-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Zusammensetzung
zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung
von Prostatakrebs.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Krebs
ist eine aberrierende netzartige Akkumulation von atypischen Zellen,
die auf ein Übermass
an Proliferation, eine ungenügende
Apoptose oder eine Kombination dieser beiden Ursachen zurückzuführen sein
kann. Apoptose ist ein Vorgang von aktivem Zelltod, der durch auffällige morphologische
Veränderungen gekennzeichnet
ist, welche die Kondensation von nuklearem Chromatin, Zellschrumpfung,
nukleare Desintegration, Plasmamembran-Bläschenbildung
und die Bildung von membrangebundenen apoptotischen Körpern umfassen
(Wyllie et al., Int. Rev. Cytol. 68:251, 1980). Ein morphologisches
Kennzeichen der Apoptose ist der Abbau der nuklearen DNA der Zelle
in Fragmente mit einer Länge
von Oligonukleosomen als Ergebnis der Aktivierung von endogenen
Nukleasen (Wyllie A. H. Nature 284:555, 1981).
-
Prostatakrebs
ist eine Hauptursache von Krebstodesfällen in der männlichen
Bevölkerung.
Für Patienten
mit kapselbegrenztem Prostatakrebs sind totale Prostatektomie, Radiotherapie,
eine Kombination der beiden Methoden und Brachytherapie mit radiomarkierten
Samenimplantaten die gebräuchlichsten
Behandlungsmethoden. Eine totale Prostatektomie kann zu Impotenz
und Inkontinenz führen.
Radiotherapie ist mit dem erneuten Auftreten von prostataspezifischem
Antigen (PSA) verbunden. Brachytherapie kann nur bei sorgfältig ausgewählten Patienten
eingesetzt werden.
-
Für Patienten
mit extrakapsulären
Tumoren und Metastasen sind Androgenablation und Chemotherapie die
gebräuchlichsten
Behandlungsmethoden. Die Androgenablation zur Verwendung bei Patienten
mit androgenabhängigem
Prostatakrebs schließt
chirurgische Kastration (bilaterale Orchiektomie) und chemische Kastration
unter Verwendung von Antiandrogenen und Suppressoren der Bildung
von Gelbkörperreifungshormon
ein. Viele Patienten lehnen eine Orchiektomie ab. Wenn Antiandrogene
und Suppressoren der Bildung von Gelbkörperreifungshormon zusammen
verwendet werden, um eine völlige
Androgenblockierung zu bewirken, so führt dies zu Androgenentzugserscheinungen
und außerdem
sind diese sehr teuer. Darüber
hinaus ist die Antwort auf eine Androgenablationstherapie begrenzt
und dauert im Mittel 12–16
Monate an (Crawford et al. New Eng. J. Med. 321:419, 1989). Eine
Steigerung des programmierten Zelltods oder der Apoptose wurde als
ein wünschenswertes
therapeutisches Ergebnis der Behandlung von Prostatakrebs bestimmt
(Kyprianou et al., Cancer Surv. 11:265, 1991). Mutationen in p53,
einem Protein, das bei der Kontrolle und Induktion von Apoptose
eine Rolle spielt, sind mit einer schlechten klinischen Prognose
und einer verringerten Wirksamkeit eines weiten Spektrums von therapeutischen
Mitteln, die bei der Behandlung von Krebs eingesetzt werden, verbunden
(Chang et al., J. Clin. Oncol. 13:1009, 1995). Es ist bekannt, dass
eine p53-Genmutation, welche zur Akkumulierung von nicht funktionalem
p53 führt,
mit einer mangelnden Ansprechempfindlichkeit auf die Androgenablationstherapie
bei der Behandlung von Prostatakrebs in Zusammenhang steht (Navone
et al., J. Natl. Cancer Inst. 85:1657, 1993).
-
Es
ist anerkannt, dass therapeutische Mittel, die in vitro wirksam
die Proliferation von Krebszellen hemmen und Apoptose in Krebszellen
induzieren, einen therapeutischen Nutzen für die in vivo-Behandlung von Krebs
besitzen (Furukawa et al., J. Surg. Oncol. 48:188, 1991). Z.B. hat
sich herausgestellt, dass die antiproliferative in vitro-Aktivität von chemotherapeutischen
Mitteln gegenüber
Prostata-Adenokarzinom Krebszellen positiv mit deren Antikrebswirkung
in vivo korreliert (Pienta et al., Prostate 26:270, 1995). Die Wirkung
vieler dieser therapeutischen Mittel wird jedoch vom p53-Mutationsstatus beeinflusst
und solche Mittel, deren Wirkungsmechanismus unabhängig von
p53 zu sein scheint, sind nicht selektiv und hoch toxisch. Das vorrangige Ziel
von Chemotherapie zur Verwendung bei Patienten mit androgenunabhängigem (hormonbeständigem) Prostatakrebs
ist die Linderung. Die toxischen Nebenwirkungen der Chemotherapie
sind jedoch hinderlich, begrenzen häufig die Dosis und beeinträchtigen
die Lebensqualität
des Patienten.
-
Kastration
oder Androgenablationstherapie (entweder allein oder in Kombination)
induzieren Apoptose in Prostatatumoren. Das Ausmaß der Apoptose,
die in Prostatatumoren nach Androgenablation auftritt, wurde mit
dem p53-Status in Zusammenhang gebracht (Westin et al., Am. J. Pathol.
146:1368, 1995). Nahezu alle Patienten mit metastatischem Prostatakrebs
sind einer Androgenablationstherapie jedoch zunächst nicht zugänglich.
Die Induktion der Apoptose in Prostata-Adenokarzinomen nach Androgenablation
ist mit der Infiltration von Immuneffektorzellen wie beispielsweise
zytotoxischen T-Zellen und aktivierten Makrophagen verbunden (Landstrom
und Funa, Int. J. Cancer 71:451, 1997). Die Aktivierung von immanenten
und erworbenen Immunsystemen zusätzlich
zur Hemmung der Proliferation von Prostatakrebszellen wäre für die Behandlung
von Prostatakrebs vorteilhaft.
-
WO
99/07383 beschreibt die Wirkung einer Zusammensetzung, die M-DNA
oder konservierte und auf M. phlei-Zellwand (MCC) komplexierte M-DNA
umfasst, auf verschiedene Typen von Krebszelllinien. Die Behandlung
von Prostatakrebs ist nicht offenbart.
-
M.
C. Filiou et al., J. Pharm. Pharmacol. 1998, 50 (Supplement):39
beschreibt ebenfalls die Fähigkeit von
Komplexen aus myobakterieller Zellwand und DNA, in verschiedenen
Krebszellen Apoptose zu induzieren.
-
Daher
besteht ein Bedarf an einem neuen therapeutischen Mittel zur Behandlung
von Prostatakrebs, das einfach und relativ kostengünstig hergestellt
werden kann und das über
die Zeit therapeutisch stabil bleibt, das in Gegenwart von mutiertem
p53 wirksam ist, das geeignet ist, das immanente und oder das erworbene Immunsystem
zu stimulieren und das bei Dosierungsweisen wirksam ist, die selbst
bei wiederholter Verabreichung mit minimaler Toxizität verbunden
sind.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung befriedigt den obigen Bedarf, eine Zusammensetzung
zur Behandlung von Prostatakrebs in einem Tier, einschließlich einem
Menschen bereitzustellen, wobei eine Zusammensetzung, die Myobakterium
phlei (M. phlei) DNA (M-DNA) und M-DNA umfasst, wobei die M-DNA
konserviert und mit der M. phlei-Zellwand (MCC) komplexiert ist,
dem Tier, das eine solche Behandlung benötigt, in einer Menge verabreicht
wird, die wirksam ist, um auf Krebszellen in der Prostata des Tiers
eine antineoplastische Wirkung auszuüben.
-
M-DNA
und MCC sind einfach und relativ kostengünstig herzustellen, ihre Wirkungen
sind über
Präparationen
reproduzierbar, sie bleiben über
die Zeit therapeutisch stabil und sie sind bei Dosierungsweisen wirksam,
die selbst bei wiederholter Verabreichung mit minimaler Toxizität verbunden
sind.
-
Um
MCC herzustellen, werden M. phlei in flüssigem Medium kultiviert und
geerntet. Die M. phlei werden zerstört und die festen Komponenten
der zerstörten
M. phlei werden durch zentrifugale Sedimention gesammelt. Die festen
Komponenten werden deproteinisiert, delipidiert und gewaschen. M-DNA wird
aus MCC gereinigt oder direkt aus M. phlei gereinigt. Es werden
DNase-freie Reagenzien
verwendet, um den DNA-Abbau während
der Herstellung von MCC und M-DNA zu minimieren (um DNA zu konservieren).
-
Eine
Zusammensetzung, welche M-DNA oder MCC und einen pharmazeutisch
annehmbaren Träger umfasst,
wird einem Tier, einschließlich
einem Menschen, mit Prostatakrebs in einer Menge verabreicht, die wirksam
ist, um Prostatakrebszellen in dem Tier, einschließlich dem
Menschen mit Prostatakrebs vorzubeugen, zu behandeln oder zu eliminieren.
Ggf. können
mit der M-DNA und der MCC zusätrliche
therapeutische Mittel verabreicht werden einschließlich, jedoch
nicht begrenzt auf Antiandrogene, chemotherapeutische Mittel, immunomodulatorische
Mittel und Steroide. Die unerwartete und überraschende Fähigkeit
von M-DNA und von MCC, Prostatakrebszellen zu verhindern, zu behandeln
oder zu eliminieren, spricht einen lang empfundenen unerfüllten Bedarf
in der medizinischen Technik an und stellt einen wichtigen Nutzen
für Tiere,
einschließlich
Menschen bereit.
-
Entsprechend
ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist um Prostatakrebs vorzubeugen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um hormonsensitivem Prostatakrebs
vorzubeugen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um hormoninsensitivem Prostatakrebs
vorzubeugen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um Prostatakrebs zu behandeln.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um hormsensitiven Prostatakrebs
zu behandeln.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um hormoninsensitiven Prostatakrebs
zu behandeln.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um Prostatakrebs zu beseitigen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um hormonsensitiven Prostatakrebs
zu beseitigen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um hormoninsensitiven Prostatakrebs
zu beseitigen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die eine antineoplastische Wirkung auf Prostatakrebszellen
besitzt.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die eine antineoplastische Wirkung auf hormonsensitive
Prostatakrebszellen besitzt.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die eine antineoplastische Wirkung auf hormoninsensitive
Prostatakrebszellen besitzt.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um die Proliferation von Prostatakrebszellen
zu hemmen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um die Proliferation von Prostatakrebszellen
zu hemmen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um die Proliferation von hormonsensitiven
Prostatakrebszellen zu hemmen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um die Proliferation von hormoninsensitiven
Prostatakrebszellen zu hemmen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um in Prostatakrebszellen Apoptose
zu induzieren.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um in hormonsensitiven Prostatakrebszellen
Apoptose zu induzieren.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um in hormoninsensitiven Prostatakrebszellen
Apoptose zu induzieren.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitzustellen, die wirksam ist, um die Wirkung anderer therapeutischer
Mittel bei der Behandlung von Prostatakrebs zu verstärken.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um die antineoplastische Wirkung
von Antiandrogen-Mitteln bei der Behandlung von Prostatakrebs zu
verstärken.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um die antineoplastische Wirkung
von chemotherapeutischen Mitteln bei der Behandlung von Prostatakrebs
zu verstärken.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die wirksam ist, um die antineoplastische Wirkung
von Bestrahlung bei der Behandlung von Prostatakrebs zu verstärken.
-
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammensetzung
bereitrustellen, die ihre Wirksamkeit über die Zeit beibehält.
-
Diese
und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden nach einem Überblick
der folgenden ausführlichen
Beschreibung der offenbarten Ausführungsform und der beigefügten Ansprüche offensichtlich
werden.
-
Kurze Beschreibung
der Figuren
-
1 Hemmung
der Proliferation von humanen Prostatakrebszellen durch MCC.
-
2 Hemmung
der Proliferation von LNCaP und PC3 humanen Prostatakrebszellen
durch M-DNA.
-
3 Hemmung
der Proliferation von PC3 humanen Prostatakrebszellen durch MCC
und durch mit DNase I-behandelte MCC.
-
4 Morphologische
Veränderungen
in PC3 humanen Prostatakrebszellen nach Behandlung mit MCC.
-
5 Induktion
der DNA-Fragmentierung in PC3 humanen Prostatakrebszellen durch
MCC.
-
6 Freisetzung
von NuMA aus (A) LNCaP und (B)
PC3 humanen Prostatakrebszellen durch MCC.
-
Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung stellt eine Zusammensetzung zur Behandlung
von Prostatakrebs in einem Tier, einschließlich einem Menschen, bereit,
wobei eine Zusammensetzung die Myobakterium phlei (M. phlei)-DNA
(M-DNA) und M-DNA
umfasst, wobei die M-DNA konserviert und auf der M. phlei-Zellwand
(MCC) komplexiert ist, dem Tier, das eine solche Behandlung benötigt, in
einer Menge verabreicht wird, die wirksam ist, um eine antineoplastische
Wirkung auf Krebszellen in der Prostata des Tiers aufzuweisen.
-
Wie
hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "konserviert" DNA, die nicht zu einzelnen Basen abgebaut
wurde.
-
Wie
hierin verwendet, bedeutet die Formulierung "komplexiert auf' die physikalische Verbindung von M-DNA
mit M. phlei-Zellwand.
-
Wie
hierin verwendet, bedeutet das Wort "Antwort" die Hemmung der Proliferation von Krebszellen, Induktion
von Apoptose in Krebszellen und Stimulation der Produktion bioaktiver
Moleküle
durch Immunsystemzellen.
-
Wie
hierin verwendet, bedeutet die Formulierung "bioaktive Moleküle" Cytokine und reaktive Sauerstoffspezies.
-
Wie
hierin verwendet, bedeutet die Formulierung "Immunsystemzellen" Makrophagen, Monozyten, Leukozyten,
T-Zellen, B-Zellen, NK-Zellen, dendritische Zellen, Langerhans-Zellen,
interstitielle Zellen und Stützzellen.
-
Verfahren
zur Steigerung der antineoplastischen Aktivität beinhalten, sind jedoch nicht
begrenzt auf chemisches Ergänzen
oder biotechnologisches Amplifizieren von M-DNA und MCC mit stimulatorischen
Sequenzen oder Konformationen von DNA, die von derselben oder unterschiedlichen
Bakterienspezies stammen; Ergänzen
von M-DNA und MCC mit natürlich
vorkommenden oder chemisch synthetisierten Nukleinsäuren und
Komplexieren von M-DNA und MCC an natürliche oder synthetische Träger.
-
Ggf.
können
therapeutische Mittel einschließlich,
jedoch nicht begrenzt auf Antiandrogen-Mittel, chemotherapeutische,
steroidale und immunologische Mittel in der M-DNA- und MCC-Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung enthalten sein. M-DNA oder MCC und ein
optionales therapeutisches Mittel können simultan oder aufeinanderfolgend,
nach gleichen oder unterschiedlichen Zeitplänen verabreicht werden.
-
Antiandrogen-Mittel
beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf Flutamid, Bicalutamid,
Nilutamid, Megestrolacetat, Adrenocorticotrope Hormonsekretionsinhibitoren,
Ketoconazol, Östrogene,
Antiöstrogene
und LHRH-Produktions-Suppressoren.
-
Chemotherapeutische
Mittel beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf Antimetaboliten,
DNA zerstörende,
Mikrotubulus destabilisierende, Mikrotubulus stabilisierende, Aktin
depolymerisierende, wachstumsinhibierende, Topoisomerase inhibierende,
HMG-CoA inhibierende, Purin inhibierende, Pyrimidin inhibierende, Metalloproteinase
inhibierende, CDK inhibierende, Caspase inhibierende, Proteasom
inhibierende, Angiogenese inhibierende, differenzierungsinduzierende
und immunotherapeutische Arzneistoffe. Diese Mittel beinhalten,
sind jedoch nicht begrenzt auf Anthracyclin-Antibiotika wie beispielsweise
Doxorubicin und Mitoxantron, Estramustin, Vinblastin, Paclitaxel,
Etoposid, Cyclophosphamid, Cisplatin, Carboplatin und deren Kombinationen
mit oder ohne Hinzufügen
von Steroidarzneistoffen.
-
Immunologische
Mittel beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf Cytokine, Chemokine,
Interferone, Interleukine, polyklonale Antikörper und monoklonale Antikörper.
-
Zusammensetzungen,
die M-DNA und MCC und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfassen,
werden hergestellt, indem die M-DNA und die MCC mit flüssigen Trägern, mit
festen Trägem
oder mit beidem einheitlich und dicht in Verbindung gebracht werden.
Flüssige
Träger
beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf wässrige Träger, nicht wässrige Träger oder
beides. Feste Träger
beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf biologische Träger, chemische
Träger
oder beides.
-
M-DNA
und MCC können
in wässriger
Suspension, Ölemulsion,
Wasser-in-Öl-Emulsion, Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsion,
stellenspezifischer Emulsion, Langzeit-beständiger Emulsion, klebriger
Emulsion, Mikroemulsion, Nanoemulsion, Liposomen, Mikropartikeln,
Mikrosphären,
Nanosphären,
Nanopartikeln, Minipumpen und mit verschiedenen natürlichen
oder synthetischen Polymeren, die eine andauernde Freisetzung ermöglichen
verabreicht werden.
-
Ferner
können
M-DNA und MCC mit irgendeinem, allen oder irgendeiner Kombination
von Hilfsstoffen verwendet werden, ungeachtet des Trägers, der
verwendet wird um die Zusammensetzung den respondierenden Zellen
bereitzustellen. Diese beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf Antioxidanzien,
Puffer, Bakteriostatika, Suspendierungsmittel, oberflächenaktive
Mittel und spannungsaktive Mittel.
-
In
einer Ausführungsform
wird MCC als eine wässrige
Suspension verabreicht, wobei der Größenbereich der MCC bevorzugt
etwa 0,025 bis 1000 μm,
weiter bevorzugt von etwa 0,050 bis 0,750 μm und am meisten bevorzugt von
etwa 0,100 bis 0,500 μm
beträgt.
Die MCC wird in einem pharmazeutisch annehmbaren Träger suspendiert
wie beispielsweise, jedoch nicht begrenzt auf DNase-freies Wasser,
Saline oder phosphatgepufferte Saline (PBS) und sie wird durch Standardverfahren
homogenisiert und submikronisiert wie beispielsweise, jedoch nicht
begrenzt auf Sonikation und Mikrofluidisierung. Beispielsweise wird
lyophilisierte MCC in sterilem Wasser suspendiert und bei 20% Ausgabeleistung
für 5 min
beschallt (Modell W-385 Sonikator, Heat Systems-Ultrasonics Inc.)
oder mikrofluidisiert bei 15000 bis 30000 psi für einen oder mehrere Durchläufe (Modell
M-110Y; Microfluidics, Newton, MA). Die Mischung wird entweder aseptisch
verarbeitet oder abschließend sterilisiert.
Ein optionales therapeutisches Mittel oder Stabilisierungsmittel
kann zu der MCC während
der Submikronisation oder Homogenisierung oder vor oder nach Sterilisation
hinzugefügt
werden.
-
In
einer Ausführungsform
wird M-DNA als eine wässrige
Suspension in dem Größenbereich
von bevorzugt etwa 2 bis > 12000
bp, weiter bevorzugt von etwa 2 bis 250 bp und am meisten bevorzugt
von etwa 2 bis 20 bp verabreicht. Die M-DNA wird in einem pharmazeutisch
annehmbaren Träger
suspendiert wie beispielsweise in DNase-freiem Wasser und sie wird
homogenisiert und fragmentiert durch Standardverfahren wie beispielsweise,
jedoch nicht begrenzt auf Sonikation und Mikrofluidisierung. Die
Mischung wird aseptisch verarbeitet oder abschließend sterilisiert.
Ein optionales therapeutisches Mittel oder Stabilisierungsmittel
kann zu der M-DNA während
der Sonikation oder Homogenisierung oder vor oder nach Sterilisation
hinzugefügt werden.
-
Zur
Verabreichung in einem nicht wässrigen
Träger
werden M-DNA oder MCC mit einem Mineralöl oder mit einem neutralen Öl wie beispielsweise,
jedoch nicht begrenzt auf ein Diglycerid, ein Triglycerid, ein Phospholipid,
ein Lipid, ein Öl
und Mischungen davon emulgiert, wobei das Öl eine entsprechende Mischung von
mehrfach ungesättigten
und gesättigten
Fettsäuren
enthält.
Beispiele beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf Sojabohnenöl, Canolaöl, Palmöl, Olivenöl und Miglyol,
wobei die Anzahl an Fettsäurekohlenstoffen zwischen
12 und 22 beträgt
und wobei die Fettsäuren
gesättigt
oder ungesättigt
sein können.
Ggf. kann ein geladenes Lipid oder Phospholipid in dem neutralen Öl suspendiert
sein. Z.B. wird DNase-freies Phosphatidylcholin zu DNase-freiem Triglycerid-Sojabohnenöl in einem
Verhältnis
von 1 g Phospholipid zu 20 ml Triglycerid hinzugefügt und es
wird durch vorsichtiges Erwärmen
auf 50 °C
bis 60 °C
gelöst.
Mehrere Gramm an MCC werden zu einem trockenen autoklavierten Behälter zugegeben
und die Phospholipid-Triglycerid-Lösung wird in einer Konzentration
von 20 ml pro 1 g MCC hinzugefügt.
Die Suspension wird für
60 min bei 20 °C
inkubiert und sie wird anschließend
mit DNase-freiem PBS im Verhältnis
von 20 ml MCC-Suspension pro Liter PBS gemischt. Die Mischung wird
emulgiert durch Sonikation bei 20% Ausgabeleistung für 5 min
(Modell W-385 Sonikator, Heat Systems-Ultrasonics Inc.). Ggf. wird
die emulgierte Mischung durch Mikrofluidisierung bei 15000 bis 30000
psi für
einen oder mehrere Durchläufe
homogenisiert (Modell M-110Y; Microfluidics). Die MCC-Emulsion wird
zur Lagerung bei 4 °C
in einen autoklavierten verschlossenen Behälter überführt. Ggf. kann ein therapeutisches
Mittel oder ein Stabilisierungsmittel zu der M-DNA- oder der MCC-Zusammensetzung
während
der Inkubation, Emulgation oder Homogenisierung hinzugefügt werden.
-
M-DNA
und MCC werden in einer Menge verabreicht, die wirksam ist, um eine
antineoplastische Wirkung auf Krebszellen in der Prostata eines
Tiers aufzuweisen. Die Dosierung von M-DNA und MCC, die verabreiht
wird, wird von dem Stadium des Prostatakrebses, der behandelt wird,
den Organen, welche er metastasiert haben kann, der bestimmten Formulierung
oder anderen klinischen Faktoren wie beispielsweise der Größe, dem
Gewicht und der Verfassung des Empfängers und der Verabreichungsweise
variieren.
-
Bevorzugt
liegt die verabreichte Menge an M-DNA und MCC bei von etwa 0,00001
bis 200 mg/kg pro Dosis, weiter bevorzugt von etwa 0,0001 bis 100
mg/kg pro Dosis und am meisten bevorzugt von etwa 0,001 bis 50 mg/kg
pro Dosis. Bevorzugt ist der M-DNA-Gehalt an MCC zwischen etwa 0,001
und 90 mg/100 mg trockene MCC, weiter bevorzugt zwischen etwa 0,01
und 40 mg/100 mg trockene MCC und am meisten bevorzugt zwischen
etwa 0,1 und 30 mg/100 mg trockene MCC. Unerwarteterweise haben
wir gefunden, dass mindestens etwa 3,6% des Trockengewichts von
MCC extrahierbare M-DNA ist.
-
Die
Verabreichungswege beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf oral,
topisch, subkutan, intraprostatisch, intramuskulär, intraperitoneal, intravenös, intraarteriell,
intradermal, intrathekal, intraläsional,
intratumoral, in die Blase, intravaginal, intraokular, intrarektal,
intrapulmonal, intraspinal, transdermal, subdermal, Einfuhr in Kavitäten des
Körpers,
nasale Inhalation, pulmonale Inhalation, Impression in Haut und
Elektrokorporation.
-
Abhängig von
der Verabreichungsweise beträgt
das Volumen pro Dosis bevorzugt etwa 0,001 bis 100 ml pro Dosis,
weiter bevorzugt etwa 0,01 bis 50 ml pro Dosis und am meisten bevorzugt
etwa 0,1 bis 30 ml pro Dosis. M-DNA und MCC können in einer Einzeldosisbehandlung
oder in Mehrfachdosisbehandlungen nach einem Plan und über einen
Zeitraum, der dem Stadium des behandelten Prostatakrebs, den Organen,
welche er metastasiert hat, dem Zustand des Empfängers und der Verabreichungsweise
entspricht, verabreicht werden.
-
Die
folgenden Beispiele werden dazu dienen, die vorliegende Erfindung
weiter zu veranschaulichen.
-
Beispiel 1
-
Herstellung
von MCC und M-DNA
-
MCC
wurde aus M. phlei hergestellt wie in der internationalen Patentanmeldung
Nr. PCT/CA98/00744 beschrieben, die hierin als Referenz inbegriffen
ist. Alle Reagenzien wurden so ausgewählt, um die DNA zu konservieren.
-
M-DNA
wurde aus M. phlei und aus MCC hergestellt wie in der internationalen
Patentanmeldung Nr. PCT/CA98/00744 beschrieben, die hierin als Referenz
inbegriffen ist. Alle Reagenzien wurden so ausgewählt, um
die DNA-Konservierung
zu steigern (sie zu konservieren).
-
Wenn
nicht anders angegeben, wurden M-DNA und MCC in DNase-freiem Wasser
oder in einem pharmazeutisch annehmbaren DNase-freien Puffer suspendiert
und beschallt. Die Partikelgröße der MCC
wurde während
der Beschallung durch Photonenkonelationsspektroskopie bestimmt
(Zetasizer 3000, Malvern Instruments, Malvern, Worcester, England).
Der Durchmesser der MCC verringerte sich schrittweise mit der Beschallung
(Tabelle 1). Das Molekulargewicht der M-DNA wurde während der
Beschallung bestimmt durch Elektrophorese in 2,0%-igem Agarosegel,
welches 0,5 μg/ml
Ethidiumbromid enthielt (3 h bei 100 V). Das Molekulargewicht der
M-DNA verringerte sich schrittweise bei der Beschallung (Tabelle
2).
-
Tabelle
1 MCC-Durchmesser
-
Tabelle
2 M-DNA-Molekulargewicht
-
M-DNA
und MCC enthielten keine Endotoxine, wie unter Verwendung eines
Limulus-Amebocyt-Lysat-QCL-1000-Kit (BioWhittaker, Walkersville,
MD) bestimmt wurde. Die Limulus-Amebocyt-Lysat-Empfindlichkeit dieses
Assays beträgt
5,5 pg Endotoxin/ml.
-
Beispiel 2
-
Herstellung von B-DNA
und BCC
-
B-DNA
und BCC werden aus M. smegmatis, M. fortuitous, Nocardia rubra,
Nocardia asteroides, Cornybacterium parvum, M. kansaii, M. tuberculosis
und M. bovis hergestellt, wie in Beispiel 1.
-
Beispiel 3
-
DNase I-Behandlung
-
Die
Behandlung von M-DNA und MCC mit DNase I wurde wie in der internationalen
Patentanmeldung Nr. PCT/CA98/00744 beschrieben durchgeführt. DNase
I verdaut sowohl einzelsträngige
als auch doppelsträngige
DNA und verursacht eine nahezu vollständige Degradation der DNA.
-
Beispiel 4
-
Zellen und
Reagenzien
-
Human-PC3
und DU-145 androgen-unabhängige
und LNCaP androgen-abhängige Prostatakrebszellen
wurden von dem ATCC bezogen (#CRL-1435, HTB-81 bzw. CRL-1740). Primäre humane
Prostataepithelzellen (PrEc) wurden von Clonetics bezogen (#CC-2555,
Walkersville, MD, USA). Alle Zelllinien wurden gemäß Herstelleranweisungen
kultiviert. PC3-, DU-145-, LNCaP- und PrEc-Zellen wurden mit 3×105 Zellen/ml Wachstumsmedium in 6-Well-Flachbodenmikroplatten
gesät und
für 24
h bei 37 °C
in 5%-igem CO2 wachsen gelassen. Nach 24
h wurde das Wachstumsmedium durch Wachstumsmedium, welches M-DNA
oder MCC enthielt, ersetzt.
-
Beispiel 5
-
Hemmung der
Prostatakrebszell-Proliferation durch MCC
-
Die
Zellproliferation wurde unter Verwendung von Dimethylthiazoldiphenyltetrazoliumbromid (MTT)-Reduktion
bestimmt (Mosman et al. J. of Immunol. Meth. 65:55, 1983).
-
PC3-,
DU-145- und LNCaP-Prostatakrebszellen und PrEc-Prostataepithelzellen
wurden mit 0, 0,01, 0,10, 1, 10 und 100 μg/ml MCC inkubiert. Nach 48
h wurden 100 μl
an MTT in 5 mg/ml phosphatgepufferter Saline zu jedem Well hinzugefügt und die
Inkubation wurde für
4 h fortgesetzt. Das Medium wurde anschließend aus jedem Well entfernt,
es wurde 1 ml angesäuerter
Isopropylalkohol hinzugefügt
und reduziertes MTT wurde durch Mischen solubilisiert. Die Absorption
des Reaktionsprodukts wurde bei 570 nm bestimmt. MCC mit 1, 10 und
100 μg/ml
hemmte die Proliferation von androgen-abhängigen LNCaP-Prostatakrebszellen
und von androgen- unabhängigen PC3-
und DU-145-Prostatakrebszellen, hemmte jedoch nicht die Proliferation von
normalen PrEc Prostatazellen (1).
-
Diese
Daten zeigen, dass MCC die Proliferation von sowohl androgen-abhängigen als
auch androgen-unabhängigen
Prostatakrebszellen in Abwesenheit von Immuneffektorzellen hemmt.
MCC hemmt nicht die Proliferation von normalen Prostatazellen.
-
Beispiel 6
-
Hemmung von
Prostatakrebszell-Proliferation durch M-DNA
-
PC3-
und LNCaP-Prostatakrebszellen wurden mit 10 und 100 μg/ml M-DNA
inkubiert. Die Zellproliferation wurde wie in Beispiel 5 bestimmt.
M-DNA mit 10 und 100 μg/ml
hemmte die Proliferation von PC3-Prostatakrebszellen (2).
Diese Daten zeigen, dass M-DNA die Proliferation von androgen-abhängigen und androgen-unabhängigen Prostatakrebszellen
in Abwesenheit von Immuneffektorzellen hemmt.
-
Beispiel 7
-
Hemmung von Prostatakrebszell-Proliferation
durch MCC und durch mit DNase I behandelte MCC
-
PC3-Prostatakrebszellen
wurden mit 1 Einheit/ml DNase I, mit 1 μg/ml MCC und mit 1 μg/ml mit
DNase I behandelter MCC inkubiert.
-
DNase
I hemmte die Proliferation von PC3-Krebszellen zu etwa 5%, MCC hemmte
die Proliferation von PC3-Krebszellen zu etwa 50% und mit DNase
I behandelte MCC hemmte die Proliferation von PC3-Krebszellen zu
etwa 30% (3).
-
Diese
Daten zeigen, dass MCC die Proliferation von androgen-abhängigen Prostatakrebszellen
in Abwesenheit von Immuneffektorzellen hemmt. Ferner zeigen diese
Daten, dass die Behandlung von MCC mit DNase I die antiproliferative
Wirkung von MCC verringert.
-
Beispiel 8
-
Induktion von Apoptose,
wie durch morphologische Veränderungen
angezeigt
-
Morphologische
Veränderungen,
die auf Zelltod durch Apoptose hinweisen, beinhalten die Kondensation
von nuklearem Chromatin, Zellschrumpfen, nukleare Desintegration,
Plasmamembran-Bläschenbildung und
die Bildung von membrangebundenen Körperchen (Wyllie et al. Int.
Rev. Cytol. 68:251, 1980).
-
PC3-Prostatakrebszellen
wurden mit 0 und mit 200 μg/ml
MCC für
48 h inkubiert. Aufnahmen wurden auf einem Lichtmikroskop mit einem
40 × 2,5
NA Apochromatobjektiv gesammelt. Zellen, die mit 0 μg/ml MCC inkubiert
wurden, zeigten eine normale Morphologie, während Zellen, die mit 200 μg/ml MCC
inkubiert wurden, deutliche morphologische Veränderungen aufwiesen, die Zelltod
durch Apoptose anzeigen (4).
-
Diese
Daten zeigen, dass MCC in androgen-unabhängigen Prostatakrebszellen
in Abwesenheit von Immuneffektorzellen Apoptose induziert.
-
Beispiel 9
-
Induktion von Apoptose,
wie durch DNA-Fragmentierung angezeigt
-
Die
Fragmentierung von zellulärer
DNA in nukleosomgroße
Fragmente durch die Aktivierung von endogenen Endonukleasen ist
charakteristisch für
Zellen, die Apoptose durchlaufen (Wyllie A. H. Nature 284:555, 1981;
Newell et al. Nature 357:286, 1990).
-
Während der
routinemäßigen Monoschichtkultur
von PC3-Zellen löste
sich eine beachtliche Anzahl von Zellen von der Kunststoffoberfläche der
Gewebekulturwells und gelangte in das Medium (Palayoor et al., Radiation
Res. 148:105, 1997). Nach 48 h der Behandlung mit MCC erhöhte sich
der Anteil der abgelösten Zellen.
Daher wurde die DNA-Fragmentierung sowohl in abgelösten als
auch in gebundenen PC3-Zellen analysiert (Smith et al. Nature 337:795,
1989).
-
Abgelöste Zellen
wurden gesammelt und bei 350 × G
für 5 min
zentrifugiert. Das Pellet der abgelösten Zellen und die verbleibenden
gebundenen Zellen wurden bei 55 °C
für 1 h
in 50 μl
Puffer lysiert, der 50 mm Tris-HCl (pH 8,0), 10 mm EDTA, 0,5% (w/v)
Natriumlaurylsarkosinat (SDS) und 0,5 mg/ml Proteinase K (Sigma-Aldrich
Canada, Oakville, Ontario) enthielt. Zu jeder Probe wurden 10 μl an 0,5
mg/ml RNase A (Sigma-Aldrich Canada) hinzugefügt und die Inkubation wurde
für 1 h
fortgesetzt. Die Proben wurden auf 65 °C erwärmt und 10 μl an 10 mm EDTA (pH 8,0), welche
1 % (w/v) Agarose mit niedriger Geliertemperatur, 0,25% (w/v) Bromphenolblau,
40% (w/v) Saccharose enthielt, wurden mit jeder Probe vermischt.
Die Proben wurden bei 100 V für
3 h elektrophoresiert in einem 2%-igen Agarosegel, welches Trisborat/EDTA-Puffer
(TBE) enthielt. Die DNA wurde unter UV-Transillumination unter Verwendung
von Ethidiumbromidanfärben
sichtbar gemacht.
-
Abgelöste und
gebundene PC3-Prostatakrebszellen wurden für 48 h mit 0 und 100 μg/ml MCC
inkubiert. Abgelöste
Zellen, die mit 100 μg/ml
MCC behandelt wurden, zeigten deutliche DNA-Fragmentierung (5,
Linien 3 und 4), während
abgelöste
Zellen, die mit 0 μg/ml
MCC behandelt wurden, keine Fragmentierung zeigten (5,
Linie 1). Gebundene Zellen, die mit 100 μg/ml MCC behandelt wurden, zeigten
keine DNA-Fragmentierung (5, Linie
2).
-
Diese
Daten zeigen, dass MCC in abgelösten
androgen-unabhängigen
Prostatakrebszellen in Abwesenheit von Immuneffektorzellen Apoptose
induziert, wie durch DNA-Fragmentierung angezeigt.
-
Beispiel 10
-
Induktion von Apoptose,
wie durch NuMA-Freisetzung angezeigt
-
Die
Induktion von Apoptose kann auch durch die Solubilisierung und Freisetzung
von nuklearem Matrix (NuMA)-Protein gezeigt werden. LNCaP-Prostatakrebszellen
wurden für
48 h mit 0, 100, 200 und 300 μg/ml MCC
inkubiert, während
PC3-Prostatakrebszellen für
48 h mit 0, 100 und 300 μg/ml
MCC inkubiert wurden. Das Medium wurde entfernt, mit 10000 × G zentrifugiert
und der Überstand
wurde bei –20 °C eingefroren,
bis er auf NuMA untersucht wurde (Miller et al. Biotech. 15:1042,
1993).
-
LNCaP-Prostatakrebszellen,
die mit 100, 200 oder 300 μg/ml
MCC behandelt wurden, setzten 20%, 50% bzw. 135% mehr NuMA-Proteine
in das Medium frei als Zellen, die mit 0 μg/ml MCC behandelt wurden (6A).
PC3-Prostatakrebszellen,
die mit 100 und 300 μg/ml
MCC behandelt wurden, setzten 24% mehr NuMA-Proteine in das Medium
frei als Zellen, die mit 0 μg/ml
MCC behandelt wurden (6B). Diese Daten zeigen, dass
MCC in androgen-unabhängigen Prostatakrebszellen
in Abwesenheit von Immuneffektorzellen Apoptose induziert, wie durch
NuMA-Freisetzung angezeigt.
-
Beispiel 11
-
Wirkung von MCC und M-DNA
auf die IL-12- und TNF-α-Synthese
durch Monozyten und LNCaP-Zellen
-
Humane
monozytische THP-1-Zellen wurden von dem ATCC bezogen und sie wurden
wie vom Hersteller empfohlen kultiviert. THP-1-Zellen (1 × 106 Zellen/ml) und LNCaP-Zellen (3 × 105 Zellen/ml) wurden mit 0, 0,1 und 10 μg/ml MCC
für 48
h in 5%-igem CO2 in 6 Well-Flachbodenmikroplatten
inkubiert. Nach 48 h wurden die Überstände gesammelt
und die Anwesenheit von IL-12 und TNF-α wurde unter Verwendung kommerzieller
ELISA-Kits (Biosource, Camarillo, CA, USA) bestimmt. MCC und M-DNA
induzierten die Synthese von IL-12 (Tabelle 3) und TNF-α (Tabelle
4) durch Immunsystemzellen, THP-1-Monozyten und durch LNCaP-Prostatatumorzellen.
Es zeigte sich, dass die Cytokine IL-12 und TNF-α beide eine antineoplastische
Wirkung gegenüber
einer Reihe von Krebszellen, einschließlich Prostatakrebszellen,
aufweisen (Izquierdo et al. Anticancer Drugs 7:275, 1996; Sensibar
et al. Cancer Res. 55:2431, 1995).
-
Tabelle
3 Induktion
von IL-12 durch MCC und M-DNA
-
Tabelle
4 Induktion
von TNF-α durch
MCC und M-DNA
-
Beispiel 12
-
Wirkungen von MCC, M-DNA
und von mit DNase I behandelter MCC auf PC3-Tumore in Mäusen
-
Androgen-unabhängige PC3-Prostatakrebszellen
werden subkutan in 40 männliche
nackte BALB/c-Mäuse
implantiert und wachsen gelassen bis sie tastbar sind (0,1 bis 0,5
cm Durchmesser). Die Mäuse
werden in vier Gruppen eingeteilt und die Tumormasse wird in jeder
Maus gemessen. Die 10 Mäuse
in Gruppe 1 erhalten jeweils Saline. Die 10 Mäuse in Gruppe 2 erhalten jeweils
Saline die MCC enthält.
Die 10 Mäuse
in Gruppe 3 erhalten jeweils Saline die M-DNA enthält. Die
10 Mäuse
in Gruppe 4 erhalten jeweils mit DNase I behandelte MCC. Nach 4
Wochen einmal wöchentlicher
intratumoraler Behandlungen werden die Mäuse getötet und die Tumormasse und
die Anzahl an Metastasen werden bestimmt. Die Mäuse in Gruppe 2 und in Gruppe
3 weisen geringere Tumormassen und weniger Metastasen auf als die
Mäuse in
Gruppe 1 und in Gruppe 4.
-
Beispiel 13
-
Wirkungen von MCC und
von M-DNA allein und in Kombination mit Estramustin und Etoposid
auf PC3-Tumore in Mäusen
-
Androgen-unabhängige PC3-Prostatakrebszellen
werden subkutan in 60 männliche
nackte BALB/c-Mäuse
implantiert und wachsen gelassen bis sie tastbar sind (0,1 bis 0,5
cm Durchmesser). Die Mäuse
werden in sechs Gruppen eingeteilt und die Tumormasse wird in jeder
Maus gemesen. Die 10 Mäuse
in Gruppe 1 erhalten Saline. Die 10 Mäuse in Gruppe 2 erhalten MCC
in Saline. Die 10 Mäuse
in Gruppe 3 erhalten M-DNA in Saline. Die 10 Mäuse in Gruppe 4 erhalten Estramustin
und Etoposid in Saline. Die 10 Mäuse in
Gruppe 5 erhalten MCC in Kombination mit Estramustin und Etoposid
in Saline. Die 10 Mäuse
in Gruppe 6 erhalten M-DNA in Kombination mit Estramustin und Etoposid
in Saline. Nach 4 Wochen einmal wöchentlicher intratumoraler
Behandlung werden die Mäuse
getötet
und die Tumormasse und die Anzahl an Metastasen werden bestimmt.
Die Mäuse
in Gruppe 1 weisen die größte Tumormasse
auf. Die Mäuse
in Gruppe 4 weisen eine geringer Tumormasse auf als die Mäuse in Gruppe
1. Die Mäuse
in Gruppe 2 und Gruppe 3 weisen eine geringere Tumormasse auf als
die Mäuse
in Gruppe 4. Die Mäuse
in Gruppe 5 und in Gruppe 6 weisen die geringste Tumormasse auf.
-
Beispiel 14
-
Wirkungen von MCC, M-DNA
und von mit DNase I behandelter MCC auf LNCaP-Tumore in Mäusen
-
Androgen-abhängige LNCaP-Prostatakrebszellen
werden subkutan in 40 männliche
nackte BALB/c-Mäuse
implantiert und wachsen gelassen bis sie tastbar sind (0,1 bis 0,5
cm Durchmesser). Die Mäuse
werden in vier Gruppen eingeteilt und die Tumormasse wird in jeder
Maus gemessen. Die 10 Mäuse
in Gruppe 1 erhalten jeweils Saline. Die 10 Mäuse in Gruppe 2 erhalten jeweils
Saline die MCC enthält.
Die 10 Mäuse
in Gruppe 3 erhalten jeweils Saline die M-DNA enthält. Die
10 Mäuse
in Gruppe 4 erhalten jeweils mit DNase I behandelte MCC. Nach 4
Wochen einmal wöchentlicher
intratumoraler Behandlung werden die Mäuse getötet und die Tumormasse und
die Anzahl an Metastasen werden bestimmt. Die Mäuse in Gruppe 2 und in Gruppe
3 weisen eine geringere Tumormasse und weniger Metastasen auf als
die Mäuse
in Gruppe 1 und in Gruppe 4.
-
Beispiel 15
-
Wirkungen von MCC und
von M-DNA allein und in Kombination mit Flutamid auf LNCaP-Tumore
in Mäusen
-
Androgen-abhängige LNCaP-Prostatakrebszellen
werden subkutan in 60 männliche
nackte BALB/c-Mäuse
implantiert und wachsen gelassen bis sie tastbar sind (0,1 bis 0,5
cm Durchmesser). Die Mäuse
werden in sechs Gruppen eingeteilt und die Tumormasse wird in jeder
Maus gemessen. Die 10 Mäuse
in Gruppe 1 erhalten Saline. Die 10 Mäuse in Gruppe 2 erhalten MCC
in Saline. Die 10 Mäuse
in Gruppe 3 erhalten M-DNA in Saline. Die 10 Mäuse in Gruppe 4 erhalten Flutamid
in Saline. Die 10 Mäuse
in Gruppe 5 erhalten MCC in Kombination mit Flutamid in Saline.
Die 10 Mäuse
in Gruppe 6 erhalten M-DNA
in Kombination mit Flutamid in Saline. Nach 4 Wochen einmal wöchentlicher
intratumoraler Behandlung werden die Mäuse getötet und die Tumormasse und
die Anzahl an Metastasen werden bestimmt. Die Mäuse in Gruppe 1 weisen die
größte Tumormasse
auf. Die Mäuse
in Gruppe 4 weisen eine geringere Tumormasse auf als die Mäuse in Gruppe
1. Die Mäuse
in Gruppe 2 und Gruppe 3 weisen eine geringere Tumormasse auf als
die Mäuse
in Gruppe 4. Die Mäuse
in Gruppe 5 und in Gruppe 6 weisen die geringste Tumormasse auf.