使用凋亡的选择性诱导来治疗肿瘤的方法和组合物技术

本发明专利技术提供了通过由死亡配体ＴＲＡＩＬ介导的凋亡来诱导癌细胞死亡的组合物和方法。所述方法包括下列步骤：将表达载体导入包括表达ＴＲＡＩＬ的受体的细胞在内的一组细胞。所述表达载体包括编码ＴＲＡＩＬ的多核苷酸序列，所述ＴＲＡＩＬ的表达优选由该载体内的条件启动子来调节。导入了所述表达载体的细胞在条件适宜激活所述条件启动子时表达ＴＲＡＩＬ。所表达的ＴＲＡＩＬ通过ＴＲＡＩＬ与诸如ＤＲ４和ＤＲ５这样的受体之间的相互作用诱导表达ＴＲＡＩＬ受体的那些细胞死亡。该方法可以用于以肿瘤位点特异性和剂量可调节方式治疗肿瘤。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
使用凋亡的选择性诱导来治疗肿瘤的方法和组合物的制作方法
技术介绍
专利
本专利技术涉及用于诱导癌细胞中的程序性细胞死亡(凋亡)的组合物和方法，且更具体地说，本专利技术涉及通过使用表达诸如Fas配体(Apo-1配体)和TRAIL(Apo-2配体)这样凋亡信号配体的表达载体来治疗肿瘤的组合物和方法。凋亡信号配体的表达，诱导表达诸如Fas(Fas配体的受体)和DR4或DR5(TRAIL的受体)这样介导凋亡的受体的细胞的凋亡。
技术介绍
目前用于癌性肿瘤的主要治疗方法是手术摘除组织、器官或腺体中的受侵害区域。例如，对乳腺癌的最新治疗手段集中在摘除患病乳腺，随后合并化疗和放疗。然而，高复发率是完全根除癌细胞的主要障碍。有人认为尽管可以经手术除去恶性肿瘤中的癌细胞，但是已经侵害周围组织或淋巴结的癌细胞通常导致肿瘤复发。肿瘤频繁复发的一个原因可能是在原发性癌发展过程中，通过手术过程完全除去癌细胞极其困难。剩余的癌细胞通常保持长时间的静息状态，其被称为作肿瘤休眠。Meltzer等(1990)“休眠与乳腺癌(″Dormancy and breast cancer″)”-《肿瘤学手术杂志》(J.Surg.Oncol.)43181-188。一旦经手术摘除了主要组织，则手术损伤可以刺激组织和血管在伤口部位上迅速再生。这些再生过程通过例如组织和血管生长因子给周围组织释放出了正信号。这些因子和迅速增殖的环境诱导剩余的肿瘤细胞从休眠状态转变成迅速增殖的状态且由此导致癌症复发。所有的癌细胞均共有两种基本的特征无法控制的细胞循环；和不能进入程序性细胞死亡、即凋亡的途径。凋亡或程序性细胞死亡(PCD)是细胞自杀的遗传控制反应。凋亡的症状是伴随细胞溶解旺盛、染色质凝聚和DNA片段化的活力损耗。Wyllie等(1980)“细胞死亡凋亡的显著性”(″Cell deaththe significance of apoptosis″)-《国际细胞学综述》(Int.Rev.Cytol.)68251-306。凋亡过程在调节组织发育、器官大小与形状和细胞寿命方面具有重要作用。在组织和器官发育过程中，凋亡是在脊椎动物发育的组织模型化过程中，造成在正常组织更新过程中生理细胞死亡的大部分或全部PCD的原因。凋亡也是引起在免疫反应的负选择过程中B和T细胞系的细胞被广泛消除的原因。凋亡作为预防细胞和组织过度生长的保护措施起作用。PCD机制中形成的缺陷，可以延长细胞寿命并可以使肿瘤细胞扩张。此外，PCD中的缺陷可以通过允许促进抗基于免疫的破坏和赋予细胞毒性药物和照射耐受性的基因突变的遗传不稳定性和累积，而产生致癌作用。在对这些治疗没有反应的恶性细胞中确实观察到了这些表现。尽管放疗、化疗和适宜的激素疗法均可在肿瘤细胞中诱导一定程度的凋亡，但是可能需要较高剂量的药物或照射来抑制癌细胞生长，这反过来也会对患者产生严重的副作用。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术提供了通过以位点特异性和受控的方式表达诸如FasL和TRAIL这样的凋亡信号配体来治疗癌症、特别是实体瘤的新型方法和组合物。本专利技术在一个方面中，提供了在表达介导凋亡的受体的细胞内诱导死亡的方法。该方法在一种实施方案中包括下列步骤将表达载体导入一组表达介导凋亡的受体的细胞。所述的表达载体包括编码凋亡信号配体的多核苷酸序列，所述的凋亡信号配体的表达优选受到所述载体内的条件启动子的调节。导入了所述表达载体的细胞在适于激活所述条件启动子时表达凋亡信号配体。所表达的凋亡信号配体通过凋亡信号配体与介导凋亡的受体之间的相互作用，诱导表达介导凋亡的受体的那些细胞死亡。按照该实施方案，介导凋亡的受体可以是膜结合受体，诸如Fas配体的受体、Fas、以及TRAIL、DR4和DR5的受体。任选地，介导凋亡的受体是肿瘤坏死因子(TNF)的受体，尽管TNF可能具有高于Fas和TRAIL的系统性毒性。同样，按照该实施方案，凋亡信号配体可以是能够结合介导凋亡的受体的任意蛋白质。例如，凋亡信号配体是能够结合表达Fas(或DR4/DR5)的细胞内的介导凋亡的信号Fas(或DR4/DR5)和Fas(或DR4/DR5)的抗体。可以使用本专利技术的表达载体将该抗体表达为单链抗体且该抗体在介导凋亡的受体上与其关联抗原结合。凋亡信号配体优选是膜蛋白，诸如FasL和TRAIL。凋亡信号配体任选地是TNF，不过，TNF可能具有高于Fas和TRAIL的系统性毒性。此外，凋亡信号配体任选地是非膜结合的蛋白质，它可以在胞内表达时诱导凋亡。这类胞内凋亡信号配体的实例包括但不限于Bax、Bad、Bak和Bik。同样，按照该实施方案，所述的表达载体可以是质粒。可以通过脂质体介导的转运或其它转染方法将该质粒转染入癌细胞。优选所述的表达载体是病毒载体。该病毒载体可以是腺病毒、腺伴随病毒、牛痘、反转录病毒或单纯疱疹病毒载体。最优选所述的表达载体是腺病毒载体。所述的腺病毒载体可以是有能力复制型或无能力复制型载体，这取决于将要进入肿瘤部位的凋亡信号配体的给予剂量。凋亡信号配体的表达受到该表达载体内条件启动子的调节。该调节启动子可以是组织特异性启动子，诸如前列腺特异性启动子、乳腺特异性启动子、胰腺特异性启动子、结肠特异性启动子、脑特异性启动子、肾特异性启动子、膀胱特异性启动子、肺特异性启动子、肝特异性启动子、甲状腺特异性启动子、胃特异性启动子、卵巢特异性启动子和子宫颈特异性启动子。所述的前列腺特异性启动子的实例包括但不限于前列腺特异性抗原(PSA)启动子及其突变体APSA、ARR2PB和前盆(probasin)(PB)启动子、gp91-phox基因启动子和前列腺特异性激肽释放酶(hKLK2)启动子。所述的肝特异性启动子的实例包括但不限于肝清蛋白启动子、α1-胎蛋白启动子、α1-抗胰蛋白酶启动子和运铁蛋白运甲状腺素蛋白启动子。所述的结肠特异性启动子的实例包括但不限于碳酸酐酶I启动子和癌胚的(carcinoembrogen′s)抗原启动子。所述的卵巢特异性启动子或胎盘特异性启动子的实例包括但不限于雌激素响应启动子、芳香酶细胞色素P450启动子、胆固醇侧链分裂(cholesterol side chain cleavage)P450启动子、17α-羟化酶P450启动子。所述的乳腺特异性启动子的实例包括但不限于G.I.erb-B2启动子、erb-B3启动子、β-酪蛋白、β乳球蛋白和WAB(乳清酸性蛋白)启动子。所述的肺特异性启动子的实例包括但不限于表面活性剂蛋白C尿球蛋白(Uroglobin)(cc-10，Cllacell 10kd蛋白)启动子。所述的皮肤特异性启动子包括但不限于K-14-角蛋白启动子、人角蛋白1或6启动子和罗伊细克林(loicrin)启动子。所述的脑特异性启动子的实例包括但不限于胶质原纤维酸性蛋白启动子、成熟星形胶质细胞特异性蛋白启动子、髓鞘质启动子和酪蛋白羟化酶启动子。所述的胰腺特异性启动子的实例包括但不限于绒毛蛋白启动子、胰高血糖素启动子和胰岛素胰岛(Insulin Islet)淀粉样多肽(糊精)启动子。所述的甲状腺特异性启动子的实例包括但不限于甲状腺球蛋白和降钙素启动子。所述的骨特异性启动子的实例包括但不限于α1(I)胶原蛋白启动子、骨钙素(osteocalcin)启动子和骨唾液酸糖本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于诱导ＴＲＡＩＬ－介导的癌细胞死亡的方法，该方法包括下列步骤：将表达载体导入包括表达ＴＲＡＩＬ的受体的细胞在内的一组细胞中，所述的表达载体包括编码ＴＲＡＩＬ的多核苷酸序列，所表达的ＴＲＡＩＬ通过ＴＲＡＩＬ与所述受体之间的相互作用诱 导那些表达ＴＲＡＩＬ受体的细胞死亡。

【技术特征摘要】
US 2000-9-11 09/658,7791.用于诱导TRAIL-介导的癌细胞死亡的方法，该方法包括下列步骤将表达载体导入包括表达TRAIL的受体的细胞在内的一组细胞中，所述的表达载体包括编码TRAIL的多核苷酸序列，所表达的TRAIL通过TRAIL与所述受体之间的相互作用诱导那些表达TRAIL受体的细胞死亡。2.权利要求1所述的方法，其中所述的TRAIL受体是膜结合受体。3.权利要求2所述的方法，其中所述的TRAIL受体是DR4或DR5。4.权利要求1所述的方法，导入了所述表达载体的细胞组包括表达TRAIL受体的细胞与不表达TRAIL受体的细胞的混合细胞。5.权利要求4所述的方法，其中将所述的表达载体导入不表达TRAIL受体的细胞。6.权利要求4所述的方法，其中将所述的表达载体导入确实表达TRAIL受体的细胞。7.权利要求4所述的方法，其中将所述的表达载体导入不表达TRAIL受体的细胞和确实表达TRAIL受体的细胞。8.权利要求1所述的方法，其中所述的细胞组被包含在实体瘤中。9.权利要求8所述的方法，其中所述的实体瘤选自乳腺、前列腺、脑、膀胱、胰腺、直肠、甲状旁腺、甲状腺、肾上腺、头颈、结肠、胃、支气管和肾的肿瘤。10.权利要求1所述的方法，其中将表达载体导入所述细胞组的步骤通过非肠道、腹膜内、静脉内、动脉内、经皮、舌下、肌肉内、直肠、经口含化、鼻内、以脂质体方式、通过吸入、阴道、眼内、通过导管或斯滕特固定模的局部转运、皮下、关节内、鞘内或以缓释剂型来进行操作。11.权利要求1所述的方法，其中导入所述表达载体的步骤是通过将所述表达载体直接注入所述的细胞组中来进行的。12.权利要求1所述的方法，其中所述的表达载体是质粒。13.权利要求1所述的方法，其中所述的表达载体是病毒载体。14.权利要求13所述的方法，所述的病毒载体选自腺病毒、腺伴随病毒、牛痘、反转录病毒和单纯疱疹病毒载体。15.权利要求13所述的方法，所述的腺病毒载体是有能力复制的或无能力复制的腺病毒载体。16.权利要求1所述的方法，其中TRAIL的表达通过所述载体内的条件启动子来调节，导入了所述表达载体的细胞在适宜激活所述条件启动子的条件下表达TRAIL。17.权利要求16所述的方法，其中所述的条件启动子是组织特异性启动子。18.权利要求17所述的方法，其中所述的组织特异性启动子选自前列腺特异性启动子、乳腺特异性启动子、胰腺特异性启动子、结肠特异性启动子、脑特异性启动子、肾特异性启动子、膀胱特异性启动子、肺特异性启动子、肝特异性启动子、甲状腺特异性启动子、胃特异性启动子、卵巢特异性启动子和子宫颈特异性启动子。19.权利要求16所述的方法，其中所述的细胞组是前列腺癌细胞且所述的表达载体的条件启动子是前列腺特异性启动子。20.权利要求19所述的方法，其中所述的前列腺特异性启动子选自PSA启动子、ΔPSA启动子、ARR2PB启动子、前盆启动子、gp91-phox基因启动子和前列腺特异性激肽释放酶启动子。21.权利要求16所述的方法，其中所述的表达载体的条件启动子是肝特异性启动子。22.权利要求21所述的方法，其中所述的肝特异性启动子选自肝清蛋白启动子、α-胎蛋白启动子、α1-抗胰蛋白酶启动子和运铁蛋白运甲状腺素蛋白启动子。23.权利要求16所述的方法，其中所述的表达载体的条件启动子是结肠特异性启动子。24.权利要求23所述的方法，其中所述的结肠特异性启动子选自碳酸酐酶I启动子和癌胚的抗原启动子。25.权利要求16所述的方法，其中所述的表达载体的条件启动子是卵巢特异性启动子或胎盘特异性启动子。26.权利要求25所述的方法，其中所述的卵巢特异性启动子或胎盘特异性启动子选自雌激素效应启动子、芳香酶细胞色素P450启动子、胆固醇侧链分...

【专利技术属性】
技术研发人员：董剑云，詹姆斯S诺里斯，
申请(专利权)人：南卡罗莱纳医科大学研究发展基金会，
类型：发明
国别省市：US[美国]