Innovatives Rezeptor-Targeting in der Onkologie: Synthese und biologische Untersuchung von albuminbindenden Zytostatika-Prodrugs mit Rezeptor-affinen Liganden
Final Report Abstract
Im Rahmen des Forschungsprojekts sollte das Potenzial von Prodrugs mit Rezeptor-affinen Liganden untersucht werden. Zielrezeptoren waren einerseits der Asialoglykoprotein-Rezeptor, der beim hepatozellulären Karzinom exprimiert und endozytotisch aufgenommen wird, andererseits das Integrin αvβ3, das bei der Tumorangiogenese von Endothelzellen überexprimiert wird und sich deshalb für ein vaskuläres Targeting eignet. Die Prodrugs bestehen aus einem Rezeptor-affinen Liganden, einem säurelabilen oder enzymatisch spaltbaren Spacer, dem Zytostatikum Doxorubicin und bei den albuminbinden-den Prodrugs aus einer thiolbindenden Maleinimidgruppe, die an die Cystein-34-Position von Albumin bindet. Für ein vaskuläres Targeting wurden durch die Matrix-Metalloprotease-2 spaltbare Prodrugs mit dem Integrin αvβ3 bindenden Peptid E-[c(RGDfK)2] oder dem negativen Kontrollpeptid c(RADfK) und dem Zytostatikum Doxorubicin hergestellt: E-[c(RGDfK)2]-DOXO-2, c(RADfK)-DOXO-2. In-vitro-Untersuchungen zeigten eine bevorzugte Aufnahme und Inhibition der zellulären Adhäsion von Endothelzellen. In einem OVCAR-3-Xenograft-Tumor-Modell zeigte das neue, durch MMP-2 spaltbare Konjugat E-[c(RGDfK)2]-DOXO-2 keine antitumorale Wirksamkeit und war vergleichbar zu c(RADfK)-DOXO-2. Indotricarbocyanin-Konjugate mit E-[c(RGDfK)2] bzw. c(RADfK) wiesen in anschließenden Nahinfraot-Imaging-Studien keine Aufnahme im Tumor auf, sondern eine starke Anreicherung in der Leber und Lunge. Unsere Daten bestätigen insgesamt nicht das Targeting-Potenzial von E-[c(RGDfK)2] von Janssen,2 der eine Aufnahme von 6 bis 7.5 % nach 1–2 h im OVCAR-3-Model mit radioaktiv-markierten 111In-DOTA-E-[c(RGDfK)2] aufgezeigt hatte. Die Weiterentwicklung als albuminbindende Prodrugs mit dem zyklischen Peptid E-[c(RGDfK)2] wurde deshalb nicht verfolgt. Für ein Drug Targeting des hepatozellulären Karzinoms wurde – aufbauend auf unsere Arbeiten mit säurelabilen Konjugaten von lactosaminiertem Albumin (L-HSA-DOXO) – die Synthese von Prodrugs bestehend aus einem Galctosid-Cluster, einem säurelabilen Spacer, dem Zytostatikum Doxorubicin und einer albuminbindenden Maleinimidgruppe untersucht. Obwohl die Synthesen des Galactosid-Clusters und des bifunktionalen Maleinimid-Linkers erfolgreich durchgeführt werden konnten, waren die Isolierung der Liganden-Endstufen und die Einführung des Doxorubicins durch Hydrazonbildung oder Click-Chemie nicht erfolgreich.
