доставката

  • абстрактно
  • Въведение
  • резултатът
  • HTNF израз- а индуциран от гемцитабин в човешки ракови клетки на панкреаса, заразени с AdEgr.TNF.11D
  • Комбинираното лечение с AdEgr.TNF.11D и гемцитабин увеличава забавянето на растежа на тумора при модели на рак на панкреаса при хора
  • Комбинираната терапия с AdEgr.TNF.11D и гемцитабин се понася добре
  • дискусия
  • Конфликт на интереси

абстрактно

Панкреатичният аденокарцином е заболяване, характеризиращо се със забавено представяне, ниска резектабилност по време на лечението, ранно разпространение и лоша обща прогноза. Като цяло петгодишната преживяемост при пациенти с напреднал рак на панкреаса е под 2%. 1 От 1997 г. насам гемцитабин е стандартът на грижи за пациенти с напреднал рак на панкреаса. В малко рандомизирано проучване фаза III, 18% от пациентите с рак на панкреаса, лекувани с гемцитабин, оцеляват в продължение на 1 година в сравнение със стандартните грижи по това време (5-флуороурацил). 2 Има спешна и неудовлетворена нужда от нови терапии за това много предизвикателно човешко злокачествено заболяване.

Антитуморната активност на гемцитабин се приписва на специфично за клетъчната фаза убиване на туморни клетки, както и блокиране на прогресията на клетъчния цикъл от фаза G1/S. По-конкретно, гемцитабин се метаболизира вътреклетъчно и води до два метаболита: дифосфатни и трифосфатни нуклеозиди. И двата метаболита пречат на синтеза на ДНК 3 и инхибират клетъчния растеж. В допълнение, гемцитабин индуцира апоптоза в човешки ракови клетки на панкреаса чрез индуциране на вътреклетъчни реактивни кислородни видове. 4

Нашата експериментална концепция е, че добавянето на гемцитабин към AdEgr.TNF.11D (известен също като TNFerade biologic) използва мощен човешки тумор некротизиращ фактор алфа (hTNF-α) протеин. HTNF-α е показал некротична активност в голямо разнообразие от ракови клетки, селективна апоптотична активност върху туморната васкулатура и може да има дистални ефекти, които потискат метастазите. 5, 6

Индукцията на апоптоза е вероятният основен механизъм на директна цитотоксичност на hTNF-α и вероятно се медиира от TNFRI рецептора, присъстващ при повечето типове клетки. 5 hTNF-α също индуцира апоптоза в свързаните с тумора ендотелни клетки и сенсибилизира туморните клетки към лъчение 7 и химиотерапевтичното лекарство. 8 Тъй като hTNF-α и гемцитабин имат различни механизми за инхибиране на растежа на рака, предполагаме, че комбинацията от hTNF-α и гемцитабин ще подобри антитуморния ефект и на двата агента.

Предклиничните проучвания показват, че аденовирусният вектор hTNF-α под контрола на конститутивен промотор, макар и успешен да доведе до частична и пълна регресия на тумора, води до значителна системна активност. 9 За да заобиколим системната активност, използвахме аденовирусен вектор с hTNF-α, AdEgr.TNF.11D (TNFerade), индуциран химически или от радиационно индуцируем промотор. Използвайки TNFerade, система за експресия на аденовирусен протеин, hTNF-α може да се прилага директно върху тумора. Това води до локално високи концентрации на hTNF-α в тумора и ограничава количеството на hTNF-α, освободено в общата кръвоносна система. Използвайки този подход, цитотоксичните дейности на hTNF-α са ограничени предимно до тумора, като същевременно запазват нецелевите тъкани. 10, 11

В момента се провежда проучване фаза III с AdEgr.TNF.11D и облъчване на пациенти с нерезектабилно заболяване на панкреаса без диагноза метастатично заболяване. Първоначалните резултати от проучването (n = 51 общо патента) предполагат, че AdEgr.TNF.11D в комбинация с комбинирана химиорадиотерапия може да удължи преживяемостта на пациента. Въз основа на тези обнадеждаващи клинични находки и противотуморната активност на гемцитабин, ние предполагаме, че добавянето на hTNF-α към гемцитабин може да осигури допълнителна терапевтична полза за пациенти с напреднал рак на панкреаса. Тук показваме, че комбинацията от AdEgr.TNF.11D и гемцитабин произвежда по-силна противотуморна активност при модели на панкреас при човека, отколкото само едно вещество.

резултатът

Експресия на hTNF- α, индуцирана от гемцитабин, в човешки ракови клетки на панкреаса, заразени с AdEgr.TNF.11D

Предишни проучвания показват, че клинично одобрените химиотерапевтици, цисплатин, 5-флуороурацил, паклитаксел, циклофосфамид и гемцитабин са били в състояние да индуцират промотора на Egr-1, съдържащ се в AdEgr.TNF.11D и да контролират експресията на hTNF-α в човешки ракови клетки на дебелото черво и дебелото черво . 13 Следователно ние изследвахме индуцируемостта на AdEgr.TNF.11D от гемцитабин в три клетъчни линии на човешки панкреатичен карцином (MiaPaca2, Panc1 и AsPC1). Човешки ракови клетки на панкреаса бяха изложени на AdEgr.TNF.11D (100 MOI), последвано от лечение с гемцитабин, както е описано в легендата на Фигура 1. Концентрациите на TNF-a бяха определени чрез ELISA, специфичен за hTNF-α. Данните от три различни клетъчни линии на рак на панкреаса показват, че AdEgr.TNF.11D е индуцируем от гемцитабин, с нарастващи нива на hTNF-α в пробите с увеличаване на дозата на гемцитабин. Отговорът е най-голям при клетъчните линии MiaPaca2 и Panc1, с максимални нива на hTNF-α, наблюдавани при доза 1 gg-1 гемцитабин. Измереният hTNF-α се е увеличил 28 пъти в MiaPaca2 и 9 пъти в Panc1. Подобен дозов отговор се наблюдава в клетъчната линия на панкреаса на панкреаса карцином AsPC1, въпреки че отговорът е по-нисък (данните не са показани).

Изображение в пълен размер

Комбинираното лечение с AdEgr.TNF.11D и гемцитабин увеличава забавянето на растежа на тумора при модели на рак на панкреаса при хора

Установихме, че AdEgr.TNF.11D самостоятелно (TNFerade) или гемцитабин самостоятелно или в комбинация с AdEgr.TNF.11D и гемцитабин имат статистически значим (P = 0,05) ефект върху скоростта на нарастване на обема на тумора в сравнение с контрола самостоятелно. AdEgr.TNF.11D има по-изразен ефект (P = 0,05) от една терапия в сравнение с самостоятелно гемцитабин. Ефектът от комбинираното лечение е по-висок от този само на гемцитабин и е значителен (Р = 0,05). Забележително е, че комбинираната терапия има по-голям ефект от AdEgr.TNF.11D самостоятелно и гемцитабин не намалява антитуморната активност на AdEgr.TNF.11D. Следователно в биологично отношение комбинацията при тестваните дози е по-добра от използването само на едно от веществата, въпреки че статистически не е установено, че комбинацията е или адитивна, или синергична. За тези проучвания използвахме средна доза гемцитабин от 120 mg kg -1 в сравнение с 240 mg kg -1, приложена интравенозно при животински модели. 16 Това съответства на ∼ 362 mg m -2 на седмица, докато клиничната доза за пациенти с рак на панкреаса е 1000 mg m -2 на седмица.

Комбинираната терапия с AdEgr.TNF.11D и гемцитабин се понася добре

Не са наблюдавани забележими признаци на свързана с лечението токсичност (напр. Обезцветяване на кожата, летаргия, язви на кожата и ненормална поведенческа активност). По време на експеримента се проследява телесното тегло като показател за токсичност. Не е открита по-голяма средна загуба на тегло в AdEgr.TNF.11D или в превозното средство или контролния вектор. Повишена промяна в телесното тегло обаче се наблюдава само при комбинацията от гемцитабин и комбинацията от гемцитабин плюс AdEgr.TNF.11D; това може да се отдаде на ефекта от комбинация от операция с лекарства. Едновременното приложение на AdEgr.TNF.11D с гемцитабин води до средна загуба на тегло от 8% за 25 дни (Фигура 3а и b) и се понася добре. Няма смъртност, свързана с лечението, в никоя от групите.

Промени в телесното тегло при мишки с рак на панкреаса. Тумори на панкреаса при човека, ( а ) MiaPaca2 или ( б ) AsPC1 се определят в десния заден край на голи мишки с атима. Започна лечението и се измери телесното тегло като мярка за токсичност. Загубата> 20% от телесното тегло се счита за токсична. Промените в телесното тегло са изразени тук като процент от първоначалното телесно тегло. Показани са средни стойности ± sd (n = 8). Не се наблюдава значителна загуба на тегло. Няма смърт, свързана с лечението, в никоя от групите. Тези данни предполагат, че приложението на гемцитабин с AdEgr.TNF.11D се понася добре.

Изображение в пълен размер

дискусия

AdEgr.TNF.11D е изследван предимно върху животински модели в комбинация с облъчване. 6, 17, 18, 19, 20 В няколко тествани до момента модели на рак, включително хранопровод, глава и шия, меланом, аденокарциноми на дебелото черво и глиоми, облъчването е в състояние да индуцира и регулира експресията на hTNF-α протеин от Egr-1 . дозозависим промотор. В допълнение, чрез насочване на лъчение към тумора и доставяне на AdEgr.TNF.11D директно към тумора, производството на hTNF-α е селективно ограничено до тумора и мощните цитотоксични ефекти на hTNF-α върху нормалните тъкани са значително намалени.

Данните в тази статия показват, че гемцитабин, вещество, често използвано при лечението на рак на панкреаса, може също да стимулира производството на hTNF-α протеин от промотора Egr-1. Проучванията in vitro, използващи човешки ракови клетки на панкреаса, показват, че инкубацията с гемцитабин в дози от 1-10 μg ml -1 или приблизително 3.3-30 μM, което е сравнима с плазмените концентрации (15-25 μM) при хора, на които е прилаган гемцитабин, стимулиран hTNF. - производството на протеин до нива, които са по-високи или по-високи от тези, установени по време на облъчването. 21, 22, 23 Нашите данни потвърждават работата на Weichselbaum et al. 13, 14, която показва, че няколко химиотерапевтични средства са в състояние да "включат" Egr-1 промотора. Активирането на Egr-1 промотора в AdEgr.TNF.11D от гемцитабин се медиира, поне отчасти, чрез индуцирането на вътреклетъчни реактивни кислородни радикални сигнали, насочени към мотива CArG в Egr-1 промотора, което води до производството на hTNF -α. 13 Тествахме употребата на гемцитабин за увеличаване на регулирането на експресията на hTNF-α и използвайки умерена доза гемцитабин 120 mg kg -1 в сравнение с 240 mg kg -1, приложена интравенозно 16, открихме, че комбинацията от гемцитабин и AdEgr. NN.11.11 забавя растежа на тумора по-добре от всеки от самите реактиви.

Конфликт на интереси

Murugesan, Dr. Кинг, г-н Осборн, д-р Торнтън и д-р Уей в момента са или бивши служители на GenVec Inc., д-р Феъруедър е независим консултант, а д-р. О'Райли е сътрудник.