DE60029946T2

DE60029946T2 - Arzneimittel gegen glomerulosklerose

Info

Publication number: DE60029946T2
Application number: DE60029946T
Authority: DE
Inventors: Toshio Kyoto-shi Doi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: ATE335491T1; EP1179346A1; DE60029946D1; WO2000067758A1; US6506741B1; AU4146000A; US20030083320A1; EP1179346B1; US6864247B2; EP1179346A4; TWI226241B

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Therapeutika für die Behandlung von Glomerulosklerose, enthaltend 1α,3β-Dihydroxy-20α-(3-hydroxy-3-methylbutyloxy)-9,10-seco-5,7,10 (19)-Pregnatrien (nachstehend auch als 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ bezeichnet) als Wirkstoff.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Glomerulosklerose wird durch das irreversible Fortschreiten verschiedener glomerulärer Erkrankungen verschiedener Ätiologien und histopathologischer Bilder induziert. Sie ist hauptsächlich pathologisch gekennzeichnet durch eine mesangiale Zellvermehrung oder eine vergrößerte mesangiale Matrix, begleitet von Atrophie, Degeneration oder Zusammenbruch der glomerulären Zellen. Beispiele von Ätiologien von Glomerulosklerose schließen IgA-Nephropathie oder diabetische Nephropathie ein, von denen berichtet wurde, dass sie durch eine mesangiale Zellvermehrung oder eine vergrößerte mesangiale Matrix gekennzeichnet sind. Zum Etablieren einer Therapie für Glomerulosklerose scheint es notwendig zu sein, den Mechanismus des Ausbruchs zu klären oder die Pathologie zu verstehen. Somit gab es Bemühungen, experimentelle Nephritismodelle zu entwickeln, die Läsionen mit mesangialer Zellvermehrung und mesangialer Matrixherstellung experimentell induzieren, und ein Rattenmodell der anti-Thy 1-Antikörper induzierten Nephritis wurde hergestellt (Bagchus, W. M. et al., Lab. Invest. Bd. 55, Nr. 6, S. 680–687, 1986). Dieses Modell zeigt eine glomeruläre Nephritis mit mesangialer Zellvermehrung und mesangialer Matrixherstellung, verursacht durch die Reaktion zwischen Thy 1-Antigen, das als ein Membranprotein in mesangialen Zellen vorkommt, und einem Antikörper dagegen, und es wurde von Arzneistoffwirksamkeitstests in diesem Modell berichtet (Masashi Haraguchi et al., Kidney International, Bd. 51 (1997), S. 1838–1846).
Arzneistoffe wie Antitumormittel oder Immunsuppressiva, die auf aktiviertem Vitamin D₃ (z.B. 1,25-Dihydroxyvitamine D₃) basieren, wurden entwickelt, seitdem berichtet wurde, dass sie nicht nur eine calcämische Wirkung, sondern auch eine die Differenzierung induzierende Wirkung besitzen (Abe E. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Bd. 78, Nr. 8, S. 4990–4994, 1981). Es wurde auch berichtet, dass 1,25-Dihydroxyvitamine D₃ eine antiproliferative Wirkung auf menschliche mesangiale Zellen besitzen (Weinreich T. et al., American Journal of Kidney Diseases, Bd. XVIII, Nr. 3, 1991, S. 359–366). Es war jedoch auf Grund von Hypercalcämie schwierig, 1,25-Dixydroxyvitamine D₃ für antiproliferative Zwecke zu verwenden.
Somit wurden Vitamin D₃-Derivate mit einer niedrigen calcämischen Wirkung untersucht und einige Derivate wurden entwickelt. Eines dieser Vitamin D₃-Derivate ist 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃, von dem berichtet wurde, dass es eine die Differenzierung induzierende Wirkung ohne Verursachung einer Hypercalcämie zeigt (Abe, J. et al., FEBS Lett., Bd. 226, Nr. 1, S. 58–62, 1987). Das japanische Patent Nr. 2854600 beschreibt, dass 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ die Ausscheidung des Harnproteins hemmt, so dass es als Therapeutikum für Glomerulonephritis von Nutzen ist.
Es wurde jedoch nichts über die Wirkung von 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ auf die mesangiale Zellvermehrung oder die mesangiale Matrixherstellung gezeigt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Arzneimitteln, die die Hemmung der mesangialen Zellvermehrung oder mesangialen Matrixherstellung mit einer niedrigen calcämischen Wirkung bewirken können.
Als Ergebnis vorsichtiger Studien zum Erreichen der oben genannten Aufgabe vollendete der Erfinder die vorliegende Erfindung auf der Basis des Ergebnisses, dass 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ die mesangiale Zellvermehrung ohne Verursachung von Hypercalcämie hemmt und auch die Expression von Kollagen in einem Rattenmodell einer anti-Thy 1-Antikörper induzierten Nephritis hemmt.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung Therapeutika für Glomerulosklerose, enthaltend 1α,3β-Dihydroxy-20α-(3-hydroxy-3-methylbutyloxy)-9,10-seco-5,7,10 (19)-Pregnatrien als Wirkstoff, bereit.
Therapeutika für Glomerulosklerose der vorliegenden Erfindung können als Arzneimittel zur Hemmung der mesangialen Zellvermehrung oder der überschüssigen mesangialen Matrixherstellung verwendet werden.
Therapeutika für Glomerulosklerose der vorliegenden Erfindung können ebenfalls als Arzneimittel zur Hemmung der Überexpression von Kollagen im Mesangium verwendet werden.
Die vorliegenden Anmeldung beansprucht die Priorität auf der Grundlage der japanischen Patentanmeldung Nr. 128566/1999.
KURZE ERKLÄRUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Graphik, die die Veränderung der glomerulären Zellzahl in einem Rattenmodell zeigt, das mit Vitamin D-Derivaten behandelt wurde. In dieser und in den nachfolgenden Figuren stellt „OCT" eine Gruppe dar, die mit einem anti-Thy 1-Antikörper und 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃, behandelt wurde, „1α,25-Dihydroxyvitamin D₃" stellt eine Gruppe dar, die mit dem anti-Thy 1-Antikörper und 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ behandelt wurde, „Erkrankungskontrolle" stellt eine Gruppe dar, die nur mit dem anti-Thy 1-Antikörper behandelt wurde, und „normale Kontrolle" stellt eine unbehandelte Gruppe dar.
2 ist eine Graphik, die die Veränderung des Glomeruloskleroseindex in dem Rattenmodell zeigt, das mit Vitamin D-Derivaten behandelt wurde.
3 ist eine Graphik, die die Veränderung des glomerulären Volumens in dem Rattenmodell zeigt, das mit Vitamin D-Derivaten behandelt wurde.
4 zeigt die immunhistochemischen Ergebnisse der Typ I-Kollagenexpression in dem Kontrollrattenmodell.
5 zeigt die immunhistochemischen Ergebnisse der Typ I-Kollagenexpression in dem Rattenmodell, das mit dem anti-Thy 1-Antikörper behandelt wurde.
6 zeigt die immunhistochemischen Ergebnisse der Typ I-Kollagenexpression in dem Rattenmodell, das mit dem anti-Thy 1-Antikörper und 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ behandelt wurde.
7 zeigt die immunhistochemischen Ergebnisse der Typ I-Kollagenexpression in dem Rattenmodell, das mit dem anti-Thy 1-Antikörper und 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ behandelt wurde.
8 zeigt die immunhistochemischen Ergebnisse der Typ IV-Kollagenexpression in dem Kontrollrattenmodell.
9 zeigt die immunhistochemischen Ergebnisse der Typ IV-Kollagenexpression in dem Rattenmodell, das mit dem anti-Thy 1-Antikörper behandelt wurde.
10 zeigt die immunhistochemischen Ergebnisse der Typ IV-Kollagenexpression in dem Rattenmodell, das mit dem anti-Thy 1-Antikörper und 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ behandelt wurde.
11 zeigt die immunhistochemischen Ergebnisse der Typ IV-Kollagenexpression in dem Rattenmodell, das mit dem anti-Thy 1-Antikörper und 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ behandelt wurde.
12 ist eine Graphik, die die Veränderung des Serumcalciums (Ca) in dem Rattenmodell zeigt, das mit Vitamin D-Derivaten behandelt wurde.
13 ist eine Graphik, die die Veränderung von Harnalbumin (uALB) in dem Rattenmodell zeigt, das mit Vitamin D-Derivaten behandelt wurde.
AM STÄRKSTEN BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird nun nur für die Zwecke der Veranschaulichung genauer beschrieben.
1α,3β-Dihydroxy-20α-(3-hydroxy-3-methylbutyloxy)-9,10-seco-5,7,10 (19)-Pregnatrien (d.h. 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ oder OCT), das als Wirkstoff in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist eine bekannte Verbindung, die durch das beispielsweise in JPA Nr. 267550/86 beschriebene Verfahren synthetisiert werden kann.
Jedoch ist die Verbindung, die als Wirkstoff in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, nicht auf 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ beschränkt, und andere Vitamin D₃-Derivate, die die mesangiale Zellvermehrung oder die mesangiale Matrixherstellung mit einer niedrigen calcämischen Wirkung bewirken können, wie 16-Enevitamin D₃-Derivate, können ebenfalls verwendet werden.
Die Ausdrücke „mesangiale Zelle" und „mesangiale Matrix" werden nachstehend erklärt.
Das Mesangium ist ein Gewebe, das die Kapillarschlingen in dem Glomerulus der Niere unterstützt und aus mesangialen Zellen und mesangialer Matrix besteht. Es ist bekannt, dass mesangiale Zellen die Schlingenstruktur des Glomerulus aufrecht erhalten, sowie eine phagocytische Funktion oder die Fähigkeit zur Regulierung des glomerulären Blutflusses besitzen. Mesangiale Zellen besitzen Angiotensin II-Rezeptoren und produzieren Plättchen aktivierenden Faktor, Prostaglandin, Typ IV-Kollagen, Fibronektin etc. Die mesangiale Matrix ist ein extrazellulärer Matrixbaustein, der die mesangialen Zellen umgibt.
Die pharmakologische Wirkung von 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃, das als Wirkstoff in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann bei einem Rattenmodell von anti-Thy 1-Antikörper induzierter Nephritis bewertet werden, gekennzeichnet dadurch, dass eine erhöhte mesangiale Zellvermehrung und mesangiale Matrixherstellung nach Verabreichung eines anti-Thy 1-Antikörpers gezeigt werden. Die pharmakologische Wirkung von Testverbindungen kann durch die Verabreichung eines anti-Thy 1-Antikörpers an ein derartiges Rattenmodell, gefolgt von den Testverbindungen, Gewinnung des Nierengewebes zu einem geeigneten Zeitpunkt und Bestimmung der glomerulären Zellzahl oder des Glomeruloskleroseindexes oder Bestimmung der Kollagenexpression durch ein Standardverfahren wie ein immunohistochemisches Verfahren bewertet werden.
Die Art der Verabreichung von Arzneimitteln der vorliegenden Erfindung ist nicht spezifisch eingeschränkt und ist entweder oral oder parenteral (z.B. intravenös, intramuskulär, intraperitoneal etc.).
Arzneimittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, liegen bevorzugt in geeigneten Darreichungsformen vor, einschließlich Tabletten, Granulaten, Feingranulaten, Kapseln, Puder, Injektionen, Lösungen, Suspensionen, Emulsionen, transdermaler Pflaster und Zäpfchen, die 1α,3β-Dihydroxy-20α-(3-hydroxy-3-methylbutyloxy)-9,10-seco-5,7,10 (19)-Pregnatrien als Wirkstoff gegebenenfalls mit pharmazeutisch verträglichen Trägern, Exzipienten, Zerfallsmitteln, Gleitmitteln, Bindemitteln, Parfüms, Farbstoffen etc. enthalten.
Die Dosis kann entsprechend gewählt werden, um eine übermäßige mesangiale Zellvermehrung oder die übermäßige mesangiale Matrixherstellung (z.B. Kollagenherstellung) in dem Individuum abhängig von der zu behandelnden Erkrankung, dem Zustand, dem Körpertyp, der Konstitution, dem Alter und dem Geschlecht des Patienten, dem Verabreichungsweg, der Darreichungsform oder anderen Faktoren zu bewirken. Die Dosis, die durch das Gewicht eines Wirkstoffs ausgedrückt wird, liegt typischerweise im Bereich zwischen 0,001–1000 μg/kg/Tag, bevorzugt 0,01–100 μg/kg/Tag, stärker bevorzugt 0,1–10 μg/kg/Tag.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter.
Beispiel 1
[Testverfahren]
Ein Rattenmodell von anti-Typ 1-Antikörper induzierter Nephritis wurde hergestellt, das eine erhöhte mesangiale Zellvermehrung und mesangiale Matrixherstellung an den Tagen 4–7 nach der Antikörperverabreichung zeigte. Ein anti-Thy 1-Antikörper (OX-7 gekauft von CEDARLANE, Ontario, Kanada) wurde in die Schwanzvene männlicher sechs Wochen alter Wistar-Ratten mit 1 mg/kg verabreicht, um anti-Thy 1-Nephritis zu induzieren. Am nächsten Tag nach der OX-7-Verabreichung wurde 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ intravenös mit 0,4 μg/kg alle zwei Tage verabreicht und an Tag 7 nach der Verabreichung wurden Serum, Urin und Nierengewebe gesammelt.
Zum Vergleich wurde 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ auf die gleiche Art und Weise anstelle von 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ verabreicht. Ratten, die nicht mit dem anti-Thy 1-Antikörper behandelt wurden, wurden als normale Kontrollen verwendet. Ratten, die nur mit dem anti-Thy 1-Antikörper ohne Vitamin D-Derivat behandelt wurden, wurden als Krankheitskontrolle verwendet.
In dem Nierengewebe wurden die glomeruläre Zellzahl, der Glomeruloskleroseindex und das glomeruläre Volumen bestimmt (1, 2 und 3). Die „glomeruläre Zellzahl" wurde durch Zählung jeder Zelle in jedem messbaren Glomerulus auf mit Hämatoxylin-Eosin gefärbten Proben bestimmt. Der „Glomeruloskleroseindex" wurde bei mit PAM (periodische Säure-Methenamin-Silber) gefärbten Proben gemäß dem Verfahren von Raji et al. bewertet. Das „glomeruläre Volumen" wurde unter Verwendung eines NIH-Bildes zur Berechnung des Volumens der Glomeruli bestimmt, das von einem Bildanalysegerät gelesen worden war.
In dem Nierengewebe wurde die Expression von Typ I-Kollagen (KolI) und Typ IV-Kollagen (KolIV) in dem Mesangium immunhistologisch untersucht (4 bis 11). Das Färben erfolgte bei 4 μm-Schnitten unter Verwendung eines ABC Elite-Peroxidase-Färbe-Kits (Vector Lab., Burlingame, KA, USA) gemäß den Angaben des Herstellers. Die verwendeten primären Antikörper waren ein Meerschweinchen-anti-Ratten-Typ I-Kollagenantikörper (Boehringer Ingelheim, Co., Ltd., Ingelheim, Deutschland) und ein Kaninchen-anti-Ratten-Typ IV-Kollagenantikörper (Boehringer Ingelheim, Co., Ltd., Ingelheim, Deutschland).
Zusätzlich wurde das Serumcalcium (Ca) mit einem Autoanalysegerät (AUTOANALYZER, HITACHI 7170, Tokyo, Japan) bestimmt und das Harnalbumin (uALB) wurde mit einem ELISA-Kit NEPHRAT II (EXOCELL, INC) bestimmt (12 und 13).
[Ergebnisse]
(1) Glomeruläre Zellzahl, Glomeruloskleroseindex und glomeruläres Volumen
Die Verabreichung von 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ und 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ unterdrückten die glomeruläre Zellzahl (1) und den Glomeruloseindex (2) deutlich, aber zeigten keine Auswirkung auf das glomeruläre Volumen (3).
(2) Immunhistochemische Analyse (KolI, KolIV)
4–8 und 9–11 zeigen, dass die Verabreichung von 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ und 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ die Expression von KolI und KolIV klar hemmten.
(3) Ca- und uALB-Spiegel
Die Verabreichung von 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ unterdrückte die uALB-Spiegel deutlich, ohne die Serum-Ca-Spiegel zu erhöhen. Jedoch zeigte die Verabreichung von 1α,25-Dihydroxyvitamin D₃ einen deutlichen Anstieg in den Serum-Ca-Spiegeln, obwohl die uALB-Spiegel deutlich unterdrückt waren (12 und 13).
Gewerbliche Anwenbarkeit
Wie vorstehend beschrieben, wurde gezeigt, dass 22-Oxa-1α,25-dihydroxyvitamin D₃ die mesangiale Zellvermehrung und die überschüssige mesangiale Matrixherstellung in einem Rattenmodell von anti-Thy 1-Nephritis hemmte, ohne Serumcalcium zu erhöhen, wodurch das Fortschreiten der Glomerulosklerose gehemmt wurde. Daher ist die vorliegende Verbindung als Therapeutikum zur Hemmung des Fortschreitens der Glomerulosklerose ohne Induzierung von Hypercalcämie von Nutzen.

Claims

Verwendung von 1α,3β-Dihydroxy-20α-(3-hydroxy-3-methylbutyloxy)-9,10-seco-5,7,10 (19)-Pregnatrien als ein wirksamer Bestandteil für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Glomerulosklerose.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die mesangiale Zellvermehrung oder die mesangiale Matrixherstellung gehemmt wird.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kollagen-Expression im Mesangium gehemmt wird.