[发明专利]被修饰的肿瘤坏死因子

说明书

相关申请

本申请要求1997年1月15日递交的美国临时专利申请No.60/035,521的利益。

发明领域：

具体地讲，本发明涉及用分子量处于10,000到40,000之间的聚乙二醇修饰的肿瘤坏死因子和用如此修饰的肿瘤坏死因子治疗肿瘤的方法。

发明的背景：

恶性黑色素瘤(3期)是一种在被诊断出一年之内就使大多数患者致死的致死性疾病。黑色素瘤在美国的发生率正在快速增加，而在其他国家里如澳大利亚，它的发生率是更高的。对患有黑色素瘤的患者的有效治疗是非常急需的。

肾癌在当今的美国每年使大约13,000个人致死。这种癌症通常到晚期才被发现，对它的唯一一种治疗手段是手术切去发病的器官，该手段显著地影响患者的预后。所不幸的是，因为该种肿瘤是高度转移性的，所以对转移性病灶的完全切除是很困难的(如果不是不可能的话)。

结肠癌是最普遍的癌症之一，现今在美国它每年导致大约140,000个人死亡。尽管已经开发了许多可对它进行治疗的传统的化疗药物，但在过去的四十年间，长期存活率(定义为生存5年或以上的患者的百分率)却并没有值得重视的变化。进一步地，已开发出的所有传统的化疗药物都是高毒性的，有着极有害的并常常是致死性的副作用，并且，它们很贵。因此对此病的无毒且有效的治疗是非常急需的。

黑色素瘤、肾癌与结肠癌的一个特点是这些肿瘤能快速地产生对传统化疗的抗性。尽管患者在开始时可能对化疗有所反应，但药物-抗性肿瘤能快速发育并最终使患者致死。另外一个治疗这些肿瘤的途径是找出这些肿瘤的一个“致命弱点”，再开发出能选择性地治疗这些靶子的治疗方法。这样一个可能的靶子已经被识别。具体地说，人们已注意到所有这三种类型的肿瘤都需要转移性病灶的大量血管化以使肿瘤生长。因此人们可以预测，一个能抑制这些肿瘤血管化的治疗试剂可能给治疗这些肿瘤提供一个独特方法。

肿瘤坏死因子(TNF)是许多细胞因子中的一种，这些细胞因子是由白细胞和相关细胞产生的一组多样的蛋白，它们具有免疫激活作用。TNF当初就是因为它能使肿瘤坏死而命名的。据信至少有两种不同的TNF杀肿瘤机制。第一种是对肿瘤本身的直接作用。另外一种是，TNF能选择性地破坏肿瘤的血管化。在描述TNF的一篇早期文献中，Carswell与Old报道METH A肿瘤细胞在体外能完全抵抗TNF。J.Proc.Natl.Acad.Sci.USA，72：3666-3670(1975)。然而，小鼠的METH A肿瘤在体内却对TNF异常敏感。据信这是因为TNF选择性地破坏了这些肿瘤的血管化。后来表明，一些未知因子被一些肿瘤释放出来，使得靠近它们的正常的血管内皮细胞对TNF的杀灭作用变得敏感。简言之，TNF杀死这些肿瘤不是通过直接杀死这些肿瘤细胞，而是通过杀死位于供应肿瘤生长所必须的血液、氧和其他营养的血管内的正常血管内皮细胞来起作用。

不幸的是，早期临床实验都努力把TNF开发成一种直接的杀肿瘤试剂。在这种情形下，需要注射大剂量的TNF，因为它很快地(少于20分钟)就离开循环。进一步地，这些大剂量的TNF诱发以血压陡降为特征的类“休克”症状。另外一种应用TNF的方法是将它加以配制，使之能保留在循环中，因此，TNF就有更多的时间与肿瘤的血管系统相互作用，就有足够的时间来破坏肿瘤的血液供应。

已经用聚乙二醇(PEG)对另外几种治疗蛋白进行了配制以使它们能循环更长时间并留在血管系统中。这些蛋白包括天冬酰氨酶、腺苷脱氨酶和超氧化物歧化酶。参见，例如，Harras，J.M.，“聚乙二醇化学：生物技术和生物化学应用”(“Polyethylene Glycol Chemistry：Biotechnical and Biochemical Aplications”)，Plenum出版社(1992)。一组日本研究者先前曾描述过TNF可以与某些PEG进行配制，得到的物质能充分地延长循环半衰期，并有较大的抗肿瘤活性。Tsutsumi，Y.等，日本癌症研究杂志(Jap.J.Cancer Res.)，85：9-12(1994)；Tsutsumi，Y.等，日本癌症研究杂志(Jap.J.Cancer Res.)，85：1185-1188(1994)；Tsutsumi，Y.等，日本癌症研究杂志(Jap.J.Cancer Res.)，87：1078-1085(1997)。这些研究者只是用分子量为5,000的PEG通过琥珀酸琥珀酰亚胺酯(succinimidyl succinate)连接体来与TNF上的伯胺结合。

本发明概要：