DE19826972A1 - Verwendung von Enzyminhibitoren und pharmazeutische Zubereitung zur Therapie von dermatologischen Erkrankungen mit follikulären und epidermalen Hyperkeratosen und einer verstärkten Keratinozytenproliferation - Google Patents
Verwendung von Enzyminhibitoren und pharmazeutische Zubereitung zur Therapie von dermatologischen Erkrankungen mit follikulären und epidermalen Hyperkeratosen und einer verstärkten KeratinozytenproliferationInfo
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Abstract
Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren, bei dem durch die Hemmung der Enzymaktivität der auf humanen Keratinozyten experimierten Dipeptidylpeptidase IV (DP IV, EC3.4.14.5, CD 26) durch entsprechende spezifische Inhibitoren die Aktivierung und DNS-Synthese und damit die Proliferation (Zellvermehrung) dieser Zellen supprimiert wird. Die Verwendung und pharmazeutischen Zubereitungen können zur unterstützenden Therapie von sowohl entzündlichen und nicht entzündlichen epidermalen Hyperproliferationszuständen (z. B. congenitale Ichthyosen und Psoriasis), benignen und malignen umschriebenen epidermalen clonalen Expansionen (z. B. Warzen, Condylome, aktinische Keratosen/Präcancerosen), benignen und malignen Hyperproliferationszuständen (z. B. Akne) als auch benignen und malignen epithelialen Adnextumoren und primären und reaktiven Nagelzell-hyperproliferationen angewandt werden und sind für die pharmazeutische Industrie von Bedeutung.
Description
Die Erfindung beschreibt die Hemmung der Enzymaktivität der Dipeptidylpeptidase IV (DP IV,
E. C. 3.4.14.5, CD26) bzw. DP IV analoger Enzyme humaner Keratinozyten durch spezifische
Inhibitoren auf der Basis von Aminosäurederivaten, Peptiden oder Peptidderivaten über die die
Aktivierung und DNS-Synthese und damit die Proliferation (Zellvermehrung) dieser Zellen
supprimiert wird.
Eine Reihe dermatologischer Erkrankungen gehen mit follikulären und epidermalen
Hyperkeratosen und einer verstärkten Keratinozytenproliferation einher. Zu ihnen gehören sowohl
entzündliche und nicht entzündliche epidermale Hyperproliferationszustände (z. B. congenitale
Ichthyosen und Psoriasis), benigne und maligne umschriebene epidermale clonale Expansionen
(z. B. Warzen, Condylome, aktinische Keratosen/Präcancerosen), benigne und maligne follikuläre
Hyperproliferationszustände (z. B. Akne) als auch benigne und maligne epitheliale Adnextumoren
und primäre und reaktive Nagelzellhyperproliferationen. Detailinformationen dazu sind in
Tabelle 2 und Tabelle 3 enthalten.
Peptidasen wie die Dipeptidylpetidase IV (DP IV, CD26, E. C.3.4.14.5) sind für die Regulation
bzw. Modulation von Wechselwirkungen zwischen Zellen besonders interessant, da sie als
Ektoenzyme in der Plasmamembran der Zellen lokalisiert sind, Interaktionen mit anderen
extrazellulären Strukturen eingehen, pertiderge Botenstoffe durch enzymkatalysierte Hydrolyse
aktivieren bzw. inaktivieren und dadurch wichtig für die Zell-Zell-Kommunikation sind [Yaron A,
et al.: Proline-dependent structural and biological properties of peptides and proteins. Crit Rev
Biochem Mol Biol 1993; 28 : 31-81; Vanhoof G, et al.: Proline motifs in peptides and their
biological processing. FASEB J 1995; 9 : 736-744].
Es ist gezeigt worden, daß die DP IV im Prozeß der Aktivierung und klonalen Expansion von
Immunzellen, insbesondere von T-Lymphozyten eine Schlüsselfunktion spielt [Fleischer B: CD26:
a surface protease involved in T-cell activation. Immunol Today 1994; 15: 180-184]. Der
Enzymaktivität der DP IV kommt dabei eine besondere Rolle zu [Ansorge S. et al.: Membrane
bound peptidases of lymphocytes: Functional implications. Biomed Biochem Acta 1991; 50: 799-
807; Tanaka T, et al. The costimulatory activity of the CD26 antigen requires dipeptidyl peptidase
IV enzymatic activity. Proc Natl Acad Sci USA 1993; 90 : 4586-4590]. Verschiedene Funktionen
mitogenstimulierter mono-nukleärer Zellen und gereinigter T-Lymphozyten wie DNS-Synthese,
Produktion von immunstimulierenden Zytokinen (IL-2, IL-6, IL-10, IL-12, IFN-γ) und
Helferfunktionen für B-Zellen (IgG- und IgM-Synthese) können in Gegenwart von spezifischen
Inhibitoren der DP IV 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 PBMC and T cells. Immunology 1997; 91: 354-360].
Es ist bereits bekannt, daß die Behandlung von Autoimmunerkrankungen und
Transplantatabstoßung durch Hemmung der auf Immunzellen lokalisierten Dipeptidylpetidase IV
mit Hilfe von synthetischen Inhibitoren möglich ist (z. B. EP764151 A1, WO09529691,
EP731789 A1, EP528858).
Der Erfindung liegt der überraschende Befund zugrunde, daß eine Hemmung der DP IV-
Enzymaktivität von Keratinozyten zu einer Suppression der DNS-Synthese und damit der
Proliferation dieser Zellen führt.
Unsere Erfindung zeigt, daß zur Therapie von sowohl entzündlichen und nicht entzündlichen
epidermalen Hyperproliferationszuständen (z. B. congenitale Ichthyosen und Psoriasis), benignen
und malignen umschriebenen epidermalen clonalen Expansionen (z. B. Warzen, Condylome,
aktinische Keratosen/Präcancerosen), benignen und malignen follikulären Hyperproliferations
zuständen (z. B. Akne) als auch benignen und malignen epithelialen Adnextumoren und primären
und reaktiven Nagelzellhyperproliferationen Effektoren der Dipeptidylpeptidase IV-Enzym
aktivität geeignet sind.
Die oben genannten Erkrankungen werden bisher topisch mit antiproliferativen und
differenzierenden Substanzen (Salizylsäure, Harnstoff, endogene und synthetische Retinoide,
Vitamin D3-Derivate, Kortikosteroide) sowie systemisch mit z. T. immunsuppressiven und
antiproliferativen Präparaten (z. B. Cyclosporin A, Kortikosteroide, Retinoide) behandelt. Meist
kommen nicht Monotherapien sondern Arzneimittelkombinationen zum Einsatz. Insbesondere bei
der systemischen Anwendung treten häufig unerwünschte Nebenwirkungen auf.
DP IV-Inhibitoren würden bei den genannten Erkrankungen eine neuartige, kostengünstige
Therapieform und einen wertvollen alternativen Bestandteil der bestehenden integrierten
Therapiekonzepte darstellen.
Im einzelnen liegen der Erfindung die Befunde zugrunde, daß
- 1. die DP IV-Enzymaktivität, wie sie auf humanen adulten und neonatalen Keratinozyten exprimiert wird, durch Inhibitoren der DP IV gehemmt werden kann,
- 2. diese Inhibitoren die DNS-Synthese von humanen Keratinozyten inhibieren.
Die Applikation von Enzyminhibitoren stellt somit bei den genannten Erkrankungen eine neuartige
Methode und ergänzende Therapieform zur Behandlung von hyperkeratotischen Prozessen dar.
Die erfindungsgemäß applizierten Effektoren der DP IV können in pharmazeutisch anwendbaren
Formulierungskomplexen als Inhibitoren, Substrate, Pseudosubstrate, inhibitorisch wirkende
Peptide und Peptidderivate, Antikörper dieses Enzymes zur Anwendung kommen. Bevorzugte
Effektoren sind z. B. synthetische DP IV-Inhibitoren wie Aminosäure-thiazolidide, -pyrrolidide,
-piperidide. Derartige Verbindungen und deren Herstellung wurden in einem früheren Patent
beschrieben (K. Neubert et al., DD 296075 AS).
Die verwendeten Inhibitoren werden mit bekannten Trägerstoffen verabreicht. Die Verabreichung
erfogt 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, andererseits als
systemische Applikation zur oralen, transdermalen, intravenösen, subcutanen, intracutanen,
intramuskulären Anwendung in geeigneten Rezepturen bzw. in geeigneter Galenik.
Unsere Untersuchungen zeigten, daß humane Keratinozyten (sowohl adulte als auch neonatale)
die DP IV/CD26 auf ihrer Oberfläche exprimieren (Tabelle 1). Dieser Nachweis erfogte mittels
Durchflußzytofluorimetrie und DP IV-Enzymassay in vitro an drei unterschiedlichen adulten
Keratinozytenkulturen (NHEK Ad, RUM, ROL) und einer neonatalen Kultur (NHEK Neo).
Diese Keratinozytenkulturen wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen der synthetischen
reversiblen DP IV-Inhibitoren Lys[Z(NO2)]-thiazolidid und Lys[Z(NO2)]-pyrrolidid inkubiert und
nach 72 Stunden die DNS-Synthese (3H-Thymidineinbau) gemessen.
Die Diagramme in Abb. 1 zeigen den Einfluß der synthetischen reversiblen DP IV-Inhibitoren
Lys[Z(NO2)]-thiazolidid und Lys[Z(NO2)]-pyrrolidid auf die DNS-Synthese humaner
Keratinozyten. Wie aus diesen Diagrammen ersichtlich ist, hemmen die DP IV-Inhibitoren
dosisabhängig die DNS-Synthese und damit die Zellproliferation aller vier untersuchten
Keratinozytenkulturen. Die Vitalität der Zellen war nicht beeinflußt (nicht dokumentiert).
Die humane Keratinozytenzellinie HaCat, welche als Zellmodell für die Psoriasis akzeptiert ist,
exprimiert ebenfalls die DP IV auf ihrer Oberfläche (21 ±4% CD26-positive Zellen, 30,2 ±5
pkat/106 Zellen). Das Diagramm in Abb. 2 zeigt den Einfluß der synthetischen reversiblen DP IV-
Inhibitoren Lys[Z(NO2)]-thiazolidid und Lys[Z(NO2)]-pyrrolidid auf die DNS-Synthese der
humanen HaCat-Zellinie. Entsprechend Abb. 2 hemmt eine Inkubation dieser Zellen mit den
synthetischen DP IV-Inhibitoren Lys[Z(NO2)]-thiazolidid, Lys[Z(NO2)]-pyrrolidid oder
Lys[Z(NO2)]-piperidid die DNS-Synthese und damit die Zellproliferation dosisabhängig. Die
Zellvitalität ist durch die Inhibitoren unbeeinflußt (nicht dokumentiert).
epidermale Hyperproliferationszustände
z. B. nicht entzündlich | z. B. entzündlich |
- congenitale Ichthyosen | - Psoriasis und Subtypen einschließlich Nägel und Haare |
- acquirierte Ichthyosen | - Lichen ruber und Subtypen |
(paraneoplast.) | - Parapsoriasis-Gruppe |
- Palmoplantarkeratosen | - Keratosis lichenoides |
- congenital | - Lichen simplex chronicus + reaktive lichenoide |
- erworben/paraneoplast. | Hyperproliferationen (z. B. atopische Dermatitis) |
- M. Darier | - Lichenoide Reaktionen bei GvHD |
- Epidermale Naevi | - ILVEN-Naevus |
- Cutis rhomboidalis nuchae | - Lupus erythematodes chron. disc./SCLE/SLE |
- Acanthosis nigricans | - Pityriasis rubra pilaris |
- Pachydermie | - M. Grover |
- Vitiligo | |
- mit Hyperproliferation von Keratinozyten einhergehende Erythrodermien |
umschriebene epidermale clonale Expansion | |
benigne | maligne |
- HPV-assoziiert (Warzen/Condylome | - HPV-assoziierte Tumoren |
- seborrhoische Keratosen | - aktinische Keratosen/Präcancerosen |
- Hidroakanthome/Porome | - M. Bowen + Bowen-CA |
- Epidermalcysten | - M. Paget + Paget-CA |
- Milien | - Plattenepithel-CA |
- M. Gottron | - Merkelcell-CA |
follikuläre Hyperproliferationszustände | |
benigne | maligne |
- Akne | - Haarfollikelzelltumoren |
- akneiforme follikuläre Reaktionen | - Proliferierende Trichilemmalcysten |
- Ulerythema ophryogenes | - Mischtumoren |
AL=L<- Keratosis follikularis |
epitheliale Adnextumoren
benigne | maligne |
- Porom | - ekkrine/apokrine CA's und Subtypen |
- syringoductale Tumoren | - Talgdrüsen-CA |
AL=L<- Hidraadenome |
primäre und reaktive Nagelzellhyperproliferation | |
nicht infektiös | |
- congenital | erworben |
z. B. Pachyonychien | infektiös bei Mykosen |
Claims (10)
1. Verwendung von Inhibitoren der Dipeptidylpeptidase IV (DP IV)-Enzymaktivität bzw.
DP IV-analoger-Enzymaktivität zur Hemmung der Aktivierung und Proliferation von
Keratinozyten und von maligne transformierten Keratinozyten, also von von Keratinozyten
abstammenden Tumorzellen.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhibitoren der
Dipeptidylpeptidase IV (DP IV)-Enzymaktivität bzw. DP IV-analoger Enzymaktivität zur
Therapie von sowohl entzündlichen und nicht entzündlichen epidermalen Hyperproliferations
zuständen (z. B. congenitale Ichthyosen und Psoriasis), benignen und malignen umschriebenen
epidermalen clonalen Expansionen (z. B. Warzen, Condylome, aktinische Keratosen/
Präcancerosen), benignen und malignen Hyperproliferationszuständen (z. B. Akne) als auch
benignen und malignen epithelialen Adnextumoren und primären und reaktiven
Nagelzellhyperproliferationen dienen.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Inhibitoren der
Dipeptidylpeptidase IV (DP IV)-Enzymaktivität bzw. DP IV-analoger Enzymaktivität
Aminosäurederivate, Peptide oder Peptidderivate bzw. Kombinationen der genannten Effektoren
verwendet werden.
4. Verwendung gemäß Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen
synthetische DP IV-Inhibitoren, bevorzugt Xaa-Pro-Dipeptide, entsprechende Peptidderivate und
deren Salze bzw. Aminosäure (Xaa)-amide, entsprechende Aminosäureamidderivate und deren
Salze sind, wobei Xaa eine α-Aminosäure bzw. ein α-Aminosäurederivat bevorzugt
L-Tryptophan, L-Isoleucin, L-Valin, Nε-4-Nitrobenzyloxycarbonyi-L-Lysin ist und als
Amidstruktur cyclische Amine z. B. Pyrrolidin, Piperidin, Thiazolidin und deren Derivate
fungieren.
5. Verwendung gemäß Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Aminosäureamide z. B.
Nε-4-Nitrobenzyloxycarbonyl-L-Lysin-thiazolidid, -pyrrolidid und -piperidid sowie das entsprechende
2-Cyanothiazolidid-, 2-Cyanopyrrolidid- und 2-Cyanopiperidid-Derivat bevorzugt als
DP IV-Inhibitoren eingesetzt werden.
6. Pharmazeutische Zubereitungen zur Behandlung von Zuständen oder Störungen unter Verwendung
von Inhibitoren der Dipeptidylpeptidase IV (DP IV)-Enzymaktivität bzw. DP-analoger Enzymaktivität,
die eine Hemmung der Aktivierung und Proliferation von Keratinozyten und von maligne
transformierten Keratinozyten bewirken.
7. Pharmazeutische Zubereitung gemäß Anspruch 6 zur Behandlung von dermatologischen
Autoimmunerkrankungen mit hyperkeratotischen Effioreszenzen (cutaner und systemischer Lupus
erythematodes), von Psoriasis, von dermato-onkologischen Erkrankungen (Plattenepithelkarzinom,
Basaliom, Aktinische Präkanzerosen, Keratokanthom, u. a.) und von Hyperkeratotischen
Erbkrankheiten (Ichtyosen).
8. Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
DP IV-Inhibitoren bevorzugt Substanzen gemäß Anspruch 4 und 5 sind.
9. Verwendung von Inhibitoren oder pharmazeutische Zubereitung gemäß Ansprüche 1 bis 8 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.
10. Verwendung von Inhibitoren oder pharmazeutische Zubereitung gemäß Anspruch 1 bis 8 als
systemische Anwendung zur oralen, transdermalen, intravenösen, subcutanen, intracutanen,
intramuskulären Applikation in entsprechenden Rezepturen bzw. in geeigneter Galenik mit üblichen
Trägerstoffen, Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen.
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