e13545 Background: MM-D37K is a synthetic peptide which consists of p16INK4a-specific inhibitor of complex cyclin D- CDK4 and CDK6 and cell penetrating peptide (CPP) – Antp (Penetratin). We investigated in vitro and in vivo cytotoxic, cytostatic and antitumor activity of MM-D37K. The level of cyclin A, Ki67,bax, bcl-2 and pRb phosphorylation was investigated. Full range of Toxicology tests and Pharmacokinetics experiments in mice, rats and rabbits were performed. Methods: Different cell lines (Jurcat, Raji, A549, MCF-7, Hct-116, Ht-29, HEK293) were incubated with 0.1-100 mM MM-D37K for 24-48 hrs. Proliferation (MTT), DNA-content, cell cycle (flow cytometry) and mRNA level of appropriate proteins (RT PCR) were investigated. In vivo experiments were conducted on xenograft model of HCT116, A-549 at concentration 5 and 10 mg/kg of MM-D37K. Toxicology experiments were made under RF Law and included 3 types of animals. LC-MS MMD37K method of detection in plasma was developed. Results: MM-D37K prevented pRb phosphorilation and proliferation activation in all investigated cell lines. Cell cycle was blocked in G1 phase. Cytostatic effect did not depend on p16 mutation or expression. MM-D37K induced apoptosis in 20-82% of investigated cells at 40 mM with lowest level for MCF-7. LD10 for rats was 100 mg/kg and no deaths were registered for rabbits (highest dose was 50 mg/kg). Concentration of MMD-37K in plasma after 2 min and bolus i.v. injection in dose 10 mg/kg was 72.16±5.64 mcg/ml. Concentration decreased in two phases. 1st – t1/2 = 2.39±0.39 min and for 2nd t1/2=2.39±0.39 hr. Antitumor effects in xenograft model were 53% for A-549 and 67% for HCT116. Conclusions: Our results proved cytotoxic, cytostatic and antitumor effects of MM-D37K in investigated cell lines in vitro and in vivo. Toxicological and pharmacokinetics results allow us recommend for I/IIa Phase clinical trial. (Support: MetaMax Ltd., RFFI, Minpromtorg RF.)

Введение. В рамках конструирования молекул с патогенетической направленностью к опухолевой клетке создан ряд химерных пептидов, включающих функциональный фрагмент с аминокислотной последовательностью из группы SEQ ID NO: 1-SEQ ID NO: 17 и транспортную последовательность. Эти пептиды при целевой доставке в клетку способны обнаруживать короткие функциональные домены в белках-регуляторах различных функций. Среди них ММ-D37K, блокирующий фазу G1 и индуцирующий апоптоз в клетках опухолей человека, в том числе колоректального рака HCT-116. Этот пептид рассматривается как потенциальный противоопухолевый агент с соответствующими этапами изучения. Цель исследования-изучение дозовых характеристик MM-D37K при парентеральном введении на подкожных (п / к) ксенографтах колоректального рака человека in vivo. Задачи. 1. Изучение эффективности ММ-D37K в диапазоне доз при многократном п / к или внутривенном (в / в) введении мышам Balb / c nude c п / к ксенографтами колоректального рака человека HCT-116. 2. Оценка переносимости ММ-D37K при многократном парентеральном введении мышам с HCТ-116. Материалы и методы. Исследования химерного пептида MM-D37K (ингибитор циклинзависимых киназ 4 / 6) проведены на п / к ксенографтах колоректального рака человека HCT-116 у имммунодефицитных мышей Balb / c nude при использовании стандартных критериев оценка эффективности и переносимости и адекватной статистической обработке результатов с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни. Результаты. Показано, что MM-D37K в разовых дозах 5 или 10 мг / кг при п / к или в / в 5-кратном введении через 48 ч (суммарные дозы 25 или 50 мг / кг соответственно) значимо и достоверно ингибирует рост опухоли в течение 9 дней после окончания лечения на уровне Т / С = 27-43 % (p <0,05) (стандартный критерий Т / С ≤42 %) при удовлетворительной переносимости. При обоих путях введения выявлена слабая дозовая зависимость как по Т / С, так и по сроку достижения максимального эффекта при индивидуальной чувствительности к пептиду (вариабельность размеров опухолевых узлов при в / в введении большей дозы). Заключение. Полученные данные свидетельствуют о достаточной широте терапевтического действия химерного пептида MM-D37K на модели колоректального рака человека HCT-116, позволяющей получить значимый достоверный противоопухолевый эффект при парентеральном многократном применении в 2-кратном диапазоне действующих доз.

No abstract

Adoptive immunotherapy that makes use of genetically modified autologous T cells carrying a chimeric antigen receptor (CAR) with desired specificity is a promising approach to the treatment of advanced or relapsed solid tumors. However, there are a number of challenges facing the CAR T-cell therapy, including the ability of the tumor to silence the expression of target antigens in response to the selective pressure exerted by therapy and the dampening of the functional activity of CAR T cells by the immunosuppressive tumor microenvironment. This review discusses the existing gene-engineering approaches to the modification of CAR T-cell design for 1) creating universal “switchable” synthetic receptors capable of attacking a variety of target antigens; 2) enhancing the functional activity of CAR T cells in the immunosuppressive microenvironment of the tumor by silencing the expression of inhibiting receptors or by stimulating production of cytokines.