DE3587132T2 - Verwendung von phlorizin oder dessen derivaten in kombination mit einem chemotherapeutikum fuer die behandlung von krebs. - Google Patents

Description

• Diese Anmeldung betrifft die Behandlung von Krebs und stellt insbesondere ein Verfahren zur Inhibierung des Wachstums von (Krebs-) Tumorzellen durch Blockierung des Glucosetransports durch die Zellmembran zur Verfügung.
• Viele Krebszellen sind durch ihre übermäßige Glykolyse von Glucose gekennzeichnet, wodurch Glucose in Milchsäuren überführt wird (Fermentation), während normale Zellen Glucose zu Kohlendioxid und Wasser abbauen (Atmung) wie von Warburg in "The Metabolism of Tumors" veröffentlicht von Richard R. Smith Inc., New York, 1931 beschrieben ist. Der geschwindigkeitsbestimmende Faktor in dieser übermäßigen Tumorglykolyse hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der Glucose durch die Zellmembran transportiert werden kann. Dies veranlaßte manche Forscher zu glauben, daß die erhöhte Geschwindigkeit des Glucosetransports durch die Zellmembran der primäre biochemische Defekt ist. Der intrazelluläre Transfer von Glucose steht in direktem Bezug zum Wachstumspotential der Krebszelle. (J. Nat. Cancer Inst. 62: 3, January 1979). Blockierung des Glucosetransports durch die Krebszellmembran entzieht der Krebszelle ihren Energiebedarf. Es wurde von Kim et al., Science, Band 200, Seiten 206 und 207 gezeigt, daß die zur Glucose analoge 5-Thio-D-Glucose, die die anaerobe Glykolyse blockiert, Tumorzellen für Wärme sensibilisiert, was die Stoffwechselrate und den Sauerstoffbedarf von Krebszellen sowie von normalen Zellen erhöht, so daß ihr Energiebedarf ihre Energiezufuhr übersteigt, was die Zerstörung der Krebszelle bewirkt.
• Phlorizin ist eine Glucose, 1-[2-(BD-glucopyranosyloxy)-4,6- dihydroxyphenyl]-3-(4-hydroxyphenyl)-1-propanon, die seit Jahren bekannt und sowohl in Menschen wie in Tieren untersucht worden ist, Benedict et al., proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, Band 11, Seiten 134- 136 (1913-14). US-Patent Nr. 3,523,937, erteilt am 11. August 1970 beschreibt Phlorizin-Analoge und ihre Nützlichkeit bei der Eliminierung von Glucose aus Tieren. Es ist bekannt, daß Phlorizin den Eintritt von Glucose in Zellen blockiert und es wurde nun gefunden, daß es fähig ist, auch den Eintritt von Glucose in Krebszellen zu blockieren.
• Im Gegensatz zu normalen Zellen benötigen Krebszellen sowohl Glucose als auch Sauerstoff, um ihren Energiebedarf zu decken. Die Blockierung des Glucoseeintritts behindert lebenswichtige Prozesse der Krebszelle und wird bei erhöhten Temperaturen für die Krebszellen tödlich. Im Gegensatz dazu wird Wärme und die Verringerung ihrer Glucosezufuhr von normalen Geweben gut toleriert. Körpergewebe können Energiebedarf durch den Stoffwechsel von Fettsäuren in Gegenwart von Sauerstoff als einzige Energiequelle decken. Der Sauerstoffdruck in Krebswucherungen ist äußerst gering und für den Stoffwechsel von Fett in Krebszellen nicht geeignet. Daher bezieht der Tumor den größten Teil seiner Energie aus dem anaeroben Abbau von Glucose zu Milchsäure.
• Chemical Abstracts 73 129240q, 1970 beschreibt die Wirkung von Glucose und ATP auf die Atmung von aszitischen Krebszellen in Gegenwart von Phlorizin und Ouabain.
• Chemical Abstracts 67 115099g, 1967 beschrieb Hinweise auf einen durch Carrier vermittelten Transport von Monosaccharid in Tumorzellen der Ehrlich-Aszites und folgert, daß Phlorizin den Zuckertransport inhibierte.
• EMBASE 74-79, 77012446 beschreibt die Kinetik des Transports von 2-Deoxy-D-Glucose in kultivierte Mäuse-Neuroblastomzellen. Inhibitoren wie Phloretin und Phlorizin wurden verwendet, um zu zeigen, daß der Transportprozeß, bei dem die Aufnahme von Glucose durch diese Zellen beteiligt ist, passiv war.
• EMBASE 80-81, 81246326 beschreibt das Hexosetransportsystem in der menschlichen K-562 von Chronisch-myeloischer IJeukämie abgeleiteten Zelle. Es zeigte sich, daß D-Glucose, Phloretin und Phlorizin den Transport von 3-O-Methylglucose konkurrierend inhibierten.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Produkt zur Verfügung gestellt, das eine Verbindung oder Verbindungen zum Inhibieren des Glucosetransports in bösartige neoplastische Zellen enthält, einen pharmazeutisch geeigneten Carrier dafür und ein Chemotherapeutikum als kombiniertes Präparat zur simultanen, separaten oder sequentiellen Verwendung in der Krebstherapie.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung von Krebs zur Verfügung gestellt, umfassend:
• a) eine Verbindung oder Verbindungen zum Inhibieren des Glucosetransports in bösartige neoplastische Zellen,
• b) einen pharmazeutisch akzeptablen Carrier und
• c) ein Chemotherapeutikum.
• Die Erfindung richtet sich auch auf die Einbeziehung von Lonidainin, von dem gefunden wurde, daß es mit Phlorizin und Wärme auf Krebszellen eine synergistische Wirkung zeigt.
• Lonidamin und seine Wirkungen als selektiver Inhibitor der aeroben Glykolyse in Mäusetumorzellen ist in J. Nat. Can. Inst. 66, Seite 497 (1981) beschrieben. Die Verabreichung von Phlorizin und Lonidamin muß nicht gleichzeitig geschehen, obwohl es zur Erleichterung der Verabreichung bevorzugt ist.
• Diese Verbindungen sind zur Unterdrückung des Wachstums von Krebs sogar ohne Hyperthermie wirksam. Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung umfaßt Phlorizin, sein Glucuronid oder 4-deoxyphloretin-2-D-glucose und ein chemotherapeutisches Mittel wie Lonidamin zusammen mit einem pharmazeutisch akzeptablen Carrier. Diese Zusammensetzungen können fest oder flüssig sein und können in derzeit in der Medizin verwendeten Formen angewendet werden wie Tabletten, Kapseln, Sirupe und injizierbare Präparate. Wegen ihrer geringen Absorption wird sie bevorzugt in Propylenglykol gelöst parenteral verabreicht. Oral akzeptable Carrier sind die derzeit in der Medizin verwendeten wie Calciumcarbonat, Stärke, Lactose, Talkum, Magnesiumstearat, Gummi arabicum, wässriger Alkohol, Glykol oder Öllösungen oder -suspensionen.
• Die täglich zu verabreichende Dosis hängt ab vom Körpergewicht, der Ernährung und der Kohlenhydrattoleranz des Behandlungsbedürftigen. Es wurde im allgemeinen als geeignet gefunden, 200 mg bis 1000 mg pro kg Körpergewicht pro Tag an Phlorizin oder einem der beiden oben genannten Derivate zu verabreichen.
• Überschüssiges Phlorizin wird im Urin ausgeschieden. Die notwendige Dosierung an Phlorizin, um Krebs wirksam zu beeinflussen ist folglich leicht zu bestimmen, da der Patient als sein eigenes Bioassay wirkt. Mit anderen Worten, eine Phlorizinkonzentration, die Tumorzellen für Glucose undurchlässig macht, macht alle anderen Zellen im Körper für Glucosezellen undurchlässig.
• Wie gut Glucose daran gehindert wird, in die Krebszelle einzudringen, kann durch Messen der Konzentration an Glucose im Urin bestimmt werden. Urin wird durch glomeruläre Filtration gebildet. Das glomeruläre Filtrat enthält alle Bestandteile des Blutes mit Ausnahme von Protein. Wenn das glomeruläre Filtrat die Nierenkanälchen passiert, reabsorbiert der proximale Tubulus Glucose. Daher enthält normaler Urin keine Glucose, außer bei einer Störung der Reabsorption, so wie sie bei Diabetes mellitus auftritt. Wenn die Dosierung von Phlorizin angemessen ist, um den Eintritt von Glucose in Zellen zu verhindern, können die proximalen Tubuluszellen Glucose nicht mehr absorbieren. Glucose tritt dann im Urin in fast derselben Konzentration auf, in der sie im Serum enthalten ist. So kann die Wirkung von Phlorizin auf den Glucosestoffwechsel durch die Glucosekonzentration im Urin verfolgt und die richtige Dosierung bestimmt werden. Eine zufriedenstellende Konzentration im Blutstrom ist erreicht, wenn alle Glucoseclearancen im Urin die Xylose- oder Creatininclearance erreichen. Beim Menschen kann die Creatininclearance verwendet werden. Die klinische Erfahrung hat gezeigt, daß intravenös ungefähr 100 mg pro Kilo Körpergewicht erforderlich sind, um den Patienten vollständig mit Phlorizin zu versehen, wie durch das Unvermögen der Tubuluszellen zur Absorption von Glucose aufgezeigt wird. Die Wirkungen von Phlorizin dauern ungefähr eine bis anderthalb Stunden, wenn es intravenös verabreicht wird. Eine bessere Art der Verabreichung ist, das Material in Dosen von ungefähr 500 mg pro Kilo intramuskulär zu injizieren. Obwohl das Phlorizin oral gegeben werden kann, sind ungefähr 400 mg pro Kilo erforderlich, um den Patienten vollständig mit Phlorizin zu versehen und von der Dosis erscheint viel im Stuhl. Daß die Glucosereabsorption in der Niere vollständig blockiert ist, kann durch Vergleichen der Clearance von Glucose mit der Clearance von Xylose nach der Verabreichung von Xylose bestimmt werden. Die Xyloseclearance wird durch Aufnehmen der Konzentration von Xylose im Blut und Messen der Gesamtmenge an (in einem bestimmten Zeitraum) ausgeschiedener Xylose geteilt durch die Plasmakonzentration und die Zahl der Minuten zur Sammlung bestimmt. Dies bestimmt wie viele ml Blut in jeder Minute vollständig von Xylose gecleart wurden.
• Xylose ist ein nicht metabolisierter Zucker, der von den Tubuli nicht reabsorbiert wird. Die Glucoseclearance und die Xyloseclearance werden identisch, wenn vollständige Versorgung mit Phlorizin erreicht ist. Anstelle von Xylose können andere Substanzen verwendet werden, wie Insulin oder Sorbit. Die Clearance dieser Substanzen, die filtriert, aber nicht abgesondert oder reabsorbiert werden, beträgt ungefähr 125 ml pro Minute. Dieser Wert wird die Filtrationsrate genannt, weil sie ein Maß für die Glomerulus-Filtration in einer Minute ist. Die Glucoseclearance erreicht 125 ml pro Minute, wenn der Patient vollständig mit Phlorizin versehen ist. Dies wird leicht bestimmt durch Messen der ausgeschiedenen Menge an Glucose geteilt durch die Serumglucosekonzentration und die Zahl der Minuten über die der Urin gesammelt wurde. Die Urin- und Serumglucosekonzentration kommen sich nahe, aber die Konzentration im Urin ist immer höher, es sei denn die Wasserreabsorption aus den Tubuli ist minimal, was bei hohen Glucosekonzentrationen vorkommen kann. Wenn die Glucosekonzentration mit einer Substanz identisch ist, die vom Glomerulus filtriert, aber von den Tubuli nicht abgesondert oder reabsorbiert wird (wie Insulin oder Xylose), ist der Patient vollständig mit Phlorizin versehen.
• In der Praxis ist die Verabreichung von 500 mg Phlorizin in Propylenglykol oder Carbowax pro Kilo Körpergewicht intramuskulär gegeben für die meisten Patienten eine üblicherweise mehr als ausreichende Dosis. Es besteht kein Anlaß zu Befürchtungen bei Gabe einer überschüssigen Menge an Phlorizin, da diese Substanz sich als relativ nicht-toxisch erwiesen hat und im Urin schnell ausgeschieden wird. Die Wirkung von Phlorizin hängt ab von einer Konzentration in der extrahierten Flüssigkeit, die alle Rezeptorstellen für Glucose vollständig blockiert.
• Bei Tieren oder Menschen, denen Phlorizin oral oder durch Injektion verabreicht wurde, tritt Ketose auf und der Atmungsquotient des gesamten Körpers verschiebt sich zu dem von Fett, wobei er den niedrigen Wert von 0,65 annimmt. Trotzdem ist Glucose weiterhin für den Stoffwechsel von Krebszellen erforderlich und so ist der Stoffwechsel von Tumorzellen selektiv erniedrigt. Auf dieser Stufe sind die Krebszellen für Behandlung mit Wärme oder anderen Anwendungen sensibilisiert.
• Behandlung mit Phlorizin kann auch wirksam mit einer Krebsbehandlung unter Verwendung von Lonidamin kombiniert werden. Das Lonidamin wird bevorzugt in einer Dosierung von 50 mg bis 500 mg pro Kilo Körpergewicht pro Tag verabreicht.
• Wenn oben oder in der folgenden Beschreibung auf Phlorizin Bezug genommen wird, sollte es so verstanden werden, daß Phlorizinglucuronid und 4-deoxyphloretin-2-D-glucosid in äquivalenten Mengen mit vergleichbaren Ergebnissen substituiert werden können.
• Ein Patient mit Lungenkrebs wird mit einer Radiofrequenzthermotherapie mit vorausgehender Behandlung mit Phlorizin gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt behandelt. Das Phlorizin wird in Ethylenglykol in einer Konzentration von 500 mg pro ml gelöst. Nachdem der Patient über Nacht gefastet hat, erhält er intramuskulär 300 mg Phlorizin pro Kilo Körpergewicht, was Glykosurie induziert. Der Harnzucker erreicht in ungefähr fünfzehn bis zwanzig Minuten ein Maximum, an welchem Punkt die Radiofrequenzthermotherapie begonnen wird. Die Radiofrequenzbehandlung wird fortgesetzt, um die Tumortemperatur auf ungefähr 44ºC zu erhöhen. Die Phlorizindosis wird in drei Stunden wiederholt und die Glykosurie besteht für insgesamt acht Stunden. Der Zustand der Glykosurie wird als Indikator genutzt, um zu zeigen, daß eine ausreichende Phlorizinkonzentration im Gewebe erreicht wurde, unter der Annahme, daß die Tumorzellen wie die Nierenzellen betroffen sind und auch unfähig sind, Glucose zu übertragen. Falls erforderlich, wird die Behandlung, wie oben, wiederholt.
• Phlorizin und die beiden Derivate können auch verwendet werden, um eine Reaktion auf Chemotherapie mit Medikamenten wie Adriamycin zu verstärken. Diese Medikamente werden nach Verabreichung von Phlorizin wie oben beschrieben in Verbindung mit der Anwendung einer Radiofrequenzthermotherapie verwendet.

Claims (6)

1. Produkt enthaltend eine Verbindung oder Verbindungen zum Inhibieren des Glucosetransports in bösartige neoplastische Zellen, einen pharmazeutisch geeigneten Carrier dafür und ein Chemotherapeutikum als kombiniertes Präparat zur simultanen, separaten oder sequentiellen Verwendung in der Krebstherapie.

2. Produkt nach Anspruch 1, in dem die Verbindung oder Verbindungen zum Inhibieren des Glucosetransports in bösartige neoplastische Zellen aus Phlorizin, Phlorizinglucuronid und 4-deoxyphloretin-2-D-glucosid gewählt ist/sind.

3. Produkt nach Anspruch 1 oder 2, worin das Chemotherapeutikum Lonidamin umfaßt.

4. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form von Dosierungseinheiten.

5. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das in einer zur Verabreichung durch intramuskuläre Injektion geeigneten Form vorliegt.

6. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das in einer zur Verabreichung durch intravenöse Injektion geeigneten Form vorliegt.