DE10207881A1 - Agent containing formoterol useful for the inhibition of tumor growth and for the blocking of tumor angiogenesis and metastasis - Google Patents
Agent containing formoterol useful for the inhibition of tumor growth and for the blocking of tumor angiogenesis and metastasisInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Beeinflussung des COP9 Signalosom-Komplexes und seiner assoziierten Kinasen (Zielkomplex) zur Tumorsuppression und Angiogeneseregulation. Die COP9 Signalosom-assoziierten Kinasen sind die Protein Kinase Cµ (PKCµ oder PKD) und die Casein Kinase 2 (CK2) (Uhle et al., 2002). Durch die Hemmung der Kinasen wird das Wachstum von Tumoren unterdrückt sowie Tumorangiogenese und Metastasierung blockiert Andererseits kann durch eine Aktivierung der COP9 Signalosomen-assoziierten Kinasen die Angiogenese angeregt werden, was für die Behandlung verschiedener vaskulärer Erkrankungen eingesetzt werden kann. Als wirksame Mittel zur Hemmung haben sich Inhibitoren der COP9 Signalosom-assoziierten Kinasen erwiesen, die von Zellen aufgenommen werden, wie Curcumin, Emodin und Resveratrol. Die Erfindung beruht auf der Wirkung von Inhibitoren der COP9 Signalosom-assoziierten Kinasen auf die Phosphorylierung von zellulären Transkriptionsfaktoren. Damit bezieht sich die Erfindung auf die Beeinflussung des COP9 Signalosoms und seiner assoziierten Kinasen zur Hemmung von Krebszellen. The invention relates to influencing the COP9 signalosome complex and its associated kinases (target complex) for tumor suppression and angiogenesis regulation. The COP9 signalosome-associated kinases are the protein kinase Cµ (PKCµ or PKD) and the casein kinase 2 (CK2) (Uhle et al., 2002). By inhibiting the kinases Tumor growth suppressed and tumor angiogenesis and metastasis blocked On the other hand, by activating the COP9 signalosome-associated kinases Angiogenesis can be stimulated, resulting in the treatment of various vascular Diseases can be used. They have proven to be effective inhibitors Inhibitors of COP9 signalosome-associated kinases have been demonstrated by cells such as curcumin, emodin and resveratrol. The invention is based on the Effect of inhibitors of COP9 signalosome-associated kinases on the Phosphorylation of cellular transcription factors. The invention thus relates to Influencing the COP9 signalosome and its associated kinases to inhibit Cancer cells.
Als wirksames Mittel zur Aktivierung der COP9 Signalosom-assoziierten Kinasen hat sich die Überexpression der COP9 Signalosom-Untereinheit CSN2 erwiesen (Naumann et al., 1999; Literaturverzeichnis hinter den Beispielen). Die Erfindung beruht auch auf der Wirkung von Aktivatoren des Zielkomplexes auf die Phosphorylierung von zellulären Transkriptionsfaktoren. Damit bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung von Aktivatoren des Zielkomplexes zur Aktivierung der Angiogenese. The has proven to be an effective means of activating the COP9 signalosome-associated kinases Overexpression of the COP9 signalosome subunit CSN2 has been demonstrated (Naumann et al., 1999; Bibliography behind the examples). The invention is also based on the effect of Activators of the target complex on the phosphorylation of cellular Transcription factors. The invention thus relates to the use of Activators of the target complex to activate angiogenesis.
Das Signalosom ist ein Proteinkomplex, der eine zentrale Rolle in der Signalübertragung eukaryotischer Zellen spielt (Seeger et al., 1998; Schwechheimer and Deng, 2000). Kürzlich wurde der Name COP9 Signalosom (CSN) und eine einheitliche Nomenklatur seiner Untereinheiten eingeführt. Das COP9 Signalosom humaner Zellen besteht aus 8 Untereinheiten, die mit CSN1 bis CSN8 bezeichnet werden (Deng et al., 2000). The signalosome is a protein complex that plays a central role in signal transmission eukaryotic cells (Seeger et al., 1998; Schwechheimer and Deng, 2000). Recently became the name COP9 signalosome (CSN) and a uniform nomenclature of its Subunits introduced. The COP9 signalosome of human cells consists of 8 Subunits designated CSN1 to CSN8 (Deng et al., 2000).
Alle bisherigen Bezeichnungen des Partikels wie Jab1-Signalosom oder COP9 Komplex sind unter COP9 Signalosom zusammengefasst. Der Einfachheit halber wird der Komplex mit den genannten Kinasen (CK2 und PKD) hier mit Zielkomplex bezeichnet. Der aus humanen Erythrozyten isolierte Zielkomplex ist mit der PKD und der CKII assoziiert (Uhle et al., 2002), die eine Reihe von zellulären Transkriptionsfaktoren spezifisch phosphorylieren. Die Zielkomplex-vermittelte Phosphorylierung von c-Jun erfolgt in der Transaktivierungsdomäne einschließlich der Serin-Reste 63 und 73 (Seeger et al., 1998). Diese Modifizierung von c-Jun hat eine Stabilisierung des Transkriptionsfaktors in Zellen gegenüber dem Ubiquitin/26S Proteasom-System zur Folge, was mit einer erhöhten AP-1 Aktivität einher geht (Naumann et al., 1999). In Tumorzellen führt der Zielkomplex-vermittelte c-Jun Signalweg zu einer verstärkten Produktion des Vascular Endothelial Growth Factors (VEGF) (Pollmann et al., 2001). Die erhöhte VEGF-Produktion hat eine verstärkte Tumorangiogenese zur Folge, die ein schnelles Tumorwachstum und die Metastasierung verursacht. All previous names of the particle such as Jab1 signalosome or COP9 complex are summarized under COP9 signalosome. For the sake of simplicity, the complex with the Kinases (CK2 and PKD) referred to here with target complex. The human one Erythrocyte-isolated target complex is associated with PKD and CKII (Uhle et al., 2002), which specifically phosphorylate a number of cellular transcription factors. The Target complex-mediated phosphorylation of c-Jun occurs in the transactivation domain including serine residues 63 and 73 (Seeger et al., 1998). This modification of c-Jun has a stabilization of the transcription factor in cells against the ubiquitin / 26S Proteasome system, which is associated with increased AP-1 activity (Naumann et al., 1999). In tumor cells, the target complex-mediated c-Jun signaling pathway leads to a increased production of the vascular endothelial growth factor (VEGF) (Pollmann et al., 2001). The increased VEGF production results in an increased tumor angiogenesis, which rapid tumor growth and metastasis.
Ein weiterer wichtiger Transkriptionsfaktor, der durch die Zielkomplex assoziierten Kinasen spezifisch phosphoryliert wird, ist der Tumorsuppressor p53 (Bech-Otschir et al., 2001). Die Zielkomplex-vermittelte Phosphorylierung von p53 ist eine Voraussetzung für den proteolytischen Abbau des Tumorsuppressors. Die Hemmung der CSN-assoziierten Kinasen resultiert in einem Anstieg des zellulären p53, was zu einem verstärkten Zelltod führt. Another important transcription factor, the kinases associated by the target complex The tumor suppressor p53 is specifically phosphorylated (Bech-Otschir et al., 2001). The Target complex-mediated phosphorylation of p53 is a prerequisite for the proteolytic breakdown of the tumor suppressor. Inhibition of the CSN-associated kinases results in an increase in cellular p53, which leads to increased cell death.
Eine Untereinheit von COP9 Signalosom ist das COP9-Protein oder HuCOP9 (neue Nomenklatur: CSN8), welches im US-Patent 5,831,059 beschrieben wurde. Dieses HuCOP9 kommt nicht in freier Form vor und hat keine Kinase-Aktivität. A subunit of COP9 signalosome is the COP9 protein or HuCOP9 (new Nomenclature: CSN8), which was described in US Pat. No. 5,831,059. This HuCOP9 does not occur in free form and has no kinase activity.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, weitere Möglichkeiten zur Beeinflussung des Tumorwachstums und/oder der Tumorangiogenese und Metastasierung und/oder der Angiogenese aufzuzeigen. Die Aufgabe wurde erstens durch Mittel gelöst, die als wirksame Komponenten einen oder mehrere Inhibitoren der Zielkomplex assoziierten Kinasen enthalten. So ist es durch die erfindungsgemäße Verwendung von Inhibitoren der Zielkomplex assoziierten Kinasen gelungen, Mittel zur Verfügung zu stellen, die zu einer Hemmung von Tumorzellen führen. Zweitens wird die Aufgabe durch Mittel gelöst, die einen oder mehrere Aktivatoren der Zielkomplex assoziierten Kinasen enthalten. The invention has for its object to further ways to influence the Tumor growth and / or tumor angiogenesis and metastasis and / or the To show angiogenesis. First, the task was solved by means that were effective Components one or more inhibitors of the target complex-associated kinases contain. So it is through the use of inhibitors according to the invention Target complex associated kinases managed to provide funds that lead to a Inhibition of tumor cells. Second, the task is solved by means that one or contain more activators of the target complex associated kinases.
Die erfindungsgemäßen Mittel zur Beeinflussung des Tumorwachstums, der Metastasierung und/oder der Angiogenese sind dadurch gekennzeichnet, dass sie als wirksame Komponenten einen oder mehrere Modulatoren der Zielkomplex assoziierten Kinasen enthalten. The agents according to the invention for influencing tumor growth, metastasis and / or angiogenesis are characterized as being effective Components one or more modulators of the target complex associated kinases contain.
Die erfindungsgemäßen Mittel sind einerseits gegen die Kinase-Aktivität der Zielkomplexassoziierten Kinasen gerichtet. Sie wirken der Phosphorylierung des zellulären Transkriptionsfaktors c-Jun entgegen und verhindern dadurch die Stabilisierung des Transkriptionsfaktors in Zellen gegenüber dem Ubiquitin/26S Proteasom-Systems. Damit verhindern sie den COP9 Signalosom-vermittelten c-Jun-Signalweg, der zu einer verstärkten Produktion des Vascular Endothelial Growth Factors (VEGF) führt. The agents according to the invention are on the one hand against the kinase activity of the Target complex-associated kinases. They act on the phosphorylation of the cellular Transcription factor counter c-Jun and thereby prevent the stabilization of the Transcription factor in cells against the ubiquitin / 26S proteasome system. In order to prevent the COP9 signalosome-mediated c-Jun signaling pathway, which leads to an amplified Production of the Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) leads.
Die erfindungsgemäßen Mittel wirken überraschenderweise auch der Phosphorylierung des Tumorsuppressors p53 durch die Zielkomplex assoziierten Kinasen entgegen. Dadurch wird der Tumorsuppressor p53 stabilisiert, was zur Induktion von p21, einem spezifischen Inhibitor Cyclin-abhängiger Kinasen, führt. The agents according to the invention surprisingly also have an effect on the phosphorylation of Tumor suppressor p53 opposed by the target complex associated kinases. This will the tumor suppressor p53 stabilizes, resulting in the induction of p21, a specific inhibitor Cyclin-dependent kinases.
Als ein wirksamer Inhibitor hat sich das von Henke et al. (1999) beschriebene Curcumin herausgestellt. Die Hemmung der Zielkomplex assoziierten Kinasen durch Curcumin führt zum Anstieg von endogenem p53 in Zellen (Bech-Otschir et al., 2001). Durch eine Blockierung der Zielkomplex-spezifischen Phosphorylierung von p53 in Tumorzellen kommt es zum Anstieg des endogenen Tumorsuppressors. Die Folgen sind ein Zellzyklusarrest durch die Induktion von p21 (spezifischer Inhibitor von Cyclin-abhängigen Kinasen) und der programmierte Zelltod (Apoptose) von Tumorzellen. Darüber hinaus haben sich Emodin und Resveratrol als wirksame Hemmstoffe der Zielkomplex assoziierten Kinasen erwiesen (Uhle et al., 2002). As an effective inhibitor, that of Henke et al. (1999) described curcumin exposed. Inhibition of target complex-associated kinases by curcumin results increase in endogenous p53 in cells (Bech-Otschir et al., 2001). By a Blocking of the target complex-specific phosphorylation of p53 occurs in tumor cells it increases the endogenous tumor suppressor. The consequences are a cell cycle arrest the induction of p21 (specific inhibitor of cyclin-dependent kinases) and the programmed cell death (apoptosis) of tumor cells. In addition, Emodin and Resveratrol has been shown to be effective inhibitors of the target complex-associated kinases (Uhle et al., 2002).
Die erfindungsgemäßen Mittel zur Hemmung des Tumorwachstums und der Blockierung der Tumorangiogenese und Metastasierung enthalten als wirksame Komponenten einen oder mehrere Inhibitoren der Zielkomplex assoziierten Kinasen. Erfindungsgemäß wird durch die Inhibitoren die Proteinkinase-Funktion der mit dem Zielkomplex assoziierten Kinasen, PKD und CKII, gehemmt, wodurch ein starker Anstieg des Tumorsuppressors p53 auftritt, der die Krebszellen in die Apoptose führt. Gleichzeitig wird der Zyklin-abhängige Kinase-Inhibitor p21 durch den p53-Anstieg induziert. Durch die Hemmung der Zielkomplex-assoziierten Kinasen sinkt das endogene c-Jun der Krebszellen ab. Dadurch kommt es zu einer verminderten Produktion von VEGF (vascular endothelial growth factor), da die VEGF- Produktion in Tumorzellen hauptsächlich durch den Signalosom-abhängigen c-Jun-Signalweg reguliert wird (Pollmann et al., 2001), was zu einer Hemmung der Angiogenese und somit des Tumorwachstums und der Metastasierung führt. The inventive agents for inhibiting tumor growth and blocking the Tumor angiogenesis and metastasis contain one or as effective components several inhibitors of the target complex associated kinases. According to the invention Inhibitors the protein kinase function of the kinases associated with the target complex, PKD and CKII, inhibited, causing a sharp increase in the p53 tumor suppressor, which increases the Cancer cells leads to apoptosis. At the same time, the cyclin-dependent kinase inhibitor p21 induced by the p53 increase. By inhibiting the target complex-associated Kinases decrease the endogenous c-Jun of cancer cells. This leads to a decreased production of VEGF (vascular endothelial growth factor) because the VEGF Production in tumor cells mainly through the signalosome-dependent c-Jun signaling pathway is regulated (Pollmann et al., 2001), which inhibits angiogenesis and thus the Tumor growth and metastasis leads.
Die hemmende Wirkung auf das Tumorwachstum wird erfindungsgemäß folgendermaßen
erreicht:
- 1. Hemmung der Phosphorylierung von p53 durch die Zielkomplex assoziierten Kinasen → Anstieg des Tumorsuppressors p53 in Tumorzellen → Apoptose
- 2. Hemmung der Phosphorylierung von p53 durch die Zielkomplex assoziierten Kinasen → p53-abhängige Induktion von p21 → Arrest im Zellzyklus
- 3. Hemmung der Phosphorylierung von c-Jun durch die Zielkomplex assoziierten Kinasen → Abfall des Transkriptionsfaktors c-Jun in Tumorzellen → verminderte VEGF-Produktion und dadurch Unterdrückung der Tumorangiogenese.
- 1. Inhibition of the phosphorylation of p53 by the target complex associated kinases → increase in the tumor suppressor p53 in tumor cells → apoptosis
- 2. Inhibition of the phosphorylation of p53 by the target complex associated kinases → p53-dependent induction of p21 → arrest in the cell cycle
- 3. Inhibition of the phosphorylation of c-Jun by the target complex associated kinases → decrease in the transcription factor c-Jun in tumor cells → reduced VEGF production and thereby suppression of tumor angiogenesis.
Die erfindungsgemäßen Mittel, wie die Überexpression von CSN2 (Naumann et al., 1999), bewirken andererseits eine Aktivierung der Zielkomplex assoziierten Kinasen mit dem daraus resultierenden VEGF-Anstieg und können zur Förderung der Neubildung von Gefäßen bei einer Reihe von Indikationen eingesetzt werden. The agents according to the invention, such as the overexpression of CSN2 (Naumann et al., 1999), on the other hand, activate the target complex associated kinases with that resulting VEGF increase and may contribute to the promotion of new vessel formation a number of indications.
Die Erfindung betrifft somit auch die erhöhte Phosphorylierung von c-Jun durch die Zielkomplex assoziierten Kinasen und die damit verbundene verstärkte VEGF-Produktion und ihre Anwendung in verschiedenen Therapieformen vaskulärer Erkrankungen, die eine Beeinflussung der Gefäßneubildung wünschenswert erscheinen lässt (z. B. Inhibition in der Tumortherapie, Aktivierung bei Herz-, Kreislauferkrankungen sowie Diabetes). The invention thus also relates to the increased phosphorylation of c-Jun by Target complex associated kinases and the associated increased VEGF production and their use in various forms of therapy for vascular diseases, the one Influencing the formation of new vessels may appear desirable (e.g. inhibition in the Tumor therapy, activation for cardiovascular diseases and diabetes).
Das Wesen der Erfindung liegt in einer Kombination neuer Elemente - Modulatoren der Zielkomplex assoziierten Kinasen - und neuer Lösungswege - ihrer erstmaligen Verwendung zur Beeinflussung von Tumorzellen oder der Angiogenese - die sich gegenseitig beeinflussen und in ihrer neuen Gesamtwirkung einen Vorteil und den erstrebten Erfolg ergeben, der darin liegt, dass neue Mittel mit einem hemmenden Effekt auf Krebszellen bzw. einem stimulierenden Effekt für die Angiogenese zur Verfügung gestellt werden. The essence of the invention lies in a combination of new element modulators Target complex associated kinases - and new solutions - their first use for influencing tumor cells or angiogenesis - which influence each other and result in an advantage and the desired success in their new overall effect is that new agents with an inhibitory effect on cancer cells or stimulating effect for angiogenesis can be provided.
Die erfindungsgemäße Verwendung von Inhibitoren der Zielkomplex assoziierten Kinasen liegt in der Auslösung von Apoptose in Tumorzellen, in der Hemmung der Tumorangiogenese und Metastasierung, in der Herstellung von Mitteln zur Hemmung des Tumorwachstums sowie in der Hemmung der PKD- und CK2-Kinaseaktivitäten, die mit dem Zielkomplexassoziiert sind. Die erfindungsgemäße Verwendung der Aktivatoren der Zielkomplexassoziierten Kinasen liegt in der Aktivierung der Angiogenese, in der Herstellung von Mitteln zur Anregung der Angiogenese, in der Aktivierung der PKD- und CK2-Kinaseaktivitäten, die mit dem Zielkomplex assoziiert sind sowie in der Förderung der Neubildung von Gefäßen. The use according to the invention of inhibitors of the target complex-associated kinases lies in the triggering of apoptosis in tumor cells, in the inhibition of tumor angiogenesis and metastasis, in the manufacture of agents for inhibiting tumor growth as well as in the inhibition of PKD and CK2 kinase activities associated with the Are associated with the target complex. The use of the activators of the invention Target complex-associated kinases lie in the activation of angiogenesis, in the production of agents to stimulate angiogenesis, in the activation of PKD and CK2 kinase activities, the are associated with the target complex and in the promotion of the new formation of vessels.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu sein. The invention is to be explained in more detail by means of exemplary embodiments, without referring to these Examples to be limited.
Der Einsatz von Hemmstoffen der Zielkomplex assoziierten Kinasen für die Tumorbehandlung ist prinzipiell für alle Krebstypen möglich. Besonders in solchen Fällen, wo der Tumor schwer operabel aber dennoch gut zugänglich ist (z. B. Ösophaguskrebs), ist eine Anwendung angezeigt. Die Therapie mit Hemmstoffen der Zielkomplex assoziierten Kinasen kommt aber auch postoperativ in Betracht, zur Eindämmung des Tumorwachstums und der Metastasierung. The use of inhibitors of the target complex associated kinases for the In principle, tumor treatment is possible for all types of cancer. Especially in such cases where the tumor is difficult to operate but still easily accessible (e.g. esophageal cancer) an application appears. Therapy associated with inhibitors of the target complex Kinases can also be used postoperatively to curb tumor growth and metastasis.
Besonders gute Erfolge der Tumortherapie mit Hemmstoffen der Zielkomplex assoziierten
Kinasen können bei solchen Tumoren erzielt werden, die Wildtyp p53 aufweisen (z. B.
Zervix-Karzinom). In diesen Fällen kann das ansteigende p53 seine volle tumorsuppressive
Wirkung entfalten.
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