-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verwendung
von Peptiden mit angiostatischen Eigenschaften und insbesondere
auf die Verwendung von tryptophanhaltigen Dipeptiden mit angiostatischen
Eigenschaften.
-
Neovaskularisierung,
die Entstehung neuer Blutgefäße, wird
früh in
der Embryogenese und auch während
der Wundheilung, Geweberemodellierung und wahrscheinlich im normalen
Verlauf der Aufrechterhaltung des Gefäßsystems ausgelöst. Zu den
Vorgängen,
die an der Neovaskularisierung beteiligt sind, gehören wenigstens
die Aktivierung von Endothelzellen und Pericyten; der Abbau der
Basallamina; die Wanderung und Proliferation von Endothelzellen
und Pericyten; die Bildung eines neuen Kapillargefäßlumens;
das Auftreten von Pericyten um die neuen Gefäße herum; die Entwicklung einer
neuen Basallamina; die Bildung von Kapillarschleifen; die Persistenz
der Involution mit Differenzierung der neuen Gefäße; die Bildung eines Kapillarnetzwerks;
und schließlich
Organisation des Netzwerks zu größeren Mikrogefäßen.
-
Von
bestimmten Cytokinen ist bekannt, dass sie die Neovaskularisierung
herunterregulieren; dazu gehören
Interleukin-12 (IL-12), transformierender Wachstumsfaktor-β (TGF-β), Interferon-α (IFN-α) und Thrombocytenfaktor
4 (PF-4). Die Cytokintherapie hat sich jedoch in der klinischen
Erfahrung aufgrund der Toxizität von
bestimmten dieser Verbindungen als problematisch erwiesen.
-
Es
gibt mehrere pathologische Zustände,
bei denen die Angiogenese entweder eine Rolle spielt oder direkt
an verschiedenen Folgeerscheinungen der Krankheit beteiligt ist.
Dazu gehören
zum Beispiel die Neovaskularisierung von Tumoren bei Krebs, die
Entstehung von Hämangiomen,
die Neovaskularisierung im Zusammenhang mit verschiedenen Leberkrankheiten,
die angiogene Dysfunktion im Zusammenhang mit einem Hormonüberschuss,
neovaskuläre
Folgen von Diabetes, neovaskuläre
Folgen von Bluthochdruck, die Neovaskularisierung nach der Genesung
bei Schlaganfall, die Neovaskularisierung aufgrund von Kopftrauma,
die Neovaskularisierung bei chronischer Leberinfektion, die Restenose
nach Angioplastie und die Neovaskularisierung aufgrund von Wärme- oder
Kältetrauma.
-
Während die
Angiogenese zur Aufrechterhaltung eines gesunden Gefäßsystems
unzweifelhaft erforderlich ist, würde die klinische Medizin die
Verfügbarkeit
einer nichttoxischen Behandlung begrüßen, um die Neovaskularisierung
zeitweise herunterzuregulieren, d.h, einschließlich einer zeitweiligen Angiostase.
-
Es
ist bekannt, dass L-Glu-L-Trp die Produktion von Immunzellen stimuliert
und ihr Zahlenverhältnis bei
Immunschwächezuständen normalisiert
(siehe z.B. WO 89/06134, WO 92/17191 und WO 93/08815). Es hat sich
hier jedoch gezeigt, dass das Dipeptid unabhängig von seiner Wirkung bei
Immunschwächezuständen auch
eine angiostatische Aktivität
hat. Die Ergebnisse von in-vitro-Studien zeigten, dass geringe Konzentrationen
von L-Glu-L-Trp-Dipeptid die Neovaskularisierung von Hühner-Chorioallantoismembranen
während
der Embryogenese hemmen. In Tierstudien hemmte L-Glu-L-Trp die Neovaskularisierung
von Lewis-Lungentumoren,
wenn es C57BL/6-Mäusen
intradermal infiziert wurde, und hemmte das Wachstum von Sarkom
180 bei Swiss-Webster-Mäusen.
-
In
einem Aspekt gibt die vorliegende Erfindung die Verwendung eines
Wirkstoffs, der antiangiogenes Glu-Trp-Dipeptid oder ein pharmazeutisch
annehmbares Salz davon umfasst, zur Herstellung eines Medikaments
für die
Behandlung eines pathologischen Zustands, der Neovaskularisierung
beinhaltet, an.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Wirkstoff Aminosäureanaloga
des antiangiogenen Glu-Trp-Dipeptids.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Wirkstoff R'-Glu-Trp-R'' einschließlich Aminosäureanaloga
davon, wobei R' und/oder
R'' unabhän gig aus
pharmazeutisch annehmbaren Salzen des Dipeptids, Amiden, Imiden,
Estern, Anhydriden, Ethern, Methyl- oder Ethylalkylestern, Alkyl-,
Aryl- oder gemischten Alkyl/Aryl-Derivaten ausgewählt sind,
wobei das Formelgewicht kleiner als etwa 5000 Dalton ist.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Wirkstoff eine cyclische Form des Dipeptids, lineare
oder cyclische Polymere des Dipeptids mit nicht mehr als 20 Aminosäuren oder
Peptide mit nicht mehr als 20 Aminosäuren, die wenigstens ein Dipeptid
innerhalb ihrer Aminosäuresequenz
enthalten.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
sind die Aminosäuren
Glu und Trp des Wirkstoffs unabhängig
L-Glu und/oder L-Trp.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Wirkstoff nicht mehr als 10 Aminosäuren.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich bei dem TrpAnalogon um ein Pyrrolanalogon, bei dem
der Stickstoff im Pyrrolring durch Kohlenstoff ersetzt ist, 5-Hydroxytryptamin
oder 5-Hydroxyindolessigsäure.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
wird der Wirkstoff aus HEW, EWEW, GEW, EWKHG, EWKKHG, EW-NH-NH-GHK-NH2, Ac-L-Glu-L-Trp-OH, Suc-EW, Cpr-EW, But-EW, RKEWY, RKEW, KEWY, KEW
oder pEW ausgewählt.
-
Bei
den pathologischen Zuständen,
die eine Neovaskularisierung beinhalten, handelt es sich um Hämangiom,
vaskularisierten malignen Tumor, vaskularisierten gutartigen Tumor,
einen Tumor der Hirnhäute,
einen intrazerebralen Tumor, ein Sarkom, z.B. Lewis-Sarkom, ein
Osteosarkom, einen Weichgewebetumor, z.B. einen Tumor der Speiseröhre oder
Luftröhre,
die Neovaskularisierung nach der Genesung bei Schlaganfall, die
Neovaskularisierung aufgrund von Kopftrauma, die Restenose nach
Angioplastie, die Neovaskularisierung, die mit der substanzinduzierten
Neovaskularisierung der Leber zusammenhängt, die angiogene Dysfunktion im
Zusammenhang mit einem Hormonüberschuss,
neovaskuläre
Folgen von Diabetes oder neovaskuläre Folgen von Bluthochdruck.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist das Medikament für
die Verabreichung einer Dosis von etwa 0,5 μg pro kg Körpergewicht bis etwa 1 mg pro
kg Körpergewicht,
vorzugsweise etwa 1 μg/kg
bis etwa 50 μg/kg
Körpergewicht
an den Patienten bestimmt.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist das Medikament für
die tägliche
Verabreichung der Dosis über
einen Zeitraum von 1 Tag bis etwa 30 Tagen bestimmt.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist das Medikament für
die intramuskuläre
oder intranasale Verabreichung bestimmt.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist das Medikament für
die Verabreichung in Form einer injizierbaren Lösung bestimmt, die 0,001% bis
0,01% des Wirkstoffs, vorzugsweise L-Glu-L-Trp, enthält.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist das Medikament eine Darreichungsform, die eine Tablette, ein
Suppositorium, eine Kapsel, einen Augenfilm, ein Inhalationsmittel,
ein Schleimhautspray, Nasentropfen, Augentropfen, eine Zahnpasta,
eine Salbe oder eine Creme auf wasserlöslicher Basis umfasst, wobei die
Darreichungsform gegebenenfalls im Wesentlichen aus 0,01 mg des
Wirkstoffs besteht.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Medikament weiterhin einen vasoaktiven Wirkstoff, z.B.
einen Inhibitor des angiotensinkonvertierenden Enzyms (ACE) oder
einen Kaliumkanalöffner (PCO).
-
In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
leidet der Patient entweder unter einem Tumor, und das Medikament
umfasst weiterhin ein Chemotherapeutikum, oder der Patient ist nicht
immungeschwächt.
-
Die
vorliegende Erfindung erlaubt daher die Behandlung eines Patienten
mit einem pathologischen Zustand, der die Neovaskularisierung beinhaltet,
durch Verabreichung eines pharmazeutischen Präparats, das ein R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid
und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfasst, an den Patienten
in einer Menge, die eine Hemmung der Neovaskularisierung bewirkt.
-
Besondere
pathologische Zustände,
die eine Neovaskularisierung beinhalten und im Umfang der Erfindung
liegen, bestehen aus Hämangiomen,
vaskularisierten malignen und gutartigen Tumoren einschließlich Tumoren
der Hirnhäute,
intrazerebralen Tumoren, Sarkomen, Osteosarkomen, Weichgewebetumoren,
wie solche der Speiseröhre
und Luftröhre,
substanzinduzierter Neovaskularisierung der Leber einschließlich einer solchen,
die als Nebenwirkung der Einnahme von Medikamenten, Alkohol oder
Drogen induziert wird, die angiogene Dysfunktion im Zusammenhang
mit einem Hormonüberschuss,
z.B. von Estrogen, neovaskuläre
Folgen von Diabetes, wie zentrale seröse Chorioretinopathie, neovaskuläre Folgen
von Bluthochdruck, die Neovaskularisierung nach der Genesung bei
Schlaganfall, die Neovaskularisierung aufgrund von Kopftrauma, chronischer
Leberinfektion (z.B. chronischer Hepatitis), die Restenose nach
Angioplastie, die Neovaskularisierung aufgrund von Wärme- oder
Kältetrauma,
wie Verbrennungen oder Erfrierungen. Das Dipeptid zeigt diese Aktivität sowohl
bei Patienten mit gesunden Immunsystemen, d.h. solchen, die nicht
immungeschwächt
sind, als auch bei Patienten, die immungeschwächt sind.
-
Diese
und andere Aspekte der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten
Beschreibung der Erfindung hervor.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt pharmazeutische Glu-Trp-Präparate bereit,
die ein R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid und einen pharmazeutisch annehmbaren
Träger
umfasst. Der hier verwendete Ausdruck R'-Glu-Trp-R'' bezieht
sich auf das Dipeptid L-Glu-L-Trp und Derivate oder Analoga davon.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "Derivat
des R'-Glu-Trp-R''-Dipeptids" umfasst solche, bei denen das Dipeptid
durch die kovalente Anbindung einer Strukturein heit an R' und/oder R'' derivatisiert ist. Dazu gehören zum
Beispiel pharmazeutisch annehmbare Salze des Dipeptids, Amide, Imide,
Ester, Anhydride, Ether, Methyl- oder Ethylalkylester, Alkyl-, Aryl-
oder gemischte Alkyl/Aryl-Derivate, wobei das Formelgewicht kleiner
als etwa 5000 Dalton oder kleiner als 1000 Dalton ist, multimere
oder cyclische Versionen des Dipeptids und Peptide mit weniger als
etwa 20 Aminosäuren
oder weniger als etwa 10 Aminosäuren,
die glu-trp in ihrer Aminosäuresequenz
enthalten. Repräsentative
Beispiele sind HEW, EWEW, GEW, EWKHG, EWKKHG, EW-NH-NH-GHK-NH2, Ac-L-Glu-L-Trp-OH, Suc-EW, Cpr-EW, But-EW, RKEWY, RKEW,
KEWY, KEW oder pEW.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "Analoga
des R'-Glu-Trp-R''-Dipeptids" umfasst solche, bei denen L-Aminosäuren durch
D-Aminosäuren
ersetzt sind, wie L-Glu-D-Trp,
D-Glu-L-Trp oder D-Glu-D-Trp, und Analoga von Tryptophan, wie 5-Hydroxytryptamin,
5-Hydroxyindolessigsäure
und Pyrrolanaloga, bei denen der Stickstoff im Pyrrolring durch
Kohlenstoff ersetzt ist.
-
L-Glu-L-Trp
ist zur Zeit das am meisten bevorzugte R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid.
L-Glu-L-Trp wird
hier auch mit derselben Bedeutung als "EW" und "EW-Dipeptid" bezeichnet, wobei
die Ein-Buchstaben-Konvention verwendet wird, bei der die zuerst
genannte Aminosäure
der Aminoterminus ist und die zuletzt genannte Aminosäure der
Carboxyterminus ist.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "Neovaskularisierung" bezieht sich auf
die Erzeugung von neuen Blutgefäßen. Der
Vorgang, durch den neue Blutgefäße gebildet
werden, kann die Vorgänge
Aktivierung von Endothelzellen und Pericyten, Abbau der Basallamina,
Wanderung und Proliferation (d.h. Zellteilung) von Endothelzellen
und Pericyten, Bildung eines neuen Kapillargefäßlumens, Auftreten von Pericyten
um die neuen Gefäße herum,
Entwicklung einer neuen Basallamina, Bildung von Kapillarschleifen,
Persistenz der Involution und Differenzierung der neuen Gefäße sowie
Bildung eines Kapillarnetzwerks und schließlich Organisation zu größeren Mikrogefäßen beinhalten.
Wie der Ausdruck hier verwendet wird, wird der Vorgang der Proliferation
von Endothelzellen, z.B. in einer Gefäßknospe, "Angiogenese" genannt und bezieht sich auf die Neovaskula risierung
als Teilvorgang. Repräsentative
klinische diagnostische Manifestierungen von Krankheiten wurden
klassifiziert und in ein System gebracht (siehe z.B. International
Classification of Diseases, ICD-9-CM, Washington DC, 1989). Zu den
repräsentativen
Laborkriterien einer Neovaskularisierung gehören (unter anderem) Daten, die
z.B. in Angiogrammen gesammelt werden, CAT-Scans und Sonogramme
sowie die visuelle Untersuchung durch endoskopische und/oder kapillaroskopische
Verfahren.
-
Die
hier verwendeten Ausdrücke "Angiostase", "angiostatisch" und "Hemmung der Neovaskularisierung" bedeuten, dass die
Geschwindigkeit oder das Ausmaß der
Neovaskularisierung in einem Gewebe von einem Wert vor der Behandlung
auf einen Wert nach der Behandlung abgenommen hat. Die Angiostase
kann mit Hilfe der obigen Labor- oder klinischen Kriterien der Krankheitsaktivität bestimmt
werden. Die Angiostase kann die Hemmung von einem oder mehreren
Teilvorgängen
beinhalten, die an der Neovaskularisierung beteiligt sind, z.B.
Proliferation oder Wanderung von Endothelzellen oder Zellen der
glatten Gefäßmuskulatur.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "pathologischer
Zustand, der Neovaskularisierung beinhaltet", bezieht sich auf einen pathologischen
Zustand, von dem die Neovaskularisierung oder deren Gefahr eine
Komponente ist. Dazu gehören
unter anderem Pathologien, bei denen die Neovaskularisierung die
primäre
Pathologie ist, wie Hämangiome,
Pathologien, bei denen die Neovaskularisierung nicht die primäre Pathologie
ist, aber dazu beiträgt,
wie die Neovaskularisierung von Tumoren, und Pathologien, bei denen
die Neovaskularisierung eine Folge der primären Krankheit ist, wie zentrale
seröse
Retinopathie bei Diabetes.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "Patient" bezieht sich auf
einen Säuger
einschließlich
humaner und nichthumaner Primaten, Haustiere und Vieh, Pelztiere
und dergleichen, z.B. Hunde, Katzen, Nager, Vögel, Pferde, Kühe, Schweine,
Fische und dergleichen. Ausführungsformen
der Erfindung umfassen therapeutische und prophylaktische Behandlungsverfahren
zur Verwendung bei Patienten, die ihrer bedürfen.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "immungeschwächt" bezieht sich auf
eine Person, die eine niedrigere als normale Zahl von einer oder
mehreren Sorten Immunzellen, wie NK-Zellen, T4- oder T8-T-Lymphocyten, B-Lymphocyten
oder Phagocyten, aufweist, gemessen anhand von klinischen diagnostischen
Standardkriterien. Er umfasst auch Individuen mit einer reduzierten
Funktion von Immunzellen, bestimmt durch Standardfunktionstests
solcher Zellen, z.B. Produktion von Immunglobulinen, Chemotaxis,
gemischte Leukocytenreaktion oder verzögerter Hypersensibilitätsassay.
Immungeschwächte
Individuen zeigen häufig
ungewöhnliche
oder unerwartete opportunistische Infektionen.
-
"Polypeptid" soll eine Reihenanordnung
von Aminosäuren
mit einer Länge
von mehr als 16 bis zu vielen hundert Aminosäuren bedeuten, z.B. ein Protein.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "abnorm" bezieht sich auf
Laborkriterien für
Neovaskularisierung, die außerhalb
des Bereichs von Werten liegen, die bei gesunden Individuen aufgezeichnet
werden.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "normalisiert" bezieht sich auf Änderungen
der Labor- oder klinischen Kriterien für Neovaskularisierung, die
nach einer Behandlung in den normalen Bereichs von Werten zurückkehren,
die bei normalen gesunden Probanden aufgezeichnet werden. Ein Proband
ohne vaskulären
Defekt und ohne bekannte Defizienz in irgendeinem Koagulations-,
Fibrinolyse- oder Gefäßsystem
wird hier mit derselben Bedeutung als "normaler Proband" bezeichnet.
-
Die
hier verwendeten Ausdrücke "Modulator" und "modulierend" bedeuten das Mittel
und Verfahren zur Senkung der Neovaskularisierung oder Angiogenese
bei einem normalen Probanden oder bei einem geschwächten Probanden.
-
"R'-Glu-Trp-R''-Behandlung" soll ein Verfahren
zur Verabreichung eines pharmazeutischen Präparats von R'-Glu-Trp-R'' an einen Patienten, der seiner bedarf,
mit dem Ziel, eine Abnahme des Ausmaßes der Neovaskularisierung
oder Angiogenese zu induzieren, bedeuten.
-
In
einer zur Zeit bevorzugten Ausführungsform
soll ein pharmazeutisches R'-Glu-Trp-R''-Präparat
einem Krebspatienten in einer Menge und während einer Zeit verabreicht
werden, die ausreichen, um ein oder mehrere klinische oder Laborkriterien
der Neovaskularisierung oder Angiogenese zu reduzieren und dadurch eine
Verbesserung des klinischen Zustands des so behandelten Patienten
zu bewirken. Dadurch wird die Neovaskularisierung in dem Tumor reduziert,
was die Blutzufuhr zu dem Tumor hemmt und dadurch das Wachstum des
Tumors hemmt.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
soll dem Patienten eine Dosis von etwa 0,5 μg pro kg Körpergewicht bis etwa 1 mg pro
kg Körpergewicht
täglich über einen
Zeitraum von 1 Tag bis etwa 30 Tagen verabreicht werden. In bevorzugten
Ausführungsformen
soll die betreffende Dosis entweder als einzelne tägliche intramuskuläre Dosis
des pharmazeutischen R'-Glu-Trp-R''-Präparats
(intramuskulär)
oder als einzelne tägliche intranasale
Dosis des pharmazeutischen R'-Glu-Trp-R''-Präparats
(intranasal) verabreicht werden. Die betreffende Dosis wird vorzugsweise
als sterile injizierbare, inhalierbare Lösung, Nasentropfen oder Schleimhautspraylösung formuliert,
die etwa 0,001% bis etwa 0,01% des pharmazeutischen R'-Glu-Trp-R''-Präparats
enthält.
Alternativ dazu kann die Zubereitung des pharmazeutischen R'-Glu-Trp-R''-Präparats
vorzugsweise in eine Dosiseinheit-Darreichungsform eingearbeitet
werden, z.B. eine Tablette, ein Suppositorium, eine Kapsel, einen
Augenfilm oder in eine Paste oder Salbe, z.B. eine Zahnpasta, eine
Hautsalbe oder wasserlösliche
Cremegrundlage. Eine am meisten bevorzugte Darreichungsform ist
für die
Darreichung von etwa 0,01 mg des pharmazeutischen R'-Glu-Trp-R''-Präparats
bestimmt.
-
Die
Erfindung findet eine Vielzahl von prophylaktischen und therapeutischen
Verwendungen bei der Behandlung von pathophysiologischen Bedingungen
bei Menschen und Haustieren. In bestimmten Ausführungsformen findet die Erfindung
Verwendung während
der in-vitro-Aufrechterhaltung von Endothelzellkulturen und Gefäßgeweben,
wie es vor einer autologen oder allogenen Implantation vorkommen
kann. Die Verwendungen beinhalten die Aufrechterhaltung von Endothelzellkulturen
oder Gefäßgewebekulturen
in vitro durch Kultivieren der Gewebe in einem Kulturmedium, das
eine R'-Glu-Trp-R''-Verbindung umfasst. Die Verwendungen
gemäß der Erfindung
haben den Vorteil, Gefäßgewebe
aufrechtzuerhalten und entzündliche
Veränderungen
zu reduzieren, die durch das Gewebetrauma ausgelöst werden, das während der
operativen Entfernung und Lagerung in Gewebekultur auftritt.
-
Bei
einem repräsentativen
prophylaktischen Behandlungsplan sollen die betreffenden Zusammensetzungen,
die in der Erfindung verwendet werden, einem Patienten verabreicht
werden, der einer Neovaskularisierung unterliegt oder bei dem eine
sonstige Gefahr besteht, dass er Neovaskularisierung entwickelt,
z.B. bei der postoperativen Verwendung zur Verhinderung der Neovaskularisierung
eines rezidivierenden Tumors oder seiner Metastasezellen. Der hier
verwendete Ausdruck "prophylaktisch
wirksame Dosis" soll
eine Menge bedeuten, die ausreicht, um an einer Gewebestelle eine
angiostatische Wirkung zu erzeugen, wobei die Menge vom Gesundheitszustand
und Gewicht des Patienten abhängt,
im Allgemeinen jedoch in die Bereiche fällt, die hier für die therapeutische
Verwendung beschrieben sind. Eine prophylaktische Verabreichung
kann bei Patienten besonders wünschenswert
sein, bei denen die Gefahr von Krankheitsfolgen besteht, die Neovaskularisierung
oder Angiogenese als Komplikation beinhalten, zum Beispiel diabetische
Retinopathie
-
Ausführungsformen
der Erfindung umfassen therapeutische Behandlungspläne, bei
denen ein pharmazeutisches R'-Glu-Trp-R''-Präparat
allein oder in Kombination mit einem zweiten Pharmakon, d.h. als "Kombinationstherapie", verabreicht werden
soll. Zu den repräsentativen
Kombinationstherapien gehören
solche, bei denen eine R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzung zusammen mit einem
oder mehreren Antibiotika, entzündungshemmenden
Mitteln oder chemotherapeutischen Verbindungen verabreicht wird.
Die betreffenden Zusammensetzungen können entweder in Verbindung
mit den zweiten Behandlungsmodalitäten oder getrennt, z.B. zu
verschiedenen Zeitpunkten oder in verschiedenen Spritzen oder Tabletten,
verabreicht werden. Häufig soll
R'-Glu-Trp-R'' in einer Kombinationstherapie mit entzündungshemmenden
Mitteln, Antihistaminika, chemotherapeutischen Mitteln und dergleichen
verabreicht werden. Zu den beispielhaften Kombinati onsbehandlungen
mit R'-Glu-Trp-R'' gehören
zum Beispiel entzündungshemmende
Mittel, die in der Technik wohlbekannt sind.
-
Beispielhafte
Kombinationsbehandlungen mit R'-Glu-Trp-R'' können
auch die Verabreichung eines vasoaktiven Wirkstoffs als zweiten
Wirkstoff umfassen. Zu den repräsentativen
vasoaktiven Wirkstoffen gehören Wirkstoffe
aus der Klasse der Inhibitoren des angiotensinkonvertierenden Enzyms
(ACE), Kaliumkanalöffner (PCO)
und dergleichen.
-
Beispielhafte
kombinierte Krebsbehandlungen mit R'-Glu-Trp-R'' umfassen
die Verabreichung eines Chemotherapeutikums als zweiter Wirkstoff.
Behandlungen mit R'-Glu-Trp-R'' können
eine Senkung von unerwünschten
Nebenwirkungen bewirken, die mit einer Corticosteroid-Therapie verbunden
sind, z.B. Neovaskularisierung. Repräsentative Chemotherapeutika
sind in der Technik wohlbekannt.
-
Der
erfahrene Arzt wird den Zeitplan und die Dosierung so einstellen,
dass sie zu den klinischen Symptomen der Patienten passen. Dieses
Wissen wurde über
Dekaden angehäuft
und wird in der medizinischen Literatur sowie in medizinischen Texten
beschrieben. Der Zeitplan für
den Beginn der betreffenden Verfahren in einer Kombinations- oder
Einzelwirkstofftherapie beruht auf der klinischen Einschätzung des
Arztes.
-
Eine
empirische Therapie ist eine Therapie, die dafür bestimmt ist, die häufigste
oder wahrscheinlichste Ursache auf der Grundlage von historischen,
demographischen und epidemiologischen Informationen zu behandeln.
Die empirische Therapie kann häufig
die Verwendung von mehreren Therapeutika beinhalten, die einen weiten
Bereich von therapeutischen Möglichkeiten
abdecken sollen. Wenn Labortestdaten verfügbar sind, kann die Wahl der
Therapie eingestellt werden, so dass die Krankheit spezieller behandelt
wird. Deshalb wird die Behandlung von klinischen Syndromen sehr
häufig
empirisch eingeleitet. Stattdessen muss ein neues therapeutisches
Verfahren für
ein bestimmtes klinisches Syndrom getestet werden.
-
Auf
dem Gebiet der Entwicklung pharmazeutischer Wirkstoffe werden in
präklinischen
Studien einer Therapie die Wirkungen der Therapie auf nicht nur
einen Zustand, sondern auf mehrere interessierende Mittel oder Zustände bewertet.
Die Ergebnisse der verschiedenen (zuweilen mehrdeutigen) Studien
werden hinsichtlich des Nutzens und der Risiken der bestimmten Therapie
vor dem Hintergrund des medizinischen Wissens über die Risiken, die mit einer
bestimmten Krankheit verbunden sind, abgewägt.
-
Häufig werden
nicht alle Patienten mit einem Syndrom durch eine einzige Therapie
geheilt, sondern stattdessen kann es eine Teilmenge von Patienten
geben, bei denen die Therapie ein positives und günstiges Ergebnis
hat. Beispiele für
klinische Syndrome, bei denen Teilmengen von Patienten günstige Ergebnisse
der betreffenden Therapien der Erfindung zeigen können, sind
in den folgenden Absätzen
offenbart.
-
Die
in der Erfindung verwendeten pharmazeutischen Zusammensetzungen
sind für
die parenterale, topische, subkutane, intramuskuläre, intrathekale,
orale, intranasale, intraperitoneale oder lokale Verabreichung (z.B.
auf die Haut in einer Creme) oder prophylaktische und/oder therapeutische
Behandlung bestimmt. Vorzugsweise sollen die Zusammensetzungen der
vorliegenden Erfindung parenteral, intramuskulär oder intranasal verabreicht
werden. Die betreffenden R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzungen haben hier den Vorteil, dass
sie die gewünschten
Wirkungen bei sehr niedrigen Dosierungsmengen und ohne Toxizität ausüben. Der Zweck
einer Therapie in einem akuten Fall kann also darin bestehen, die
Konzentration an R'-Glu-Trp-R'' in einem Gewebe schnell zu erhöhen, zum
Beispiel durch intravenöse
Bolusinjektion oder Infusion. Alternativ dazu kann es in anderen
Fällen
wünschenswert
sein, R'-Glu-Trp-R'' über
einen längeren
Zeitraum hinweg zu verabreichen.
-
Die
betreffenden Zusammensetzungen, die R'-Glu-Trp-R'' enthalten,
können
in einer Weise zubereitet werden, die eine Resorption in den Blutstrom
ermöglicht.
Die vorliegenden Zusammensetzungen sind Gefäßmodulatoren, die Veränderungen
auf dem zellulären
Niveau induzieren, welche anschließend Veränderungen in zellulären Prozessen
bewirken, die nicht mehr von der Anwesenheit der Zusammensetzung
abhängen.
Es wurde beobachtet, dass die Wirkungen des Peptids lange Zeit,
d.h. Wochen bis Monate, anhalten können, obwohl das Peptid ziemlich
schnell zerfällt,
z.B. innerhalb von 5 Minuten. Obwohl die betreffenden R'-Glu-Trp-R''-Verbindungen bei den niedrigen Konzentrationen,
in denen sie gewöhnlich
eingesetzt werden, selbst wasserlöslich sind, werden sie vorzugsweise
in Form ihrer sauren und alkalischen Salze verwendet, die mit pharmazeutisch
annehmbaren Mitteln gebildet werden, z.B. Essig-, Zitronen-, Malein-,
Bernsteinsäure,
Natrium, Kalium, Ammonium oder Zink. Frei lösliche Salze der betreffenden
R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzungen können auch in Salze mit geringer
Löslichkeit
in Körperflüssigkeiten
umgewandelt werden, zum Beispiel durch Modifikation mit einem in
Wasser schwerlöslichen
pharmazeutisch annehmbaren Salz, wie Gerb- oder Palmitinsäure, oder
durch Einschluss in eine Zubereitung mit zeitlich gesteuerter Freisetzung
mit kovalenter Kopplung an einen größeren Träger oder Einschluss in eine
Kapsel mit zeitlich gesteuerter Freisetzung und dergleichen.
-
Die
betreffenden pharmazeutischen R'-Gfu-Trp-R''-Präparate
können
als freie Peptide oder in Form von wasserlöslichen pharmazeutisch annehmbaren
Salzen, wie Natrium-, Kalium-, Ammonium- oder Zinksalzen, verwendet
werden. Man wird sich darüber
im Klaren sein, dass die betreffenden Dipeptide auch mit anderen
Wirkstoffen verabreicht werden können,
die der Zusammensetzung unabhängig
eine Aktivität
verleihen. Pharmazeutisch annehmbare Salze können zweckmäßigerweise nach herkömmlichen
Verfahren aus einem R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid
(oder seinem Agonisten) hergestellt werden. Solche Salze können also
zum Beispiel hergestellt werden, indem man R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid
mit einer wässrigen
Lösung
des gewünschten
pharmazeutisch annehmbaren Metallhydroxids oder einer anderen Metallbase
behandelt und die resultierende Lösung zur Trockne verdampft,
vorzugsweise unter reduziertem Druck in einer Stickstoffatmosphäre. Alternativ dazu
kann eine Lösung
von R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid mit einem Alkoxid des gewünschten
Metalls gemischt und die Lösung
anschließend
zur Trockne eingedampft werden. Die pharmazeutisch annehmbaren Hydroxide,
Basen und Alkoxide umfassen solche mit Kationen für diesen
Zweck einschließ lich
(unter anderem) Kalium, Natrium, Ammonium, Calcium und Magnesium.
Weitere repräsentative
pharmazeutisch annehmbare Salze umfassen Hydrochlorid, Hydrobromid,
Sulfat, Hydrogensulfat, Acetat, Oxalat, Valerat, Oleat, Laurat,
Borat, Benzoat, Lactat, Phosphat, Tosylat, Citrat, Maleat, Fumarat,
Succinat, Tartrat und dergleichen.
-
Für die parenterale
Verabreichung stellt die vorliegende Erfindung pharmazeutische Präparate bereit, die
eine Lösung
von R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid oder polymeren, multimeren
oder cyclischen Formen oder einem Derivat davon in einem pharmazeutisch
annehmbaren Träger,
vorzugsweise einem wässrigen
Träger,
umfassen. Es kann eine Vielzahl von wässrigen Trägern verwendet werden, z.B.
Wasser, gepuffertes Wasser, 0,4% Kochsalzlösung, 0,3% Glycin und dergleichen,
einschließlich
Proteinen und/oder Glycoproteinen für eine erhöhte Stabilität, wie Albumin,
Lipoprotein, Globulin und dergleichen. Diese Zusammensetzungen können mit herkömmlichen,
wohlbekannten Sterilisationstechniken sterilisiert werden. Die resultierenden
wässrigen
Lösungen
können
zur Verwendung verpackt oder unter aseptischen Bedingungen filtriert
und lyophilisiert werden, wobei das lyophilisierte Präparat vor
der Verabreichung mit einer sterilen wässrigen Lösung kombiniert wird. Die Zusammensetzungen
können
pharmazeutisch annehmbare Hilfssubstanzen enthalten, wie es erforderlich ist,
um physiologische Bedingungen anzunähern, wie pH-Regulatoren und
Puffermittel, Tonizitätsregulatoren und
dergleichen, zum Beispiel Natriumacetat, Natriumlactat, Natriumchlorid,
Kaliumchlorid, Calciumchlorid usw. Es kann wünschenswert sein, R'-Glu-Trp-R''-Dipeptide, Analoga, Derivate, Agonisten
und dergleichen zu stabilisieren, um ihre Lagerbeständigkeit
und pharmakokinetische Halbwertszeit zu erhöhen. Die Lagerbeständigkeit
wird durch Zugabe von Arzneimittelhilfsstoffen verbessert, wie:
a) hydrophobe Mittel (z.B. Glycerin); b) Zucker (z.B. Saccharose,
Mannose, Sorbit, Rhamnose, Xylose); c) komplexe Kohlenhydrate (z.B.
Lactose); und/oder d) bakteriostatische Mittel. Die pharmakokinetische
Halbwertszeit von Peptiden wird durch Kopplung an Trägerpeptide,
Polypeptide und Kohlenhydrate durch chemische Derivatisierung (z.B.
durch Kopplung von Seitenketten- oder N- oder C-terminalen Resten)
oder chemische Veränderung
der Aminosäure
zu einer anderen Aminosäure
(wie oben) modifi ziert. Die pharmakokinetische Halbwertszeit und
die Pharmakodynamik können
auch modifiziert werden durch: a) Einkapselung (z.B. in Liposomen);
b) Steuern des Hydratationsgrads (z.B. durch Steuern des Ausmaßes und
der Art der Glycosylierung des Peptids); und c) Steuern der elektrostatischen
Ladung und der Hydrophobie des Peptids.
-
Die
in der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusammensetzungen, die
das R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid enthalten, können in
einem verträglichen
Pharmakon verabreicht werden, das für die parenterale Verabreichung
(z.B. intravenös,
subkutan, intramuskulär)
geeignet ist. Die Präparate
können
herkömmlichen
pharmazeutischen Arbeitsschritten, wie Sterilisation, unterzogen
werden und können
Adjuvantien, wie Konservierungsstoffe, Stabilisatoren, Netzmittel
und dergleichen, enthalten.
-
Die
R'-Glu-Trp-R''-Dipeptidzusammensetzungen sind typischerweise
bei einer Dosis von etwa 0,5 μg/kg
bis etwa 1 mg/kg, vorzugsweise etwa 1 μg/kg bis etwa 50 μg/kg, biologisch
aktiv. Die Konzentration der R'-Glu-Trp-R''-Dipeptide in pharmazeutischen Zusammensetzungen
kann variieren, d.h. von etwa 0,001% bis zu 15 oder 20 Gew.-%, und
wird im Einklang mit den besonderen Bedürfnissen der Behandlung und
der Art der Verabreichung an einen Patienten in erster Linie anhand
der Flüssigkeitsvolumina,
Viskositäten
usw. ausgewählt.
Bei intramuskulärer
Verwendung als Injektionslösung
beträgt
die zur Hemmung der Neovaskularisierung wirksame Menge des Wirkstoffs
zum Beispiel etwa 0,001 bis 0,01 Gew.-% R'-Glu-Trp-R''.
Bei der Zubereitung in Form einer Tablette, Kapsel oder eines Suppositoriums
ist der Wirkstoff vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,1 mg R'-Glu-Trp-R'' pro Tablette, Suppositorium oder Kapsel
vorhanden. Der pharmazeutisch annehmbare Träger für diese Injektionsform kann
jedes pharmazeutisch annehmbare Lösungsmittel sein, wie 0,9%iges
wässriges
Natriumchlorid, destilliertes Wasser, Novocain-Lösung, Ringer-Lösung, Glucoselösung und
dergleichen. In einer solchen Form kann die Kapsel, das Suppositorium
oder die Tablette auch andere herkömmliche Arzneimittelhilfsstoffe
und Träger,
wie Füllstoffe,
Stärke,
Glucose usw., enthalten. In topischen Präparaten sind die R'-Glu-Trp-R''-Dipeptide im Allgemeinen in Emollienten
auf Harnstoffbasis, Salben auf Petroleumbasis und dergleichen in
Konzentrationen von etwa 0,1 bis 10 000 ppm, vorzugsweise etwa 1
bis 1000 ppm und am meisten bevorzugt etwa 10 bis 100 ppm, enthalten.
Tatsächliche
Verfahren zur Herstellung von parenteral, oral und topisch verabreichbaren
Verbindungen sind dem Fachmann bekannt oder werden ihm einfallen
und sind im Einzelnen zum Beispiel beschrieben in Remington's Pharmaceutical
Science, 17. Aufl., Mack Publishing Company, Easton, PA (1985).
-
Intramuskuläre und intranasale
Verabreichungswege sind für
die Verabreichung der betreffenden R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzungen
bevorzugt. Eine bevorzugte Dosierung der betreffenden Zusammensetzung
für die
intramuskuläre
Verabreichung ist etwa 50 μg
bis 100 μg
R'-Glu-Trp-R" pro Dosis für Erwachsene (für eine Gesamtbehandlungstherapie
mit 300 μg
bis 1000 μg,
für Säuglinge
bis zum Alter von 1 Jahr etwa 10 μg
pro Dosis, für
Kleinkinder im Alter von 1 bis 3 Jahren etwa 10 μg bis 20 μg pro Dosis, für Kinder
im Alter von 4 bis 6 Jahren etwa 20 μg bis 30 μg pro Dosis, für Kinder
im Alter von 7 bis 14 Jahren etwa 50 μg pro Dosis. Alle obigen Dosen
sind je nach den Bedürfnissen
des Patienten für
eine Behandlung von 3 bis 10 Tagen geeignet. Die Behandlung kann
nach Bedarf wiederholt werden, gewöhnlich innerhalb von 1 bis
6 Monaten. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform soll eine Behandlungsdosis
von etwa 10 μg/kg
bis etwa 1 mg/kg eines pharmazeutischen R'-Glu-Trp-R''-Präparats einem
Patienten täglich über einen
Zeitraum von etwa 6 Tagen bis etwa 10 Tagen, aber gegebenenfalls
nach Ermessen des behandelnden Arztes bis zu etwa 30 Tage lang,
verabreicht werden. In einem bevorzugten Verlauf der Therapie soll
R'-Glu-Trp-R" täglich intramuskulär in einer
Dosis von 1–100 μg/kg während 5–7 Tagen
verabreicht werden, gefolgt von einer Pause von 1–6 Monaten,
bevor derselbe Injektionsplan wiederholt wird.
-
Die
R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzung kann allein verabreicht
oder mit pharmazeutisch annehmbaren Trägern zubereitet werden, entweder
in einer einzigen oder in mehreren Dosen. Zu den geeigneten pharmazeutischen
Trägern
gehören
inerte feste Verdünnungsmittel
oder Füllstoffe,
sterile wässrige
Lösungen
und verschiedene nichttoxische organische Lösungsmittel. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen
werden hergestellt, indem man ein R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid
mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger und gegebenenfalls einem
Antibiotikum kombiniert. Dann können
die betreffenden Kombinationstherapeutika leicht in einer Vielzahl
von Darreichungsformen, wie Tabletten, Pastillen, Sirupen, injizierbaren
Lösungen
und dergleichen verabreicht werden. Kombinationstherapeutika können auch
ein R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid, z.B. L-Glu-L-Trp, in derselben
Darreichungsform enthalten. Pharmazeutische Träger können, falls gewünscht, zusätzliche
Bestandteile, wie Aromen, Bindemittel, Arzneimittelhilfsstoffe und
dergleichen, enthalten.
-
Für Zwecke
der oralen Verabreichung können
also Tabletten, die verschiedene Arzneimittelhilfsstoffe, wie Natriumcitrat,
Calciumcarbonat und Calciumphosphat enthalten, zusammen mit verschiedenen
Sprengmitteln, wie Stärke,
und vorzugsweise Kartoffel- oder Tapiokastärke, Alginsäure und bestimmte komplexe
Silicate zusammen mit Bindemitteln, wie Polyvinylpyrrolidon, Saccharose,
Gelatine und Gummi arabicum, eingesetzt werden. Zusätzlich sind
häufig
auch Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Natriumlaurylsulfat und
Talk für Tablettierzwecke
geeignet. Feste Zusammensetzungen eines ähnlichen Typs können auch
als Füllstoffe
in Salz- und hartgefüllten
Gelatinekapseln eingesetzt werden. Zu den bevorzugten Materialien
für diesen
Zweck gehören
Lactose oder Milchzucker und hochmolekulare Polyethylenglycole.
Wenn wässrige
Suspensionen von Elixieren für
die orale Verabreichung gewünscht
werden, können
die wesentlichen R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid-Wirkstoffe darin mit verschiedenen
Süßungs- oder
Aromastoffen, Färbemitteln
oder Farbstoffen und gegebenenfalls Emulgier- oder Suspendiermitteln
zusammen mit Verdünnungsmitteln,
wie Wasser, Ethanol, Propylenglycol, Glycerin und Kombinationen
davon kombiniert werden.
-
Für die parenterale
Verabreichung können
Lösungen
von R'-Glu-Trp-R'' in Sesam- oder Erdnussöl oder in
wässrigem
Polypropylenglycol sowie sterile wässrige Kochsalzlösungen der
entsprechenden wasserlöslichen,
pharmazeutisch annehmbaren Metallsalze, die oben beschrieben sind,
eingesetzt werden. Eine solche wässrige
Lösung
sollte zweckmäßigerweise
gepuffert sein, falls notwendig, und das flüssige Verdünnungsmittel sollte zuerst
mit ausreichend Salzlösung oder
Glucose isotonisch gemacht werden. Diese besonderen wässrigen
Lösungen
sind insbesondere für
die intravenöse,
intramuskuläre,
subkutane und intraperitoneale Injektion geeignet. Die eingesetzten
sterilen wässrigen
Medien sind alle durch Standardtechniken, die dem Fachmann wohlbekannt
sind, leicht erhältlich.
Außerdem
ist es möglich,
die oben genannten Verbindungen topisch (z.B. durch einen gesetzten
Katheter) zu verabreichen, wobei man eine geeignete Lösung verwendet,
die für
den jeweiligen Zweck geeignet ist.
-
Eine
Menge, die ausreicht, um bei mehr als 50% der so behandelten Patienten
ein therapeutisches Ergebnis zu erzielen, ist als "therapeutisch wirksame
Dosis" definiert.
Die Behandlung von akuten Zuständen erfolgt
im Allgemeinen über
etwa 3–10
Tage. Die Behandlung von chronischen Zuständen oder prophylaktische Behandlungen
haben denselben Verlauf, können
aber nach bis zu etwa 1–6
Monaten oder länger
wiederholt werden. In manchen Fällen
kann es wünschenswert
sein, die Zusammensetzungen täglich
mit Unterbrechungen über
Zeiträume
von etwa 2 bis etwa 20 Tagen, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 14 Tagen,
besonders bevorzugt etwa 4 bis etwa 10 Tagen zu verabreichen, was
nach etwa 15 Tagen, vorzugsweise etwa 20 Tagen oder bis zu etwa
1 bis 6 Monaten oder mehr wiederholt wird.
-
Der
Verabreichungsweg für
eine R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzung wird von der Krankheit
und der Stelle, wo eine Behandlung erforderlich ist, bestimmt. Für eine topische
Applikation kann es wünschenswert sein,
die R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzung
an der lokalen Stelle zu applizieren (z.B. durch Stechen einer Nadel in
das Gewebe an dieser Stelle oder durch Platzieren einer imprägnierten
Bandage z.B. an einer Tumorstelle nach der operativen Entfernung,
während
es bei anderen Krankheiten wünschenswert
sein kann, die R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzungen systemisch zu verabreichen.
Bei anderen Indikationen können
die R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzungen und dergleichen auch
durch intravenöse,
intraperitoneale, intramuskuläre,
subkutane, intranasale und intradermale Injektion sowie durch intrabronchiale
Instillation (z.B. mit einem Vernebler), transdermale Abgabe (z.B.
mit einem lipidlöslichen
Träger
in einem Hautpflaster) oder gastrointestinale Abgabe (z.B. mit
einer Kapsel oder Tablette) verabreicht werden.
-
Im
Allgemeinen werden die Säureadditionssalze
der betreffenden R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzung, z.B.
L-Glu-L-Lys-Zusammensetzungen, mit pharmazeutisch annehmbaren Säuren den
betreffenden R'-Glu-Trp-R''-Zusammensetzungen selbst biologisch äquivalent
sein.
-
Die
bevorzugten therapeutischen Zusammensetzungen, Inokula, Wege und
Dosierungen werden selbstverständlich
mit der klinischen Indikation variieren. Für die intramuskuläre Injektion
wird das Inokulum typischerweise aus einem getrockneten Peptid (oder
Peptidkonjugat) hergestellt, indem man das Peptid in einem physiologisch
annehmbaren Verdünnungsmittel,
wie Wasser, Salzlösung
oder phosphatgepufferter Salzlösung,
suspendiert. Eine gewisse Variation der Dosierung wird je nach dem
Zustand des behandelten Patienten notwendigerweise stattfinden,
und der Arzt wird auf jeden Fall die geeignete Dosis für den individuellen Patienten
bestimmen. Die wirksame Menge Peptid pro Dosiseinheit hängt unter
anderem vom Körpergewicht, der
Physiologie und dem gewählten
Impfplan ab. Eine Dosiseinheit des Peptids bezieht sich auf das
Gewicht des Peptids ohne das Gewicht des Trägers (wenn ein Träger verwendet
wird). Eine effektive Behandlung wird erreicht, wenn sich die Konzentration
des R'-Glu-Trp-R''-Dipeptids,
z.B. L-Glu-L-Trp, an einer Gewebestelle in der Mikroumgebung der
Zellen einer Konzentration von 10–5 M
bis 10–9 M
annähert.
Erfahrene Praxisärzte
können
klinische und Laborkriterien (siehe oben) verwenden, um die Reaktion
des Patienten auf die betreffende Therapie zu überwachen und die Dosierung
entsprechend einzustellen. Da die Pharmakokinetik und Pharmakodynamik
von R'-Glu-Trp-R''-Dipeptiden, Agonisten, Antagonisten
und dergleichen bei verschiedenen Patienten variiert, besteht ein
am meisten bevorzugtes Verfahren zum Erreichen einer therapeutischen
Konzentration in einem Gewebe darin, die Dosis allmählich zu
steigern und die klinischen und Laborkriterien (siehe oben) zu überwachen.
Die Anfangsdosis für
einen solchen Therapieplan mit sich steigernder Dosis hängt vom
Verabreichungsweg ab: Für
die intravenöse
Verabreichung wird ein R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid mit einem ungefähren Molekular gewicht
von 200 bis 400 Dalton, einer Anfangsdosis von ungefähr 0,5 μg/kg Körpergewicht
verabreicht, und die Dosis wird für jedes Intervall des Plans
mit sich steigernder Dosis in 10fachen Erhöhungen der Konzentration gesteigert.
-
Wenn
er in Form einer Tablette, Kapsel oder eines Suppositoriums angeboten
wird, ist der Wirkstoff vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,1
mg pro Tablette, Suppositorium oder Kapsel vorhanden. Wenn der Wirkstoff
in einer solchen Form angeboten wird, kann die Kapsel, das Suppositorium
oder die Tablette auch andere herkömmliche Arzneimittelhilfsstoffe
und Träger,
wie Füllstoffe,
Stärke,
Glucose usw., enthalten.
-
Zweckmäßigerweise
wird das betreffende R'-Glu-Trp-R''-Dipeptid nach einer von mehreren automatisierten
Techniken, die jetzt üblicherweise
verfügbar
sind, synthetisiert. Allgemein gesagt, beinhalten diese Techniken
die schrittweise erfolgende Synthese durch sukzessive Additionen
von Aminosäuren
unter Bildung zunehmend größerer Moleküle. Die
Aminosäuren
werden durch Kondensation zwischen der Carboxygruppe einer Aminosäure und
der Aminogruppe einer anderen Aminosäure unter Bildung einer Peptidbindung
miteinander verknüpft.
Um diese Reaktionen zu steuern, ist es notwendig, die Aminogruppe
einer Aminosäure
und die Carboxygruppe der anderen zu blockieren. Die Blockierungsgruppen
sollten so gewählt
werden, dass sie leicht wieder entfernt werden können, ohne die Peptide zu beeinträchtigen,
d.h. durch Racemisierung oder durch Hydrolyse der gebildeten Peptidbindungen.
Aminosäuren
mit Carboxygruppen (z.B. Asp, Glu) oder Hydroxygruppen (z.B. Ser,
Homoserin und Tyrosin) erfordern ebenfalls eine Blockierung vor
der Kondensation.
-
Für die Synthese
von Peptiden gibt es eine Vielzahl von Verfahren, wobei die Festphasensynthese
gewöhnlich
bevorzugt ist. Bei diesem Verfahren wird eine Aminosäure an ein
Harzteilchen gebunden, und das Peptid wird schrittweise durch sukzessive
Additionen von geschützten
Aminosäuren
an die wachsende Kette erzeugt. Modifikationen der von Merrifield
beschriebenen Technik werden häufig
verwendet. In einem beispielhaften automatisierten Festphasenverfahren
werden Peptide synthetisiert, indem man die carboxyterminale Aminosäure auf einen
organischen Linker (z.B. PAM, 4-Oxymethylphenylacetamidomethyl)
lädt, der
kovalent an ein unlösliches
Polystyrolharz gebunden ist, das mit Divinylbenzol vernetzt ist.
Blockierung mit t-Boc wird verwendet, um die terminale Aminogruppe
zu schützen,
und Hydroxy- und Carboxygruppen werden gewöhnlich mit O-Benzylgruppen
blockiert. Die Synthese erfolgt in einem automatischen Peptidsynthesizer
(Applied Biosystems, Foster City, CA, z.B. Modell 430-A). Nach der
Synthese kann das Produkt von dem Harz entfernt werden, und die
Blockierungsgruppen können
mit Hilfe von Fluorwasserstoffsäure
oder Trifluormethylsulfonsäure
gemäß etablierten
Verfahren (Bergot, B.J. und S.N. McCurdy, Applied Biosystems Bulletin,
1987) entfernt werden. Bei einer Routinesynthese können 0,5
mmol Peptid-Harz produziert werden. Die Ausbeute nach der Spaltung
und Reinigung beträgt
ungefähr
60 bis 70%. Zum Beispiel wird ein amino- und seitenkettengeschütztes Derivat
eines aktivierten Esters von Glx mit seitengruppengeschütztem Trp
umgesetzt, das an seinem C-Terminus an die feste Phase gebunden
ist. Nach der Beseitigung der alpha-Amino-Schutzgruppe kann das
Peptid von der festen Phase abgespalten werden, oder eine weitere
Aminosäure
kann in ähnlicher
Weise addiert werden. Weitere Aminosäuren werden nacheinander addiert.
Die Peptide werden durch hochgradig saure Spaltung abgespalten,
bei der typischerweise auch Schutzgruppen entfernt werden.
-
Dann
können
die Peptide isoliert und lyophilisiert und für die zukünftige Verwendung aufbewahrt
werden. Geeignete Techniken der Peptidsynthese werden im Einzelnen
beschrieben bei Stewart und Young, Solid Phase Peptide Synthesis,
2. Auflage, Pierce Chemical Company, 1984; und Tam et al., J. Am.
Chem. Soc. 105: 6442 (1983).
-
Die
Reinigung der Produktpeptide erfolgt zum Beispiel durch Kristallisieren
des Peptids aus einem organischen Lösungsmittel, wie Methylbutylether,
und anschließendes
Auflösen
in destilliertem Wasser sowie Dialyse (wenn Molekulargewicht von
mehr als etwa 500), Dünnschichtchromatographie,
Gelchromatographie, Lyophilisierung oder Umkehr-HPLC (z.B. unter
Verwendung einer C18-Säule
mit 0,1% Trifluoressigsäure
und Acetonitril als Lösungsmittel),
wenn das Molekulargewicht kleiner als 500 ist. Gereinigtes Peptid
wird lyophilisiert und bis zur Verwendung im trockenen Zustand aufbewahrt.
Ein repräsentatives
pharmazeutisches R'-Glu-Trp-R''-Präparat
ist das gereinigte Dipeptid L-Glu-L-Trp, das ein weißes Pulver
umfasst (wenn lyophilisiert; ansonsten ist es kristallin), das in
Wasser und DMF löslich
und in Chloroform und Ether unlöslich
ist. [α22D = +12,6; C = 0,5 H2O.
Rf = 0,65 (Butanol:Essigsäure:Wasser
= 3:1:1). UV (275 ± 5
nm, max). NMR (500 MHz): 0,001 mol/l der Peptidlösung, Trp (3,17; 3,37; 4,57;
7,16; 7,24; 7,71; 7,49); Glu (1,90; 1,96; 2,21; 3,72).
-
Typischerweise
wird ein amino- und seitenkettengeschütztes Derivat eines aktivierten
Esters von Glutaminsäure
mit geschütztem
L-Tryptophan umgesetzt. Nach der Beseitigung der Schutzgruppen und
herkömmlicher
Reinigung, wie durch Dünnschicht-
oder GL-Chromatographie, kann das Peptid gereinigt werden, wie etwa
durch Lyophilisierung, Gelreinigung und dergleichen.
-
Ohne
uns auf irgendeinen bestimmten Wirkungsmechanismus festlegen zu
wollen, haften wir es für möglich, dass
die betreffenden tryptophanhaltigen Peptide reversibel mit spezifischen
zellulären
EW-Rezeptoren auf Endothelzellen assoziieren können, wobei ein solcher Rezeptor
als die ubiquitäre "CD2"-Zell-oberflächendeterminante
definiert ist, die auch auf Lymphocyten, Endothelzellen und bestimmten
Epithelzellen vorhanden ist. Es wird für möglich gehalten, dass die Bindung
von EW-Dipeptid an CD2 (und andere EW-Rezeptoren) eine Konformationsänderung
im Rezeptor auslöst,
die vielleicht eine Hochregulierung von Adenylat-Cyclase und erhöhtes intrazelluläres cAMP
einleitet. Es wird zur Zeit für
möglich
gehalten, dass L-Glu-L-Trp seine Wirkungen durch Herunterregulieren
von zellulären
Mechanismen ausübt,
durch die Entzündungsmediatoren, wie
TNF-α und
IL-1, die Aktivierung und Proliferation von Endothelzellen und Pericyten
auslösen.
Die Aktivierung führt
zu Änderungen
in der Zelloberflächenexpression
von Adhesinen, die an der Bindung von Entzündungszellen bei Vasculitis
beteiligt sind, während
die Proliferation an der Neovaskularisierung beteiligt ist. Die Herunterregulierung
von Endotheleffekten, die von Entzündungsmediatoren induziert
werden, durch L-Glu-L-Trp kann die Dephosphorylierung von einer
oder mehreren zellulären
Tyrosin-Kinasen beinhalten. Es gilt als wahrscheinlich, dass diese
Herunterregulierung zu Änderungen
in der Synthese oder Zelloberflächenexpression
von endothelialen Adhesinen, Selectinen und/oder Integrinen, z.B.
ELAM, VCAM und dergleichen, führen
kann. Die letzteren zellulären
Veränderungen,
die durch tryptophanhaltige Dipeptide induziert werden, können zu
einer reduzierten Fähigkeit
von Entzündungszellen
(z.B. Lymphocyten, Neutrophile und/oder Monocyten) führen, sich
an Stellen von Vasculitis zu lokalisieren.
-
Die
hier verwendeten Symbole für
Aminosäuren
stehen im Einklang mit den IUPAC-IUB-Empfehlungen, die in Arch.
Biochem. Biopchem. 115: 1–12,
1966, veröffentlicht
sind, mit den folgenden Ein-Buchstaben-Symbolen für die Aminosäuren: L,
Leu, Leucin; V, Val, Valin; Y, Tyr, Tyrosin; D, Asp, Asparaginsäure; W, Trp,
Tryptophan; P, Pro, Prolin; I, Ileu, Isoleucin; G, Gly, Glycin;
M, Met, Methionin; E, Glu, Glutaminsäure; T, Thr, Threonin; K, Lys,
Lysin; N, Asn, Asparagin; R, Arg, Arginin; Q, Gln, Glutamin; A,
Ala, Alanin; C, Cys, Cystein; S, Ser, Serin; F, Phe, Phenylalanin;
H, His, Histidin; C, Cys, Cystein; 5, Ser, Serin.
-
Beispiel 1
-
Fehlende Mutagenität und Toxizität von L-Glu-L-Trp:
-
Pharmakokinetik und Bioverteilung
-
Vorschrift A
-
Studien zur
akuten Toxizität
-
Zusammenfassung:
Wenn L-Glu-L-Trp intramuskulär
in Dosen injiziert wurde, die etwa dem 10000fachen einer therapeutischen
Dosis entsprachen, war es bei Mäusen,
Meerschweinchen, Hühnern
und Hunden nicht toxisch, was durch Überwachung des Allgemeinzustands,
Verhaltens, der Bewegungen, Herz- und Atemphysiologie und der groben
Pathologie bestimmt wurde.
-
Vorschrift B
-
Studien zur chronischen
Toxizität
-
Zusammenfassung:
Wenn L-Glu-L-Trp täglich
als einzelne intramuskuläre
oder intravenöse
Dosis über
einen Zeitraum von 28 Tagen injiziert wurde, zeigte es keine nachteiligen
Wirkungen, was durch Überwachung
des Verhaltens, der Futteraufnahme, des Körpergewichts, des Fellzustands,
der Schleimhäute,
der Zahl der roten und weißen
Blutkörperchen,
Herz- und Atemphysiologie, Leber- und
Nierenfunktion und der groben Pathologie bestimmt wurde. Die Nierenfunktion
wurde durch Bewertung der Diurese nach Wasserbelastung bestimmt;
für bestimmte
andere Experimente wurden Hunde und Ratten nach 10, 20, 30 bzw.
60 Tagen getötet und
untersucht.
-
Vorschrift C
-
Pharmakokinetik und Bioverteilung:
GLP-Studie
-
Mit 14C radioaktiv markiertes L-Glu-L-Trp (110 μg/kg) wurde
Sprague-Dawley-Ratten
intranasal verabreicht. Zu verschiedenen Zeitpunkten, nach 0,5,
2, 8 oder 24 Stunden, wurden Blut- und Gewebeproben genommen, und
die Menge des intakten L-Glu-L-Trp wurde durch HPLC bestimmt. Zu
den Gewebeproben gehörten
gepackte rote Blutkörperchen,
weiße
Blutkörperchen,
Leber, Niere, Herz, Lunge, Milz, Thymus, Hirn, Muskel, Haut, Fett,
Auge, Eierstöcke,
Hoden, submandibuläre
Lymphknoten und der Magen-Darm-Trakt samt Inhalt. Intranasal verabreichtes 14C-L-Glu-L-Trp wurde schnell resorbiert,
mit einem Plasma-Cmax von 0,349 μg·äq.·h/g 14C.
Nach 30 Minuten wurde im Blut bis zu einer Empfindlichkeit im Bereich
von 5–101
ng/ml keine intakte Verbindung nachgewiesen, was eine Bluthalbwertszeit
von weniger als 30 Minuten vermuten lässt. Als Gewebeeliminierungshalbwertszeit
wurden 18,7 h bestimmt.
-
Beispiel 2
-
Inhibitorische Wirkungen
von L-Glu-L-Trp auf die Angiogenese in Chorioallantoismembran(CAM)-Assays
-
Kurz
gesagt, acht Tage alte Hühnerembryonen
wurden aus Eiern entnommen und in sterile Petri-Schalen gelegt.
Einzelne Filterpapierscheiben wurden mit 7,5 μl verschiedener Stammlösungen von L-Glu-L-Trp
in sterilem 0,14 M NaCl gesättigt,
wobei endgültige
Testkonzentrationen von 0,001, 0,01, 0,1, 1,0, 10, 100, 500 bzw.
1000 μg
pro Scheibe erreicht wurden. Die Scheiben wurden an der Luft getrocknet
und dann umgekehrt auf die Oberfläche der jeweiligen Embryonen
gelegt. Die Vaskularisierung der Embryonen wurde nach 48 Stunden
Inkubation bewertet, wobei man die Einstufungsskala verwendete,
die unten in Tabelle 1 zusammengefasst ist.
-
Tabelle
1 Bewertung
der Vaskularisierung von Hühnerembryonen:
CAM-Assay
-
In
diesem Experiment diente Kochsalzlösung als negative Kontrolle,
und 10 μg
Heparin pro Scheibe dienten als positive Kontrolle. Das Pentapeptid
Tyr-Ala-Glu-Glu-Lys
(TAEEK) diente als Spezifitätskontrolle (d.h.
auf mögliche
unspezifische Wirkungen von Peptiden auf die Neovaskularisierung
bei den getesteten Konzentrationen). 912-Testscheiben und eine entsprechende
Anzahl von verschie denen Embryonen wurden für jede Testkonzentration zusammen
mit (jeweils) 82 positiven und negativen Kontrollembryonen eingesetzt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
-
Tabelle
2 Ergebnisse
des Hühner-Embryo-CAM-Assays
-
- * Mittelwert ± St.Abw.
= Mittelwert ± Standardabweichung,
n = 10 für
Test und n = 80 für
Salzlösung
und Heparin
-
Die
Ergebnisse zeigen eine 30-88%ige Abnahme der Vaskularisierung bei
Embryonen, die mit 10 ng-1000 μg
L-Glu-L-Trp in Kochsalzlösung
behandelt wurden. Der Grad der Hemmung, der mit Dosen von 10–1000 μg erreicht
wurde, näherte
sich dem von Heparin (10 μg)
an. Obwohl bei höheren
Dosen (d.h. 100–1000 μg) einige
mutmaßliche
unspezifische Wirkungen des Kontroll-Pentapeptids TAEEK auf die
Vaskularisierung der Embryonen beobachtet wurden, war die Wirkung
nicht so ausgeprägt
wie diejenige, die mit L-Glu-L-Trp erreicht wird, und die mutmaßliche unspezifische
Wirkung wurde bei niedrigeren Dosen nicht beobachtet. Zusammengenommen
lassen diese Ergebnisse eine Wirkung von L-Glu-L-Trp auf den Vorgang der Gefäßbildung
in embryonalen Hühnergeweben
vermuten.
-
Beispiel 3
-
Hemmung der Neovaskularisierung
von Lewis-Karzinom
-
Wenn
Lewis-Lungenkarzinomzellen (5 × 107) intradermal (0,1 ml) in beide Flanken
von C57BL/6-Mäusen
injiziert werden (Tag 0), produzieren sie innerhalb von 7 Tagen
sichtbare, hochgradig vaskularisierte Tumorknötchen. Durch Herausschneiden
des Tumors kann der Grad der Tumorvaskularisierung mikroskopisch bestimmt
werden, indem man die Zahl der großen Gefäße bestimmt, die von der Tumormasse
ausstrahlen. Eine unabhängige
Studie wurde (wie folgt) bei einer von der GLP zugelassenen Vertragsforschungsorganisation
durchgeführt.
-
Kochsalzlösung wurde
als negative Kontrolle verwendet, und Cytoxan wurde als positive
Kontrolle verwendet. Die positive Kontrolle Cytoxan (200 mg/kg)
wurde erst am Tag 2 verabreicht. Testbehandlungen mit L-Glu-L-Trp
wurden täglich
intramuskulär
beginnend am Tag 1 nach der Tumorinjektion und über 5 Tage fortlaufend (d.h.
bis zum Tag 6) verabreicht. L-Glu-L-Trp wurde in Dosen von 125,
250, 500, 1000 und 2000 μg/kg/Dosis
verabreicht. Die negative Kontrolle, Salzlösung, wurde intraperitoneal
nach demselben Plan der täglichen
Verabreichung über
5 Tage verabreicht. Bei jeder Dosis des Tests oder Kontrollmittels wurden
zehn Mäuse
(20 Tumoren) bewertet. Die Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle
zusammengefasst. Tabelle
3 Hemmung
der Lewis-Lungentumor-Neovaskularisierung
-
- * multipler paarweise durchgeführter Vergleich nach Student-Newman-Keuls;
statistisch unterschiedlich gegenüber Gruppe 1 auf dem Niveau
p < 0,05.
-
Die
Ergebnisse zeigen eine eindeutige, statistisch signifikante Hemmung
der Neovaskularisierung als Ergebnis von Behandlungen mit entweder
Cytoxan oder L-Glu-L-Trp. Niedrige Dosen von L-Glu-L-Trp waren effektiver
in Bezug auf die Hemmung der Angiogenese (Gruppen 4–7) als
höhere
Dosen (Gruppe 3). Das inverse Dosis-Wirkungs-Profil, d.h. mit geringerer
Aktivität
bei höheren
Dosen, steht im Einklang mit dem früher beobachteten Verhalten
anderer biologischer Reaktionsmodifikatoren in diesem Assay (z.B.
IFN-α oder
IL-12).
-
Alle
Behandlungen wurden gut vertragen, und es wurden kein Gewichtsverlust
oder Todesfälle
aufgezeichnet.
-
Beispiel 4
-
Anti-Tumor-Aktivität von L-Glu-L-Trp:
Sarkom 180
-
Zum
Tumorwachstum ist Neovaskularisierung erforderlich. Die Anti-Tumor-Aktivität von L-Glu-L-Trp wurde
in einer unabhängigen
Vertragsforschungsorganisation bewertet. Sarkom-180-Tumoren (ATCC
CCL-8 CCRF S-180 II) wurden induziert, indem man 2 × 10
6 Zellen/0,1 ml intramuskulär in jede
Hinterflanke von Swiss-Webster-Mäusen
injizierte. Die Gruppen bestanden aus 10 Tieren (20 Tumoren). L-Glu-L-Trp
wurde in einer einzigen 0,1-ml-Dosis von entweder 10 μg/kg, 75 μg/kg, 250 μg/kg oder
1000 μg/kg
verabreicht. Die Tumorgröße wurde
bewertet, indem man die betroffenen Gliedmaßen operativ entfernte und
wog und das Gewicht mit dem Gewicht von normalen (nicht tumorbefallenen)
Kontrollgliedmaßen
verglich. Der erste prophylaktische Wirkstoffplan (PDR-1) bestand
aus 5 aufeinanderfolgenden täglichen
intraperitonealen Injektionen, die am Tag –5 begannen und am Tag –1 endeten.
Der zweite prophylaktische Wirkstoffplan (PDR-2) bestand aus 5 aufeinanderfolgenden
täglichen
intramuskulären
Injektionen in die linke Hinterflanke (Tumorstelle), die am Tag –5 begannen
und am Tag –1
endeten. Sarkom-180-Zellen wurden am Tag 0 intramuskulär injiziert.
0,1 ml Kochsalzlösung
dienten als negative Kontrolle. Tabelle
4 Wirkung
von L-Glu-L-Trp-Behandlungen auf die Sarkom-180-Tumorgröße
- (a) mittleres Tumorgewicht = (mittleres
Beingewicht behandelt – mittleres
Beingewicht normale Kontrolle);
- (b)Hemmung = (Tumorgewicht behandelt – Tumorgewicht Kontrolle) × 100%
-
Die
in Tabelle 5 aufgeführten
Ergebnisse zeigen, dass prophylaktische Behandlungen mit L-Glu-L-Trp intraperitoneal
oder intramuskulär
mit Dosen von 250 μg/kg
und 1000 μg/kg
das anschließende
intramuskuläre Tumorwachstum
hemmten. Interessanterweise erschien es möglich, systemische Inhibitoreffekte
durch Behandlungen hervorzurufen, die an einer lokalen intramuskulären Stelle
verabreicht wurden, da die in die linke Flanke verabreichten intramuskulären Behandlungen
das anschließende
Tumorwachstum in der rechten Flanke hemmten (d.h. Gruppen 8 und
9). Die Ergebnisse stehen mit der Hemmung der Neovaskularisierung
im Einklang, die oben in den Beispielen 2 und 3 beobachtet wurde.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ein neues Mittel zur Hemmung der Neovaskularisierung
bereit. Während
spezielle Beispiele angegeben wurden, ist die obige Beschreibung
veranschaulichend und nicht einschränkend.