DE69816807T2

DE69816807T2 - Behandlung chronischer entzündungskrankheiten mit cm101/gbs-toxin

Info

Publication number: DE69816807T2
Application number: DE69816807T
Authority: DE
Inventors: G. Carl HELLERQVIST; D. Barbara WAMIL
Original assignee: Vanderbilt University
Current assignee: Vanderbilt University
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: EP0981355A1; HK1026372A1; ES2205450T3; WO1998032452A1; ATE245991T1; CN1251997A; CN1292759C; EP0981355B1; DE69816807D1; DK0981355T3; AU6258898A; US6028060A; PT981355E; JP2001509797A; US6476002B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mittel zur Behandlung von Angiogeneseabhängigen chronischen Entzündungserkrankungen, einschließlich primärchronischer Polyarthritis und Psoriasis.
Hintergrund
Chronische Entzündungserkrankungen wie primärchronische Polyarthritis (RA, "rheumatoid arthritis") und Psoriasis sind schwächende Erkrankungen, an denen Millionen von Menschen leiden.
RA ist eine systemische, chronische Entzündungserkrankung, von der ca. 1–2% der Weltbevölkerung betroffen sind. Die Symptome von RA sind normalerweise in den Gelenken am schwersten. Die am häufigsten betroffenen Gelenke sind die proximalen Interphalangeal- sowie Metakarpophalangealgelenke in den Händen und die Metatarsophalangealgelenke in den Füßen. Oft sind auch die Schultern, Ellbogen, Knie, Knöchel und Handgelenke von RA befallen. Die von RA betroffenen Gelenke („aktive" Gelenke) sind charakteristischerweise weiche Gelenke. Dementsprechend leiden RA-Patienten oft an Schmerzen und eingeschränkter Bewegungsfreiheit. Während die Schwere und das Fortschreiten von RA unter den betroffenen Personen beträchtlich variieren kann, ist die Sterblichkeitsrate bei RA-Patienten zweimal so hoch wie bei gesunden Personen. Diese verringerte Lebenserwartung scheint teilweise auf die Nebenwirkungen derzeit verfügbarer RA-Behandlungen zurückzuführen sein.
In den Anfangsstadien von RA vergrößert und entzündet sich die Gelenkinnenhaut des betroffenen Gelenks. Die Ausdehnung der Gelenkinnenhaut wird von Angiogenese und Gefäßneubildung begleitet. Dadurch wird wiederum das Eindringen von Plasmazellen, Lymphozyten und Makrophagen in diesen Bereich erleichtert. Wenn sich darin entzündliche Zellen ansammeln, wird die Gelenkinnenhaut ödematös und hyperplastisch. Neutrophile dringen in die Gelenkflüssigkeit ein und sammeln sich an der Oberfläche der Gelenkinnenhaut an. Im Gelenkspalt kommt es auch zu Fibrinablagerungen. Das Volumen und die Trübheit der Gelenkflüssigkeit nimmt mit der Anhäufung von Neutrophilen, einkernigen Zellen und manchmal auch roten Blutkörperchen zu.
Chronische Entzündungen führen dazu, dass sich die Gelenkinnenhaut verdickt und über die Gelenkoberfläche ausdehnt, wodurch es zur Ausbildung von Zotten kommt, die in die Gelenksspalte hineinragen. Diese abartige und stark mit Gefäßen durchzogene Struktur wird Pannus genannt. Der Pannus dringt in den darunterliegenden Knorpel ein und trägt diesen ab, wobei die aktivste Zerstörung des Pannus an der Berührungsfläche zwischen Pannus und Knorpel auftritt. Die Zerstörung des Knorpel wird durch Kollagenase und Metalloproteinase bewirkt, die von den Entzündungszellen des Pannus ausgeschieden werden. Die Erosion dringt schließlich bis in den subchondralen Knochen, die Gefäßkapsel und die Bänder vor. Von den Entzündungszellen und Synoviozyten abgegebene knochenzerstörende Moleküle ermöglichen, dass die Gelenkinnenhaut in den Knochen eindringt und gelenknahe Erosion, subchondrale Zysten und Osteoporose ausbildet.
Wenn der Knorpel zerstört worden ist, füllt der Pannus die gesamte Gelenkspalte aus und legt Bindegewebsbrücken ab, die sich zu den gegenüberliegenden Knochen erstrecken. Wenn diese fibröse Ankylose verkalkt, bildet sich eine knöcherne Ankylose, die mit den gegenüberliegenden Knochen verschmilzt und ein Bewegen des Gelenks verhindert.
RA ist eine Autoimmunerkrankung, bei der Patienten antinukleäre Antikörper sowie Antikörper besitzen, die gegen autologe Proteine wie Immunglobulin G (IgG), Kollagen und Cytoskelett-Filament-Proteine, gerichtet sind. Rheumafaktoren (RF) sind Antikörper, die im Serum und in der Gelenksflüssigkeit vorkommen und sich an den Fc-Abschnitt des IgG binden. RF sind in der Pathogenese von RA angedeutet worden. Wenn RF IgG binden, bilden sich Komplement-aktivierende Immunkomplexe. Aktiviertes Komplement verursacht die Freisetzung von vasoaktiven und chemotaktischen Substanzen, die Neutrophile und Makrophagen zum Immunkomplex hinziehen. Während diese Zellen die Immunkomplexe aufnehmen und zerstören, setzen sie Moleküle frei, die zu Entzündungen und Einweißzerfall führen und andere Zellen anziehen, die zur RA-Pathogenese beitragen. Da Rheumafaktoren in den Gelenken synthetisiert werden und die RF der IgG-Klasse. selbst-assoziierend sind, konzentrieren sich Immunkomplexe häufig in Gelenken. Bei manchen Patienten, zirkulieren dennoch Immunkomplexe, was als Ursache für RA-Symptome außerhalb der Gelenke wie Rheumaknötchen, reaktive Amyloidose und akute Gefäßentzündung erachtet wird.
Die Anzeichen, dass RA autoimmune Ursprünge hat, werden von der Entdeckung unterstützt, dass das Injizieren von Vogel-Typ-II-Kollagen bei Ratten oder Mäusen dazu führt, dass diese Antikörper entwickeln, die das endogene Kollagen der Nagetiere erkennen. Die resultierende Autoimmunreaktion, bekannt als „Kollagen-Arthritis", ahmt die physiologischen Symptome von RA wie Gelenksentzündung nach (Trentham et al., Autoimmunity to type II collagen: an experimental model of arthritis, J. of Experimental Medicine 146, 857 (1977); Courtenay et al., Nature 283, 666). Kollagen-Arthritis ist ein weithin anerkanntes Modellsystem für die Untersuchung von RA (Staines & Wooley, Collagen arthritis-what can it teach us ?, British Journal of Rheumatology 33, 798 (1994)).
Die wichtigste Behandlungsmethode von RA stellt die Verabreichung von Medikamenten dar, die das Immunsystem unterdrücken oder die Entzündung lindern. Die zwei Hauptkategorien an Entzündungshemmstoffen sind Corticosteroide und entzündungshemmende Nichtsteroid-Wirkstoffe (NSAIDs, "non-steroidal anti-inflammatory drugs").
Corticosteroide sind bei der Behandlung von RA nicht bevorzugt, da sie zwar wesentliche, kurzfristige Verbesserungen bei RA erzielen können, jedoch die langfristige Be handlung aufgrund schwerwiegender Nebenwirkungen und verringerter Wirksamkeit des Medikaments nicht ratsam ist. Die kurzfristige Behandlung mit Corticosteroid ist zudem nicht ideal, da die Arthritissymptome nach dem Ende der Behandlung rasch, und oft in schwererem Maße, wieder auftauchen. Obwohl Corticosteroide wie Prednison klinische Symptome von RA unterdrücken können, verhindern sie nicht die RA-vermittelte Gelenkszerstörung. Darüber hinaus schließen typische Nebenwirkungen von Corticosteroiden Magen-Darm-Geschwüre, Hypertonie, Diabetes Mellitus und grünen Star ein.
NSAIDs wie Aspirin, Ibuprofen und Indomecathin werden bei RA häufig verschrieben. Obwohl diese Medikamente Schwellungen in aktiven Gelenken durch Hemmung der Prostaglandin-Synthese reduzieren können, macht ihr schlechtes Eindringungsvermögen in Gelenkspalte eine Verabreichung von hohen Dosen notwendig, die dazu neigen, Magen-Darm-Irritationen, Geschwürsbildung und Blutungen hervorzurufen. NSAIDs wirken auf Prostaglandin-Regulationsprozesse, die nicht mit dem Entzündungsprozess verbunden sind. NSAIDs sind auch hochwirksame Nierentoxine und für die Behandlung von RA ungeeignet.
Patienten mit schwerer aktiver RA können mit Immunsuppressiva wie Cyclophosphamid, Methotrexat und Azathioprin behandelt werden. Obwohl sie Entzündungen mildern können, befallen diese Medikamente das gesamte Immunsystem des Patienten und haben schwer wiegende Nebenwirkungen, einschließlich Leberkrankheit, Knochenmarkssuppression und erhöhtes Bösartigkeits-Risiko.
Andere RA-Medikamente schließen Penicillamin, Chlorochin, Hydroxychlorochin und Goldsalze ein. Sämtliche dieser Medikamente haben potientiell schwer wiegende Nebenwirkungen. D-Penicillamin kann Knochenmarksuppression, Proteinurie und Nephrose verursachen. Es ist auch von Patienten berichtet worden, die an der Penicillamin-Behandlung gestorben sind. Patienten, die mit Hydroxychlorochin oder Chlorochin behandelt werden, müssen auf Anzeichen von irreversiblen Nierenschäden hin überwacht werden. Gold kann toxische Reaktionen in der Form von Dermatitis, Nierenversagen oder Hepatitis hervorrufen, und seine Wirksamkeit bei der Behandlung von Arthritis ist fraglich.
Etwa 1–3% der Bevölkerung der USA und ein noch höherer Prozentsatz an Nordeuropäern leiden an Psoriasis. Psoriasis ist eine chronische Hautentzündungskrankheit, bei der die Haut des Patienten wiederholt erythematöse Flecken aufweist. Diese treten als weiße oder silbrige, schuppende Läsionen auf der Haut, v. a. im Bereich von Kopf, Ellbogen, Knien, Rücken und Gesäß, auf. Das begleitend auftretende Brennen und Jucken kann zu Unbehagen führen. In schweren Formen entwickeln sich auch schwere Arthritis oder Exfoliation.
Die psoriatischen Läsionen zeigen sich in epidermaler Hyperplasie, Infiltration von Entzündungszellen und Abnormalitäten des dermalen Kapillarnetzes. Es wird angenommen, dass sie durch Epithelzellen-Hyperproliferation, Neovaskularisation und natürlich durch die Infiltration von Entzündungszellen in den Bereich verursacht werden. Angiogenese wird als notwendig erachtet, um die Entzündung aufrechtzuerhalten und um Neutrophile und Lymphozyten in die psoriatische Läsion zu führen. Zusätzlich besitzen Psoriasis-Patienten Autoantikörper, die sich gegen das Stratum Corneum richten. Diese Autoantikörper stehen in Verbindung mit der Pathogenese der Erkrankung.
Derzeitige Behandlungen für Psoriasis schließen fettende Cremen und Öle, Keratolytika und topische Corticosteroide ein. Bei schweren Formen der Erkrankung kann Methotrexat verabreicht werden, das jedoch aufgrund seines hohen Toxizitätspotentials streng kontrollierte Behandlungsbedingungen, einschließlich genauer Überwachung der hämatologischen, Nieren- und Leberfunktion, notwendig macht. Die Behandlung psoriatischer Arthritis ist mit einigen Ausnahmen ähnlich wie die Behandlung von RA. Malariamittel können z. B. die zugrunde liegende Psoriasis verschlimmern.
RA und Psoriasis sind Erkrankungen, die durch unregulierte Angiogenese gekennzeichnet sind. Der Gefäßendothelwachstumsfaktor (VEGF, "vascular endothelial growth fac tor") ist am Vorantreiben der unregulierten Angiogenese beteiligt, indem er Endothelzellen, die nahe liegende Mikrogefäße umgeben, dazu anregt, zu wuchern und mit der Bildung neuer Blutgefäße zu beginnen. Es gibt Beweise, dass es durch Endothelzellen, die die Blutgefäße umgeben, welche die zu diesen Störungen führenden Entzündungsreaktionen versorgen, zu einer Überexpression von VEGF-Rezeptoren kommt (Dvorak, Int. Arch. Allergy. Immunol., Mai–Juni 1995).
Benötigt wird eine Behandlungsmethode für chronische Entzündungskrankheiten wie RA und Psoriase. Es besteht Bedarf an einer Verbindung, die die Anzeichen und Symptome dieser Erkrankungen hemmt und insbesondere Schmerzen, die Entzündung, das Anschwellen der Gelenke und damit verbundene Läsionen verringert. Darüber hinaus wird eine Behandlungsmethode und insbesondere eine Verbindung benötigt, die leicht zu verabreichen und nicht toxisch ist.
Die vorliegende Erfindung sieht die Verwendung eines β-hämolytischen Gruppe-B-Streptokokken- (GBS-) Toxins bei der Herstellung eines Medikaments zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung eines Patienten mit einer von Angiogenese abhängigen chronischen Entzündungserkrankung vor, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: das Verabreichen des Toxins an den Patienten in einer Menge, die ausreicht, um die Wahrscheinlichkeit der Bildung neuer Blutgefäße an der Stelle der Erkrankung zu verringern.
Behandelbare Erkrankungen schließen RA und Psoriasis ein.
Bei RA-Patienten, die mit CM101 behandelt werden, kommt es zu einer Verringerung der Schmerzen, des Anschwellens der Gelenke und der akuten Entzündung, sowie auch zu einer Hemmung der Pannus-Bildung. CM101 kann vor dem Ausbruch von RA, beim Auftreten der ersten Symptome von RA und/oder in fortgeschrittenen Phasen der RA verabreicht werden.
Bei Psoriasis-Patienten, die mit CM101 behandelt werden, kommt es ebenfalls zu einer Verringerung der Anzeichen und Symptome der Erkrankung. Zusätzlich zur Verbesserung der begleitenden psoriatischen Arthritis tritt eine Verringerung der Größe und Häufigkeit psoriatischer Läsionen und damit verbundenem Unbehagen auf. Wie bei der Behandlung von RA kann CM101 in verschiedenen Phasen der Erkrankung verabreicht werden.
Die Verabreichung von CM101 an Patienten, die an einer von Angiogenese abhängiger chronischer Entzündungserkrankung leiden, ist insbesondere zum Hemmen der Ausbildung von RA, der Verringerung von Gelenksentzündungen bei RA-Patienten und der Verringerung der Neovaskularisation bei Gelenksgeweben sehr nützlich. Darüber hinaus ist die Verwendung der vorliegenden Erfindung beim Hemmen der Entwicklung von Psoriasis und psoriatischer Arthritis und insbesondere bei der Verringerung der Wahrscheinlichkeit der Bildung abnormaler Gefäße von großem Nutzen, die die Läsionen hervorrufenden Entzündungsreaktionen ermöglichen. Andere von Angiogenese abhängige chronische Entzündungserkrankungen, die durch Angiogenese gekennzeichnet sind, können ebenso vorteilhaft behandelt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1 stellt die Handgelenksdurchmesser von Mäusen mit Kollagen-Arthritis über der Zeit grafisch dar. Die Mäuse erhielten 20 μg/kg CM101, 60 μg/kg CM101 oder Kochsalzlösung. Die CM101-Behandlung begann in Woche 4 und wurde bis zum Ende von Woche 9 fortgesetzt. Messungen wurden kurz vor dem Beginn des Versuchs (PRE) und in Woche 2, 3, 4, 5, 7, 9 und 1 1 durchgeführt.
2 stellt die Fußgelenksdurchmesser von Mäusen mit Kollagen-Arthritis über der Zeit grafisch dar. Die Mäuse erhielten 20 μg/kg CM101, 60 μg/kg CM101 oder Kochsalzlösung. Die CM101-Behandlung begann in Woche 4 und wurde bis zum Ende von Wo che 9 fortgesetzt. Messungen wurden kurz vor dem Beginn des Versuchs (PRE) und in Woche 2, 3, 4, 5, 7, 9 und 11 durchgeführt.
3 stellt die Ellenbogengelenksdurchmesser von Mäusen mit Kollagen-Arthritis über der Zeit grafisch dar. Die Mäuse erhielten 20 μg/kg CM101, 60 μg/kg CM101 oder Kochsalzlösung. Die CM101-Behandlung begann in Woche 4 und wurde bis zum Ende von Woche 9 fortgesetzt. Messungen wurden kurz vor dem Beginn des Versuchs (PRE) und in Woche 2, 3, 4, 5, 7, 9 und 11 durchgeführt.
4 stellt die Kniegelenksdurchmesser von Mäusen mit Kollagen-Arthritis über der Zeit grafisch dar. Die Mäuse erhielten 20 μg/kg CM101, 60 μg/kg CM101 oder Kochsalzlösung. Die CM101-Behandlung begann in Woche 4 und wurde bis zum Ende von Woche 9 fortgesetzt. Messungen wurden kurz vor dem Beginn des Versuchs (PRE) und in Woche 2, 3, 4, 5, 7, 9 und 11 durchgeführt.
5 veranschaulicht Querschnitte des Kniegelenks einer normalen Maus (A), einer Maus mit Kollagen-Arthritis (B) und einer Maus mit Kollagen-Arthritis (C), die mit 60 μg/ kg CM101 behandelt worden war.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
CM 101, ein GBS-Toxin, ist ein Polysaccharid-Molekül, das von einem β-hämolytischen Gruppe-B-Streptokokkus (GBS) isoliert worden ist. Insbesondere pathogene β-hämolytische Gruppe-B-Streptokokken produzieren Polysaccharid-Exotoxin. Diese Endotoxin ist der mutmaßliche Wirkstoff bei einem als GBS-Pneumonie oder „frühzeitig einsetzende Erkrankung" bekannnten Leiden, das durch Sepsis, Granulotzytopenie und Atemnot, d. h. Lungenhochdruck und Protein-Lungenödem, gekennzeichnet ist (Hellergvist, C. G. et al., Studies on group B β-hemolytic streptococcus I. Isolation and partial characterization of an extra-cellular toxin, Pediatr. Res. 12, 892–898 (1981)). Es wird angenommen, dass nur Neugeborene für die "frühzeitig einsetzende Erkrankung" anfällig sind, da CM101-Rezeptoren in erster Linie auf den Lungen von Neugeborenen vorhanden sind, diese jedoch 4 bis 7 Tage nach der Geburt verschwinden. Es ist nicht bekannt, dass CM101 bei älteren Menschen toxisch wirkt.
Es wurde bewiesen, dass isoliertes und gereinigtes CM101 bei Schafs-Versuchsmodellen, mit denen GBS-Kleinkindpneumonie nachgeahmt wurde, toxische Wirkungen zeigt (Hellergvist, C. G. et al., Studies on group B β-hemolytic streptococcus 1. Isolation and partial characterization of an extra-cellular toxin, Pediatr. Res. 12, 892–898 (1981)). Beim Schafsmodell für frühzeitig einsetzende Erkrankung bei Neugeborenen verursacht das GBS-Toxin Lungenhochdruck, erhöhte Lungengefäßdurchlässigkeit, Granulozytopenie und Lungensequestrierung durch Granulozyten.
CM101 hat ein Molekulargewicht von etwa 300.000 Dalton und umfasst N-Acetylglucosamin-, Glucose-, Galactose- und Mannosereste. Carbonsäurereste werden ebenfalls als wesentlicher Bestandteil des Moleküls erachtet. Wiederkehrende aktive Epitope spielen mit hoher Wahrscheinlichkeit eine wichtige Rolle in der pathophysiologischen Reaktion auf CM101, indem sie Rezeptoren auf Zielendothel vernetzen (Hellergvist, C. G. et al., Early Results of a Phase I Trial of CM101 in Cancer Patients, Proceedings of the American Association of Cancer Research Annual Meeting 36, 224 (1995)).
Ein Verfahren zum Reinigen eines GBS-Toxins ist in der US-A-5.010.062 bereitgestellt. Vorzugsweise wird CM101 jedoch nach dem in der EP-A-0.932.696 gelehrten Verfahren gereinigt.
Als Quelle für GBS-Ausgangsmaterial, das im Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können Bakterienstämme von β-hämolytischen Gruppe-B-Streptokokken dienen, die vor kurzem Neugeborene infiziert haben oder zu einer Infektion fähig sind und kultiviert werden.
Das hierin verwendete GBS-Toxin ist als beliebige Fraktion oder Komponente definiert, die von natürlichen oder durch Lysis erzeugten GBS-Bakterien isoliert oder aus Medien-Überständen lysierter und/oder autoklavierter GBS-Bakterien gewonnen worden ist und eine biologische Aktivität aufweist, wie aus der Auslösung von Atemnot beim Schafsversuch hervorgeht (Hellergvist, C. G. et al., Studies on group B β-hemolytic streptococcus 1. Isolation and partial characterization of an extra-cellular toxin, Pediatr. Res. 12, 892– 898 (1981)), oder durch die Komplementaktivierung und Bindung an neu gebildete Gefäße ersichtlich wird, die durch einen Peroxidase-Antiperoxidase- (PAP-) Versuch an einer Tumorgewebeprobe gezeigt wurde (Hellergvist, C. G. et al., Anti-tumor effects of GBS toxin: a polysaccharide exotoxoin from group B β-hemolytic streptococcus, J. Canc. Res. Clin. Oncol. 120, 63–70 (1993); Hellerqvist, C. G. et al., Early Results of a Phase I Trial of CM101 in Cancer Patients, Proceedings of the American Association of Cancer Research Annual Meeting 36, 224 (1995)). GBS-Toxin steht auch für ein beliebiges synthetisches Polysaccharid, das dieselbe Struktur oder Funktion wie jedes aus GBS gewonnene Molekül mit der oben erwähnten Aktivität aufweist.
Im Wesentlichen reines GBS-Toxin steht für eine Zubereitung, bei der GBS-Toxin einen Reinheitsgrad von mehr als 40% (z. B. in einer Konzentration von zumindest etwa 40 Gew.-% enthalten), vorzugsweise einen Reinheitsgrad von zumindest etwa 60%, noch bevorzugter einen Reinheitsgrad von zumindest etwa 90% und insbesondere einen Reinheitsgrad von zumindest etwa 95% aufweist. Die hierin angeführten Dosen gelten für GBS-Toxin mit einer Reinheit von 95%. Dosierungen für GBS Toxin mit geringerer Reinheit sollten entsprechend angepasst werden. Die Reinheit von GBS-Toxin wird in der PCT/US97/17535 (EP-A-0.932.696) detaillierter erörtert.
Primärchronische Polyarthritis oder RA, wie die Erkrankung hierin bezeichnet wird, schließt jede Erkrankung ein, die die von der American Rheumatism Association für primärchronische Polyarthritis festgelegten Diagnosekriterien erfüllt. Diese Kriterien sind in Tabelle 1 angeführt, die aus Klippel und Dieppe (Hrsg.), Rheumatology (1994) entnom men wurde. RA schließt auch Varianten der Erkrankung wie juvenile Polyarthritis, Still-Syndrom oder Felty-Syndrom ein.
Die Behandlung von RA, wie hierin verwendet, schließt die Vorbeugung, Verbesserung, verringerte Schwere, gehemmter Fortschritt, Erleichterung oder Eliminierung von RA oder deren Symptomen ein. Personen, die behandelt werden können, schließen Patienten ein, bei denen RA im Frühstadium diagnostiziert worden ist. Die Diagnosekriterien für RA sind in Tabelle 1 angeführt. Personen, die genetisch oder umweltbedingt dafür anfällig sind, RA zu entwickeln, können, insbesondere wenn sie erhöhte RF-Werte aufweisen, ebenfalls behandelt werden. RF-Werte können durch Agglutinationstests, wie z. B. Latexfixationstest oder Bentonitröhrchen-Verdünnungstest, bestimmt werden. Ein Säugetier bedarf einer CM101-Behandlung, wenn er an RA leidet oder dazu neigt, RA auszubilden.
Eine Verringerung der RA-Symptome kann dadurch gemessen werden, dass das Ausmaß der Gelenkschwellung oder der Schmerzen beobachtet wird oder Röntgen-, Ultraschall- oder Magnetresonanzbilder der Gelenkmorphologie angefertigt werden. GBS-Toxin ist für eine Verringerung der Schwellung besonders nützlich. Auch Wärme ist ein RA-Symptom, wodurch sich die Wirksamkeit von CM101 anhand von Wärmebildern der Gelenke bestimmen lässt.
Eine Überwachung von CM101 kann durch Messen der sinkenden CD4+-Mengen, z. B. durch Durchflusszytometrie, vorgenommen werden. Auch ein Anstieg des Zytokingehalts, wie z. B. Tumornekrosefaktor (TNF), Il-8, IL-6, IL-10 und Makrophagen-Entzündungsprotein α (MIPα, "macrophage inflammatory protein"), kann überwacht werden. Zudem ist die Kernresonanzabbildung (MRI, "magnetic resonance imaging") für eine Veranschaulichung der Gefäßbildung und der Bereitstellung eines relativen Maßes für die Gefäßdichte nützlich.
CM101 kann bei der Behandlung von Angiogenese abhängigen chronischen Entzündungserkrankungen parenteral, topisch, durch Injektion eines Bolus, durch direkte Injektion in die betroffenen Gelenke, oder durch Inhalationsspray in Einheitsdosisformulierungen, der herkömmliche nicht-toxische pharmazeutisch annehmbare Träger, Hilfsstoffe oder Vehikel umfasst. Der Begriff parenteral schließt in seiner Verwendung hierin subkutane, intradermale oder intraperitoneale Injektionen sowie intravenöse, intraarterielle, intramuskuläre, intrasternale Injektions- oder Infusionstechniken ein. Die parenterale Verabreichung und insbesondere die intravenöse Verabreichung werden bevorzugt. Obwohl eine einzige intravenöse Verabreichung bis zu 120 min anhalten kann, liegt die Wirkungsdauer vorzugsweise bei 5 bis 60 min und insbesondere bei 5 bis 30 min.
Bei der Behandlung von Angiogenese abhängigen chronischen Entzündungserkrankungen wird CM101 in Dosen von zumindest etwa 1 μg/kg Körpergewicht des Patienten, vorzugsweise zwischen etwa 1 und etwa 100 μg/kg, noch bevorzugter zwischen etwa 1 und etwa 50 μg/kg und insbesondere zwischen etwa 1 und etwa 25 μg/kg verabreicht. Es ist jedoch verständlich, dass die Patienten-spezifische Dosis von einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich Alter, Körpergewicht, allgemeiner Gesundheitszustand, Geschlecht, Ernährung und der Schwere der Entzündung oder der Erkrankung des Patienten, der therapiert wird, sowie von der Zeit der Verabreichung und der Verabreichungsart von CM101 abhängt.
CM101 kann täglich, halbwöchentlich, wöchentlich, halbmonatlich oder in monatlichen Intervallen verabreicht werden. Vorzugsweise bewegt sich das Intervall im Bereich von einer Woche bis zu einem Monat. Insbesondere liegt das Intervall im Bereich von 7 Tagen bis zu 2 Wochen. Die Schwere der Erkrankung des Patienten kann in die Festlegung der geeigneten Verabreichungsintervalle der CM101-Behandlung mit einfließen. Das geeignete Intervall kann auch durch eine Analyse des Gehalts an im Blut des Patienten vorhandenen reifen Granulozyten bestimmt werden. Der Gehalt an reifen Granulozyten ist für die zeitliche Festlegung der CM101-Behandlung relevant, da CM101 zu einer Granulozyten-Aktivierung und folglicher Depletion führen kann, wenn es zu häufig verabreicht wird. Daher sind zukünftige CM101-Behandlungen wirksamer, wenn der Vorrat an reifen Granulozyten im Patienten wieder aufgefüllt worden ist. Ein Verfahren zur Überwachung des Gehalts an reifen Granulozyten ist Durchflusszytometrie mit dem CD69-Antigen, um reife Granulozyten zu detektieren.
CM101-Behandlungen können über einen Zeitraum von mehreren Monaten, einem Jahr, mehreren Jahren oder über die Lebenszeit eines Patienten fortgesetzt werden. Alternativ kann CM101 auch nur auf einmaliger Basis verabreicht werden – vorausgesetzt, die Symptome der Erkrankung treten nicht wieder auf. Der Patient erhält vorzugsweise 5, 10 oder 15 Behandlungen.
Die CM101-vermittelte Verringerung der Gelenkschwellungen kann durch externes Messen der Gelenksgröße, der Empfindlichkeit beim Betasten, des Ausmaßes der Gelenksbeweglichkeit oder durch radiologische oder anderweitige Abbildungen der Gelenksmorphologie kontrolliert werden. Die CM101-vermittelte Reduktion der Größe, Anzahl und Stärke der Entzündung der psoriatischen Läsionen wird durch visuelle Beobachtung ersichtlich.
CM101 sollte in Mengen verabreicht werden, die ausreichen, um Langzeitschmerzen im Körper des. Patienten zu verringern. Für Fachleute auf dem Gebiet versteht sich, dass immer höhere Dosen an CM101 verabreicht werden sollten, bis der Patient eine Schmerzlinderung verspürt und eine zusätzliche Menge an CM101 zu keiner größeren Schmerzerleichterung mehr führt. Die intravenöse Verabreichung könnte so gestaltet sein, dass der Patient die zukünftig verabreichten Dosen an CM101 je nach Schmerzausmaß, das er etwa 8 h nach einer CM101-Behandlung verspürt, steuern kann.
In einem weiteren Aspekt kann ein Fertigprodukt, wie z. B. ein Set, verwendet werden. Das Fertigprodukt umfasst eine pharmazeutische Zusammensetzung, die ein GBS-Toxin, insbesondere CM101, sowie einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfasst. Die pharmazeutische Zusammensetzung kann in einen geeigneten, auf dem Gebiet gut bekannten Behälter gefüllt werden. Eingeschlossen sind auch Anleitungen für die Behandlung von Patienten gemäß vorliegender Erfindung.
Ohne Beschränkung auf eine spezielle Theorie wird GBS-Toxin, insbesondere CM101, als anti-angiogener Wirkstoff erachtet, der die Bildung von neuen Blutgefäßen verhindert. CM101 hemmt die Angiogenese, indem es die entdifferenzierten Endothelzellen, die durch hypoxische Bedingungen dazu angeregt werden, neue Blutgefäße zu bilden, bindet. CM101 erleichtert das Binden und Opsonisieren von C3 an Endothelzellen, wodurch diese Zellen zum Ziel für die Entzündungszellen werden, was letztendlich zur Zerstörung der Endothelzellen führt.
Die Angiogenese spielt in der Pathogenese von RA eine Schlüsselrolle, da Synovialhypoxie das Freisetzen von VEGF anregt, die die Entdifferenzierung der Endothelzellen und die Bildung neuer Blutgefäße verursachen. Da die Bildung dieser Gefäße durch die CM101-Behandlung verhindert wird, werden Hyperplasie des Synovialgewebes und Lymphozyten-Infiltration zumindest teilweise gehemmt. Dadurch wird die Bildung von neuem Pannus minimiert und existierender Pannus abgebaut. Es wird angenommen, dass diese Mechanismen der CM101-vermittelten Verringerung der Gelenkschwellung, der akuten Entzündung, der Fibrinablagerung und der Pannusbildung, die hierin dargelegt wurden, zugrunde liegen.
Die Angiogenese spielt auch in der Pathogenese von Psoriasis eine Schlüsselrolle, da sie die Infiltration von Neutrophilen und Lymphozyten in die psoriatische Läsion erleichtert. Da die Bildung von neuen Blutgefäßen durch die CM101-Behandlung verhindert wird, wird die Bildung, Aufrechterhaltung und Vergrößerung von psoriatischen Läsionen gehemmt.
RA und Psoriasis sind beides Erkrankungen, die durch Entzündung gekennzeichnet sind. Da Entzündungen für Patienten, die an RA oder Psoriasis leiden, schädlich sind und es Anzeichen dafür gibt, dass CM101 durch eine Stimulierung der Entzündung wirkt, könnte erwartet werden, dass die CM101-Behandlung zu einer Verschlimmerung dieser Erkrankungen führt. Überraschenderweise reduziert CM101 aber die Anzeichen und Symptome von Entzündungserkrankungen wie RA und Psoriasis zumindest teilweise.
Es wurde berichtet, dass AGM-1470 eine antiangiogene Verbindung ist, die Gelenksschwellungen bei Ratten mit Kollagen-Arthritis verringert (Peacock et al., Angiogenesis inhibition suppresses collagen arthritis, J. Exp. Med. 175, 1135 (1992)). AGM-1470 ist ein synthetisches Analogon von Fumagillin, ein natürlich vorkommendes Pilzantibiotikum, das vom Aspergillus fumigatus fresenius abstammt (Ingber et al., Synthetic analogues of fumagillin that inhibit angiogenesis und suppress tumour growth, Nature 348, 555 (1990)). Da AGM-1470 kein Polysaccharid ist, ist es strukturell nicht mit CM101 verwandt. Der Wirkmechanismus von AGM-1470 unterscheidet sich ebenso von CM101: Es wird berichtet, dass die angiogene Aktivität von AGM-1470 keine Induktion des Immunsystems des Wirts erfordert (Brem & Folkman, Analysis of experimental antiangiogenic therapy, J. Ped. Surg. 28, 445 (1993)).
Ein weiterer Unterschied zwischen AGM-1470 und CM101 besteht darin, dass AGM-1470 sowohl die physiologische als auch die pathologische Angiogenese hemmt, während CM101 nur die pathologische Angiogenese hemmt. Wie diese Begriffe andeuten, ist die pathologische Angiogenese mit der Erkrankung verbunden und die physiologische Angiogenese tritt unter normalen, gesunden Gegebenheiten auf. Wundheilung, der weibliche Menstruationszyklus und Schwangerschaft sind Beispiele für die physiologische Angiogenese (Brem & Folkman, Analysis of experimental antiangiogenic therapy, J. Ped. Surg. 28, 445 (1993)). Zur pathologischen Angiogenese kommt es bei diabetischer Retinopathie, Hämangiomen, Krebs, Psoriasis, RA und Osteoarthritis (Folkman et al., Angiogenic factors, Science 235, 442 (1987); Kimball et al., Meeting report – angiogenesis in pannus formation, Agents & Actions 34, 329 (1991)). Zusätzlich zu seiner angeblichen Rolle bei der Angiogenesehemmung bei pathologischen Leiden wie Tumoren und RA, hemmt AGM-1470 auch die Wundheilung (Brem et al., Time dependent suppression of wound healing with the angiogenesis inhibitor AGM-1470, J. Cell Biol. 115, 403a (1991)) sowie die weibliche Fortpflanzung (D'Amato, Abstract from IBC Conference on Angiogenesis), eine klarerweise unerwünschte Wirkung. Im Vergleich dazu hemmt CM101 weder das Wachstum der Plazenta noch das der Gebärmutterschleimhaut. Zudem hemmt CM101 auch nicht die Wundheilung, sondern erleichtert diese sogar, wie in einer gleichzeitigen Patentanmeldung bewiesen wird, die zusammen mit der vorliegenden eingereicht wurde (EP-A-0.973.531). CM101 kann daher bei der Behandlung von RA oder Psoriasis verabreicht werden, ohne die unerwünschten Nebenwirkungen weiblicher Unfruchtbarkeit oder beeinträchtigter Wundheilung hervorzurufen, die bei der Behandlung mit AGM-1470 auftreten würden.
Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und sind nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu verstehen.
BEISPIELE
Beispiel 1: CM101-Behandlung verringert Gelenksschwellungen
Ein Mäusemodell für RA wurde dazu herangezogen, die Wirkungen von CM101 bei RA zu analysieren (Courtenay et al., Immunisation against heterologous type II collagen induces arthritis in mice, Nature 283, 666 (1980)). Männliche Mäuse des DBA/1-Stamms erhielten an 4 bis 6 Stellen am Rücken intradermale Injektionen mit Typ-II-Hühnerkollagen. Das injizierte Kollagen wurde folgendermaßen hergestellt: 100 μg Kollagen wurden in 100 ml 0,1 M Essigsäure gelöst und in einem gleichen Volumen an komplettem Freundschem Adjuvans (0,5 mg/ml M. butyricum) emulgiert. Drei Wochen später, in Woche Null des Versuchs, wurden alle Tiere durch eine einzelne intraperitoneale Injektion von 100 μg Kollagen immunisiert. Zwei Wochen nach der anfänglichen Kollageninjektion, wurden alle Tiere positiv auf Anti-Hühnerkollagen-Antikörper getestet. Dies wurde als Diagnose beginnender Kollagen-Arthritis herangezogen.
Die Antikörper-positiven Tiere wurden in zwei Versuchsgruppen und eine positive Vergleichsgruppe aufgeteilt. Von Woche 4 bis Woche 9 erhielten alle Tiere dreimal pro Woche 100 μl intravenös injiziert. Bei den Mäusen der ersten Versuchsgruppe (n = 10) enthielt jede Injektion 20 μg/kg in Kochsalz gelöstes CM101. Bei der zweiten Versuchsgruppe (n = 10) wurden jedesmal 60 μg/kg in Kochsalz gelöstes CM101 injiziert. Die positive Vergleichsgruppe (n = 10), die vorher Kollageninjektionen erhalten hatte und auf Anti-Kollagen-Antikörper positiv testete, erhielt anstatt CM101 physiologische Kochsalzinjektionen.
Die Gelenksentzündung wurde anhand von Messungen mit einem speziellen gefederten Tastzirkel (Starrett #1015 MA2) aufgezeichnet. Messungen wurden vor Beginn des Versuchs (PRE) und in den Wochen 2, 3, 4, 5, 7, 9 und 11 durchgeführt. Zwei Tage nach der letzten Behandlung in Woche 9 wurden 18 Tiere aus den unterschiedlichen Gruppen getötet, und ihre vorderen und hinteren Gliedmaßen wurden Formalin-fixiert und Schnitte für die histologische Analyse angefertigt. Die restlichen Tiere wurden erst getötet, als die Gelenksmessungen in Woche 11 durchgeführt waren.
Die 1, 2, 3 und 4 zeigen die Durchmesser der Hand-, Fuß-, Ellbogen- bzw. Kniegelenke der mit CM101-behandelten Mäuse und der Vergleichsmäuse.
Die Durchmesser der Gelenke waren bei allen Mäusen vor der anfänglichen Kollagen-Injektion (PRE) kleiner. Die Gelenksabmessungen der mit CM101-behandelten Mäuse und der Vergleichsmäuse waren in den Wochen nach der zweiten Runde an Kollagen-Injektionen weiterhin ähnlich: Die Gelenksdurchmesser lagen in Woche 2 und 3 im Bereich der Werte vor der Behandlung und nahmen dann zwischen Woche 3 und 4 stark zu. In Woche 4 waren die Gelenke der Tiere 35 bis 70% größer als zu Beginn des Versuchs.
CM101-Behandlungen begannen in Woche 4 und wurden auf 3-Mal-pro-Woche-Basis bis zur Woche 9 fortgesetzt. Während dieser Wochen waren die Gelenksabmessungen der Tiere, die CM101 erhielten, deutlich kleiner als die Gelenksabmessungen der Vergleichsmäuse, und die Dosis von 60 μg/kg an CM101 schien bei der Verringerung der Knochengröße wirksamer zu sein, als die 20 μg/kg Dosis an CM101.
Obwohl nach Woche 9 keine CM101-Behandlungen mehr erfolgten, kam es bei mit CM101 behandelten Tieren zwischen Woche 9 und 11 zu einer weiteren Reduktion der Gelenksgröße. In Woche 11 waren die Gelenksabmessungen der Mäuse, die 20 μg/kg CM101 oder 60 μg/kg CM101 erhalten hatten, ziemlich ähnlich. Ihre Gelenke waren deutlich kleiner als die Gelenke der Vergleichsmäuse und wiesen beinahe wieder dieselben Abmessungen wie vor dem Versuch auf.
CM101 verringert somit bereits vorhandene Gelenksschwellungen. Obwohl die Dosis von 60 μg/kg Schwellungen über einen kurzen Zeitraum wirksamer lindert als die Dosis von 20 μg/kg, zeigen beide Dosierungen langfristig eine ähnliche Wirksamkeit. Die therapeutische Bedeutung von CM101 bei der Linderung von Gelenksschwellungen wird zudem durch die Ergebnisse eines ähnlichen Versuchs unterstützt, bei dem an Kollagen-Arthritis leidende Mäuse von Woche 2 bis Woche 9 mit 60 μg/kg oder mit 20 μg/kg CM101 behandelt wurden (Daten nicht angeführt).
Beispiel 2: CM101 verringert akute Entzündungen und Pannus-Bildung
Das oben beschriebene Protokoll wurde eingehalten, mit der Ausnahme, dass CM101 in Dosen von 0 μg/kg, 60 μg/kg und 240 μg/kg in Kochsalzlösung verabreicht wurden und die Verabreichung von Woche 2 bis Woche 9 dreimal pro Woche erfolgte. Histologische Schnitte wurden 2 Tage nach der letzten Behandlung in Woche 9 angefertigt.
Wie in 5 gezeigt wird, verringert CM101 die zellulären Symptome von RA.
Unter normalen Bedingungen (5A) sind die Gefäßoberflächen krummlinig ausgebildet und von einer dünnen Synovialmembran umgeben. Unmittelbar unter der Gelenksinnenhaut liegt eine dicke, gleichmäßige Schicht Hyalinknorpel (der in diesen Präparaten dunkel gefärbt ist). Unter dem Hyalinknorpel befindet sich der subchondrale Knochen.
Das Gelenk einer Maus mit Kollagen-Arthritis (5B) zeigt ein Abflachen der Gefäßoberfläche, aktive Entzündung im Gelenksspalt, synoviale Hypertrophie und Hyperplasie, Pannusbildung und schwache Ankylose. Die Zerstörung des darunter liegenden Hyalinknorpels und des Knochens, die durch den Pannus hervorgerufen wurde, ist sichtbar.
Anders als bei den unbehandelten Vergleichsmäusen weist das Gelenk einer mit CM101 behandelten Maus (5C) keine aktive Entzündung und keine Pannus-Bildung auf. Die Hyalinknorpelschicht ist dicker und gleichmäßiger. Die einzigen morphologischen Anzeichen von Arthritis sind ein mildes Abflachen der Gefäße, ein gewisser Verlust an Gefäßknorpel und subchondralem Knochen sowie Fibrose im Bereich, in dem sich normalerweise der Pannus befunden hätte.
Die CM101-Behandlung verringert also periartikuläre Entzündung, Pannus-Bildung, Erosion von Knorpel und Knochen sowie Ankylose.

Claims

Verwendung eines β-hämolytischen Gruppe-B-Streptococcus- (GBS-) Toxins bei der Herstellung eines Medikaments zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung eines Patienten mit einer von Angiogenese abhängigen chronischen Entzündungserkrankung, worin das Toxin dem Patienten in einer Menge zu verabreichen ist, die ausreicht, um die Wahrscheinlichkeit der Bildung neuer Blutgefäße an der Stelle der Erkrankung zu verringern:
Verwendung nach Anspruch 1, worin die chronische Entzündungserkrankung aus primärchronischer Polyarthritis und Psoriasis ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, worin das GBS-Toxin intravenös zu verabreichen ist.
Verwendung nach Anspruch 1, worin der Patient zumindest 7 Tage alt ist.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das Medikament für eine Behandlung bestimmt ist, die durch wiederholte Verabreichung des GBS-Toxins an den Patienten in einem Intervall im Bereich von einer Woche bis zu einem Monat aufrechtzuerhalten ist.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das GBS-Toxin in einer Menge von 1 μg/kg bis 100 μg/kg Gewicht zu verabreichen ist.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das GBS-Toxin in einer Menge zu verabreichen ist, die ausreicht, um Schmerzen im Körper des Patienten etwa 8 h nach der Verabreichung des GBS-Toxins zu verringern.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das GBS-Toxin in einer Menge zu verabreichen ist, die ausreicht, um Schwellungen in den Gelenken des Körpers zu verringern.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das GBS-Toxin in einer Menge zu verabreichen ist, die ausreicht, um Angiogenese in Synovialgeweben des Patienten zu hemmen.
Verwendung nach Anspruch 2, worin die Erkrankung Psoriasis ist und das GBS-Toxin in einer Menge zu verabreichen ist, die ausreicht, um psoriatische Läsionen zu verringern.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das Toxin so beschaffen ist, dass die Verabreichung die Wahrscheinlichkeit der Bildung neuer Blutgefäße an der Stelle der Erkrankung verringert, die Wundheilung aber nicht hemmt.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das Medikament zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung von primärchronischer Polyarthritis im Körper eines Patienten dient, worin das Toxin dem Patienten in einer Menge zu verabreichen ist, die ausreicht, um Anzeichen oder Symptome von primärchronischer Polyarthritis zu verringern.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das Medikament zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung von Psoriasis im Körper eines Patienten dient, worin das Toxin dem Patienten in einer Menge zu verabreichen ist, die ausreicht, um Anzeichen oder Symptome von Psoriasis zu verringern.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 12 oder 13, worin das GBS-Toxin im Wesentlichen rein ist.
Verwendung nach Anspruch 14, worin das GBS-Toxin eine Reinheit von zumindest etwa 90% aufweist.