DE19957341A1

DE19957341A1 - Kombinationspräparat enthaltend eine Thalidomidverbindung und einen Phosphodiesterase Typ IV Inhibitor

Info

Publication number: DE19957341A1
Application number: DE1999157341
Authority: DE
Inventors: Stefanie Frosch; Tieno Germann
Original assignee: Gruenenthal GmbH
Current assignee: Gruenenthal GmbH
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-07-12

Abstract

Es werden Arzneimittel insbesondere zur Behandlung von Entzündungs- und Autoimmunerkrankungen beschrieben, die eine Kombination einer Thalidomidverbindung mit einem Phosphodiesterase Typ IV Inhibitor enthalten.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Arznei mittel insbesondere zur Behandlung von Erkrankungen, die durch die Bildung des entzündungsfördernden Zyto kins IL-12 hervorgerufen werden.

IL-12 ist ein heterodimeres Molekül, welches aus einer kovalent verbundenen p35 und p40 Kette besteht. Das Molekül wird von antigenpräsentierenden Zellen (Mono zyten/Makrophagen, dendritischen Zellen, B-Lymphozyten) gebildet. Die Bildung von IL-12 durch Mono zyten/Makrophagen wird entweder durch verschiedene mikrobielle Produkte wie Lipopolysaccharid (LPS), Lipo peptide, bakterielle DNA oder in der Interaktion mit aktivierten T-Lymphozyten ausgelöst (Trinchieri. 1995. Ann. Rev. Iminunol. 13: 251). IL-12 hat eine zentrale immunregulatorische Bedeutung und ist verantwortlich für die Entwicklung entzündungsfördern der TH1 Reakti vitäten. Beim Vorliegen einer TH1 Immunreaktion gegen Eigenantigene kommt es zum Auftreten schwerer Erkran kungen.

Die Bedeutung von entzündungsfördernden Zytokinen wie IL-12 für die Entwicklung und den Verlauf von Entzün dungen bzw. Autoimmunerkrankungen ist aufgrund zahlrei cher tierexperimenteller und erster klinischer Unter suchungen klar dokumentiert. In verschiedenen Tiermo dellen für Erkrankungen wie rheumatoide Arthritis, mul tiple Sklerose, Diabetes mellitus sowie entzündliche Darm-, Haut- und Schleimhauterkrankungen, zeigt sich die pathophysiologische Bedeutung von IL-12 (Trembleau et al. 1995. Immunol. Today 16: 383; Müller et al. 1995. J. Immunol. 155: 4661; Neurath et al. 1995. J. Exp. Med. 182: 1281; Segal et al. 1998. J. Exp. Med. 187: 537). Durch Applikation von IL-12 ließ sich die jeweilige Er krankung auslösen bzw. nach Neutralisierung von endoge nem IL-12 zeigte sich ein abgeschwächter Krankheitsver lauf bis hin zu einer Heilung der Tiere. Die Anwendung von Antikörpern gegen IL-12 am Menschen steht derzeit bevor.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß ein Überschuß an IL-12 die Pathophysiologie einer Vielzahl entzündlicher Erkrankungen bedingt. Ansätze zur Normalisierung des IL-12 Spiegels haben daher ein großes therapeutisches Potential.

Die immunmodulatorischen Eigenschaften von Thalidomid werden bereits für eine Reihe von Krankheitsbildern wie Erythema nodosum leprosum (Sampaio, et all 1993. J. Infect. Dis. 168: 408), kutanem systemischen Lupus erythematosus (Atra und Sato. 1993. Clin. Exp. Rheumatol. 11: 487), Morbus Behcet (Hamuryudan, et al. 1998. Ann. Intern. Med. 128: 443) sowie Stomatitis aphthosa (Grinspan, et al. 1989. Am. Acad. Dermatol. 20: 1060) therapeutisch ausgenutzt. Zwar ist der zugrunde lie gende Mechanismus der Wirkung noch nicht geklärt, es ist jedoch hinlänglich gezeigt, daß Thalidomid die proinflammatorischen Zytokine TNFα (Sampaio, et al. 1991. J. Exp. Med. 173 : 699) und insbesondere IL-12 (Moller, et al. 1997. J. Immunol. 159: 5157) zu inhibie ren vermag, die wesentlich zur Pathogenese von Auto immunerkrankungen und Entzündungsreaktionen beitragen.

Veränderungen an den Konzentrationen intrazellulärer zyklischer Nucleotide wie dem zyklischen Adenosin-mono phosphat (cAMP) haben eine ausgeprägte Wirkung auf die Zytokinproduktion in Entzündungszellen (Sinha et al. 1995. Eur. J. Immunol. 25: 147). Am Abbau des cAMP in Entzündungszellen sind maßgeblich Phosphodiesterasen des Typs IV (PDE IV) beteiligt. Durch deren Inhibition kommt es zu einer Steigerung des cAMP-Spiegels, was in einer Inhibition der proinflammatorischen Zytokine TNFα, IL-1β und IL-12 sowie darüber hinaus von IFN-γ re sultiert (Marriott et al. 1997. DDT 2: 273). Die Typ TV Phosphodiesterase ist prädominant in Monozyten (Torphy und Undem. 1991. Thorax 46: 512) und stellt daher ein bevorzugtes Target für die Suppression von cAMP-sensi tiven Funktionen in diesem zelltyp dar. Ein spezifi scher Inhibitor der PDE IV ist Rolipram (Semmler et al. 1993. Int. J. Immunopharmacol. 15: 409). In einigen Tier modellen zu entzündlichen Erkrankungen konnte dessen Wirksamkeit gezeigt werden: In einem Ratten-Modell zur experimentellen allergischen Encephalomyelitis (EAE) kam es nach Verabreichung von Rolipram zu einer Vermin derung des TNFα Spiegels und zu einer Linderung der Er krankung (Sommer et al. 1995. Nat. Med. 1: 244). Die Wirksamkeit bei EAE wurde in nicht-humanen Primaten (Marmoset-Affen) bestätigt (Genain et al. 1995. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92: 3601). Darüber hinaus nahm nach Gabe von Rolipram die Überlebensrate von Rat ten mit akutem "Respiratory distress syndrome" deutlich zu (Turner, et al. 1994. J. Am. Med. Assoc. 273: 934). In akuten und chronischen Entzündungsreaktionen besaß Rolipram schützende Wirkung (Sekut et al. 1995. Clin. Exp. Immunol. 100: 1926). Darüber hinaus erniedrigte Rolipram im murinen Modell zum septischen Schock die LPS-induzierten Serum IL-12 und IFN-γ Spiegel (Haskó et al. 1998. Eur. J. Immunol. 28: 468).

Es ist bekannt, Thalidomid in Kombination mit anderen entzündungshemmenden, insbesondere steroidalen oder nichtsteroidalen Wirkstoffen für die Therapie von rheu matoider Arthritis (WO 95/04553) und die Inhibition der Angiogenese (WO 98/19649) einzusetzen.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bei einer Kombinationstherapie von Thalidomid, EM12 oder deren α-Methylverbindungen nur mit einem Phospodiesterase (PDE) Typ IV Inhibitor die IL-12 Inhibition synergi stisch verstärkt wird. Ein unspezifischer PDE Inhibitor wie Pentoxifyllin ist in dieser Hinsicht unwirksam.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Kombi nationspräparat enthaltend Thalidomid, EM12 oder deren α-Methylverbindungen und einen Phosphodiesterase Typ IV Inhibitor, vorzugsweise Rolipram.

Neben dem bevorzugten Thalidomid wird bei der Kombina tionstherapie, die Gegenstand der vorliegenden Erfin dung ist, vorzugsweise auch α-Methyl-Thalidomid (EN978) als Thalidomidverbindung eingesetzt.

Die Wirkstoffe des erfindungsgemäßen Kombinationspräpa rates können als gemeinsame Formulierung oder getrennt verabreicht werden.

Erfindungsgemäße Kombinationspräparate enthalten neben den Wirkstoffen üblicherweise Trägermaterialien, Füll stoffe, Lösungsmittel, Verdünnungsmittel, Farbstoffe und/oder Bindemittel. Die Auswahl der Hilfsstoffe sowie die einzusetzenden Mengen hängen davon ab, ob das er findungsgemäße Arzneimittel oral, rektal, ophthalmisch (intravitreal, intracameral), nasal, topisch (ein schließlich buccal oder sublingual), vaginal oder parenteral (einschließlich subkutan, intramuskulär, intravenös, intradermal, intratracheal oder epidural) appliziert werden soll.

Für die orale Applikation eignen sich Zubereitungen in Form von Tabletten, Kautabletten, Dragees, Kapseln, Granulaten, Tropfen, Säften oder Sirupen, für die parenterale, topische und inhalative Applikation Lösungen, Suspensionen, leicht rekonstituierbare Trockenzu bereitungen sowie Sprays. Erfindungsgemäße Kombinatio nen in einem Depot in gelöster Form, einer Trägerfolie oder einem Pflaster, gegebenenfalls unter Zusatz von die Hautpenetration fördernden Mitteln, sind Beispiele für geeignete perkutane Applikationsformen. Aus oral oder perkutan anwendbaren Zubereitungsformen können die erfindungsgemäßen Verbindungen verzögert freigesetzt werden. Ophthalmische Applikationsformen umfassen Trop fen, Salben und Gele.

Die an Patienten zu verabreichende Wirkstoffmenge vari iert in Abhängigkeit vom Gewicht des Patienten, von der Applikationsart, der Indikation und dem Schweregrad der Erkrankung. Üblicherweise werden 1 bis 150 mg/kg einer erfindungsgemäßen Kombination appliziert.

Die erfindungsgemäßen Kombinationspräparate eignen sich für die Therapie und/oder Prophylaxe von Erkrankungen, bei denen eine überschießende IL-12 Produktion für die Pathogenese verantwortlich gemacht wird (u. a. Erkran kungen der Haut, der Schleimhäute, der Gefäße sowie von Autoimmunerkrankungen). Die synergistische Wirkung von Thalidomid/Analoga mit einem PDE IV Inhibitor wie Roli pram zeichnet sich bei optimaler Dosierung durch eine fast vollständige Hemmung der IL-12 Produktion durch LPS-aktivierte Monozyten aus. Auch bei kombinierter suboptimaler Dosierung werden höhere Inhibitionsgrade erzielt als mit den jeweiligen Einzeldosierungen. Die Konzentrationen der unterschiedlichen Inhibitoren, die für den kombinierten Einsatz nötig sind, liegen somit niedriger als die benötigten Einzelkonzentrationen, wodurch mit weit weniger Nebenwirkungen der einzelnen Inhibitoren zu rechnen ist. Ferner kann zudem aufgrund der über einen weiten Dosisbereich sichtbaren syner gistischen Wirkung eine je nach Schweregrad des Erkrankungsbildes geeignete Dosis ermittelt werden, die therapeutisch wirksam ist.

Die Wirkstoffe werden dabei zur Behandlung der genann ten Erkrankungen in einem Dosisbereich, welcher Serum konzentrationen von 10-fach unter der EC₅₀ bis 100-fach über der EC₅₀ einschließt, eingesetzt. EC₅₀ Werte für Thalidomid/Analoga liegen bei 1 bis 2 µM, der EC₅₀ Wert für den als Beispiel verwendeten PDE IV Inhibitor Roli pram liegt bei 10 nM.

Zu den Erkrankungen oben genannter Formenkreise zählen unter anderem Entzündungen der Haut (z. B. atopische Dermatitis, Psoriasis, Ekzeme, Sklerodermie), Entzün dungen der Atemwege (z. B. Bronchitis, Pneumonie, Asthma bronchiale, ARDS (adult respiratory distress syndrome), Sarkoidose, Silikose/Fibrose), Entzündungen des Gastro intestinaltraktes (z. B. gastroduodenale Ulcera, Morbus Crohn, ulcerative Colitis), ferner Erkrankungen wie Hepatitis, Pankreatitis, Appendizitis, Peritonitis, Nephritis, Aphthosis, Konjunktivitis, Keratitis, Uveitis, Retinopathie, Rhinitis.

Die Autoimmunerkrankungen umfassen z. B. Erkrankungen des arthritischen Formenkreises (z. B. rheumatoide Ar thritis, HLA-B27 assoziierte Erkrankungen), ferner mul tiple Sklerose, jugendlicher Diabetes oder Lupus erythematosus.

Weitere Indikationen sind Sepsis, bakterielle Meningi tis, chronisch bakterielle und chronisch virale Infek tionen (z. B. HIV/AIDS, Hepatitis), Kachexie, Trans plantat-Abstoßungsreaktionen, Graft-versus-Host Reak tionen, Atherosklerose sowie das Reperfusionssyn drom/Herzversagen und Tumorerkrankungen.

Beispiele

Tabelle 1

Eingesetzte Immunmodulatoren

Stimulation humaner Monozyten mit Lipopolysaccharid zur Sekretion von IL-12

Humane Monozyten wurden aus peripheren Blut-mononucleä ren Zellen (PBMC), die mittels einer Ficoll-Dichtegra dientenzentrifugation von heparinisiertem Vollblut ge wonnen wurden, isoliert. Dazu wurden die PBMC mit einem monoklonalen Antikörper inkubiert, der gegen das Mono zyten-spezifische Oberflächenmolekül CD14 gerichtet ist und an den superparamagnetische Microbeads (Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach) gekoppelt sind. Zur positi ven Selektion der markierten Monozyten aus dem Zellge misch der PBMC wurde die Gesamtzellsuspension auf eine Säule mit ferromagnetischer Trägermatrix aufgebracht und diese in ein Magnetfeld gestellt. Dadurch wurden die Zellen, die mit Microbeads beladen waren, an die Trägermatrix gebunden, unmarkierte Zellen passierten die Säule und wurden verworfen. Nach Herausnehmen der Matrix aus dem Magnetfeld wurden die Antikörper-beladenen Zellen durch Spülen der nun entmagnetisierten Säule mit Puffer eluiert. Die Reinheit dieser so erhaltenen CD14-positiven Monozytenpopulation betrug etwa 95 bis 98%. Diese Monozyten wurden in einer Dichte von 10⁵ Zel len/ml Kulturmedium (RPMI, supplementiert mit 10% foe talem Kälberserum) mit den in DMSO-gelösten Prüfsub stanzen für eine Stunde bei 37°C und 5% CO₂ inkubiert. Anschließend wurde 20 µg/ml LPS aus E. coli zugegeben. Nach 24 Stunden wurden zellfreie Kulturüberstände ge nommen und auf den Gehalt an IL-12 getestet.

Die Konzentration von IL-12 in den Zellkulturüberstän den wurde mittels Sandwich-ELISAs unter Verwendung zweier anti-IL-12 monoklonaler Antikörper (Biosource Europe, Fleurus, Belgien) bestimmt. Eine Referenzstan dardkurve mit humanem IL-12 wurde eingeschlossen. Das Detektionslimit des IL-12 ELISAs betrug 10 pg/ml.

Tabelle 2

Einfluß von Thalidomid und Rolipram, einzeln und in Kombination, auf die IL-12 Produktion von LPS-aktivierten Monozyten

Tabelle 3

Einfluß von EM 978 und Rolipram, einzeln und in Kombination, auf die TL-12 Produktion von LPS-aktivierten Monozyten

Tabelle 4

Einfluß von EM 12 und Rolipram, einzeln und in Kombination, auf die IL-12 Produktion von LPS-aktivierten Monozyten

Tabelle 5

Einfluß von EL 1010 und Rolipram, einzeln und in Kombination, auf die IL-12 Produktion von LPS-aktivierten Monozyten

Tabelle 6

Einfluß von Thalidomid und Pentoxifyllin, einzeln und in Kombination, auf die IL-12 Produktion von LPS-aktivierten Monozyten (Vergleichsbeispiel)

Die in den Tabellen 2 bis 5 dargestellten Ergebnisse zeigen die von Thalidomid, EM 12, EM 978 und EL 1010 ausgehende dosisabhängige, inhibitorische Wirkung auf die IL-12 Produktion LPS-stimulierter Monozyten. Auch Rolipram hemmt die Bildung von IL-12. Überraschender weise kann jedoch durch eine gleichzeitige kombinierte Gabe von Rolipram und Thalidomid/Analoga eine deutlich gesteigerte Inhibition beobachtet werden. Die Steige rung der Inhibition ist sowohl bei optimalen als auch suboptimalen Konzentrationen beider Inhibitorklassen zu sehen. Eine fast vollständige Inhibition von IL-12 ist durch eine Kombination im Bereich der höheren Thalidomid/Analoga-Konzentrationen und höheren Roh pram-Konzentrationen zu erzielen.

Interessant ist, daß durch Einsatz der α-methyl-Verbin dung von Thalidomid, dem EM 978, eine 10-fach geringere Konzentration als bei Thalidomid/EM 12 Verwendet werden kann, um die gleichen Effekte zu erzielen.

Im Vergleich dazu konnte durch Thalidomid in Kombina tion mit Pentoxifyllin (unspezifischer Phosphodiester ase-Inhibitor) kein synergistischer Effekt beobachtet werden (Tabelle 6). Sowohl bei optimalen als auch suboptimalen Konzentration der Inhibitoren waren, wenn überhaupt, nur minimale Steigerungen der IL-12 Inhibi tion zu beobachten. Dadurch wird offensichtlich, daß nur durch Kombination von Thalidomid/Analoga mit einem spezifischen Phosphodiesterase Typ IV Inhibitor eine synergistische Verstärkung der IL-12 Hemmung zu erzie len ist.

Durch die kombinierte Gabe zweier unterschiedlicher Klassen von Immunmodulatoren, Thalidomid, EM 12, EM 978 oder EL 1010 zusammen mit einem PDE IV-Inhibitor wie Rolipram gelingt zum einen eine Verstärkung der IL-12 Inhibition, zum anderen auch eine Reduktion der Inhibi tor-Konzentrationen, die von jeder Substanz einzeln be nötigt wird. Eine Kombinationstherapie ermöglicht somit zum einen eine sehr viel effizientere Inhibition des entzündungsfördernden Mediators IL-12, zum anderen ist durch Reduktion der zur Inhibition benötigten Einzeldo sen eine Verminderung unerwünschter Nebenwirkungen zu erwarten.

Claims

1. Kombinationspräparat enthaltend eine Thalidomidver bindung aus der das Thalidomid selbst, EM12 und deren α-Methylverbindungen umfassenden Gruppe und einen Phosphodiesterase Typ IV Inhibitor.

2. Kombinationspräparat nach Anspruch 1, wobei als Thalidomidverbindung Thalidomid oder α-Methyl-Thali domid (EM978) enthalten ist.

3. Kombinationspräparat nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei als Phosphodiesterase Typ IV Inhibitor Rolipram enthalten ist.

4. Kombinationspräparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wirkstoffe als gemeinsame Formulierung vorliegen.

5. Kombinationspräparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wirkstoffe in getrennter Formulierung vorliegen.

6. Kombinationspräparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wirkstoffe in einem Dosisbereich ent halten sind, welcher Serumkonzentrationen von 10- fach unter bis 100-fach über der jeweiligen EC₅₀ ein schließt.

7. Kombinationspräparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Anwendung bei der Therapie und/oder Prophylaxe von Entzündungs- und Autoimmunerkrankungen, chroni schen Infektionserkrankungen und Tumorerkrankungen.