DE10102392A1 - Kombinierte Verwendung von Enzyminhibitoren und pharmazeutischen Zubereitungen daraus zur Therapie und Prävention allergischer Reaktionen vom Typ I nach Gell und Coombs - Google Patents
Kombinierte Verwendung von Enzyminhibitoren und pharmazeutischen Zubereitungen daraus zur Therapie und Prävention allergischer Reaktionen vom Typ I nach Gell und CoombsInfo
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Abstract
Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Hemmung der für die Proliferation notwendigen DNA-Synthese und der IL-4-Produktion von Immunzellen, insbesondere von T¶H2¶-Lymphozyten, durch die gleichzeitige und gemeinsame Wirkung von Inhibitoren der Alanyl-Aminopeptidase und Dipeptidylpeptidase IV. DOLLAR A Die DNA-Synthese (Proliferation) und IL-4-Produktion mononukleärer Zellen wird in einem Ausmaß gehemmt, das durch die einzelne Applikation dieser Enzyminhibitoren - auch bei höherer Dosierung - nicht erreicht werden kann. Obgleich die genannten Inhibitoren letztendlich den gleichen Prozess, nämlich die DNA-Synthese (Proliferation) und IL-4-Produktion von Immunzellen, beeinflussen, ist dieser Effekt bei einzelner Applikation der Inhibitoren nicht vollständig und nicht dauerhaft. Aus der funktionellen Überschneidung der enzymatischen Aktivitäten resultiert, wie unsere Daten zeigen, eine additive/superadditive Hemmwirkung auf die DNA-Synthese und IL-4-Produktion. DOLLAR A Unsere Erfindung zeigt, dass zur Therapie und Präventation von allergischen Reaktionen vom Typ I nach Gell und Coombs die gleichzeitige Applikation von Hemmstoffen der oben genannten Enzyme bzw. entsprechender Zubereitungen und Darreichungsformen daraus geeignet sind.
Description
Die Erfindung beschreibt die Hemmung der für die Proliferation notwendigen DNA-Synthese
und der Zytokinproduktion (Interleukin-4, IL-4) von TH2-Zellen durch die kombinierte
Wirkung von Inhibitoren der Aminopeptidase N (APN, EC3.4.11.2, CD13), und der
Dipeptidylpeptidase IV (DP IV, EC 3.4.14.5, CD26) im Ergebnis der simultanen
Applikation von jeweils spezifischen Inhibitoren dieser Enzyme auf der Basis von
Aminosäurederivaten, Peptiden oder Peptidderivaten, durch welche die Aktivierung, die
Proliferation (DNA-Synthese) und Zytokinproduktion (IL-4) von TH2-Zellen supprimiert wird.
Für alle allergischen Reaktionen vom Typ I wie Asthma bronchiale oder Heuschnupfen gilt,
dass eine Aktivierung, Proliferation und Zytokinproduktion (besonders IL-4) von
Immunzellen, insbesondere von TH2-Zellen, dem Krankheitsprozess zugrunde liegen [D. D.
Corry et al.: Induction and regulation of the IgE response. Nature 1999; 402: B18-B23].
Es ist gezeigt worden, dass im Prozess der Aktivierung und klonalen Expansion von
Immunzellen, insbesondere von T-Lymphozyten, membranständige Peptidasen wie DP IV
oder APN eine Schlüsselrolle spielen [Fleischer B: CD26 a surface protease involved in T-cell
activation. Immunology Today 1994; 15: 180-184; Lendeckel U et al.: Role of alanyl
aminopeptidase in growth and function of human T cells. International Journal of Molecular
Medicine 1999; 4: 17-27; Riemann D et al.: CD13 - not just a marker in leukemia typing.
Immunology Today 1999; 20: 83-88]. Verschiedene Funktionen Mitogen-stimulierter
mononukleärer Zellen (MNZ) oder angereicherter T-Lymphozyten wie DNA-Synthese,
Produktion und Sekretion von immunstimulierenden Zytokinen (IL-2, IL-6, IL-12, IFN-y) und
Helferfunktionen für B-Zellen (IgG- und IgM-Synthese) können in Gegenwart von
spezifischen Inhibitoren der DP IV oder der APN gehemmt werden [Schön E et al.: The
dipeptidyl peptidase IV, a membrane enzyme involved in the proliferation of T lymphocytes.
Biomed. Biochim. Acta 1985; 2: K9-K15; Schön E et al.: The role of dipeptidyl peptidase IV
in human T lymphocyte activation. Inhibitors and antibodies against dipeptidyl peptidase IV
suppress lymphocyte proliferation and immunoglobulin synthesis in vitro. Eur. J. Immunol.
1987; 17: 1821-1826; Reinhold D et al.: Inhibitors of dipeptidyl peptidase IV induce secretion
of transforming growth factor β1 in PWM-stimulated PBMNC and T cells. Immunology
1997; 91: 354-360; Lendeckel U et al.: Induction of the membrane alanyl aminopeptidase
gene and surface expression in human T-cells by mitogenic activation. Biochem. J. 1996; 319:
817-823; Kähne T et al.: Dipeptidyl peptidase IV: A cell surface peptidase involved in
regulating T cell growth (Review). Int. J. Mol. Med. 1999; 4: 3-15; Lendeckel U et al.: Role
of alanyl aminopeptidase in growth and function of human T cells (Review). Int. J. Mol. Med.
1999; 4: 17-27].
Auf der anderen Seite haben wissenschaftliche Erkenntnisse der letzten Jahre die allergische
Reaktion vom Typ I als eine Erkrankung charakterisiert, bei der den TH2-Lymphozyten eine
entscheidende Rolle für die Enstehung und Chronifizierung der Erkrankung zukommt [D. D.
Corry et al.: Induction and regulation of the IgE response. Nature 1999; 402: B18-B23. P. J.
Barnes: Therapeutic strategies for allergic diseases. Nature 1999; 402: B31-B38].
IL-4 stellt einen Helferzytokin der B-Zell-Proliferation dar, stimuliert die Bildung von IgE und
die Expression niedrigaffiner Fc-IgE-Rezeptoren. Darüber hinaus verstärkt IL-4 die Induktion
von TH2-Zellen selbst und kontrolliert die Proliferation und Aktivität von Eosinophilen und
Mastzellen. Damit spielt es eine zentrale Rolle bei allergischen Reaktionen vom Typ I [D. P.
Stites, A. I. Terr, T. G. Parslow: Medical Immunology. Appelton & Lange, Stamfort, CT,
1997].
Der Erfindung liegt der überraschende Befund zugrunde, dass die gleichzeitige Wirkung von
Inhibitoren der Dipeptidylpeptidase IV und der Aminopeptidase N, die Proliferation (DNA-
Synthese) und IL-4-Produktion mitogenstimulierter mononukleärer Zellen (MNZ) in einem
Ausmaß hemmt, das durch die einzelne Applikation dieser Enzyminhibitoren - auch bei
höherer Dosierung - nicht erreicht werden kann. Obgleich die genannten Inhibitoren
letztendlich die gleichen Prozesse, nämlich die DNA-Synthese und damit die Proliferation
sowie die IL-4-Produktion der THZ-Zellen, beeinflussen, ist dieser Effekt bei einzelner
Applikation der Inhibitoren wesentlich schwächer ausgeprägt und nicht dauerhaft.
Wegen der funktionellen Überschneidung der enzymatischen Aktivitäten der genannten
Enzyme resultiert, wie unsere Daten zeigen, eine superadditive Hemmwirkung auf DNA-
Synthese und Proliferation aus der gleichzeitigen Hemmung beider Enzyme.
Unsere Erfindung zeigt, dass zur Therapie allergischer Reaktionen vom Typ I für deren
Enstehung die Proliferation und die Aktivierung von T-Lymphozyten eine zentrale Bedeutung
hat, die gleichzeitige Applikation von Hemmstoffen der DP IV und der APN bzw.
entsprechender Zubereitungen und Darreichungsformen daraus geeignet sind.
Im einzelnen liegen der Erfindung die Befunde zugrunde, dass die DNA-Synthese und die
IL-4-Produktion von MNZ durch die simultane Administration von Inhibitoren der
Dipeptidylpeptidase IV und Aminopeptidase N in superadditiver Weise inhibiert wird.
Die Applikation von Enzyminhibitoren stellt bei den genannten Erkrankungen eine neuartige
Methode und ergänzende Therapieform dar.
Die erfindungsgemäß applizierten Inhibitoren der Dipeptidylpeptidase IV und der
Aminopeptidase N können in pharmazeutisch anwendbaren Formulierungskomplexen als
Inhibitoren, Substrate, Pseudosubstrate, inhibitorisch wirkende Peptide und Peptidderivate
sowie als Antikörper dieses Enzyms zur Anwendung kommen. Bevorzugte Effektoren sind
beispielsweise für die DP IV Xaa-Pro-Dipeptide, entsprechende Derivate, vorzugsweise
Dipeptidphosphonsäurediarylester und deren Salze, Xaa-Xaa-(Trp)-Pro-(Xaa)n-Peptide (n = 0-
10), entsprechende Derivate und deren Salze bzw. Aminosäure (Xaa)-amide, entsprechende
Derivate und deren Salze, wobei Xaa eine α-Aminosäure/Iminosäure bzw. ein α-
Aminosäurederivat/Iminosäurederivat, vorzugsweise Nε-4-Nitrobenzyloxycarbonyl-L-Lysin,
L-Prolin, L-Tryptophan, L-Isoleucin, L-Valin ist und als Amidstruktur cyclische Amine, z. B.
Pyrrolidin, Piperidin, Thiazolidin und deren Derivate. Derartige Verbindungen und deren
Herstellung wurden in einem früheren Patent beschrieben (K. Neubert et al. DD 296 075 A5).
Bevorzugte Inhibitoren für die Alanyl-Aminopeptidase sind Bestatin (Ubenimex), Actinonin,
Probestin, Phebestin, RB3014 oder Leuhistin.
Die Inhibitoren werden simultan mit bekannten Trägerstoffen verabreicht. Die Verabreichung
erfolgt einerseits als topische Applikation in Form von z. B. Cremes, Salben, Pasten, Gelen,
Lösungen, Sprays, Liposomen, Schüttelmixturen, Hydrokolloidverbänden bzw. anderen
dermatologischen Grundlagen/Vehikeln einschließlich instilativer Applikation und
andererseits als systemische Applikation zur oralen, transdermalen, intravenösen, subcutanen,
intracutanen, intramuskulären Anwendung in geeigneten Rezepturen bzw. in geeigneter
Galenik.
Unsere Untersuchungen zeigen, dass die DNA-Synthese Pokeweed-Mitogen-stimulierter
humaner MNZ des peripheren Blutes durch die simultane Administration von Inhibitoren der
DP IV (Lys[Z(NO2)]-thiazolidid = I49) und APN (Bestatin) in additiver Weise gehemmt wird.
Die MNZ wurden 72 h in Gegenwart von Pokeweed-Mitogen und der genannten Inhibitoren
inkubiert und anschließend über die Messung der 3[H]-Thymidin-Inkorporation die DNA-
Synthese bestimmt, wie bei Reinhold et al. beschrieben (Reinhold D et al.: Inhibitors of
dipeptidyl peptidase N induce secretion of transforming growth factor β1 in PWM-stimulated
PBMNC and T cells. Immunology 1997; 91: 354-360). Abb. 1 zeigt die dosisabhängige,
additive Hemmung der DNA-Synthese.
Humane periphere MNZ wurden über drei Tage mit PWM (2 µg/ml) und den angegebenen
Konzentrationen der Inhibitoren inkubiert. Anschließend wurde dem Kulturmedium 3[H]-
Methyl-Thymidin zugesetzt und nach weiteren 6 Stunden die in die DNA eingebaute Menge
an 3[H]-Thymidin gemessen.
Unsere Untersuchungen zeigen den interssanten Befund, dass die Produktion des für THZ-
Zellen charakteristischen Zytokins IL-4 von Pokeweed-Mitogen-stimulierten humanen
mononukleären Zellen (MNZ) des peripheren Blutes durch die simultane Administration von
Inhibitoren der DP IV (Lys[Z(NO2)]-thiazolidid = I49) und der APN (Bestatin) in
superadditiver Weise gehemmt wird. Die MNZ wurden 48 h in Gegenwart von Pokeweed-
Mitogen und der genannten Inhibitoren inkubiert und anschließend mittels kommerzieller
IL-4-Bestimmungs-Kits (ELISA) die Konzentrationen des IL-4 in den entsprechenden
Kulturüberständen bestimmt, wie bei Reinhold et al. beschrieben (Reinhold D et al.:
Inhibitors of dipeptidyl peptidase IV induce secretion of transforming growth factor β1 in
PWM-stimulated PBMNC and T cells. Immunology 1997; 91: 354-360). Abb. 2 zeigt
die dosisabhängige, superadditive Hemmung der IL-4-Produktion.
Humane periphere MNZ wurden über 48 h mit PWM (2 µg/ml) und den angegebenen
Konzentrationen der Inhibitoren inkubiert. Anschließend wurden mittels IL-4-ELISA die
Konzentrationen von IL-4 in den entsprechenden Kulturüberständen gemessen.
Claims (12)
1. Verwendung von Inhibitoren der Dipeptidylpeptidase IV (DP IV) sowie von Enzymen mit
gleicher Substratspezifität (DP IV-analoge Enzymaktivität) in Kombination mit Inhibitoren
der Alanyl-Aminopeptidase (Aminopeptidase N, APN) bzw. Enzymen gleicher
Substratspezifität (APN-analoge Enzymaktivität) zur additiven bzw. superadditiven
Hemmung von Aktivierung, Proliferation (DNA-Synthese) und Produktion von TH2-
Zytokinen humaner T-Lymphozyten bzw. mononukleärer Zellen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, worin die Inhibitoren der DP IV bevorzugt Xaa-Pro-
Dipeptide (Xaa = α-Aminosäure bzw. seitenkettengeschütztes Derivat), entsprechende
Derivate, vorzugsweise Dipeptidphosphonsäurediarylester, Dipeptidboronsäuren (z. B. Pro
boro-Pro) und deren Salze, Xaa-Xaa-(Trp)-Pro-(Xaa)n-Peptide (Xaa = α-Aminosäure, n =
0-10), entsprechende Derivate und deren Salze bzw. Aminosäure (Xaa)-amide,
entsprechende Derivate und deren Salze sind, wobei Xaa eine α-Aminosäure bzw. ein
seitenkettengeschütztes Derivat, vorzugsweise Nε-4-Nitrobenzyloxycarbonyl-L-Lysin, L-
Prolin, L-Tryptophan, L-Isoleucin, L-Valin ist und als Amidstruktur cyclische Amine, z. B.
Pyrrolidin, Piperidin, Thiazolidin und deren Derivate fungieren.
3. Verwendung nach Anspruch 1, worin Aminosäureamide, z. B. Nε-4-Nitrobenzyloxy
carbonyl-L-Lysin-thiazolidid, -pyrrolidid und -piperidid sowie das entsprechende 2-
Cyanothiazolidid-, 2-Cyanopyrrolidid- und 2-Cyanopiperididderivat bevorzugt als DP IV-
Inhibitoren eingesetzt werden.
4. Verwendung nach Anspruch 1, wobei als Inhibitoren der APN bevorzugt Actinoin,
Leuhistin, Phebestin, Amastatin, Bestatin, Probestin, β-Aminothiole, a-
Aminophosphinsäuren, a-Aminophosphinsäurederivate, vorzugsweise D-Phe-y[PO(OH)-
CH2]-Phe-Phe und deren Salze fungieren.
5. Verwendung von Inhibitorkombinationen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur
Vorbeugung und Therapie von allergischen Reaktionen vom Typ I.
6. Pharmazeutische Zubereitungen, umfassend Inhibitoren der Dipeptidylpeptidase IV (DP
IV) oder DP IV-analoger Enzymaktivität in Kombination mit Inhibitoren der
Alanyl-Aminopeptidase (Aminopeptidase N, APN) bzw. Enzyme gleicher
Substratspezifität (APN-analoge Enzymaktivität) und in Kombination mit an sich bekannten
Träger-, Zusatz- und/oder Hilfsstoffen.
7. Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 6, umfassend als Inhibitoren der DP IV
bevorzugt Xaa-Pro-Dipeptide (Xaa = α-Aminosäure bzw. seitenkettengeschützte Derivate),
entsprechende Derivate, vorzugsweise Dipeptidphosphonsäurediarylester und deren Salze,
Xaa-Xaa-(Trp)-Pro-(Xaa)n-Peptide (Xaa = α-Aminosäuren, n = 0-10), entsprechende Deri
vate und deren Salze bzw. Aminosäure (Xaa)-amide, entsprechende Derivate und deren
Salze, wobei Xaa eine α-Aminosäure bzw. seitenkettengeschütztes Derivat, vorzugsweise
Nε-4-Nitrobenzyloxycarbonyl-L-Lysin, L-Prolin, L-Tryptophan, L-Isoleucin, L-Valin ist
und als Amidstruktur cyclische Amine, z. B. Pyrrolidin, Piperidin, Thiazolidin und deren
Derivate fungieren.
8. Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 6, umfassend als Inhibitoren der DP IV
vorzugsweise Aminosäureamide, z. B. Nε-4-Nitrobenzyloxycarbonyl-L-Lysin-thiazolidid, -
pyrrolidid und -piperidid sowie das entsprechende 2-Cyanothiazolidid-, 2-Cyanopyrrolidid-
und 2-Cyanopiperididderivat.
9. Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 6 umfassend als Inhibitoren der APN
vorzugsweise Actinoin, Leuhistin, Phebestin, Amastin, Bestatin, Probestin, β-Aminothiole,
a-Aminophosphinsäuren, a-Aminophosphinsäurederivate, bevorzugt D-Phe-y[PO(OH)-
CH2]-Phe-Phe und deren Salze.
10. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, umfassend zwei oder
mehrere der Inhibitoren der DP IV bzw. DP IV-analoger Enzymaktivität, der APN bzw.
APN-analoger Enzymaktivität in räumlich getrennter Formulierung in Kombination mit
an sich bekannten Träger-, Hilfs- und/oder Zusatzstoffen zur gleichzeitigen oder zeitlich
unmittelbar aufeinanderfolgenden Verabreichung mit dem Ziel einer gemeinsamen
Wirkung.
11. Pharmazeutische Zubereitung gemäß Ansprüche 6 bis 10 für die systemische Anwendung
zur oralen, transdermalen, intravenösen, subcutanen, intracutanen, intramuskulären,
rektalen, vaginalen, sublingualen Applikation zusammen mit an sich bekannten Träger-,
Hilfs- und/oder Zusatzstoffen.
12. Pharmazeutische Zubereitung gemäß Ansprüche 7 bis 10 für die topische Anwendung in
Form von z. B. Cremes, Salben, Pasten, Gelen, Lösungen, Sprays, Liposomen,
Schüttelmixturen, Hydrokolloidverbänden bzw. anderen dermatologischen Grundlagen/-
Vehikeln, einschließlich instilativer Applikation.
Priority Applications (11)
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Non-Patent Citations (1)
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