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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Zusammensetzungen zur Behandlung von malignen Tumoren und anderen
Metastase-assoziierten Erkrankungen und zur Inhibierung der Metastasen
von malignen Tumoren.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die Bildung von Metastasen von malignen
Tumoren, die von einem Primärtumor
an mehr oder weniger entfernten Lokationen des Körpers ausgeht, ist eines der
ernstesten Probleme der Tumortherapie, da die meisten tödlichen
Verläufe
durch solche Metastasen verursacht werden. In den letzten Jahren
gab es erhebliche Erfolge bei der Behandlung primärer Tumoren
durch Chirurgie, Bestrahlungstherapie und Chemotherapie. Im Gegensatz
dazu ist die Behandlung von Metastasen extrem schwierig und nur
selten erfolgreich. Das Risiko der Metastasenbildung ist während der
Behandlung des primären
Tumors besonders hoch, so dass ein dringender Bedarf daran besteht,
die Bildung von Metastasen insbesondere in dieser Phase zu unterbinden.
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Exponierte Kohlenhydrat-haltige Makromoleküle auf der
Zelloberfläche
sind mit dem Wachstum, der Morphogenese, der Differenzierung, dem
Erkennen, der intrazellulären
Wechselwirkungen und der Adhäsion von
Tumorzellen in Verbindung gebracht worden. Bestimmte Oberflächenänderungen,
die mit der Transformation und assoziiert sind, können zu Änderungen
der obengenannten fundamentalen Prozesse führen. Daher ist es wichtig,
die Zelloberflächencharakteristika
von Tumorzellen zu untersuchen, um die Faktoren zu verstehen, die
die Expression des malignen Phänotyps
beeinflussen. Die Oberflächeneigenschaften
von Tumorzellen spielen beim Tumorwachstum an der primären Stelle,
bei der Invasion in das umgebende Wirtsgewebe, bei der Dissemination,
bei der Embolisation und bei der Implantation in entfernte Sekundärstellen
unter Bildung von Metastasen eine große Rolle. Insbesondere ist
in einem experimentellen Modell der Metastasenbildung, nämlich dem
des B16-Melanoms
(Fidler, Nat. New. Biol. 242: 148–149, 1978; Nicolson et al.,
Cancer Res. 38: 4105–4111,
1978) gezeigt worden, dass Tumorzellen-Klumpen mehr Lungenmetastasen
nach der intravenösen
Injektion bilden, als dies bei Einzelzellen der Fall ist (Fidler,
Eur. J. cancer, 9:223–227,
1973). Weitere in vitro-Studien
unter Verwendung von B16-Melanomvarianten, die verschiedene Metastasepotentiale
zeigen, haben eine Korrelation zwischen der Tendenz der Zellen zur
Bildung von sowohl homotypischen als auch heterotypischen Aggregationen
in vitro und deren Metastasepotential in vivo gezeigt (Fidler et
al., Cancer Res. 37:3945–3956,
1977; Gasic et al., Int. J. Cancer 11: 704–716, 1973; Nicolson et al.,
Nature (Lond.) 255: 230–232,
1975; Raz et al., Nature (Lond.) 284: 363–364, 1980; Winkelhake et al.,
J. Nat. Cancer Inst. 56: 285–291,
1976). Die homotypische Aggregation von B16-Melanomzellen hing von
der Gegenwart von fötalem Rinderserum
ab. Eine mögliche
Erklärung
für dieses
Erfordernis könnte
darin liegen, dass ein Serum Glycoprotein oder mehrere Serum Glycoproteine
die intrazelluläre
Adhäsion
vermittelt haben, ähnlich
zu der Wirkung von Zell-Zell-Adhäsionsmolekülen in anderen
Wirbeltier-Systemen.
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Genauere Untersuchungen der Metastasenbildung,
d. h. von organspezifischen und nicht organspezifischen Metastasen,
haben zu dem Befund geführt,
dass Organzelllectine für
die Bildung der Metastasen verantwortlich sind. Lectine sind hochspezifische
zuckerbildende Moleküle,
die zuerst nur in Pflanzen gefunden wurden, aber später in nahezu
allen anderen Lebewesen, einschließlich Wirbeltieren. Die Lectine
dienen offensichtlich in erster Linie dem Erkennen von Zuckerstrukturen
auf Zelloberflächen
oder in löslichen
Glycokonjugaten.
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Es ist darüber hinaus gefunden worden,
dass Organzelllectine für
die spezifische organotropische Metastasierung verantwortlich sind.
Im Verlauf weiterer intensiver Untersuchungen wurde herausgefunden,
dass die Bildung der Metastasen maligner Tumoren sogar verhindert
werden kann, indem die Lectine dieser Organzellen mit den Monosacchariden
saturiert werden, die spezifisch für die Lectine sind und/oder
mit den Glycokonjugaten, die die Monosaccharide in der terminalen
Position enthalten.
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Pulverer et al. in US-Patent Nr.
4,946,830 offenbart die Verwendung von β-D-Galactose und/oder Glycokonjugaten,
die terminale β-D-Galactose
enthalten, zur Inhibierung der Metastasenbildung maligner Tumore.
Andere Monosaccharide sind Mannose und Glycokonjugate, die eine
terminal oder zentral lokalisierte Mannose sowie eine L-Fucose,
ein N-Acetylglucosamin, ein N-Acetylgalactosamin, eine N-Acylneuraminsäure und Derivate,
die Neuraminsäure
enthalten, enthalten. Während
die Saccharide an einen Träger
gebunden sein können,
sollte das Trägermolekül selbst
nicht zytotoxisch-aktiv gegen die Tumorzellen sein.
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Raz et al., Cancer Research 41: 3642–3647, 1981
offenbart, dass Tumorzellen eine oder mehrere Kohlenhydrat-bindende
Komponenten enthalten, deren Bindung durch Lactose sehr stark inhibiert
wurde.
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Raz et al., ibid. offenbaren, dass
endogene Lectine auf einer Anzahl von Tumorzellen eine starke Kapazität zur Agglutination
von Trypsin-behandelten Glutaraldehyd-fixierten Kaninchenerythrozyten
aufwiesen. Diese Aktivität
wurde durch millimolare Konzentrationen von Lactose inhibiert, während D-Galactose,
D-Galactosamin und
N-Acetyl-D-galactosamin wesentlich schwächere Inhibitoren waren. D-Mannose,
L-Fucose und N-Acetyl-O-glucosamin zeigten keine Inhibierung der
Hämagglutination,
sogar bei 0,2M.
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Es gibt viele Berichte in der Literatur,
die das allgemeine Konzept betreffen, einen direkten Transport eines
toxischen Mittels zu Tumorzellen zu erreichen, die β-Glucuronidase-Aktivität aufweisen,
indem das Mittel mit Glucuronsäure
konjugiert wird. Unter diesen Berichten sind Von Ardenne, M. et
al., Agressologie, 1976, 176(5): 261–264; DD-Patent Nr. 122,386;
deutsche Offenlegungsschrift 22 12 014; Sweeney et al., Cancer Research
31: 477–478,
1971; Baba et al., Gann, 69: 283–284; und Ball, Biochem. Pharm,
23: 3171–3177
(1974).
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Von Ardenne et al. schlagen viele
Typen von Aglyconen vor, die mit Glucuronsäure konjugiert werden können und
an einer Tumorstelle aktiv werden. Diese schließen, allgemein gesagt, Alkylierungsgruppen,
Antimetaboliten, Zytotoxine, Membran-aktive (lytische) Gruppen,
Glycolysestimulatoren, Atmungsinhibitoren, anorganische und organische
Säuren
und Stopper des Zellzykluses ein. Das oben zitierte DD-Patent schlägt auch
viele Kombinationen vor, einschließlich 5-Fluoruracil-Glucuronid,
Anilinlost-Glucuronid und viele andere. Die Offenlegungsschrift
nennt auch eine große
Anzahl von Glucuroniden. Sweeney et al. offenbaren die Antitumoraktivität von Mycophenolsäure-β-glucuroniden. Bab
et al. stellt die Tumoraktivität
von 5-Fluoruracil-o-β-D-glucuronid fest und
Ball offenbart die Antitumoraktivität von p-hydroxyanilinlostglucuronid.
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Kneen offenbart in der europäischen Patentanmeldung
054 924 Phenyletherverbindungen, die verwendet werden können, um
Tumoren gegenüber
einer Radiotherapie empfindlicher zu machen.
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Rubin offenbart in den US-Patenten
Nr. 4,337,760 und 4,481,195 Verfahren zur Behandlung von Tumoren
mit hoher β-Glucuronidase-Aktivität mit Glucuroniden
mit Aglyconen, die für
die Tumorzellen toxisch sind, wobei für den Rest des Körpers große Sicherheit
erreicht wird, indem zunächst
ein alkalisierendes Mittel in einer ausreichenden Menge verabreicht
wird, um den pH-Wert des Nicht-Tumorgewebes
bei etwa 7,5 zu halten, um während
der Glucuronid-Behandlung die β-Glucuronidase-Aktivität im Rest
des Körpers
zu inaktivieren. Somit wird das toxische Mittel nur gegen die Krebszellen
gerichtet, gegen alle gesunden Zellen jedoch nicht, da das Aglycon
nur an der Krebsstelle freigesetzt wird. Tumore mit hoher Glucuronidase-Aktivität können identifiziert
werden, indem durch eine Biopsie erhaltene Tumorzellen auf β-Glucuronidase-Aktivität untersucht werden
oder durch Verabreichung von Glucuronid, dessen Aglycon mit einem
radioaktiven Isotop markiert worden ist. Falls beim Scannen des
gesamten Körpers
gefunden wird, dass das Radioisotop sich in spezifischen Bereichen
des Körpers
akkumuliert hat, wird dadurch nicht nur die Lokalisierung des Tumors
angezeigt, sondern auch die Tatsache, dass der Tumor genügend β-Glucuronidase-Aktivität aufweist,
um das Glucuronid zu dekonjugieren.
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Die Überlegung, die hinter der Verwendung
von 4-Hydroxyanisol bei der Behandlung von Melanomen steckt, beruht
auf der Annahme, dass die einzigen Zellen in Wirbeltieren, die Tyrosinase
enthalten, die Melanozyten sind. 4-Hydroxyanisol inhibiert die DNA-Synthese,
zeigt jedoch selbst nur wenig Toxizität. 4-Hydroxyanisol wird jedoch
von Tyrosinase unter Bildung hochzytotoxischer Produkte oxidiert,
und dementsprechend ist 4-Hydroxyanisol für Melanomzellen, die das Enzym
Tyrosinase enthalten, besonders giftig. [Riley, Philos. Trans. R.
Soc. (Biol.) 311: 679, 1985]. Morgan et al. in Clinical Oncology
7:227–231,
1981 stellt ebenfalls fest, dass 4-Hydroxyanisol, das durch Tyrosinase
oxidiert ist, zytotoxische Oxidationsprodukte ergibt. Die spezifische
melanozytotoxische Wirkung dieses Mittels ist von besonderem Interesse,
da es bei der Behandlung von malignen Melanomen verwendet wird.
Es hat sich gezeigt, dass lokalisierte maligne Melanome, die durch
intra-arterielle Infusion von 4-Hydroxyanisol behandelt wurden,
einer Regression unterlagen, obwohl die intravenöse Verabreichung des Arzneimittels
therapeutisch nicht wirksam war. Die Notwendigkeit, die intra-arterielle Verabreichungsform
anzuwenden, stellt für
die Verwendung von 4-Hydroxyanisol eine gewisse Begrenzung dar,
da es nicht immer möglich
ist, die von einem Tumor eingenommene Stelle zu erreichen. Es wird
jedoch angenommen, dass 4-Hydroxyanisol-Infusionen als Zusatz bei
der konventionellen Behandlung von primären Melanomen an zugänglichen
Stellen die Dissemination von Metastasen reduzieren.
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Kanclerz et al., in Br. J. Cancer
54: 693–698,
1986 haben berichtet, dass Tierstudien mit experimentellen Melanomen
verschiedene Ergebnisse in Bezug auf die therapeutische Wirksamkeit
von phenolischen Depigmentierungsmitteln gezeigt haben. Als aktivstes
melanozytotoxisches Mittel wurde ein Analog des Tyrosins aufgefunden,
4-Hydroxyanisol. Die Belege für
eine Antitumorwirkung von 4-Hydroxyanisol auf Melanome in vivo waren
jedoch variabel und nicht überzeugend.
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Unglücklicherweise hat die intra-arterielle
Infusion von 4-Hydroxyanisol schwerwiegende klinische Nachteile
einschließlich
der Schwierigkeiten beim Platzieren und Aufrechterhalten der Durchgängigkeit
eines intra-arteriellen Katheters. Ein Verstopfen oder Verkleben
tritt häufig
auf und darüber
hinaus weist 4-Hydroxyanisol im Blut eine kurze Haltbarkeitszeit
auf, nach der intraarteriellen Injektion lediglich etwa 9 min.
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Saari offenbart im US-Patent Nr.
4,812,590, dass bestimmte Carbamate von 4-Hydroxyanisol geeignete Ersatzstoffe
für 4-Hydroxyanisol
bei der Behandlung von Melanomen sind. Diese Carbamate können z. B.
durch intravenöse
Injektion verabreicht werden und ergeben erhöhte Pegel von 4-Hydroxyanisol
an der Tumorstelle. Die Verabreichung von 4-Hydroxyanisol ist zweckmäßiger und
sicherer als die meisten anderen Methoden der Verabreichung von
4-Hydroxyanisol,
obwohl die metabolischen Produkte von 4-Hydroxyanisol aufgrund der
glücklicherweise
im Patienten mit Tumoren hoher Tyrosinase-Aktivität vorliegenden
erhöhten
Tyrosinasepegel auch in anderen Bereichen vorliegen können, als
an der Stelle des Tumors.
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Pavel et al., Pigment Cells Research
2: 241–246,
1989 haben über
eine Untersuchung des humanen Metabolismus von 4-Hydroxyanisol unter
Verwendung von Urinproben aus Melanompatienten, die mit 4-Hydroxyanisol
behandelt wurden, berichtet. Als wichtigster Metabolit des 4-Hydroxyanisols
zeigten sich 3,4-Dihydroxyanisol, obwohl auch andere metabolische
Produkte auftraten, einschließlich
3-Hydroxy-4-methoxyanisol und 4-Hydroxy-3-methoxyanisol sowie Chinon.
Diese Verbindungen wurden vorwiegend als Sulfate und Glucuronide
ausgeschieden. Wenn Tyrosinase 4-Hydroxyanisol im Körper oxidiert,
ist das Produkt, 4-Methoxybenzochinon, unglücklicherweise extrem giftig.
Da 4-Hydroxyanisol
nicht auf die Tumorstelle begrenzt ist und da der Serumpegel von
Tyrosinase bei Patienten, die unter Tyrosinase-aktiven Tumoren leiden,
tendenziell erhöht
ist, besteht bei der Verabreichung von 4-Hydroxyanisol an solche
Patienten immer die Gefahr, dass ein Überschuss der metabolischen
Produkte von 4-Hydroxyanisol im Blut vorliegt und daher ein zytotoxischer
Effekt auf Zellen ausgeübt
wird, die keine Tumorzellen sind.
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Chen et al. haben beobachtet, dass
die Serum-Tyrosinase-Aktivität
in vielen Personen mit Metastasen-Krankheiten signifikant höher war
als die Aktivität
in normalen Personen. Obwohl die höchsten Serum-Typrosinase-Aktivitäten in Melanom
und Brustkarzinom entdeckt wurden, gibt es eine messbare Tyrosinase-Aktivität in einer
Vielzahl anderer metastatischer Erkrankungen, einschließlich Lungenkarzinom,
Colonkarzinom, Hodenkarzinom, hepatischem Karzinom, pankreatischem
Karzinom, ovarinalem Karzinom, Leukämie, bronchogenischem Karzinon,
Prostatakarzinom, der Hodgkin-Krankheit und rektalem Karzinom, wobei die
Tyrosinase-Aktivität
der vorhergehenden Erkrankungen in absteigender Reihenfolge aufgelistet
ist.
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Zusätzlich wurden durch Polyacrylamid-Scheibengelelektrophorese
von Serum-Tyrosinase,
gefolgt von Inkubation des Gels mit L-Dopa bei Raumtemperatur über Nacht
zur Bildung von Melaninbanden, Serum-Melaninbanden gezeigt. Die
folgenden Typen von metastatischen Erkrankungen zeigten Serum-Melaninbanden
mit dieser Technik: Mundkarzinom, multipes Myelom, Karzinom des
Magens, Karzinom des Kehlkopfs, Karzinom des Gebärmutterhalses, Karzinom der
Mandeln, Lymphom, Lymphosarkom, thyroides Karzinom, Karzinom des
Cecums, endometriales Karzinom, Polyzythämie, Thymom, Lymphadenopathie
und vertebrales Karzinom.
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Obwohl der Anstieg des Serum-Tyrosinase-Pegels
in einigen Erkrankungen wie dem Melanom und dem Brustkarzinom erklärbar ist,
hebt der hohe Tyrosinasegehalt in Melanom und Brusthaut den Zirkulationspegel
der Tyrosinase im Blut an. Obwohl noch nicht festgestellt worden
war, ob maligne Erkrankungen einen hohen Gehalt an Serum-Tyrosinase
verursachen oder ob ein hoher Gehalt an Serum-Tyrosinase maligne
Erkrankungen hervorruft, ist postuliert worden, dass Serum-Immunoglobuline
als Tyrosinaseträger
involviert sind. Wie auch immer die Involvierung der Tyrosinase
bei metastatischen Erkrankungen sein mag, liegt bei sehr vielen
metastatischen Erkrankungen ein erhöhter Pegel der Serum-Tyrosinase
vor.
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Passi et al., in Biochem. J. 245:
536–542,
1987 haben die Zytotoxizität
einer Anzahl von Phenolen in vitro zusammengefasst. Diese Forscher
haben gefunden, dass in vitro zwei melanotische Human-Melanomzelllinien,
IRE1 und IRE2, und die Lymphom- und Leukämie-abgeleiteten Zelllinien
Raji und K652 einen signifikanten Unterschied in Bezug auf die prozentuale Überlebensrate
der verschiedenen Zelllinien für
jede der getesteten Substanzen zeigten. Der Hauptteil der Toxizität bis zu
24 h der Di- und Triphenole beruhte auf toxischen Sauerstoffspezies,
die außerhalb
der Zelle wirkten und nicht auf die zelluläre Aufnahme der Phenole per se.
Es wird angenommen, dass Abbauenzyme mit der zytotoxischen Wirkung
einiger dieser Phenole interferieren könnten. Zusätzlich wurde festgestellt,
dass der zytotoxische Effekt dieser Phenole nicht notwendigerweise
damit zusammenhing, dass sie Substrate für Tyrosinase waren, da der
Grad der Toxizität
von butyliertem Hydroxyanisol, das kein Substrat von Tyrosinase
ist, wesentlich höher
war, als der von 4-Hydroxyanisol, das ein Substrat von Tyrosinase
ist.
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In Bezug auf die Dosierung von 4-Hydroxyanisol,
die verabreicht werden soll, berichten Wallevie et al. in "Non-Specific Inhibition
of In Vitro Growth of Human Melanoma Cells, Fibroblasts and Carcinoma
Cells by 4-Hydroxyanisole" in
Hydroxyanisole; Recent Adv. Anti-Melanoma Ther., Seiten 153–164 (1984)
Herausgeber, Patrick A. Riley, dass 4-Hydroxyanisol für Kulturen
von humanen melanotischen und amelanotischen Melanomzelllinien,
humanen Fibroblasten und einem human Blasenkarzinom bei Konzentrationen
von 10–3M
bis 10–5M
eine inhibitorische Wirkung aufwies. Diese Aktivität war unabhängig von
der Tyrosinase-Aktivität,
da die hohe Tyrosinase-Aktivität
nur mit der melanotischen Zelllinie verbunden war. Unglücklicherweise
ist die therapeutische Konzentration von 4-Hydroxyanisol in Geweben
durch intra-arterielle Infusion der Substanz schwer zu erzielen.
Darüber
hinaus wird die Infusion nur für
1 h zweimal am Tag gegeben, was einer Exposition der Zellen entspricht,
die in vitro keine inhibitorische Wirkung zeigte, sogar bei hohen
Konzentrationen von 4-Hydroxyanisol.
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Es wurde auch gefunden, dass eine
genetische Aberration in den Chromosomen 7 und 13 bestimmter maligner
Geschwülste
sich in einer ausgedehnten Biosynthese von zwei spezifischen Enzymen äußert: β-Glucuronidase
und Tyrosinase. Zu diesen malignen Geschwulsten gehören Brustkrebs,
Lungenkrebs, Darmkrebs, Melanom und Magenkrebs.
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Para-Methoxyphenylglucuronid beschädigt die
Krebszellen durch exzessive Produktion von Wasserstoffperoxid. Wasserstoffperoxid
oxidiert viele Aminosäureseitenketten,
wie z. B. Methionin, durch Übertragung eines
der Sauerstoffatome von dem Wasserstoffperoxid auf ein Akzeptormolekül, was zu
einer Schädigung
der Zelle führt.
Krebszellen enthalten jedoch wie andere lebende Zellen reduziertes
Glutathion (GSH). Glutathion, ein Tripeptid aus Glutaminsäure, Cystein
und Glycin, kann in seinem reduzierten Zustand als GSH mit Wasserstoffperoxid
unter Verminderung des oxidativen Schadens für die Zellmembran reagieren,
wie durch die folgende Gleichung gezeigt wird:
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Die WO-A-9308688 offenbart eine Zusammensetzung
zur Behandlung von Tumoren mit einer hohen Tyrosinase-Aktivität, umfassend
eine wirksame Menge eines Konjugats, das durch Konjugation einer
Glucuronidverbindung oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes
oder Esters davon mit einer zytotoxischen phenolischen Verbindung
hergestellt ist, die auch ein Substrat für Tyrosinase ist. Während diese
Zusammensetzung Tumore selektiv bekämpft, wird keine Prävention
der Metastasenbildung des Tumors erzielt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, die vorhergenannten Nachteile des Standes der Technik
zu überwinden.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Zusammensetzung zur Behandlung von
Metastasezellen bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Zusammensetzung zur Behandlung von
Metastasenzellen ohne Beschädigung
normaler Zellen bereitzustellen.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Zusammensetzung zur Behandlung maligner
Tumorzellen bereitzustellen, während
simultan die Metastasenbildung von malignen Tumorzellen inhibiert
wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird Lactose mit einer zytotoxischen Substanz konjugiert, so dass der
primäre
Tumor bei gleichzeitiger Prävention
einer Metastasenbildung behandelt wird. Zusätzlich wird das zytotoxische
Mittel durch Konjugation eines zytotoxischen Mittels an Lactose
aufgrund der auf dem Tumor vorliegenden Rezeptoren, die Lactose
an die Tumorzellen binden (und daher das daran gebundene zytotoxische Mittel),
in der unmittelbaren Umgebung des Tumors gehalten. Durch Verwendung
eines Konjugats von Lactose mit einem zytotoxischen Mittel ist im
allgemeinen eine Dosis hinreichend, um die Rezeptorstellen auf dem
Tumor zu zerstören
und eine Metastasenbildung des Tumors während der Behandlung des Tumors
zu verhindern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein zytotoxisches Mittel an Lactose konjugiert. In einer Ausführungsform
wird mindestens ein zytotoxisches Phenol, das ein Substrat für Tyrosinase
ist, mit mindestens einem Saccharid konjugiert, um mindestens eine
Verbindung zur Behandlung von Tumoren zu liefern, die sowohl Saccharidase-Aktivität als auch
Tyrosinase-Aktivität
aufweist. Das Saccharid wird bei Kontakt mit Saccharidase gespalten
unter Erzeugung des zytotoxischen Phenols, das ein Tyrosinasesubstrat
darstellt, an der Tumorstelle, das, nach Einwirkung der Tyrosinase,
dann seinen zytotoxischen Effekt auf die Tumorzellen ausübt. Auf
diese Art wird die eigentliche toxische Verbindung nur zu den Tumorzellen
geliefert und es gibt nahezu keinen Kontakt mit gesunden Zellen,
da das zytotoxische Phenol der Tumorstelle nicht freigesetzt wird,
bevor die Saccharidverbindung durch die Saccharidase an der Tumorstelle
gespalten wurde. Dies vermeidet den Kontakt gesunder Zellen mit
dem zytotoxischen Phenol und die Reaktionsprodukte des zytotoxischen
Phenols und einer möglicherweise
vorliegenden Tyrosinase kann auf die Tumorstelle begrenzt werden.
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Das zur Herstellung von Konjugats
verwendete Saccharid ist Lactose, das zytotoxische Mittel wird zur Zerstörung der
Rezeptorstellen auf dem Tumor verwendet und der Lactoseteil des
Konjugats wirkt im Sinne der Prävention
einer Metastasenbildung des Tumors, während der zytotoxische Teil
den Tumor behandelt.
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Die zytotoxischen phenolischen Verbindungen,
die Substrate für
Tyrosinase sind und die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können,
sind solche, von denen ermittelt wurde, dass sie für humane
Tumorzellen toxisch sind, einschließlich Tyrosin, 4-Hydroxyanisol,
butyliertes Hydroxyanisol, L-3,4-Dihydroxyphenylalanin,
Dopamin (3,4-Dihydroxyphenethylamin), tert.-Butylcatechol, Hydrochinon,
Rescorcinol, 6-Hydroxydopa (3,4,6-Trihydroxyphenylalanin), 4-tert.-Butylphenol,
4-tert.-Amylphenol und 4-Benzomethoxyphenol und Methylgallat. Diese
Verbindungen werden nach einem beliebigen zweckmäßigen Verfahren mit Lactose
konjugiert, um die erfindungsgemäßen Verbindungen
zu bilden.
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Zusätzlich können die an die Saccharide
konjugierten zytotoxischen phenolischen Verbindungen in acetylierter
Form verwendet werden. Das heißt,
dass bei der Herstellung der Konjugate durch Konjugation einer phenolischen
Verbindung mit Methyl(tri-O-acetyl-αD-glycosylbromid)-uronat, ein
Triacetylmethylester gebildet wird. Dieser Triacetylmethylester
kann in der acetylierten Form verwendet werden. Da diese Acetylgruppen
nicht einfach entfernt werden können,
sind diese Verbindungen für
normale Zellen nicht besonders zytotoxisch. Da jedoch primitive
Zellen, wie wachsende Krebszellen, viele verschiedene Arten von
Enzymen bilden können,
einschließlich
Acetylase, können
diese primitiven Zellen die Acetylgruppen auf den acetylierten Konjugaten
schnell entfernen, um die aktiven Formen der Verbindung direkt an
der Stelle des wachsenden Tumors zu erzeugen. Von besonderer Wichtigkeit
sind die 3-acetylierten Verbindungen, da die 3-acetylierten Konjugate lipidlöslich sind
und vom Körper
an der Stelle des Tumors für
einen wesentlich längeren
Zeitraum gehalten werden als die nicht-acetylierten Konjugate. Es
hat sich gezeigt, dass die 3-acetylierten Konjugate die Blut-Hirn-Barriere überwinden
können.
Lactose kann hepta-acetyliert werden.
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Ein bevorzugtes Konjugat ist ein
Konjugat von Lactose mit Benzylalkohol. Lactose kann in ihrer freien Form
oder als hepta-acetyliertes Molekül eingesetzt werden.
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Eine der bevorzugten Verbindungen
der erfindungsgemäßen Verbindungen
ist para-Methoxyphenyllactose oder PMP-Lactose. Da diese Verbindung
ein Lactosekonjugat ist, zeigt sie niedrige Toxizität. Dieses Lactosekonjugat
wird mit einem geeigneten Glyconkonjugat einer zytotoxischen phenolischen
Verbindung, wie einem Konjugat von Lactose und 4-Hydroxyanisol,
zur Behandlung von Tumoren verwendet.
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Para-Methoxyphenyllactose hat die
folgende Formel:
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In einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das bei Verabreichung von Lactose oder
einem Lactosekonjugat zu verwendende Prodrug eine Kombination aus
gleichen Teilen para-Methoxyphenylglucuronid und para-Methoxyphenylaglycon,
die beide an der Stelle des Krebs durch β-Glucuronidase bzw. β-Galactosidase
hydrolysiert werden, um 4-Hydroxyanisol (para-Methoxyphenol) zu ergeben. Das 4-Hydroxyanisol
wird dann ein Substrat für
das Enzym Tyrosinase, das das 4-Hydroxyanisol zu Methoxyorthobenzochinon
oxidiert. Das Methoxyorthobenzochinon ist ein instabiles Molekül, das spontan
Wasserstoffperoxid freisetzt. Dieser freigesetzte Wasserstoffperoxid
schädigt
die Zellmembranen. Die Inhibierung der Glutathionreduktase durch
eine Chinonverbindung verstärkt
die oxidative Schädigung
in den krebsartigen Zellen weiter.
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In einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird Benzaldehyd an Lactose konjugiert.
Das Benzaldehyd vernetzt die Rezepturen an der Tumorstelle, wodurch
die aktive Tumorstelle zerstört wird
und alle Möglichkeiten,
die der Tumor möglicherweise
zur Metastasenbildung hat.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Lactose, entweder allein oder konjugiert
in einer zytotoxischen Substanz, ist spezifisch für Lectine
von Organzellen, und kann daher entweder zur Prävention der Metastasenbildung
von malignen Tumoren und/oder zur Behandlung von malignen Tumoren
verwendet werden. Da Lactose und Glycokonjugate, die Lactose enthalten,
gut miteinander kompatibel sind, kann die Behandlung auf einfache
Art durchgeführt
werden. Die aktiven Substanzen können
sowohl enteral als auch parenteral verabreicht werden und sie werden
auf bekannte Art von dem Organismus metabolisiert. Der verwendete
relativ hohe Serumgehalt der Lactose muss hinreichend sein, um die
entscheidenden Organzelllectine so lange zu blockieren, wie eine
Gefahr einer erhöhten
Metastasenbildung aufgrund der Behandlung oder Untersuchung des
primären
Tumors besteht. Monoklonale Antikörper gegen Organzelllectine
stoppen die Metastasenbildung auf eine Art, die der von Lactose und
Lactoseglycokonjugaten ähnlich
ist. Der Vorteil der Verwendung von Lactose oder Konjugaten von
Lactose besteht darin, dass die Lactose und deren Konjugate sehr
viel einfacher und preisgünstiger
in der Herstellung sind.
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Ein Beispiel für eine durch die vorliegende
Erfindung zu verhindernde Metastasenbildung ist die Metastasenbildung
eines Colonkarzinoms, der eine Tendenz zur Bildung von Metastasen
in der Leber hat. Diese Art der Metastasenbildung kann durch Verabreichen
einer wirksamen Menge von Lactose oder eines Glycokonjugats, das
Lactose enthält,
wie z. B. PMPG, verhindert werden. Die Verabreichung von Lactose
ist nur für einen
relativ kurzen Zeitraum vor und nach der Behandlung des primären Tumors
oder kurz vor oder nach einem diagnostischen Eingriff, der im Falle
eines Tumorverdachts potentiell zu einer Metastasenbildung führen könnte, notwendig.
Falls jedoch keine beobachtbaren Nebenwirkungen bestehen, können die
Lactose oder deren Glycokonjugate vom Zeitpunkt der Diagnose des
Tumors bis einige Wochen nach Abschluss der Therapie verwendet werden.
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Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lactosekonjugate
können
eine Anzahl von Verfahren angewendet werden, einschließlich dem
von Rubin, US-Patent Nr. 4,481,195, und Rubin, US-Patent Nr. 4,424,348 offenbarten,
wobei der vollständige
Inhalt beider hierin als Referenz einbezogen ist.
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Die zytotoxischen Phenole werden
mit der Lactose durch Konjugation des Phenols mit Methyl(tri-O-acetyl-α-D-aglyconbromid)-uronat,
der aktiven Form des Saccharids für die Konjugation, konjugiert, und
sie können
gemäß der Lehre
von Bollenback et al., J. Am. Chem. Soc. 77: 3310, 1955, hergestellt
werden.
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Das zytotoxische Phenol wird dem
Methyl(tri-O-acetyl-α-D-aglyconbromid)-uronat
in einer Lösung
aus Phenol zugeführt,
katalysiert durch eine kleine katalytische Menge Silberoxid. Neben
Phenol können
als Lösungsmittel
Chinolin, Methylnitril oder Methylcyanid verwendet werden. Silbercarbonat
kann als Katalysator anstelle von Silberoxid eingesetzt werden.
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Ein anderes Verfahren zur Kondensation
verwendet Natrium- oder Kaliumhydroxid als Kondensationsmittel in
wässriger
Acetonlösung.
Vorzugsweise wird ein stöchiometrischer Überschuss
des zytotoxischen Phenols verwendet. Die Reaktionslösung wird
für 24
h bei Raumtemperatur gehalten oder bis die Reaktion zur Bildung
des Triacetylmethylesters vollständig
ist.
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Der Triacetylmethylester kann als
solcher verwendet werden oder er kann in einer Säureform des Konjugats durch
Reaktion des Triacetylmethylesters wie oben erhalten mit einer 1/2-molaren
Menge 0,5 N Bariumhydroxid überführt werden,
das langsam dieser Lösung
unter Bildung eines weißen
Präzipitats
zugesetzt wird.
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Vorzugsweise wird ein Überschuss
an Bariumhydroxids zugesetzt bis keine Präzipitatbildung mehr stattfindet.
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Die Zugabe von 0,5 N Schwefelsäure, Volumen
zu Volumen, gefolgt von einer Kühlung
in Eiswasser für
20 min setzt die freie Lactose frei.
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Die Mischung wird dann filtriert
und der Überstand
wird im Vakuum getrocknet und aus Ether kristallisiert.
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Die triacetylierte Form des Saccharids
ist die Form der Verbindung, die erfindungsgemäß bevorzugt verwendet wird.
Die freie Säureform
der Konjugate kann jedoch auch verwendet werden, wenn eine wasserlösliche Form
des Konjugats erwünscht
ist. Daher ist, wann immer der Begriff "Saccharidverbindung" in der vorliegenden Beschreibung und
in den Ansprüchen
verwendet wird, dieser so zu verstehen, dass er nicht nur die freie
Säureform
des Konjugats sondern auch die acetylierten Konjugate sowie pharmazeutisch
akzeptable Salze und Ester davon, wie oben diskutiert, einschließt.
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Die Selektivität der Lactoseverbindungen für die Tumoren
kann erhöht
werden und eine mögliche
Dekonjugation der toxischen Aglycone in gesunden Teilen des Körpers kann
stark minimiert werden, indem dem Patienten vor oder gleichzeitig
mit der Verabreichung des Konjugats, ein alkalisierendes Mittel
verabreicht wird, das den pH im Rest des Körpers auf etwa 7,4 hält. Es ist
bekannt, dass die Aktivität
von β-Glycosidasen bei
einem pH von 7,4 nahezu Null ist. Daher führt die Verabreichung von alkalisierenden
Mitteln wie Hydrogencarbonaten oder anderen basischen Salzen zu
einer wesentlichen Verminderung und Eliminierung der β-Glycosidase-Aktivität, die natürlicherweise
in bestimmten gesunden Geweben wie den Nieren, der Milz und der Leber
auftritt. Eine solche Verabreichung eines alkalisierenden Mittels
führt jedoch
nicht zu einer Verminderung der Azidität der Tumorzellen selbst, und
zwar aufgrund des natürlicherweise
niedrigen pH-Wert der Tumorzellen, des Mechanismus der Übersäuerung und
des Mangels an wesentlicher Blutperfusion durch den Tumorbereich
sowie aufgrund anderer möglicher
Mechanismen. In der Tat ist in der Literatur vorgeschlagen worden, dass
Hydrogencarbonat die Aktivität
von Tumorzellen sogar steigert, siehe Gullino et al., J.N.C.I. 34
(6): 857–969,
1965.
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Da die Saccharidase-Aktivität der Tumorzellen
durch Azidifizierung verstärkt
wird und die Saccharidase-Aktivität im Rest des Körpers, insbesondere
den Nieren, durch die Alkalisierung im wesentlichen eliminiert wird,
werden die zytotoxischen Phenole aufgrund der Dekonjugation der
Saccharide durch die Wirkung der Saccharidase nur an der Tumorstelle
selbst freigesetzt. Ohne den Alkalisierungsschritt würden wesentliche Mengen
der toxischen Materialien z. B. in den Nieren freigesetzt und die
so freigesetzten zytotoxischen Phenole könnten substantielle Schäden an diesen
Organen auslösen,
wenn an diesen Stellen Tyrosinase vorliegt. Daher können nur
unter Anwendung der vorliegenden Erfindung Saccharide oder Phenole,
die für
die Tumorzellen toxisch sind, mit einem großen Grad an Sicherheit und
Wirksamkeit verwendet werden. Je größer die Toxizität des Phenols
nach der Wirkung der Tyrosinase ist, desto wichtiger ist der Alkalinisierungsschritt.
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Es können noch andere Schritte zur
Erhöhung
der Saccharidase-Aktivität
an den Tumorzellen unternommen werden. Ein Verfahren, um dies zu
erzielen, ist die Erhöhung
der Temperatur der toxischen Zellen zum Zeitpunkt der Behandlung.
Dies kann durch Erhöhen
der Temperatur des gesamten Körpers,
z. B. durch Verwendung eines pyrogenen Mittels oder durch Erhöhung der
Temperatur nur im Bereich der Tumorzellen, wie z. B. durch Mikrowellenbestrahlung
oder elektrischen Strom, erfolgen. Die Erhöhung der Temperatur erhöht die Saccharidase-Aktivität, wodurch
die Wirksamkeit der Dekonjugation der Saccharide ansteigt. Es ist bekannt,
dass im Temperaturbereich von 35–45°C ein Anstieg der Temperatur
um 3°C die
Saccharidase-Aktivität
um bis zu 50 % anhebt.
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Bekannte pyrogene Mittel, die zur
Erhöhung
der Körpertemperatur
verwendet werden können,
schließen Etiocholanolon, Progesteron, Dinitrophenol und
Dinitrocresol ein. Da Dinitrophenol und Dinitrocresol auch zytotoxisch
sind, ist die Verwendung dieser Verbindungen bevorzugt, insbesondere,
wenn sie als Saccharid verabreicht werden. In diesem Fall wird bei
Dekonjugation des Saccharides an der Tumorstelle das Aglycon nicht
nur zur Denaturierung des zytoplasmatischen Proteins führen, sondern
auch zur Erhöhung
der Temperatur direkt in der Region der Tumorzellen, wodurch die
Wirksamkeit der weiteren Dekonjugation stark ansteigt.
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Eine lokale Hypothermie der Region
der vermuteten Tumorzellen wird gegenüber einer allgemeinen Hyperthermie
bevorzugt, da eine allgemeine Hyperthermie auch die Saccharidase-Aktivität in gesunden
Zellen erhöht.
Aufgrund des Alkanisierungsschrittes ist dies jedoch kein großes Problem.
Falls die Hyperthermie lokal ist, dann ermöglicht dies eine zusätzliche
Sicherheit, dass die Glucuronide nur an der Tumorstelle dekonjugiert werden.
Die Anwendung einer Mikrowellenbehandlung, die auf die Stelle des
vermuteten Tumors gerichtet ist, ist ein Weg, eine totale Hyperthermie
zu erzielen. Aufgrund des unterschiedlichen elektrischen Widerstandes der
Tumorzellen, liegt ein anderes Verfahren zum Erzielen eines gewissen
Grades an lokaler Hyperthermie darin, einen schwachen elektrischen
Strom durch den Körper
zu leiten.
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Eine weitere Art der Erhöhung der
Saccharidase-Aktivität
selektiv an den Tumorzellen besteht in der Verabreichung von Östrogen
bei weiblichen Patienten oder Testosteron bei männlichen Patienten, bei Tumoren,
die nicht Östrogen- oder Progesteron-abhängig sind.
Es ist berichtet worden, dass diese Verbindungen die Saccharidase-Aktivität in Trophoblastenzellen
aktivieren. Da bestimmte Tumorzellen bekanntermaßen trophoblastisch sind, ist
dieses Verfahren für
diese Art von Zellen besonders verwendbar. Der Alkalinisierungsschritt
würde eine
Schädigung
gesunder throphoblaster Zellen verhindern.
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Vor der Behandlung von Patienten
unter Verwendung von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sollte
sichergestellt werden, dass der jeweils vorliegende Typ des Tumors
sowohl eine hohe Saccharidase-Aktivität als auch eine hohe Tyrosinase-Aktivität aufweist.
Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen. Eine Art besteht darin,
durch eine Biopsie erhaltene Tumorzellen einem Assay auf ihre Saccharidase-Aktivität zu unterziehen.
Falls ein solcher Test positiv ist, sollten die erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen verabreicht werden. Insbesondere kann man durch
Feststellung der jeweiligen Saccharidase-Aktivität der Tumorzellen das jeweilige
Saccharid-Konjugat oder eine Mischung aus Saccharid-Konjugaten bestimmen,
mit denen die Tumorzellen am wirksamsten behandelt werden können. Durch
Verwendung eines Konjugats oder von Konjugaten, die durch die in
den Tumorzellen am häufigsten
vorkommenden Saccharidasen gespalten werden, kann man die Menge
der zytotoxischen phenolischen Verbindung maximieren, die direkt
an der Stelle des Tumors freigesetzt wird.
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Ein zweites Verfahren ist die Verabreichung
eines Saccharids, dessen Aglycon mit einem radioaktiven Isotop markiert
worden ist. Falls nach einem Scannen des gesamten Körpers gefunden
wird, dass das Radioisotop sich an einer spezifischen Stelle des
Körpers
angereichert hat, zeigt dies nicht nur die Lokalisierung des Tumors
an, sondern auch die Tatsache, dass der Tumor genügend Saccharidase-Aktivität aufweist,
um das Saccharid zu dekonjugieren. Nachdem dies bestimmt worden
ist, kann die angemessene Menge des ausgewählten geeigneten Saccharid-Konjugats
bzw. der ausgewählten
geeigneten Saccharid-Konjugate verabreicht werden. Falls keine Tumoren
vorliegen oder die Tumoren von einem Typ sind, der keine Saccharidase-Aktivität aufweist,
dann wird keine Akkumulation des Radioisotops im Körper auftreten,
da der Alkalinisierungsschritt gemäß der vorliegenden Erfindung
die gesamte Saccharidase-Aktivität
eliminiert und die Isotope werden nicht im Körper festgehalten.
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Ein anderes Verfahren zur Diagnose
von Tumoren, die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen behandelbar
sind, besteht in einem Test auf das Vorliegen freier Glucuronsäure im Urin.
Während
das Vorliegen von Glucuroniden im Urin üblich ist, ist das Vorliegen
von freier Glucuronsäure
im Urin und insbesondere das Vorliegen einer ansteigenden Menge
von Glucuronsäure
bei Testen über
einen Zeitraum von mehreren Tagen ein starker Indikator für das Vorliegen
von Tumoren mit β-Glucuronidase-Aktivität. Es ist
die Hypothese aufgestellt worden, dass das Vorliegen freier Glucuronsäure im Urin
bei Krebspatienten durch die Wirkung der β-Glucuronidase in den Krebszellen
auf die intrazellulären
Filamenten und das Bindegewebe hervorgerufen wird. Glucuronsäure ist
ein Reaktionsprodukt einer solchen Aktivität, das die intrazellulären Filamente
und das Bindegewebe von Polymeren gebildet werden, bei denen Glucuronsäure eines
der Bestandteile ist, und die ein bekanntes Substrat für das Enzym β-Glucuronidase
darstellen.
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Ein Verfahren zum Unterscheiden freier
Glucuronsäure
von konjugierten Glucuroniden im Urin ist vorhergehend in Rubin,
US-Patent Nr. 4,337,760 offenbart worden. Sowohl Glucuronide als
auch Glucuronsäure ergeben
einen chromogenen Komplex mit Tetraborat in konzentrierter Schwefelsäure, der
mit m-Hydroxydiphenyl unter Bildung eines gefärbten wasserlöslichen
Komplexes reagiert. Wenn Bleiacetat bei einem alkalischen pH-Wert
zugesetzt wird, präzipitieren
die Glucuronide und die Zugabe von Ditizon (Dithiosemicarbazon) führt zur
Bildung eines stabilen Komplexes mit dem überschüssigen Blei. Dementsprechend
kann eine optische Ablesung als repräsentativ für die Mengen der Gesamtglucuronide
und der freien Glucuronsäure
genommen werden, nachdem Tetraborat und m-Hydroxydiphenyl zugesetzt
worden sind. Eine zweite Ablesung kann nach Entfernen der konjugierten
Gulucuronide und des überschüssigen Bleis
aus der wässrigen
Phase durch Zugabe von basischem Bleiactat und nach der Zugabe von
Ditizon abgelesen werden. Alternativ können die konjugierten Glucuronide
durch Reaktion mit Bariumhydroxid entfernt werden. Die Zugabe von
Bariumhydroxid zur Urinprobe verursacht die Präzipitation der konjugierten
Glucuronide, aber nicht die der freien Glucuronsäure. Nach Zentrifugation und
Filtration werden die konjugierten Glucuronide eliminiert und der
Rückstand
besteht nur aus freier Glucuronsäure.
Es kann dann eine Ablesung vorgenommen werden, die für die Menge
an freier Glucuronsäure
repräsentativ
ist. Das alternative Verfahren umgeht die Notwendigkeit der Verwendung von
Ditrizon.
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Im Urintest auf Glucuronidase-Aktivität zeigen
normale Patienten zwischen 200 und 400 mg pro 24 h an freier Glucuronsäure im Urin.
Krebspatienten mit stark entwickelten Tumoren, die β-Glucuronidase-Aktivität aufweisen,
zeigen mehr als 200 bis 7000 mg per 24 h freie Glucuronsäure. Dementsprechend
liegt, falls bei Verwendung des obigen Tests mehr als 400 mg pro
24 h freie Glucuronsäure
vorliegen, ein sehr zuverlässiger Indikator
auf das Vorliegen eines Tumors vor, der eine hohe β-Glucuronidase-Aktivität aufweist.
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Eine negative Indikation dieses Urintests
kann das Vorliegen eines Tumors mit β-Glucuronidase-Aktivität nicht
sicher ausschließen,
da Tumoren in ihrem Anfangsstadium, obwohl sie unter Umständen β-Glucuronidase-Aktivität aufweisen,
möglicherweise
nicht genügend
freie Glucuronsäure
freisetzen, um ein positives Testergebnis des Urins zu ergeben.
Daher sollte der Urintest wiederholt werden, und falls eine ansteigende Menge
an freier Glucuronsäure
gefunden wird, ist dies ein weiterer Hinweis auf das Vorliegen eines
Tumors mit β-Glucuronidase-Aktivität.
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Obwohl 4-Hydroxyanisol und andere
zytotoxische Phenole gegenüber
gesunden Zellen möglicherweise
nicht allgemein toxisch sind, werden sie, wenn diese Substanzen
Substrate für
Tyrosinase sind, in toxische Metabolite überführt, die ihre dominante Wirkung
innerhalb von Zellen haben, in denen sie produziert werden (d.h.
Melanomzellen und Melanozyten), da Tyrosinase dafür bekannt
ist, dass sie verschiedene Phenole (z. B. ihr natürliches
Substrat, Tyrosin) in Catechole und Chinone überführt, die stark mit SH-Gruppen
reagieren.
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Die Tyrosinase-Aktivität von Tumorzellen
kann bestimmt werden, indem eine durch Biopsie erhaltene Probe nach
dem Verfahren von Pomerantz, J. Biol. Chem. 241: 161, 1966 unter
Verwendung von L-[3,5-3H]-tyrosin (Amersham
TRK 200) einem Assay unterzogen wird. Unter Verwendung dieses Verfahrens
haben Weallevik et al. (siehe obiges Zitat) bestimmt, dass das melanotische
Melanom die stärkste
Tyrosinase-Aktivität
aufwies, während
das Blasenkarzinom und das amelanotische Melanom eine geringere
aber immer noch messbare Tyrosinase-Aktivität aufwiesen. Bei Hautfibroblasten
wurde keine Tyrosinase-Aktivität
gefunden.
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Sobald herausgefunden worden ist,
dass der Patient einen Tumor mit sowohl Tyrosinase- als auch Saccharidase-Aktivität hat, besteht
der erste Schritt der Behandlung in der Verabreichung einer Dosis
von Glucose, z. B. 100 g Honig, Glucose oder von einem anderen einfachen
Zucker. Vor der Behandlung mit den Konjugaten wird ein intravenöser Tropf
einer Lösung
von etwa 10% Glucose und 60 Milliäquivalenten Natriumhydrogencarbonat
in destilliertem Wasser verabreicht. Es wird etwa 1 Liter dieser
Lösung
verabreicht, vorausgesetzt es liegen keine Gegenindikationen vor,
und der pH des Urins wird überprüft, um zu
bestimmen, ob ein pH von etwa 7,4 erreicht worden ist. Dies stellt
sicher, dass das System alkalinisiert worden ist, und es ist nun
sicher, das Glucuronid zu verabreichen. Ein weiterer Liter der gleichen
Glucosehydrogencarbonat-Lösung,
enthaltend die erwünschte
Menge des Konjugats oder der Konjugate, wird dann verabreicht. Diese
Verabreichung wird nach Bedarf täglich
wiederholt. Es ist wünschenswert,
während
der erfindungsgemäßen Behandlung hohe
Glucosegehalte im Blut aufrechtzuerhalten, es sei denn, natürlich, das
Saccharid ist Glucose. Wenn die Glucosegehalte im Blut erhöht werden,
werden sie im allgemeinen auf mindestens 180% und vorzugsweise auf
etwa 250% des Normalwerts erhöht.
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Falls in Bezug auf die parenterale
Verabreichung von Hydrogencarbonat Kontraindikationen bestehen, kann
ein Antiazidum oral verabreicht werden. Dieses Antiazidum kann jedes übliche Antiazidum
sein wie z. B. Natriumhydrogencarbonat, Magnesiumhydrogencarbonat,
Aluminiumhydroxid, Aluminium-Magnesium-Silikat, Magnesiumcarbonat,
Magnesiumhydroxid, Magnesiumoxid oder ähnliche. Das entscheidende
Kriterium besteht darin, dass die pH-Werte des Urins auf etwa 7,4
eingestellt wird und während
der Behandlung bei diesem Wert bleibt.
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Die Überazidifizierung der Tumorzellen
wird durch einen hyperglykämischen
Zustand im Patienten verursacht. Daher kann jedes hyperglykämische Mittel
als Hyperazidifizierungsmittel verwendet werden, wie z. B. Fructose,
Galactose, Lactose oder Glucagon. Darüber hinaus ist es klar, dass
dieser hyperglykämische Zustand
auf jede beliebige bekannte Art hervorgerufen werden kann. Falls
der Patient z. B. ein Diabetiker ist, dann kann dieser Zustand durch
Verminderung der Insulinverabreichung erzeugt werden. Natürlich sollte
das Hyperazidifi zierungsmittel nicht das gleiche Saccharid, sein
wie das zu verabreichende Konjugat.
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Jedes Mittel, das den pH-Wert des
Urins auf etwa 7,4 anhebt, kann als Alkalinisierungsmittel verwendet
werden, einschließlich
Natrium- oder Kaliumhydrogencarbonat oder -citrat oder andere basische
Salze oder Antiazidika. Während
es bevorzugt ist, dass diese Mittel intravenös verabreicht werden, können sie
auch oral verabreicht werden.
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Wenn in der vorliegenden Beschreibung
und den Ansprüchen
der Begriff "etwa
7,4" in Bezug auf
den im Rest des Körpers
aufrechtzuerhaltenden pH-Wert verwendet wird, ist es klar, dass
ein pH-Wert leicht über oder
unter 7,4 eingesetzt werden kann, obwohl dies nicht bevorzugt ist.
Natürlich
trifft dieser pH-Wert nicht auf den gastrointestinalen Trakt zu,
wo der pH wesentlich von 7 abweichen kann. Mit Sinken des pH-Wert
von 7,4 aus steigert sich die β-Glucuronidase-Aktivität, bis der
optimale pH-Wert erreicht ist. Darüber hinaus wird unter pH 7,0
der Rest des Körpers
nicht alkalisch, sondern sauer. Über
7,4 erhöht
sich die Gefahr der Alkalose ohne wesentliche weitere Steigerung
der β-Glucuronidase-Aktivität. Ein pH-Wert
von 7,4 ist bevorzugt, da dies ein physiologischer pH-Wert ist und
für den
Körper
nicht schädlich
sein kann, und da es bekannt ist, dass die β-Glucuronidase-Aktivität in gesunden
Organen bei diesem pH-Wert im wesentlichen gleich Null ist.
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Wie oben angegeben, können die
Lactose oder das Glycokonjugat davon sowohl enteral als auch parenteral
verabreicht werden. Sowohl die Lactose als auch die Glycokonjugate
werden in bekannter Art metabolisiert und aus dem Körper ausgeschieden.
Da jedoch Lactose durch im gastrointestinalen Trakt vorliegende Lactase
zu Galactose und Glucose verdaut wird, sollte die Lactose nicht
oral verabreicht werden.
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Durch Erzeugen relativ hoher Serumgehalte
an Lactose können
die entscheidenden Bereiche der Organzelllectine so lange geblockt
werden, wie eine Gefahr einer erhöhten Metastasenbildung besteht,
z. B. aufgrund der Behandlung des primären Tumors. Dies sollte ebenso
vor und nach chirurgischen Eingriffen durchgeführt werden, da in dieser Zeit
Tumorzellen leicht in das Blut abgegeben werden können.
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Die Dosis der zu verabreichenden
Verbindungen sollte aufgezeichnet werden, um Nebenwirkungen aufgrund
der massiven Freisetzung von Toxinen, die durch absterbende Krebszellen
verursacht werden, zu vermeiden. Es kann bevorzugt sein, den Patienten
mit den erfindungsgemäßen Verbindungen
in kurzen Zeiträumen
von mehren Tagen zu behandeln und mehrere Tage dazwischen die Ausscheidung
von durch sterbende Krebszellen freigesetzten Toxinen aus dem Körper abzuwarten,
bevor die Behandlung fortgesetzt wird.
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Bei Verabreichung von 50 bis 300
g Lactose pro Tag an den Patienten, wurden im Falle eines diagnostizierten
Colonkarzinoms von Beginn der Diagnose an bis 4 Wochen nach der
erfolgreichen Therapie des Colonkarzinoms keine Lebermetastasen
beobachtet, obwohl diese Metastasen statistisch sehr häufig in
Patienten beobachtet werden, die von einer Krebserkrankung des Colons
befallen sind. Diese Mengen an Lactose werden über einen längeren Zeitraum gut toleriert,
ohne dass Nebenwirkungen auftreten.
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Wenn Lactose den Patienten verabreicht
wird, um die aus einem chirurgischen oder diagnostischen Eingriff
resultierenden Metastasenbildung zu verhindern, beginnt die Verabreichung
der Lactose vorzugsweise 8 bis 12 h vor dem chirurgischen oder diagnostischen
Eingriff und wird im allgemeinen postoperativ drei Tage fortgesetzt.
Bei Abwesenheit von Nebenwirkungen kann eine längere Verabreichung durchgeführt werden.
Die Lactose wird so verabreicht, dass eine Gesamtdosis von 0,5 bis
6 mg/kg Körpergewicht
in 24 h durch eine Infusion alle acht Stunden verabreicht wird.
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Von besonderem Interesse ist ein
Konjugat von Lactose mit PMPG und Benzoesäure. Wenn dieses Konjugat die
Stelle des Tumors erreicht, wird die Benzoesäure zu Benzaldehyd oxidiert,
der für
die Rezeptorstellen eines Tumors extrem toxisch ist. Sobald der
Benzaldehyd die Rezeptorstellen des Tumors durch Vernetzen dieser
Rezeptoren zerstört
hat, besteht nur noch geringe Gefahr einer Metastasenbildung des
Tumors und daher kann die Therapie einzig auf die Zerstörung des
Tumors konzentriert werden.
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Eine andere Verbindung von besonderem
Interesse ist ein Konjugat von 7-Hydroxycoumarin mit Lactose. Diese
Verbindung, die, wenn sie selbst verabreicht wird, extrem toxisch
ist, kann als Konjugat mit Lactose sicher verabreicht werden, insbesondere
zur Behandlung von Prostata- und Lungenkrebs. Die Konjugation von 7-Hydroxycoumarin
mit Lactose ermöglicht
es, dass hinreichende Mengen von 7-Hydroxycoumarin an der Stelle
des Tumors freigesetzt werden, um den Tumor ohne Zerstörung der
normalen Körperzellen
zu zerstören.
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Wenn ein Lactosekonjugat mit einem
zytotoxischen Mittel verabreicht wird, darf es nicht oral verabreicht
werden.
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Intramuskulär ist ein bevorzugtes Verfahren
der Verabreichung, wobei die Lactose in einem geeigneten Träger gelöst ist,
z. B. in Wasser. Wenn die Lactose als Teil eines Konjugates verabreicht
wird, ist die zu verabreichende Menge jeweils von den zytotoxischen
Mitteln abhängig,
die verwendet werden. Der Fachmann kann jedoch die optimale Menge
des zu verabreichenden Konjugates leicht bestimmen, wenn er den
Zustand des Patienten, die Größe des Tumors
usw. berücksichtigt.
Zum Beispiel kann der Fachmann unter Verwendung der New Drug Exemption
Guidelines, veröffentlicht
von Regierungsstellen, schnell präklinische und klinische Versuche
zur Bestimmung der bevorzugt eingesetzten Dosierungen etablieren.
Der Fachmann wäre
unter Verwendung der in Standard-Lehrbüchern, Richtlinien
und Bestimmungen wie oben ausgeführt
beschriebenen Verfahren sowie aufgrund des allgemeinen Fachwissens
in diesem Fachgebiet in der Lage, für jedes ausgewählte Konjugat
unter Verwendung von lediglich Routineexperimenten einen zu verwendenden
exakten Dosierungsplan aufzustellen.
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Zur Bestimmung der Dosierung des
zu verabreichenden Konjugats wird die Dosierung und Häufigkeit der
Verabreichung in Relation zu den pharmakologischen Eigenschaften
des spezifischen Konjugats gewählt. Normalerweise
sollten mindestens drei Dosishöhen
eingesetzt werden. Bei Toxizitätsstudien
sollte die höchste Dosis
im allgemeinen einen toxischen Pegel erreichen, aber für die meisten
Tiere der Gruppe sublethal sein. Falls möglich, sollte die niedrigste
Dosis eine biologisch demonstrierbare Wirkung zeigen. Diese Studien
sollten für
jedes ausgewählte
Konjugat parallel durchgeführt
werden.
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Zusätzlich sollte der IC50-Bereich
des fraglichen Konjugates eine der ausgewählten Dosierungsbereiche sein
und die anderen beiden sollten höher
und/oder niedriger sein. Falls die höchste Dosis keinen toxischen
Bereich erreicht und die niedrigste Dosis keine biologisch demonstrierbare
Wirkung zeigt, wie z. B. die Zerstörung des Tumors, sollten die
toxikologischen Tests unter Verwendung geeigneter neuer Dosierungen wiederholt
werden, die auf der Basis der erhaltenen Ergebnisse berechnet wurden.
Junge gesunde Mäuse oder
Ratten, die zu einem gut definierten Stamm gehören, sind die erste Wahl für eine Spezies,
und die ersten Studien setzten die bevorzugte intramuskuläre Route
der Verabreichung ein. Es werden Kontrollgruppen, denen ein Placebo
verabreicht wird, oder die nicht behandelt werden, in die Tests
einbezogen. Tests auf allgemeine Toxizität, wie oben ausgeführt, sollten
normalerweise mit einer anderen Nicht-Nagetier-Spezies wiederholt
werden, z. B. in Kaninchen oder Hund.
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Die Studien sollten auch unter Verwendung
anderer Verabreichungswege wiederholt werden, wobei man darauf achten
sollte, das Lactosekonjugate nicht oral verabreicht werden sollten.
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Darüber hinaus sollten Einzeldosistoxizitätstests
so durchgeführt
werden, dass Zeichen akuter Toxizität erkannt werden und die Todesart
bestimmt wird. Die zu verabreichende Dosis wird auf Basis der in
den oben erwähnten
Toxizitätstests
erhaltenen Resultate berechnet. Die Untersuchung muss nicht mit
allen anfänglich ausgewählten Konjugaten
fortgesetzt werden. Daten für
die Einzeldosistoxizität,
z. B. LD50 (die Dosis, bei der die Hälfte der Versuchstiere sterben),
sollten in Einheiten oder Gewicht oder Volumen pro kg des Körpergewichts
ausgedrückt
werden, und sollten im allgemeinen für mindestens zwei Spezies mit verschiedenen
Verabreichungsarten bestimmt werden. Zusätzlich zu dem LD50-Wert in Nagetieren
kann es wünschenswert
sein, die höchste
tolerierte Dosis und/oder die niedrigste lethale Dosis für andere
Spezies, z. B. Hund und Kaninchen, zu bestimmen.
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Wenn wie oben ausgeführt, ein
geeigneter und offensichtlich sicherer Dosierungsgrad etabliert
worden ist, können
Untersuchungen der chronischen Toxizität der Substanz, ihrer Wirkung
auf die Reproduktion und ihre potentielle Mutagenizität ebenfalls
erforderlich sein, um sicherzustellen, dass der berechnete geeignete Dosierungsbereich
auch in Bezug auf diese Gefahren sicher ist.
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Pharmakologische Tierstudien im Hinblick
auf die Pharmacokinetik, die z. B. die Absorption, Verteilung, Biotransformation
und Exkretion des Konjugats und der Metaboliten davon zeigen, müssen dann
durchgeführt
werden. Unter Verwendung der erhaltenen Ergebnisse werden dann Studien
der humanen Pharmakologie entworfen. Untersuchungen in Bezug auf
die Pharmacodynamik und Pharmacokinetik des Konjugats in Menschen
sollten in gesunden Personen durchgeführt werden, unter Verwendung
der Verabreichungsrouten, die für
die klinische Verwendung beabsichtigt sind, und diese können in
Patienten wiederholt werden. Das Dosiswirkungsverhältnis der
verschiedenen verabreichten Dosierungen sollte untersucht werden,
um das Dosiswirkungsverhältnis
(Dosis gegenüber
Plasmakonzentration gegenüber
Wirkung), den therapeutischen Bereich und das optimale Dosisintervall
zu bestimmen. Außerdem
sollten Untersuchungen des Zeitwirkungsverhältnisses durchgeführt werden,
z. B. Untersuchungen des zeitlichen Verlaufs der Wirkung und Untersuchungen
verschiedener Organe, um die erwünschten
und unerwünschten
pharmakologischen Wirkungen der Substanz insbesondere auf andere
vitale Organsysteme zu ermitteln.
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Das Konjugat ist dann bereit für klinische
Tests, um die Wirksamkeit des Konjugats mit der bereits vorhandener
Therapien zu vergleichen. Ein Dosiswirkungsverhältnis für die therapeutische Wirkung
und für
die Nebenwirkungen kann hierdurch genauer etabliert werden.
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Neben der intravenösen Verabreichung
kann die saure Form der Glucuronidkonjugate auch durch parenterale
Verabreichung verabreicht werden. Die freie Säureform der Glucuronide sollte
jedoch oral verabreicht werden, da es bekannt ist, dass β-Glucuronidase
im Verdauungstrakt vorliegt. Die Triacetylkonjugate können jedoch
oral verabreicht werden, da die β-Glucuronidase im
Verdauungstrakt die acetylierten Konjugate nicht beeinflusst.
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Die Menge des einem gegebenen Patienten
zu verabreichenden Konjugats muss empirisch bestimmt werden und
ist je nach Zustand des Patienten unterschiedlich. Es können zunächst relativ
kleine Mengen der Konjugate verabreicht werden, bei einer stetig
ansteigenden Dosierung, falls keine negativen Wirkungen festgestellt
werden. Selbstverständlich
sollte die maximale sichere Toxizitätsdosis, wie sie durch Routinetoxizitätstests
in Tieren bestimmt worden ist, niemals überschritten werden.
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Fakultativ kann die zu verabreichende
Konzentration der Konjugate hinreichend sein, um eine Konzentration
von 0,5 bis 5 mg/kg Körpergewicht
Lactose zu verabreichen, entweder allein oder in Kombination mit
genug Konjugat, um 5 × 10–4 M
bis etwa 5 × 10–6 M
der phenolischen zytotoxischen Verbindung an der Stelle des Tumors
bereitzustellen.
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Es ist klar, dass alle Tumorzellen,
die sowohl Tyrosinase-Aktivität
als auch Saccharidase-Aktivität
aufweisen, mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
behandelbar sind, wenn die übrigen
Organe des Körpers
durch den Alkalinisierungsschritt geschützt sind. Tumore, von denen
man weiß,
dass sie eine Saccharidase-Aktivität aufweisen, schließen solide
Brusttumore und ihre Metastasen, bronchogene Karzinome deren Metastasen
und Lymphome sowie Lungenkarzinom, Colonkarzinom, Hodenkarzinom,
Leberkarzinom, Pankreaskarzinom, ovariales Karzinom, Leukämie, bronchogenes
Karzinom, Prostatakarzinom, die Hodgkinsche Krankheit und rektales
Karzinom ein. Tumore mit hoher Tyrosinase-Aktivität schließen, wie
oben bereits gesagt, Melanom, amelanotisches Melanom und Brustkarzinom
sowie Blasenkarzinom ein, sowie eine Anzahl von weiteren, die oben
genannt sind.
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Es ist ebenfalls bekannt, dass Neoplasmen,
die keine hohe Saccharidase-Aktivität aufweisen und daher nicht
erfindungsgemäß behandelt
werden können,
einige Leukämien
einschließen.
Es muss jedoch klargestellt werden, dass diese Listen nicht erschöpfend sind
und dass der Fachmann viele anderen Arten von Tumoren kennt, die
eine Saccharidase-Aktivität
aufweisen. Darüber
hinaus kann der Fachmann leicht bestimmen, welche Art von Saccharidase-Aktivität ein Tumor
aufweist, indem die oben beschriebenen Techniken eingesetzt werden.
Falls festgestellt wird, dass der Tumor sowohl Saccharidase-Aktivität als auch
Tyrosinase-Aktivität
aufweist, kann die erfindungsgemäße therapeutische
Behandlung wirksam eingesetzt werden.
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Wenn eine Hyperthermie zur Steigerung
der Saccharidase-Aktivität
erzielt werden soll, sollte ein Verfahren ausgewählt werden, nach dem die Temperatur
so stark wie möglich
angehoben wird, ohne dass eine Schädigung von gesunden Teilen
des Körpers,
wie z. B. den Augen, riskiert wird. Ein Anstieg von etwa 2°C für die Gesamtkörperhyperthermie
und bis zu 4,5°C
für eine
lokale Hyperthermie ist bevorzugt. Die Hyperthermie sollte zeitlich
so veranschlagt werden, dass sie mindestens 1 h des Zeitraums der
größten Saccharidkonzentration
an der Stelle des Tumors andauert. Wenn z. B. eine lokale Mikrowellenbehandlung
gewählt
wird, sollte sie etwa 1/2 h nach Beginn des intravenösen Konjugattropfs
begonnen werden und für
etwa 1 h fortgesetzt werden. Die richtige Dosierung bekannter Pyrogene
zum Erzielen des erwünschten
Grads der Hyperthermie ist dem Fachmann bekannt und kann empirisch
leicht bestimmt werden, ohne dass ein unzumutbarer experimenteller
Aufwand besteht. Eine Dosierung von etwa 30 ng/Tag Dinitrophenol
wäre z.
B. angemessen.
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Da die triacetylierte Form des Konjugats
durch Saccharidase im Verdauungstrakt nicht angegriffen wird, kann
diese Form ohne Verlust der Aktivität oral verabreicht werden.
Darüber
hinaus hat sich gezeigt, dass aufgrund der Lipidlöslichkeit
der triacetylierten Form des Konjugats, dieses wesentlich länger im
Körper
gehalten wird als die freie Säureform
des Konjugats. Die triacetylierte Form des Konjugats liefert einen
zusätzlichen Schutz
für normale
Zellen, da die Phenolverbindung im Körper nicht freigesetzt wird,
bevor die Acetylgruppen entfernt sind und die Lactose von der phenolischen
Verbindung entfernt ist. Da primitive Zellen Acetylase produzieren,
entfernt diese Acetylase die Acetylgruppen von Konjugat. Je anaplastischer
(weniger gereift) Tumorzellen sind, desto mehr Enzyme werden produziert,
so dass die triacetylierte Form der Substanz sogar noch selektiver
ihre toxische Wirkung auf Tumorzellen ausübt als die konjugierte Form.
Daher werden die Konjugate, da zwei Schritte zur Freisetzung der
phenolischen Verbindung erforderlich sind, sogar noch bevorzugter
an der Stelle des aktiven Tumors freigesetzt, als die saure Form
der Konjugate.
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Wenn Östrogen oder Testostereon verabreicht
werden, stellt eine Dosierung von 5–15 mg/kg Körpergewicht/Tag die erwünschte Induktion
für die
Saccharidase-Aktivität dar.
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Zur Behandlung eines Patienten, der
an Krebs leidet, der eine Tyrosinase-Aktivität sowie eine Saccharinase-Aktivität zeigt,
werden die phenolischen Verbindungen in Form von Lactosekonjugaten
oder acetylierten Lactosekonjugaten verabreicht. Bei Verabreichung
in Form von Lactosekonjugaten per se müssen die Konjugate parenteral
verabreicht werden. Wenn sie jedoch als acetylierte Konjugate verabreicht
werden, können
die Konjugate oral verabreicht werden, am zweckmäßigsten als Kapseln.
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Kapseln werden im allgemeinen mit
0,6 g/Kapsel Aktivstoff hergestellt. Wenn nur ein Konjugat verabreicht
wird, beträgt
die Dosierung im allgemeinen etwa 5 bis 10 Kapseln dreimal täglich, was
9 bis etwa 20 g des Aktivstoffs (Konjugat) täglich ergibt. Das Serum des
Patienten wird nach Verabreichung der Anfangsdosierung der Verbindung
gemessen, damit ein Gehalt von 1 mM der Verbindung im Serum aufrechterhalten
wird.
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Wenn eine Kombination von Konjugaten
verabreicht wird, kann jedoch die Anzahl der Kapseln für jedes
Konjugat wesentlich geringer sein.
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Wie oben festgestellt, ist para-Methoxyphenylglucuronid
die bevorzugte Verbindung zur erfindungsgemäßen Verwendung, entweder allein
oder in Kombination mit anderen Saccharid-, insbesondere Lactose,
Konjugaten von para-Methoxyphenol.
Diese Verbindung ist bevorzugt, da sie für Nicht-Krebszellen besonders
wenig toxisch ist, und da Lactose mit der zytotoxischen Verbindung
geliefert wird. Das para-Methoxyphenylglucuronid kann entweder in
triacetylierter Form oder in freier Säureform verwendet werden.
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Im ersten Schritt nach Verabreichung
von para-Methoxyphenylsaccharid an einen Patienten wird das "prodrug" in der Stelle des
Krebses durch die Saccharidase unter Bildung von 4-Hydroxyanisol
hydrolysiert. Diese Reaktion findet nur an der Stelle des Krebses
statt, da nur an der Stelle des Krebses das Enzym Saccharidase vorliegt,
um die Reaktion zu katalysieren. Das freigesetzte 4-Hydroxyanisol
ist dann als Substrat für die
zweite Reaktion erhältlich,
die durch das Enzym Tyrosinase katalysiert wird. Die Tyrosinase
oxidiert das 4-Hydroxyanisol
zu Methoxyorthobenzochinon. Das Methoxyorthobenzochinon ist ein
unstabiles Molekül,
das Wasserstoffperoxid spontan freisetzt. Wenn das Wasserstoffperoxid
eine bestimmte Konzentration erreicht, können die lebenden Membranen
die dadurch erzeugte oxidative Schädigung nicht mehr länger überstehen und
werden zerstört.
Um den oxidativen Schaden in den Krebszellen zu verstärken, wird
die Wasserstoffperoxidkonzentration durch Inhibierung des reduzierenden
Enzyms Glutathionreductase weiter erhöht.
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Die para-Methoxylactose ist besonders
wichtig, da dieser besondere Typ des "prodrugs" nach zwei sequentiellen Schritten der
Aktivierung und Potentierung, einhergehend mit der Inhibierung eines
dritten Enzyms, Glutathionreduktase, extrem toxisch wird. Dies erfolgt über zwei
sequentielle enzymatische Systeme, die nur im malignen Geschwulst
auftreten, d.h. Saccharidase und Tyrosinase.
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Durch Verwendung eines beliebigen
spezifischen Inhibitors von Glutathionreduktase war es möglich, den
durch para-Methoxyphenylsaccharid verursachten Schaden für die Krebszellen
zu erhöhen.
Die vielversprechendsten, am wenigsten toxischen Inhibitoren der
Glutathionreduktase basieren auf dem Antimalariamittel Chloroquin.
Unter diesen Verbindungen ist Chloroquindiphosphat besonders verwendbar.
Andere Verbindungen jedoch, die Glutathionreduktase inhibieren können, schließen Chinin
oder Chinidin, Chininacetylsalicylat, Chininbenzoat, Chininbisalicyloylsalicylat,
Chininbisulfat, Chinincarbonat, Chinindihydroiodid, Chinindihydroborid,
Chinindihydrochlorid, Chininethylcarbonat, Chininethylsulfat, Chininformiat,
Chiningluconat, Chininglycerophosphat, Chininhydroiodid, Chininhydrobromid,
Chininhydrochlorid, Chinhydrophsophat, Chininlactat, Chininphenolsulfonat,
Chininsalicylat, Chininsulfat, Chinintannat und Chininharnstoffhydrochlorid
ein.
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Andere Inhibitoren der Glutathionreduktase,
die verwendet werden können,
schließen
Iodacetamid, BiCNCl und Cormastin ein, welches selbst ein Antikrebsmittel
ist. Nifulidon, das ein Antibiotikum ist, und seine Derivate können ebenfalls
verwendet werden, um die Aktivität
der Glutathionreduktase zu inhibieren.
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Da para-Methoxyphenyllactose ein
Saccharid ist, wird es von der von den Tumorzellen erzeugten Saccharidase
unter Freisetzung von 4-Hydroxyanisol an der Stelle des Tumors hydrolysiert.
Der pH-Wert für
die optimale enzymatische Aktivität ist 5,5, so dass die Azidifizierung
des Tumors wünschenswert
ist. Diese Azidifizierung des Tumors, wie an anderer Stelle in dieser
Beschreibung beschrieben, kann durch Verabreichung von Glucose an
den Patienten 30 min vor der Behandlung erzielt werden, da oral
verabreichte Glucose zu einer Azidifizierung des Tumors aufgrund
der Akkumulation von Milchsäure
führt.
Falls das verwendete "prodrug" ein Glucosekonjugat
ist, wird selbstverständliche
eine andere Azidifizierungsverbindung als Glucose verabreicht.
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In einem bevorzugten Behandlungsprotokoll
erhält
der Patient vorzugsweise während
der Dauer der Behandlung eine aufrechterhaltende Dosierung eines
Kortikosteroids, wie z. B. 4 mg Dexamethason. Diese Dosierung stellt
eine Verzögerung
im Hinblick auf vorzeitige fibrotische Änderungen und eine Interferenz
mit der Versorgung des Tumors mit Blut und Wirkstoff sicher.
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Natürlich können alle konventionellen Kortikosteroide
zu diesem Zweck eingesetzt werden.
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Es sollte darüber hinaus festgestellt werden,
dass Kortikosteroide die Produktion von Tumornecrosefaktor inhibieren
und daher Übelkeit,
Appetitlosigkeit und Cachexie reduzieren, die maligne Erkrankungen
begleiten. Zusätzlich
unterstützen
Kortikosteroide das Aufrechterhalten hoher Blutglucosegehalte, und
bei Hirntumoren ist eine höhere
Dosierung verwendbar. Omeprazol, Zantac, Cimetidin oder andere Wirkstoffe
zur Bekämpfung
von Geschwüren
sollten begleitend verabreicht werden, um Geschwüre zu verhindern, da Kortikosteroide
bekannte Induktoren von Geschwüren
sind.
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Während
der Therapie unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sollten
dem Patienten keine Supplementationen von Vitamin C oder anderen
Ascorbaten verabreicht werden. Da Ascorbate Antioxidantien sind,
schützten
sie die malignen Zellen vor der oxidativen Schädigung, die durch die Metaboliten
der zytotoxischen phenolischen Verbindungen verursacht werden. Alles
verabreichte Vitamin E wirkt als Antioxidans und reduziert die Tyrosinase.
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Zusätzlich sollten während der
Therapie keine Verbindungen verabreicht werden, die Substrate für die Enzyme
des Tumors sind, die zur Wirkung auf das verabreichte Konjugat vorgesehen
sind.
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Die erfindungsgemäßen Konjugate können in
Zusammenwirkung mit einer Lactoseverabreichung einzeln oder in Kombination
Patienten verabreicht werden, die an Tyrosinase-abhängigen Krebserkrankungen
leiden, und zwar in Dosen im Bereich von 0,5 bis 15 g/Tag Gesamtdosis.
Obwohl sich gezeigt hat, dass das Aufrechterhalten von Serumgehalten
von 0,5 bis 1 mM Konjugat wünschenswert
ist, können
Serumgehalte im Bereich von 0,05 mM bis 10 mM eingesetzt werden,
in Abhängigkeit
von dem Ansprechen des Patienten auf die Behandlung.
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Die Lactose oder das Lactosekonjugat
kann in jedem konventionellen Feststoff oder in jeder flüssigen pharmazeutischen
Zusammensetzung in jeder erwünschten
Konzentration eingenommen werden. Zum Beispiel können injizierbare Zusammensetzungen,
Zusammensetzungen, die durch die Schleimhaut adsorbiert werden können oder
transdermal verabreichbare Lösungen
verwendet werden. Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Formulierungen
umfassen eine wirksame Menge an Lactose oder dem Lactosekonjugat,
sein Analog oder anderen Verbindungen, die das Freisetzen von Lactose
verursachen.
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Zusätzlich zu den pharmakologisch
aktiven Konjugaten oder der Lactose allein können die neuen pharmazeutischen
Zusammensetzungen geeignete pharmazeutisch akzeptable Träger enthalten,
die Bindemittel und Hilfsstoffe umfassen, die das Verarbeiten des
Konjugats in Zusammensetzungen erleichtern, die pharmazeutisch genutzt
werden. Diese Zusammensetzungen, wie z. B. Zäpfchen für die rektale Verabreichung sowie
geeignete Lösungen
für die
Verabreichung durch Injektion oder zur parenteralen Verabreichung
enthalten von 0,01 bis 99%, vorzugsweise von 20 bis 75% aktive Verbindung,
zusammen mit dem Bindemittel.
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Pharmazeutische Zusammensetzungen,
die rektal verwendet werden können,
schließen
z. B. Zäpfchen
ein, die aus einer Kombination der aktiven Verbindungen mit einem
Zäpfchenbasisstoff
bestehen. Geeignete Zäpfchenbasisstoffe
sind z. B. natürliche
oder synthetische Triglyceride oder Paraffinkohlenwasserstoffe. Zusätzlich ist
es ebenfalls möglich,
Gelatinerektalkapseln zu verwenden, die aus einer Kombination der
aktiven Verbindungen mit einem Basisstoff bestehen. Mögliche Basismaterialien
schließen
z. B. flüssige
Triglyceride, Polyethylenglykole oder Paraffin-Kohlenwasserstoffe
ein.
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Geeignete Formulierungen für die parenterale
Verabreichung schließen
wässrige
Lösungen
von Lactose oder einer Kombination von Lactose und einer wasserlöslichen
Form des Konjugats ein. Zusätzlich
können
Suspensionen der aktiven Verbindungen als geeignete ölige Injektions-Suspensionen
ebenfalls verabreicht werden. Geeignete lipophile Lösungsmittel
oder Vehikel schließen fettige Öle wie Sesamöl oder synthetische
Fettsäureester
wie Ethyloleat oder Triglyceride ein. Wässrige Injektions-Suspensionen,
die Substanzen enthalten können,
die die Viskosität
der Suspension erhöhen,
schließen
Natriumcarboxymethylcellulose, Sorbitol und/oder Dextran ein.
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Die Verabreichung kann parenteral,
subkutan, intravenös,
intramuskulär,
intraperitoneal oder transdermal erfolgen. Wie oben festgestellt,
hängt die
verabreichte Dosis vom Alter, dem Gesundheitszustand und dem Gewicht
des Empfängers,
der Art der gleichzeitigen Behandlung, falls eine solche vorgenommen
wird, der Häufigkeit
der Behandlung und der Art der erwünschten Wirkung ab.
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Jede erfindungsgemäße Zusammensetzung
kann zusätzliche
inerte Bestandteile enthalten, einschließlich pharmazeutisch akzeptablen
Trägern,
Verdünnern,
Füllstoffen,
Salzen und anderen Materialien, die im Stand der Technik gut bekannt
sind, deren Auswahl von der verwendeten Dosierungsform und dem jeweils zu
erzielenden Zweck abhängt,
gemäß der Bestimmung
des Durchschnittsfachmanns auf dem Gebiet und den Eigenschaften
solcher Additive. Beispiele für
Träger
und Verdünnen
schließen
Kohlenhydrate, Lipide und Wasser ein.
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Die erfindungsgemäßen Konjugate können daher
mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger und fakultativ anderen
therapeutischen und/oder prophylaktischen Bestandteilen kombiniert
werden. Die Träger müssen in
dem Sinne "akzeptabel" sein, dass sie mit
den anderen Bestandteilen der Zusammensetzung kompatibel sind und
keine nachteilige Wirkung auf den Empfänger ausüben.
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Pharmazeutische Zusammensetzungen,
die zur oralen Verabreichung der Konjugate geeignet sind, in denen
der Träger
ein Feststoff ist, werden am stärksten
bevorzugt als einheitlich dosierte Zusammensetzungen bereitgestellt,
wie als Bolusse, Kapseln, Sachetten oder Tabletten, die jeweils
eine vorherbestimmte Menge des Aktivstoffes enthalten. Eine Tablette
kann durch Kompression oder Guss hergestellt werden, fakultativ mit
einem oder mehreren Hilfsstoffen. Gepresste Tabletten können durch
Pressen des aktiven Konjugats oder einer Mischung des aktiven Konjugats
in frei-fließender
Form, wie z. B. als Pulver oder Granulat, fakultativ gemischt mit
einem Bindemittel, einem Gleitmittel, einem Verdünnen, einem Gleitstoff, einem
oberflächenaktiven Mittel
oder einem Dispersionsmittel hergestellt werden. Gegossene Tabletten
können
durch Guss des aktiven Konjugats in einem inerten flüssigen Verdünnen hergestellt
werden. Tabletten können
fakultativ beschichtet werden, und wenn sie nicht beschichtet sind,
können
sie fakultativ geritzt werden. Kapseln können hergestellt werden, indem
das aktive Konjugat entweder alleine oder in Mischung mit einem
anderen Konjugat und/oder mit einem oder mehreren zusätzlichen
Bestandteilen in eine Kapselform eingefüllt wird und dann in einer üblichen
Weise versiegelt wird. Sachets sind zu Kapseln analog, wobei das
aktive Konjugat oder die Konjugate zusammen mit fakultativen zusätzlichen
Bestandteilen in einer Hülle
aus Reispapier versiegelt werden.
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Für
die orale Verabreichung geeignete pharmazeutische Zusammensetzungen
des Konjugats, in denen der Träger
eine Flüssigkeit
ist, können
zweckmäßigerweise
als Lösung
in einem pharmazeutisch akzeptablen Lösungsmittel präsentiert
werden, das gegenüber
den darin eingeschlossenen Konjugaten inert ist.
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Für
die parenterale Verabreichung geeignete pharmazeutische Zusammensetzungen
werden zweckmäßigerweise
in Einzeldosen oder Mehrfachdosen-Containern bereitgestellt, die
nach dem Einfüllen
der für die
Verwendung benötigten
Einheit der Zusammensetzungen versiegelt werden.
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Es ist festzuhalten, dass zusätzlich zu
den vorhergenannten Trägerbestandteilen
die oben beschriebenen pharmazeutischen Zusammensetzungen gegebenenfalls
ein oder mehrere zusätzliche
Trägerbestandteile
als Verdünnen,
Puffer, Gleitmittel und Konservierungsmittel beinhalten können sowie
Substanzen, die einbezogen werden, damit die Formulierung gegenüber dem
Blut des beabsichtigten Empfängers
isotonisch sind.
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Die pharmazeutischen Zusammensetzungen
können
alle Zusammensetzungen sein, in denen die aktive Verbindung oder
die aktiven Verbindungen verabreicht werden können und dies schließt solche
ein, die für die
orale oder parenterale (einschließlich intramuskulärer und
intravenöser)
Verabreichung geeignet sind. Die Formulierungen können gegebenenfalls
zweckmäßigerweise
als Einzeldosierungseinheiten bereitgestellt werden und sie können nach
allen dem Fachmann auf dem Gebiet der Pharmazie bekannten Verfahren
hergestellt werden. Alle diese Verfahren schließen den Schritt des Zusammenbringens
der aktiven Verbindung mit flüssigen
Trägern
oder feinverteiltem festen Träger
oder beiden und dann, falls notwendig, das Formen des Produktes
in die erwünschte
Zubereitung ein.
