DE69229070T2

DE69229070T2 - Antireaktive antiasthmatische Wirkung von Acetylsalicylsäure durch Inhalation

Info

Publication number: DE69229070T2
Application number: DE69229070T
Authority: DE
Inventors: Sebastiano Bianco
Original assignee: B S D BIO SCIENCE DEV SNC DI O
Current assignee: B S D BIO SCIENCE DEV SNC DI O
Priority date: 1991-02-09
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2012-02-07
Also published as: IE920427A1; DE69229070D1; NZ241542A; NO920504D0; NO179893C; KR920016086A; US6051566A; NO920504L; AU662509B2; CZ281970B6; ATE179605T1; HU9200389D0; ZA92890B; JPH0648958A; AU1077292A; NO179893B; BR9200429A; MX9200571A; HUT60917A; CS35292A3

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung des nichtsteroidalen entzündungshemmenden Wirkstoffes Acetylsalicylsäure zur Herstellung eines antireaktiven antiasthmatischen Wirkstoffs, der durch Inhalation verabreicht wird; sie betrifft auch diesen nichtsteroidalen entzündungshemmenden Wirkstoff als zu inhalierendes Medikament zur Bekämpfung und Vorbeugung von Asthma.
Bronchialentzündung spielt eine Schlüsselrolle bei den gegenwärtigen Ansichten über die pathogenetischen Mechanismen von Bronchialasthma (Am. Rev. Respir, Dis. 1987; 136: 740 - 51). Trotz relativ breitem experimentellem Nachweis für die Beteiligung von Arachidonsäuremetaboliten in diesen Mechanismen (J. Appl. Physiol. 1989, 66: 578-583) haben einige vorherige Versuche zur Beeinflussung der Bronchialantwort unter Verwendung von entzündungshemmenden Wirkstoffen mit Cyclooxygenase-inhibierender Aktivität keine klinisch signifikanten und konsistenten Effekte dieser Wirkstoffe bei Asthma gezeigt (J. Allergy Clin. Immunol. 1983, 71: 245-249). Einer der limitierenden Faktoren der Wirkung dieser Wirkstoffe auf die Bronchialantwort kann die schlechte Verfügbarkeit dieser Wirkstoffe in der Lunge bei systemischer Gabe sein. In der Tat wurde eine signifikante Reduktion der Bronchialantwort auf durch Ultraschall vernebeltes Wasser (UNW) bei Asthmatikern nach oraler Gabe von relativ hohen Dosen von Aspirin beobachtet (Progress in Biochemical Pharmacology (Karger, Basel) 1985, 20: 132-142.2, und Allergologie, zweite Auflage, J. Charpin, Herausgeber, Flammanion Verlag, Paris 1986, Seiten 683-693, und Respiration 1988, 54 (suppl. 1): 100-107).
Da eine gleiche Dosis der chemisch verwandten Verbindung, Natriumsalicylat, die keine inhibitorische Wirkung auf Cyclooxygenase aufweist, keinen Effekt hat (L'acetilsalicilato di lisina ma non il salicilato protegge dal broncospasmo da H&sub2;O. III Conferenza Italiana di Medicina Respiratoria, Milano 1990, Abstract Seite 181) kann geschlossen werden, daß Cyclooxygenaseinhibitoren eine Rolle bei der therapeutischen Kontrolle vom Asthma spielen, daß jedoch relativ hohe Dosen zur Erzielung eines signifikanten protektiven Effektes verabreicht werden müssen. Unglücklicherweise verursacht chronische Behandlung mit solchen oralen Dosen von NSAas eine nicht akzeptable Rate von Nebenwirkungen, wie angegeben von zwei kontrollierten Studien, die bezüglich der Wirkung einer Behandlung mit hohen Dosen (1,3 bis 2,6 g täglich) von Aspirin bei Asthmatikern verfügbar sind (J. Allergy. Clin. Immunol. 1984, 73: 500 - 507; und J. Allergy Clin. Immunol. 1990, 85: 59-65).
Das Ziel dieser Erfindung war der Durchbruch bei der Behandlung von Asthma mit akzeptablen Dosen eines nichtsteroidalen Medikaments.
Dieses wurden durch Inhalieren des nichtsteroidalen entzündungshemmenden Wirkstoffs (NSAa) Acetylslicylsäure (ASA) erreicht.
Die Studien dieser Erfindung zeigen klar, daß inhalierte NSAas, insbesondere Lysin- Acetylsalicylat (L-ASA), die lösliche Form von ASA eine deutliche Abschwächung der Bronchialantwort sowohl auf nichtspezifische (UNW) als auch auf spezifische (sofortige und späte Reaktionen auf Allergen) Stimuli bei Asthmatikern in Abwesenheit von Nebenwirkungen induzieren.
Geeignete pharmazeutische Zusammensetzungen für die Inhalation sind Aerosole mit einer Partikelgröße von 0,5 um bis 7 um, die in die Kompartimente der Lungen eintreten. Wäßrige oder wäßrig-organische Lösungen oder Suspensionen, die in Kombination mit Treibmitteln wie Fluorochlorokohlenwasserstoffen, fluorierten Kohlenwasserstoffen, Dimethylether, Propan, Butan, Stickstoff, Kohlendioxid, N&sub2;O vernebelt werden können, oder Mischungen von Pulvern mit mikrofeinen Wirkstoffen, die unter Verwendung von Inhalatoren gegeben werden können, sind besonders geeignet. Diese pharmazeutischen Zusammensetzungen können geeignete Additive umfassen wie oberflächenaktive Substanzen, beispielsweise Phospholipide, Sorbitanester, Polyoxysorbitanester oder Ölsäuren, Alkohole und Polyole wie Ethanol, Glycerin, Polyethylenglykol, Glucose, Mannitol, Sorbitol, um ihre relevanten pharmazeutischen Eigenschaften zu verbessern.

Patienten und Methoden

A) Studien bezüglich der nichtspezifischen Bronchial-Hyperreaktivität:

Patienten:

Klinisch stabile Patienten mit entweder allergischem oder nicht allergischem Asthma mit einem forcierten expiratorischen Volumen in einer Sekunde (FEV&sub1;) von mehr als 70% des erwarteten, die während mindestens 4 Wochen frei waren von viraler oder bakterieller Atemwegsinfektion, wurden untersucht. Keiner der Patienten hatte eine Geschichte von L-ASA induziertem Asthma. Alle Patienten wurden entweder mit inhalierten beta2-Simulantien oder mit inhalierten beta2-Stimulantien und topischen Steroiden behandelt, die 10 Stunden vor Gabe des Testwirkstoffs weggelassen wurden (J. Allergy Immunol. 1975; 56: 323-327).

Methoden:

Die Bronchialreaktivität auf durch Ultraschall vernebeltes Wasser (UNW) wurde gemessen wie zuvor beschrieben (Eur. J. Respir. Dis. 1980 (suppl. 106): 41- 9; und Pulmonary Pharmacology 1989, 1: 187-191). Jede Testperson inhalierte ansteigende Verdopplungsdosen von UNW, die mit einem Ultraschallvernebler produziert wurden (DeVilbiss Ultra-neb 99), der auf einen Ausstoß von 2 ml/min. eingestellt war. Die Personen wurden angewiesen, ein Atemzugvolumen (tidal volume) einzuatmen und dabei das Mundstück zwischen den Zähnen bei halb geöffnetem Mund zu halten. Verdoppelungsdosen von UNW wurden durch schrittweise Erhöhung der Expositionszeit von 30 Sekunden (1 ml) auf 240 Sekunden (15 ml) und falls notwendig während weiterer 240 Sekunden gegeben, wobei der Ausstoß auf 4 ml/min. (31 ml) eingestellt wurde. Die Atemfunktion wurde nach jeder Dosis überwacht, bis ein FEVI-Abfall von 20% oder größer, verglichen mit der Basislinie beobachtet wurde. In den Fällen, bei denen spezifischer Atemwegswiderstand (sRaw) gemessen wurde, wurde dies während der normalen Atmung unter Verwendung eines Konstantvolumen-Körper-Plethysmographen mit einem System mit geschlossenen Beuteln zur Konditionierung der Luft auf Körpertemperatur-Drucksättigung (BTPS) (Fenyves & Gut, Basel, Schweiz) vor und nach der Vorbehandlung und unmittelbar nach jedem Test durchgeführt. FEV&sub1; wurde unter Verwendung eines Spirometers (Vitalograph) gemessen. Der beste Wert der ersten drei technisch zufriedenstellenden Spirogramme wurde zur Analyse ausgewählt. Die Dosis von UNW, die 20% FEV&sub1;-Abfall verursachte (PD&sub2;&sub0;) wurde dann durch Interpolation auf der kumulativen Dosis-Antwort-Kurve berechnet.

Studienentwurf:

Zum Test der Wirkung von L-ASA auf UNW-induzierte Bronchokonstriktion wurde bei einer Gruppe von 7 Personen mit einer positiven Antwort auf eine vorherige UNW-Belastung der Test zweimal wiederholt mit Intervallen von 3 bis 7 Tagen zwischen den Behandlungen, die entweder in 5 ml L-ASA (180 mg/ml in Kochsalzlösung entsprechend 100 mg/ml ASA) oder Placebo bestanden, entsprechend einem Zufallsprotokoll, mit Hilfe eines Vernebelers, der auf Trockenlaufen in 30 Minuten eingestellt war. Die UNW-Belastung wurde 30 Minuten nach der Behandlung und noch einmal am nächsten Tag 24 Stunden nach der Behandlung wiederholt. Die klinischen Eigenschaften der Patienten in dieser Gruppe sind in Tabelle 1 angegeben.

B) Allergen-spezifische Bronchialbelastung:

Patienten:

Freiwillige mit allergischem Asthma, die eine frühe obstruktive Antwort nach spezifischer allergener Bronchialbelastung zeigten, wurden unter den Patienten einer Allergieklinik rekrutiert. Alle Patienten hatten eine klinische Geschichte von allergischem Asthma und/oder Rhinitis, zeigten eine positive sofortige Hautreaktion auf das klinisch relevante Allergen, waren entweder asymptomatisch oder hatten sehr schwache respiratorische Symptome und einen Basislinien-FEV&sub1; von mehr als 70% des erwarteten und waren während mindestens 4 Wochen frei von Atemwegsinfektionen. Alle Patienten waren entweder unbehandelt oder unter gelegentlicher topischer Therapie, die ausgesetzt wurde wie für den UNW-Test beschrieben. Gegen Pollen allergische Patienten wurden außerhalb der Pollensaison untersucht.

Methoden:

Die spezifische Bronchialbelastung wurde durchgeführt wie berichtet in N. Engl. J. Med. 1989, 321: 1069-1073.
Bei einer Vorab-Bronchialbelastung wurde das Allergen (Frazioni Alfa, Dome/Hollister- Stier, Bayropharm. Italiana, Milano, Italien) mit einem Dosimeter (MEFAR, Bovezza, Italien) gegeben. Die Apparatur wurde vom Untersuchenden manuell betrieben und wurde so eingestellt, daß sie 3,7 ul/Stoß in 0,6 Sekunden abgab, mit einer Pause von 6 Sekunden zwischen den Stößen.
Das Allergen wurde in normaler Kochsalzlösung bei einer Konzentration von 40 Aktivitätseinheiten (AU) pro ml bei Dosen bis zu 2,4 AU (entsprechend einer abgegebenen Dosis von 0,15 AU/Stoß) oder 160 AU/ml für Dosen bis zu 9,6 AU (0,6 AU/Stoß), oder 320 AU/ml (1,2 AU/Stoß) für höhere Dosen gelöst. Die AU wurde vom Hersteller bestimmt unter Verwendung des Radio Allergy Sorbant Test (RAST) Inhibierungs-Assay, verglichen mit einem Referenzpräparat, das durch die Haut-Bioreaktivität charakterisiert ist. FEV&sub1; und die maximale expiratorische Flußgeschwindigkeit (Peak Expiratory Flow Rate (PEFR)) wurden unter Verwendung eines Trockenspirometers (Vitalograph, Buckingham, England) und eines Mini- Wright-Peak-Flow-Meters (Clement Clarke International Ltd., London, England) vor und 10 Minuten nach Gabe einer ersten Dosis von 0,15 AU gemessen. Das Verfahren wurde dann durch Verdopplung der Allergendosis bis zu einem 25%igen oder größeren Abfall von FEV&sub1; von der Basislinie wiederholt, oder bis eine maximale Allergendosis von 19,2 AU erreicht wurde. Die provokative Dosis von Allergen, die einen 25%igen FEV&sub1;-Abfall verursachte (PD25) wurde dann durch Interpolation von der kumulativen Dosis-Antwort-Kurve, aufgetragen auf semilogarithmischem Papier, berechnet.

Studienentwurf:

Die Wirkung der Vorbehandlung mit inhalierten NSAID auf die Bronchialantwort gegen Allergenbelastung wurde in drei verschiedenen Studien untersucht.
In einer ersten Studie wurde die Wirkung der Vorbehandlung mit L-ASA auf die sofortige allergische Bronchialantwort in einer Doppelblindkreuzstudie im Vergleich mit Placebo untersucht unter Verwendung einer Zufallszahlentabelle zur Randomisierung.
Die klinischen Eigenschaften entsprechend den obigen Kriterien der für die Studie ausgewählten Patienten sind in Tabelle I dargestellt.
Jeder Patient führte zwei Bronchialbelastungen in einem Intervall von 4 bis 14 Tagen durch unter Verwendung einer Einzeldosis des Allergens, die der PD&sub2;&sub5; entsprach, die bei der Vorab-Belastung bestimmt worden war. Vor jedem Test erhielten die Patienten entweder ein Aerosol mit 4 ml L-ASA 180 mg/ml in Kochsalzlösung, entsprechend 100 mg/ml Acetylsalicylsäure (Flectadol®, Maggioni-Winthrop, S. p. A., Mailand, Italien) oder ein Placebo (normale Kochsalzlösung) in 15 Minuten, gegeben mit Hilfe eines Jet-Vernebelers (Modell Soffio, Markos, Monza, Italien), der auf einen Ausstoß von 0,27 mumin. eingestellt war. Unmittelbar danach wurde die ausgewählte Dosis des Allergens mit einem Dosimeter zugeführt. Der spezifische Atemwegswiderstand (sRaw) wurde während der normalen Atmung unter Verwendung eines Konstantvolumen-Körperplethysmographen mit einem System geschlossener Beutel zur Konditionierung von Luft auf BTPS (Fenyves & Gut, Basel, Schweiz) vor und nach der Vorbehandlung und 5, 10, 15, 20, 30, 45 und 60 Minuten nach der Belastung gemessen. Diese Messungen wurden mindestens 5-fach durchgeführt und der Mittelwert berechnet. FEV&sub1; wurde durch Integration der Flüsse erhalten, die mit einem Nr. 3-Fleish-Pneumatotachographen gemessen wurden, der mit dem Körperplethysmographen verbunden war. Der beste Wert der ersten drei technisch zufriedenstellenden Spirogramme wurde für die Analyse ausgewählt. Zur Untersuchung der Wirkung der Vorbehandlung mit inhalierter L-ASA auf die späte Phase der asthmatischen Reaktion wurden zwei Patienten, die eine doppelte asthmatische Antwort auf die vorherige Belastung zeigten, und durch das Auftreten einer zweiten obstruktiven Antwort nach Abklingen der sofortigen Antwort charakterisiert waren, zwischen der vierten und achten Stunde nach der Belastung untersucht. Die Studie wurde entsprechend den vorherigen Verfahren durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Atemfunktion alle 60 Minuten bis zu 8 Stunden nach der Belastung gemessen wurde.

Datenanalyse:

Die Daten wurden als absolute Werte oder als Prozentsatz der Basislinienwerte zur Zeit 0 ausgedrückt, d. h. nach Behandlung mit dem aktiven Wirkstoffoder Placebo, und unmittelbar vor der Belastung.
Änderungen der UNW-Reaktivität wurden als Verdopplungsdosen von UNW PD&sub2;&sub0; verglichen mit Placebo gemessen und als log&sub2; (PD&sub2;&sub0; nach Wirkstoff) - log&sub2; (PD&sub2;&sub0; nach Placebo) berechnet.
Ein Anstieg der PD&sub2;&sub0; durch eine Verdopplungsdosis entspricht dann einem 100%igen Anstieg der kumulativen Dosis von vernebeltem Wasser, das einen 20%igen FEV&sub1;-Abfall verursacht,
Die prozentuale Schutzwirkung auf die spezifische asthmatische Antwort für FEV&sub1; und sRaw wurden für jeden Patienten entsprechend der Formel
((AUC Placebo - AUC Behandlung)/AUC Placebo) · 100
berechnet, wobei AUC die Fläche unter der Zeit-Antwort-Kurve der absoluten Differenzen von der Basislinie darstellt. Alle Daten wurden ohne Wissen der randomisierten Behandlung berechnet.
Eine Zwei-Wege-Analyse der Varianz und ein Paired-Student's-Test wurden zum statischen Vergleich der normal verteilten Variablen verwendet, und die Methode der am wenigsten signifikanten Differenz wurde für multiple Vergleiche verwendet (siehe Snedecor und Cochran, Statistical methods, 7. Auflage, Ames, Iowa, University Press., 1980).
Ein Spiegel von p von weniger als 0,05 (two-tailed) wurde als signifikant betrachtet.

Ergebnisse

Studien der nicht spezifischen Bronchialreaktivität:
Die Wirkung der Vorbehandlung mit L-ASA auf UNW-induzierte Bronchokonstriktion ist in Fig. 1 dargestellt. Die Behandlung wurde gut vertragen, und keine signifikanten Änderungen der Basislinien-Atemfunktions-Parameter wurden an den verschiedenen Studientagen beobachtet. Die Bronchialantwort auf UNW nach Behandlung mit Placebo war gleich wie am vorherigen Tag. Im Gegensatz dazu war die UNW PD&sub2;&sub0; nach inhaliertem L-ASA deutlich um 2,42 ± 0,20 Verdopplungsdosen erhöht (M ± SE) und war verglichen mit dem Placebo sogar nach 24 Stunden noch deutlich erhöht (1,33 ± 0,16 Verdopplungsdosen).

Studien der Allergenbelastung:

In einer ersten Studie wurde die Wirkung der Vorbehandlung mit inhaliertem L-ASA auf die Bronchialantworten gegen Allergenbelastung an sechs Patienten untersucht. Die Basislinien- FEV&sub1; an den Studientagen blieb gleich der, die während des Vorab-Belastungstests aufgezeichnet war. Die Werte von FEV&sub1; und sRaw vor und unmittelbar nach der Behandlung an den Studientagen waren ebenfalls nicht signifikant verschieden. Nach Behandlung mit Placebo zeigten alle Patienten eine sofortige Antwort, die durch einen maximalen Abfall von FEV&sub1; von 24,5 ± 2, 3 % und einen maximalen Anstieg von sRaw von 291 ± 25% der Basislinienwerte charakterisiert war (Fig. 2 und 3). Nach Behandlung mit inhaliertem L-ASA war die Bronchialantwort deutlich reduziert, und die mittleren Nachbelastungs-FEV&sub1;-nderungen waren zu jedem Zeitpunkt signifikant niedriger, verglichen mit dem Placebo (Fig. 2). Die Wirkung auf sRaw war weniger deutlich, wahrscheinlich aufgrund der größeren Variabilität der Antwort. Dennoch war ein deutlicher Unterschied nach 5 und 10 Minuten, verglichen mit dem Placebo sichtbar (Fig. 3). Der maximale prozentuale Abfall von FEV&sub1; und Anstieg von sRaw (8,6 ± 1,0 bzw. 195 ± 31% der Basislinie) waren ebenfalls signifikant kleiner, verglichen mit dem Placebo.
Die Schutzwirkung von L-ASA auf die sofortige Phase der doppelten Bronchialreaktion zwischen 0 und 60 Minuten war 68 ± 6% bei Berechnung aus FEV&sub1;-Änderungen und 56 ± 18% bei Berechnung aus den Änderungen von sRaw. Keiner der Patienten zeigte klinische Manifestation einer späten asthmatischen Antwort nach einer der Behandlungen.
Keiner der in den obigen Studien teilnehmenden Personen hatte eine späte asthmatische Reaktion auf die Allergenbelastung. Zur Beurteilung der Wirkung von inhalierten NSAIDs auf diesen Phänomen wurden zwei weitere Patienten mit einer doppelten asthmatischen Reaktion nach der Vorbelastung ausgewählt. Die Wirkung der Vorbehandlung mit L-ASA oder Placebo auf die allergeninduzierte Reaktion bei diesen Personen ist in Fig. 4 und 5 dargestellt. Bei beiden Personen war die späte Phase der Reaktion nach Behandlung mit inhaliertem L-ASA deutlich abgeschwächt.

Diskussion:

Diese Daten zeigen klar, daß die Probleme von hohen oralen Dosen, resultierend in systemischen Nebenwirkungen, durch Gabe von ASA durch Inhalation gelöst werden können. In der Tat zeigen sie, daß die Inhalation von ASA zur Inhibierung der Bronchialantwort auf nichtspezifische und spezifische bronchiale Stimuli bei Asthmatikern in der Lage ist. Der Inhalationsweg ist nicht nur bei der Reduktion der Nebenwirkungen in anderen Organen wirksam, die durch die topische Behandlung umgangen werden, sondern auch bei der Erhöhung der lokalen Aktivität der Wirkstoffe. Der Inhalationsweg nutzt auch den Vorteil eines verzögerten Wirkstoffmetabolismus und zeigt den überraschend lang andauernden Effekt von inhaliertem L- ASA auf UNW-induzierten Bronchospasmus (Fig. 1).
Schließlich ist von besonderem Interesse, daß wir eine gute Schutzwirkung von inhaliertem L-ASA auch auf die späte Phase der asthmatischen Antwort auf Allergen beobachtet haben (Fig. 4 und 5).

Figurlegenden

Fig. 1. Wirkung von inhaliertem L-ASA (100 mg/ml) auf die Bronchialreaktivität gegen UNW 30 Minuten und 24 Stunden nach der Behandlung. Die Daten sind als M ± SE von UNW PD&sub2;&sub0; ausgedrückt. Die klinischen Eigenschaften der Untersuchungsgruppe sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Fig. 2. Zeitverlauf der FEV&sub1;-Änderungen, ausgedrückt als Prozentsatz des Nachbehandlungswerts (Zeit 0), nach spezifischer Allergenbelastung. Die Balken stellen den Mittelwert und SE nach Inhalation von Placebo (leere Kreise) und L-ASA (ausgefüllte Kreise) dar. Basislinienwerte (Pfeil) waren 3,90 ± 0,21 (M ± SE) vor Placebo und 3,95 ± 0,20 vor L- ASA. p < 0,05 verglichen mit Placebo zum selben Zeitpunkt, gepaarter t-Test.
Fig. 3. Zeitverlauf der sRaw-Änderungen, ausgedrückt als Prozentanteil des Nachbehandlungswerts (Zeit 0). Basislinien-sRaw waren 0,32 ± 0,32 kPa. s (M ± SE) vor Placebo bzw. 0,35 ± 0,01 vor L-ASA. Symbole genauso wie in Fig. 2.
Fig. 4. Wirkung von inhaliertem L-ASA auf die späte asthmatische Reaktion auf Allergenbelastung in einem gegen Pollen empfindlichen Patienten (erwartetes FEV&sub1; 3,491), gemessen als Änderungen von FEV&sub1; (links) und sRaw (rechts).
Fig. 5. Wirkung von inhaliertem L-ASA auf die späte asthmatische Reaktion gegen Allergenbelastung in einem allergischen Patienten (erwartetes FEV&sub1; 3,371), gemessen als Änderungen von FEV&sub1; (links) und sRaw (rechts). Tabelle I Wirkung von inhaliertem L-ASA auf UNW-induzierte Bronchialreaktionen (Patienten-Eigenschaften)
a) DP: Dermatophagoiden, GR: Graspollen
b) B2: inhalierter beta2-Agonist, CS: inhalierte Steroide.

Claims

1. Verwendung des nichtsteroidalen entzündungshemmenden Wirkstoffs Acetylsalicylsäure zur Herstellung eines Medikaments für die Inhalationstherapie von Asthma.