Antineoplastische Antibiotika

7.2.3 mAb-Enediyne Drugs

Die Enediyne-Antitumor-Antibiotika mit hochpotenten Antitumor-Aktivitäten werden von einer Vielzahl von Mikroorganismen produziert.43 Die Enediyne-Antibiotika wurden in zwei Unterfamilien unterteilt, zu denen neungliedrige zyklische Enediine wie Kedarcidin, LDM, Maduropeptin und zehngliedrige zyklische Enediine wie Calicheamicine, Esperamicine und Dynemicine gehören. Neungliedrige zyklische Enediine bestehen aus einem Chromophor und einem Apoprotein mit nicht-kovalenter Bindung. Diese Enediyn-Antibiotika gehören zu den stärksten antitumoralen Wirkstoffen und verfügen über eine einzigartige molekulare Architektur, komplizierte Wirkmechanismen und bemerkenswerte biologische Aktivitäten, indem sie Einzel- und Doppelstrangbrüche in der DNA verursachen.44 Die meisten Enediyn-Antibiotika wirken schnell und stark gegen Krebszellen und zeigen eine viel höhere Antitumoraktivität (100- bis 1000-fach) im Vergleich zu den weit verbreiteten Chemotherapeutika wie Adriamycin. Die direkte Verwendung von Enediyne-Antibiotika als Antitumormedikamente ist im Allgemeinen aufgrund der mangelnden Spezifität für Tumorzellen begrenzt.45 Es ist äußerst wünschenswert, modifizierte Enediyne-Verbindungen mit verbesserter Spezifität und pharmakologischen Eigenschaften zu entwickeln. mAb bringen den zytotoxischen Wirkstoff spezifisch zu den Tumorzellen, maximieren seine Antitumorwirkung und minimieren die Exposition des normalen Gewebes, was zu einem verbesserten therapeutischen Index führt. Mehrere mAb-Enediyn-Konjugate haben sich in der gezielten Krebschemotherapie als vielversprechend und erfolgreich erwiesen.46

GO (Mylotarg) besteht aus einem humanisierten Anti-CD33-Antikörper (hP67.6), der an N-Acetyl-gamma-Calicheamicin-1,2-dimethylhydrazindichlorid gebunden ist. Sobald der Antikörper an das Oberflächenantigen gebunden ist, wird er rasch internalisiert. Calicheamicin, ein starkes Enediin, wird anschließend freigesetzt und wirkt als zytotoxisches Antitumormittel. Mylotarg wurde im Jahr 2000 von der US-amerikanischen Zulassungsbehörde FDA als Monotherapie für Patienten ab 60 Jahren mit rezidivierter AML zugelassen. In klinischen Studien hat sich Mylotarg als wirksam gegen AML erwiesen, obwohl sowohl der Wirkstoff als auch der Linker, mit dem er an das mAb gebunden wird, unter physiologischen Bedingungen relativ instabil sind und das Präparat sehr heterogen ist, da nur ~50 % des mAbs tatsächlich in der konjugierten Form vorliegen.47 Einzelwirkstoffe und Kombinationen mit Standardchemotherapeutika wurden bei AML eingehend untersucht. Hepatotoxizität und verzögerte Myelosuppression sind dosislimitierend. Das Toxizitätsprofil wird durch geringere GO-Dosen und sogar durch die Verabreichung einer einzigen Infusion verringert. Die gezielte Immuntherapie mit GO zur Behandlung von AML hat zu Remissionen geführt. GO hat eine akzeptable Toxizität und führt zu Ansprechraten von annähernd 30 %. Die Wirksamkeit von GO als Mono- und Kombinationstherapie zur Behandlung von de novo und rezidivierter AML wird weiterhin untersucht. Um die Toxizität zu verringern und die Wirksamkeit zu verbessern, müssen die optimale Dosis und das optimale Therapieschema sowie die Kombination mit anderen Standardchemotherapeutika in großen klinischen Studien ermittelt werden.

Bislang wird eine Reihe von Konjugaten von Calicheamicin, die mit mAb gegen verschiedene Tumorziele verbunden sind, auf ihre therapeutische Wirkung hin untersucht. CMC-544 ist ein CD22-spezifisches Immunkonjugat aus Calicheamicin und mAb, das menschliches CD22 mit hoher Affinität bindet und eine starke zytotoxische Aktivität gegen bösartige CD22-positive B-Zellen bewirkt. CMC-544 verhindert die Etablierung von subkutanen humanen B-Zell-Lymphom-Xenografts und bewirkt auch die Rückbildung etablierter Small- und Large-B-Zell-Lymphom-Xenografts in Nacktmäusen. CMC-544 ermöglicht ein langfristiges Überleben von Mäusen mit systemisch verbreiteten B-Zell-Lymphomen. Diese Ergebnisse unterstützen die klinische Anwendung von CMC-544 als gezieltes Therapeutikum bei der Behandlung von CD22-positiven B-Lymphomen. CMC-544 wurde in klinischen Studien bei Patienten mit B-Zell-NHL untersucht.48 Die Wirkung von CMC-544, einem Calicheamicin-konjugierten Anti-CD22-MAbkömmling, wurde in Bezug auf CD22 und P-Glykoprotein (P-gp) bei chronischer lymphatischer Leukämie (CLL) und NHL in vitro untersucht. Bei den verwendeten Zelllinien handelte es sich um CD22-positive elterliche Daudi und Raji sowie deren P-gp-positive Unterlinien Daudi/MDR und Raji/MDR. Außerdem wurden Zellen verwendet, die von 19 Patienten mit B-Zell-CLL oder NHL stammen. CMC-544 war bei Daudi/MDR- und Raji/MDR-Zellen im Vergleich zu ihren Elternzellen nicht wirksam. Die MDR-Modifikatoren PSC833 und Ms209 stellten die zytotoxische Wirkung von CMC-544 in P-gp-exprimierenden Sublinien wieder her. In klinischen Proben stand die zytotoxische Wirkung von CMC-544 in umgekehrtem Verhältnis zur Menge an P-gp (P=0,003) und zur intrazellulären Rhodamin-123-Akkumulation (P<0,001). Andererseits korrelierte die Wirkung positiv mit der Menge an CD22 (P=0,010). Die Wirkung von CMC-544 hängt von der Menge an CD22 und P-gp ab. Diese Ergebnisse werden dazu beitragen, die klinische Wirksamkeit dieses Medikaments bei diesen B-Zell-Malignomen vorherzusagen, was auf eine positive Wirkung bei kombiniertem Einsatz von CMC-544 und MDR-Modifikatoren hindeutet.

Das Präparat CMB-401 ist ein Immunkonjugat, das aus der mAb hCTM01 besteht, die gegen polymorphes epitheliales Mucin gerichtet ist und über einen Amid-Linker kovalent an das zytotoxische Antibiotikum Calicheamicin gebunden ist.26 CMB-401 zeigte in vitro eine gezielte Abtötung von MUC1-exprimierenden Zellen und erzeugte ausgeprägte dosisabhängige Antitumoreffekte über einen achtfachen Dosisbereich gegen ein MUC1-exprimierendes Ovarialkarzinom-Xenotransplantat (OvCar-3). CMB-401 war in den Modellen mit Einzel- oder Mehrfachdosierungen hochwirksam und führte bei den höchsten Dosen zu vollständigen Rückbildungen. In einer klinischen Studie wurde CMB-401 als Monotherapie zur Behandlung des rezidivierenden platinsensiblen epithelialen Ovarialkarzinoms (EOC) untersucht.25 Nach einer anfänglichen intravenösen Dosis von hCTM01 (ohne Calicheamicin) wurde das mit Calicheamicin verbundene CMB-401 (16 mg/m2 intravenös) über 60 Minuten für bis zu sieben Zyklen verabreicht, wobei zwischen den Zyklen vier Wochen lagen. Neunzehn Patienten waren auswertbar. Die messbaren Veränderungen, die nach der Verabreichung von CMB-401 beobachtet wurden, erfüllten nicht die Kriterien für eine PR. CMB-401 war als Monotherapie bei dieser Art von EOC nicht wirksam. Die MTD wurde bei 16 mg/m2 erreicht. CMB-401 scheint ein akzeptables Toxizitätsprofil bei nachweislicher Aktivität gegen EOC aufzuweisen.49 Zu den unerwünschten Ereignissen, die bei den Patienten in der Studie auftraten, gehörten Übelkeit, Asthenie, Bauchschmerzen, Kopfschmerzen, Anorexie und Diarrhö, meist mit einem Toxizitätsgrad von 1 oder 2. Auf der Grundlage veröffentlichter Daten über die Wirksamkeit von Konjugaten, die Calicheamicin über hybride (bifunktionale) Linker verabreichen, wird vermutet, dass der in CMB-401 verwendete Amidlinker dazu beigetragen haben könnte, dass das Medikament bei den Patienten keine PR auslösen konnte. Die Verwendung von hybriden Linkern, um hCTM01 auf EOC auszurichten, könnte weitere Untersuchungen rechtfertigen.

Das Antitumor-Antibiotikum LDM, ursprünglich C1027 genannt, das aus dem Brühefiltrat von Streptomyces globisporus C1027 isoliert wird, zeigt eine extrem starke Zytotoxizität gegen kultivierte menschliche Krebszellen und eine deutliche Hemmung transplantierbarer Tumore in Tiermodellen.50,51,52 LDM besteht aus einem Apoprotein und einem Chromophor,53 und das Molekulargewicht des ersteren beträgt 10.500 Da. Basierend auf der Holoproteinstruktur werden die mutmaßlichen Mechanismen für die Stabilisierung und die Freisetzung des Chromophors durch das Apoprotein ausgeführt.54 Der Beta-Tyrosin-Anteil des Chromophors könnte eine wichtige Rolle für die Stabilisierung des Enediyne-Systems spielen und die Dissoziation des Chromophors vom Apoprotein würde als Auslöser fungieren. LDM mit seiner einzigartigen molekularen Architektur wäre ein vielversprechender Kandidat für einen „Sprengkopf“-Wirkstoff. Was die IC50-Werte betrifft, so war die Zytotoxizität von LDM für menschliche Kolonkarzinomzellen HT-29 10.000-mal stärker als die von Mitomycin C und Adriamycin. Mithilfe verschiedener Methoden zur Verknüpfung von LDM mit mAb gegen Hepatomazellen wurden zwei Arten von Immunkonjugaten hergestellt: (1) ein direktes Konjugat durch Verknüpfung von LDM mit mAb; (2) ein zusammengesetztes Konjugat durch zwei Schritte, Verknüpfung und Rekonstitution, bei dem das Apoprotein mit mAb konjugiert und dann das Chromophor dem mAb-Apoprotein-Konjugat hinzugefügt wird. Der klonogene Test zeigt, dass die Zytotoxizität des assemblierten Konjugats viel stärker ist als die des direkten Konjugats.55 In-vivo-Experimente zeigen, dass das assemblierte Immunkonjugat das Tumorwachstum im Vergleich zu freiem LDM selektiv und stark hemmt.56

Das Konjugat 3G11-LDM wurde durch die Verknüpfung der mit 2-Iminothiolan modifizierten mAb 3G11 gegen Typ-IV-Kollagenase mit dem Lysin-69-Teil des LDM-Apoproteins mittels SPDP oder SMBS als zwischengeschaltetem Wirkstofflinker hergestellt.57 3G11 zeigte eine positive Immunreaktivität in Kolonkarzinomen, Fibrosarkomen und Hepatomen und eine negative Immunreaktivität in den angrenzenden nicht bösartigen Geweben.58 3G11-LDM behielt die Immunreaktivität von 3G11 gegen Typ-IV-Kollagenase bei, hemmte die Sekretionsaktivität von Typ-IV-Kollagenase und zeigte eine extrem starke Zytotoxizität im Vergleich zu freiem LDM. Im Tiermodell unterdrückte 3G11-LDM in bemerkenswerter Weise das Wachstum von Hepatoma 22 und Fibrosarkom HT-1080 und verlängerte die Überlebenszeit von Mäusen, die einen Tumor trugen. Darüber hinaus waren die antitumorale Wirksamkeit und die Überlebenszeit des Konjugats höher als die des freien LDM und/oder 3G11. Das 3G11-LDM-Konjugat zeigt eine viel stärkere Antitumorwirkung als die gleiche Dosis von freiem LDM und könnte ein vielversprechendes therapeutisches Potenzial für die Krebsbehandlung haben.