Аспарагиназа - Asparaginase

Аспарагиназа
3eca.jpg
Клинические данные
Торговые наименованияЭльспар, Спектрила и др.
Другие именакрисантаспаза, коласпаза
AHFS /Drugs.comМонография
MedlinePlusa682046
Данные лицензии
Беременность
категория
  • AU: D
  • нас: C (риск не исключен)
Маршруты
администрация		Внутримышечный (Я), внутривенный (IV)
Код УВД
Легальное положение
Легальное положение
  • AU: S4 (Только по рецепту)
  • CA: ℞-только
  • Великобритания: ПОМ (Только по рецепту)
  • нас: ℞-только
  • Европа: Только прием
  • В общем: ℞ (только по рецепту)
Фармакокинетический данные
Устранение период полураспада39-49 часов (внутримышечно), 8-30 часов (внутривенно)
Идентификаторы
Количество CAS
IUPHAR / BPS
DrugBank
ChemSpider
  • никто
UNII
КЕГГ
Панель управления CompTox (EPA)
ECHA InfoCard100.029.774 Отредактируйте это в Викиданных
Химические и физические данные
ФормулаC1377ЧАС2208N382О442S17
Молярная масса31732.06 г · моль−1
 ☒NпроверитьY (что это?)  (проверять)

Аспарагиназа является фермент который используется как лекарство и в производство продуктов питания.[1][2] В качестве лекарства L-аспарагиназа используется для лечения: острый лимфобластный лейкоз (ВСЕ).[1] Это дается инъекция в вену, мышца, или же под кожей.[1] А пегилированный версия также доступна.[3] В пищевой промышленности он используется для уменьшения акриламид.[2]

Общие побочные эффекты при использовании инъекций включают: аллергические реакции, панкреатит, проблемы со свертываемостью крови, высокий уровень сахара в крови, проблемы с почками, и нарушение функции печени.[1] Использовать в беременность может навредить ребенку.[4] Как еда это общепризнанно безопасным.[2] Аспарагиназа расщепляет аминокислота известный как аспарагин без чего раковые клетки не могут сделать белок.[1]

Аспарагиназа была одобрена для медицинского применения в США в 1978 году.[3] Это на Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения.[5] Его часто делают из кишечная палочка или же Эрвиния хризантема.[3][6]

Использует

Аспарагиназы можно использовать в различных промышленных и фармацевтических целях.

Медицинское

Кишечная палочка штаммы являются основным источником медицинской аспарагиназы.[7] Фирменные составы (с различными химическими и фармакологическими свойствами), доступные в 1998 году, включают аспарагиназу, медак, цидеролазу и онкаспар.[7]:5 (Производство краснитина было прекращено.) Spectrila - это новая рекомбинантная аспарагиназа E. coli.[8]

Аспарагиназа, производимая Dickeya dadantii (ранее назывался Эрвиния хризантема) вместо этого известен как crisantaspase (БАН ) и доступен в объединенное Королевство под торговой маркой Erwinase.[9]

Одна из аспарагиназ E. coli, продаваемая под торговой маркой Elspar, для лечения острый лимфобластный лейкоз (ВСЕ)[9] также используется в некоторых опухоль тучных клеток протоколы.[10]

В отличие от большинства других химиотерапия агентов, аспарагиназу можно вводить внутримышечно, подкожно или внутривенно, не опасаясь раздражения тканей.

Производство продуктов питания

Чаще всего аспарагиназы используются в качестве вспомогательного средства при производстве пищевых продуктов. Аспарагиназы используются в качестве добавки для пищевой промышленности, чтобы уменьшить образование акриламид, подозреваемый канцероген в крахмалистых пищевых продуктах, таких как закуски, печенье и жареный картофель.[11][12] Аспарагиназы продаются под торговыми марками Acrylaway и PreventASe.

Побочные эффекты

Главный побочный эффект является аллергический или реакция гиперчувствительности; анафилаксия это возможность.[9] Кроме того, он также может быть связан с коагулопатия поскольку он снижает синтез белка, включая синтез факторов свертывания крови (например, прогрессирующее изолированное снижение фибриноген ) и антикоагулянтный фактор (обычно антитромбин III; иногда протеин C & S а также), что приводит к кровотечение или же тромботические события например инсульт.[7] Подавление костного мозга встречается часто, но от легкой до умеренной, редко достигает клинического значения и редко требуются терапевтические последствия.[13]

Другие общие побочные эффекты включают: панкреатит. Эти побочные эффекты в основном связаны с двойной активностью L.Asparaginase, поскольку она также может гидролизовать L.Glutamine до глутаминовой кислоты и аммиака.

Механизм действия

В качестве вспомогательного средства для пищевой промышленности

Акриламид часто образуется при приготовлении крахмалистых продуктов. Во время нагрева аминокислота аспарагин, естественно присутствующий в крахмалистых продуктах, подвергается процессу, называемому Реакция Майяра, который отвечает за придание запеченным или жареным продуктам коричневого цвета, корочки и вкуса поджаренных продуктов. Предполагаемые канцерогены, такие как акриламид и некоторые гетероциклические амины, также образуются в реакции Майяра. Добавляя аспарагиназу перед запеканием или жаркой, аспарагин превращается в другую распространенную аминокислоту, аспарагиновая кислота, и аммоний. В результате аспарагин не может принимать участие в реакции Майяра, и поэтому образование акриламида значительно снижается. Полное удаление акриламида, вероятно, невозможно из-за других, незначительных, независимых от аспарагина путей образования.[11]

В качестве добавки для обработки пищевых продуктов аспарагиназы могут эффективно снижать уровень акриламида до 90% в ряде крахмалистых пищевых продуктов без изменения вкуса и внешнего вида конечного продукта.[14][12]

Как наркотик

Обоснование аспарагиназы заключается в том, что она использует тот факт, что клетки острого лимфобластного лейкоза и некоторые другие предполагаемые опухолевые клетки неспособны синтезировать заменимая аминокислота аспарагин, тогда как нормальные клетки способны производить собственный аспарагин; таким образом, лейкозным клеткам требуется большое количество аспарагина.[15] Эти лейкозные клетки зависят от циркулирующего аспарагина. Аспарагиназа, однако, катализирует превращение L-аспарагин к аспарагиновой кислоте и аммиак. Это лишает лейкозную клетку циркулирующего аспарагина, что приводит к смерть клетки.[16]

Ферментативная регуляция

Белок L-аспарагиназы типа I может использовать морфеин модель аллостерическая регуляция.[17]

Расходы

Обычная аспарагиназа стоит меньше, чем ее пегилированный версия, пегаспаргаз.[18] Однако, поскольку он не задерживается в организме так долго, инъекции необходимо проводить чаще, в результате чего общая стоимость лечения может быть ниже для пегилированной версии.[18]

История

Открытие и разработка аспарагиназы как противоракового препарата началась в 1953 году, когда ученые впервые заметили, что лимфомы в крыса и мышей регрессировал после лечения морская свинка сыворотка.[19] Позже выяснилось, что регресс опухоли провоцирует не сама сыворотка, а фермент аспарагиназа.[20]

После того, как исследователи сравнили разные виды аспарагиназ, был получен кишечная палочка и Эрвиния хризантема оказалось, что он обладает лучшими противораковыми способностями. Кишечная палочка таким образом, стала основным источником аспарагиназы из-за того, что ее также легко производить в больших количествах.[7]

Имена

Крисантаспаза Британское название (BAN) для аспарагиназы, полученной из Эрвиния хризантема. Коласпаза - это БАН аспарагиназы, полученной из кишечная палочка.[21][7][9] В Название, принятое в США из крисантаспазы - это аспарагиназа Эрвиния хризантема.[21] Elspar, Kidrolase, Leunase и Spectrila - торговые марки коласпазы, а Erwinase и Erwinaze - торговые марки крисантаспазы.[21] В пегилированный версия коласпазы называется пегаспаргаз. Онкаспар - торговая марка пегаспаргаза.[21]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е «Аспарагиназа». Американское общество фармацевтов систем здравоохранения. В архиве из оригинала 27 марта 2017 г.. Получено 8 декабря 2016.
  2. ^ а б c Гёкмен V (2015). Акриламид в продуктах питания: анализ, содержание и потенциальное воздействие на здоровье. Академическая пресса. п. 415. ISBN  9780128028759. В архиве из оригинала от 21.12.2016.
  3. ^ а б c Ким К., Ро Дж. К., Ви Х, Ким С. (2016). Открытие лекарства от рака: наука и история. Springer. п. 147. ISBN  9789402408447. В архиве из оригинала от 21.12.2016.
  4. ^ «Применение аспарагиназы escherichia coli (Elspar) во время беременности». www.drugs.com. В архиве из оригинала 27 марта 2017 г.. Получено 20 декабря 2016.
  5. ^ Всемирная организация здоровья (2019). Типовой список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 21-й список 2019 г.. Женева: Всемирная организация здравоохранения. HDL:10665/325771. WHO / MVP / EMP / IAU / 2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  6. ^ Фермер ПБ, Уокер Дж. М. (2012). Молекулярная основа рака. Springer Science & Business Media. п. 279. ISBN  9781468473131. В архиве из оригинала от 21.12.2016.
  7. ^ а б c d е Аврамис VI, Сенсер С., Периклу А.П., Сатер Х., Бостром BC, Коэн Л.Дж. и др. (Март 2002 г.). «Рандомизированное сравнение нативной аспарагиназы Escherichia coli и аспарагиназы, конъюгированной с полиэтиленгликолем, для лечения детей с впервые диагностированным острым лимфобластным лейкозом стандартного риска: исследование детской онкологической группы». Кровь. 99 (6): 1986–94. Дои:10.1016 / S1040-8428 (98) 00015-8. PMID  11877270.
  8. ^ «Порошок Spectrila 10000 ЕД для концентрата для приготовления раствора для инфузий - Сводка характеристик продукта (SmPC) - (eMC)». В архиве из оригинала от 09.11.2016. Получено 2016-11-08.
  9. ^ а б c d «8.1.5: Другие противоопухолевые препараты». Британский национальный формуляр (BNF 57). Объединенное Королевство: BMJ Group и RPS Publishing. Март 2009. с. 476. ISBN  978-0-85369-845-6.
  10. ^ Аппель И.М., ван Кессель-Баквис С., Стигтер Р., Питерс Р. (ноябрь 2007 г.). «Влияние двух различных схем сопутствующего лечения аспарагиназой и дексаметазоном на гемостаз при остром лимфобластном лейкозе у детей». Лейкемия. 21 (11): 2377–80. Дои:10.1038 / sj.leu.2404793. PMID  17554375.
  11. ^ а б Корнбруст Б.А., Стрингер М.А., Ланге Н.Е., Хендриксен Х.В., Уайтхерст Р., Оорт М.В. (2010). «Ферменты в пищевой технике». В Whitehurst RJ, Van Oort M (ред.). Аспарагиназа - фермент для снижения содержания акриламида в пищевых продуктах.. 2. Великобритания: Wiley-Blackwell. С. 59–87.
  12. ^ а б Фарахат М.Г., Амр Д., Галал А (январь 2020 г.). «Молекулярное клонирование, структурное моделирование и характеристика новой свободной от глутаминазы L-аспарагиназы из Cobetia amphilecti AMI6». Международный журнал биологических макромолекул. 143: 685–695. Дои:10.1016 / j.ijbiomac.2019.10.258. PMID  31759010.
  13. ^ Джонстон П.Г., Хардиши Р.М., Кей Х.Э., Смит П.Г. (июль 1974 г.). «Миелосупрессивный эффект коласпазы (L-аспарагиназы) при начальном лечении острого лимфобластного лейкоза». Британский медицинский журнал. 3 (5923): 81–3. Дои:10.1136 / bmj.3.5923.81. ЧВК  1611087. PMID  4604804.
  14. ^ Hendriksen HV, Kornbrust BA, Østergaard PR, Stringer MA (май 2009 г.). «Оценка потенциала ферментативного смягчения воздействия акриламида в ряде пищевых продуктов с использованием аспарагиназы из Aspergillus oryzae». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 57 (10): 4168–76. Дои:10.1021 / jf900174q. PMID  19388639.
  15. ^ Фернандес Х.С., Сильва Тейшейра С.С., Фернандес ПА, Рамос М.Дж., Черкейра Н.М. (март 2017 г.). «Аминокислотная депривация с использованием ферментов в качестве таргетной терапии рака и вирусных инфекций». Экспертное заключение о терапевтических патентах. 27 (3): 283–297. Дои:10.1080/13543776.2017.1254194. PMID  27813440. S2CID  7768944.
  16. ^ Брум Дж. Д. (1981). «L-аспарагиназа: открытие и разработка в качестве агента, подавляющего опухоль». Отчеты о лечении рака. 65 Дополнение 4: 111–4. PMID  7049374.
  17. ^ Селвуд Т., Джаффе Е.К. (март 2012 г.). «Динамические диссоциирующие гомоолигомеры и контроль функции белка». Архивы биохимии и биофизики. 519 (2): 131–43. Дои:10.1016 / j.abb.2011.11.020. ЧВК  3298769. PMID  22182754.
  18. ^ а б Гад, Шейн Кокс (25 мая 2007 г.). Справочник по фармацевтической биотехнологии. Джон Вили и сыновья. п. 730. ISBN  978-0-470-11710-1.
  19. ^ Кидд Дж. Г. (декабрь 1953 г.). «Регрессия трансплантированных лимфом, индуцированная in vivo с помощью нормальной сыворотки морской свинки. I. Течение трансплантированных раковых опухолей различных видов у мышей и крыс, получавших сыворотку морской свинки, лошадиную сыворотку или кроличью сыворотку». Журнал экспериментальной медицины. 98 (6): 565–82. Дои:10.1084 / jem.98.6.565. ЧВК  2136344. PMID  13109110.
  20. ^ Брум JD (июль 1963 г.). «Доказательства того, что L-аспарагиназа сыворотки морской свинки ответственна за ее антилимфомные эффекты. I. Свойства L-аспарагиназы сыворотки морской свинки по сравнению со свойствами антилимфомного вещества». Журнал экспериментальной медицины. 118 (1): 99–120. Дои:10.1084 / jem.118.1.99. ЧВК  2137570. PMID  14015821.
  21. ^ а б c d Брейфилд, А, изд. (Июнь 2017 г.). «Аспарагиназа: Мартиндейл: полный перечень лекарств». Лекарства. Лондон, Великобритания: Pharmaceutical Press. Получено 9 августа 2017.

внешняя ссылка