Antineoplastisk antibiotika

7.2.3 mAb-antibiotika

Antitumörantibiotika med mycket potenta antitumöraktiviteter produceras av en mängd olika mikroorganismer.43 Enediyne-antibiotika har delats in i två underfamiljer, inklusive nio-ledade cykliska enediynes som kedarcidin, LDM, maduropeptin och tio-ledade cykliska enediynes som calicheamiciner, esperamiciner och dynemiciner. Nio-lediga cykliska enediynes består av kromoforen och apoproteinet med icke-kovalent bindning. Dessa enediyne-antibiotika är ett av de mest potenta antitumörmedlen och har en unik molekylär arkitektur, invecklade verkningsmekanismer och anmärkningsvärda biologiska aktiviteter, som ger upphov till enkel- och dubbelsträngade brott i DNA.44 De flesta enediyne-antibiotika har snabb och stark aktivitet mot cancerceller och uppvisar mycket högre antitumöraktivitet (100- till 1 000-faldig) i förhållande till de allmänt använda kemoterapiläkemedlen, t.ex. adriamycin. Den direkta användningen av enediyne-antibiotika som antitumörläkemedel är i allmänhet begränsad på grund av bristen på tumörcellsspecificitet.45 Det är mycket önskvärt att generera modifierade enediyne-föreningar med förbättrad specificitet och farmakologiska egenskaper. mAb levererar specifikt det cytotoxiska medlet till tumörcellerna och maximerar dess antitumoreffekt och minimerar exponeringen av den normala vävnaden, vilket resulterar i ett förbättrat terapeutiskt index. Flera mAb-enediyne-konjugat har visat sig vara kliniskt lovande och framgångsrika vid riktad cancerkemoterapi.46

GO (Mylotarg) består av en humaniserad anti-CD33-antikropp (hP67.6) som är kopplad till N-acetyl-gamma calicheamicin 1,2-dimetylhydrazindiklorid. När antikroppen väl fäster vid ytantigenet internaliseras den snabbt. Calicheamicin, en potent enediyne, frigörs därefter och fungerar som ett cytotoxiskt antitumörmedel. Mylotarg godkändes av den amerikanska läkemedelsmyndigheten FDA år 2000 för användning som monoterapi hos patienter 60 år och äldre med recidiverande AML. I kliniska studier har Mylotarg visat effekt mot AML, trots att både läkemedlet och den länkare som används för att fästa det vid mAb:t är relativt instabila under fysiologiska förhållanden och att preparatet är mycket heterogent, med endast ~50 % av mAb:t som faktiskt existerar i den konjugerade formen.47 GO som enskild substans och kombinationer med standardkemoterapeutika har undersökts i stor utsträckning när det gäller AML. Hepatotoxicitet och fördröjd myelosuppression är dosbegränsande. Toxicitetsprofilen minskar med minskade doser av GO och till och med genom att endast administrera en enda infusion. Riktad immunterapi med GO för behandling av AML har gett remissioner. GO har en acceptabel toxicitet och ger svarsfrekvenser som närmar sig 30 %. Effekten av GO i monoterapi och kombinationsterapi för behandling av både de novo och recidiverande AML undersöks fortfarande. För att minska toxiciteten och förbättra effekten måste den optimala dosen och schemat samt kombinationen med andra standardkemoterapeutiska medel definieras i stora kliniska prövningar.

Hittills har man undersökt ett antal tumörriktade konjugat av calicheamicin kopplat till mAb mot olika tumörmål för terapeutiska tillämpningar. CMC-544 är ett CD22-specifikt immunokonjugat av calicheamicin och mAb som binder humant CD22 med hög affinitet och orsakar potent cytotoxisk aktivitet mot maligna CD22-positiva B-celler. CMC-544 förhindrar etableringen av subkutana humana B-cellslymfom xenografts och orsakar även regression av etablerade små- och storcellslymfom xenografts i nakenmöss. CMC-544 uppnår långtidsöverlevnad hos möss med systemiskt spridda B-cellslymfom. Dessa resultat stöder den kliniska tillämpningen av CMC-544 som ett målinriktat terapeutiskt medel för behandling av CD22-positiva B-lymfatiska maligniteter. CMC-544 utvärderades i kliniska prövningar på patienter med B-cells NHL.48 Effekten av CMC-544, ett calicheamicinkonjugerat anti-CD22 mAb, analyserades i förhållande till CD22 och P-glykoprotein (P-gp) i B-cell kronisk lymfatisk leukemi (CLL) och NHL in vitro. De cellinjer som användes var CD22-positiva föräldralinjer Daudi och Raji och deras P-gp-positiva underinjer Daudi/MDR och Raji/MDR. Celler från 19 patienter med B-cellig CLL eller NHL användes också. CMC-544 var inte effektivt på Daudi/MDR- och Raji/MDR-celler jämfört med deras föräldraceller. MDR-modifierarna PSC833 och Ms209 återställde den cytotoxiska effekten av CMC-544 i P-gp-uttryckande sublinjer. I kliniska prover var den cytotoxiska effekten av CMC-544 omvänt relaterad till mängden P-gp (P=0,003) och till intracellulär rhodamin-123-ackumulering (P<0,001). Å andra sidan korrelerade effekten positivt med mängden CD22 (P=0,010). Effekten av CMC-544 beror på nivåerna av CD22 och P-gp. Dessa resultat kommer att bidra till att förutsäga den kliniska effekten av detta läkemedel på dessa B-cellsmaligniteter, vilket tyder på en gynnsam effekt vid kombinerad användning av CMC-544 och MDR-modifierare.

Substansen CMB-401 är ett immunkonjugat som består av mAb hCTM01 som är riktat mot polymorf epitelmucin, som är kovalent bundet till det cytotoxiska antibiotikumet calicheamicin genom en amidlänkare.26 CMB-401 visade riktad avdödning av MUC1-uttryckande celler in vitro och gav uttalade dosrelaterade antitumoreffekter över ett åttafaldigt dosintervall mot en MUC1-uttryckande xenograft av äggstockscancer (OvCar-3). CMB-401 var mycket aktivt i modellerna med en eller flera dosregimer och orsakade fullständiga regressioner vid de högsta doserna. I en klinisk prövning utvärderades CMB-401 som monoterapi för behandling av recidiverande platinumkänsligt epitelial ovariecancer (EOC).25 Efter en inledande IV-dos av hCTM01 (utan calicheamicin) administrerades det calicheamicinbundna CMB-401 (16 mg/m2 IV) under 60 minuter i upp till sju cykler, med 4 veckor mellan cyklerna. Nitton patienter var utvärderingsbara. Mätbara förändringar som observerades efter administrering av CMB-401 uppfyllde inte kriterierna för PR. CMB-401 var inte effektivt som monoterapi för denna typ av EOC. MTD uppnåddes vid 16 mg/m2. CMB-401 verkar ha en acceptabel toxicitetsprofil med påvisbar aktivitet mot EOC.49 Biverkningar som patienterna upplevde i studien omfattade illamående, asteni, buksmärta, huvudvärk, anorexi och diarré, mestadels på toxicitetsgrad 1 eller 2. Baserat på publicerade data om effekten av konjugat som levererar calicheamicin via hybrida (bifunktionella) länkare, föreslås att den amidlänkare som användes i CMB-401 kan ha bidragit till att den inte lyckades inducera PR hos patienterna. Användning av hybridlänkare för att rikta hCTM01 mot EOC kan motivera ytterligare undersökningar.

Antitumorantibiotikum LDM, ursprungligen benämnt C1027, som är isolerat från buljongfiltratet från Streptomyces globisporus C1027, uppvisar extremt potent cytotoxicitet mot odlade humana cancerceller och markant hämning av transplanterbara tumörer i djurmodeller.50,51,52 LDM är sammansatt av ett apoprotein och en kromofor,53 och den förstnämnda har en molekylvikt på 10 500 Da. Baserat på holoproteinstrukturen utförs de förmodade mekanismerna för stabilisering och frisättning av kromoforen av apoproteinet.54 Kromoforens beta-tyrosinparti kan spela en viktig roll för stabilisering av enediyne-systemet och kromoforens dissociation från apoproteinet skulle fungera som utlösare. LDM med unik molekylär arkitektur skulle vara en lovande kandidat till ”stridsspets”-läkemedel. När det gäller IC50-värden var LDM:s cytotoxicitet för HT-29-celler av humant kolonkarcinom 10 000 gånger mer potent än mitomycin C och adriamycin. Med hjälp av olika metoder för att koppla LDM till mAb mot hepatomceller har två typer av immunokonjugat framställts: (1) ett direktkonjugat framställs genom att LDM kopplas till mAb, (2) ett sammansatt konjugat framställs genom två steg, koppling och rekonstitution, där apoproteinet konjugeras till mAb och sedan kromoforen tillsätts till mAb-apoproteinkonjugatet. Klonogena tester visar att cytotoxiciteten hos det sammansatta konjugatet är mycket starkare än hos det direkta konjugatet.55 In vivo-experimentet visar att det sammansatta immunokonjugatet selektivt och i hög grad hämmar tumörtillväxten jämfört med fritt LDM.56

Konjugatet 3G11-LDM framställdes genom att koppla 2-iminothiolan-modifierat mAb 3G11 mot typ IV-kollagenas till lysin-69-delen av LDM-apoproteinet med SPDP eller SMBS som mellanliggande läkemedelslänkare.57 3G11 visade positiv immunoreaktivitet i koloncancer, fibrosarkom och hepatom och negativ immunoreaktivitet i intilliggande icke-maligna vävnader.58 3G11-LDM bibehöll 3G11:s immunoreaktivitet mot typ IV-kollagenas, inhiberade typ IV-kollagenasets sekretionsaktivitet och uppvisade en extremt potent cytotoxicitet jämfört med fri LDM. I djurmodellen undertryckte 3G11-LDM anmärkningsvärt tillväxten av hepatom 22 och fibrosarkom HT-1080 och ökade överlevnadstiden för tumörbärande möss. Dessutom var konjugatets antitumoreffekt och överlevnadstid högre än för fri LDM och/eller 3G11. 3G11-LDM-konjugatet visar mycket starkare antitumoreffekter än motsvarande dos av fri LDM och kan ha lovande terapeutisk potential vid cancerbehandling.