EA017179B1 - Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний и её применение - Google Patents

Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний и её применение Download PDF

Info

Publication number
EA017179B1
EA017179B1 EA201100464A EA201100464A EA017179B1 EA 017179 B1 EA017179 B1 EA 017179B1 EA 201100464 A EA201100464 A EA 201100464A EA 201100464 A EA201100464 A EA 201100464A EA 017179 B1 EA017179 B1 EA 017179B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cancer
peptide
pharmaceutical composition
peptides
cells
Prior art date
Application number
EA201100464A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201100464A1 (ru
Inventor
Владимир Константинович БОЖЕНКО
Original Assignee
Ооо "Метамакс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ооо "Метамакс" filed Critical Ооо "Метамакс"
Priority to EA201100464A priority Critical patent/EA017179B1/ru
Priority to PCT/RU2011/000343 priority patent/WO2012138246A1/ru
Priority to EP11863085.4A priority patent/EP2712621B1/en
Priority to US14/002,860 priority patent/US8969515B2/en
Priority to JP2014503623A priority patent/JP5852731B2/ja
Publication of EA201100464A1 publication Critical patent/EA201100464A1/ru
Publication of EA017179B1 publication Critical patent/EA017179B1/ru
Priority to US14/599,426 priority patent/US20150174191A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/005Enzyme inhibitors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • A61K31/513Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim having oxo groups directly attached to the heterocyclic ring, e.g. cytosine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7048Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having oxygen as a ring hetero atom, e.g. leucoglucosan, hesperidin, erythromycin, nystatin, digitoxin or digoxin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/1703Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • A61K38/1709Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины, в частности к фармацевтической композиции, обладающей антипролиферативной активностью, и способу лечения онкологических заболеваний, включающему введение указанной композиции нуждающемуся в таком лечении млекопитающему. Задачей изобретения является разработка препарата, эффективно проникающего в клетки-мишени и обладающего высоким цитостатическим и цитотоксическим действием.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области биотехнологии и медицины, в частности к фармацевтической композиции для лечения гиперпролиферативных заболеваний, включая онкологические заболевания, обладающей антипролиферативной активностью, которая включает
а) химерный пептид, содержащий функциональную последовательность из белка-ингибитора циклиновых киназ ρ16ΙΝΚ4α (8Е6 ΙΌ N0: 1) или р21/С1Р/К1Р (8Е6 ГО N0: 6), и транспортную последовательность, которые соединены между собой посредством группы X, где X представляет собой аминокислотную последовательность, содержащую от 1 до 50 аминокислотных остатков.
б) терапевтически активное вещество, выбранное из группы, включающей, 5-фторурацил, этопозид;
в) фармацевтически приемлемые носители.
Изобретение также относится к применению вышеуказанной фармацевтической композиции для лечения онкологических заболеваний, а также к способу лечения онкологических заболеваний, включающему введение указанной фармацевтической композиции нуждающемуся в таком лечении млекопитающему. Задачей изобретения является разработка препарата, эффективно проникающего в клеткимишени и обладающего высоким цитостатическим и цитотоксическим действием.
Уровень техники
С начала 90-х годов в России ежегодно диагностируют более 400 тысяч случаев злокачественных новообразований. При этом в Европе ежегодная смертность от онкологических заболеваний за период с 1985 года но 2002 продолжает расти. В структуре причин смертности онкологические заболевания занимают 2-ое место после заболеваний сердечно-сосудистой системы. Поэтому поиск новых лекарственных противоопухолевых препаратов является одной из актуальных задач современной биологии и медицины.
В настоящее время большое количество работ посвящено созданию новых лекарственных противоопухолевых препаратов на основании достижений молекулярной биологии (Вюкатй ЕР. е! а1, 2003; Таке§Ыша К. е! а1, 2003; 1уойка А. е! а1., 2005, Копнин Б.П., 2000). Общепринято, что основополагающим признаком неопластической клетки является нарушение регуляции клеточного цикла и апоптоза (Скаррик Р.О., Кари81а Ь., 2005). Известно, что регуляция процессов пролиферации клетки контролируется путем последовательной активации циклинов и соответствующих циклин-зависимых киназ (СЭК). Активность циклиновых киназ определяется уровнем экспрессии соответствующих циклинов и активностью специфических ингибиторов циклиновых киназ (Ка§!ап М.В., ВаПек 1., 2004). Имеется несколько семейств ингибиторов циклиновых киназ. Наиболее изученными и практически важными из них являются р16INК4а, р21С1Р/К1Р, р27 К1Р1 (Бо\\'е 8.А. е! а1., 2004). Мутации или гиперметилирование промоторов генов ингибиторов циклиновых киназах наблюдаются в 40-60% случаев злокачественных лимфом, раке поджелудочной железы и ряде других злокачественных новообразований (8атеует§ С, 2004; Ойеда 8. и др., 2002).
Основываясь на этих результатах, был синтезирован ряд низкомолекулярных ингибиторов циклиновых киназ, часть из которых проходит их экспериментальное изучение (Во§8 М.Е., Митрку М.Р., 2004) а один υ6Ν-1 проходит первую фазу клинических исследований. Другим возможным направлением для создания ингибиторов циклиновых киназ может быть использование функциональных последовательностей из соответствующих внутриклеточных ингибиторов (21ед1ет А. е! а1.. 2005). Белок р16 INК4а является одним из наиболее интересных кандидатов группы ингибиторов Сйк (Хи Ό. е! а1., 2004; 2капд Υ. е! а1., 2005). Известно, что белок р16INК4а ингибирует циклин-зависимые киназы Ό и тем самым прохождение 61 фазы клеточного цикла (Ей 6.Н. е! а1., 2005; Веп-8аайоп В. е! а1., 2004). Показано, что его функция нарушена при широком спектре онкологических заболеваний (Ь1 1.6. е! а1., 2004). В последнее время стали появляться экспериментальные работы, описывающие применение гена р16INК4а для генной терапии опухолей различного генеза (Бее А.А.С.,Ь1 1-Н е!. а1. 2003; Ьш 8.Х., Тапд 8.6., Ыапд 6Υ., 2003; 2Напд Υ., Ьш 1. е! а1. 2005). Дополнительным мотивом к поиску технологий применения естественных белковых ингибиторов пролиферации стало открытие коротких последовательностей аминокислот (п=15-30), способных выполнять векторные (транспортные) функции в отношении пептидных последовательностей и соединений другой химической природы (РНК, ДНК) (Еа\\'е11 8., 8еегу 1. е! а1., 1994; УЕе Е., Втойш Р., ЬеЫеи В. 1997; Кар1ап 1.М. е! а1., 2005; 6ир!а В. е! а1., 2005; Еегпапйех-Сагпеайо 1. е! а1., 2005).
До настоящего времени проблему восстановления нарушенной функции внутриклеточных белков пытались решать на основе методов доставки гена (генная терапия). Однако эта технология до настоящего времени не получила широкого выхода в клиническую практику из-за ряда принципиальных проблем.
Альтернативный способ решения этой задачи, основанный на технологии пептидных векторов, обладающих способностью проникать в клетки, не повреждая плазматическую мембрану, является весьма перспективным ввиду слабой иммуногенности таких соединений и способности переносить достаточно крупные молекулы.
Соединение возможности целевой доставки пептидов в клетку и обнаружение коротких функциональных доменов в белках, регуляторах различных клеточных функций, создали предпосылки для конструирования молекул имеющих патогенетическую направленность (8с1ш1хе-Вейе1те1ег М.Р. и др., 2004; ТтеЫп В., Мегк1е Н.Р., 2004; Сопд-Ме1 Аи и др., 2004). Относительная простота синтеза таких молекул
- 1 017179 позволяет говорить о принципиальной возможности создания индивидуальных химиопрепаратов на их основе, т.е. влияющих на патологические изменения, свойственные данной конкретной опухоли (Регеа 8.Е. и др., 2004).
Открытие пептидов, способных проникать в клетку без участия мембранных белков и способных осуществлять внутриклеточный транспорт связанных с ними белковых фрагментов и олигонуклеотидов открывает новый этап в развитии биологии и медицины. Одним из эффективных переносчиков крупных молекул внутрь клеток является пептид ρΆηίρ. Его свойства известны, в частности, из публикаций Бето881 Ό. е1 а1.. Тйе Гй1тб йейх οί Гйе АпГеппареЛа йотеобаташ Ггапз1осаГе8 Гйтоидй тетЬтапез.// ΕΒίοΙ. СНет. 269 (1994) 10444-10450 и Моте МС. е1 а1. А рерйбез сатег Гог Гйе бейуегу оГ Ью1ощса11у асйуе ртоГетз ш таттайап се11з.// №11. ВюГесйпо1оду. 19 (2001) 1173-1176.
В документе И8 6569833 В1 (Сус1асе1 Ытйеб, СВ) раскрываются пептиды, которые связываются с циклиновыми киназами и включают аминокислотные остатки 84-103 полноцепочечного белка р16 и могут быть объединены с последовательностью транспортного белка пенетратина посредством дисульфидной связи, образующейся между остатками цистеина, специально присоединенными к С-концу пептида р16 и Ν-концу пептида АпГр. Недостатком данного подхода является необходимость избирательного и многоступенчатого синтеза химерной молекулы, что усложняет схему получения целевого продукта и увеличивает общие временные затраты на синтез.
Процитированные публикации свидетельствуют о том, что ингибирование циклиновых киназ может иметь решающее значение для генной терапии опухолей различного генеза. В отношении терапевтических средств на основе пептидов, которые связываются с циклиновыми киназами и объединены с последовательностью транспортного белка, характерны определенные проблемы, связанные с биологической доступностью и стабильностью. Поэтому существует необходимость в разработке новых терапевтических средств, обладающих антипролиферативной активностью в отношении конкретных онкологических заболеваний.
В основу настоящего изобретения была положена задача получить фармацевтическую композицию, обладающую антипролиферативной и цитотоксической активностью, за счет выраженного синергетического эффекта при совместном использовании химерного пептида с уже существующими химиотерапевтическими противоопухолевыми препаратами, такими, как таксол, 5-фторурацил, этопозид.
Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение биологического эффекта в сравнении с известными из уровня техники решениями, который заключается в усилении цитотоксического и цитостатического действия средства на клетки опухолей.
Технический результат достигается благодаря получению фармацевтической композиции, обладающей антипролиферативной и цитотоксической активностью, которая включает два активных вещества, где первым активным веществом является химерный пептид, содержащий функциональную 20аминокислотную последовательность из белка-ингибитора циклиновых киназ р161№<4а (8ЕЦ ΙΌ ΝΟ: 1), или аминокислотную последовательность из белка-ингибитора р21/С1Р/К1Р (8ЕЦ ΙΌ ΝΟ: 6) и транспортную последовательность. В качестве второго активного вещества используется химиотерапевтическое противоопухолевое средство, выбранное из группы, включающей таксол, 5-фторурацил, этопозид.
В предпочтительном варианте осуществления фармацевтическая композиция предназначена для лечения онкологического заболевания, выбранного из группы, включающей колоректальный рак, рак почек, рак легкого, рак молочной железы, рак мочевого пузыря, рак поджелудочной железы, рак матки, рак предстательной железы, рак желудка и рак яичника.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления фармацевтическая композиция может быть использована для лечения колоректального рака.
В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению указанной фармацевтической композиции для получения лекарственного средства, предназначенного для лечения онкологических заболеваний.
В предпочтительном варианте осуществления указанная фармацевтическая композиция может применяться для лечения онкологических заболеваний, выбранных из группы, включающей колоректальный рак, рак почек, рак легкого, рак молочной железы, рак мочевого пузыря, рак поджелудочной железы, рак матки, рак предстательной железы, рак желудка и рак яичника.
В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу лечения онкологического заболевания, который включает введение млекопитающему, нуждающемуся в таком лечении, вышеуказанной фармацевтической композиции.
В предпочтительном варианте осуществления вышеуказанного способа, онкологическое заболевание выбрано из группы, включающей колоректальный рак, рак почек, рак легкого, рак молочной железы, рак мочевого пузыря, рак поджелудочной железы, рак матки, рак предстательной железы, рак желудка и рак яичника.
Краткое описание фигур
Фиг. 1. Сканирование клеточной линии А549, инкубированной в течение 15 мин с пептидом с использованием лазерного сканирующего микроскопа ЬекаТСЗ 8Р2 (Предоставлен Одесским государственным медицинским университетом). На фиг. изображены клетки, в которых химерный пептид рАпГр
- 2 017179 р16-ФИТС виден как светящиеся точки.
Фиг. 2. Распределение белка ρΆηίρ_ρ16 в клетках А549 во времени. Через 1, 15 и 30 минут после добавления белка. Лазерный сканирующий микроскоп Ье1ка.
Фиг. 3. Кинетика накопления ФИТЦ- меченого пептида ρ16_ρΑηΐρ в лимфоциты периферической крови ίη νίΐΓΟ. Ось X - время в у.е., ось Υ - интенсивность флуоресценции (у.е.).
Фиг. 4. Динамика накопления ФИТЦ меченного химерного пептида ρΑηΐρ_ρ16 на примере клеточной линии Л1гкаГ Стрелкой указано время добавления химерного пептида в кювету проточного питометра.
Фиг. 5. Зависимость интенсивности внутриклеточной флуоресценции и концентрации препарата в среде. Первый пик отражает интенсивность флуоресценции при добавлении к клеточной культуре Кац химерного пептида Αηίρ_ρ16 меченного ФИТЦ, в концентрации 0,1 мкМоль, инкубация с пептидом 15 минут в темноте; второй и третий пики - изменение интенсивности внутриклеточной флуоресценции при изменении внеклеточной концентрации пептида на 1 и 10 мкМоль, соответственно.
Фиг. 6. Зависимость интенсивности флуоресценции клеток и внеклеточной концентрации химерного пептида.
Фиг. 7. Пример ДНК-гистограмм, полученных методом проточной цитофлуриметрии. По оси X интенсивность флуоресценции, по оси Υ - количество клеток. Частицы, находящиеся в области перед расположением диплоидных клеток (преддиплоидный пик), являются апоптозными фрагментами клеток. Их количество пропорционально уровню апоптоза в анализируемой клеточной популяции. А - контрольные клетки А549; Б- клетки, обработанные ρΑηίρ-ρ16 (40мкМ). 24 часа инкубации.
Фиг. 8. Пример ДНК-гистограмм, полученных методом проточной цитофлуриметрии с использованием программы ΜοάΡίΐ ЬТ 3.0; А - контрольные клетки А549, Б - клетки, обработанные ρΑηίρ-ρ16 (5мкМ). На фиг. указаны фазы клеточного цикла 60/61, 8, 62/Μ. По площади занимаемого данной фазой пика программа Μοάίίΐ ЬТ 3.0 высчитывает относительное количество клеток в фазе.
Фиг. 9. Зависимость средних значений фаз клеточного цикла от концентраций пептидов. А - интернализируемые пептиды с активным центром ρ16ΙΝΚ4α, Б -интернализируемые пептиды с активным центром р21. При концентрации пептидов 40 мкМоль наблюдается изменение в соотношении фаз клеточного цикла, достоверно отличающееся от контрольного образца.
Фиг. 10. Зависимость средних значений уровня апоптоза от концентраций пептидов. При концентрации исследуемых химерных пептидов уровень апоптоза значимо отличается от контроля.
Фиг. 11. Синхронизация клеточных культур. Рисунок А -распределение фаз клеточного цикла для несинхронизированной культуры клеток; В - синхронизированная в 60\61-фазе культура методом обедненной среды; С - синхронизация в 8 - фазе с помощью методики двойного тимидинового блока; Ό синхронизация в 62\Μ - фазе инкубацией с Тахо1.
Фиг. 12. Выход из синхронизации и изменение процентного соотношения клеток, находящихся в разных фазах клеточного цикла для НЕК293 клеточной линии, синхронизированной в 60\61 - фазе.
Фиг. 13. Влияние химерных пептидов, включающих фрагмент ρ16ΙΝΙ<4;·ι. на прохождение клеточного цикла в синхронизированной культуре клеток НЕК293. А -изменение количества клеток в 60\61фазе, В - изменение количества клеток в 8 - фазе клеточного цикла. Ось X - время инкубации, часы; ось Υ - количество клеток, находящихся в определенной фазе клеточного цикла, %.
Фиг. 14. Влияние химерного пептида, включающего фрагмент р21 и интернализуемую последовательность ТаГ на прохождение клеточного цикла в синхронизированной культуре клеток НЕК 293. А изменение количества клеток, находящихся в 8- фазе клеточного цикла. В - изменение количества клеток, находящихся в 62\Μ - фазе клеточного цикла. Ось X - время инкубации, часы; ось Υ - количество клеток, находящихся в определенной фазе клеточного цикла, %.
Фиг. 15. Распределение по фазам клеточного цикла для синхронизированной НЕК293 клеточной линии при добавлении химерных пептидов с активными центрами р21 и р16. Время инкубации 24 ч. Максимальные различия между контрольными и опытными образцами для р21 - 10 - 12 ч, для р16 - 8-10 ч. Средние значения по шести удачным экспериментам.
Фиг. 16. Средние значения апоптоза для синхронизированной культуры клеток НЕК 293 в ряде экспериментов с использованием интернализируемых пептидов с активными центрами р21 и р16. Время инкубации с пептидом составляло 24 ч. Концентрация пептидов - 40 мкМоль. Ось Υ - % апоптотических частиц.
Фиг. 17. Средние значения уровня апоптоза в зависимости от времени инкубации для контрольных образцов, образцов с фрагментом ρ16ΙΝΚ4;·ι и образцов с фрагментом р21. Ось X - время инкубации, ось Υ - процент апоптотических частиц. На фиг. виден четкий максимум в уровне апоптоза в образцах с пептидами с активным центром р16 после 10 ч инкубации.
Фиг. 18. Влияние химерных пептидов с функциональной группой ρ16ΙΝΙ<4;·ι на прохождение фаз клеточного цикла. Средние значения по 5 удачным экспериментам для пептида ρΑηΐρ_ρ16 (Α - изменение фазы 60/61 при инкубации клеток с химерным пептидом ρΑηίρ_ρ16, Б - изменение фазы 8, пептид взят в концентрации 40мкМоль) и средние значения по 3 удачным экспериментам для пептида Та1_р 16 (С - изменение фазы 60/61 при инкубации клеток с химерным пептидом Та1_р16, Д - изменение фазы 8,
- 3 017179 пептид взят в концентрации 40мкМоль).
Фиг. 19. Распределение по фазам клеточного цикла для синхронизированной НЕК НЕК 293 клеточной линии при добавлении химерных пептидов с активными центрами р16 и пептидными векторами ρΆηΐρ (фиг. 20 А) и Та! (фиг. 20Б). Моменты максимальных различий между контрольными и опытными образцами для ρΑη!ρ_ρ16 -10 ч, для Та!_р16 - 12 ч. Средние значения по шести экспериментам. Концентрация пептидов - 40 мкМ.
Фиг. 20. Средние значения апоптоза в синхронизированной культуре НЕК 293 при добавлении химерных пептидов Τα!_ρ16 и ρΑη!ρ_ρ16. На фиг. показан уровень апоптоза, который регистрируется после снятия блока синхронизации в синхронизированной в С0/С1-фазе культуре НЕК 293, в момент снятия блока добавлялись исследуемые пептиды, и эффект оценивали через 24 ч.
Фиг. 21. Изменение уровня апоптоза в культурах клеток в зависимости от времени при инкубации с пептидами Τα!_ρ16 и ρΑη!ρ_ρ16.
Фиг. 22. Влияние химерных пептидов ρΑη!ρ, содержащих фрагмент ρ16ΙΝΚ4α, на клеточный цикл. А - несинхронизированная клеточная линия - НЕК 293, Б -синхронизированная в 8-фазе клеточная линия
- НЕК 293. Концентрация пептидов -40мкМ. ρΑη!ρ и трех пептидов 1,2,3, где 1 и 2 это синтетические петиды, отличающиеся расположением 20-аминокислотного фрагмента р16 относительно ρΑη!ρ и 3 - это генноинженерный пептид, включающий вставку из 50 аминокислот из белка Αη!ρ.
Фиг. 23. Влияние химерных пептидов ρΑη!ρ, содержащих фрагмент ρ16ΙΝΚ4α, на клеточный цикл. А - несинхронизированная клеточная линия - 549, Б -синхронизированная клеточная линия - 549. Концентрация пептидов - 40мкМ. ρΑη!ρ -ρΑηΙρ_ζ;·ιιη.
Фиг. 24. Влияние химерных пептидов, содержащих фрагмент ρ16ΙΝΚ4α. на изменение уровня апоптоза в несинхронизированной и синхронизированной клеточной линии А549, концентрация пептидов 40мкМ. По оси Υ -% апоптозных тел.
Фиг. 25. Влияние химерных пептидов, содержащих фрагмент ρ16ΙΝΚ4α, на изменение уровня апоптоза в несинхронизированной и синхронизированной клеточной линии НЕК 293, концентрация пептидов
- 40мкМ. По оси Υ -% апоптозных тел.
Фиг. 26. Сравнения цитотоксического влияния химерных пептидов ρΑη!ρ_ρ16(1, 2) на НЕК 293 клеточную культуру.
Фиг. 27. Изменение уровня фиксации антител к недофосфорилированному ρΚΒ, полученных методом проточной цитофлуорометрии. А549 клеточная линия, синхронизированная обедненной средой, через 4 часа после снятия блока синхронизации. А - изотипический контроль, В - окраска на ρΚΒ, указана зона клеток, в которых КБ находится в фосфорилированном состоянии. Контрольный образец.
Фиг. 28. Процент фосфорилированного ρΚΒ, в зависимости от времени инкубации для контрольных образцов и образцов с пептидом ρΑη!ρ_р16 (40 мкМ). А - клеточная линия А549, В - клеточная линия НЕК 293. Ось X - время инкубации (час), ось Υ - % клеток с фосфорилированным ρΚΒ.
Фиг. 29. Исследование синтеза циклина В в культуре клеток НЕК 293 при добавлении пептида Τα!_ρ16 (30мкМоль). На фиг. 30А представлено изменение уровня циклина В в контрольном образце и в образце инкубированном с химерным пептидом Τα!_ρ16 в синхронизированной в 00/01-фазе клеточной культуре НЕК 293 после снятия блока синхронизации. На фиг. 30В. показано изменение количества клеток, находящихся в О2/М-фазе клеточного цикла в том же эксперименте. Ось X - время инкубации (час), ось Υ - условные единицы.
Фиг. 30. Сочетанное действие химиопрепаратов 5-фторурацила, этопозида и таксола в концентрациях 100нМоль и химерного пептида ρΑη!ρ_ρ16 (2) в концентрации 40 мкМоль. Распределение по фазам клеточного цикла культуры клеток А549 через 24 ч инкубации совместно с химиопрепаратом и исследуемым пептидом. Рисунок А -сочетанное действие 5-фторурацила и химерного пептида; рисунок Б сочетанное действие этопозида и пептида ρΑη!ρ_ρ16 (2); В - сочетанное действие таксола и химерного пептида.
Фиг. 31. Цитотоксическое воздействие химиопрепаратов Таксол и Этопозид в концентрациях 100 нМоль и химерного пептида ρΑη!ρ_ρ16 (2) в концентрации 40 мкМоль, сочетанное воздействие. Ось Υ % частиц.
Фиг. 32. показаны фотографии экспериментальных животных на момент 7 инъекции исследуемого интернализуемого пептида Ρ16_Αη!ρ. А и В - фотографии мышей с перевитыми клетками А549, А мышь из контрольной группы на 16 день эксперимента, опухоль имеет размер 6,0х7,0 мм. В - мышь из опытной группы на 16 день эксперимента при введении Ρ16_Αη!ρ в дозе ОД мг, опухоль размером 3,0х3,0 мм. Фигуры С и Ό - мыши с перевитыми клетками НСТ-116, С - мышь из контрольной группы на 18 день после перевивки опухолевых клеток (опухоль размером 11,5x13,5 мм). Ό - мышь из опытной группы после 7 инъекций Ρ16_Αη!ρ в дозе 0,1 мг, опухоль размером 4,5х4,5 мм.
Фиг. 33. Количество выживших клеток (линия 8ΒΚ3 -рак молочной железы) оценка по МТТ тесту. Каждая точка среднее по трем лункам. По оси X - концентрация химиопрепарата. Верхний график - таксол+пептид. Средний - этопозид+пептид. Нижний -5 фтор-урацил+пептид. На каждом графике три кривых - для трех концентраций пептидов. Концентрации химиопрепаратов 1, 10, 30 мкМ. Концентрации
- 4 017179 пептида - 0.1, 1, 10 мкМ.
Фиг. 34. Двухпараметрическая цитограмма клеток молочной железы. По оси X -окраска ΡΙ, по оси Υ- окраска цитокератином. Регион - цитокератин-положительный апоптоз указан стрелкой.
Осуществление изобретения
Исследовали свойства 6 химерных пептидов, включающих различные интернализуемые последовательности и функциональные группы, ответственные за ингибирование циклиновых киназ. В качестве интернализуемых векторов были использованы последовательности из белков ЛШсппарсФа (рАп!р) антеннапедия, выполняет морфогенетическую функцию формирования антенны у мухи ИтокорйШа Ме1аподак!ег; и интернализуемая последовательность Та! - белок, выполняющий трансактиваторную функцию у вируса СПИДа. В качестве функциональных групп исследовались последовательность из белка р161ИК4а - ингибитора циклиновых киназ типа И и последовательность РУКККТИЬ - имеющая большую степень гомологии с функциональным фрагментом ингибитора циклиновых киназ р21. Большая часть последовательностей была получена методом твердофазного синтеза (табл. 3), одна последовательность получена генноинженерным способом. Данный пептид отличается большей длиной фрагмента, выполняющего транспортную функцию, так как имеет вставку из 44 аминокислот из белка Ап!еппареФа, которая по литературным данным не имеет каких-либо функциональных нагрузок. Необходимость увеличения длины пептидной последовательности является следствием практических ограничений на минимальный размер экспрессируемого белка в Е.сой.
Так, как предполагаемым внутриклеточным эффектом исследуемых пептидов является ингибирование циклиновых киназ, был синтезирован контрольный пептид (Ап1р_хат). содержащий аналогичную последовательность из белка р161ИК4а (АКП 82-102) с заменой 92 тирозин - на 92 аланин. Данная замена была выбрана потому, что ранее в работе Регоике е! а1., было показано, что замены 91 или 92 АКО приводят к утрате этим пептидом ингибирующей способности, свойственной для последовательности р161ИК4а.
Таблица 1. Структура исследуемых интернализируемых пептидов. Пептиды 1-3 состоят из функциональной части р161ИК4а и ингернализуемой последовательности рАп!р и отличаются по местоположению функциональной группы относительно Ν-, С- концов молекулы и по наличию вставки для пептида 3 (получен генноинженерным методом). Пептид Ап1р_хат (4) содержит последовательность из белка ρ16INК4а (АКП 82-102) с заменой 92 тирозин - 92 на аланин. Данная замена была выбрана потому, что ранее в работе Регоике е! а1.,98 было показано, что замены 91 или 92 АКО приводят к утрате этим пептидом ингибирующей способности, свойственной для этой последовательности. Пептиды 5 и 6 состоят из интернализуемой последовательности Та! и имеют р21С1р/К1р.
разные функциональные группы ρ16ΝΚ4α и
1.
ρΑηίρ_ρ16(1) р16ГМК4а 8Е<2 ΐϋΝΟ* 2
I-----------------------------------------------'-------------------------------------------------------------1 ρΑηΙρ ЗЕО ИЗ N0: 1 ____-,Л_______
ΝΗ2ОААКЕОРЬОТЬУУЬНКАОАК.
-соон
2.
ρΑηΐρ_ρ16(2)
8Е0 ТО N0:3
ΝΗ2ρ16ΙΝΚ4β ____ ----- ч
0ААКЕ0Р1ЛУГЬУУЬН1<А6АК-КρΑηίρ ___*__ ζ--\
ΚΟΙΚί^ΤΟΝΚΚΜΚ^'ΚΚ
-СООН
3.
ρΑηίρ_ρ16(3)
КЕО ТО N0:4
ΝΗ2р16П4К4а <---’“ >
ΚΟΚ-ΟΑΑΚΕΟΡΕϋΤΕννίΗΚΑΟΑΚ
ΚΟΪΚΓΛΤΟΝΚΚΜΚλνΚΚ »κκϊ«π<οτγτκγοτι. ртг ΚΕΡΗΡΝΒΥΤΤΒΚΚ.
В1Е1АНАЬСЬТЕ-СООН
4.
рАпф_гат
ΝΗ2ρΑηίρ
Л ίθΙΚΙ\νΕΟΝΚΚΜΚλνΚ^ р161ЫК4а_гат __Л_______СаАН|Х,Е|ОЛ1ЛЛ'|.НКАС.А^
-СООН
5.
Та!_р16
КЕО ГО N0:7
ΝΗ2р16ПЖ4а __Л._________
6аАКЕ011.0ТЕ7УЕНКА0аАйТаг 8Е0 ΙΟ N0-5 , А
УОКККККбЯККО
-СООН
Та!
I--------------------------------------1--------------------------------------1
ΥΟΚΚΚΚΚ0ΚΚΚΟ ρ21 5Ε<2ΊϋΝΟ·6
А тукккты)
6.
Та!_р21
КЕО ТО N0:8
Одна из задач работы заключалась в изучении влияния положения функциональной группы и разΝΗ2соон
- 5 017179 мера пептида на их биологическую активность, для этого были синтезированы три пептида рЛи1р_р16 (13) (табл. 1). Пептиды рЛи!р_р16 (1-2) отличаются местоположением функциональной группы ρ16ΙΝΚ4α: пептид 1 - р16INΚ4а расположен на С-конце молекулы, пептид 2 - р16ШК4а расположен на Ν-конце, пептиды получены методом твердофазного синтеза. В случае химерного пептида рЛи!р_р16(3), полученного генноинженерным методом, функциональная группа р16INК4а располагается на Ν-конце, но имеется вставка из 44 АКО.
Кроме того, в исследования были включены как р16+, так и р16- культуры клеток. Экспрессия генов р16 и р53 для используемых в работе клеточных линий приведена в табл. 2. Цитотоксический эффект не зависел от экспрессии р16.
Таблица 2
Ген Клеточная линия
1игка1 Кац А549 МСЕ7 НЕК 293
р16 - + - - 4-
Р53 \\'1,слабовыраж + +,ννί +,\νΙ +
Пример 1. Изучение проникающей способности интернализуемых пептидов.
Для регистрации проникновения пептидов внутрь клетки и исследования динамики накопления использовали идентичные химерные последовательности конъюгированные с флуоресцентной меткой флоуресцеин-изотиоцианатом (ФИТЦ). Т.к. включение молекул ФИТЦ в готовый полипептидный продукт часто приводит к существенному изменению его физико-химических свойств и потере физиологической активности, поэтому к исходной последовательности на Ν конце присоединялась молекула лизина, которая и несла одну молекулу ФИТЦ.
Методом световой флуоресцентной микроскопии было показано, что изучаемые пептиды связываются с клетками и проникают в клеточные линии Кар, 1итка11, А549, НЕК 293 и периферические лимфоциты крови человека. Методом проточной цитофлуорометрии было показано связывание пептида с клетками и отсутствие эффекта тушения флуоресценции трипановым синим. Что свидетельствует о накоплении пептида внутри клетки.
Наиболее объективные данные о накоплении пептида внутри клетки были получены с использованием метода сканирующей лазерной микроскопии (фиг. 1). Белок, меченный флюоресцеинизотиоцианатом, был растворён в 0,9% №1С1. Клеточные линии А549, НЕК 293 выращивались на предметных стерильных стёклах и помещались в специальной камере непосредственно под окуляры микроскопа. Среда замещалась на среду с исследуемым белком. Насыщение белком наблюдали во времени. Кроме того, производилось послойное сканирование клеток с целью определения локализации пептида.
Анализ полученных изображений при данном увеличении не выявил преимущественного расположения белка рАи!р-р16 в клетке. Очевидно, что белок распределяется в компартментах клетки равномерно. Проникновение белка внутрь клетки происходит достаточно быстро. И уже через 15 мин инкубации можно наблюдать относительно гомогенное распределение его во внутриклеточном пространстве (фиг. 2).
Скорость проникновения пептида в периферические лимфоциты крови человека, а также лимфоциты клеточных линий (Ка_р, 1иткай) была оценена с использованием метода проточной цитофлуорометрии. Данный метод позволяет исследовать большие концентрации клеток во времени и удобен для оценки скорости проникновения исследуемого пептида. Измерялась флуоресценция лимфоцитов под действием белка р16-рАи!р-ФИТЦ при рН7.5 и рН6.0. Принцип метода основан на меньшем квантовом выходе флуоресценции ФИТЦ в растворах с более кислым рН. Так как скорость измерения происходит достаточно быстро, то значение рН внутри клетки не может измениться. Лимфоциты инкубировались с пептидом в течение 1-15 мин, после этого к ним сразу добавлялся 20 кратный объём фосфатного буфера с рН 6.0 и рН 7.5. При этом оценивалась разность интенсивности флуоресценции. В большинстве измерений интенсивности флуоресценции достоверно не отличались после 15 мин инкубации. Таким образом, можно предположить, что после 15 минут инкубации пептид полностью проникает внутрь клетки.
Для исследования скорости накопления пептида внутри клетки использовали метод проточной цитофлуорометрии. Для этого меченный ФИТЦ пептид вводили непосредственно в измерительную пробирку проточного цитометра, что позволяло регистрировать динамику изменения флуоресценции клеток. Исследовалась мононуклеарная фракция лейкоцитов крови здоровых доноров, выделенная на градиенте фиколла.
Видно, что после небольшой лаг-фазы, происходит быстрое накопление пептида в клетках нормальных лимфоцитов. Конечная концентрация достигается за время равное ~1мин.
На фиг. 3 показан только фрагмент кривой отражающий кинетику накопления химерного белка в клетке.
Полученная кривая кинетики лучше описывается степенной функцией типа С= соп811 - еоп812*12+ соп813, что отражает коэффициент регрессии (=0,79).
Похожая кинетика накопления пептида получена и для клеток злокачественных лимфом. В качестве
- 6 017179 моделей исследовались линии 1итка1 (происходящая из лимфобластного лейкоза и имеющая Т-клеточный фенотип) и Кар -происходящая из В-клеточной лимфомы Беркита. На фиг. 4 показана динамика накопления меченого ФИТЦ пептида в клетках 1шка1.
Приведенный график показывает, что и в опухолевые клетки пептид проникает с большой скоростью. Время достижения максимальной концентрации - менее 1 мин. Кинетика накопления исследовалась при комнатной температуре (1=20 С°). Следует подчеркнуть, что механизм проникновения исследуемого класса пептидов до настоящего времени не известен. Однако показано, что накопление происходит одинаково эффективно даже при температуре +5С° и не связано с затратами энергии в клетке, не опосредуется клеточными рецепторами и не использует фаго- и пиноцитозный путь. Мы также подтвердили факт накопления синтезированного нами пептида, содержащего интернализуемый фрагмент, при разных температурах (до +5С°).
Также исследовали зависимость накопившегося в клетках пептида от внеклеточной его концентрации. На фиг. 5 и 6 показано изменение интенсивности флуоресценции клеток в зависимости от внеклеточной концентрации.
На фиг. 6 приведены те же данные, иллюстрирующие тот факт, что соотношение вне- и внутриклеточной концентрации имеет линейный характер (в исследованном диапазоне концентраций). Т. к. исследуемые пептиды могут преодолевать клеточную мембрану в обоих направлениях, можно предположить, что накопленные в клетке пептиды могут выходить из нее при снижении внеклеточной концентрации. Исследование процессов экспорта пептидов из клетки могут быть темой отдельных исследований.
Таким образом, в результате проведенных экспериментов было показано, что кинетика накопления химерного пептида, содержащего интернализуемый фрагмент и фрагмент белка ρ16ΙΝΚ4α, имеет степенной характер с зависимостью типа С= сои811+сои812*12. Показано также, что динамика накопления и внутриклеточного распределения пептида в нормальных и опухолевых клетках не отличается по характеру и по скорости накопления.
Пример 2. Сравнительная оценка функциональной активности пептидов, включающих активные центры ρ16ΙΝΙ<4;·ι и р21С1Р/К1Р.
Одним из основных условий при конструировании химерных пептидов на основе белков - ингибиторов циклиновых киназ было наличие доказанных ингибирующих свойств для конкретных пептидных фрагментов. Поэтому в работе сравнивались фрагменты из белков ρ16ΙΝΙ<4;·ι и р21С1Р/К1Р, у которых такие последовательности описаны.
Продукты генов р16 и р21 являются ингибиторами образования комплексов циклин - циклинзависимая киназа и, соответственно, являются регуляторами клеточного цикла. Поэтому при исследовании функции экзогенных химерных пептидов с функциональными группами р16 и р21, основное внимание уделялось исследованию пролиферативной активности и исследованию уровня апоптоза в культурах при их инкубации с интернализуемыми пептидами.
В экспериментах с клеточными линиями оценивали распределение клеток по фазам клеточного цикла и рассчитывали индекс пролиферации. Для анализа использовали программу ИоМах 2.0 (встроенная опция в проточном цитофлуориметре), а также программу Μοάίΐΐ ЬТ 3.0 (фиг. 7, 8). Также производилось определение доли клеток, вступивших в апоптоз по величине пре-01 - гиподиплоидного пика на ДНК гистограмме (фиг. 8(Б)). Эксперименты проводились как на синхронизированных в фазе 01/8, так и не синхронизированных клеточных линиях Кар. 1итка11, А549, НЕК 293, МСЕ-7.
В ряде предварительных экспериментов с участием всех исследуемых пептидных последовательностей была установлена оптимальная концентрация пептидов, которая достигает 100 мкМ (фиг. 10), что предполагает возможную концентрацию препарата около 400 мг/кг. Однако уже при концентрации 40 мкМ наблюдается стойкий антипролиферативный эффект на всех исследуемых клеточных линиях, который значимо не меняется при увеличении концентрации препарата (фиг. 9). Количество живых клеток не снижается ниже 50%. Количество апоптотических частиц при данной концентрации и времени инкубации 24 часа составляет порядка 40% и увеличивается до 60% при увеличении концентрации до 50 мкМ (фиг. 10).
Из фиг. 10 и 11 видно, что антипролиферативный и цитотоксический эффекты имеют концентрационную зависимость. На малых концентрациях до 5 мкМ эффект препарата проявляется очень слабо, хотя, как было сказано выше, пептид проникает в клетки при внеклеточной концентрации 0,1 мкМ.
Таким образом, была подобрана концентрация, равная 40 мкМоль, которая удовлетворяла приведенным выше требованиям и была адекватна для всех исследуемых пептидов.
Исследование влияния пептидов проводилось на перевивных культурах клеток. Для исследования изменения экспрессии конкретных внутриклеточных регуляторов и большей наглядности экспериментов клетки предварительно синхронизировали.
В зависимости от метода синхронизации культуры клеток задерживаются в 00/01, 8 или 02/М фазе клеточного цикла (фиг. 11).
На фиг. 12 показано, как в синхронизованной в О0\О1 - фазе культуре, меняется распределение клеток в разных фазах клеточного цикла после снятия блока синхронизации. В момент времени 0 (момент снятия блока синхронизации) большинство клеток находилось в 00\01-фазе (73%), а в фазах 8 и О2\М
- 7 017179
15% и 8% соответственно, затем можно наблюдать, как происходит снижение С0\С1-фазы и одновременно рост 8-фазы, через определенный промежуток времени начинает увеличиваться процент клеток в 02\М-фазе. Данный характер выхода из блока синхронизации типичен для всех исследуемых клеточных культур, также следует отметить, что время удвоения всех исследуемых клеток составляло примерно 24 часа.
Пример 3. Оценка антипролиферативной активности химерных пептидов с разными активными центрами
На первом этапе оценки полученных результатов было проведено исследование влияния химерных интернализируемых пептидов с разными активными центрами -ρ16ΙΝΚ4α и р21С1Р/К1Р. К культуре клеток исследуемый химерный пептид добавлялся в момент снятия блока синхронизации. Анализ клеточного цикла проводился через каждые 2 ч в течение 24 ч после снятия блока.
При исследовании антипролиферативной активности данных пептидов, установили, что пептиды с активным центром ρ16ΙΝΚ4α. вызывают задержку клеток в 00\01-фазе клеточного цикла (фиг. 13). Такой эффект более наглядно виден на культуре клеток синхронизированной в 00-фазе с помощью метода синхронизации обедненной средой. И регистрируется только при прохождении первого клеточного деления после снятия блока синхронизации.
Из фиг. 13 видно, что в контроле (синхронизованные клетки без добавления химерного пептида), увеличение 8 - фазы наблюдается через 4 ч после отмены синхронизирующего фактора, также видно, что уменьшается О0\О1 - фаза. При добавлении химерных пептидов с активным центром р16 снижение О0\О1 и рост 8 происходят позже, чем в контроле, О0\О1 начинает снижаться после 6 часов инкубации, а видимый рост 8 - фазы можно наблюдать после 8 часов инкубации.
При исследовании химерного пептида р21С1р/Ктр (фиг. 14) было обнаружено, что изменения О0\О1-фазы в контроле не отличаются от таковых в образце с пептидом, однако, высокий уровень 8фазы в опытном образце (65-70%) остается до 14 ч инкубации, в то время как в контрольном образце уровень 8-фазы начинает снижаться уже после 10 ч инкубации и к 14 ч инкубации составляет в среднем 45%. Уровень О2\М-фазы в образце с пептидом достигает максимального значения в среднем после 1820 ч инкубации, а в контроле после 10-12 ч. Таким образом можно сделать заключение, что основной антипролиферативный эффект пептида с активным центром р21С1р/Ктр-задержка перехода клеток из 8 в О2\М фазу (фиг. 14).
Как и в случае с химерными пептидами, включающими фрагмент р161МК4а, для более наглядной иллюстрации эффекта, вызываемого пептидом Та1_р21, нами была выбрана синхронизация в 00-фазе с помощью обедненной среды.
Как видно из фиг. 13 и 14, в определенный момент времени можно выявить максимальные различия между фазами клеточного цикла в контрольных и опытных образцах. Для исследуемых пептидов время максимальных различий составляло 8-12 ч с момента снятия блока синхронизации. Если учитывать, что накопление пептида внутри клетки происходит в течение нескольких первых минут после внесения пептида во внеклеточную среду, то можно предположить, что наблюдаемый эффект связан с моментом воздействия активного центра химерного пептида на геном клетки, для пептидов с активным центром р16, максимальные отличия наблюдаются на момент 8-10 ч инкубации, а для пептида с активным центром р21 - 10-12 ч (фиг. 15). Возможно, это небольшое отличие связано с тем, что, как уже обсуждалось выше, р16 вызывает задержку перехода 01 - 8, а р21 задержку 8 - О2\М перехода.
Пример 4. Исследование влияния на уровень апоптоза химерных пептидов, включающих функциональные группы р16ШК4а и р21С1Р/К1Р.
Одной из основных тенденций при разработке противоопухолевых препаратов является поиск лекарственных средств, способных избирательно индуцировать апоптоз в опухолевых клетках. Апоптоз является генетически контролируемым процессом. В большом количестве работ показана связь ухода клетки в апоптоз с невозможностью преодолеть одну из контрольных точек (сЫек-рош!) при прохождении клеткой фаз пролиферации.
Мы показали, что исследуемые химерные пептиды способны активировать апоптоз в различных клеточных линиях (фиг. 16).
При исследовании различий цитотоксического эффекта от структуры активного центра было обнаружено, что химерные пептиды, включающие функциональную последовательность из белка р161МК4а, обладают более выраженным цитотоксическим эффектом по сравнению с пептидами, включающими последовательность из р21С1Р/К1Р. При сравнении средних величин апоптоза для пептидов Та1_р21 и пептидов рАп!р_р16 совместно с Та1_р16 было установлено, что достоверных отличий между контрольными и образцами с пептидом Та1_р21 нет (фиг. 16).
Анализируя уровень апоптоза в зависимости от времени инкубации с пептидом, для пептидов с активным центром р16ШК4а была установлена зависимость уровня апоптоза от времени инкубации. В случае химерного пептида с фрагментом р21 такой зависимости получено не было. Как видно из фиг. 17, уровень апоптоза при исследовании пептидов, включающих фрагмент р16, имеет некий максимум, который расположен на 8-10 ч инкубации, и т.о. совпадает по времени с вызываемой им задержкой перехода 01-8.
- 8 017179
Пример 5. Исследование влияния структуры пептидного вектора на примере Та! и ρΑη!.
Нами были исследованы два типа пептидных переносчиков - Та! и ρΑη!ρ. В главе обзор литературы обсуждались структура и особенности данных векторов.
Исследовались химерные пептиды, несущие активный центр ρ16ΙΝΚ4η и имеющие разные типы векторов - Та! и ρΑη!ρ. Исследуя влияние типа вектора на процессы пролиферации клетки, было обнаружено, что исследуемые Та^^ и ρΑη!ρ_ρ16 влияют на одинаковые фазы клеточного цикла, вызывая задержку 01-8 перехода. Как видно из фиг. 18, графики зависимости количества клеток в фазах клеточного цикла близки по виду для обоих типов пептидных векторов, несущих фрагмент р16. В контрольных образцах -синхронизированная культура клеток без добавления исследуемого пептида, количество клеток в 00/01-фазе начинает снижаться уже через 2 ч после снятия блока синхронизации, а через 10 ч регистрируется наименьшее количество клеток в 00/01 фазе. 8-фаза в контрольных образцах начинает расти после 4-6 ч отмены блока синхронизации и достигает максимума в 12 ч. В образцах с химерными пептидами, как видно из фиг. 18, наблюдается задержка в 00/01-фазе. Так, при инкубации с пептидами ρΑη!ρ_ρ16, уровень фазы 00/01 начинает снижаться после 6-8 ч инкубации и достигает наименьшего уровня через 14 ч, а уровень 8-фазы начинает возрастать после 10 ч инкубации. В случае с химерным пептидом Та!_ρ16, четких переходов в возрастании 8 и убывании 00/01фаз нет, убывать 00/01 начинает вместе с 00/01-фазой контрольного образца, однако ее уровень снижается более медленно, чем в контроле. 8-фаза в образце с исследуемым пептидом Та^т начинает увеличиваться после 12 ч инкубации и имеет максимум на 14 ч инкубации с пептидом. В контрольных образцах максимум 8-фазы регистрируется через 12 ч после снятия блока синхронизации.
ΡΑη!ρ_ρ16 и Та^т оказывают одинаковую по времени задержку пролиферации клетки, максимальные различия в контрольных и опытных образцах соответствуют примерно 12 ч инкубации (фиг. 19). Данный временной интервал в контрольной группе отражает переход 01-8. Таким образом, можно предположить, что в случае с химерными пептидами с активным центром ρ16INК4а, структура вектора не влияет на оказываемый антипролиферативный эффект пептида.
При оценке влияния структуры пептидного вектора на оказываемый цитотоксический эффект наблюдали, что в случае с химерным пептидом ρΑη!ρ_ρ16, уровень апоптоза в образцах выше, чем при инкубации с пептидом Ти^Ш (фиг. 20). Индуцируемый добавлением исследуемого химерного пептида к культуре апоптоз зависит от клеточной линии и от апоптоза в контрольном образце. В клеточных линиях А549 и МСР-7 уровень апоптоза в контрольных образцах находится на уровне 5%, а при инкубации с химерным пептидом Αη!ρ_ρ16 увеличивается в среднем до 25%. В линиях Вар, 1итка! в контрольных образцах уровень апоптоза составляет 12%, в образцах с пептидом - 35%. У клеток линии НЕК 293 апоптоз в контроле имеет самый высокий уровень и составляет около 20%, при инкубации НЕК 293 клеточной линии с химерным пептидом Αη!ρ_ρ16 в течение 24 ч апоптоз увеличивается до 60%.
Концентрация пептидов - 40 мкМ. Ось Υ - % апоптотических частиц.
Из фиг. 20 и 21 видно, что как ρΑη!ρ_ρ16, так и Та^т вызывают апоптоз у большего числа клеток, чем в контрольных образцах. Максимальный уровень апоптоза в образцах с пептидами наблюдается после 24 ч инкубации, однако было замечено, что хотя уровень апоптоза увеличивается в зависимости от времени инкубации, увеличение количества апоптотических частиц не происходит равномерно. При исследовании изменений уровня апоптоза в зависимости от времени инкубации образцов с пептидами были обнаружены временные отрезки, для которых характерно усиленное образование апоптотических телец. Так, при инкубации синхронизированной культуры клеток НЕК 293 с химерными пептидами ρΑη!ρ_ρ16 точками с увеличенным апоптозом являются 2 и 10 ч инкубации, а с пептидом Та!_ρ16 - 6 и 16 ч (фиг. 21). Наличие таких временных отрезков с усилением апоптоза характерно для всех исследованных культур, причем эти максимумы апоптоза для исследованных клеточных культур находятся в примерно одинаковых временных интервалах и отличаются по уровню апоптоза (фиг. 21).
А - НЕК 293 клеточная линия синхронизированная в 00/01-фазе после снятия блока синхронизации и добавления исследуемых пептидов.
Б - А549 клеточная линия синхронизированная в 00/01-фазе после снятия блока синхронизации и добавления исследуемых пептидов.
Ось X - время инкубации, ось Υ - количество апоптозных частиц, %.
Пример 6. Исследование влияния положения и размера пептидного вектора на антипролиферативную активность химерных пептидов.
В работе использовались три варианта химерных пептидов, содержащих активный центр ρ16INК4а и вектор- ρΑη!ρ. Отличаются данные химерные пептиды по месту расположения активного центра относительно Ν-С концов молекулы и по наличию вставки из 44 аминокислот (8ΕΚКΚ.0Κ.^ТΥТΚΥ^Т^Ε^ΕКΕΕΗΕNΚΥ^ТΚΒΚΚIΕIΑΗΑ^С^ТΕ) для пептида 3, полученного генно-инженерным методом (табл. 1).
При исследовании свойств данных пептидов также исследовались синхронизированные и несинхронизированные клеточные культуры. В синхронизированную культуру пептид добавлялся в момент снятия блока синхронизации, в несинхронизированную - при плотности монослоя (для адгезионных культур) ~50%.
- 9 017179
Результаты по изменению распределения клеток по фазам клеточного цикла для пептидов ρΑηίρρ16ΙΝΚ4α (1,2,3) приведены на фиг. 22 и 23. Как видно из фиг. 26, при добавлении контрольного пептида ρΑηΙρ-Ζαιη к синхронизированным и несинхронизированным клеткам, изменения фаз клеточного цикла в опытных образцах не отличается от контроля. Добавление химерного пептида (1) (табл. 1), содержащего фрагмент ρ16ΙΝΚ4α. также не вызывает ожидаемого цитостатического эффекта. Как в случае синхронизированной, так и несинхронизированной культуры распределение клеток по фазам клеточного цикла практически не отличается по сравнению с контролем. Однако добавление пептидов 2 и 3 приводит заметному снижению 8 - фазы, при этом также возрастает количество клеток в 00/1. Более четко это видно в экспериментах на синхронизированных культурах.
Эксперименты, проведенные на клеточной линии А549 (фиг. 23), обнаружили сходные изменения клеточного цикла для всех исследованных пептидов.
Полученные результаты указывают, что химерный пептид ρΑηΙρ-ρ16ΙΝΙ<4α (1) не оказывает антипролиферативного действия на клетки. В то время как добавление химерных пептидов ρΑηΙρ-ρ16ΙΝΙ<4α (2 и 3) оказывает антипролиферативный эффект на клетки и приводит к увеличению клеток, находящихся в фазе 01.
Отсутствие цитостатического эффекта при добавлении химерного пептида 1 возможно связано с изменением конформации пептидной молекулы из-за расположения интернализующей последовательности ρΑηίρ с N - конца химерного пептида (в случае пептидов 2 и 3, ρΑηίρ расположен с С - конца).
На следующем этапе работы проводилась оценка зависимости цитотоксического эффекта, оказываемого исследуемыми химерными пептидами с пептидным вектором ρΑηίρ. Эксперимент по определению уровня апоптоза проводили на клеточных линиях А549 (человек, карцинома легкого), НЕК 293 (человек, почка эмбриона) и МСЕ-7 (человек, аденокарцинома молочной железы). Клетки культивировали по стандартной методике в среде ΌΜΕΜ, содержащей 10% ФСБ. Часть клеток была предварительно синхронизирована, используя методики двойного тимидинового блока и методику синхронизации с помощью обедненной среды (см. Эксперимент, части), В культуральную среду добавляли исследуемые химерные пептиды ρΑηΐρ-ρ16 (1и2). В качестве отрицательного контроля использовали клетки обработанные пептидом ρΑηίρ_ζат (фиг. 24, 25).
Как видно из фиг. 24, 25, на уровень апоптоза не влияет добавление контрольного пептида ρΑηΐρ_ζат, в то время как добавление ρΑηίρ-ρ16 (1, 2) заметно увеличивает количество клеток, вошедших в апоптоз. При этом отличий в величине эффекта в зависимости от типа клеток (для линий А549 и НЕК 293) не обнаружено. Сравнение влияния пептидов ρΑηΐρ-ρ16 1 и 2 на уровень апоптоза для клеточной линии НЕК 293 представлено на фиг. 26. На фиг. 26 видно, что зависимость количества апоптозных тел от концентрации ρΑηίρ-ρ16 имеет степенной характер. Сравнение уровня апоптоза при добавлении химерных пептидов, показало, что уровень апоптоза в случае добавления пептида 2 практически в 2 раза выше уровня апоптоза в эксперименте с химерным пептидом 1. Более выраженный цитотоксический эффект наблюдается на синхронизированной культуре. Таким образом, обнаружено, что химерные пептиды ρΑηίρ 1 и 2, содержащие фрагмент ρ16ΙΝΚ4α, обладают выраженными цитотоксичеческими действиями по отношению к культурам клеток.
При сравнении цитотоксического и цитостатического действия химерных пептидов ρΑηίρ-ρ16 1 и 2, можно сделать вывод, что изменение положения интернализуемой последовательности ρΑηίρ в химерном пептиде с С - конца на Ν - конец приводит к исчезновению цитостатического эффекта и снижению цитотоксического эффекта.
Пример 7. Исследование изменения количества фосфорилированного ρΚΕ при инкубации клеточных культур с химерными пептидами.
Одной из задач работы было доказать, что антипролиферативные эффекты исследуемых пептидов связаны со специфическим действием фрагментов ингибиторов циклиновых киназ, входящих в их структуру. Хотя в литературе и описано сохранение игибирующих свойств таких пептидов на фосфорилирующую функцию циклинзависимых киназ, эти подтверждения получены на клеточных экстрактах. Мы провели исследование изменения уровня фосфорилирования ρΒΒ - молекулярной мишени циклиновых киназ Ό типа на фоне действия исследуемых пептидов - включающих ингибирующие последовательности из соответствующих белковых ингибиторв ρ16ΙΝΚ4α и р21.
Активация в клетке собственного ρ16ΙΝΚ4α приводит к ингибированию фосфорилирования ρΡΟ. Накопление недофосфорилированного ρΡΟ приводит к ингибированию Ε2Ε1 и снижению экспрессии циклинов А и В, что является одним из ключевых механизмов в остановке клеточного цикла. По количеству фосфорилированного ρΚΕ можно судить об активности р16.
Метод проточной цитометрии позволяет визуализировать клетки, в которых продукт ρΡΟ находится в недофосфорилированном (ιιηάορΙιοφΙιΟΓνΙαΙοά) состоянии. Меченные флуоресцентной меткой антитела взаимодействуют с недофосфорилированным ρΡΟ. На фиг. 27, А - изотипитический контроль, нужный для исключения неспецифической флуоресценции, В - контрольный образец, в котором в части клеток ρΚΕ находится в недофосфорилированном состоянии.
Для определения количества недофосфорилированного ρΡΟ был проведен ряд экспериментов, к синхронизированным методом обедненной среды культурам клеток после снятия блока синхронизации
- 10 017179 добавлялись исследуемые химерные пептиды, затем клетки снимались через каждые два часа. С каждой чашки часть клеток фиксировалась для дальнейшего определения фаз клеточного цикла, а часть по методике, описанной в разделе Материалы и методы, для определения количества недофосфорилированного рКЬ. Также был поставлен отрицательный контроль в виде образцов синхронизированных клеток, но без добавления пептидов. Было показано, что внесение в культуру клеток химерного пептида вызывает задержку фосфорилирования рКЬ и снижает его максимальный уровень в культуре (фиг. 28).
Как видно из фиг. 28, начальный уровень недофосфорилированного рКЬ примерно одинаковый в контроле и в опытных образцах, но после снятия блока синхронизации в образцах без добавления химерных пептидов его уровень начинает расти и к определенному моменту (4 или 6 ч инкубации), в зависимости от клеточной линии, достигает максимального значения, а затем начинает снижаться. В образцах с химерным пептидом уровень недофосфорилированного рКЬ начинает увеличиваться позднее и достигает своего максимального значения через 8 ч инкубации, причем это значение ниже, чем в контрольных образцах.
Пример 8. Исследование изменения уровня экспрессии мРНК циклина В с помощью методики КТРСК.
Известно, что фосфорилирование рРВ является пусковой стадией для активации экспрессии циклинов А и В и перехода клетки из С1 в 8 фазу клеточного цикла. Методом количественной ПЦР был исследован уровень экспрессии мРНК для циклина В при воздействии пептида Тат_р16. Для этого в ходе эксперимента на синхронизированной культуре при добавлении химерного пептида Та1_р16 в концентрации 40 мкМоль параллельно производили отбор клеток из образцов для выделения РНК, а часть клеток шла на определение фаз клеточного цикла. Дальнейшая обработка материала - выделение РНК и постановка реакции количественной ПЦР (КГ-РСРЬ), шла по протоколу.
На фиг. 29 показано, полученное с помощью методики количественной ПЦР, изменение количества мРНК циклина В, которое отражает изменение уровня экспрессии циклина В, фиг. 29А. И приведено изменение количества клеток в С2/М-фазе клеточного цикла, фиг. 29В, полученное с помощью проточной цитофлуориметрии.
Из фиг. 29 видно, химерный пептид Та1_р16 вызывает задержку экспрессии циклина В и, соответственно, задержку перехода 8-С2. Из результатов, приведенных на рисунке 14. В видно, что количество клеток в С2 - фазе в контрольном образце имеет максимум на 12 ч инкубации, а в образце с пептидом увеличение 02 - фазы происходит только к 16 часам инкубации. На фиг. А показано изменение уровня экспрессии циклина В, видно, что в контроле также имеется максимум на 12 ч, который совпадает с максимумом клеток в 02-фазе. В образце с пептидом Та1_р16 уровень экспрессии возрастает к 16 ч инкубации. Добавление пептида приводит к задержке экспрессии циклина В. Таким образом было подтверждено, что наблюдаемый цитостатический эффект, связан с влиянием на процесс фосфорилирования рРВ и, как следствие, на торможение экспрессии циклинов.
Пример 9. Исследование сочетанного действия химерных пептидов и химиопрепаратов.
В медицинской практике при лечении злокачественных новообразований широко используются химиопрепараты - цитостатики. Их эффект основан на том, что клетки под их воздействием останавливаются на определенной фазе клеточного цикла, а сочетанное введение препарата, обладающего цитотоксической активностью на этой фазе цикла, позволяет добиться гибели большого числа клеток.
Исследуемые химерные пептиды обладают, как было показано, цитостатической и цитотоксической активностью. Причем, цитостатическая активность специфична и является результатом непосредственного влияния пептида на геном клетки. Однако, как было показано выше, эффект воздействия химерного пептида на культуру клеток недостаточен для получения терапевтически значимых результатов. Вследствие этого было предложено исследовать сочетанное действие интернализируемых пептидов и химиопрепаратов.
Были исследованы следующие химиопрепараты, применяемые в медицинской практике и влияющие на клеточный цикл: Таксол, вызывающий задержку клеток в фазе 02\М, Этопозид - задержка в 8фазе и 5-фторурацил - задержка в 00\01-фазе клеточного цикла. Наиболее информативные результаты при сочетанием действии химиопрепаратов и химерных пептидов были получены при применении пептида рЛп1р_р16 (2) (Фиг. ЗЗ). В предварительных экспериментах на клеточных линиях НЕК 293 и А549 получили ожидаемые эффекты задержки клеточного цикла на фазах, характерных для каждого исследуемого препарата, и подобрали оптимальную концентрацию, которая позволяет наблюдать эффект, не вызывая тотальную гибель клеток. Данная концентрация для всех препаратов составила 100 нМоль.
При исследовании сочетанного воздействия химиопрепаратов и химерного пептида рЛп1р_р16 (2) наблюдали усиление цитостатического действия для препаратов 5-фторурацил и Этопозид - увеличение 00\01 (фиг. 30А) и 8 (фиг. 30Б) - фаз соответственно. При совместной инкубации клеток с рЛп1р_р16 и Таксолом - снижение О2\М-фазы по сравнению с образцами с Таксолом, увеличение 00\01-фазы (фиг. 30В) и усиление цитотоксического влияния. На фиг. 30 показано изменение фаз клеточного цикла при сочетанном действии химиопрепаратов и исследуемых пептидов.
Также было показано, что при сочетанном применении химиопрепаратов и исследуемых химерных пептидов происходит усиление цитотоксического эффекта. При инкубации клеток с химиопрепаратом и
- 11 017179 химерным пептидом происходит увеличение уровня апоптоза относительно уровня апоптоза в образцах только с химиопрепаратом. Также был определен уровень погибших клеток, который высчитывался по количеству живых клеток в образцах с помощью камеры Горяева. Уровень мертвых (погибших) клеток возрастает в образцах, инкубированных с химиопрепаратом и с исследуемым пептидом.
На фиг. 31 приведены результаты цитотоксических эффектов при сочетанном применении химиопрепаратов и химерного пептида ρΆηίρ_ρ16 (2).
При исследовании сочетанного воздействия химиопрепаратов и исследуемых пептидов ρΆηίρ_ρ16, было установлено, что происходит значительное усиление цитотоксической активности исследуемых химиопрепаратов. Цитотоксический сочетанный эффект напрямую зависит от характера цитотоксического эффекта химиопрепарата.
Пример 10. Исследование противоопухолевой активности химерного пептида ρ16_Άηίρ ίη νίνο (местное введение).
На бестимусных мышах (Иибе) исследовалась противоопухолевая активность химерного интернализуемого пептида Ρ16_Αηΐρ.
Мышам были перевиты опухолевые культуры клеток человека линий А549 и НСТ-116 в количестве около 1 млн. клеток на мышь.
мышам были привиты клетки А549, из них 20 мышей составили контрольную группу, им в дальнейшем вводили плацебо. 10 мышей составили 1 опытную группу. Им после образования пальпируемой опухоли (через 4 дня после перевивки клеток) стали вводить непосредственно в опухоль исследуемый пептид в дозе 0,1 мг. 9 мышей составили 2 опытную группу, им также после образования опухолевого узла на 4 день перевивки стали вводить в ложе опухоли по 0,2 мг пептида. Пептид в опытных группах вводили один раз в два дня. Эксперимент продолжался 24 дня.
В опытных группах наблюдали снижение темпов роста опухолей и на 6 день после начала введения пептида можно наблюдать заметное снижение объема опухолей в опытных группах по сравнению с контрольной (фиг. 32). Эксперимент продолжался 24 дня. За это время в опытных группах было проведено 10 инъекций химерного пептида. В контрольной группе на 24 день эксперимента средний объем опухолей у мышей составил 95,24 мм3, одна мышь погибла. В первой опытной группе (доза вводимого пептида - 0,1 мг) средний объем опухолей составил 39,29 мм3, одна мышь погибла. Во второй опытной группе (доза вводимого пептида - 0,2 мг) средний объем опухолей составил 57,51 мм3, но погибших животных не было.
При введении мышам перевивной культуры человека НСТ-116 животных разделили на две группы: контрольная - 10 мышей, которым в последующем не вводили исследуемый пептид и опытная группа (10 мышей), которым вводили исследуемый химерный пептид Ρ16_Αηίρ в дозе 0,1 мг в область опухолевого узла. Эксперимент продолжался 28 дней, было сделано в опытной группе 11 инъекций пептида, первая инъекция была сделана на 6 день после перевивки опухолевых клеток. Опухолевый узел из клеток НСТ116 отличался большими размерами и наличием изъязвлений. В контрольной группе на 28 день эксперимента средний объем опухолей составил 679 мм3, за время эксперимента погибло 3 мыши. В опытной группе отмечался более низкий темп роста опухоли (фиг. 32), на 28 день эксперимента средний объем опухолей составил 225,4 мм3, погибших животных в опытной группе было 2.
На фиг. 32 представлены пары мышей из разных групп после 7 проведенных инъекций исследуемого пептида. Видно заметное уменьшение опухолевого узла в опытных группах.
Таким образом, местное введение химерного пептида ρ16-Αηίρ приводит к достоверному (более 50%) торможению роста экспериментальных моделей опухолей человека (рак молочной железы, колоректальный рак).
Пример 11. Исследование цитотоксических свойств химерных пептидов на краткосрочных культурах опухолей человека.
Исследовалась противоопухолевая активность химерных пептидов, включающих интернализуемый фрагмент Αηΐρ и функциональные фрагменты ингибиторов циклиновых киназ ρ16ΙΝΚ4α (ΌΑΑΚΕΟΡΤΌΤΒννΤΗΒΑΟΑΚ-δ-ΒρίΚΙΑΕρΝΚΚΜΚΑΚΚ (8ЕО ΙΌ ΝΟ.3)). Были синтезированы 150 мг пептида ρ16-Αηίρ методом твердофазного синтеза (см. раздел методы). Для исследования эффектов на опухолях человека использовали метод краткосрочных культур.
Методика получения краткосрочных культур опухолей из операционного материала.
Краткосрочные культуры получали из операционного материала. Забор участка для приготовления культуры проводился по возможности в кратчайшие сроки после операции и с участием патологоанатома. Вырезался участок ткани, в среднем 1,5 см3. Ткань механически размельчалась, суспензия клеток помещалась в среду ΚΡΜΙ, содержащую 5% ФБС. Через 24 ч инкубации при 37°С и 5% СО2, среда заменялась на среду, содержащую химерный пептид (ρ16_Αηίρ в концентрации 40 мкМоль), либо для ряда экспериментов на Таксол в концентрации 100 нМоль или 500 нМоль, содержащую и пептид и Таксол. В контрольных образцах среда заменялась на свежую. Снималась первая точка - 0 ч.
Инкубация проходила при 37°С и 5% СО2 24 ч, для ряда экспериментов 24 и 48 ч.
Оценивали результаты методом проточной цитофлуориметрии с использованием двойной окраски образцов Αηικχίην-ΡΙ и окраски фиксированного материала ΡΙ. Оценивали уровень частиц, положитель
- 12 017179 ных по ЛппехтУ (ранний апоптоз), уровень частиц, положительных по двойной метке АпиехтУ-Р1 (поздний апоптоз), количество частиц в нефиксированных образцах, способных включать Р1 (некроз); распределение клеток по фазам клеточного цикла, уровень субдиплоидного пика (количество частиц с фрагментированной ДНК, апоптоз). Для выявления апоптоза эпителиальных клеток использовали двойную окраску антитела к цитокератину-ФИТЦ - РЬ (фиг. 35).
Всего проанализировано 126 образца ткани: из них 63 - образца патологических тканей (и 63 образца нормальных тканей в качестве контролей). Из 63 патологических образцов было исследовано опухолей злокачественного генеза 47 (10 - рак молочной железы, 15 - рака почки, 6 рака матки, 4 рака предстательной железы, 3 рака яичника и рака легкого и по 2 случая рака желудка, рака поджелудочной железы, мочевого пузыря.) Кроме того, исследовались образцы ткани фиброаденом (N=9), а также 7 образцов ткани молочной железы при простой протоковой гиперплазии.
Уровень апоптоза анализировали через 24 и 48 ч после добавления пептидов в концентрации 40 мкМ. Часть экспериментов провели для изучения сочетанного цитотоксического действия на клетки опухоли традиционных химиотерапевтических препаратов и пептида ρ16_Αηΐρ.
Пример 12. Исследование противоопухолевой активности пептида ρ16_Αηίρ.
Суммарные результаты по цитотоксической активности пептида ρ16_Αηίρ приведены в табл. 3.
Таблица 3. Средний уровень индуцированного апоптоза в краткосрочных культурах опухолей при воздействии пептида ρ16_Αηίρ. (24 час, 40 мкМ)
Уровень индуцированного эпотоза
Рак молочной железы 25,8
Рак почки 26,0
Рак шейки матки 5,2
Рак поджелудочной железы 18,9
Рак легкого 13,5
Рак желудка 35,4
Рак предстательной железы 15,4
Рак мочевого пузыря 24,7
Рак яичника 12,3
Анализ полученных результатов показывает, что наиболее чувствительными формами рака для цитотоксического действия пептида ρ16_Αηίρ являются: рак почки, молочной железы, желудка, мочевого пузыря. Следует отметить, что для краткосрочных культур рака мочевого пузыря характерен очень высокий уровень спонтанного апоптоза (до 60-70%). Несмотря на то что добавление пептида повышает этот уровень незначительно, на этом фоне полученные результаты могут иметь нерепрезентативный характер.
Пример 13. Исследование цитотоксического действия на клетки фиброаденомы молочной железы.
Исследовали образцы тканей фиброаденомы молочной железы. В краткосрочных культурах этих клеток при невысоком уровне спонтанного апоптоза (максимальный до 20 %, средний 12,8%) пептид р16 оказывал существенное цитотоксическое действие и вызывал выраженный апоптоз через 24 ч со средним уровнем 38,2 % при максимально до 80%. Менее выраженное цитотоксическое действие было обнаружено для клеток молочной железы, имеющих признаки простой протоковой гиперплазии (средний уровень индуцированного апоптоза 14,5%). Эти результаты согласуются с полученными автором данными по изучению соотношения активности пролиферации и уровня спонтанного апотоза в патологических тканях молочной железы. Было показано, что соотношение пролиферации и спонтанного апоптоза наиболее высоко для ткани фиброаденомы, а клетки рака молочной железы по этому показателю находятся на втором месте, далее следует простая протоковая гиперплазия и ткань нормальной молочной железы. Если одним из факторов, определяющих чувствительность клеток к цитотоксическому действию пептидов, содержащих ингибиторы пролиферации, является активность клеточного деления, то чувствительность клеток фиброаденомы к пептиду ρ16_Αηίρ является вполне логичной. Обнаруженный эффект чувствительности доброкачественных пролиферативных процессов в ткани молочной железы может оказаться перспективным для их лечения. Результаты по локальному введению пептидов для лечения перевивных солидных опухолей позволяют предположить эффективность их при локальном введении в область доброкачественных пролиферативных процессов в тканях молочной железы.
Полученный результаты позволили выявить спектр чувствительных к пептиду ρ16_Αηίρ опухолей
- 13 017179 человека. Обнаружено, что такие локализации, как рак молочной железы, колоректальный рак, рак желудка, рак мочевого пузыря, рак почки, являются перспективными объектами для дальнейшего изучения цитотоксического (противоопухолевого) действия изучаемого пептида. Полученные результаты являются новыми, т.к. в доступной литературе нет данных по изучению влияния анализируемого пептида на опухоли человека.
Список последовательностей
8Ер ГО N0: 1 оаакеорготеууьнкасак
5ЕР Ю N0: 2 κρικπ^ΝΜΜΚλνκκ
8ΕΩ ГО N0: 3 оаакеорьотеууенкаоакйв.рш’йтрнкшж’^кк
8ЕС,) ГО ΝΟ: 4 КС,8ПААКЕ<.;Е11УП,УУ1,НН1А6АККО1КЙУ1?ОН!<КМК%’КККЕККГ<СЖСДУТ1<^^ТЕ ЕЕЕКЕРНРМКУЕТТЖКШЕГАНАЬСЕТЕ
8Ер ГО N0: 5 ускккржркккс
ЗЕр ГО N0: 6 рукежцое
8ЕР ГО N01 7 ОААКЕОРЬОТЕУУЬНКАбАКЗ Υ0ΚΚΚΒΚ9ΚΚΕ10
8Ер ГО N0: 8 γσκκκκκςκκκαρνκκκΕϋΕ

Claims (13)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний, включая онкологические заболевания, обладающая антипролиферативной и цитотоксической активностью, включающая:
    а) химерный пептид, содержащий функциональную последовательность из белка-ингибитора циклиновых киназ ρ16ΙΝΚ4η (8Ер ΙΌ N0: 1) или р21/С1Р/К1Р (8Ер ΙΌ N0: 6) и транспортную последовательность, которые соединены между собой посредством группы X, где X представляет собой аминокислотную последовательность, содержащую от 1 до 50 аминокислотных остатков;
    б) терапевтически активное вещество, выбранное из группы, включающей 5-фторурацил, этопозид;
    в) фармацевтически приемлемые носители.
  2. 2. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что онкологическое заболевание выбрано из группы, включающей колоректальный рак, рак почек, рак легкого, рак молочной железы, рак мочевого пузыря, рак поджелудочной железы, рак матки, рак предстательной железы, рак желудка и рак яичника.
  3. 3. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что входящий в ее состав химерный пептид содержит функциональную 20-аминокислотную последовательность из белка-ингибитора циклиновых киназ р16№К4а, 8Ер ГО Ν0: 1 и транспортную 16-аминокислотную последовательность из белка Αη!ρ, 8ЕР ΙΌ Ν0: 2.
  4. 4. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что входящий в ее состав химерный пептид содержит функциональную 20-аминокислотную последовательность из белка-ингибитора циклиновых киназ р16№К4а, 8Ер ΙΌ Ν0: 1 и транспортную 11-аминокислотную последовательность из белка Та!, 8ЕР ΙΌ Ν0: 5.
  5. 5. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что входящий в ее состав химерный пептид содержит функциональную 8-аминокислотную последовательность из белка-ингибитора р21/СIР/КIР, 8Ер ΙΌ Ν0: 6 и транспортную 11-аминокислотную последовательность из белка Та!, 8Ер ΙΌ Ν0: 5.
  6. 6. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что входящий в ее состав химерный пептид имеет аминокислотную последовательность, 8Ер ΙΌ Ν0: 3.
  7. 7. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что входящий в ее состав химерный пептид имеет аминокислотную последовательность, 8Ер ΙΌ Ν0: 4.
  8. 8. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что входящий в ее состав химерный пептид имеет аминокислотную последовательность, 8Ер ΙΌ Ν0: 7.
  9. 9. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит химерный пептид в количестве до 400 мг/кг.
  10. 10. Применение фармацевтической композиции по п. 1 для получения лекарственного средства для лечения онкологических заболеваний.
  11. 11. Применение по п.10, при котором онкологическое заболевание выбрано из группы, включающей колоректальный рак, рак почек, рак легкого, рак молочной железы, рак мочевого пузыря, рак поджелудочной железы, рак матки, рак предстательной железы, рак желудка и рак яичника.
  12. 12. Способ лечения онкологического заболевания, включающий введение млекопитающему, нуждающемуся в таком лечении, фармацевтической композиции по п.1 в терапевтически приемлемой дозе.
  13. 13. Способ по п.12, в котором онкологическое заболевание выбрано из группы, включающей колоректальный рак, рак почек, рак легкого, рак молочной железы, рак мочевого пузыря, рак поджелудочной железы, рак матки, рак предстательной железы, рак желудка и рак яичника.
EA201100464A 2011-04-06 2011-04-06 Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний и её применение EA017179B1 (ru)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201100464A EA017179B1 (ru) 2011-04-06 2011-04-06 Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний и её применение
PCT/RU2011/000343 WO2012138246A1 (ru) 2011-04-06 2011-05-20 Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний
EP11863085.4A EP2712621B1 (en) 2011-04-06 2011-05-20 Pharmaceutical composition for treating hyperproliferative diseases
US14/002,860 US8969515B2 (en) 2011-04-06 2011-05-20 Pharmaceutical composition for treating hyperproliferative diseases
JP2014503623A JP5852731B2 (ja) 2011-04-06 2011-05-20 高増殖性疾患治療のための医薬組成物
US14/599,426 US20150174191A1 (en) 2011-04-06 2015-01-16 Pharmaceutical composition for treating hyperproliferative diseases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201100464A EA017179B1 (ru) 2011-04-06 2011-04-06 Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний и её применение

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201100464A1 EA201100464A1 (ru) 2012-10-30
EA017179B1 true EA017179B1 (ru) 2012-10-30

Family

ID=46969422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201100464A EA017179B1 (ru) 2011-04-06 2011-04-06 Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний и её применение

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8969515B2 (ru)
EP (1) EP2712621B1 (ru)
JP (1) JP5852731B2 (ru)
EA (1) EA017179B1 (ru)
WO (1) WO2012138246A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014163535A1 (ru) * 2013-04-03 2014-10-09 Общество С Ограниченной Ответственностью "Метамакс" Химерный пептид и фармацевтическая композиция для лечения онкологических заболеваний

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1076561B1 (en) * 1998-05-15 2005-03-30 Aphton Corporation Combination therapy for the treatment of tumors
RU2369402C1 (ru) * 2008-04-17 2009-10-10 Федеральное Государственное Учреждение "Российский научный центр рентгенорадиологии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" Химерный пептид для лечения эпителиальных и мезенхимальных злокачественных новообразований

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9519275D0 (en) * 1995-09-21 1995-11-22 Univ Dundee Substances and their therapeutic use
WO2002050102A2 (en) 2000-12-20 2002-06-27 Novartis Ag Inhibitors of the e2f-1/cyclin interaction for cancer therapy
RU2297241C2 (ru) * 2004-11-22 2007-04-20 Государственное учреждение Российский научный центр рентгенорадиологии Министерства здравоохранения и социального развития Химерный белок для лечения злокачественных лимфом
US8173604B2 (en) 2006-05-24 2012-05-08 Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University Inhibition of Skp2-cyclin a interaction
JP2010522697A (ja) * 2007-03-16 2010-07-08 ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファウンデーション キナーゼタンパク質結合阻害剤
AU2008272818A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-08 Yu, Ming Dr Methods, composition, targets for combinational cancer treatments

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1076561B1 (en) * 1998-05-15 2005-03-30 Aphton Corporation Combination therapy for the treatment of tumors
RU2369402C1 (ru) * 2008-04-17 2009-10-10 Федеральное Государственное Учреждение "Российский научный центр рентгенорадиологии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" Химерный пептид для лечения эпителиальных и мезенхимальных злокачественных новообразований

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CARR J.K. et al. "Characterization of subtype A HIV-1 from Africa by full genome sequencing". AIDS, 1999 Oct 1; 13(14): 1819-26, referat, [on-layn] Medline PMID: 10513639 *
DANIELE DEROSSI et al. The Third Helix of the Antennapedia Homeodomain Translocates through Biological Membranes. The Journal of Biological Chemistry, Vol. 269, No. 14, Issue of April 8, pp. 10444-10450, s 10444 *
OLFER'EV M.A. i dr. Ispol'zovanie tekhnologii pronikayuschikh peptidov dlya dostavki fiziologicheski aktivnykh peptidov vnutr' kletki. Seriya. Kriticheskie tekhnologii. Membrany, 2003, Ôäû 17, s. 30-35 *
YUAN S. et al. "Tumor suppressor INK4: refinement of p16INK4A structure and determination of p15INK4B structure by comparative modeling and NMR data. Protein Sci. 2000 June; 9(6): 1120-1128. referat, PMCID: PMC 2144649 *
YUE XIONG. Targeting p21 Degradation Locally. Developmental Cell 19, 16.11.2010 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014163535A1 (ru) * 2013-04-03 2014-10-09 Общество С Ограниченной Ответственностью "Метамакс" Химерный пептид и фармацевтическая композиция для лечения онкологических заболеваний

Also Published As

Publication number Publication date
JP5852731B2 (ja) 2016-02-03
EP2712621A1 (en) 2014-04-02
JP2014510135A (ja) 2014-04-24
EA201100464A1 (ru) 2012-10-30
US20150174191A1 (en) 2015-06-25
EP2712621B1 (en) 2018-08-08
US20140051644A1 (en) 2014-02-20
US8969515B2 (en) 2015-03-03
EP2712621A4 (en) 2014-10-29
WO2012138246A1 (ru) 2012-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. AT-533, a novel Hsp90 inhibitor, inhibits breast cancer growth and HIF-1α/VEGF/VEGFR-2-mediated angiogenesis in vitro and in vivo
El-Naggar et al. Translational activation of HIF1α by YB-1 promotes sarcoma metastasis
Li et al. Extracellular Hsp90 (eHsp90) as the actual target in clinical trials: intentionally or unintentionally
CN102245632B (zh) Muc-1胞质结构域肽作为癌症的抑制剂
Kim et al. Tumor-suppressive effect of a telomerase-derived peptide by inhibiting hypoxia-induced HIF-1α-VEGF signaling axis
Ai et al. Biological evaluation of a novel doxorubicin− peptide conjugate for targeted delivery to EGF receptor-overexpressing tumor cells
JP6793122B2 (ja) 術中イメージング
Xu et al. Recombinant EGFR/MMP-2 bi-targeted fusion protein markedly binding to non-small-cell lung carcinoma and exerting potent therapeutic efficacy
Ju et al. Overcoming Mfsd2a‐mediated low transcytosis to boost nanoparticle delivery to brain for chemotherapy of brain metastases
KR20160141751A (ko) Her3-표적화 나노입자를 이용한 트라스트주맙-내성 her2+ 유방암의 표적화
KR102150419B1 (ko) Pd-l1에 결합하는 펩타이드 및 이의 용도
CN108883147A (zh) 用于治疗异常Wnt信号传送的稳定化BCL9肽
Sun et al. Intravenous transplantation of an ischemic-specific peptide-TPP-mitochondrial compound alleviates myocardial ischemic reperfusion injury
Wehr et al. Ph-dependent grafting of cancer cells with antigenic epitopes promotes selective antibody-mediated cytotoxicity
Li et al. Spatially targeting and regulating tumor-associated macrophages using a raspberry-like micellar system sensitizes pancreatic cancer chemoimmunotherapy
RU2435783C1 (ru) Химерный пептид и фармацевтическая композиция для лечения онкологических заболеваний
Xu et al. Targeted transplantation of engineered mitochondrial compound promotes functional recovery after spinal cord injury by enhancing macrophage phagocytosis
EA017179B1 (ru) Фармацевтическая композиция для лечения гиперпролиферативных заболеваний и её применение
EP4233882A1 (en) Mitochondria comprising anticancer drug and use thereof
CN115838436A (zh) 靶向ITGβ5-14-3-3ζ复合物的抗肿瘤多肽B5-X及其制备方法与用途
Wang et al. Nifuroxazide in combination with CpG ODN exerts greater efficacy against hepatocellular carcinoma
KR101323669B1 (ko) 암세포 특이적 세포괴사 유도 및 암 소멸 효과를 나타내는 세포사 유도 융합 펩타이드
Ding et al. Nanodrug modified with engineered cell membrane targets CDKs to activate aPD-L1 immunotherapy against liver metastasis of immune-desert colon cancer
EA028151B1 (ru) Химерный пептид и фармацевтическая композиция для лечения онкологических заболеваний
RU2728870C2 (ru) Полипептиды для лечения онкологических заболеваний

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment