RU2308948C2 - Using cyclopamine in treatment of basal cell epithelioma (carcinoma) and other tumors - Google Patents

Using cyclopamine in treatment of basal cell epithelioma (carcinoma) and other tumors Download PDF

Info

Publication number
RU2308948C2
RU2308948C2 RU2004103072/15A RU2004103072A RU2308948C2 RU 2308948 C2 RU2308948 C2 RU 2308948C2 RU 2004103072/15 A RU2004103072/15 A RU 2004103072/15A RU 2004103072 A RU2004103072 A RU 2004103072A RU 2308948 C2 RU2308948 C2 RU 2308948C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cyclopamine
cells
bcc
tumor
apoptosis
Prior art date
Application number
RU2004103072/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004103072A (en
Inventor
Октай АВСИ (TR)
Октай АВСИ
Original Assignee
ТАШ Шинан
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 ТАШ Шинан filed Critical ТАШ Шинан
Priority to RU2004103072/15A priority Critical patent/RU2308948C2/en
Publication of RU2004103072A publication Critical patent/RU2004103072A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2308948C2 publication Critical patent/RU2308948C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

FIELD: medicine, oncology, biology, pharmacy.
SUBSTANCE: the claimed invention involves using inhibitors. Invention relates to using cyclopamine and its pharmaceutically acceptable salts for preparing a pharmaceutical agent for induction of apoptosis of tumor cells that use transfer of Hedgehog/Smoothened signal for prophylaxis of apoptosis. Cyclopamine causes apoptosis by not genotoxic mechanism and therefore it distinguishes from radiation therapy and most of the modern anticancer chemotherapeutic agent that effect inducing DNA damages. These new effects early not achieved in cancer chemotherapy provide using cyclopamine as to be very desirable in cancer therapy, in treatment of BCC (basal cell carcinoma) and other tumors that use way of signal transduction of hedgehog/smoothened protein for proliferation and prophylaxis of apoptosis.
EFFECT: valuable medicinal properties of cyclopamine.
6 cl, 1 tbl, dwg 7

Description

Данное изобретение относится к применению in vivo - для достижения терапевтического эффекта в отношении базально-клеточной эпителиомы (карциномы, ВСС) - циклопамина, вызывающего дифференцировку опухолевых клеток и в то же самое время апоптотическую гибель и удаление этих опухолевых клеток при сохранении нормальных клеток ткани, включая недифференцированные клетки нормального эпидермального базального слоя и волосяных фолликул. Циклопамин вызывает апоптоз не по генотоксическому механизму и тем отличается от лучевой терапии и большинства современных противораковых химиотерапевтических средств, которые действуют, повреждая ДНК. Эти новые эффекты, не достижимые ранее в химиотерапии рака, делают в высшей степени желательным применение циклопамина в терапии рака, при лечении ВСС и других опухолей, которые используют путь сигнальной трансдукции hedgehog/smoothened белка для пролиферации и предупреждения апоптоза.This invention relates to the use of in vivo - to achieve a therapeutic effect against basal cell epithelioma (carcinoma, BCC) - cyclopamine, which causes the differentiation of tumor cells and at the same time apoptotic death and removal of these tumor cells while maintaining normal tissue cells, including undifferentiated cells of the normal epidermal basal layer and hair follicles. Cyclopamine does not induce apoptosis by the genotoxic mechanism and is therefore different from radiation therapy and most modern anti-cancer chemotherapeutic agents that act by damaging DNA. These new effects, previously unattainable in cancer chemotherapy, make cyclopamine use in cancer therapy, in the treatment of SCD and other tumors that use the hedgehog / smoothened signal transduction pathway to proliferate and prevent apoptosis, highly desirable.

Базально-клеточная эпителиома (карцинома) является обычной эпителиальной опухолью. С возрастом она встречается все чаще. Современные методы лечения ВСС включают хирургическое иссечение опухоли вместе с пограничной нормальной тканью и, когда хирургическая операция невозможна или нежелательна, разрушение опухолевых клеток под действием ионизирующего излучения или другими способами. Хотя возможными побочными эффектами являются образование шрамов и неэстетический вид, хирургическая операция, при которой не остается опухолевых клеток, может привести к излечению. Лучевая терапия вызывает значительное безвозвратное повреждение ДНК, которое, в свою очередь, включает механизм апоптотической гибели опухолевых клеток. Этот способ действия лучевой терапии, т.е. апоптоз вторичен по отношению к повреждению ДНК, аналогичен способам действия многих химиотерапевтических агентов, применяемых в настоящее время для лечения рака. Однако как лучевая терапия, так и цитотоксические противораковые химиотерапевтические средства способны вызывать повреждение ДНК в нормальных клетках пациентов помимо опухолевых клеток. В результате этого эффективность и пригодность этих методов в терапии рака в значительной степени ограничена. Дополнительным затруднением, возникающим при применении облучения и генотоксических противораковых химиотерапевтических веществ, является тот тревожный факт, что даже когда достигается излечение первичной опухоли, у больных заметно повышается риск развития новых случаев рака вследствие повреждения ДНК и мутаций в результате лечения первичной опухоли. Следовательно, селективная индукция апоптоза в опухолевых клетках негенотоксическим способом является наиболее желательной в области терапии рака.Basal cell epithelium (carcinoma) is a common epithelial tumor. With age, it occurs more often. Current methods of treatment of SCD include surgical excision of the tumor along with border normal tissue and, when surgery is not possible or undesirable, the destruction of tumor cells by ionizing radiation or other methods. Although possible side effects are scarring and an unaesthetic appearance, surgery that does not leave tumor cells can lead to a cure. Radiation therapy causes significant permanent damage to DNA, which, in turn, includes the mechanism of apoptotic death of tumor cells. This mode of action of radiation therapy, i.e. apoptosis is secondary to DNA damage, similar to the methods of action of many chemotherapeutic agents currently used to treat cancer. However, both radiation therapy and cytotoxic anticancer chemotherapeutic agents can cause DNA damage in normal patient cells in addition to tumor cells. As a result, the effectiveness and suitability of these methods in cancer therapy is greatly limited. An additional difficulty arising from the use of radiation and genotoxic anticancer chemotherapeutic substances is the alarming fact that even when the cure of the primary tumor is achieved, the risk of developing new cases of cancer due to DNA damage and mutations resulting from the treatment of the primary tumor is markedly increased. Therefore, the selective induction of apoptosis in tumor cells by a non-genotoxic method is most desirable in the field of cancer therapy.

В ВСС часто наблюдаются инактивирующие мутации гена patched, который кодирует трансмембранный белок, действующий как рецептор белков hedgehog, идентифицируемых прежде всего по своему действию на структурирование ткани в процессе развития. Не будучи связанным в качестве лиганда с белком hedgehog, белок patched действует, ингибируя внутриклеточную сигнальную трансдукцию по механизму другого трансмембранного белка, smoothened. Связывание hedgehog с patched вызывает ослабление этого ингибирования. Затем внутриклеточная сигнальная трансдукция по ослабленному пути белка smoothened инициирует ряд клеточных событий, приводящих в конце концов к изменениям экспрессии целевых генов hedgehog и поведения клетки. Общие особенности hedgehog/smoothened пути сигнальной трансдукции, первоначально идентифицированные в Drosophila (в дрозофиле), сохраняются в разнообразных живых организмах от Drosophila до Человека. Однако путь становится более сложным в прогрессивных организмах (например, присутствие в организме человека более одного гена, проявляющего значительное сходство с единичным геном patched дрозофилы). Найдено, что инактивирующие мутации в patched вызывают конститутивную (без лиганда) передачу сигнала по hedgehog/smoothened пути. Сверхактивность hedgehog/smoothened пути, являющаяся результатом мутаций patched и/или дополнительных элементов 5'-3'пути, обнаружена во всех ВСС. Синдром невоидной базально-клеточной эпителиомы (NBCCS) является результатом гаплонедостаточности patched. У пациентов с NBCCS вследствие наличия уже мутантного patched во всех клетках с возрастом развивается множественная ВСС.In BCC, inactivated mutations of the patched gene, which encodes a transmembrane protein that acts as a receptor for hedgehog proteins, are identified primarily by their effect on tissue structuring during development. Without being bound as a ligand to the hedgehog protein, patched acts by inhibiting intracellular signal transduction by the mechanism of another transmembrane protein, smoothened. The binding of hedgehog to patched causes a weakening of this inhibition. Then, intracellular signal transduction along the attenuated smoothened protein pathway initiates a series of cellular events, ultimately leading to changes in the expression of target hedgehog genes and cell behavior. The general features of the hedgehog / smoothened signal transduction pathway, originally identified in Drosophila (in Drosophila), persist in a variety of living organisms from Drosophila to Man. However, the pathway becomes more complex in progressive organisms (for example, the presence in the human body of more than one gene, showing significant similarity to a single patched Drosophila gene). Inactivated mutations in patched were found to induce constitutive (without ligand) signaling along the hedgehog / smoothened pathway. The overactivity of the hedgehog / smoothened pathway resulting from patched mutations and / or additional elements of the 5'-3'path is found in all SCDs. Nevoid Basal Cell Epithelioma Syndrome (NBCCS) is the result of patched haplo-insufficiency. In patients with NBCCS, due to the presence of an already mutant patched in all cells, multiple SCD develops with age.

Циклопамин, стероидный алкалоид, имеет показанную ниже химическую формулу:Cyclopamine, a steroidal alkaloid, has the chemical formula shown below:

Figure 00000001
Figure 00000001

Он находится в природе в лилии Veratrum californicum и получается очисткой из нее и других источников. Ингибирование hedgehog/smoothened пути циклопамином было обнаружено в эмбрионах цыплят и в культивированных клетках мыши.It is found in nature in the lily Veratrum californicum and is obtained by purification from it and other sources. Inhibition of the hedgehog / smoothened pathway by cyclopamine was found in chick embryos and in cultured mouse cells.

В международной заявке WO 01/27135A2 раскрыто применение ингибиторов передачи сигнала hedgehog/ smoothened (Hh/Smo), в частности циклопамина, для ингибирования клеточной пролиферации (включая пролиферацию опухолевых клеток). В отличие от указанного аналога в настоящем изобретении циклопамин или его фармацевтически приемлемые соли применяются для апоптоза опухолевых клеток in vivo, что позволяет добиться быстрого уменьшения и исчезновения пролеченной опухоли.WO 01 / 27135A2 discloses the use of hedgehog / smoothened signaling inhibitors (Hh / Smo), in particular cyclopamine, to inhibit cell proliferation (including tumor cell proliferation). In contrast to the specified analogue in the present invention, cyclopamine or its pharmaceutically acceptable salts are used for apoptosis of tumor cells in vivo, which allows to achieve a rapid reduction and disappearance of the treated tumor.

Для местного применения циклопамин можно растворять в этаноле или в другом подходящем растворителе и смешивать с соответствующей основой кремовой, мазевой или гелевой основой. Циклопамин может также входить в состав гидрогелей или других фармацевтических форм, допускающих контролируемое высвобождение, и может абсорбироваться на кожных пластырях. Результаты, изображенные на Фигурах 1A-1D, Фиг.2А-2F, Фиг.3А-3G и Фиг.4А-4D, достигнуты в результате применения препарата, полученного при смешении раствора циклопамина в этаноле с кремовой основой таким образом, чтобы достичь конечной концентрации 18 мМ циклопамина в креме. Используемая кремовая основа состоит, главным образом, из тяжелого парафинового масла (10 вес.%), вазелина (10 вес.%), стеарилового спирта (8 вес.%), полиоксистеарата-40 (3 вес.%) и воды (69 вес.%), но возможна также кремовая основа, приготовленная другим подходящим способом. На оптимальную концентрацию циклопамина в фармацевтической форме, а также оптимальные дозы и схемы применения, очевидно, могут влиять такие факторы, как конкретная фармацевтическая форма, локализация и характеристики кожи, содержащей опухоль (например, толщина эпидермиса) и размер опухоли; однако их можно определить следующими хорошо известными опубликованными методами оптимизации. Дозировка и схемы применения для лечения опухолей, изображенных на Фиг.1А (ВСС на носогубной складке, площадь ~4×5 мм) и Фиг.1С (ВСС на лбу, площадь ~4×4 мм), следующие: 10±2 мкл крема наносят непосредственно на ВСС стальным шпателем четыре раза в день, начиная с -9.00 утра, с интервалами ~3,5 часа. В ночное время вместо аппликаций, избегаемых по этой схеме из-за возможной потери крема вследствие попадания его с кожи на постельное белье, используют подходящие кожные пластыри. Сохранение недифференцированных клеток в нормальном эпидермисе и в волосяных фоликулах после экспозиции с циклопатином, как показано в данном описании, дает также информацию о переносимых дозах при других способах применения; например при непосредственной инъекции внутрь опухоли водного раствора или при системном применении того же циклопамина, помещенного в липосомы.For topical use, cyclopamine can be dissolved in ethanol or in another suitable solvent and mixed with a suitable cream, ointment or gel base. Cyclopamine can also be formulated in hydrogels or other pharmaceutical forms that allow controlled release, and can be absorbed onto skin patches. The results depicted in Figures 1A-1D, Figs. 2A-2F, Figs. 3A-3G, and Figs. 4A-4D, are obtained by using a preparation obtained by mixing a solution of cyclopamine in ethanol with a cream base in such a way as to achieve a final concentration 18 mM cyclopamine in cream. The cream base used mainly consists of heavy paraffin oil (10% by weight), petroleum jelly (10% by weight), stearyl alcohol (8% by weight), polyoxystearate-40 (3% by weight) and water (69% by weight) .%), but a cream base prepared in another suitable way is also possible. The optimal concentration of cyclopamine in the pharmaceutical form, as well as the optimal doses and regimens, can obviously be influenced by factors such as the specific pharmaceutical form, location and characteristics of the skin containing the tumor (for example, epidermis thickness) and tumor size; however, they can be determined by the following well-known published optimization methods. Dosage and application regimens for the treatment of tumors depicted in Fig. 1A (BCC on the nasolabial fold, area ~ 4 × 5 mm) and Fig. 1C (BCC on the forehead, area ~ 4 × 4 mm), the following: 10 ± 2 μl of cream applied directly to the BCC with a steel spatula four times a day, starting from -9.00 in the morning, at intervals of ~ 3.5 hours. At night, instead of the applications avoided according to this scheme because of the possible loss of the cream due to getting it from the skin on the bedding, use suitable skin patches. Preservation of undifferentiated cells in the normal epidermis and in the hair follicles after exposure to cyclopatin, as shown in this description, also provides information on tolerated doses for other methods of use; for example, by direct injection of an aqueous solution into the tumor or by systemic use of the same cyclopamine placed in liposomes.

На Фиг.1А, Фиг.1В, Фиг.1С и Фиг.1D показана быстрая клиническая регрессия ВСС после экспозиции с циклопамином. Помимо визуального исчезновения нескольких участков (областей) опухоли за время экспозиции с циклопамином менее недели наблюдается утраты обычно прозрачного внешнего вида ВСС, что видно при сравнении Фиг.1В с Фиг.1А и Фиг.1D с Фиг.1С.On figa, figv, figs and fig.1D shows a rapid clinical regression of SCD after exposure with cyclopamine. In addition to the visual disappearance of several areas (regions) of the tumor during the exposure with cyclopamine for less than a week, the usually transparent appearance of SCD is lost, which is seen when comparing Figv with Fig.1A and Fig.1D with Fig.1C.

На Фиг.2А-2F показан внешний вид под микроскопом участков опухоли, подвергающихся хирургическому иссечению, с пограничной нормальной тканью на пятый или шестой день применения аппликаций циклопамина, когда ВСС утратил основную часть предварительно обработанных участков, но все же содержит несколько областей, хотя заметно уменьшившихся в весе, но не полностью исчезнувших и, следовательно, имеющих остаточные опухолевые клетки для анализа под микроскопом.FIGS. 2A-2F show the microscopic appearance of areas of the tumor undergoing surgical excision with borderline normal tissue on the fifth or sixth day of application of cyclopamine applications, when BCC has lost the bulk of the pre-treated areas, but still contains several areas, although it has decreased markedly in weight, but not completely disappeared and, therefore, having residual tumor cells for analysis under a microscope.

На Фиг.2А и 2В показаны на срезах ткани участки кожи, соответствующие визуально исчезающим узелкам опухоли. Видно, что опухоли исчезают, оставляя после себя обширные кистозные структуры, содержащие внутри немного материала и не содержащие различимых опухолевых клеток.On figa and 2B shown on sections of tissue areas of the skin corresponding to visually disappearing nodules of the tumor. It can be seen that the tumors disappear, leaving behind extensive cystic structures containing a little material inside and not containing distinguishable tumor cells.

На Фиг.2С показан вид под микроскопом участка кожи, содержащего все еще видимую ВСС in vivo. Видно, что эти области содержат выявляющие остаточные ВСС большие кисты в центре опухоли и меньшие кистозные структуры различных размеров, локализованные среди остаточных клеток ВСС, по направлению к периферии.FIG. 2C shows a microscopic view of a skin region containing still visible BCC in vivo. It can be seen that these areas contain large cysts detecting residual SCD in the center of the tumor and smaller cystic structures of various sizes, localized among the residual SCD cells, towards the periphery.

На фиг.2D и 2Е показан при увеличении 1000х вид изнутри и периферические палисадные участки этих остаточных ВСС и показана мощная апоптотическая активность в остаточных клетках ВСС вне зависимости от области опухоли. Такое большое увеличение позволяет увидеть значительно повышенную частоту встречаемости клеток ВСС, выявляющих алоптотическую морфологию, и образование кистозных структур при апоптотическом удалении клеток, как показано на Фиг.2D, путем соединения трех кист меньшего размера в одну кисту большего размера при удалении апоптотических септальных клеток.2D and 2E show, with a magnification of 1000x, an inside view and peripheral palisade sections of these residual SCDs and a powerful apoptotic activity in the residual SCD cells is shown regardless of the tumor area. Such a large increase allows us to see a significantly increased frequency of BCC cells revealing aloptotic morphology and the formation of cystic structures during apoptotic cell removal, as shown in Fig. 2D, by combining three smaller cysts into one larger cyst when removing apoptotic septal cells.

На Фиг.2F показано, что в ВСС, обработанной кремом плацебо (т.е. препаратом крема, идентичного крему циклопамина, за исключением того, что в плацебо отсутствует циклопамин), напротив, наблюдаются типичные неопластические клетки ВСС и нет заметной апоптотической активности.FIG. 2F shows that in BCC treated with a placebo cream (i.e., a cream preparation identical to cyclopamine cream, except that there is no cyclopamine in placebo), on the contrary, typical neoplastic BCC cells are observed and there is no noticeable apoptotic activity.

Известно, что клетки, претерпевающие апоптоз, в нормальных тканях удаляются с помощью макрофагов и близлежащих клеток и что количественное определение апоптотической активности с помощью морфологических критериев на окрашенных гематоксилен-эозином срезах дает заниженные результаты (недооценка). Несмотря на это количественные данные, представленные в Таблице I, показывают повышенную апоптотическую активность, стимулируемую циклопамином в остаточных клетках ВСС.It is known that cells undergoing apoptosis in normal tissues are removed using macrophages and nearby cells and that quantitative determination of apoptotic activity using morphological criteria on hematoxylene-eosin stained sections gives underestimated results (underestimation). Despite this, the quantitative data presented in Table I show increased apoptotic activity stimulated by cyclopamine in residual SCD cells.

Утрата прозрачности в обработанных циклопамином ВСС указывает на интересную возможность дифференцировки ВСС под влиянием циклопамина. Найдено, что эта возможность, которую можно проверять с помощью иммунохимических анализов ВСС, осуществляется в данном изобретении. В нормальном эпидермисе дифференцировка клеток базального слоя в клетки высших слоев сопровождается утратой мечения моноклональным антителом Ber-Ер4. Ber4-Ер4 также метит клетки ВСС и является известным маркером для этих новообразований. Фиг.3А, Фиг.3В и количественные данные в Таблице I показывают, что хотя Ber-Ер4 четко метит все периферические удлиненные клетки палисадной ткани и более 90% внутренних клеток обработанной плацебо ВСС, ни одна из остаточных периферических или внутренних клеток обработанной циклопамином ВСС не метится с помощью Ber-Ер4. Дифференцировка ВСС под влиянием циклопамина, неизвестная до настоящего времени при применении любых других способов и в высшей степени необычная, так как она достигается in vivo и во всех клетках, судя по иммуногистохимическим показателям, имеет независимое значение при лечении рака.The loss of transparency in cyclopamine-treated BCC indicates an interesting possibility of differentiation of BCC under the influence of cyclopamine. It was found that this possibility, which can be checked using immunochemistry assays of BCC, is carried out in this invention. In the normal epidermis, the differentiation of the cells of the basal layer into cells of the higher layers is accompanied by the loss of labeling with the monoclonal antibody Ber-Ep4. Ber4-Ep4 also marks BCC cells and is a known marker for these neoplasms. Fig. 3A, Fig. 3B and the quantitative data in Table I show that although Ber-Ep4 clearly labels all peripheral elongated cells of the palisade tissue and more than 90% of the internal cells of the BCC placebo-treated, none of the residual peripheral or internal cells of the BCC-treated cyclopamine tagged with Ber-Ep4. Differentiation of SCD under the influence of cyclopamine, unknown until now with the use of any other methods and is highly unusual, since it is achieved in vivo and in all cells, judging by immunohistochemical parameters, has independent significance in the treatment of cancer.

Другой маркер дифференцировки, лектин Ulex Europaeus тип 1, обычно не метит ВСС или клетки базального слоя нормального эпидермиса, но метит дифференцированные клетки верхних слоев. На Фиг.3С, изображающей гетерогенное мечение этим пектином остаточных клеток обработанной циклопамином ВСС, показана дифференцировка некоторых клеток ВСС на стадии дифференцировки, обнаруживаемой с помощью Ber-Ер4, до стадии, обнаруживаемой с помощью Ulex Europaeus тип 1.Another differentiation marker, Ulex Europaeus type 1 lectin, usually does not label BCC or basal layer cells of the normal epidermis, but it does differentiate cells of the upper layers. FIG. 3C, showing heterogeneous labeling of residual cells with BCC cyclopamine treated with this pectin, shows the differentiation of some BCC cells at the differentiation stage detected with Ber-Ep4 to the stage detected with Ulex Europaeus type 1.

р53 является главным белком - регулятором клеточного ответа на повреждение ДНК. Известно, что количество этого белка увеличивается в клеточном ядре после экспозиции с генотоксическим агентом. Когда повреждение ДНК превышает предел, р53 способствует апоптотической гибели клеток. Лучевая терапия при раковых заболеваниях и генотоксические химиотерапевтические противораковые средства, обычные в настоящее время, в основном действуют по этому механизму, т.е. вызывая апоптоз, вторичный по отношению к поражению ДНК. Моноклональное антитело DO-7 может связывать как нормальную, так и миссенс-мутантную (т.е. нефункциональную) формы р53, и известно, что DO-7 способно обнаруживать увеличение р53 в клетках после экспозиции с агентами, повреждающими ДНК.p53 is the main protein - a regulator of the cellular response to DNA damage. It is known that the amount of this protein increases in the cell nucleus after exposure to a genotoxic agent. When DNA damage exceeds the limit, p53 contributes to apoptotic cell death. Radiation therapy for cancer and genotoxic chemotherapeutic anticancer drugs, currently common, mainly act on this mechanism, i.e. causing apoptosis secondary to DNA damage. The DO-7 monoclonal antibody can bind both normal and missense mutant (i.e. non-functional) forms of p53, and DO-7 is known to detect an increase in p53 in cells after exposure to DNA damaging agents.

Фиг.3D, Фиг.3Е и количественные данные, приведенные в Таблице I, показывают, что как интенсивность мечения DO-7, так и частота (встречаемость) меченых клеток заметно уменьшаются в ВСС, обработанной циклопамином, по сравнению с ВСС, обработанной плацебо. Следовательно, циклопамин не увеличение, но скорее уменьшение р53 в ядрах клеток ВСС, обработанных циклопамином. Как известно, уровень экспрессии р53 понижается в эпидермальных клетках при дифференцировке, поэтому пониженное мечение обработанной циклопамином ВСС с помощью DO-7, по-видимому, является вторичным по отношению к индуцированной циклопамином дифференцировке клеток ВСС. В любом случае мощная апоптотическая активность в обработанной циклопамином ВСС несмотря на заметно пониженную экспрессию р53 означает, что индуцированный циклопамином апоптоз этих опухолевых клеток обусловлен негенотоксическим механизмом.Fig. 3D, Fig. 3E and the quantitative data shown in Table I show that both the labeling intensity of DO-7 and the frequency (occurrence) of labeled cells are markedly reduced in BCC treated with cyclopamine compared to BCC treated with placebo. Therefore, cyclopamine is not an increase, but rather a decrease in p53 in the nuclei of BCC cells treated with cyclopamine. As is known, the level of p53 expression decreases in epidermal cells upon differentiation; therefore, the reduced labeling of cyclopamine-treated BCC with DO-7 is apparently secondary to cyclopamine-induced differentiation of BCC cells. In any case, the potent apoptotic activity in cyclopamine-treated BCC despite a markedly reduced p53 expression means that the cyclopamine-induced apoptosis of these tumor cells is due to a non-toxic mechanism.

Известно, что угнетение пролиферации ВСС связано с их ретракцией из стромы. Хотя ретракция из стромы может также быть вызвана как артефакт (как результат деятельности человека) за счет неправильной фиксации и обработки тканей, точность соблюдения опубликованных технических условий гарантирует возможность избежать таких артефактов. Как показано на Фиг.ЗР и ЗО, обработанные циклопамином, но не плацебо, ВСС постоянно втягиваются из стромы. Следовательно, экспозиция ВСС с циклопамином, по-видимому, также связана с подавлением пролиферации.It is known that inhibition of SCD proliferation is associated with their retraction from the stroma. Although retraction from stroma can also be caused as an artifact (as a result of human activity) due to improper fixation and processing of tissues, the accuracy of compliance with published technical conditions ensures the possibility of avoiding such artifacts. As shown in FIG. 3R and 3O treated with cyclopamine but not placebo, BCC is constantly being drawn from the stroma. Therefore, exposure to SCD with cyclopamine is also likely to be associated with suppression of proliferation.

На Фиг.4А-4D показано мечение с помощью Ber-Ер4 нормальной кожной ткани, находящейся на и вокруг ВСС, обработанной циклопамином. Различные эпидермальные участки, которые обрабатывались циклопамином, как видно на Фиг.4А, 4В и 4С, дают нормальный отпечаток мечения с помощью Ber-Ер4, т.е. мечение клеток базального слоя. Аналогично, на фиг.4В показано нормальное мечение с помощью Ber-Ер4 волосяных фолликул, экспонированных с циклопамином. Следовательно, недифференцированные клетки нормального эпидермиса и волосяных фолликул сохраняются несмотря на экспозицию по той же схеме и с теми же дозами циклопамина, что и ВСС.4A-4D show Ber-Ep4 labeling of normal skin tissue located on and around BCC treated with cyclopamine. The various epidermal sites that were treated with cyclopamine, as can be seen in Figs. 4A, 4B and 4C, give a normal imprint of labeling with Ber-Ep4, i.e. labeling of cells of the basal layer. Similarly, FIG. 4B shows normal labeling with Ber-Ep4 hair follicles exposed with cyclopamine. Consequently, undifferentiated cells of the normal epidermis and hair follicles persist despite exposure according to the same scheme and with the same doses of cyclopamine as SCD.

То, что циклопамин вызывает высокоэффективную дифференцировку и апоптоз опухолевых клеток in vivo в дозах, при которых сохраняются недифференцированные клетки ткани, является достижением, до настоящего момента не известным, которое наряду с негенотоксическим действием циклопамина подтверждает возможность применения циклопамина не только для ВСС, но также для таких внутренних опухолей, которые используют hedgehog/smoothened путь для пролиферации и для предупреждения апоптоза и/или дифференцирован.The fact that cyclopamine induces highly effective differentiation and apoptosis of tumor cells in vivo at doses at which undifferentiated tissue cells are preserved is an achievement not known so far, which, along with the non-genotoxic effect of cyclopamine, confirms the possibility of using cyclopamine not only for SCD, but also for such internal tumors that use the hedgehog / smoothened pathway for proliferation and for the prevention of apoptosis and / or differentiated.

Специально рассматриваются те случаи, когда молекулы могут быть образованы из циклопамина или синтезированы таким образом, что они имеют структурные особенности, позволяющие проявлять аналогичные циклопамину характеристики рецептурного связывания и биологические/терапевтические свойства. Такие молекулы в данном описании называются "производные циклопамина" и определяются следующим образом. Молекула, которая содержит группу атомов молекулы циклопамина, требующуюся для связывания циклопамина с его биологической мишенью, но включает также такие модификации в молекуле исходного циклопамина, что вновь образованная молекула сохраняет способность специфически связываться с той же самой биологической мишенью, проявляя биологические свойства циклопамина, представленные в данном описании. Такие модификации циклопамина могут включать одну или более допустимых замен или делеций молекулярной группы в молекуле циклопамина или добавлений молекулярной группы (в частности, малой молекулярной группы, такой как метильная группа) к молекуле циклопамина, при условии что полученная в результате молекула устойчива и обладает способностью специфического связывания с той же самой биологической мишенью, что и циклопамин, проявляя представленный в данном описании биологический эффект. Дериватизапию таких новых молекул из циклопамина могут легко провести специалисты в данной области техники, а наличие или отсутствие биологических свойств циклопамина во вновь полученной молекуле также могут легко определить специалисты в данной области техники путем проверки на представленное в данном описании биологическое действие.Specifically, those cases are considered when molecules can be formed from cyclopamine or synthesized in such a way that they have structural features that make it possible to exhibit similar binding properties to cyclopamine and biological / therapeutic properties. Such molecules are referred to herein as “cyclopamine derivatives” and are defined as follows. A molecule that contains a group of atoms of the cyclopamine molecule required to bind cyclopamine to its biological target, but also includes such modifications in the molecule of the original cyclopamine that the newly formed molecule retains the ability to specifically bind to the same biological target, exhibiting the biological properties of cyclopamine presented in this description. Such modifications of cyclopamine may include one or more permissible substitutions or deletions of the molecular group in the cyclopamine molecule or additions of a molecular group (in particular a small molecular group such as a methyl group) to the cyclopamine molecule, provided that the resulting molecule is stable and has the ability to specifically binding to the same biological target as cyclopamine, exhibiting the biological effect described herein. Derivatization of such new cyclopamine molecules can be easily carried out by those skilled in the art, and the presence or absence of the biological properties of cyclopamine in a newly obtained molecule can also be easily determined by those skilled in the art by checking for the biological effect presented herein.

Дополнительные примерыAdditional examples

На Фиг.5А показана большая изъязвленная ВСС в верхней области носа 68-летнего мужчины перед началом лечения. Крем циклопамина (18 мМ циклопамина в описанной выше кремовой основе) наносят на нижнюю половину ВСС, показанной на Фиг.5А. Через каждые три часа - 20 мкл крема наносят непосредственно на нижнюю половину, а верхнюю половину оставляют нетронутой. Таким образом, опухолевые клетки верхней части (Фиг.5А), что маловероятно, получают циклопамин за счет возможной диффузии из области, на которую циклопамин наносится непосредственно, и экспонируются со значительно более низкими концентрациями циклопамина, если вообще с ними экспонируются. На Фиг.5В показана опухоль через 54 часа обработки перед хирургическим иссечением для исследования. В то время как быстрая регрессия опухоли в нижней половине, на которую наносят циклопамин, очевидна, ясно, что участок опухоли, наиболее удаленный от половины непосредственного нанесения, остался сравнительно неизменньм (Фиг.5В; область ближе к верхнему углу фигуры). На Фиг.5С показан окрашенный гематоксилен-эозином срез нижней (обработанной циклопамином) части иссеченной ткани. Видны многочисленный апоптотические клетки с кистами различных размеров, которые образуются в результате гибели и удаления опухолевых клеток (Фиг.5С). В противоположность этому в необработанной области той же самой опухоли, наиболее удаленной от обработанной циклопамином половины, видна твердая опухолевая ткань с митотическими фигурами и отсутствуют заметные апоптотические клетки (Фиг.5В). На Фиг.5Е и 5F показаны окрашенные иммуногистохимически срезы ткани, соответственно обработанной и не обработанной циклопамином области опухоли, полученные с моноклональным антителом Ki-S5 (Dako A/S, Glostrup, Denmark) против антигена Ki-67. Антиген Ki-67, известный маркер пролиферирующих клеток, больше не экспрессирует в обработанной циклопамином области опухоли (Фиг.5Е), тогда как опухолевые клетки, наиболее далеко расположенные от области с непосредственно нанесенным циклопамином, четко выявляют пролиферативную активность (Фиг.5F). Таким образом, окрашивание срезов ткани антителом против антигена Ki-67 снова показывает угнетение пролиферации опухолевых клеток циклопамином в описанных условиях.On figa shows a large ulcerated SCD in the upper nose of a 68-year-old man before treatment. The cyclopamine cream (18 mM cyclopamine in the cream base described above) is applied to the lower half of the BCC shown in Fig. 5A. Every three hours - 20 μl of the cream is applied directly to the lower half, and the upper half is left untouched. Thus, the upper part of the tumor cells (Fig. 5A), which is unlikely, receive cyclopamine due to possible diffusion from the area onto which cyclopamine is applied directly, and are exhibited with significantly lower cyclopamine concentrations, if any. FIG. 5B shows a tumor after 54 hours of treatment before surgical excision for examination. While rapid regression of the tumor in the lower half that Cyclopamine is applied to is obvious, it is clear that the region of the tumor farthest from the half of the direct application remained relatively unchanged (Figure 5B; region closer to the upper corner of the figure). Figure 5C shows a hematoxylene-eosin stained section of the lower (cyclopamine treated) portion of the excised tissue. Numerous apoptotic cells with cysts of various sizes are visible, which are formed as a result of the death and removal of tumor cells (Fig. 5C). In contrast, in the untreated area of the same tumor, farthest from the half-treated with cyclopamine, solid tumor tissue with mitotic figures is visible and there are no noticeable apoptotic cells (Figure 5B). Figures 5E and 5F show immunohistochemically stained sections of tissue, respectively, of the treated and untreated regions of the tumor, obtained with the Ki-S5 monoclonal antibody (Dako A / S, Glostrup, Denmark) against the Ki-67 antigen. The Ki-67 antigen, a known marker of proliferating cells, no longer expresses in the cyclopamine-treated region of the tumor (Figure 5E), while the tumor cells farthest from the region directly coated with cyclopamine clearly show proliferative activity (Figure 5F). Thus, staining of tissue sections with an anti-Ki-67 antigen again shows inhibition of proliferation of tumor cells by cyclopamine under the described conditions.

Трихоэпителиома является другой опухолью, связанной с генетическими изменениями, которые вызывают усиленную передачу hedgehog/smoothened сигнала (Vorechovsky I. et al. (1997) Cancer Res. 57:4677-4681; Nilsson M. et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:3438-3443). На Фиг.6А показана трихоэпителиома на щеке 82-летнего мужчины перед началом лечения, а на Фиг.бВ показана та же область кожи после лишь 24 часов экспозиции с кремом циклопамина (18 мМ циклопамина в кремовой основе; - 25 мкл крема наносят каждые три часа непосредственно на область опухоли). Вследствие быстрой регрессии лечение прекращают через 24 часа и весь участок кожи, соответствующий первоначальной опухоли, иссекают для исследования. На Фиг.6С и Фиг.6D показаны участки кожи, которые содержат остаточные опухолевые клетки через 24 часа и показывают заметную алоптотическую активность среди этих остаточных опухолевых клеток. Видны кистозные участки, возникающие в результате апоптотического удаления опухолевых клеток (Фиг.6С, 6В), а также инфильтрация опухоли мононуклеарными клетками (Фиг.6D). Другим заслуживающим внимания у этого пациента является уменьшение размера и пигментация невуса, расположенного рядом с обработанной опухолью, через 24 часа обработки (Фиг.6В в сравнении с Фиг.6А). Так как циклопамин, возможно, диффундирует из прилегающей области, на которую его наносили, невус (доброкачественная амеланотическая опухоль), по-видимому, чувствителен к сравнительно низким концентрациям циклопамина.Trichoepithelioma is another tumor associated with genetic changes that cause increased hedgehog / smoothened signal transmission (Vorechovsky I. et al. (1997) Cancer Res. 57: 4677-4681; Nilsson M. et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97: 3438-3443). Fig. 6A shows trichoepithelioma on the cheek of an 82-year-old man before treatment, and Fig. BB shows the same skin area after only 24 hours of exposure with cyclopamine cream (18 mM cream-based cyclopamine; - 25 μl of the cream is applied every three hours directly to the tumor area). Due to rapid regression, treatment is stopped after 24 hours and the entire skin area corresponding to the original tumor is excised for examination. On figs and fig.6D shows areas of the skin that contain residual tumor cells after 24 hours and show noticeable aloptotic activity among these residual tumor cells. Visible cystic areas resulting from apoptotic removal of tumor cells (Fig.6C, 6B), as well as tumor infiltration by mononuclear cells (Fig.6D). Another noteworthy patient in this patient is the reduction in size and pigmentation of the nevus adjacent to the treated tumor after 24 hours of treatment (FIG. 6B compared to FIG. 6A). Since cyclopamine may diffuse from the surrounding area onto which it was applied, the nevus (a benign amelanotic tumor) appears to be sensitive to relatively low concentrations of cyclopamine.

На Фиг.7А показана пигментированная ВСС на нижнем веке 59-летнего мужчины перед началом лечения. Крем циклопамина (18 мМ циклопамина в кремовой основе) наносят на все узлы за исключением одного, помеченного стрелкой. Этот узелок, который, по-видимому, получал циклопамин лишь диффузией из прилегающей обработанной области, экспонируют с циклопамином в сравнительно низкой концентрации. Так как пигментированный характер этой опухоли облегчает наблюдение за клиническим течением, лечение (нанесение - 20 мкл крема циклопамина каждые четыре часа) прерывают на третий день, когда опухоль в обрабатываемой области значительно регрессирует, но все еще содержит видимые части (Фиг.7В). Затем опухоль наблюдают без обработки с целью изучения возможных поздних эффектов. Четкая дальнейшая клиническая регрессия в отсутствие обработки не наблюдается, и область кожи, соответствующую первоначальной опухоли, иссекают на шестой день врачебного наблюдения (девятый день с начала лечения). В окрашенных гематоксилен-эозином срезах обработанной области опухоли наблюдается много кистозных участков, в которых отсутствуют опухолевые клетки (Фиг.7С). Отсутствие эпителия, сглаживающего эти кисты (Фиг.7С), согласуется с представлением о том, что эти кисты представляют собой участки ткани, которые раньше занимали опухолевые клетки. В то же время (шестой день последующего врачебного наблюдения без обработки) срезы тканей показывают сравнительно малое количество апоптотических клеток (Фиг.7С), что согласуется с известной быстротой очистки живых тканей от апоптотических клеток. С другой стороны, остаточные опухолевые клетки, особенно близ краев кисты, показывают необычайно высокую частоту клеток, проявляющих свойства дифференцировки spinous (например, область по направлению влево вниз на Фиг.7С; более четко видно при более высоком увеличении, как видно на примере другой области на Фиг.7D). Аналогичные области дифференцировки или кисты отсутствуют в материале, полученном иссечением с помощью дерматома из той же самой опухоли перед началом лечения (Фиг.7Е). Опухолевый узел, который получает циклопамин сравнительно низкой концентрации (отмечен стрелкой на Фиг.7А), на шестой день последующего врачебного наблюдения содержит большой кистозный центр (Фиг.7F). Остальная периферия узла, однако, продолжает содержать клетки с типичной морфологией ВСС, хотя частота клеток с признаками дифференцировки (например, с увеличенной и более эозинофильной цитоплазмой) снова повышается и в этой периферической области существуют кисты меньшего размера (Фиг.7F). Таким образом, тогда как ответ опухоли на оптимальные концентрации циклопамина является сравнительно быстрым, при экспозиции с концентрациями ниже оптимальных остаются опухолевые клетки, которые упорно продолжают сохраняться во время последующего наблюдения.7A shows a pigmented SCD on the lower eyelid of a 59-year-old man before treatment. Cyclopamine cream (18 mM cream-based cyclopamine) is applied to all nodes except one marked by an arrow. This nodule, which, apparently, received cyclopamine only by diffusion from the adjacent treated area, is exposed with cyclopamine in a relatively low concentration. Since the pigmented nature of this tumor facilitates observation of the clinical course, treatment (application of 20 μl cyclopamine cream every four hours) is interrupted on the third day, when the tumor regresses significantly in the treated area, but still contains visible parts (Fig. 7B). The tumor is then observed without treatment in order to study possible late effects. A clear further clinical regression in the absence of treatment is not observed, and the skin region corresponding to the initial tumor is excised on the sixth day of medical observation (ninth day from the start of treatment). In hematoxylene-eosin stained sections of the treated area of the tumor, there are many cystic areas in which there are no tumor cells (Fig. 7C). The absence of the epithelium smoothing these cysts (Fig. 7C) is consistent with the idea that these cysts are tissue sites that previously occupied tumor cells. At the same time (the sixth day of subsequent medical observation without treatment), tissue sections show a relatively small number of apoptotic cells (Fig. 7C), which is consistent with the known speed of cleaning of living tissues from apoptotic cells. On the other hand, residual tumor cells, especially near the edges of the cyst, show an unusually high frequency of cells exhibiting spinous differentiation properties (for example, the area to the left down in Fig. 7C; it is more clearly visible at higher magnification, as seen in the example of another Fig.7D). Similar areas of differentiation or cysts are absent in the material obtained by excision using a dermatome from the same tumor before treatment (Fig. 7E). A tumor node that receives a relatively low concentration of cyclopamine (indicated by an arrow in FIG. 7A) contains a large cystic center on the sixth day of subsequent medical follow-up (FIG. 7F). The remaining periphery of the node, however, continues to contain cells with a typical BCC morphology, although the frequency of cells with signs of differentiation (for example, with an increased and more eosinophilic cytoplasm) again increases and there are smaller cysts in this peripheral region (Fig. 7F). Thus, while the response of the tumor to the optimal concentration of cyclopamine is relatively quick, when exposed to concentrations below the optimal, tumor cells remain, which persistently persist during subsequent observation.

Эти дополнительные примеры демонстрируют эффективность описанного лечения для достижения быстрой клинической регрессии ВСС и других опухолей, у которых наблюдается усиленная передача hedgehog/smoothened сигнала. Видно, что клиническая регрессия связана с вызванной циклопамином дифференцировкой и апоптозом опухолевых клеток. Кроме того, также предупреждается пролиферация опухолевых клеток. Эффективность в отношении нескольких независимых опухолей у пациентов, не являющихся родственниками, с различными генотипами соответствует общему характеру полезности описанного лечения.These additional examples demonstrate the effectiveness of the described treatment to achieve rapid clinical regression of SCD and other tumors that have enhanced hedgehog / smoothened signal transmission. It is seen that clinical regression is associated with cyclopamine-induced differentiation and apoptosis of tumor cells. In addition, proliferation of tumor cells is also prevented. Efficacy against several independent tumors in non-relative patients with different genotypes corresponds to the general nature of the usefulness of the described treatment.

Циклопамин был открыт как тератогенный компонент растений Veratrum (Keeler R.F. (1969) Phyto chemistry 8:223-225). Сообщалось, что он ингибирует дифференцировку предшественников вентральных клеток при развитии мозга (Incardona J.P. et al. (1998) Development 125:3553-3562; Cooper M.K. et al. (1998) Science 280:1603-1607). Сообщалось, что циклопамин также блокирует клеточную дифференцировку в других системах, включая также дифференцировку клеток костного мозга в эритроидные клетки (Detmer К. et al. (2000) Dev. Biol. 222:242) и дифференцировку мочеполового синуса в простату (Berman D.M. et al. (2000) J. Urol. 163:204). Однако в данном изобретении было найдено, что в случае экспонирования опухолевых клеток с циклопамином верным является противоположное утверждение. Наряду с вызываемой циклопамином дифференцировкой опухолевых клеток стимулируется также апоптоз опухолевых клеток. Показано, что также ранее не описанная индукция апоптоза опухолевых клеток циклопамином является высокоэффективной. К тому же индукция апоптоза циклопамином не сопровождается генотоксическим эффектом и исключительно специфична; даже клетки внешней оболочки корней волосяных фолликул и нормальные базальные клетки эпидермиса, прилегающие к опухолевым клеткам, сохраняются, тогда как опухолевые клетки дифференцируются и подвергаются алоптозу. Отсутствие вредного побочного эффекта описанного лечения подтверждается также присутствием клинически нормально выглядящей здоровой кожи у пациента в местах наложения циклопамина (наибольшая продолжительность последующего врачебного наблюдения за больным человеком составляет более 15 месяцев во время написания этой работы и показывает безопасность лечения также в течение длительного времени). Суммированные выше характерные особенности описанного в данном изобретении способа лечения делают его в высшей степени желательным в терапии рака и предоставляют решение задач, давно стоящих перед терапией рака.Cyclopamine was discovered as a teratogenic component of Veratrum plants (Keeler R.F. (1969) Phyto chemistry 8: 223-225). It has been reported that it inhibits the differentiation of ventral cell precursors in brain development (Incardona J.P. et al. (1998) Development 125: 3553-3562; Cooper M.K. et al. (1998) Science 280: 1603-1607). Cyclopamine has also been reported to block cell differentiation in other systems, including also the differentiation of bone marrow cells into erythroid cells (Detmer K. et al. (2000) Dev. Biol. 222: 242) and the differentiation of the urogenital sinus into the prostate (Berman DM et al . (2000) J. Urol. 163: 204). However, in the present invention, it was found that in the case of exposure of tumor cells with cyclopamine, the opposite is true. Along with cyclopamine-induced tumor cell differentiation, tumor cell apoptosis is also stimulated. It was also shown that the previously undescribed induction of tumor cell apoptosis by cyclopamine is highly effective. In addition, the induction of apoptosis by cyclopamine is not accompanied by a genotoxic effect and is extremely specific; even the cells of the outer shell of the roots of the hair follicles and the normal basal cells of the epidermis adjacent to the tumor cells are preserved, while the tumor cells differentiate and undergo aloptosis. The absence of a harmful side effect of the described treatment is also confirmed by the presence of clinically normal looking healthy skin in the patient at the places of cyclopamine application (the maximum duration of subsequent medical observation of a sick person is more than 15 months at the time of writing this work and shows the safety of treatment also for a long time). The summarized above characteristic features of the treatment method described in this invention make it highly desirable in cancer therapy and provide a solution to the problems long ago facing cancer therapy.

Описание ФигурDescription of Shapes

Фиг.1А, 1В, 1С, 1D: Быстрая регрессия обработанных циклопамином ВСС, что видно по исчезающим областям опухоли (показано стрелками), заметно уменьшающемуся весу поверхности кожи и по утрате прозрачности менее чем за неделю. 1А: ВСС, расположенная на левой носогубной складке, до начала лечения. 1В: Та же ВСС на пятый день местного применения циклопамина. 1С: ВСС, расположенная на лбу, до начала лечения. 1D: Та же ВСС на шестой день местного применения циклопамина.Figa, 1B, 1C, 1D: Rapid regression of cyclopamine-treated BCC, as seen by the disappearing areas of the tumor (shown by arrows), a markedly reduced weight of the skin surface and the loss of transparency in less than a week. 1A: BCC, located on the left nasolabial fold, before treatment. 1B: The same SCD on the fifth day of topical application of cyclopamine. 1C: BCC, located on the forehead, before treatment. 1D: The same SCD on the sixth day of topical application of cyclopamine.

Фиг.2А, 2В, 2С, 2D, 2Е, 2F: Вид под микроскопом ВСС, обрабатываемых циклопамином и плацебо, наглядно показывающий индуцированную циклопамином алоптотическую гибель и удаление опухолевых клеток и исчезновение опухолевых узлов, оставляющих после себя кистозные участки, на которых отсутствуют опухолевые клетки. Участки кожи, соответствующие положениям ВСС до обработки, иссекают хирургическим путем на пятый и шестой дни экспозиции с циклопамином вместе с пограничной нормальной тканью и подвергают обычной фиксации, делают срезы, окрашивают гематоксилен-эозином и изучают под микроскопом. 2А: Большая киста в дерме, соответствующая положению исчезнувшего опухолевого узла, остаточные опухолевые клетки отсутствуют. 2В: Аналогичная киста в другой области кожи, которая содержала ВСС до, но не после обработки циклопамином. 2С: Вид при малом увеличении области ВСС, показанной на Фиг.1D, показывающий остаточные клетки и образование большой кисты за счет соединения многочисленных кист меньшего размера между этими клетками. 2D: Вид при большом увеличении со стороны внутренней области той же самой остаточной ВСС, что и на Фиг.2С, показывающий значительно возросшую частоту апоптотических клеток и образование, а также увеличение кист при алоптотическом удалении клеток ВСС. 2Е: Вид при большом увеличении из периферической области той же самой остаточной ВСС, что и на Фиг.2С, также показывающий значительно возросшую частоту апоптотических клеток и образование кист за счет апоптотического удаления клеток ВСС. 2F: Вид при большом увеличении со стороны внутренней области ВСС, обработанной плацебо, показывающий типичные неопластические клетки этой опухоли и отсутствие апоптоза. Увеличение 100Х для 2А, 2В, 2С и 1000Х для 2D, 2Е, 2F.Fig. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F: Microscopic view of the BCC treated with cyclopamine and placebo, clearly showing cyclopamine-induced aloptotic death and removal of tumor cells and the disappearance of tumor nodes leaving cystic regions without tumor cells . The skin areas corresponding to the provisions of the SCD before treatment are excised surgically on the fifth and sixth days of exposure with cyclopamine together with normal border tissue and subjected to normal fixation, sections are made, stained with hematoxylene-eosin and examined under a microscope. 2A: Large cyst in the dermis, corresponding to the position of the disappeared tumor node, no residual tumor cells. 2B: A similar cyst in another area of the skin that contained BCC before, but not after, treatment with cyclopamine. 2C: Small enlargement view of the BCC region shown in FIG. 1D showing residual cells and the formation of a large cyst by connecting multiple smaller cysts between these cells. 2D: View with a large increase in the internal region of the same residual SCD as in FIG. 2C, showing a significantly increased frequency of apoptotic cells and formation, as well as an increase in cysts during aloptotic removal of SCD cells. 2E: View with a large increase from the peripheral region of the same residual SCD as in FIG. 2C, also showing a significantly increased frequency of apoptotic cells and cyst formation due to apoptotic removal of SCD cells. 2F: View with a large magnification on the side of the internal BCC region treated with a placebo, showing typical neoplastic cells of this tumor and the absence of apoptosis. 100X magnification for 2A, 2B, 2C and 1000X for 2D, 2E, 2F.

Фиг.3А, 3В, 3С, 3D, 3Е, 3F, 3G: Иммуногистохимический анализ ВСС, обработанных циклопамином и плацебо, показывающий дифференцировку всех остаточных клеток ВСС под влиянием циклопамина и понижение экспрессии р53 в ВСС после экспозиции с циклопамином. 3А и 3В: Отсутствие окрашивания моноклональным антителом Ber-Ер4 во всех остаточных клетках обработанной циклопамином ВСС (3А) контрастирует с интенсивным окрашиванием в ВСС, обработанной плацебо (3В), это показывает, что все остаточные клетки в ВСС, обработанной циклопамином, являются дифференцированными до или выше степени, обнаруживаемой с помощью Ber-Ер4. Ber-Ер4 является известным маркером дифференцировки, который окрашивает клетки ВСС, а также недифференцированные клетки базального слоя нормального эпидермиса и волосяных фолликул, но не дифференцированные клетки верхнего слоя нормального эпидермиса. 3С: Гетерогенное мечение остаточных клеток ВСС, обработанного циклопамином, с помощью лектина Ulex Europaeus тип 1, показывающее дифференцировку некоторых клеток ВСС до стадии, обнаруживаемой с помощью этого лектина, который обычно не метит клетки ВСС или клетки базального слоя нормального эпидермиса, но метит дифференцированные клетки верхних слоев. 3D и 3Е: Пониженная экспрессия р53, обнаруживаемая моноклональным антителом DO-7 в ВСС, обработанной циклопамином (3D), в сравнении с ВСС, обработанной плацебо (3Е). Известно, что экспрессия р53 понижает дифференцировку эпидермальных базальных клеток и дифференцировку культивированных кератиноцитов. Известно также, что количество р53, обнаруживаемого с помощью DO-7, увеличивается в клетках, когда они экспонируются с агентами, повреждающими ДНК. 3F и 3G: Непрерывная ретракция ВСС из стромы, которая, как известно, связана с угнетением пролиферации опухолевых клеток, наблюдаемой в опухолях, обрабатываемых циклопамином (3F, стрелка показывает место ретракции), но не плацебо (3G) (различие между ВСС, обработанной циклопамином и плацебо, с точки зрения ретракции из стромы видно также на 3D, 2С в сравнении с 3В, 3Е). Увеличение 400Х для 3А, 3В, 3D, 3Е, 1000Х для 3С и 100Х для 3F, 3G. Все операции по введению иммуногистохимической метки проводят со стрептавидином, конъюгированным с пероксидазой, связывающимся с биотинилированным вторичным антителом; введение метки показано окрашиванием в коричневый цвет. Срезы, показанные на Фиг.3F и 3G, окрашены периодной кислотой - основанием Шиффа и алцианом голубым.3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G: Immunohistochemical analysis of BCC treated with cyclopamine and placebo showing the differentiation of all residual BCC cells under the influence of cyclopamine and a decrease in p53 expression in BCC after exposure to cyclopamine. 3A and 3B: The absence of Ber-Ep4 monoclonal antibody staining in all residual cells treated with BCC cyclopamine (3A) contrasts with the intense staining in BCC treated with placebo (3B), which shows that all residual cells in BCC treated with cyclopamine are differentiated to or higher than detectable with Ber-Ep4. Ber-Ep4 is a well-known differentiation marker that stains BCC cells, as well as undifferentiated cells of the basal layer of the normal epidermis and hair follicles, but not differentiated cells of the upper layer of the normal epidermis. 3C: Heterogeneous labeling of residual BCC cells treated with cyclopamine with Ulex Europaeus type 1 lectin, showing the differentiation of some BCC cells to the stage detected by this lectin, which usually does not mark BCC cells or basal layer cells of the normal epidermis, but marks differentiated cells top layers. 3D and 3E: Reduced p53 expression detected by DO-7 monoclonal antibody in BCC treated with cyclopamine (3D) compared to BCC treated with placebo (3E). It is known that p53 expression decreases the differentiation of epidermal basal cells and the differentiation of cultured keratinocytes. It is also known that the amount of p53 detected by DO-7 increases in cells when they are exposed with DNA damaging agents. 3F and 3G: Continuous BCC retraction from the stroma, which is known to be associated with inhibition of tumor cell proliferation observed in cyclopamine-treated tumors (3F, arrow shows the place of retraction) but not placebo (3G) (difference between BCC treated with cyclopamine and placebo, from the point of view of retraction from the stroma is also seen in 3D, 2C in comparison with 3B, 3E). 400X magnification for 3A, 3B, 3D, 3E, 1000X for 3C and 100X for 3F, 3G. All immunohistochemical labeling operations are performed with streptavidin conjugated to peroxidase that binds to a biotinylated secondary antibody; labeling is indicated by brown staining. The sections shown in FIGS. 3F and 3G are stained with periodic acid — Schiff's base and Alcian blue.

Фиг.4А, 4В, 4С, 4С: Нормальный отпечаток мечения обработанной циклопамином нормальной кожи с помощью Ber-Ер4, показывающий, что недифференцированные клетки нормального эпидермиса и волосяных фолликул сохраняются несмотря на то, что их экспонируют по той же схеме и с теми же дозами циклопамина, что и ВСС. 4А: Введение метки Ber-Ер4 в клетки базального слоя эпидермиса, обработанного циклопамином. 4В и 4С: Вид при большем увеличении с различных областей эпидермиса, обработанных циклопамином, показывающий мечение базальных клеток с помощью Ber-Ep4. 4D: Вид при большом увеличении волосяных фолликул, обработанных циклопамином, но все еще показывающий нормальное мечение с помощью Ber-Ep4. Увеличение 400Х для 4А и 100Х для 4В, 4С, 4D. Метод иммуногистохимического обнаружения тот же самый, что и на Фиг.3А, 3В; мечение показано коричневым цветом.4A, 4B, 4C, 4C: Normal imprint of labeling of cyclopamine-treated normal skin with Ber-Ep4, showing that undifferentiated cells of the normal epidermis and hair follicles persist despite the fact that they are exposed according to the same scheme and with the same doses cyclopamine, like BCC. 4A: Introduction of the Ber-Ep4 label into cells of the cyclopamine-treated basal layer of the epidermis. 4B and 4C: View at a larger magnification from various regions of the epidermis treated with cyclopamine, showing labeling of basal cells with Ber-Ep4. 4D: View with a large increase in hair follicles treated with cyclopamine but still showing normal labeling with Ber-Ep4. 400X magnification for 4A and 100X for 4B, 4C, 4D. The method of immunohistochemical detection is the same as in FIGS. 3A, 3B; tagging is shown in brown.

На Фиг.5А показана изъязвленная ВСС в верхней назальной области у 68-летнего мужчины до начала лечения.5A shows ulcerated SCD in the upper nasal region of a 68-year-old man before treatment.

На Фиг.5В показана та же самая ВСС, что и на Фиг.5А, через 54 часа нанесения циклопамина на ее нижнюю половину.Fig. 5B shows the same BCC as in Fig. 5A after 54 hours of cyclopamine application to its lower half.

На Фиг.5С показан срез половины ВСС, на которую наносили циклопамин, через 54 часа. Окрашивание с помощью гематоксилен-эозина (Н&Е), увеличение 400Х.Fig. 5C shows a slice of half of the BCC on which cyclopamine was applied after 54 hours. Hematoxylene-eosin staining (H&E), magnification 400X.

На Фиг.5В показан срез необработанной области той же самой ВСС. Н&Е, увеличение 400Х.5B shows a slice of an untreated area of the same BCC. H&E, magnification 400X.

На Фиг.5Е показан срез половины ВСС, на которую наносили циклопамин, через 54 часа; иммуногистохимическое окрашивание на антиген Ki-67. Увеличение 200Х.Figure 5E shows a slice of half of the BCC on which cyclopamine was applied after 54 hours; immunohistochemical staining for Ki-67 antigen. Magnification 200X.

На Фиг.6А показана трихоэпителиома на щеке 82-летнего мужчины перед началом лечения.On figa shows trichoepithelium on the cheek of an 82-year-old man before treatment.

На Фиг.6В показан тот же самый участок кожи, что и на Фиг.6А, после 24 часов обработки циклопамином.Fig. 6B shows the same skin site as in Fig. 6A after 24 hours of cyclopamine treatment.

На Фиг.6С показан срез иссеченного участка кожи, изображенного на Фиг.6В, с остаточными опухолевыми клетками. Н&Е, увеличение 400Х.FIG. 6C shows a section of the excised skin of FIG. 6B with residual tumor cells. H&E, magnification 400X.

На фиг.6D показана другая область той же ткани, что и на Фиг.6С. Помимо многочисленных алоптотических клеток и образования кистозных структур при их удалении видно инфильтрация опухоли мононуклеарными клетками. Н&Е, увеличение 200Х.On fig.6D shows another area of the same tissue as on figs. In addition to numerous aloptotic cells and the formation of cystic structures, tumor infiltration by mononuclear cells is seen during their removal. H&E, magnification 200X.

На Фиг.7А показана пигментированная ВСС на нижнем веке 59-летнего мужчины до начала лечения.7A shows pigmented SCD on the lower eyelid of a 59-year-old man before treatment.

На Фиг.7В показана та же самая ВСС, что и на Фиг.7А, на третий день обработки циклопамином.Fig. 7B shows the same BCC as in Fig. 7A, on the third day of cyclopamine treatment.

На Фиг.7С показан срез обработанной области ВСС, изображенной на Фиг.7В. Н&Е, увеличение 200Х.FIG. 7C shows a slice of the treated BCC region depicted in FIG. 7B. H&E, magnification 200X.

На Фиг.7D крупным планом показана область остаточных опухолевых клеток в срезе обработанного участка ВСС, изображенного на Фиг 7В. Н&Е, увеличение 400Х.On Fig.7D close-up shows the region of residual tumor cells in a slice of the treated area of SCD, depicted in Fig 7B. H&E, magnification 400X.

На Фиг.7Е показан срез материала с помощью дерматома, полученный из ВСС, изображенной на Фиг.7А, перед началом лечения. Н&Е, увеличение 400Х.Fig. 7E shows a section of material using a dermatome obtained from the BCC depicted in Fig. 7A before treatment. H&E, magnification 400X.

На Фиг.7Р показан срез, содержащий часть узла ВСС, помеченного стрелкой на Фиг.7А. Иссечение ткани производят после 3 дней обработки и 6 дней последующего врачебного наблюдения без обработки. Н&Е, увеличение 100Х.FIG. 7P shows a slice containing a portion of the BCC assembly, marked with an arrow in FIG. 7A. Tissue excision is performed after 3 days of treatment and 6 days of subsequent medical observation without treatment. H&E, magnification 100X.

Таблица 1: Индукция дифференцировки и апоптоза клеток базально - клеточной эпителиомы с помощью местного применения циклопамина.Table 1: Induction of differentiation and apoptosis of basal cell epithelial cells using topical cyclopamine.

Периферические удлиненные клетки палисадной ткани ВСС, обработанныеPeripheral elongated BCC palisade tissue cells treated Клетки непалисадной ткани ВСС, обработанныеBCC non-palisade tissue cells treated ПлацпебоPlacebo ЦиклопCyclops ПлацебоPlacebo ЦиклопCyclops аминомamine аминомamine % Клеток, проявляющих ≥2% Cells showing ≥2 морфологических признаковmorphological features апоптоза в Н&Е окрашенных срезахapoptosis in H&E stained sections 0±00 ± 0 20±820 ± 8 0.2±0.40.2 ± 0.4 18±1118 ± 11 тканиtissue % Клеток, меченных Ber-Ер4% Cells labeled with Ber-Ep4 100±0100 ± 0 0±00 ± 0 91±891 ± 8 0±00 ± 0 % Клеток, меченных DO-7% DO-7-labeled cells 58±2758 ± 27 1б±111b ± 11 67±2267 ± 22 5±35 ± 3

Показано среднее±стандартное отклонение из, по меньшей мере, 16 произвольно выбранных при большом увеличении (1000Х) участков срезов ткани каждой группы опухолей, р<0.001 для плацебо по сравнению с обработанными циклопамином для всех параметров, как для периферических клеток палисадной ткани, так и непалисадных (внутренних) областей опухоли.Shown is the mean ± standard deviation from at least 16 randomly selected sections of tissue sections of each tumor group with a large increase (1000X), p <0.001 for placebo compared with treated cyclopamine for all parameters, both for peripheral cells of palisade tissue and non-palisade (internal) regions of the tumor.

Claims (6)

1. Применение циклопамина или его фармацевтически приемлемой соли для изготовления фармацевтического средства для индукции апоптоза опухолевых клеток, которые используют передачу сигнала Hedgehog/Smoothened, для предупреждения апоптоза.1. The use of cyclopamine or its pharmaceutically acceptable salt for the manufacture of a pharmaceutical agent for the induction of apoptosis of tumor cells that use Hedgehog / Smoothened signaling to prevent apoptosis. 2. Применение по п.1 для изготовления фармацевтического средства для противоопухолевой терапии.2. The use according to claim 1 for the manufacture of pharmaceuticals for antitumor therapy. 3. Применение по п.1 для изготовления фармацевтического средства в форме водного раствора или встроенного в липосомы.3. The use according to claim 1 for the manufacture of pharmaceuticals in the form of an aqueous solution or embedded in liposomes. 4. Применение по п.1 для изготовления фармацевтического средства пролонгированного действия.4. The use according to claim 1 for the manufacture of pharmaceutical preparations of prolonged action. 5. Применение по п.1 для изготовления фармацевтического средства для местного применения.5. The use according to claim 1 for the manufacture of pharmaceutical products for local use. 6. Применение по п.4 для изготовления фармацевтического средства в виде крема, мази, геля или гидрогеля.6. The use according to claim 4 for the manufacture of a pharmaceutical agent in the form of a cream, ointment, gel or hydrogel.
RU2004103072/15A 2001-07-02 2001-07-02 Using cyclopamine in treatment of basal cell epithelioma (carcinoma) and other tumors RU2308948C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103072/15A RU2308948C2 (en) 2001-07-02 2001-07-02 Using cyclopamine in treatment of basal cell epithelioma (carcinoma) and other tumors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103072/15A RU2308948C2 (en) 2001-07-02 2001-07-02 Using cyclopamine in treatment of basal cell epithelioma (carcinoma) and other tumors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004103072A RU2004103072A (en) 2005-03-27
RU2308948C2 true RU2308948C2 (en) 2007-10-27

Family

ID=35560350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004103072/15A RU2308948C2 (en) 2001-07-02 2001-07-02 Using cyclopamine in treatment of basal cell epithelioma (carcinoma) and other tumors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2308948C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI433674B (en) * 2006-12-28 2014-04-11 Infinity Discovery Inc Cyclopamine analogs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TAIPALE ET AL: "Effects of oncogenic mutations in Smoothened and Patched can be reversed by cyclopamine", NATURE, MACMILLAN JOURNALS LTD. LONDON, GB, vol. 406, no 6799, 31 August 2000, abstract. Chen W., Burgess S., Hopkins N.: «Analysis of the zebrafish smoothened mutant reveals conserved and divergent functions of hedgehog activity». Development. 2001 Jun; 128(12):2385-96, abstract. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004103072A (en) 2005-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7893078B2 (en) Use of cyclopamine in the treatment of basal cell carcinoma and other tumors
CA2452151C (en) Use of cyclopamine, an inducer of the differentiation and apoptosis of the basal cell carcinoma (bcc) cells, in the treatment of bcc&#39;s and other tumors that use the hedgehog/smoothened pathway for proliferation of apoptosis
AU2001272892A1 (en) Use of cyclopamine in the treatment of basal cell carcinoma and other tumors
JP5710855B2 (en) Local treatment of neurofibroma
US20040192656A1 (en) Methods and compositions for the treatment of human and animal cancers
RU2464026C2 (en) Treating imanitib-resistant leukaemia with use of 4-aminoquinoline-3-carbonitryl
US20220096459A1 (en) Resiquimod topical and injectable compositions for the treatment of neoplastic skin conditions
US20170326118A1 (en) Drug treatment of tumors wherein hedgehog/smoothened signaling is utilized for inhibition of apoptosis of tumor cells
WO2018203127A1 (en) Compositions for treatment of malignant tumors and precancerous conditions, methods of use thereof and methods for manufacturing medicaments
RU2308948C2 (en) Using cyclopamine in treatment of basal cell epithelioma (carcinoma) and other tumors
JP2009143963A (en) Pharmaceutical composition for treating tumor using hedgehog/smoothened signal for inhibiting apoptosis of tumor cell
Mou et al. Discovery of a novel small-molecule activator of SIRT3 that inhibits cell proliferation and migration by apoptosis and autophagy-dependent cell death pathways in colorectal cancer
Soriano-Ursúa et al. In vitro and in vivo evaluation of nanoliposomes loading quercetin and 3-bromopyruvate against glioma
Zscherpe et al. Potent drug delivery enhancement of betulinic acid and NVX-207 into equine skin in vitro–a comparison between a novel oxygen flow-assisted transdermal application device and microemulsion gels
Na-Bangchang et al. Research Article Exploratory, Phase II Controlled Trial of Shiunko Ointment Local Application Twice a Day for 4 Weeks in Ethiopian Patients with Localized Cutaneous Leishmaniasis
JP2014028835A (en) Use method of cyclopamine in treatment of basal cell cancer and other tumor
Cho et al. P64 The subclinical extension of basal cell carcinoma following preoperative laser procedures
MXPA96002846A (en) Vanadato compounds for the treatment of proliferative disorders, metastases, and farm-resistant tumors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110703

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20141020

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150703