EP1523306A1 - Use of modulators of the signal transduction path using the protein kinase fyn for the treatment of tumorous diseases - Google Patents

Use of modulators of the signal transduction path using the protein kinase fyn for the treatment of tumorous diseases

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Publication number
EP1523306A1
EP1523306A1 EP03771094A EP03771094A EP1523306A1 EP 1523306 A1 EP1523306 A1 EP 1523306A1 EP 03771094 A EP03771094 A EP 03771094A EP 03771094 A EP03771094 A EP 03771094A EP 1523306 A1 EP1523306 A1 EP 1523306A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
modulators
fyn
inhibitors
tumor
signal transduction
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03771094A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Eilers
Bernd Berwanger
Holger Christiansen
Oliver Hartmann
Helmut Schäfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Morphochem AG fuer Kombinatorische Chemie
Original Assignee
Morphochem AG fuer Kombinatorische Chemie
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 Morphochem AG fuer Kombinatorische Chemie filed Critical Morphochem AG fuer Kombinatorische Chemie
Publication of EP1523306A1 publication Critical patent/EP1523306A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • 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

Definitions

  • the present invention describes the use of modulators of the signal transduction pathway via the protein kinase Fyn (such as, for example, Rho-Kinase inhibitors) for the treatment of tumor diseases, in particular for the therapy of neuroblastomas.
  • modulators of the signal transduction pathway via the protein kinase Fyn such as, for example, Rho-Kinase inhibitors
  • Neuroblastomas are malignant cancers of the peripheral sympathetic nervous system that occur in childhood. They are one of the most common childhood malignancies. Nationalwide, approximately 150-200 children develop this tumor annually, which is largely incurable in advanced stages. The course of the disease varies depending on the individual case and ranges from spontaneous regression to progressive course and the formation of metastases. The tumor develops from progenitor cells of the autonomous nervous system, which controls the involuntary functions such as cardiovascular, bowel and bladder activity. A total of approximately 40% of the children affected fall ill within the first five years.
  • a genetic criterion that serves as a reason for an unfavorable prognosis is the amplification of the MYCN
  • N-myc is a transcription factor that can control gene expression both positively and negatively. Using a cell culture model, it was shown that Myc proteins regulate both cell growth and proliferation.
  • the object of the present invention is to use genetic differences in those signal transduction pathways which control the proliferation and differentiation of the neuroblastoma for the prognosis and therapy of tumor diseases, in particular of the neuroblastoma.
  • the object of the present invention is to provide new methods for the treatment of tumor diseases, in particular of the neuroblastoma.
  • Microarray analysis is used to measure the parallel expression of a large number of genes in any number of samples from many patients, all of whom have neuroblastoma. This is followed by a statistical analysis in which clinical parameters are correlated with the expression data and thus genes are identified that are causally involved in the course of the tumor. By identifying the genes that are causally related to the course of the tumor are involved, we open up the possibility of a causal therapy of the disease.
  • Fyn has a causal role in the above-mentioned processes in neuroblastoma.
  • Fyn the expression of Fyn, ie the reactivation of the signal transduction leads to a growth arrest, to increased adhesion and to the differentiation of neuroblastoma cells in culture.
  • the loss of signal transduction by Fyn is the cause of the biological processes mentioned.
  • the signal transduction pathway regulates tumor growth and the formation of metastases via the protein kinase Fyn.
  • modulators of the signal transduction pathway via the protein kinase Fyn it is possible according to the invention to prevent tumor growth and the formation of metastases, and thus to treat tumor diseases (in particular neuroblastoma).
  • a further embodiment of the invention relates to modulators of the signal transduction path via the protein kinase Fyn, the modulators being inhibitors of enzymes which are inhibited directly or indirectly by active Fyn.
  • Another embodiment of the invention relates to modulators which lead to an increase in Fyn activity in the tumor cells.
  • modulators are inhibitors of protein kinase CSK, inhibitors of Rho-Kinase, inhibitors of MAP-Phosphatase or activators of Protein Kinase C are.
  • Another embodiment of the invention relates to modulators which inhibit the proteolytic breakdown of Fyn kinase in vivo.
  • a further embodiment of the invention relates to modulators, the modulators being inhibitors of phosphatases which counteract Fyn.
  • Another embodiment of the invention relates to modulators which contribute to an increase in signal transduction by Fyn.
  • the invention relates to the use of modulators of the signal transduction pathway via protein kinase Fyn for the production of a medicament for suppressing the metastasis of tumors in the early stages, the tumor being a pediatric or an adult tumor.
  • the invention further relates to the use of modulators as described above as a component of a pharmaceutical composition, characterized in that the composition in addition to the modulator as an active ingredient optionally comprises carriers and / or adjuvants.
  • Another embodiment of the invention relates to modulators as described above, characterized in that the modulator in the form of a pharmacologically acceptable salt, Solvates, hydrates, or a pharmacologically acceptable formulation.
  • a further embodiment of the invention relates to modulators as described above, characterized in that the modulator is present as a prodrug, comprising the modulator and at least one pharmacologically acceptable protective group which is split off under physiological conditions.
  • a further embodiment of the invention relates to modulators as described above, characterized in that the modulator is administered orally, parenterally, rectally, by inhalation, transdermally or intranasally.
  • the cell cycle genes that are more abundant in MYCN-amplified tumors encode proteins that are known to act as a checkpoint response, or in the G2 or M phase of the cycle, which indicates a new function of Myc in control and in the late cell cycle.
  • Table 1 Clinical parameters of 94 patients who participated in this study. Age and stage are very confused, and due to the small number, they could not be analyzed independently.
  • stages 1 and 4 but not stages 2, 3 and 4S, of the non-MYCN-amplified tumors show differences in their expression profiles (data not shown).
  • stage 1 19
  • stage 4 stage 21
  • This set of genes showed little overlap with the group of genes that differentiated MYCN-amplified from unamplified tumors; a functional attribution of the genes showed that the genes coding for proteins that are involved in metabolism and Protein synthesis plays a role, from the group of stage-specific genes were apparently absent, in contrast to the genes that were characteristic of MYCN-amplified tumors.
  • a characteristic percentage of genes that were expressed differently codes for genes that are involved in signal transmission by the non-receptor tyrosine kinase Fyn and the actin cytoskeleton; these genes were down-regulated in a coordinated manner in the advanced stage of neuroblastoma.
  • This group includes Fyn itself, the actin filament binding protein (AFAP), a protein that binds to and activates Src and Fyn kinase; ⁇ -catenin (CTNNAl), an actin-binding protein whose binding to ⁇ - and ⁇ -catenin is regulated by Fyn-dependent phosphorylation; the neural cell adhesion protein NRCAM, which is signaled by non-receptor tyrosine kinases and the actin-binding proteins tropodulin and MARCKS.
  • AFAP actin filament binding protein
  • CTNNAl ⁇ -catenin
  • NRCAM neural cell adhesion protein
  • the Western blot confirmed the reduced expression of Fyn in stage 4 tumors compared to stage 1; in addition, the experiment consistently found a slower migration of the Fyn protein in extracts from all stage 1 tumors compared to stage 4 tumors, indicating that the autophosphorylated (active) form is present. Phosphatase treatment confirmed that the different migration was due to phosphorylation.
  • high Fyn kinase activity was consistently obtained in tissue samples from stage 1 tumors using immunocomplex kinase assays that used both Au- measure tophosphorylation and phosphorylation of the exogenous substrate, enolase (Wolf et al., 2001).
  • the Fyn kinase activity in extracts from stage 4 tumors was variable and, on average, significantly lower.
  • Overlap shows that (b) the genes are down-regulated by MYCN amplification regardless of tumor stage, and (c) the tumor-stage specific genes are down-regulated regardless of MYCN amplification.
  • the deregulated expression of MYCN activates genes that code for proteins that are involved in both cell cycle progression and growth and suppresses genes that code for proteins that are involved in multi-step signaling processes in a human tumor.
  • Active Fyn can perform its function in several ways: In neuronal cells, non-receptor tyrosine kinases Rho-GAP phosphorylate, which leads to the inactivation of Rho and the induction of differentiation. It has been found that there are molecules in signaling pathways that are inhibited by Fyn signaling, making them candidates for therapeutic intervention. Influencing the signal transmission path downward from Fyn provides, according to the invention, a therapeutic access for advanced neuroblastomas.
  • Preferred target molecules in the Fyn signal transduction pathway are those which are inhibited by Fyn signal transduction.
  • Preferred modulators are inhibitors of enzymes which are inhibited directly or indirectly by active Fyn. Further preferred are modulators which lead to an increase in Fyn activity in tumor cells (preferably in neuroblastomas).
  • Inhibitors of the protein kinase CSK which is expressed in neuroblastomas and is a negative regulator of Fyn in vivo, are particularly preferred.
  • modulators that inhibit the proteolytic degradation of Fyn kinase in vivo, such as. B. general inhibitors of the proteasome (LLNL, MG132) or specific inhibitors of the E3 ligases involved.
  • modulators are inhibitors of phosphatases, which counteract Fyn such as.
  • the present invention also includes pharmacologically acceptable salts, solvates, hydrates or pharmacologically acceptable formulations of the modulators described.
  • Examples of pharmacologically acceptable salts are salts of physiologically acceptable mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid or salts of organic Acids such as methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, lactic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, citric acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid and salicylic acid.
  • the modulators according to the invention can be solvated, in particular hydrated. Hydration can occur, for example, during the manufacturing process or as a result of the hygroscopic nature of the initially anhydrous compounds. If the modulators described contain asymmetric carbon atoms, they can be present either as diastereomer mixtures, mixtures of enantiomers or as optically pure compounds.
  • compositions according to the present invention contain at least one of the modulators described as an active ingredient and, optionally, carriers and / or adjuvants.
  • the pro-drugs which are also the subject of the present invention, consist of a modulator according to the invention and at least one pharmacologically acceptable protective group which is split off under physiological conditions, e.g. an alkoxy, aralkyloxy, acyl or acyloxy group, e.g. an ethoxy, benzyloxy, acetyl or acetyloxy group.
  • the present invention also relates to the use of the modulators for the production of medicaments for the prevention and / or treatment of tumor diseases (in particular neuroblastoma).
  • the modulators are made using the known and acceptable modes, administered either individually or in combination with any other therapeutic agent.
  • Such therapeutically useful agents can be administered in one of the following ways: orally, for example as dragées, coated tablets, pills, semi-solids, soft or hard
  • parenterally e.g. as an injectable solution
  • rectally suppositories
  • inhalation e.g. as a powder formulation or spray, transdermally or intranasally.
  • the therapeutically usable product can be mixed with pharmacologically inert, inorganic or organic drug carriers, for example with lactose, sucrose, glucose, gelatin, malt, silica gel, starch or derivatives thereof, talc, stearic acid or its salts, dry skimmed milk and the like.
  • drug carriers such as vegetable oils, petroleum, animal or synthetic oils, waxes, fats, polyols can be used.
  • drug carriers such as water, alcohols, aqueous salt solution, aqueous dextrose, polyols, glycerin, vegetable oils, petroleum, animal or synthetic oils can be used.
  • drug carriers such as vegetable oils, petroleum, animal or synthetic oils, wax, fat and polyols can be used.
  • Compressed gases suitable for this purpose such as oxygen, nitrogen and carbon dioxide, can be used for aerosol formulations.
  • the pharmaceutically usable agents can also contain additives for preservation, stabilization Containing emulsifiers, sweeteners, flavorings, salts to change the osmotic pressure, buffers, coating additives and antioxidants.
  • Combinations with other therapeutic agents may include other agents that are commonly used to treat tumor diseases (especially neuroblastoma).
  • the dose of the modulators according to the invention can vary within wide limits and can be adjusted to individual requirements. In general, a dose of 0.1 ⁇ g to 100 mg / kg body weight per day is suitable, with a preferred dose of 0.5 to 10 mg / kg per day
  • the dose can also be below or above the values given above.
  • Rho Kinase inhibitors are described in EP0370498, US4997834, EP0956865, US6218410, US4678783, US6153608, EP0885888, WO0168607 and WO0156988.
  • compounds I (Fasudil), II (Hydroxyfasudil] III and IV are mentioned here:
  • activators of protein kinase C are compound V, the compound EP-70905 from Europeptides, the natural substances bryostatin, teleocidine, alysiatoxin and esters from phorbol and ingenol.
  • Other compounds such as VI and VII are in J. D. Winkler et al. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 296-300.
  • MAP kinase phosphatase 1 inhibitor is the compound MX 7091 from Maxima Pharmaceuticals.
  • CSK inhibitor is the natural product staurosporine.
  • the chip used contains the cfNA set gf200 from Research Genetics (http: //www.resgen. Com), as well as 100 additional cDNA, which have already been described as being suitable for a prognosis of neuroblastoma development (for
  • RNA from the neuroblastoma tissue and the SHEP was isolated using a Qiagen RNA isolation kit according to the manufacturer's instructions. 40 ⁇ g of total RNA was used to label Cy3 and Cy5 fluorescence Produce cDNA according to the published protocol (http://brownlab.stanford.edu). The chips were scanned using a GMS 418 fluorescence scanner and the images were analyzed using the IMAGENE 3.0 software. The expression data were either by
  • Standardization and quality control ImaGene 3.0 The software parameters such as "signal ranges” or “spot detection threshold” (see ImaGene user manual for details) were optimized for maximum reproducibility before the image analysis of our experiment. The average signal and background intensities for both channels are obtained for each spot. To determine the differences between the spots, the corrected background ratio of the two channels was calculated and log 2 - transformed. In order to equalize the fluorescence intensities of the two dyes and to enable a comparison of the expression level in cross experiments, the raw data were standardized. First, we used a pin-wise (pinwise) intensity-dependent standardization (Yang et al., 2002) to correct an inherent tendency on each chip (the lowess scatter-plot smoother).
  • the final data matrix consisted of 4608 standardized gene expression measurements (log 2 ratios) from 94 individual tumors (with missing values). To compare the expression profile between two independent groups, a t statistic with two samples for each gene was used. To take multiple testing into account, we calculated the adjusted p-values for each gene using a step-down permutation algorithm (Westfall and Young, 1993, Algorithm 4.1). This strategy was previously applied to microarrays (Callow et al., 2000). The permutation algorithm provides strict control of the family-wide error rate (FWER) and takes into account the correlation of the variables (genes). The process does not rely on an assumption of normality; it is assumed that the t-statistics have the same zero distribution asymptotically for all genes (or that the p-values are monotonic in the observed t-statistics about the genes).
  • FWER family-wide error rate
  • phosphatase treatment 500 ⁇ g of cellular proteins were incubated overnight at 4 ° C. with 5 ⁇ g of FYN antibody, which is bound to protein G beads. Immune complexes were either incubated with ⁇ protein phosphatase (NEB) or with ⁇ protein phosphatase and phosphatase inhibitors. Immune complexes were separated by means of a 10% SDS PAGE, transferred to a PVDF membrane and detected with an ⁇ -Fyn antibody.
  • NEB ⁇ protein phosphatase
  • ⁇ protein phosphatase and phosphatase inhibitors ⁇ protein phosphatase inhibitors. Immune complexes were separated by means of a 10% SDS PAGE, transferred to a PVDF membrane and detected with an ⁇ -Fyn antibody.
  • Chromatin immunoprecipitation was carried out as previously described (Bouchard et al., 2001). Nuclear extracts were immunoprecipitated overnight at 4 ° C with 3 ug a-N-Myc antibody or control antibody bound to Protein A and Protein G beads. For the PCR analysis, a specific primer pair for intron 1 of prothymosin alpha (as a positive control), as well as primer pairs which amplify the specified regions of the MAD2 gene, were used. Primer sequences are available on request.
  • the cells were fixed with paraformraldehyde after 60 hours, washed and stained with a monoclonal ⁇ -Fyn antibody (Santa Cruz) or an ⁇ -AFAP polyclonal antibody from rabbits (Baisden et al., 2001).
  • a monoclonal ⁇ -Fyn antibody Santa Cruz
  • ⁇ -AFAP polyclonal antibody from rabbits
  • the actin filament-associated protein AFAP-110 is an adapter protein that modulates changes in actin filament integrity. Oncogene 20, 6435-47.
  • Microarray expression profiling identifies genes with altered expression in HDL-deficient mice. Genome Research 10, 2022-9.

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Abstract

The use of modulators of the signal transduction path using the protein kinase Fyn (such as Rho-kinase inhibitors or inhibitors of the protein kinase Csk, for example) for the treatment of tumorous diseases, in particular for the therapy of neuroblastomas is disclosed.

Description

Verwendung von Modulatoren des Signaltransduktionswegs über die Proteinkinase Fyn zur Behandlung von TumorerkrankungenUse of modulators of the signal transduction pathway via the protein kinase Fyn for the treatment of tumor diseases
Die vorliegende Erfindung beschreibt die Verwendung von Mo- dulatoren des Signaltransduktionswegs über die Proteinkinase Fyn (wie z. B. Rho-Kinase Inhibitoren) zur Behandlung von Tumorerkrankungen, insbesondere zur Therapie von Neuro- blastomen.The present invention describes the use of modulators of the signal transduction pathway via the protein kinase Fyn (such as, for example, Rho-Kinase inhibitors) for the treatment of tumor diseases, in particular for the therapy of neuroblastomas.
Neuroblastome sind bösartige Krebserkrankungen des periphe- ren sympathischen Nervensystems, die im Kindesalter auftreten. Sie sind eine der häufigsten bösartigen Krebserkrankungen im Kindesalter. Bundesweit erkranken jährlich ca. 150- 200 Kinder an diesem Tumor, der in fortgeschrittenen Stadien weitgehend unheilbar ist. Der Verlauf der Krankheit ist je nach Einzelfall unterschiedlich und reicht von einer spontanen Rückbildung bis zum progressiven Verlauf und zur Bildung von Metastasen. Der Tumor entwickelt sich aus Vorläuferzellen des autonomen Nervensystems, welches die un- willkürlichen Funktionen, wie Herz-und Kreislauf, Darm- und Blasentätigkeit, steuert. Es sterben insgesamt ca. 40 % der erkrankten Kinder innerhalb der ersten fünf Jahre.Neuroblastomas are malignant cancers of the peripheral sympathetic nervous system that occur in childhood. They are one of the most common childhood malignancies. Nationwide, approximately 150-200 children develop this tumor annually, which is largely incurable in advanced stages. The course of the disease varies depending on the individual case and ranges from spontaneous regression to progressive course and the formation of metastases. The tumor develops from progenitor cells of the autonomous nervous system, which controls the involuntary functions such as cardiovascular, bowel and bladder activity. A total of approximately 40% of the children affected fall ill within the first five years.
Ein genetisches Kriterium, das als Begründung für eine un- günstige Prognose dient, ist die Amplifikation des MYCN-A genetic criterion that serves as a reason for an unfavorable prognosis is the amplification of the MYCN
Gens, die zur deregulierten Expression des N-Myc Proteins im Tumorgewebe führt. N-myc ist ein Transkriptionsfaktor, der die Genexpression sowohl positiv als auch negativ kontrollieren kann. Anhand eines Zellkultur-Modells wurde gezeigt, daß Myc-Proteine sowohl das Zellwachstum als auch die Zellproliferation regulieren.Gene that leads to the deregulated expression of the N-Myc protein in the tumor tissue. N-myc is a transcription factor that can control gene expression both positively and negatively. Using a cell culture model, it was shown that Myc proteins regulate both cell growth and proliferation.
Derzeitige klinische Untersuchungen ziehen für eine Prognose des Neuroblastoms drei Kriterien heran: das Stadium des Tumors, das Alter des Patienten und die Amplifikation des MYCN-Gens . Die A plifikation des MYCN-Gens ist jedoch kein verläßliches Kriterium, da auch Tumore sich entwickeln können, die kein amplifiziertes MYCN-Gen aufweisen.Current clinical investigations use three criteria for a prognosis of the neuroblastoma: the stage of the tumor, the age of the patient and the amplification of the MYCN gene. However, the amplification of the MYCN gene is not a reliable criterion, since tumors can also develop that do not have an amplified MYCN gene.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, genetische Unterschiede in denjenigen Signaltransduktionswegen , welche die Proliferation und Differenzierung des Neu- roblastoms kontrollieren, zur Prognose und Therapie von Tumorerkrankungen, insbesondere des Neuroblastoms, zu nutzen.In contrast, the object of the present invention is to use genetic differences in those signal transduction pathways which control the proliferation and differentiation of the neuroblastoma for the prognosis and therapy of tumor diseases, in particular of the neuroblastoma.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Methoden zur Behandlung von Tumorerkrankungen, insbesondere des Neurobla- stoms, bereitzustellen.The object of the present invention is to provide new methods for the treatment of tumor diseases, in particular of the neuroblastoma.
Mittels einer Microarray-Analyse wird parallel die Expression einer großen Zahl von Genen in einer beliebigen Zahl von Proben von vielen Patienten, die alle an einem Neuro- blastom erkrankt sind, gemessen. Anschließend erfolgt eine statistische Analyse, in der klinische Parameter mit den Expressionsdaten korreliert werden und somit Gene identifiziert werden, die kausal am Tumorverlauf beteiligt sind. Durch Identifikation der Gene, die kausal am Tumorverlauf beteiligt sind, eröffnen wir die Möglichkeit einer kausalen Therapie der Erkrankung.Microarray analysis is used to measure the parallel expression of a large number of genes in any number of samples from many patients, all of whom have neuroblastoma. This is followed by a statistical analysis in which clinical parameters are correlated with the expression data and thus genes are identified that are causally involved in the course of the tumor. By identifying the genes that are causally related to the course of the tumor are involved, we open up the possibility of a causal therapy of the disease.
Die Expression der aufgefundenen Gene korreliert mit spezi- fischen Tumorstadien. Überraschenderweise gehört ein Großteil dieser Gene zu einem Signaltransduktionsweg, der über die Proteinkinase Fyn verläuft. Von diesem Signaltransduk- tionsweg ist bekannt, daß er in Zellkulturen Zelladhäsion, Zeilproliferation und Differenzierung reguliert. Änderung in der Zelladhäsion sind für die Bildung von Metastasen verantwortlich, Zelldifferenzierung und -proliferation kontrollieren das eigentliche Tumorwachstum. Es wird gezeigt, daß die Daten durch unabhängige Meßmethoden validiert werden können. Mittels Westernblotverfahren wurde gezeigt, daß ein Zusammenhang zwischen der Aktivität bzw. der Expression der Fyn-Kinase und dem Stadium des Tumors besteht. Alle Messungen zeigen, daß die Signaltransduktion durch Fyn in fortgeschrittenen Tumorstadien abgeschaltet wird. Dabei unterstreichen die Expressionsanalysen die Rolle des Fyn-Signal- transduktionsweges für die Bildung von Metastasen.The expression of the genes found correlates with specific tumor stages. Surprisingly, the majority of these genes belong to a signal transduction pathway that runs via the protein kinase Fyn. This signal transduction pathway is known to regulate cell adhesion, cell proliferation and differentiation in cell cultures. Changes in cell adhesion are responsible for the formation of metastases, cell differentiation and proliferation control the actual tumor growth. It is shown that the data can be validated by independent measurement methods. Western blot methods were used to show that there is a connection between the activity or expression of the Fyn kinase and the stage of the tumor. All measurements show that signal transduction by Fyn is switched off in advanced tumor stages. The expression analyzes underline the role of the Fyn signal transduction pathway in the formation of metastases.
Darüber hinaus weisen wir nach, daß Fyn eine kausale Rolle in den genannten Prozessen im Neuroblastom hat. Anhand zweier verschiedener Zelllinien aus dem Neuroblastom wird gezeigt, daß- die Expression von Fyn, also die Reaktivierung der Signaltransduktion zu einem Wachsstumsarrest, zu erhöhter Adhesion und zur Differenzierung von Neuroblastomzellen in Kultur führt. Damit haben wir nachgewiesen, daß der Verlust der Signaltransduktion durch Fyn ursächlich für die genannten biologischen Prozesse ist. Mit Hilfe einer Microarray-Analyse humaner Tumorproben aus dem Neuroblastom wurde überraschend gefunden, dass der Signaltransduktionsweg über die Proteinkinase Fyn das Tumor- Wachstum sowie die Bildung von Metastasen reguliert. Des weiteren wurde gefunden, dass die Signaltransduktion durch Fyn im fortgeschrittenem TumorStadium abgeschaltet wird. Die Beeinflussung des Signaltransduktionsweges via Fyn Kinase, insbesondere die (Re-) Aktivierung des im Neuroblastom her- unter regulierten Signaltransduktionsweges via Fyn stellt eine Therapiemöglichkeit für die Behandlung von Neuroblasto- en dar .In addition, we demonstrate that Fyn has a causal role in the above-mentioned processes in neuroblastoma. Using two different cell lines from the neuroblastoma, it is shown that the expression of Fyn, ie the reactivation of the signal transduction leads to a growth arrest, to increased adhesion and to the differentiation of neuroblastoma cells in culture. We have thus proven that the loss of signal transduction by Fyn is the cause of the biological processes mentioned. Using a microarray analysis of human tumor samples from the neuroblastoma, it was surprisingly found that the signal transduction pathway regulates tumor growth and the formation of metastases via the protein kinase Fyn. It was also found that signal transduction by Fyn is switched off in the advanced tumor stage. Influencing the signal transduction path via Fyn Kinase, in particular the (re-) activation of the signal transduction path regulated down in the neuroblastoma via Fyn, is a therapeutic option for the treatment of neuroblastomas.
Durch den Einsatz von Modulatoren des Signaltransduktions- wegs über die Proteinkinase Fyn ist es erfindungsgemäss möglich, das Tumorwachstum sowie die Bildung von Metastasen zu unterbinden, und damit Tumorerkrankungen (insbesondere Neuroblastom) zu behandeln.By using modulators of the signal transduction pathway via the protein kinase Fyn, it is possible according to the invention to prevent tumor growth and the formation of metastases, and thus to treat tumor diseases (in particular neuroblastoma).
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Modulatoren des Signaltransduktionsweges über die Proteinkinase Fyn, wobei die Modulatoren Inhibitoren von Enzymen sind, die direkt oder indirekt durch aktives Fyn inhibiert werden.A further embodiment of the invention relates to modulators of the signal transduction path via the protein kinase Fyn, the modulators being inhibitors of enzymes which are inhibited directly or indirectly by active Fyn.
Eine weitere Ausführungs orm der Erfindung betrifft Modulatoren, die zu einer Erhöhung der Fyn-Aktivität in den Tumorzellen führen.Another embodiment of the invention relates to modulators which lead to an increase in Fyn activity in the tumor cells.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Modula- toren, wobei die Modulatoren Inhibitoren der Proteinkinase CSK, Inhibitoren der Rho-Kinase, Inhibitoren der MAP-Phos- phatase oder Aktivatoren der Protein Kinase C sind.Another embodiment of the invention relates to modulators, the modulators being inhibitors of protein kinase CSK, inhibitors of Rho-Kinase, inhibitors of MAP-Phosphatase or activators of Protein Kinase C are.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Modula- toren, die den proteolytischen Abbau von Fyn-Kinase in vivo hemmen .Another embodiment of the invention relates to modulators which inhibit the proteolytic breakdown of Fyn kinase in vivo.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Modulatoren, wobei die Modulatoren Inhibitoren von Phosphatasen sind, die Fyn entgegenwirken.A further embodiment of the invention relates to modulators, the modulators being inhibitors of phosphatases which counteract Fyn.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Modulatoren, die zu einer Erhöhung der Signaltransduktion durch Fyn beitragen.Another embodiment of the invention relates to modulators which contribute to an increase in signal transduction by Fyn.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung von Modulatoren des Signaltransduktionsweges via Proteinkinase Fyn zur Herstellung eines Medikaments zur Unterdrückung der Metastasenbildung von Tumoren im Frühstadium, wobei der Tu- mor ein pädiatrischer oder ein adulter Tumor sein kann.In addition, the invention relates to the use of modulators of the signal transduction pathway via protein kinase Fyn for the production of a medicament for suppressing the metastasis of tumors in the early stages, the tumor being a pediatric or an adult tumor.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung von Modulatoren wie oben beschrieben als Bestandteil einer pharmazeutischen Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusam- mensetzung neben dem Modulator als Wirkstoff gegebenenfalls Trägerstoffe und/oder Adjuvantien umfaßt.The invention further relates to the use of modulators as described above as a component of a pharmaceutical composition, characterized in that the composition in addition to the modulator as an active ingredient optionally comprises carriers and / or adjuvants.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Modulatoren wie oben beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator in Form eines pharmakologisch akzeptablen Salzes, Solvates, Hydrates, oder einer pharmakologisch akzeptablen Formulierung vorliegt.Another embodiment of the invention relates to modulators as described above, characterized in that the modulator in the form of a pharmacologically acceptable salt, Solvates, hydrates, or a pharmacologically acceptable formulation.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Modula- toren wie oben beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator als Prodrug vorliegt, umfassend den Modulator und mindestens eine pharmakologisch akzeptable Schutzgruppe, die unter physiologischen Bedingungen abgespalten wird.A further embodiment of the invention relates to modulators as described above, characterized in that the modulator is present as a prodrug, comprising the modulator and at least one pharmacologically acceptable protective group which is split off under physiological conditions.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Modulatoren wie oben beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator oral, parenteral, rektal, durch Inhalation, transdermal oder intranasal verabreicht wird.A further embodiment of the invention relates to modulators as described above, characterized in that the modulator is administered orally, parenterally, rectally, by inhalation, transdermally or intranasally.
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Eine korrespondierende wissenschaftliche Arbeit zu diesem Thema wurde veröffentlicht von B. Berwanger, 0. Hartmann, E. Bergmann, S. Bernard, D. Nielsen, M. Krause, A. Kartal, D. Flynn, R. Wiedemeyer, M. Schwab, H. Schäfer, H. Christiansen und M. Eilers: "Loss of a FYN-regulated differentiation and growth arrest pathway in advanced stage neuroblastoma" in Cancer Cell, Vol. 2, November 2002, Seite 377-386, auf die vollinhaltlich Bezug genommen wird.Corresponding scientific work on this topic has been published by B. Berwanger, 0. Hartmann, E. Bergmann, S. Bernard, D. Nielsen, M. Krause, A. Kartal, D. Flynn, R. Wiedemeyer, M. Schwab, H. Schäfer, H. Christiansen and M. Eilers: "Loss of a FYN-regulated differentiation and growth arrest pathway in advanced stage neuroblastoma" in Cancer Cell, Vol. 2, November 2002, pages 377-386, to which reference is made in full becomes.
Um eine Einsicht in die molekulare Abfolge der Entwicklung von Neuroblastomen zu erhalten, wurden Expressionsprofile von 94 individuellen Tumor-Gewebeproben erstellt, wobei ein humaner, unigener 4608-cDNA-Chip verwendet wird. Jeder Chip wird mit cDNA als Referenz hybridisiert, die sich von einer humanen Neuroblastom-Zellinie (SHEP) ableitet. Die Tumoren wurden dahingehend ausgewählt, daß sie die Verteilung der Tumorstadien und die MYCN-Amplifikation der gesamten Tumorbank widerspiegeln. Um Vergleiche zwischen den einzelnen Spots und den Arrays zu ermöglichen, wurde jedes Signal in bezug auf seinen Hintergrund korrigiert, und die log-transformierten Ein/Aus-Regulations-Intensitätsverhältnisse wurden berechnet und standardisiert. Eine t-Statistik mit zwei Proben und angepaßten p-Werten wurde verwendet, um unter- schiedlich exprimierte Gene zu identifizieren (Callow et al . , 2000) . Die angepaßten p-Werte korrigieren gleichzeitig das Testen von 4608 Genen, und schätzen die Gesamtwahrscheinlichkeit für den Nachweis eines falschen Gens ab (siehe Methoden) .In order to gain insight into the molecular sequence of the development of neuroblastomas, expression profiles of 94 individual tumor tissue samples were created using a human, unigenous 4608 cDNA chip. Each chip is hybridized with cDNA as a reference, which differs from one human neuroblastoma cell line (SHEP). The tumors were selected to reflect the distribution of the tumor stages and the MYCN amplification of the entire tumor bank. To allow comparisons between the individual spots and the arrays, each signal was corrected for its background, and the log-transformed on / off regulation intensity ratios were calculated and standardized. AT statistics with two samples and adjusted p-values were used to identify differently expressed genes (Callow et al., 2000). The adjusted p-values simultaneously correct the testing of 4608 genes and estimate the overall probability of detecting a wrong gene (see methods).
Wir fanden 123 unterschiedlich exprimierte Gene, als wir MYCN-amplifizierte (n = 17) und nichtamplifizierte (n = 77) Tumore verglichen (angepaßter p-Wert < 0,05) . Diese Gene wurden in einem unkontrollierten, hierarchischen Cluster verwendet, und die Analyse zeigte, daß alle Tumore mit Ausnahme von dreien in korrekter Weise einer der beiden Klassen zugeordnet wurden. Eine funktioneile Zuschreibung zeigte, daß die meisten Gene, die in MYCN-amplifizierten Tumoren eingeschaltet waren, für Proteine codieren, die eine Rolle in der Proteinsynthese, im Stoffwechsel und in derWe found 123 differently expressed genes when we compared MYCN-amplified (n = 17) and unamplified (n = 77) tumors (adjusted p-value <0.05). These genes were used in an uncontrolled, hierarchical cluster, and analysis showed that all but three of the tumors were correctly assigned to one of the two classes. A functional attribution showed that most of the genes that were switched on in MYCN-amplified tumors code for proteins that play a role in protein synthesis, metabolism and in
Regulation des Zellzyklus spielen; dies stimmt mit den Mi- kroarray-Daten überein, die sich durch Verwendung induzierbarer Systeme in Zellkultur ergaben. Diese Ergebnisse zeigen, daß Myc-Proteine sowohl das Zellwachstum, als auch die Zell-Proliferation regulieren, und daß die anhand der Zellkultur entwickelten Modelle sich auf die Entstehung des Neuroblastoms erstrecken. Die Expression einer Reihe von Genen, welche als Zielgene von (c-)Myc in Zellkultur-Experimenten identifiziert wurden, war in bezeichnender Weise bezüglich beider Klassen von Tumoren verschieden. Eine große Gruppe von Genen, die meist in MYCN-amplifizierten Tumoren abgeschaltet waren, codieren für Proteine, die in vielstufigen Signaltransduktionswegen involviert sind. Dies zeigt, daß Myc-Proteine ein negatives Rückkopplungssignal für Sig- naltransduktionswege darstellen. Überraschenderweise codieren die Zellzyklus-Gene, die in MYCN-amplifizierten Tumoren verstärkt auftreten, für Proteine, die dafür bekannt sind, daß sie als Reaktion an einem Kontrollpunkt (Checkpoint response) , oder in der G2- oder M-Phase des Zyklus fungieren, was auf eine neue Funktion von Myc bei der Kontrolle und im späten Zellzyklus hindeutet.Play regulation of the cell cycle; this is consistent with the microarray data that resulted from the use of inducible systems in cell culture. These results show that Myc proteins regulate both cell growth and proliferation, and that these are determined by the Cell culture models developed to extend to the development of the neuroblastoma. The expression of a number of genes which were identified as target genes of (c-) Myc in cell culture experiments was significantly different in both classes of tumors. A large group of genes, most of which were switched off in MYCN-amplified tumors, code for proteins that are involved in multistage signal transduction pathways. This shows that Myc proteins represent a negative feedback signal for signal transduction pathways. Surprisingly, the cell cycle genes that are more abundant in MYCN-amplified tumors encode proteins that are known to act as a checkpoint response, or in the G2 or M phase of the cycle, which indicates a new function of Myc in control and in the late cell cycle.
Die Deregulierung dieser Gene kann in einfacher Weise das fortgeschrittene Tumorstadium der meisten MYCN-amplifizier- ten Tumore widerspiegeln (Tabelle 1) . Um diese Möglichkeit auszuschließen, haben wir ihre Expression zwischen dem Stadium 4 der MYCN-amplifizierten und der nichtamplifizierten Tumore verglichen. Die Expression aller von uns analysierten Gene wurde durch MYCN-Amplifikation reguliert, unabhängig vom Tumorstadium. Umgekehrt könnte die Deregulation eine direkte Regulation durch N-Myc widerspiegeln. Mit dieser Vorstellung stimmt überein, daß vielfache E-Boxen im Promotor und den Introns der MAD2, CENPE und AURORA2-Gene vorhanden sind (Figur 1, Feld e) . Tatsächlich zeigte die Chromatin-Immunpräzipitation, daß N-Myc in vivo an die E- Boxen der MAD2-Gene gebunden ist. Wir haben daraus geschlossen, daß mindestens einige der von uns identifizierten Gene direkte Zielgene von N-Myc sind.Deregulation of these genes can easily reflect the advanced tumor stage of most MYCN-amplified tumors (Table 1). To rule out this possibility, we compared their expression between stage 4 of the MYCN-amplified and unamplified tumors. The expression of all genes we analyzed was regulated by MYCN amplification, regardless of the tumor stage. Conversely, deregulation could reflect direct regulation by N-Myc. It is in agreement with this idea that multiple E-boxes are present in the promoter and the introns of the MAD2, CENPE and AURORA2 genes (FIG. 1, field e). In fact, chromatin immunoprecipitation showed that N-Myc linked to the E- Boxing of the MAD2 genes is bound. We have concluded that at least some of the genes we identified are direct target genes of N-Myc.
Tabelle 1Table 1
Tabelle 1: Klinische Parameter von 94 Patienten, die an dieser Studie teilgenommen haben. Alter und Stadium sind stark durcheinandergebracht, und aufgrund der geringen Zahl konnten sie nicht unabhängig analysiert werden.Table 1: Clinical parameters of 94 patients who participated in this study. Age and stage are very confused, and due to the small number, they could not be analyzed independently.
Eine anfängliche Analyse ergab, daß von den nicht-MYCN-amplifizierten Tumoren die Stadien 1 und 4, nicht jedoch die Stadien 2, 3 und 4S, Unterschiede in ihren Expressionsprofilen zeigen (Daten nicht gezeigt) . Wir fanden 36 bezeichnende Gene, die in Tumoren im Stadium 1 (n = 19) und im Stadium 4 (n = 21) unterschiedlich exprimiert waren (angepaßter p-Wert < 0,2) . Dieser Satz von Genen zeigte eine geringe Überlappung mit der Gruppe von Genen, welche MYCN- amplifizierte von nichtamplifizierten Tumoren unterscheidet; eine funktioneile Zuschreibung der Gene ergab, daß die Gene, welche für Proteine codieren, die im Stoffwechsel und der Proteinsynthese eine Rolle spielen, von der Gruppe der Stadium-spezifischen Gene scheinbar abwesend waren, im Gegensatz zu den Genen, die für MYCN-amplifizierte Tumore charakteristisch waren. Im Gegensatz dazu codiert ein cha- rakteristischer Prozentsatz von Genen, die unterschiedlich exprimiert waren, für Gene, die in die Signalübertragung durch die Non-Rezeptor Tyrosin-Kinase Fyn und das Actin Cytoskeleton involviert sind; diese Gene waren in koordinierter Weise im fortgeschrittenen Stadium des Neuroblastoms herabreguliert. Diese Gruppe umfaßt Fyn selbst, das Actin- Filament-Bindeprotein (AFAP) , ein Protein, das an Src und Fyn-Kinase bindet und diese aktiviert; α-Catenin (CTNNAl) , ein actin-bindendes Protein, dessen Bindung an ß- und γ- Catenin durch Fyn-abhängige Phosphorylierung reguliert wird; das neurale Zell-Adhäsionsprotein NRCAM, welches durch NonRezeptor Tyrosin-Kinasen und die actin-bindenden Proteine Tropo odulin und MARCKS signalisiert.An initial analysis showed that stages 1 and 4, but not stages 2, 3 and 4S, of the non-MYCN-amplified tumors show differences in their expression profiles (data not shown). We found 36 significant genes that were expressed differently in tumors in stage 1 (n = 19) and stage 4 (n = 21) (adjusted p-value <0.2). This set of genes showed little overlap with the group of genes that differentiated MYCN-amplified from unamplified tumors; a functional attribution of the genes showed that the genes coding for proteins that are involved in metabolism and Protein synthesis plays a role, from the group of stage-specific genes were apparently absent, in contrast to the genes that were characteristic of MYCN-amplified tumors. In contrast, a characteristic percentage of genes that were expressed differently codes for genes that are involved in signal transmission by the non-receptor tyrosine kinase Fyn and the actin cytoskeleton; these genes were down-regulated in a coordinated manner in the advanced stage of neuroblastoma. This group includes Fyn itself, the actin filament binding protein (AFAP), a protein that binds to and activates Src and Fyn kinase; α-catenin (CTNNAl), an actin-binding protein whose binding to β- and γ-catenin is regulated by Fyn-dependent phosphorylation; the neural cell adhesion protein NRCAM, which is signaled by non-receptor tyrosine kinases and the actin-binding proteins tropodulin and MARCKS.
Der Westernblot bestätigte die verminderte Expression von Fyn in Tumoren des Stadiums 4, im Vergleich zum Stadium 1; zusätzlich ergab das Experiment in übereinstimmender Weise eine langsamere Wanderung des Fyn-Proteins in Extrakten aus allen Tumoren des Stadiums 1, verglichen mit denen des Stadiums 4, was zeigt, daß die autophosphorylierte (aktive) Form vorliegt. Phosphatasebehandlung bestätigte, daß die unterschiedliche Wanderung aufgrund der Phosphorylierung zustandekam. In Übereinstimmung mit diesen Beobachtungen wurde eine hohe Fyn-Kinaseaktivität in Gewebeproben aus Tumoren des Stadiums 1 übereinstimmend erhalten, wobei Immunkomplex Kinase-Assays verwendet wurden, die sowohl die Au- tophosphorylierung als auch die Phosphorylierung des exogenen Substrats, Enolase (Wolf et al . , 2001) messen. Im Gegensatz dazu war die Fyn-Kinaseaktivität in Extrakten aus Tumoren des Stadiums 4 variabel und im Durchschnitt wesent- lieh niedriger.The Western blot confirmed the reduced expression of Fyn in stage 4 tumors compared to stage 1; in addition, the experiment consistently found a slower migration of the Fyn protein in extracts from all stage 1 tumors compared to stage 4 tumors, indicating that the autophosphorylated (active) form is present. Phosphatase treatment confirmed that the different migration was due to phosphorylation. In accordance with these observations, high Fyn kinase activity was consistently obtained in tissue samples from stage 1 tumors using immunocomplex kinase assays that used both Au- measure tophosphorylation and phosphorylation of the exogenous substrate, enolase (Wolf et al., 2001). In contrast, the Fyn kinase activity in extracts from stage 4 tumors was variable and, on average, significantly lower.
Um zu testen, ob Fyn eine Rolle in der Differenzierung und Regulation der Zell-Proliferation von Neuroblastomzellen spielt, verwendeten wir eine vorübergehende Transfektion, um Fyn in SH-SY5Y-Zellen zu exprimieren - eine humane Neuro- blastom-Zellinie, die sich aus einem Tumor im Stadium 4 ableitet (Pahlman et al . , 1981) . Die Expression von Wild-Typ Fyn induzierte die Ausbildung von vielfachen Neuriten und offenkundigen morphologischen Charakteristika der Diffe- renzierung. Eine Färbung mit Antikörpern, die gegen Cyclin A als ein Markerprotein der Zell-Proliferation gerichtet sind, ergab, daß die Zellen, welche aktives Fyn exprimierten, aus dem Zellzyklus ausgestiegen waren. Zellen, die eine kinase- negative Allele (FynK299M) exprimierten, zeigten im Gegen- satz dazu keine Zeichen von morphologischer Differenzierung.To test whether Fyn plays a role in the differentiation and regulation of cell proliferation of neuroblastoma cells, we used a transient transfection to express Fyn in SH-SY5Y cells - a human neuroblastoma cell line that is made up of one Stage 4 tumor is derived (Pahlman et al., 1981). The expression of wild-type fyn induced the formation of multiple neurites and obvious morphological characteristics of the differentiation. Staining with antibodies directed against cyclin A as a marker protein of cell proliferation revealed that the cells expressing active Fyn had exited the cell cycle. In contrast, cells expressing a kinase negative allele (FynK299M) showed no signs of morphological differentiation.
Übereinstimmend mit der Rolle von AFAP bei der Aktivierung von Fyn induzierte die Expression einer konstitutiv aktiven Allele von AFAP morphologische Veränderungen, die stark an aktives Fyn erinnern, während eine dominant-negative Allele von AFAP die Differenzierung nicht beeinflußt.Consistent with the role of AFAP in the activation of Fyn, expression of a constitutively active allele of AFAP induced morphological changes that are strongly reminiscent of active Fyn, while a dominant-negative allele of AFAP does not affect differentiation.
Wir wiederholten die Experimente in IMR-32-Zellen, einer humanen Neuroblastom-Zellinie, die ein amplifiziertes MYCN-Gen trägt (Clementi et al . , 1986). Ähnlich den in SH-SY5Y-Zellen erhaltenen Ergebnissen induzierte die Expression der aktiven Fyn-Kinase eine Neuritenausbildung und einen Ausstieg aus dem Zellzyklus. Dies zeigt, daß die Induktion der Differenzierung durch Fyn auch in Gegenwart eines amplifi- zierten MYCN-Gens stattfindet. Dies stimmt mit dem Befund überein, daß die Expression von FYN, AFAP, NRCAM und CTNNAl gleichermaßen in MYCN-amplifizierten ebenso wie in nicht-am- plifizierten Tumoren, in bezug auf Tumore im Stadium 1, herabreguliert ist.We repeated the experiments in IMR-32 cells, a human neuroblastoma cell line that carries an amplified MYCN gene (Clementi et al., 1986). Similar to the results obtained in SH-SY5Y cells, expression of the active ones was induced Fyn-Kinase neurite formation and an exit from the cell cycle. This shows that the induction of differentiation by Fyn also takes place in the presence of an amplified MYCN gene. This agrees with the finding that the expression of FYN, AFAP, NRCAM and CTNNAl is down-regulated equally in MYCN-amplified as well as in non-amplified tumors, with respect to tumors in stage 1.
Insgesamt identifizierten wir zwei genetische Programme, welche die Entwicklung von Neuroblastomen regulieren, eines, welches durch die Amplifikation des MYCN-Gens kontrolliert wird, und ein zweites, stadium-spezifisches Programm der Genexpression. Beide Programme sind in hohem Maße unabhängig voneinander, da (a) beide Gruppen von Genen geringeOverall, we identified two genetic programs that regulate the development of neuroblastomas, one that is controlled by the amplification of the MYCN gene, and a second, stage-specific program of gene expression. Both programs are largely independent of each other because (a) both sets of genes are minor
Überlappung zeigen, (b) die Gene durch die MYCN-Amplifikation herabreguliert sind, unabhängig vom Tumorstadium, und (c) die Tumorstadium-spezifischen Gene herabreguliert sind, unabhängig von der MYCN-Amplifikation. Die deregulierte Ex- pression von MYCN aktiviert Gene, die für Proteine codieren, welche sowohl am Fortschreiten des Zellzyklus als auch am Zellwachstum beteiligt sind, und unterdrückt Gene, welche für Proteine codieren, die in vielstufige Signalprozesse in einem menschlichen Tumor involviert sind. Diese Befunde zeigen spezifisch, daß Myc-Proteine die Genexpression in der G2-Phase des Zellzyklus kontrollieren, und Gene aktivieren, die in Kontrollpunkt-Prozessen (Checkpoint processes) involviert sind. Unsere Daten zeigen, daß die Fyn-Kinase die Proliferation und die Differenzierung von Neuroblastomzellen in vivo reguliert; dies wird ebenso durch den Befund unterstützt, daß das Stadium-spezifische Expressionsprofil ein Überleben vorhersagt. Detaillierte Expressionsprofile von individuellen Tumorstadien ergaben, daß die Herabregulierung von Fyn am auffälligsten zwischen den Stadien 1 und 2 ist-, welche mit der Bildung von Metastasen in den lokalen Lymphknoten korreliert. Die Herabregulation von Fyn und ebenso die veränderte Zelladhäsion steuern die Bildung von lokalen Metastasen in vivo .Overlap shows that (b) the genes are down-regulated by MYCN amplification regardless of tumor stage, and (c) the tumor-stage specific genes are down-regulated regardless of MYCN amplification. The deregulated expression of MYCN activates genes that code for proteins that are involved in both cell cycle progression and growth and suppresses genes that code for proteins that are involved in multi-step signaling processes in a human tumor. These findings specifically show that Myc proteins control gene expression in the G2 phase of the cell cycle and activate genes that are involved in checkpoint processes. Our data show that Fyn kinase regulates the proliferation and differentiation of neuroblastoma cells in vivo; this is also supported by the finding that the stage-specific expression profile predicts survival. Detailed expression profiles of individual tumor stages showed that Fyn down-regulation is most noticeable between stages 1 and 2, which correlates with the formation of metastases in the local lymph nodes. The down-regulation of Fyn as well as the altered cell adhesion control the formation of local metastases in vivo.
Aktives Fyn kann seine Funktion auf mehrere Arten ausüben: In neuronalen Zellen phosphorylieren Non-Rezeptor Tyrosin- Kinasen Rho-GAP, was zur Inaktivierung von Rho und der Induktion der Differenzierung führt. Es wurde gefunden, daß es Moleküle in Signalübertragungswegen gibt, welche durch Fyn- Signalisierung inhibiert werden, was sie zu Kandidaten für einen therapeutischen Eingriff macht. Die Beeinflussung des Signalübertragungsweges abwärts von Fyn stellt erfindungsgemäß einen therapeutischen Zugang für Neuroblastome im fortgeschrittenen Stadium bereit.Active Fyn can perform its function in several ways: In neuronal cells, non-receptor tyrosine kinases Rho-GAP phosphorylate, which leads to the inactivation of Rho and the induction of differentiation. It has been found that there are molecules in signaling pathways that are inhibited by Fyn signaling, making them candidates for therapeutic intervention. Influencing the signal transmission path downward from Fyn provides, according to the invention, a therapeutic access for advanced neuroblastomas.
Bevorzugte Zielmoleküle im Fyn-Signaltransduktionsweg sind dabei solche, die durch Fyn Signaltransduktion inhibiert werden.Preferred target molecules in the Fyn signal transduction pathway are those which are inhibited by Fyn signal transduction.
Bevorzugte Modulatoren sind Inhibitoren von Enzymen, die direkt oder indirekt durch aktives Fyn inhibiert werden. Weiter bevorzugt sind Modulatoren, die zu einer Erhöhung der Fyn-Aktivität in Tumorzellen (bevorzugt in Neuroblastomen) führen.Preferred modulators are inhibitors of enzymes which are inhibited directly or indirectly by active Fyn. Further preferred are modulators which lead to an increase in Fyn activity in tumor cells (preferably in neuroblastomas).
Besonders bevorzugt sind Inhibitoren der Proteinkinase CSK, die in Neuroblastomen exprimiert wird und in vivo ein negativer Regulator von Fyn ist.Inhibitors of the protein kinase CSK, which is expressed in neuroblastomas and is a negative regulator of Fyn in vivo, are particularly preferred.
Des weiteren bevorzugt sind Modulatoren, die den proteolyti- sehen Abbau von Fyn-Kinase in vivo hemmen wie z. B. generelle Inhibitoren des Proteasoms (LLNL, MG132) oder spezifische Inhibitoren der beteiligten E3-Ligasen.Also preferred are modulators that inhibit the proteolytic degradation of Fyn kinase in vivo, such as. B. general inhibitors of the proteasome (LLNL, MG132) or specific inhibitors of the E3 ligases involved.
Weiter bevorzugte Modulatoren sind Inhibitoren von Phospha- tasen, die Fyn entgegenwirken wie z. B. MAP-Kinase Phosphatase 1.Further preferred modulators are inhibitors of phosphatases, which counteract Fyn such as. B. MAP Kinase Phosphatase 1.
Wiederum bevorzugt sind Modulatoren, die zu einer Erhöhung der Signaltransduktion durch Fyn beitragen wie z. B. Rho Ki- nase Inhibitoren, MAP Phosphatase Inhibitoren oder Aktivatoren der Proteinkinase C.Again preferred modulators that contribute to an increase in signal transduction by Fyn such. B. Rho kinase inhibitors, MAP phosphatase inhibitors or activators of protein kinase C.
Des weiteren sind von der vorliegenden Erfindung auch pharmakologisch akzeptable Salze, Solvate, Hydrate oder pharma- kologisch akzeptable Formulierungen der beschriebenen Modulatoren umfasst.Furthermore, the present invention also includes pharmacologically acceptable salts, solvates, hydrates or pharmacologically acceptable formulations of the modulators described.
Beispiele für pharmakologisch akzeptable Salze sind Salze von physiologisch akzeptablen Mineralsäuren wie Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure oder Salze von organischen Säuren wie Methansulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Milchsäure, Essigsäure, Trifluoressigsäure, Zitronensäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure und Salicylsäure. Die erfindungsgemässen Modulatoren können solvatisiert , insbesondere hydratisiert sein. Die Hydratisierung kann z.B. während des Herstellungsverfahrens oder als Folge der hygroskopischen Natur der anfänglich wasserfreien Verbindungen auftreten. Wenn die beschriebenen Modulatoren asymmetrische C-Atome enthalten, können sie entweder als Diastereo eren-Gemische, Gemische von Enantiomeren oder als optisch reine Verbindungen vorliegen.Examples of pharmacologically acceptable salts are salts of physiologically acceptable mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid or salts of organic Acids such as methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, lactic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, citric acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid and salicylic acid. The modulators according to the invention can be solvated, in particular hydrated. Hydration can occur, for example, during the manufacturing process or as a result of the hygroscopic nature of the initially anhydrous compounds. If the modulators described contain asymmetric carbon atoms, they can be present either as diastereomer mixtures, mixtures of enantiomers or as optically pure compounds.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten mindestens einen der beschriebenen Modulatoren als Wirkstoff und fakultativ Trägerstoffe und/oder Adjuvantien.The pharmaceutical compositions according to the present invention contain at least one of the modulators described as an active ingredient and, optionally, carriers and / or adjuvants.
Die Pro-Drugs, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Er- findung sind, bestehen aus einem erfindungsgemässen Modulator und mindestens einer pharmakologisch akzeptablen Schutzgruppe, die unter physiologischen Bedingungen abgespalten wird, z.B. einer Alkoxy-, Aralkyloxy- , Acyl- oder Acyloxy-Gruppe, wie z.B. einer Ethoxy- , Benzyloxy-, Acetyl- oder Acetyloxy-Gruppe .The pro-drugs, which are also the subject of the present invention, consist of a modulator according to the invention and at least one pharmacologically acceptable protective group which is split off under physiological conditions, e.g. an alkoxy, aralkyloxy, acyl or acyloxy group, e.g. an ethoxy, benzyloxy, acetyl or acetyloxy group.
Auch die Verwendung der Modulatoren zur Herstellung von Arzneimitteln zur Vorbeugung und/oder Behandlung von Tumorerkrankungen (insbesondere Neuroblastom) ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Im allgemeinen werden die Modulatoren unter Anwendung der bekannten und akzeptablen Modi, entweder einzeln oder in Kombination mit einem beliebigen anderen therapeutischen Mittel verabreicht. Solche therapeutisch nützlichen Mittel können auf einem der folgenden Wege verabreicht werden: oral, z.B. als Dragees, überzogene Tabletten, Pillen, Halbfeststoffe, weiche oder harteThe present invention also relates to the use of the modulators for the production of medicaments for the prevention and / or treatment of tumor diseases (in particular neuroblastoma). In general, the modulators are made using the known and acceptable modes, administered either individually or in combination with any other therapeutic agent. Such therapeutically useful agents can be administered in one of the following ways: orally, for example as dragées, coated tablets, pills, semi-solids, soft or hard
Kapseln, Lösungen, Emulsionen oder Suspensionen; parenteral, z.B. als injizierbare Lösung; rektal als Suppositorien; durch Inhalation, z.B. als Pulverformulierung oder Spray, transdermal oder intranasal. Zur Herstellung solcher Ta- bletten, Pillen, Halbfeststoffe, überzogenen Tabletten,Capsules, solutions, emulsions or suspensions; parenterally, e.g. as an injectable solution; rectally as suppositories; by inhalation, e.g. as a powder formulation or spray, transdermally or intranasally. For the production of such tablets, pills, semi-solids, coated tablets,
Dragees und harten Gelatinekapseln kann das therapeutisch verwendbare Produkt mit pharmakologisch inerten, anorganischen oder organischen Arzneimittelträgersubstanzen vermischt werden, z.B. mit Lactose, Sucrose, Glucose, Gelatine, Malz, Silicagel, Stärke oder Derivaten derselben, Talkum, Stearinsäure oder ihren Salzen, Trockenmagermilch und dgl . Zur Herstellung von weichen Kapseln kann man Arzneimittelträgerstoffe wie z.B. pflanzliche Öle, Petroleum, tierische oder synthetische Öle, Wachse, Fette, Polyole einsetzen. Zur Herstellung von flüssigen Lösungen und Sirups kann man Arzneimittelträgerstoffe wie z.B. Wasser, Alkohole, wäßrige Salzlösung, wäßrige Dextrose, Polyole, Glycerin, pflanzliche Öle, Petroleum, tierische oder synthetische Öle verwenden. Für Suppositorien kann man Arzneimittelträgerstoffe wie z.B. pflanzliche Öle, Petroleum, tierische oder synthetische Öle, Wachs, Fett und Polyole verwenden. Für Aerosol- Formulierungen kann man komprimierte Gase, die für diesen Zweck geeignet sind, wie z.B. Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid einsetzen. Die pharmazeutisch verwendbaren Mittel können auch Zusatzstoffe zur Konservierung, Stabi- lisierung, Emulgatoren, Süßstoffe, Aromastoffe, Salze zur Veränderung des osmotischen Drucks, Puffer, Umhüllungszusatzstoffe und Antioxidantien enthalten.Dragees and hard gelatin capsules, the therapeutically usable product can be mixed with pharmacologically inert, inorganic or organic drug carriers, for example with lactose, sucrose, glucose, gelatin, malt, silica gel, starch or derivatives thereof, talc, stearic acid or its salts, dry skimmed milk and the like. For the production of soft capsules, drug carriers such as vegetable oils, petroleum, animal or synthetic oils, waxes, fats, polyols can be used. For the preparation of liquid solutions and syrups, drug carriers such as water, alcohols, aqueous salt solution, aqueous dextrose, polyols, glycerin, vegetable oils, petroleum, animal or synthetic oils can be used. For suppositories, drug carriers such as vegetable oils, petroleum, animal or synthetic oils, wax, fat and polyols can be used. Compressed gases suitable for this purpose, such as oxygen, nitrogen and carbon dioxide, can be used for aerosol formulations. The pharmaceutically usable agents can also contain additives for preservation, stabilization Containing emulsifiers, sweeteners, flavorings, salts to change the osmotic pressure, buffers, coating additives and antioxidants.
Kombinationen mit anderen therapeutischen Mitteln können andere Wirkstoffe beinhalten, die gewöhnlich zur Behandlung von Tumorerkrankungen (insbesondere Neuroblastom) eingesetzt werden .Combinations with other therapeutic agents may include other agents that are commonly used to treat tumor diseases (especially neuroblastoma).
Zur Vorbeugung und/oder Behandlung der oben beschriebenen Erkrankungen kann die Dosis der erfindungsgemäßen Modulatoren innerhalb breiter Grenzen variieren und kann auf den individuellen Bedarf eingestellt werden. Im allgemeinen ist eine Dosis von 0,1 μg bis 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag geeignet, wobei eine bevorzugte Dosis 0,5 bis 10 mg/kg proFor the prevention and / or treatment of the diseases described above, the dose of the modulators according to the invention can vary within wide limits and can be adjusted to individual requirements. In general, a dose of 0.1 μg to 100 mg / kg body weight per day is suitable, with a preferred dose of 0.5 to 10 mg / kg per day
Tag ist. In geeigneten Fällen kann die Dosis auch unter oder über den oben angegebenen Werten liegen.Day is. In suitable cases, the dose can also be below or above the values given above.
BeispieleExamples
Beispiele für Rho Kinase Inhibitoren sind in EP0370498, US4997834, EP0956865, US6218410, US4678783, US6153608, EP0885888, WO0168607 und WO0156988 beschrieben. Konkret seien hier Verbindungen I (Fasudil) , II (Hydroxyfasudil] III und IV genannt: Examples of Rho Kinase inhibitors are described in EP0370498, US4997834, EP0956865, US6218410, US4678783, US6153608, EP0885888, WO0168607 and WO0156988. Specifically, compounds I (Fasudil), II (Hydroxyfasudil] III and IV are mentioned here:
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Beispiele für Aktivatoren von Proteinkinase C sind Verbindung V, die Verbindung EP-70905 von Europeptides, die Naturstoffe Bryostatin, Teleocidin, Aplysiatoxin sowie Ester von Phorbol und Ingenol. Weitere Verbindungen wie VI und VII sind in J. D. Winkler et al . J. Am. Chem. Soc . 1999, 121, 296-300 beschrieben.Examples of activators of protein kinase C are compound V, the compound EP-70905 from Europeptides, the natural substances bryostatin, teleocidine, alysiatoxin and esters from phorbol and ingenol. Other compounds such as VI and VII are in J. D. Winkler et al. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 296-300.
Ein Beispiel für einen MAP Kinase Phosphatase 1 Inhibitor ist die Verbindung MX 7091 von Maxima Pharmaceuticals . An example of a MAP kinase phosphatase 1 inhibitor is the compound MX 7091 from Maxima Pharmaceuticals.
Ein Beispiel für einen CSK Inhibitor ist der Naturstoff Staurosporin.An example of a CSK inhibitor is the natural product staurosporine.
Material und Methodenmaterial and methods
Microarray-ExperimenteMicroarray experiments
Der verwendete Chip enthält den cDNA-Satz gf200 von Research Genetics (http: //www.resgen. com) , sowie 100 cDNA zusätzlich, die bereits vorher als potentiell für eine Prognose der Neuroblastom-Entwicklung geeignet beschrieben wurden (fürThe chip used contains the cfNA set gf200 from Research Genetics (http: //www.resgen. Com), as well as 100 additional cDNA, which have already been described as being suitable for a prognosis of neuroblastoma development (for
Einzelheiten siehe http: //www. imt .uni-marburg. de) . Jede cDNA wurde zweimal pro Chip aufgetragen. Die Chips wurden wie in Hegde et al . , 2000 beschrieben hergestellt, unter Verwendung eines GMS 417 Arrayer.For details, see http: // www. imt .uni-marburg. de). Each cDNA was applied twice per chip. The chips were as described in Hegde et al. , 2000 described, using a GMS 417 arrayer.
Eine anfängliche histochemische Untersuchung einer Reihe von 100 willkürlich ausgewählten Tumoren ergab, daß annähernd 95% der Tumore weniger als 5% Zellen in den Gewebeproben enthielten, die keine Tumorzellen waren (siehe Bergmann et al . , 2001) . Daher wurde kein weiterer Versuch unternommen, das Tumorgewebe vor der Präparation der RNA zu sezieren. Die gesamte RNA aus dem Neuroblastomgewebe und dem SHEP wurde unter Verwendung eines Qiagen RNA Isolationskits entsprechend der Anleitung des Herstellers isoliert. 40 μg Gesamt- RNA wurde verwendet um Cy3- und Cy5-fluoreszenzmarkierte cDNA entsprechend dem veröffentlichten Protokoll herzustellen (http://brownlab.stanford.edu). Die Chips wurden unter Verwendung eines GMS 418 Fluoreszenz-Scanners gescannt, und die Bilder wurden unter Verwendung der IMAGENE 3.0 Software analysiert . Die Expressionsdaten wurden entweder durchAn initial histochemical examination of a series of 100 randomly selected tumors showed that approximately 95% of the tumors contained less than 5% cells in the tissue samples that were not tumor cells (see Bergmann et al., 2001). Therefore, no further attempt was made to dissect the tumor tissue before preparing the RNA. All of the RNA from the neuroblastoma tissue and the SHEP was isolated using a Qiagen RNA isolation kit according to the manufacturer's instructions. 40 µg of total RNA was used to label Cy3 and Cy5 fluorescence Produce cDNA according to the published protocol (http://brownlab.stanford.edu). The chips were scanned using a GMS 418 fluorescence scanner and the images were analyzed using the IMAGENE 3.0 software. The expression data were either by
Northern Blot-Analyse oder durch Real Time RT-PCR Assays bestätigt .Northern blot analysis or confirmed by Real Time RT-PCR assays.
Standardisierung und Qualitätskontrolle ImaGene 3.0: Die Softwareparameter wie "Signalbereiche" oder "Spotnachweis-Schwelle" (siehe Benutzerhandbuch von ImaGene für Einzelheiten) wurden vor der Bildanalyse unseres Experimentes auf eine maximale Reproduzierbarkeit optimiert. Für jeden Spot werden das mittlere Signal und die Hintergrund- Intensitäten für beide Kanäle erhalten. Um die Unterschiede der Spots zu bestimmen, wurde das korrigierte Hintergrundverhältnis der beiden Kanäle berechnet, und log2- transformiert . Um die Fluoreszenz-Intensitäten der beiden Farbstoffe auszu- gleichen, sowie um einen Vergleich des Expressionsniveaus in Kreuzexperiementen zu ermöglichen, wurden die Rohdaten standardisiert. Zunächst benutzten wir eine nadelweise (pin- wise) intensitätsabhängige Standardisierung (Yang et al . , 2002) , um eine inhärente Neigung auf jedem Chip zu kor- rigieren (the lowess scatter-plot smoother) . In einem zweiten Schritt wurde eine allgemeine Standardisierung vorgenommen, um die logarithmierten Verhältnisse für jedes Array bei 0 zu zentrieren (um allgemeines Färben und Scannereffekte zu berücksichtigen) . Da jedes Gen zweimal auf dem Chip aufgetragen wurde, wurden die mittleren logarithmischen Verhältnisse M aus den Kopien berechnet. Falls die Kopien um mehr als das Vierfache abwichen, oder die Hintergrund-Intensität höher war als die Signalintensität, wurde das Gen von diesem Array ausgeschlossen.Standardization and quality control ImaGene 3.0: The software parameters such as "signal ranges" or "spot detection threshold" (see ImaGene user manual for details) were optimized for maximum reproducibility before the image analysis of our experiment. The average signal and background intensities for both channels are obtained for each spot. To determine the differences between the spots, the corrected background ratio of the two channels was calculated and log 2 - transformed. In order to equalize the fluorescence intensities of the two dyes and to enable a comparison of the expression level in cross experiments, the raw data were standardized. First, we used a pin-wise (pinwise) intensity-dependent standardization (Yang et al., 2002) to correct an inherent tendency on each chip (the lowess scatter-plot smoother). In a second step, general standardization was carried out in order to center the logarithmic ratios for each array at 0 (in order to take general coloring and scanner effects into account). Since each gene was applied twice on the chip, the mean logarithmic ones Ratios M calculated from the copies. If the copies deviated more than four times or the background intensity was higher than the signal intensity, the gene was excluded from this array.
Statistische AnalyseStatistical analysis
Die finale Datenmatrix bestand aus 4608 standardisierten Genexpressionsmessungen (log2-Verhältnisse) aus 94 individuellen Tumoren (mit fehlenden Werten) . Um das Expressions- profil zwischen zwei unabhängigen Gruppen zu vergleichen, wurde eine t-Statistik mit zwei Proben für jedes Gen benutzt. Um ein mehrfaches Testen zu berücksichtigen, berechneten wir die angepaßten p-Werte für jedes Gen, wobei wir einen schrittweise abwärts führenden (step down) Permu- tations-Algorithmus verwendeten (Westfall und Young, 1993, Algorithmus 4.1) . Diese Strategie wurde früher auf Micro- arrays angewendet (Callow et al . , 2000). Der Permutations- Algorith us liefert eine strenge Kontrolle der familienweisen Fehlerrate (FWER) , und berücksichtigt die Korrelation der Variablen (Gene) . Das Verfahren verläßt sich nicht auf eine Normalitäts-Annahme; es wird angenommen, daß die t-Sta- tistik für alle Gene asymptotisch die gleiche Nullverteilung besitzt, (oder daß die p-Werte monoton in den beobachteten t-Statistiken über die Gene sind) .The final data matrix consisted of 4608 standardized gene expression measurements (log 2 ratios) from 94 individual tumors (with missing values). To compare the expression profile between two independent groups, a t statistic with two samples for each gene was used. To take multiple testing into account, we calculated the adjusted p-values for each gene using a step-down permutation algorithm (Westfall and Young, 1993, Algorithm 4.1). This strategy was previously applied to microarrays (Callow et al., 2000). The permutation algorithm provides strict control of the family-wide error rate (FWER) and takes into account the correlation of the variables (genes). The process does not rely on an assumption of normality; it is assumed that the t-statistics have the same zero distribution asymptotically for all genes (or that the p-values are monotonic in the observed t-statistics about the genes).
Cluster AnalyseCluster analysis
Vor der Cluster Analyse wurde das Expressionprofil eines jeden Gens durch Subtraktion des mittleren beobachteten Wertes zentriert. Das durchschnittliche, verkettete hierarchische Zusammenfassen zu Clustern (average linkage hierarchical clustering) wurde dann für Gene sowie für Chips ausgeführt, wobei das euklidische Abstandsmaß wie in den Programm J-Ex- press implementiert, verwendet wurde (Dysvik und Jonassen, 2001) .Before the cluster analysis, the expression profile of each gene was centered by subtracting the mean observed value. The average, linked hierarchical grouping into clusters (average linkage hierarchical clustering) was then carried out for genes and chips, using the Euclidean distance measure as implemented in the J-Express program (Dysvik and Jonassen, 2001).
Westernblots, Immun-Präzipitation, Phosphatasebehandlung Die folgenden Antikörper wurden in Westernblots, Immunfluoreszenz-Experimenten und I mun-Präzipitationen verwendet: α- Fyn: (sc-434); CC-cdk2 (sc-163), CC-cyclinA (sc-751), alle von Santa Cruz . Neuroblastomgewebe wurde lysiert wie beschrieben (Bergmann et al . , 2001).Western blots, immunoprecipitation, phosphatase treatment The following antibodies were used in western blots, immunofluorescence experiments and immunoprecipitations: α-Fyn: (sc-434); CC-cdk2 (sc-163), CC-cyclinA (sc-751), all from Santa Cruz. Neuroblastoma tissue was lysed as described (Bergmann et al., 2001).
Für die Phosphatasebehandlung wurden 500 μg zelluläre Proteine über Nacht bei 4°C mit 5 μg FYN-Antikörper, der an Protein G Kügelchen gebunden ist, inkubiert. Immunkomplexe wurden entweder mit λ-Proteinphosphatase (NEB) inkubiert, oder mit λ-Proteinphosphatase und Phosphataseinhibitoren. Immunkomplexe wurden mittels einer 10% SDS PAGE elektro- phoretisch aufgetrennt, auf eine PVDF-Membran übertragen, und mit einem α-Fyn-Antikörper detektiert.For the phosphatase treatment, 500 μg of cellular proteins were incubated overnight at 4 ° C. with 5 μg of FYN antibody, which is bound to protein G beads. Immune complexes were either incubated with λ protein phosphatase (NEB) or with λ protein phosphatase and phosphatase inhibitors. Immune complexes were separated by means of a 10% SDS PAGE, transferred to a PVDF membrane and detected with an α-Fyn antibody.
In vitro Kinase-AssaysIn vitro kinase assays
500 μg zelluläre Proteine wurden mit 5 μg α-Fyn-Antikörper, der an Protein G Kügelchen gebunden ist, immunpräzipitiert, gewaschen und in Kinase-Assaypuffer equilibriert, 15 Minuten mit 10 μCi γ-ATP (Amersham) und 0,125 mg/ml Enolase inkubiert, mittels einer 10% SDS PAGE elektrophoretisch aufgetrennt und getrocknet. Die Ergebnisse wurden auf einem Fuji Phosphoimager sichtbar gemacht, und unter Verwendung einer Bildeich-Software quantifiziert. Chromatin-Iππnunpräzipitation500 ug of cellular proteins were immunoprecipitated with 5 ug α-Fyn antibody bound to protein G beads, washed and equilibrated in kinase assay buffer, incubated for 15 minutes with 10 ug Ci-γ-ATP (Amersham) and 0.125 mg / ml enolase , separated by electrophoresis using a 10% SDS PAGE and dried. The results were visualized on a Fuji Phosphoimager and quantified using image calibration software. Chromatin Iππnunpräzipitation
Chromatin-Immunpräzipitation wurde wie vorher beschrieben ausgeführt (Bouchard et al . , 2001) . Zellkernextrakte (nuclear extracts) wurden über Nacht bei 4°C mit 3 μg a-N- Myc-Antikörper, oder Kontrollantikörper, der an Protein A und Protein G Kügelchen gebunden ist, immunpräzipitiert. Für die PCR-Analyse wurden ein spezifisches Primerpaar für Intron 1 von Prothymosin alpha (als Positivkontrolle) , sowie Primerpaare, welche die angegebenen Regionen des MAD2 Genes amplifizieren, verwendet. Primersequenzen sind auf Verlangen erhältlich.Chromatin immunoprecipitation was carried out as previously described (Bouchard et al., 2001). Nuclear extracts were immunoprecipitated overnight at 4 ° C with 3 ug a-N-Myc antibody or control antibody bound to Protein A and Protein G beads. For the PCR analysis, a specific primer pair for intron 1 of prothymosin alpha (as a positive control), as well as primer pairs which amplify the specified regions of the MAD2 gene, were used. Primer sequences are available on request.
Zellkultur-Experimente SH-SY5Y und IMR-32 Neuroblastom-Zellinien werden in RPMICell culture experiments SH-SY5Y and IMR-32 neuroblastoma cell lines are in RPMI
1640 kultiviert, das mit 10% hitze-inaktiviertem FCS ergänzt ist. CMV-gesteuerte Expressionkonstrukte, die für Fyn- Wildtyp (Fynwt)und FynK299M kodieren, sind beschrieben (Wolf et al., 2001). Plasmide, die für AFAPΔLZ und AFAPΔ180-226 kodieren, wurden beschrieben (Baisden et al . , 2001). Für vorübergehende Transfektionen ließ man die Zellen zunächst auf Deckstreifen 6 Stunden lang wachsen, die mit einer 1:5 Verdünnung von Matrigel (Becton-Dickinson) beschichtet waren. Die Transfektion wurde ausgeführt, indem 5 μg DNA unter Verwendung eines Lipofektin-Reagenz (Invitrogen) eingesetzt wurden. Die Zellen wurden mit Paraformraldehyd nach 60 Stunden fixiert, gewaschen und mit einem monoklonalen α-Fyn-Antikörper (Santa Cruz) , oder einem α-AFAP polyklonalem Antikörper aus Kaninchen gefärbt (Baisden et al., 2001). Literatur1640 cultivated, which is supplemented with 10% heat-inactivated FCS. CMV-controlled expression constructs which code for Fyn wild type (Fynwt) and FynK299M have been described (Wolf et al., 2001). Plasmids encoding AFAPΔLZ and AFAPΔ180-226 have been described (Baisden et al., 2001). For transient transfections, the cells were first allowed to grow on cover strips which were coated with a 1: 5 dilution of Matrigel (Becton-Dickinson) for 6 hours. The transfection was carried out using 5 µg DNA using a lipofectin reagent (Invitrogen). The cells were fixed with paraformraldehyde after 60 hours, washed and stained with a monoclonal α-Fyn antibody (Santa Cruz) or an α-AFAP polyclonal antibody from rabbits (Baisden et al., 2001). literature
Baisden., J.M., Qian, Y. , Zot, H.M., and Flynn, D.C. (2001). The actin filament-associated protein AFAP-110 is an adaptor protein that modulates changes in actin filament integrity. Oncogene 20, 6435-47.Baisden., J.M., Qian, Y., Zot, H.M., and Flynn, D.C. (2001). The actin filament-associated protein AFAP-110 is an adapter protein that modulates changes in actin filament integrity. Oncogene 20, 6435-47.
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Claims

Patentansprüche claims
1. Verwendung von Modulatoren des Signaltransduktionswegs über die Proteinkinase Fyn für die Prophylaxe und/oder Behandlung von Tumorerkrankungen .1. Use of modulators of the signal transduction pathway via the protein kinase Fyn for the prophylaxis and / or treatment of tumor diseases.
2. Verwendung von Modulatoren nach Anspruch 1 zur Behandlung von Neuroblastomen.2. Use of modulators according to claim 1 for the treatment of neuroblastomas.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Modulatoren Inhibitoren von Enzymen sind, die direkt oder indirekt durch aktives Fyn inhibiert werden.3. Use according to claim 1 or 2, wherein the modulators are inhibitors of enzymes which are inhibited directly or indirectly by active Fyn.
4. Verwendung von Modulatoren nach Anspruch 1 oder 2, die zu einer Erhöhung der Fyn-Aktivität in den Tumorzellen führen .4. Use of modulators according to claim 1 or 2, which lead to an increase in Fyn activity in the tumor cells.
5. Verwendung von Modulatoren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Modulatoren Inhibitoren der Proteinkinase CSK sind.5. Use of modulators according to claim 1 or 2, wherein the modulators are inhibitors of protein kinase CSK.
6. Verwendung von Modulatoren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Modulatoren Inhibitoren der Rho-Kinase sind.6. Use of modulators according to one of claims 1 to 4, wherein the modulators are inhibitors of Rho-Kinase.
Verwendung von Modulatoren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Modulatoren Inhibitoren der MAP-Phos- phatase sind. Use of modulators according to one of claims 1 to 4, wherein the modulators are inhibitors of MAP phosphatase.
8. Verwendung von Modulatoren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Modulatoren Aktivatoren der Protein Kinase C sind.8. Use of modulators according to one of claims 1 to 4, wherein the modulators are activators of protein kinase C.
9. Verwendung von Modulatoren nach Anspruch 1 oder 2, die den proteolytischen Abbau von Fyn-Kinase in vivo hemmen.9. Use of modulators according to claim 1 or 2, which inhibit the proteolytic degradation of Fyn kinase in vivo.
10. Verwendung von Modulatoren nach Anspruch 1 oder 2, wo- bei die Modulatoren Inhibitoren von Phosphatasen, die10. Use of modulators according to claim 1 or 2, the modulators being inhibitors of phosphatases which
Fyn entgegenwirken, sind.Counteract Fyn are.
11. Verwendung von Modulatoren nach Anspruch 1 oder 2, die zu einer Erhöhung der Signaltransduktion durch Fyn bei- tragen.11. Use of modulators according to claim 1 or 2, which contribute to an increase in signal transduction by Fyn.
12. Verwendung von Modulatoren des Signaltransduktionsweges via Proteinkinase Fyn zur Herstellung eines Medikaments zur Unterdrückung der Metastasenbildung von Tumoren im Frühstadium.12. Use of modulators of the signal transduction path via protein kinase Fyn for the manufacture of a medicament for suppressing the metastasis of tumors in the early stages.
13. Verwendung von Modulatoren nach Anspruch 9 , wobei der Tumor ein pädiatrischer oder ein adulter Tumor ist.13. Use of modulators according to claim 9, wherein the tumor is a pediatric or an adult tumor.
14. Verwendung von Modulatoren nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Bestandteil einer pharmazeutischen Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung neben dem Modulator als Wirkstoff gegebenenfalls Trägerstoffe und/oder Adjuvantien umfaßt. 14. Use of modulators according to one of the preceding claims as part of a pharmaceutical composition, characterized in that the composition in addition to the modulator as an active ingredient optionally comprises carriers and / or adjuvants.
15. Verwendung von Modulatoren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator in Form eines pharmakologisch akzeptablen Salzes, Solvates, Hydrates, oder einer pharmakologisch akzep- tablen Formulierung vorliegt.15. Use of modulators according to one of the preceding claims, characterized in that the modulator is in the form of a pharmacologically acceptable salt, solvates, hydrates, or a pharmacologically acceptable formulation.
16. Verwendung von Modulatoren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator als Prodrug vorliegt, umfassend den Modulator und mindestens eine pharmakologisch akzeptable Schutzgruppe, die unter physiologischen Bedingungen abgespalten wird.16. Use of modulators according to one of the preceding claims, characterized in that the modulator is present as a prodrug, comprising the modulator and at least one pharmacologically acceptable protective group which is split off under physiological conditions.
17. Verwendung von Modulatoren nach einem der vorhergehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator oral, parenteral, rektal, durch Inhalation, transdermal oder intranasal verabreicht wird. 17. Use of modulators according to one of the preceding claims, characterized in that the modulator is administered orally, parenterally, rectally, by inhalation, transdermally or intranasally.
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