p53)(图11，上左图)，伴有多个单泛素化的p53的明显减少(mub-p53，图11，上左图)。在汽提之后，用抗-泛素抗体再探测同一膜表明在非处理的样品和处理的样品之间免疫沉淀反应效率是可比较的(图11，上右图，polyub)。
FL118下调HdmX(Human MdmX)，其参与HdmX蛋白质降解，其提供给FL118衍生物选择性地靶向癌症的明窗(bright window)。
因为p53多泛素化是由Hdm2(人类Mdm2)-HdmX复合物介导的，并且是降解p53所需要的，所以我们确定FL118对于p53泛素化的抑制作用是通过抑制Hdm2-HdmX的活性介导的。如图12A(左图)所示，在用10nM和100nM处理24小时之后，FL118处理诱导Hdm2蛋白质表达，但是抑制HdmX蛋白质的表达。来自时间过程实验的结果表明FL118下调HdmX是在FL118处理之后短至4小时之内出现的快速事件(图12A，右图)。我们进一步确定HdmX是否在转录水平或转录后水平下调，我们进行了定量实时PCR。我们的结果表明在FL118处理8小时之后(图12B)，FL118处理不会显著地改变HdmX的mRNA水平，但是增加对照基因p21mRNA的水平，表明FL118调节HdmX是转录后事件且FL118-介导的p53累积增加了p21转录。然而，在用FL118的8小时处理期间，MG132的存在挽回了HdmX下调(图12C)，表明蛋白酶体的降解机制涉及FL118处理诱导的HdmX下调。
FL118-诱导的HdmX蛋白质降解与ATM、p53和p21的状态无关，但是需要Hdm2，其显示与喜树碱衍生的类似物依立替康、SN-38和托泊替康相比FL118及其衍生物的独特特性。
此外，使用具有p53-不包含或p21-不包含状态的HCT116细胞的进行实验。我们发现FL118-诱导的HdmX下调不需要p53或p21，因为FL118诱导的HdmX降解不受p53或p21状态的影响(图13A)。接着，我们使用ATM-特异性抑制剂KU55933抑制ATM活性，并检查在该过程中ATM-依赖性DNA损伤信号的需求。我们发现用KU55933抑制ATM对于FL118-诱导的HdmX降解或p53累积具有最小作用(图13B，比较泳道2与3)。作为KU55933处理的阳性对照，我们使用新抑癌蛋白，治疗用放射-模拟DNA损伤剂。我们的结果表明新抑癌蛋白对HdmX下调严格地取决于ATM，因此被存在的KU55933完全挽回(图13B,比较泳道4与5)。这些结果表明FL118-诱导的HdmX降解包括ATM-非依赖性过程。这是与其它喜树碱类似物依立替康、SN-38和托泊替康不同的特性。
接着，我们确定FL118诱导的HdmX降解是否也是Hdm2介导的。我们使用siRNA敲除HCT-8细胞中的Hdm2，观察FL118处理后的HdmX水平。我们的结果表明敲除Hdm2至少部分地挽回了FL118-诱导的HdmX降解，即使Hdm2没有被完全敲除(图13C)，表明Hdm2在FL118处理后HdmX的蛋白酶体降解中起重要作用。因为Hdm2敲除不完全，我们接下来以明确的方式解决hdm2的作用。我们使用p53/mdm2/mdmx三重敲除(TKO)MEF细胞测试FL118诱导的HdmX降解的依赖性。我们的结果表明对于FL118-诱导的HdmX降解，需要在HdmX-共转染的细胞中存在Hdm2，因为Hdm2不存在会完全地消除FL118对于HdmX降解的作用(图13D)。
FL118抑制Hdm2-HdmX复合物中Hdm2-介导的p53泛素化，但是促进Hdm2-介导的HdmX泛素化和降解，其提供给FL118及其衍生物用于治疗人类疾病时控制p53-依赖性和p53非依赖性癌细胞信号传导的策略。
为了评价在Hdm2-HdmX E3复合物中，FL118是否具有将Hdm2-介导的p53泛素化改变为Hdm2-介导的HdmX泛素化的能力，且因此FL118稳定p53和去稳定HdmX，我们在FL118的存在或不存在下使用重组蛋白质进行Mdm2-MdmX的体外p53泛素化。我们发现在体外，FL118适度抑制Mdm2-MdmX–介导的p53多泛素化反应(图14A)。因为FL118-诱导的HdmX的蛋白酶体降解需要Hdm2(图13C,D)，FL118以使HdmX成为多泛素化的优选底物的方式影响Mdm2-MdmXE3连接酶的活性是可能的。为了测试该可能性，我们检查了在体外反应中FL118对于Hdm2-介导的HdmX泛素化的作用。我们的结果表明，FL118以浓度依赖性方式刺激Hdm2-介导的HdmX泛素化(图14B)，形成对照，FL118抑制Hdm2-HdmX的p53泛素化作用(比较图14A与B)。这些结果表明对于导致HdmX的蛋白酶体降解的泛素化，FL118处理将Mdm2-MdmX E3复合物的底物优先性从p53改变为MdmX，因此导致p53累积。该发现对于使用FL118治疗包括癌症的人类疾病具有显著的临床应用。这是因为Hdm2/HdmX复合物通过下游靶蛋白的特定泛素化进行中心交叉路的(center cross road)细胞信号传导不仅包括p53。因此，这提供了一种使用FL118影响中枢Hdm2/HdmX复合物，因此实现了FL118控制p53-依赖性和p53-非依赖性信号以治疗包括癌症的人类疾病的策略。总之，使用FL118平台生产FL118类似物将使FL118衍生的化合物用于个性化药物的临床应用多样化。
FL118是产生新的FL118类似物的重要平台的另一个证据是FL118不是ATP-结合盒(ABC)外排转运体ABCG2(BCRP)和可能的其它转运体比如ABCC4(MRP4)、Pgp/MDR1(ABCB1)、ABCC10(MRP7)、ABCC4(MRP4)和ABCC5(MRP5)的底物这一事实。
药物外排泵ABCG2/BCRP(乳腺癌抗性蛋白质)是ATP-结合盒(ABC)转运体家族的一个重要成员。ABCG2被认为是一种主要的癌症干细胞标记物、官能分子和药物抗性因子。前述研究显示ABCG2是SN-38和托泊替康抗性因子。具有高ABCG2表达的癌细胞显著地提高SN-38和托泊替康抗性。
临床上，依立替康和托泊替康的抗性的发展通常出现在治疗期间，通常涉及ABCG2的下调。通过提高药物排出的速率，ABCG2减少了细胞内堆积的SN-38、依立替康或托泊替康的量，从而保护癌细胞免于这些化疗药物的细胞毒性作用。因此，如果可以证明FL118不是ABCG2的底物或甚至是ABCG2抑制剂，则FL118将避免或抑制ABCG2-介导的药物抗性，因此，FL118可能克服由于ABCG2过表达导致的依立替康和托泊替康抗性。在这点上，使用有或没有ABCG2过表达的一些HCT116-来源的依立替康-抗性结肠癌细胞系(图15A)，我们观察到与没有过表达ABCG2的细胞相比，在过表达ABCG2的依立替康-抗性细胞中，SN-38的功效降低；相反，对于FL118没有观察到该功效丧失。为了证实功效的降低是ABCG2-依赖性的，在存在或不存在Ko143，一种ABCG2抑制剂下，用SN-38或FL118处理HCT116-A2，一种ABCG2过表达细胞系。观察到在HCT116-A2细胞中，Ko143恢复了SN-38的功效(图16A)，证实HCT116-A2细胞中依立替康的抗性取决于ABCG2。然而，Ko143没有调节FL118的功效(图16B)，进一步表明FL118不受ABCG2活性的影响。使用相同的方法，进一步证实ABCG2也是托泊替康抗性因子(图17)。值得注意的是，在实验中使用的Ko143的无毒性浓度是通过在癌细胞活性试验中测试一系列Ko142浓度小心地鉴定的(图18)。可选地，用抗-ABCG2shRNA对ABCG2表达的基因敲除与使用药理学ABCG2抑制剂(Ko143)方法(图16)获得了类似的结果(图19A-C)。相反，HEK293细胞中ABCG2的过表达显著提高了托泊替康和SN-38抗性，但是显示对于FL118没有任何抗性(图19D,E)。这与经由流式细胞仪分析托泊替康和FL118的细胞内浓度得到的数据一致-而ABCG2的过表达降低了托泊替康的细胞内浓度而没有降低FL118的细胞内浓度(图20)。基于这些观察结果，可以得出结论FL118不是ABCG2的底物，并且可以避免ABCG2-介导的药物抗性。此外，本发明人的ABCG2或ABCC4在癌细胞中强制表达的基因方法证实了ABCC4或ABCG2的过表达没有提高FL118抗性(图21)。进一步的研究表明FL118可能不是许多其它ABC转运蛋白，包括ABCB2、ABCC4、MDR1、Pgp等的底物，其由图22中所示的数据表示。一致地，在SW620和HCT-8两者中有和没有ABC转运体-选择性抑制剂下FL118和SN-38的比较研究(图23)支持了从图22得到的结论。作为一个进一步的证明，用FL118处理HCT-8细胞2小时或6小时得到了类似的菌落形成的抑制(图23F)；然而，6小时托泊替康处理显示比2小时托泊替康处理显著更好的菌落形成抑制，表明ABC转运体在其中起作用(图23F)。因为已经报道了西地那非可以选择性地逆转的多种ABC转运体-介导的药物抗性，包括ABCB1(P-糖蛋白/MDR1)和ABCG2(BCRP)、ABCC10(MRP7)和可能的其它转运体比如ABCC4(MRP4)和ABCC5(MRP5)，并且与SN-38相比，西地那非没有敏化FL118(图23)，合理地解释了FL118可以避免多种ABC转运体-诱导的抗性。有趣地是，因为所有HCT116-来源的A2、SN50(也称为C4)、C8和G7具有至少一个拓扑异构酶1(Top1)蛋白质的位点突变，显然在有或者没有ABCG2过表达下的Top1突变与存活素和XIAP表达的增强有关(图15B)。
FL118及基于其母核结构的类似物在动物模型中显示有利的毒理学特性，其提供了FL118是产生新的抗癌药的平台的进一步证据。
药物候选物的毒理学特性是在药物被转向临床试验之前需要解决的关键问题。虽然FL118毒理学数据的完全特性正在研究中，但是存在FL118的有利的毒理学特性基础，且对于FL118-衍生的类似物也是高度有希望的。一些方面支持了这一结论。首先，FL118选择性地抑制癌症-相关的抗凋亡蛋白(存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2)。熟知这些蛋白是保持对正常组织的最小毒性的良好治疗靶标，因为这些蛋白，尤其是存活素，在正常组织中以非常低或不可检测的水平表达，且在癌症中高度表达。第二，癌细胞为了存活通常对于这些蛋白质的存在是成瘾性的(addictive)；干扰这些蛋白质的一种或多种将抑制肿瘤细胞生长和诱导细胞凋亡。然而，正常组织对于调节这些蛋白质相对更不敏感。例如，研究显示FL118抑制癌细胞生长是高度有效的，但是抑制正常细胞生长的效力小得多(Ling X,et al.:A NovelSmall Molecule FL118That Selectively Inhibits存活素,Mcl-1,XIAP and cIAP2in ap53-Independent Manner,Shows Superior Antitumor Activity,PLOS ONE 2012,7:e45571)；这至少部分是因为正常细胞显示靶蛋白的低表达或负表达，如在存活素的存在下。第三，所有正常细胞都具有野生型p53；我们的研究表明具有突变体或不包含的p53的癌细胞比具有野生型p53的癌细胞对于FL118处理更敏感(图9)。这提供了p53-依赖性和p53非依赖性通路参与FL118功能以杀死癌症细胞的可能性。我们的最新研究表明当癌细胞具有野生型53时FL118主要诱导癌细胞老化(图7和8)。因此，似乎如果癌细胞不包含的或具有突变体p53，则FL118主要使用野生型p53-非依赖性通路诱导癌细胞的细胞凋亡。重要地，活化的p53可以诱导细胞死亡或阻止细胞周期，其取决于p53下游的靶标活化。例如，细胞周期调节剂p21的p53活化可以导致细胞周期阻止，而不会杀死细胞，而促凋亡蛋白Bax和/或Puma的p53活化可以导致杀死细胞。因此，在细胞中野生型p53的情况下，FL118可以显示出在癌细胞和正常细胞之间使用不同的通路。因此，虽然FL118可以有效地杀死癌细胞，但是FL118可能显示对于正常细胞是相对无毒的。第四，尽管FL118在结构上与依立替康、SN-38和托泊替康具有相似性(图1)，但是与这些抗肿瘤剂形成对照，FL118是一种较差的Top1抑制剂。Top1突变显著地提高对于SN-38和托泊替康的抗性，而FL118基本上不受影响(表1)。在这点上，FL118抑制癌细胞生长和菌落形成更加有效(图24)，且有效地克服托泊替康和依立替康的体内抗性(图25)。另外，与SN-38和托泊替康不同，FL118不是ABCG2底物，而SN-38和托泊替康是ABCG2底物(图16、17、19)。此外，来自我们最新研究的结果表明似乎许多ABC转运体外排蛋白质可能不能使用FL118作为底物(图21、22、23)。因此，FL118可以有效地杀死癌细胞，而保留正常细胞。这些及其他(还有待于研究)特性似乎使FL118突现出不仅是与依立替康、SN-38和托泊替康相比对正常组织毒性更小的好得多的抗肿瘤剂，而且是产生新的FL118平台-衍生的类似物的理想的平台。最后，似乎FL118的良好制剂可以进一步减小FL118毒性和增加其功效(Ling X,Li F:An intravenous(i.v.)route-compatibleformulation of FL118,a survivin,Mcl-1,XIAP,and cIAP2 selective inhibitor,improves FL118 antitumor efficacy and therapeutic index(TI),American Journalof Translational Research 2013,5:139-154,和在该发明中显示的其他证据)。我们的最新研究显示静脉注射FL118在肿瘤中快速蓄积，但从血流中清除；FL118可以保持在肿瘤中超过48小时，而FL118在12小时之内从血液中清除(图26，表2)。这也可以使FL118对于正常组织的毒性低，且对于肿瘤的功效高。此外，所有这些特征指出FL118不仅是一种进一步发展的良好抗癌候选物，而且是产生新的FL118类似化合物的良好平台。
表2iv给药之后FL118在人类肿瘤和小鼠血浆中的药代动力学(PK)参数
FL118亲和柱色谱纯化显示新的FL118生物化学靶标(人蛋白质)。这些人蛋白质靶标包括，但不限于热激蛋白60(HSP60)、压力-70蛋白(GRP75)、ATP-依赖性RNA解旋酶DDX5(p68)、核仁RNA解螺旋酶2(DDX21)、延伸因子2(EF2)、前-mRNA-剪切因子ATP-依赖性RNA解旋酶(DHX15)、过渡内质网腺苷三磷酸酶(TERA)、转铁蛋白受体蛋白(TFR1)、MAP激酶-活化的蛋白激酶2(MAPK2)、连环蛋白β-1(CTNB1)、早期内涵体抗原1(EEA1)、鸟苷酸-结合蛋白亚基β-2-样1(GBLP)、电子转移黄素蛋白亚基α(ETFA)、蛋白酶体活化剂复合物亚基3(PSME3)、UPF0368蛋白质Cxorf26(CX026)、过氧化物氧化还原酶(Peroxiredoxin)-2(PRDX2)、过氧化物氧化还原酶-1(PRDX1)、硫氧还蛋白-依赖性过氧化物还原酶(PRDX3)、富含丝氨酸/精氨酸的剪接因子3(SRSF3)、2型蛋白酶体亚基β(PSB2)和谷胱甘肽S-转移酶P(GSTP1)。
使用FL118作为探针对超过9,000个人蛋白质的蛋白质微点阵(ProtoArray)分析显示新的FL118生物化学靶标。这些靶标包括，但不限于MAP/微管亲和力调节激酶3(MARK3)、DNA-诱导性损伤1(DDI1)、肿瘤蛋白质D52-样2(TPD52L2)、钙离子通道、电压依赖性、β亚基(CACNB1)、可能的G-蛋白偶联受体1(PGPCR1)、泛素特异性肽酶2(USP2)、黑皮素(melanocortin)2受体(MC2R)、成纤维细胞生长因子18(FGF18)、肿瘤蛋白p53诱导蛋白3(TP53I3)、CCHC-类型锌指、核酸结合蛋白(CNBP)、WD重复结构域22(WDR22)、钾电压门控通道子家族E成员1(PVGCSE-M1)、泛素-结合酶E2T(公认的)(UBE2T)、泛素-样蛋白质7(ULP7)、RNA结合基序、单链相互作用蛋白2(RBMS2)、胞质酪氨酸-蛋白激酶(BMX)和细胞周期蛋白B1相互作用蛋白1(CCNB1IP1)。
使用来自SCID小鼠的血样评价FL118毒性的心脏测量和一组综合的化学参数的分析显示与溶媒对照相比没有任何心脏和代谢毒性，其提供了FL118是产生新衍生物的良好平台的另一个证据。
经由q2d×4日程静脉内(IV)给药半数最大耐受剂量(1/2MTD)的FL118(0.75mg/kg)，接着进行心脏功能分析，我们的实验表明溶媒对照和FL118-处理的SCID小鼠之间在心输出量、射血分数和心搏量(stroke volume，每搏输出量)参数方面没有差异(图27)。在另一方面，我们使用来自溶媒-处理的SCID小鼠和FL118-处理的小鼠的血样，分析了一组综合的化学参数以测定可能的化学毒性，包括肾毒性和肝毒性。分析参数包括葡萄糖(GLU)、血液尿素氮(BUN)、肌酸酐(CREA)、无机磷酸盐(PHOS)、钙(CA)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、丙氨酸转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALKP)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)、总胆红素(TBIL)、胆固醇(CHOL)和淀粉酶(AMYL)、脂肪酶(LIPA)。分析表明FL118-处理的血样的参数与从溶媒处理的SCID小鼠收集的血样获得的参数类似或甚至比其更好(图28)。
FL118的E-环没有处于开环状态，并且其母核结构是高度稳定的，该特征使FL118成为产生衍生物的理想平台。
FL118用作平台的一个关键问题是FL118的母核结构和抗肿瘤活性在溶液中是否是稳定的。我们的研究表明FL118显示在溶液中是高度稳定的，并且FL118的E-环在溶液中不是开环状态(图29B)。此外，我们的研究表明将在即用溶液中配制的FL118贮存在4℃冰箱中6个月；然后FL118溶液用于动物模型研究中测试FL118抗肿瘤活性时，贮存6个月的FL118溶液与新配制的溶液同样有效(图29C)。这提供给FL118作为衍生另外的抗肿瘤化合物的平台-基组合物的进一步支持。
FL118有效地抑制白血病诱导的腹水产生，延长了小鼠存活时间，其提供给FL118和可能的其衍生物用作治疗人类癌症的广谱药物的另一个证据。
在人白血病动物模型中，我们证实在侵袭性人EU-4急性淋巴细胞性白血病(ALL)小鼠模型中，FL118有效地抑制腹水产生，延长了动物存活期(图30)。如所示的，没有FL118处理的小鼠，体重增加且腹部快速增大(表明产生腹水)，其导致小鼠在4周内死亡。然而，观察到采用FL118处理的小鼠在没有进一步FL118处理的整个实验期间下，没有显示快速体重增加且没有腹部增大，表明没有腹水产生。值得注意的是，“患腹水死亡”指小鼠处于垂死/死亡状态，然后将其处以安乐死。这是因为根据动物协议规则需要将垂死的小鼠处以安乐死。
与FL118不是ABCG2及可能的其它ABC转运蛋白的底物的事实(图16-23)一致，与IV注射相比，我们开发的FL118口服制剂证实口服给药FL118提高了FL118 MTD(口服10mg/kg，每周×4，对比IV注射5mg/kg，每周×4)，具有最小体重损失(图31)。与盐水或溶媒对照相比，口服给药FL118可以导致SW620肿瘤生长的显著抑制。低至0.625mg/kg的FL118显示有效性(图32)。基于严格的TI定义：在FL118处理后，完全抑制肿瘤生长至少7天(没有肿瘤生长大于第0天的尺寸)，我们得到了约4的治疗指数(TI)。
图33中显示的数据表明FL118本身可以研究用于临床实践中的个性化癌症治疗(个性化药物)。个性化癌症治疗的定义为靶药物将显示对于患有特定基因改变的癌症患者的肿瘤特定组超级有效。就我们所知，癌症是高度异质性的。由于不同的遗传背景/改变，相同类型癌症在不同个体中的个体肿瘤对于靶抗癌剂可具有非常不同的敏感性。在这点上，我们的研究表明FL118对于不同的SCID小鼠的相同肿瘤显示出非常类似的抗肿瘤活性(图33A,B)。相反，FL118对于相同类型的不同肿瘤显示出非常不同的有效性(例如，图33C中显示的胰腺癌)。这意味着FL118将显示对于具有匹配的基因改变的癌症亚组特别有效。因此，我们未来的研究将通过使用下一代测序(NGS)技术通过表征每个独立的PDX的基因改变，显示什么基因改变对于FL118敏感和什么基因改变对于FL118有抗性。
在我们的选择过程中146种喜树碱类似物的筛选提供了FL118平台-衍生化合物用于一般癌症治疗和个性化药物是高度有希望的另一个证据。
进行146种喜树碱类似物的筛选。在测试这些化合物的靶标特性以及它们的抗癌细胞生长对比抗-正常细胞生长之后，我们鉴别了19种最好的化合物，发现所有这些19种化合物都具有FL118的母核结构，其提供了FL118是产生新抗癌化合物的重要平台的另一个证据。
衍生自FL118母核结构平台的化合物是用于个性化癌症治疗的有希望的抗癌药(个性化药物)。
除了上述证据之外，我们的研究也显示虽然大多数(即使不是全部)FL118母核结构平台-衍生的化合物显示高抗肿瘤活性，但是个体化合物的抗肿瘤特异性显示癌症类型和/或癌症遗传背景-选择性。换句话说，(i)一种化合物可能对于某些人类癌症非常有效，但是显示在控制其它类型的癌症或具有不同基因改变的相同类型的癌症方面的功效小得多；和(ii)不同FL118平台-衍生的化合物显示对于在该试验中使用的相同类型的癌症异种移植物不同的抗肿瘤活性。该发现在治疗人类疾病的临床实践中具有显著的应用，在某种程度上称为个性化或个体化药物。
在使用亲代HCT116结肠癌细胞系和具有拓扑异构酶1(Top1)突变(NS6、G7、C8)或Top1突变和ABCG2过表达(NS50/C4,A2)的五种HCT116-衍生的结肠癌细胞系的一组实验中，我们发现与SN-38和托泊替康相比，FL118显示更加有效地抑制癌细胞生长(表3)。总之，这些及其它观察结果显然提供给我们如下具有新前景的强有力证据：对于不同类型的癌症或相同类型但具有不同遗传背景的癌症，衍生自FL118母核结构平台的结构上非常类似的化合物可以显示出不同的抗肿瘤选择性。
表3在六个结肠癌细胞系中FL118与托泊替康和SN-38的相对功效(RP)的比较：亲代细胞系(HCT 116)；HCT 116-衍生的拓扑异构酶1(TOP1)突变的细胞系(SN6，C4/SN50,A2,G7，C8)，具有(C4,A2)或不具有(HCT 116、SN6、G7、C8)ABCG2过表达。通过用托泊替康的IC50除以所显示的其它相应个体药物的IC50计算RP。
靶向或回避存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP1、HIF-1、ATP-结合盒(ABC)转运体(例如ABCG2,ABCC4,MDR1)、Hdm2/HdmX复合物中的HdmX的表达异常或功能性p53损失，对于显示治疗人类疾病高效的FL118平台-衍生的抗癌药很重要。
克服治疗抗性有挑战性，因为癌细胞总是发展多种治疗抗性机制。目前，研究人员主要研究了攻击单一抗性机制的分子靶向药物。因此，一种靶试剂与一种或多种典型的细胞毒性剂的组合是治疗癌症的现代临床实践的目前趋势。虽然采用最新技术，该方法具有有效性与毒性的平衡，但是由于其有效性和毒性的限制，该方法可能最终不能解决问题。相反，FL118和FL118平台-衍生的化合物靶向或避免一组治疗抗性因子(存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2、HIF-1a、ABCG2、MRP1、MDR1、ABCC4、HdmX和野生型、突变体或不包含的p53)，以克服癌症治疗期间抗性的挑战。我们采用FL118母核结构平台，通过32种不同的方法，经修饰FL118母核结构产生了一系列FL118平台-衍生的类似化合物。因此，我们将有一系列新的抗癌化合物来处理上述列出的组合的不同抗性因子诱导的癌症抗性类型(请参照名称为“synthesis and application of FL118 core structure platform-derived analoguesfor human disease treatment”的本专利的姐妹专利，其通过同时靶向多个治疗抗性因子，将进一步证实这些FL118平台-衍生的化合物实现了个性化药物(个性化癌症治疗)的应用。
在有效性方面，FL118与姜黄素组合对结肠癌产生了协同作用，其提供了FL118或FL118类似物与其它抗癌剂组合治疗的基础。
在美国，结肠直肠癌是第三种最通常诊断的癌症，在2013年可以引起约50,830人死亡。存在未满足的新治疗策略的需要。天然化合物与药理学小分子抑制剂的组合提高抗癌有效性，同时使毒性最小，这是一种控制癌症的有吸引力的方法。姜黄素，一种天然的食品化合物，已经显示出抑制涉及存活、增殖、细胞凋亡、血管生成和转移的多种癌细胞信号通路。FL118，一种新的喜树碱衍生物和IAP(细胞凋亡抑制剂)抑制剂，在体外显著地减缓结肠癌细胞生长且在体内减缓肿瘤生长。我们发现姜黄素增强FL118的抗癌有效性，诱导结肠癌细胞死亡(图34)。通过Chou-Talalay研究的组合指数(CI)方程，使用CalcuSyn程序进一步分析FL118与姜黄素组合治疗对于结肠癌生长抑制的协同作用(Biosoft,Cambridge,UK)。我们的数据证实FL118与姜黄素的组合在结肠癌细胞中显示协同生长-抑制作用(图35)。总之，1)FL118与姜黄素的组合可以提供结肠癌治疗的新治疗策略；和2)FL118平台-衍生的类似物可能适用于组合治疗。
克罗布林(crolibulin)，一种血管破化剂(VDA)，和FL118对于存活素在癌细胞中表达的对抗作用使这两种药物成为组合治疗的理想候选物，其表明FL118类似物可能具有用于组合治疗的类似潜在性。
克罗布林是一种靶向癌症血管***的内皮细胞的抗癌药。因此，克罗布林被认为是血管破坏剂(VDA)。我们的离体细胞水平研究显示克罗布林强诱导癌细胞中存活素的表达，相反，FL118抑制癌细胞中存活素的表达(图36A)。这与我们新发现的人脐静脉内皮细胞(HUVECS)对于克罗布林抑制敏感，而癌细胞抵抗克罗布林抑制是一致的(图36B)。相反，HUVEC细胞对于FL118治疗不敏感，而癌细胞对于FL118治疗敏感。克罗布林和FL118的对抗作用可能使这两种试剂成为用于组合治疗的理想的候选物。
FL118与突变体K-ras-靶向试剂的组合有希望用于治疗具有K-ras突变的胰腺癌。
目前，对于具有突变体K-ras的胰腺癌没有有效的治疗剂。使用采用K-ras突变体细胞对比正常细胞的新筛选方法，从药用植物雄崖摩(Amoora rohituka)中鉴别了15种化学组分，并通过光谱分析分析结构。然后，使用多种化学反应半合成超过50种衍生物，各自具有初始15种目标化合物的不同侧链基团。接着，使用卵巢K-Ras突变体T29Kt1细胞对比正常卵巢上皮T29细胞作为经由合成致命性筛选的***，我们在这些衍生物中鉴别了AMR-Me和AMR-MeOAc是选择抗K-ras突变体细胞的最有效的化合物(图37)。因为AMR-Me和AMR-MeOAc对于具有K-ras突变的细胞显示最好的选择性(图37B)，所以FL118与AMR-Me或AMR-MeOAc的组合似乎对于胰腺癌具有协同作用。
新开发的制剂可以提高FL118和FL118类似物的有效性。一种制备FL118或FL118纳米颗粒的方法如下：将药物溶解于氯仿与普流尼克(pluronic)F127中。在玻璃小瓶中，将普流尼克酸和药物以5：1的重量比(或以其它比例)混合，并用旋转蒸发器除去有机溶剂。使用D5W(药用等级)再水合干膜。当粉末(power)完全再水合之后，然后涡旋该混合物，并用超声波仪在冰冷水中超声处理。将乳状溶液涡旋，并超声处理几个循环直到获得均相胶体溶液。将FL118-F127纳米颗粒用于实验。
制备FL118或FL118类似物的纳米颗粒的另一种方法是通过使用纳米沉淀技术，采用DSPE-PEG[N-(羰基-甲氧基聚乙二醇2000)-1,2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺，钠盐]和PLGA[聚(乳酸-共-乙醇酸)]辅助。将药物和PLGA溶解于DMSO或其它有机溶剂中。将DSPE-PEG溶解于4％乙醇中，并预热至65℃。然后，在搅拌下，将有机溶液(药物/PLGA/DMSO)滴加到DSPE-PEG-MAL(MAL为PEG的马来酰亚胺端基)的4％乙醇溶液(在96ml dH2O中的4ml100％乙醇)中。将该溶液涡旋3分钟，然后搅拌2小时，允许通过自动装配形成纳米颗粒。然后，将该溶液经由逆水透析(MWCO:12-14kDa)2天以除去DMSO和过量的DSPE-PEG。本发明的一个方面是FL118或FL118类似物用于口服给药的喷雾干燥制剂。
为了进一步提高FL118或FL118平台-基类似物之一的MTD和FL118或其母核结构平台-衍生的类似物的临床给药方便性，将用于FL118和FL118平台-衍生的类似物的含DMSO制剂开发成不含DMSO制剂。发明以如下方法制备给药用式1制剂的所有水溶液或悬浮液或任何其它形式：1)将溶剂A(例如，β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精)溶解于溶剂B(例如，DMSO，乙醇)中，并将式1化合物溶解在溶剂A/B混合物中。然后，使得到的溶液和/或悬浮液进行冷冻干燥过程。接着，在一种或多种共溶剂比如丙二醇、聚乙二醇的存在下，在有或者没有增稠剂比如西黄蓍胶、***胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、明胶、黄原胶下，使用水性溶液将冻干的物质混合物再悬浮。该过程是上述发明的进一步丰富。参见，例如PCT/US2011/058558(Formulations of Water-Insoluble Chemical Compounds and Methods of Using a Formulation of CompoundFL118For Cancer Therapy)；United States Patent Application 13/881,785；加拿大专利申请2,816,418；中国专利申请201180063530.5；和欧洲专利组织申请11837250.7，将所有文献的全部内容均引入作为参考。
用于体内研究的基本制剂处方中FL118或FL118类似物的制剂包含在盐水中的FL118或FL118类似物(0.1-2.5mg/ml)、DMSO(≤5％)和羟丙基-β-环糊精(0.1-2.5％,w/v)，并且在基本制剂处方中的相应溶媒溶液包含在盐水中的DMSO(≤5％)和羟丙基-β-环糊精(0.1-2.5％,w/v)，不含FL118或FL118类似物。用于体内研究的不含DMSO制剂处方中FL118或其类似物的可替代高级制剂包含在盐水中的FL118或FL118类似物(0.1-5.0mg/ml)和羟丙基-β-环糊精(0.1-5％,w/v)与至多10％丙二醇(PG)或至多10％聚乙二醇400(PEG400)或总百分比为至多10％的PG和PEG400的组合，并且不含DMSO制剂处方中的相应溶媒溶液为不含FL118的相应溶液。
制备给药用包含FL118或式1衍生的其他化合物的不含DMSO溶液/悬浮液的方法∶将一定量的羟丙基-β-环糊精或另一种环糊精(溶剂A)溶解于DMSO(溶剂B)中，得到1-30％的溶剂A/B混合物。然后，将FL118或式1衍生的另外的化合物溶解于溶剂A/B混合物中，使浓度为1-30mg/ml。一个典型的实例是使用10-20％溶剂A与溶剂B混合(w/v)，以溶解FL118或式1衍生的另外的化合物至10-20mg/mL水溶液。然后，将得到的溶液/悬浮液冻干以除去DMSO。接着，将来自冷冻干燥过程得到的物质用包含一种或两种单独或其组合的共溶剂比如丙二醇(1-10％)、聚乙二醇300或400(1-10％)的盐水再悬浮。一种用于药物给药的典型的最终制剂包含在盐水中的FL118或FL118类似物0.1-3mg/mL、0.1-3％羟丙基-β-环糊精和1％丙二醇。一种典型的口服给药是使用包含在盐水中的FL118或FL118类似物0.1-3mg/mL、0.1-3％羟丙基-β-环糊精、1％丙二醇和2-5％增稠剂比如羟丙基甲基纤维素(典型的浓度为2-3％)。该溶液通常是如下配制的，使用包含2％羟丙基甲基纤维素(HPMC)和1％丙二醇的100ml溶液作为实例:
1.称重2g HPMC，置于50ml无菌管中
2.加入90℃的盐水至小于40ml，均匀振摇，然后将该管在90℃的水浴中培养3-5小时(振摇4-6次)
3.然后，将50ml管置于室温旋转器(25-50rpm)上旋转过夜(变成有很多气泡的稠溶液)，
4.2000rpm×2min，消除空气气泡，
5.加入室温盐水至40ml，并在室温下旋转15rpm×2h
6.在2000rpm×2min之后，分离出20ml上述溶液到新的50ml无菌管中，
7.将0.5ml PG加入到包含20ml上述溶液的每个50ml管中，然后向每个管的50ml管中加入盐水至50ml。然后，在室温下旋转(13-15rpm×2-3小时)2小时至过夜，得到(在盐水中HPMC 2％，PG1％)。
8.2000rpm×2min以除去气泡(如果有的话)，并贮存在4℃。现在，该溶液(在盐水中的HPMC 2％，PG 1％)准备用于配制冻干的FL118或式1衍生的另一种化合物。
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就本申请中所述的特定实施方案而言，本发明不受限制。在不背离其精神和范围下，可以进行许多修饰和变化，其将对本领域技术人员是显而易见的。除了本文列举的那些之外，根据前述说明，在本发明范围内的功能等效的方法和装置都对本领域技术人员是显而易见的。这样的修饰和变化旨在落入附加权利要求书的范围之内。本发明仅受附加权利要求书的各项以及相当于这些权利要求所赋予权利的全部范围的限制。应当理解，该公开内容不限于特定方法、试剂、化合物、组合物或生物***，其当然可以变化。还应当理解，本文使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制。另外，当按照马库什组描述本公开内容的特征和方面时，本领域技术人员会认识到也因此按照马库什组的任何单独成员或成员的亚组描述。
如本领域技术人员应当理解的，用于任何和所有目的，特别地在提供书写描述的方面，本文公开的所有范围还包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围可以容易地被看作是充分地描述相同范围并且将该相同范围分解成至少两等份、三等份、四等份、五等份、十等份等。作为非限制性实例，本文讨论的每个范围都可以容易地分解为下三分之一、中三分之一和上三之一等。如本领域技术人员也会理解的，所有术语比如“至多”、“至少”、“大于”、“小于”等包括所列举的数字，指可以接着分解为如上讨论的子范围的范围。最后，如本领域技术人员会理解的，范围包括每个单独的成员。
虽然本文已经公开了各个方面和示例性实施方案，但是其它方面和实施方案对本领域技术人员将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施方案都是用于示例的目的，而不是旨在限制，如下述权利要求书所指示的实际范围和精神。
将本文引用的所有参考文献的全部内容引入本文作为参考，且用于相同范围的所有目的，如同将每篇单独的出版物、专利或专利申请的全部内容特别地且单独地引入本文作为参考用于所有目的一样。

Claims (60)

1.治疗受试者中的疾病或受试者中与疾病有关的生物学病症的方法，包括：向所述受试者给药治疗有效量的式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，其中式1具有下式：
其中稠环E位于α位，并且进一步地其中E独立地选自组I结构、组II结构和组III结构
和其中R5、R7、R9和R12独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、-C(O)N(CH2)2和组IV结构：
其中X独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、ClCH2-、BrCH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3、-HOCH2O，且其中n为0或1-15中任何整数。
2.权利要求1的方法，其中选自R5、R7、R9和R12的至少两个官能团为H，并且其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自组IV结构，和进一步地其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH2)2。
3.权利要求1的方法，其中式1的化合物为口服、静脉内、皮下、透皮、腹膜内或吸入给药的。
4.权利要求1的方法，其中所述疾病选自肿瘤性疾病、自身免疫疾病、再狭窄和/或与细胞存活和增殖异常延长有关的任何其他人类疾病。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述疾病为一种或多种选自下述的癌症：实体瘤、血液癌、纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、***肉瘤、腹膜假粘液瘤、***内皮瘤(lymphangioendotheliosarcoma)、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏肉瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、***癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、头颈癌、汗腺癌、皮脂腺癌、***状癌、***状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝细胞瘤、胆管癌、绒毛膜癌、***瘤、胚胎性癌、维耳姆斯瘤、***、子宫癌、睾丸肿瘤、肺癌、小细胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神经胶质瘤、成胶质细胞瘤、多形性成胶质细胞瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、成血管细胞瘤、听神经瘤、少突胶质细胞瘤(oliodendroglioma)、神经鞘瘤、脑膜瘤、黑素瘤、成神经细胞瘤、成视网膜细胞瘤、白血病、急性白血病、急性淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、急性髓母细胞性白血病、急性早幼粒细胞性白血病、急性髓单核细胞性白血病、急性单核细胞性白血病、急性红白血病、慢性白血病、慢性粒细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、淋巴瘤、霍奇金病、非霍奇金病、多发性骨髓瘤和胸腺瘤或其任意组合。
6.权利要求5的方法，其中所述一种或多种癌症为转移性癌症、原发肿瘤、难治性癌症、渐进性癌症、侵入性癌症、实体瘤、播散性肿瘤或血液学癌症中的一种或多种。
7.权利要求4-6中任一项的方法，其中所述一种或多种癌症是对于一种或多种治疗适应症是难治性的。
8.权利要求4-7中任一项的方法，其中所述难治性癌症表型包括一种或多种选自下述组的抗药性靶标、替代品和/或生物标记的表达：组I候选物，由存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2、ABC转运蛋白、缺氧诱发因子1α(HIF-1α)、Hdm2、HdmX和p53组成；组II候选物，由HSP60、GRP75、DDX5(p68)、DDX21、EF2、DHX15、TERA、TFR1、MAPK2、CTNB1、EEA1、GBLP、ETFA、PSME3、CX026、PRDX1、PRDX2、PRDX3、SRSF3、PSB2和GSTP1组成；和/或组III候选物，由MARK3、DDI1、TPD52L2、CACNB1、PGPCR1、USP2、MC2R)、FGF18、TP53I3、CNBP、WDR22、PVGCSE-M1、UBE2T、ULP7、RBMS2、BMX和CCNB1IP1组成。
9.权利要求8的方法，其中所述ABC转运蛋白选自ABCG2(BCRP)、ABCC4(MRP4)、MDR1(P-糖蛋白/ABCB1)、ABCC10(MRP7)和ABCC5(MRP5)。
10.权利要求8的方法，其中所述p53为野生型、不包含的或p53突变体，或者其中存在典型的p53通路异常，或其任意组合。
11.权利要求1-10中任一项的方法，其中所述式1的化合物阻止或克服急性治疗抗性。
12.权利要求1-11中任一项的方法，其中向所述受试者分别、顺序或同时给药所述式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，与一种或多种选自下述的试剂：化疗剂、化学预防剂、源自天然植物的试剂、源自非植物的试剂、姜黄素、白藜芦醇、维生素D3、维生素A、维生素E、维生素C、异硫氰酸酯(ITCs)、异硫氰酸烯丙酯(AITC)、水飞蓟宾(水飞蓟素)、舒林酸、含硒化合物、甲基***、雄崖摩-衍生的AMR类似物、AMR-Me、AMR-MeOAc、特拉罗考(terameprocol)、塞来考昔、伊马替尼、栎精、表没食子儿茶精-3-没食子酸酯(EGCG)、鱼藤素、3,3'-二吲哚甲烷(DIM)、大黄素、染料木素、托芬那酸、辛伐他汀、藤黄酸(Gambogic acid)、二十二碳六烯酸、熊果酸、齐墩果酸、蟾毒灵(Bufalin)、莱菔硫烷、那可汀、吲哚美辛(indomethacin)、羽扇醇、紫花前胡素、Avicin D、环格列酮、贝伐单抗(Avastin)、克罗布林、黄芩素、Paxilline、Purvalanol A、NU6140、罗伞醌、NVP-BGT226、HDAC抑制剂、MS-275/恩替司他(Entinostat)、SAHA、漆树酸、二萜类、蟾蜍它灵、醉茄素(Withaferin)A、白花丹素、黄醉椒素(Flavokawain)A、黄醉椒素B、冬凌草素乙、七叶皂苷、Kuguacin J、LQB-118、巴豆环氧化物、Kuguaglycoside C、腐败菌素(Destruxin)B、吴茱萸碱、芝麻素、***素类、内皮素拮抗剂、胞质的激酶抑制剂、受体激酶抑制剂、内皮素受体拮抗剂、安贝生坦(ambrisentan)、波生坦(bosentan)和西他生坦(sitaxsentan)、PDE5(PDE-V)抑制剂、西地那非、他达拉非和伐地那非、钙离子通道阻滞药、氨氯地平、非洛地平、varepamil、地尔硫卓、薄荷醇、前列环素、曲前列环素(treprostinil)、伊洛前列环素(iloprost)、贝前列环素(beraprost)、氮氧化物、氧、肝素、华法林、利尿剂、地高辛、环孢菌素、环孢素A、CTLA4-Ig、抗体比如ICAM-3、抗IL-2受体(Anti-Tac)、抗-CD45RB、抗-CD2、抗-CD3(OKT-3)、抗-CD4、抗-CD80、抗-CD86、阻断CD40和gp39之间相互作用的试剂、CD40的抗体、gp39的抗体、CD154、CD40融合蛋白、gp39融合蛋白、CD401g、CD8gp39、NF-κB功能的核转运抑制剂、脱氧精胍菌素(DSG)、胆固醇生物合成抑制剂、HMG CoA还原酶抑制剂、洛伐他汀、辛伐他汀、非甾体抗炎药(NSAID)、布洛芬、阿司匹林、扑热息痛、来氟米特、脱氧精胍菌素、环氧合酶抑制剂、塞来考昔、类固醇、***龙、***、金化合物、β-激动剂、沙丁胺醇、LABA、沙美特罗、白细胞三烯拮抗剂、孟鲁司特、抗增殖剂、甲氨蝶呤、FK506、他克莫司、普乐可复、霉酚酸酯(mycophenolate mofetil)、细胞毒类药物、硫唑嘌呤、VP-16、依托泊苷、氟达拉滨、多柔比星(doxorubin)、阿霉素、安吖啶、喜树碱、阿糖胞苷、吉西他滨、氟脱氧尿苷、美法仑、环磷酰胺、抗代谢药、甲氨蝶呤、拓扑异构酶抑制剂、喜树碱、DNA烷基化物(alkylators)、顺铂、激酶抑制剂、索拉非尼、微管毒物、紫杉醇、TNF-α抑制剂、替尼达普、抗-TNF抗体、可溶性TNF受体、羟基脲、雷帕霉素、西罗莫司和雷帕鸣(Rapamune)、或其任意组合。
13.权利要求1-12中任一项的方法，其中所述式1的化合物配制成纳米颗粒或悬浮液，含或不含增稠剂。
14.权利要求1-13中任一项的方法，其中所述盐为盐酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、二甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、二乙酸盐或柠檬酸盐。
15.权利要求1-14中任一项的方法，其中所述式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物以约0.01mg/kg至约1mg/kg或0.1mg/kg至10mg的水不溶性化合物的总日剂量给药。
16.权利要求1-15中任一项的方法，其中给药所述式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物每周一次至五次。
17.权利要求1-16中任一项的方法，其中所述式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物以单位剂型给药，其中所述单位剂量包括基于受试者的体重计约0.01mg/kg至约1mg/kg的所述化合物、互变异构体和/或盐，或约0.1mg/kg至10mg的所述化合物、互变异构体和/或盐。
18.权利要求1-17中任一项的方法，其中所述单位剂量足够提供：
(a)当将其向受试者给药时，受试者血浆中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物，或受试者血液中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物；和/或
(b)在给药之后12小时受试者血浆中约1至50ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后12小时受试者血液中约1至50ng/mL的化合物；和/或
(c)在给药之后24小时受试者血浆中约0至5ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后24小时受试者血液中约0至5ng/mL的化合物；和/或
(d)在向受试者给药之后48小时之内式1的活性梯度在肿瘤中保持1-25ng/mL(克)。
19.权利要求1-18中任一项的方法，其中所述受试者为人类受试者。
20.权利要求1的方法，其中所述式1的化合物为式2的化合物：
21.权利要求1的方法，其中所述式1的化合物为本文所述实施方案中的任意化合物。
22.式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，其中式1具有下式：
其中稠环E位于α位，并且其中E独立地选自组I结构、组II结构和组III结构：
并且其中R5、R7、R9和R12选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、-C(O)N(CH2)2和组IV结构：
其中X独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、ClCH2-、BrCH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3、-HOCH2O，且其中n为0或1-15中任何整数。
23.权利要求22的化合物，其中选自R5、R7、R9和R12的至少两个官能团为H，并且其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自组IV结构，和进一步地其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH2)2。
24.权利要求22的化合物，其中所述盐为盐酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、二甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、二乙酸盐、盐酸盐或柠檬酸盐。
25.权利要求22的化合物，其中所述式1的化合物为式2的化合物:
26.权利要求22的化合物，其中所述式1的化合物为本文所述任意实施方案中的化合物。
27.药物组合物，包括权利要求22的化合物、所述化合物的互变异构体、异构体、可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物和可药用载体。
28.活性成分在制备用于治疗受试者的肿瘤性疾病或受试者的与所述肿瘤性疾病相关的生物学病症的药物组合物中的用途，其中所述活性成分为权利要求22的化合物。
29.式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物用于治疗受试者的疾病或受试者的与所述疾病相关的生物学病症的用途，包括：向所述受试者给药治疗有效量的式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，其中式1具有下式：
其中稠环E为位于α位，并且其中E独立地选自组I结构、组II结构和组III结构：
并且其中R5、R7、R9和R12选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、-C(O)N(CH2)2和组IV结构：
其中X独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、ClCH2-、BrCH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3、-HOCH2O，且其中n为0或1-15中任何整数。
30.权利要求29的用途，其中选自R5、R7、R9和R12的至少两个官能团为H，并且其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自组IV结构，和进一步地其中选自R5、R7、R9和R12的至少一个官能团选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3和-C(O)N(CH2)2。
31.权利要求29的用途，其中式1的化合物为口服、静脉内、皮下、透皮、腹膜内或吸入给药的。
32.权利要求29-31中任一项的方法，其中所述疾病选自肿瘤性疾病、自身免疫疾病、再狭窄和/或与细胞存活和增殖异常延长有关的任何其他人类疾病。
33.权利要求29-31中任一项的用途，其中所述疾病为一种或多种选自下述的癌症：实体瘤、血液癌、纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、***肉瘤、腹膜假粘液瘤、***内皮瘤(lymphangioendotheliosarcoma)、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏肉瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、***癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、头颈癌、汗腺癌、皮脂腺癌、***状癌、***状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝细胞瘤、胆管癌、绒毛膜癌、***瘤、胚胎性癌、维耳姆斯瘤、***、子宫癌、睾丸肿瘤、肺癌、小细胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神经胶质瘤、成胶质细胞瘤、多形性成胶质细胞瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、成血管细胞瘤、听神经瘤、少突胶质细胞瘤(oliodendroglioma)、神经鞘瘤、脑膜瘤、黑素瘤、成神经细胞瘤、成视网膜细胞瘤、白血病、急性白血病、急性淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、急性髓母细胞性白血病、急性早幼粒细胞性白血病、急性髓单核细胞性白血病、急性单核细胞性白血病、急性红白血病、慢性白血病、慢性粒细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、淋巴瘤、霍奇金病、非霍奇金病、多发性骨髓瘤和胸腺瘤或其任意组合。
34.权利要求33的用途，其中所述一种或多种癌症为转移性癌症、原发肿瘤、难治性癌症、渐进性癌症、侵入性癌症、实体瘤、播散性肿瘤或血液学癌症中的一种或多种。
35.权利要求33-34中任一项的用途，其中所述一种或多种癌症是对于一种或多种治疗适应症是难治性的。
36.权利要求34-35中任一项的用途，其中所述难治性癌症表型包括一种或多种选自，下组述的抗药性靶标、替代品和/或生物标记的表达：组I候选物，由存活素、Mcl-1、XIAP、cIAP2、ABC转运蛋白、缺氧诱发因子1α(HIF-1α)、Hdm2、HdmX和p53组成；组II候选物，由HSP60、GRP75、DDX5(p68)、DDX21、EF2、DHX15、TERA、TFR1、MAPK2、CTNB1、EEA1、GBLP、ETFA、PSME3、CX026、PRDX1、PRDX2、PRDX3、SRSF3、PSB2和GSTP1组成；和/或组III候选物，由MARK3、DDI1、TPD52L2、CACNB1、PGPCR1、USP2、MC2R)、FGF18、TP53I3、CNBP、WDR22、PVGCSE-M1、UBE2T、ULP7、RBMS2、BMX和CCNB1IP1组成。
37.权利要求36的用途，其中所述ABC转运蛋白选自ABCG2(BCRP)、ABCC4(MRP4)、MDR1(P-糖蛋白/ABCB1)、ABCC10(MRP7)和ABCC5(MRP5)。
38.权利要求36的用途，其中所述p53为野生型、不包含的或p53突变体，或者其中存在典型的p53通路异常，或其任意组合。
39.权利要求29-38中任一项的用途，其中所述式1的化合物包括固有性治疗抗性、组成性治疗抗性、获得性治疗抗性和诱导性治疗抗性中一种或多种的治疗。
40.权利要求29-39中任一项的用途，其中向受试者分别、顺序或同时给药所述式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、或其混合物与一种或多种选自下述的试剂：化疗剂、化学预防剂、源自天然植物的试剂、源自非植物的试剂、姜黄素、白藜芦醇、维生素D3、维生素A、维生素E、维生素C、异硫氰酸酯(ITCs)、异硫氰酸烯丙酯(AITC)、水飞蓟宾(水飞蓟素)、舒林酸、含硒化合物、甲基***、雄崖摩-衍生的AMR类似物、AMR-Me、AMR-MeOAc、特拉罗考(terameprocol)、塞来考昔、伊马替尼、栎精、表没食子儿茶精-3-没食子酸酯(EGCG)、鱼藤素、3,3'-二吲哚甲烷(DIM)、大黄素、染料木素、托芬那酸、辛伐他汀、藤黄酸(Gambogic acid)、二十二碳六烯酸、熊果酸、齐墩果酸、蟾毒灵(Bufalin)、莱菔硫烷、那可汀、吲哚美辛(indomethacin)、羽扇醇、紫花前胡素、Avicin D、环格列酮、贝伐单抗(Avastin)、克罗布林、黄芩素、Paxilline、PurvalanolA、NU6140、罗伞醌、NVP-BGT226、HDAC抑制剂、MS-275/恩替司他(Entinostat)、SAHA、漆树酸、二萜类、蟾蜍它灵、醉茄素(Withaferin)A、白花丹素、黄醉椒素(Flavokawain)A、黄醉椒素B、冬凌草素乙、七叶皂苷、KuguacinJ、LQB-118、巴豆环氧化物、Kuguaglycoside C、腐败菌素(Destruxin)B、吴茱萸碱和芝麻素、或其任意组合。
41.权利要求29-40中任一项的用途，其中所述式1的化合物配制成纳米颗粒或悬浮液，含或不含增稠剂。
42.权利要求29-41中任一项的方法，其中所述盐为盐酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、二甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、二乙酸盐或柠檬酸盐。
43.权利要求29-42中任一项的用途，其中所述式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐或其混合物以约0.01mg/kg至约1mg/kg或0.1mg/kg至10mg的所述化合物的总日剂量给药。
44.权利要求29-43中任一项的用途，其中给药所述式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐或其混合物每周一次至五次。
45.权利要求29-44中任一项的用途，其中所述式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、或其混合物以单位剂型给药，其中所述单位剂量包括基于受试者的体重计约0.01mg/kg至约1mg/kg的所述化合物、互变异构体和/或盐，或约0.1mg/kg至10mg的所述化合物、互变异构体和/或盐。
46.权利要求29-45中任一项的用途，其中所述单位剂量足够提供：
(a)当将其向受试者给药时，受试者血浆中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物，或受试者血液中的Cmax为约10至400ng/mL的化合物；和/或
(b)在给药之后12小时受试者血浆中约1至50ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后12小时受试者血液中约1至50ng/mL的化合物；和/或
(c)在给药之后24小时受试者血浆中约0至5ng/mL的化合物，或在向受试者给药之后24小时受试者血液中约0至5ng/mL的化合物；和/或
(d)在向受试者给药之后48小时之内式1的活性梯度在肿瘤中保持1-25ng/mL(克)。
47.权利要求29-46中任一项的用途，其中所述受试者为人类受试者。
48.权利要求29的用途，其中所述式1的化合物为式2的化合物：
49.权利要求29的用途，其中所述式1的化合物为本文所述任意实施方案中的化合物。
50.权利要求22的化合物的制剂，其中所述制剂在最终给药浓度包括盐水中约0.1至约5％(w/v)的DMSO和盐水中约0.1至约5％(w/v)的环糊精类型，比如羟丙基-β-环糊精。
51.权利要求22的化合物的制剂，其中所述制剂不含DMSO。
52.权利要求22的化合物的制剂，其中所述制剂包括在盐水中0.1至5％(w/v)的环糊精类型比如羟丙基-β环糊精和0.1至10％的丙二醇(w/v)或聚乙二醇400(w/v)或两者，其中所述丙二醇和聚乙二醇的组合为总计0.1至10％(w/v)。
53.制备不含DMSO的制剂的方法，所述制剂含有式1的化合物、所述化合物的互变异构体、所述化合物的异构体、所述化合物的可药用盐、所述互变异构体的可药用盐、所述异构体的可药用盐或其混合物，其中式1具有下式：
其中稠环E位于α位，并且其中E独立地选自如下组I结构、组II结构和组III结构：
并且其中R5、R7、R9和R12选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、FCH2-、ClCH2-、BrCH2-、ICH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3NH-、(CH3)2N-、-NHC(O)NH2、-C(O)CH3、-CO2CH3、-C(O)N(CH2)2和如下组IV结构：
其中X独立地选自H-、F-、Cl-、Br-、I-、ClCH2-、BrCH2-、HO-、HONH-、CH3O-、HOCH2-、NH2-、NH2CH2-、CH3、-HOCH2O，且其中n为0或1-15中任何整数；所述方法包括：
(a)将环糊精类型溶解于DMSO中，形成溶液；
(b)将式I的化合物加入到所述溶液中，并充分地涡旋以溶解式I；
(c)将得到的溶液/悬浮液冻干，得到不含DMSO的粉末；
(d)将所述粉末再悬浮在溶剂中，得到不含DMSO的制剂；和
(e)任选地加入乳化剂。
54.权利要求53的方法，其中所述环糊精为β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精或另一种的环糊精衍生物。
55.权利要求54的方法，其中所述环糊精为羟丙基-β环糊精，在制剂中的最终存在浓度为在盐水中约0.1至约5％(w/v)。
56.权利要求53的方法，其中所述溶剂选自丙二醇、聚乙二醇300和聚乙二醇400中的一种或多种。
57.权利要求56的方法，其中所述丙二醇、聚乙二醇300和聚乙二醇400中的一种或多种在制剂中的存在浓度为在盐水中总计约1至约10％(w/v)。
58.权利要求53的方法，其中所述乳化剂为羟丙基甲基纤维素。
59.权利要求58的方法，其中所述羟丙基甲基纤维素在制剂中的最终存在浓度为约2至约5％(w/v)。
60.权利要求53的方法，其中所述式1的化合物在用于给药的制剂中的最终存在浓度为约0.1至约5mg/mL。
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