비인두암 치료를 위한 EBV-LMP1 표적 DNAzyme의 임상 연구 (NPC-DZ)

소개 비인두 암종(NPC)은 특히 중국 남부 인구에서 발생률이 100,000명당 15~50명에 이르는 전 세계적으로 심각한 건강 문제입니다. NPC는 현저한 인종 및 지리적 분포 차이가 있는 상피 악성 종양입니다. 높은 발생률은 중국 동남부 인구에서 관찰되며 싱가포르, 대만, 홍콩을 포함하여 이주한 모든 곳에서 유사한 비율이 보고되었습니다. 이 발병률은 백인보다 거의 100배 더 높습니다. NPC의 가장 독특한 특징은 Epstein-Barr 바이러스(EBV) 감염과의 거의 보편적인 연관성인데, 이는 여러 악성 종양의 병인에 관여하는 것으로 확인된 최초의 인간 바이러스이며 특히 EBV로서 NPC와 밀접한 관련이 있습니다. 게놈은 거의 모든 NPC 세포에서 검출될 수 있습니다. 방사선 요법은 NPC의 첫 번째 치료법이지만 방사선 저항성은 NPC 방사선 요법의 중요한 임상 문제로 남아 있습니다. 따라서 NPC 치료를 위한 새로운 방사선 증감제를 발견하고 개발해야 하는 충족되지 않은 의학적 요구가 있습니다.

NPC에서의 EBV 감염은 EBV 핵항원-1(EBNA-1), 잠복막 단백질-1(LMP1), LMP2 및 EBV 초기 RNA(EBER) 발현만이 검출될 수 있는 II형 잠복 감염으로 분류된다. 이들 단백질 중에서 LMP1은 NPC의 발병기전에서 핵심적인 역할을 하는 것으로 생각된다. 60kD 통합 막 단백질인 LMP1은 구성적으로 활성인 종양 괴사 인자 수용체(TNFR)로 기능하고 핵 인자 NF-κB, 활성제 단백질-1(AP-1 ) 및 야누스 키나제/신호 변환기 및 전사 활성화제(JAK/STAT). LMP1에 의한 NF-kB 또는 AP-1의 활성화는 일부 세포 단백질의 상향 조절 및 세포 사멸의 억제와 관련이 있습니다. 세포 유형에 따라 LMP1의 발현은 생물학적 및 생리학적 자극에 대한 반응에서 다른 역할을 하는 것으로 나타났습니다. 그것은 인간 세포 불멸화를 위한 주요 종양 단백질로 작용하며 설치류 섬유아세포 세포주, 인간 상피 세포 및 각질 세포를 변형시킬 수 있는 유일한 EBV 코딩 제품으로도 나타납니다.

형질전환 및 세포사멸에서 바이러스성 종양단백질의 중요한 역할을 감안할 때, 일부 바이러스성 종양단백질의 억제는 NPC를 유 전적으로 치료하는 합리적인 전략을 제공할 것입니다. 실제로, LMP1 또는 EBNA1에 대한 안티센스 올리고뉴클레오티드는 바이러스 종양단백질 발현을 억제하고, 세포사멸을 유도하고, EBV 양성 세포를 세포독성제에 민감하게 만드는 것으로 나타났습니다. 최근 일부 실험 연구에 따르면 LMP1에 대한 RNA 간섭은 LMP1 발현 NPC에서 항 증식 및 항 전이 효과를 나타냅니다. 이러한 결과는 EBV로 인코딩된 LMP1이 EBV 관련 암종의 치료를 위한 잠재적인 분자 표적을 제시할 수 있음을 시사합니다.

DNA자임은 왓슨-크릭(Watson-Crick) 염기쌍 형성을 통해 표적 메신저 RNA(mRNA)의 상보적 서열에 결합하고 미리 결정된 포스포디에스테르 결합에서 mRNA를 절단하도록 조작할 수 있는 합성 단일 가닥 DNA 올리고뉴클레오티드입니다. DNAzyme에 대한 일반 모델이 제안되었으며 ''10-23'' 모델로 알려져 있습니다. ''10-23'' DNAzyme은 15개의 데옥시리보뉴클레오타이드의 촉매 도메인을 가지고 있으며 각 팔에 7~9개의 데옥시리보뉴클레오타이드로 구성된 두 개의 기질 인식 도메인 옆에 있습니다. 시험관 내 분석에서는 이러한 유형의 DNAzyme이 생리학적 조건에서 퓨린: 피리미딘 접합부에서 기질 RNA를 효과적으로 절단할 수 있음을 보여주었습니다. 이들 제제는 표적 유전자 및 의존 유전자의 발현을 억제하기 위해 다수의 시험관내 및 생체내 적용에 사용되어 왔다. 동물 모델에서 다양한 범위의 병리 발달을 차단하는 능력은 DNAzymes가 치료제로 사용될 수 있음을 시사합니다.

NPC 치료를 위한 EBV-LMP1 표적 DNA자임을 개발하기 위해 LMP1 mRNA를 특이적으로 표적으로 하는 포스포로티오에이트 변형 ''10-23'' DNA자임이 비인두 암종 세포(NPC) 및 NF-κB 경로를 포함하여 LMP1에 의해 활성화된 다운스트림 경로에 영향을 미쳤습니다. 또한 LMP1 표적 DNAzyme DZ1에 의한 LMP1 발현 억제는 생체 내 및 시험관 모두에서 방사선 감수성을 향상시킬 수 있음이 입증되었습니다. 방사선 저항은 효과적인 암 치료를 위한 임상 환경의 장애물 중 하나였으며, 이는 다양한 암 유형의 여러 신호 경로와 관련이 있는 것으로 생각됩니다. ATM(atxia telangiectasia mutated)은 카르복실 말단 포스파티딜이노시톨 3-키나아제 유사 키나아제 도메인[1]이 있는 핵 350-kDa 단백질 키나아제입니다. 그것은 DNA 절단을 감지하는 조정 시스템의 구성원으로 기능합니다. G1, S 또는 G2 체크포인트에서 일시적으로 세포를 정지시킵니다. DNA 복구를 활성화합니다. 기능적 ATM 단백질이 결여된 세포는 이온화 방사선(IR) 및 기타 유전독성 사건에 대해 증가된 민감성을 나타냅니다. NF-κB(nuclear factor kappa B)는 스트레스 반응, 염증 및 프로그램된 세포 사멸(세포 사멸)과 관련된 수많은 유전자를 활성화할 수 있습니다. P50 homodimers 또는 p50/p65 또는 p50/c-Rel heterodimers는 많은 스트레스 반응 유전자의 프로모터 영역에서 NF-κB DNA 결합 부위에 결합하여 스트레스 반응에서 NF-κB에 의해 제어되는 복잡한 유전자 및 생리학적 조절 네트워크를 제안합니다. 특정 암에서 증가된 기본 NF-κB 활성은 화학 요법 및 방사선에 대한 종양 저항성과 관련이 있습니다. NF-κB의 억제는 적응성 전파 저항을 차단했습니다. LMP1-DNAzyme 매개 방사선 감작의 분자 메커니즘에 대한 우리의 연구는 LMP1이 NF-κB 경로를 통해 ATM 발현을 활성화시키고 DNAzyme에 의한 LMP1 발현의 억제가 ATM 프로모터에 대한 NF-κB 전사 인자의 결합을 약화시킨다는 것을 밝혔습니다. 추가 증거는 ATM 발현이 NPC에서 siRNA에 의해 녹다운되었을 때 방사선 민감성이 회복되었음을 보여주었다. 함께, 우리의 모든 데이터는 우리의 가설을 뒷받침하고 EBV 관련 암종의 치료를 위한 잠재적인 방사선 감작제로서 LMP1 표적 DNA자임의 사용에 대한 견고한 실험적 근거를 제공합니다.

마우스에 대한 독성학적 연구는 연구 과정(50mg, 100mg 및 200mg/kg) 동안 어떤 투여 그룹에서도 이환율 또는 사망률이 관찰되지 않았음을 보여주었습니다. 간 및 신장 기능 검사의 모든 혈액학적 값과 생화학 결과는 정상이었습니다. 변형된 DNAzyme 올리고뉴클레오티드 처리에 기인할 수 있는 현미경적 병변은 모든 그룹의 간, 비장 및 신장에서 발견되지 않았습니다. i.v. 마우스에 100 mg/kg DNAzyme 올리고뉴클레오티드 투여, 최고 혈장 농도 24.13±2.6μg/ml 달성되었습니다. DNAzyme의 혈장 농도 감소는 초기 분포 반감기(t1/2α)가 0.18±0.03인 이중 지수 패턴을 따랐습니다. h 및 2.55±1.0의 말단 반감기(t1/2β) h, 혈장 농도-시간 곡선하 면적(AUC)은 54.17±9.1μg.h/ml이었다.

연구 설계 이 연구는 무작위, 이중 맹검 및 위약 대조 I/II상 임상 시험이 될 것입니다. 40명의 환자는 동일한 크기의 두 그룹 중 하나로 무작위 배정됩니다: 종양 내 주사 및 표준 방사선 요법으로 식염수를 받는 위약 그룹; 또는 LMP1 DNAzyme(DZ1) 및 표준 방사선 요법을 받는 DZ1 그룹. 위약 그룹은 DZ1의 안전성 및 효능 평가를 위한 기초를 제공할 것입니다.

환자는 7주에 걸쳐 월요일과 목요일에 근치 방사선 요법 2시간 전에 위약 또는 DZ1 주사를 받습니다. 근치 방사선 요법은 환자에게 매주 5회 2Gy의 치료를 제공합니다. 전체 절차는 7주간 지속됩니다.

모든 환자는 첫 번째 주사 후 104주에 연구를 완료합니다. 환자들은 처음 7주 동안 매주 평가 및 검사를 받고, 8주차부터 104주차까지 3개월마다 검사를 받게 됩니다.

이 연구에는 안전성 및 내약성 평가가 포함됩니다.