DE3007777A1

DE3007777A1 - Verwendung von 5-trifluormethyl-2'-desoxycytidin bei der bekaempfung von tumoren

Info

Publication number: DE3007777A1
Application number: DE19803007777
Authority: DE
Inventors: Sheldon B. Miami Fla. Greer
Original assignee: Miami Coral Gables Fla, University of; University of Miami; PCR Inc
Current assignee: Miami Coral Gables Fla, University of; University of Miami; PCR Inc
Priority date: 1979-12-31
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1981-07-02
Also published as: DE3007777C2

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft die Verwendung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin bei der Bekämpfung von Tumoren mit einem hohen Gehalt an Cytidin-desaminase. Die erfindungsgemäß verwendete Verbindung 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin wirkt als Vorstufe oder Depot-Form der Verbindung Trifluorthymidin.
5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin oder Trifluorthymidin (F3dT) ist Gegenstand von früheren Untersuchungen gewesen und wurde mit gewissem Erfolg bei Tieruntersuchungen eingesetzt (siehe beispielsweise Y. FuBwara, T. Oki und C. Heidelberger "Fluorinated Pyrimidines XXXVII. Effects of 5-Trifluoromethyl-2'-Deoxyuridine on the Synthesis of Deoxyribonuclei Acid of Mammalian Cells in Culture" Mol. Pharmacol. 6 (1970) 273 - 280; C. Heidelberger und S. W. Anderson 'tFluorinated Pyrimidines XXI. "The Tumor-Inhibitory Activity of 5-Trifluoromethyl-2'-Deoxyuridine" Cancer Research 24 (1964) 1979 - 1985; D. Dexter, W. Wolberg, F. J. Ansfield, L. Helson und C. Heidelberger "The Cliniv,al Pharmacology of Trifluoromethyl-2' -Deoxyuridine" Cancer Research 32 (1972) 247 - 253; M. Umeda und C. Heidelberger "Comparative Studies of Fluorinated Pyrimidines with Various Cell Lines" Cancer Research 28 (1968) 2529 - 2538; C. Heidelberger, J. Boohar und B. Kampshroer "Fluorinated Pyrimidines XXIV. "In vivo Metabolism of 5-Trifluoromethyluracil-2-14C and 5-Trifluoromethyl-2'-deoxyuridine-214C" Cancer Research 25 (1965) 377 - 381; C. Heidelberger "On the Molecular Mechanism of the Antiviral Activity of Trifluorothymidine" Ann. N. Y.
Acad. Sci. 255 (1975) 317 - 325; Y. Fujiwara und C. Heidelberger "Fluorinated Pyrimidines XXXVIII.
The Incorporation of 5-trifluoromethyl-2' -Deoxyuridine into the deoxyribonucleic Acid of Vaccinia Virus", Mol. Pharm. 6 (1970) 281 - 291; und T. Oki und C. Heidelberger "Fluorinated Pyrimidines XXXIX.
Effects of 5-trifluoromethyl-2'-Deoxyuridine on the Replication of Vaccinia Viral Mesenger Ribonucleic Acid and Proteins" Mol. Pharm. 7 (1971) 653 - 662).
Es hat sich jedoch gezeigt, daß 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin durch den Stoffwechsel schnell zu unwirksamen Derivaten abgebaut wird, möglicherweise deswegen, weil diese Verbindung ein Substrat für Uridin- und Thymidin-phosporylase darstellt, die den Zuckerrest des 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridins -desoxyuridins abspaltet.
5-Trifluormethyl-2' -desoxyuridin entfaltet eine geringe selektive Toxizität gegen Tumoren und bindet sich nur in nichtspezifischer Weise an Serumproteine oder andere Proteine.
Dr. Charles Heidelberger, der für die Entwicklung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin verantwortlich ist, stellte 1975 fest, daß 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin als chemotherapeutisches Mittel zur Behandlung des Krebses aufgegeben worden sei. Dexter et al (loc. cit.) haben gefunden, daß 94 % oder mehr des auf intravenösem 14 Wege an Patienten verabreichten (2- C)-5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridins innerhalb von 48 Stunden über den Urin ausgeschieden werden. 90 % der radioaktiven Substanzen, die aus dem Urin von Patienten isoliert wurden, denen Dosierungen von 6 mg/kg verabreicht worden waren, wurden in Form von Trifluorthymin oder 5-Carboxyuracil isoliert, was darauf hinweist, daß 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin schnell abgebaut wird. Bei Patienten, denen weniger als 5 mg/kg verabreicht worden war, betrug der kumulierte Prozentsatz des 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridins weniger als 1 %. Bei sämtlichen untersuchten Dosierungen war die Stoffwechselgeschwindigkeit beim Menschen schnell und scheint dosisabhängig zu sein. Nach einer Stunde lagen bei 10 von 12 Patienten mit einem Durchschnittswert von 13,5 % im Urin weniger als 5 % des Materials in Form von intaktem 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin und mehr als 95 % entweder als Trifluorthymin oder als 5-Carboxyuracil vor. Es wird angenommen, daß die schnelle und extensive Spaltung des 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridins durch Nucleosid-Phosphorylasen verursacht wird, wobei von Dexter et al mindestens zwei Methoden vorgeschlagen werden, den Katabolismus von 5-Trifluormethyl-2' -desoxyuridin zu inhibieren (was als F3TdR bezeichnet wird). Hierzu sollte ein weiterer Wirkstoff zugegeben werden, der zusammen mit 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin die Spaltungsenzyme inhibieren würde und dadurch die Umwandlung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin in die aktive Form F3dTMP ermöglichen würde. Die zweite von Dexter et al zur Inhibierung des Stoffwechselabbaus vorgeschlagene Methode besteht darin, ei Derivat des 5-Trifluormethyl-2' -desoxyuridins herzustellen, das gegen die Phosphorylasen beständig wäre und in-vivo in das Nucleosid und das Nucleotid umgewandelt werden könnte.
Eine neunzigfache Steigerung der 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin-Dosis verlängert die Halbwertzeit im Plasma (18 Minuten) lediglich um einen Faktor von 2.
Dabei war es den Untersuchern klar, daß es unvernünftig ist, große Dosierungen zu verabreichen, während niedrige Dosierungen des Wirkstoffs zu einem gesteigerten Katabolismus führen, was ebenfalls unerwünscht ist.
Es hat sich gezeigt, daß 5-Trifluormethyl-2'-desoxyuridin kovalent an Plasmaproteine gebunden wird, möglicherweise über einen Mechanismus, der mit den Wechselwirkungen dieser Substanz mit Thymidylat-synthesase verwandt ist.
Es wurde nunmehr gefunden, daß man Tumoren mit einem hohen Gehalt an Cytidin-desaminase, wie Tumoren, die gegen Cytosin-arabinosid (ara-C) resistent sind, bekämpfen kann, indem man dem Säuger, der an dem Tumor leidet, eine wirksame Menge 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin verabreicht.
Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung gemäß Hauptanspruch.
Die unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstands.
Vorzugsweise verwendet man 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin zusammen mit einem Cytidin-desaminase-Inhibitor. Die Tumoren, die erfindungsgemäß bekämpft werden können, besitzen ziemlich hohe Gehalte an Cytidindesaminase und wandeln das verabreichte 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin im Verlaufe einer gewissen Zeitdauer in ein chemotherapeutisches Mittel um, von dem angenommen wird, daß es Trifluorthymidin ist. Somit wirkt 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin als Depotform und für spezifische Tumoren wirksame Form des Wirkstoffs Trifluorthymidin, wodurch der schnelle Stoffwechsel abbau von Trifluorthymidin im Körper verhindert wird, der bei den oben angesprochenen Untersuchungen festgestellt wurde.
Somit wird Trifluorthymidin in-situ in Tumoren, die hohe Konzentrationen an Cytidin-desaminase aufweisen; und in relativ geringen Mengen an anderen Stellen im Körper gebildet, insbesondere wenn man 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin zusammen mit einem Cytidin-desaminase-Inhibitor, wie Tetrahydrouridin, verabreicht.
Die erfindungsgemäße Lehre ist insbesondere auf die Bekämpfung von. bestimmten Tumoren im Menschen gerichtet, wie akute myelocytische Leukämie, akute lymphocytische Leukämie, chronische lymphocytische Leukämieund chronische myelocytische Leukämie.
Es ist festzuhalten, daß die Verwendung eines Cytidindesaminase-Inhibitors, wie Tetrahydrouridin, ebenfalls die Umwandlung von 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin im Tumor verlangsamt. Somit kann man die Freisetzung von Trifluorthymidin und dessen Stoffwechselprodukten an der Tumorstelle variieren in Abhängigkeit von dem Cytidin-desaminase-Gehalt des behandelten Tumors und der verabreichten Menge an Tetrahydrouridin oder einem anderen Inhibitor. Der Zweck der Verwend ng des Cytidindesaminase-Inhibitors besteht darin, den Wirkstoff gegen Serum-cytidin-desaminase zu schützen, wobei die genau eingesetzte Inhibitormenge von den individuellen Serumspiegeln abhängt.
Das erfindungsgemäß verwendete 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin dient als Depotform eines Inhibitors für Krebszellen. Es wird angenommen, daß 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin im Körper in 5-Trifluorthymidin umgewandelt wird, das seinerseits durch den Stoffwechsel in 5-Trifluordesoxythymidin-5'-phosphat (das Monophosphat) umgewandelt wird.
Die Verbindung Cytosin-arabinosid (ara-C) wurde bereits als chemotherapeutisches Mittel zur Behandlung des Krebses untersucht. Bestimmte Tumoren sind gegen die therapeutische Behandlung mit Cytosin-arabinosid resistent, wobei angenommen wird, daß diese Resistenz durch den hohen Gehalt von Cytidin-desaminase in solchen Tumoren verursacht wird, was zur Folge hat, daß Cytosin-arabinosid ininaktive oder weniger aktive Verbindungen umgewandelt wird. Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, Tumoren zu bekämpfen, die einen hohen Gehalt an Cytidin-desaminase aufweisen, so daß die Lehre der vorliegenden Erfindung dazu eingesetzt werden kann, jene Tumoren zu bekämpfen, die gegen die Chemotherapie mit Cytosin-arabinosid resistent sind. Wie bereits angegeben, wird angenommen, daß die in solchen Tumoren vorhandele Cytidin-desaminase 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin im Tumor desaminiert, wodurch 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin in 5-Trifluorthymidin umgewandelt wird. Es ist bekannt, daß Cytidin-desaminase in verschiedenen Stellen des Körpers in unterschiedlichen Mengen vorliegt, wobei erfindungsgemäß gerade die Tatsache ausgenützt wird, daß der Tumor einen signifikant höheren Gehalt an Cytidin-desaminase aufweist als die meisten anderen Stellen des Körpers.
Eine Methode zur Abschätzung des Cytidin-desaminase-Gehalts in Körpergeweben wurde von Ho, Dah Shi Wang beschrieben ("Distribution of Kinase and Deaminase of 1-B-D-Arabinofuranosylcytosine in Tissues of Man and Mouse", Cancer Res. 33 (1973) 2816 - 2820). Ho gibt die Gehalte an desaminiertem Produkt in nMol pro Gramm Gewebe pro Stunde an. (Der Einfachheit halber wird dieser Wert nachfolgend als "Ho-Wert" bezeichnet.) Es wurde berichtet, daß periphere akute lymphocytische Leukämie Ho-Werte von 6000 bis 10 000, periphere akute myelogene Leukämie Ho-Werte von 3500 bis 23 000, periphere chronische myelogene Leukämie Ho-Werte von 7300 bis 152 000, Magen-Adenocarcinome Eo-Werte von 9480, Chondrocarcinome des Beines Ho-Werte von 254 500 und der Wilms-Tumor einen Ho-Wert von 1880 besitzen. All diese Tumoren können mindestens in gewissen Fällen erfindungsgemäß bekämpft werden. Es hat sich gezeigt, daß gewisse Stellen des Körpers bei dem Ho-Test einen relativ niedrigen Gehalt an Cytidin-desaminase zeigen. Diese Stellen schließen die Nieren (Ho-Wert = 988), das Gehirn (Ho-Wert = 44), die Rückenmarksflüssigkeit (Ho-Wert 18), das Herz (Ho-Wert = 972) und andere Stellen des Körpers ein. Im Gegensatz dazu zeigen das normale Knochenmarkgewebe einen Ho-Wert von 16 500 bis 86 000, die Leber einen Ho-Wert von 6553 und die Dickdarmschleimhaut einen Ho-Wert von 1920.
Bei Tumoren mit einem bei dem von Ho beschriebenen Test gemessenen Wert von mehr als 5000 sollten die Cytidin-desaminase-Gehalte derart hoch in, daß die Verwendung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin für die Behandlung dieses Tumors sehr stark indiziert ist.
Andererseits sind Ho-Werte unterhalb 1500 möglicherweise nicht von Interesse. Bei Tumoren mit Ho-Werten zwischen 1500 und 5000 erscheint es angebracht, den Ho-Wert des Knochenmarks zu bestimmen, da angenommen werden kann, daß Patienten, die an verschiedenen Tumorformen leiden, verminderte Gehalte an Cytidin-desaminase im Knochenmarkgewebe zeigen, wobei dann, wenn der Tumor einen größeren Ho-Wert als das Knochenmarkgewebe aufweist, die Verwendung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin angezeigt sein kann, insbesondere dann, wenn erhebliche Unterschiede festzustellen sind.
Bei bestimmten Arten von Tumoren kann erwartet werden, daß die erfindungsgemäße Verabreichung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin diese Tumoren gegenüber Strahlung empfindlicher macht. Für solche Anwendungszwecke ist es von Vorteil, 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin zusammen mit 2'-Desoxytetrahydrouridin zu verwenden.
Für die meisten Behandlungen, bei denen 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin verwendet wird, wird diese Substanz vorzugsweise mit einem Cytidin-desaminase-Inhibitor, wie Tetrahydrouridin oder 2'-Desoxytetrahydrouridin, eingesetzt. Wenn der Tumor die einzige Stelle des Körpers ist, die einen signifikanten Cytidin-desaminase-Spiegel aufweist, kann die gleichzeitige Verabreichung eines Cytidin-desaminase-Inhibitors nicht erforderlich sein. Es ist jedoch erfindungsgemäß für die meisten Zwecke bevorzugt, Tetrahydrouridin entweder zuvor oder zusammen mit 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin zu verabreichen. Wenn man den Inhibitor zuerst verabreicht, ist es von Vorteil, dies 1/2 Stunde vor der Verabreichung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin zu tun. Am meisten bevorzugt ist es, die Hälfte des Inhibitors 1/2 Stunde vor der Verabreichung des 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidins zu geben und dann die restliche Hälfte des Inhibitors gleichzeitig mit 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin -desoxycytidin zu verabreichen.
Das angewandte Gewichtsverhältnis von Cytidin-desaminase-Inhibitor, wie Tetrahydrouridin, zu 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin liegt im allgemeinen im Bereich von 5 : 1 bis 0,25 : 1 und bevorzugter bei etwa 1 : 1.
Man'kann die erfindungsgemäß verwendete Verbindung 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin auf verschiedenen Wegen verabreichen, so beispielsweise intramuskulär, intravenös, topisch und oral, jedoch normalerweise nicht intraperitoneal. Von diesen Verabreichungswegen ist anzunehmen, daß die topische Anwendung nur wenig benützt wird, wenngleich diese Methode für die lokale Behandlung von pathologischen Zuständen eingesetzt werden kann.
5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin wird normalerweise in einem pharmazeutisch annehmbaren Trägermaterial oderVerdünnungsmittel, wie einer reinen Salzlösung, verwendet. Normalerweise liegt der Wirkstoff 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin in der eingesetzten pharmazeutischen Zubereitung in einer Menge von 0,01 bis etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte pharmazeutische Zubereitung, vor.
Die höheren Konzentrationen an 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin sind für die topischen Anwendungszwecke besser geeignet als die normalerweise ziemlich stark verdünnten Konzentrationen (weniger als ' Gew.-%) von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin, die bei der intravenösen Verabreichung angewandt werden.
5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin wird vorzugsweise in einer Menge von 250 mg pro kg Körpergewicht pro Tag verabreicht. Wenn man eine einzige Verabreichung dieses Wirkstoffs täglich anwendet, gibt man 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin im allgemeinen in einer Menge von 50 bis 250 mg pro kg Körpergewicht pro Tag, wobei man im allgemeinen eine Behandlung während 7 Tagen durchfUhrt, worauf man eine Ruhedauer einlegt, bevor der nächste Behandlungszyklus durchgeführt wird. Bei- spielsweise kann man die Behandlung während 5 Tagen durchführen, wonach man die Behandlung während 2 Wochen unterbricht, worauf man eine weitere Behandlung während 5 Tagen durchführt. Wenn man im Verlaufe des Tages mehrere Dosierungen von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin gibt, kann die gesamte Dosis bis zu 500 mg pro kg Körpergewicht pro Tag betragen, wenngleich eine einzige tägliche Verabreichung normalerweise bevorzugt ist.
Andererseits ist es möglich, eine einzige wöchentliche Verabreichung von 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin zu verwenden und hierzu eine Dosis von bis zu 750 mg pro kg Körpergewicht einzusetzen.
Man kann den erfindungsgemäß verwendeten Wirkstoff 5 Trifluormethyl-2'-desoxycytidin in pharmazeutische Zubereitungen, die 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin als Hauptwirkstoff enthalten, zusammen mit pharmazeutisch annehmbaren Trägermaterialien oder Verdünnungsmitteln für die intraperitoneale Verabreichung (ausschließlich für Tieruntersuchungen), die intravenöse Verabreichung, die subcutane Verabreichung, die intramuskuläre Verabreichung, die orale Verabreichung oder die topische Verabreichung einarbeiten. Die Konzentration an 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin in solchen Zubereitungen kann sich von etwa 0,01 bis 50 Gew.-% in Abhängigkeit von dem Verabreichungsweg, der Verabreichungshäufigkeit, der Schwere des zu behandelnden Zustands, dem Alter, dem Gewicht und dem allgemeinen physischen Zustand des zu behandelnden Patienten erstrecken. Bei der intravenösen Injektion variiert die Konzentration an 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin im allgemeinen von etwa 0,05 bis etwa 5 % (Gewicht/Volumen). Bei Präparaten für die intramuskuläre Injektion arbeitet man normalerweise bei 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin-Konzentrationen von 0,5 bis 5 % (Gewicht/Volumen). Als pharmazeutisch annehmbares Trägermaterial oder Verdünnungsmittel kann man in den pharmazeutischen Zubereitungen irgendwelche verträglichen, nichttoxischen Materialien einsetzen, die mit demaktiven Wirkstoff 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin vermischt werden können. Wenn man die Zubereitung in einer für die intramuskuläre oder intravenöse Verabreichung geeigneten Form einsetzt, handelt es sich bei dem-Trägermaterial vorzugsweise um ein wäßriges Trägermaterial, das gegebenenfalls andere herkömmliche Additive oder Hilfsstoffe enthalten kann, wie Suspendiermittel (beispielsweise Methylcellulose oder Polyvinylpyrrolidon (PVP)) und/oder herkömmliche oberflächenaktive Mittel.
Die Verabreichung von 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin unterscheidet sich von der Verabreichung von 5-Fluoruracil (5-FU) und den Stoffwechselvorlä.<fern davon, selbst wenn beide Verbindungen zu der Familie der fluorierten Pyrimidine gehören. 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin wird nicht in die RNA eingebaut, wie 5-Fluoruracil, und führt nicht zur Bildung von 5-Fluorcytidin in der RNA, wie es auf 5-Fluoruracil zutrifft. Das von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin -desoxycytidin abgeleitete 5-Trifluordesoxythymidin-5-phosphat inhibiert die Thymidylat-synthetase, wie es die Derivate von 5-Fluoruracil tun; jedoch kann die analoge Verbindung inDNA eingebaut werden, was zu einer Beendigung der DNA-Synthese und zur Bildung von Messenger-RNA führt, die fragmentiert ist, wenn man sie mit der Messenger-RNA unbehandelter Kon- trolltiere vergleicht. Wenngleich 5-Flurouracil durch den Stoffwechsel in die DNA eingebaut werden kann, handelt es sich hierbei nur um einen vorübergehenden Einbau, da ein Enzym vorliegt, das Uracil aus der DNA abspaltet, was auf die Stoffwechselderivate von 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin nicht zutrifft. Das von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin nach der Desaminierung in dem Tumor abgeleitete 5-Trifluorthymidintriphosphat ist ein Endprodukt-Inhibitor für Schlüsselenzyme, die an der DNA-Synthese teilnehmen. Diese Enzyme, nämlich Ribonucleosid-diphosphat-reductase, dCMP-Desaminase und Thymidin-kinase werden normalerweise durch Thymidin-triphosphat inhibiert. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die 5-substituierten analogen Verbindungen diese Enzyme noch stärker inhibieren als Thymidin-triphosphat.
Die Inhibierung des Schlüsselenzyms Thymidylat-synthetase durch 5-Flurodesoxyuridylsäure, die von 5-Fluoruracil abgeleitet ist, benötigt einen Kofaktor, dessen Bildung durch Methotrexat inhibiert wird. Hierdurch wird die Anwendung von Methotrexat und 5-Fluoruracil, die häufig in Kombination für therapeutische Zwecke verwendet werden, erheblich eingeschränkt. Eine der Methoden zur Überwindung dieses Nachteils der 5-Fluoruracil-Chemotherapie besteht darin, sehr hohe Konzentrationen von Methotrexat zu verwenden, um den Komplex zu ersetzen, dessen Bildung Methotrexat inhibiert. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin sind diese Maßnahmen bei der gleichzeitigen Verabreichung von Methotrexat nicht erforderlich, da der Komplex bei der Inhibierung der Thymidylatsynthetase durch das von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin abgeleitete 5-Trifluordesoxythymidin-5'-phosphat keine Rolle zu spielen scheint.
Durch die einfache 4-Amino-Substitution unterscheidet sich 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin sehr stark von Trifluorthymidin in seiner Stoffwechselstabilität, seiner Selektivität und seiner Eignung, durch nichtspezifische Bindung an Serumproteine titriert (und damit unwirksam gemacht) zu werden.
Wenn man 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin zusammen mit 2'-Desoxytetrahydrouridin verabreicht, kann die Verbindung als solche in die DNA eingebaut werden. Der Einbau einer analogen Verbindung zu sowohl Thymidin als auch Desoxycytidin ist in der Tat für die Krebstherapie neu und ergibt, wie oben angegeben wurde, eine starke Wirkung als Mittel, das dazu geeignet ist, die Tumoren selektiv gegen andere Mittel empfindlich zu machen, wie gegen Strahlung.
In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin, das entweder als solches oder zusammen mit einem Cytidin-desaminase-Inhibitor eingesetzt wird, mit Alkylierungsmitteln (alkalating agents) wie Cytoxan, und anderen cytotoxischen Mitteln, wie Adriamycin und Methoxtrat oder mit Mitoseinhibitoren, wie Vincristin, einzusetzen. Die Verwendung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin bei der Therapie von primären Tumoren und als Hilfs-Chemotherapeutikum ist dann angezeigt, wenn der Tumor auf Cytosin-arabinosid (ara-C) nicht anspricht, oder wenn die Nadel-Biopsie anzeigt, daß der Tumor einen hohen Gehalt an Cytidin-desaminase mit einem Ho-Wert von mindestens 1500, und insbesondere von oberhalb 5000 besitzt. Die erfindungsgemäß verwen- dete Substanz 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin sollte auch gegen Tumoren wirksam sein, die auf F-Pyrimidine ansprechen, unabhängig von ihrem Cytidin-desaminase-Gehalt, da die erfindungsgemäß verwendete Verbindung eine Depotform von Trifluorthymidin darstellt.
Die derzeit erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß man 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin auch als chemotherapeutisches Hilfsmittel bei der Behandlung von metastatischen oder wandernden Zellen einsetzen kann. Soweit bekannt, sind metastatische Zellen nicht isoliert und auf ihre Cytidin-desaminase-Gehalte analysiert worden; es ist jedoch wahrscheinlich, daß die Cytidin-desaminase-Spiegel in metastatischen Zellen relativ hoch sind, so daß die verlängerte Freisetzung von Trifluorthymidin durch die erfindungsgemäße Verwendung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin -desoxycytidin ebenfalls wirksam wäre.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1 Adenocarcinoma 755 Man implantiert zwei bis drei 1 mm große Fragmente beidseitig subcutan in den hinteren Achselbereichen von männlichen Mäusen des Stammes BDF-1. Man verwendet jeweils 6 Tiere pro Gruppe, und zwar eine behandelte Gruppe und eine unbehandelte Kontrollgruppe. Zum Beginn des Experiments besitzen die Tiere ein Gewicht von etwa 22 g.
1, 3, 5, 7 und 9 Tage nach der Tumorimplantation verabreicht man der-behandelten Gruppe 5-Trifluormethyl-21-desoxycytidin. Dazu verabreicht man jedem der Tiere der behandelten Gruppe auf intraperitonealem Wege 250 mg/kg Tetrahydrouridin und dann 30 Minuten später ebenfalls auf intraperitonealem Wege 250 mg/kg 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin. Die Wirkstoffkonzentrationen werden an den Behandlungstagen 7 und 9 angepaßt, um den Gewichtsverlust zu berücksichtigen. Die Tumoren werden mit einem Zirkel ausgemessen und es werden die Volumina berechnet. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengestellt.
Tabelle I Tumorvolumen Gewichtsverlust Behandelte Gruppe < 0,01 Tag 7 Behandelte Gruppe -4,18 g Tag 10 Kontrollgruppe Kontrollgruppe -1,24 g Behandelte Gruppe = 0,015 Tag 9 Behandelte Gruppe -5,1 g Tag 12 Kontrollgruppe Kontrollgruppe +2,0 g Behandelte Gruppe = 0,088 Tag12 Behandelte Gruppe -5,2 g Tag 16 Kontrollgruppe Kontrollgruppe +3,4 g Behandelte Gruppe =0,28 Kontrollgruppe Am Tag 15 zeigt die behandelte Gruppe der Tiere keine Zeichen einer starken toxischen Wirkung und es werden nach 25 Tagen keine durch toxische Effekte verursachten Tode festgestellt.
Beispiel 2 Adenocarcinoma 755 Man wiederholt die Maßnahmen des Beispiels 1 mit dem Unterschied, daß man 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin und Tetrahydrouridin 3, 5, 7, 9 und 11 Tage nach der Tumorimplantation verabreicht. Die bei diesem Experiment verwendeten Tiere besaßen beim Beginn des Experiments ein Gewicht von etwa 24 g. Man verwendet pro Gruppe 5 Tiere und paßt die Wirkstoffkonzentration an den Behandlungstagen 7, 9 und 11 an den Gewichtsverlust an.
Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengestellt.
Tabelle II Tumorvolumen Gewichtsverlust Tag 11 Behandelte Gruppe = 0,19 Tag 7 Behandelte Gruppe -4,18 Kontrollgruppe Kontrollgruppe +1,24 Behandelte Gruppe = 0,17 Tag 9 Behandelte Gruppe -5,2 Tag 13 Kontrollgruppe Kontrollgruppe +1,69 Tag 15 Behandelte Gruppe = 0,23 Tag 11- Behandelte Gruppe -5,36 IControllgruppe Kontrollgruppe +2,18 Nach 25 Tagen beobachtet man keine toxischen Tode und nach 14 Tagen zeigen die mit 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin behandelten Tiere eine Verminderung der Toxizitätsanzeichen.
Beispiel 3 Sarcoma 180 Ascites Bei diesem Experiment verwendet man nur eine einzige Injektion von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin (siehe J. Bertino et al "Schedule-dependent antitumor effects of Methotrexate and 5-Flurour-acil", Cancer Res.
37 (1977) 327 - 328). Man injiziert 105 Sellen Sarcoma 180 Acites intraperitoneal an weibliche Mäuse des Stammes Swiss und bewirkt dann eine einzige Behandlung mit der angegebenen Verbindung 3 Tage nach der Tumorinjektion. Man verabreicht Methotrexat 2 Stunden vor der Verabreichung von 5-Fluoruracil bzw. 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin und behandelt 1/2 Stunde vor der Verabreichung von 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin mit Tetrahydrouridin (H4U). Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengestellt.
Tabelle III Mittlere Gruppe Behandlung Dosis Anzahl Tage nach der Tumorininjektion überle-(mg/kg) der bens-Mäuse dauer 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 1 keine 8 8 8 8 8 8 6 4 2 2 2 1 1 1 0 19,4 2 Methotrexat 42 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 3 3 3 2 2 1 0 24,6 3 5-Fluoruracil 60 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 3 2 4 Methotrexat 42 (-2 h) + 5 - Fluoruracil 60 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 0 27,6 5 5-Trifluormethyl-2'-des- 136 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 2 oxycytidin + Tetrahydrouridin 68 (-0,5 h) 6 Methotrexat 42 (-2 h) 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 2 + 5-Trifluormethyl-2'-des- 136 oxycytidin 68 (-0,5 h) + Tetrahydrouridin 7 Methotrexat 42 (-2 h) 5 5 3 3 3 3 2 2 1 1 1 1 1 1 0 16,4 + 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin 136 Tage nach der Tumorinjektion 29 30 31 32 33 3 5-Fluoruracil 2 2 2 2 2 5 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin 2 2 1 1 1 + Tetrahydrouridin 6 5-Trifluormethyl-2'-desoxyxytidin 2 2 2 2 2 + Tetrahydrouridin + Methotreaxat ZUSAMMENFASSUNG Es wird eine Methode zur Bekämpfung von Tumoren mit hohem Gehalt an Cytidin-desaminase beschrieben, durch Verwendung einer wirksamen Menge 57Trifluormethyl-2'-desoxycytidin. Es wird angenommen, daß der hohe Gehalt von Cytidin-desaminase in dem Tumor zu einer Desaminierung der verwendeten Verbindung unter Bildung von Trifluorthymidin führt, einer Verbindung, deren Wirksamkeit gegen Tumoren bekannt ist.
Bei Untersuchungen an Mäusen hat sich gezeigt, daß 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin -desoxycytidin gegen Tumoren mit einem hohen Gehalt an Cytidin-desaminase, wie Ardenocarcinoma-755, wirksam ist. Denzufolge kann diese Verbindung auch dazu verwendet werden, Tumoren, wie akute myelocytische Leukämie, akute lymphocytische Leukämie, chronische lymphocytische Leukämie und chronische myelocytische Leukämie, zu bekämpfen.

Claims

Verwendung von 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin bei der Bekämpfung von Tumoren Priorität: 31. Dezember 1979, USA, Nr. 108 806 PATENTANSPRÜCHE 1. Verwendung von 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin bei der Bekämpfung von Tumoren mit einem hohen Gehalt an Cytidin- desaminase.
2. Verwendung nach Anspruch 1 bei der Bekämpfung von gegen Trifluorthymidin empfindlichen Tumoren.
3. Verwendung nach Anspruch 2 bei der Bekämpfung von gegen Cytosin-arabinosid (ara-C) resistenten Tumoren.
4. Verwendung nach Anspruch 2 bei der Bekämpfung von gegen fluorierte Pyrimidinverbindungen empfindlichen Tumoren.
5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man 5-Trifluormethyl-2' -desoxycytidin zusammen mit einem Cytidin-desaminase-Inhibitor verwendet.
6. Verwendung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß man als Cytidin-desaminase-Inhibitor Tetrahydrouridin oder 2'-Desoxytetrahydrouridin verwendet.
7. Verwendung nach den Ansprüchen 5 oder 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man ein Gewichtsverhältnis von Cytidin-desaminase-Inhibitor zu 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin von etwa 5 : 1 bis etwa 0,25 : 1 anwendet.
8. Verwendung nach den vorhergehenden Ansprüchen, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man 5-Trifluormethyl-2'-desoxycytidin in einer Menge von täglich etwa 50 bis etwa 500 mg pro kg Körpergewicht verwendet.
9. Verwendung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß man eine tägliche Dosis von etwa 250 mg pro kg Körpergewicht verwendet.
10. Verwendung nach den vorhergehenden Ansprüchen bei der Bekämpfung von Tumoren mit einem Ho-Wert von mindestens 1500.
11. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei der Bekämpfung von Tumoren mit einem Ho-Wert von mehr als 5000.