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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel zur Suppression der Metastasierung
von Krebs, welches ein carbacyclisches Phosphatidsäurederivat
als Wirkstoff enthält.
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Hintergrund der Erfindung
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Lysophosphatidsäure (LPA)
hat unter den Phospholipiden, welche die biologische Membran aufbauen, die
einfachste Struktur, wobei eine der beiden Fettsäuren an der sn-1- oder sn-2-Position
des Glycerins in der Phosphatidsäure
(PA) deacyliert ist (1). In einer normalen Zelle
ist der Anteil der LPA an der Gesamtheit der Phospholipide extrem
gering – 0,5%
oder weniger. Bis in die 1980er Jahre wurde angenommen, dass LPA nur
ein Zwischenprodukt oder ein Abbauprodukt der Phospholipid-Biosynthese
wäre. Jedoch
sind kürzlich
verschiedene physiologische Aktivitäten von LPA aufgezeigt worden
(Moolenaar, W. H.: Exp. Cell Res. 253, 230–238 (1999)). Ferner ist außerdem die
Existenz mehrerer Rezeptoren auf der Zellmembran entdeckt worden
(Guo, Z. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 14367–14372 (1996);
Hecht, J. H. et al., J. Cell Biol. 135, 1071–1083; An, S. et al., J. Biol.
Chem. 273, 7906–7910
(1998); Bandoh, K. et al., J. Biol. Chem. 274, 27776–27785 (1999);
und Im, D-S. et al., Mol. Pharmacol. 57, 753–759 (2000)). LPA zieht nun
als funktionales Phospholipid die Aufmerksamkeit auf sich.
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Von
LPA ist bekannt, dass es verschiedene Vorgänge in Abhängigkeit vom Zelltyp induziert.
Zusätzlich zur
Förderung
der Zellproliferation (van Corven, E. J. et al., Cell 59, 45–54 (1989))
und der Suppression des Zelltods (Umansky, S. R. et al., Cell Death
Diff. 4, 608–616
(1997)), leitet LPA Veränderungen
im Zytoskelett ein, indem es das Signaltransduktionssystem über Rho,
einem niedermolekularen G-Protein, aktiviert und die Stressfaser-Bildung
in Fibroblasten induziert (Gohla, A. et al., J. Biol. Chem. 273,
4653–4659
(1998)), den Abbau von Neuriten in Nervenzellen (Tigyi, G. et al.,
J. Biol. Chem. 267, 21360–21367
(1992); Jalink, K. et al., Cell Growth & Differ. 4, 247–255 (1993); Jalink, K. et
al., J. Cell Biol. 126, 801–810
(1994); und Tigyi, G. et al., J. Neurochem. 66, 537–548 (1996)),
die Invasion von Krebszellen (Imamura, F. et al., Biochem. Biophys.
Res. Commun. 193, 497–503
(1993); O'Connor,
K. L. et al., J. Cell Biol. 143, 1749–1760 (1998); und Star, J.
C. et al., EMBO J. 17, 4066–4074
(1998)) und ähnliches
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Im
Jahre 1992 wurde eine fettlösliche
Substanz, welche die Aktivität
von DNA-Polymerase α unterdrückt, einem
DNA-Replikationsenzym eukariotischer Zellen, und welche die Proliferation
tierischer Kulturzellen supprimiert, entdeckt, isoliert und gereinigt
aus einer Myxamöbe,
dem Haplonten des Schleimpilzes Physarum polycephalum (Murakami-Murofushi,
K. et al., J. Biol. Chem. 267, 21512–21517 (1992)). Es wurde gezeigt, dass
bei dieser Substanz Hexadecansäure,
welche Cyclopropan enthält,
an der sn-1-Position des Glycerin-Rückgrats gebunden ist, und dass
Phosphorsäure über eine
cyclische Esterbindung an die sn-2 und sn-3-Positionen des Glycerin-Rückgrats
gebunden ist (1). Diese Substanz heißt PHYLPA,
da sie eine von Physarum stammende LPA-ähnliche Substanz ist.
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Da
PHYLPA an der sn-1-Position eine charakteristische Fettsäure aufweist,
wurde auf chemischem Wege ein Derivat synthetisiert, indem die Fettsäure durch
eine allgemeine Fettsäure
substituiert wurde, und dessen Aktivität wurde untersucht. Als Ergebnis
wurde gezeigt, dass zwar alle Substanzen die Zellproliferation supprimieren,
sie sich allerdings in ihrem Ausmaß der Suppression unterscheiden.
Auf diese Weise wurde aufgedeckt, dass die anti-proliferative Wirkung
von PHYLPA von der cyclischen Phosphatgruppe an den sn-2- und sn-3-Positionen herrührt. Gegenwärtig werden
die LPA-Analoga mit derartigen cyclischen Phosphatgruppen allgemein
als cPA bezeichnet, cyclische Phosphatidsäure (1). cPA
ist kürzlich
in der Form entdeckt worden, welche in einem humanen Serum an Albumin
gebunden ist (Kobayashi, T. et al., Life Sciences 65, 2185–2191 (1999)),
was aufdeckt, dass cPA in der belebten Welt weit verbreitet ist.
Darüber
hinaus besteht cPA in einer flüssigen
Fraktion, welche zu dieser Zeit abgetrennt wurde, hauptsächlich aus
Pal-cPA, mit Palmitinsäure
als Fettsäure.
Das Vorkommen von cPA wurde außerdem
in Ratten- und Schweinehirnen bestätigt, zusätzlich zum Vorkommen in Seren.
Tigyi et al. haben außerdem
eine Gruppe von LPA-Analoga erfasst, welche cPA in der wässrigen
Körper-
oder Tränendrüsenflüssigkeit
eines Kaninchenmodells mit Hornhautschädigung enthält (Liliom, K. et al, Am. J.
Physiol. 274, C1065–C1074
(1998)).
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Von
cPA wurde entdeckt, dass es verschiedene physiologische Wirkungen, ähnlich oder
gegensätzlich zu
denen des LPA, aufweist. Während
LPA die Proliferation von Kulturzellen fördert, zeigt cPA eine suppressive
Wirkung (Murakami-Murofushi, K. et al, Cell Struct. Funct. 18, 363–370 (1993)).
Diese Wirkung ist reversibel. Wenn cPA aus einem Medium entfernt
wird, beginnen die Zellen erneut zu proliferieren. Zwei Möglichkeiten
wurden als Mechanismus für
die anti-proliferative Wirkung vorgeschlagen.
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In
Maus-Fibroblasten (NIH3T3) wurde gefunden, dass cPA einen Anstieg
der intrazellulären cAMP-Konzentration
innerhalb mehrerer Minuten verursacht. Dieses Phänomen verschwindet durch Blockieren
des Anstiegs der intrazellulären
Ca2+-Konzentration (Murakami-Murofushi,
K. et al, Cell Struct. Funct. 18, 363–370 (1993)), was auf die Möglichkeit
hinweist, dass cPA die Ca2+-abhängige Adenylatcyclase über Rezeptoren
auf der Zellmembran aktiviert könnte.
Es ist gezeigt worden, dass ein Anstieg der intrazellulären cAMP-Konzentration
die Aktivierung von MAP-Kinase unterdrückt (Hordijk, P. L. et al,
J. Biol. Chem. 269, 3534–3538
(1994); und Howe, L. R. et al, J. Biol. Chem. 268, 20717–20720 (1993)),
was darauf hinweist, dass dieses zur Hemmung der Proliferation führen kann.
Andererseits wird angenommen, dass cPA aufgrund seiner Struktur
leicht von Zellen aufgenommen wird. Mit Hinblick darauf wurde eine
cPA synthetisiert, bei welcher die sn-1-Position fluoreszenzmarkiert
war, und zu Zellen gegeben, und deren Verhalten wurde anschließend beobachtet.
Infolgedessen wurde entdeckt, das cPA schnell in die Zellen eindringt
und im peripheren Bereich des Zellkerns im Zytoplasma lokalisiert
ist. Darüber
hinaus wurde außerdem
gefunden, dass cPA in vitro die cdc25-Phosphatase-Aktivität hemmt,
welche den Zellzyklus steuert (Tetsuyuki Kobayashi und Kimiko Murofushi:
Protein, Nucleic Acid and Enzyme, 44, 1118–1125 (1999)). Dementsprechend
ist es ebenso möglich,
dass cPA die Zellproliferation hemmt, indem es direkt die Aktivierung
des cdk2-Kinasekomplexes
im Zytoplasma unterdrückt,
ohne Beteiligung der Rezeptoren auf der Zellmembran.
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Darüber hinaus
induzieren sowohl LPA als auch cPA in Fibroblasten, welche in einem
Medium mit begrenzter Serum-Konzentration kultiviert werden, die
Stressfaser-Bildung durch Actin-Moleküle innerhalb der Zellen (Tetsuyuki
Kobayashi und Kimiko Murofushi: Protein, Nucleic Acid and Enzyme,
44, 1118–1125
(1999)). In diesem Fall, ähnlich
wie bei LPA, wird angenommen, dass cPA seine Wirkung initiiert,
indem es Rho über die
Bindung an einen Zellmembran-Rezeptor aktiviert.
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Des
Weiteren zeigt cPA bezüglich
der Invasion von Krebszellen eine starke suppressive Wirkung, im Gegensatz
zu der fördernden
Wirkung von LPA (Mukai, M. et al, Int. J. Cancer 81, 918–922 (1999)).
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Krebsmetastasierung
ist das signifikanteste Phänomen,
welches die Bösartigkeit
eines Tumors anzeigt, und diese verläuft über komplexe Schritte. Insbesondere
die Invasion ist ein charakteristischer Schritt. Krebszellen, welche
von der primären
Läsion
in vivo freigesetzt werden, dringen in Stroms und Blutgefäße ein. Die
Zellen werden anschließend
vom Blutstrom transportiert, verlassen die Blutgefäße und dringen
im Weiteren in entfernte Organe ein, in welchen die Zellen dann
beginnen, zu proliferieren, um eine metastatische Läsion auszubilden.
Um dieses Phänomen
in vivo zu analysieren, haben Akedo et al. eine peritoneale Invasion modelliert,
welche entwickelt wurde, als Ratten-Aszites-Hepatomzellen (AH- 130) in die Bauchhöhle von
Ratten implantiert wurden, und somit ein experimentelles System
entwickelt haben, mit welchem die Migration von Krebszellen über die
normale Wirtszellschicht quantitativ ausgewertet werden kann (Akedo,
H. et al., Cancer Res. 46, 2416–2422
(1986)). Normalerweise wird ein experimentelles System zur Beobachtung
von Krebszellen, welche durch die Membran, die mit extrazellulären Substraten
beschichtet ist, hindurch gehen, verwendet, um die Invasion zu untersuchen.
Im Gegensatz zu einem derartigen Verfahren wird von diesem System
angenommen, dass es einen in-vivo-Zustand gut abbildet. Einige der
für dieses
experimentelle System zu verwendenden Krebszellen benötigen Serum,
jedoch benötigen
einige von diesen für
ihre Invasion kein Serum. Ein hochinvasiver Klon (MM1) von AH-130-Zellen
benötigt
Serum für
seine Invasion. Infolge der Suche nach einer die Invasion fördernden
Substanz im Serum wurde entdeckt, dass LPA zumindest eine dieser
invasionsfördernden
Substanzen ist (Imamura, F. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun.
193, 497–503
(1993)). Dementsprechend wurde die Wirkung von cPA, einem strukturellen
Analogon von LPA, auf die Invasion untersucht. Als Ergebnis wurde
gefunden, dass cPA die Invasion supprimiert, völlig gegensätzlich zum Fall des LPA. Einige Derivate,
welche unterschiedliche Fettsäuren,
gebunden an die sn-1-Position, aufweisen, wurden synthetisiert, und
ihre invasionshemmenden Wirkungen wurden untersucht. Demzufolge
zeigte Pal-cPA die stärkste
invasionssupprimierende Wirkung. Darüber hinaus supprimierte Pal-cPA
im selben Assay-System auf signifikante Weise die Invasion von humanen
Fibrosarkomzellen (HT-1080), welche für ihre Invasion weder Serum
noch LPA benötigen
(Mukai, M. et al., Int. J. Cancer 81, 918–922 (1999)).
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Außerdem wurde
in MM1-Zellen die intrazelluläre
cAMP-Konzentration innerhalb mehrerer Minuten durch die Zugabe von
Pal-cPA gesteigert, und dieser Effekt verschwand nicht, als sogar
gleichzeitig LPA vorlag (Mukai, M. et al., Int. J. Cancer 81, 918–922 (1999)).
Wenn ein Reagenz, welches die intrazelluläre cAMP-Konzentration steigern kann, zugegeben
wurde, wurde die LPA-induzierte Invasion supprimiert. Darüber hinaus wurde
gezeigt, dass die LPA-vermittelte Rho- Aktivierung durch Zugabe dieser Reagenzien
oder von Pal-cPA gehemmt wurde (Mukai, M. et al., FEBS Letters 484,
69–73
(2000)). Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass auch in dieser
Krebszelle (MM1) cPA die Rho-Aktivität über die Aktivierung der cAMP-abhängigen Proteinkinase
A (A-Kinase) hemmen kann, indem die intrazelluläre cAMP-Konzentration gesteigert
wird, um so die Invasion zu supprimieren. Jedoch ist bisher nicht
berichtet worden, ob ein carbacyclisches Phosphatidsäure-Derivat
eine supprimierende Wirkung auf die Invasion von Krebszellen besitzt.
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Offenbarung der Erfindung
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Ein
von der vorliegenden Erfindung zu erreichendes Ziel besteht darin,
ein neuartiges Mittel zur Suppression der Metastasierung von Krebs
bereitzustellen durch Untersuchung der suppressiven Wirkung von carbacyclischen
Phosphatidsäurederivaten
auf die Invasion von Krebszellen.
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Die
vorlegenden Erfinder haben auf chemischem Wege 11 Typen von cPA-Derivaten
synthetisiert, entsprechend dem Verfahren, welches begründet wurde
durch Kobayashi et al. (Kobayashi, S. et al., Tetrahedron Letters
34, 4047–4050
(1993)), und haben anschließend
die Wirkung dieser Derivate auf die Serum/LPA-abhängige Invasion
in einem in-vitro-Invasionsassay-System untersucht (Beispiel 1 unten).
Als Ergebnis wurden cPA-Derivate identifiziert, welche eine invasionssupprimierende
Aktivität
zeigten, die 10 bis 100 mal größer ist als
die von Pal-cPA, und anschließend
wurden die Wirkungen derselben auf die LPA-abhängige Invasion untersucht (Beispiel
2 unten). Schließlich
wurden die Wirkung und der Mechanismus der invasionssupprimierenden
Aktivität
des CPA-Derivats
untersucht (Beispiel 3 unten). Als Ergebnis wurde gezeigt, dass
das carbacyclische Phosphatidsäurederivat
eine invasionssupprimierende Wirkung auf Krebszellen besitzt, und
somit wurde die vorliegende Erfindung vervollständigt.
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Somit
stellt die vorlegende Erfindung ein Mittel bereit zur Suppression
der Metastasierung von Krebs, welches als Wirkstoff eine Verbindung
enthält,
die durch die folgende Formel (I) repräsentiert wird:
wobei R eine lineare oder
verzweigte C
1-30-Alkylgruppe ist, eine lineare
oder verzweigte C
2-30-Alkenylgruppe oder
eine lineare oder verzweigte C
2-30-Alkinylgruppe,
wobei diese Gruppen einen Cycloalkanring oder einen aromatischen
Ring enthalten können;
und M ein Wasserstoffatom oder ein Gegenkation ist.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung repräsentiert
R in der Formel (I) -C15H31,
-(CH2)7CH=CHC6H13 oder -(CH2)7-CH=C8H17
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ein Mittel zur Suppression der
Krebsmetastasierung bereit, welches die Krebsmetastasierung supprimiert
durch Suppression der Invasion von Krebszellen.
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Nach
ferner einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren bereitgestellt zur Suppression der Metastasierung von
Krebs, welches das Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Dosis der
Verbindung, repräsentiert
durch die obige Formel (I), an ein Säugetier, einschließlich des
Menschen, umfasst.
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Nach
ferner einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die
Anwendung der durch die obige Formel (I) repräsentierte Verbindung zur Herstellung
eines Mittels zur Suppression der Metastasierung von Krebs bereitgestellt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
die Strukturen von LPA, PHYLPA und cPA.
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2 zeigt
die Struktur eines chemisch synthetisierten cPA-Derivats.
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3 zeigt
ein in-vitro-Assaysystem
- (a) Verfahren eines
in-vitro-Invasionsassays: Krebszellen wurden als Multischicht auf
einer normalen Zell-Monoschicht kultiviert, welche kultiviert worden
ist, um einen konfluenten Zustand zu erreichen. Nach einer bestimmten
Zeitdauer wurden die Zellen fixiert und anschließend unter einem Phasenkontrast-Mikroskop beobachtet.
- (b) Abbilder invadierender Zellen, welche unter dem Phasenkontrast-Mikroskop
beobachtet wurden. Invadierende Krebszellen (MM1) sind durch Pfeile
angezeigt.
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4 zeigt
die Wirkung von cPA-Derivaten auf eine FBS-induzierte Invasion.
25 μM cPA-Derivat
wurden zu 1 × 105 Zellen/ml an MM1-Zellen in der Gegenwart
von FBS gegeben, und anschließend
wurde das in-vitro-Invasionsassay durchgeführt. Die invasionssupprimierende
Wirkung von cPA ist abgebildet im Verhältnis (%) zu der Wirkung einer
Kontrolle.
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5 zeigt
die Wirkung von cPA-Derivaten auf eine LPA-induzierte Invasion.
25 μM cPA-Derivat
wurden zu 1,5 × 105 Zellen/ml an MM1-Zellen in der Gegenwart
von 25 μM
LPA gegeben, und anschließend
wurde das in-vitro-Invasionsas say durchgeführt. Die invasionssupprimierende
Wirkung durch cPA ist abgebildet im Verhältnis (%) zur Wirkung einer
Kontrolle.
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6 zeigt
den chemischen Syntheseweg von carba-cPA. Zahlen in dieser Figur
korrespondieren zu den Zahlen in der Erläuterung zur Synthese in Beispiel
1 (1–2).
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7 zeigt
die Wirkung von carba-cPA auf eine LPA-induzierte Invasion. 0,5 μM, 1 μM oder 10 μM an carba-cPA
wurden zu 1,5 × 105 Zellen/ml an MM1-Zellen in der Gegenwart von 25 μM LPA gegeben,
und anschließend
wurde ein in-vitro-Invasionsassay durchgeführt. Die invasionssupprimierende
Wirkung durch carba-cPA ist abgebildet im Verhältnis (%) zu der Wirkung einer
Kontrolle.
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8 zeigt
die Wirkung von cPA auf die Proliferation von MM1-Zellen. 12,5 μM oder 25 μM an cPA wurden
zu 1 × 104 Zellen/ml an MM1-Zellen in der Gegenwart
von 10% FBS gegeben, und anschließend wurden die Zellen kultiviert.
Die Anzahl der Zellen wurden bei 24 Stunden und 72 Stunden nach
Kultivierung gezählt.
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9 zeigt
die Wirkung von cPA auf die Invasion von HT-1080-Zellen. 10 μM an cPA
wurden zu 2 × 105 Zellen/ml an HT-1080-Zellen in Abwesenheit
von Serum/LPA gegeben, und anschließend wurde ein in-vitro-Invasionsassay
durchgeführt.
Die invasionssupprimierende Wirkung durch cPA ist abgebildet im
Verhältnis (%)
zu der Wirkung einer Kontrolle.
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10 zeigt
die Wirkung eines Reagenz zur Steigerung von cAMP auf die LPA-induzierte Invasion.
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Das
Reagenz zur Steigerung der intrazellulären cAMP-Konzentration wurde
in den in der Figur gezeigten Konzentrationen zu 1,5 × 105 Zellen/ml an MM1-Zellen in der Gegenwart
von 25 μM
an LPA gegeben, und anschließend
wurde ein in- vitro-Invasionsassay
durchgeführt.
Deren invasionssupprimierenden Wirkungen sind abgebildet im Verhältnis (%)
zu der Wirkung einer Kontrolle.
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11 zeigt
die Wirkung von cPA auf intrazelluläres cyclisches AMP. 25 μM an cPA
wurde zu MM1-Zellen gegeben, die Reaktion wurde nach einer bestimmten
Zeitdauer gestoppt, und anschließend wurde die cAMP-Konzentration
gemessen.
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12 zeigt
Veränderungen
des Körpergewichtes
in der jeweiligen Testgruppe bei einem Experiment, bei welchem die
supprimierenden Wirkungen von cPA-19 und cPA-20, der cyclischen
Phosphatidsäure-Derivate,
auf die Lungen-Metastasierung von B16-Melanomen untersucht wurden
unter Verwendung eines Modells zur hämatogenen Lungen-Metastasierung
von B16-Melanomen.
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13 zeigt
die Anzahl der gebildeten Knötchen,
welche sich infolge der Lungen-Metastasierung bildeten, bei einem
Experiment, bei welchem die supprimierenden Wirkungen von cPA-19
und cPA-20, der cyclischen Phosphatidsäure-Derivate, auf die Lungen-Metastasierung
von B16-Melanomen untersucht wurden unter Verwendung des Modells
zur hämatogenen
Lungen-Metastasierung von B16-Melanomen.
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14 zeigt
die Ergebnisse einer histopathologischen Untersuchung bei einem
Experiment, bei welchem die supprimierenden Wirkungen von cPA-19
und cPA-20, der
cyclischen Phosphatidsäure-Derivate,
auf die Lungen-Metastasierung von B16-Melanomen untersucht wurden
unter Verwendung des Modells zur hämatogenen Lungen-Metastasierung
von B16-Melanomen.
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Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Detail beschrieben.
Allgemeine, in dieser Beschreibung verwendete Bezeichnungen, werden
unten erläutert.
- Ara-
- Arachinsäure, 20:0
- BSA
- Bovines Serumalbumin
- Bt2cAMP
- Dibutyryl-cyclisches-AMP
- cAMP
- cyclisches Adenosin-3',5'-phosphat
- CBM
- Carbamoyl
- cPA
- cyclische Phosphatidsäure
- CTX
- Choleratoxin
- DHA
- Docosahexansäure
- EPA
- Eicosapentansäure
- FBS
- fötales bovines Serum
- IBMX
- 3-Isobutyl-1-methylxanthin
- Lau-
- Laurinsäure, 12:0
- LPA
- Lysophosphatidsäure
- MEM
- minimales essentielles
Medium
- Ole-
- Ölsäure, 18:1
- Pal-
- Palmitinsäure, 16:0
- ΔPal-
- Palmitoleinsäure, 16:1
- PBS
- phosphat-gepufferte
Kochsalzlösung
- TCA
- Trichloressigsäure
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Ein
Mittel zur Suppression der Metastasierung von Krebs gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält als
Wirkstoff ein cyclisches Phosphatidsäurederivat, repräsentiert
durch die Formel (I):
wobei R eine lineare oder
verzweigte C
1-30-Alkylgruppe ist, eine lineare
oder verzweigte C
2-30-Alkenylgruppe oder
eine lineare oder verzweigte C
2-30-Alkinylgruppe,
wobei diese Gruppen einen Cycloalkanring oder einen aromatischen
Ring enthalten können;
und M ein Wasserstoffatom oder ein Gegenkation ist.
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Beispiele
der linearen oder verzweigten C1-30-Alkylgruppe,
repräsentiert
durch den Substituenten R in der Formel (I), schließen ein:
eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Butylgruppe,
eine Pentylgruppe, eine Hexylgruppe, eine Heptylgruppe, eine Octylgruppe,
eine Nonylgruppe, eine Decylgruppe, eine Undecylgruppe, eine Dodecylgruppe,
eine Tridecylgruppe, eine Tetradecylgruppe, eine Pentadecylgruppe,
eine Hexadecylgruppe, eine Heptadecylgruppe, eine Octadecylgruppe,
eine Nonadecylgruppe und eine Eicosylgruppe.
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Beispiele
der linearen oder verzweigten C2-30-Alkenylgruppe,
repräsentiert
durch den Substituenten R, schließen ein: eine Allylgruppe,
eine Butenylgruppe, eine Octenylgruppe, eine Decenylgruppe, eine
Dodecadienylgruppe und eine Hexadecatrienylgruppe. Insbesondere
schließen
die Beispiele ein: 8-Decenylgruppe, 8-Undecenylgruppe, 8-Dodecenylgruppe,
8-Tridecenylgruppe, 8-Tetradecenylgruppe, 8-Pentadecenylgruppe, 8-Hexadecenylgruppe,
8-Heptadecenylgruppe, 8-Octadecenylgruppe, 8-Icocenylgruppe, 8-Dococenylgruppe, Heptadeca-8,11-dienylgruppe, Heptadeca-8,11,14-trienylgruppe,
Nonadeca-4,7,10,13-tetraenylgruppe, Nonadeca-4,7,10,13,16-pentaenylgruppe
und Henicosa-3,6,9,12,15,18-hexaenylgruppe.
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Die
Beispiele der linearen oder verzweigten C2-30-Alkinylgruppe,
repräsentiert
durch den Substituenten R, schließen ein: 8-Decinylgruppe, 8-Undecinylgruppe,
8-Dodecinylgruppe, 8-Tridecinylgruppe, 8-Tetradecinylgruppe, 8-Pentadecinylgruppe,
8-Hexadecinylgruppe, 8-Heptadecynylgruppe, 8-Octadecinylgruppe,
8-Icocinylgruppe,
8-Dococinylgruppe und Heptadeca-8,11-diinylgruppe.
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Die
Beispiele für
den Cycloalkanring, welcher in der oben beschriebenen Alkylgruppe,
Alkenylgruppe oder Alkinylgruppe enthalten sein kann, schließen beispielsweise
ein: einen Cyclopropanring, einen Cyclobutanring, einen Cyclopentanring,
einen Cyclohexanring und einen Cyclooctanring. Der Cycloalkanring
kann ein oder mehrere Heteroatome enthalten, und Beispiele dafür schließen ein:
einen Oxiranring, einen Oxetanring, einen Tetrahydrofuranring und
einen N-Methylprolidin-Ring.
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Die
Beispiele für
einen aromatischen Ring, welcher enthalten sein kann in der oben
beschriebenen Alkylgruppe, Alkenylgruppe oder Alkinylgruppe schließen beispielsweise
ein: einen Benzolring, einen Naphthalinring, einen Pyridinring,
einen Furanring und einen Thiophenring.
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Dementsprechend,
in dem Fall, bei dem der Substituent R eine Alkylgruppe ist, substituiert
mit einem Cycloalkanring, schließen die Beispiele eine Cyclopropylmethyl-Gruppe,
eine Cyclohexylethyl-Gruppe und eine 8,9-Methanopentadecyl-Gruppe ein.
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In
dem Fall, bei dem der Substituent R eine Alkylgruppe ist, substituiert
mit einem aromatischen Ring, schließen die Beispiele eine Benzylgruppe,
eine Phenethylgruppe und eine p-Pentylphenyloctyl-Gruppe ein.
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M
in dem cyclischen Phosphatidsäurederivat,
repräsentiert
durch die Formel (I), ist ein Wasserstoffatom oder ein Gegenkation.
In dem Fall, bei dem M ein Gegenkation ist, schließen Beispiele
dafür ein:
ein Alkalimetallatom, ein Erdalkalimetallatom und eine substituierte
oder unsubstituierte Ammoniumgruppe. Zu den Alkalimetallatomen zählen beispielsweise
Lithium, Natrium und Kalium. Zu den Erdalkalimetallatomen zählen beispielsweise
Magnesium und Calcium. Zu der substituierten Ammoniumgruppe zählt beispielsweise
eine Butylammoniumgruppe, eine Triethylammoniumgruppe und eine Tetraethylammoniumgruppe.
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Eine
Verbindung, repräsentiert
durch die Formel (I), welche als Wirkstoff in der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, kann synthetisiert werden entsprechend der in Veröffentlichungen
beschriebenen Verfahren (Kobayashi S. et al., Tetrahedron Letters
34, 4047–4050
(1993); The 23rd Symposium an Progression Organic Reactions in Life
Science, 17. und 18. November 1997, Japanische Pharmazeutische Gesellschaft
(Verwaltungszentrum von Kumamoto), Synthesis and physiological action
of cyclic phosphatidic acid and carba derivative, Sammlung von Zusammenfassungen,
Seite 101–104).
Ein Beispiel für
einen speziellen Syntheseweg ist in 6 abgebildet.
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In 6 wird
der kommerziell erhältliche
(R)-Benzylglycidylether (1) aktiviert mit BF3·Et2O, und anschließend lässt man ein lithiiertes Produkt,
welches erhalten wird, indem man n-BuLi auf Methylphosphonsäuredimethylester
wirken lässt,
mit dem aktivierten Produkt reagieren, wodurch der Alkohol (2) erhalten
wird.
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Den
erhaltenen Alkohol lässt
man bei 80°C
reagieren unter Verwendung eines Überschusses eines Pyridiniumsalzes
der p-Toluolsulfonsäure
in Toluol, wodurch ein cyclisiertes Produkt (3) erhalten wird. Das
cyclisierte Produkt wird hydrolysiert unter Verwendung von 20% Pd(OH)2-C in einer Wasserstoffatmosphäre, gefolgt
von Debenzylierung (4). 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimid-Hydrochlorid
wird als Kondensationsmittel verwendet, und man lässt dieses
mit Fettsäure
reagieren, wodurch ein Kupplungsprodukt (5) erhalten wird. Als nächstes wird
Bromtrimethylsilan als Nukleophil verwendet, gefolgt von einer positionsselektiven Abspaltung
von allein der Methylgruppen, wodurch die Phosphatidsäure (6)
erhalten wird. Dieses Produkt wird in einen Schütteltrichter überführt unter
Verwendung von Ether, und anschließend wird eine kleine Menge
von 0,02 N Natriumhydroxid-Lösung
tropfenweise zugesetzt, um eine Trennung durchzuführen, und
die interessierende Verbindung wird als Natriumsalz (7) extrahiert
und gereinigt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Mittel zur Suppression
der Krebsmetastasierung.
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Die
Krebsmetastasierung umfasst einen Prozess mit vielen Schritten,
welcher beginnt mit der Ablösung
von Krebszellen von der primären
Läsion,
Aufbrechen der extrazellulären
Matrix, Invasion in Blutgefäße, Invasion
durch die vaskulären
Endothelzellschichten, Anlagerung an das entfernte Organ und Proliferation. Verschiedene
Faktoren sind an diesen Schritten beteiligt, und Inhibitoren dieser
ziehen nun als ein neues Mittel zur Suppression der Krebsmetastasierung
die Aufmerksamkeit auf sich. Vor allem die Invasion ist der charakteristischste
Schritt beim Phänomen
der Metastasierung. Es wird angenommen, dass ein überlegenes
Antikrebsmittel sehr wahrscheinlich aus den Substanzen entwickelt
wird, welche die Invasion von Krebszellen supprimieren. Die vorliegende
Erfindung stellt ein neuartiges Mittel bereit zur Suppression der
Krebsmetastasierung, welches als Mittel zur Suppression der Invasion
von Krebszellen angewendet werden kann.
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„Krebsmetastasierung" in der vorliegenden
Erfindung bedeutet die Verlagerung und die Proliferation von Krebszellen
von einem Teil des Körpers
zu einem anderen Organ, Organsystem oder dergleichen. Insbesondere
bedeutet dies, dass sich Krebszellen zu einem Ort verlagern, welcher
sich entfernt von der primären Läsion befindet,
um so Krebs auszubilden, und schließt sowohl hämatogene als auch lymphogene
Metastasierung ein.
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Die
Arten von Krebs, deren Metastasen durch das Mittel zur Suppression
von Krebsmetastasierung der vorliegenden Erfindung supprimiert werden
sollten, sind nicht besonders beschränkt, und schließen alle Formen
gutartiger oder bösartiger
Tumoren ein. Spezielle Beispiele von Krebs, dessen Metastasen supprimiert werden
sollten, schließen
ein, jedoch nicht auf diese beschränkt: malignes Melanom, malignes
Lymphom, Krebs des Verdauungssystems, Lungenkrebs, Speiseröhrenkrebs,
Magenkrebs, Dickdarmkrebs, Rektalkrebs, Darm krebs, Harnleiterkrebs,
Gallenblasenkrebs, Gallengangskrebs, Gallenwegskrebs, Brustkrebs,
Leberkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs,
Hodentumor, Kieferkrebs, Zungenkrebs, Lippenkrebs, Mundhöhlenkrebs, Rachenkrebs,
Kehlkopfkrebs, Eierstockkrebs, Gebärmutterkrebs, Prostatakrebs,
Schilddrüsenkrebs,
Gehirntumor, Kaposi-Sarkom, Hämangiom,
Leukämie,
Polyzythämie,
Ganglioneuroblastom, Retinoblastom, Myelom, Blasentumor, Sarkom,
Osteosarkom, Myosarkom, Hautkrebs, Basalzellenkarzinom, Karzinom
der Hautanhangsgebilde, kutanes metastatisches Karzinom und malignes
Hautmelanom.
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Organe,
auf welche sich Krebs durch Metastasierung leicht ausbreitet, unterscheiden
sich leicht in der Abhängigkeit
vom Typ des Krebses. Beispielsweise ist bekannt, dass Brustkrebs
sich mit höherer
Geschwindigkeit auf die Lunge, Leber, Knochen und Lymphdrüsen ausbreitet;
Magenkrebs auf die Leber, Lunge, Knochen und Nebenniere; und Dickdarmkrebs
auf die Leber, Lunge, Nebenniere und so weiter. Zu den Beispielen von
metastatischem Krebs zählen
metastatischer Leberkrebs, metastatisches Jejunalkarzinom, metastatischer
Knochenkrebs, metastatischer Hirntumor, metastatischer Lungentumor,
kutanes metastatisches Karzinom, metastatischer Rippentumor, metastatischer
Eierstockkrebs und so weiter. Daher kann das Mittel zur Suppression
der Krebsmetastasierung der vorliegenden Erfindung angewendet werden,
um eine derartige Krebsmetastasierung zu supprimieren, und ist insbesondere
anwendbar als ein Mittel zur Suppression von postoperativer Metastasierung.
Darüber
hinaus ist das Mittel zur Suppression der Krebsmetastasierung der vorliegenden
Erfindung klinisch ein Mittel zur Suppression des Wiederauftretens
von Krebs, und man erwartet davon, den Überlebenszeitraum von Patienten
zu verlängern
und die Überlebensrate
zu steigern.
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Das
Mittel zur Suppression der Krebsmetastasierung der vorliegenden
Erfindung kann angewendet werden in Kombination mit einer bekannten
Chemotherapie, mit einem chirurgischen Behandlungsverfahren, Strahlentherapie,
Hyperthermie, Immuntherapie oder dergleichen. Insbesondere kann
die Wirkung der Suppres sion der Krebsmetastasierung des Mittels
zur Suppression von Krebsmetastasierung der vorliegenden Erfindung
verbessert werden durch kombinierte Anwendung mit einem bekannten
Antitumormittel und/oder einer Substanz, welche die Krebsmetastasierung
supprimiert. Durch kombinierte Anwendung mit dem Mittel zur Suppression
von Krebsmetastasierung der vorliegenden Erfindung kann die Dosis
eines zu verabreichenden bekannten Antitumormittels und/oder einer
Krebs supprimierenden Substanz verringert werden. Somit können Nebenwirkungen,
welche durch diese Mittel verursacht werden (z. B. Leukozytopenie,
Thrombozytopenie, Blutung, Anämie,
Anorexie, Brechreiz, Erbrechen, Stomatitis, Effloreszenz, Haarausfall,
Hautpigmentation, Fieberanfälle,
Mattheit, Cephalalgie, Leberfunktionsstörungen, Proteinurie, Ödeme und
Anaphylaxie), verringert werden.
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Das
Mittel zur Suppression von Krebsmetastasierung der vorliegenden
Erfindung wird vorzugsweise in der Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung
bereitgestellt, welche ein oder mehrere pharmazeutisch zulässige Additive
und die Verbindung der Formel (I) als Wirkstoff umfasst.
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Das
Mittel zur Suppression von Krebsmetastasierung der vorliegenden
Erfindung kann in verschiedenen Formen verabreicht werden, und die
Dosierungsformen können
peroral oder parenteral sein (beispielsweise intravenöse, intramuskuläre, subkutane
oder intrakutane Injektion, rektale Dosierung und permukosale Dosierung).
Beispiele für
die pharmazeutische Zusammensetzung, welche zur peroralen Dosierung
geeignet ist, schließen
ein: eine Tablette, eine Granalie, ein Pulver, eine Lösung, eine
Suspension und einen Sirup. Beispiele für die pharmazeutische Zusammensetzungen,
welche zur parenteralen Dosierung geeignet ist, schließen ein:
eine Injektion, eine Infusion, ein Suppositorium und ein perkutanes
Absorptionsmittel. Die Dosierungsformen des Medikaments der vorliegenden
Erfindung sind nicht auf diese beschränkt. Ferner kann das Mittel
der vorliegenden Erfindung außerdem
als Formulierung mit verzögerter
Freisetzung durch öffentlich
bekannte Verfahren hergestellt werden.
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Die
Art der zur Herstellung des Mittels der vorliegenden Erfindung verwendeten
Additive ist nicht besonders beschränkt und kann auf geeignete
Weise durch einen Fachmann ausgewählt werden. Beispielsweise können verwendet
werden: ein Arzneiträger,
ein Zerfallsmittel oder ein den Zerfall unterstützendes Mittel, ein Bindemittel,
ein Gleitmittel, ein Überzugsmittel,
eine Grundlage, ein Lösungsmittel
oder ein Lösungsvermittler, ein
Dispergiermittel, ein Suspendiermittel, ein Emulgator, ein Puffer,
ein Antioxidans, ein Antiseptikum, ein isotonisches Mittel, ein
pH-Regulator, ein Lösemittel
und ein Stabilisator. Einzelne Inhaltsstoffe, welche für die obigen
Zwecke verwendet werden, sind dem Fachmann wohlbekannt.
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Zu
den Beispielen für
die pharmazeutischen Additive, welche für eine perorale Zubereitung
verwendbar sind, zählen
ein Arzneiträger
wie Glucose, Lactose, D-Mannit,
Stärke
und kristalline Cellulose; ein Zerfallsmittel oder ein den Zerfall
unterstützendes
Mittel wie Carboxymethylcellulose, Stärke und Carboxymethylcellulose-Calcium;
ein Bindemittel wie Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose,
Polyvinylpyrrolidon und Gelatine; ein Gleitmittel wie Magnesiumstearat
und Talkum; ein Überzugsmittel
wie Hydroxypropylmethylcellulose, Weißzucker, Polyethylenglykol
und Titandioxid; eine Grundlage wie Vaseline, flüssiges Paraffin, Polyethylenglykol,
Gelatine, Kaolin, Glycerin, gereinigtes Wasser und Hartfett.
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Zu
den Beispielen für
die pharmazeutischen Additive, welche verwendet werden können zur
Zubereitung einer Injektions- oder Infusionszubereitung, zählen ein
Lösungsmittel
oder ein Lösungsvermittler,
welche verwendet werden können
für eine
wässrige
Injektion oder eine Injektion von der Art, welche zum Zeitpunkt der
Anwendung aufgelöst
wird, wie beispielsweise destilliertes Wasser zur Injektion, physiologische
Kochsalzlösung
und Propylenglykol; ein isotonisches Mittel wie Glucose, Natriumchlorid,
D-Mannit und Glycerin; und ein ph-Regulator wie bei spielsweise eine
anorganische Säure,
eine organische Säure,
eine anorganische Base und eine organische Base.
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Das
Mittel der vorliegenden Erfindung kann an Säugetiere, einschließlich des
Menschen, verabreicht werden.
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Die
Dosis des Mittels der vorliegenden Erfindung sollte gesteigert oder
verringert werden in Abhängigkeit
von Bedingungen wie Alter, Geschlecht, Körpergewicht, Symptome des Patienten
und Verabreichungsweg. Die Tagesdosis an Wirkstoff für einen
Erwachsenen beträgt
im Allgemeinen 1 μg/kg
bis 1.000 mg/kg, und vorzugsweise 10 μg/kg bis 100 μg/kg. Das
Mittel der Dosis wie oben erwähnt
kann einmal pro Tag verabreicht werden, oder kann verteilt über wenige
Male verabreicht werden (beispielsweise etwa 2–4 Mal) pro Tag.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Detail beschrieben, mit Bezug auf
die folgenden Beispiele, jedoch ist die vorliegende Erfindung durch
die Beispiele nicht beschränkt.
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Beispiel
-
Beispiel 1: Synthese von cPA-Derivaten
und Suppression der Invasion von Krebszellen durch diese.
-
(1-1) Suppression der Invasion von Krebszellen
durch verschiedene synthetische cPA-Derivate-
-
(A) Materialien und Methoden
-
Chemische Synthese von cPA-Derivaten
-
11
Typen synthetischer cPA-Derivate wurden synthetisiert gemäß dem Verfahren,
welches beschrieben wurde von S. Kobayashi et al. in Tetrahedron
Letters 24, 4047–4050
(1993). Gegenwärtig
sind 20 Typen von cPA-Derivaten synthetisiert worden. Die invasionssupprimierende
Aktivität
von cPA-Derivaten, welche in dieser Studie nicht verwendet wurden,
ist bereit von Mukai et al. untersucht worden. Demzufolge supprimierten Pal-cPA
und Ole-cPA die LPA-induzierte Invasion um ungefähr 85% beziehungsweise um ungefähr 60%. PHYLPA, ΔPal-cPA, Lau-cPA und
Ara-cPA supprimierten die LPA-induzierte Invasion um etwa 50% (Mukai
M. et al., Int. J. Cancer 81, 918–922 (1999)). Die Strukturen
von hier verwendeten cPA-Derivaten sind in 2 abgebildet.
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Zellkultur
-
Das
Abdomen einer männlichen
Donryu-Ratte (30 g, Nippon Bio-Supp. Center) wurde aseptisch geöffnet. Das so erhaltene Mesenterium wurde mit 0,25%
Trypsin bei 25°C
für 15
Minuten behandelt, filtriert mit einem rostfreien 150-μm-Netz und anschließend zentrifugiert,
um die Mesothelzellen zu sammeln. Die Zellen wurden kultiviert unter
den Bedingungen von 37°C
und 5% CO2 in einem Medium, welches erhalten
wurde durch Zugabe von 10% FBS zu Eagles MEM1-Medium (Nissui), ergänzt mit
Eagles MEM-Aminosäure-Vitamin-Medium
(Nissui) in einem Volumen, welches das Zweifache des MEM1 ausmachte.
Eine Mesothelzellen-Monoschicht, welche eine konfluente Dichte nach
1 Woche Kultur erreicht hatte, wurde für das Invasionsassay verwendet.
-
Die
MM1-Zellen, welche hochinvasive Klone von Ratten-Aszites-Hepatomzellen
(AH-130) sind, wurden von Mukai et al. eingeführt (Int. J. Cancer: 81, 918–922 (1999)),
und wurden unter den gleichen Bedingungen wie die Mesothelzellen
kultiviert.
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In-vitro-Invasionsassay
-
Das
in-vitro-Invasionsassay wurde entwickelt von Akedo et al. (Akedo,
H. et al., Cancer Res. 46, 2416–2422
(1986)). MM1-Zellen wurden als Multischicht-Kultur auf der Mesothelzellschicht
kultiviert, welche gewachsen war, um eine konfluente Dichte zu erreichen,
in der Gegenwart von 10% FBS oder 25 μM LPA (Sigma). 25 μM cPA wurde
anschließend
zugegeben. Die Zellen wurden kultiviert unter den Bedingungen von
37°C und
5% CO2 für
20 Stunden, und anschlie ßend
mit 10% Formalin fixiert. Die Anzahl der Kolonien von MM1-Zellen,
welche invadiert waren, wurde unter einem Phasenkontrast-Mikroskop
gezählt
(3).
-
cPA
und LPA wurden unter Eiskühlung
in PBS, welches 0,1% Fettsäure-freies
BSA (Sigma) enthielt, mit Ultraschall behandelt, emulgiert, bei –20°C gelagert
und dann verwendet.
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(B) Ergebnisse und Diskussion
-
Suppression der Krebszellinvasion durch
11 Arten von cPA-Derivaten
-
Von
einigen cPA-Derivaten wurde bei Pal-cPA gezeigt, dass dieses auch
sowohl die FBS-induzierte Invasion als auch die LPA-induzierte Invasion
stark supprimierte (Mukai et al., Int. J. Cancer 81, 919–922 (1999)).
Um die Beziehung zwischen der cPA-Struktur und der Intensität der Suppression
der Invasion zu untersuchen, wurden die Wirkungen von 11 Typen von
cPA-Derivaten, einschließlich
Pal-cPA, welche chemisch synthetisiert wurden, auf die Invasion
von Krebszellen untersucht.
-
Die
Zellen wurden 20 Stunden nach Beginn des Invasionsassays in Gegenwart
von 10% FBS fixiert, und anschließend wurde die Anzahl der Kolonien,
welche invadiert waren, gezählt.
Auf diese Weise wurde für 5
Typen von 25 μM
cPA-Derivaten, welche kein Pal-cPA waren, eine Suppression der Invasion
von mehr als 50% beobachtet (4). Für diese
5 Typen wurde die Wirkung auf eine LPA-induzierte Invasion weiter untersucht
(5). Als Ergebnis wurden Unterschiede beobachtet
in Bezug auf die invasionssupprimierende Wirkung in Abhängigkeit
von den Unterschieden im Typ der Fettsäure, welche an der Position
1 des Glycerin-Rückgrats
bindet. Die FBS-induzierte Invasion wurde durch cPA-12, welches
EPA an der sn-1-Position aufweist, um ungefähr 70% supprimiert, die LPA-induzierte
Invasion jedoch wurde nicht supprimiert. Dementsprechend wird angenommen,
dass FBS einen die Invasion fördernden
Faktor enthält,
welcher nicht LPA ist, und dass cPA-12 die Invasion supprimieren
kann, welche durch diesen Faktor induziert wird. Dieses stimmt außerdem überein mit
der Tatsache, dass die Invasion von MM1-Zellen durch 10% FBS oder
25 μM LPA
in gleichem Maße
induziert wird, wobei die LPA-Konzentration in einem Medium, welches
10% FBS enthält,
ungefähr
ein Zehntel davon beträgt.
Darüber
hinaus wurde gezeigt, dass die Spezifität der invasionssupprimierenden
Wirkung von cPA bereitgestellt wird durch den Typ der Fettsäure. Weitere
Untersuchungen zur Korrelation von Struktur und Wirkung sind erforderlich. Überdies
wurde bei carba-cPA
eine starke invasionssupprimierende Wirkung beobachtet, welches
gestaltet wurde, um ein Öffnen
des Rings der cyclischen Phosphatgruppe zu verhindern, indem O an
der sn-3-Position durch C ersetzt worden ist.
-
Ferner
ging die invasionssupprimierende Wirkung auch dann nicht verloren,
wenn nur MM1-Zellen mit cPA vorbehandelt, mit einem Medium gewaschen
und anschließend
in Gegenwart von LPA auf Mesothelzellen geschichtet wurden. Wenn
nur Mesothelzellen mit cPA vorbehandelt, gewaschen und anschließend mit MM1-Zellen
in der Gegenwart von LPA überschichtet
wurden, wurde eine klare Invasion beobachtet. Insgesamt konnte gezeigt
werden, dass cPA seine Wirkung nicht auf Mesothelzellen sondern
auf MM1-Zellen ausübt.
-
(1-2) Suppression der Invasion von Krebszellen
durch carba-cPA
-
(A) Materialien und Methoden
-
Synthese von Carba-cPA
-
Das
Syntheseverfahren für
carba-cPA ist entwickelt worden von Susumu Kobayashi, Fakultät für pharmazeutische
Wissenschaften, Wissenschaftliche Universität Tokio. Die Zahlen in der
folgenden Erläuterung korrespondieren
zu den Zahlen in 6.
-
Kommerziell
erhältlicher
(R)-Benzylglycidylether (1) wird mit BF3·Et2O aktiviert, und anschließend lässt man
ein lithiiertes Produkt, welches erhalten werden kann, indem man
n-BuLi auf Methylphosphonsäuredimethylester
wirken lässt,
mit dem aktivierten Produkt reagieren, wodurch der Alkohol (2) erhalten
wird. Den erhaltenen Alkohol lässt
man bei 80°C
unter Verwendung eines Überschus ses
an einem Pyridiniumsalz von p-Toluolsulfonsäure in Toluol reagieren, wodurch
ein cyclisiertes Produkt (3) erhalten wird. Das cyclisierte Produkt
wurde hydrolysiert unter Verwendung von 20% Pd(OH)2-C
in einer Wasserstoffatmosphäre,
gefolgt von Debenzylierung (4). 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimid-Hydrochlorid
wurde als Kondensationsmittel verwendet, und dieses wurde mit Fettsäure umgesetzt,
wodurch ein Kupplungsprodukt (5) erhalten wurde. Als nächstes wurde
Bromtrimethylsilan als Nukleophil verwendet, gefolgt von einer positionsselektiven
Abspaltung von allein der Methylgruppen, sodass eine cyclische Phosphonsäure (6)
erhalten wurde. Dieses Produkt wurde unter Verwendung von Ether
in einen Schütteltrichter überführt und
anschließend
wurde eine kleine Menge von 0,02 N wässriger Natriumhydroxid-Lösung tropfenweise
zugegeben, um eine Trennung durchzuführen. Anschließend wurde
das interessierende Produkt als Natriumsalz (7) extrahiert und gereinigt.
-
In-vitro-Invasionsassay unter Verwendung
von carba-cPA bei geringer Konzentration
-
0,5 μM, 1 μM und 10 μM carba-cPA
wurden zu MM1-Zellen gegeben und anschließend wurde ein in-vitro-Invasionsassay
durchgeführt, ähnlich wie
bei (1-1) in der Gegenwart von 25 μM LPA.
-
Wirkung von carba-cPA auf die Proliferation
von MM1-Zellen
-
12,5 μM und 25 μM cPA wurden
einem Medium zugegeben, welches 10% FBS enthielt, und anschließend wurden
die Zellen unter den Bedingungen von 37°C und 5% CO2 für 24 Stunden
und 72 Stunden kultiviert. Die Zahl der MM1-Zellen wurde unter Verwendung
eines Hämozytometers
ermittelt.
-
(B) Ergebnisse und Diskussion
-
Suppression der Invasion von Krebszellen
durch carba-cPA mit geringer Konzentration
-
Um
die Unterschiede bei der supprimierenden Wirkung, herrührend von
unterschiedlichen Typen von Fettsäure, zu untersuchen, wurde
carba-cPA in einer geringen Konzentration zugegeben, und anschließend wurde
ein Invasionsassay durchgeführt
(7).
-
Unter
den natürlichen
cPA supprimierte eines, welches Palmitinsäure an der sn-1-Position gebunden hatte,
die Invasion am stärksten.
Unter den carba-cPA zeigten cPA-19 mit daran gebundener Ölsäure und cPA-20
mit daran gebundener Palmitoleinsäure eine stärkere invasionssupprimierende
Wirkung als cPA-18, welches
eine daran gebundene Palmitinsäure
aufwies.
-
Wirkung von carba-cPA auf die Proliferation
von MM1-Zellen
-
Wie
in 8 gezeigt, hatte cPA mit einer an der sn-1-Position
gebundenen Palmitinsäure,
das heißt sowohl
natürliches
cPA (cPA-5) als auch das carba-Derivat (cPA-18), keine Wirkung auf
die Proliferation der MM1-Zellen. Ferner zeigten carba-Ole-cPA (cPA-19)
und carba-ΔPal-cPA
(cPA-20), welche sogar eine stärkere
invasionssupprimierende Aktivität
aufwiesen, ebenso eine die Proliferation supprimierende Aktivität. Sogar von
Formen des natürlichen
cPA, das heißt
sowohl Ole-cPA als auch ΔPal-cPA,
wurde gezeigt, dass diese eine die Proliferation supprimierende
Wirkung besitzen. Jedoch haben Mukai et al. berichtet, dass die
invasionssupprimierende Wirkung dieser molekularen Typen schwach
ist (Mukai et al., Int. J. Cancer 81, 918–922 (1999)). Daher wird angenommen,
dass die Wirkungen verschiedener Typen von Fettsäuren auf die Proliferation
von Zellen ein Phänomen
sein kann, welches unabhängig
ist von der invasionssupprimierenden Wirkung.
-
Beispiel 2: Wirkung von cPA auf Serum/LPA-unabhängige Invasion
von Krebszellen
-
(A) Materialien und Methoden
-
Zellkultur
-
HT-1080-Zellen,
welche humane Fibrosarkomzellen sind, wurden von Mukai et al. eingeführt (Int.
J. Cancer 81, 918–922
(1999)). HT-1080-Zellen wurden unter den Bedingungen von 37°C und 5%
CO2 in Eagles MEM1 (Nissui) kultiviert,
er gänzt
mit einem Hundertstel Volumen an nicht-essentieller Aminosäure-Lösung (GIBCO
BRL) und 10% FBS.
-
In-vitro-Invasionsassay
-
HT-1080-Zellen
wurden gesammelt durch eine Behandlung mit 0,05% Trypsin, gewaschen
mit einem serumfreien Medium und anschließend einem Assay unterworfen, ähnlich jenem,
welches in Kapitel 1 gezeigt wurde, in Abwesenheit von Serum/LPA.
4 Stunden später
wurden die Zellen fixiert und anschließend wurden die Zellen, welche
invadiert waren, gezählt.
-
In-vitro-Invasionsassay von MM1-Zellen
unter Verwendung des Überstands
der Kultur der HT-1080-Zellen
-
Das
Medium der HT-1080-Zellen wurde ausgetauscht gegen ein serumfreies
Medium, und anschließend
wurden die Zellen unter den Bedingungen von 37°C und 5% CO2 für 20 Stunden
kultiviert. Das Medium wurde gesammelt und zentrifugiert. Der resultierende Überstand
wurde als Kulturüberstand
verwendet. MM1-Zellen, welche einmal gewaschen worden waren, wurden
in diesem Überstand
suspendiert, und anschließend
wurde ein Invasionsassay durchgeführt, ähnlich dem, welches in Abschnitt
0043 beschrieben wurde.
-
(B) Ergebnisse und Diskussion
-
Wirkung von carba-cPA auf die Serum/LPA-unabhängige Invasion
von Krebszellen
-
Bei
dem in-vitro-Invasionsassay-System erfolgt die Invasion der HT-1080-Zellen
auf eine Serum/LPA-unabhängige
Weise. Von diesem Phänomen
ist auch gezeigt worden, dass es durch Pal-cPA supprimiert wird
(Mukai et al., Int. J. Cancer 81, 918–922 (1999)). Auf Grundlage
dieses Befundes wurde die Wirkung von carba-cPA auf die Invasion
von HT-1080-Zellen unter Verwendung von cPA-18 (carba-Pal-cPA) untersucht,
welches die gleiche Fettsäure
aufweist. Wie in 9 gezeigt, zeigt carba-cPA ebenso
eine invasionssupprimierende Wirkung auf die Zellen, mit gleicher
Stärke
oder um eine Stufe stärker
als jene Wirkung, welche natürliches
cPA aufweist.
-
Wirkung des Kulturüberstands von HT-1080-Zellen
auf die MM1-Zellinvasion
-
HT-1080-Zellen
können
selber LPA synthetisieren, und die Invasion kann durch das LPA induziert
werden. Unter Berücksichtigung
dieser Möglichkeit
wurden MM1-Zellen, welche LPA-abhängig invadieren, im Kulturüberstand
von HT-1080-Zellen
suspendiert und anschließend
auf Mesothelzellen geschichtet, und das Auftreten der Invasion wurde
untersucht. MM1-Zellen (1,5 × 105 Zellen/ml) wurden im serumfreien Kulturüberstand von
HT-1080-Zellen suspendiert und anschließend einem in-vitro-Invasionsassay
unterworfen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
Demzufolge
wurde die Invasion der MM1-Zellen nicht gefördert (Tabelle 1). Darüber hinaus,
sogar wenn 25 μM
LPA zu dem in-vitro-Invasionsassay-System unter Verwendung von HT-1080-Zellen
zugegeben wurden, wurde die Invasion nicht länger gefördert. Diese Ergebnisse weisen
darauf hin, dass der die Invasion fördernde Faktor von HT-1080-Zellen
sich vom LPA unterscheidet. Tabelle 1
Zugegebenes
Medium | Zahl
invadierender Zellen/cm2 |
unbehandeltes
Medium | 97,7 ± 38,4 |
aufbereitetes
Medium | 72,2 ± 18,4 |
-
Beispiel 3: Analyse des Signaltransduktionssystems
für die
Suppression der Invasion durch cPA
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(A) Materialien und Methoden
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Wirkung eines Reagenz zur Steigerung der
intrazellulären
cAMP-Konzentration bei Invasion
-
Die
folgenden Reagenzien wurden einem in-vitro-Invasionsassay-System
entsprechend zugegeben, um so ihre Wirkungen auf die Invasion von
MM1-Zellen in Gegenwart von 25 μM
LPA:Forskolin (Wako) zu untersuchen, welches unmit telbar Adenylatcyclase
(cAMP-Cyclase) aktiviert, Cholera-Toxin (CTX) (GIBCO BRL), welches
die Deaktivierung von G-Protein (Gs) verhindert, welches Adenylatcyclase
aktiviert; Bt2cAMP (Nacalai Tesque), welches
durch die Membran hindurch gehen kann und auf eine Weise ähnlich der
des cAMP wirkt, wenn es in die Zelle eindringt; oder Isobutylmethylxanthin
(IBMX, 3-Isobutyl-1-methylxanthin) (SIGMA), welches Phosphodiesterase
hemmt (cAMP-abbauendes Enzym).
-
Messung des intrazellulären cAMP
-
Die
MM1-Zellen in einem serumfreien Medium wurden mit 1 mM IBMX für 10 Minuten
vorbehandelt, und anschließend
wurden 25 μM
LPA oder cPA oder 10 μM
Forskolin, welche erwiesenermaßen
die Invasion supprimieren, als Positivkontrolle zugegeben. Nach
einer bestimmten Zeitdauer wurde 10% eisgekühltes TCA zugegeben, um die
Reaktion zu stoppen. Der zentrifugierte Überstand wurde 4 Mal mit Wasser-gesättigtem Diethylether
gewaschen, um die TCA zu entfernen, und anschließend unter einen Strom von
Stickstoffgas bei 60°C
gesetzt, um das Lösungsmitte
vollständig
zu entfernen. Das cAMP in der resultierenden Probe wurde gemessen
unter Verwendung eines cyclisches-AMP-[3H]-Assay-Systems (Amersham).
-
(B) Ergebnisse und Diskussion
-
Wirkung von gesteigerter intrazellulärer cAMP-Konzentration
auf die Invasion von Krebszellen
-
Es
ist bekannt, dass eine gesteigerte intrazelluläre cAMP-Konzentration die Aktivität von Rho
hemmt, welches eines der niedermolekularen G-Proteine ist, indem
die cAMP-abhängige
Proteinkinase A aktiviert wird (Laudanna, C. et al., J. Biol. Chem.
272, 24141–24144
(1997) und Dong, J-M. et al., J. Biol. Chem. 273, 22554–22562 (1998)).
Zusätzlich
ist berichtet worden, dass Pal-cPA zu einer Steigerung der intrazellulären cAMP-Konzentration
von MM1-Zellen führt
(Mukai, M. et al., Int. J. Cancer 81, 918–922 (1999)). Dementsprechend
wurde die Wirkung von cAMP auf die LPA-induzierte Invasion untersucht,
von welcher gezeigt worden ist, dass sie durch Rho vermittelt wird.
-
Wie
in 10 gezeigt, supprimierte jedes Mittel die Invasion
der Krebszellen. Dementsprechend wurden unter Verwendung von Forskolin,
einem dieser Reagenzien, als Positivkontrolle die Veränderungen
bei der intrazellulären
cAMP-Konzentration
gemessen, welche herrühren
von der Zugabe von carba-cPA, und die Beteiligung bei der die Invasion
supprimierenden Wirkung wurde untersucht.
-
Wirkung von carba-cPA auf die intrazelluläre cAMP-Konzentration
-
Wie
in 11 gezeigt, obwohl eine Steigerung der cAMP-Konzentration,
welche herrührt
von der Gegenwart von Forskolin, gemessen werden konnte, konnte
eine zuvor berichtete schnelle Steigerung der cAMP-Konzentration,
welche von der Zugabe von Pal-cPA herrührt, nicht bestätigt werden.
Sogar wenn carba-cPA zugegeben wurde, wurde ein ähnliches Ergebnis erhalten.
Jedoch wurde die Invasion der gleichen Zellen durch LPA induziert,
und die Invasion wurde supprimiert durch Pal-cPA, was auf die Existenz
eines weiteren invasionssupprimierenden Mechanismus hinweist, welcher
nicht durch cAMP vermittelt wird.
-
Schlussfolgerung aus den Beispielen 1
bis 3
-
In
Beispiel 3 wurde ein in-vitro-Invasionsassay durchgeführt unter
Verwendung verschiedener cPA-Derivate. Zuerst wurden, als die Wirkung
von cPA auf die Serum-induzierte Invasion untersucht wurde, Unterschiede
bei der invasionssupprimierenden Wirkung beobachtet aufgrund eines
strukturellen Unterschieds, wie in 4 gezeigt.
Von diesen Derivaten wurden 6 Typen von cPA-Derivaten, einschließlich Pal-cPA,
welches eine invasionssupprimierende Aktivität von mehr 50% aufweist, wenn
zu 25 μM
zugegeben, auf ihre Wirkungen auf LPA-induzierte Invasion untersucht
(5). cPA-12 mit EPA an der sn-1-Position, welches
die Serum-induzierte Invasion um ungefähr 70% supprimiert hatte, supprimierte
nicht die die LPA-induzierte Invasion. Dieses Ergebnis wies auf
die Möglichkeit
der Gegenwart einer anderen Substanz im Serum als LPA hin, welche
die Invasion fördert.
Ferner wurde eine invasionssupprimierende Aktivität bei carba-cPA gefunden,
welches dazu geschaffen wurde, das Öffnen des Rings der cyclischen
Phosphatgruppen zu verhindern, indem O an der sn-3-Position durch
C substituiert worden war. Diese Aktivität war in signifikanter Weise stark,
in einem Ausmaß,
welches 10 bis 100 Mal größer ist
als jene, welche natürliches
cPA aufweist (7).
-
In
Beispiel 2 wurde sich auf das carba-cPA konzentriert. Die Wirkung
von carba-cPA auf
die Invasion von Krebszellen, welche für ihre Invasion kein Serum/LPA
benötigen,
wurde untersucht. Wie in 9 gezeigt, wurde bei carba-cPA
beobachtet, dass es eine starke invasionssupprimierende Aktivität auf die
LPA-abhängige
Invasion aufweist, verglichen mit dem Fall des natürlichen
cPA.
-
Ferner
wurden die Wirkung und der Mechanismus der Invasionssuppression
durch carba-cPA in Beispiel 3 analysiert. LPA fördert die Invasion durch die
Aktivierung von Rho, welches eines der Proteine mit geringem Molekulargewicht
ist. Darüber
hinaus wird die intrazelluläre
cAMP-Konzentration durch Zugabe von Pal-cPA erhöht, sodass die Rho-Aktivität unterdrückt wird.
Unter Berücksichtigung
der daher angenommenen Möglichkeit,
dass carba-cPA außerdem
einen Anstieg der intrazellulären
cAMP-Konzentration verursachen kann, um so die Invasion zu supprimieren,
wurde die intrazelluläre
cAMP-Konzentration gemessen (11). Jedoch
konnte, obwohl eine erhöhte
cAMP-Konzentration durch Forskolin gemessen wurde, welches eine
Positivkontrolle ist, der vom Pal-cPA herrührende Anstieg der cAMP-Konzentration
nicht bestätigt
werden. Sogar im Falle des carba-Pal-cPA wurde die Änderung
der cAMP-Konzentration nicht beobachtet. Die Tatsache, dass für Pal-cPA
eine Reproduzierbarkeit nicht beobachtet wurde, kann begründet sein
in einer Veränderung
der MM1-Zellen. Jedoch wurden die Serum/LPA-induzierte Invasion
und die Suppression der Invasion durch Pal-cPA auch bei dieser Zelle
beobachtet, was auf die Gegenwart eines anderen, die Invasion supprimierenden
Systems hinweist, welches nicht durch cAMP vermittelt wird.
-
Beispiel 4: Supprimierende Wirkung der
cyclischen Phosphatidsäurederivate
cPA-19 und cPA-20 auf die Lungenmetastasen von B16-Melanomen unter
Verwendung eines Modells zur hämatogenen
Lungen-Metastasierung bei B16-Melanomen.
-
Testmaterialien und Methoden
-
1. Testsubstanz, Medium und Substanz zur
Positivkontrolle
-
cPA-19
und cPA-20 wurden als Testsubstanzen verwendet. Als Medium wurde
0,1% (g/v) BSA/PBS verwendet, welches hergestellt wurde durch Lösen von
bovinem Albumin [im Wesentlichen frei von Fettsäuren] (BSA, Chargennummer 89H7604,
Sigma Chemical Company) in PBS (pH 7,2), welches frei war von Ca2+ und Mg2+. Nach
der Zubereitung wurde die Lösung
sterilisiert durch Filtration unter Verwendung eines Filters (0,22 μm, Millipore).
Die Zubereitung erfolgte bei Anwendung. cPA-5 wurde als Substanz
zur Positivkontrolle verwendet.
-
2. Herstellungsverfahren für Mischung
und Häufigkeit
-
Ein
Medium wurde zugegeben in einem Volumen, welches für eine Testsubstanz
oder eine Substanz als Positivkontrolle erforderlich war. Das Auflösen erfolgte
durch Anwendung von Ultraschall, wodurch eine Lösung von 0,16 mg/ml hergestellt
wurde. Die 0,16 mg/ml-Lösung,
enthaltend eine Testsubstanz, wurde mit einem Medium verdünnt, wodurch
Lösungen
mit 0,08 und 0,02 mg/ml hergestellt wurden. Alle Mischungen wurden
zubereitet, wenn angewendet.
-
3. Testsystem und die Milieubedingungen
dafür
-
Mäuse wurden
erworben von CHARLES RIVER JAPAN INC. Die hier eingesetzte Linie
war C57BL/6NCrj (Geschlecht: weiblich). Die Zahl der vorgehaltenen
Tiere betrug 60, und das Alter dieser vorgehaltenen Tiere betrug
4 Wochen. Das Körpergewicht
reichte von 10,2 bis 14,0 g. Die Milieubedingungen für das Testsystem
waren wie folgt:
Temperatur: 23 bis 26°C
Luftfeuchtigkeit: 54
bis 60%
Häufigkeit
der Belüftung:
13 Mal/Stunde
Beleuchtung: 12 Stunden (von 07:00 Uhr bis 19:00
Uhr)
Futter: CRF-1-Diät
in Würfelform
ad lib (Oriental Yeast Co., Ltd.), einer Hochdruckdampf-Sterilisation
unterworfen.
Trinkwasser: Quellwasser, ergänzt mit Natriumhypochlorit
(verbleibende Chlor-
Konzentration:
ungefähr
2 ppm), ad lib durch einen Topf zur Wasserversorgung.
Streu:
weiße
Flocken (CHARLES RIVER JAPAN INC.), einer Hochdruckdampf-Sterilisation unterworfen,
wurden verwendet.
Zuchtkäfig
und Häufigkeit
des Austauschens: Käfige
aus Polycarbonat, einer Hochdruckdampf-Sterilisation unterworfen,
wurden verwendet (B 215 × H
140 × T
320 mm). Die Käfige
wurden zweimal die Woche ausgetauscht, zusammen mit der Streu.
Zahl
der Tiere, die je Käfig
gehalten wurden: während
des Quarantäne-
und Akklimatisierungszeitraums wurden 5 Mäuse je Käfig gehalten. Während des
Testzeitraums wurden 3 Mäuse
je Käfig
gehalten.
Waschen und Sterilisation: Der Zuchtraum wurde jeden
Tag gereinigt, und der Boden wurde mit einer antiseptischen Lösung gespült.
-
4. Testverfahren
-
4.1 Name der Tumorzellen
-
Das
maligne Mäuse-Melanom
B16-F0 wurde als Tumorzelle verwendet. Die Zelle wurde erworben
von Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.
-
4.2 Kultur
-
Das
modifizierte Eagle-Medium von Dulbecco, enthaltend 10% fötales bovines
Serum und Kanamycin, wurde für
die Kultur verwendet. Die Zellen wurden statisch kultiviert in einem
CO2-Inkubator bei 37°C und 5% CO2 unter
den Bedingungen einer Luftfeuchtigkeit von 95%. Nachdem die Tumorzellen
einen semi-konfluenten Zustand
erreicht hatten, wurden die Zellen geerntet unter Verwendung einer
Mischung aus 0,25% Trysin und 0,02% EDTA. Ein Medium wurde zugegeben,
um die Wirkung von Trypsin während
des Pipettierens zu stoppen, wodurch eine Zellsuspension hergestellt
wurde. Die Suspension wurde mit einem Medium zum Kultivieren auf
ein Zehntel verdünnt,
gefolgt von einer Subkultivierung, bis diese ein Volumen erreichte,
welches zur Verpflanzung ausreichte.
-
4.3 Vorbereitung der Tumorzellen-Suspension
für die
Verpflanzung
-
Eine
Zellsuspension wurde mit der gleichen Technik hergestellt wie beim
Subkultur-Verfahren. Insbesondere wurden die Zellen mit Phosphatpuffer
gewaschen, welcher frei war von Ca2+ und
Mg2+ [PBS(–)], und anschließend geerntet.
Die geernteten Zellen wurden in 10 ml PBS(–) suspendiert, wodurch eine
Zellsuspension hergestellt wurde. Die Anzahl der Zellen in der Zellsuspension
wurde gemessen, um die Gesamtzahl der Zellen zu erhalten. 50 μl der Zellsuspension,
100 μl an
Trypanblau-Lösung
und 100 μl
an PBS(–)
wurden gemischt und anschließend
die Zahl der lebenden Zellen ermittelt. Die Überlebensrate der Zellen wurde
errechnet aus der Zahl der lebenden Zellen und der Gesamtzahl der
Zellen. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wurde die Zahl der lebenden
Zellen auf 1 × 107 Zellen/ml eingestellt, wodurch eine Tumorzellen-Suspension
für das Verpflanzen
hergestellt wurde.
-
4.4 Verabreichung
-
Basierend
auf dem Körpergewicht
am Tag der Verabreichung der Testsubstanz wurden die Mäuse in 8
Testgruppen eingeteilt, entsprechend dem geschichteten kontinuierlichen
Zufallsverfahren, wie in Tabelle 2 unten gezeigt. Tabelle 2
Testgruppe | Dosis (mg/Körper) | Konzentration
der verabreichten Substanz (mg/0,05 ml) | Tumorzellen-Suspension (Zellen/0,05
ml) | Volumen
der Dosis (ml/Körper) | Weg
der Verabreichung | Anzahl
der verwendeten Tiere |
Medium | - | - | 5 × 105 | 0,1 | intravenös | 6 |
cPA-19 | 0,001 | 0,001 | 6 |
0,004 | 0,004 | 6 |
0,008 | 0,008 | 6 |
cPA-20 | 0,001 | 0,001 | 6 |
0,004 | 0,004 | 6 |
0,008 | 0,008 | 6 |
cPA-5 | 0,008 | 0,008 | 6 |
-
Vorherige
Testergebnisse zeigten, dass weder die Testsubstanz noch die Positivkontrolle
die Wirkung einer Suppression der Proliferation auf maligne B16-Mausmelanome ausübten. Daher
wurde die Testsubstanz oder die Positivkontrolle mit einer B16-F0-Zellsuspension
in einem Verhältnis
von 1:1 gemischt. Die Mischung wurde über die Schwanzvene verabreicht.
Die Anzahl der verpflanzten Zellen betrug 5 × 105 Zellen/Körper. Die Dosis
der Testsubstanz betrug 0,001, 0,004 oder 0,008 mg/Körper, und
die Dosis an Substanz der Positivkontrolle betrug 0,008 mg/Körper.
-
4.5 Beobachtung des Allgemeinzustands
und Messung des Körpergewichtes
-
Die
Beobachtungsdauer reichte von Tag 0 bis Tag 14 nach Verabreichung
der Testsubstanz. Leben und Tod wurden während dieses Zeitraums jeden
Tag festgehalten, und der Allgemeinzustand wurde beobachtet. Messungen
des Körpergewichtes
erfolgten zweimal die Woche.
-
4.6 Autopsie
-
An
Tag 14 nach Verabreichung der Testsubstanz wurde Blut aus dem hinteren
Bereich der abdominalen Hohlvene unter Isofluran-Anästhesie
gesammelt. Nachdem die Mäuse
durch den Blutverlust gestorben waren, wurde die Gegenwart oder
Abwesenheit intrapleuraler und intraperitonealer metastatischer
Knötchen
festgehalten. Die Lungen wurden herausgenommen und mit 10% neutraler
gepufferter Formalinlösung
fixiert. Die Anzahl der Knötchen,
welche von der Lungenmetastasierung herrührten, wurde unter einem Stereomikroskop gemessen
(Vergrößerung:
10-fach).
-
4.7 Histopathologische Untersuchung
-
Nach
der Messung der Anzahl der Knötchen,
welche von der Lungen-Metastasierung herrührten, wurden die Proben in
Paraffin eingelegt und anschließend
dünne Schnitte
präpariert.
Von diesen Schnitten wurden Hämatoxylin-Eosin-gefärbte Proben
präpariert.
Die Anzahl metastatischer Läsionen
in bestimmten Bereichen des linken Lappens und des hinteren Lappens
wurde gemessen, und anschließend
wurden die Läsionen
nach Größe sortiert.
Auf Grundlage des Durchmessers (0,65 mm) eines Objektivs (×40), wurden
metastatische Läsionen
mit hauptsächlichen
Durchmessern von weniger als 0,65 mm als klein klassifiziert, und
jene mit hauptsächlichen
Durchmessern zwischen 0,65 mm oder mehr und weniger als 1,30 mm
wurde als groß klassifiziert. Ferner
wurde der Grad der Invasion von Lymphozyten in die metastatischen
Läsionen
qualitativ bestimmt.
-
5. Statistisches Analyseverfahren
-
Der
repräsentative
Wert jeder Testgruppe wurde als Mittelwert ± Standardabweichung (Mittelwert ± SD) angegeben.
Unterschiede im Mittelwert wurden wie folgt untersucht. Die Anzahl
metastatischer Knötchen wurde
untersucht mittels des Multiple-Vergleiche-Tests nach Dunnett zwischen
der Medium-Gruppe und der cPA-19-Gruppe, und zwischen der Medium-Gruppe
und der cPA-20-Gruppe. Das gleiche wurde untersucht mittels der
Studentschen t-Tests zwischen der Medium-Gruppe und der cPA-5-Gruppe.
Die Anzahl metastatischer Läsionen
wurde untersucht mit dem Wilcoxon-Test unter Verwendung der Medium-Gruppe
als Kontrolle. Die Anzahl der Tiere mit metastatischen Knötchen oder
metastatischen Läsionen
wurde untersucht mittels des Tests der Auswahlwahrscheinlichkeit
nach Fisher unter Verwendung der Medium-Gruppe als Kontrolle. Die
Signifikanzniveaus betrugen 1% und 5%.
-
Ergebnisse
-
1. Allgemeinzustand
-
In
allen Testgruppen wurden während
des Beobachtungszeitraums keine Todesfälle beobachtet. Zusätzlich wurden
keine Abweichungen beim Allgemeinzustand beobachtet.
-
2. Veränderungen
des Körpergewichtes
(12 und Tabelle 3)
-
Veränderungen
des Körpergewichtes
in der jeweiligen Testgruppe sind in 12 und
Tabelle 3 gezeigt.
-
-
Am
Tag der Verabreichung der Testsubstanz betrug das mittlere Körpergewicht
in der Medium-Gruppe 16,0 ± 0,5
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen 15,9 ± 0,6,
15,9 ± 0,6
beziehungsweise 15,9 ± 0,6
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-20 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen 15,9 ± 0,6,
16,0 ± 0,6
beziehungsweise 15,9 ± 0,5
g. Das mittlere Körpergewicht
in der cPA-5-Gruppe betrug 15,9 ± 0,6 g. Am Tag 4 nach Verabreichung
der Testsubstanz betrug das mittlere Körpergewicht in der Medium-Gruppe
15,7 ± 0,8
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen 15,5 ± 0,5,
16,0 ± 0,5
beziehungsweise 15,4 ± 0,5
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-20 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht wurden,
betrugen 15,5 ± 0,3,
16,0 ± 0,7
beziehungsweise 16,1 ± 0,8
g. Das mittlere Körpergewicht
in der cPA-5-Gruppe betrug 15,8 ± 0,9 g. An Tag 7 nach Verabreichung
der Testsubstanz betrug das mittlere Körpergewicht in der Medium-Gruppe
16,1 ± 1,1
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen 15,8 ± 0,7,
16,1 ± 0,6
beziehungsweise 15,9 ± 0,5
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-20 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen 16,1 ± 0,6,
16,2 ± 0,6
beziehungsweise 16,3 ± 0,8
g. Das mittlere Körpergewicht
in der cPA-5-Gruppe betrug 16,2 ± 1,0 g. An Tag 11 nach Verabreichung
der Testsubstanz betrug das mittlere Körpergewicht in der Medium-Gruppe
16,9 ± 1,2
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen 16,5 ± 1,0,
16,7 ± 0,6 beziehungsweise
16,8 ± 0,5
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-20 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen 16,8 ± 0,4,
16,9 ± 0,7
beziehungsweise 17,0 ± 0,9
g. Das mittlere Körpergewicht
in der cPA-5-Gruppe betrug 17,0 ± 0,8 g. An Tag 14 nach Verabreichung
der Testsubstanz betrug das mittlere Körpergewicht in der Medium-Gruppe
17,3 ± 1,2
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verab reicht
wurde, betrugen 17,1 ± 1,2, 17,6 ± 0,9 beziehungsweise
17,0 ± 0,4
g. Die mittleren Körpergewichte
in den Gruppen, welchen cPA-20 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen 17,4 ± 0,6,
17,5 ± 0,8
beziehungsweise 17,7 ± 0,8
g. Das mittlere Körpergewicht
in der cPA-5-Gruppe betrug 17,4 ± 1,0 g. Zum Zeitpunkt jeder
Messung wurde der Wert für
das Körpergewicht
der jeweiligen Gruppe verglichen mit dem der Medium-Gruppe. Demnach
wurde kein signifikanter Unterschied gefunden zwischen der cPA-19-,
cPA-20- oder der cPA-5-Gruppe im Vergleich zur Medium-Gruppe. Ferner
wurde der Wert für
das Körpergewicht
bei jedem Zeitpunkt der Messung verglichen mit dem am Tag der Verabreichung
der Testsubstanz. Demnach wurden an Tag 4 nach Verabreichung der
Testsubstanz zeitweilige Abnahmen des Körpergewichtes in der Medium-Gruppe,
den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,001 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, den Gruppen, welchen cPA-20 bei 0,001 mg/Körper verabreicht
wurden, sowie der cPA-5-Gruppe, beobachtet.
-
3. Knötchen,
welche von der Lungenmetastasierung herrühren (13 und
Tabelle 4)
-
Die
Ergebnisse der Untersuchung der Anzahl metastatischer Knötchen in
den Lungen (herausgenommen an Tag 14 nach Verabreichung der Testsubstanz)
sind in 14 und Tabelle 4 gezeigt.
-
-
Die
Anzahl der Mäuse
mit metastatischen Knötchen
betrug in der Medium-Gruppe 6. 6, 6 und 0 Mäuse in den Gruppen, welchen
cPA-19 bei 0,001, 0,004 beziehungsweise 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, hatten metastatische Knötchen.
6, 2 und 1 Mäuse
in den Gruppen, welchen cPA-20 bei 0,001, 0,004 beziehungsweise
0,008 mg/Körper
verabreicht wurden, hatten metastatische Knötchen. 6 Mäuse in der cPA-5-Gruppe hatten
metastatische Knötchen.
Verglichen mit der Medium-Gruppe hat sich die Anzahl der Mäuse mit
metastatischen Knötchen
in den Gruppen signifikant verringert, welchen cPA-19 bei 0,008
mg/Körper
und cPA-20 bei 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht wurden.
-
Die
Anzahl metastatischer Knötchen
in der Medium-Gruppe betrug 49 ± 20 (Minimum-Maximum: 28–84; gleiches
gilt für
die folgende Erläuterung).
In den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, traten 54 ± 12
(37–66),
4 ± 2
(2–6)
beziehungsweise 0 ± 0
(0) Knötchen
auf. In den Gruppen, welchen cPA-20 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, traten 58 ± 40 (17–112), 1 ± 2 (0–4) beziehungsweise
0 ± 0
(0–1)
Knötchen
auf. In der cPA-5-Gruppe traten 21 ± 13 (5–38) Knötchen auf. Verglichen mit der
Medium-Gruppe verringerte sich die Anzahl der Knötchen, welche von der Lungenmetastasierung
herrührten,
in den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,004 und 0,008 mg/Körper und cPA-20
bei 0,004 und 0,008 mg/Körper
verabreicht wurden, sowie in der cPA-5-Gruppe, signifikant.
-
4. Autopsie (Tabelle 5)
-
Die
Ergebnisse der Autopsie sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5: Wirkung von cPA-19 oder cPA-20
auf intrapleurale und intraperitoneale metastatische Knötchen
Bauchhöhle |
Gruppe | Dosis (mg/Körper) | Tier
Nr. | Brust höhle | Zwerch
fell | Milz | Neben niere | Niere | Eierstöcke | Fettgewebe | Gewebe
um die Klitorisdrüse |
Lösungsmittel | - | 301 | - | - | + | - | - | + | + | - |
302 | - | - | + | - | - | - | - | - |
303 | - | - | - | - | - | + | - | - |
304 | - | - | + | - | - | - | - | - |
305 | - | - | + | - | - | - | + | - |
306 | + | - | + | - | - | - | - | - |
| 0,001 | 307 | - | - | - | + | + | + | + | - |
308 | - | - | - | - | + | + | - | - |
309 | + | - | + | - | - | - | - | - |
310 | - | - | - | - | - | - | - | - |
311 | - | - | - | - | - | - | - | - |
312 | - | - | - | - | - | - | - | - |
cPA-19 | 0,004 | 313 | - | - | + | - | - | - | - | - |
314 | - | - | - | - | - | - | - | - |
315 | - | - | - | - | - | - | - | - |
316 | - | - | - | - | - | - | - | - |
317 | - | - | - | - | - | - | - | - |
318 | - | - | - | + | - | - | + | - |
| 0,008 | 319 | - | - | - | - | - | - | - | - |
320 | - | - | - | - | - | - | - | - |
321 | - | - | - | - | - | - | - | - |
322 | - | - | - | - | - | - | - | - |
323 | - | - | + | - | - | - | - | - |
324 | - | - | - | - | - | - | - | - |
cPA-20 | 0,001 | 325 | - | - | - | - | - | - | - | - |
326 | - | - | + | - | - | - | - | - |
327 | + | + | - | - | - | - | - | + |
328 | - | - | - | - | - | + | - | - |
329 | - | - | - | - | - | - | - | - |
330 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 0,004 | 331 | - | - | - | - | - | - | - | - |
332 | - | - | - | - | - | - | - | - |
333 | - | - | - | - | - | - | - | - |
334 | - | - | - | - | - | - | - | - |
335 | - | - | - | - | - | - | - | - |
336 | - | - | + | - | - | - | - | - |
| 0,008 | 337 | - | - | - | - | - | - | - | - |
338 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| | 339 | - | - | - | - | - | - | - | - |
340 | - | - | - | - | - | - | - | - |
341 | - | - | - | - | - | - | - | - |
342 | - | - | + | - | - | - | - | - |
cPA-5 | 0,008 | 343 | - | - | + | - | - | - | - | - |
344 | - | - | + | - | - | - | - | - |
345 | - | - | + | - | - | - | - | - |
346 | - | - | - | - | - | - | - | - |
347 | - | - | - | - | - | - | - | - |
348 | - | - | - | - | - | - | - | - |
- -: nicht vorhanden
- +: vorhanden
-
In
der Medium-Gruppe wurden metastatische Knötchen beobachtet in der Brusthöhle (1 Fall)
und in der Bauchhöhle:
Milz (5 Fälle),
Eierstöcke
(2 Fälle)
und Fettgewebe (2 Fälle).
In der Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,001 mg/Körper verabreicht wurde, wurden
metastatische Knötchen
beobachtet in der Brusthöhle
(1 Fall) und in der Bauchhöhle:
Milz (1 Fall), Eierstöcke
(2 Fälle),
Nebenniere (1 Fall), Niere (2 Fälle)
und Fettgewebe (1 Fall). In der Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,004
mg/Körper
verabreicht wurde, wurden in der Brusthöhle keine metastatischen Knötchen beobachtet,
jedoch in der Bauchhöhle:
Milz (1 Fall), Nebenniere (1 Fall) und Fettgewebe (1 Fall). In der
Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,008 mg/Körper verabreicht wurde, wurden
in der Brusthöhle keine
metastatischen Knötchen
beobachtet, jedoch in der Bauchhöhle:
Milz (1 Fall). In der Gruppe, welcher cPA-20 bei 0,001 mg/Körper verabreicht
wurde, wurden in der Brusthöhle
metastatische Knötchen
beobachtet (1 Fall) sowie in der Bauchhöhle: Zwerchfell (1 Fall), Milz
(1 Fall), Eierstöcke
(1 Fall) und Gewebe um die Klitorisdrüse (1 Fall). In der Gruppe,
welcher cPA-20 bei 0,004 mg/Körper
verabreicht wurde, wurden in der Brusthöhle keine metastatischen Knötchen beobachtet,
jedoch in der Bauchhöhle:
Milz (1 Fall). In der Gruppe, welcher cPA-20 bei 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, wurden in der Brusthöhle
keine metastatischen Knötchen
beobachtet, jedoch in der Bauchhöhle:
Milz (1 Fall). In der cPA-5-Gruppe
wurden keine metastatischen Knötchen
in der Brusthöhle
beobachtet, jedoch in der Bauchhöhle:
Milz (3 Fälle).
In den cPA-19- und den cPA-20-Gruppen
verringerte sich die Anzahl der Mäuse, welche intrapleurale oder
intra peritoneale metastatische Knötchen aufwiesen, wenn die Dosis
erhöht
wurde.
-
5. Histopathologische Untersuchung (14,
Tabelle 6 und Tabelle 7)
-
Die
Ergebnisse der histopathologischen Untersuchung sind in
14,
Tabelle 6 und Tabelle 7 gezeigt.
Tabelle 7: Histopathologische Befunde
der Lunge von Mäusen
mit B16-F0-Melanom
Gruppe | Dosis
(mg/Körper) | Tier Nr. | Befunde |
Invasion
von Lymphozyten in die metastastischen Läsionen der Melanome |
Lösungsmittel | - | 301 | - |
302 | - |
303 | - |
304 | + |
305 | - |
306 | - |
| 0,001 | 307 | - |
308 | + |
309 | - |
310 | - |
311 | - |
312 | - |
cPA-19 | 0,004 | 313 | * |
314 | * |
315 | - |
316 | - |
317 | * |
318 | * |
| 0,008 | 319 | * |
320 | * |
321 | * |
322 | * |
323 | * |
324 | * |
cPA-20 | 0,001 | 325 | - |
326 | - |
327 | * |
328 | ++ |
329 | - |
330 | * |
| 0,004 | 331 | - |
332 | * |
333 | * |
334 | * |
335 | * |
336 | * |
| 0,008 | 337 | * |
338 | * |
339 | * |
340 | * |
341 | * |
342 | * |
cPA-5 | 0,008 | 343 | - |
344 | ++ |
345 | - |
346 | + |
347 | * |
348 | - |
- Grade: -, keine; +, geringe Menge; ++,
mäßig; +++,
große
Menge; *: nicht getestete (keine metastatische Läsion) Schicht
-
Die
Anzahl von Mäusen
mit metastatischen Läsionen
betrug in der Medium-Gruppe
6. In den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht
wurden, betrugen die Zahlen 6, 2 beziehungsweise 0. In den Gruppen,
welchen cPA-20 bei 0,001, 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht wurden, betrugen
die Zahlen 4, 1 beziehungsweise 0. 5 Mäuse wiesen metastatische Läsionen in
der cPA-5-Gruppe auf. Verglichen mit der Medium-Gruppe verringerte die die Zahl der
Mäuse mit
metastatischen Läsionen
signifikant in den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,004 und 0,008 mg/Körper und
cPA-20 bei 0,004
und 0,008 mg/Körper
verabreicht wurden.
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Bezüglich der
Zahl metastatischer Läsionen
in der Lunge gab es 1,3 ± 1,5
kleine, 1,3 ± 1,0
große
und insgesamt 2,7 ± 2,4
metastatische Läsionen
in der Medium-Gruppe.
In der Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,001 mg/Körper verabreicht wurde, gab
es 3,0 ± 1,3
kleine, 0,7 ± 0,8
große
und insgesamt 3,7 ± 1,8
metastatische Läsionen.
In der Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,004 mg/Körper verabreicht wurde, gab
es 0,3 ± 0,5
kleine metastatische Läsionen,
jedoch wurden keine großen
metastatischen Läsionen
beobachtet. In der Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,008 mg/Körper verabreicht
wurde, wurden keine metastatischen Läsionen beobachtet. In der Gruppe,
welcher cPA-20 bei 0,001 mg/Körper
verabreicht wur de, gab es 3,2 ± 3,5
kleine, 1,2 ± 1,3
große und
insgesamt 4,3 ± 4,6
metastatische Läsionen.
In der Gruppe, welcher cPA-20 bei 0,004 mg/Körper verabreicht wurde, gab
es 0,2 ± 0,4
kleine metastatische Läsionen,
jedoch wurden keine großen
metastatischen Läsionen
beobachtet. In der Gruppe, welcher cPA-20 bei 0,008 mg/Körper verabreicht
wurde, wurden keine metastatischen Läsionen beobachtet. In der cPA-5-Gruppe
gab es 1,2 ± 0,8
kleine, 0,8 ± 0,8
große
und insgesamt 2,0 ± 1,3
metastatische Läsionen.
Verglichen mit der Medium-Gruppe verringerte sich die Zahl metastatischer Läsionen signifikant
in der Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,008 mg/Körper und cPA-20 bei 0,008 mg/Körper verabreicht
wurde; die Zahl der großen
metastatischen Läsionen
verringerte sich signifikant in den Gruppen, welchen cPA-19 bei
0,004 und 0,008 mg/Körper
und cPA-20 bei 0,004 und 0,008 mg/Körper verabreicht wurden; und
die Gesamtzahl der metastatischen Läsionen verringerte sich signifikant
in der Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,004 und 0,008 mg/Körper und
cPA-20 bei 0,004 und 0,008 mg/Körper
verabreicht wurde.
-
Die
Invasion von Lymphozyten in metastatische Läsionen wurde in der Medium-Gruppe in 1 von 6
Fällen
beobachtet. In der Gruppe, welcher cPA-19 bei 0,001 mg/Körper verabreicht
wurde, wurde die Invasion von Lymphozyten in metastatische Läsionen in
1 von 6 Fällen
beobachtet, jedoch wurden in 2 Fällen
keine Invasionen in der Gruppe beobachtet, welcher dasselbe bei
0,004 mg/Körper
verabreicht wurde. In der Gruppe, welcher cPA-20 bei 0,001 mg/Körper verabreicht
wurde, wurde eine Invasion von Lymphozyten in metastatische Läsionen in
1 von 4 Fällen
beobachtet, jedoch wurden in 1 Fall in der Gruppe, welcher dasselbe
bei 0,004 mg/Körper
verabreicht wurde, keine Invasionen beobachtet. In der cPA-5-Gruppe
wurde eine Invasion von Lymphozyten in metastatische Läsionen in
2 von 5 Fällen
beobachtet. Es gab bei keiner der Testgruppen Unterschiede im Ausmaß der Invasion
der Lymphozyten in die metastatischen Läsionen.
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Diskussion
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Die
hämatogene
Metastasierung, welche ein Hauptpfad der Krebsmetastasierung ist,
besteht aus einer komplexen Reaktionskaskade, welche beginnt mit
der Ablösung
von Krebszellen von der primären
Läsion in
das umgebende Gewebe, dann Invasion in den Lymphgang und die Gefäße, Anhaftung
an die Wände
der Blutkapillaren verschiedener Organe und schließlich endend
bei der Bildung von metastatischen Läsionen durch Proliferation
an entfernten Orten. Unter Verwendung des Modells zur hämatogenen
Lungen-Metastasierung bei B16-Melanomen,
welches in diesem Experiment verwendet wurde, können die Vorgänge, welche
der Ablösung
von Krebszellen von der primären
Läsion
und der Invasion in die Gefäße folgen,
untersucht werden (Poste G. und Fidler I. J.: The pathogenesis of
cancer metastasis. Nature 283: 139–146 (1980); und Cancer Invasion/Metastasis
Research Manual, Hrsg. Japanische Gesellschaft für Metastasenforschung [ausführende Herausgeberin]
Tatsuro Irimuda, Kinpode, S. 7–11,
Kyoto (1994)). Lysophosphatidsäure
(LPA) ist eine der Lysophosphatid-Mediatoren (Tetsuyuki Kobayashi
und Kimiko Murofushi: The presence, metabolism and physiological
functions of lysophosphatidic acid as a lysophospholipid mediator
and cyclic phosphatidic acid, Protein, Nucleic Acid and Enzyme,
44, 1118–1126
(1999)). Von LPA ist bekannt, dass es in starkem Maße eine
Invasion in einem in-vitro-Invasions-Experimentalsystem induziert
(Mutsuko Mukai, Hitoshi Akedo: Induction of cancer cell invasion
by lysophosphatidic acid and suppression of invasion by cyclic phosphatidic
acid, Protein, Nucleic Acid and Enzyme, 44: 1126–1131 (1999); Mukai M., Imamura
F., Ayaki M., Shinkai K., Iwasaki T., Murakami-Murofushi K., Murofushi
H., Kobayashi S., Yamamoto T., Nakamura H. und Akedo H.: Suppression
of tumor invasion and metastasis by a novel lysophospharidie acid
(cyclic LPA). Int., J. Cancer 81: 918–922 (1999)). Im Gegensatz
zu LPA ist von cyclischer Phosphatidsäure (cPA), welche ein strukturelles
Analogon von LPA ist, bekannt, dass diese eine Invasion in einem
in-vitro-Invasions-Experimentalsystem
stark supprimiert (Tetsuyuki Kobayashi und Kimiko Murofushi: The
presence, metabolism and physiological functions of lysophosphatidic acid
as a lysophospholipid mediator and cyclic phosphatidic acid, Protein,
Nucleic Acid and Enzyme, 44: 1118–1126 (1999)). Daher wurde
die supprimierende Wirkung von cPA-19 und cPA-20, welche cPA-Derivate sind,
auf die Lungenmetastasierung des malignen B16-F0-Melanoms der Maus
untersucht unter Verwendung des Modells zur hämatogenen Lungen-Metastasierung
bei B16-Melanomen.
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Bezüglich zeitlicher
Veränderungen
des Körpergewichtes
wurden zeitweilige Abnahmen des Körpergewichtes in den Gruppen
beobachtet, welchen cPA-19 bei 0,001 und 0,008 mg/Körper und
cPA-20 bei 0,001 mg/Körper
verabreicht wurden. Derartige Abnahmen des Körpergewichtes wurden außerdem in
der Medium-Gruppe und der cPA-5-Gruppe beobachtet, jedoch nicht
in den Gruppen, welchen cPA-19 bei 0,004 mg/Körper und cPA-20 bei 0,004 mg/Körper und
0,008 mg/Körper
verabreicht wurden. Somit kann dieses nicht durch die Wirkung der
Testsubstanzen verursacht worden sein. Darüber hinaus wird angenommen,
da hinterher ein günstiger
Zugewinn an Körpergewicht
beobachtet wurde, dass cPA-19 und cPA-20 keine Wirkung auf Veränderungen
des Körpergewichtes
haben. Ferner wurde bezüglich
der Anzahl metastatischer Knötchen
von B16-F0 in den Lungen eine ausreichende Zahl von Knötchen in
der Medium-Gruppe beobachtet. Somit wird angenommen, dass es kein
Problem mit dem hier eingesetzten Testsystem gab. In beiden Testgruppen
von cPA-19 und cPA-20 verursachte die Verabreichung bei 0,004 mg/Körper eine
signifikante Verringerung der Anzahl metastatischer Knötchen, und
die Verabreichung bei 0,008i mg/Körper supprimierte fast vollständig die Metastasierung.
Des Weiteren wurden für
die metastatischen Läsionen
innerhalb des Lungengewebes oder der Metastasen in anderen Organen
als der Lunge ähnliche
Ergebnisse erhalten. Dies kann daran liegen, dass cPA-19 und cPA-20
die Metastasierung von B16-F0 supprimierten, jedoch wurde keine
Wirkung beobachtet, welche die Zahl der metastatischen Läsionen verringerte.
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Von
den obigen Ergebnissen zeigten cPA-19 und cPA-20 mit einer Dosis
von 0,004 und 0,008 mg/Körper
die Wirkung einer Suppression der Lungenmetasta sierung von B16-F0
in diesem experimentellen Modell, und von dieser Wirkung wurde gezeigt,
dass sie stärker
war als jene von cPA-5.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Krebsmetastasierung
ist das signifikanteste Phänomen,
welches die maligne Veränderung
von Tumoren zeigt, und wird über
komplexe Vorgänge
abgeschlossen. Vor allem ist die Invasion von Krebszellen ein charakteristischer
Schritt davon. Die vorliegende Erfindung offenbart, dass carba-cPA
eine starke, die Invasion supprimierende Aktivität aufweist und die Bereitstellung
eines neuartigen Mittels zur Suppression der Krebsmetastasierung
ermöglicht.
Die Verwendung des Mittels zur Suppression der Krebsmetastasierung
der vorliegenden Erfindung trägt
in hohem Maße
zu Krebstherapie bei.