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BEREICH DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft den Bereich der Krebstherapie. Insbesondere betrifft
die Erfindung die Verwendung von humanem Chorion-Gonadotropin (hCG)
bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von klinisch
manifestiertem Brusttumor (Brustkrebs), der metastatisch ist. Ebenso
betrifft sie die Behandlung eines Brusttumors bei nachklimakterischen
Frauen. Das Medikament umfasst bevorzugt hCG zusammen mit einem Anti-Östrogen
und/oder einem Typ-1-Interferon.
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HINTERGUND
DER ERFINGUNG
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Brustkrebs
verursacht seit Jahren den Tod von weltweit einer Viertelmillion
Frauen, und es wird angenommen, dass er die Haupttodesursache bei
Frauen im Alter zwischen 35 und 54 ist, womit er an zweiter Stelle,
lediglich hinter den kardiovaskulären Erkrankungen bei Frauen
im Alter über
55, liegt (W.P.D. Logan, Cancer of the female breast. International
mortilaty trends. W.H.O. Stat. Rep. 28:232, 1975).
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Brustkrebs
macht etwa 27 % aller Malignome in der Welt aus. Trotz Verbesserungen
bei der Früherkennung
dieser Erkrankung ist sein Auftreten ansteigend, und die Sterblichkeitsrate
wurde nicht signifikant verringert. Es besteht bekanntermaßen ein
Zusammenhang zwischen einer frühen
ausgetragenen Schwangerschaft und einer Reduktion des Risikos, im
Laufe des Lebens Brustkrebs zu entwickeln; die Mechanismen, die diese
schützende
Wirkung vermitteln, wurden jedoch noch nicht aufgeklärt.
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Im
Rattenmodell inhibiert die Vollendung einer ausgetragenen Trächtigkeit
vor der Verabreichung eines Karzinogens die Tumorentstehung. Maximale
Brusttumor-Inzidenz
tritt auf, wenn das Karzinogen jungen Ratten verabreicht wird (Russo
und Russo, 1987, Lab. Invest. 57:112-137; Russo und Russo, 1978,
J. Natl. Cancer Inst. 61: 1439-1442; Russo et al., 1979, Am. J.
Pathol. 96:721-734). Die Tumor-Inzidenz nimmt signifikant ab oder
verschwindet nahezu vollständig,
wenn das Karzinogen geschlechtsreifen Ratten zwischen 3 und 9 Wochen
nach der Entbindung mit oder ohne Laktation verabreicht wird. (Russo
und Russo, 1980, Am. J. Pathol. 100:497- 511; Russo und Russo, 1980, Cancer Res.
40:2677-2687; Russo und Russo, 1982, Internat. Res. Com. (IRCS)
10:935-945; Russo und Russo, 1993, European J. Cancer Prevention
2:101-111).
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Die
Rolle, die endokrine Behandlung bei Brustkrebs spielt, wurde 1896
entdeckt, als Bateson beobachtete, dass Brustkrebs bei Frauen vor
der Menopause einer Remission nach Oophorektomie unterliegt. Diese
Entdeckung, die anschließend
durch andere Wissenschaftler bestätigt wurde, stützte die
Annahme, dass das Wachstum wenigstens einiger Brusttumoren direkt
von Hormonen abhängig
ist, was zu dem therapeutischen Ansatz einer Ablation endokriner
Organe zum Zweck der Entfernung der endogenen Hormonquellen führte.
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Nach
der Entdeckung von Arzneimitteln, die spezifisch der Östrogenwirkung
entgegenwirken, wurden diese eine attraktive Alternative zur chirurgischen
Ablation. Es wurden mehrere Anti-Östrogen-Verbindungen bei vor-
und nachklimakterischen Frauen in klinischen Versuchen der Phasen
I und II getestet. Bisher erwies sich Tamoxifen als das Arzneimittel,
welches der Wirksamkeit einer chirurgischen endokrinen Therapie
am nächsten
kommt, und welches im wesentlichen frei von schweren Nebenwirkungen
ist. Eine umfassende Darstellung der therapeutischen Wirksamkeit
von Anti-Östrogenen
bei der Behandlung von Brustkrebs kann Legha & Carter, Antiestrogens in the treatment
of breast cancer (Cancer Treat. Rev. 3:205, 1976) entnommen werden.
Ein weiterer Review, der sich insbesondere mit der klinischen Erfahrung
mit Tamoxifen befasst, ist der von Paterson et al., A review of
the International clinical experience with Tamoxifen (Jpn. J. Cancer
Clin. 11 (Suppl.): 157, 1981).
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Ungefähr ein Drittel
der Frauen mit Brustkrebs spricht auf hormonelle Therapie auf Anti-Östrogen-Basis
an, wobei eine Erhöhung
auf bis zu 70 % Ansprechbarkeit bei Patientinnen mit Rezeptor-reichen
Tumoren erwartet wird. Tatsächlich
wurde gezeigt, dass der Östrogen-Rezeptor-(ER)-Status
prädiktiv
für die
Ansprechbarkeit bei Brustkrebspatienten ist (Allegra, J.C., Reviews
on Endocrine related cancer. Paterson AHG, Lees AW eds Suppl. 14:115,
1984).
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Chorion-Gonadotropin
ist ein Glycoprotein-Hormon, welches aus zwei nicht-kovalent gebundenen
(α- und β-) Untereinheiten
zusammengesetzt ist (Labrie, Glycoprotein hormones: gonadotropins
and thyrotropin. In: Hormones – From
Molecules to Disease. Beanlien EE and Kelly PA – Chapman and Hall, New York
and London, pp. 257-275, 1990). Es wird früh während der Schwangerschaft durch den
sich entwickelnden Embryo und während
der gesamten Schwangerschaftsdauer durch die Synzytiotrophoblasten
der Plazenta synthetisiert und im Urin ausgeschieden.
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Humanes
Chorion-Gonadotropin wird aus dem Urin schwangerer Frauen sowohl
für experimentelle Zwecke
als auch klinische Verwendungen gewonnen. Das Hormon kann ebenso über den
rekombinanten Weg hergestellt werden (WO 85/01959). Die bekannte
Hauptfunktion von hCG ist die Stimulierung der Gonaden-Steroidhormon-Produktion
durch seine Interaktion mit dem LH/CG-Rezeptor, welcher in den Granulosa-Zellen
der Ovarien bei der Frau und in den Hoden-Leydig-Zellen beim Mann
vorkommt.
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Jüngere Studien
zeigen, dass Urin-hCG ein potentes präventives Agens ist, welches
chemisch-induzierte Brusttumorentstehung durch Induktion der Differenzierung
inhibiert (Russo et al. J. Natl. Cancer Inst. 82:1286-1289, 1990).
Weitere Experimente zeigten, dass eine hCG-Behandlung von Ratten,
die Karzinogenen ausgesetzt waren, diese vor einer Tumorentwicklung
schützte
(Russo et al., Br. J. Cancer 62: 2343-2347, 1990). HCG inhibiert
außerdem
die Proliferation von normalen und neoplastischen humanen Brustepithelzellen
(Alvarado et al., In Vitro 30A: 4-8, 1994). Zudem stellte sich heraus,
dass Urin-hCG aus verschiedenen Quellen inhibitorische Wirkung auf
neoplastische Zelllinien aus verschiedenen Organen oder Systemen
hat (Gill et al., J. Natl. Cancer Inst. 89: 1797-1802, 1997; Albini
et al., AIDS 11: 713-721, 1997; Mgbonyebi et al., Proc. Annu. Meet.
qA, Soc. Cancer Res. 38, PP. A1977, XP002109660, 1997).
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Die
internationale Patentanmeldung WO 97/49432 beschreibt die Induktion
von Zelltod von Brustkrebszellen in vitro durch Behandlung der Zellen
mit Urin-hCG. Die gleiche Wirkung wurde mit verschiedenen Fraktionen
und der hCG-β-Untereinheit beobachtet.
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Zwei
weitere Studien, die jeweils in einem Rattenmodell durchgeführt wurden,
zeigten, dass Urin-hCG ein präventive
Wirkung gegen Karzinogen-induzierte Ratten-Brusttumoren aufweist (Srivastava et
al., Carcinogenesis 18: 1799-1808, 1997 und You et al., Cancer Research
58/7: 1498-1502, 1998). Die Ratten wurden mit täglichen Dosen von Urin-hCG über mehrere
Wochen vor der Tumor-Induktion vorbehandelt und zu verschiedenen
Zeitpunkten nach fortgesetzter hCG-Behandlung getötet. In
den vorbehandelten Ratten war das Auftreten von Karzinom-induzierten
Brusttumoren reduziert.
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Ebenso
wurde beobachtet, dass Frauen, die aufgrund von Unfruchtbarkeit
oder Gewichtsverlust einer Behandlung mit Urin-hCG unterzogen worden
waren, eine reduzierte Inzidenz von Brustkrebs zeigten (Bernstein
et al., Cancer Epidemiol., Biomarkers and Prev. 4: 437-440, 1995).
Bei diesen Beobachtungen handelte es sich jedoch lediglich um Schlussfolgerungen;
Studien, die auf eine Messung der Wirkung von hCG bei der Behandlung
von humanem Brustkrebs gerichtet sind, wurden bisher nicht beschrieben.
Aus dem Rattenmodell wurde lediglich auf eine schützende Wirkung
von Urin-hCG auf die Entwicklung von Krebs geschlossen, wenn das
hCG (zeitlich) sehr nahe zur Initiation der Karzinogenese verabreicht
wurde. Beim Menschen wird Brustkrebs jedoch gewöhnlich erst diagnostiziert,
nachdem er sich bereits als tastbarer Knoten etabliert hat oder durch
diagnostische Mammographie detektierbar ist.
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Die
US-Patente 5,700,781 (Harris, 1997), 5,677,275 und 5,877,148 (Lunardi-Iskandar et al.,
1997, 1999) sowie die Internationale Patentanmeldung WO 96/04008
offenbaren Verfahren zur Behandlung von Krebs, wie beispielsweise
dem Kaposi-Sarkom,
welche die Verabreichung von Urin-hCG beinhalten. Bei dem Kaposi-Sarkom, von dem angenommen
wird, dass es endothelialen Ursprungs ist, scheint das hCG die gleiche anti-proliferative
Wirkung zu haben, wenn es in Mäuse
injiziert wird, bei denen ein metastatisches Kaposi-Sarkom etabliert
ist.
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Kürzlich wurden
die Anti-Tumor-Wirkungen von hCG durch eine Reihe von Experimenten
durch die Gruppe von Robert Gallo untersucht und hinterfragt (Lunardi-Iskandar
et al., Nature Med. 4: 428-434, 1998, und Kommentare auf den Seiten
370 und 390 bis 391 der gleichen Ausgabe). Diese Experimente zeigten überzeugend,
dass die Anti-Kaposi-Sarkom (KS)-Wirkung von hCG-Präparationen
nicht auf hCG selbst, sondern vielmehr auf einen nicht identifizierten
Urin-Faktor, der als HAF (hCG-assoziierter Faktor) bezeichnet wird,
zurückzuführen sind.
Eine Anzahl von kommerziell erhältlichen
hCG-Präparationen
(klinische Qualität
und gereinigt), sowie Untereinheiten, Fragmente und rekombinantes
hCG wurden auf ihre inhibitorische Aktivität auf neoplastischen KS-Zellen
in vitro und in In-vivo-Tiermodellen
getestet. Weder gereinigtes Urin noch gereinigtes rekombinantes
hCG, Untereinheiten oder Fraktionen von hCG hatten irgendeine Wirkung
in dem In-vivo-Tiermodell
bzw. dem In-vitro-Assay.
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Die
Tatsache, dass frühe
Trächtigkeit
von Mäusen
zu einer KS-Tumor-Regression
führt,
obwohl Mäuse überhaupt
kein hCG produzieren, stützt
ebenfalls diese Ergebnisse.
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Zusammengefasst
häuften
sich die Hinweise, dass die vorteilhaften Wirkungen von hCG bei
der Behandlung von Krebs lediglich ein Artefakt ungenügender Proteinaufreinigung
darstellten, wobei das tatsächliche
Anti-Tumor-Agens
bis heute ein nicht identifizierter Faktor in Zusammenhang mit früher Schwangerschaft ist.
Die mit rekombinantem hCG erhaltenen Ergebnisse zusammen mit der
Tatsache, dass die Quelle des hCG-assoziierten Faktors "HAF" humaner Urin aus
dem ersten Schwangerschaftsdrittel ist, schloss die Möglichkeit
aus, dass irgendeine Anti-Tumor-Aktivität aus rekombinanten hCG-Präparationen
erhalten werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung fanden nun überraschenderweise heraus,
dass sowohl Urin als auch rekombinantes hCG effektiv bei der Behandlung
von humanem Brustkrebs ist. Diese Feststellung überwindet das Vorurteil innerhalb
der Wissenschaft, das auf den oben beschriebenen Experimenten von
Gallo et al. (Lunardi-Iskandar et al., supra) beruht, wonach die
Anti-Tumor-Aktivität
nicht auf hCG zurückzuführen ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft somit die Verwendung von hCG zur
Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von konklamaten und
metastatischen Brusttumoren, die entsprechenden pharmazeutischen Zusammensetzungen
und Erzeugnisse, welche derartige pharmazeutische Zusammensetzungen
enthalten.
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Konklamate
humane Brusttumoren sind Brusttumoren, die bereits klinisch manifestiert
sind.
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Andere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand
der Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung und
Beispiele besser verständlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1.
Das Histogramm zeigt die Wirkung einer r-hCG-Behandlung auf den
proliferativen Index von primärem
humanen Brustkrebs (ki67+-Zellen). Frauen mit klinisch sichtbarem,
neu diagnostiziertem Brustkrebs wurden einer Vorbehandlung in Form
von Nadelbiopsien der Brustmasse unterzogen. Sie erhielten dann entweder
an jedem folgenden Tag Injektionen von 500 mcg r-hCG oder wurden
nicht behandelt. Die Brustmasse wurde dann durch Lumpektomie oder
Mastektomie entfernt. Der proliferative Index der Nadel-Biopsien
und entfernten Tumoren wurde durch immunohistochemische Anfärbung auf
ki67+-Zellen bestimmt.
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2.
Das Histogramm zeigt die Wirkung einer r-hCG-Behandlung auf die Östrogen-Rezeptor-Expression
von primärem
humanen Brustkrebs (ER+-Zellen). Frauen mit klinisch sichtbarem,
neu diagnostiziertem Brustkrebs wurden einer Vorbehandlung in Form
von Nadel-Biopsien der Brustmasse unterzogen. Dann erhielten sie
entweder an jedem folgenden Tag Injektionen von 500 mcg r-hCG oder
wurden nicht behandelt. Die Brustmasse wurde dann durch Lumpektomie
oder Mastektomie entfernt. Die Östrogen-Rezeptor-Expression
der Tumorzellen in den Nadel-Biopsien und den entfernten Tumoren
wurde durch immunohistochemisches Anfärben auf ER+-Zellen bestimmt.
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3.
Das Histogramm zeigt die Bewertung der Antwort von Patientinnen
mit metastatischem Brustkrebs, die mit r-hCG behandelt worden waren.
Die Patientinnen wurden in folgende Kategorien eingeteilt: PD =
fortschreitende Erkrankung; SD = stabile Erkrankung; PD = teilweises
Ansprechen; CR = vollständiges
Ansprechen.
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4.
Schematisches Diagramm des experimentellen Protokolls, welches zum
Testen der präventiven
und therapeutischen Wirksamkeit von rekombinantem und humanem Urin-Chorion-Gonadotropin
(hCG) auf Ratten-Brustkrebs in vivo entworfen wurde.
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5.
Die Wirkung von Plazebo, r-hCG und u-hCG auf die Tumorlast. Die
Anzahl der Tumoren pro Tier in jungfräulichen Ratten, die zu den
in 4 angegebenen Zeiten mit Plazebo: Versuchsgruppen
1 (R1), 4 (R4) und 9 (R9); rekombinantem hCG: Versuchsgruppen 2
(R2), 5 (R5) und 7 (R7) oder Urin-hCG: Versuchsgruppen 3 (R3), 6
(R6) und 8 (R8) behandelt wurden.
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6.
Grafik, welche den Zeitverlauf der Inhibition der Tumorlast in Ratten
durch r-hCG und u-hCG zeigt.
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7. Proliferations-Experimente unter Verwendung
der humanen Brustkrebs-Zelllinie CG-5. Die Zellen wurden in einem
Kulturmedium, welches eine festgesetzte Menge Tamoxifen (TAM) und
verschiedene Konzentrationen hCG enthielt, kultiviert. Die Zellen
wurden nach 3 Tagen (7A) und 6 Tagen (7B)
gezählt; die
Zellzahlen sind prozentual in Bezug auf die Anzahl der Kontrollzellen
wiedergegeben. Die gepunktete Linie stellt die Wirkung von 10–7 M
Tamoxifen allein dar. Das Tamoxifen wird entweder gleichzeitig mit
(schwarze Kreise) oder nach (schwarze Dreiecke) dem hCG zugegeben.
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8.
Das Histogramm zeigt die Ergebnisse des Proliferations-Experiments
unter Verwendung der humanen Brustkrebs-Zelllinie CG-5, wobei das
Kulturmedium nur mit hCG supplementiert war.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wurde
nun gezeigt, dass hCG wirksam ist bei der Behandlung von konklamaten,
humanen Brusttumoren, das heißt,
von Brusttumoren, die bereits klinisch manifestiert und metastatisch
sind. Die Erfindung betrifft somit die Verwendung von hCG zur Herstellung
eines Medikaments zur Behandlung von klinisch manifestierten oder
offensichtlichen Brusttumoren, die metastatisch sind.
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Unter "klinisch manifestiert" wird verstanden,
dass sie unter Anwendung klinischer diagnostischer Verfahren, wie
beispielsweise Palpation (Tasten), Mammographie, Ultraschall oder
anderer bildgebender diagnostischer Verfahren, wie beispielsweise
Thermographie, Lichtabtastung (Scannen), Xeroradiographie oder Magnetresonanzbildgebung
(MRI), Szintigraphie usw., oder durch den diagnostischen Nachweis
durch histologische Untersuchung von Biopsie-Material, wie beispielsweise
Fein-Nadel-Aspirations-Biopsie, oder durch serologische Marker detektierbar
sind.
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Brustkrebs
tritt bei Frauen und Männern
auf. Jedoch sind weit häufiger
Frauen betroffen. Brustkrebs kann bei Frauen vor oder nach der Menopause
auftreten. Die Erfindung betrifft somit ebenso die Verwendung von
hCG zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von metastatischen
Brusttumoren bei vor- und nachklimakterischen Frauen, obwohl sie
auch zur Behandlung von metastatischem Brustkrebs bei Männern geeignet
ist.
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Wie
aus den klinischen Studien an postklimakterischen Frauen hervorgeht,
die unten in Beispiel 2 dargestellt sind, wiesen die behandelten
Frauen zweidimensional messbare oder tastbare Läsionen auf, und es lag der
klinische Beweis einer metastatischen Erkrankung vor; das hCG hatte
bei mehr als 50 % der Patientinnen eine positive Wirkung auf den
Verlauf der Erkrankung. Die Erfindung betrifft somit bevorzugt die
Behandlung von Brusttumoren bei Frauen nach der Menopause. Äußerst bevorzugt
ist die Verwendung von hCG zur Herstellung eines Medikaments zur
Behandlung von metastatischem Brustkarzinom bei postklimakterischen Frauen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird hCG als Adjuvans
in Kombination mit anderen Krebstherapien verwendet. Zu anderen
Krebstherapien zählen
beispielsweise Mastektomie, Lumpektomie, segmentale Mastektomie
und jegliche andere chirurgische Behandlung sowie Chemotherapie
oder Therapie mit Arzneimitteln oder Arzneimittel-Kombinationen.
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Beispielsweise
stellte sich heraus, dass bestimmte endokrine Therapien mit Anti-Östrogenen,
Progestinen oder Aromatase-Inhibitoren wirksam bei der Behandlung
von Brustkrebs sind. Anti-Östrogene
sind besonders effektiv bei der Behandlung von Östrogen-Rezeptor (ER)-positiven
Tumoren, da sie an den ER binden und die Bindung von Östrogen
an seinen Rezeptor kompetitiv blockieren. Die Erfindung betrifft
somit ebenso die Verwendung von hCG zur Herstellung eines Medikaments
zur Behandlung von Brustkrebs, wobei die behandelten Tumorzellen Östrogen-Rezeptor-positiv
sind, und die Verwendung von hCG in Kombination mit einem Anti-Östrogen.
Die Verabreichung von hCG und dem Anti-Östrogen kann gleichzeitig,
sequentiell oder separat erfolgen.
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Die
Verabreichung des Anti-Östrogens
im Anschluss an die Behandlung mit hCG ist besonders bevorzugt.
Besonders gut geeignet ist das Anti-Östrogen Tamoxifen, welches
oral in einer täglichen
Menge von etwa 30 Milligramm (mg) verabreicht werden kann. Obwohl
Tamoxifen das bevorzugte Anti-Östrogen
darstellt, werden andere Substanzen mit analoger Wirkung von dem
Begriff "Anti-Östrogen" gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst. Geeignete Verbindungen sind beispielsweise in
einem Review von Legha und Carter: "Antiestrogenes in the treatment of breast
cancer" beschrieben
(Cancer Treat. Rev. 3:205, 1976).
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Die
Menge an hCG, die erfindungsgemäß verabreicht
wird, beträgt
100 bis 20.000 Internationale Einheiten (IU) pro Tag oder äquivalente
Mengen in Mikrogramm (μg).
Die Einheit (Unit) "IU" ist spezifisch auf
biologisch wirksame Substanzen angepasst. Die Internationale Einheit "IU" von hCG ist die
Aktivität,
die in einer festgesetzten Menge des internationalen Standards,
welcher aus einer Mischung von gefriergetrocknetem Extrakt von Chorion-Gonadotropin
aus dem Urin schwangerer Frauen mit Laktose besteht, enthalten ist.
Die Äquivalenz
in den Internationalen Einheiten des Internationalen Standards wird
durch die Weltgesundheitsorganisation festgelegt. Die Potenz von
hCG ist in internationalen Einheiten pro Milligramm ausgedrückt. Die
Bestimmung der Potenz ist in der European Pharmacopoeia 1997, pp.
913-914 oder in USP, Gold/Official Monographs, p. 718, beschrieben.
Der Proteingehalt einer Präparation
kann durch jegliche auf dem Gebiet bekannten Assay zur Proteinbestimmung
gemessen werden, wie beispielsweise durch den Lowry-Protein-Assay
oder den Bradford-Protein-Assay, die auf der Messung der optischen
Dichte basieren und einem Fachmann auf dem Gebiet geläufig sind.
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Kommerzielle
Urin-hCG-Präparationen
besitzen einen spezifischen Aktivitätsbereich von bspw. 2.000 bis
10.000 IU/mg. Rekombinante hCG-Präparationen
können
eine spezifische Aktivität
von sogar 20.000 IU/mg aufweisen. Bevorzugt sind tägliche Dosen
im Bereich von 5.000 bis 10.000 IU pro Tag pro Patient. Bei Verwendung
der Masse zur Dosierung wird das erfindungsgemäße Medikament in einer Menge
von 50 bis 10.000 Mikrogramm pro Patient pro Tag verabreicht. Bevorzugt
ist eine Menge von 250 bis 3.000 Mikrogramm pro Patient pro Tag.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Medikament
jeden zweiten Tag oder dreimal wöchentlich
verabreicht.
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Die
Dauer der hCG-Verabreichung beträgt
bevorzugt mehrere Wochen. Insbesondere wird das erfindungsgemäße Medikament
alle zwei Tage und über
12 Wochen verabreicht. Äußerst bevorzugt
ist eine Verabreichung alle zwei Tage über ungefähr 12 Wochen; dieser Behandlungsplan
ist insbesondere geeignet zur Behandlung von metastatischem Brustkrebs
bei nachklimakterischen Frauen.
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Das
erfindungsgemäße Medikament
kann lokal, das heißt,
direkt in oder auf den Tumor, oder in den Blutstrom verabreicht
werden. Es kann ebenso intramuskulär verabreicht werden. In einer
bevorzugten Ausführungsform
geschieht die Verabreichung subkutan.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenso pharmazeutische Zusammensetzungen
zur Verfügung,
welche eine pharmazeutisch wirksame Menge von hCG und einem Anti-Östrogen
in Gegenwart eines oder mehrerer pharmazeutisch akzeptabler Arzneistoffträger enthalten,
zur gleichzeitigen, sequentiellen oder separaten Verwendung der
aktiven Komponenten bei der Behandlung von Brustkrebs.
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Zu
geeigneten pharmazeutisch akzeptablen Arzneistoffträgern zählen jegliche
Lösungsmittel,
Dispersionsmedien und Ähnliches,
welche für
den gewünschten Verabreichungsweg
der pharmazeutischen Präparation
geeignet sein können.
Die Verwendung derartiger Arzneistoffträger für pharmazeutisch aktive Substanzen
ist auf dem Fachgebiet bekannt. Solange irgendein konventionelles
Medium oder Agens nicht mit den zu verabreichenden Zusammensetzungen
inkompatibel ist, wird von seiner Eignung und Verwendung in der
pharmazeutischen Zusammensetzung ausgegangen. In bevorzugten Ausführungsformen
enthalten die pharmazeutischen Zusammensetzungen hCG oder ein biologisches Äquivalent
davon (bevorzugt 250 bis 500 μg hCG)
und einen Zucker (bevorzugt 30 bis 60 mg Saccharose) in einem Phosphatpuffer.
Die Präparation
wird bevorzugt für
die Lagerung und den Transport lyophilisiert und dann vor der Verwendung
mit Wasser oder Salzlösung
wiederhergestellt.
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Die
erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen sollen in einer Menge von 100 bis 20.000 IU oder
einer äquivalenten
Masse, berechnet anhand der spezifischen Aktivität (bevorzugt etwa 500 μg, äquivalent
zu ungefähr
10.000 IU) verabreicht werden; bevorzugt werden sie subkutan verabreicht.
Das bevorzugte Anti-Östrogen
zur Verwendung in den erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen
ist Tamoxifen, welches oral in einer täglichen Menge von ungefähr 30 mg
verabreicht wird.
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Interferone
(IFNs) sind eine gut bekannte Familie von Proteinen, von denen gezeigt
wurde, dass sie sowohl antivirale als auch Zellwachstums-inhibierende
Wirkungen aufweisen. Aus diesem Grund wird in einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ein Interferon, bevorzugt ein Typ-I-Interferon, bei
der Behandlung von Brustkrebs in Kombination mit hCG und einem Anti-Östrogen
verwendet. Diese Kombination führt
zu einer weiteren Reduzierung des Wachstums der Brustkrebszellen.
Der Ausdruck "Typ-I-Interferon" soll IFN-α (alpha),
IFN-β (beta),
IFN-ω (omega)
oder IFN-τ umfassen.
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Interferone
weisen eine große
Anzahl zellulärer
Wirkungen auf Krebszellen sowie auf normale Zellen auf; dazu gehören unter
anderem Wirkungen auf den Zellphänotyp,
wie beispielsweise die Expression von Oberflächen-Antigenen und Rezeptoren.
Experimente zeigten, dass Typ-I-IFN das Hormon-Rezeptor-Niveau in
Brustkrebszellen modifiziert. Beispielsweise beschreiben Pouillart
et al. in "Administration
of fibroblast interferon to patients with advanced breast cancer:
possible effects on skin metastasis and on hormone receptors" (Eur. J. Cancer
Clin. Oncol. 18: 929-935, 1982) die Wirkung von humanem Fibroblasten-Interferon, welches Patienten
mit metastasiertem Brustkrebs verabreicht wurde, und stellten eine
Erhöhung
der Rezeptoren für Östrogene
und Progestine fest. Aus diesen Gründen umfasst die vorliegende
Erfindung die Verwendung von hCG und Typ-I-Interferon zusammen mit einem Anti-Östrogen
bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Brustkrebs
sowie einer pharmazeutischen Zusammensetzung zu diesem Zweck zur
gleichzeitigen, separaten oder sequenziellen Verwendung der aktiven
Komponenten bei der Behandlung von Brustkrebs.
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Erfindungsgemäß können verschiedene
Formen von hCG effektiv verwendet werden. Dazu zählen das vollständige hCG-Dimer
und jegliches Fragment davon, das die gleiche bzw. ähnliche
biologische Aktivität von
hCG und/oder Bindungsaktivität
an den hCG-Rezeptor aufweist. Das hCG kann entweder "nativ", das heißt, aus
natürlichen
humanen Quellen (beispielsweise Urin) oder Zelllinien gewonnen,
oder "rekombinant", das heißt, aus
genetisch konstruierten oder auf andere Weise modifizierten bakteriellen
Zellen, Hefezellen oder eukaryontischen Zellen erhalten, sein.
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Bekanntermaßen wird
der zelluläre
Rezeptor, an den hCG bindet, ebenso von dem Lutenisierenden Hormon
(LH), einem Hormon, das ebenso eine ähnliche Struktur wie hCG aufweist,
erkannt und gebunden. Aus diesem Grund umfasst die vorliegende Erfindung
ebenso die Verwendung von LH als Substitut oder Supplement für hCG in
jeglichen hierin beschriebenen Medikamenten, pharmazeutischen Präparationen
und Verfahren. Die angemessene Dosierung und Anleitung zur Verabreichung
von LH ist proportional zu der von hCG, wobei (als Daumenregel)
1 IU hCG ungefähr äquivalent
zu 7 IU LH ist.
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Im
Hinblick auf die gemeinsame Struktur zwischen den Alpha-Untereinheiten
von FSH (Follikel-stimulierendes Hormon), TSH (Thyroid-stimulierendes
Hormon), LH und hCG, ist die vorliegende Erfindung ebenso auf die
Verwendung von FSH-, TSH- und LH-Fusionsproteinen gerichtet, wobei
die Beta-Untereinheit derart modifiziert ist, dass das resultierende
Fusionsmolekül
hCG-artiges Verhalten zeigt. Die hier in Erwägung gezogenen Fusionsmoleküle sind
im Stand der Technik, beispielsweise von Dias et al., J. Biol. Chem.
269 (41): 25289-25294 (1994); und Grossman et al., J. Biol. Chem.
272 (24): 15532-15540 (1997), beschrieben.
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung stellte sich überraschenderweise
heraus, dass bereits existierende Brustkarzinome mit hCG, insbesondere
mit r-hCG, behandelt werden können,
da programmierter Zelltod als Wirkungsweise des Urin-hCG sowohl
beim Kaposi-Sarkom als auch bei Brustkrebs eine Rolle spielt; die
zuvor erwähnten
Veröffentlichungen
schrieben die Apoptose-Aktivität der Urin-hCG-Präparationen
den hCG-assoziierten Faktoren (HAFs) und nicht dem hCG selbst zu
(Lundardi-Iskandar et al., Nature Medicine 4:428-434, 1998; Samaneigo
et al., J. Natl. Cancer Inst. 91:135-143, 1999).
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Im
Hinblick auf die oben beschriebenen unerwarteten Ergebnisse betrifft
die vorliegende Erfindung ebenso die Verwendung von hCG und insbesondere
r-hCG zur Herstellung eines Medikaments zur Prävention metastatischer Brusttumoren.
Ebenso werden pharmazeutische Zusammensetzungen zur Prävention
metastatischer Brusttumoren zur Verfügung gestellt, welche r-hCG
allein oder in Kombination mit einem oder mehreren weiteren prophylaktischen
oder therapeutischen Agenzien enthalten, entsprechend den oben beschriebenen
pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Behandlung klinisch manifestierter
metastatischer Brusttumoren.
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Die
Dosierung des erfindungsgemäßen Medikaments,
der Dosierungsplan und die Dauer der Behandlung zur Prävention
metastatischer Brusttumoren sollten denen, die zur Behandlung von
klinisch manifestierten Tumoren verwendet werden, entsprechen oder ähnlich sein.
Somit beträgt
in einer bevorzugten Ausführungsform
die Dosierung von hCG für
einen humanen Patienten 100 IU bis 50.000 IU (Internationale Einheiten) pro
Dosis; in einer bevorzugteren Ausführungsform beträgt sie 1.000
IU bis 20.000 IU. In einer bevorzugtesten Ausführungsform beträgt die Dosis
10.000 IU. Der Dosierungsplan kann von einmal wöchentlich bis siebenmal wöchentlich
reichen, bevorzugt ist jedoch die Verabreichung alle zwei Tage oder
dreimal wöchentlich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Dosis nach
Dosierungsplan dreimal wöchentlich
gegeben. Die Dauer der Verabreichung von r-hCG beträgt bevorzugt
einige Wochen, am bevorzugtesten ungefähr 12 Wochen.
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Erfindungsgemäß werden
ebenso Erzeugnisse zur Verfügung
gestellt, um die Verwendung von hCG (einschließlich u-hCG, r-hCG, hCG-β-Untereinheit
oder irgendeinem anderen hCG-Fragment oder -Derivat mit Anti-Krebs-Aktivität), hLH
oder Fusionsproteinen, enthaltend eine hCG-β-Untereinheit und entsprechende
Untereinheiten von FSH, TSH oder LH, in einem Medikament oder als
Teil einer pharmazeutischen Zusammensetzung in den oben beschriebenen
Verwendungen zur Behandlung klinisch manifestierter metastatischer Brusttumoren
zu erleichtern. Derartige Erzeugnisse umfassen Verpackungsmaterial,
eine pharmazeutische hCG-Zusammensetzung
innerhalb des Verpackungsmaterials und ein Etikett, das anzeigt,
dass das darin enthaltene pharmazeutische Agens zur Prävention
oder Behandlung von Brusttumoren geeignet ist.
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In
den folgenden Beispielen wird die Erfindung detaillierter beschrieben.
Sie sollen der Veranschaulichung der Erfindung dienen, ohne diese
einzuschränken.
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BEZUGSBEISPIEL 1
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Rekombinantes humanes
Chorion-Gonadotropin inhibiert primäres Brusttumorwachstum bei
nachklimakterischen Frauen
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Die
Wirksamkeit von hCG wurde bewertet, indem Patientinnen mit neu diagnostiziertem
primärem Brustkrebs
mit diesem Hormon behandelt wurden. Die Wirksamkeit der Behandlung
wurde beurteilt, indem bestimmt wurde, ob die Verabreichung von
10.000 IU hCG jeden zweiten Tag über
zwei Wochen an Frauen mit neu diagnostiziertem Brustkrebs die Tumorgröße reduziert,
die Zellproliferation inhibiert und den prozentualen Anteil der
Zellen, die Östrogen-
und Progesteron-Rezeptoren
exprimieren, modifiziert. Die systemische Wirkung des Hormons wurde
bewertet, indem die Serumniveaus der hypophysären und ovarialen Hormone zu verschiedenen
Zeitpunkten der Behandlung bestimmt wurden. In dieser Studie wurde
r-hCG verwendet.
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Auswahl der Patientinnen.
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An
dieser Studie nahmen 25 nachklimakterische Frauen teil. Die Patientinnen
wiesen tastbare und zweidimensional messbare primäre Brustkrebs
mit einem klinischen Durchmesser von über 1,5 cm auf. Der Tumor wurde
durch histopathologische Analyse bestätigt. Beim Eintritt in die
Studie gab es keinen Hinweis auf eine metastatische Erkrankung.
Die Patientinnen wiesen angemessenes Knochenmark und angemessene
Leber- und Nierenfunktion auf. Patientinnen mit ulzerierten Tumoren,
bei denen die Haut eines entzündlichen Brustkarzinoms
betroffen war, wurden ausgeschlossen. Unter den Patientinnen wurden
keine konkomitanten hypophysären
oder ovarialen Tumoren beobachtet. Es bestand keine aktive Thrombophlebitis
oder beschriebene Allergie auf hCG. Keine der Patientinnen war einer
hormonellen Ersatztherapie unterzogen worden. Ein Routine-Stufenverfahren
bestand aus der cytologischen Bewertung einer Nadelpunktion der
betreffenden Läsion,
einer Anamnese, gründlicher
physischer und gynäkologischer
Untersuchung, Brust-Radiographie, Sonographie der Leber, des Abdomens
und des Beckens, Knochen-Szintigraphie, Blutuntersuchung -einschließlich CA
15.3-Tumormarker, Mammographie und Sonographie der Brüste. Der
primäre
Tumor wurde durch klinische Untersuchung, Mammographie und Sonographie
unmittelbar vor dem chirurgischen Eingriff gemessen.
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Probengewinnung und Behandlung
nach dem chirurgischen Eingriff.
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Nach
Information und mit Zustimmung wurden die Patientinnen einer Kernbiopsie
des primären
Tumors unter lokaler Anästhesie
mit einer Pistole, auf die eine Biopsienadel mit einer Feinheit
von 12-14 (Gauge) vom "Tru-Cut"-Typ (Bard, Covington,
USA) aufgesetzt war, unterzogen. Dieses Verfahren stellt die Standardbehandlung
dar, aus diesem Grund war kein Abweichen von den diagnostischen
Routineverfahren erforderlich. Die Kern-Nadelbiopsie wurde durch
Gefrierschnitt-Technik untersucht. Wenn der Gefrierschnitt eine
positive Malignität
ergab, wurden drei weitere Nadelbiopsien aus dem Tumor genommen,
um die oben beschriebenen Ersatzmarker (Surrogat-Marker) zu bestimmen.
Am gleichen Tag 0 (Vorbehandlung) wurde eine Serumprobe zur Bestimmung
der Grundniveaus von Inhibin, Östrogen,
Progesteron, FSH, LH und der β-Untereinheit von
hCG genommen. Die Serumprobe, genau wie alle nachfolgenden Seren,
wurde aus einer Blutprobe erhalten und unmittelbar bis zum Tag der
Lieferung an das Forschungslabor bei –70 °C eingefroren. Die anderen Serumproben
wurden an den Tagen 5, 9 und 13 genommen. Am Tag 15 der hCG-Behandlung
wurde die Patientin einem chirurgischen Eingriff unterzogen, welcher
in einer Mastektomie bestand, wenn angenommen wurde, dass die Tumormasse
(einschließlich "in-situ"-Komponenten) größer als
3 cm war; anderenfalls wurde die Brust erhalten und eine Lumpektomie
durchgeführt.
Die Brusterhaltung wurde lediglich dann praktiziert, wenn die chirurgischen
Grenzbereiche erkrankungsfrei waren. Eine Lymphknoten-Sektion der
Achselhöhle wurde
routinemäßig durchgeführt. Alle
herausgeschnittenen Gewebe wurden an ein Pathologie-Laboratorium zur
mikroskopischen Untersuchung geschickt.
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Nach
dem chirurgischen Eingriff wurden die Patientinnen einer adjuvanten
Behandlung unterzogen. Sie bestand aus 20 mg Tamoxifen pro Tag,
wenn der Tumor größer als
3 cm war oder pathologische Lymphknoten vorlagen. Hormonelle adjuvante
Therapien werden normalerweise über
5 Jahre fortgesetzt. Eine Bestrahlung nach dem chirurgischen Eingriff
wurde in den Fällen
durchgeführt,
in denen die Brust erhalten worden war, wenn die Grenzen der Resektion
der Brustwand positiv waren, oder wenn die Tumoren medial lokalisiert
waren. Die Brust wurde mit bis zu 50 Gray in 25 Fraktionen von 2
Gray bestrahlt. An der Stelle des primären Tumors wurde auf bis zu
66 Gray erhöht.
Die subklavikularen Lymphknoten und die Brustwand erhielten eine
Dosis von 46 Gray in 23 Fraktionen von 2 Gray. Es wurden wöchentlich
5 Fraktionen verabreicht. Nach der primären Behandlung wurde die Patientin
alle drei Monate zur klinischen Untersuchung und Blutuntersuchung
einbestellt. Außerdem
wurde jährlich
eine radiologische Kontrolle durchgeführt. Im Fall eines Wiederauftretens
der Erkrankung wurde eine Behandlung für rückfälligen Brustkrebs eingeleitet.
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Hormonelle Behandlung:
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Dosis
und Plan. Die für
diese Studie ausgewählten
Patientinnen erhielten intramuskulär (IM) 10.000 Units des experimentellen
Wirkstoffs, rekombinantes humanes Chorion-Gonadotropin, an den Tagen
1, 3, 5, 7, 9, 11 und 13. Das Lyophilisat wurde unmittelbar vor
der Injektion in den Gluteus mit normaler physiologischer Salzlösung rekonstituiert.
Die Blindkontrollen erhielten IM-Injektionen
eines Plazebos. Bei jeder Injektion wurden die Patientinnen beobachtet
und über
ihre begleitende Medikation und mögliche Nebenwirkungen informiert.
Es handelte sich um eine Doppel-Blindbehandlung mit 20 aktiven Gaben
und 5 Kontrollen. Es wurde keine Dosismodifizierung zugelassen.
Wenn Nebenwirkungen oder begleitende klinische Probleme auftraten, wurde
die Behandlung unterbrochen; dies war bei einer Patientin der Fall.
Die Effizienz der Behandlung wurde durch Bewertung der gleichen
Parameter, die bei der anfänglichen
Kernnadelbiopsie bewertet worden waren, in dem verbleibenden Tumor,
der durch Lumpektomie oder Mastektomie am Ende der zweiwöchigen r-hCG-Behandlung
reseziert worden war, beurteilt.
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Ersatzmarker-Analyse.
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Die
Wirkungen von r-hCG auf die Brusttumoren wurden unter Verwendung
von Immunocytochemie bewertet, die sowohl in Kernbiopsien des Tumors
als auch im Resttumor, der bei Lumpektomie- oder Mastektomie-Proben
vorlag, durchgeführt
wurde. Die folgenden Ersatzmarker wurden unter Verwendung von Immunocytochemie
bestimmt: Zell-Proliferationsrate, prozentualer Anteil der Östrogen
(ER)- und Progesteron-Rezeptor (PgR)-positiven Zellen und Immunoreaktivität auf Inhibin.
Die mikroskopische Analyse dieser Ersatzmarker wurde durchgeführt, indem
Fragmente des Tumors, die so weit wie möglich von den Stellen, an denen Nadelbiopsien
durchgeführt
worden waren, entfernt lagen, ausgewählt wurden, um eine Vermischung
der Wirkungen, die durch Heilung und Entzündung induziert werden, zu
vermeiden. Die Lymphknoten der gleichen Patientinnen, von denen
die primären
Tumoren untersucht worden waren, wurden ebenso durch die gleichen Verfahren
analysiert.
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Behandlung des Brusttumor-Gewebes.
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Bei
jeder für
dieses Protokoll ausgewählten
Patientin wurde eine Kernbiopsie des Brusttumors durchgeführt. Die
Kernbiopsie wurde eingefroren und durch einen Pathologen histologisch
analysiert. Wenn die Diagnose eines invasiven Karzinoms gestellt
wurde, wurden drei weitere Tumorgewebe-Kerne zum Zeitpunkt der anfänglichen
Diagnose gewonnen. Die Kerne wurden in 10%-igem neutralgepuffertem
Formalin (NBF) für
eine histopathologische und immunocytochemische Analyse fixiert.
Die chirurgischen Proben, welche den Tumor enthielten, d. h. von
Lumpektomien oder Mastektomien, wurden in NBF fixiert, und repräsentative
Fragmente des Resttumors und normalen Brustgewebes distal zu dem
Tumor wurden an ein klinisches Labor geschickt. Lymphknoten, die
sich während
der Achseldissektion als Metastase-positiv herausstellten, wurden
in NBF fixiert, in Paraffin eingebettet und repräsentative Gewebeblöcke ebenso übermittelt.
Jede Probe wurde mit einer Patienten-Versuchsnummer und dem Datum, an dem
die Probe erhalten worden war, versehen; außerdem wurde vermerkt, ob es
sich um die anfängliche
Nadelbiopsie des Tumors oder von normalem Gewebe oder um die letzte
(zweite) operative Probe, bestehend entweder aus Tumor- oder normalem
Gewebe, handelt. Die Formalin-fixierten Nadelbiopsien und Tumorproben
wurden dem klinischen Labor durch Eilpost überstellt. Alle Proben wurden
nach ihrer Ankunft im Labor durch Experimentnummern (Exp. 721) und
eine Zugangsnummer, welche sequentiell nach dem Ankunftsdatum zugeordnet
wurde, identifiziert. Alle Proben wurden zu allen Zeiten durch ihre
Zugangsnummer identifiziert; erst nachdem alte Daten gesammelt worden
waren, wurde die Identität
der Patientin und die Behandlung offenbart.
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IMMUNOCYTOCHEMISCHE STUDIEN
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Antikörper.
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Zellproliferation – Ki67 monoklonaler
Antikörper
(Oncogene Science, Inc. Cambridge, MA); Östrogen-Rezeptor – monoklonaler
Maus-Anti-Mensch-Östrogen-Rezeptor-Antikörper (ER)
(Klon ER1D5) (Amac Lab, Westbrook, ME) Verdünnung 1:400; Progesteron-Rezeptor
(PgR) – monoklonaler
Maus-Antikörper Klon PR10A9
(Immunotech, Inc. Westbrook, ME); polyklonale Kaninchen- Antikörper gegen
synthetische Inhibin a und b-Peptide, synthetisiert in der Labor-Proteinsynthese-Vorrichtung
wurden mit einer Verdünnung
von 1:50 verwendet.
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Verfahren.
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Schnitte
von Paraffin-eingebetteten Geweben wurden auf Aminoalkylsilan-beschichteten
Trägern
befestigt; das Paraffin wurde entfernt, die Schnitte rehydriert
und die endogene Peroxidase mit 2%-igem Wasserstoffperoxid inhibiert.
Nach der Blockierung wurden die Schnitte mit den jeweiligen Antikörpern über Nacht
inkubiert, gewaschen und mit biotinisiertem sekundärem Pferde-Anti-Maus-Antikörper (Vector
Laboratories, Inc., Burlingame, CA) inkubiert. Der "Vectastain Elite
ABC Kit" (Vector
Laboratories, Inc., Burlingame, CA) wurde zur Konjugation verwendet;
3,3'-Diaminobenzidin-HCL
(DAB) wurde verwendet, um die immunocytochemisch regierenden Stellen
kenntlich zu machen. Mit Nicht-Immun-Serum inkubierte Schnitte wurden als
negative Kontrollen verwendet. Alle Schnitte wurden leicht mit Hematoxylin
gegengefärbt.
Die Zellproliferation wurde durch Zählen der Zellen, die das nukleäre Antigen
Ki67 im äußeren Teil
des Nukleolus und in der granulären Komponente
des Nukleus exprimieren, bewertet. Die Möglichkeit, dass unterschiedliche
Ergebnisse bei verschiedenen Personen die Ergebnisse beeinflussen
könnten,
wurde ausgeschlossen, indem die gleichen Proben mehrere Male blind
bestimmt wurden. Der Steroid-Rezeptor-Status wurde in einer Reihe
von Schnitten, die mit ER- oder PgR-Antikörpern umgesetzt worden waren,
durch Zählen
der Anzahl der Nuklei, die positiv für jeden der Rezeptoren waren,
bestimmt. Die Werte wurden als prozentualer Anteil der positiven
Zellen im Vergleich zu der Gesamtzahl der in jedem Gewebeschnitt
vorliegenden Tumorzellen ausgedrückt.
Das Immunostaining für
Inhibin wurde durch Untersuchung der Objektträger unter einem Hellfeld-Mikroskop
bewertet und gemäß der Intensität der Braunfärbung als
negativ (–),
schwach (+), mäßig (++)
oder stark (+++) positiv eingestuft. Die Vergleiche wurden zwischen
den Werten, die bei der ersten Biopsie und bei den Geweben, die nach
zweiwöchiger
hCG-Behandlung reseziert worden waren, erhalten wurden, durchgeführt.
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Die
Apoptose wurde in 5-mm-Schnitten von Formalin-fixierten, in Paraffin
eingebetteten Geweben, die wie oben beschrieben erhalten worden
waren, nachgewiesen. Apoptotische Zellkerne wurden unter Verwendung
des "Apoptag"-Kits (Oncor, Gaithersburg,
MD) identifiziert. Die Schnitte wurden zunächst mit 20 mg/ml Proteinase
K in PBS über
20 Minuten bei Raumtemperatur behandelt, durch 0,002%-iges H2O2 30 Minuten lang inhibiert, mit Puffer äquilibriert
und mit terminaler Desoxynukleotidyl-Transferase (TdT) für 20 bis
40 Minuten inkubiert. Alle Verfahren wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. Die
Schnitte wurden dann mit Stop-Puffer 30 Minuten bei 37 °C gewaschen
und mit Anti-Digoxigenin 30 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert.
Die Farbe wurde unter Verwendung von 0,05%-igem 3,3'-Dimethylaminobenzol in 0,01-%igem H2O, verdünnt
mit Tris-HCl (pH 7,5), entwickelt und mit Hematoxylin gegengefärbt. Der
prozentuale Anteil der positiven Zellen im Verhältnis zur Gesamtzahl der gezählten Zellen
gibt den Apoptotischen Index wieder.
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Die
Bewertung aller immunocytischen Reaktionen wurde blind durch einen
der Hauptforscher (JR) ohne Kenntnis des Typs der Behandlung, denen
die Patientinnen unterzogen worden waren, durchgeführt. Erst
nachdem alle Daten gesammelt und analysiert worden waren, wurde
die Identität
der Patientin und der Behandlungstyp zum Zweck der tabellarischen
Aufstellung der Daten offenbart.
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BEWERTUNG DER SYSTEMISCHEN
WIRKUNGEN VON R-HCG
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Die
systemischen Wirkungen dieser Hormonbehandlung wurden durch Bestimmen
der Serumniveaus der hypophysären
Hormone FSH und LH und der ovarialen Hormone Östrogen und Progesteron und
Inhibin als Marker der hCG-Aktivität bewertet.
Von 26 Patientinnen wurden an den Tagen 0, 5, 9 und 13 der Behandlung
10 ml Blut abgenommen. Das Serum wurde unmittelbar nach der Abnahme
abgetrennt, bei –80 °C eingefroren
und die Proben mit der Patienten-Versuchsnummer,
dem Datum und der Reihenfolge während
der Behandlung identifiziert. Die Seren wurden in Trockeneis von
Belgien zu dem klinischen Labor durch Eilpost überführt. Alle Proben wurden nach
der Ankunft im Labor durch eine Experiment-Nummer und eine Zugangsnummer,
welche fortlaufend durch das Datum der Ankunft bezeichnet wurde,
identifiziert.
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Die
gefrorenen Serumproben wurden an das InterScience Institut (ISI),
Inglewood, Kalifornien, zur Durchführung eines Radioimmunassays
(RIA) zur quantitativen Bestimmung der Niveaus folgender Hormone geliefert:
hCG-β-Untereinheit, Östradiol,
Progesteron, FSH, LH und Inhibin. Die quantitative Bestimmung von β-hCG wurde
durch SmithKline-Beechman Clinical Laboratories in Philadelphia,
PA, bestätigt.
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ERGEBNISSE
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Von
den 25 Patientinnen, die in diese Studie eintraten, konnten bei
22 der Patientinnen histopathologische und immunocytochemische Analysen
vollständig
durchgeführt
werden. Die Gewebe dreier Patientinnen waren nicht für eine Analyse
geeignet, da die Menge an Tumor entweder ungenügend war, oder der Tumor für eine immunocytochemische
Bestimmung der Zellproliferation, der Steroid-Rezeptoren oder Inhibin nicht ausreichend
konserviert war.
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Zellproliferation.
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Die
immunocytochemische Detektion von Ki67 zeigte, dass zu Beginn der
Behandlung eine beträchtliche
Variation der Zellproliferationsrate unter den Patientinnen auftrat,
wie durch die Nadelbiopsie (NB)-Daten gezeigt wird. Die nach der
r-hCG-Behandlung entfernten Tumoren wiesen signifikant herabgesetzte
Werte auf, mit nur kleinen Variationen zwischen den Personen, während bei
den Patientinnen, die das Plazebo erhalten hatten, die Tumoren eine
Zellprolifrationsrate aufwiesen, die nahezu identisch mit den anfänglichen
Werten waren. Die Reduktion der Zellproliferation war beträchtlich
(p < 0,00006) (1)
bei 17 der 18 Patientinnen, die eine r-hCG-Behandlung erhalten hatten.
Bei neun der mit r-hCG behandelten Patientinnen waren Lymphknoten,
die sich zum Zeitpunkt des chirurgischen Eingriffs als positiv herausstellten,
für eine
Analyse verfügbar. In
diesen Knoten wiesen die metastatischen Zellen eine Zellproliferationsrate
auf, die im gleichen Bereich wie die des primären Tumors, der beim chirurgischen
Eingriff entfernt worden war, lag und signifikant niedriger war als
in der Nadelbiopsie. Die positiven Lymphknoten bei einer mit einem
Plazebo behandelten Patientin wiesen die gleiche Zellproliferationsrate
wie die NB und Exc.B auf. Die in den Lymphknoten metastatischen
Karzinomzellen besaßen
eine deutlich geringere Zellproliferationsrate als die Keimzentren,
welche zahlreiche Ki67-positive Zellen enthielten.
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Um
zu bestimmen, ob die Wirkung der r-hCG-Behandlung auf die Zellproliferation
nicht durch das lokale Trauma, das durch die Kernbiopsie verursacht
wurde, maskiert oder verändert
wird, wurden Pilotexperimente durchgeführt, um, in Zusammenarbeit
mit Dr. Ingmar Persson vom Department of Cancer Epidemiology, Uppsala
Universität,
Uppsala, Schweden, die Verwendung von Brust-Kernbiopsien zur Bestimmung
der Surrogat-Endpunkte der Zellproliferation zu validieren. Eine
Pilotstudie wurde zu dem Zweck durchgeführt, die Daten der normalen
Brust-Morphologie
und Zellproliferation, die bei Brust-Kernbiopsien beobachtet wurden,
die unter Verwendung einer Pistole mit aufgesetzter 18-Gauge-Nadel
erhalten worden waren, durch ihren Vergleich mit den gleichen Parametern,
die in großen
Proben, die durch Reduktions-Mammoplastie erhalten worden waren,
zu validieren. Die Kernbiopsien wurden an vier Patientinnen durchgeführt. Jede
Biopsie hatte ein Ausmaß von
ungefähr
2 cm Länge
und 0,2 cm Durchmesser. Das Material wurde in gepuffertem Formalin
fixiert, in Paraffin eingebettet und mit Hematoxylin und Eosin angefärbt und
mit Ki67, einem Proliferations-Marker, umgesetzt. Es stellte sich
heraus, dass die gleichen lobulären
Strukturen, die in der Kernbiopsie vorlagen, auch in den chirurgisch
gewonnenen Proben beobachtet wurden. Die Proliferations-Aktivität zeigte
keinen statistischen Unterschied bei den Zellen aus der Kernbiopsie
im Vergleich zu den Zellen aus den Reduktions-Mammoplastie-Proben
(unveröffentlichte
Ergebnisse). Diese Daten wurden in der vorliegenden Studie bestätigt, in
der die Werte der Zellproliferation, die in den Mastektomie-Proben
nachgewiesen wurden, denen entsprachen oder ähnelten, die in den sezierten
Lymphknoten nachgewiesen wurden. Zusammengefasst konnte durch diese
vorläufigen
Daten die Möglichkeit
ausgeschlossen werden, dass die Wirkung von r-hCG durch die lokale Manipulation und
nicht durch das verabreichte Hormon induziert sein könnte.
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Östrogen- und Progesteron-Rezeptor.
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Die
immunocytochemische Expression von ER wurde als positiv betrachtet,
wenn mehr als 20 % der Tumorzellen eine positive nukleäre Reaktion
bezüglich
dieses Rezeptors zeigten. Auf der Grundlage dieses Konzepts stellt
sich heraus, dass in sechs Fällen
die r-hCG-Behandlung zu einer Vermindung des ER-Status von einem
positiven NB zu einem negativen Exc. B führte (2). Die
Lymphknoten-Metastasen dieser Patientinnen zeigten ein ähnliches
ER-Niveau, außer
in zwei Fällen,
die einen ER-Gehalt ähnlich
dem der anfänglichen
Biopsie exprimierten. Keine der Plazebo-behandelten Gruppen zeigte
Veränderungen
ihres Rezeptorgehalts zwischen der anfänglichen Biopsie und der Probe
nach der Behandlung.
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Der
Gehalt an PgR wurde ebenso als positiv betrachtet, wenn mehr als
20 der Tumorzellen positiv auf diesen Antikörper reagierten. In sechs der
Fälle,
in denen die anfängliche
NB positiv war, wurde sie nach der Behandlung PgR-negativ. In den
Fällen,
in denen die anfängliche
Biopsie negativ war, erwies sich die exzisionale Biopsie nach der
Behandlung ebenso als negativ. In fünf der Fälle, in denen die NB positiv
war, erwiesen sich die Lymphknoten-Metastasen als PgR-negativ. Die
Plazebo-behandelten Patientinnen wiesen keine Veränderungen bezüglich
des PgR- Status ihrer
Tumoren auf. In 2 sind die prozentualen Anteile
der ER- bzw. PR-positiven
Zellen dargestellt.
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Immunanfärbung (Immunostaining)
von Inhibin.
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Bei
neun von den 18 Patientinnen mit primärem Brustkrebs, die r-hCG erhalten
hatten, wurde eine signifikante Erhöhung der Immunoreaktivität in den
neoplastischen Zellen beobachtet. Dieser Effekt wurde nicht in den
Gewebeproben der Patientinnen beobachtet, die das Plazebo erhalten
hatten.
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Hormonelles Profil.
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Es
wurden die Niveaus der sechs Hormone in den Seren von Brustkrebs-Patientinnen,
die r-hCG oder das Plazebo erhalten hatten, gemessen. Es bestand
ein signifikanter Unterschied in den Niveaus von b-hCG im Serum
der Patientinnen, die mit r-hCG behandelt worden waren, im Vergleich
zu denen, die das Plazebo erhalten hatten, an Tag 5, 9 und 13 der
Behandlung (p < 0,0001,
p < 0,004 bzw.
p < 0,007). Es
trat keine statistisch signifikante Erhöhung des LH-Niveaus bei den
r-hCG-behandelten Patientinnen im Vergleich zu den Plazebo-behandelten
Patientinnen zu allen Zeitpunkten, an den Proben genommen wurden,
auf. Weder die r-hCG-Behandlung noch die Plazebo-Behandlung modifizierten
die Niveaus von FSH, Östradiol,
Inhibin und Progesteron.
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SCHLUSSFOLGERUNGEN
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In
der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass eine zweiwöchige Behandlung
mit r-hCG, welches wie oben beschrieben verabreicht wurde, bei nachklimakterischen
Frauen mit neu diagnostiziertem primärem Brustkrebs eine deutliche
und signifikante Reduktion der Zellproliferation in dem primären Tumor
induziert. Eine interessante Beobachtung war, dass die Lymphknoten
der gleichen Patientinnen in den metastatischen Zellen ein Zellproliferations-Niveau
aufwiesen, das ähnlich
zu dem der Tumoren nach der r-hCG-Behandlung war; es wurden jedoch
keine Veränderungen
bei den mit Plazebo behandelten Frauen beobachtet.
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Eine
Behandlung mit rekombinantem hCG induzierte eine Herunterregulierung
der ER- und PgR-Expression bei sechs von neun bzw. sechs von zehn
positiven Fällen.
R-hCG modifizierte nicht die Serum-Niveaus von Östradiol, Progesteron, Inhibin,
FSH oder LH; die bestimmten Werte entsprachen denen, die für nachklimakterische
Frauen beschrieben sind. Das r-hCG zeigte weder klinische Nebenwirkungen
bei den Patientinnen noch Veränderungen
bezüglich
ihres hormonellen Milieus. Diese Beobachtungen sind ein erster Hinweis
dafür,
dass r- hCG eine
antiproliferative Wirkung bei primärem und metastatischem Brustkrebs
aufweist, ohne dass Veränderungen
im Gesamtbefinden der Patienten induziert werden. Die in dieser
Arbeit beschriebenen Daten zeigen, dass hCG eine direkte Wirkung
auf neoplastische Zellen hat, und dass diese Wirkung nicht durch
die ovarialen Hormone vermittelt wird. Bei unseren Patientinnen
handelte es sich um Frauen nach der Menopause, bei denen deutlich
gezeigt wird, dass das hormonelle Milieu nicht nach der Verabreichung
von r-hCG beeinflusst wird.
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Bezüglich der
lokalen Produktion von Inhibin durch die neoplastischen Zellen fand
in 50 % der primären
Brustläsionen
der mit r-hCG behandelten Patientinnen eine Überexpression statt. Aufgrund
der Beschränkungen
der Plus-Quantifizierung wurden lediglich solche Fälle beschrieben,
bei denen signifikante Unterschiede beobachtet wurden. Für eine quantitative
Bewertung dieses Markers wäre
eine Western-Blot-Analyse wünschenswert.
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Auf
dem systemischen Niveau war das einzige Hormon, das durch die r-hCG-Behandlung erhöht wurde,
b-hCG. Die Korrelation zwischen der Abnahme der Zellproliferation
und dem Anstieg des b-hCG-Niveaus war überraschend.
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BEISPIEL 2
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Rekombinantes humanes
Chorion-Gonadotropin inhibiert metastatischen Brustkrebs bei nachklimaktenschen Frauen.
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Um
die inhibitorische Wirkung von rekombinantem humanem Chorion-Gonadotropin (r-hCG)
auf metastatischen Brustkrebs bei nachklimakterischen Frauen zu
untersuchen, wurde eine Open-Label-, Single-Center-Studie durchgeführt. Das
vorrangige Ziel dieser Studie war, die Wirkung von r-hCG auf die
Tumor-Ansprechgeschwindigkeit
von zweidimensional messbaren oder tastbaren Läsionen festzustellen. Die sekundären Ziele
waren: i.) die Wirkung der r-hCG-Behandlung auf Symptome, die durch
metastatische Brusttumor-Läsionen
verursacht werden, festzustellen, ii.) zu bestimmen, ob r-hCG irgendwelche
nachteiligen systemischen Wirkungen ausübt, iii.) die Zeit bis zur
Tumor-Progression zu messen und iv.) die Wirkungen von r-hCG auf
die endokrinologischen Parameter und Tumormarker zu bestimmen.
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An
der Studie nahmen 13 nachklimakterische Frauen teil, bei denen durch
Biopsie Brustkrebs diagnostiziert und klinisch eine metastatische
Erkrankung festgestellt worden war. Die Patientinnen wurden dreimal wöchentlich
mit 500 mcg r- hCG über wenigstens
zwei Monate behandelt. Eine Tumorbewertung und die Messung der Zielindikatoren-Läsionen wurden
alle zwei Monate durch Röntgen,
CT-Scan, MRI oder
physische Untersuchung durchgeführt.
Nach 60 Tagen der Behandlung wurde eine erneute Bewertung der metastatischen Läsionen unter
Verwendung der/des gleichen diagnostischen Verfahren/s durchgeführt. Im
Fall einer progressiven Erkrankung (d. h., Auftreten eines neuen
Tumors oder Wachstum der Indikator-Läsionen um wenigstens 25 % bezüglich der
Quadratdimensionen) wurde die Studienbehandlung abgebrochen; anderenfalls
wurde die Behandlung fortgesetzt, wobei Neubewertungen der Patientinnen
alle 8 Wochen durchgeführt
wurden, bis eine progressive Erkrankung festgestellt wurde.
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Eine
Patientin starb aufgrund von Komplikationen des Brustkrebses vor
der Visitation an Tag 60; zwölf Patientinnen
führten
die Visitation bis zum Tag 60 durch. Von diesen zwölf schieden
vier Patientinnen aufgrund einer progressiven Erkrankung aus; bei
acht Patientinnen wurde eine aktive Behandlung in der Aufrechterhaltungsphase
der Studie durchgeführt
(3). Zwei Patientinnen wurden als teilweise ansprechend
auf der Basis einer mehr als 50%-igen Reduktion der Leber-Metastasen
klassifiziert. Sechs der dreizehn Patientinnen wiesen eine stabile
Erkrankung auf.
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Diese
ersten klinischen Daten zeigen, dass hCG wirksam bei der Behandlung
von metastatischen Brusttumoren bei nachklimakterischen Frauen ist.
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BEISPIEL 3
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Humanes Chorion-Gonadotropin
schützt
gegen Tumorentstehung und inhibiert Tumorwachstum bei Ratten in frühen und
späten
Stadien der Tumorentwicklung.
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Nachdem
klinisch die Wirksamkeit von hCG bei der Behandlung von primären und
metastatischen Brusttumoren bei nachklimakterischen Frauen gezeigt
worden war, wurden die Studien auf die Verwendung eines etablierten
Tiermodell-Systems ausgedehnt. Die in diesem Beispiel erhaltenen
experimentellen Ergebnisse zeigen in dem Ratten-Modellsystem, dass
Urin oder rekombinantes humanes Chorion-Gonadotropin (u-hCG oder r-hCG) eine
schützende
Wirkung gegen die Entwicklung von Brustkrebs und eine therapeutische Wirkung
auf Brusttumoren in frühen
und späten
Stadien aufweist.
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EXPERIMENTELLES
PROTOKOLL UND VERFAHREN
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Bewertung der Wirksamkeit
von r-hCG bei der Prävention
von Brustkrebs:
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Die
in den unten beschriebenen Experimenten verwendeten Versuchsgruppen
1 bis 9 sind in 4 schematisch dargestellt. Die
in den Versuchsgruppen 1 bis 9 verwendeten Tiere bestanden aus 450
intakten jungfräulichen
Sprague-Dawley-Ratten,
die von Taconic Farms (New York, NY) bezogen wurden.
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Das
Potential von hCG, die Initiation von DMBA-induzierten Ratten-Brustkarzinomen zu
inhibieren, wurde bei intakten jungfräulichen Ratten untersucht,
die mit Plazebo (Versuchsgruppe 1), 100 IU r-hCG/Tag (Versuchsgruppe
2) oder 100 IU u-hCG/Tag (Versuchsgruppe 3) behandelt worden waren.
Alle Tiere erhielten täglich über 21 Tage
eine Injektion, wobei begonnen wurde, als die Ratten 45 Tage alt
waren. Das Karzinogen DMBA wurde als intragastrische Einzeldosis
(8 mg/100 g Körpergewicht)
21 Tage nach der letzten Injektion des Plazebos oder Hormons verabreicht.
Bei diesen Versuchsabläufen
war die erste bewertete Wirkung das Auftreten von Tumoren, die durch
Tasten festgestellt wurden, und das Feststellen ihrer Lage in Bezug
auf spezifische Brustdrüsen.
Weitere bewertete Parameter waren die Geschwindigkeit des Tumorwachstums,
die Tumor-Ulzeration und die Tumor-Regression oder Geschwürheilung
und Tumor-Nekrose als Antwort auf die hormonelle Behandlung. Diese
Ergebnisse wurden mit dem Grundniveau von Brust-Parenchym-Differenzierung, der Zellproliferations-Geschwindigkeit,
dem Expressionsniveau der Gene, die den programmierten Zelltod kontrollieren,
der Apoptoserate und der Inhibin-Synthese in Brustepithel zum Zeitpunkt
der Karzinogen-Verabreichung korreliert.
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Bewertung
der therapeutischen Wirksamkeit von r-hCG bei Brustkrebs.
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Die
tumoristatische und tumorizidale Wirksamkeit von r-hCG und u-hCG
auf frühen
und fortgeschrittenen Brustkrebs wurde bei intakten, jungfräulichen
Ratten, die eine Einzeldosis DMBA im Alter von 45 Tagen erhalten
hatten, getestet (4, Versuchsgruppen 4 bis 9).
Die Wirkung auf frühe
Tumorentwicklung wurde in den Versuchsgruppen 4, 5 und 6 getestet.
Sie wurde beurteilt, indem die r-hCG-Behandlung 20 Tage nach der DMBA-Verabreichung,
wenn frühe
Läsionen,
wie beispielsweise intraduktale Proliferationen (IDPs) und Karzinome
in situ (CIS) bereits vorlagen, jedoch noch keine Tumoren tastbar
waren, gestartet wurde. Die Wirkung auf die fortschreitende Tumorentwicklung
wurde durch Starten der hormonellen Behandlung 60 Tage nach der DMBA-Verabreichung,
oder wenn tastbare Tumoren einen maximalen Durchmesser von wenigstes
1 cm erreicht hatten, bewertet (Versuchsgruppen 7, 8 und 9). In
beiden Gruppen wurde das Hormon über
40 Tage verabreicht, und die finale tumorigene Antwort wurde 20
Wochen nach der DMBA-Verabreichung
bewertet. Die Wirkung der hormonellen Behandlung auf die Tumorwachstumsrate,
mit speziellem Augenmerk auf die Tumor-Regression, Abwesenheit von
Haut-Ulzeration und die finale Tumorgröße und Nekrose, wurden zum
Zeitpunkt der Beurteilung der finalen tumorigenen Antwort bestimmt.
Diese Ergebnisse wurden mit der Zellproliferationsrate, der Expression
der Inhibin-Synthese,
dem Östrogen-
und Progestin-Rezeptor-Gehalt, der Expression von Programmierter-Zelltod-Genen
und von Apoptose in Tumoren, die von r-hCG und u-hCG-behandelten Tieren entwickelt wurden,
im Vergleich zu solchen, die von Ratten entwickelt wurden, die das
Plazebo erhalten hatten, korreliert.
-
Alle
Behandlungen wurden begonnen, als die Tiere 45 Tage alt waren. In
Versuchsgruppe 1 erhielten 50 Ratten eine tägliche intraperitoneale (ip)
Injektion von 0,5 ml Plazebo über
21 Tage. In den Versuchsgruppen 2 und 3 erhielt die gleiche Anzahl
von Tieren 21 Tage lang 100 IU/Tag r-hCG bzw. u-hCG (Steris Laboratories,
Phoenix, AZ). 21 Tage nach Durchführung der letzten Injektion – die Tiere
waren dann 87 Tage alt – wurde
den drei Tiergruppen eine einzelne intragastrische (ig) Dosis von
8 mg DMBA (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) pro 100 g Körpergewicht
(bw) verabreicht. Danach wurden alle Tiere regelmäßig abgetastet,
um Tumorentwicklung zu detektieren und die Tumorwachstumsrate zu
bestimmen. Die letzte tumorigene Antwort wurde 15 Wochen nach Verabreichung
von DMBA bewertet.
-
In
den Versuchsgruppen 4 bis 9 wurde 300 Tiere eine einzelne ig Dosis
von 8 mg DMBA/100 g bw inokuliert, als sie 45 Tage alt waren. Die
tumorigene Antwort wurde durch Abtasten der rechten und linken zervikalen,
thorakalen, abdominalen und inguinalen Brustarealen und der ventralen
bis dorsolateralen Ausdehnungen der Drüsen bewertet. Alle Tumoren
wurden in der Reihenfolge numeriert, in der sie auftraten; ihre
Lage wurde aufgezeichnet und die Tumorwachstumsrate durch Messen
der Tumorgröße mit einem
Vernier-Taster bestimmt. Alle Veränderungen im Gesundheitszustand
der Tiere, schnelles Tumorwachstum oder Hautgeschwürbildung
(Ulzeration) wurden aufgezeichnet. Diejenigen Tiere, in denen die
Tumoren übermäßig groß waren
oder ulzerierten, wurden ungeachtet des Stadiums der hormonellen
Behandlung in Übereinstimmung mit
den IACUC- Regularien
getötet.
Diejenigen Tiere, die vor Beginn oder vor Beendigung der hormonellen
Behandlungen getötet
worden waren, wurden aus der statistischen Analyse der finalen tumorigenen
Antwort ausgeschlossen.
-
Die
Versuchsgruppen 4 bis 6 wurden verwendet, um die Wirkung der hormonellen
Behandlungen auf frühe
Tumorentwicklung zu untersuchen. 21 Tage nach DMBA-Verabreichung
erhielten die der Versuchsgruppe 4 zugeordneten Tiere erstmals – und dann über 40 Tage – eine tägliche ip
Injektion von 0,5 ml Plazebo. In den Versuchsgruppen 5 und 6 erhielten
die gleiche Anzahl der Tiere 40 Tage lang 100 IU/Tag r-hCG bzw. u-hCG.
Alle Tiere wurden alle zwei Wochen abgetastet, um Tumorentwicklung
nachzuweisen und die Tumorwachstumsrate zu bestimmen. Die finale
tumorigene Antwort wurde 20 Wochen nach DMBA-Verabreichung bewertet.
-
In
den Versuchsgruppen 7 bis 9 wurden die Wirkungen von r-hCG und u-hCG
auf späte
(tastbare) Tumorentwicklung getestet: 60 Tage nach DMBA-Gabe – die Ratten
waren dann 105 Tage alt – erhielten
die der Versuchsgruppe 7 zugeordneten Tiere erstmals – und danach
40 Tage lang – eine
tägliche
ip-Injektion von 100 IU/Tag r-hCG. In den Versuchsgruppen 8 und
9 erhielt die gleiche Anzahl von Tieren 40 Tage lang 100 IU/Tag u-hCG
bzw. 0,5 ml Plazebo. Die tumorigene Antwort wurde alle zwei Wochen
durch Abtasten beurteilt. Alle Tumoren wurden nacheinander numeriert,
ihre Lage aufgezeichnet und die Tumorwachstumsrate durch Messen
der Tumorgröße mit einem
Vernier-Taster bestimmt. Die finale tumorigene Antwort wurde 20
Wochen nach DMBA-Verabreichung bewertet.
-
Beurteilung der finalen
tumorigenen Antwort.
-
Am
Ende des Experiments wurden alle Tiere mit einer ip Injektion von
Ketamin (90 mg/kg bw)-Nembutal (40 mg/kg bw) anästhesiert; es wurde Blut durch
die inferiore Vena Cava abgenommen; das Serum wurde abgetrennt und
bei –70 °C gefroren
aufbewahrt. Die Tumoren wurden schnell seziert, dreidimensional
vermessen und fortlaufend geschnitten. Benachbarte Schnitte wurden:
- 1) in 10%-igem neutralgepuffertem Formalin
(NBF) zur histopathologischen und immunocytochemischen Analyse fixiert,
- 2) in flüssigem
Stickstoff zur RNA-Extraktion eingefroren,
- 3) in flüssigem
Stickstoff zu Östrogen-Rezeptor
(ER)- und Progesteron-Rezeptor (PR)-Bestimmungen eingefroren und
- 4) in sterilem Kulturmedium zur DNA-Analyse durch Fließ-Zytometrie
platziert.
-
Tumoren,
die kleiner als 1 cm im Durchmesser waren, wurden lediglich in 10%-igem NBF fixiert.
Bei Abwesenheit von Tumoren wurden die rechten thorakalen (2. und
3.) und die rechten abdominalen (4.) Brustdrüsen in 10%-igem NBF zur histopathologischen
Bewertung des Ausmaßes
der Drüsenentwicklung
fixiert. Die rechten und linken Ovarien aller Tiere wurden seziert,
dreidimensional mit einem Vernier-Taster vermessen und in 10%-igem
NBF fixiert. Alle inneren Organe wurden auf das Auftreten von metastatischen
Knötchen,
Adhäsionen
oder Blutungen untersucht. Veränderungen
der Leber, Milz und Lunge wurden dokumentiert und repräsentative
Fragmente der Gewebe in 10%-igem NBF zur histopathologischen Untersuchung
fixiert. Repräsentative
Läsionen
wurden fotografiert.
-
Zur
Bewertung der finalen tumorigenen Antwort wurden folgende Kriterien
verwendet:
- 1. Tumorwachstumsrate auf der Grundlage
aufeinanderfolgender Messungen der zwei größten Durchmesser der Tumoren
bei lebenden Tieren unter Verwendung eines Vernier-Tasters; die
Ergebnisse sind in mm angegeben.
- 2. Finale Tumorgröße auf der
Grundlage der Messung der Länge,
Breite und Höhe
der sezierten Tumoren mit einem Vernier-Taster. Die Ergebnisse sind
in mm angegeben. Eine progressive Verkleinerung der Tumoren in aufeinanderfolgenden
Messungen war indikativ für
eine Tumor-Regression. Tastbare Tumoren, die zum Zeitpunkt der Sezierung
verschwunden waren, wurden als zu 100 % zurückgebildet betrachtet. Das Brustgewebe,
in dem der Tumor ursprünglich
identifiziert worden war, wurde in 10%-igem NBF zur histopathologischen
Analyse fixiert. Dieses Kriterium war indikativ für eine inhibitorische
Wirkung der hormonellen Behandlungen auf das Tumorwachstum.
- 3. Tumor-Nekrose in großen
tastbaren Tumoren. Obwohl in hormonell behandelten Tieren die Brusttumoren ihre
ursprüngliche
Größe beibehielten
oder weiterhin wuchsen, wurde nach der Sezierung beobachtet, dass
die Tumoren aus einer weichen zystischen Formation bestanden, die
mit nekrotischem Gewebe gefüllt war,
in dem nahezu kein lebendes Gewebe vorlag. Diese Anzeichen wurden
als indikativ für
Tumor-Destruktion, induziert durch die hormonelle Behandlung, und äquivalent
zur Tumor-Regression, die durch die hCG-Behandlung induziert wurde,
interpretiert.
- 4. Auftreten von Haut-Ulzeration bei lebenden Tieren ist indikativ
für eine
schnelle Tumorwachstumsrate und wird häufiger bei Plazebo-behandelten
Tieren gefunden. In diesem Zustand war eine Tötung der Tiere obligatorisch.
- 5. Statistische Analyse. Die Signifikanz der Unterschiede in
der tumorigenen Antwort in den Gruppen wurde anhand der Chi-Quadrat-Analyse
und des Student-T-Tests
bestimmt.
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ERGEBNISSE
-
Die Wirkung von r-hCG
und u-hCG bei der Prävention
von Brustkrebs. Versuchsgruppen 1, 2 und 3.
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Jungfräuliche Ratten,
die 21 Tage lang mit Plazebo, r-hCG
oder u-hCG behandelt worden waren und 21 Tage nach der letzten Injektion – sie waren
dann 87 Tage alt – DMBA
erhielten, schienen über
den gesamten Zeitraum der Studie hindurch gesund. Ein Tier aus Versuchsgruppe
1 und eines aus Versuchsgruppe 2 starb als Folge einer akuten Reaktion
auf die Anästhesie;
sie wurden von der Studie ausgeschlossen, wodurch die gesamte Tierpopulation
in jeder dieser zwei Versuchsgruppen auf 49 reduziert wurde. Keines
der Tiere musste vor Ende des Experiments getötet werden. Die überwiegende
Mehrheit der Tumoren wurde zum Zeitpunkt der Autopsie gefunden,
keiner von ihnen war ulzeriert.
-
Durch
die Behandlung der Tiere mit hCG wurde die Anzahl der Tumoren in
allen Brustdrüsen
signifikant reduziert, und es traten keine Tumoren im Hals- und
Ohrenbereich (Gehörgangstumoren)
auf; die Anzahl der Tiere mit Tumoren wurde von 22/49 (22 von 49
Tieren insgesamt) auf 4/49 bzw. 6/50 bei r-hCG bzw. u-hCG reduziert.
Wie in 5 dargestellt, war ebenso die Anzahl der Tumoren/Tier
signifikant herabgesetzt von 0,89 (Plazebo) auf 0,10 (r-hCG) bzw.
0,14 (u-hCG).
-
Wirkung von r-hCG auf
frühe Tumorentwicklung.
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Versuchsgruppen
4 5 und 6. Von den 50 Tieren, denen DMBA inokuliert worden war,
starb ein Tier aus Versuchsgruppe 4 und ein Tier aus Versuchsgruppe
5 aufgrund einer akuten Reaktion auf die Anästhesie. Die Behandlung der
verbleibenden Tiere mit Plazebo, r-hCG oder u-hCG wurde 21 Tage nach Verabreichung
des Karzinogens begonnen (4).
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Zehn
der 49 Tiere aus Versuchsgruppe 4 (Plazebo) entwickelten zumindest
einen tastbaren Tumor 42 Tage nach der DMBA-Verabreichung. Ein Tier,
welches ernsthaft erkrankt war und zum Zeitpunkt der 14. Plazebo-Injektion
starb, wurde aus der Endanalyse ausgeschlossen. Zwei Tiere, die
12 und 14 Tage nach der letzten Injektion starben, wurden in die
Endanalyse mit einbezogen. Eines von ihnen war frei von Tumoren,
das andere wies drei tastbare Tumoren auf.
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Wie
auch in den präventiven
Versuchsgruppen beobachtet, wurde durch die Behandlung der Tiere
mit hCG die Anzahl der Tumoren in den Brustdrüsen und im Nicht-Brustgewebe
signifikant reduziert; die Anzahl der Tiere mit Tumoren wurde von
48/49 auf 38/49 bzw. 30/46 durch r-hCG bzw. u-hCG reduziert. Wie
in 5 dargestellt, war ebenso die Anzahl der Tumoren/Tier
signifikant herabgesetzt, von 5,6 (Plazebo) auf 2,2 (r-hCG) bzw.
1,9 (u-hCG).
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Wirkung von r-hCG auf
fortgeschrittene Tumorentwicklung. Versuchsgruppen 7. 8 und 9.
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Von
den 50 Tieren, denen DMBA inokuliert worden war, starb ein Tier
aus Versuchsgruppe 7 während der
Karzinogen-Verabreichung und wurde aus der Studie ausgeschlossen.
Aus der Endanalyse der tumorigenen Antwort wurden außerdem all
die Tiere ausgeschlossen, die aufgrund des schellen Wachstums und
der Ulzeration der Tumoren vor Beendigung der Behandlung getötet werden
mussten. Die gleichen Kriterien wurden auf die Tiere angewendet,
die mit r-hCG (Versuchsgruppe 7), u-hCG (Versuchsguppe 8) und Plazebo
(Versuchsgruppe 9) behandelt worden waren.
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Bei
den mit Plazebo behandelten Tieren (Versuchsgruppe 9) wurden insgesamt
40 Tiere nach Beendigung der Behandlung getötet und entsprechend ausgewertet.
39 von ihnen wiesen insgesamt 229 Tumoren auf, mit durchschnittlich
5,7 Tumoren/Tier, in einer Verteilung, die der ähnlich war, die für die Versuchsgruppen 1
bis 6 beobachtet worden war. Außerdem
wiesen zwei Tiere metastatische Knötchen in der Milz, Leber und Lunge
auf, die nicht in der tabellarischen Endaufstellung der Tumoren
enthalten sind.
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In
der mit r-hCG behandelten Gruppe (Versuchsgruppe 7) erfüllten 37
Tiere die Eignungskriterien für die
Endanalyse; 33 von ihnen entwickelten insgesamt 147 Tumoren, was
einem Durchschnitt von 4,4 Tumoren/Tier (mit Tumoren) oder 3,9 Tumoren,
bezogen auf die Gesamtzahl der Tiere mit Risiko, entspricht. 32
der 36 mit u-hCG behandelten Tiere (Versuchsgruppe 8) entwickelten
Tumoren, was einen Durchschnitt von 3,4 Tumoren/Tier ergibt.
-
Die
Ergebnisse der Versuchsgruppen 1 bis 9 sind in der folgenden Tabelle
1 zusammengefasst und in den
5 und
6 dargestellt. Tabelle
1. Zusammenfassung der tumorigenen Antwort bei Tieren, die mit Plazebo
(Versuchsgruppen 1, 4 und 9), r-hCG (Versuchsgruppen 2, 5 und 7)
oder u-hCG (Versuchsgruppen 3, 6 und 8) behandelt wurden
- 1 Signifikante
Unterschiede der Tumorinzidenz, analysiert durch Chi-Quadrat-Verteilung
waren: Versuchsgruppe 1 gegenüber
Versuchsgruppe 2 = 16,96, p < 0,00003;
Versuchsgruppe 1 gegenüber
3 = 13,20, p < 0,0002; Versuchsgruppe
4 gegenüber
Versuchsgruppe 5 = 9,49, p < 0,0018;
Versuchsgruppe 4 gegenüber
Versuchsgruppe 6 = 17,3, p < 0,00003.
Die Unterschiede zwischen r-hCG (Versuchsgruppen 2, 5 und 7) gegenüber u-hCG
(Versuchsgruppen 3, 6 und 8) und zwischen den Versuchsgruppen 9,
7 und 8 waren nicht signifikant.
-
SCHLUSSFOLGERUNGEN
-
Die
oben aufgeführten
Ergebnisse zeigen, dass die Verabreichung von Urin oder rekombinantem
hCG an junge, jungfräuliche
Ratten die Entstehung von DMBA-induzierten
Tumoren verhindert und die Progression von DMBA-induzierten Tumoren
inhibiert. Eine 21-tägige
Behandlung mit r-hCG erzeugt eine präventive Wirkung, auch wenn
die Behandlung 21 Tage vor der Karzinogen-Verabreichung beendet
wird. Ähnliche
Ergebnisse wurden mit u-hCG erhalten.
-
Die
Ergebnisse zeigen außerdem,
dass eine r-hCG-Behandlung von Ratten, denen zuvor DMBA inokuliert
worden war, die Entwicklung früher
Brustläsionen
inhibiert, da der Beginn der hormonellen Behandlung 20 Tage nach
Karzinogen-Verabreichung
sowohl Tumorinzidenz als auch Tumorbelastung signifikant reduzierte.
Dabei wiesen r-hCG und u-hCG ähnliche
Tumor-inhibierende Wirkungen auf. Diese Daten sind von erheblicher
klinischer Bedeutung, da sie die Eignung der Anwendung dieser Hormonbehandlung
bei frühen
sowie prämalignen
Läsionen
zeigen. Diese Ergebnisse zeigen, dass die therapeutische Wirkung
dieser Hormone effizienter ist, je früher ein Behandlung begonnen
wird.
-
Wenn
die hormonellen Behandlungen 60 Tage nach Verabreichung von DMBA
begonnen wurden, war ebenso die Tumorbelastung, ausgedrückt als
Anzahl der Tumoren/Tier, signifikant unterdrückt. 6 zeigt deutlich,
dass sowohl r-hCG als auch u-hCG die Tumorbelastung signifikant
reduzieren und das Wachstum der Tumoren reduzieren, wie durch die
geringere Anzahl der Tumoren/Tier nach Einstellen der hormonellen
Behandlungen deutlich wird. Die Analyse der finalen tumorigenen
Antwort zeigte, dass die Plazebo-behandelten Tiere 40 % mehr Tumoren
aufwiesen als die mit einem der Hormone behandelten Tiere (5).
Es ist wichtig, die Steigung der Kurve zwischen Beginn (Start) und
Beendigung (Stop) der Behandlung, wie in 6 dargestellt,
zu analysieren. Beide Hormone induzieren eine Abnahme der Steigung
der Kurve aufgrund einer direkten Wirkung der Hormone auf die Tumorgenese.
Am Ende der Behandlung wird die Steigung der Kurve steiler, erreicht
jedoch niemals die, die bei Tieren auftritt, die das Plazebo erhielten,
was darauf hinweist, dass beide Hormone eine effiziente therapeutische
Wirkung durch Reduzieren der Tumorbelastung um 40 % aufweisen. Diese
Ergebnisse weisen darauf hin, dass r-hCG noch wirksamer als therapeutisches
Mittel sein könnte,
wenn es nicht nur in einem, sondern mutmaßlich in mehreren Behandlungszyklen
verwendet wird, um eine vollständige
Heilung zu erzielen.
-
BEISPIEL 4
-
Inhibierung von Brustkrebszellen
durch hCG und Tamoxifen in vitro
-
Es
wurden vorläufige
in-vitro-Experimente an CG-S-Zellen, einer Variante der MCF-7-Zellinie
(Natoli C. et al., 1983, Breast Cancer Res. Treat. 3:23-32), die
durch ein hohes Ausmaß an Östrogen-Ansprechempfindlichkeit
und einen merklichen Gehalt an Östrogen-,
Androgen-, Glucocorticoid-, und Progesteron-Rezeptoren gekennzeichnet
sind, durchgeführt.
-
EXPERIMENTELLES PROTOKOLL
UND VERFAHREN
-
Die
Zellen wurden routinemäßig in Dulbecco's modifiziertem Eagle's-Medium (DMEM),
supplementiert mit 10 % fötalem
Kälberserum
(FCS) und Antibiotika, kultiviert. Für die Zellwachstums-Experimente
wurden die Zellen mit einer Dichte von 50.000 Zellen/ml in dem oben
beschriebenen Medium ausplattiert. 24 Stunden später wurde das Medium durch
frisches Medium, enthaltend 5 % Charkoal-behandeltes FCS (CH-FCS)
plus einer festgesetzten Konzentration (10–7 M)
Tamoxifen (TAM) und verschiedenen Konzentrationen (von 10 bis 10.000
IU/ml) hCG, ersetzt. Das Medium wurde alle drei Tage erneuert. In
den Experimenten, die die Wirkung von hCG und TAM betrafen, die
nacheinander zu den CG-5-Zellen gegeben wurden, wurden die Zellen
mit 50.000 Zellen/ml, wie oben beschrieben, ausplattiert; 24 Stunden
später
wurde das DMEM durch frisches Medium, enthaltend 10 bis 10.000 IU/ml
hCG, ersetzt. Für
jede hCG-Konzentration wurde eine unterschiedliche Anzahl von Platten
hergestellt, um eine ausreichende Anzahl von Zellen am Ende der
Behandlung als Ersatz zu erhalten (da hCG selbst eine inhibitorische
Wirkung aufweist). Nachdem die CG-S-Zellen eine Woche lang hCG ausgesetzt
worden waren, wurden sie in Medium, supplementiert mit 10 % FCS
und Antibiotika, ausplattiert; 24 Stunden später wurde das DMEM durch frisches
Medium, supplementiert mit 5% CE-FCS und einer festgesetzten Konzentration
von TAM (10–7 M),
ersetzt. Das Medium wurde alle drei Tage erneuert. In allen durchgeführten Experimenten
wurden die Zellen nach 3 bis 6 Tagen unter Verwendung eines Hämocytometers gezählt.
-
ERGEBNISSE
-
Die
gleichzeitige Zugabe einer festgesetzten Konzentration von TAM (10–7 M)
zusammen mit hCG in Konzentrationen von 10 bis 1.000 IU/ml zu den
CG-5-Kulturen erzeugt eine Inhibierung der Zellproliferation, die
nicht mit der hCG-Dosis in Beziehung steht, jedoch höher ist,
als die durch TAM allein induzierte Inhibierung. Bei der niedrigsten
hCG-Konzentration betrug die Inhibierung der Zellproliferation ungefähr 50 %,
bezogen auf die Kontrolle, am dritten Tag nach der Zugabe der zwei
Wirkstoffe zu dem Kulturmedium. Wenn die Zellen 6 Tage lang mit
der TAM-hCG-Kombination
behandelt wurden, wurde die Inhibierung der Zellproliferation abhängig von
der hCG-Dosis und erreichte 65 %, bezogen auf die Kontrollen, bei
1.000 IU/ml Wirkstoff.
-
Die
CG-S-Zellen wurden ebenso mit verschiedenen hCG-Konzentrationen
vorbehandelt und anschließend
10–7 M
TAM ausgesetzt. Am dritten Tag nach der Zugabe des Anti-Östrogens
zu dem Kulturmedium wird eine ungefähr 50%-ige Inhibierung der
Zellproliferation, bezogen auf die Kontrolle, in den Zellen gefunden,
die die höchste
hCG-Konzentration erhalten hatten. Am sechsten Tag nach der Zugabe
von TAM zu dem Kulturmedium wird die deutlichsfe Inhibierung der
Zellproliferation bei CG-S-Zellen, die mit der geringsten hCG-Konzentration
vorbehandelt worden waren, erhalten (ungefähr 65 %, bezogen auf die Kontrolle);
und sie bleibt unverändert
bei Zellen, die mit ansteigenden Dosen des Wirkstoffs vorbehandelt
wurden.
-
Die
Ergebnisse sind in den 7a und 7b zusammengefasst,
die einen grafischen Vergleich zwischen den verschiedenen Ausführungsarten
(kombinierte oder sequentielle Behandlung) zeigen, die verwendet
wurden, um die Wirkung von Tamoxifen und hCG auf das Zellwachstum
zu untersuchen. Die Graphiken a und b zeigen die Wirkung von hCG
und Tamoxifen, welche gleichzeitig (Punkt-Symbol) oder nacheinander (Dreieck-Symbol)
zu den CG-5-Zellen am dritten (a) und sechsten (b) Tag nach der
Zugabe der Verbindungen zu dem Kulturmedium gegeben wurden. Im Fall
der sequentiellen Verabreichung wurden die Zellen mit den in der
Figur angegebenen hCG-Konzentrationen vorbehandelt und dann Tamoxifen
ausgesetzt. Die gestrichelte Linie (---) repräsentiert die Wirkung von 10–7 M
Tamoxifen allein, die in Parallel-Experimenten, die nicht im Text beschrieben
sind, ermittelt wurden.
-
8 zeigt
die Wirkung von hCG allein auf das Wachstum von CG-5-Zellen, die
unter identischen experimentellen Bedingungen kultiviert wurden.
In diesem Fall ist die Inhibierung der Zellproliferation offensichtlich,
nachdem die Zellen drei Tage hCG ausgesetzt waren, wobei mit einer
Konzentration von 100 IU/ml begonnen wurde. Nach sechs Tagen der
Behandlung mit hCG nimmt die inhibitorische Wirkung auf die Zellproliferation
nur bei einer maximalen Dosis von 1.000 IU/ml deutlich zu.
-
Der
Vergleich zwischen den 7 und 8 zeigt
deutlich, dass derartige geringe hCG-Dosen, wie beispielsweise 10
IU/ml, wirksam sind, wenn sie mit dem Anti-Östrogen zusammen verabreicht
werden, während
die gleichen Dosen praktisch ineffektiv sind, wenn hCG allein verwendet
wird. Ähnliche
Schlussfolgerungen werden erhalten, wenn die Wirkung von Tamoxifen
allein mit der kombinierten Wirkung von Tamoxifen und hCG verglichen
wird.