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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die Verwendung von NTP-Peptiden, bestehend
aus SEQ ID NR 9-15, zur Behandlung von Zuständen abgestellt, die das Entfernen
oder Zerstören
von Zellelementen wie gutartigen oder malignen Tumoren in Menschen
erfordern.
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2. Beschreibung des verwandten
Stands der Technik
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Das
Wesentliche vieler medizinischer Behandlungen und Verfahren liegt
im Entfernen oder Zerstören von
schädlichem
oder unerwünschtem
Gewebe. Beispiele für
derartige wichtige Behandlungen umfassen das chirurgische Entfernen
von kanzerösem
Wachstum, das Zerstören
von Tumormetastasen durch Chemotherapie und die Verringerung von
glandulärer
(z. B. Prostata) Hyperplasie. Andere Beispiele umfassen das Entfernen
von unerwünschten
Gesichtshaaren, das Entfernen von Warzen und das Entfernen von unerwünschtem Fettgewebe.
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Es
besteht ein offensichtlicher Bedarf an einem wirksamen Mittel, das
schädliches)
oder unerwünschtes)
Zellen und Gewebe zerstört
und damit entweder das Entfernen von diesen erleichtert oder das
weitere Wachstum von diesen hemmt, aber in erster Linie lokale Wirkungen
und eine minimale oder gar keine systemische Toxizität aufweist.
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Neurale
Faserproteine und ihre verwandten Moleküle sind eine Klasse von derartigen
Mitteln, wie in der US 2003/0054990 mit dem Titel: Methods of Treating
Tumors and Related Conditions Using Neural Thread Proteins offenbart
ist. Bestimmte Fragmente von neuralen Faserproteinen und verwandten
Proteinen werden in folgenden Druckschriften als nützlich bei
der Behandlung von Tumoren und anderen Zuständen offenbart, die das Entfernen
oder Zerstören
von Zellen erfordern: US 2003/0096350 mit dem Titel: Peptides Effective
In The Treatment Of Tumors And Other Conditions Requiring The Removal
Or Destruction Of Cells; US 2003/0096756 mit dem Titel: Peptides
Effective In The Treatment Of Tumors And Other Conditions Requiring The
Removal Or Destruction Of Cells; und US 2003/0109437 mit dem Titel:
Peptides Effective In The Treatment Of Tumors And Other Conditions
Requiring The Removal Or Destruction Of Cells.
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Hier
sind gewisse andere Fragmente von neuralen Faserproteinen offenbart,
die auch bei der Behandlung von Tumoren und anderen Zuständen, die
das Entfernen oder Zerstören
von Zellen erfordern, nützlich sind.
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Krebs
ist eine Abnormalität
in den zellinternen regulatorischen Mechanismen, die zu einem unkontrollierten
Wachstum und einer Vermehrung der Zelle führt. Normale Zellen bilden
Gewebe, und wenn diese Zellen ihre Fähigkeit verlieren, als eine
spezifizierte, gesteuerte und koordinierte Einheit zu wirken (Entdifferenzierung),
führt der
Defekt zu einer Unordnung bei der Zellpopulation. Wenn dies vorkommt,
bildet sich ein Tumor.
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Gutartige
Wucherungen von Gewebe sind Abnormalitäten, bei denen es wünschenswert
ist, die Zellen aus einem Organismus zu entfernen. Gutartige Tumore
sind Zellproliferationen, die nicht im gesamten Körper Metastasen
bilden, aber Krankheitssymptome verursachen. Derartige Tumore können tödlich sein,
wenn sie sich in unzugänglichen
Bereichen in Organen wie dem Hirn befinden. Es gibt gutartige Tumore
von Organen, einschließlich
Lunge, Hirn, Haut, Hypophyse, Thyroidea, Nebennierenrinde und -mark,
Ovarium, Uterus, Testis, Bindegewebe, Muskel, Darm, Ohr, Nase, Hals,
Mandeln, Mund, Leber, Gallenblase, Bauchspeicheldrüse, Prostata,
Herz und anderen Organen.
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Die
Chirurgie ist oft der erste Schritt bei der Behandlung von Krebs.
Das Ziel der Chirurgie variiert. Manchmal wird sie verwendet, um
möglichst
viel von dem offensichtlichen Tumor zu entfernen, oder zumindest ein
Debulking vorzunehmen (den/die größeren Hauptteil/e des Tumors
zu entfernen, so dass von ihm weniger vorhanden ist, das durch andere
Mittel behandelt werden muss). Je nach Art und Ort des Krebses kann
die Chirurgie dem Patienten auch eine Erleichterung der Symptome
schaffen. Wenn ein Chirurg zum Beispiel einen großen Teil
eines sich ausbreitenden Hirntumors entfernen kann, wird der Druck
im Schädel
abnehmen, was zu einer Verbesserung der Symptome des Patienten führt.
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Nicht
alle Tumore sind für
die Chirurgie zugänglich.
Manche können
sich in Teilen des Körpers
befinden, die es unmöglich
machen, diese vollständig
zu entfernen. Beispiele für
diese wären
Tumore im Hirnstamm (ein Teil des Hirns, der die Atmung reguliert)
oder ein Tumor, der in und um ein größeres Blutgefäß gewachsen ist.
In diesen Fällen
ist die Rolle der Chirurgie auf Grund des hohen Risikos im Zusammenhang
mit der Entfernung des Tumors begrenzt.
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In
manchen Fällen
wird die Chirurgie nicht verwendet, um bei einem Tumor ein Debulking
vorzunehmen, weil es einfach nicht notwendig ist. Ein Beispiel hierfür ist das
Hodgkin-Lymphom,
ein Krebs der Lymphknoten, der sehr gut auf Kombinationen von Chemotherapie
und Strahlentherapie anspricht. Beim Hodgkin-Lymphom ist die Chirurgie
selten notwendig, um eine Heilung zu erreichen, sie wird jedoch
fast immer verwendet, um eine Diagnose zu erstellen.
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Die
Chemotherapie ist eine andere übliche
Form der Krebsbehandlung. Im Wesentlichen beinhaltet sie die Verwendung
von Arzneimittelanwendungen (normalerweise über den Mund oder durch Injektion
verabreicht), die sich schnell teilende Zellen (wie diejenigen,
die sich in einem Tumor befinden) im gesamten Körper spezifisch angreifen.
Dies macht die Chemotherapie bei der Behandlung von Krebs, bei dem
sich bereits Metastasen gebildet haben, sowie von Tumoren nützlich,
bei denen eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass sie sich durch
das Blut- und Lymphsystem ausbreiten, die aber über den Primärtumor hinaus
nicht offensichtlich sind. Die Chemotherapie kann auch verwendet
werden, um das Ansprechen von lokalisierten Tumoren auf Chirurgie
und Strahlentherapie zu verbessern. Dies ist zum Beispiel bei manchen
Krebsarten des Kopfes und Halses der Fall.
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Leider
werden andere Zellen im menschlichen Körper, die sich auch normalerweise
schnell teilen (wie die Deckschicht von Magen und Haar), auch von
der Chemotherapie betroffen. Aus diesem Grund induzieren viele Chemotherapie-Mittel
unerwünschte
Nebenwirkungen wie Übelkeit,
Erbrechen, Anämie,
Haarausfall oder andere Symptome. Diese Nebenwirkungen sind vorübergehend,
und es gibt Medikamente, die zur Milderung vieler dieser Nebenwirkungen
beitragen können.
Mit zunehmendem Wissen haben Forscher neuere chemotherapeutische
Mittel entworfen, die nicht nur in Bezug auf das Abtöten von
Krebszellen besser sind, sondern auch weniger Nebenwirkungen für den Patienten
haben.
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Chemotherapie
wird Patienten auf eine Vielzahl von Arten verabreicht. Einige beinhalten
Pillen und andere werden durch eine intravenöse oder andere Injektion verabreicht.
Für die
injizierbare Chemotherapie geht der Patient zur Behandlung in die
Arztpraxis oder ins Krankenhaus. Andere chemotherapeutische Mittel
erfordern eine kontinuierliche Infusion in den Blutfluss, 24 Stunden
am Tag. Für
diese Arten der Chemotherapie wird eine kleinere chirurgische Prozedur
durchgeführt,
um eine kleine Pumpe zu implantieren, die von dem Patienten getragen
wird. Die Pumpe verabreicht dann langsam die Medikamente. In vielen
Fällen
wird ein dauerhafter Zugang in die Vene eines Patienten platziert,
um die Notwendigkeit wiederholter Nadelstiche zu eliminieren. Strahlentherapie
ist eine weitere üblicherweise
verwendete Waffe im Kampf gegen den Krebs. Strahlung tötet Krebs
durch Zerstörung
der DNA innerhalb der Tumorzellen. Die Strahlung erfolgt auf verschiedene
Arten. Die üblichste
Art beinhaltet das höchst
präzise
Richten eines Strahlenbündels
auf den Patienten, wobei der Tumor fokussiert wird. Hierfür liegt
ein Patient auf einem Tisch und der Strahl bewegt sich um ihn herum.
Die Prozedur dauert Minuten, kann aber über mehrere Wochen täglich erfolgen
(je nach Art des Tumors), um eine bestimmte verschriebene Gesamtdosis
zu erreichen.
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Ein
anderes Strahlungsverfahren, das manchmal eingesetzt und als Brachytherapie
bezeichnet wird, beinhaltet die Verwendung von radioaktiven Pellets
(Seeds) oder Drähten
und das Implantieren dieser in den Körper im Bereich des Tumors.
Die Implantate können
vorübergehend
oder permanent sein. Bei permanenten Implantaten nimmt die Strahlung
in den Seeds über
einen Zeitraum von Tagen oder Wochen ab, so dass der Patient nicht
radioaktiv ist. Bei vorübergehenden
Implantaten wird normalerweise die gesamte Strahlendosis in ein
paar Tagen abgegeben, und der Patient muss während dieser Zeit im Krankenhaus
bleiben. Bei beiden Arten der Brachytherapie wird die Strahlung
im Allgemeinen an einen sehr gezielten Bereich abgegeben, um eine
lokale Kontrolle über
einen Krebs zu gewinnen (im Gegensatz zur Behandlung des ganzen
Körpers,
wie es bei der Chemotherapie der Fall ist).
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Manche
sehr ausgewählte
Patienten können
für Knochenmarktransplantation
in Frage kommen. Diese Prozedur wird normalerweise entweder durchgeführt, weil
ein Patient einen Krebs hat, der besonders aggressiv ist, oder weil
er einen Krebs hat, der wieder auftritt, nachdem er mit einer herkömmlichen
Therapie behandelt wurde. Knochenmarktransplantation ist eine komplizierte
Prozedur. Es gibt viele Arten und sie variieren in Bezug auf ihr
Potential, Nebenwirkungen zu haben und eine Heilung zu bewirken.
Die meisten Transplantationen werden in bestimmten Zentren durchgeführt, und
in vielen Fällen
wird ihre Verwendung als Forschungsbeitrag angesehen.
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Es
gibt eine Reihe anderer Therapien, obwohl die meisten noch in klinischen
Tests erforscht werden und noch keine Standardversorgung geworden
sind. Beispiele umfassen die Verwendung von Immuntherapie, monoclonalen
Antikörpern,
anti-Angiogenese-Faktoren und Gentherapie.
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Immuntherapie:
Es gibt verschiedene Techniken, die entworfen wurden, um das patienteneigene
Immunsystem dabei zu unterstützen,
den Krebs zu bekämpfen,
was ganz separat von Strahlung oder Chemotherapie geschieht. Häufig injizieren
die Forscher, um das Ziel zu erreichen, den Patienten einen speziell
hergeleiteten Impfstoff.
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Monoclonale
Antikörper:
Dies sind Antikörper,
die entworfen wurden, um sich an kanzeröse Zellen (und nicht an normale
Zellen) zu binden, indem Unterschiede zwischen kanzerösen und
nicht-kanzerösen
Zellen in ihren antigenen und/oder anderen Kennzeichen ausgenutzt
werden. Die Antikörper
können
dem Patienten alleine oder konjugiert mit verschiedenen cytotoxischen
Verbindungen oder in radioaktiver Form verabreicht werden, so dass
der Antikörper
vorzugsweise auf die kanzerösen
Zellen abzielt, wodurch das toxische Mittel oder die Radioaktivität an die
gewünschten
Zellen abgegeben wird.
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Anti-Angiogenese-Faktoren:
Da sich Krebszellen schnell teilen und Tumore wachsen, können sie schnell über ihre
Blutzufuhr hinauswachsen. Um dies auszugleichen, sezernieren manche
Tumore eine Substanz, von der angenommen wird, dass sie das Wachstum
von Blutgefäßen in ihrer
Nähe induzieren,
wodurch die Krebszellen mit einer vaskulären Nährstoffquelle versorgt werden.
Es wurden experimentelle Therapien entworfen, um das Wachstum von
Blutgefäßen zu Tumoren
aufzuhalten.
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Gentherapie:
Krebs ist das Produkt einer Reihe von Mutationen, die schließlich zur
Erzeugung einer Krebszelle und ihrer übermäßigen Proliferation führen. Krebs
kann behandelt werden, indem Gene in die Krebszellen eingeführt werden,
die entweder dahingehend wirken, die Proliferation des Krebses einzudämmen oder
zu stoppen, den zelleigenen programmierten Zellmechanismus zum Zerstören der
Zelle zu aktivieren, die Immunerkennung der Zelle zu verbessern
oder ein Prodrug zu exprimieren, das sich in einen toxischen Metaboliten
oder ein Zytokin umwandelt, das das Tumorwachstum hemmt.
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Gutartige
Tumore und Missbildungen können
auch durch eine Vielfalt von Verfahren behandelt werden, einschließlich Chirurgie,
Radiotherapie, Arzneistofftherapie, thermische oder elektrische
Ablation, Kryotherapie und anderer. Obwohl gutartige Tumore keine
Metastasen bilden, können
sie groß werden
und wiederkehren. Eine chirurgische Exstirpation von gutartigen
Tumoren weist im Allgemeinen alle Schwierigkeiten und Nebenwirkungen
der Chirurgie auf und muss bei manchen gutartigen Tumoren häufig wiederholt
durchgeführt werden,
wie bei Hypophyse-Adenomen, Meningioma des Gehirns, Prostata-Hyperplasie
und anderen.
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Es
gibt andere Zustände,
die unerwünschte
Zellelemente einschließen,
wo eine selektive Zellentfernung wünschenswert ist. Zum Beispiel
werden Herzerkrankungen und Schlaganfälle normalerweise durch Atherosklerose
verursacht, was eine proliferative Läsion von fibrös-fettigen
und modifizierten glatten Muskelelementen ist, die die Blutgefäßwand verzerrt,
das Lumen verengt, den Blutfluss einschränkt, eine Neigung zu fokalen
Blutgerinnseln verursacht und schließlich zur Verstopfung und zum
Infarkt führt.
Es gibt verschiedene Behandlungen für Atherosklerose wie Bypass-Transplantate;
künstliche
Transplantate; Angioplastie mit Rekanalisierung, Ausschabung, Strahlung,
Laser oder ein anderes Entfernen; Pharmakotherapie zum Hemmen von Atherosklerose
durch Lipidreduktion; Therapien gegen Gerinnsel und allgemeine Maßnahmen
wie Ernährung, sportliche
Betätigung
und Lebensart. Ein Verfahren zum Entfernen von atherosklerosen Läsionen ohne
das Risiko und die Nebenwirkungen von chirurgischen Verfahren wird
benötigt.
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Andere
Beispiele für
unerwünschte
Zellelemente, wo ein selektives Zellentfernen wünschenswert ist, umfassen viral
induziertes Wachstum wie Warzen. Ein weiteres Beispiel sind hypertrophische
entzündliche Massen,
die in entzündlichen
Zuständen
zu finden sind, und hypertrophe Narben oder Wulstnarben. Noch weitere
Beispiele finden sich im Zusammenhang mit der Kosmetik, wie das
Entfernen von unerwünschtem
Haar, z. B. Gesichtshaar, oder zum Schrumpfen von unerwünschten
Gewebebereichen zu Kosmetikzwecken, wie in der Gesichtsdermis und
Bindegeweben oder in der Dermis und dem Bindegewebe der Extremitäten.
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Andere
Beispiele für
unerwünschte
Zellelemente, wo ein selektives Zellentfernen oder das Hemmen von
Zellproliferation wünschenswert
ist, schließen
Stenose und Restenose irgendeiner Arterie, Klappe oder eines Kanals
im Kreislauf ein, einschließlich,
ohne darauf beschränkt
zu sein, Klappen (z. B. Aortenstenose, die das Verengen der Aortenklappenöffnung einschließt), Koronararterien
(z. B. Koronar-Ostiumsklerose, die das Verengen der Öffnungen
der Koronararterien einschließt),
Halsschlagadern und Nierenarterien. Andere Beispiele beinhalten
die Hemmung oder das Entfernen von unerwünschtem Zellwachstum oder unerwünschter Zellakkumulation,
das/die die partielle oder vollständige Okklusion von medizinischen
Vorrichtungen verursacht, wie Stents, die in einem Blutgefäß zur Behandlung
von Stenosen, Strikturen oder Aneurismen darin oder in harnausscheidenden
Organen und in Gallengängen
platziert oder implantiert wurden.
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Noch
weitere Verfahren werden für
den Durchschnittsfachmann offensichtlich sein. Bei allen oder den meisten
dieser Beispiele besteht ein Bedarf an Behandlungen, die die unerwünschten
Zellelemente ohne die Risiken und Nebenwirkungen von herkömmlichen
Therapien entfernen oder zerstören
können
oder die die unerwünschten
Zellelemente präziser
entfernen können.
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Neurale
Faserproteine (NTP) sind eine Familie von kürzlich charakterisierten Hirnproteinen.
Ein Mitglied dieser Familie, AD7c-NTP, ist ein Membran-assoziiertes ∼41 kD-Phosphoprotein mit
Funktionen, die mit neuritischem Sprossen verbunden sind (de la
Monte et al., J. Clin. Invest., 100:3093-3104 (1997); de la Monte et
al., Alz., Rep., 2:327-332 (1999); de la Monte SM und Wands JR,
Journal of Alzheimer's
Disease, 3:345-353 (2001)). Das Gen, das AD7c-NTP codiert, und die
vorhergesagte Proteinsequenz für
AD7c-NTP wurden identifiziert und beschrieben (de la Monte et al.,
J. Clin. Invest., 100:3093-3104 (1997)). Zusätzlich zu den ∼41-kD-Spezies
wurden andere Spezies von neuralem Faserprotein (∼26 kD, ∼21 kD, ∼17 kD und ∼15 kD) identifiziert
und mit neuroektodermalen Tumoren, Astrocytomen und Glioblastomen
und mit Verletzungen auf Grund von Hypoxie, Schema oder Hirninfarkt
in Zusammenhang gebracht (Xu et al., Cancer Research, 53:3823-3829 (1993); de la
Monte et al., J. Neuropathol. Exp. Neurol., 55(10):1038-50 (1996),
de la Monte et al., J. Neurol. Sci., 138(1-2):26-35 (1996); de la
Monte et al., J. Neurol. Sci., 135(2):118-25 (1996); de la Monte et
al., J. Clin. Invest., 100:3093-3104 (1997); und de la Monte et
al., Alz.. Rep., 2:327-332 (1999)).
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Spezies
von neuralem Faserprotein wurden in den US-Patenten mit den Nummern
5,948,634; 5,948,888 und 5,830,670, und zwar alle für "Neural Thread Protein
Gene Expression and Detection of Alzheimer's Disease", und in dem US-Patent Nr. 6,071,705
für "Method of Detecting
Neurological Disease or Dysfunction" beschrieben und beansprucht. Wie hier
beschrieben, wird NTP während
des Zelltods hochreguliert und erzeugt. Somit werden tote und absterbende
Zellen als NTP überproduzierend
beschrieben, und demnach zeigt ihr Vorliegen den Tod von Nervenzellen
und den Beginn der Alzheimer Krankheit (AD) an.
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Andere
Spezies von neuralem Faserprotein wurden als andere Produkte des
AD7c-NTP-Gens (z. B. ein 112-Aminosäuren-Protein, beschrieben in
der NCBI-Entrez-Protein-Datenbank Zugang #XP_032307 PID g15928971)
oder als ähnlich
zu neuralen Faserproteinen identifiziert (z. B. ein 106 Aminosäuren-Protein,
beschrieben in der NCBI-Entrez-Protein-Datenbank Zugang #AAH14951 PID g15928971,
und ein 61 Aminosäuren-Protein,
beschrieben in der NCBI-Entrez-Protein-Datenbank Zugang #AAH02534
PID g12803421).
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Neurales
Faserprotein steht mit AD im Zusammenhang, und NTP wird im Zusammenhang
mit Zelltod bei AD hochreguliert. AD7c-NTP-mRNA wird im AD-Hirn
im Vergleich zu Kontrollen hochreguliert; AD7c-NTP-Proteinspiegel
im Gehirn und in CSF sind bei AD höher als bei Kontrollen; und
AD7c-NTP-Immunreaktivität
findet sich in senilen Plaques, in neurofibrillären Knäueln (NFT), in degenerierenden
Neuronen, neurophilen Fasern und dystrophen neurotischen Sprossen
im Hirn von AD und Down-Syndrom (Ozturk et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 86:419-423 (1989); de la Monte et al., J. Clin. Invest.,
86(3):1004-13 (1990); de la Monte et al., J. Neurol. Sci., 113(2):152-64
(1992); de la Monte et al., Ann. Neurol., 32(6):733-42 (1992); de
la Monte et al., J. Neuropathol. Exp. Neurol., 55(10):1038-50 (1996), de la
Monte et al., J. Neurol. Sci., 138(1-2):26-35 (1996); de la Monte
et al., J. Neurol. Sci., 135(2):118-25 (1996); de la Monte et al.,
J. Clin. Invest., 100:3093-3104 (1997); und de la Monte et al.,
Alz.. Rep., 2:327-332 (1999)). NTP befindet sich innerhalb von Zellen,
innerhalb von feinen Fortsätzen
innerhalb des Neuropils oder ist extrazellulär sowohl im AD- als auch im
Down-Syndrom-Hirn. de la Monte et al., Ann. Neurol., 32(6):733-42
(1992).
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Erhöhte Spiegel
von AD7c-NTP-Protein wurden sowohl in CSF als auch im Urin von AD-Patienten gefunden
(de la Monte and Wands, Front Biosci 7:989-96 (2002); de la Monte
and Wands, Journal of Alzheimer's Disease
3:345-353 (2001); Munzar et al, Alzheimer's Reports 4:61-65 (2001); Kahle et al,
Neurology 54:1498-1504 (2000); Munzar et al, Alzheimer Reports 3:155-159
(2000); de la Monte et al, Alzheimer's Reports 2:327-332 (1999); und de la
Monte et al, J Clin Invest 100:3093-3104 (1997).
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Überexpression
von NTP wurde auch mit dem Prozess des Zelltods bei der Alzheimer-Krankheit in Verbindung
gebracht (de la Monte and Wands, J. Neuropathol. Exp. Neurol., 60:195-207
(2001); de la Monte and Wands, Cell Mol Life Sci 58: 844-49 (2001).
AD7c-NTP wurde auch
im Hirngewebe beim Down-Syndrom identifiziert (Wands et al., Internationale
Patentveröffentlichung
Nr. WO 90/06993; de la Monte et al, J Neurol Sci 135:118-25 (1996);
de la Monte et al., Alz.. Rep., 2:327-332 (1999)). Es gibt einen
Hinweis, dass Überexpression
von NTP auch mit normalem Spannungsglaukom zusammenhängen kann
(Golubnitschaja-Labudova et al, Curr Eye Res 21:867-76 (2000)).
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Es
wurde nachgewiesen, dass NTP ein wirksames Mittel zum Bewirken von
Zelltod sowohl in vitro in Gliom- und Neuroblastom-Zellkulturen
als auch in vivo in normalem Muskelgewebe, subkutanem Bindegewebe
und der Dermis von Nagern und in einer Vielfalt von verschiedenen
Tumoren menschlichen und nicht-menschlichen Ursprungs, einschließlich Mammakarzinom,
Hautkarzinom und -papillom, Dickdarmkarzinom, Hirngliom und anderen
in Nagermodellen sein kann. Siehe US 2003/0054990 mit dem Titel:
Methods of Treating Tumors and Related Conditions Using Neural Thread
Proteins.
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Bestimmte
Peptidsequenzen und -Fragmente von AD7c-NTP und anderen Spezies
von NTP haben sich auch als wirksame Mittel zum Bewirken von Zelltod
in vitro in Gliom- und Neuroblastom-Zellkulturen und/oder in vivo
in normalem Muskelgewebe, subkutanem Bindegewebe, der Dermis und
anderem Gewebe von Nagern erwiesen. Siehe US 2003/0096350 mit dem
Titel: Peptides Effective In The Treatment of Tumors And Other Conditions
Requiring The Removal Or Destruction Of Cells; US 2003/0096756 mit
dem Titel: Peptides Effective In The Treatment of Tumors And Other
Conditions Requiring The Removal Or Destruction Of Cells; und US
2003/0109437 mit dem Titel: Peptides Effective In The Treatment
of Tumors And Other Conditions Requiring The Removal Or Destruction
Of Cells.
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Die
US 5,948,634 offenbart ein
mer-neurales 122-Faserprotein sowie NTP-hergeleitete Moleküle und Fragmente
davon zur Behandlung von neuronaler Degeneration vom Alzheimertyp.
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Es
bleibt auf dem Fachgebiet ein Bedarf an neuen, weniger toxischen
Behandlungen zur Behandlung von unerwünschten Zellelementen. Die
vorliegende Erfindung erfüllt
diesen Bedarf.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung basiert teilweise auf der Entdeckung, dass Peptide, die
Aminosäuresequenzen
enthalten, die einem Teil der Aminosäuresequenzen von anderen Spezies
von anderen neuralen Faserproteinen als AD7c-NTP entsprechen, in
der Lage sind, unerwünschte
Zellproliferationen zu behandeln und/oder abzutöten. Diese unerwünschten
Zellproliferationen umfassen unter anderem gutartige und maligne
Tumore, glanduläre
(z. B. Prostata) Hyperplasie, unerwünschtes Gesichtshaar, Warzen
und unerwünschtes
Fettgewebe.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf NTP-Peptide, bestehend aus den Aminosäuresequenzen
SEQ ID NR 9-15, und die Verwendung derartiger Peptide zur Behandlung
von unerwünschten
Zellproliferationen (gutartigen und malignen Tumoren, glandulärer (z.
B. Prostata) Hyperplasie, unerwünschtem
Gesichtshaar, Warzen und unerwünschtem
Fettgewebe) gerichtet.
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Ein
derartiges Peptid ("NTP-Peptid") kann alleine oder
konjugiert mit einem Träger
oder einem Antikörper
verabreicht werden. Das NTP-Peptid kann intramuskulär, oral,
intravenös,
intraperitoneal, intrazerebral (intraparenchymal), intrazerebroventrikulär, intratumoral,
intraläsional,
intradermal, intrathekal, intranasal, intraokulär, intraarteriell, topisch,
transdermal, über
ein Aerosol, eine Infusion, Bolusinjektion, Implantationsvorrichtung,
ein System mit Langzeitwirkung usw., entweder allein oder mit einem
Träger
konjugiert, verabreicht werden.
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Zusätzlich kann
das NTP-Peptid zusammen mit anderen Therapien zur Behandlung von
gutartigen und malignen Tumoren und anderem unerwünschtem
oder schädlichem
Zellwachstum verwendet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1:
zeigt die vollständigen
Aminosäuresequenzen
des neuralen 122-Aminosäuren-Faserproteins (Sequenz
40 der US-Patente mit den Nummern 5,830,670, 5,948,634 und 5,948,888;
NCBI Entrez-Protein Zugang #AAE25447 PID g10048540) [SEQ ID NR.
1].
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2:
zeigt die vollständigen
Aminosäuresequenzen
des neuralen 112-Aminosäuren-Faserproteins (NCBI-Entrez-Protein
Zugang #XP_032307 PID g15928971) [SEQ ID NR. 2].
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3:
zeigt die vollständigen
Aminosäuresequenzen
eines neuralen Faserprotein-artigen 106-Aminosäuren Proteins (NCBI-Entrez-Protein
Zugang #AAH14951 PID g15928971) [SEQ ID NR. 3].
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4:
zeigt die vollständigen
Aminosäuresequenzen
des neuralen 98-Aminosäuren-Faserproteins (Sequenz
30 der US-Patente mit den Nummern 5,830,670, 5,948,634 und 5,948,888;
NCBI Entrez-Protein Zugang #AAE25445, PID g10048538) [SEQ ID NR.
4].
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5:
zeigt die vollständigen
Aminosäuresequenzen
des neuralen 75-Aminosäuren-Faserproteins (Sequenz
48 der US-Patente mit den Nummern 5,830,670, 5,948,634 und 5,948,888;
NCBI Entrez-Protein Zugang #AAE25448, PID g10048541) [SEQ ID NR.
5].
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6:
zeigt die vollständigen
Aminosäuresequenzen
des neuralen 68-Aminosäuren-Faserproteins (Sequenz
36 der US-Patente mit den Nummern 5,830,670, 5,948,634 und 5,948,888;
NCBI Entrez-Protein Zugang #AAE25446, PID g10048539) [SEQ ID NR.
6].
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7:
zeigt die vollständigen
Aminosäuresequenzen
des neuralen 61-Aminosäuren-Faserprotein-artigen
Proteins (NCBI-Entrez-Protein Zugang #AAH02534, PID g12803421) [SEQ
ID NR. 7].
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
hier verwendeten Begriffe und Ausdrücke sind, wie nachstehend angegeben,
definiert, wenn sie nicht anders spezifiziert sind.
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In
der gesamten Beschreibung schließen die Singularformen "ein", "eine" und "der/die/das" den Plural ein,
wenn es nicht der Kontext eindeutig anders angibt. Somit schließt zum Beispiel
eine Bezugnahme auf "eine
Wirtszelle" eine
Vielzahl derartiger Wirtszellen ein, und eine Bezugnahme auf "einen Antikörper" ist eine Bezugnahme
auf einen oder mehrere Antikörper
und Äquivalente
davon, die den Fachleuten bekannt sind, und so weiter.
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Der
Begriff "AD7c-NTP" bezieht sich auf
das ∼41-kD-Protein
und das Gen und die Nucleinsäuresequenzen,
die für
dieses codieren, die in de la Monte et al., J. Clin. Invest., 100:3093-104
(1997), in Sequences 120 und 121 der US-Patente mit den Nummern
5,948, 634, 5,948,888 und 5,830,670 beschrieben sind.
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Der
Begriff "NTP" bezieht sich auf
andere neurale Faserproteine und verwandte Moleküle (einschließlich Pankreas-Faserprotein)
als AD7c-NTP, wie in den US-Patenten mit den Nummern 5,948,634,
5,948,888, 5,830,670 und 6,071,705 und in de la Monte et al., J.
Neuropathol. Exp. Neural., 55(10):1038-50 (1996), de la Monte et
al., J. Neural. Sci., 138(1-2):26-35
(1996); de la Monte et al., J. Neural. Sci., 135(2):118-25 (1996), de
la Monte et al., J. Clin. Invest., 100:3093-3104 (1997) und de la
Monte et al., Alz.. Rep., 2:327-332 (1999) beschrieben ist. Der
Begriff "NTP" schließt ein,
ist aber nicht beschränkt
auf
- (a) die ∼42-, ∼26-, ∼21-, ∼17-, ∼14- und ∼8-kD-Spezies
von neuralem Faserprotein, wie in den US-Patenten mit den Nummern
5,948,634, 5,948,888, 5,830,670 und 6,071,705 sowie in de la Monte
et al., J. Neuropathol. Exp. Neurol., 55(10):1038-50 (1996), de
la Monte et al., J. Neurol. Sci., 138(1-2):26-35 (1996); de la Monte
et al., J. Neurol. Sci., 135(2):118-25 (1996), de la Monte et al.,
J. Clin. Invest., 100:3093-3104 (1997) und de la Monte et al., Alz..
Rep., 2:327-332 (1999) beschrieben ist;
- (b) Proteine, die spezifisch durch den monoclonalen Antikörper #2,
der bei der American Type Culture Collection, Manassas, Va., unter
der Zugangsnummer HB-12546
hinterlegt ist, oder durch den monoclonalen Antikörper #5,
der bei der American Type Culture Collection, Manassas, Va., unter
der Zugangsnummer HB-12545 hinterlegt ist, erkannt werden;
- (c) Proteine, die durch das AD7c-NTP-Gen codiert sind, einschließlich Spleißvarianten;
- (d) das neurale 122-Aminosäuren-Faserprotein,
das in Sequenz 40 aus den US-Patenten mit den Nummern 5,830,670,
5,948,634 und 5,948,888 beschrieben und in NCBI-Entrez-Protein, Zugang #AAE25447, PID
g10048540 aufgeführt
ist, dessen Aminosäuresequenzen
in 1 veranschaulicht sind ("NTP[122]");
- (d) das neurale 112-Aminosäuren-Faserprotein,
das in NCBI-Entrez-Protein, Zugang #XP_032307, PID g14725132 aufgeführt ist,
dessen Aminosäuresequenzen
in 2 veranschaulicht sind ("NTP[112]");
- (f) ein neurales Faserprotein-artiges 106-Aminosäuren Protein,
das in NCBI-Entrez-Protein
Zugang #AAH14951 PID g15928971 aufgeführt ist, dessen Aminosäuresequenzen
in 3 veranschaulicht sind ("NTP[106]");
- (g) das neurale 98-Aminosäure-Faserprotein,
das in Sequenz 30 aus den US-Patenten mit den Nummern 5,830,670,
5,948,634 und 5,948,888 beschrieben und in NCBI-Entrez-Protein, Zugang #AAE25445, PID g10048538
aufgeführt
ist, dessen Aminosäuresequenzen
in 4 veranschaulicht sind ("NTP[98]");
- (h) das neurale 75-Aminosäuren-Faserprotein,
das in Sequenz 48 aus den US-Patenten mit den Nummern 5,830,670,
5,948,634 und 5,948,888 beschrieben und in NCBI-Entrez-Protein, Zugang #AAE25448, PID g10048541
aufgeführt
ist, dessen Aminosäuresequenzen
in 5 veranschaulicht sind ("NTP[75]");
- (i) das neurale 68-Aminosäuren-Faserprotein,
das in Sequenz 36 aus den US-Patenten mit den Nummern 5,830,670,
5,948,634 und 5,948,888 beschrieben und in NCBI-Entrez-Protein, Zugang #AAE25446, PID g10048539
aufgeführt
ist, dessen Aminosäuresequenzen
in 6 veranschaulicht sind ("NTP[68]");
- (j) das neurale Faserprotein-artige 61-Aminosäuren Protein,
das in NCBI-Entrez-Protein,
Zugang #AAH02534, PID g12803421 aufgelistet ist, dessen Aminosäuresequenzen
in 7 veranschaulicht sind ("NTP[61]");
- (k) Pankreas-Faserprotein;
- (l) das neurale Pankreas-Faserprotein (nPTP), das in dem US-Patent
Nr. 6,071,705 beschrieben ist; und
- (m) Proteine, die spezifisch durch die Antikörper erkannt werden, die durch
ein Hybridom aus der Gruppe, bestehend aus HB 9934, HB 9935 und
HB 9936, erzeugt wurden, die bei der American Type Culture Collection
hinterlegt sind.
-
Eine "Zusammensetzung", wie sie hier verwendet
wird, bezieht sich breit auf irgendeine Zusammensetzung, die ein
genanntes Peptid oder eine genannte Aminosäuresequenz enthält. Die
Zusammensetzung kann eine trockene Formulierung, eine wässrige Lösung oder
eine sterile Zusammensetzung umfassen. Zusammensetzungen, die NTP-Peptide
umfassen, können
als Hybridisierungssonden verwendet werden. Die Sonden können in
gefriergetrockneter Form gelagert und mit einem Stabilisierungsmittel
wie einem Kohlenhydrat assoziiert werden. Bei Hybridisierungen kann
die Sonde in einer wässrigen
Lösung,
die Salze, z. B. NaCl, Reinigungsmittel, z. B. Natriumdodecylsulfat
(SDS), und andere Komponenten enthält, z. B. Denhardt-Lösung, Trockenmilch,
Lachssperma-DNA usw, ausgebracht werden.
-
Auf
Aminosäuren
und Aminosäurereste,
die hier beschrieben werden, kann sich gemäß dem anerkannten Ein- oder
Drei-Buchstaben-Code, der in der nachstehenden Tabelle angegeben
ist, bezogen werden. Wenn es nicht anders spezifiziert ist, haben
diese Aminosäuren
oder Reste die natürlich
vorkommende L-Stereoisomer-Form. Tabelle
1
-
Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Zusammensetzung gerichtet, die
NTP-Peptide umfasst, wie vorstehend in dieser Erfindung definiert.
-
NTP-Peptide
dieser Erfindung, die Aminosäuresequenzen
enthalten, die einem Teil der Aminosäuresequenz für NTP[122]
entsprechen, umfassen:
- NTP[122]-Peptid #2 [SEQ ID NR. 9],
NTP[122] p1-15
MMVCWNRFGKWVYFI
Met-Met-Val-Cys-Trp-Asn-Arg-Phe-Gly-Lys-Trp-Val-Tyr-Phe-Ile
- NTP[122]-Peptid #3[SEQ ID NR. 10], NTP[122] p16-30
SAIFNFGPRYLYHGV
Ser-Ala-Ile-Phe-Asn-Phe-Gly-Pro-Arg-Tyr-Leu-Tyr-His-Gly-Val-
- NTP[122]-Peptid #4 [SEQ ID NR. 11], NTP[122] p31-45
PFYFLILVRIISFLI
Pro-Phe-Tyr-Phe-Leu-ne-Leu-Val-Arg-ne-Ile-Ser-Phe-Leu-ne
- NTP[122]-Peptid #5 [SEQ ID NR. 12], NTP[122] p46-60
GDMEDVLLNCTLLKR
Gly-Asp-Met-Glu-Asp-Val-Leu-Leu-Asn-Cys-Thr-Leu-Leu-Lys-Arg
- NTP[122]-Peptid #6 [SEQ ID NR. 13], NTP[122] p60-75
SSRFRFWGALVCSMD
Ser-Ser-Arg-Phe-Arg-Phe-Trp-Gly-Ala-Leu-Val-Cys-Ser-Met-Asp
- NTP[122]-Peptid #7 [SEQ ID NR. 14], NTP[122] p76-90
SCRFSRVAVTYRFIT
Ser-Cys-Arg-Phe-Ser-Arg-Val-Ala-Val-Thr-Tyr-Arg-Phe-Ile-Thr
- NTP[122]-Peptid #8 [SEQ ID NR. 15], NTP[122] p91-105
LLNIPSPAVWMARNT
Leu-Leu-Asn-Ile-Pro-Ser-Pro-Ala-Val-Trp-Met-Ala-Arg-Asn-Thr
-
In
dem Maße,
in dem ein NTP-Peptid die gewünschte
biologische Aktivität
aufweist, wird gefolgert, dass zwei derartige NTP-Peptide auch die
gewünschte
biologische Aktivität
aufweisen würden,
selbst wenn diese Segmente nicht innerhalb der Sequenz von Aminosäuren der
Spezies von NTP zusammenhängen
würden,
von denen die NTP-Peptide hergeleitet wurden.
-
NTP-Peptide
dieser Erfindung können
hergestellt werden unter Verwendung von Verfahren, die den Fachleuten
bekannt sind, wie rekombinante DNA-Technologie, Proteinsynthese
und Isolation von natürlich
vorkommenden NTP-Peptiden, NTP-Proteinen, AD7c-NTP-Protein und Fragmenten,
Varianten, Derivaten und Homologen davon.
-
NTP-Peptide
können
durch Verwendung von Proteanen hergestellt werden, um das NTP-Peptid, NTP-Protein
oder AD7c-NTP-Protein in das gewünschte
NTP-Peptid zu spalten.
-
Ein
NTP-Peptid kann unter Verwendung bekannter rekombinanter DNA-Technologieverfahren
hergestellt werden, wie diejenigen, die in Sambrook et al. Molecular
Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press,
Cold Spring Harbor, N.Y. [1989] und/oder Ausubel et al., Hrsg.,
Current Protocols in Molecular Biology, Green Publishers Inc. and
Wiley and Sons, N.Y. [1994] aufgeführt sind.
-
Ein
Gen oder eine cDNA, das/die ein NTP-Peptid codiert, kann zum Beispiel
durch Absuchen einer Genom- oder cDNA-Genbank oder durch PCR-Amplifikation
erhalten werden. Sonden oder Primer, die zum Absuchen der Genbank
nützlich
sind, können
basierend auf Sequenzinformationen für andere bekannte Gene oder
Genfragmente von der gleichen oder einer verwandten Familie von
Genen erzeugt werden, wie zum Beispiel konservierte Motive, die
sich in anderen NTP-Peptiden finden. Zusätzlich kann, wenn ein Gen,
das ein NTP-Peptid codiert, von einer Spezies identifiziert wurde,
das gesamte oder ein Teil dieses Gens als eine Sonde verwendet werden,
um homologe Gene von anderen Spezies zu identifizieren. Die Sonden
oder Primer können
verwendet werden, um cDNA-Banken von verschiedenen Gewebequellen
abzusuchen, von denen angenommen wird, dass sie ein NTP-Peptid-Gen exprimieren.
Typischerweise werden für
das Absuchen Bedingungen hoher Stringenz verwendet, um die Anzahl
an falschen positiven Ergebnissen, die aus der Suche erhalten werden,
zu minimieren.
-
Ein
anderes Mittel zum Herstellen eines Gens, das ein NTP-Peptid codiert,
besteht darin, eine chemische Synthese unter Verwendung von dem
Fachmann bekannten Verfahren einzusetzen, wie diejenigen, die von
Engels et al,. Angew. Chem. Intl. Aufl., 28:716-734 [1989] beschrieben
sind. Diese Verfahren schließen unter
anderem die Phosphotriester-, Phosphoramidit- und H-Phosphonat-Verfahren
zur Nucleinsäuresynthese ein.
Ein bevorzugtes Verfahren für
eine derartige chemische Synthese ist die Polymer-gestützte Synthese
unter Verwendung von Standard-Phosphoramiditchemie. Typischerweise
hat die DNA, die ein NTP-Peptid codiert, eine Länge von mehreren hundert Nucleotiden.
Nucleinsäuren,
die größer als
etwa 100 Nucleotide sind, können
unter Verwendung dieser Verfahren als mehrere Fragmente synthetisiert
werden. Die Fragmente können
dann miteinander ligiert werden, um das Volllängen-NTP-Peptid zu bilden.
Normalerweise hat das DNA-Fragment, das das Aminoende des Proteins
codiert, ein ATG, das einen Methioninrest codiert. Dieses Methionin
kann gegebenenfalls auf der reifen Form des NTP-Peptids vorhanden
sein, je nachdem, ob das in der Wirtszelle erzeugte Protein so gestaltet
ist, dass es von dieser Zelle sezerniert wird.
-
Das
Gen, die cDNA oder das Fragment davon, das/die das NTP-Peptid codiert,
kann in einen geeigneten Expressions- oder Amplifikations-Vektor
unter Verwendung von Standard-Ligierungstechniken
eingefügt werden.
Der Vektor wird normalerweise so ausgewählt, dass er in der besonderen
verwendeten Wirtszelle funktional ist (d. h. der Vektor ist mit
der Wirtszellenmaschinerie so kompatibel, dass die Amplifikation
des Gens und/oder die Expression des Gens vorkommen kann). Das Gen,
die cDNA oder das Fragment davon, das/die das NTP-Peptid codiert,
kann in prokaryontischen, Hefe-, Insekten (Baculovirus-Systeme) und/oder eukaryontischen
Wirtszellen amplifiziert/exprimiert werden. Die Auswahl der Wirtszelle
hängt teilweise
davon ab, ob das NTP-Peptid glycosyliert und/oder phosphoryliert
werden soll. In diesem Fall werden Hefe-, Insekten- oder Säuger-Wirtszellen
bevorzugt.
-
Typischerweise
enthalten die in irgendeiner der Wirtszellen verwendeten Vektoren
mindestens eine flankierende 5'-Sequenz
(auch als Promotor bezeichnet) und auch andere regulatorische Elemente
wie einen (oder mehrere) Enhancer, ein Replikationsursprungselement,
ein Transkriptionsterminationselement, eine vollständige Intronsequenz,
die eine Donor- und eine Akzeptorspleißstelle enthält, eine
Signalpeptidsequenz, ein Ribosomen-Bindungsstellenelement, eine
Polyadenylierungssequenz, eine Polylinkerregion für die Insertion der
Nucleinsäure,
die das zu exprimierende Polypeptid codiert, und ein selektierbares
Markerelement. Jedes dieser Elemente wird nachstehend besprochen.
Gegebenenfalls kann der Vektor eine Markierungssequenz enthalten,
d. h. ein Oligonucleotidmolekül,
das sich an dem 5'-
oder 3'-Ende der das NTP-Peptid
codierenden Sequenz befindet; das Oligonucleotidmolekül codiert
polyHis (wie hexaHis) oder eine andere Markierung wie FLAG, HA (Hämagglutinin-Influenza-Virus)
oder myc, wofür
es handelsübliche
Antikörper
gibt. Diese Markierung wird normalerweise bei Expression des Polypeptids
mit dem Polypeptid verschmolzen und kann als Mittel zur Affinitätsreinigung
des NTP-Peptids aus der Wirtszelle dienen. Die Affinitätsreinigung
kann zum Beispiel durch Säulenchromatographie
unter Verwendung von Antikörpern
gegen die Markierung als eine Affinitätsmatrix erfolgen. Gegebenenfalls
kann die Markierung anschließend
durch verschiedene Mittel wie unter Verwendung von bestimmten Peptidasen
aus dem gereinigten NTP-Protein oder NTP-Peptid entfernt werden.
-
Die
menschliche Immunglobulin-Gelenk-Region und Fc-Region könnte von
einem Fachmann entweder an den N-Terminus oder an den C-Terminus
des NTP-Peptids fusioniert werden. Das daraus folgende Fc-Fusionsprotein
könnte
unter Verwendung einer Protein-A-Affinitätssäule gereinigt
werden. Es ist bekannt, dass Fc eine lange pharmakokinetische Halbwertszeit
in vivo aufweist, und es wurde festgestellt, dass Proteine, die
mit Fc fusioniert sind, eine im Wesentlichen größere Halbwertszeit in vivo
zeigen als das nicht-fusionierte Gegenstück. Die Fusion an die Fc-Region
ermöglicht
auch eine Dimerisierung/Multimerisierung des Moleküls, das
für die
Bioaktivität
mancher Moleküle
nützlich
sein kann.
-
Die
flankierende 5'-Sequenz
kann homolog (d. h. von der gleichen Spezies und/oder dem gleichen Stamm
wie die Wirtszelle), heterolog (d. h. von einer anderen Spezies
als die Spezies oder der Stamm der Wirtszelle), hybrid (d. h. eine
Kombination von flankierenden 5'-Sequenzen
von mehr als einer Quelle), synthetisch oder sie kann die flankierende
5'-Sequenz des nativen
NTP-Peptid-Gens sein. Als solches kann die Quelle der flankierenden
5'-Sequenz jeder
einzellige prokaryontische oder eukaryontische Organismus, jeder Organismus
mit Wirbel oder wirbellose Organismus oder jede Pflanze sein, mit
der Maßgabe,
dass die flankierende 5'-Sequenz
in der Wirtszellenmaschinerie funktional ist und durch diese aktiviert
werden kann.
-
Die
flankierenden 5'-Sequenzen,
die in den Vektoren nützlich
sind, können
durch jedes von mehreren auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren
erhalten werden. Typischerweise werden hier nützliche flankierende 5'-Sequenzen, neben
der das NTP-Peptid-Gen flankierenden Sequenz, zuvor durch Kartierung
und/oder durch Restriktionsendonuclease-Verdau identifiziert worden
sein und können
somit unter Verwendung der geeigneten Restriktionsendonucleasen
von der richtigen Gewebequelle isoliert werden. In manchen Fällen kann
die gesamte Nucleotidsequenz der flankierenden 5'-Sequenz bekannt sein. Hier kann die
flankierende 5'-Sequenz unter
Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren für Nucleinsäure-Synthese
oder -Clonierung synthetisiert werden.
-
Wo
alle oder nur ein Abschnitt der flankierenden 5'-Sequenz bekannt sind, kann sie unter
Verwendung von PCR und/oder durch Absuchen einer Genbank mit geeigneten Oligonucleotid-
und/oder flankierenden 5'-Sequenzfragmenten
von der gleichen oder einer anderen Spezies erhalten werden.
-
Wenn
die flankierende 5'-Sequenz
nicht bekannt ist, kann ein Fragment von DNA, das eine flankierende
5'-Sequenz enthält, von
einem größeren Stück DNA isoliert
werden, das zum Beispiel eine codierende Sequenz oder sogar ein
anderes Gen oder andere Gene enthalten kann. Die Isolierung kann
durch Restriktionsendonuclease-Verdau unter Verwendung von einem
oder mehreren sorgfältig
ausgewählten
Enzymen zum Isolieren des geeigneten DNA-Fragments erfolgen. Nach dem Verdau
kann das gewünschte
Fragment durch Agarosegelreinigung, Qiagen®-Säule oder
andere Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, isoliert werden. Die
Auswahl von geeigneten Enzymen zum Erfüllen dieses Zwecks ist für einen
durchschnittlichen Fachmann ohne weiteres offensichtlich.
-
Das
Replikationsursprungselement ist normalerweise ein Teil der prokaryontischen
Expressionsvektoren, die im Handel erworben werden, und unterstützt die
Amplifikation des Vektors in einer Wirtszelle. Die Amplifikation
des Vektors auf eine gewisse Kopienanzahl kann in manchen Fällen für eine optimale
Expression des NTP-Peptids wichtig sein. Wenn der gewählte Vektor
keine Replikationsursprungsstelle enthält, kann einer auf Basis einer
bekannten Sequenz chemisch synthetisiert und in den Vektor ligiert
werden. Das Transkriptionsterminationselement befindet sich normalerweise
3' von dem Ende
der das NTP-Peptid codierenden Sequenz und dient der Terminierung
der Transkription des NTP-Peptids.
Normalerweise ist das Transkriptionsterminationselement in prokaryontischen
Zellen ein G-C-reiches Fragment, gefolgt von einer poly-T-Sequenz. Während das
Element von einer Genbank cloniert oder im Handel als Teil eines
Vektors erworben werden kann, kann es auch ohne weiteres unter Verwendung
von Verfahren zur Nucleinsäuresynthese,
wie vorstehend beschrieben, synthetisiert werden.
-
Ein
selektierbares Markergenelement codiert ein Protein, das für das Überleben
und Wachstum einer Wirtszelle, die in einem selektiven Kultursubstrat
wächst,
notwendig ist. Typische Selektionsmarkergene codieren Proteine,
die (a) eine Resistenz gegen Antibiotika oder andere Toxine, z.
B. Ampicillin, Tetracyclin oder Kanamycin für prokaryontische Wirtszellen
verleihen, (b) auxotrophe Mängel
der Zelle komplementieren; oder (c) wesentliche Nährstoffe
zuführen,
die von komplexen Substraten nicht erhältlich sind.
-
Bevorzugte
selektierbare Marker sind das Kanamycin-Resistenz-Gen, das Ampicillin-Resistenz-Gen und
das Tetracyclin-Resistenz-Gen.
-
Das
Ribosomen-Bindungselement, das üblicherweise
als Shine-Dalgarno-Sequenz (Prokaryont) oder die Kozak-Sequenz (Eukaryont)
bezeichnet wird, ist normalerweise für die Translationsinitiierung
von mRNA notwendig. Das Element befindet sich normalerweise 3' zum Promotor und
5' zu der codierenden
Sequenz des zu synthetisierenden NTP-Peptids. Die Shine-Dalgarno-Sequenz
variiert, sie ist jedoch normalerweise ein Polypurin (d. h. mit
einem hohen A-G-Gehalt). Viele Shine-Dalgarno-Sequenzen wurden identifiziert,
von denen jede ohne weiteres unter Verwendung der vorstehend aufgeführten Verfahren
synthetisiert und in einem prokaryontischen Vektor verwendet werden
kann.
-
In
den Fällen,
in denen es wünschenswert
ist, dass das NTP-Peptid von der Wirtszelle sezerniert wird, kann
eine Signalsequenz verwendet werden, um das NTP-Peptid aus der Wirtszelle,
wo es synthetisiert wird, zu leiten, und der Carboxy-terminale Teil
des Proteins kann deletiert werden, um eine Membranverankerung zu
vermeiden. Typischerweise befindet sich die Signalsequenz in der
codierenden Region des NTP-Peptid-Gens oder der cDNA oder direkt
an dem 5'-Ende der
das NTP-Peptid-Gen codierenden Region. Es wurden viele Signalsequenzen
identifiziert, und einige von ihnen, die in der ausgewählten Wirtszelle
funktional sind, können
zusammen mit dem NTP-Peptid-Gen oder der cDNA verwendet werden.
Daher kann die Signalsequenz zu dem NTP-Peptid-Gen oder der cDNA
homolog oder heterolog sein, und sie kann zu dem NTP-Peptid-Gen
oder der cDNA homolog oder heterolog sein. Zusätzlich kann die Signalsequenz
unter Verwendung der vorstehend aufgeführten Verfahren chemisch synthetisiert
werden. In den meisten Fällen
führt die
Sezernierung des Polypeptids von der Wirtszelle über das Vorliegen eines Signalpeptids
zum Entfernen des Amino-terminalen Methionins von dem Polypeptid.
-
In
vielen Fällen
wird die Transkription des NTP-Peptid-Gens oder der cDNA durch das
Vorhandensein von einem oder mehreren Introns in dem Vektor erhöht; dies
gilt insbesondere, wenn das NTP-Peptid in eukaryontischen Wirtszellen
hergestellt wird, insbesondere in Säuger-Wirtszellen. Die verwendeten
Introns können innerhalb
des NTP-Peptid-Gens
natürlich
vorkommen, insbesondere, wenn das verwendete Gen eine Volllängen-Genomsequenz
oder ein Fragment von dieser ist. Wenn das Intron nicht innerhalb
des Gens natürlich
vorkommt (wie bei den meisten cDNAs), kann das Intron (können die
Introns) von einer anderen Quelle erhalten werden. Die Position
des Introns in Bezug auf die flankierende Sequenz und das NTP-Peptid-Gen
ist im Allgemeinen wichtig, da das Intron transkribiert werden muss,
um wirksam zu sein. So ist, wenn das NTP-Peptid-Gen, das in den
Expressionsvektor eingefügt
ist, ein cDNA-Molekül
ist, die bevorzugte Position für
das Intron 3' zu
dem Transkriptionsausgangsort und 5' zu der polyA-Transkriptionsterminationssequenz. Vorzugsweise
befinden sich bei der NTP-Peptid-cDNA das Intron oder die Introns
auf einer oder der anderen Seite (z. B. 5' oder 3') der cDNA, so dass sie nicht diese
codierende Sequenz unterbrechen. Jedes Intron von jeder Quelle,
einschließlich
aller viralen, prokaryontischen und eukaryontischen (Pflanze oder
Tier) Organismen, kann verwendet werden, um diese Erfindung durchzuführen, mit
der Maßgabe,
dass es mit der Wirtszelle (den Wirtszellen), in die es eingeführt wird,
kompatibel ist. Hierbei auch eingeschlossen sind synthetische Introns. Gegebenenfalls
kann mehr als ein Intron in dem Vektor verwendet werden.
-
Wenn
ein oder mehrere der vorstehend aufgeführten Elemente nicht bereits
in dem zu verwendenden Vektor vorliegen, können sie individuell erhalten
und in den Vektor ligiert werden. Verfahren, die verwendet werden,
um jedes der Elemente zu erhalten, sind dem Fachmann bekannt und
mit den vorstehend aufgeführten
Verfahren vergleichbar (d. h. Synthese der DNA, Absuchen der Genbank
und dergleichen).
-
Die
Endvektoren, die verwendet werden, um diese Erfindung durchzuführen, können aus
Ausgangsvektoren konstruiert werden, wie ein handelsüblicher
Vektor. Derartige Vektoren können
gegebenenfalls einige der Elemente enthalten, die in den vervollständigten
Vektor einzuschließen
sind. Wenn keines der gewünschten
Elemente in dem Ausgangsvektor vorliegt, kann jedes Element individuell
in den Vektor durch Schneiden des Vektors mit der (den) geeigneten
Restriktionsendonuclease(n) ligiert werden, so dass die Enden des
in den Vektor zu ligierenden Elements und die Enden des Vektors
zur Ligierung kompatibel sind. In manchen Fällen kann es notwendig sein,
die miteinander zu ligierenden Enden in glatte Enden zu überführen, um
eine zufriedenstellende Ligierung zu erhalten. Das Überführen in
glatte Enden erfolgt zunächst
durch Füllen
der "klebrigen Enden" unter Verwendung
von Klenow-DNA-Polyermase oder T4-DNA-Polymerase in Gegenwart von allen
vier Nucleotiden. Dieses Verfahren ist auf dem Fachgebiet bekannt
und wird zum Beispiel in Sambrook et al., wie vorstehend genannt,
beschrieben. In einer anderen Ausführungsform können zwei
oder mehr der in den Vektor einzufügenden Elemente zunächst miteinander ligiert
werden (wenn sie nebeneinander positioniert werden sollen) und dann
in den Vektor ligiert werden.
-
Ein
zusätzliches
Verfahren zur Konstruktion des Vektors besteht darin, alle Ligierungen
der verschiedenen Elemente gleichzeitig in einem Reaktionsgemisch
durchzuführen.
Hier werden viele Unsinn- oder nichtfunktionale Vektoren auf Grund
nicht geeigneter Ligierung oder Insertion der Elemente erzeugt,
aber der funktionale Vektor kann durch Restriktionsendonuclease-Verdau
identifiziert und ausgewählt
werden.
-
Bevorzugte
Vektoren zur Durchführung
dieser Erfindung sind diejenigen, die mit Bakterien-, Insekten- und
Säuger-Wirtszellen
kompatibel sind. Derartige Vektoren umfassen unter anderem pCRII,
pCR3 und pcDNA3.1 (Invitrogen Company, San Diego, Calif.), pBSII
(Stratagene Company, La Jolla, Kalif.), pET15b (Novagen, Madison,
Wis.), PGEX (Pharmacia Biotech, Piscataway, N. J.), pEGFP-N2 (Clontech,
Palo Alto, Kalif.), pETL (BlueBacII; Invitrogen), und pFastBacDual
(Gibco/BRL, Grand Island, N. Y.).
-
Nachdem
der Vektor konstruiert wurde und ein Nucleinsäuremolekül, das das NTP-Peptid codiert,
in die geeignete Stelle des Vektors eingefügt wurde, kann der vervollständigte Vektor
zur Amplifikation und/oder Polypeptid-Expression in eine geeignete
Wirtszelle eingefügt
werden. Wirtszellen können
prokaryontische Wirtszellen (wie E. coli) oder eukaryontische Wirtszellen
(wie eine Hefezelle, eine Insektenzelle oder eine Wirbeltierzelle)
sein. Die Wirtszelle kann, wenn sie unter geeigneten Bedingungen
kultiviert wird, das NTP-Peptid synthetisieren,
das anschließend
von dem Kulturmedium (wenn die Wirtszelle dieses in das Medium sezerniert)
oder direkt von der Wirtszelle, die dieses erzeugt (wenn es nicht
sezerniert wird), gewonnen werden kann.
-
Nach
der Gewinnung kann das NTP-Peptid unter Verwendung von Verfahren
wie Molekularsieb-Chromatographie, Affinitätschromatographie und dergleichen
gereinigt werden. Die Auswahl der Wirtszelle für die NTP-Peptid-Erzeugung
wird teilweise davon abhängen,
ob das NTP-Peptid glycosyliert oder phosphoryliert werden soll (in
welchem Fall eukaryontische Wirtszellen bevorzugt werden), und von
der Art, wie die Wirtszelle in der Lage ist, das Protein in seine
native tertiäre
Struktur zu falten (z. B. geeignete Ausrichtung von Disulfidbrücken usw.),
so dass biologisch aktives Protein durch das NTP-Peptid erzeugt
wird, das eine biologische Aktivität aufweist; das NTP-Peptid
kann nach der Synthese unter Verwendung von geeigneten chemischen
Bedingungen, wie nachstehend besprochen, gefaltet werden. Geeignete
Zellen oder Zelllinien können
Säugerzellen
wie Ovariumzellen von chinesischen Hamstern (CHO), menschliche embryonale
Nieren (HEK)-293, 293T-Zellen oder 3T3-Zellen sein. Die Auswahl
von geeigneten Säuger-Wirtszellen
und Verfahren zur Transformation, Kultur, Amplifikation, zum Absuchen
und zur Produkterzeugung und -reinigung sind auf dem Fachgebiet
bekannt. Andere geeignete Säuger-Zelllinien
sind die Affen-COS-1- und -COS-7-Zelllinien und die CV-1-Zelllinie.
Weitere beispielhafte Säuger-Wirtszellen umfassen
Primaten-Zelllinien und Nager-Zelllinien, einschließlich transformierte
Zelllinien. Normale diploide Zellen, Zellstämme, die von der in-vitro-Kultur
von primärem
Gewebe hergeleitet sind, sowie primäre Explantate sind auch geeignet.
Kandidatenzellen können
im Selektionsgen genotypisch defizient sein, oder sie können ein
dominant wirkendes Selektionsgen enthalten. Andere geeignete Säuger-Zelllinien
umfassen unter anderem Maus Neuroblastom-N2A-Zellen, HeLa, Maus-L-929-Zellen,
3T3-Linien, hergeleitet von Schweizer, Balb-c- oder NIH-Mäusen, BHK-
oder HaK-Hamster-Zelllinien.
-
Ähnlich nützlich als
Wirtszellen, die für
die vorliegende Erfindung geeignet sind, sind Bakterienzellen. Zum
Beispiel sind die verschiedenen Stämme von E. coli (z. B. HB101,
DHS.alpha, DH10 und MC1061) als Wirtszellen auf dem Gebiet der Biotechnologie
bekannt. Verschiedene Stämme
von B. subtilis, Pseudomonas spp., anderen Bacillus spp., Streptomyces
spp. und dergleichen können
auch in diesem Verfahren verwendet werden. Viele Stämme von
Hefezellen, die den Fachleuten bekannt sind, sind auch als Wirtszellen
zur Expression der Polypeptide der vorliegenden Erfindung erhältlich.
-
Zusätzlich können, wenn
es gewünscht
ist, Insekten-Zellsysteme bei den Verfahren der vorliegenden Erfindung
genutzt werden. Derartige Systeme werden zum Beispiel in Kitts et
al. (Biotechniques, 14:810-817 [1993]), Lucklow (Curr. Opin. Biotechnol.,
4:564-572 [1993]) und Lucklow et al. (J. Virol., 67:4566-4579 [1993]) beschrieben.
Bevorzugte Insektenzellen sind Sf-9 und Hi5 (Invitrogen, Carlsbad,
Kalif.).
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Die
Insertion (auch als Transformation oder Transfektion bezeichnet)
des Vektors in die ausgewählte Wirtszelle
kann unter Verwendung derartiger Verfahren wie Calciumchlorid, Elektroporation,
Mikroinjektion, Lipofektion oder dem DEAE-Dextranverfahren erfolgen.
Das ausgewählte
Verfahren wird teilweise eine Funktion der Art der zu verwendenden Wirtszelle
sein. Diese Verfahren und andere geeignete Verfahren sind dem Fachmann
bekannt und zum Beispiel in Sambrook et al., wie vorstehend angegeben,
aufgeführt.
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Die
Wirtszellen, die den Vektor enthalten (d. h. transformiert oder
transfiziert) können
unter Verwendung von Standardmedien, die dem Fachmann bekannt sind,
angezogen werden. Die Medien enthalten normalerweise alle Nährstoffe,
die für
das Wachstum und Überleben
der Zellen notwendig sind. Geeignete Substrate zum Kultivieren von
E. coli-Zellen sind zum Beispiel Luria Broth (LB) und/oder Terrific
Broth (TB). Geeignete Medien zum Kultivieren von eukaryontischen
Zellen sind RPMI 1640, MEM, DMEM, von denen alle mit Serum und/oder
Wachstumsfaktoren ergänzt
werden können,
wie es von der besonderen kultivierten Zelllinie benötigt wird.
Ein geeignetes Medium für
Insektenkulturen ist Grace-Medium, gegebenenfalls ergänzt mit Yeastolat,
Lactalbuminhydrolysat und/oder fötalem
Kälberserum.
Typischerweise wird ein Antibiotikum oder eine andere Verbindung,
die zum selektiven Wachstum der transformierten Zellen nützlich ist,
dem Medium nur als eine Ergänzung
zugegeben. Die zu verwendende Verbindung wird durch das selektierbare
Markerelement, das auf dem Plasmid vorliegt, mit dem die Wirtszelle
transformiert wurde, bestimmt. Wenn zum Beispiel das selektierbare
Markerelement Kanamycin-Resistenz ist, ist die dem Kulturmedium
zugegebene Verbindung Kanamycin.
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Die
Menge an NTP-Peptid, die in der Wirtszelle erzeugt wird, kann unter
Verwendung von auf dem Fachgebiet bekannten Standardverfahren bewertet
werden. Derartige Verfahren umfassen unter anderem Western-Blot-Analyse,
SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese, nicht denaturierende Gelelektrophorese, HPLC-Trennung,
Massenspektroskopie, Immunfällung
und/oder Aktivitätstests
wie DNA-bindende Gel-Shifttests.
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Wenn
das NTP-Peptid so gestaltet wurde, dass es von den Wirtszellen sezerniert
wird, kann man den Großteil
des NTP-Peptids in dem Zellkulturmedium finden. Auf diese Weise
hergestellte Proteine besitzen normalerweise kein aminoterminales
Methionin, da es während
der Sekretion von der Zelle entfernt wird. Wenn jedoch das NTP-Peptid
nicht von den Wirtszellen sezerniert wird, liegt es in dem Cytoplasma
und/oder dem Kern (bei eukaryontischen Wirtszellen) oder in dem
Cytosol (bei Gram-negativen Bakterienwirtszellen) vor und kann ein
aminoterminales Methionin haben.
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Bei
NTP-Peptid, das sich in dem Wirtszellencytoplasma und/oder -kern
befindet, werden die Wirtszellen normalerweise zunächst mechanisch
oder mit Detergens gespalten, um den intrazellulären Inhalt in eine gepufferte
Lösung
freizusetzen. NTP-Peptid kann dann von dieser Lösung isoliert werden.
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Die
Reinigung von NTP-Peptid aus der Lösung kann unter Verwendung
einer Vielfalt von Techniken erfolgen. Wenn das Protein so synthetisiert
wurde, dass es eine Markierung, wie hexaHistidin (z. B. NTP-Peptid/hexaHis)
oder ein anderes kleines Peptid wie FLAG (Sigma-Aldrich, St. Louis, MI) oder Calmodulin-bindendes
Peptid (Stratagene, La Jolla, CA) entweder an seinem Carboxyl- oder
seinem Aminoende enthält,
kann es im Wesentlichen in einem Verfahren in einem Schritt gereinigt
werden, indem die Lösung
durch eine Affinitätssäule geschickt
wird, wobei die Säulenmatrix
eine hohe Affinität
für die
Markierung oder direkt für
das Protein aufweist (d. h. ein monoclonaler Antikörper, der
spezifisch das NTP-Peptid erkennt). Zum Beispiel bindet sich Polyhistidin
mit einer großen
Affinität
und Spezifizität
an Nickel, Zink und Kobalt; somit kann immobilisierte Metallionen-Affinitätschromatographie
für die
Reinigung von NTP-Peptid/polyHis verwendet werden, wobei ein auf
Nickel basierendes Affinitätsharz
(wie im Quiagen-QIAexpress-System
oder Invitrogen-Xpress System verwendet) oder ein auf Kobalt basierendes
Affinitätsharz
eingesetzt wird (wie in BD Biosciences-CLONTECH-Talon-System verwendet).
(Siehe zum Beispiel Ausubel et al., Hrsg., Current Protocols in
Molecular Biology, Abschnitt 10.11.8, John Wiley & Sons, New York
[1993]).
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Wenn
das NTP-Peptid ohne eine angeheftete Markierung hergestellt wird
und keine Antikörper
verfügbar
sind, können
andere bekannte Verfahren zur Reinigung verwendet werden. Derartige
Verfahren umfassen unter anderem Ionenaustausch-Chromatographie,
Hydroxyapatit-Chromatographie, hydrophobe Wechselwirkungschromatographie,
Molekularsieb-Chromatographie, HPLC, native Gelelektrophorese in
Kombination mit Gelelution und präparatives isoelektrisches Fokussieren
(Isoprime-Maschine/Technik, Hoefer Scientific). In manchen Fällen können zwei
oder mehr von diesen Techniken kombiniert werden, um eine erhöhte Reinheit zu
erreichen.
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Wenn
angenommen wird, dass sich das NTP-Peptid in erster Linie intrazellulär befindet,
kann das intrazelluläre
Material (einschließlich
Einschlusskörpern
bei Gram-negativen Bakterien) unter Verwendung irgendeiner dem Fachmann
bekannten Standardtechnik von der Wirtszelle extrahiert werden.
Zum Beispiel können
die Wirtszellen lysiert werden, um den Gehalt an Periplasma/Cytoplasma
durch French-Presse, Homogenisierung und/oder Beschallung, gefolgt
von Zentrifugieren, freizusetzen. Wenn das NTP-Peptid Einschlusskörper in
dem Cytosol gebildet hat, können
sich die Einschlusskörper
oft an die innere und/oder äußere Zellmembran
binden und finden sich somit in erster Linie in dem Pelletmaterial
nach dem Zentrifugieren. Das Pelletmaterial kann dann bei pH-Wert-Extremen
oder mit einem chaotropen Wirkstoff wie einem Detergens, Guanidin,
Guanidinderivaten, Harnstoff oder Harnstoffderivaten in Gegenwart
eines Reduktionsmittels wie Dithiothreit bei einem alkalinen pH-Wert
oder tris-Carboxyethylphosphin bei einem sauren pH-Wert, behandelt
werden, um die Einschlusskörper
freizusetzen, auseinanderzubrechen und zu solubilisieren. Das NTP-Peptid
in seiner nun löslichen
Form kann dann unter Verwendung von Gelelektrophorese, Immunfällung oder
dergleichen analysiert werden. Falls es gewünscht ist, das NTP-Peptid zu
isolieren, kann die Isolierung unter Verwendung von Standardverfahren
erfolgen, wie sie nachstehend und in Marston et al., Meth. Enz.,
182:264-275 [1990],
angegeben sind.
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In
manchen Fällen
kann das NTP-Peptid nach der Isolierung nicht biologisch aktiv sein.
Verschiedene Verfahren zum Rückfalten
oder Überführen des
Polypeptids in seine tertiäre
Struktur und Erzeugen von Disulfidverbindungen können verwendet werden, um die
biologische Aktivität
wiederherzustellen. Derartige Verfahren umfassen das Aussetzen des
solubilisierten Polypeptids einem pH-Wert normalerweise oberhalb
von 7 und in Gegenwart einer besonderen Konzentration eines chaotropen
Mittels. Die Auswahl eines chaotropen Mittels ist der Auswahl, die
für die
Solubilisierung von Einschlusskörpern
verwendet wird, sehr ähnlich,
erfolgt aber normalerweise bei einer geringeren Konzentration und
ist nicht unbedingt das gleiche chaotrope Mittel, wie es für die Solubilisierung
verwendet wird. In den meisten Fällen
enthält
die Rückfaltungs-/Oxidationslösung auch
ein Reduktionsmittel oder das Reduktionsmittel plus dessen oxidierte
Form in einem spezifischen Verhältnis,
um ein besonderes Redoxpotential zu erzeugen, was das Auftreten
von Disulfid-Hin-und Herverschiebung bei der Bildung der Cysteinbrücke(n) des
Proteins ermöglicht.
Manche der üblicherweise
verwendeten Redoxpaare umfassen Cystein/Cystamin, Glutathion(GSH)/Dithiobis-GSH,
Kupferchlorid, Dithiothreit(DTT)/Dithian DTT, 2-Mercaptoethanol(bME)/Dithio-b (ME).
In vielen Fällen
ist ein Co-Lösungsmittel
notwendig, um die Wirksamkeit der Rückfaltung zu erhöhen, und
die üblicheren
Reagenzien, die zu diesem Zweck verwendet werden, umfassen Glycerin,
Polyethylenglykol mit verschiedenen Molekulargewichten und Arginin.
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Wenn
sich keine NTP-Peptid-Einschlusskörper zu einem wesentlichen
Maß in
der Wirtszelle bilden, findet sich das NTP-Peptid in erster Linie
in dem Überstand
nach der Zentrifugierung des Zellhomogenats, und das NTP-Peptid
kann von dem Überstand
unter Verwendung von Verfahren, wie sie nachstehend angegeben sind,
isoliert werden.
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In
den Situationen, in denen es bevorzugt ist, das NTP-Peptid partiell
oder vollständig
zu isolieren, kann die Reinigung unter Verwendung von dem Fachmann
bekannten Standardverfahren erfolgen. Derartige Verfahren umfassen
unter anderem die Trennung durch Elektrophorese, gefolgt von Elektroelution,
verschiedene Arten von Chromatographie (Immunaffinität, Molekularsieb
und/oder Ionenaustausch) und/oder Hochdruck-Flüssigchromatographie.
In manchen Fällen
kann es bevorzugt sein, mehr als eines dieser Verfahren zur vollständigen Reinigung
zu verwenden.
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Zusätzlich zum
Herstellen und Reinigen von NTP-Peptiden unter Verwendung von rekombinanten DNA-Techniken
können
die NTP-Peptide durch chemische Syntheseverfahren hergestellt werden
(wie Festphase-Peptidsynthese), und zwar unter Verwendung von auf
dem Fachgebiet bekannten Techniken, wie von Merrifield et al., J.
Am. Chem. Soc., 85:2149 [1963], Houghten et al., Proc Natl Acad.
Sci USA, 82:5132 [1985], und Stewart and Young, Solid Phase Peptide
Synthesis, Pierce Chemical Co., Rockford, III. [1984], aufgeführt. Derartige
Polypeptide können
mit oder ohne Methionin am Aminoende synthetisiert werden. Chemisch
synthetisierte NTP-Proteine oder NTP-Peptide können unter Verwendung von Verfahren
oxidiert werden, die in diesen Referenzen aufgeführt sind, um Disulfidbrücken zu
bilden. Es wird erwartet, dass die NTP-Proteine oder NTP-Peptide
eine biologische Aktivität
aufweisen, die vergleichbar mit NTP-Proteinen oder NTP-Peptiden
ist, die rekombinant hergestellt oder aus natürlichen Quellen gereinigt wurden,
und somit austauschbar mit rekombinantem oder natürlichem
NTP-Protein oder NTP-Peptid verwendet werden können.
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NTP-Peptide
und Salze davon können
auch unter Verwendung von herkömmlichen
Peptidsynthese-Techniken, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt
werden. Diese Techniken umfassen chemische Kopplungsverfahren (vgl.
Wunsch, E: "Methoden
der organischen Chemie",
Band 15, Band 1+2, Synthese von Peptiden, Thieme Verlag, Stuttgart
(1974), und Barrany, G.: Marrifield, R. B.: "The Peptides," Hrsg. E. Gross, J. Meienhofer, Band
2, Kapitel 1, S. 1-284, Academic Press (1980)), enzymatische Kopplungsverfahren
(vgl. Widmer, F. Johansen, J. T., Carlsberg Res. Commun., Band 44,
S. 37-46 (1979); Kullmann, W.: "Enzymatic Peptide
Synthesis", CRC
Press Inc. Boca Raton, Fla. (1987); und Widmer, F. Johansen, J.
T. in "Synthetic
Peptides in Biology and Medicine," Hrsg. Alitalo, K., Partanen, P., Vatieri,
A., S. 79-86, Elsevier, Amsterdam (1985)), oder eine Kombination
von chemischen and enzymatischen Verfahren, wenn dies für die Verfahrensgestaltung
und Wirtschaftlichkeit vorteilhaft ist.
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Es
gibt heute eine Reihe von Organisationen, die in der Lage sind,
die hier beschriebenen NTP-Peptide zu synthetisieren. Wenn zum Beispiel
die Sequenz eines NTP-Peptids gegeben ist, kann die Organisation das
Peptid synthetisieren und das synthetisierte Peptid mit einer beigefügten Dokumentation
und einem Identitätsnachweis
des Peptids zuschicken.
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Die
NTP-Peptide der Erfindung sind nützlich
zur Behandlung von Zuständen,
die das Entfernen von Zellen wie gutartigen und malignen Tumoren,
glandulärer
(z. B. Prostata) Hyperplasie, unerwünschtem Gesichtshaar, Warzen
und unerwünschtem
Fettgewebe, oder die Hemmung oder Vermeidung von unerwünschter Zellproliferation
wie Stenose eines Stent erfordern.
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Der
Zustand kann zum Beispiel Tumore von Lunge, Brust, Magen, Bauchspeicheldrüse, Prostata,
Blase, Knochen, Ovarium, Haut, Niere, Sinus, Dickdarm, Darm, Magen,
Rektum, Speiseröhre,
Blut, Hirn und seinen Schutzschichten, Rückenmark und seinen Schutzschichten,
Muskel, Bindegewebe, Nebenniere, Nebenschilddrüse, Thyroidea, Uterus, Testis,
Hypophyse, Geschlechtsorgane, Leber, Gallenblase, Auge, Ohr, Nase, Hals,
Mandeln, Mund, Lymphknoten und Lymphsystem und anderen Organen sein.
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Wie
er hier verwendet wird, soll der Begriff "maligner Tumor" alle Formen von menschlichen Karzinomen,
Sarkomen und Melanomen einschließen, die in den gering differenzierten,
mittelgradig differenzierten und hochdifferenzierten Formen auftreten.
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Diese
Erfindung erfüllt
den Bedarf in der Technik an Behandlungen, durch die gutartige Tumore
mit einem geringeren Risiko und weniger der unerwünschten
Nebenwirkungen der Chirurgie entfernt werden können. Ein Verfahren zum Entfernen
von gutartigen Tumoren in chirurgisch gefährlichen Bereichen wie in tiefen Stellen
in dem Körper
(z. B. Hirn, Herz, Lunge und andere) wird insbesondere benötigt.
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Die
Behandlung von Zuständen,
bei denen Zellen entfernt werden müssen, kann im Zusammenhang mit
herkömmlichen
Verfahren zur Behandlung derartiger Zustände verwendet werden, wie chirurgische
Exzision, Chemotherapie und Bestrahlung. NTP-Peptide können vor,
während
oder nach derartigen herkömmlichen
Behandlungen verabreicht werden.
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Der
zu behandelnde Zustand kann auch eine Hyperplasie, Hypertrophie
oder Wucherung eines Gewebes sein, ausgewählt aus Lunge, Brust, Magen,
Bauchspeicheldrüse,
Prostata, Blase, Knochen, Ovarium, Haut, Niere, Sinus, Dickdarm,
Darm, Magen, Rektum, Speiseröhre,
Blut, Hirn und seinen Schutzschichten, Rückenmark und seinen Schutzschichten,
Muskel, Bindegewebe, Nebenniere, Nebenschilddrüse, Thyroidea, Uterus, Testis,
Hypophyse, Geschlechtsorgane, Leber, Gallenblase, Auge, Ohr, Nase,
Hals, Mandeln, Mund, Lymphknoten und Lymphsystem.
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Andere
Zustände,
die unter Verwendung des Verfahrens der Erfindung behandelt werden
können,
sind viral, bakteriell oder durch Parasiten verändertes Gewebe, ausgewählt aus
Lunge, Brust, Magen, Bauchspeicheldrüse, Prostata, Blase, Knochen,
Ovarium, Haut, Niere, Sinus, Dickdarm, Darm, Magen, Rektum, Speiseröhre, Blut,
Hirn und seinen Schutzschichten, Rückenmark und seinen Schutzschichten,
Muskel, Bindegewebe, Nebenniere, Nebenschilddrüse, Thyroidea, Uterus, Testis,
Hypophyse, Geschlechtsorgane, Leber, Gallenblase, Auge, Ohr, Nase,
Hals, Mandeln, Mund, und Lymphknoten und Lymphsystem.
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Der
zu behandelnde Zustand kann auch eine Missbildung oder Störung eines
Gewebes sein, ausgewählt
aus Lunge, Brust, Magen, Bauchspeicheldrüse, Prostata, Blase, Knochen,
Ovarium, Haut, Niere, Sinus, Dickdarm, Darm, Magen, Rektum, Speiseröhre, Blut,
Hirn und seinen Schutzschichten, Rückenmark und seinen Schutzschichten,
Muskel, Bindegewebe, Nebenniere, Nebenschilddrüse, Thyroidea, Uterus, Testis,
Hypophyse, Geschlechtsorgane, Leber, Gallenblase, Auge, Ohr, Nase,
Hals, Mandeln, Mund, und Lymphknoten und Lymphsystem.
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Insbesondere
kann der zu behandelnde Zustand Tonsillenhypertrophie, Prostatahyperplasie,
Psoriasis, Ekzem, Dermatosen oder Hämorrhoiden sein. Der zu behandelnde
Zustand kann eine Gefäßerkrankung sein,
wie Atherosklerose oder Arteriosklerose, oder eine Gefäßstörung wie
Krampfadern, Stenose oder Restenose einer Arterie oder eines Stent.
Der zu behandelnde Zustand kann auch eine kosmetische Veränderung eines
Gewebes sein, wie Haut, Auge, Ohr, Nase, Hals, Mund, Muskel, Bindegewebe,
Haar oder Brustgewebe.
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Therapeutische
Zusammensetzungen von NTP-Peptiden werden bei der vorliegenden Erfindung
auch in Betracht gezogen. Derartige Zusammensetzungen können eine
therapeutisch wirksame Menge eines NTP-Peptids in einem Gemisch
mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger
umfassen. Das Trägermaterial kann
Wasser zur Injektion, vorzugsweise ergänzt mit anderen Materialien
gemeinsam in Lösungen
zur Verabreichung an Säuger
sein. Typischerweise wird ein NTP-Peptid zur therapeutischen Verwendung
in Form einer Zusammensetzung verabreicht, die gereinigtes NTP-Peptid
zusammen mit einem oder mehreren physiologisch verträglichen
Trägern,
Exzipienten oder Verdünnungsmitteln
umfassen. Neutrale gepufferte Kochsalzlösung oder Kochsalzlösung mit
Serumalbumin gemischt sind beispielhafte geeignete Träger. Vorzugsweise wird
das Produkt unter Verwendung von geeigneten Exzipienten (z. B. Saccharose)
als ein Lyophilisat formuliert. Andere Standardträger, -verdünnungsmittel
und -exzipienten können
gegebenenfalls eingeschlossen sein. Zusammensetzungen der Erfindung
können
auch Puffer umfassen, die den durchschnittlichen Fachleuten bekannt
sind, mit einem geeigneten Bereich von pH-Werten, einschließlich Tris-Puffer
mit einem pH-Wert von etwa 7,0-8,5 oder Acetatpuffer mit einem pH-Wert
von etwa 4,0-5,5, die ferner Sorbit oder ein geeignetes Substitut
hierfür
enthalten können.
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Die
NTP-Peptide können
alleine, zusammen oder in Kombination mit anderen Arzneimitteln
verwendet werden, wie Cytokinen, Wachstumsfaktoren, Antibiotika,
Apoptoseinduzierenden Mitteln, entzündungshemmenden Mitteln und/oder
chemotherapeutischen Mitteln, wie es für die behandelte Indikation
geeignet ist.
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Diese
Erfindung umfasst auch therapeutische Zusammensetzungen von NTP-Peptiden,
bei denen Dendrimere, Fullerene und andere synthetische Moleküle, Polymere
und Makromoleküle
eingesetzt werden, bei denen das NTP-Peptid in dem Molekül, Polymer
oder Makromolekül
eingeschlossen ist, entweder für
sich oder zusammen mit anderen Molekülspezies wie einem Tumor-spezifischen
Marker. Zum Beispiel stellt das US-Patent Nr. 5,714,166, Bioactive
and/or Targeted Dendinier Conjugates, ein Verfahren zur Herstellung
und Verwendung von unter anderem dendritischen Polymerkonjugaten
bereit, zusammengesetzt aus mindestens einem Dendrimer mit (einem)
Zielweiser(n) und mindestens einem bioaktiven Mittel, das mit diesem
konjugiert ist. Die Offenbarung des US-Patents Nr. 5,714,166 ist hier in ihrer
Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.
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Feste
Dosierungsformen zur oralen Verabreichung umfassen unter anderem
Kapseln, Tabletten, Pillen, Pulver und Granulate. In derartigen
festen Dosierungsformen wird die aktive Verbindung mit mindestens einem
der folgenden Mittel gemischt: (a) einem oder mehr inerten Exzipienten
(oder Trägern)
wie Natriumcitrat oder Dicalciumphosphat; (b) Füllstoffen oder Streckmitteln
wie Stärken,
Lactose, Saccharose, Glucose, Mannit und Kieselsäure; (c) Bindemitteln wie Carboxymethylcellulose,
Alginate, Gelatine, Polyvinylpyrrolidon, Saccharose und Gummi arabicum;
(d) Feuchthaltemitteln wie Glycerin; (e) Aufspaltungsmitteln wie
Agar-Agar, Calciumcarbonat, Kartoffel- oder Tapioka-Stärke, Alginsäure, bestimmten
Komplexsilikaten und Natriumcarbonat; (f) Lösungsretardationsmittel, wie
Paraffin; (g) Absorptionsbeschleunigern wie quaternären Ammoniumverbindungen;
(h) Benetzungsmitteln wie Acetylalkohol und Glycerinmonostearat;
(i) Adsorptionsmitteln wie Kaolin und Bentonit; und (j) Gleitmitteln
wie Talk, Calciumstearat, Magnesiumstearat, festen Polyethylenglycolen
Natriumlaurylsulfat oder Gemischen davon. Für Kapseln, Tabletten und Pillen
können
die Dosierungsformen auch Puffermittel umfassen.
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Flüssige Dosierungsformen
zur oralen Verabreichung umfassen pharmazeutisch verträgliche Emulsionen,
Lösungen,
Suspensionen, Sirupe und Elixiere. Zusätzlich zu den aktiven Verbindungen
können
die flüssigen
Dosierungsformen inerte Verdünnungsmittel
umfassen, die üblicherweise
auf dem Fachgebiet verwendet werden, wie Wasser oder andere Lösungsmittel,
Solubilisierungsmittel und Emulgatoren. Beispielhafte Emulgatoren
sind Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Ethylcarbonat, Ethylacetat,
Benzylalkohol, Benzylbenzoat, Propylenglycol, 1,3-Butylenglycol,
Dimethylformamid, Öle
wie Baumwollsamenöl,
Erdnussöl,
Maiskeimöl,
Olivenöl,
Rizinusöl
und Sesamöl,
Glycerin, Tetrahydrofurfurylalkohol, Polyethylenglykole, Fettsäureester
von Sorbitan oder Mischungen von diesen Substanzen und dergleichen.
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Neben
derartigen inerten Verdünnungsmitteln
kann die Zusammensetzung auch Adjuvantien einschließen, wie
Benetzungsmittel, Emulgatoren und Suspensionsmittel, Süßungs-,
Geschmacks- und Duftmittel.
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Tatsächliche
Dosierungsmengen von aktiven Bestandteilen in den Zusammensetzungen
der Erfindung können
schwanken, um eine Menge an NTP-Peptid zu erhalten, die wirksam
ist, um ein gewünschtes therapeutisches
Ansprechen auf eine besondere Zusammensetzung und ein besonderes
Verfahren der Verabreichung zu erhalten. Die ausgewählte Dosierungsmenge
hängt daher
von der gewünschten
therapeutischen Wirkung, dem Verabreichungsweg, der gewünschten
Dauer der Behandlung und anderen Faktoren ab.
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Bei
Säugern,
einschließlich
Menschen, können
die wirksamen Mengen auf Grundlage der Körperoberfläche verabreicht werden. Die
Beziehung von Dosierungen für
Tiere verschiedener Größen, Spezies
und Menschen (basierend auf mg/m2 Körperoberfläche) wird
von E. J. Freireich et al., Cancer Chemother. Rep., 50 (4):219 (1966)
beschrieben. Die Körperoberfläche kann
in etwa aus der Größe und dem
Gewicht einer Person bestimmt werden (siehe z. B. Scientific Tables,
Geigy Pharmaceuticals, Ardsley, N. Y. S. 537-538(1970)).
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Die
tägliche
Gesamtdosis des NTP-Peptids, das einem Wirt verabreicht wird, kann
in einzelnen oder geteilten Dosen sein. Die Zusammensetzungen einer
Dosierungseinheit können
derartige Mengen solcher Teile davon enthalten, wie sie verwendet
werden können,
um die tägliche
Dosis zu ergeben. Es versteht sich jedoch, dass die spezifische
Dosismenge für
jeden besonderen Patienten von einer Vielzahl von Faktoren abhängen wird,
einschließlich
Körpergewicht,
allgemeiner Gesundheitszustand, Geschlecht, Ernährung, Zeitpunkt und Weg der
Verabreichung, Wirksamkeit des verabreichten Arzneistoffes, Absorptions-
und Exkretionsraten, Kombination mit anderen Arzneistoffen und Schwere
der besonderen behandelten Krankheit.
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Die
NTP-Peptid-Zusammensetzung gemäß der Erfindung
kann intramuskulär,
oral, intravenös,
intraperitoneal, intrazerebral (intraparenchymal), intrazerebroventrikulär, intratumoral,
intraläsional,
intradermal, intrathekal, intranasal, intraokulär, intraarteriell, topisch,
transdermal, über
ein Aerosol, eine Infusion, Bolusinjektion, eine Implantationsvorrichtung,
ein System mit Langzeitwirkung usw. verabreicht werden.
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Das
NTP-Peptid der Erfindung kann auch auf transdermalem oder transkutanem
Weg verabreicht werden. Ein Beispiel für eine derartige Ausführungsform
ist die Verwendung eines Heftpflasters. Insbesondere kann ein Heftpflaster
mit einer feinen Suspension von NTP-Peptid in zum Beispiel Dimethylsulfoxid
(DMSO) oder einem Gemisch von DMSO mit Baumwollsamenöl hergestellt
und mit der Haut der vom Tumor befallenen Säuger abseits der Tumorstelle
in einem Hautbeutel in Berührung
gebracht werden. Andere Medien oder Gemische davon mit anderen Lösungsmitteln
und festen Trägern
funktionieren genauso gut. Das Heftpflaster kann die NTP-Peptid-Verbindung
in Form einer Lösung
oder einer Suspension enthalten. Das Heftpflaster kann dann auf
die Haut des Patienten aufgebracht werden, zum Beispiel durch Einfügen in einen
Hautbeutel des Patienten, der durch Falten und Zusammenhalten der
Haut durch Stiche, Klammern oder andere Haltevorrichtungen gebildet
wird. Dieser Beutel sollte derart eingesetzt werden, dass eine kontinuierliche
Berührung mit
der Haut ohne Störung
des Säugers
gewährleistet
wird. Neben der Verwendung eines Hautbeutels kann jede Vorrichtung
verwendet werden, die das feste Platzieren des Heftpflasters in
Berührung
mit der Haut gewährleistet.
Zum Beispiel könnte
eine Haftbandage verwendet werden, um das Heftpflaster auf der Haut
an Ort und Stelle zu halten.
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NTP-Peptid
kann in einer Formulierung oder einem Präparat mit Langzeitwirkung verabreicht
werden. Geeignete Beispiele für
Präparate
mit Langzeitwirkung umfassen semipermeable Polymermatrizen in Form von
geformten Gegenständen,
z. B. Filmen oder Mikrokapseln. Matrizen mit Langzeitwirkung umfassen
Polyester, Hydrogele, Polylactide (
US
3,773,919 ,
EP 58,481 ),
Copolymere von L-Glutaminsäure
und Gamma-Ethyl-L-glutamat
(Sidman et al., Biopolymers, 22: 547-556 [1983]), Poly(2-hydroxyethylmethacrylat)
(Langer et al., J. Biomed. Mater. Res., 15: 167-277 [1981]) und
Langer, Chem. Tech., 12: 98-105 [1982]), Ethylenvinylacetat (Langer
et al., wie vorstehend) oder Poly-D(-)-3-hydroxybuttersäure (
EP 133,988 ). Zusammensetzungen mit
Langzeitwirkung können
auch Liposome einschließen,
die durch irgendeines von mehreren auf dem Fachgebiet bekannten
Verfahren hergestellt werden können
(e. g., Eppstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82:3688-3692
[1985];
EP 36,676 ;
EP 88,046 ; und
EP 143,949 ).
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Ein
weiterer Verabreichungsweg für
ein NTP-Peptid der Erfindung ist die direkte oder indirekte Infusion des
NTP-Peptids in den Tumor oder ein anderes zu behandelndes Gewebe.
Ein Beispiel für
eine derartige Ausführungsform
ist die direkte Injektion von NTP-Peptid in den Tumor oder ein anderes
zu behandelndes Gewebe. Die Behandlung kann aus einer einzelnen
Injektion, mehreren Injektionen auf einmal oder einer Reihe von Injektionen über einen
Zeitraum von Stunden, Tagen oder Monaten bestehen, wobei die Rückbildung
oder Zerstörung
des Tumors oder eines anderen zu behandelnden Gewebes durch Biopsie,
Abbildung oder andere Verfahren zur Überwachung von Gewebewachstum überwacht
wird. Die Injektion in den Tumor oder ein anderes zu behandelndes
Gewebe kann durch eine Vorrichtung erfolgen, die in eine Öffnung eingeführt wird,
wie Nase, Mund, Ohr, Vagina, Rektum oder Harnröhre, oder durch einen Einschnitt,
um den Tumor oder das Gewebe in vivo zu erreichen, und zusammen
mit einem Bildgebungs- oder optischen System durchgeführt werden,
wie Ultraschall oder Fibroskop („fiber optic scope"), um die richtige
Stelle für
die Injektionen) zu identifizieren. Ein weiteres Beispiel für eine derartige
Ausführungsform
ist die Verwendung einer Vorrichtung, die eine konstante Infusion
von NTP-Peptid in das Gewebe über
die Zeit schaffen kann.
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Ein
weiterer Verabreichungsweg für
ein NTP-Peptid der Erfindung ist im Zusammenhang mit einem chirurgischen
oder ähnlichen
Verfahren, das verwendet wird, um den Tumor oder anderes Gewebe
oder andere Zellelemente, die entfernt oder zerstört werden
sollen, physikalisch herauszuschneiden, zu entfernen oder anderweitig
zu töten
oder zu zerstören,
wobei ein NTP-Peptid der Erfindung an den unmittelbaren Bereich (die
unmittelbaren Bereiche), der(die) den Bereich (die Bereiche) umgibt(umgeben),
wo der Tumor oder anderes Gewebe entfernt wurde, verabreicht wird,
um alle Tumorzellen oder andere Zellelemente, die durch das Verfahren
nicht entfernt oder zerstört
wurden, zu zerstören
oder deren Wachstum zu hemmen.
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Ein
weiterer Verabreichungsweg für
ein NTP-Peptid der Erfindung ist durch Implantieren einer Vorrichtung
in den Tumor oder anderes zu behandelndes Gewebe. Ein Beispiel für eine derartige
Ausführungsform ist
die Implantation eines Wafers, das NTP-Peptid enthält, in den
Tumor oder ein anderes zu behandelndes Gewebe. Der Wafer setzt über einen
Zeitraum eine therapeutische Dosis von NTP-Peptid in das Gewebe
frei. In einer anderen Ausführungsform
oder zusätzlich
kann die Zusammensetzung lokal über
Implantieren einer Membran, eines Schwamms oder eines anderen geeigneten
Materials, auf dem das NTP-Peptid absorbiert wurde, in den betroffenen
Bereich verabreicht werden. Wenn eine Implantierungsvorrichtung
verwendet wird, kann die Vorrichtung in jedes geeignete Gewebe oder
Organ implantiert werden, und die Abgabe des NTP-Peptids kann direkt
durch die Vorrichtung über
eine Bolus oder über
eine kontinuierliche Verabreichung oder über einen Katheter unter Verwendung
einer kontinuierlichen Infusion erfolgen.
-
Beispiel 1 (Nur zum Vergleich)
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Der
Zweck dieses Beispiels bestand darin, die Wirkung von NTP[122]-Peptid
#1 auf Gewebe an Injektionsstellen zu bestimmen.
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Männliche
Sprague-Dawley-Ratten (300 Gramm Gewichtsbereich) wurden mit Ether
betäubt
und ihnen wurde durch intraprostatische Infusion NTP[122]-Peptid
#1 verabreicht, nachdem die Prostata durch chirurgisches Öffnen gesichtet
wurde. Die Injektionen bestanden aus 300 μl NTP[122]-Peptid #1, 1 mg/ml,
in PBS, pH-Wert 7,4, (1,0 mg/kg) (n = 8), Kontrollinjektionen von
PBS alleine (n = 6) und Kontrollen ohne Injektion (n = 2). Die Ratten
wurden nach 72 Stunden schmerzlos getötet. Die Prostatadrüsen wurden
seziert, in 10% gepuffertem Formalin für 24 Stunden fixiert, in Paraffin
eingebettet, geschnitten und mit H & E gefärbt. Bei jedem Tier wurde die
gesamte Prostatadrüse
eingebettet und geschnitten. Alle gefärbten Abschnitte wurden histologisch
untersucht und gemessen. Bei jeder Prostata wurden mindestens 4
histologische Schnitte untersucht, und bei jedem histologischen
Schnitt wurden zwei Querschnittsdurchmesser (D) mit einem Winkel
von 90° zueinander
gemessen (insgesamt ≥ 8
Messungen pro Prostata). Der mittlere Durchmesser von diesen Messungen
für jede
Prostata wurde verwendet, um das Volumen gemäß
zu schätzen.
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Ergebnisse:
Die Reduktion des Prostatavolumens bei Ratten, denen NTP[122]-Peptid
#1 injiziert worden war, wurde im Durchschnitt auf 45% geschätzt, im
Vergleich zu Kontrollen (es gab keinen erkennbaren Unterschied zwischen
Kontroll-PBS-Injektionen alleine und Kontrollen ohne Injektionen).
Behandelte Rattenprostata zeigte einen deutlichen Verlust von Drüsenepithel,
Abflachung und Atrophie. Offene Infusionen von 1,0 mg/kg von NTP[122]-Peptid #1 in PBS,
pH-Wert 7,4, in Rattenprostata erzeugten eine geschätzte Prostatavolumenreduktion
von >40%, verglichen
mit unbehandelten Kontrollen oder mit PBS behandelten Kontrollen, nach
72 Stunden.
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Beispiel 2 (Nur zum Vergleich)
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Der
Zweck dieses Beispiels bestand darin, die Wirkung von NTP[112]-Peptid
#1 auf Gewebe an Injektionsstellen zu bestimmen.
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Männliche
Sprague-Dawley-Ratten (300 Gramm Gewichtsbereich) wurden mit Ether
betäubt
und ihnen wurde durch intraprostatische Infusion NTP[112]-Peptid
#1 verabreicht, nachdem die Prostata durch chirurgisches Öffnen gesichtet
wurde. Die Injektionen bestanden aus 300 μl NTP[112]-Peptid #1, 1 mg/mL,
in PBS, pH-Wert 7,4 (1,0 mg/kg) (n = 4), Kontrollinjektionen von
PBS alleine (n = 3) und Kontrollen ohne Injektion (n = 1). Die Ratten
wurden nach 72 Stunden schmerzlos getötet. Es wurden Prostatadrüsen seziert,
in 10% gepuffertem Formalin für
24 Stunden fixiert, in Paraffin eingebettet, geschnitten und mit
H & E gefärbt. Bei
jedem Tier wurde die gesamte Prostatadrüse eingebettet und geschnitten.
Alle gefärbten
Schnitte wurden histologisch untersucht und gemessen. Bei jeder
Prostata wurden mindestens 4 histologische Schnitte untersucht, und
bei jedem histologischen Schnitt wurden zwei Querschnittsdurchmesser
(D) mit einem Winkel von 90° zueinander
gemessen (insgesamt ≥ 8
Messungen pro Prostata). Der mittlere Durchmesser von diesen Messungen
für jede
Prostata wurde verwendet, um das Volumen gemäß
zu schätzen.
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Die
Kontrollen waren die gleichen wie in Beispiel 1.
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Ergebnisse:
Wie in dem vorstehenden Beispiel 1 erzeugte die Injektion von NTP[112]-Peptid
#1 einen erheblichen Zellverlust und Atrophie in der Prostata nach
72 Stunden. Die Kontrollen zeigten minimale oder gar keine Änderungen,
die aus leichten fokalen Entzündungen
von den Nadeln bestanden.
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Beispiel 3
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Der
Zweck dieses Beispiels bestand darin, die Wirkung der vorstehend
beschriebenen NTP-Peptide auf
Gewebe an Injektionsstellen zu bestimmen.
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NTP[122]-Peptid
1 wird nur zum Vergleich angegeben.
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Acht
normalen Ratten wurden Injektionen in die Haut und subkutan, jeweils
an vier verschiedenen Stellen, und in Skelettmuskeln der Extremitäten, jeweils
in zwei verschiedene Stellen, verabreicht, und zwar mit den NTP[122]-Peptiden
1-8, NTP[112]-Peptiden 1-7, wie vorstehend beschrieben, in Kochsalzlösung in Mengen
von 100 bis 400 ml bei Konzentrationen von 0,1-1 mg/ml, abgegeben
aus Kunststoffspritzen durch 26-Gauge-Edelstahlnadeln.
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Die
Tiere wurden 24 Stunden beobachtet und nach 24 Stunden schmerzlos
getötet.
Die einzelnen Stellen der Infiltration wurden herausgeschnitten,
in 10% Formalin fixiert, in Paraffin eingebettet und gefärbt und
durch histopathologische Standardverfahren untersucht.
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Ähnlichen
Gruppen von Kontrollratten wurden (1) Rinderserumalbumin, 0,1% in
Kochsalzlösung,
(2) normales Humanserum, (3) physiologische Kochsalzlösung, (4)
nicht-infektiöse Bakterienproteine
und (5) Kontrollpeptide injiziert und gereinigt und dann untersucht
und wie vorstehend getötet,
wobei die herausgeschnittenen Stellen der Injektion wie vorstehend
behandelt wurden.
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Ergebnisse:
Die Injektion der NTP[122]-Peptide 1-8, NTP[112]-Peptide 1-7, NTP[106]-Peptide 1-7, NTP[98]
1-6, NTP[75]-Peptide 1-5, NTP[68]-Peptide 1-4 und NTP[61]-Peptide
1-4 in allen Beispielen erzeugten reichlich akute Nekrose von Gewebe
an den Injektionsstellen. Die Nekrose ist offensichtlich in Muskelgewebe,
subkutanem Bindegewebe und der Dermis an den Stellen, wo das NTP-Peptid
injiziert wurde. Nach 24 Stunden erscheinen die Zellen blass, geschrumpft
und nekrotisch, und es besteht eine Infiltration mit entzündlichen
Zellen. Die Nekrose korreliert mit den Bereichen der Injektion und
scheint sich nicht weit über
die Stelle der Injektion hinaus auszubreiten.
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Neben
den milden Bereichen der Entzündung
zeigten die Kontrollen keine Nekrose oder Zellverlust. Im Gegensatz
zu den NTP-Peptid-Injektionen, bei denen ganze Felder von Muskelfaserschichten
nekrotisch waren, zeigten die Kontrollen minimale oder gar keine
Muskeländerungen.
Die Kontrollinjektionen hatten milde bis minimale akute Entzündung an
den Injektionsstellen und fokale Mikrohämorrhagien von den Nadeln.
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