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Etoposide 前驅藥 ： 避免在治療 T 細胞白血病期間誘發多重抗藥性

Etoposide 前驅藥 ： 避免在治療 T 細胞白血病期間誘發多重抗藥性. 組員： 1 號 何宜璟 5 號 尤毓君 12 號 張晴晴 20 號 何采倩 35 號 陳建棟 指導老師：黃吉法 助理教授. 摘要. 以現有的細胞毒性藥物治療白血病可能遇到的問題 抗腫瘤效果不佳 全身性的毒性 容易誘導產生抗藥性 證據顯示製成需經水解活化的前驅藥也許可以克服這些問題. 摘要. 藉由改變 VP16 部份結構，合成兩個需被水解活化的前驅藥 效力比 VP16 原型藥好 避開了 VP16 易誘導的 MDR-1 基因間接產生之多重抗藥性

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Etoposide 前驅藥 ： 避免在治療 T 細胞白血病期間誘發多重抗藥性

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Presentation Transcript

  1. Etoposide前驅藥：避免在治療T細胞白血病期間誘發多重抗藥性Etoposide前驅藥：避免在治療T細胞白血病期間誘發多重抗藥性 組員： 1號 何宜璟 5號 尤毓君 12號 張晴晴 20號 何采倩 35號 陳建棟 指導老師：黃吉法 助理教授

  2. 摘要 • 以現有的細胞毒性藥物治療白血病可能遇到的問題 • 抗腫瘤效果不佳 • 全身性的毒性 • 容易誘導產生抗藥性 • 證據顯示製成需經水解活化的前驅藥也許可以克服這些問題

  3. 摘要 • 藉由改變VP16部份結構，合成兩個需被水解活化的前驅藥 • 效力比VP16原型藥好 • 避開了VP16易誘導的MDR-1基因間接產生之多重抗藥性 • 體內試驗顯示，ProVP16-II的最大藥物耐受劑量至少比VP16高了3倍 • 體內和體外試驗均顯示其能有效治療具多重抗藥性的T細胞白血病

  4. 藥物簡介

  5. Etoposide (Vepesid、VP-16) • 藥理學分類：Epipodophyllotoxins(五月花蘋果鹼) • 機轉：干擾讓DNA重組的topoisomerase II，抑制細胞有絲分裂G2期，使DNA的雙股螺旋結構斷裂來抑制腫瘤細胞 • 核署治療項目 • 小細胞肺癌 • HODGKIN症 • 非HODGKIN的淋巴瘤 • 卡波西氏瘤 • 睪丸癌 • 急性非淋巴球白血病

  6. Etoposide (Vepesid、VP-16) • 劑量 • 口服60~100mg/㎡，連用10日 • 每3~4週重複給藥 • 副作用與注意事項 • 骨髓抑制(具劑量相關性) • 過敏反應 • 影響染色體11q23，所以有5%病人會在三年內產生AML(急性骨髓性白血病) • 存活率約24%

  7. 關於細胞週期

  8. 關於MDR-1基因

  9. 關於MDR-1基因 • MDR-1(multi-drug resistance 1) • 被研究最多的癌細胞對化療藥產生抗藥性的機轉 • 位於染色體7q21的位置上 • 是一個與藥物抗藥性有關的基因 • MDR-1基因的產物 P-glycoprotein • ATP - dependent drug efflux pump • 藉由ATP的參與，將藥物由細胞內運送到細胞外

  10. 關於MDR-1基因

  11. 序論

  12. 序論 • ㄧ般而言，克服其產生的多重藥物抗性是癌症和白血病成功的化學療法其主要挑戰之ㄧ • 多數的患者起初使用多種化療藥物的合併療法時對治療有反應 • 但化療藥物合併治療可能導致MDR細胞增生 • 導致需給予超過體內最大耐受劑量的藥物 • 最近一個報告指出，在治療成人急性淋巴胚細胞白血病(ALL)時，帶有MDR-1基因的患者僅少數在化療後完全康復

  13. 序論 • 自從有了多重化學療法以後，又發展出很多種方法來避開抗藥性的產生 • 長時間低劑量療法 • 短期以高劑量給藥 • 化學療法合併化學增敏劑 • 化學療法合併非化學的治療 • 只有幾次為了嘗試找出避免活化藥物抗性機轉的類似物而直接改變細胞生長抑制劑

  14. 序論 • 報告一 • Doxorubicin脫胺基的類似物Hydroxyrubicin有20倍的細胞毒性，較不利於多重抗藥性的表皮癌細胞KB-V1 • 報告二 • Etoposide 4位beta氨基衍生物不利於有MDR-1表現的細胞

  15. 序論 • 根據上述報告看來，理想的藥物可能需包括 • 影響多重抗藥性機轉 • 減少全身性毒性 • 增加抗腫瘤藥效 • 為了達到這些目標，研究小組根據和etoposide有關的水解活化作用，設計了分子前驅藥物

  16. 序論 • Etoposide的抗藥性發生在特別的細胞層級，其中牽涉到 • 目標酵素topoisomerase II的產能增加調控 • 抑制細胞凋亡的酵素(例如bcl-2)的調節 • 影響代謝和藥物對細胞之穿透性 • 血液惡性疾病抗藥性的主要機轉：MDR-1基因的產物P-glycoprotein過度表現

  17. 序論 • 因此，克服抗藥性的重點 • 調整MDR-1的表現 • 併用MDR-1抑制劑 • Cyclosporin • Verapamil • Valspodar

  18. 序論 • 合成了第4位為酚性羥基的衍生物 • 為了創造出原本不具活性，需水解後才有活性的etoposide前驅藥 • 第4位的酚性羥基對於etoposide的細胞毒性活性非常重要，具化學相關基團 • 接下來我們要為各位報告有關兩個需被水解而活化的etoposide前驅藥 • 可能的介入機轉是抑制MDR-1的作用

  19. 實驗

  20. 實驗 • 實驗所需藥品 • XTT VP16 • solketal • 有機溶液 • phenazine methosulfate (PMS)

  21. 細胞的培養 • 腫瘤細胞的培養 • 10%胎牛血清(FCS )的RPMI培養基 • 10%胎牛血清(FCS )的DMEM細胞培養基 • 細胞培養的條件 • 100 IU/mL penicillin/streptomycin • 標準組織培養條件繁殖 • 5%二氧化碳 • 37℃

  22. 實驗老鼠 • 採無病原老鼠群(8隻一組) - 母A/J老鼠 - FOX CHASE C.B-17/lcrCrl-scid BR老鼠 • 標準的實驗室老鼠食物 • 根據德國的實驗動物照顧/使用準則

  23. Proetoposides 的合成和分析化學 • ProVP16-I的製備 • 取1.2mmol etoposide溶於50mL的氯化甲烷中，並冷卻到-10℃ • 加入1.2 mmol的乾燥pyridine • 攪拌5分鐘後，持續反應一個小時 • 以HPLC純化製備好的ProVP16-I • C18逆相層析管柱 • 流動相：乙腈/水 (1：1) • 流速: 1mL/min

  24. Proetoposides的合成和分析化學 • ProVP16-II的製備 • 取ProVP16-I的四氫呋喃(THF)溶液 • 在常溫下加入2N HCl • 反應2個小時 • Proetoposides製備後的結構確認方法 • 核磁共振 • 分光光譜儀

  25. 實驗結果

  26. 在鹼性環境 在酸性環境 Glycerine + CO2 2,2-dihydroxypropane

  27. 轉換半衰期 first-order kinetics • 實驗結果顯示，由前驅藥轉換成原型藥的時間曲線呈現一級動力學 • 右圖為在不同pH值條件下所做的實驗結果

  28. 轉換半衰期 • 在正常生理學條件下(pH7.4、37℃)，5至18個小時內，約有5%的ProVP16-II轉變成VP-16 • 與ProVP16-II相比，ProVP16-I在正常的生理學條件下轉變成原型藥VP-16的比例較低 • ProVP16-I帶有部分疏水性基團

  29. 轉換半衰期 • 在血清中的轉換半衰期 • ProVP16- I : 750.8分鐘 • ProVP16-II : 56.1分鐘 • 在pH7.4的條件下，藉由豬肝中carboxyl esterase調解的轉換半衰期 • ProVP16- I : 14.2 分鐘 • ProVP16-II : 514.1分鐘

  30. 抑制白血病和癌症細胞株的作用 • 以XTT(人體器官染色抗增生作用試驗)測試ProVP16-I和ProVP16-II對於抑制腫瘤細胞的細胞毒性 • 左圖的實驗結果顯示前驅藥比VP16在各種腫瘤細胞的治療上更具效果

  31. 抑制白血病和癌症細胞株的作用 • 以Molt-3-T-cell白血病細胞追蹤ProVP16-I的細胞毒素的作用時間

  32. 抑制白血病和癌症細胞株的作用 • 實驗結果顯示細胞毒性藥物的onset約潛伏24小時後開始作用 • VP16在第6小時就已經產生細胞毒性藥效 • ProVP16-I約潛伏48~72小時後才有足夠濃度產生其細胞毒性作用 • 此研究結果說明了細胞毒性作用的緩慢釋放機制與製成前驅藥物的概念相同

  33. 總結

  34. 總結 • 製成前驅藥的優點 • 最大藥物容忍劑量為原型藥的三倍 • 對癌症細胞的治療效力優於VP16 • 由於抑制了MDR-1的p-glycoprotein，所以對具MDR-1基因表現的癌症細胞抑制效果極佳 • 可以有效拮抗MDR-1基因間接誘導產生的多重抗藥性 • 對於已具有多重抗藥性的腫瘤也有療效

  35. 總結 • 離體培養實驗 • 離體培養的MDR-1基因會對VP16產生100倍拮抗作用，導致給予了VP16的最大藥物耐受劑量仍無法達到治療效果 • 但是若給予ProVP16-II治療卻能產生非常好的抗癌效果

  36. 總結 • 前驅藥之間的比較 • 實驗顯示若給予相同當量濃度的VP16及ProVP16-I和-II，它們拮抗topoisomerase IIα的活性相同 • ProVP16-I和-II幾乎能完全同時阻止細胞週期進入G2/M階段

  37. 參考資料 • Neoplasia (Blood, 1 July 2003, Volume 102) • 藥物化學總整理下冊(魏道昌編譯) • 藥理學袖珍手冊(合記圖書出版社) • 醫學生物化學(藝軒圖書出版社) • 台灣聯合大學分子生物學網站 • 大林慈濟醫院藥劑科案例報告 (MEC therapy in refractory leukemia) • 消化道腫瘤與多藥耐藥基因的臨床相關性研究進展 (華人消化雜誌) • FDA臨床實驗網站 • 美國國家癌症諮詢網

  38. 以上報告 謝謝大家 我們做得很認真唷 請拍拍手吧

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