WO2005078124A2 - Diagnostische marker für krebs - Google Patents

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WO2005078124A2
WO2005078124A2 PCT/EP2005/001567 EP2005001567W WO2005078124A2 WO 2005078124 A2 WO2005078124 A2 WO 2005078124A2 EP 2005001567 W EP2005001567 W EP 2005001567W WO 2005078124 A2 WO2005078124 A2 WO 2005078124A2
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Helmut Klocker
Hermann Rogatsch
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Definitions

  • the present invention relates to the use of various proteins as diagnostic markers for cancer, the use of drugs for the treatment of cancer and related pharmaceutical compositions and kits.
  • Tumor is understood to be a tumor or the locally circumscribed increase in tissue volume.
  • any localized swelling e.g. As an edema, an acute and chronic inflammation, aneurysmal dilatation, an inflammatory organ swelling (eg., As a so-called spleen tumor) are understood.
  • tumor neoplasms growth, piastoma, neoplasia
  • embossed loss of specific cell and tissue function understood.
  • the tumors are subdivided for better classification into:
  • Biological behavior 1. Benign (benign) tumors with differentiated cells and slow, locally displacing growth. 2. Malignant tumors with nuclear polymorphism, cell atypia, anaplasia and infiltrating, usually rapid, destructive growth and metastasis. 3. semimalignant tumors with histological features of malignant tumors and locally infiltrating growth, but usually without metastases.
  • the tumors are classified according to the tissue from which they evolved from a developmental point of view. There are: 1. Epithelial tumors, which have emerged from ectoderm and endoderm: a) benign tumors such. Adenoma, papilloma and polyps. b) malignant tumors such. B. Carcinoma. 2. mesenchymal tumors arising from the mesoderm: a) benign tumors such. B. lipoma, fibroma, osteoma, myoma, leiomyoma, rhabdomyoma, chondroma, b) malignant tumors such. As the sarcoma. 3.
  • embryonic tumors have emerged from undifferentiated tissue. These include z. Nephroblastomas, neuroblastomas, medulloblastomas, reti- noblastomas and embryonal rhabdomyosarcomas and teratomas.
  • mummy carcinomas the most common malignant tumor in women, frequently occur between the ages of 45 and 70 years.
  • Early symptoms are suspicious tactile findings that are usually detected as a result of early cancer screening and regular breast self-examination.
  • the prognosis can be quite positive to very bad.
  • a rapid diagnosis of the tumor is important in order to be able to use it as soon as possible.
  • Prostate carcinoma (carcinoma of the prostate), in contrast, is the most common malignant tumor of the man, which occurs mainly between the 50th and 70th year of life. The majority are adeno- carcinomas. This malignant tumor spreads first through infiltrating growth within the prostate, later an infiltration of seminal vesicles and pelvic connective tissue occurs, relatively rarely also of the rectum, urinary bladder or urethra. Metastasis is lymphogenous and / or hematogenous. Depending on the degree of histological differentiation and the clinical stage, therapy is generally carried out by radical prostatectomy with regional lymphadenopathy, and in the advanced stage withdrawal of male sex hormones. Again, the prognosis depends on the stage of the carcinoma. While in a very early stage after a radical prostatectomy in about 90% of the cases, a healing occurs, is expected at an advanced stage rather pessimistic prognosis.
  • Prostate carcinomas are to be distinguished from prostate hyperplasia in the diagnosis.
  • Prostatic hyperplasia is a benign, benign tumor. The prostate enlarges by numerical increase of the cells and glands of the stroma.
  • Prostatic hyperplasia is the most common cause of urinary bladder dysfunction in men. Clinically it starts mainly between the 40th and 50th year of life. The course is slow and in turns. The occurrence of complaints usually occurs only after years with gradual weakening of the urinary stream and delayed onset of micturition. In this case, the administration of phytotherapeutic agents can be considered as therapy or alleviation of the symptoms.
  • Tumor markers are generally substances and cellular changes whose qualitative or quantitative analysis provides information about lie, history or prognosis of (malignant) diseases. Tumor markers are divided into:
  • Cellular tumor markers include, among others, cell membrane-associated tumor antigens, receptors (eg hormone receptors, receptors for growth-promoting substances in leukemia) and cell markers, which indicate an increased expression of oncogenes and monoclonal cell growth, as well as molecular genetic cellular changes, especially chromosome aberrations.
  • Humoral tumor markers These are in physiological conditions in body samples, especially in serum, urine and other body fluids in increased concentrations detectable (usually physiologically occurring) substances synthesized and / or secreted by the tumor tissue, released by tumor breakdown or in response to the Organism to be formed on a tumor.
  • the physiological significance of tumor markers is poorly understood. In the human organism they are generally not immunogenic. The clinical (diagnostic) significance depends on its specificity and sensitivity.
  • the humoral tumor markers are divided into two groups. The first group summarizes the humoral tumor markers produced by the tumor itself. These include z.
  • Tumor-associated antigens certain hormones (eg, gastrin, cortisol, etc.), enzymes (eg, neuron-specific enolase (NSE)), and proteins (eg, Bence-Jones protein).
  • the second group contains the tumor markers which, although induced by the tumor, are not even produced. Important humoral tumor markers of this group are z. As alkaline phosphatase (AP), LDH, Neopte n etc.
  • the invention has the object to provide new diagnostic markers for cancer as well as new targets and agents for cancer therapy.
  • Intensive comparative analyzes between malignant degenerated tissue (cancerous tissue) and non-degenerated tissue identified various proteins that significantly differ in their abundance and concentration (abundance) in these tissue types.
  • the characteristic abundance of a particular protein in comparison with controls therefore represents an important indicator of the presence of degenerate cell growth, ie cancerous tissue. According to the invention, these proteins are used as diagnostic markers for cancer.
  • samples from cancer tissue (prostate cancer) and healthy prostate tissue were prepared and each of the two samples labeled with different radioactive isotopes.
  • the samples were mixed together and electrophoresed together on a two-dimensional polyacrylamide gel.
  • the signals of each isotope were detected separately and the corresponding protein spots further analyzed.
  • the invention includes the use of the protein annexin A3 as a diagnostic marker for prostate cancer.
  • the inventors were able to show that this protein is upregulated 2.4 times in cancerous tissue and more than 5-fold in certain patient groups.
  • annexin A3 can thus be used as a diagnostic marker for certain subtypes (patient groups) of prostate cancer. Therefore, up-regulation of this protein is preferably studied in comparison with controls as a characteristic feature of cancerous tissues.
  • the annexins are a family of structurally related proteins that can bind phospholipids as a function of calcium and form calcium pores. The exact role of the annexins is so far unclear.
  • annexins are thought to be involved in both intracellular and extracellular events such as membrane trafficking, cell motility, Ca 2+ influx and signal transduction.
  • annexins are secreted. For example, they lack classical leader sequences for translation into the lumen of the endoplasmic reticulum. Since, however, some of the xenoses were found in small secreted membrane vesicles with a diameter of 30-100 nm, the so-called exosomes, it is assumed that annexins can reach the outside of the cell by lysing these exosomes. Lysis of these vesicles can lead to altered antigen presentation in tumors.
  • exosomes play a role in antigen presentation in the immune system and are involved in the MHC class I / T cell system.
  • annexins are involved in the process of bone mineralization (Wang, W., Xu, J., Kirsch, T. 2003, Annexin-mediated Ca 2+ influx regulates growth plate chondrocyte maturation and apoptosis, J. Biol. Chem , 278: 3762-9).
  • prostate cancer metastases cause an unusually high frequency of osteoblastic bone lesions compared to other cancers. Most cancer metastases are characterized by osteolytic activity, ie bone loss, while prostate cancer metastases show both osteoclastic activity and osteoblastic activity.
  • annexin proteins eg annexin A2, A5 and A6 as well as collagen type li and X on the outer surface of the vesicles, which are attached to the outer vesicle surface via binding to annexin A5.
  • the annexins form channels in the membranes of the matrix vesicles, through which Ca 2+ penetrates into the vesicles.
  • Collagen bound to annexin A5 enhances these channel activities and, with other annexins, mediates rapid Ca 2+ influx and the formation of the first crystalline phase within the vesicles. This leads to the initiation of mineralization.
  • the activity of the protein in exosomes is influenced.
  • this leads to altered immune surveillance and metastatic properties of the tumor cells.
  • an affinity reagent in particular a therapeutic antibody which has a high affinity for annexin A3, can be used to detect active substances such as toxins or radioactive doses in which To move near the tumor.
  • Such an agent should preferably not effectively penetrate the cell membrane, so as to advantageously affect healthy cells which express only intracellular annexin A3.
  • matrix vesicles were also observed in association with osteoarthritic cartilage and arteriosclerotic lesions.
  • cytoplasmic proteins The release of cytoplasmic proteins into the extracellular medium which occurs after lysis of the exosomes can induce an inflammatory response similar to that in cell necrosis. It is known that inflammation can reduce the adaptive T cell-mediated immune response, which is known to characterize many cancer cells. Furthermore, the presence of annexins in the extracellular space can also influence this course (A. Bondanza et al., 2004, J. Exp. Med., 200, 1157-65). Therefore, a cancer vaccine could be determined by understanding and influencing this system.
  • annexin A3 In a particularly preferred use of the protein annexin A3, an upregulation of this protein in combination with a downregulation of annexin A1, annexin A2 and / or annexin A5 is investigated. This is preferably done in comparison with controls. It has already been shown that annexin A1, A2 and annexin A5 are downregulated in cancerous tissue and especially in prostate cancer tissue. Thus, an analysis of downregulation of annexin A3 in combination with the downregulation of one or more of these additional annexins is particularly instructive for a diagnosis. Based on the available results, annexin A3 could replace other annexins during prostate carcinogenesis and therefore be a surrogate marker or replacement target for prostate cancer treatment.
  • the invention further includes the use of the protein ubiquitin isopeptidase T and / or the protein protein disulfide isomerase (PDI) as diagnostic markers for cancer.
  • PDI protein protein disulfide isomerase
  • downregulation of ubiquitin isopeptidase T and / or upregulation of protein disulphide isomerase (PDI) in comparison with controls is used as a characteristic feature of cancerous tissue.
  • the inventors have been able to show that the ubiquitin isopeptidase T is about 5 to 6 times less abundant in cancerous tissue and about twice as high in cancerous tissues as compared to healthy tissue. This shows an inverse correlation between PDI and ubiquitin isopeptidase T.
  • the ubiquitin isopeptidase T is an enzyme that, among other enzymes, is involved in the ubiquitin-dependent proteolysis of proteins. After addition of a polyubiquitin chain to the target protein, the ubiquitinated protein is degraded by a complex consisting of many subunits, known as 26 S-proteasome. The subsequent detachment of the polyubiquitin chain is mediated by the zinc-binding enzyme ubiquitin isopeptidase T. Downregulation of ubiquitin isopeptidase T could therefore influence the rate of ubiquitin-mediated proteolysis in prostate cancer or the rate of degradation of specific proteins.
  • PDI is involved in the controlled proteolysis of proteins, ie in apoptotic processes.
  • PDI interacts in the endoplasmic reticulum under certain conditions with ubiquitin, which has a ubiquitin-like domain and a ubiquitin-associated domain. This association has already been functionally related to the achievement of tolerance to ischemic stress and apoptosis (Ko HS et al., 2002, J. Biol. Chem. 277: 35386-92).
  • ubiquitin isopeptidase T is analyzed in the abundance as a diagnostic feature. This is particularly advantageous because ubiquitin isopeptidase T is very abundant in its abundance in cancerous tissue compared to controls, d. H. to about one-fifth to about one-sixth, is reduced. The observed reduced abundance of ubiquitin isopeptidase T in carcinomatous tissue is more pronounced than in the mammalian fatty acid-binding protein (M-FABP), which is a recognized anti-oncogene.
  • M-FABP mammalian fatty acid-binding protein
  • the invention encompasses the use of mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase as a diagnostic marker for cancer and / or as a therapeutic target molecule.
  • This protein may also be used in combination with the fatty acid binding protein 3 (FABP-3) and / or the epidermal fatty acid binding protein (E-FABP) and / or annexin A3.
  • E-FABP epidermal fatty acid-binding protein
  • FABP-3 fatty acid-binding protein 3
  • the inventors have been able to show that the mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase in cancerous tissue is increased on average by about 2.8-fold to 4-fold in its abundance.
  • This enzyme has already been described in connection with the ⁇ -oxidation of fatty acids, which predominantly occurs in the mitochondria.
  • Enoyl coenzyme A hydratase is involved in non-oxidative metabolism. It has long been known that cancer cells show increased non-oxidative metabolism even in the presence of excess oxygen, and that both fatty acid oxidation and de novo synthesis increase in cancer patients. Cancer is associated with a variety of changes in fatty acid metabolism.
  • fatty acid synthase the enzyme responsible for de novo fatty acid synthesis
  • enoyl-coenzyme A hydratase is a similarly suitable target.
  • This association with fatty acid metabolism establishes a functional relationship of enoyl-coenzyme A hydratase with FABP-3 and E-FABP.
  • FABP-3 is downregulated about 2.5-fold
  • a role in cell cycle control has been described for FABP-3 (Seidita G.
  • E-FABP has previously been described in association with various types of cancer and has been detected in the urine of cancer patients (Brouard MC et al., 2002, Melanoma Research 12: 627-31).
  • the increased abundance of this protein observed by the inventors makes it especially suitable in combination with the other markers mitochondrial e-noyl-coenzyme A hydratase and / or FABP-3 and / or annexin A3 as a diagnostic marker for cancer, as here there is a functional relationship between these different proteins.
  • the invention encompasses the use of the protein serum amyloid P component (SAP) as a diagnostic marker or as a therapeutic reagent for cancer.
  • SAP protein serum amyloid P component
  • the inventors have been able to show that this protein is decreased in cancerous tissue on average about 2.7 to 5.1 times in frequency.
  • SAP is mainly on to find stromal cells from benign prostate tissue, so that its relatively lower abundance in cancerous tissue could be explained by the relatively lower amount of stromal cells in cancerous tissue.
  • the study of downregulation of SAP in comparison with controls is therefore particularly suitable as a characteristic feature of cancerous tissue.
  • SAP is a lectin-like acute phase protein (results from mice) of the pentraxin family and is associated with several amyloid diseases.
  • Amyloid deposits are sometimes observed in the male urological system, but biology is poorly understood.
  • Properly folded native SAP binds, in addition to amyloid fibrils, polysaccharides, including microbial polysaccharides and matrix components, via acidic carbohydrate determinants, phosphoethanolamine, and
  • SAP component of simple membranes may mediate their interactions with laminins and phospholipids. It is involved in target recognition by phagocytes of the evolutionary old systemic immune system, such as the poly- morpho-nuclear leukocytes, and binds to phospholipids on apoptotic cells and mediates their phagocytosis by macrophages. It has long been known that the of SAP is elevated in malignant human serum and IL-6 appears to be responsible, at least in the serum of some cancer patients. In summary, it can be assumed that SAP is involved in modulating the interaction of non-cancerous cells with their environment, and possibly in immune surveillance, a function that is likely to be disrupted in many cancer cells.
  • the pentraxins are inducible by cytokines and increase dramatically in their concentration in the blood in infections or trauma. So they play a role in the immune system.
  • the present observations establish an association between annexin A3, ubiquitin isopeptidase T, and the serum amyloid P component in immune surveillance of the prostate close, which results in an altered regulation of immune surveillance by exosomes.
  • the invention encompasses the " use of the protein 14-3-3 protein tau as a diagnostic marker for cancer.”
  • This protein is known to be involved in apoptotic processes, and this protein has also been described in the context of cancer, but has become anti-oncogenic (He H., 1997, Gan-To-Kagaku-Ryoho 24: 1448-53)
  • the inventors have now surprisingly detected an elevated level (1.8-fold) of 14-3-3 protein tau in cancerous tissue
  • Immunohistochemical staining reactions have shown that the protein 14-3-3 tau occurs mainly in healthy epithelial cells as well as in cancer cells of the prostate tissue, whereas in the stroma the protein 14-3-3 tau occurs only in lymphocytes (only lymphocytes are stained Therefore, in the present invention, upregulation of the protein is examined in comparison with controls as a characteristic feature of cancerous tissues.
  • the invention encompasses the use of the protein chloride nuclear channel protein (CLIC-1) protein as a diagnostic marker for cancer, in particular for prostate cancer.
  • CLIC-1 protein chloride nuclear channel protein
  • the inventors were able to detect an approximately 1.5-fold increase in the abundance of this protein in cancerous tissue compared to controls.
  • up-regulation of this protein is preferably studied in comparison with controls as a characteristic feature of cancerous tissues.
  • This intracellular anion channel has already been described in connection with cell division and apoptosis (Ashley R.H., 2003, Mol. Membr. Biol. 20: 1-11).
  • the invention includes the use of the protein HES1 as a diagnostic marker for cancer.
  • the inventors of this protein were able to show that it is about fourfold in cancerous tissue in its abundance compared with controls is increased.
  • the T-test probability for a corresponding downregulation was calculated as p ⁇ 0.0001. Therefore, an upregulation of this protein is preferably investigated in comparison with controls as a diagnostic feature for a cancerous disease.
  • This protein is a specific splice variant (HES1 / Kpn-Ia) whose function is unknown. It contains a DJ1-Pfpl domain, and mitochondrial localization is assumed, suggesting a possible association with the function of enoyl-coenzyme A hydratase.
  • This protein is expressed in many human tissues. The inventors were able to show a connection with cancer for the first time with this protein.
  • the invention encompasses the use of the proteasome alpha 2 subunit as a diagnostic marker for cancer.
  • the inventors were able to establish a connection between this protein and cancers for the first time. There was an approximately two-fold increase in abundance in cancerous tissue compared with controls. The T-test probabilities gave a value of p ⁇ 0.009 for this protein.
  • an upregulation of the proteasome alpha 2 subunit is examined in comparison with controls.
  • Proteasomes are known to be involved in the processing of the peptide presentation of the immune system via the MHC class I system, which is related to the activity of killer T cells.
  • the invention encompasses the use of the protein adenine phosphoribosyltransferase as a diagnostic marker for cancer, in particular for prostate cancer.
  • This protein has been discussed several times in the context of cancer. For example, it is described that this protein is down-regulated in lymphocytes of breast cancer patients. Furthermore, overexpression of the protein in colorectal carcinoma has also been observed. The inventors could now show that this protein in prostate cancer tissue is increased about twice in its frequency. The T-test probabilities for this differential abundance gave a value of p ⁇ 0.007. Therefore, according to the invention, an upregulation of the protein in comparison with controls is investigated as a characteristic feature for prostate cancer tissue.
  • the invention encompasses the use of the protein inorganic pyrophosphatase as a diagnostic marker for cancer, in particular for prostate cancer.
  • Upregulation of this protein in lung cancer and colorectal cancer has been demonstrated.
  • the inventors have now been able to demonstrate that this protein is upregulated approximately 1.6-fold in prostate cancer tissue as compared to controls. These results showed a T-test probability of p ⁇ 0.005.
  • the reaction catalyzed by inorganic pyrophosphatase releases inorganic phosphate. This is related to the calcification processes involving annexins, particularly annexin A3, which are involved in the Ca 2+ flux.
  • annexin A3 which are involved in the Ca 2+ flux.
  • between the upregulation of annexin A3 and the upregulation of inorganic pyrophosphatase could therefore exist a functional relationship.
  • the invention encompasses the use of at least one of the following proteins as a diagnostic marker for cancer: ubiquitin isopeptidase T, serum amyloid P component (SAP), fatty acid binding protein 3 (FABP-3), galectin, microseminoprotein beta , Heat shock protein 27 (HSP27), 14-3-3 protein beta, 14-3-3 protein zeta, nuclear chloride ion channel protein (CLIC-1), 14-3-3 protein tau, heat shock protein 90 (HSP90), protein disulfide isomerase (PDI), epidermal fatty acid binding protein (E-FABP), mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase, nucleophosmin, annexin, especially annexin A3, transgelin, triosephosphate isomerase, aldolase A , HES1, proteasome alpha 2 subunit, adenine phospho bosyltransferase and inorganic pyrophosphatase.
  • proteins as a diagnostic marker for cancer
  • an upregulation of at least one of the following proteins is examined in comparison with controls: 14-3-3 protein beta, 14-3-3 protein zeta, nuclear chloride ion channel protein (CLIC-1 ), 14-3-3 protein tau, heat shock protein 90 (HSP90), protein disulfide isomerase (PDI), epidermal fatty acid binding protein (E-FABP), mitochondrial enoyl coenzyme A hydratase, nucleophosmin, annexin, in particular annexin A3, triosephosphate isomerase, aldolase A, HES1, proteasome alpha 2 subunit, adenine phosphoribosyltransferase and inorganic pyrophosphatase. It is particularly preferred if, in addition to one or more of these proteins, a downregulation of other annexins is investigated. Furthermore, it is particularly preferred that at least two proteins are examined.
  • At least two of the following proteins are used as diagnostic markers: ubiquitin isopeptidase T, heat shock protein 27 (HSP27), serum amyloid P component (SAP), heat shock protein 90 (HSP90), protein disulfide isomerase (PDI). , Annexin A3, mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase and / or nucleophosphate.
  • HSP27 heat shock protein 27
  • SAP serum amyloid P component
  • HSP90 heat shock protein 90
  • PDI protein disulfide isomerase
  • Annexin A3 mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase and / or nucleophosphate.
  • the selection of proteins is based on a statistically significant differential relative abundance of proteins in benign (benign fraction) and malignant (cancerous) tissues.
  • the Accession Number corresponds to the respective number from the NCBI database.
  • the theoretical molecular weight (MW) is the molecular weight calculated according to the database sequences.
  • Scores is defined as the results obtained using the MASCOT technique
  • the PMF score refers to the Mowse score used by the MASCOT server, generally a PMF score is higher than 65. The last two columns summarize the quantification of protein spot intensities found for the benign and malignant tissue fractions.
  • FIGS. 5 and 10 in which the results of the protein spots with significant differential average abundance in 21 patients or 31 patients together with various statistical values are shown in tabular form.
  • ubiquitin isopeptidase T Isopeptidase T (isoT); ubiquitin specific protease 5; Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 5; Ubiquitin thiolesterase 5; Ubiquitin-specific processing protease 5; Deubiquinating enzyme 5; de-ubiquitinase.
  • fatty acid-binding protein 3 (FABP-3); Mammary-derived growth inhibitor (MDG1); fatty acid binding protein 3 (FABP-3); Heart-Type Fatty Acid Binding Protein (H-FABP); Muscle-Type Fatty Acid Binding Protein (M-Fabp).
  • FBP-3 fatty acid-binding protein 3
  • MDG1 Mammary-derived growth inhibitor
  • FBP-3 fatty acid binding protein 3
  • H-FABP Heart-Type Fatty Acid Binding Protein
  • M-Fabp Muscle-Type Fatty Acid Binding Protein
  • 225159 microseminoprotein beta; beta-microseminoprotein; microseminoprotein beta; Immunoglobulin binding factor (IGBF); Pn44; Prostate secreted seminal plasma protein; Prostate secretory protein of 94 amino acids (PSP-94); Seminal plasma beta-inhibin; seminal plasma protein.
  • HSP27 heat shock protein 27
  • HSP-27 heat shock protein 27
  • SRP27 Stress-responsive protein 27
  • Estrogen-regulated 24 kDa protein 28 kDa heat shock protein.
  • MSF S1 Factor activating exoenzymes S
  • tryptophan monooxygenase activation protein zeta tryptophan monooxygenase activation protein zeta
  • tyrosine monooxygenase activating protein zeta tryptophan monooxygenase activation protein zeta
  • 2073569 nuclear chloride ion channel protein; Chloride intracellular Channel 1 (CLIC-1); nuclear Chloride ion channel protein
  • PDI protein disulfide isomerase
  • PDI protein disulfide isomerase
  • Prolyl 4-hydroxylase beta protein disulfide oxidoreductase
  • thyroid hormone binding protein p55 glutathione insulin transhydrogenase.
  • E-FABP epidermal fatty acid-binding protein
  • Fatty acid binding protein 5 Fatty acid binding protein 5 (FABP-5); epidermal fatty acid-binding protein (E-FABP); Psoriasis-associated fatty acid-binding protein (PA-FABP); cutaneous fatty acid-binding protein (C-FABP); keratinocyte lipid binding protein (KLBP); DA11.
  • 12707570 mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase; Mitochondrial Enoyl Coenzyme A hydratase; Mitochondrial enoyl-CoA hydra- tase; short-chain enoyl-CoA hydratase, mitochondrial; short-chain enoyl-coenzyme A hydratase (SCEH).
  • nucleophosmin nucleophosmin; Nucleophosmin; nucleolar phosphoprotein B23; Nucleolar protein N038; numatrin; NPM (1).
  • gi 7768772: HES1 protein homologous to E. coli and zebrafish ES1 protein, anti-sigma cross-reacting protein homologue I alpha precursor, KNP-Ia / Kpn-I alpha, GT335, similar to E. coli SCRP27A and to Zebrafish ES1 [Homo sapiens].
  • 4506181 proteasomes alpha 2 subunit; proteasome subunit HC3, proteasome component C3; macropain subunit C3; multicatalytic endopeptidase complex subunit C3 [Homo sapiens].
  • proteins could be identified, each of which is up-regulated or down-regulated in cancerous tissue compared to control tissue in certain patient groups (cluster analysis). These are the proteins annexin A3, transgelin, triosephosphate isomerase and aldolase A. Annexin A3 is upregulated about 5-fold in cancer tissue and transgelin is downregulated about 5-fold. Triosephosphate isomerase and aldolase A are upregulated respectively in cancerous tissue by about 20% and about 10%, respectively.
  • FIG. 3 graphically illustrates the results of the cluster analysis. This results in the upregulation or downregulation of various proteins in cancerous tissues of specific patient groups or specific clusters, each of which is represented by a circle, in comparison with healthy tissue.
  • proteins were identified that showed abnormal abundance or were upregulated or down-regulated in comparison with cancerous tissue with control tissue in certain patient groups. These proteins are ATP synthase, biliveridine reductase B, glucose-regulated protein, prolyl 4-hydroxylase beta and dnak-like molecular chaperone. Indeed, ATP synthase is downregulated and the remainder of these proteins are upregulated.
  • lipid metabolism For annexin A3 and SAP, direct binding to lipids has been described. Both proteins are involved in phagocytic processes. Two fatty acid binding proteins were identified with FABP-3 and E-FABP. Mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase is involved in the ß-oxidation of fatty acids. The activity of HSP27 is stimulated by the activity of protein kinase C, itself affected by the activity of phospholipases that convert phospholipids. HSP90 also affects phospholipid metabolism since inhibition of HSP90 results in altered phospholipid metabolism (Chung YL et al., 2003, J. Natl. Cancer Inst.
  • PDI is believed to be also associated with lipid metabolism since PDI acts as a multifunctional protein involved in, inter alia, triglyceride transfer (Horiuchi R. and Yamauchi K., 1994, Nippon-Rinsho 52: 890-5).
  • the 14-3-3 proteins inhibit the activity of protein kinase C and contain conserved sequences resembling the pseudosubstrate domain of protein kinase C and the C-terminus of annexins. This all indicates that there is a functional relationship between these different proteins.
  • diagnostic markers used in the invention various types of tumors and cancers can be detected.
  • the cancer to be diagnosed is prostate cancer, in particular a prostate carcinoma.
  • prostate cancer is the most common malignant tumors in men. Only if a prostate tumor can be detected at an early stage can a preventive surgical removal of the prostate be a promising therapy. For the advanced, no longer limited to an organ disease, a preventive removal of the prostate is no longer sufficient.
  • inhibition of male sex hormones may be considered. Such inhibition, preferably in combination with surgical or pharmacological castration, in part inhibits the proliferation and metastasis of the tumor, thereby allowing its control for a period of time. However, most prostate tumors develop some resistance to this endocrinological therapy over time. Other treatment options, such as.
  • cytotoxic agents for example, the use of cytotoxic agents, gene therapy or immunotherapy are currently undergoing clinical trials, but so far they have not achieved any resounding success. This makes it necessary that a prostate cancer is recognized as early as possible, so that then can be treated successfully with success.
  • the described diagnostic marker proteins according to the invention are very suitable for the early detection of prostate cancer.
  • the investigation of preferably several of the proteins mentioned can be used to diagnose a specific subspecies of cancer, in particular a subset of prostate cancer.
  • the inventors were able to show that in a so-called cluster analysis True protein patterns reflect a characteristic upregulation or downregulation of various proteins that correlate with specific patient populations. Patients in a group each have a specific subtype of cancer, in particular prostate cancer. According to the invention, it is therefore provided that by analyzing certain protein patterns, the patient can be assigned to a specific patient group or sub-type of cancer, so that this particular subtype of the cancer can be specifically treated with particular advantage.
  • FIG. 3 graphically illustrates the protein patterns characteristic of the various patient groups.
  • FIG. 4 shows in tabular form a summary of the P rotein patterns representing the various patient groups or subtypes of prostate cancer.
  • a combination of different proteins is advantageously investigated in their abundance.
  • at least one of the following proteins is analyzed as a general cancer marker: upregulated nucleophosmin, upregulated protein disulfide isomerase, upregulated A3 annexin, upregulated heat shock protein 90, upregulated mitochondrial enoyl-coenzyme A hydrate, downregulated heat shock protein 27 and / or downregulated Ubiquitin isopeptidase T.
  • These proteins are analyzed in combination with at least one of the following proteins for the three subtypes (patient groups) of prostate cancer.
  • Subspecies a upregulated transgelin, strongly downregulated galectin, highly downregulated microseminoprotein beta, downregulated fatty acid binding protein 3, no or minor alterations of epidermal fatty acid binding protein, no or minor changes no changes in the 14-3-3 protein beta, no or minor alterations of the 14-3-3 protein zeta, no or minor alterations of the 14-3-3 protein tau, no or minor changes aldolase A, no or minor changes in serum amyloid P component, no or minor changes in triosephosphate isomerase and / or no or minor changes in annexin A3.
  • Substrate b highly upregulated protein disulfide isomerase, highly regulated heat shock protein 90, highly downregulated ubiquitin isopeptidase T, up-regulated 14-3-3 protein beta, up-regulated 14-3-3 protein zeta, up-regulated 14-3-3 Protein tau, up-regulated aldolase A, up-regulated triosephosphate isomerase, upregulated A3 annexin, downregulated transgelin, downregulated galectin, down-regulated microseminoprotein beta, downregulated serum amyloid P component, no or minor changes of fatty acid-binding protein 3 and / or none or minor changes in the nuclear chloride ion channel protein.
  • Subtype c highly upregulated nuclear chloride ion channel protein, down-regulated serum amyloid P component, no or minor changes in fatty acid-binding protein 3, no or minor changes in 14-3-3 protein beta, no or minor changes in 14-3 -3 protein zeta, no or minor changes in the 14-3-3 protein tau, no or minor changes in aldolase A, no or minor changes in triosephosphate isomerase, minor changes of annexin A3, no or minor changes of the epidermal fatty acid-binding Protein, no or minor changes in microseminoprotein beta, no or minor changes in galectin and / or no or minor changes in transgelin.
  • it may be provided to analyze at least one general cancer marker in combination with at least annexin A3 as a further protein for the diagnosis of the various subtypes of prostate cancer.
  • the exclusive study of annexin A3 and / or mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase can diagnose a particular subtype of prostate cancer that occurs in certain patient groups.
  • various methods can be used to analyze the frequency or abundance of the proteins in cancerous tissue (or in the tissue to be examined) in comparison with control tissue. It is particularly advantageous if the proteins of the sample to be examined and the control sample are separated by gel electrophoresis, for example on a conventional polyacrylamide gel. Subsequently, the abundance of the respective proteins in sample and control is compared. Because of the required resolution, especially two-dimensional gels are preferred. On the other hand, it is also possible to carry out a pre-purification before the gel electrophoretic separation, so that sufficient separation and analyzability are also achieved, for example, with one-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis.
  • the proteins to be analyzed are analyzed by mass spectrometry in order to enable a precise identification of the proteins.
  • Surface Enhanced Laser Desorption Ionization SELDI
  • PET positron emission tomography
  • the proteins to be examined are qualitatively and quantitatively characterized by means of molecules which are directed against the particular proteins to be investigated, which are used as diagnostic markers.
  • the molecules are antibodies, in particular polyclonal and / or monoclonal antibodies.
  • affinity reagents known to the person skilled in the art in this context should also be included in the subject matter of the invention.
  • immunoassays can be used, such as conventional enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA).
  • immunohistochemical methods and / or protein chips can also be used.
  • SELDI methodology is also applicable.
  • body fluids or tumor tissue can be examined for the detection.
  • Antibodies are particularly suitable for the detection of annexin A3, 14-3-3 protein beta, 14-3-3 protein tau, 14-3-3 protein zeta and / or SAP.
  • the Pan anti 14-3-3 beta / zeta monoclonal antibody (Stressgen catalog number KAMCC012C) stains epithelial and cancerous cells as well as some stromal lymphocytes.
  • the mouse monoclonal antibodies against the protein serum amyloid P component (SAP) (stress gene catalog number HYB 281-05, dilution 1:10) stains the stroma but no epithelial or cancerous cells.
  • SAP protein serum amyloid P component
  • oligonucleotides which can be used for example in the course of a conventional polymerase chain reaction (PCR).
  • PCR polymerase chain reaction
  • oligonucleotides With suitable oligonucleotides, so-called hybridization experiments can be carried out by, for example, conventional Northern or Southern blots, which also makes it possible to make qualitative and quantitative statements about the proteins at the RNA or DNA level.
  • the advantage of these detection methods with oligonucleotides lies in the good automatability of these procedures.
  • the characteristic change in the abundance of the various proteins compared with control tissues which has been determined according to the invention, has a particular effect on the activity of the respective proteins, for example on their enzymatic activity. Therefore, it is further preferred that in addition to the study of abundance or as an alternative to the activity of the respective proteins is determined and compared with controls. This too is to be understood as the upregulation or downregulation of the various proteins.
  • a corresponding Examination can be carried out, for example, by customary enzymatic tests, which are accessible to the person skilled in the art for the respective proteins.
  • corresponding binding assays or the like can be carried out in order to obtain information about the activity or the upregulation or downregulation of these proteins.
  • CLIC-1 nuclear chloride ion channel protein
  • exosomes from, for example, patient material are isolated for an examination of the at least one protein and analyzed with respect to the protein (s).
  • the protein pattern of one or more proteins within the exosomes is examined so that the diagnostically relevant upregulation and / or downregulation of one or more proteins can be determined.
  • a suitable isolation of the exosomes from, for example, patient material can be carried out by conventional methods which are familiar to the person skilled in the art.
  • the invention comprises a diagnostic kit comprising at least one substance for detecting the activity and / or abundance of at least one of the described proteins used as diagnostic markers as described above.
  • this diagnostic kit preferably detects the activity and / or abundance of at least one of the following proteins from Table 1: ubiquitin-isopeptidase T, serum amyloid P-component (SAP), nuclear chloride ion channel protein, mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase and / or annexin A3.
  • SAP serum amyloid P-component
  • nuclear chloride ion channel protein nuclear chloride ion channel protein
  • mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase and / or annexin A3.
  • such a diagnostic kit serves to determine the respective abundance of at least one of these proteins which is characteristically upregulated or down-regulated in comparison with controls. The abundance reflects primarily the expression of the protein.
  • the diagnostic kit according to the invention is advantageously suitable for the detection or screening of cancers, in particular of prostate cancer, whereby in a particularly advantageous manner an early detection of such diseases is made possible.
  • a diagnostic kit or with the use according to the invention of the marker proteins described a distinction can also be made between benign or healthy and malignant tissue, for example between benign prostatic hyperplasia tissue and prostate cancer tissue.
  • such a diagnostic kit contains one or more antibodies or one or more oligonucleotides or pairs of oligonucleotides which interact with one or more of the described proteins or the corresponding nucleic acids. With the help of these substances, qualitative and above all quantitative statements can be made about these proteins in comparison with controls.
  • the samples to be tested and the control samples generally come from the body of a patient, for example tissue samples or samples of body fluids, such as blood, serum, lymph or urine, taken and processed in a manner familiar to a person skilled in the art. It is particularly advantageous if potentially malignant tissue, ie the tissue typically to be examined, and control tissue, ie tissue from the same patient and compared directly. On the other hand, it is also possible to compare the abundance of the respective proteins with other standards, which are statistically determined, for example, from a large number of independent control samples. In the case of prostate cancer, benign and potentially malignant prostate tissue is advantageously taken from a patient undergoing, for example, a prostatectomy or biopsy.
  • the control tissue may be benign prostatic hyperplasia tissue.
  • the invention further includes a method of diagnosing cancers wherein at least one of the described proteins is analyzed for abundance and / or activity.
  • the invention encompasses the use of at least one active substance which interacts with the protein annexin A3, in particular the activity and / or abundance of annexin, in particular of annexin A3, influenced, preferably inhibited, for the manufacture of a medicament for the treatment of prostate cancer, preferably of certain patient groups of prostate cancer.
  • the active ingredient may be preferred for the active ingredient to interact directly with the protein annexin A3 and in this way in particular to influence its activity and / or abundance, preferably to inhibit it.
  • the active ingredient is at least one benzodiazepine derivative (Hofmann et al. (1998) J. Biol. Chem. 273 (5): 2885-2894).
  • Particularly preferred in this case is BDA250 (1,3-dihydro-1-methyl-5-phenyl-2H-1,4-benzodiazepin-2-one), BDA452 (3- (R, S) - (L-tryptophanyl) -1,3-dihydro-1-methyl-5-phenyl-2H-1,4-benzodiazepin-2-one) and / or
  • BDA753 (3- (R, S) -all-L- (NH-Trp-Gly-Tyr-Ala-H) -1,3-dihydro-1-methyl-5-phenyl-2H-1,4-benzodiazepine 2-one). Furthermore, the use of diazepam (7-chloro-1,3-dihydro-1-methyl-5-phenyl-2H-1,4-benzodiazepin-2-one) is also preferred. Other molecules derived from these substances can also advantageously be used according to the invention. These are, in particular, those molecules which block the activity of annexin A3.
  • an annexin A3-specific antibody is furthermore suitable as the active substance.
  • therapeutic antibodies are preferably blocking antibodies and / or radiolabelled and / or toxin-labeled antibodies.
  • the radioactively labeled antibodies can carry, for example, 131 l.
  • Such antibodies can advantageously be used to carry out a so-called radioimmunotherapy, as is familiar to the person skilled in the art.
  • any other reagent known to the expert is also suitable as the active ingredient.
  • such agents may affect the activity and / or abundance of annexin A3 in exosomes.
  • Active substances which influence, in particular inhibit, the activity and / or the abundance of annexin A3 can furthermore advantageously be used to produce Position of a drug for the treatment of osteoarthritic cartilage degradation and / or arteriosclerotic lesions are used.
  • the invention encompasses the use of at least one active substance which influences the activity and / or abundance of the protein ubiquitin isopeptidase T and / or the activity and / or the abundance of protein disulphide isomerase (PDI) for the manufacture of a medicament for Treatment of cancer.
  • PDI protein disulphide isomerase
  • the abundance of these proteins in cancerous tissues is characteristically altered.
  • the abundance of ubiquitin isopeptidase T is markedly lowered and the abundance of protein disulfide isomerase (PDI) increased. Influencing the activity and / or the abundance of these proteins towards the normal level, as implemented, for example, in control tissues, therefore represents a therapeutic approach for the treatment of cancers.
  • the invention encompasses the use of at least one drug that affects the activity and / or abundance of mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase for the manufacture of a medicament for the treatment of cancer.
  • this may be done in combination with an effect on the fatty acid-binding protein 3 (FABP-3) and / or the epidermal fatty acid-binding protein (E-FAPB).
  • FABP-3 fatty acid-binding protein 3
  • E-FAPB epidermal fatty acid-binding protein
  • an inhibitory agent for the activity and / or abundance of the mitochondrial enoyl Coenzyme A hydratase and / or E-FABP or an increasing active substance for the activity and / or abundance of FABP-3 is used.
  • the invention encompasses the use of at least one active agent which influences, in particular enhances, the activity, abundance and / or localization of the serum amyloid P component (SAP) for the manufacture of a medicament for the treatment of cancer.
  • SAP serum amyloid P component
  • the localization of SAP may be altered in cancers. It may therefore be preferred according to the invention that the localization of SAP is influenced by the use of at least one active substance.
  • the agent could be a fusion protein consisting of a cancer cell-binding domain of annexin A3 and an immunoreaction-influencing domain of SAP.
  • SAP in prostate tissue, SAP is located on stromal cells, but not on healthy epithelial cells or transformed cancer cells. Annexin A3 is more abundant in cancerous tissue.
  • SAP is involved as a protein component in the immune system and cancer cells are not eliminated by the immune system, an immune-influencing domain of SAP on the surface of cancer cells could cause an altered immune response to cancer cells.
  • the invention encompasses the use of, and preferably inhibiting, the use of at least one active agent which affects, preferably inhibits, the activity and / or abundance of the protein 14-3-3 beta protein for the manufacture of a medicament for the treatment of cancer.
  • the invention encompasses the use of at least one active substance which influences, preferably inhibits, the activity and / or abundance of the nuclear chloride ion channel 1 protein, for the production thereof a drug for the treatment of cancer, especially prostate cancer.
  • the invention encompasses the use of at least one active substance which influences, in particular inhibits, the activity and / or abundance of the protein HES1, for the manufacture of a medicament for the treatment of cancer.
  • the invention encompasses the use of at least one active substance which influences, in particular inhibits, the activity and / or abundance of the proteasomes alpha-2 subunit for the manufacture of a medicament for the treatment of cancer.
  • the invention encompasses the use of at least one active agent which influences, preferably inhibits, the activity and / or abundance of the protein adenine phosphoribosyltransferase for the manufacture of a medicament for the treatment of prostate cancer.
  • the invention encompasses the use of at least one active agent which influences the activity and / or abundance of the protein inorganic pyrophosphatase, in particular in exosomes, in particular inhibits, for the manufacture of a medicament for the treatment of prostate cancer.
  • the invention encompasses the use of at least one drug that affects, in particular enhances, the activity and / or abundance of at least one of the following proteins for the manufacture of a medicament for the treatment of cancer: ubiquitin-isopeptidase T, serum amyloid P component (SAP), fatty acid-binding protein 3 (FABP-3), annexin A3, galectin, microseminoprotein beta, heat shock protein 27 (HSP27) and transgelin.
  • SAP serum amyloid P component
  • FBP-3 fatty acid-binding protein 3
  • HSP27 heat shock protein 27
  • the invention encompasses the use of at least one active ingredient containing the Activity and / or abundance of at least one of the following proteins, preferably inhibiting, for the manufacture of a medicament for the treatment of cancer: 14-3-3 protein beta, 14-3-3 protein zeta, nuclear chloride ion channel 1 protein, 14- 3-3 protein tau, heat shock protein 90 (HSP90), protein disulfide isomerase (PDI), epidermal fatty acid binding protein (E-FABP), mitochondrial enoyl coenzyme A hydratase, nucleophosmin, annexin, especially annexin A3, Triosephosphate isomerase, aldolase A, HES1, proteasome alpha 2 subunit, adenine phosphoribosyltransferase and inorganic pyrophosphatase.
  • HSP90 heat shock protein 90
  • PDI protein disulfide isomerase
  • E-FABP epidermal fatty acid binding protein
  • two or more active ingredients are combined with each other against at least two different proteins.
  • another active substance is used, the activity and / or abundance of annexin A1, annexin A2, annexin A4, annexin A7 and / or annexin A10, especially in exosomes, increases.
  • All of these proteins have been shown to be up-regulated or down-regulated characteristically in cancerous tissue as compared to control cells. Therefore, it is claimed according to the invention to downregulate these proteins in respective opposite manner by corresponding active ingredients or up so as to achieve the activities, in particular the enzymatic activities, of healthy control tissues or to inhibit and / or kill the cancer cells.
  • This can be successfully treated various cancers.
  • Particularly preferred here is the preparation of medicaments for the treatment of prostate cancer, preferably of certain subtypes of prostate cancer.
  • the active compounds used according to the invention may be, for example, peptides, proteins, so-called “small molecular compounds” or polynucleotides Known agents act, which influence the activity and / or abundance of the various proteins in a known manner, or they may be new drugs. These drugs can attack directly on the described proteins. On the other hand, it may also be preferred if these active substances influence regulators, in particular activators or inhibitors, and / or biological precursors of these various proteins. Depending on whether an inhibition or an increase in the activity and / or the abundance of the particular protein is preferred in the case of the influence of the active ingredient, the active ingredient may be an agonist or an antagonist.
  • Suitable antagonists are, for example, de / 7 ' c / er.f mutants or dominant negaf / Ve mutants which can be constructed by molecular biological methods. For example, they are enzymatically inactive, but compete with the particular substrate of the protein or enzyme to be inhibited, so that the activity of the protein is reduced as a result.
  • Another example of an antagonistic agent is anf / sense molecules, which can reduce the abundance of a particular protein in a known manner.
  • Substances which promote the abundance of a particular gene or the conversion of mRNA into the active gene product can, for example, be used as active substances. These may be, for example, specific transcription factors or the like, which regulate the expression level of said proteins.
  • small-molecule chemicals can be used to advantage.
  • the active ingredient may be a therapeutic antibody.
  • This can reduce or block the activity of the respective protein, preferably of annexin A3, as inhibiting antibodies.
  • the therapeutic antibody may be characterized in that it carries, for example, a toxic or radioactive label and by mere interaction with, for example, annexin A3 brings this label to the cancerous cells. This can be used, for example, in the course of a so-called radio-immunotherapy, wherein the antibodies radiolabel, z. B. 131 l, wear.
  • the active ingredient is a "small molecular compound” having a molecular weight (MW) ⁇ 1000 for inhibiting the ion channel activity in membranes, preferably the exosomes and / or matrix vesicles.
  • a component can be used which develops a comparable or similar enzymatic activity.
  • the activity of the already existing enzyme molecules can be induced or increased by an appropriate active substance.
  • suitable active ingredients to induce or increase the expression, ie the synthesis, of corresponding enzymatic molecules.
  • the active substance may also attack certain precursor molecules, regulators, activators or inhibitors of enzymes or other proteins.
  • hormones or similarly active substances can be used as active ingredients if they influence the activity of the respective protein in the desired manner.
  • progesterone analogs can be used to inhibit mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase.
  • the active ingredient is at least one of the following proteins themselves: ubiquitin-isopeptidase T, serum Amyloid P component, fatty acid-binding protein 3, galectin, microseminoprotein beta, heat shock protein 27 and / or transgelin.
  • proteins themselves: ubiquitin-isopeptidase T, serum Amyloid P component, fatty acid-binding protein 3, galectin, microseminoprotein beta, heat shock protein 27 and / or transgelin.
  • these proteins the inventors have been able to show that these proteins are degraded in cancerous tissue in their abundance, so that it is provided according to the invention, to increase their activity and / or abundance to introduce these proteins themselves as an active ingredient.
  • These may be single ones of these proteins or, preferably, combinations of different ones of these proteins.
  • parts of these proteins for example peptides, or molecules derived from the proteins are used according to the invention as active ingredient.
  • the active substance (s) is provided in the form of exosomes or the administration of the active substance (s) is mediated by exosomes.
  • the immune response of the patient can be influenced in a particularly advantageous manner, and in particular the T cell response can be modulated.
  • Exosomes are membrane vesicles that are secreted by hematopoietic cells in particular. It is known that exosomes derived from dendritic cells induce an effective anti-tumor immune response, for example in mice.
  • an active substance for the treatment of cancer By the use according to the invention of an active substance for the treatment of cancer, it is advantageously achieved that the development or the growth of a tumor is reduced or inhibited, and / or that a metastasis of tumors is at least partially prevented or completely avoided.
  • the invention comprises a pharmaceutical composition comprising at least one active ingredient as described above and at least one pharmaceutically acceptable carrier.
  • a pharmaceutical composition comprising at least one active ingredient as described above and at least one pharmaceutically acceptable carrier.
  • Suitable pharmaceutically acceptable carriers will be apparent to those skilled in the art.
  • the invention also includes a method for the treatment of cancers, for example of prostate cancer, wherein at least one of the described active ingredients is administered.
  • cancers for example of prostate cancer
  • at least one of the described active ingredients is administered.
  • the administration of the active ingredient can be carried out in various ways, for example orally, intravenously, topically or by inhalation.
  • Corresponding formulations are familiar to the person skilled in the art.
  • the form of administration depends primarily on the disease to be treated and, of course, on the constitution of the patient. More details will be apparent to those skilled in the art.
  • the invention encompasses a method for the search for drugs for the treatment of cancer, in particular prostate cancer, wherein this method uses at least one protein selected from the following group: ubiquitin-isopeptidase T, serum amyloid P-component , Fatty acid-binding protein 3, galectin, microseminoprotein beta, heat shock protein 27, 14-3-3 protein beta, 14-3-3 protein zeta, nuclear chlodion channel protein, 14-3-3 protein tau, heat shock protein 90, protein protein Disulfide isomerase, epidermal fatty acid-binding protein, mitochondrial enoyl-coenzyme A hydratase, nucleophosmin, annexin, especially annexin A3, transgelin, triosephosphate isomerase, aldolase A, HES1, proteasome alpha 2 subunit, adenine phosphoribosyltransferase and inorganic pyrophosphatase.
  • ubiquitin isopeptidase T serum amyloid P component (SAP), nuclear chloride ion channel Protein, 14-3-3 protein tau, mitochondrial enoyl coenzyme A hydratase and / or annexin A3.
  • SAP serum amyloid P component
  • nuclear chloride ion channel Protein nuclear chloride ion channel Protein
  • 14-3-3 protein tau mitochondrial enoyl coenzyme A hydratase and / or annexin A3.
  • derivatives or derivatives of these proteins which may in particular be homologous sequences or mutated forms of these proteins, which may be prepared, for example, by molecular biological methods.
  • parts of these proteins or subregions or combinations of the various proteins and / or derivatives can be used.
  • a corresponding protein or a derivative thereof can be expressed in a suitable expression system and the interaction with potential binding partners, in particular inhibitors or activators, can be investigated with the aid of this system.
  • the two-hybrid system is suitable.
  • the tissue samples from two patient groups were examined.
  • Each of the cancerous and control tissues was prepared and subjected to two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE).
  • the isoelectric kusstechnik took place at pH 4-7 and pH 6-11.
  • the gel electrophoresis results of two patients from group A were unsuitable for further analysis.
  • the results at pH 6-11 gave unsatisfactory results.
  • the results of 21 patients in the pH range of 4-7 and the results of 19 patients in the pH range of 6-11 could be evaluated.
  • From Group B the results of 2 patients at pH 4-7 were unsuitable for further analysis. Overall, therefore, the results of 31 patients in the pH range of 4-7 could be evaluated.
  • the two different samples of each patient were labeled with different isotopes, mixed and electrophoresed on a single two-dimensional polyacrylamide gel.
  • the signals of each isotope were then detected separately so that the protein patterns of the two tissue samples could be directly compared (Proteo-Tope technology).
  • Healthy prostate tissue and malignant prostate tissue were obtained from patients who had previously undergone prostatectomy. Patients were screened using PSA (prostate specific antigen) screening and tumors were confirmed by ultrasound. A consent of each patient was obtained prior to the operation.
  • PSA prote specific antigen
  • tissue sections were made, which were divided into a left and a right half. These were embedded in a freezing matrix and flash frozen. The rest of the prostate was fixed in formalin and treated according to standard procedures. To prepare tissue samples, thin sections were taken from both sides of the prostate and stained with hematoxylin-eosin. These sections were stored at -80 ° C until use. Control tissue samples were taken from non-tumor-infested regions and subjected to identical treatment. sample preparation
  • the proteins were lysed in 100 ⁇ l of boiling 2% SDS, 0.1 M Tris, pH 8.8 and the protein concentration was determined by the bicinchoninic acid method (BCA).
  • 125 I and 131 I iodination, two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, and data analysis were performed by conventional methods (Cahill et al., 2003, Rapid Communications, Mass Spectrometry 17: 1283-1290).
  • Radioactive iodine was from Amersham Bioscience (Freiburg).
  • the protein iodination reactions either with 125 L or 131 L were each carried out separately with identical iodine concentrations.
  • the selected analysis of the different radioisotopes allowed a quantitative, multicolored differential representation of the proteins of the different samples. Therefore, a direct comparison of the integrated protein spot intensities of the two samples, separated on a gel, could be used for further analysis.
  • Analysis on a gel has the advantage that variations between two or more gels are not significant. The biggest potential source of error is a different stoichiometric label with one or the other isotope. This was precluded by the preparation of gels with reversed markings. This means that the control sample and the cancerous tissue sample were each labeled with one and the other isotope and inversely compared with each other. Since the protein patterns of each inverse labeling procedure were consistent, the qualitative criteria were met.
  • the differential protein abundance analysis is based on the reliable differential quantification of protein spots on the described polyacrylamide gels.
  • Phore- tix 2D Advanced Software (Nonlinear Dynamics) was applied, whereby own adaptations were made. Protein identification by mass spectrometry
  • Quantitative analyzes were performed using the digital data recorded with a photomultiplier of a radio imager for each pixel of the image matrix.
  • the protein spot boundaries were defined using the software Phoretix 2D Advanced (Nonlinear Dynamics) and the pixel values were integrated within the spot region after subtraction of a suitable background signal. Based on the complete data generated, a detailed quantification of the detected protein spots was performed. Table 1 summarizes these results.
  • Figures 1 and 2 respectively show the positions of the selected protein spots, once at isoelectric focusing at pH 4-7 ( Figure 1) and at the other case at pH 6-11 ( Figure 2).
  • Fig. 2 Representation of a two-dimensional polyacrylamide gel with separated proteins of a patient from group A. The isoelectric focusing was carried out at pH 6-11. The numbered protein spots show those proteins that show aberrant abundance in cancerous and control tissues. The numbering corresponds to Table 1.
  • FIG. 3 Graphic representation of the protein patterns which are characteristic of certain patient groups or sub-types of prostate cancer. Results with T-test probabilities of p ⁇ 0.01 are shown in black, results with T-test probabilities of 0.01 ⁇ p ⁇ 0.1 are shown in gray. Proteins that vary in abundance within the different clusters are framed.
  • FIG. 4 Tabular representation of the various protein levels of patient groups 1 to 3 from group A in comparison to benign (healthy) and malignantly degenerated tissue.
  • the data refer to percent of the protein spot size of cancerous tissue with standard error in relation to the total protein spot volume (benign + malignant).
  • the T test result is represented as the probability that the distribution of the spot fractions from two given groups is significantly different. T test results of at least 99% are in bold. Results below 95% are shown in light gray.
  • FIG. 5 Tabular list of protein spots with significant differential abundance of patients from group A in comparison to benign (healthy) and malignant tissue, based on the two-color ProteoTope analysis. "No. Obs. "Reflects the number of patients the spot was observed in. The spot fraction for benign (benign faction) and malignant (cancer fraction) with standard error is given as a percentage of the total spot volume (benign + malignant) Test result is given as a probability that the distribution of the spot fractions for benign tissue deviates from the distribution found in cancerous tissue, with all patient were taken into account. The spots were selected on the assumption that the T-test probability is at least 99%.
  • Fig. 6 Representation of a two-dimensional polyacrylamide gel with separated proteins of the patient 14 from group B. Both the control sample and the cancerous tissue sample are labeled with 13 l and 125 l and inversely compared with each other. The different isotope signals are each made visible in a different color (blue or orange), so that consistent differences in the abundance of proteins between the samples appear in each case in the one or the other color, depending on the selected isotope label.
  • Figure 8 Volcano plot showing the difference between the average intensities of the detected inverse labeled proteins from carcinomatous and benign tissue.
  • Figure 9 Plot of the Pavlidis template matching analysis showing two subgroups of protein abundance ratios among the group B cancer patients.
  • One group consists of 22 patients, the other group, which differs significantly, from 9 patients.
  • the protein numbers correspond to the numbers in the table of FIG. 10.
  • the relative abundance of annexin A3 protein 14
  • the protein is significantly more abundant in malignant prostate tissue in patients 14, 11, 10, 21, 3, 1, 6, 22, 23, 7, 4, 19 and 27 than in patients 29, 28, 32, 15, 31 , 24, 25, 30 and 33.
  • FIG. 10 Tabular representation of the protein spots from the differential analysis of all 31 patients (group B), the group with 22 patients and the group with 9 patients (obtained by the Pavlidis template matching analysis).
  • the Accreditation Number corresponds to the respective numbers from the NCBI database.
  • Scores are scores obtained using the MASCOT technique, and the PMF score refers to the Mowse score used by the MASCOT server, generally a PMF score greater than 65.
  • the identity of the asterisked proteins was determined by LC / MS / MS.
  • the average spot fraction of carcinomatous tissue is given as standard error as a percentage of the total spot volume (benign + malignant). The P value for this model is also given.
  • the tabulated tables show the average percent abundance of each protein in the benign (dark blue) and carcinomatous (slightly orange) samples in the groups of patients listed.

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Abstract

Es wird die Verwendung verschiedener Proteine als diagnostische Marker für Krebserkrankungen bereitgestellt. Besonders bevorzugt ist die Verwendung des Proteins Annexin A3. Bevorzugterweise wird hierbei eine Heraufregulation von Annexin A3 im Vergleich mit Kontrollen untersucht. Weiterhin wird die Verwendung von Wirkstoffen zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs beschrieben, wobei diese Wirkstoffe die Aktivität und/oder die Abundanz verschiedener charakteristischer Proteine beeinflussen.

Description

Beschreibung Diagnostische Marker für Krebs
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung verschiedener Proteine als diagnostische Marker für Krebs, die Verwendung von Wirkstoffen zur Behandlung von Krebs sowie diesbezügliche pharmazeutische Zusammensetzungen und Kits.
Krebserkrankungen sind im allgemeinen durch die Entstehung von einem oder mehreren Tumoren gekennzeichnet. Unter Tumor wird eine Geschwulst bzw. die örtlich umschriebene Zunahme des Gewebevolumens verstanden. Im weiteren Sinne kann jede lokalisierte Anschwel- lung, z. B. durch ein Ödem, einer akuten und chronischen Entzündung, aneurysmatische Erweiterung, einer entzündlich bedingten Organschwellung (z. B. als sogenannter Milztumor) verstanden werden. Im engeren Sinne werden unter Tumor gewebliche Neubildungen (Gewächs, Piastom, Neoplasie) in Form eines spontanen, verschiedengra- dig enthemmten, autonomen und irreversiblen Überschußwachstums von körpereigenem Gewebe, das in der Regel mit unterschiedlich aus- geprägtem Verlust spezifischer Zeil- und Gewebefunktion verbunden ist, verstanden.
Die Tumore werden zur besseren Klassifikation unterteilt in:
I. nach ihrem biologischen Verhalten: 1. benigne (gutartige) Tumore mit differenzierten Zellen und langsamen, lokal verdrängendem Wachstum. 2. maligne (bösartige) Tumore mit Zellkernpolymorphie, Zellatypie, Anaplasie und infiltrierendem, meist raschem, destruierendem Wachstum und Metastasie- rung. 3. semimaligne Tumore mit den histologischen Kennzeichen maligner Tumore und lokal infiltrierendem Wachstum, jedoch in der Regel ohne eine Metastasie- rung.
II. histogenetische Systematik: Hierbei werden die Tumore klassifiziert anhand des Gewe- bes, aus dem sie entwicklungsgeschichtlich hervorgegangen sind. Es gibt: 1. epitheliale Tumore, die aus Ektoderm und Entoderm hervorgegangen sind: a) benigne Tumore wie z. B. Adenom, Papillom und Polypen. b) maligne Tumore wie z. B. Karzinom. 2. mesenchymale Tumore, hervorgegangen aus dem Mesoderm: a) benigne Tumore wie z. B. Lipom, Fibrom, Oste- om, Myom, Leiomyom, Rhabdomyom, Chon- drom, b) maligne Tumore wie z. B. die Sarkome. 3. embryonale Tumore sind aus undifferenziertem Gewebe hervorgegangen. Hierzu zählen z. B. Neph- roblastome, Neuroblastome, Medulloblastome, Reti- noblastome sowie embryonale Rhabdomyosarkome und Teratome.
III. Klassifikation nach klinischen und pathologischen Befunden: Unter anderem gelten hier die TNM-Klassifikation, Grading, Lauren-Klassifikation, Dukes-Klassifikation, Kieler-Klassifika- tion, Rappaport-Klassifikation etc.
Schon diese kurze Übersicht der Tumoreinteilung zeigt, welche Vielfalt (und zum Teil Gegensätzlichkeit) innerhalb der verschiedenen Tumorarten besteht. So ist z. B. nicht nur zwischen benignen und malignen Tu- moren zu unterscheiden, sondern auch zwischen Mortalität bzw. Letali- tät der einzelnen Tumore und die Wahrscheinlichkeit, daß sich ein be- nigner Tumor zu einem malignen Tumor weiterentwickelt.
Einzelne Tumore wie z. B. die Mamakarzinome (Brustkrebs), der häu- figste maligne Tumor der Frau, treten gehäuft vor allem zwischen dem 45. und 70. Lebensjahr auf. Frühsymptome sind verdächtige Tastbefunde, die in der Regel infolge der Krebsfrüherkennungsuntersuchungen sowie bei regelmäßiger Selbstuntersuchung der Brust entdeckt werden. Abhängig von Tumorstadium und Differenzierungsgrad des Tumors kann dabei die Prognose von durchaus positiv bis sehr schlecht ausfallen. Infolge der frühen lymphogenen und hämatogenen Metastasierung bei Mammakarzinomen kommt es auf eine rasche Diagnostizierung des Tumors an, um frühestmöglich mit der Therapie einsetzen zu können.
Prostatakarzinome (Karzinom der Prostata) ist demgegenüber der häufigste maligne Tumor des Mannes, der vor allem zwischen dem 50. und 70. Lebensjahr auftritt. In der Mehrzahl handelt es sich dabei um Adeno- karzinome. Dieser maligne Tumor breitet sich durch infiltrierendes Wachstum zunächst innerhalb der Prostata aus, später erfolgt eine Infiltration von Bläschendrüsen und Beckenbindegewebe, relativ selten auch von Rektum, Harnblase oder Urethra. Die Metastasierung erfolgt lymphogen und/oder hämatogen. Die Therapie erfolgt abhängig vom his- tologischen Differenzierungsgrad und klinischen Stadium in der Regel durch radikale Prostatektomie mit regionaler Lymphknotenausräumung, im fortgeschrittenen Stadium Entzug der männlichen Sexualhormone. Auch hierbei ist die Prognose abhängig vom Stadium des Karzinoms. Während in einem sehr frühen Stadium nach einer radikalen Prostatektomie in ca. 90 % der Fälle eine Heilung eintritt, ist bei fortgeschrittenem Stadium eher mit einer pessimistischen Prognose zu rechnen.
Prostatakarzinome sind von Prostatahyperplasie in der Diagnose zu un- terscheiden. Bei der Prostatahyperplasie handelt es sich um einen be- nignen, also gutartigen Tumor. Dabei vergrößert sich die Prostata durch numerische Zunahme der Zellen und Drüsen des Stromas. Die Prostatahyperplasie ist die häufigste Ursache von Blasenentleerungsstörungen bei Männern. Klinisch beginnt sie vor allem zwischen dem 40. und 50. Lebensjahr. Der Verlauf ist langsam und schubweise. Das Auftreten von Beschwerden erfolgt dabei meistens erst nach Jahren mit allmählicher Abschwächung des Harnstrahls und verzögertem Miktionsbeginn. Hierbei kann als Therapie bzw. Linderung der Symptomatik die Verabreichung von Phytotherapeutika in Betracht gezogen werden.
Da generell eine frühe Erkennung, d. h. Diagnostizierung, der Tumore für den raschen Therapiebeginn wichtig ist und auch die Prognose um so besser ist, je früher der Tumor erkannt wird, sind eine Reihe von sogenannten Tumormarkern im klinischen Einsatz. Als Tumormarker wer- den dabei allgemein Substanzen und zelluläre Veränderungen bezeichnet, deren qualitative oder quantitative Analyse eine Aussage über Vor- liegen, Verlauf oder Prognose von (bösartigen) Erkrankungen ermöglichen kann. Eingeteilt werden Tumormarker in:
1. Zelluläre Tumormarker: Darunter fallen unter anderem zellmembranständige Tumorantigene, Rezeptoren (z. B. Hormonrezeptoren, Rezeptoren für wachstumsfördernde Substanzen bei Leukämie) und Zellmarker, die auf eine vermehrte Expression von On- kogenen und ein monoklonales Zellwachstum hindeuten, sowie molekulargenetische zelluläre Veränderungen, vor allem Chromosomenaberrationen.
2. Humorale Tumormarker: Diese sind gegenüber physiologischen Bedingungen in Kör- perproben, insbesondere in Serum, Urin und anderen Körperflüssigkeiten in erhöhten Konzentrationen nachweisbare (meist physiologisch vorkommende) Substanzen, die vom Tumorgewebe synthetisiert und/oder sezerniert, durch Tumorzerfall freigesetzt oder als Reaktion des Organismus auf einen Tumor gebildet werden. Die physiologische Bedeutung von Tumormarkern ist nur unzureichend bekannt. Im menschlichen Organismus wirken sie in der Regel nicht im- munogen. Die klinische (diagnostische) Bedeutung ist abhängig von ihrer Spezifität und Sensitivität. Die humoralen Tumormarker werden in zwei Gruppen unterteilt. In der ersten Gruppe werden die humoralen Tumormarker zusammengefaßt, die vom Tumor selbst produziert werden. Darunter fallen z. B. tumorassoziierte Antigene, bestimmte Hormone (z. B. Gastrin, Cortisol etc.), Enzyme (z. B. neuron- spezifische Enolase (NSE)), sowie Proteine (z. B. Bence- Jones-Protein). In der zweiten Gruppe sind die Tumormarker enthalten, die vom Tumor zwar induziert, aber nicht selbst produziert werden. Wichtige humorale Tumormarker dieser Gruppe sind z. B. alkalische Phosphatase (AP), LDH, Neopte n etc.
Kürzlich ist eine Liste von Proteinen, die in zwei repräsentativen Zelllinien des Medulloblastoms, des häufigsten Gehirntumors bei Kindern, nachgewiesen werden konnten und möglicherweise als Tumormarker verwendet werden können, veröffentlicht worden [A. Peyrl et al., 2003, Proteomics, 3, 1781 -1800]. Aus der US 6,645,465 ist bekannt, dass die zu den Ca2+-bindenden Proteine gehörenden Annexine A1 und A2 als Tumormarker für Lungen-, Brust- und Speiseröhrenkrebs verwendet und durch Detektion von gegen sie gerichtete Auto-Antikörper nachgewiesen werden können. In Tierversuchen konnte gezeigt werden, daß der Einsatz von radioaktiv markierten Antikörpern gegen Annexin A1 zu einem Verlust an Tumormasse führt, was vermutlich auf den Zelltod der Tumorzellen zurückzuführen ist [P. Oh, Y. Li, J. Yu, E. Dürr, K. M. Kra- sinska, L. A. Carver, J. E. Testa, J. E. Schnitzer, 2004, Nature, 429, 629- 35.]. Weiterhin ist neulich eine differentielle Abundanzanalyse in malignen und nicht-malignen (benignen) Pankreasepithelzellen durchgeführt worden, wobei Annexin A3 als identifiziertes Protein in diesem Zusammenhang aufgeführt ist [A. R. Shekouh et al., 2003, Proteomics, 3, 1988- 2001]. Ferner ist die Abundanz von Proteinen in malignem und nicht malignem Prostatagewebe untersucht worden. Bezüglich der in diesem Zu- sammenhang identifizierten Proteine werden allerdings größtenteils keine näheren Angaben zu einer möglichen Über- oder Unterexpression der aufgeführten Proteine im karzinomatösen Gewebe im Vergleich zum gesunden Gewebe gemacht [A. A. Alaiya et al., 2001 , Cell. Mol. Life Sei., 58, 307-31 1]. Die bisher gemachten Aussagen zeigen, wie wichtig selektive und sensitive Nachweisverfahren für Tumore sind. Weiterhin besteht ein großer Bedarf an neuen Targets bei der Tumor- bzw. Krebstherapie.
Dementsprechend stellt sich die Erfindung die Aufgabe, neue diagnostische Marker für Krebserkrankungen sowie neue Angriffspunkte und Wirkstoffe für die Krebstherapie bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprü- ehe gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen genannt. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Es konnten durch intensive vergleichende Analysen zwischen bösartig entartetem Gewebe (Krebsgewebe) und nicht entartetem Gewebe verschiedene Proteine identifiziert werden, die sich bei diesen Gewebearten in ihrer Häufigkeit bzw. Konzentration (Abundanz) signifikant unterscheiden. Die charakteristische Abundanz eines bestimmtes Proteins im Vergleich mit Kontrollen stellt daher ein wichtiges Indiz für das Vorhan- densein von entartetem Zellwachstum, also Krebsgewebe, dar. Erfindungsgemäß werden diese Proteine als diagnostische Marker für Krebs verwendet.
Zur Identifizierung dieser Proteine wurden Proben aus Krebsgewebe (Prostatakrebs) und gesundem Prostatagewebe aufbereitet und die beiden Proben jeweils mit verschiedenen radioaktiven Isotopen markiert. Die Proben wurden zusammengemischt und gemeinsam auf einem zweidimensionalen Polyacrylamidgel elektrophoretisch aufgetrennt. Die Signale jedes Isotops wurden getrennt detektiert und die entsprechen- den Proteinspots weiter analysiert. Mit dieser Vorgehensweise konnten verschiedene Proteine identifiziert werden, die sich in ihrer Häufigkeit im Krebsgewebe deutlich von der Häufigkeit im gesunden Gewebe unter- scheiden. Die verschiedenen Proteine sind hierbei zum Teil in Krebsgewebe deutlich häufiger vorhanden bzw. abundant, also heraufreguliert, und zum Teil deutlich weniger vorhanden bzw. abundant, also herabreguliert.
Die Erfindung umfaßt die Verwendung des Proteins Annexin A3 als diagnostischen Marker für Prostatakrebs. Die Erfinder konnten zeigen, dass dieses Protein in Krebsgewebe durchschnittlich 2,4-fach, in bestimmten Patientengruppen sogar mehr als 5-fach heraufreguliert ist. In einer be- sonders bevorzugten Ausführungsform kann Annexin A3 folglich als diagnostischer Marker für bestimmte Unterarten (Patientengruppen) von Prostatakrebs verwendet werden. Daher wird vorzugsweise eine Heraufregulation dieses Proteins im Vergleich mit Kontrollen als charakteristisches Merkmal für Krebsgewebe untersucht. Die Annexine sind eine Familie von strukturell verwandten Proteinen, die Phospholipide in Abhängigkeit von Kalzium binden und Kalziumporen bilden können. Die genaue Rolle der Annexine ist bislang jedoch unklar.
Es wird vermutet, daß die Annexine sowohl an intrazellulären als auch an extrazellulären Vorgängen, beispielsweise Membran-Trafficking, Zellbeweglichkeit, Ca2+-Influx und Signaltransduktion, beteiligt sind. Allerdings ist unbekannt, auf welche Weise Annexine sekretiert werden. Beispielsweise besitzen sie keine klassischen Leadersequenzen für eine Translation in das Lumen des endoplasmatischen Retikulums. Da Anne- xine jedoch zum Teil in kleinen sekretierten Membran-Vesikeln mit einem Durchmesser von 30-100 nm, den sogenannten Exosomen, gefunden wurden, wird vermutet, daß Annexine durch eine Lyse dieser Exosomen das Äußere der Zelle erreichen können. Die Lyse dieser Vesikel kann zu einer veränderten Antigen-Präsentation in Tumoren führen. Ge- nerell spielen Exosomen bei der Antigen-Präsentation im Immunsystem eine Rolle und sind dabei in dem MHC-Klasse I/T-Zell-System involviert. Interessanterweise sind Annexine in den Vorgang der Knochenmineralisation involviert (Wang, W., Xu, J., Kirsch, T. 2003, Annexin-mediated Ca2+ influx regulates growth plate chondrocyte maturation and apopto- sis. J. Biol. Chem. 2003, 278: 3762-9). Dies ist besonders bemerkens- wert, da Prostatakrebsmetastasen im Vergleich mit anderen Krebsarten eine ungewöhnlich hohe Frequenz von osteoblastischen Knochenläsionen verursachen. Die meisten Krebsmetastasen sind durch eine osteoly- tische Aktivität, d. h. also durch einen Knochenabbau, charakterisiert, Prostatakrebsmetastasen hingegen zeigen sowohl osteoklastische, also abbauende, als auch osteoblastische, also knochenaufbauende, Aktivität. Hierfür werden zunächst normale Knochenkristalle abgebaut und dann als ungeordnete Knochenablagerungen wieder aufgebaut. Obwohl dieser Mechanismus nur wenig verstanden ist, spielen hier vor allem physiologische Mineralisierungsprozesse eine Rolle. Eine Mineralisie- rung wird durch kleine Vesikel, sogenannte Matrixvesikel, initiiert, welche von den Plasmamembranen mineralisierende Skelettzellen (Oste- oblasten) freigesetzt werden. Die erste mineralische Phase (Kalziumphosphatkristalle) formt sich innerhalb der Matrixvesikel. Da diese Vesikel von Membranen umschlossen sind, werden Kanalproteine benötigt, damit die Mineralien in die Vesikel eindringen können. Wichtige Komponenten dieser Vesikel sind die Annexin-Proteine, z.B. Annexin A2, A5 und A6 sowie Collagen-Typ li und X an der äußeren Oberfläche der Vesikel, welche über Bindung an Annexin A5 an die äußere Vesikeloberflä- che angelagert werden. Die Annexine bilden Kanäle in den Membranen der Matrixvesikel, durch welche Ca2+ in die Vesikel eindringt. Collagen, welches an Annexin A5 gebunden ist, verstärkt diese Kanalaktivitäten und vermittelt mit anderen Annexinen den schnellen Ca2+-Influx und die Bildung der ersten kristallinen Phase innerhalb der Vesikel. Dies führt zur Initiierung der Mineralisation. Wenn die intrazellulären Kristalle eine bestimmte Größe erreicht haben, zerstören sie die Membran und lysie- ren die Vesikel. Die Kristalle wachsen weiter (Wachstumsphase der Mineralisation) und tragen zum Knochenaufbau bei. Gemäß den Ergebnis- sen der Erfinder ist diese Rolle der Annexine bei der ungewöhnlichen Knochenmineralisation durch Prostatakrebsmetastasen vermutlich mit der Hochregulation von Annexin A3 in Prostatakrebsgewebe verknüpft. In diesem Zusammenhang ist auch die anorganische Pyrophosphatase zu sehen, die anorganisches Phosphat freisetzt, und welche gemäß den Ergebnissen der Erfinder in Krebs, insbesondere in Prostatakrebs, heraufreguliert wird. Aus der Hochregulation von Annexin A3 in Prostatakrebszellen ist zu schließen, daß Annexin A3 eine biologische Rolle in Exosomen der Prostatakrebszellen spielt. Hierfür kommt vor allem ein Zusammenhang mit lonenkanälen in Frage. In einer bevorzugten Verwendung des Proteins Annexin A3 wird daher die Aktivität des Proteins in Exosomen beeinflußt. Vorzugsweise führt dies zu einer geänderten Immunüberwachung und metastasischen Eigenschaften der Tumorzellen. Da extrazelluläres Annexin A3 eine höhere Konzentration in der Nä- he der Tumorzellen aufweist, kann ein Affinitätsreagens, insbesondere ein therapeutischer Antikörper, welcher eine hohe Affinität zu Annexin A3 besitzt, genutzt werden, um Wirkstoffe wie beispielsweise Toxine o- der radioaktive Dosen, in die Nähe des Tumors zu befördern. Solch ein Wirkstoff sollte vorzugsweise nicht die Zellmembran wirksam durchque- ren, damit vorteilhafterweise gesunde Zellen, welche lediglich intrazelluläres Annexin A3 exprimieren, hiervon nicht beeinflußt werden. Interessanterweise wurden Matrixvesikel ebenfalls im Zusammenhang mit osteoarthritischem Knorpel und arteriosklerotischen Läsionen beobachtet.
Die Freisetzung zytoplasmatischer Proteine in das extrazelluläre Medium, welche nach Lyse der Exosomen erfolgt, kann eine entzündliche Antwort induzieren, die ähnlich der bei einer Zellnekrose ist. Es ist bekannt, daß eine Entzündung die adaptive T-Zellen-vermittelte Immun- antwort verringern kann, was bekanntermaßen viele Krebszellen auszeichnet. Ferner kann die Anwesenheit von Annexinen im extrazellulären Raum diesen Verlauf ebenso beeinflussen (A. Bondanza et al., 2004, J. Exp. Med., 200, 1157-65). Deshalb könnte eine Impfung gegen Krebs durch Verstehen und Beeinflussung dieses Systems bestimmt werden.
In einer besonders bevorzugten Verwendung des Proteins Annexin A3 wird eine Heraufregulation dieses Proteins in Kombination mit einer Herabregulation von Annexin A1 , Annexin A2 und/oder Annexin A5 untersucht. Dies geschieht vorzugsweise im Vergleich mit Kontrollen. Es wurde bereits gezeigt, daß Annexin A1 , A2 und Annexin A5 in Krebsgewebe und insbesondere in Prostatakrebsgewebe herunterreguliert ist. Von daher ist eine Analyse der Heraufregulation von Annexin A3 in Kombination mit der Herunterregulation von einem oder mehreren dieser weiteren Annexine für eine Diagnose besonders aufschlußreich. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse könnte Annexin A3 andere Annexine während der Prostata-Karzinogenese ersetzen und daher ein Ersatzmarker oder ein Ersatz-Target für die Prostatakrebs-Behandlung sein.
Die Erfindung umfaßt weiterhin die Verwendung des Proteins Ubiquitin- Isopeptidase T und/oder des Proteins Protein-Disulfid-Isomerase (PDI) als diagnostische Marker für Krebs. Hierbei wird vorteilhafterweise eine Herabregulation der Ubiquitin-Isopeptidase T und/oder eine Heraufregulation der Protein-Disulfid-Isomerase (PDI) im Vergleich mit Kontrollen als charakteristisches Merkmal für Krebsgewebe herangezogen. Die Erfinder konnten zeigen, daß die Ubiquitin-Isopeptidase T etwa durch- schnittlich 5 bis 6 x weniger abundant in Krebsgewebe und die PDI etwa doppelt so hoch in Krebsgewebe im Vergleich mit gesundem Gewebe exprimiert wird. Hier zeigt sich eine inverse Korrelation zwischen PDI und Ubiquitin-Isopeptidase T.
Die Ubiquitin-Isopeptidase T ist ein Enzym, welches neben anderen Enzymen an der Ubiquitin-abhängigen Proteolyse von Proteinen beteiligt ist. Nach Addition einer Polyubiquitin-Kette an das Zielprotein wird das ubiquitinierte Protein durch einen Komplex, bestehend aus vielen Untereinheiten, der als 26 S-Proteasom bekannt ist, abgebaut. Die nachfolgende Ablösung der Polyubiquitin-Kette wird durch das zinkbindende Enzym Ubiquitin-Isopeptidase T vermittelt. Die Herabregulation von Ubi- quitin-lsopeptidase T könnte daher die Geschwindigkeit der Ubiquitin- vermittelten Proteolyse in Prostatakrebs oder die Abbaugschwindigkeit spezifischer Proteine beeinflussen. Ebenso wie die Ubiquitin- Isopeptidase T ist auch die PDI an der kontrollierten Proteolyse von Proteinen, also an apoptotischen Prozessen, beteiligt. PDI wechselwirkt im endoplasmatischen Retikulum unter bestimmten Bedingungen mit Ubi- quilin, welches eine Ubiquitin-artige Domäne und eine Ubiquitin-asso- ziierte Domäne aufweist. Diese Assoziation wurde bereits in einen funktioneilen Zusammenhang mit der Erlangung einer Toleranz gegenüber ischemischem Streß und Apoptose gestellt (Ko H. S. et al., 2002, J. Biol. Chem. 277: 35386-92).
Diese Beziehung hinsichtlich apoptotischen Prozessen zwischen beiden Enzymen macht eine Beobachtung der Herab- bzw. Heraufregulation beider Proteine als charakteristisches Merkmal für Krebsgewebe beson- ders geeignet. Andererseits ist es auch vorteilhaft, wenn nur eines dieser Proteine, insbesondere die Ubiquitin-Isopeptidase T, in der Abundanz als diagnostisches Merkmal analysiert wird. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Ubiquitin-Isopeptidase T in ihrer Häufigkeit in Krebsgewebe verglichen mit Kontrollen sehr deutlich, d. h. auf etwa ein Fünftel bis etwa ein Sechstel, reduziert ist. Die beobachtete reduzierte Abundanz von Ubiquitin-Isopeptidase T in karzinomatösem Gewebe ist stärker ausgeprägt als bei dem Fettsäure-bindenden Protein der Säugetiere (M-FABP), das ein anerkanntes Anti-Onkogen darstellt.
Ein möglicher Zusammenhang zwischen der Beeinflussung der T- Zellen-Aktivität durch Annexine, durch die MHC(Haupt- Histokompatibilitätskomplex)-Antigen-Präsentation via Ubiquitin- Isopeptidase T und durch eine veränderte Aktivität des systemischen Immunsystems durch die Abwesenheit des Immunoglobulin-Domäne- enthaltenden Proteins SAP in Prostatagewebe könnte für das Überleben der Tumorzellen in Gegenwart des Immunsystems von großer Wichtig- keit sein.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung der mitochond alen Enoyl-Coenzym A-Hydratase als diagnostischen Marker für Krebs und/oder als therapeutisches Zielmolekül. Dieses Protein kann auch in Kombination mit dem Fettsäure-bindenden Protein 3 (FABP-3) und/oder dem epidermalen Fettsäure-bindenden Protein (E-FABP) und/oder Annexin A3 verwendet werden. Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn eine Heraufregulation der mitochond alen Enoyl-Coenzym A-Hydratase und/oder des epidermalen Fettsäure-bindenden Proteins (E-FABP) und/oder eine Herabregulation des Fettsäure-bindenden Proteins 3 (FABP-3) und/oder Annexin A3 im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird, da sich erfindungsgemäß eine solche Herauf- bzw. Herabregulation dieser Proteine als charakteristisches Merkmal für Krebsgewebe herausgestellt hat.
Die Erfinder konnten zeigen, daß die mitochondriale Enoyl-Coenzym A- Hydratase in Krebsgewebe durchschnittlich etwa 2,8-fach bis 4-fach in ihrer Abundanz erhöht ist. Dieses Enzym wurde bereits im Zusammenhang mit der ß-Oxidation von Fettsäuren beschrieben, welche vorwie- gend in den Mitochondrien abläuft. Enoyl-Coenzym A-Hydratase ist an dem nicht oxidativen Metabolismus beteiligt. Es ist seit langem bekannt, daß Krebszellen selbst in Gegenwart eines Sauerstoffüberschusses einen erhöhten nicht oxidativen Metabolismus zeigen und daß sowohl die Fettsäureoxidation als auch die de novo Synthese in Krebspatienten zu nimmt. Krebs wird mit einer Vielzahl von Änderungen im Fettsäure meta- bolismus in Zusammenhang gebraucht. Tatsächlich ist die Fettsäure- Synthase, das Enzym, das für die de novo Fettsäuresynthese verant- wortlich ist, neulich als therapeutisches Wirkstoff-Target vorgeschlagen worden. Die vorliegende Ergebnisse legen nahe, daß es sich bei der Enoyl-Coenzym A-Hydratase um ein ähnlich geeignetes Target handelt. Dieser Zusammenhang mit dem Fettsäuremetabolismus stellt einen funktionellen Zusammenhang der Enoyl-Coenzym A-Hydratase mit FABP-3 und E-FABP her. Auch diese Fettsäure-bindenden Proteine sind in ihrer Abundanz in Krebsgewebe in charakteristischer Weise verändert. Hierbei ist FABP-3 etwa 2,5-fach herunterreguliert und E-FABP etwa 2,3-fach heraufreguliert. Neben dem Zusammenhang mit Fettsäuren wurde für FABP-3 eine Rolle bei der Zelizykluskontrolle beschrieben (Seidita G. et al, 2000, Carcinogenesis 21 : 2203-10). E-FABP wurde bereits im Zusammenhang mit verschiedenen Arten von Krebs beschrieben und konnte im Urin von Krebspatienten nachgewiesen werden (Bro- uard M. C. et al., 2002, Melanoma-Research 12: 627-31 ). Die von den Erfindern beobachtete erhöhte Abundanz dieses Proteins macht es insbesondere in Kombination mit den anderen Markern mitochondriale E- noyl-Coenzym A-Hydratase und/oder FABP-3 und/oder Annexin A3 als diagnostischen Marker für Krebs in besonderer Weise geeignet, da hier zwischen diesen verschiedenen Proteinen ein funktioneller Zusammen- hang besteht. Es können jeweils also eines dieser Proteine oder besonders vorteilhaft zwei oder drei dieser Proteine in ihrer Abundanz im Vergleich mit Kontrollen beobachtet werden, so daß durch die charakteristische Herauf- bzw. Herabregulation dieser Proteine Rückschlüsse auf das Vorliegen von Krebsgewebe gemacht werden können. Der Zusam- menhang mit dem Fettsäuremetabolismus trifft auch noch auf weitere der hier beschriebenen Proteine zu, wie weiter unten ausgeführt wird.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung des Proteins Serum- Amyloid P-Komponente (SAP) als diagnostischen Marker oder als the- rapeutisches Reagenz für Krebs. Die Erfinder konnten zeigen, daß dieses Protein in Krebsgewebe durchschnittlich etwa um das 2,7-fache bis 5,1 -fache in seiner Häufigkeit erniedrigt ist. SAP ist hauptsächlich auf stromalen Zellen von benignem Prostatagewebe zu finden, so daß seine relativ geringere Häufigkeit in Krebsgewebe durch die relativ geringere Menge an stromalen Zellen in Krebsgewebe erklärt werden könnte. Die Untersuchung der Herabregulation von SAP im Vergleich mit Kontrollen ist daher in besonderer Weise als charakteristisches Merkmal für Krebsgewebe geeignet. SAP ist ein Lektin-artiges Akutphasenprotein (Ergebnisse aus Mäusen) der Pentraxin-Familie und steht im Zusammenhang mit mehreren amyloiden Krankheitsbildern. Amyloide Ablagerungen werden manchmal in dem männlichen urologischen System beobachtet, allerdings ist die Biologie dazu kaum verstanden. Korrekt gefaltetes nati- ves SAP bindet außer an amyloide Fibrillen auch Polysaccharide, einschließlich mikrobielle Polysaccharide und Matrixkomponenten, über saure Kohlenhydrat-Determinaten, Phosphoethanol- amin und
Phosphocholin. SAP Bestandteil von einfachen Membranen und vermit- telt möglicherweise deren Wechselwirkungen mit Lamininen und Phospholipiden. Es ist an der Target-Erkennung durch Phagozyten des evolutinär alten systemischen Immunsystems, beispielsweise die poly- morpho-nuklären Leukozyten, beteiligt und bindet an Phospholipide auf apoptotischen Zellen und vermittelt ihre Phagozytose durch Makropha- gen. Es ist seit langem bekannt, daß der Spiegel von SAP in malignem humanem Serum erhöht ist und IL-6 zumindest in dem Serum einiger Krebs-Patienten dafür verantwortlich zu sein scheint. Zusammenfassend kann angenommen werden, daß SAP an der Modulation der Wechselwirkung von nicht karzinomatösen Zellen mit ihrer Umgebung und mög- licherweise an der Immunüberwachung beteiligt ist: eine Funktion, die wahrscheinlich in vielen Krebszellen gestört ist. Die Pentraxine sind durch Cytokine induzierbar und steigen in ihrer Konzentration im Blut bei Infektionen oder Trauma dramatisch an. Sie spielen also eine Rolle bei der Immunabwehr. Die vorliegenden Beobachtungen legen einen Zu- sammenhang zwischen Annexin A3, Ubiquitin-Isopeptidase T und der Serum-Amyloid P-Komponente bei der Immunüberwachung der Prostata nahe, der eine veränderte Regulation der Immunüberwachung durch Exosomen zur Folge hat.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die" Verwendung des Proteins 14-3-3 Protein tau als diagnostischen Marker für Krebs. Dieses Protein ist bekanntermaßen an apoptotischen Vorgängen beteiligt. Weiterhin wurde dieses Protein bereits auch im Zusammenhang mit Krebs beschrieben. Hierbei wurde allerdings eine Anti-Onkogenizität festgestellt (He H., 1997, Gan-To-Kagaku-Ryoho 24: 1448-53). Demgegenüber konnte von den Erfindern nun überraschenderweise ein erhöhter Level (1 ,8-fach) von 14-3-3 Protein tau in Krebsgewebe festgestellt werden. Immunhisto- chemische Anfärbungsreaktionen haben gezeigt, daß das Protein 14-3-3 tau hauptsächlich in gesunden Epithelzellen sowie in Krebszellen des Prostatagewebes vorkommt. Im Stroma kommt das Protein 14-3-3 tau dagegen lediglich in Lymphozyten vor (nur Lymphozyten werden angefärbt). Erfindungsgemäß wird daher eine Heraufregulation des Proteins im Vergleich mit Kontrollen als charakteristisches Merkmal für Krebsgewebe untersucht.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung des Proteins nukleares Chloridionenkanal-Protein (CLIC-1) als diagnostischen Marker für Krebs, insbesondere für Prostatakrebs. Diesbezüglich konnten die Erfinder eine etwa 1 ,5-fache Erhöhung der Abundanz dieses Proteins in Krebsgewebe verglichen mit Kontrollen feststellen. Somit wird vorzugsweise eine Heraufregulation dieses Proteins im Vergleich mit Kontrollen als charakteristisches Merkmal für Krebsgewebe untersucht. Dieser intrazelluläre Anionenkanal wurde bereits im Zusammenhang mit Zellteilung und A- poptose beschrieben (Ashley R. H., 2003, Mol. Membr. Biol. 20: 1 -11).
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung des Proteins HES1 als diagnostischen Marker für Krebs. Die Erfinder konnten bei diesem Protein zeigen, daß es in Krebsgewebe in seiner Abundanz etwa vierfach im Vergleich mit Kontrollen erhöht ist. Die T-Testwahrscheinlichkeit für eine entsprechende Heraufregulation wurde mit p < 0,0001 errechnet. Es wird daher vorzugsweise eine Heraufregulation dieses Proteins im Vergleich mit Kontrollen als diagnostisches Merkmal für eine Krebser- krankung untersucht. Bei diesem Protein handelt es sich um eine bestimmte Spleißvariante (HES1/Kpn-Ia), dessen Funktion bisher unbekannt ist. Es enthält eine DJ1-Pfpl-Domäne, und es wird eine mito- chondriale Lokalisation angenommen, was auf einen möglichen Zusammenhang mit der Funktion von Enoyl-Coenzym A-Hydratase hinwei- sen könnte. Dieses Protein wird in vielen humanen Geweben exprimiert. Die Erfinder konnten bei diesem Protein erstmals einen Zusammenhang mit Krebs zeigen.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung der Proteasomen alpha 2-Untereinheit als diagnostischen Marker für Krebs. Auch hier konnten die Erfinder erstmals einen Zusammenhang dieses Proteins mit Krebserkrankungen feststellen. Es wurde eine etwa zweifache Erhöhung der Abundanz in Krebsgewebe verglichen mit Kontrollen festgestellt. Die T- Testwahrscheinlichkeiten ergaben für dieses Protein einen Wert von p < 0,009. Vorzugsweise wird eine Heraufregulation der Proteasomen alpha 2-Untereinheit im Vergleich mit Kontrollen untersucht. Proteasomen sind bekanntermaßen an der Prozessierung der Peptidpräsentation des Immunsystems über das MHC Klasse I-System beteiligt, welches im Zusammenhang mit der Aktivität von Killer-T-Zellen steht.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung des Proteins Adenin- Phosphoribosyltransferase als diagnostischen Marker für Krebs, insbesondere für Prostatakrebs. Dieses Protein wurde bereits verschiedentlich im Zusammenhang mit Krebs diskutiert. Beispielsweise ist beschrie- ben, daß dieses Protein in Lymphozyten von Brustkrebspatientinnen herunterreguliert ist. Weiterhin wurde bereits auch eine Überexpression des Proteins in colorektalem Karzinoma beobachtet. Die Erfinder konn- ten nun zeigen, daß dieses Protein in Prostatakrebsgewebe etwa um das Zweifache in seiner Häufigkeit erhöht ist. Die T- Testwahrscheinlichkeiten für diese differentielle Abundanz ergaben einen Wert von p < 0,007. Erfindungsgemäß wird daher eine Heraufre- gulation des Proteins im Vergleich mit Kontrollen als charakteristisches Merkmal für Prostatakrebsgewebe untersucht.
Darüber hinaus umfaßt die Erfindung die Verwendung des Proteins anorganische Pyrophosphatase als diagnostischen Marker für Krebs, ins- besondere für Prostatakrebs. Eine Heraufregulation dieses Proteins in Lungenkrebs und colorektalem Krebs wurde bereits gezeigt. Die Erfinder konnten nun zeigen, daß dieses Protein in Prostatakrebsgewebe im Vergleich mit Kontrollen etwa um das 1 ,6-fache heraufreguliert ist. Bei diesen Ergebnissen ergab sich eine T-Testwahrscheinlichkeit von p < 0,005. Die von der anorganischen Pyrophosphatase katalysierte Reaktion setzt anorganisches Phosphat frei. Dies steht im Zusammenhang mit den Kalzifizierungsprozessen, an denen Annexine, insbesondere Annexin A3, involviert sind, welche am Ca2+-Fluß beteiligt sind. Insbesondere zwischen der Heraufregulation von Annexin A3 und der Heraufregulation von anorganischer Pyrophosphatase könnte daher ein funktioneller Zusammenhang bestehen.
Die verschiedenen genannten Proteine sowie auch die im weiteren aufgeführten Proteine können jeweils für sich oder in Kombination mit ande- ren Proteinen zu diagnostischen Zwecken genutzt werden.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem der folgenden Proteine als diagnostischen Marker für Krebs: Ubiquitin- Isopeptidase T, Serum-Amyloid P-Komponente (SAP), Fettsäure-bin- dendes Protein 3 (FABP-3), Galektin, Mikroseminoprotein beta, Hitzeschockprotein 27 (HSP27), 14-3-3 Protein beta, 14-3-3 Protein zeta, nukleares Chloridionenkanal-Protein (CLIC-1), 14-3-3 Protein tau, Hitze- schockprotein 90 (HSP90), Protein-Disulfid-Isomerase (PDI), epidermales Fettsäure-bindendes Protein (E-FABP), mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase, Nucleophosmin, Annexin, insbesondere Annexin A3, Transgelin, Triosephosphat-Isomerase, Aldolase A, HES1 , Proteasomen alpha 2-Untereinheit, Adenin-Phospho bosyltransferase und anorganische Pyrophosphatase. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine Herabregulation von mindestens einem der Proteine Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum-Amyloid P-Komponente (SAP), Fettsäure-bindendes Protein 3 (FABP-3), Galektin, Mikroseminoprotein beta, Hitzeschockprotein 27 (HSP27) oder Transgelin im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn zusätzlich oder als Alternative hierzu eine Heraufregulation von mindestens einem der folgenden Proteine im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird: 14-3-3 Protein beta, 14-3-3 Protein zeta, nukleares Chloridionenkanal-Protein (CLIC-1), 14-3-3 Pro- tein tau, Hitzeschockprotein 90 (HSP90), Protein-Disulfid-Isomerase (PDI), epidermales Fettsäure-bindendes Protein (E-FABP), mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase, Nucleophosmin, Annexin, insbesondere Annexin A3, Triosephosphat-Isomerase, Aldolase A, HES1 , Proteasomen alpha 2-Untereinheit, Adenin-Phosphoribosyltransferase und an- organische Pyrophosphatase. Besonders bevorzugt ist es, wenn zusätzlich zu einem oder mehreren dieser Proteine eine Herabregulation von anderen Annexinen untersucht wird. Weiterhin ist es besonders bevorzugt, daß mindestens zwei Proteine untersucht werden.
In besonders vorteilhafter Weise werden mindestens zwei der folgenden Proteine als diagnostische Marker verwendet: Ubiquitin-Isopeptidase T, Hitzeschockprotein 27 (HSP27), Serum-Amyloid P-Komponente (SAP), Hitzeschockprotein 90 (HSP90), Protein-Disulfid-Isomerase (PDI), Annexin A3, mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase und/oder Nukle- ophosmin. Erfindungsgemäß konnte gezeigt werden, daß diese verschiedenen Proteine in charakteristischer Weise in Krebsgewebe im Vergleich mit gesundem Gewebe herunter- bzw. heraufreguliert sind. Einzelheiten hierzu ergeben sich aus der folgenden Tabelle 1. Hierin wird die Identifizierung und die Quantifizierung der verschiedenen Proteine in gutartigem und bösartigem Gewebe zusammengefaßt. Die Auswahl der Proteine basiert auf einer statistisch signifikanten differentiellen relativen Abundanz der Proteine in gutartigem (benigne Fraktion) und bösartigem (Krebsfraktion) Gewebe. Die Accession Number entspricht der jeweiligen Nummer aus der NCBI-Datenbank. Das theoretische Molekulargewicht (MW) ist das Molekulargewicht, das gemäß den Datenbanksequenzen errechnet wurde. Unter „scores" sind die mit Hilfe der MASCOT-Technik ermittelten Treffer zu verstehen. Die Angabe zum PMF-Score bezieht sich auf den Mowse-Score, der vom MASCOT-Server verwendet wird, wobei im all- gemeinen ein PMF-Score, der höher als 65 ist, eine signifikante Identifizierung repräsentiert. Die letzten zwei Spalten fassen die Quantifizierung der Proteinspot-Intensitäten zusammen, die für die gutartigen und bösartigen Gewebefraktionen gefunden wurden.
Tabelle 1
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In diesem Zusammenhang wird weiterhin auf die Fig. 5 und 10 verwiesen, in welchen in tabellarischer Form die Ergebnisse der Proteinspots mit signifikanter differentieller durchschnittlicher Abundanz bei 21 Patienten bzw. 31 Patienten zusammen mit verschiedenen statistischen Werten dargestellt sind.
Im folgenden wird eine Zusammenstellung der englischsprachigen Synonyme für diese verschiedenen Proteine aufgelistet. Hierbei entspricht die vorangestellte Nummer der Numerierung in der Tabelle 1. An erster Stelle steht jeweils die in der übrigen Beschreibung gewählte deutsche Bezeichnung dieser Proteine.
1. gi|1732411 : Ubiquitin-Isopeptidase T; Isopeptidase T (isoT); ubiqui- tin specific protease 5; Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 5; Ubiquitin thiolesterase 5; Ubiquitin-specific processing protease 5; Deubiquitina- ting enzyme 5 ; de-ubiquitinase.
2. gi|576259: Serum-Amyloid P-Komponente; Chain A; Serum Amy- loid P Component (SAP).
3. gi|494781 : Fettsäure-bindendes Protein 3 (FABP-3); Mammary- derived growth inhibitor (MDGl); fatty acid binding protein 3 (FABP-3); Heart-Type Fatty Acid Binding Protein (H-FABP); Muscle-Type Fatty A- cid Binding Protein (M-Fabp).
4. gi|4504981 : Galektin; galectin-1 ; 14 kDa beta-galactoside-binding lectin; beta galactoside soluble lectin; Beta-galactoside-binding lectin L-14- I; Galaptin; soluble galactoside-binding lectin; S-Lac lectin 1.
5. gi|225159: Mikroseminoprotein beta; beta-microseminoprotein; mic- roseminoprotein beta; Immunoglobulin binding factor (IGBF); PN44; Prostate secreted seminal plasma protein; Prostate secretory protein of 94 amino acids (PSP-94); Seminal plasma beta-inhibin; seminal plasma protein.
6. nicht identifiziert
7. gi| 662841 : Hitzeschockprotein 27 (HSP27); heat shock protein 27; 27kDa heat shock protein 1 (HSP-27); Stress-responsive protein 27 (SRP27); Estrogen-regulated 24 kDa protein; 28 kDa heat shock protein.
8. gi|4507949: 14-3-3 Protein beta; 14-3-3 protein beta (14-3-3 beta); 14-3-3 protein alpha (14-3-3 alpha); Protein kinase C inhibitor protein-1 ; PKC inhibitor protein-1 (KCIP-1 : auch 14-3-3 zeta); RNH-1.
9. gi|4507953: 14-3-3 Protein zeta; 14-3-3 zeta; 14-3-3 delta; KCIP-1 (auch 14-3-3 beta); YWHAZ; mitochondrial import Stimulation factor S1
(MSF S1 ); Factor activating exoenzyme S; tryptophan monooxygenase activation protein zeta; tyrosine monooxygenase activation protein zeta.
10. gi|2073569: nukleares Chloridionenkanal-Protein; Chloride intra- cellular Channel 1 (CLIC-1); nuclear Chloride ion Channel protein
(p64CLCP); nuclear Chloride Channel; Chloride Channel ABP; Nuclear Chloride ion Channel 27 (NCC27); RNCC protein; Nuclear Chloride ion Channel 27 (NCC27).
11.: nicht identifiziert
12.: (Annexin A3, siehe 23.)
13. gi| 5803227: 14-3-3 Protein tau; 14-3-3 tau; 14-3-3 theta; S15076 protein kinase regulator 14-3-3; HS1 ; tryptophan 5 -monooxygenase activation protein; tyrosine 3 -monooxygenase activation protein. 14. gi|13129150: Hitzeschockprotein 90 (HSP90); Heat shock protein 90 (HSP-90); Heat shock protein HSP 90-alpha; heat shock protein 90- alpha; 90 kDa heat-shock protein; heat shock protein 86 (HSP 86); Hspca; heat shock 90kDa protein 1 ; heat shock protein 1 ; Tumor specific transplantation 86 kDa antigen (TSTA).
15. gi|20070125: Protein-Disulfid-Isomerase (PDI); protein disulfide isomerase (PDI); Prolyl-4-hydroxylase beta; protein disulfide oxidore- ductase; thyroid hormone binding protein p55; glutathione insulin trans- hydrogenase.
16. gi|4557581 : epidermales Fettsäure-bindendes Protein (E-FABP);
Fatty acid binding protein 5 (FABP-5); epidermal fatty acid-binding protein (E-FABP); Psoriasis-associated fatty acid-binding protein (PA-FABP); cutaneous fatty acid-binding protein (C-FABP); keratinocyte lipid binding protein (KLBP); DA11.
17. gi| 12707570: mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase; Mitochondrial Enoyl Coenzyme A hydratase; Mitochondrial enoyl-CoA hydra- tase; short-chain enoyl-CoA hydratase, mitochondrial; short-chain enoyl- coenzyme A hydratase (SCEH).
18. gi|16307090: Nukleophosmin; Nucleophosmin; nucleolar phosphoprotein B23; Nucleolar protein N038; numatrin; NPM(1).
19. gi|7768772: HES1 Protein, homolog zu E. coli und Zebrafisch ES1 Protein, anti-sigma cross-reacting protein homolog I alpha precursor, KNP-Ia/Kpn-I alpha, GT335, ähnlich zu E. coli SCRP27A und zu Zebrafisch ES1 [Homo sapiens]. 20. gi|4506181 : Proteasomen alpha 2-Untereinheit; proteasome subunit HC3, proteasome component C3; macropain subunit C3; multicataly- tic endopeptidase complex subunit C3 [Homo sapiens].
21. gi|4502171 : Adenine-Phosphoribosyltransferase; AMP pyro- phosphorylase; AMP diphosphorylase; transphosphoribosidase.
22. gi|1 1056044: anorganische Pyrophosphatase; cytosolic inorganic pyrophosphatase; inorganic pyrophosphatase 1 ; pyrophosphate phospho-hydrolase [Homo sapiens].
Darüber hinaus konnten noch vier weitere Proteine identifiziert werden, die jeweils in Krebsgewebe verglichen mit Kontrollgewebe in bestimmten Patientengruppen (Clusteranalyse) heraufreguliert bzw. herabreguliert sind. Und zwar handelt es sich hierbei um die Proteine Annexin A3, Transgelin, Triosephosphat-Isomerase und Aldolase A. Annexin A3 wird in Krebsgewebe etwa 5-fach heraufreguliert und Transgelin wird etwa 5- fach herabreguliert. Triosephosphat-Isomerase und Aldolase A wird jeweils in Krebsgewebe um etwa 20 % bzw. etwa 10 % heraufreguliert.
In diesem Zusammenhang wird auf die Fig. 3 verwiesen, die in graphischer Weise die Ergebnisse der Clusteranalyse darstellt. Hieraus ergibt sich die Herauf- bzw. Herabregulation verschiedener Proteine in Krebsgewebe bestimmter Patientengruppen bzw. bestimmter Cluster, die je- weils durch einen Kreis dargestellt sind, im Vergleich mit gesundem Gewebe.
Die englischsprachigen Synonyme für Annexin A3 und Transgelin lauten folgendermaßen:
23. gi|4826643: Annexin A3; Annexin III; lipocortin III; anticoagulant protein III; Placental anticoagulant protein III (PAP III); 35 alpha calcimedin. 24. gi|4507359: Transgelin; SM22-alpha smooth muscle protein, 22 kDa actin-binding protein, Smooth muscle 22 protein, Actin-associated protein ρ27, 25 kDa F-actin-binding protein.
Zusätzlich wurden noch weitere Proteine identifiziert, die im Vergleich von Krebsgewebe mit Kontrollgewebe in bestimmten Patientengruppen abweichende Abundanz zeigten bzw. herauf- bzw. herabreguliert waren. Bei diesen Proteinen handelt es sich um ATP-Synthase, Biliverdin- Reduktase B, Glucose-reguliertes Protein, Prolyl 4-Hydroxylase beta und dnak-artiges molekulares Chaperone. Und zwar ist die ATP-Synthase herabreguliert und die übrigen dieser Proteine sind heraufreguliert.
Interessanterweise weisen viele der identifizierten Proteine eine Beziehung zum Lipidmetabolismus auf. Für Annexin A3 und SAP wurde eine direkte Bindung an Lipide beschrieben. Beide Proteine sind an phagozy- totischen Vorgängen beteiligt. Mit FABP-3 und E-FABP wurden zwei Fettsäure-bindende Proteine identifiziert. Die mitochondriale Enoyl- Coenzym A-Hydratase ist an der ß-Oxidation von Fettsäuren beteiligt. Die Aktivität von HSP27 wird durch die Aktivität der Protein-Kinase C stimuliert, die selbst durch die Aktivität von Phospholipasen beeinflußt wird, welche Phospholipide umsetzen. Auch HSP90 beeinflußt den Phospholipid-Stoffwechsel, da eine Inhibierung von HSP90 in einem veränderten Phospholipid-Metabolismus resultiert (Chung Y. L. et al., 2003, J. Natl. Cancer Inst. 95: 1624-33). Weiterhin ist PDI vermutlich ebenfalls mit dem Lipid-Metabolismus verknüpft, da PDI als ein multifunktionales Protein wirkt, welches u.a. am Triglycerid-Transfer beteiligt ist (Horiuchi R. and Yamauchi K., 1994, Nippon-Rinsho 52: 890-5). Da- rüberhinaus hemmen die 14-3-3 Proteine die Aktivität der Protein-Kinase C und enthalten konservierte Sequenzen, die der Pseudosubstrat- Domäne der Protein-Kinase C und dem C-Terminus der Annexine ähneln. Dies deutet alles darauf hin, dass eine funktioneile Beziehung zwischen diesen verschiedenen Proteinen besteht. Mit den erfindungsgemäß verwendeten diagnostischen Markern können verschiedene Arten von Tumoren und Krebserkrankungen nachgewiesen werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der zu diagnostizierenden Krebserkrankung um Prostatakrebs, insbesondere um ein Prostatakarzinom. Wie schon eingangs erwähnt, stellen Prostatakarzinome die häufigsten malignen Tumore bei Männern dar. Nur wenn ein Prostatatumor in einem frühen Stadium nachgewiesen werden kann, kann eine vorbeugende chirurgische Entnahme der Prostata eine erfolgversprechende Therapie sein. Für die fortgeschrittene, nicht mehr auf ein Organ begrenzte Erkrankung ist eine vorbeugende Entnahme der Prostata nicht mehr ausreichend. Für diese zum Teil inoperativen Prostatatumore kann eine Hemmung der männlichen Sexualhormone in Betracht gezogen werden. Eine solche Hemmung, vorzugsweise in Kombination mit einer chirurgischen oder pharmakologischen Kastration, inhibiert zum Teil die Proliferation und Metastasierung des Tumors und erlaubt damit dessen Kontrolle für einen gewissen Zeitraum. Die meisten Prostatatumore entwickeln allerdings mit der Zeit eine gewisse Resistenz gegenüber dieser endokrino- logischen Therapie. Andere Therapiemöglichkeiten, wie z. B. die Ver- wendung von cytotoxischen Agenzien, Gentherapie oder Immunotherapie befinden sich in der klinischen Erprobung, konnten bisher leider noch keinen durchschlagenden Erfolg erzielen. Dies macht es erforderlich, daß ein Prostatakrebs möglichst in einem sehr frühen Stadium erkannt wird, so daß dann noch mit Erfolg chirurgisch behandelt werden kann. Die beschriebenen, erfindungsgemäßen diagnostischen Markerproteine sind mit großen Vorteil zur Früherkennung von Prostatakrebs geeignet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung kann durch die Untersuchung von vorzugsweise meh- reren der genannten Proteine eine bestimmte Unterart von Krebs, insbesondere eine Unterart von Prostatakrebs, diagnostiziert werden. Die Erfinder konnten zeigen, daß bei einer sogenannten Clusteranalyse be- stimmte Proteinmuster eine charakteristische Herauf- bzw. Herabregulation verschiedener Proteine widerspiegeln, welche mit bestimmten Patientengruppen korrelieren. Hierbei weisen die Patienten einer Gruppe jeweils eine bestimmte Unterart von Krebs, insbesondere von Prostata- krebs, auf. Erfindungsgemäß ist es daher vorgesehen, daß durch die Analyse bestimmter Proteinmuster der Patient einer bestimmten Patientengruppe bzw. Unterart von Krebs zuzuordnen ist, so daß mit besonderem Vorteil diese bestimmte Unterart des Krebses gezielt behandelt werden kann. Hierbei werden vorteilhafterweise bestimmte Kombinatio- nen von Proteinen analysiert. Es wird diesbezüglich auf die Fig. 3 verwiesen, welche in graphischer Weise die Proteinmuster darstellt, welche für die verschiedenen Patientengruppen charakteristisch sind. Fig. 4 zeigt in tabellarischer Form eine Zusammenfassung der P rotein muster, die die verschiedenen Patientengruppen bzw. Unterarten von Prostata- krebs repräsentieren.
Für eine Diagnose der verschiedenen Unterarten von Prostatakrebs wird vorteilhafterweise eine Kombination verschiedener Proteine in ihrer Abundanz untersucht. Hierbei wird zunächst mindestens eines der fol- genden Proteine als allgemeiner Krebsmarker analysiert: heraufreguliertes Nukleophosmin, herauf regulierte Protein-Disulfid-Isomerase, heraufreguliertes Annexin A3, heraufreguliertes Hitzeschockprotein 90, heraufregulierte mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase, herabreguliertes Hitzeschockprotein 27 und/oder herabregulierte Ubiquitin- Isopeptidase T. Diese Proteine werden in Kombination mit mindestens einem der folgenden Proteine für die drei Unterarten (Patientengruppen) von Prostatakrebs analysiert.
Unterart a: heraufreguliertes Transgelin, stark herabreguliertes Galektin, stark herabreguliertes Mikroseminoprotein beta, herabreguliertes Fettsäure-bindendes Protein 3, keine oder geringe Veränderungen von epidermalem Fettsäure-bindenden Protein, keine oder geringe Verände- rungen des nuklearen Chloridionenkanal-Proteins, keine oder geringe Veränderungen des 14-3-3 Proteins beta, keine oder geringe Veränderungen des 14-3-3 Proteins zeta, keine oder geringe Veränderungen des 14-3-3 Proteins tau, keine oder geringe Veränderungen der Aldolase A, keine oder geringe Veränderungen der Serum-Amyloid P-Komponente, keine oder geringe Veränderungen der Triosephosphat-Isomerase und/oder keine oder geringe Veränderungen von Annexin A3.
Unterart b: stark heraufregulierte Protein-Disulfid-Isomerase, stark her- auf reguliertes Hitzeschockprotein 90, stark herabregulierte Ubiquitin- Isopeptidase T, heraufreguliertes 14-3-3 Protein beta, heraufreguliertes 14-3-3 Protein zeta, heraufreguliertes 14-3-3 Protein tau, heraufregulierte Aldolase A, heraufregulierte Triosephosphat-Isomerase, heraufreguliertes Annexin A3, herabreguliertes Transgelin, herabreguliertes Galek- tin, herabreguliertes Mikroseminoprotein beta, herabregulierte Serum- Amyloid P-Komponente, keine oder geringe Veränderungen des Fettsäure-bindenden Proteins 3 und/oder keine oder geringe Veränderungen des nuklearen Chloridionenkanal-Proteins.
Unterart c: stark heraufreguliertes nukleares Chloridionenkanal-Protein, herunterregulierte Serum-Amyloid P-Komponente, keine oder geringe Veränderungen des Fettsäure-bindenden Proteins 3, keine oder geringe Veränderungen des 14-3-3 Proteins beta, keine oder geringe Veränderungen des 14-3-3 Proteins zeta, keine oder geringe Veränderungen des 14-3-3 Proteins tau, keine oder geringe Veränderungen der Aldolase A, keine oder geringe Veränderungen der Triosephosphat-Isomerase, geringe Veränderungen von Annexin A3, keine oder geringe Veränderungen des epidermalen Fettsäure-bindenden Proteins, keine oder geringe Veränderungen von Mikroseminoprotein beta, keine oder geringe Ver- änderungen von Galektin und/oder keine oder geringe Veränderungen von Transgelin. Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, zur Diagnose der verschiedenen Unterarten von Prostatakrebs mindestens einen allgemeinen Krebsmarker in Kombination mit mindestens Annexin A3 als weiterem Protein zu analysieren.
In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform kann durch die ausschließliche Untersuchung von Annexin A3 und/oder mito- chondrialer Enoyl-Coenzym A-Hydratase eine bestimmte Unterart von Prostatakrebs diagnostiziert werden, die in bestimmten Patientengrup- pen auftritt.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung der beschriebenen Proteine als diagnostische Marker können verschiedene Methoden eingesetzt werden, um die Häufigkeit bzw. Abundanz der Proteine in Krebsgewebe (bzw. in zu untersuchendem Gewebe) im Vergleich mit Kontrollgewebe zu analysieren. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Proteine der zu untersuchenden Probe und der Kontrollprobe gelelektrophoretisch aufgetrennt werden, beispielsweise auf einem üblichen Polyacrylamidgel. Anschließend wird die Abundanz der jeweiligen Proteine in Probe und Kontrolle miteinander verglichen. Wegen der erforderlichen Auflösung sind hierbei vor allem zweidimensionale Gele bevorzugt. Andererseits ist es auch möglich, vor der gelelektrophoretischen Auftrennung eine Vorreinigung vorzunehmen, so daß auch beispielsweise mit einer eindimensionalen Polyacrylamid-Gelelektrophorese eine ausreichende Auftren- nung und Analysierbarkeit erreicht wird. Auch andere Methoden zur Auftrennung von Proteinen können mit Vorteil eingesetzt werden, beispielsweise übliche chromatographische Methoden, insbesondere säu- lenchromatographische Methoden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zu untersuchende Probe und die Kontrollprobe auf unterschiedliche Weise markiert wird, beispielsweise durch verschiedene Isotope. Hierdurch wird ein Vergleich der zu untersuchenden Probe mit der Kontrolle in Bezug auf die Abundanz der jeweiligen Proteine erleichtert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die zu analysierenden Proteine massenspektrometrisch untersucht, um eine genaue Identifizierung der Proteine zu ermöglichen. So ist z.B. die „Surface Enhanced Laser Desorption Ionisation"-Methode (SELDI-Methode) bei Geweben oder Körperflüssigkeits-Präparaten anwendbar. Aber auch in vivo bildgebende Verfahren, insbesondere Positronen-Emmissions-Tomographie (PET) können mit Vorteil eingesetzt werden.
Weiterhin werden die zu untersuchenden Proteine mit Hilfe von Molekü- len qualitativ und quantitativ charakterisiert, die gegen die jeweils zu untersuchenden Proteine, die als diagnostische Marker verwendet werden, gerichtet sind. In besonders vorteilhafter Weise handelt es sich bei den Molekülen um Antikörper, insbesondere um polyklonale und/oder mono- klonale Antikörper. Aber auch alle anderen dem Fachmann in diesem Zusammenhang bekannten Affinitätsreagenzien sollen vom Gegenstand der Erfindung er- fasst sein.
Zum qualitativen und vor allem quantitativen Nachweis können übliche Immunoassays eingesetzt werden, wie beispielsweise herkömmliche enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). Weiterhin können auch immunohistochemische Verfahren und/oder ProteinChips eingesetzt werden. So ist z.B. auch die SELDI-Methodik anwendbar. Für den Nachweis können beispielsweise Körperflüssigkeiten oder Tumorgewebe untersucht werden. Insbesondere für den Nachweis von Annexin A3, 14-3-3 Protein beta, 14-3-3 Protein tau, 14-3-3 Protein zeta und/oder SAP sind Antikörper geeignet. Beispielsweise färbt der Pan anti 14-3-3 beta/zeta monoklonale Antikörper ( Stressgen Katalognummer KAM- CC012C) Epithel- und Krebszellen sowie einige Lymphozyten im Stroma an. Der Maus monoklonale Antikörper gegen das Protein Serum- Amyloid P-Komponente (SAP) (Stressgen Katalognummer HYB 281-05, Arbeitsverdünnung 1 :10) färbt das Stroma aber keine Epithel- oder Krebszellen an. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt der qualitative und quantitative Nachweis der diagnostischen Markerproteine mit Hilfe von Oligonukleotiden, die beispielsweise im Zuge einer üblichen Poly- merasekettenreaktion (PCR) eingesetzt werden können. Hierbei handelt es sich um ein molekulargenetisches Verfahren, bei dem selektiv bestimmte DNA-Abschnitte oder auch RNA-Abschnitte amplifiziert werden. Hierdurch kann ein qualitativer und auch quantitativer Nachweis der zu untersuchenden Proteine auf DNA- bzw. RNA-Ebene erfolgen. Weiterhin können mit geeigneten Oligonukleotiden sogenannte Hybridisierungs- versuche durch beispielsweise herkömmliche Northern- oder Southern- Blots durchgeführt werden, wodurch ebenfalls qualitative und quantitative Aussagen zu den Proteinen auf RNA- oder DNA-Ebene gemacht werden können. Der Vorteil dieser Nachweismethoden mit Oligonukleo- tiden liegt in der guten Automatisierbarkeit dieser Vorgehensweisen. Andererseits muß auch berücksichtigt werden, daß hierdurch nicht zwangsläufig Aussagen über die eigentliche Abundanz des Proteins gemacht werden, sondern lediglich Aussagen zur Häufigkeit der entsprechenden DNA- bzw. RNA-Abschnitte. In diesem Fall muß also vorab geklärt werden, ob die charakteristische Herab- bzw. Heraufregulation der jeweiligen diagnostischen Markerproteine beispielsweise auf mRNA- Ebene erfolgt, oder ob die Regulierung auf einer der Transkription nachgeschalteten Ebene bewerkstelligt wird.
Die erfindungsgemäß festgestellte charakteristische Veränderung der Abundanz der verschiedenen Proteine gegenüber Kontrollgeweben wirkt sich insbesondere auch auf die Aktivität der jeweiligen Proteine, beispielsweise auf deren enzymatische Aktivität, aus. Daher ist es weiterhin bevorzugt, daß neben der Untersuchung der Abundanz oder als Alterna- tive dazu die Aktivität der jeweiligen Proteine bestimmt wird und mit Kontrollen verglichen wird. Auch dies ist unter der Herauf- bzw. Herabregulation der verschiedenen Proteine zu verstehen. Eine entsprechende Untersuchung kann beispielsweise durch übliche enzymatische Tests erfolgen, die sich für die jeweiligen Proteine dem Fachmann erschließen. Weiterhin können beispielsweise im Fall der Fettsäure-bindenden Proteine entsprechende Bindungsassays oder vergleichbares durchge- führt werden, um so Erkenntnisse über die Aktivität bzw. die Heraufoder Herabregulation dieser Proteine zu gewinnen. Ähnliches gilt auch für die anderen Proteine. Beispielsweise können bestimmte Kanalaktivitäten gemessen werden, um Aussagen über das nukleare Chloridionenkanal-Protein (CLIC-1) machen zu können. Dies kann für die Verwen- düng der verschiedenen Proteine als diagnostische Marker bzw. den im folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Diagnosekit ausgenutzt werden. Weiterhin kann eine derartige Messung der Aktivität der jeweiligen Proteine durchgeführt werden, um die Wirkung eines Wirkstoffs zu testen, der erfindungsgemäß zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs verwendet wird, wie nachfolgend beschrieben wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung werden für eine Untersuchung des mindestens einen Pro- teins Exosomen aus beispielsweise Patientenmaterial isoliert und bezüglich des oder der Proteine analysiert. Insbesondere wird das Proteinmuster eines oder mehrerer Proteine innerhalb der Exosomen untersucht, so daß hiermit die diagnostisch relevante Herauf- und/oder Herabregulation einzelner oder mehrerer Proteine festgestellt werden kann. Eine geeignete Isolierung der Exosomen aus beispielsweise Patientenmaterial kann mit üblichen Methoden erfolgen, die dem Fachmann geläufig sind.
Weiterhin umfaßt die Erfindung einen Diagnosekit, welcher mindestens eine Substanz zum Nachweis der Aktivität und/oder Abundanz von mindestens einem der beschriebenen Proteine umfaßt, welche als diagnostische Marker gemäß der obigen Beschreibung verwendet werden. Mit Hilfe dieses Diagnosekits wird vorzugsweise die Aktivität und/oder Abundanz von mindestens einem der folgenden Proteine aus Tabelle 1 nachgewiesen: Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum-Amyloid P-Komponente (SAP), nukleares Chloridionenkanal-Protein, mitochondriale Enoyl- Coenzym A-Hydratase und/oder Annexin A3. Vor allem dient ein solcher Diagnosekit dazu, die jeweilige Abundanz von mindestens einem dieser Proteine zu bestimmen, die gegenüber Kontrollen in charakteristischer Weise in Krebsgewebe herauf- oder herunterreguliert ist. Die Abundanz spiegelt hierbei in erster Linie die Expression des Protein wider. Der er- findungsgemäße Diagnosekit ist in vorteilhafter Weise zur Erkennung oder zum Screening von Krebserkrankungen, insbesondere von Prostatakrebs, geeignet, wobei hierdurch in besonders vorteilhafter Weise eine Früherkennung solcher Krankheiten ermöglicht wird. Beispielsweise kann mit einem solchen Diagnosekit oder mit der erfindungsgemäßen Verwendung der beschriebenen Markerproteine auch zwischen gutartigem oder gesundem und bösartigem Gewebe unterschieden werden, beispielsweise zwischen benignem Prostatahyperplasia-Gewebe und Prostatakrebsgewebe. Bevorzugterweise enthält ein solcher Diagnosekit einen oder mehrere Antikörper oder ein oder mehrere Oligonukleotide bzw. Oligonukleotidpaare, die mit einem oder mehreren der beschriebenen Proteine bzw. der entsprechenden Nukleinsäuren wechselwirken. Mit Hilfe dieser Substanzen können somit qualitative und vor allem quantitative Aussagen zu diesen Proteinen im Vergleich mit Kontrollen getroffen werden.
Die zu untersuchenden Proben und die Kontrollproben stammen im allgemeinen aus dem Körper eines Patienten, wobei beispielsweise Gewebeproben oder auch Proben aus Körperflüssigkeiten, wie beispielsweise Blut, Serum, Lymphflüssigkeit oder Urin, entnommen und in der für einen Fachmann geläufigen Weise aufbereitet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn potentiell bösartiges Gewebe, also das typischerweise zu untersuchende Gewebe, und Kontrollgewebe, also gutar- tiges Gewebe, aus dem selben Patienten entnommen werden und direkt miteinander verglichen werden. Andererseits ist es auch möglich, die Abundanz der jeweiligen Proteine mit anderen Standards zu vergleichen, die beispielsweise aus einer Vielzahl von unabhängigen Kontrollproben statistisch ermittelt werden. Im Fall von Prostatakrebs wird vorteilhafterweise benignes und potentiell malignes Prostatagewebe aus einem Patienten entnommen, der z.B. einer Prostatektomie oder Biopsie unterzogen wird. Bei dem Kontrollgewebe kann es sich beispielsweise um gutartiges Prostatahyperplasia-Gewebe handeln.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Diagnose von Krebserkrankungen, wobei mindestens eines der beschriebenen Proteine in seiner Abundanz und/oder Aktivität analysiert wird. Durch die Analyse der erfindungsgemäß festgestellten Herab- bzw. Heraufregulation dieser Proteine in Krebsgewebe können aus diesen Untersuchungsergebnissen Rückschlüsse für das Vorliegen von Krebsgewebe gezogen werden. Bezüglich weiterer Merkmale dieses erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der mit dem Protein Annexin A3 wechselwirkt, insbesondere die Aktivität und/oder Abundanz von Annexin, insbesondere von Annexin A3, beeinflußt, vorzugsweise hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Prostatakrebs, vorzugsweise von bestimm- ten Patientengruppen von Prostatakrebs. Erfindungsgemäß kann es bevorzugt sein, daß der Wirkstoff direkt mit dem Protein Annexin A3 wechselwirkt und auf diese Weise insbesondere dessen Aktivität und/oder Abundanz beeinflußt, vorzugsweise hemmt. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann es aber vorteilhaft sein, daß der Wirkstoff indirekt mit dem Protein Annexin A3 wechselwirkt, indem der Wirkstoff beispielsweise gegen Aktivatoren, Inhibitoren, Regulatoren und/oder biologische Vorläufer von Annexin A3 gerichtet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Verwendung handelt es sich bei dem Wirkstoff um mindestens ein Benzodiazepin- Derivat (Hofmann et al. (1998), J. Biol. Chem. 273 (5): 2885-2894). Be- sonders bevorzugt ist hierbei BDA250 (1 ,3-Dihydro-1 -methyl-5-phenyl- 2H-1 ,4-benzodiazepin-2-one), BDA452 (3-(R,S)-(L-Trypthophanyl)-1 ,3- dihydro-1 -methyl-5-phenyl-2H-1 ,4-benzodiazepin-2-one) und/oder
BDA753 (3-(R,S)-all-L-(NH-Trp-Gly-Tyr-Ala-H)-1 ,3-Dihydro-1 -methyl-5- phenyl-2H-1 ,4-benzodiazepin-2-one). Weiterhin ist auch die Verwen- düng von Diazepam (7-Chlor-1 ,3-dihydro-1 -methyl-5-phenyl-2H-1 ,4-ben- zodiazepin-2-one) bevorzugt. Auch weitere von diesen Substanzen abgeleitete Moleküle können mit Vorteil erfindungsgemäß eingesetzt werden. Es handelt sich hierbei insbesondere um solche Moleküle, die die Aktivität von Annexin A3 blockieren.
In besonderer Weise eignet sich als Wirkstoff weiterhin ein Annexin A3- spezifischer Antikörper. Besonders bevorzugt sind therapeutische Antikörper. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um blockierende Antikörper und/oder um radioaktiv markierte und/oder Toxin-markierte Antikör- per. Die radioaktiv markierten Antikörper können beispielsweise 131l tragen. Mit derartigen Antikörpern kann mit Vorteil eine sogenannte Radio- Immunotherapie durchgeführt werden, wie sie dem Fachmann geläufig ist. Weiterhin eignet sich als Wirkstoff aber auch jedes andere dem Fach- mann bekannte Reagenz.
In besonders bevorzugter Weise kann mit derartigen Wirkstoffen die Aktivität und/oder Abundanz von Annexin A3 in Exosomen beeinflußt werden.
Wirkstoffe, die die Aktivität und/oder die Abundanz von Annexin A3 beeinflussen, insbesondere hemmen, können weiterhin mit Vorteil zur Her- Stellung eines Medikaments zur Behandlung von osteoarthritischem Knorpelabbau und/oder arteriosklerotischen Läsionen eingesetzt werden.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins Ubiquitin- Isopeptidase T und/oder die Aktivität und/oder die Abundanz der Protein-Disulfid-Isomerase (PDI) beeinflußt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs. Wie bereits beschrieben, ist die Häu- figkeit bzw. Abundanz dieser Proteine in Krebsgewebe in charakteristischer Weise verändert. Insbesondere ist die Abundanz der Ubiquitin- Isopeptidase T deutlich erniedrigt und die Abundanz der Protein-Disulfid- Isomerase (PDI) erhöht. Die Beeinflussung der Aktivität und/oder der Abundanz dieser Proteine hin zu dem normalen Maß, wie es beispiels- weise in Kontrollgeweben verwirklicht ist, stellt daher einen Therapieansatz zur Behandlung von Krebserkrankungen dar. Es wird daher zum einen die Verwendung eines Wirkstoffs beansprucht, der die Aktivität und/oder die Abundanz der Ubiquitin-Isopeptidase T steigert. Zum anderen wird die Verwendung eines Wirkstoffs beansprucht, der die Aktivität und/oder die Abundanz der PDI hemmt. Durch derartige Wirkstoffe wird die Aktivität der erwähnten Proteine auf das übliche Maß reguliert, wodurch eine Krebserkrankung wirksam behandelt werden kann.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz der mitochondrialen Enoyl-Coenzym A-Hydratase beeinflußt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs. Vorzugsweise kann dies in Kombination mit einer Beeinflussung des Fettsäure-bindenden Proteins 3 (FABP- 3) und/oder des epidermalen Fettsäure-bindenden Proteins (E-FAPB) vorgenommen werden. Hierbei ist es bevorzugt, wenn ein hemmender Wirkstoff für die Aktivität und/oder Abundanz der mitochondrialen Enoyl- Coenzym A-Hydratase und/oder des E-FABP bzw. ein steigender Wirkstoff für die Aktivität und/oder Abundanz des FABP-3 eingesetzt wird.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität, Abundanz und/oder Lokalisation der Serum- Amyloid P-Komponente (SAP) beeinflußt, insbesondere steigert, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs. Es wurde gezeigt, daß die Lokalisation von SAP bei Krebserkrankungen verändert sein kann. Daher kann es erfindungsgemäß bevorzugt sein, daß die Lo- kalisation von SAP durch Verwendung von mindestens einem Wirkstoff beeinflußt wird. Bei dem Wirkstoff könnte es sich beispielsweise um ein Fusionsprotein, das aus einer krebszellbindenden Domäne von Annexin A3 und einer Immunreaktions-beeinflussenden Domäne von SAP besteht, handeln. SAP befindet sich beispielsweise in Prostatagewebe auf stromalen Zellen, jedoch nicht auf gesunden Epithelzellen oder transformierten Krebszellen. Annexin A3 ist abundanter in Krebsgewebe. Es ist auch bekannt, daß Annexine auf der Oberfläche von Zellen vorkommen. Da SAP als Proteinkomponente am Immunsystem beteiligt ist und Krebszellen vom Immunsystem nicht eliminiert werden, könnte eine I - munreaktions-beeinflussende Domäne von SAP auf der Oberfläche von Krebszellen eine veränderte Immunreaktion gegenüber Krebszellen verursachen.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins 14-3-3 beta Protein beeinflußt, vorzugsweise hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des nuklearen Chloridio- nenkanal-1 -Proteins beeinflußt, vorzugsweise hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs, insbesondere von Prostatakrebs.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins HES1 beeinflußt, insbesondere hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz der Proteasomen alpha 2- Untereinheit beeinflußt, insbesondere hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins Adenin- Phosphoribosyltransferase beeinflußt, vorzugsweise hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Prostatakrebs.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins anorganische Pyrophosphatase beeinflußt, insbesondere in Exosomen, insbesondere hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Prostatakrebs.
Darüber hinaus umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz von mindestens einem der folgenden Proteine beeinflußt, insbesondere steigert, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs: Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum-Amyloid P-Komponente (SAP), Fettsäure-binden- des Protein 3 (FABP-3), Annexin A3, Galektin, Mikroseminoprotein beta, Hitzeschockprotein 27 (HSP27) und Transgelin. Darüber hinaus umfaßt die Erfindung die Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz von mindestens einem der folgenden Proteine beeinflußt, vorzugsweise hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs: 14-3-3 Protein beta, 14-3-3 Protein zeta, nukleares Chloridionenkanal-1 -Protein, 14-3-3 Protein tau, Hitze- schockprotein 90 (HSP90), Protein-Disulfid-Isomerase (PDI), epidermales Fettsäure-bindendes Protein (E-FABP), mitochondriale Enoyl- Coenzym A-Hydratase, Nucleophosmin, Annexin, insbesondere Annexin A3, Triosephosphat-Isomerase, Aldolase A, HES1 , Proteasomen alpha 2-Untereinheit, Adenin-Phosphoribosyltransferase und anorganische Pyrophosphatase. Besonders bevorzugt ist es, wenn zwei oder mehr Wirkstoffe gegen mindestens zwei verschiedene Proteine miteinander kombiniert werden. Darüber hinaus ist es bevorzugt, daß in Kombination mit einem oder mehreren dieser Wirkstoffe ein weiterer Wirkstoff eingesetzt wird, der die Aktivität und/oder Abundanz von Annexin A1 , Annexin A2, Annexin A4, Annexin A7 und/oder Annexin A10, insbesondere in Exosomen, steigert.
Bei allen diesen Proteinen wurde erfindungsgemäß gezeigt, daß sie in charakteristischer Weise in Krebsgewebe im Vergleich mit Kontrollzellen herauf- bzw. herabreguliert werden. Daher wird es erfindungsgemäß beansprucht, diese Proteine in jeweils entgegengesetzter Weise durch entsprechende Wirkstoffe herab- bzw. herauf zuregulieren, um so die Aktivitäten, insbesondere die enzymatischen Aktivitäten, von gesunden Kontrollgeweben zu erreichen bzw. die Krebszellen zu hemmen und/oder zu töten. Hierdurch können verschiedene Krebserkrankungen erfolgreich behandelt werden. Besonders bevorzugt ist hierbei die Herstellung von Medikamenten zur Behandlung von Prostatakrebs, vorzugsweise von bestimmten Unterarten von Prostatakrebs.
Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Wirkstoffen kann es sich beispielsweise um Peptide, Proteine, sogenannte „small molecular com- pounds" oder Polynukleotide handeln. Hierbei kann es sich jeweils um bekannte Wirkstoffe handeln, die die Aktivität und/oder Abundanz der verschiedenen Proteine in bekannter Weise beeinflussen, oder es kann sich um neue Wirkstoffe handeln. Diese Wirkstoffe können direkt an den beschriebenen Proteinen angreifen. Andererseits kann es auch bevor- zugt sein, wenn diese Wirkstoffe Regulatoren, insbesondere Aktivatoren oder Inhibitoren, und/oder biologische Vorläufer dieser verschiedenen Proteine beeinflussen. Je nachdem, ob bei der Beeinflussung durch den Wirkstoff eine Hemmung oder eine Steigerung der Aktivität und/oder der Abundanz des jeweiligen Proteins bevorzugt ist, kann es sich bei dem Wirkstoff um einen Agonisten oder einen Antagonisten handeln. Als An- tagonisten kommen beispielsweise de/7'c/er.f-Mutanten oder dominant- negaf/Ve-Mutanten, die durch molekularbiologische Methoden konstruierbar sind, in Frage. Sie sind beispielsweise enzymatisch inaktiv, konkurrieren jedoch mit dem jeweiligen Substrat des zu hemmenden Proteins oder Enzyms, so daß die Aktivität des Proteins im Ergebnis herabgesetzt wird. Ein weiteres Beispiel für einen antagonistisch wirkenden Wirkstoff sind anf/sense-Moleküle, die in bekannter Weise die Abundanz eines bestimmten Proteins herabsetzen können. Als ago- nistisch wirksame Substanzen können beispielsweise Substanzen ein- gesetzt werden, die die Abundanz eines bestimmten Gens bzw. die Umsetzung von mRNA in das aktive Genprodukt fördern. Hierbei kann es sich beispielsweise um spezifische Transkriptionsfaktoren oder ähnliches handeln, die den Expressionslevel der genannten Proteine regulieren. Insbesondere kleinmolekulare Chemikalien können hierbei mit Vor- teil eingesetzt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es sich bei dem Wirkstoff um einen therapeutischen Antikörper handeln. Dieser kann als hemmende Antikörper die Aktivität des jeweiligen Prote- ins, vorzugsweise von Annexin A3, vermindern oder blockieren. Weiterhin kann der therapeutische Antikörper dadurch gekennzeichnet sein, daß er z.B. eine toxische oder radioaktive Markierung trägt und durch bloße Wechselwirkung mit z.B. Annexin A3 diese Markierung an die Krebszellen heranträgt. Dies kann beispielsweise im Zuge einer sogenannten Radio-Immunotherapie eingesetzt werden, wobei die Antikörper eine radioaktive Markierung, z. B. 131l, tragen.
Weiterhin kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß es sich bei dem Wirkstoff um ein „small molecular compound" mit einem Molekular gewicht (MG) <1000 zur Inhibierung der lonenkanalaktivität in Membranen, vorzugsweise der Exosomen und/oder Matrixvesikel, handelt.
Zur Steigerung der Aktivität der beschriebenen Proteine, vor allem der Ubiquitin-Isopeptidase T, von FABP-3, SAP, Galektin, Mikroseminoprotein beta, HSP27 und Transgelin, kann beispielsweise eine Komponente eingesetzt werden, die eine vergleichbare oder ähnliche enzymatische Aktivität entwickelt. Weiterhin kann durch einen entsprechenden Wirkstoff die Aktivität der bereits vorhandenen Enzymmoleküle induziert oder gesteigert werden. Andererseits ist es auch möglich, mit geeigneten Wirkstoffen die Expression, also die Synthese, entsprechender enzyma- tischer Moleküle zu induzieren oder zu steigern. Hierbei kann der Wirk- Stoff beispielsweise auch an bestimmten Vorläufermolekülen, Regulatoren, Aktivatoren oder Inhibitoren von Enzymen oder anderen Proteinen angreifen.
Weiterhin können auch Hormone oder ähnlich wirksame Substanzen als Wirkstoffe eingesetzt werden, wenn sie die Aktivität des jeweiligen Proteins in gewünschter Weise beeinflussen. So können beispielsweise Progesteron-Analoga eingesetzt werden, um die mitochondriale Enoyl- Coenzym A-Hydratase zu hemmen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung handelt es sich bei dem Wirkstoff um mindestens eines der folgenden Proteine selbst: Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum- Amyloid P-Komponente, Fettsäure-bindendes Protein 3, Galektin, Mikroseminoprotein beta, Hitzeschockprotein 27 und/oder Transgelin. Bei diesen Proteinen konnten die Erfinder zeigen, daß diese Proteine in Krebsgewebe in ihrer Abundanz erniedrigt sind, so daß es erfindungsgemäß vorgesehen ist, zur Steigerung von deren Aktivität und/oder Abundanz diese Proteine selbst als Wirkstoff einzubringen. Hierbei kann es sich um einzelne dieser Proteine oder vorzugsweise um Kombinationen von verschiedenen dieser Proteine handeln. Weiterhin kann es vorgesehen sein, daß Teile dieser Proteine, beispielsweise Peptide, oder von den Proteinen abgeleitete Moleküle erfindungsgemäß als Wirkstoff verwendet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung wird der oder die Wirkstoffe in Form von Exosomen bereitgestellt bzw. erfolgt die Verabreichung des oder der Wirkstoffe durch eine Vermittlung über Exosomen. Hierdurch kann in besonders vorteilhafter Weise die Immunantwort des Patienten beeinflußt werden, und insbesondere die T-Zellantwort moduliert werden. Exosomen sind Membran vesikel, die insbesondere von hämatopoetischen Zellen sekre- tiert werden. Bekanntermaßen induzieren Exosomen, die von dendritischen Zellen herstammen, eine wirksame Antitumor-Immunantwort, beispielsweise in Mäusen.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Wirkstoffs zur Behand- lung von Krebs wird vorteilhafterweise erreicht, daß die Entwicklung oder das Wachstum eines Tumors vermindert oder gehemmt wird, und/ oder daß eine Metastasierung von Tumoren zumindest teilweise verhindert oder vollständig vermieden wird.
Weiterhin umfaßt die Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung, die mindestens einen Wirkstoff gemäß der obigen Beschreibung sowie mindestens einen pharmazeutisch akzeptablen Träger aufweist. Bezüglich Einzelheiten zu dieser pharmazeutischen Zusammensetzung bzw. zu dem Wirkstoff wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Geeignete pharmazeutisch akzeptable Träger erschließen sich dem Fachmann.
Weiterhin umfaßt die Erfindung auch ein Verfahren zur Behandlung von Krebserkrankungen, beispielsweise von Prostatakrebs, wobei mindestens einer der beschriebenen Wirkstoffe verabreicht wird. Bezüglich weiterer Merkmale dieses Behandlungsverfahrens wird auf die obige Be- Schreibung verwiesen.
Die Verabreichung des Wirkstoffs kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise oral, intravenös, topisch oder per Inhalation. Entsprechende Formulierungen sind dem Fachmann geläufig. Die Verab- reichungsform hängt vor allem von der zu behandelnden Krankheit sowie natürlich auch von der Konstitution des Patienten ab. Näheres hierzu erschließt sich dem Fachmann.
Schließlich umfaßt die Erfindung ein Verfahren zur Suche von Wirkstof- fen zur Behandlung von Krebs, insbesondere von Prostatakrebs, wobei bei diesem Verfahren mindestens ein Protein verwendet wird, welches aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum-Amyloid P-Komponente, Fettsäure-bindendes Protein 3, Galektin, Mikroseminoprotein beta, Hitzeschockprotein 27, 14-3-3 Protein beta, 14-3-3 Protein zeta, nukleares Chlo dionenkanal-Protein, 14-3-3 Protein tau, Hitzeschockprotein 90, Protein-Disulfid-Isomerase, epidermales Fettsäure-bindendes Protein, mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase, Nucleophosmin, Annexin, insbesondere Annexin A3, Transgelin, Triosephosphat-Isomerase, Aldolase A, HES1 , Proteasomen alpha 2- Untereinheit, Adenin-Phosphoribosyltransferase und anorganische Pyrophosphatase. Besonders bevorzugt sind hierbei Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum-Amyloid P-Komponente (SAP), nukle res Chloridionenkanal- Protein, 14-3-3 Protein tau, mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase und/oder Annexin A3. Weiterhin können auch Abkömmlinge bzw. Derivate dieser Proteine eingesetzt werden, wobei es sich hierbei insbesondere um homologe Sequenzen oder mutierte Formen dieser Proteine handeln kann, die beispielsweise durch molekularbiologische Methoden hergestellt sein können. Weiterhin können als Abkömmlinge Teile dieser Proteine bzw. Subregionen oder Kombinationen der verschiedenen Proteine und/oder Abkömmlinge eingesetzt werden. Die Durchführung des Verfahrens erschließt sich ohne weiteres dem Fachmann, beispielswei- se kann ein entsprechendes Protein oder ein Abkömmling davon in einem geeigneten Expressionssystem exprimiert werden und mit Hilfe dieses Systems die Wechselwirkung mit potentiellen Bindungspartnern, insbesondere Hemmstoffen oder Aktivatoren, untersucht werden. Zur Untersuchung von derartigen Wechselwirkungen eignet sich beispiels- weise das Two-Hybrid-System.
Die beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung erschließen sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Unteransprüchen und den Figu- ren. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.
Beispiele
Zur Identifizierung von erfindungsgemäß relevanten Proteinen wurden die Gewebeproben von zwei Patientengruppen (Gruppe A: 23 Patienten und Gruppe B: 33 Patienten) untersucht. Krebsgewebe und Kontrollgewebe wurde jeweils aufbereitet und einer zweidimensionalen Polyacry- lamid-Gelelektrophorese (2D-PAGE) unterzogen. Die isoelektrische Fo- kussierung erfolgte bei pH 4-7 und pH 6-11. Die gelelektrophoretischen Ergebnisse von zwei Patienten aus der Gruppe A waren für eine weitere Analyse ungeeignet. Bei weiteren zwei Patienten ergaben die Ergebnisse bei pH 6-11 unbefriedigende Resultate. Insgesamt konnten also die Ergebnisse von 21 Patienten im pH-Bereich von 4-7 und die Ergebnisse von 19 Patienten im pH-Bereich von 6-11 ausgewertet werden. Aus der Gruppe B waren die Ergebnisse von 2 Patienten bei pH 4-7 für eine weitere Analyse ungeeignet. Insgesamt konnten daher die Ergebnisse von 31 Patienten im pH-Bereich von 4-7 ausgewertet werden.
Die beiden verschiedenen Proben jedes Patienten wurden mit jeweils unterschiedlichen Isotopen markiert, gemischt und auf einem einzigen zweidimensionalen Polyacrylamidgel elektrophoretisch aufgetrennt. Die Signale jedes Isotops wurden anschließend getrennt voneinander detek- tiert, so daß die Proteinmuster der beiden Gewebeproben unmittelbar miteinander verglichen werden konnten (Proteo-Tope-Technologie).
Zur letztendlichen Identifizierung der Proteine wurden analytische Mengen (< 1 μg) der radiomarkierten Proteine mit präparativen Mengen (> 200 μg) der Proteine der selben Probe zusammen in präparativen Anreicherungsgelen aufgetrennt. Die interessanten Proteinspots wurden aus silbergefärbten präparativen Gelen ausgeschnitten, tryptisch verdaut und durch matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) identifiziert (Bruker BiFlex oder Ultra- Flex). Teilweise wurde eine electrospray ionization ion trap mass spectrometry (ESI-MS) durchgeführt (Bruker Esquire).
Auf diese Weise wurden verschiedene Proteine eindeutig identifiziert, die in übereinstimmender Weise eine erhöhte oder eine erniedrigte Abundanz in Krebsgewebe im Vergleich mit Kontrollgewebe aufwiesen. Bei den Analysen wurden zum Teil bestimmte Patientengruppen gebildet, innerhalb derer die Abundanzen der verschiedenen Proteine untersucht wurden. Bei dieser sogenannten Cluster-Analyse (Clustan Graphics 6.4) wurden drei Gruppen von Patienten aus Gruppe A und zwei Gruppen von Patienten aus Gruppe B bestimmt, die jeweils charakteristische Proteinexpressions-/Abundanzmuster zeigten. Mit Hilfe dieser Vorgehensweise wurden die Proteine Annexin A3, Transgelin, Triosephosphat-Isomerase und Aldolase A identifiziert, die für bestimmte Patientengruppen charakteristische Abundanzen zeigten.
Gewebeproben
Gesundes Prostatagewebe und malignes Prostatagewebe wurde von Patienten, die zuvor einer Prostatektomie unterzogen worden waren, erhalten. Die Patienten wurden mit Hilfe des PSA- (prostata specific an- tigen) Screening untersucht, und die Tumore wurden mit Ultraschall bestätigt. Eine Einwilligung jedes Patienten wurde vor Durchführung der Operation eingeholt.
Sofort nach Entnahme der Prostata wurde diese in eine sterile Box überführt und dort gekühlt. Es wurden 0,5 - 1 cm dicke Gewebeschnitte angefertigt, die in eine linke und eine rechte Hälfte unterteilt wurden. Diese wurden in eine freezing matrix eingebettet und schockgefroren. Der Rest der Prostata wurde in Formalin fixiert und gemäß üblichen Standardverfahren weiterbehandelt. Zur Herstellung von Gewebeproben wurden dünne Sektionen von beiden Seiten der Prostata entnommen und mit Hämatoxilin-Eosin angefärbt. Diese Schnitte wurden bis zur Verwendung bei -80 °C gelagert. Kontrollgewebeproben wurden aus nicht- tumorbefallenen Regionen entnommen und einer identischen Behandlung unterzogen. Probenaufbereitung
Die Proteine wurden in 100 μ\ kochendem 2 % SDS, 0,1 M Tris, pH 8,8 lysiert und die Proteinkonzentration anhand der Bicinchoninic acid- Methode (BCA) bestimmt.
Die lodierung mit 125l bzw. 131l, die zweidimensionale Polyacrylamid- Gelelektrophorese sowie die Datenanalyse wurde nach herkömmlichen Verfahren durchgeführt (Cahill et al., 2003, Rapid Communications in Mass Spectrometry 17: 1283-1290). Radioaktives lod stammte von Amersham Bioscience (Freiburg). Die Proteiniodierungsreaktionen entweder mit 125l oder 131l wurden jeweils separat mit identischen lodkon- zentrationen durchgeführt.
Polvacrylamid-Gelelektrophorese
Für den Auftrag auf die Polyacrylamidgele wurden identische Protein- mengen der markierten Proben (Krebsgewebe und Kontrollgewebe) miteinander gemischt. Für die isoelektrische Fokussierung (IEF) über die pH-Bereiche 4-7 und 6-11 wurden die Proben in einem üblichen Probenpuffer auf 18 cm immobilisierte pH-Gradienten (IPG)-Streifen (A- mersham Bioscience) geladen. IEF als erste Dimension der 2D-PAGE- Proteinauftrennung wurde auf einer Multiphor-Apparatur (Amersham Bioscience) durchgeführt. Die zweite Dimension (SDS-PAGE) wurde auf einer ISO-DALT-Apparatur (Höfer) durchgeführt. Die Gele wurden getrocknet, auf einen 80 μm Plastikfilm laminiert, und anschließend wurde die radioaktive Messung der Signale von beiden Radioisotopen vorge- nommen. Durch die gewählte Analyse der verschiedenen Radioisotope konnte eine quantitative, mehrfarbige differentielle Darstellung der Proteine der verschiedenen Proben erreicht werden. Daher konnte ein direkter Vergleich der integrierten Proteinspotintensitäten der beiden Proben, die auf einem Gel aufgetrennt waren, für die weitere Analyse verwendet werden. Die Analyse auf einem Gel hat den Vorteil, daß Variationen zwischen zwei oder mehr Gelen nicht ins Gewicht fallen. Die größte potentielle Fehlerquelle ist eine unterschiedliche stöchiometrische Markierung mit dem einen oder dem anderen Isotop. Dies wurde durch die Herstel- lung von Gelen mit jeweils umgekehrten Markierungen ausgeschlossen. Das heißt also, daß die Kontrollprobe und die Krebsgewebeprobe jeweils mit dem einen und auch mit dem anderen Isotop markiert wurden und jeweils invers miteinander verglichen wurden. Da die Proteinmuster der jeweils inversen Markierungsprozeduren übereinstimmten, waren die qualitativen Kriterien erfüllt. Mit Hilfe von computergestützten Vorgehensweisen wurden die verschiedenen Isotopsignale jeweils in einer anderen Farbe (blau bzw. orange) sichtbar gemacht, so daß konsistente Unterschiede in der Abundanz zwischen den Proben jeweils in der einen bzw. anderen Farbe je nach gewählter Isotopenmarkierung erschien. Näheres zu dieser Vorgehensweise ergibt sich aus Cahill et al., 2003, Rapid Communications in Mass Spectrometry 17: 1283-1 90.
Bildanalvse
Die differentielle Proteinabundanzanalyse basiert auf der zuverlässigen differentiellen Quantifizierung der Proteinspots auf den beschriebenen Polyacrylamidgelen. Für eine quantitative Bildanalyse wurde die Phore- tix 2D Advanced Software (Nonlinear Dynamics) angewendet, wobei eigene Anpassungen vorgenommen wurden. Proteinidentifizierung durch Massenspektrometrie
Es wurden im Prinzip zwei massenspektrometrische Methoden einge- setzt. Zum einen die sehr schnelle und zuverlässige Identifizierung von hoch abundanten Proteinen durch peptide mass fingerprinting mit MALDI-TOF MS. Die Identifizierung von sehr niedrig abundanten Proteinen wurde mit der zeitaufwendigeren LC-ESI-lonTrap-MS/MS oder MALDI-TOF-TOF Methode durchgeführt. Zusammengefaßt wurden Gelstücke der ausgewählten Proteinspots ausgeschnitten und die Proteine in diesen Gelstücken mit Hilfe von Trypsin verdaut. Die resultierende Lösung wurde zunächst mit der peptide mass fingerprint-Prozedur basierend auf MALDI-TOF-MS analysiert. Für die Proteinspots, für die auf diese Weise keine eindeutige Identifikation möglich war, wurde die lang- samere Fragmentionenanalyse, basierend auf MALDI-TOF-TOF oder LC-ESI-lonTrap-MS/MS zusätzlich durchgeführt. Eine genaue Beschreibung dieser Methoden ist Vogt et al., 2003, Rapid Communication in Mass Spectrometry 17: 1273-1282 und Vogt et al., 2003, Molecular Cellular Proteomics 2: 795 zu entnehmen.
Identifizierung der Proteine
Zur Identifizierung der Proteine wurden die Peptidmassen, die durch die Massenspektrometrie gewonnen wurden, gegenüber der NCBI-Protein- datenbank ausgewertet. Dies wurde mit Hilfe des Programms MASCOT Version 1.9 (Matrix Science, London, UK) durchgeführt. Quantitative Bildanalvse
Quantitative Analysen wurden mit Hilfe der digitalen Daten durchgeführt, die mit einem Photomultiplier eines Radio-Imagers für jeden Pixel der Bildmatrix aufgezeichnet wurden. Die Proteinspotgrenzen wurden mit Hilfe der Software Phoretix 2D Advanced (Nonlinear Dynamics) definiert und die Pixelwerte innerhalb der Spotregion nach Subtraktion eines geeigneten Hintergrundsignals integriert. Basierend auf den kompletten Daten, die generiert wurden, wurde eine detaillierte Quantifizierung der detektierten Proteinspots durchgeführt. Die Tabelle 1 enthält eine Zusammenfassung dieser Ergebnisse.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils die Positionen der ausgewählten Proteinspots, einmal bei isoelektrischer Fokussierung bei pH 4-7 (Fig. 1) und im anderen Fall bei pH 6-11 (Fig. 2).
In den Abbildungen zeigen:
Fig. 1 : Darstellung eines zweidimensionalen Polyacrylamidgels mit aufgetrennten Proteinen eines Patienten aus der Gruppe A. Die isoelektrische Fokussierung erfolgte bei pH 4-7. Die mit Zahlen markierten Proteinspots zeigen diejenigen Proteine, die abweichende Abundanz in Krebsgewebe und Kontrollgewebe zeigen. Die Numerierung entspricht der Tabelle 1.
Fig. 2: Darstellung eines zweidimensionalen Polyacrylamidgels mit aufgetrennten Proteinen eines Patienten aus der Gruppe A. Die isoelektrische Fokussierung erfolgte bei pH 6-11. Die mit Zahlen markierten Proteinspots zeigen diejenigen Proteine, die abweichende Abundanz in Krebsgewebe und Kontrollgewebe zeigen. Die Numerierung entspricht der Tabelle 1. Fig. 3: Graphische Darstellung der Proteinmuster, die für bestimmte Patientengruppen bzw. Unterarten von Prostatakrebs charakteristisch sind. Ergebnisse mit T-Testwahrscheinlich- keiten von p < 0,01 sind schwarz dargestellt, Ergebnisse mit T-Testwahrscheinlichkeiten von 0,01 < p < 0,1 sind grau dargestellt. Proteine, die in ihrer Abundanz innerhalb der verschiedenen Cluster variieren, sind eingerahmt.
Fig. 4: Tabellarische Darstellung der verschiedenen Proteinlevel der Patientengruppen 1 bis 3 aus der Gruppe A im Vergleich von gutartigem (gesundem) und bösartig entartetem Gewebe. Die Angaben beziehen sich auf Prozent der Proteinspotgröße von Krebsgewebe mit Standardfehler im Verhältnis zum gesamten Proteinspotvolumen (gutartig + bösartig). Das T-Testergebnis ist als die Wahrscheinlichkeit dargestellt, daß die Verteilung der Spotfraktionen aus zwei gegebenen Gruppen signifikant unterschiedlich ist. T- Testergebnisse von wenigstens 99 % sind fettgedruckt. Ergebnisse von unterhalb 95 % sind hellgrau dargestellt.
Fig. 5: Tabellarische Liste der Proteinspots mit signifikanter diffe- rentieller Abundanz der Patienten aus der Gruppe A im Vergleich von gutartigem (gesundem) und bösartigem Gewebe, basierend auf der Zweifarben-ProteoTope-Analyse. „No. Obs." gibt die Anzahl der Patienten wieder, bei welchen der Spot beobachtet werden konnte. Die Spotfraktion für gutartiges (benigne Faktion) und bösartiges (Krebs-Fraktion) mit Standardfehler ist in Prozent des gesamten Spotvolumens (gutartig + bösartig) angegeben. Das T-Testergebnis ist als Wahrscheinlichkeit angegeben, daß die Verteilung der Spotfraktionen für gutartiges Gewebe von der Verteilung, die in Krebsgewebe gefunden wurde, abweicht, wobei alle Patien- ten berücksichtigt wurden. Die Spots wurden unter der Voraussetzung ausgewählt, daß die T-Testwahrscheinlichkeit wenigstens 99 % beträgt.
Fig. 6: Darstellung eines zweidimensionalen Polyacrylamidgels mit aufgetrennten Proteine des Patienten 14 aus der Gruppe B. Sowohl die Kontrollprobe als auch die Krebsgewebeprobe werden mit 13 l und 125l markiert und invers miteinander verglichen. Die verschiedenen Isotopsignale sind jeweils in ei- ner anderen Farbe (Blau bzw. Orange) sichtbar gemacht, so daß konsistente Unterschiede in der Abundanz von Proteinen zwischen den Proben jeweils in der einen bzw. anderen Farbe, je nach gewählte Isotopenmarkierung, erscheinen.
Fig. 7: Graphische Darstellungen, die die Genauigkeit und die statistische Bedeutung der Proteo-Tope Messungen am Beispiel der Gruppe B zeigen: a: Bland und Altman Plot, der das Verhältnis zwischen dem Unterschied in dem differenziellen Abundanzverhältnis M und ihrem arithmetischen Mittel für ein mit 125l und 131l markiertes Gel wiedergibt, b: Plot, der das Verhältnis zwischen dem Unterschied in dem differenziellen Abundanzverhältnis M und dem arithmetischen Mittel der Intensität A für ein mit 125l und 131l markiertes Gel wiedergibt, c: MA-Plot, der das Verhältnis zwischen dem differenziellen Abundanzverhältnis M und der Intensität A für ein mit 125l und 13 l markiertes Gel, wobei M = log2 • (12/11) und A = 0,5 log2 • (11 • 12) ist (I = gemessene Intensität).
Fig. 8: Volcano Plot, der den Unterschied zwischen den Durch- Schnittsintensitäten der nachgewiesenen invers markierten Proteine aus karzinomatösem und gutartigen Gewebe zeigt.
Fig. 9: Grafische Darstellung der Pavlidis Templat Matching Analyse, die unter den Krebspatienten aus Gruppe B zwei Unter- gruppen von Proteinabundanzverhältnismustem ergibt. Eine Gruppe besteht aus 22 Patienten, die andere Gruppe, die sich wesentlich davon unterscheidet, aus 9 Patienten. Die Proteinnummern entsprechen den Nummern in der Tabelle von Fig. 10. Innerhalb der Untergruppe aus 22 Patienten un- terscheidet sich die relative Abundanz von Annexin A3 (Protein 14) deutlich. Das Protein ist bei den Patienten 14, 1 1 , 10, 21 , 3, 1 , 6, 22, 23, 7, 4, 19 und 27 deutlich abundanter in malignem Prostatagewebe als bei den Patienten 29, 28, 32, 15, 31 , 24, 25, 30 und 33.
Fig. 10: Tabellarische Darstellung der Proteinspots aus der diffe- renzellen Analyse von allen 31 Patienten (Gruppe B), der Gruppe mit 22 und der Gruppe mit 9 Patienten (erhalten durch die Pavlidis Templat Matching Analyse). Die Acces- sion Number entspricht der jeweiligen Nummmer aus der NCBI-Datenbank. Unter „scores" sind die mit Hilfe der MASCOT-Technik ermittelten Treffer zu verstehen. Die Angabe zum PMF-Score bezieht sich auf den Mowse-Score, der vom MASCOT-Server verwendet wird, wobei im allge- meinen ein PMF-Score, der höher als 65 ist, eine signifikante Identifizierung repräsentiert. Die Identiät der mit einem Sternchen versehenen Proteine wurde durch LC/MS/MS be- stimmt. Die durchschnittliche Spotfraktion von karzinomatö- sem Gewebe ist mit Standardfehler in Prozent des gesamten Spotvolumens (gutartig + bösartig) angegeben. Der P- Wert für dieses Model ist ebenfalls angegeben. Die Balkon in der tabellarische Darstellung zeigen die durchschnittliche Abundanz in % eines jeden Proteins in den benignen (dunkel Blau) und karzinomatösen (leicht Orange) Proben in den aufgeführten Patientengruppen.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung des Proteins Annexin A3 als diagnostischer Marker für Prostatakrebs.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es sich um bestimmte Unterarten von Prostatakrebs handelt.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heraufregulation des Annexin A3 im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heraufregulation von Annexin A3 in Kombination mit einer Herabregulation von Annexin A1 , Annexin A2 und/oder Annexin A5 untersucht wird.
5. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der mit dem Protein Annexin A3 wechselwirkt, insbesondere die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins Annexin A3 beeinflußt, vorzugsweise hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Prostatakrebs, vorzugsweise von bestimmten Patientengruppen von Prostatakrebs.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ein Agonist, Antagonist, eine def/c/errt-Mutante, eine do- minant-negative-M tante und/ oder ein antisense-Mo\e ύ\ ist.
7. Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ein Antikörper, vorzugsweise ein therapeutischer Antikörper, ist.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff mindestens ein Benzodiazepin-Derivat, insbesondere BDA250 und/oder BDA452, ist.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins Annexin A3 in Exosomen beeinflußt wird.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ein „small molecular compound" mit einem Mokekulargewicht (MG) <1000 zur Inhibierung der lonen- kanalaktivität in Membranen, vorzugsweise der Exosomen und/oder Matrixvesikel, ist.
11. Verwendung des Proteins mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase als diagnostischer Marker für Krebs.
12. Verwendung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Heraufregulation der mitochondrialen Enoyl-Coenzym A- Hydratase im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
13. Verwendung des Proteins Ubiquitin-Isopeptidase T und/oder Protein-Disulfid-Isomerase (PDI) als diagnostischer Marker für Krebs.
14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Herabregulation der Ubiquitin-Isopeptidase T und/oder eine Heraufregulation der Protein-Disulfid-Isomerase (PDI) im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
15. Verwendung des Proteins Serum-Amyloid P-Komponente (SAP) als diagnostischer Marker für Krebs.
16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Herabregulation der Serum-Amyloid P-Komponente (SAP) im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
17. Verwendung des Proteins nukleares Chloridionenkanal-Protein als diagnostischer Marker für Prostatakrebs.
18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heraufregulation des nuklearen Chloridionenkanal-Proteins im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
19. Verwendung des Proteins HES1 als diagnostischer Marker für Krebs.
20. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heraufregulation von HES1 im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
21. Verwendung der Proteasomen alpha 2-Untereinheit als diagnostischer Marker für Krebs.
22. Verwendung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Heraufregulation der Proteasomen alpha 2-Untereinheit im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
23. Verwendung des Proteins Adenin-Phosphoribosyltransferase als diagnostischer Marker für Prostatakrebs.
24. Verwendung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heraufregulation der Adenin-Phosphoribosyltransferase im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
25. Verwendung des Proteins anorganische Pyrophosphatase als diagnostischer Marker für Prostatakrebs.
26. Verwendung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heraufregulation der anorganischen Pyrophosphatase im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
27. Verwendung der Proteine Ubiquitin-Isopeptidase T und Serum- Amyloid P-Komponente (SAP) als diagnostische Marker für Krebs, wobei vorzugsweise eine Herabregulation der Proteine im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
28. Verwendung von mindestens zwei Proteinen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ubiquitin-Isopeptidase T, Hitzeschockprotein 27 (HSP27), Hitzeschockprotein 90 (HSP90), Protein-Disulfid-Isomerase (PDI), mitochondriale Enoyl-Coenzym A- Hydratase und Nucleophosmin als diagnostischer Marker für Krebs, wobei eine Herabregulation von Ubiquitin-Isopeptidase T und/oder Hitzeschockprotein 27 (HSP27) und/oder eine Heraufregulation von Hitzeschockprotein 90 (HSP90), Protein-Disulfid-Isomerase (PDI), mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase und/ oder Nucleophosmin im Vergleich mit Kontrollen untersucht wird.
29. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Krebs Prostatakrebs ist.
30. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Untersuchung eines oder mehrerer Proteine Unterarten von Krebs, insbesondere von Prostatakrebs, diagnostiziert werden.
31. Verwendung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Protein gemäß Anspruch 28 in Kombination mit mindestens einem Protein, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Serum-Amyloid P Komponente (SAP), Fettsäurebindendes Protein 3 (FABP-3), Galektin, Mikroseminoprotein beta, 14-3-3 Protein beta, 14-3-3 Protein zeta, nukleares Chloridionenkanal-Protein, 14-3-3 Protein tau, epidermales Fettsäure-bindendes Protein (E-FABP), Annexin A3, Transgelin, Triosephosphat- Isomerase und Aldolase A, untersucht werden, wobei keine oder kleine Veränderungen von SAP, eine Herabregulation von FABP- 3, eine starke Herabregulation von Galektin, eine starke Herabregulation von Mikroseminoprotein beta, keine oder kleine Veränderungen von 14-3-3 Protein beta, keine oder kleine Veränderungen von 14-3-3 Protein zeta, keine oder kleine Veränderungen von nuklearem Chloridionenkanal-Protein, keine oder kleine Veränderungen von 14-3-3 Protein tau, keine oder kleine Veränderungen von E-FABP, keine oder kleine Veränderungen von Annexin A3, eine Heraufregulation von Transgelin, keine oder kleine Veränderungen von Triosephosphat-Isomerase und/oder keine oder kleine Veränderungen von Aldolase A im Vergleich mit Kontrollen untersucht werden.
32. Verwendung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Protein gemäß Anspruch 28 in Kombination mit mindestens einem Protein, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Serum-Amyloid P Komponente (SAP), Fettsäure- bindendes Protein 3 (FABP-3), Galektin, Mikroseminoprotein beta, 14-3-3 Protein beta, 14-3-3 Protein zeta, nukleares Chloridionenkanal-Protein, 14-3-3 Protein tau, Annexin A3, Transgelin, Triosephosphat-Isomerase und Aldolase A, untersucht werden, wobei eine starke Heraufregulation von PDI, eine starke Heraufregulation von HSP90, eine starke Herabregulation von Ubiquitin-Isopeptidase T, eine Herabregulation von SAP, keine oder kleine Veränderungen von FABP-3, eine Herabregulation von Galektin, eine Herabregulation von Mikroseminoprotein beta, eine Heraufregulation von 14-3-3 Protein beta, eine Heraufregulation von 14-3-3 Protein zeta, eine Heraufregulation von 14-3-3 Protein tau, keine oder kleine Veränderungen von nuklearem Chloridionenkanal-Protein, eine Heraufregulation von Annexin A3, eine Herabregulation von Transgelin, eine Heraufregulation von Triosephosphat-Isomerase und/oder eine Heraufregulation von Aldolase A im Vergleich mit Kontrollen untersucht werden.
33. Verwendung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Protein gemäß Anspruch 28 in Kombination mit mindestens einem Protein, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Serum-Amyloid P Komponente (SAP), Fettsäurebindendes Protein 3 (FABP-3), Galektin, Mikroseminoprotein beta, 14-3-3 Protein beta, 14-3-3 Protein zeta, nukleares Chloridionenkanal-Protein, 14-3-3 Protein tau, epidermales Fettsäure-bindendes Protein (E-FABP), Annexin A3, Transgelin, Triosephosphat- Isomerase und Aldolase A, untersucht werden, wobei eine Herabregulation von SAP, keine oder kleine Veränderungen von FABP- 3, keine oder kleine Veränderungen von Galektin, keine oder kleine Veränderungen von Mikroseminoprotein beta, keine oder kleine Veränderungen von 14-3-3 Protein beta, keine oder kleine Veränderungen von 14-3-3 Protein zeta, eine starke Herauf regula- tion von nuklearem Chloridionenkanal-Protein, keine oder kleine Veränderungen von 14-3-3 Protein tau, keine oder kleine Veränderungen von E-FABP, keine oder kleine Veränderungen von Annexin A3, keine oder kleine Veränderungen von Transgelin, keine oder kleine Veränderungen von Triosephosphat-Isomerase und/ oder keine oder kleine Veränderungen von Aldolase A im Vergleich mit Kontrollen untersucht werden.
34. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Protein mit Hilfe von Polyacrylamid-Gelelektrophorese, insbesondere zweidimen- sionaler Gelelektrophorese, Massenspektrometrie, Positronen- Emmissions-Tomographie (PRT), Antikörpern, ELISA, Immuno- histochemie, ProteinChips und/oder Oligonukleotiden, insbesondere Polymerasekettenreaktion (PCR), nachgewiesen wird.
35. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Untersuchung des mindestens einen Proteins Exosomen isoliert und/oder analysiert werden.
36. Diagnosekit, umfassend mindestens eine Substanz zum Nachweis der Aktivität und/oder Abundanz von mindestens einem Protein, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum-Amyloid P-Komponente (SAP), nukleares Chloridionenkanal-Protein, mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase und Annexin A3 zur Erkennung von Krebserkrankungen, insbesondere von Prostatakrebs.
37. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz der Proteine Ubiquitin-Isopeptidase T und Protein-Disulfid-Isomerase (PDI) beeinflußt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs, wobei vorzugsweise der Wirkstoff die Aktivität und/oder Abundanz der Ubiquitin-Isopepti- dase T steigert und/oder der Wirkstoff die Aktivität und/oder Abundanz der Protein-Disulfid-Isomerase (PDI) hemmt.
38. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase beeinflußt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs.
39. Verwendung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff die Aktivität und/oder Abundanz der mitochondrialen E- noyl-Coenzym A-Hydratase hemmt.
40. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität, Abundanz und/oder Lokalisation des Proteins Serum-Amyloid P- Komponente (SAP) beeinflußt, insbesondere steigert, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs.
41. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins nukleares Chloridionenkanal- Protein beeinflußt, insbesondere hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Prostatakrebs.
42. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins HES1 beeinflußt, insbesondere hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs.
43. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz der Proteasomen alpha 2-Untereinheit beeinflußt, insbesondere hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs.
44. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins Adenin-Phosphoribosyltransfe- rase beeinflußt, insbesondere hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Prostatakrebs.
45. Verwendung von mindestens einem Wirkstoff, der die Aktivität und/oder Abundanz des Proteins anorganische Pyrophosphatase beeinflußt, insbesondere hemmt, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Prostatakrebs.
46. Verwendung nach einem der Ansprüche 37 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Krebs um Prostatakrebs, vorzugsweise um bestimmte Unterarten von Prostatakrebs, handelt.
47. Verwendung nach einem der Ansprüche 37 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ein Agonist, Antagonist, eine defi- c/eπf-Mutante, eine dominant-negative-MuXanXe und/ oder ein anti- sense-Molekül ist.
48. Verwendung nach einem der Ansprüche 37 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff ein Antikörper, vorzugsweise ein therapeutischer Antikörper, ist.
49. Verwendung nach einem der Ansprüche 37 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ein „small molecular compound" mit einem Mokekulargewicht (MG) <1000 zur Inhibierung der lo- nenkanalaktivität in Membranen, vorzugsweise der Exosomen und/oder Matrixvesikel, ist.
50. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff mindestens ein Protein ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum-Amyloid P-Komponente (SAP), Fettsäure-bindendes Protein 3 (FABP-3), Annexin A3, Galektin, Mikroseminoprotein beta, Hitzeschockprotein 27 (HSP27) und Transgelin.
51. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff in Form von Exosomen bereitgestellt wird.
52. Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend mindestens einen Wirkstoff gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche sowie mindestens einen pharmazeutisch akzeptablen Träger.
53 . Verfahren zur Suche von Wirkstoffen zur Behandlung von Krebs, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Protein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ubiquitin-Isopeptidase T, Serum- Amyloid P-Komponente (SAP), nukleares Chloridionenkanal-Protein, 14-3-3 Protein tau, mitochondriale Enoyl-Coenzym A-Hydratase, Annexin A3, HES1 , Proteasomen alpha 2-Untereinheit, Ade- nin-Phosphoribosyltransferase und anorganische Pyrophosphatase und/oder mindestens ein Abkömmling davon, verwendet wird.
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