Antineoplastisk antibiotikum
7.2.3 mAb-enediyne lægemidler
De enediyne antitumorantibiotika med meget potente antitumoraktiviteter produceres af en række mikroorganismer.43 Enediyne-antibiotika er blevet opdelt i to underfamilier, herunder ni-leddet cykliske enediiner såsom kedarcidin, LDM, maduropeptin og ti-leddet cykliske enediiner såsom calicheamiciner, esperamiciner og dynemiciner. Ni-ledede cykliske enediiner består af chromoforen og apoproteinet med ikke-kovalent binding. Disse enediyne-antibiotika er et af de mest potente antitumormidler og har en unik molekylær arkitektur, indviklede virkningsmekanismer og bemærkelsesværdige biologiske aktiviteter, der producerer enkelt- og dobbeltstrengede brud i DNA.44 De fleste enediyne-antibiotika har hurtige og stærke aktiviteter mod kræftceller og udviser meget højere antitumoraktivitet (100- til 1000-fold) i forhold til de almindeligt anvendte kemoterapimidler som f.eks. adriamycin. Den direkte anvendelse af enediyne-antibiotika som antitumormedicin er generelt begrænset på grund af manglende tumorcellespecificitet.45 Det er yderst ønskeligt at generere modificerede enediyne-forbindelser med forbedret specificitet og farmakologiske egenskaber. mAb leverer specifikt det cytotoksiske middel til tumorceller og maksimerer dets antitumoreffekt og minimerer dets eksponering af normalt væv, hvilket resulterer i et forbedret terapeutisk indeks. Flere mAb-enediyne-konjugater har vist klinisk løfte og succes med målrettet kræftkemoterapi.46
GO (Mylotarg) består af et humaniseret anti-CD33-antistof (hP67.6), der er knyttet til N-acetyl-gamma calicheamicin 1,2-dimethylhydrazindichlorid. Når antistoffet binder sig til overfladeantigenet, internaliseres det hurtigt. Calicheamicin, et potent enediyne, frigives derefter og virker som et cytotoksisk antitumormiddel. Mylotarg blev godkendt af den amerikanske FDA i 2000 til brug som monoterapi hos patienter på 60 år og derover med recidiverende AML. I kliniske undersøgelser har Mylotarg vist effektivitet mod AML, selv om både stoffet og den linker, der anvendes til at binde det til mAb’et, er relativt ustabilt under fysiologiske forhold, og præparatet er meget heterogent, idet kun ~50 % af mAb’et faktisk findes i den konjugerede form.47 GO som enkeltstof og kombinationer med standardkemoterapeutika er blevet udforsket indgående i AML. Hepatotoksicitet og forsinket myelosuppression er dosisbegrænsende. Toksicitetsprofilen reduceres med nedsatte doser af GO og endda ved kun at give en enkelt infusion. Målrettet immunterapi med GO til behandling af AML har givet remissioner. GO har en acceptabel toksicitet og giver responsrater på næsten 30 %. Effektiviteten af GO i monoterapi og kombinationsterapi til behandling af både de novo og recidiverende AML undersøges fortsat. For at reducere toksiciteten og forbedre virkningen skal den optimale dosis og tidsplan samt kombinationen med andre standard kemoterapeutiske midler defineres i store kliniske forsøg.
Der er hidtil blevet undersøgt en række tumormålrettede konjugater af calicheamicin forbundet med mAb mod forskellige tumormål med henblik på terapeutiske anvendelser. CMC-544 er et CD22-specifikt immunokonjugat af calicheamicin og mAb, der binder humant CD22 med høj affinitet og forårsager potent cytotoksisk aktivitet mod maligne CD22-positive B-celler. CMC-544 forhindrer etablering af subkutane humane B-celle lymfom xenografts og forårsager også regression af etablerede små- og storcellede B-celle lymfom xenografts i nøgenmus. CMC-544 opnår langtidsoverlevelse af mus med systemisk dissemineret B-celle lymfom. Disse resultater støtter den kliniske anvendelse af CMC-544 som et målrettet terapeutisk middel til behandling af CD22-positive B-lymphoide maligniteter. CMC-544 blev evalueret i kliniske forsøg hos patienter med B-celle NHL.48 Effekten af CMC-544, et calicheamicin-konjugeret anti-CD22 mAb, blev analyseret i forhold til CD22 og P-glykoprotein (P-gp) i B-celle kronisk lymfatisk leukæmi (CLL) og NHL in vitro. De anvendte cellelinjer var CD22-positive modercellelinjer Daudi og Raji og deres P-gp-positive underlinier, Daudi/MDR og Raji/MDR. Der blev også anvendt celler fra 19 patienter med B-cellet CLL eller NHL. CMC-544 var ikke effektiv på Daudi/MDR- og Raji/MDR-celler sammenlignet med deres parentale celler. MDR-modifikatorerne, PSC833 og Ms209, genoprettede den cytotoksiske virkning af CMC-544 i P-gp-udtrykkende sublinjer. I kliniske prøver var den cytotoksiske virkning af CMC-544 omvendt relateret til mængden af P-gp (P=0,003) og til intracellulær rhodamin-123-akkumulering (P<0,001). På den anden side var effekten positivt korreleret med mængden af CD22 (P=0,010). Effekten af CMC-544 afhænger af niveauerne af CD22 og P-gp. Disse resultater vil bidrage til at forudsige den kliniske effektivitet af dette lægemiddel på disse B-celle maligniteter, hvilket tyder på en gavnlig effekt ved kombineret brug af CMC-544 og MDR-modifikatorer.
Sammensætningen CMB-401 er et immunokonjugat bestående af mAb hCTM01 rettet mod polymorft epithelial mucin, der er kovalent bundet til det cytotoksiske antibiotikum calicheamicin ved hjælp af en amidlinker.26 CMB-401 viste målrettet aflivning af MUC1-udtrykkende celler in vitro og frembragte udtalte dosisrelaterede antitumoreffekter over et ottedobbelt dosisinterval mod en MUC1-udtrykkende xenograft af ovariecarcinom (OvCar-3). CMB-401 var meget aktiv i modellerne med enkelt- eller flerdosisregimer og forårsagede komplette regressioner ved de højeste doser. I et klinisk forsøg blev CMB-401 evalueret som monoterapi til behandling af recidiverende platinakrævende epithelial ovariecarcinom (EOC).25 Efter en indledende IV-dosis af hCTM01 (uden calicheamicin) blev det calicheamicin-bundne CMB-401 (16 mg/m2 IV) administreret over 60 minutter i op til syv cyklusser med 4 uger mellem cyklusserne. Nitten patienter var evaluerbare. Målbare ændringer, der blev observeret efter administration af CMB-401, opfyldte ikke kriterierne for PR. CMB-401 var ikke effektivt som monoterapi for denne type EOC. MTD blev nået ved 16 mg/m2. CMB-401 synes at have en acceptabel toksicitetsprofil med påviselig aktivitet mod EOC.49 De bivirkninger, som patienterne i undersøgelsen oplevede, omfattede kvalme, asteni, mavesmerter, hovedpine, anoreksi og diarré, for det meste med en toksicitetsgrad på 1 eller 2. På grundlag af offentliggjorte data om effektiviteten af konjugater, der leverer calicheamicin via hybride (bifunktionelle) linkere, foreslås det, at den amidlinker, der blev anvendt i CMB-401, kan have bidraget til, at det ikke lykkedes at fremkalde PR hos patienterne. Anvendelse af hybride linkere til at målrette hCTM01 mod EOC kan berettige yderligere undersøgelser.
Antitumorantibiotikum LDM, oprindeligt kaldet C1027, der er isoleret fra bouillonfiltratet af Streptomyces globisporus C1027, viser ekstremt potent cytotoksicitet mod dyrkede humane kræftceller og markant hæmning af transplanterbare tumorer i dyremodeller.50,51,52 LDM består af et apoprotein og en chromophor,53 og molekylvægten af førstnævnte er 10 500 Da. Baseret på holoproteinstrukturen udføres de formodede mekanismer for stabilisering og frigivelse af chromoforen af apoproteinet.54 Betatyrosindelen af chromoforen kan spille en vigtig rolle for stabiliseringen af enediyne-systemet, og dissociation af chromoforen fra apoproteinet vil fungere som udløser. LDM med en unik molekylær arkitektur ville være en lovende kandidat til et “krigshoved”-lægemiddel. Med hensyn til IC50-værdierne var LDM’s cytotoksicitet over for humane koloncarcinom HT-29-celler 10 000 gange mere potent end mitomycin C og adriamycin. Ved hjælp af forskellige metoder til at forbinde LDM med mAb mod hepatomceller fremstilles to slags immunokonjugater: (1) et direkte konjugat fremstilles ved at sammenkæde LDM med mAb; (2) et sammensat konjugat fremstilles ved to trin, sammenkædning og rekonstituering, hvor apoproteinet konjugeres til mAb og derefter chromoforen tilsættes til mAb-apoproteinkonjugatet. Klonogene test viser, at cytotoksiciteten af det sammensatte konjugat er meget stærkere end det direkte konjugat.55 In vivo-forsøg viser, at det sammensatte immunokonjugat selektivt og i høj grad hæmmer tumorvækst sammenlignet med frit LDM.56
Konjugatet 3G11-LDM blev fremstillet ved at sammenkæde 2-iminothiolan-modificeret mAb 3G11 mod type IV kollagenase med lysin-69-delen af LDM-apoprotein ved hjælp af SPDP eller SMBS som den mellemliggende lægemiddelforbindelse.57 3G11 viste positiv immunoreaktivitet i kolonkarcinom, fibrosarkom og hepatom og negativ immunoreaktivitet i de tilstødende ikke-maligne væv.58 3G11-LDM bevarede 3G11’s immunoreaktivitet mod type IV kollagenase, inhiberede sekretionsaktiviteten af type IV kollagenase og udviste ekstremt potent cytotoksicitet sammenlignet med fri LDM. I dyremodellen undertrykte 3G11-LDM bemærkelsesværdigt væksten af hepatoma 22 og fibrosarcoma HT-1080 og forlængede overlevelsestiden for tumorbærende mus. Desuden var konjugatets antitumoreffektivitet og overlevelsestid højere end dem af fri LDM og/eller 3G11. 3G11-LDM-konjugatet viser meget stærkere antitumorvirkninger end en tilsvarende dosis af fri LDM og kan have et lovende terapeutisk potentiale i kræftbehandling.