诊断和治疗癌症的化合物和方法技术

本发明专利技术提供了治疗和诊断癌症的化合物和方法。还提供了离析人氨基酸运载体或其亚单位和基本纯化运载体或亚单位的方法。特别是还公开了与肿瘤共存的谷氨酰胺运载体，但是它们通常没有活性或有很小活性，或者在大多数非肿瘤细胞中少量存在。还公开了有关氨基酸运载体的诊断产品和方法以及生物制品。还提供了用于人和动物治疗的方法和治疗用品，包括抗谷氨酰胺化合物、谷氨酰胺类似物、抗体组合物、药用组合物和疫苗。还公开了用于筛选抑制谷氨酰胺摄入肿瘤细胞的化合物的筛选方法和设备。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及治疗和诊断动物例如人癌症的化合物和方法，更具体地说，本专利技术涉及人类氨基酸运载体的鉴定和分离，包括诸如谷氨酰胺运载体一类的运载体，谷氨酰胺运载体为肿瘤细胞所共有，但一般不被发现，或者没有活性，或者以低含量存在于大多数非肿瘤细胞中。本专利技术还涉及用于制备这类运载体及其他生物制品(如抗体)的重组体产物和方法;涉及用于检测这类运载体在人和动物体内是否存在的诊断制品和测定方法;涉及含有例如运载体的抗体、抗谷氨酰胺化合物和能够有效抑制诸如谷氨酰胺一类氨基酸通过这种运载体或与细胞内谷氨酰胺代谢相互影响的谷氨酰胺类似物等物质的组合物;以及含有这类抑制剂的治疗用组合物。本专利技术还涉及通过施用这类组合物治疗癌症的方法、含有这类运载体及其片段或亚单位的疫苗，以及使用这类疫苗获得免疫的方法。目前治疗的方法通常都是给患者施用一种或多种药物，这种药物分为三大类化合物，即(1)烷基化剂，如苯丁酸氮芥、马利兰、梅尔法兰和环磷酰胺;(2)抗代谢物，如氨甲蝶呤、6-巯基嘌呤、6-硫代乌嘌呤、5-氟脲嘧啶、阿糖胞苷和异噁唑乙酸;(3)抗菌素，如放线菌素D、光神霉素、丝裂霉素C、博来霉素和正定霉素。可惜使用这些化合物都存在着问题，主要问题在于这些化合物通常对肿瘤细胞和非肿瘤细胞都有细胞毒性，因此对患者的健康组织和器官都会产生严重损害。除了少数例外，目前还没有能够将这类细胞毒素药物有选择地仅对肿瘤细胞的方法。包括在上述化疗化合物中的有谷氨酰胺，例如6-二氮-5-氧-L-正亮氨酸(DON)、O-二氮-乙酰基-L-丝氨酸(重氮丝氨酸)和α-氨基-3-氯-4，5-二氢-5-异噁唑基乙酸(异噁唑乙酸)，它们与细胞内的生物合成相互影响。但是，这类化合物显然已被证实也具有毒性，因此目前并无销售这类药物用于治疗癌症。缺乏有关恶性细胞性状的生物学基础知识妨碍了利用正常细胞和恶性细胞之间的共同性和显著区别进行药物的研究开发。其区别之一在于细胞代谢所需要的谷氨酰胺的量。谷氨酰胺是癌细胞的主要代谢产物，与供给能量的葡萄糖代谢产物具有同样的重要作用，并且还是DNA生物合成所需酸基的重要供给者。尽管正常细胞含有能够合成其所需谷氨酰胺的谷氨酰胺合成酶，但是谷酰胺合成酶在肿瘤细胞中基本没有活性(或者含量很低)，然而，谷氨酰胺酶的活性却很高，这是一种破坏谷氨酰胺的水解酶。因此，肿瘤细胞取决于周围血液的供给和供其谷氨酰胺的组织。谷氨酰胺通过谷氨酰胺运输蛋白运输到肿瘤细胞中，因此这种谷氨酰胺运载体使谷氨酰胺通过肿瘤细胞的细胞膜的能力即是其生长发育的活力。就此而言，已经证明肿瘤细胞中谷氨酰胺运载体的活性远高于正常细胞的谷氨酰胺运载体。研究人员试图通过降低癌症患者血清的谷氨酰胺浓度，利用肿瘤细胞对谷氨酰胺的需要。通过利用限制谷氨酰胺的饮食和/或施用谷氨酰胺酶或天门冬酰胺酶，以破坏血流中的谷氨酰胺，这项研究业已完成。谷氨酰胺的丧失可能使癌细胞减弱，从而使其对于常规的化学治疗或放射性治疗更敏感。但是，这种治疗能极端地导致对肿瘤细胞和正常细胞不加区分地进行破坏。总之，在已知肿瘤细胞需要从周围血液和组织中增加对谷氨酰胺的摄入量的情况下，在利用这种高摄入量，从而设计出有选择地作用于肿瘤细胞的化合物或方法方面并未取得显著进展。与此相似的是在瘤症诊断方面也未利用这种差别，而诊断癌存在的可靠测定方法也显然为人们所渴望。利用本专利技术者所研究的动力学分析，业已发现肿瘤细胞中存在三种谷氨酰胺的运载体，还发现至少有一种运载体为其他固体型肿瘤和淋巴瘤所共有。利用所研究的鉴定和分离肿瘤谷氨酰胺运载体的技术，还证实了另一种人氨基酸运载体即丙氨酸运载体。因此，鉴定、分离肿瘤谷氨酰胺运载体和其他人和哺乳动物的氨基酸运载体及其特征的确定，能够为诊断、治疗和其他有关的物质组合物以及测定和应用等种种方法开辟了新的广泛的领域，所述种种方法包括利用肿瘤细胞和非肿瘤细胞之间摄入谷氨酰胺的差别，并且能够用于检查肿瘤，或有选择地作用于肿瘤细胞，而对正常细胞产生很小或没有影响。因此，本专利技术的首个实施例提供了基本上纯化的人氨基酸运载体，包括在肿瘤细胞中发现的谷氨酰胺运载体和丙氨酸运载体。本专利技术的另一些实施例提供了筛选化合物的方法，以测定其与肿瘤谷氨酰胺运载体上结合点的结合能力，或该类化合物抑制运送谷氨酰胺进入肿瘤细胞的能力。本专利技术的另一个实施例提供了实施本专利技术的结合和运输抑制测定的实验室设备。本专利技术的其他一些实施例提供了诊断用制品以及将其用于检查体内或离体肿瘤细胞的方法，还提供通过按照本专利技术重复和定期分析测定控制癌症发展的方法。本专利技术的另一些实施例提供了通过重组DNA方法用于产生本专利技术运输蛋白和异地结合到单克隆抗体上的运载体的生物制品。本专利技术的另一些实施例提供了抗谷酰胺化合物和谷氨酰胺类似物以及将它们用于治疗癌症的方法。本专利技术的其他实施例还提供了治疗癌症的方法，包括使用抗谷氨酰胺化合物、谷氨酰胺类似物或抗体组合物，抑制谷氨酰胺输入肿瘤细胞的方法。这些方法可与诸如化学治疗或放射性治疗等其他常规抗癌治疗方法结合使用。本专利技术还提供了含有至少一种抗原人氨基酸运载体或其片段或其亚单位的疫苗。因此，本专利技术的目的之一是提供氨基酸运载体用于诊断和治疗癌症的肿瘤谷氨酰胺运载体。本专利技术的目的之二是提供能鉴定用于治疗癌症的化合物的筛选方法。本专利技术的目的之三是提供诊断用制品和诊断和监察癌症发展的方法。本专利技术的目的之四是提供用于诊断和治疗癌症和用于制备大量纯化的运载体或结合到这些运载体上的抗体的生物制品。本专利技术的目的之五是提供用于治疗癌症的化合物和组合物以及治疗癌症，包括施用这类化合物和组合物的方法。本专利技术的目的之六是提供通过抑制谷氨酰胺输入肿瘤细胞或使用肿瘤细胞的运输机理，有选择地将细胞毒素化合物输入细胞的治疗癌症的方法。在这些方法中包括通过抑制谷氨酰胺摄入细胞使细胞减弱，然后通过诸如化学治疗和放射治疗等常规治疗方法或针对这种细胞的任何其他方法杀死该细胞。本专利技术的目的之七是提供能用于防癌的疫苗。本专利技术的目的之八是提供抑制淋巴细胞增殖的化合物和方法。本专利技术的其他目的和优点一部分将在说明书的以下部分陈述和一部分从说明书中可明显地看出，或可通过实施本专利技术得到了解。本专利技术的目的和优点可通过组合物，和在权利要求书中具体指出的方法来认识到和得到。附图简介附图说明图1说明聚丙烯酰胺凝胶显示的谷氨酰胺运载蛋白的纯化，第1行是分子量标准，第2行是洗脱蛋白，第3-8行是全部细胞膜样品;图2说明谷氨酰胺摄入到HeLa细胞中;图3说明用NEM滴定谷氨酰胺摄入到HeLa细胞中;图4说明NEM的不同保温时间对谷氨酰胺摄入HeLa细胞的影响;图5说明1mM NEM对谷氨酰胺摄入HeLa细胞的影响;图6说明抗血清对谷氨酰胺输入HeLa细胞的影响;图7a-7j说明谷氨酰胺输入红血细胞(RBC)和各种细胞系;图8说明3H-NEM与HeLa细胞的细胞膜的结合;图9说明3H-NEM与由图8限定的HeLa细胞的细胞膜的峰A-E得到的材料的结合;图10说明用3H-NEM和由图8限定的峰A-D得到的材料相结合来滴定谷氨酰胺运输;图11说明3H-NEM与由图8限定的峰C得到的材料相结合的理论曲线;图12说明用过量底物防止3H-NEM的结合;图13说明NEM的不同保温时间对谷氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
基本纯化的人氨基酸运载体或其片段或亚单位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克莱夫弗莱德里克帕尔玛，爱德华埃沃伊包伊，乔治维克托米汉，特伦斯皮瓦，唐娜里卡诺，波拉法沃特，迈克尔韦斯特，
申请(专利权)人：澳大利亚商业研究发展有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]