Abstrakt

Inhibitory polimeryzacji mikrotubul to związki, które przez wiązanie się do dimeru tubuliny uniemożliwiają prawidłowy przebieg podziału komórki i wprowadzają ją na drogę śmierci komórkowej. Powodują hamowanie mitozy, oddziałują na cytoszkielet oraz zaburzają proces angiogenezy. Do inhibitorów polimeryzacji mikrotubul należą substancje naturalne, syntetyczne i półsyntetyczne analogi. Obejmują grupy związków mających zdolność wiązania do vinca alkaloidowej i kolchicynowej domeny na tubulinie β. Wyróżnia się wśród nich alkaloidy vinca, dolastatyny i halichondryny łączące się z domeną vinca alkaloidową oraz kombretastatyny wiążące domenę kolchicynową białka. Komórki guza wykazując się większą proliferacją są jednocześnie bardziej wrażliwe na uszkodzenia mikrotubul przez inhibitory, dzięki czemu znalazły szerokie zastosowanie w leczeniu nowotworów.

Wstęp

Mikrotubule są zbudowane z białek tubuliny α i β, które połączone w dimer wiążą cząsteczkę guanozynotrifosforanu (GTP, guanosine triphosphate). Polimeryzacja mikrotubul jest procesem odwracalnym i zachodzi z wykorzystaniem energii pochodzącej z hydrolizy GTP [15,24,60,71]. Powstałe w ten sposób podjednostki są dołączane do tworzonej mikrotubuli [9].

Mikrotubule pełnią różnorodne funkcje. Tworzą cytoszkielet komórki, umożliwiają wewnętrzny transport, ruchliwość, a także budują wrzeciono podziałowe nadając komórce odpowiednią elastyczność niezbędną do podziału. W czasie podziału mitotycznego szybkość tych procesów wzrasta nawet stukrotnie. Podczas mitozy ulegają stale polimeryzacji i depolimeryzacji umożliwiając rozdział chromosomów metafazowych (ryc.1). Jeśli dynamika mikrotubul zostanie zaburzona, następuje zatrzymanie komórek w fazie mitozy na granicy metafazy i anafazy, co prowadzi do śmierci komórki w wyniku m.in. apoptozy lub katastrofy mitotycznej.

Na dimerach mikrotubul można wyróżnić trzy charakterystyczne miejsca wiązania związków, które hamują aktywność mikrotubul. Są to: domena vinca alkaloidowa, znajdująca się w pobliżu miejsca wiązania GTP na β-tubulinie, domena kolchicynowa, tworzona w miejscu łączenia się podjednostek heretodimerów α i β tubuliny oraz występująca w rejonie interfilamentarnym β-tubuliny, domena paklitakselowa (ryc. 2). Różne związki chemiczne mają zdolność wiązania do określonego regionu tubuliny i w zależności od swojej natury mogą w dwojaki sposób oddziaływać na mikrotubule. Pierwszą grupę stanowią substancje stabilizujące mikrotubule. Zalicza się do nich m.in. związki wiążące się do domeny paklitakselowej: taksany, epotilony i diskodermolidy. Związki destabilizujące strukturę tworzą drugą grupę, do której należy wiele alkaloidów vinca oraz związków wiążących się z domeną kolchicynową.

Zarówno aktywatory, jak i inhibitory polimeryzacji mikrotubul, już w niewielkich stężeniach wpływają na dynamikę i stabilność opisanych struktur [69,71]. Zaburzenie działania mikrotubul powoduje nieprawidłowości w funkcjonowaniu komórek. Ze względu na to, że komórki nowotworowe charakteryzują się częstszymi, w porównaniu do komórek prawidłowych podziałami są również bardziej wrażliwe na substancje zaburzające ten proces [69]. Dlatego też związki będące inhibitorami aktywności mikrotubul są traktowane jak potencjalne leki, które mogą się okazać skuteczne w zwalczaniu nowotworów. W pracy przedstawiono informacje o odkrytych w ostatnich latach związkach pochodzenia naturalnego, których działanie polega na hamowaniu polimeryzacji mikrotubul – wiążących domenę vinca oraz kolchicynową.

Leki wiążące domenę vinca alkaloidową

Alkaloidy vinca w szybki i odwracalny sposób tworzą po- łączenia z β-tubuliną, między 175 i 213 aminokwasem w pobliżu miejsca wiązania GTP (guanosine triphosphate) [35]. Wykazują silne powinowactwo do skrajnych krawędzi mikrotubul, tzw. „end poisons”, natomiast niskie do tubuliny tworzącej cytoszkielet (wzdłuż ścian mikrotubul). Pojawiły się również doniesienia, że domena Vinca składa się zarówno z tzw. miejsca wiązania vinca, jak i miejsca peptydowego [4,57]. Początkowe badania ujawniły, że antymitotyczne związki, takie jak dolastatyny oraz halichondryny mają miejsce wiązania bardzo podobne do domeny Vinca alkaloidów (tab.1). Od czasu odkrycia, iż dolastatyny nie są kompetycyjnymi inhibitorami winblastyny, typowego związku wiążącego się do domeny vinca, jest bardziej prawdopodobne, że miejsca wiązania do mikrotubul nie są identyczne, lecz nakładają się.

Alkaloidy vinca

Alkaloidy vinca to grupa związków wyizolowanych w końcu lat pięćdziesiątych i początku sześćdziesiątych ub.w. z rośliny o właściwościach leczniczych endemicznie występującej na Madagaskarze – barwinka różowego (Catharanthus roseus). Robert Noble i Beer Charles z Uniwersytetu Western Ontario szukając substancji, które mogą wpływać na stężenie glukozy we krwi odkryli przeciwbiałaczkowe działanie barwinka. Pozwoliło to wyizolować i opisać strukturę pierwszego alkaloidu vinca – winblasty ny (vinblastine) [37]. Inny alkaloid – winkrystyna (vincristine) wyizolowali z barwinka różowego Svoboda i wsp., z amerykańskiej firmy farmaceutycznej Eli Lilly [18].

Alkaloidy vinca, już w niewielkich stężeniach mogą się wiązać na końcu plus mikrotubuli, przez co utrudnione jest przyłączanie innych podjednostek tubuliny (ryc. 3). Winblastyna w zakresie 0,2-1µM hamuje polimeryzację oraz czas wzrostu i skracania mikrotubul. Prowadzi to do hamowania mitozy przez kinetyczną stabilizację dynamiki polimeryzacji mikrotubul wrzeciona kariokinetycznego. Ze względu na takie działanie związki te nazywane bywają „truciznami końca” [69,74] Alkaloidy vinca w komórkach nowotworowych wywołują apoptozę. Charakteryzują się małym powinowactwem do tubuliny tworzącej cytoszkielet i zakłócają wzajemne oddziaływania tubulin wzdłuż powierzchni struktury, co powoduje ich całkowitą destabilizację [57].

Dotąd wyizolowano ponad 130 związków z barwinka różowego, jednak tylko dwa naturalne alkaloidy vinca odkryte jako pierwsze: winblastyna i winkrystyna, są stosowane w praktyce klinicznej [35]. Duże nadzieje wiąże się z półsyntetycznymi alkaloidami. Należy podkreślić, że już niewielkie zmiany w strukturze związków mają istotny wpływ na ich toksyczność [78]. Spośród takich zmodyfikowanych związków uwagę zwracają m.in. winorelbina, która już jest stosowana w klinikach oraz winflunina i windezyna, które są w fazie badań klinicznych [35].

Wszystkie alkaloidy vinca blokują powstawanie mikrotubul i tworzenie wrzecion kariokinetycznych, w wyniku czego następuje zahamowanie mitozy w metafazie bądź śmierć komórki. Mają jednak różne zakresy działania; strukturalnie są podobnymi ligandami, składającymi się z dwóch monoindoli: windoliny (vindoline) i katarantyny (catharanthine) [59]. Windolina i katarantyna są alkaloidami barwinka różowego (ryc. 4). Dimery tych alkaloidów w roślinie występują w niewielkich stężeniach, w wyniku przestrzennego oddalenia wytwarzania monoindolów. Dokładny mechanizm powstawania połączeń między tymi alkaloidami w barwinku różowym jest wciąż niewyjaśniony [59].

Winblastyna

Winblastyna (VLB, vinblastine) naturalnie występuje w barwinku różowym w małych ilościach (ryc. 5). Ze względu na jej niewielką dostępność podjęto wiele starań by otrzymać VLB przez całkowitą syntezę bądź półsyntetycznie, z naturalnie występujących alkaloidów windoliny i katarantyny. Udane sprzężenie tych związków daje nowe możliwości wprowadzenia podstawników i opracowania zarówno sposobów syntezy winblastyny, jak i jej analogów [27,31].

Udowodniono, że winblastyna stosowana w małych ilościach ma znaczący wpływ na hamowanie angiogenezy i regresję nowotworów [32]. Winblastyna jest lekiem stosowanym od kilkudziesięciu lat w monoterapii oraz w skojarzeniu z innymi lekami [68] m.in. w leczeniu raka pęcherza moczowego i raka piersi [37]. Lek jest zatwierdzony również w terapii chłoniaka złośliwego, mięsaka Kaposiego, raka kosmówki, ziarniniaka, chorobie Abta -Letterera-Siwego i złośliwej histiocytozie [68]. Zalecana jest u chorych na raka komórek zarodkowych jąder i w zaawansowanej chorobie Hodgkina. Dawka winblastyny, którą można podać pacjentowi ograniczona jest z powodu działań niepożądanych. Związek jest odpowiedzialny bowiem za hamowanie czynności szpiku kostnego [29,78].

Winkrystyna

Winkrystyna (VCR, vincristine) jest trudniejsza do pozyskania z barwinka różowego niż winblastyna ze względu na bardzo małą zawartość w roślinie (0,0003% wydajności z C. roseus) (ryc. 6). Nie powiodła się również w pełni próba syntezy tego związku, jest więc uzyskiwana za pośrednictwem derywatyzacji z winblastyny, przez utlenianie grupy N-metylowej lub przez formylowanie [38].

Winkrystyna wykazuje dużo większy zakres działania niż winblastyna, jest więc substancją bardziej pożądaną w medycynie [38]. Alkaloid jest stosowany w chemioterapii w leczeniu białaczek limfoblastycznych i szpikowych w tym także u dzieci, chłoniaków, mięsaków, w czerniaku złośliwym, w nowotworach OUN (ośrodkowego układu nerwowego) oraz w raku piersi [44,57,78]. Działaniem niepożądanym stosowania winkrystyny jest odwracalna neuropatia obwodowa, neuropatia autonomicznego układu nerwowego i czaszkowa. Rozwój neuropatii zależy od podawanej dawki leku. Rzadko są to powikłania śmiertelne [72,21].

Winorelbina

Winorelbina (VNO, vinorelbine) jest półsyntetyczną pochodną winblastyny (ryc. 7). W przeciwieństwie do innych alkaloidów pochodzących z barwinka, miejscem strukturalnych modyfikacji VNO jest jednostka katarantyny [19]. W strukturze winblastyny usunięto cząsteczkę wody z pierścienia piperydyny, a połączenie pierścienia indolu z atomem azotu skrócono o jeden atom węgla [37].

Winorelbina przeszła badania kliniczne i jest stosowana w medycynie. Może być podawana zarówno dożylnie (i.v., łac. intra vene), jak i w postaci preparatów doustnych [37]. Wykazuje większą skuteczność i mniejszą toksyczność ogólnoustrojową od wcześniej wprowadzonych na rynek alkaloidów. VNO jest skuteczna w monoterapii raka piersi, jak również w terapiach skojarzeniowych [17]. Winorelbina jest powszechnie stosowana w leczeniu raka jajnika, chłoniaków, raka przełyku i stercza [46,77]. Jest także jednym z leków w terapii niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC, non- -small-cell lung carcinoma). Działaniami niepożądanymi leczenia są: neutropenia, anemia, nudności i wymioty [17].

Winflunina

W 1998 r. po raz pierwszy przeprowadzono reakcję z udziałem super kwasów i alkaloidów vinca. Superkwas jest to układ kwasowy, który w danych warunkach ma większą kwasowość niż 100% kwasu siarkowego. Jednym z najmocniejszych znanych współcześnie kwasów jest tzw. kwas fluoroantymonowy, który jest mieszaniną kwasu fluorowodorowego (HF) i pentafluorku antymonu (HF-SbF5). W układzie tym kwas fluorowodorowy dysocjuje z wydzieleniem jonów H F- . Pozwala to na modyfikacje struktury związków organicznych w pozycjach dotychczas niedostępnych. W 1991 r. reakcja winorelbiny z mieszaniną HF i HF-SbF5 , w obecności chloroformu (CHCl3 ) (lub CCl4 ), pozwoliła na wprowadzenie do cząsteczki winorelbiny dwóch atomów fluoru w pozycji C20’ monoindolu katarantyny z jednoczesną redukcją 3’,4’ wiązania podwójnego [46,16]. Spowodowało to powstanie nowego, półsyntetycznego alkaloidu: winfluniny. Winflunina (VFL, vinflunine) wykazywała silniejsze działanie przeciwnowotworowe niż związek macierzysty (ryc. 8).

Winflunina jest w III fazie badań klinicznych w leczeniu raka pęcherza moczowego i niedrobnokomórkowego raka płuca [28] oraz w II fazie badań w leczeniu raka piersi. Lek ten okazał się również skuteczny w chemioterapii hormonoopornego raka gruczołu krokowego (HRPC, hormone refractory prostate cancer) i w przerzutowym raku piersi osób z nadekspresją receptorów HER2 (human epidermal growth factor receptor 2) oraz w raku jajnika [37]. Winflunina jest mniej neurotoksyczna w porównaniu do innych inhibitorów mikrotubul. Za najczęstsze działania niepożądane VFL uznaje się zahamowanie czynności szpiku kostnego i zaparcia [2].

Windezyna

Windezyna (VDE, vindesine) była pierwszym syntetycznym analogiem winblastyny poddanym badaniom klinicznym (ryc. 9). Od naturalnego alkaloidu – VLB, windezyna różni się grupą amidową w miejscu estru metylowego oraz brakiem grupy acetylowej na pierścieniu windoliny. Windezyna została włączona do terapii skojarzeniowej z winkrystyną i jest stosowana w leczeniu białaczek limfoblastycznych i szpikowych, chłoniaków, czerniaków złośliwych i niedrobnokomórkowego raka płuc [37,44].

Anhydrowinblastyna

Anhydrowinblastyna (AVLB, anhydrovinblastine) jest analogiem winblastyny, który różni się od związku macierzystego jedną cząsteczką wody (ryc. 10). Można ją uznać również za homolog winorelbiny z dodatkowym atomem węgla w miejscu połączenia indolu z piperydyną.

Anhydrowinblastyna jest w I fazie badań klinicznych w leczeniu zaawansowanych guzów litych: NSCLC, mięsaków tkanek miękkich i raka jelita grubego. Stabilizację choroby stwierdzono po dożylnym podawaniu leku u jednego chorego z mięsakiem dającym przerzut do płuc i u trzech pacjentów z przerzutami niedrobnokomórkowego raka płuc [37,53].

Jerantynina A

Lim i wsp. wyizolowali Jerantynine A-G z malajskiej rośliny Tabernaemontana corymbosa Roxb. ex Wall [39]. Jerantynina A (Jerantinine A) została wyizolowana z Tabernaemontana corymbosa i okazała się skuteczna w leczeniu nowotworów opornych na winkrystynę (ryc.11). Hamuje wzrost komórek nowotworowych i ich proliferacje zależnie od czasu i dawki leku. Prowadzi do indukowania apoptozy w liniach raka jelita grubego (HCT-116, HT-29), sutka i piersi (MCF-7, MDA-468) oraz niedrobnokomórkowego raka płuc (A549). Obserwowano cięcie PARP (poly (ADP- -ribose) polymerase) i aktywację kaspazy 3. Hamowanie cyklu komórkowego w fazie G2/M nastąpiło po 24-godzinnej inkubacji we wszystkich badanych liniach komórkowych. Ponadto alkaloid hamuje polimeryzację tubuliny, zaburza organizację mikrotubul, wywołuje aneuploidie oraz redukuje stężenie cykliny B1. Oszacowano, że dla linii MDA-468, MCF-7 i HCT-116 stężenie IC50 jest poniżej 1 μM. Dla octanowych pochodnych o większej stabilności względem naturalnych związków również wyznaczono parametr IC50 poniżej 1 μM dla linii MDA-468, MCF-7, HCT-116 CRC i A549 [52].

Dolastatyny

Dolastatyny (dolastatins) zostały wyizolowane z morskiego mięczaka Dollabella auricularia przez zespół George Pettita. W 1970 r. Petit i wsp. odkryli właściwości przeciwnowotworowe wyciągów z zająca morskiego i prawie 15 lat zajęło im zakończenie badań, których wynikiem było pozyskanie oczyszczonych związków. Naturalnie w organizmach dolastatyny występują w bardzo małych ilościach [67]. Dolastatyny to grupa silnie cytotoksycznych, cyklicznych pentapeptydów, które hamują polimeryzację tubuliny oraz mitozę komórek w nowotworach i powodują w komórkach proces apoptozy. Z muszli tego gatunku pochodzi około 15 antymitotycznych związków wykazujących działanie przeciwnowotworowe, grzybobójcze i bakteriobójcze [37,69,76]. W badaniach in vitro i in vivo prowadzonych na linii niedrobnokomórkowego raka płuc wykazano silne działanie cytotoksyczne tych związków [76]. Wspólne z alkaloidami vinca mają miejsce wiązania z mikrotubulami w domenie vinca alkaloidowej, jednak dolastatyny łączą się w miejscu peptydowym tej domeny [4].

Dolastatyna 10

Najbardziej cytotoksycznym przedstawicielem naturalnie występujących dolastatyn jest dolastatyna 10 (Dol- 10, dolastatin-10). Ze względu na trudność pozyskania z naturalnych źródeł i prostą budowę tego peptydu Pettit i wsp. podjęli próby jego chemicznej syntezy, zakończone sukcesem. Ułatwiło to badanie cytostatycznych i przeciwnowotworowych właściwości, jak również tworzenie jej pochodnych [80]. Dolastatyna 10 jest liniowym pentapeptydem, składa się z waliny (valine) i czterech resztach o unikalnej strukturze (dolavaline, dolaisoleucine, dolaproline, dolaphenine) (ryc. 12).

Dol-10 jest silnym antymitotycznym związkiem, dlatego też została poddana intensywnym badaniom klinicznym. Nie wykazała aktywności przeciwnowotworowej w leczeniu guzów litych. Wykazała niewielką aktywność u chorych na przerzutowego, hormonoopornego raka jajnika. Mało skuteczna okazała się również u pacjentów ze wznową raka jajnika opornych na leczenie pochodnymi platyny. Monoterapia dolastatyną 10 podczas II fazy badań klinicznych w National Cancer Institute wywołała u 40% pacjentów umiarkowaną neuropatię obwodową [67].

TZT-1027

TZT-1027 (auristatin PE; Soblidotin) jest półsyntetyczną pochodną dolastatyny 10 (ryc. 13). Wykazuje zbliżoną, bądź większą aktywność przeciwnowotworową niż alkaloidy vinca [37]. Powoduje inhibicję polimeryzacji tubuliny i zatrzymanie cyklu komórkowego w fazach G1/S [23].

Ocena przedkliniczna potwierdza, że TZT-1027 wykazuje nie tylko działanie cytotoksyczne, ale prowadzi również do apoptozy komórek nowotworowych w wyniku działania antyangiogennego [23]. Wykazuje szeroki zakres działania przeciwnowotworowego in vitro, nie powodując jednak zmniejszenia masy w mysich i ludzkich guzach nowotworowych [1]. Pierwszą fazę badań klinicznych tego związku przeprowadzono w celu określenia maksymalnej tolerowanej dawki (MTD, the maximum tolerated dose). Przeprowadzono ocenę profilu farmakokinetycznego pacjentów przez podawanie TZT-1027 jeden raz w tygodniu przez 3 tygodnie. Ta wyznaczona zalecana dawka do II fazy badań wyniosła 1,8 mg/m2 związku [81].

W I fazie kolejnych badań klinicznych stosowano leczenie skojarzeniowe TZT-1027 oraz karboplatyny u pacjentów z guzami litymi opornymi na standardowe leczenie. Terapia wywołała jednak neutropenię, niedokrwistość, zmęczenie, zaparcia oraz nudności [23,37]. Zbadano także skuteczność TZT-1027 w połączeniu z radioterapią, wyniki wskazują, że lek zwiększa aktywność przeciwnowotworową promieniowania jonizującego m.in. przez nasilenie indukcji apoptozy oraz działania antyangiogenne. Takie leczenie skojarzeniowe może stanowić nowy, obiecujący wariant strategii przeciwnowotworowej w badaniach klinicznych [1].

Dolastatyna 15

Dolastatyna 15 (dolastatin-15) jest liniowym heptapeptydem otrzymanym z Auricularia Dolabella (ryc.14). Mimo że wykazuje równie silne działanie jak dolastatyna 10 jej mechanizm działania jest inny. Dol-15 hamuje proces łączenia tubulin w dimery oraz hydrolizę GTP, nie blokując wymiany nukleotydowej [69].

Badania wykazały, że dolastatyna 15 powoduje zatrzymanie cyklu komórkowego w fazach G2/M w różnych ludzkich komórkach szpiczaka powodując ich apoptozę. Związek ten może więc być nowym skutecznym lekiem w terapii szpiczaka mnogiego [62].

Tasidotin

Tasidotin jest syntetycznym analogiem dolastatyny 15. Grupę estrową karboksylowego końca dol-15 zastąpiono grupą alkilową: terbutylem (ryc. 15) [3].

Tasidotin przeszedł I fazę badań klinicznych i jest w II fazie, rozpuszczalny w wodzie, stabilny metabolicznie pentapeptyd; może być stosowany doustnie. Mechanizm działania związku różni się od innych inhibitorów polimeryzacji tubuliny. Słabo hamuje polimeryzację mikrotubul wykazując jednak dużą zdolność modulowania dynamiki tychże struktur [37]. Zmniejsza szybkość skracania mikrotubul, redukuje również czas wzrostu oraz ogranicza zmiany między fazami [54].

Badania przedkliniczne tasidotinu wykazały jego duże cytotoksyczne działanie. W leczeniu przeprowadzonym na myszach z przeszczepionymi ludzkimi komórkami nowotworowymi uzyskano całkowitą odpowiedź zarówno w początkowych, jak i późnych stadiach raka piersi, stercza i czerniaka [54]. I faza badań dotyczyła oceny wielkości dawki związku. Zalecaną i maksymalną tolerowaną dawką dla II fazy badań klinicznych w schemacie podawania w pierwszym, trzecim i piątym dniu przez trzy tygodnie jest 34,4 mg/m2 . Wykazano łagodniejszy niż w przypadku innych inhibitorów polimeryzacji tubuliny profil neurotoksyczności. Sposób działania tasidotinu otwiera nową drogę dalszych terapii skierowanych przeciwko nowotworom [11].

Halichondryny

Halichondryny są klasą złożonych z naturalnych związków przeciwnowotworowych pochodzenia morskiego. Zostały wyizolowane z gąbki morskiej z rodzaju Halichondria przez Uemura i Hirata w 1986 r., a później również z gatunku Axinella przez Pettita i wsp.. Mała dostępność naturalnych związków oraz długi czas syntezy stanowiły główne przeszkody w badaniach klinicznych halichondrynów [3].

Kilka związków z tej klasy wykazuje dużą cytotoksyczność, najważniejszym z nich jest halichondryn B (HB), po raz pierwszy całkowicie zsyntetyzowany w 1992 r. przez Yoshito Kishi i wsp. z Harvardu. Halichondryn B jest polieterowym makrolitem, wykazuje właściwości przeciwnowotworowe u myszy w leczeniu białaczek i  czerniaków [75]. Badania nad HB doprowadziły do opracowania uproszczonych związków o dużej aktywności biologicznej opartych na budowie halichondrynu B [4,37]. Mechanizm działania związków z rodziny halichondryn nie został jeszcze dokładnie poznany. Hamują polimeryzację mikrotubul i wykazują zdolność łączenia z domeną vinca alkaloidową α-, β-heterodimeru tubuliny w peptydowym miejscu wiązania [57].

Eribulin

Eribulin (E7389) jest to prosty analog halichondryny B. Hamuje dynamiczną niestabilność mikrotubul w komórkach interfazowych, co powoduje zatrzymanie cyklu komórkowego na przełomie faz G2 i M, następuje śmierć komórki w wyniku katastrofy mitotycznej (ryc.16) [30]. Związek wiąże się zarówno z dimerem tubuliny, jak i pojedynczą cząsteczką β-tubuliny powodując zahamowanie wzrostu, ale nie skracanie mikrotubul. Taki mechanizm działania zwiększa skuteczność w pokonywaniu chemiooporności.

Związek E7389 jest w II fazie badań klinicznych leczenia opornego raka piersi, wykazując obiecujące wyniki oraz 15% wskaźnik odpowiedzi u chorych na niedrobnokomórkowego raka płuc. Prowadzone są również badania w III fazie klinicznej w leczeniu raka stercza, pęcherza, jajnika, głowy i szyi oraz NSCLC. W trzeciej fazie badań porównywane jest leczenie E7389 z kapecytabiną w leczeniu raka piersi [57]. W porównaniu z innymi związkami oddziaływającymi z mikrotubulami wykazują niewielką toksyczność.

Leki wiążące domenę kolchicynową

Miejsce wiązania kolchicyny znajduje się w centrum dimeru tubuliny, naprzeciwko monomeru a  i  b. Jest to powolny, właściwie nieodwracalny proces. Zmiany w konformacji pozwalają na wniknięcie kompleksu kolchicyna-tubulina wewnątrz filamentu mikrotubulinowego i zahamowanie asocjacji mikrotubul. Obszar mikrotubuli, w którym następuje to połączenie nazywa się domeną kochicynową [69,71]. Związki łączące się z domeną kolchicynową zebrano w tabeli 2.

Kolchicyna

Kolchicyna (Col, Colchicine) jest to związek otrzymywany z zimowita jesiennego (Colchicum autumnale). Po raz pierwszy została opisana w 1500 r. p.n.e. w papirusie Ebersa, jako lek stosowany w leczeniu obrzęków i reumatyzmu. Później był polecany w leczeniu dny moczanowej. Popularność wyciągu z korzenia zimowita w leczeniu różnych chorób wzrosła w XVIII w., mimo działań niepożądanych, takich jak biegunki i bóle brzucha [61].

Kolchicyna jako aktywny alkaloid została wyodrębniona w 1820 r. przez francuskich chemików P.S. Pelletiera i J. Caventona (ryc. 17) [69]. W 1968 r. zidentyfikowano jako jej cel molekularny tubulinę, jest pochodną tropolonową. Składa się z trzech heksamerycznych pierścieni: A, B i C. Wiąże się z tubuliną w powierzchni a-b dimeryzacji za pomocą pierścienia B, wykorzystując obecność w podjednostce a domeny wiążącej GTP. Natomiast pierścieniami A i C wiąże się z podjednostką b tubuliny. Kolchicyna przyłącza się do niespolimeryzowanej tubuliny dwuetapowo. Początkowo kolchicyna łączy się z tubuliną słabym wiązaniem o wysokiej energii aktywacji. Proces ten jest odwracalny [5]. Drugi etap prowadzi już do zmian w konformacji heterodimerów tubuliny. Kolchicyna przyłącza się do końców mikrotubul (ryc. 18) [13].

Następstwem działania tego związku jest depolimeryzacja mikrotubul w wyniku zahamowania bocznego kontaktu między protofilamentami, co prowadzi tak- że do zahamowania cyklu komórkowego, egzocytozy i ruchliwości neutrofilów. Potwierdzono, że kolchicyna w niewielkich stężeniach może hamować powstawanie mikrotubul, a w wysokich odwrotny proces, tj. działa jako inhibitor depolimeryzacji. Ponadto lek ten powoduje wzrost w leukocytach stężenia cAMP (cyclic adenosine monophosphate), hamuje wytwarzanie IL-1 przez neutrofile i reguluje działanie TNF-α (tumor necrosis factor-alpha). Jest silnie toksyczny zarówno dla komórek prawidłowych jak i nowotworowych [13]. Duża toksyczność oraz mała aktywność w liniach komórkowych opornych na chemioterapię (MDR, multidrug resistance) spowodowała, że kolchicyna i jej analogi nie są wykorzystywane w terapii przeciwnowotworowej [71].

2-metoksyestradiol

2-metoksyestradiol (2-ME) jest endogennym metabolitem estrogenu. Działa niezależnie od ekspresji receptora estrogenowego i jego aktywności. Powstaje w wyniku 2-hydroksylacji β-estradiolu z udziałem cytochromu P450 i 2-O-metylacji przez katecholo-O-metylotranseferazę (ryc. 19) [33]. Silnie hamuje angiogenezę i wzrost komórek nowotworowych. Badania kliniczne wykazały następujące działania niepożądane 2-ME: zmęczenie, nudności, biegunkę, neuropatię, obrzęki i duszność. Wykazano, że 2-ME jest metabolizowane przez sprzęganie w pozycjach 3 i 17 i utlenianie w pozycji 17. Prowadzi to do utraty aktywności 10-100 razy. W celu ustabilizowania związku dokonano modyfikacji chemicznej w pozycji 3 i 17. Powstał syntetyczny analog – ENMD-1198. Hamuje on cykl komórkowy w fazie G2/M i poziom czynnika transkrypcyjnego indukowany przez hipoksję (HIF-1a, hypoxia-inducible factor 1α). HIF-1a jest fizjologicznym regulatorem procesów związanych z angiogenezą o potencjalnym znaczeniu terapeutycznym. Białko kodowane przez HIF-1a aktywuje grupy genów decydujących o utrzymaniu homeostazy tlenu, aktywacji angiogenezy, erytropoezy czy regulujących procesy metabolizmu glukozy. Badania wykazały również, że ENMD-1198 hamował proliferację komórek śródbłonka, ich ruchliwość, migrację i morfogenezę [40]. Obniżał również aktywności dysmutazy ponadtlenkowej, co powodowało gromadzenie w komórkach znacznych ilości anionorodnika ponadtlenkowego. Skutkiem tej akumulacji było uszkodzenie błon mitochondrialnych, uwalnianie z nich cytochromu c i aktywacja apoptozy w komórkach nowotworowych. Zmniejsza również poziom czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF, vascular endothelial growth factor). Obecnie 2-ME i jego analogi są używane w leczeniu chorych z niektórymi typami nowotworów [63,79].

Indibulin

Indibulin (D-24851, ZIO-301, 17) jest doustnym lekiem, skutecznym wobec nowotworów opornych na taksany (ryc. 20). Badania przedkliniczne wykazały, że indibulin nie jest neurotoksyczny, która jest w dużej mierze związana ze związkami wiążącymi tubulinę. Indibulin nie tylko hamuje wzrost linii komórek nowotworowych o różnych fenotypach, ale i nie wywołuje nadekspresji glikoproteiny P, ani oporności wielolekowej. Ponadto zachowuje cytotoksyczność wobec komórek nowotworowych opornych na cisplatynę, inhibitory topoizomerazy I (SN 38) i syntazy tymidylanowej (5-FU). W badaniach na szczurach nie wywoływał neurotoksyczności [40,48].

BNC-105P

BNC-105P, został opracowany, jako niskocząsteczkowy związek, przez Bionomics (Australia) (ryc. 21). BNC-105P jest ufosforylowanym prolekiem, który szybko jest przekształcany do postaci aktywnej, BNC-105, przez nieswoiste endogenne fosfatazy w osoczu i w komórkach śródbłonka. BNC-105 ma 80-krotnie większą siłę hamowania proliferacji w stosunku do spoczynkowych komórek śródbłonka. Badania kliniczne I fazy zostały zakończone i lek okazał się dobrze tolerowany. Badanie II fazy prowadzone na jasnokomórkowym raku nerek (clear cell renal carcinoma) dla BNC-105P w połączeniu z Everolimus są w trakcie [40,56]. Ponadto związek jest w II fazie badań klinicznych nad złośliwym międzybłoniakiem opłucnej (MPM, malignant pleural mesothelioma) [47].

Kombretastatyny

George Pettit i wsp. w 1980 r. wyizolowali z południowoafrykańskiego drzewa Combretum caffrum kilka związków nazwanych kombretastatynami. Kombretastatyny pierwotnie uzyskiwano ze sproszkowanej kory tego niziołkowatego drzewa [49]. Combretum caffrum jest liściastym drzewem osiągającym do 15 metrów wysokości, rośnie głównie w Republice Południowej Afryki. Drzewo jest podobne do wierzby, jesienią pojawiają się na nim czerwono-brązowe owoce, liście zanim opadną są jasnoczerwone. Dawniej wyciąg ze sproszkowanej kory korzeni tego drzewa używany był w lecznictwie afrykańskim, a przez Zulusów, jako trucizna [8].

Kombretastatyny są grupą obiecujących homologów cis stylbenów. Stylben (C14H12) jest organicznym związkiem chemicznym z grupy nienasyconych węglowodorów aromatycznych wielopierścieniowych. Występuje w dwóch odmianach izomerycznych trans i cis (ryc.22) [20].

Są to proste struktury zawierające dwa pierścienie aromatyczne połączone mostkiem etanowym lub etenowym, który zapewnia potrzebną sztywność struktury. Mostek umożliwia położenie pierścieni aromatycznych w odpowiedniej odległości i nadaje cząsteczce kąty dwuścienne [26]. Kombretastatyny są zaliczane do związków wiążących się do domeny kolchicynowej w mikrotubulach. Wykazują podobieństwo strukturalne do kolchicyny i mają większe powinowactwo do miejsca wiązania na tubulinie niż sama kolchicyna. Znane są z działania przeciwnowotworowego, są inhibitorami procesów wiązania kolchicyny i polimeryzacji tubuliny. Przez wiązanie z tubuliną prowadzą do zahamowania cyklu komórkowego w czasie mitozy w rezultacie wywołując śmierć w wyniku apoptozy. Hamują proces angiogenezy, co wykorzystane zostało w chemioterapii [12,69]. W połączeniu z innymi lekami, np. z paklitakselem niszczą również zewnętrzne komórki guza [57,66]. Duże stężenie kombretastatyn powoduje hydrolizę tubulinozależnego GTP, która całkowicie hamuje montaż podjednostek tubuliny [69].

Kombretastatyna A-4

Kombretastatyna A-4 (CA-4, combretastatin A-4) jest jednym z najskuteczniejszych inhibitorów polimeryzacji tubuliny (ryc.23). Silnie hamuje aktywność mikrotubulprzez wiązanie się z domeną kolchicyny na β-tubulinie zakłócając wzrost i proliferację komórek [7]. Struktura krystaliczna związku nie jest płaska. Płaszczyzny pierścieni są nachylone wobec siebie. Energia konformacji cząsteczki jest mała, może być zaangażowana w wiązanie się CA-4 z tubuliną [51].

Badania wykazują, że kombretastatyna A-4 może wywoływać silnie i niszcząco wpływać na komórki śródbłonka naczyń krwionośnych w rejonie nowotworu. Skutki wywołane przez ten antymitotyczny związek są już w stężeniu poniżej 0,1 maksymalnej dawki tolerowanej (MTD, maximum tolerated dose), co wskazuje na szerokie okno terapeutyczne. Dodatkowe badania wskazują, że jego stosowanie ograniczone jest toksycznością ogólnoustrojową, dochodzi do zmniejszenia liczby płytek krwi. Komórki krwi powstają z megakariocytów, co jest głównym procesem uzależnionym od tubuliny w przedziale naczyniowym. Lek wymaga dalszego poznania molekularnych mechanizmów działania, schematów jego jednorazowego i wielokrotnego dawkowania zarówno w monoterapii jak i z innymi chemioterapeutykami [7,12].

Kombretastatyna A-4 może być stosowana w leczeniu powierzchniowych nowotworów pęcherza moczowego rozwijających się na błonie śluzowej wewnętrznej ściany pęcherza. Badania sugerują, że CA-4 prowadzi do apoptozy komórek raka pęcherza w wyniku indukcji apoptozy i katastrofy mitotycznej [65]. CA-4 jest wprawdzie jednym z najsilniej działających analogów pochodzenia naturalnego w tej grupie leków, ale jego wadą jest mała stabilność [22].

Fosforan kombrestatyny A-4

Fosforan kombretastatyny A-4 (CA-4P, combretastatin A-4 phosphate) został zsyntetyzowany z CA-4 w celu uzyskania większej rozpuszczalności (ryc.24). CA-4P indukuje śmierć ludzkich komórek przewlekłej białaczki limfatycznej w procesie katastrofy mitotycznej [45,37].

Faza I badań klinicznych wykazała, że CA-4P wybiórczo zmniejsza przepływ krwi w guzie w dobrze tolerowanych przez pacjentów dawkach. Obecnie związek ten jest w II fazie badań klinicznych w leczeniu raka tarczycy. Fosforany kombretastatyny A-4 w leczeniu pacjentów z zaawansowanym anaplastycznym rakiem tarczycy są również w II fazie. Ponadto związek ten jest w fazie III badań klinicznych w leczeniu raka szyjki macicy, jelita grubego, stercza, jajnika, tarczycy i NSCLC [7,49]. CA-4P jest skuteczny w ochronie i leczeniu neowaskularyzacji naczyniówkowej (CNV, choroidal neovascularization), która odgrywa główną rolę w rozwoju zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem (AMD, agerelated macular degeneration). Wstępne wyniki I/II fazy badań wskazują, że CA-4P jest dobrze tolerowany w dawkach do 36 mg/ m2 . Łagodne wzrosty ciśnienia krwi i podwyższony puls są jedynymi działaniami niepożądanymi [10].

Aktywność naczyniową fosforanu kombretastatyny A-4 wykazano w wielu modelach nowotworów. W części z nich CA-4P powoduje niemal całkowitą redukcję przepływu krwi w ciągu 20 min i może pozostawać w niewielkim stężeniu w organizmie do 24 godzin powodując rozległe uszkodzenie komórek w obrębie guza. Istotne jest, że redukcja przepływu krwi w prawidłowych tkankach po działaniu CA-4P jest łagodniejsza i mniej trwała oraz nie powoduje żadnych wykrywalnych martwic [58].

Fosforan kombretastatyny A-1

OXi4503 – izomer cis fosforanu kombretastatyny A-1 (CA- -1P), bardziej zmniejsza przepływ krwi w guzie niż CA-4P (ryc.25). Prawdopodobnie analog ten charakteryzuje się zwiększoną cytotoksycznością. Przyczyną mogą być reaktywne formy tlenu generowane przez ten związek. Wykazano, że OXi4503 prowadzi do martwicy nowotworów (95%) po 24-godzinnej ekspozycji [55]. CA-1P jest obecnie w I fazie badań klinicznych [37].

Działanie OXi4503 polega na niszczeniu mikrotubul oraz tworzeniu toksycznych rodników chinonowych [55]. Jest również jednym ze związków przyczyniających się do niszczenia systemu naczyniowego (VDA, vascular disrupting agents). Reprezentuje nową klasę leków, które przez wiązanie się bezpośrednio z mikrotubulami w komórkach śródbłonka naczyń krwionośnych celują w nowo powstającą sieć naczyń i indukują martwicę guza. Związki te nie niszczą wszystkich komórek, pozostawiają cienką warstwę na obrzeżach atakowanego guza. Wykazano, że większą skuteczność w terapii guzów litych można uzyskać przez połączenie VDA z lekami antyangiogennymi. W wyniku stosowania takiej terapii skojarzonej można osiągnąć zwiększenie stopnia regresji nowotworów, w porównaniu do monoterapii [41].

Porównywano między innymi wpływ OXi4503 w monoterapii jak i w połączeniu z przeciwciałem monoklonalnym – bewacizumabem na leczenie ostrej białaczki szpikowej (AML, acute myeloid leukemia). Uzyskane wyniki potwierdzają, że sam CA-1P prowadzi do regresji nowotworu. Leczenie AML w połączeniu OXi4503 z bewacizumabem daje jednak lepsze wyniki. Regresję białaczki uzyskano zarówno w wyniku apoptozy jak i przez zmniejszenie aktywnej angiogenezy w obwodowych częściach nowotworu [41].

AVE8062

AVE8062 jest to syntetyczny związek, będący rozpuszczalną w wodzie pochodną kombretastatyny A-4 (ryc.26). Grupa hydroksylowa w pozycji 3 na łańcuchu B w CA4 została zastąpiona przez grupę aminową [6,50].

Związek we krwi ulega aktywacji w wyniku działania aminopeptydaz, a jego podstawowe działanie terapeutyczne polega na zmniejszeniu dopływu krwi do guza. AVE8062 oprócz bezpośredniego, hamującego wpływu na podziały komórki, pośrednio działa toksycznie na naczynia krwionośne. Powoduje reorganizację komórek śródbłonka i zmiany ich kształtu co uszkadza a naczynia, zwiększa ich przepuszczalność i niedostateczne ukrwienie guza [36,73]. AVE8062A jest w  trakcie badań klinicznych w  Europie i Stanach Zjednoczonych. Jednoczesne podawanie AVE8062 z docetakselem prowadzi do hamowania wzrostu raka jajnika [36]. III faza badań klinicznych została zainicjowana przez koncern farmaceutyczny Sanofi aventis dla AVE8062 u pacjentów z zaawansowanym mięsakiem tkanek miękkich. Inne badania wskazują, że AVE8062 ma taki sam mechanizm powodujący zatrzymanie przepływu krwi do nowotworów jak epinefryna. Prawdopodobnie oba te leki wpływają na tkankę mięśniową gładką naczyń [25].

Oporność na inhibitory polimeryzacji mikrotubul

Duża śmiertelność chorych na nowotwory jest spowodowana zbyt późną lub nietrafną diagnostyką samej choroby oraz wciąż niedostatecznie efektywną terapią. Jedną z najczęstszych metod leczenia jest chemioterapia, mimo stosowania cytostatyków obserwuje się dalszy wzrost komórek nowotworowych. Wiąże się to głównie z wytworzeniem mechanizmów oporności wielolekowej (multidrug resistance).

Leki wiążące mikrotubule prowadzą m.in. do oporności pierwotnej wynikającej z charakteru tkanki, z której wywodzi się nowotwór. Jej przyczyną są zmiany w ekspresji genu represyjnego dla MDR. Drugi typ to oporność nabyta, która powstaje w komórkach pierwotnie wrażliwych na chemioterapię. Pojawia się wówczas populacja zmutowanych komórek ze zwiększoną ekspresją glikoproteiny P (Pgp), wobec czego leki działają tylko na pozostałe komórki wrażliwe. Najczęstszą przyczyną oporności jest nadekspresja genu MDR1 kodującego Pgp, co obniża wewnątrzkomórkowe stężenia leku i jego cytotoksyczność. Nadekspresja Pgp często jest wywołana terapią z użyciem taksanów i alkaloidów vinca. Stosowane z lekami alkilującymi DNA nie wywołują lekooporności [43]. Część związków wiążących domenę kolchicynową nie prowadzi do występowania oporności wielolekowej. Ponadto, poza nadekspresją transporterów ABC (ATP-binding cassette transporter), przyczyną lekooporności są mutacje tubuliny, a zwłaszcza izoformy β tubuliny klasy III, co zdarza się po zastosowaniu paklitakselu czy winorelbiny. Mutacje tubuliny i zmiany w ekspresji poszczególnych izotypów mogą wywołać lekooporność, zarówno bezpośrednio przez obniżenie powinowactwa leków do tubuliny, jak i pośrednio przez zmiany w dynamice mikrotubul [34]. Natomiast leki wiążące domenę kolchicynową, np. kolchicyna czy 2-metoksyestradiol nie wpływają na ekspresję klasy III β-tubulin [64,70].

Podsumowanie

Mikrotubule pełnią istotne funkcje w komórkach. Są jednak podatne na uszkodzenia, a zatem mogą być doskonałym celem w terapii przeciwnowotworowej. Związki wiążące tubulinę i hamujące polimeryzację mikrotubul wydają się jedną z bardziej obiecujących grup chemioterapeutyków używanych w walce z nowotworami. W ostatnich latach do badań przedklinicznych i klinicznych włączono kilkadziesiąt nowych, zarówno naturalnych, jak i syntetyzowanych chemicznie związków, które wpływają na strukturę i dynamiczność mikrotubul. Spośród związków wykazujących powinowactwo do domeny vinca, dwa naturalne alkaloidy vinca: winblastyna i winkrystyna są już stosowane w praktyce klinicznej. Dane z badań przedklinicznych wskazują na możliwość skutecznego wykorzystania innych związków z tej grupy, takich jak dolastatyny, czy halichondryny. Na szczególną uwagę zasługują także związki łączące się z domeną kolchicynową. Przedstawiciele kombretastatyn mogą się okazać związkami skutecznymi w zwalczaniu wielu nowotworów, zarówno w monoterapiach, jak i w leczeniu skojarzeniowym. Ta grupa jest szczególnie obiecująca, ze względu na dużą toksyczność ogólnoustrojową kolchicyny, która wykluczyła ten związek z użycia do leczenia nowotworów.

Niezbędne są jednak dalsze badania w celu poznania mechanizmów ograniczających cytotoksyczne skutki działania inhibitorów polimeryzacji tubuliny oraz zwiększające skuteczność terapii przeciwnowotworowej, w tym także w kierunku możliwości ich zastosowania w komórkach opornych na działanie dotychczasowych chemioterapeutyków.

Przypisy

• 1. Akashi Y., Okamoto I., Suzuki M., Tamura K., Iwasa T., Hisada S.,Satoh T., Nakagawa K., Ono K., Fukuoka M.: The novel microtubule–interfering agent TZT-1027 enhances the anticancer effect of radiationin vitro and in vivo. Br. J. Cancer, 2007; 96: 1532-1539
  Google Scholar
• 2. Bachner M., De Santis M.: Vinflunine in the treatment of bladdercancer. Ther. Clin. Risk Manag., 2008; 4: 1243-1253
  Google Scholar
• 3. Bai R., Edler M.C., Bonate P.L., Copeland T.D., Pettit G.R., LudueñaR.F., Hamel E.: Intracellular activation and deactivation of tasidotin,an analog of dolastatin 15: correlation with cytotoxicity. Mol. Pharmacol,2009; 75: 218-226
  Google Scholar
• 4. Bai R., Nguyen T.L., Burnett J.C., Atasoylu O., Munro M.H., PettitG.R., Smith A.B.III, Gussio R., Hamel E.: Interactions of halichondrinB and eribulin with tubulin. J. Chem. Inf. Model., 2011; 51: 1393-1404
  Google Scholar
• 5. Bhattacharyya B., Panda D., Gupta S., Banerjee M.: Anti-mitoticactivity of colchicine and the structural basis for its interaction withtubulin. Med. Res. Rev., 2008; 28: 155-183
  Google Scholar
• 6. Cai S.X.: Small molecule vascular disrupting agents: potentialnew drugs for cancer treatment. Recent Pat. Anticancer Drug Discov.,2007; 2: 79-101
  Google Scholar
• 7. Carr M., Greene L.M., Knox A.J., Lloyd D.G., Zisterer D.M., MeeganM.J.: Lead identification of conformationally restricted β-lactam typecombretastatin analogues: synthesis, antiproliferative activity andtubulin targeting effects. Eur. J. Med. Chem., 2010; 45: 5752-5766
  Google Scholar
• 8. Chaplin D.J., Jelinek C., Pettit G.R., Edvardsen K., Pinney K.G.:The Discovery and Development of the Combretastatins. CRC Press,LLC 2005
  Google Scholar
• 9. Checchi P.M., Nettles J.H., Zhou J., Snyder J.P., Joshi H.C.: Microtubule-interactingdrugs for cancer treatment. Trends Pharmacol.Sci., 2003; 24: 361-365
  Google Scholar
• 10. Ciulla T.A.: Opening new fronts in the battle against AMD. Nutritionand pharmacology are two key areas of study in the evolving effortto beat age-related macular degeneration. http://www.reviewofophthalmology.com/content/d/retinal_insider/i/1293/c/24902/
  Google Scholar
• 11. Cunningham C., Appleman L.J., Kirvan-Visovatti M., Ryan D.P.,Regan E., Vukelja S., Bonate P.L., Ruvuna F., Fram R.J., Jekunen A.,Weitman S., Hammond L.A., Eder J.P. Jr.: Phase I and pharmacokineticstudy of the dolastatin-15 analogue tasidotin (ILX651) administeredintravenously on days 1, 3, and 5 every 3 weeks in patientswith advanced solid tumors. Clin. Cancer Res., 2005; 11: 7825-7833
  Google Scholar
• 12. Dark G.G., Hill S.A., Prise V.E., Tozer G.M., Pettit G.R., ChaplinD.J.: Combretastatin A-4, an agent that displays potent and selectivetoxicity toward tumor vasculature. Cancer Res., 1997; 57: 1829-1834
  Google Scholar
• 13. Dorleans A., Gigant B., Ravelli R.B., Mailliet P., Mikol V., KnossowM.: Variations in the colchicine-binding domain provide insightinto the structural switch of tubulin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,2009; 106: 13775-13779
  Google Scholar
• 14. Downing K.H., Nogales E.: Crystallographic structure of tubulin:implications for dynamics and drug binding. Cell Struct. Funct.,1999; 24: 269-275
  Google Scholar
• 15. English D.P., Roque D.M., Santin A.D.: Class III b-tubulin overexpressionin gynecologic tumors: implications for the choice ofmicrotubule targeted agents? Expert Rev. Anticancer Ther., 2013;13: 63-74
  Google Scholar
• 16. Fahy J., Hellier P., Breillout F., Bailly C.: Vinflunine: discoveryand synthesis of a novel microtubule inhibitor. Semin. Oncol.,2008; 35: S3-S5
  Google Scholar
• 17. Faller B.A., Pandit T.N.: Safety and efficacy of vinorelbine in thetreatment of non-small cell lung cancer. Clin. Med. Insights Oncol.,2011; 5: 131-144
  Google Scholar
• 18. Farnsworth N.R.: Screening plants for new medicines. Biodiversity,1988; 9: 83-97
  Google Scholar
• 19. Galano G., Caputo M., Tecce M.F., Capasso A.: Efficacy and tolerabilityof vinorelbine in the cancer therapy. Curr. Drug Saf., 2011; 6: 185-193
  Google Scholar
• 20. Giraud A., Provot O., Hamzé A., Brion J.D., Alami M.: One-pothydrosilylation–protodesilylation of functionalized diarylalkynes:a highly selective access to Z-stilbenes. Application to the synthesisof combretastatin A-4. Tetrahedron Lett., 2008; 49: 1107-1110
  Google Scholar
• 21. González Pérez P., Serrano-Pozo A., Franco-Macías E., Montes–Latorre E., Gómez-Aranda F., Campos T.: Vincristine-induced acuteneurotoxicity versus Guillain-Barré syndrome: a diagnostic dilemma.Eur. J. Neurol., 2007; 14: 826-828
  Google Scholar
• 22. Greene L.M., Nathwani S.M., Bright S.A., Fayne D., Croke A., GagliardiM., McElligott A.M., O’Connor L., Carr M., Keely N.O., O’BoyleN.M., Carroll P., Sarkadi B., Conneally E., Lloyd D.G., Lawler M., MeeganM.J., Zisterer D.M.: The vascular targeting agent combretastatin-A4and a novel cis-restricted β-lactam analogue, CA-432, induceapoptosis in human chronic myeloid leukemia cells and ex vivopatient samples including those displaying multidrug resistance. J.Pharmacol. Exp. Ther., 2010; 335: 302-313
  Google Scholar
• 23. Greystoke A., Blagden S., Thomas A.L., Scott E., Attard G., MolifeR., Vidal L., Pacey S., Sarkar D., Jenner A., De-Bono J.S., StewardW.: A phase I study of intravenous TZT-1027 administered on day 1and day 8 of a three-weekly cycle in combination with carboplatingiven on day 1 alone in patients with advanced solid tumours. Ann.Oncol., 2006; 17: 1313-1319
  Google Scholar
• 24. Hayashi Y., Yamazaki-Nakamura Y., Yakushiji F.: Medicinal chemistryand chemical biology of diketopiperazine-type antimicrotubuleand vascular-disrupting agents. Chem. Pharm. Bull., 2013; 61: 889-901
  Google Scholar
• 25. Hori K., Saito S.: Induction of tumour blood flow stasis and necrosis:a new function for epinephrine similar to that of combretastatinA-4 derivative AVE8062 (AC7700). Br. J. Cancer, 2004; 90: 549-553
  Google Scholar
• 26. Hu Y., Lu X., Chen K., Yan R., Li Q.S., Zhu H.L.: Design, synthesis,biological evaluation and molecular modeling of 1,3,4-oxadiazolineanalogs of combretastatin-A4 as novel antitubulin agents. Bioorg.Med. Chem., 2012; 20: 903-909
  Google Scholar
• 27. Ishikawa H., Colby D.A., Seto S., Va P., Tam A., Kakei H., Rayl T.J.,Hwang I., Boger D.L.: Total synthesis of vinblastine, vincristine, relatednatural products, and key structural analogues. J. Am. Chem.Soc., 2009; 131: 4904-4916
  Google Scholar
• 28. Jacquesy J.C., Jouannetaud M.P.: La vinflunine, nouvel agentanticancéreux fluoré dérivé des alcaloïdes de Vinca. Ann. Pharm.Fr., 2005; 63: 28-34
  Google Scholar
• 29. Jagetia G.C., Krishnamurthy H., Jyothi P.: Evaluation of cytotoxiceffects of different doses of vinblastine on mouse spermatogenesisby flow cytometry. Toxicology, 1996; 112: 227-236
  Google Scholar
• 30. Jain S., Cigler T.: Eribulin mesylate in the treatment of metastaticbreast cancer. Biologics, 2012; 6: 21-29
  Google Scholar
• 31. Johnson P.D., Sohn J.H., Rawal V.H.: Synthesis of C-15 vindolineanalogues by palladium-catalyzed cross-coupling reactions.J. Org. Chem., 2006; 71: 7899-7902
  Google Scholar
• 32. Jurczyszyn A., Wolska-Smoleń T., Skotnicki A.B.: Znaczenieangiogenezy w prawidłowej i nowotworowej hematopoezie. Adv.Clin. Exp. Med., 2003; 12: 489-496
  Google Scholar
• 33. Kambhampati S., Rajewski R.A., Tanol M., Haque I., Das A.,Banerjee S., Jha S., Burns D., Borrego-Diaz E., Van Veldhuizen P.J.,Banerjee S.K.: A second-generation 2-Methoxyestradiol prodrugis effective against Barrett’s adenocarcinoma in a mouse xenograftmodel. Mol. Cancer Ther., 2013; 12: 255-263
  Google Scholar
• 34. Kanakkanthara A., Teesdale-Spittle P.H., Miller J.H.: Cytoskeletalalterations that confer resistance to anti-tubulin chemotherapeutics.Anticancer Agents Med. Chem., 2013; 13: 147-158
  Google Scholar
• 35. Kelly E.B., Tuszynski J.A., Klobukowski M.: QM and QM/MD simulationsof the Vinca alkaloids docked to tubulin. J. Mol. Graph.Model, 2011; 30: 54-66
  Google Scholar
• 36. Kim T.J., Ravoori M., Landen C.N., Kamat A.A., Han L.Y., LuC., Lin Y.G., Merritt W.M., Jennings N., Spannuth W.A., Langley R.,Gershenson D.M., Coleman R.L., Kundra V., Sood A.K.: Antitumorand antivascular effects of AVE8062 in ovarian carcinoma. CancerRes., 2007; 67: 9337-9345
  Google Scholar
• 37. Kingston D.G.: Tubulin-interactive natural products as anticanceragents. J. Nat. Prod., 2009; 72: 507-515
  Google Scholar
• 38. Kuboyama T., Yokoshima S., Tokuyama H., Fukuyama T.: Stereocontrolledtotal synthesis of (+)-vincristine. Proc. Natl. Acad.Sci. USA, 2004; 101: 11966-11970
  Google Scholar
• 39. Lim K.H., Hiraku O., Komiyama K., Kam T.S.: Jerantinines A-G,cytotoxic aspidosperma alkaloids from Tabernaemontana corymbosa.J. Nat. Prod., 2008; 71: 1591-1594
  Google Scholar
• 40. Lu Y., Chen J., Xiao M., Li W, Miller D.D.: An overview of tubulininhibitors that interact with the colchicine binding site.Pharm. Res., 2012; 29: 2943-2971
  Google Scholar
• 41. Madlambayan G.J., Meacham A.M., Hosaka K., Mir S., JorgensenM., Scott E.W., Siemann D.W., Cogle C.R.: Leukemia regressionby vascular disruption and antiangiogenic therapy. Blood, 2010;116: 1539-1547
  Google Scholar
• 42. Mollinedo F., Gajate C.: Microtubules, microtubule-interferingagents and apoptosis. Apoptosis, 2003; 8: 413-450
  Google Scholar
• 43. Moudi M., Go R., Yien C.Y., Nazre M.: Vinca alkaloids. Int. J.Prev. Med., 2013; 4: 1231-1235
  Google Scholar
• 44. Mutschler E., Geisslinger G., Kroemer H.K., Ruth P., Schaefer-KortingM.: Farmakologia i toksykologia. Med. Pharm., 2009
  Google Scholar
• 45. Nabha S.M., Mohammad R.M., Dandashi M.H., Coupaye-GerardB., Aboukameel A., Pettit G.R., Al-Katib A.M.: Combretastatin-A4prodrug induces mitotic catastrophe in chronic lymphocytic leukemiacell line independent of caspase activation and poly(ADP–ribose) polymerase cleavage. Clin. Cancer Res., 2002; 8: 2735-2741
  Google Scholar
• 46. Ngan V.K., Bellman K., Panda D., Hill B.T., Jordan M.A., WilsonL.: Novel actions of the antitumor drugs vinflunine and vinorelbineon microtubules. Cancer Res., 2000; 60: 5045-5051
  Google Scholar
• 47. Nowak A.K., Brown C., Millward M.J., Creaney J., Byrne M.J.,Hughes B., Kremmidiotis G., Bibby D.C., Leske A.F., Mitchell P.L.,Pavlakis N., Boyer M., Stockler M.R.: A phase II clinical trial of thevascular disrupting agent BNC105P as second line chemotherapyfor advanced Malignant Pleural Mesothelioma. Lung Cancer,2013; 81: 422-427
  Google Scholar
• 48. Oostendorp R.L., Witteveen P.O., Schwartz B., Vainchtein L.D.,Schot M., Nol A., Rosing H., Beijnen J.H., Voest E.E., Schellens J.H.:Dose-finding and pharmacokinetic study of orally administeredindibulin (D-24851) to patients with advanced solid tumors. Invest.New Drugs, 2010; 28: 163-170
  Google Scholar
• 49. Pan L., Chai H., Kinghorn A.D.: The continuing search for antitumoragents from higher plants. Phytochem. Lett., 2010; 3: 1-8
  Google Scholar
• 50. Pérez-Melero C., Maya A.B., del Rey B., Peláez R., Caballero E.,Medarde M.: A new family of quinoline and quinoxaline analoguesof combretastatins. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2004; 14: 3771-3774
  Google Scholar
• 51. Pettit G.R., Rhodes M.R., Herald D.L., Hamel E., Schmidt J.M.,Pettit R.K.: Antineoplastic agents. 445. Synthesis and evaluationof structural modifications of (Z)- and (E)-Combretastatin A-4. J.Med. Chem., 2005; 48: 4087-4099
  Google Scholar
• 52. Raja V.J., Lim K.H., Leong C.O., Kam T.S., Bradshaw T.D.: Novelantitumour indole alkaloid, Jerantinine A, evokes potent G2/Mcell cycle arrest targeting microtubules. Invest. New Drugs. 2014;32: 838-850
  Google Scholar
• 53. Ramnath N., Schwartz G.N., Smith P., Bong D., Kanter P.,Berdzik J., Creaven P.J.: Phase I and pharmacokinetic study ofanhydrovinblastine every 3 weeks in patients with refractorysolid tumors. Cancer Chemother. Pharmacol., 2003; 51: 227-230
  Google Scholar
• 54. Ray A., Okouneva T., Manna T., Miller H.P., Schmid S., ArthaudL., Luduena R., Jordan M.A., Wilson L.: Mechanism of action ofthe microtubule-targeted antimitotic depsipeptide tasidotin (formerlyILX651) and its major metabolite tasidotin C-carboxylate.Cancer Res., 2007; 8: 3767-3776
  Google Scholar
• 55. Rice L., Pampo C., Lepler S., Rojiani A.M., Siemann D.W.: Supportof a free radical mechanism for enhanced antitumor efficacyof the microtubule disruptor OXi4503. Microvasc Res., 2011;81: 44-51
  Google Scholar
• 56. Rischin D., Bibby D.C., Chong G., Kremmidiotis G., Leske A.F.,Matthews C.A., Wong S.S., Rosen M.A., Desai J.: Clinical, pharmacodynamic,and pharmacokinetic evaluation of BNC105P: a phaseI trial of a novel vascular disrupting agent and inhibitor of cancercell proliferation. Clin. Cancer Res. 2011; 17: 5152-5160
  Google Scholar
• 57. Risinger A.L., Giles F.J., Mooberry S.L.: Microtubule dynamicsas a target in oncology. Cancer Treat. Rev., 2009; 35: 255-261
  Google Scholar
• 58. Robinson R.: Zybrestat could help thyroid cancer patients tolive longer. Belle News, Science-tech, 2011
  Google Scholar
• 59. Roepke J., Salim V., Wu M., Thamm A.M., Murata J., Ploss K.,Boland W., De Luca V.: Vinca drug components accumulate exclusivelyin leaf exudates of Madagascar periwinkle. Proc. Natl.Acad. Sci. USA, 2010; 107: 15287-15292
  Google Scholar
• 60. Rogalska A., Szula E., Marczak A.: Novel agents stabilizingmicrotubule (MSA) from marine organisms – the future of chemotherapy.Probl. Ter. Monitorowanej, 2011; 22: 63-76
  Google Scholar
• 61. Roubille F., Kritikou E., Busseuil D., Barrere-Lemaire S., TardifJ.C.: Colchicine: an old wine in a new bottle? Antiinflamm.Antiallergy Agents Med. Chem., 2013; 12: 14-23
  Google Scholar
• 62. Sato M., Sagawa M., Nakazato T., Ikeda Y., Kizaki M.: A naturalpeptide, dolastatin 15, induces G2/M cell cycle arrest andapoptosis of human multiple myeloma cells. Int. J. Oncol., 2007;30: 1453-1459
  Google Scholar
• 63. Ścibior-Bentkowska D., Czeczot H.: Komórki nowotworowea stres oksydacyjny. Postępy Hig. Med. Dośw., 2009; 63: 58-72
  Google Scholar
• 64. Seve P., Dumontet C.: Is class III β-tubulin a predictive factorin patients receiving tubulin binding agents? Lancet Oncol.,2008; 9: 168-175
  Google Scholar
• 65. Shen C.H., Shee J.J., Wu J.Y., Lin Y.W., Wu J.D., Liu Y.W.: CombretastatinA-4 inhibits cell growth and metastasis in bladdercancer cells and retards tumour growth in a murine orthotopicbladder tumour model. Br. J. Pharmacol., 2010; 160: 2008-2027
  Google Scholar
• 66. Siemann D.W., Mercer E., Lepler S., Rojiani A.M.: Vasculartargeting agents enhance chemotherapeutic agent activities insolid tumor therapy. Int. J. Cancer, 2002; 99: 1-6
  Google Scholar
• 67. Simmons T.L., Andrianasolo E., McPhail K., Flatt P., GerwickW.H.: Marine natural products as anticancer drugs. Mol. CancerTher., 2005; 4: 333-342
  Google Scholar
• 68. Smith N.F., Mani S., Schuetz E.G., Yasuda K., Sissung T.M.,Bates S.E., Figg W.D., Sparreboom A.: Induction of CYP3A4 by vinblastine:role of the nuclear receptor NR1I2. Ann. Pharmacother.,2010; 44: 1709-1717
  Google Scholar
• 69. Stanton R.A., Gernert K.M., Nettles J.H., Aneja R.: Drugs thattarget dynamic microtubules: a new molecular perspective. Med.Res. Rev., 2011; 31: 443-481
  Google Scholar
• 70. Stengel C., Newman S.P., Leese M.P., Potter B.V., Reed M.J.,Purohit A.: Class III β-tubulin expression and in vitro resistanceto microtubule targeting agents. Br. J. Cancer, 2010; 102: 316-324
  Google Scholar
• 71. Szczepański M., Grzanka A., Izdebska M.: Mikrotubule – celterapii przeciwnowotworowej. J. Oncol., 2007; 57: 579-585
  Google Scholar
• 72. Tarlaci S.: Vincristine-induced fatal neuropathy in non-Hodgkin’slymphoma. Neurotoxicology, 2008; 29: 748-749
  Google Scholar
• 73. Thorpe P.E.: Vascular targeting agents as cancer therapeutics.Clin. Cancer Res., 2004; 10: 415-427
  Google Scholar
• 74. Toso R.J, Jordan M.A., Farrell K.W., Matsumoto B., Wilson L.:Kinetic stabilization of microtubule dynamic instability in vitroby vinblastine. Biochemistry, 1993; 32: 1285-1293
  Google Scholar
• 75. Towle M.J., Salvato K.A., Budrow J., Wels B.F., Kuznetsov G.,Aalfs K.K., Welsh S., Zheng W., Seletsky B.M., Palme M.H., HabgoodG.J., Singer L.A., Dipietro L.V., Wang Y., Chen J.J. i wsp.: In vitroand in vivo anticancer activities of synthetic macrocyclic ketoneanalogues of halichondrin B. Cancer Res., 2001; 61: 1013-1021
  Google Scholar
• 76. Vaishampayan U., Glode M., Du W., Kraft A., Hudes G., WrightJ., Hussain M.: Phase II study of dolastatin-10 in patients withhormone-refractory metastatic prostate adenocarcinoma. Clin.Cancer Res., 2000; 6: 4205-4208
  Google Scholar
• 77. Vici P., Colucci G., Giotta F., Sergi D., Filippelli G., Perri P.,Botti C., Vizza E., Carpino A., Pizzuti L., Latorre A., GiannarelliD., Lopez M., Di Lauro L.: A multicenter prospective phase II randomizedtrial of epirubicin/vinorelbine versus pegylated liposomaldoxorubicin/vinorelbine as first-line treatment in advancedbreast cancer. A GOIM study. J. Exp. Clin. Cancer Res., 2011; 30: 39
  Google Scholar
• 78. Voss M.E., Ralph J.M., Xie D., Manning D.D., Chen X., FrankA.J., Leyhane A.J., Liu L., Stevens J.M., Budde C., Surman M.D.,Friedrich T., Peace D., Scott I.L., Wolf M., Johnson R.: Synthesisand SAR of vinca alkaloid analogues. Bioorg. Med. Chem. Lett.,2009; 19: 1245-1249
  Google Scholar
• 79. Wen X., Wu J., Wang F., Liu B., Huang C., Wei Y.: Deconvolutingthe role of reactive oxygen species and autophagy in humandiseases. Free Radic. Biol. Med., 2013; 65: 402-410
  Google Scholar
• 80. Woyke T., Pettit G.R., Winkelmann G., Pettit R.K.: In vitroactivities and postantifungal effects of the potent dolastatin 10derivative auristatin PHE. Antimicrob. Agents Chemother., 2001;45: 3580-3584
  Google Scholar
• 81. Yamamoto N., Andoh M., Kawahara M., Fukuoka M., NiitaniH.: Phase I study of TZT-1027, a novel synthetic dolastatin 10derivative and inhibitor of tubulin polymerization, given weeklyto advanced solid tumor patients for 3 weeks. Cancer Sci., 2009;100: 316-321
  Google Scholar

Pełna treść artykułu