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Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue
Apoptoseregulierende Zusammensetzung.
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Die Apoptose-regulierende Zusammensetzung der Erfindung
umfaßt als Wirkstoff wenigstens ein Mitglied eines
Carbostyril-Derivats, dargestellt durch die folgende
allgemeine Formel (1) (nachfolgend als Verbindung (1)
bezeichnet) und Salze davon.
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worin R eine Benzoyl-Gruppe ist, die gegebenenfalls
Niederalkoxy-Gruppen am Phenyl-Ring als Substituenten
aufweisen kann, und worin die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung
in den 3- und 4-Positionen des Carbostyryl-Gerüsts eine
Einfachbindung oder Doppelbindung ist.
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Bezüglich der obigen Verbindung (1) und der für ihre
Herstellung erhältlichen Verfahren kann die Beschreibung der
japanischen geprüften Patentveröffentlichung Nr. 43747/1989
herangezogen werden. Es ist ebenfalls bekannt, daß die
Verbindung (1) als Kardiotonikum nützlich ist.
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Der Erfinder dieser Erfindung betrieb weitere Forschung zur
Verbindung (1) und fand heraus, daß sie eine
Apoptoseregulierende oder -modifizierende (hemmende oder fördernde)
Aktivität aufweist, einschließlich u. a. Antikrebsaktivität
und Zelldifferenzierungs-induzierender Aktivität, welche kaum
aus ihren oben genannten bekannten Aktivitäten vorhergesehen
werden können.
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Währenddessen wird gesagt, daß zwei Typen von Mechanismen am
Zelltod beteiligt sind. Der eine ist der klassiche, Nekrose
genannte Typ von Zelltod. Morphologisch ist Nekrose durch ein
deutliches Anschwellen der Mitochondrien, Anschwellen des
Cytoplasmas und durch eine Zellkernveränderung
gekennzeichnet, gefolgt von Zellzerstörung und Autolyse. Sie
tritt passiv oder zufällig auf. Gewebenekrose wird im
allgemeinen verursacht durch Körpertrauma an Zellen oder z. B.
ein chemisches Gift.
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Ein anderer Typ von Zelltod wird Apoptose genannt
(programmierter Zelltod) [J. F. R. Kerr und A. H. Wyllie, Br.
J. Cancer, 265, 239 (1972)]. Es heißt, daß Apoptose unter
verschiedenen physiologischen Bedingungen auftreten kann.
Morphologisch ist Apoptose unter anderem gekennzeichnet durch
einen Berührungsverlust benachbarter Zellen, eine
Konzentrierung des Cytoplasmas, eine mit Endonuclase-
Aktivität verbundene Chromatin-Kondensation und Pyknose und
Segmentierung des Zellkerns. Ebenfalls beobachtet werden das
Verschwinden von Mikrovilli aus der Zelloberfläche und die
Glättung der Zelloberfläche (Vesikelbildung auf der
Zelloberfläche: Membranbläschenbildung). Eine Fragmentierung
der Nukleosom-Einheit der DNA zu DNA-Fragmenten mit einer
Größe von 180 bis 200 Basenpaaren aufgrund von Endonuklease-
Aktivierung ist weiterhin beobachtbar. Endfragmente der
apoptotischen Körperzellen werden durch benachbarte Zellen
phagozytiert. Dies ist der von Duvall und Wyllie diskutierte
Mechanismus [E. Duvall und A. H. Wyllie, Immunology Today, 7
(4), 115-119 (1986); Science, 245, 301-305 (1989)]. Wyllie
berichtete ferner, daß die Glukokortikoid-induzierte Apoptose
von Thymozyten eine intrazelluläre Endonuklease-Aktivierung
beinhaltet [A. H. Wyllie, Nature, 284, 555-556 (1986)]. Die
Endonuklease-Aktivität verursacht auf der Oligonukleotid-
Stufe Fragmentierung der DNA in den die Apoptose erfahrenden
Zellen, und dies kann leicht durch Agarose-Gelelektrophorese
bestätigt werden.
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Apoptose kann als vorprogrammierter Zelltod betrachtet
werden, der im Prozeß der Entwicklung, Differenzierung oder
des Umsatzes von Geweben beobachtet wird [A. H. Wyllie et
al., Int. Rev. Cytol., 68, 251-306 (1980)].
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In Thymozyten führt eine Zunahme des Calciumspiegels im
Calciumionophor oder einer Zunahme des cAMP-Spiegels zur
Förderung derjenigen DNA-Fragmentierung, die für die oben
genannte Apoptose charakteristisch ist [A. H. Wyllie et al.,
J. Pathol., 142, 67-77 (1984)], und deshalb wird angenommen,
daß Calciumionen und/oder cAMP am Apoptose-Mechanismus
beteiligt sind. Als ein Beispiel, von dem bisher berichtet
wurde, kann die Apoptose von HL-60-Zellen genannt werden,
deren Differenzierung durch Retinoesäure oder das
Calciumionophor induziert wird [S. J. Martin et al., J.
Immunol., 145, 1859-1867 (1990); S. J. Martin et al., Clin.
Exp. Immunol., 79, 448-453 (1990)].
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Nach Berichten tritt Apoptose nicht nur beim physiologischen
Zelltod im Prozeß der Embryogenese und beim physiologischen
Tod normaler Zellen im aktiven Zellzyklus auf (z. B. Leber-,
Nebennierenrinden- und Prostatazellen), sondern sie wird
ebenfalls durch Glukokortikoid-Behandlung, Zellverletzung
durch cytotoxische T-Zellen, Atrophie von Hormon-abhängigen
Geweben, Bestrahlung, NK-Zellen, Killerzellen,
Tumornekrosefaktor (TNF), Lymphotoxin (LT), andere Cytokinen
etc. induziert [A. H. Wyllie et al., Int. Rev. Cytol., 68,
251 (1980); E. Duvall und A. H. Wyllie, Immunology Today, 7,
115-119 (1986); K. S. Sellins et al., J. Immunol., 139, 3199
(1987); T. Yamada et al., Int. J. Radiat. Biol., 53, 65
(1988); A. H. Wyllie, Nature, 284, 555 (1980); D. S. Schmid
et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83, 1881-1885 (1986); C.
John et al., J. Immunol., 129 (4), 1782-1787 (1982); D. M.
Howell et al., J. Immunol., 140, 689-692 (1988); B. Gillian
et al., Eur. J. Immunol., 17, 689-693 (1987)]. Zusätzlich ist
Apoptose ebenfalls durch manche Antikörper induzierbar, z. B.
Anti-CD3-, Anti-APO-I- und Anti-Fas-Antikörper [B. C. Trauth
et al., Science, 245, 301-305 (1989); C. A. Smith et al.,
Nature, 337, 181-184 (1989); T. Tadakuma et al., Eur. J.
Immunol., 20, 779 (1990)], und ferner wurde durch die
Ergebnisse von Nakamura et al. bestätigt, daß Apoptose bei
der spontanen Rückbildung von bösartigen Tumoren erhalten
wird [Y. Nakamura et al., Rinsho Hifuka (Jpn. J. Clin.
Dermatol.), 35 (4), 289-295 (1981)].
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Andererseits wurde berichtet, daß unter anderem Actinomycin D
(ein RNA-Synthese-Inhibitor), Cycloheximid (ein Protein-
Synthese-Inhibitor) und Calciumionen- (Ca²&spplus;) komplexierende
Mittel Apoptose zurückdrängen können, und zusätzlich können
nach Berichten Cyclosporin A (ein Immunhemmer), Cytokine des
blutbildenden Systems [IL-3, GM-CSF (Granulozytenmacrophagen-
Kolonie-stimulierender Faktor), G-CSF
(Granulozytenkoloniestimulierender Faktor)], IL-2, bcl-2-Genprodukt und
dgl. Apoptose zurückdrängen [J. J. Cohen, J. Immunol., 132,
38 (1984); A. H. Wyllie et al., J. Pathol., 142, 67 (1984);
Y. Shi et al., Nature, 339, 625 (1989); G. L. Williams et
al., Nature 343, 76 (1990); M. A. Nielo, J. Immunol., 143,
4166 (1989); D. L. Vaux et al., Nature, 335, 1440 (1988)].
Andererseits liegt für Cycloheximid und Actinomycin D ein
Bericht vor, der die Apoptose-Induzierung in akuten
Leukämiezellen durch Cycloheximid, in Cryptazellen des
Dünndarms durch Actimomycin D und in HL-60-Zellen durch beide
beschreibt [S. J. Martin et al., J. Immunol., 145, 1859-1867
(1990)]. Andererseits wird berichtet, daß Cycloheximid die
Apoptose der lymphozytischen Tumorzellen, die vor der
Röntgenbestrahlung vorliegen und durch Röntgenbestrahlung
vermehrt werden, eher hemmt und Actinomycin D diese
verstärkt. Deshalb wird angenommen, daß die Art von Zellen,
die Bedingungen und andere Mechanismen an der Hemmung oder
Förderung der Apoptose beteiligt sind [T. Igarashi et al.,
Nippon Ketsueki Gakkaishi (Acta Hematol. Jpn.), 51 (2), 144
(1988)]. Auf jeden Fall wird derzeit in Betracht gezogen, daß
die Differenzierung, das Wachstum und die Reifung von Zellen
eng mit der Apoptose verbunden sind und daß Substanzen, die
die eine oder andere Rolle in einer solche
Zelldifferenzierung, -wachstum oder dgl. spielen, ebenfalls
mit Apoptose verbunden sind.
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Kürzlich wurde eine Krebsbehandlung mit Anti-Apo-I-
Antikörpern als Apoptose-bezogene Therapie unternommen. Beim
myelodysplastischen Syndrom (MDS) sollten die refraktäre
Anämie (RA) und refraktäre Anämie mit Ringsideroblasten
(RARS), worin Panzytopenie vorherrscht, bevorzugt mit einer
Kombination aus Retinoesäure oder Vitamin D3, das ein
Differenzierungsinduktor für blutbildende Zellen ist, und
GM-CSF oder IL-3 als Apoptose-regulierendes Mittel behandelt
werden, welches die übermäßige Apoptose von
Blutplättchenerzeugenden Zellen hemmt, wohingegen bei RAEB (refraktäre
Anämie mit Übermaß an Blasten) und RAEB-t (RAEB im Übergang
("in transformation")), worin Blastozytenwachstum aktiv ist,
Retinoesäure und Vitamin D&sub3; als Differenzierungs-induzierende
Mittel wirken sollen, die die Differenzierung von Blastozyten
zu reifen Blutzellen induzieren, und Etoposid und Aclarubicin
sollen als Apoptose-regulierende Mittel wirken, die das
Blastozyten-Wachstum hemmen (und dadurch die Apoptose
fördern) [T. Shibuya, J. Clin. Exp. Med., 160 (5), 319-323
(1992)].
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Murakami et al. berichteten, daß etwa die Hälfe von
transgenen Mäusen, die Anti-Erythrozyten-Autoantikörper
exprimieren, Autoimmunkrankheiten als Ergebnis des Verlusts
der Eigenverträglichkeit zeigen und daß dies auf einem Mangel
an der Fähigkeit beruht, Autoantikörper-erzeugende Zellen zu
eliminieren, die aus der Apoptose-Induzierung durch
Reaktionen von Eigenantigenen mit Autoantikörper-erzeugenden
Zellen wie in normalen Mäusen resultieren [M. Murakami et
al., Nature, 357, 77-80 (1992)].
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Watanabe-Fukunaga et al. schlagen vor, daß für MRL lpr/lpr-
Mäuse die Apoptose-bezogenen Fas-Moleküle eine Abnormalität
aufweisen und der negative Beziehungsmechanismus (Apoptose)
der autoreaktiven T-Zellen nicht richtig im Thymus arbeitet.
Als Ergebnis tritt eine Autoimmunkrankheit auf [R. Watanabe-
Fukunaga et al., Nature, 356, 314-317 (1992)].
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Laut Montagnier et al. werden apoptotische DNA-Banden in T-
Lymphozytenextrakten aus HIV-infizierten Patienten
beobachtet. Dieses Phänomen wird bei 90% der
asymptomatischen HIF-infizierten Patienten und bei 100% der
AIDS-Patienten und ARC-Patienten ("AIDS-related-complex")
beobachtet, was auf eine erhöhte Apoptose-Induzierung auch in
HIV-infizierten Patienten hinweist [L. Montagnier et al.,
Sixieme Colloque des Cent Gardes, 9-17 (1991)].
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Bezüglich des Zelltods im Entwicklungsstadium bei Kücken kann
die vorhergehende Verabreichung von NGF
(Nervenwachstumsfaktor; ein Protein, das die Zellhypertrophie
und die Nervenfaserverlängerung im Nervenzellganglion
fördert) in einer vollständigen Inhibierung des
Nervenzelltods in dieser Entwicklungsstufe resultieren [V.
Hamburger et al., J. Neurosci., 1, 60 (1981)], während die
Verabreichung eines Antikörpers gegen NGF umgekehrt zum
Verlust von etwa 90% der Jugendform der Sympathicus-
Nervenzellen führt [R. Levi-Montalchini und B. Booker, Proc.
Natl. Acad. Sci. USA, 46, 384 (1960)].
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Clark unterteilte die spontanen neuronalen Tode in drei Typen
und identifizierte Typ I als Apoptose, da im neuronalen Tod
Typ I die morphologischen Eigenschaften identisch mit
denjenigen der Apoptose sind und da der Zelltod Typ I
zusammen mit der DNA-Fragmentierung am Zelltod beteiligt ist,
der durch einen Mangel an Wachstumsfaktor verursacht wird [P.
G. H. Clark, Anat. Embryol., 181, 195 (1990); J. Neurosci.,
1, 60 (1981); Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 46, 384 (1960); C.
L. Rawson et al., J. Cell. Biol., 113, 671 (1991)].
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Gemäß einem Bericht von Edwards et al. kann NGF den
programmierten Tod von Sympaticus-Nervenzellen inhibieren, da
NGF vermutlich die Apoptose reguliert [S. N. Edwards et al.,
J. Neurochemistry, 57 (6), 2140-2143 (1991)].
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Gemäß Fischer et al. können sich alte Ratten mit
Lernstörungen bei Verabreichung von NGF von der Lernstörung
als Ergebnis der Wirkung des NGF auf die cholinergischen
Nervenzellen des Vorderhirn-Basalfeldes erholen, von denen
bekannt ist, daß sie bei der Alzheimer-Krankheit geschädigt
sind [W. Fischer et al., Nature, 329, 65 (1987); Y.-A. Barde,
Neuron, 2, 1525 (1989); H. Hatanaka, Develop. Brain Res., 30,
47 (1986); H. Hatanaka et al., Develop. Brain Res., 39, 85
(1988)]. Hatanaka et al. schlagen die Möglichkeit vor, daß
NGF wirksam sein kann bei der Differenzierung, Reifung,
Lebensunterstützung und Alterungsverhinderung, dem Schutz von
Nervenzellen vor Schädigung, der Förderung der Erholung
geschädigter Nervenzellen und der Inhibierung des
Nervenzelltods bei Nervenkrankheiten, die mit dem Altern des
Gehirns verbunden sind, insbesondere bei der Alzheimer-
Krankheit [H. Hatanaka, Taisha (Metabolism), 28, 891-899
(1991)].
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Bezüglich der Leberschädigung bei Hepatitis durch
Arzneistoff-resistente Viren wird in Betracht gezogen, daß
die Beschleunigung der Apoptose, die direkt oder durch das
Immunsystem erfolgt, an der Leberschädigung beteiligt ist.
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Andererseits ist es bekannt, daß in der Leber Mitogene das
Wachstum von Leberzellen zur Erzeugung eines hyperplastischen
Zustandes induzieren, und dieser Zustand wird durch Senkung
und Nekrose, d. h. Apoptose, von Leberzellen normalisiert [J.
F. Kerr et al., Br. J. Cancer, 26, 239-257 (1972)]. Bezüglich
der Leber ist Apoptose unter anderem bei Leberhyperplasie,
hyperplastischer Knötchenbildung und Leberkrebs beobachtbar
[A. Columbano et al., Lab. Invest., 52, 670-675 (1985); A.
Columbano et al., Am. J. Pathol., 116, 441-446 (1984)],
während nach Kerr et al. die Apoptose nicht von Entzündung
oder Fibroplasie begleitet ist [J. F. Kerr et al., Lancet, 2,
827-828 (1979)].
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Im Hinblick auf die oben zitierten Berichte denken die
Autoren der vorliegenden Erfindung, daß Patienten mit
Hepatitis, sei sie akut oder chronisch, geheilt werden
können, wenn die Apoptose inhibiert wird. Sie denken ferner,
daß bei Patienten im Übergangszustand von chronischer
Hepatitis zu Leberzirrhose und weiter zu Leberkrebs die
Apoptose in einem kontrolliertem Zustand ist und daher
zytotoxische T-Zellen eine Leberzellentzündung, gefolgt von
Fibrose induzieren können, was eine Verschlechterung zur
Leberzirrhose hin verursacht, und daß deshalb Hepatitis
unterdrückt und die Entwicklung hin zur Zirrhose verhindert
werden könnte, wenn die Apoptose gefördert wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Apoptose-regulierende
Zusammensetzung bereit, die als Wirkstoff eine effektive
Menge wenigstens einer der Verbindungen der allgemeinen
Formel (1) und Salze davon in Kombination mit einem dafür
pharmakologisch akzeptablen Träger umfaßt.
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Die Apoptose-regulierende Zusammensetzung dieser Erfindung
kann Apoptose regulieren oder kontrollieren und ist aufgrund
dieser Wirkung effektiv auf dem medizinischen Gebiet als
Antikrebsmittel, Antiretrovirusmittel und Therapeutikum für
Autoimmunkrankheiten, für Thrombopenie, für Alzheimer-
Krankheiten und für verschiedene Typen von Hepatitis, als
Tumormetastasen-inhibierendes Mittel etc., wie zuvor erwähnt.
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In der allgemeinen Formel (1) schließt die Benzoyl-Gruppe,
die Niederalkoxy-Gruppen als Substituenten am Phenyl-Ring
aufweisen kann, Benzoyl-Gruppen mit 1 bis 3 geradkettigen
oder verzweigten C&sub1;&submin;&sub6;-Alkoxy-Gruppen ein, die den Phenyl-Ring
substituieren, wie Benzoyl, 2-Methoxybenzoyl, 3-
Methoxybenzoyl, 4-Methoxybenzoyl, 2-Ethoxybenzoyl, 3-
Ethoxybenzoyl, 4-Ethoxybenzoyl, 4-Isobutoxybenzoyl, 4-
Hexyloxybenzoyl, 3,4-Dimethoxybenzoyl, 3,4-Diethoxybenzoyl,
3,4,5-Trimethoxybenzoyl, 2,5-Dimethoxybenzoyl usw.
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Von den erfindungsgemäßen Wirkstoffverbindungen (1) ist
6-[4-(3,4-Dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-3,4-
dihydrocarbostyril am meisten bevorzugt.
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Die Verbindungen (1), die als erfindungsgemäße Wirkstoffe
dienen sollen, können leicht pharmakologisch akzeptable Salze
mit herkömmlichen Säuren bilden. Als solche Säuren können
anorganische Säuren, wie Schwefelsäure, Salpetersäure,
Chlorwasserstoffsäure und Bromwasserstoffsäure, und
organische Säuren genannt werden, wie Essigsäure,
p-Toluolsulfonsäure, Ethansulfonsäure, Oxalsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure, Zitronensäure, Bernsteinsäure und
Benzoesäure. Diese Salze können ebenfalls als
erfindungsgemäße Wirkstoffverbindungen genau wie die freien
Verbindungen der allgemeinen Formel (1) verwendet werden.
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Die Verbindungen (1) und Salze davon können allgemein zu per
se herkömmlichen pharmazeutischen Zubereitungen formuliert
werden. Solche Zubereitungen werden hergestellt unter
Verwendung herkömmlicher Füllstoffe, Streckmittel,
Bindemittel, Befeuchtungsmittel, Sprengmittel, Tenside,
Schmiermittel und ähnlicher Verdünnungsmittel oder
Zusatzstoffe. Diese pharmazeutischen Zubereitungen können
verschiedene Arzneiformen annehmen, ausgewählt gemäß den
Therapiezwecken, und typische Beispiele dafür sind Tabletten,
Pillen, Pulver, Lösungen, Suspensionen, Emulsionen,
Granalien, Kapseln, Suppositorien, Injektionen (Lösungen,
Suspensionen etc.) und Augenlösungen.
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Für die Herstellung von Tabletten kann eine große Vielzahl
von bisher wohlbekannten Trägern auf diesem Gebiet verwendet
werden. So kann z. B. Gebrauch gemacht werden von Trägern oder
Zusatzstoffen, wie Lactose, Saccharose, Natriumchlorid,
Glucose, Harnstoff, Stärke, Calciumcarbonat, Kaolin,
kristalline Cellulose und Kieselsäure, Bindemitteln, wie
Wasser, Ethanol, Propanol, einfacher Sirup, Glucoselösung,
Stärkelösung, Gelatinelösung, Carboxymethylcellulose,
Schellack, Methylcellulose, Kaliumphosphat und
Polyvinylpyrrolidon, Sprengmitteln, wie trockene Stärke,
Natriumalginat, gepulvertes Agar, gepulvertes Laminaran,
Natriumhydrogencarbonat, Calciumcarbonat,
Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Natriumlaurylsulfat,
Stearinsäuremonoglycerid, Stärke und Lactose,
Zersetzungsinhibitoren, wie Saccharose, Stearin, Kakaobutter
und hydrierte Ölen, Absorptionsförderern, wie quaternäre
Ammoniumbasen und Natriumlaurylsulfat, Benetzungsmitteln oder
Feuchthaltemitteln, wie Glycerin und Stärke, Adsorbentien,
wie Stärke, Lactose, Kaolin, Bentonit und kolloides Silica,
und Schmiermitteln, wie verfeinertes Talkum,
Stearinsäuresalze, gepulverte Borsäure und Polyethylenglykol.
Wenn erforderlich, können die Tabletten zusätzlich mit einem
herkömmlichen Überzug versehen werden, um z. B.
zuckerüberzogene Tabletten, gelatineüberzogene Tabletten,
Tabletten mit magensaftresistentem Überzug, filmüberzogenen
Tabletten oder doppelt überzogenen oder Mehrschichttabletten
zu ergeben.
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Für die Herstellung von Pillen kann eine große Vielzahl von
auf diesem Gebiet wohlbekannten Trägern verwendet werden.
Beispiele sind Träger oder Zusatzstoffe, wie Glucose,
Lactose, Stärke, Kakaobutter, gehärtete pflanzliche Öle,
Kaolin und Talkum, Bindemittel, wie gepulvertes Gummi
arabicum, gepulvertes Tragacanthharz, Gelatine und Ethanol,
und Sprengmittel, wie Laminaran und Agar.
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Für die Herstellung von Suppositorien kann eine große
Vielzahl von bisher bekannten Trägern verwendet werden. Als
Beispiele können genannt werden: Polyethylenglykol,
Kakaobutter, höhere Alkohole, höhere Alkoholester, Gelatine
und halbsynthetische Glyceride.
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Bei der Herstellung von Injektionen werden die Lösungen oder
Suspensionen bevorzugt sterilisiert und sind bevorzugt
isotonisch zum. Blut, und zur Herstellung solcher Arzneiformen
können all die Verdünnungsmittel in herkömmlicher Anwendung
auf diesem Gebiet eingesetzt werden. So können z. B. genannt
werden: Wasser, Ethylalkohol, Propylenglykol, ethoxylierter
Isostearylalkohol, polyoxylierter Isostearylalkohol, und
Polyoxyethylensorbitanfettsäureester. In diesem Fall können
die pharmazeutischen Zubereitungen Natriumchlorid, Glucose
oder Glycerin in Mengen enthalten, die ausreichend zum Erhalt
isotonischer Lösungen sind. Es ist möglich, herkömmliche
Solubilisierungsmittel, Puffer, Linderungsmittel oder
Lokalanästhetika etc. hinzuzufügen.
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Zusätzlich können die pharmazeutischen Zubereitungen, wenn
erforderlich, Färbemittel, Konservierungsmittel, Duftstoffe,
Geschmacksstoffe, Süßungsmittel und dgl. ebenso wie andere
Arzneistoffe enthalten.
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Der Anteil der Wirkstoffverbindung in diesen pharmazeutischen
Zubereitungen dieser Erfindung ist nicht kritisch, aber kann
in geeigneterweise in einem breiten Bereich ausgewählt
werden. Jedoch wird der Anteil allgemein in empfohlener Weise
innerhalb des Bereiches von ca. 1 bis ca. 70 Gew.-%,
bevorzugt ca. 1 bis ca. 30 Gew.-% ausgewählt.
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Der Verabreichungsweg dieser pharmazeutischen Zubereitungen
dieser Erfindung ist ebenfalls nicht kritisch, wird aber
entsprechend der Arzneiform, dem Alter, Geschlecht und
anderen Faktoren des Patienten und der Schwere der zu
behandelnden Krankheit ausgewählt. So werden die
Zubereitungen oral verabreicht, wenn sie z. B. in Form von
Tabletten, Pillen, Lösungen, Suspensionen, Emulsionen,
Granalien oder Kapseln bereitgestellt werden. Injzierbare
Lösungen werden entweder allein oder im Gemisch mit
herkömmlichen Flüssigkeiten zur parenteralen Infusion, die
Glucose, Aminosäuren usw. enthalten, intravenös verabreicht.
Diese Lösungen können, wenn erforderlich, ebenfalls als
solche auf dem intramuskulären, intradermalen, subkutanen
oder intraperitonealen Weg verabreicht werden. Suppositorien
werden rektal verabreicht. Augenlösungen sind Tropflotionen
für die Augen.
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Während die Dosierung der obigen pharmazeutischen
Zubereitungen von der Verabreichungsmethode, dem Alter,
Geschlecht und anderen Hintergrundfaktoren des Patienten, der
Schwere der Krankheit usw. abhängig ist, wird es allgemein
empfohlen, ca. 0,5 bis 30 mg des Wirkstoffs, d. h. der
Verbindung (1), je kg Körpergewicht pro Tag zu verabreichen.
Die in jeder Dosierungseinheit enthaltene Wirkstoffmenge
beträgt ca. 10 bis 1000 mg.
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Die Krankheiten, von denen erwartet werden kann, daß die
erfindungsgemäße Apoptose-regulierende Zusammensetzung
dagegen wirksam ist, beruhend auf ihren Zelldifferenzierungs-
induzierenden und anderen Aktivitäten, schließen u. a. ein:
Krebs, AIDS, ARC ("AIDS related complex"), ATL (ausgewachsene
T-Zellen-Leukämie), Haarzellenleukämie, Myelopathie
(HAM/TSP), Atemwegsstörung (HAB/HABA), Arthropathie (HAAP),
Uveitis (HAU), andere HTLV-I-bezogene Krankheiten (HTLV-I:
"human T cell leukemia virus type I", menschliches T-Zellen-
Leukämievirus Typ I), Autoimmunkrankheiten, wie SLE
(systemischer Lupus erythematosus), Collagen-Krankheiten, wie
primärchronische Polyarthritis ("rheumatoid Arthritis", RA),
ulzeröse Kolitis, Sjögren-Syndrom, primäre biliäre
Leberzirrhose, Purpura thrombopenica ("idiopathic
thrombocytopenic purpura", ITP), hämolytische
Autoimmunanämie, Maysthenia gravis, Hashimoto-Krankheit und
insulinabhängiger (Typ I) Diabetes mellitus. Die
Apoptoseregulierende Zusammensetzung der Erfindung ist ebenfalls
anwendbar auf verschiedene, von Thrombopenie begleitete
Krankheiten, z. B. das myelodysplastische Syndrom, periodische
Thrombopenie, aplastische Anämie, idiopathische Thrombopenie,
verstreute intravaskuläre Gerinnung etc. Die Zusammensetzung
der Erfindung ist weiterhin anwendbar auf verschiedene andere
Krankheiten, die verschiedene Typen von Hepatitis (wie Typ C,
A, B und F) einschließen, Alzheimer-Krankheit, Myocarditis,
ARDS (ausgewachsenes Respiratory Distress Syndrom),
infektiöse Krankheiten, Leberzirrhose, Prostatahypertrophie,
Gebärmuttermyom, Bronchialasthma, Arteriosklerose,
verschiedene angeborene Mißbildungen, Nephritis, Altersstar,
chronisches Müdigkeitssyndrom und Myodystrophie.
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Wenn die Apoptose-regulierende Zusammensetzung der
vorliegenden Erfindung als Antikrebszusammensetzung
verabreicht wird, induziert sie z. B. die Differenzierung von
Krebszellen, fördert oder inhibiert anschließend die
Apoptose-Induzierung oder fördert oder inhibiert direkt die
Apoptose-Induzierung und erzeugt dadurch einen
Antikrebseffekt. In diesem Fall kann die Zusammensetzung der
Erfindung, unbeachtlich der Arzneiform und/oder des
Verabreichungsweges, in Kombination mit einem oder mehreren
verschiedenen, als Krebs-Chemotherapeutika bekannten
Antikrebsmitteln und/oder Strahlentherapie verwendet werden.
Die Wirkstoffverbindung der Erfindung, die einen
ausgezeichneten Antikrebseffekt erzeugen kann, kann somit
deutlich die Wirkung des (der) kombiniert verwendeten anderen
Antikrebsmittel(s) zur Erzeugung eines Synergieeffektes
fördern. Selbst wenn das (oder die) Partner-Antikrebsmittel
in viel kleineren als den üblichen Dosen verwendet werden,
kann deshalb ein zufriedenstellender Antikrebseffekt erhalten
werden, wodurch die nachteiligen Wirkungen des (oder der)
Partner-Antikrebsmittel minimiert werden können. Als solche
Chemotherapeutika können z. B. genannt werden: 5-Fluoruracil
(5-FU; Kyowa Hakko Kogyo), Mitomycin C (Kyowa Hakko Kogyo),
Futraful (FT-207; Taiho Pharmaceutical), Endoxan (Shionogi &
Co.) und Toyomycin (Takeda Chemical Industries).
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Wenn die Apoptose-regulierende Zusammensetzung der Erfindung
bei der Behandlung von Thrombopenie verwendet wird, kann sie
eine die Zelldifferenzierungsinduzierung fördernde Wirkung
und gleichzeitig eine die Apoptose hemmende Wirkung bei
Patienten mit MDS, wie HA oder RARS, erzeugen und dadurch die
Proliferation von blutbildenden Zellen stimulieren und eine
normale Differenzierung und Reifung stimulieren. Bei
Patienten mit MDS, wie RAEB oder RAEB-t, kann die
Verabreichung der Zusammensetzung der Erfindung in einer
induzierten Differenzierung von Blastozyten und Inhibierung
der Blastozytenvermehrung resultieren, wodurch eine
Proliferation von reifen Zellen verursacht werden kann. Es
kann ferner erwartet werden, daß die Zusammensetzung der
Erfindung auf Promegakaryozyten und Megakaryozyten wirkt und
ihre Differenzierung und Reifung fördert und dadurch die
Blutplättchenbildung fördert.
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Zur Verwendung bei der Behandlung von Thrombopenie kann die
Apoptose-regulierende Zusammensetzung der Erfindung in
Kombination mit einem oder mehreren anderen bekannten
Arzneistoffen verwendet werden, wie die Bluttplättchenbildung
fördernden Mitteln, um diese Partnerarzneistoffe zu
potenzieren. So kann in manchen Fällen, selbst wenn die
Partnerarzneistoffe in ziemlich reduzierten Dosen verwendet
werden, ein zufriedenstellender therapeutischer Effekt
erzeugt werden, und die nachteiligen Effekte dieser
Arzneistoffe können dadurch reduziert werden.
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Die Apoptose-regulierende Zusammensetzung der Erfindung ist
ebenfalls nützlich als therapeutisches und prophylaktisches
Mittel für die Alzheimer-Krankheit. In diesem Fall übt die
Zusammensetzung der Erfindung bei Patienten mit klassicher
Alzheimer-Krankheit oder Alterdemens des Alzheimer-Typs eine
NGF-artige Wirkung durch die Inhibierung der Apoptose aus und
erzeugt dadurch die oben genannten therapeutischen und
prophylaktischen Effekte. Ferner kann die Zusammensetzung der
Erfindung in diesem Fall in Kombination mit jedem der
herkömmlichen Therapeutika für die Alzheimer-Krankheit
verwendet werden, wie Mitteln zur Verbesserung der
Gehirndurchblutung und Gehirnstoffwechselmitteln, wodurch
deren Effekte gefördert und ihre nachteiligen Wirkungen in
manchen Fällen reduziert werden können.
-
Die Apoptose-regulierende Zusammensetzung der vorliegenden
Erfindung kann als Zirrhose-Prophylaktikum verwendet werden,
das die Apoptose bei Patienten mit Arzneistoff-induzierter
Hepatitis oder Virushepatitis kontrolliert, um dadurch einen
therapeutischen Effekt bei Hepatitis zu ergeben und die
Fibrogenese von Leberzellen zu verhindern.
-
Einige Beispiele für Arzneiformen der Apoptose-regulierenden
Zusammensetzung der Erfindung und Ergebnisse pharmazeutischer
Studien über die Wirkstoffverbindungen sind nachfolgend
gezeigt.
-
In den folgenden pharmakologischen Testbeispielen wird auf
die begleitenden Abbildungen verwiesen, worin gilt:
-
Fig. 1 zeigt die DNA-Fragmentierungsergebnisse im Test des
Apoptose-regulierenden Effekts gemäß dem pharmakologischen
Testbeispiel 1;
-
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse der Inhibierung
des M12-Melanom-Zellwachstums gemäß dem pharmakologischen
Testbeispiel 5 zeigt;
-
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse des
lebensverlängernden Effekts auf eine Autoimmunkrankheit
zeigt, erhalten durch das pharmakologische Testbeispiel 8;
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Fig. 4 bis 7 zeigen die Ergebnisse des Thrombopenie-
verbessernden Effekts gemäß dem pharmakologischen
Testbeispiel 9;
-
Fig. 8 zeigt die Ergebnisse des therapeutischen Effekts auf
eine Autoimmunkrankheit gemäß dem pharmakologischen
Testbeispiel 10;
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Fig. 9 und 10 sind Photographien, die die Effekte auf
PC12-Zellen gemäß dem pharmakologischen Testbeispiel 11
zeigen;
-
Fig. 11 ist ein Diagramm, das den Effekt auf das
Leberversagen gemäß dem pharmakologischen Testbeispiel 12
zeigt;
-
Fig. 12 ist ein Diagramm, das den Effekt der B12-Melanom-
Zellen auf das experimentelle Modell von Lungenmetastasen
gemäß dem pharmakologischen Testbeispiel 13 zeigt.
Arzneiform-Beispiel 1
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6-[4-(3,4-Dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
3,4-dihydrocarbostyril 150 g
-
Avicel
(Handelsbezeichnung, Ashai Chemical
Industry Co., Ltd.) 40 g
-
Maisstärke 30 g
-
Magnesiumstearat 2 g
-
Hydroxypropylmethylcellulose 10 g
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Polyethylenglykol 6000 3 g
-
Rizinusöl 40 g
-
Methanol 40 g
-
Die obige Wirkstoffverbindung, Avicel, Maisstärke und
Magnesiumstearat werden zusammen vermischt und gemahlen, und
die resultierende Mischung wird mit einem R10 mm Dragee-
Stempel formgepreßt. Die so erhaltenen Tabletten werden mit
einer Filmüberzugszusammensetzung überzogen, die aus
Hydroxypropylmethylcellulose, Pclyethylenglykol 6000,
Rizinusöl und Methanol besteht, um filmüberzogene Tabletten
zu ergeben.
Arzneiform-Beispiel 2
-
6-[4-(3,4-Dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
3,4-dihydrocarbostyril 150,0 g
-
Zitronensäure 1,0 g
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Lactose 33,5 g
-
Dicalciumphosphat 70,0 g
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Pluronic F-68 30,0 g
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Natriumlaurylsulfat 15,0 g
-
Polyvinylpyrrolidon 15,0 g
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Polyethylenglykol (Carbowax 1500) 4,5 g
-
Polyethylenglykol (Carbowax 6000) 45,0 g
-
Maisstärke 30,0 g
-
Trockenes Natriumlaurylsulfat 3,0 g
-
Trockenes Magnesiumstearat 3,0 g
-
Ethanol in genügender Menge
-
Die obige Wirkstoffverbindung, Zitronensäure, Lactose,
Dicalciumphosphat, Pluronic F-68 und Natriumlaurylsulfat
werden vermischt.
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Nach einer Größensichtung unter Verwendung eines Nr. 60-
Siebes wird die Mischung durch das Naßverfahren unter
Verwendung einer alkoholischen Lösung, die
Polyvinylpyrrolidon, Carbowax 1500 und Carbowax 6000 enthält,
granuliert. Wenn erforderlich, wird Alkohol hinzugegeben, um
das Pulver zu einer pastösen Masse zu machen. Dann wird
Maisstärke hinzugegeben, und das Mischen wird fortgesetzt,
bis einheitliche Granalien gebildet werden. Die Mischung wird
dann durch ein Nr. 10-Sieb geführt, auf ein Tablett gegeben
und in einem auf 100ºC gehaltenen Ofen für 12 bis 14 h
getrocknet. Die getrockneten Granalien werden durch ein
Nr. 16 Sieb gesiebt, dann werden trockenes
Natriumlaurylsulfat und trockenes Magnesiumstearat
hinzugegeben, und nach Vermischen wird die Mischung auf eine
gewünschte Größe und Form unter Verwendung einer
Tablettenpresse verpreßt.
-
Die obigen Kerne werden mit einem Lack behandelt und mit
Talkum zur Verhinderung der Feuchtigkeitsabsorption bestäubt
und dann mit einer Unterschicht versehen. Die
Lackbeschichtung wird so häufig wiederholt, wie es zur
internen Verwendung erforderlich ist. Die Tabletten werden
vollständig rund und glatt gemacht durch Auftragung einer
weiteren Unterschicht und eines Glättungsüberzugs. Eine
Farbumhüllung wird durchgeführt, bis die gewünschte Färbung
erhalten ist. Nach Trocknen werden die überzogenen Tabletten
poliert, um einheitlich polierte Tabletten zu ergeben.
-
Die nachfolgend beschriebenen pharmakologischen Tests wurden
unter Verwendung der folgenden Testverbindungen durchgeführt.
-
1. 6-[4-(3,4-Dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
3,4-dihydrocarbostyril,
-
2. 6-[4-(3,4,5-Trimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
3,4-dihydrocarbostyril,
-
3. 7-[4-(3,4,5-Trimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
3,4-dihydrocarbostyril,
-
4. 7-[4-(3,4-Dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
3,4-dihydrocarbostyril,
-
5. 6-[4-(4-Ethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-3,4-
dihydrocarbostyril,
-
6. 5-[4-(3,4-Dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
3,4-dihydrocarbostyril,
-
7. 6-[4-(3,4-Dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
carbostyril,
-
8. 8-[4-(3,4-Dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-
3, 4-dihydrocarbostyril.
Pharmakologisches Testbeispiel 1
Apoptose-regulierender Effekt
-
CMK-Zellen wurden zur Herstellung einer Suspension aus 1 ·
10&sup5; Zellen/ml in mit 10% Rinderfötusserum ergänztem RPMI-
1640-Medium verwendet, und Verbindung 1 wurde in einer
Konzentration von 30 ug/ml hinzugegeben. Die Mischung wurde
in einem Kulturkolben bei 37ºC für 2 oder 4 Tage inkubiert.
Als Kontrolle wurde das Medium, zu dem allein das
Lösungsmittel hinzugegeben wurde, in ähnlicher Weise
inkubiert.
-
Die Zellen wurden durch Zentrifugieren bei 4ºC für 10 min mit
200 · G geernetet. Das Pellet wurde in einem hypotonischen
Puffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA und 0,2% Triton · 100,
pH 7,5) aufgelöst, und die Lösung wurde bei 4ºC für 10 min
mit 13 000 · G zentrifugiert. Der Überstand wurde aufgefangen
und über Nacht in 50% Isopropylalkohol - 0,5 M NaCl bei
-20ºC stehengelassen. Der resultierende Niederschlag wurde
bei 4ºC für 10 min mit 13 000 · G zentrifugiert, der
Überstand wurde verworfen, und das Sediment wurde getrocknet.
Das trockene Sediment wurde erneut in 10 mM Tris - HCl-1 mM
EDTA (pH 7,4) suspendiert. Zum Überstand wurde RNase in einer
Endkonzentration von 0,1 mg/ml hinzugegeben, und die Mischung
wurde bei 37ºC für 1 h inkubiert.
-
Zu einer Probe, die einer Zellzahl von 1 · 10&sup6; entsprach,
wurde 1/5 Volumen eines Ladepuffers hinzugegeben, der 15 mM
EDTA, 2% SDS, 50% Glycerin und 0,05 Bromphenolblau
enthielt, und die Mischung wurde bei 65ºC für 10 min
inkubiert.
-
Die so erhaltene Kulturprobe wurde der Elektrophorese in
1,5% Agarosegel bei 100 V für 100 min unterzogen. Die DNA
wurde mit Ethidiumbromid gefärbt.
-
Die Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt.
-
In der Figur stellen die Bahnen an beiden Seiten den Marker 1
(12, 600 und 1350 Bp) bzw. 2 (72, 420 und 930 Bp) dar. Die
zweite Bahn von links zeigt das Muster nach 2 Tagen
Behandlung mit Verbindung 1, die dritte Bahn von links das
Muster nach 2 Tagen Kontrollbehandlung, die vierte Bahn von
links das Muster nach 4 Tagen Behandlung mit Verbindung 1 und
die fünfte Bahn von links das Muster nach 4 Tagen
Kontrollbehandlung.
-
Es ist somit deutlich, daß die Expression von DNA-Fragmenten
zeitabhängig auf dem Elektrophorogramm erscheint. Dies zeigt,
daß Verbindung 1 die Apoptose von CMK-Zellen fördert.
Pharmakologisches Testbeispiel 2
Inhibierung von Krebszellwachstum
-
(1) Menschliche promyelozytische Leukämiezellen (HL-60)
-
Die menschliche promyelozytische Leukämiezellinie HL-60 ist
eine menschliche Leukämiezellinie, die von Robert Gallo et
al. eingeführt wurde, und ihre typischen Eigenschaften sind
in der Literatur beschrieben [R. C. Gallo et al., Blood, 54,
713 (1979)]. Sie ist erhältlich von der American Type Culture
Collection (ATCC) unter der Eingangs-Nr. ATCC Nr. CCL-240.
-
Die Konzentration der HL-60-Zellen wurde unter Verwendung von
mit 10% FCF ("fetal calf serum", Rinderfötusserum; GIBCO)
ergänztem RPMI-1640 Medium (GIBCO) auf 1 · 10&sup5; Zellen/ml
eingestellt.
-
(2) Menschliche Magenkrebszellen (KATO-III)
-
Die Zellkonzentration wurde unter Verwendung des gleichen
Mediums wie oben in (1) verwendet auf 1 · 10&sup5; Zellen/ml
eingestellt.
-
(3) Lösungen der Testverbindungen
-
Testverbindung 1 wurde in Essigsäure aufgelöst, gefolgt von
Verdünnung mit dem gleichen Medium wie oben in (1) verwendet
und Neutralisation mit 2 N NaOH, um Endkonzentrationen von
100 ug/ml, 10 ug/ml und 1,0 ug/ml zu ergeben.
-
(4) Giemsa-Anfärbelösung
-
Giemsa-Anfärbelösung wurde hergestellt durch 50- bis 100-
faches Verdünnen von Giemsa-Reagens (Merck) mit
Phosphatpuffer (pH 6,4).
-
(5) Esterase-Anfärbereagens
-
Ein Reagens zur Esterase-Anfärbung (Muto Kagaku) wurde gemäß
dem Naphthol AS-D Chloracetat-Verfahren verwendet.
-
(6) Monoklonaler Anti-DC33-Antikörper My9
-
Der monoklonale Antikörper My9 (Coulter), der spezifisch mit
unreifen Granulozyten reagieren kann, wurden durch Zugabe von
0,5 ml destilliertes Wasser je Phiole aufgelöst.
-
(7) Ergebnisse
-
a) Die wie oben unter (3) beschrieben hergestellten
Lösungen der Testverbindung wurden zu HL-60 Zellsuspensionen,
hergestellt wie oben unter (1) beschrieben, auf
Endkonzentrationen von 10 ug/ml und 1,0 ug/ml hinzugegeben.
Unter Verwendung von Kulturplatten mit 12 Vertiefungen
(Costar) wurde die Kultivierung in einem auf 37ºC gehaltenen
Inkubator mit 5% Kohlendioxidgas für 3 bis 4 Tage
durchgeführt. Das Testverbindungs-freie Medium wurde als
Kontrolle verwendet. Danach wurden Proben der Zellsuspension
aus jeder Vertiefung entnommen und mit 0,2% Tryptanblau-
haltigem Phosphatpuffer vermischt, und nicht angefärbte
lebensfähige Zellen wurden unter einem Mikroskop gezählt. Auf
der Grundlage des Zählergebnis wurde die Konzentration an
lebensfähigen Zellen auf 1 · 10&sup5; Zellen/ml erneut
eingestellt, und die Kultivierung wurden unter den gleichen
Bedingungen fortgesetzt.
-
Die Zellwachstumsinhibierenden Effekte am Tag 27 und 33 sind
in Tabelle 1 gezeigt.
-
Wie oben unter (2) beschrieben hergestellte KATO-III-Zellen
wurden in der gleichen Weise kultiviert. Die
Zellwachstumsinhibierenden Effekte am Tag 24 und 33 sind in Tabelle 2
gezeigt.
Tabelle 1
Tabelle 2
-
Aus den in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigten Daten ist
ersichtlich, daß das Wachstum von Tumorzellen in einer von
der Konzentration der Testverbindung abhängigen Weise
inhibiert wird.
-
b) Differenzierung von HL-60-Zellen
-
Wie oben unter (1) beschrieben hergestellte HL-60-Zellen
wurden in der gleichen Weise wie in a) kultiviert. Am Tag 27
gesammelte Zellen wurden auf einen Objektträger gegeben und
mit Giemsa-Lösung angefärbt, gefolgt von morphologischer
Untersuchung unter einem Mikroskop. Wenn die Testverbindung
hinzugegeben wurde, wurde eine Differenzierung zu Zellen mit
Granula als morphologische Veränderung im Gegensatz zum
Testverbindungs-freien Fall beobachtet. Die Ergebnisse der
Esterase-Anfärbung durch das Naphthol AS-D-Chloracetat-
Verfahren zeigten eine Differenzierung von 70 bis 85% der
HL-60-Zellen zu Granulozyten.
-
c) Reaktivität mit monoklonalem Anti-CD22-Antikörper My9
-
Wie oben unter (1) beschrieben hergestellte HL-60-Zellen
wurden in der gleichen Weise wie in a) kultiviert. Am Tag 27
wurde die Zellkonzentration auf 1 · 10&sup6; Zellen/ml
eingestellt, und 100 ul jeder Aliquote wurden mit 10 ul
Fluorescein- (FITC-) markiertem My9 umgesetzt, gefolgt von
Flußcytometrie. Die so erhaltenen Daten mit positiver Rate
sind in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
-
Testverbindung 1 Positive Rate (%)
-
0 (Kontrolle) 97
-
1,0 ug/ml 90
-
10 ug/ml 77
-
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Daten wurde bemerkt, daß bei
Zugabe der Testverbindung der Anteil der undifferenzierten
HL-60-Zellen abnahm, während sich der Anteil der
differenzierten Zellen erhöhte.
-
Die obigen Ergebnisse zeigten, daß die Wirkstoffverbindung
der vorliegenden Erfindung Wachstum-inhibierende und
Differenzierungs-induzierende Effekte auf Tumorzellen hat.
Pharmakologisches Testbeispiel 3
Differenzierungsinduktionstest
-
(8) Monoklonaler Antikörper FH-6
-
Der monoklonale Antikörper FH-6, der Sialyl LeX erkennen
kann, wurde Fluorescein- (FITC-) markiert, und die
Reaktivität zwischen der Wirkstoffverbindung der vorliegenden
Erfindung und FH-6 wurde durch Flußcytometrie wie folgt
untersucht.
-
(9) Reaktivität mit dem monoklonalen Antikörper FH-6
-
Die wie oben unter (3) beschrieben hergestellten
Testverbindungslösungen wurden zu wie oben unter (1)
beschrieben hergestellten HL-60-Zellen auf eine
Endkonzentration von 1,0 ug/ml oder 10 ug/ml hinzugegeben.
Die Kultivierung wurde bei 37ºC für 2 h in einem Inkubator
mit 5% Kohlendioxidgas durchgeführt. Danach wurde die
Zellkonzentration auf 1 · 10&sup6; Zellen/ml eingestellt, und
100 ul jeder Aliquote wurden mit 10 ml der Fluorescein-
markierten FH-6-Lösung umgesetzt, gefolgt Flußcytometrie. Die
so erhaltenen Daten mit positiver Rate sind in Tabelle 4
gezeigt.
Tabelle 4
-
Testverbindung 1 Positive Rate (%)
-
0 (Kontrolle) 95
-
1,0 ug/ml 82
-
10 ug/ml 76
-
Aus den obigen Ergebnissen ergab sich, daß die Zugabe der
Wirkstoffverbindung der vorliegenden Erfindung in einem
Verlust von Sialinsäure aus der HL-60-Zelloberfläche
resultierte. Dies bedeutet eine Differenzierung der HL-60-
Zellen und eine Zunahme der Sialidase-Aktivität.
Pharmakologisches Testbeispiel 4
Wirkung auf menschliche promyelozytische Leukämiezellen
(HL-60)
-
HL-60-Zellen wurden in mit 10% FCS ergänztem RPMI-1640-
Medium bei 37ºC unter 5% CO&sub2; kultiviert, und die
Zellkonzentration wurde auf · 10&sup4; Zellen/ml eingestellt.
-
Dann wurde das oben genannte Medium, das 30 ug/ml jeder
Testverbindung enthielt, in jede Vertiefung von
Mikrotiterplatten mit 6 Vertiefungen (Costar) hinzugegeben,
gefolgt von 3 Tagen Inkubierung bei 37ºC unter 5% CO&sub2;. In
einer Kontrollgruppe wurde das obige Medium allein
hinzugegeben, und die Inkubierung wurde in der gleichen Weise
durchgeführt. Danach wurde eine Probe jeder kultivierten
Zellsuspension in ein Eppendorf-Röhrchen gegeben, und nach
Anfärbung mit 0,2% Tryptanblauhaltigem Phosphatpuffer
wurden die lebensfähigen Zellen unter Verwendung einer
Blutkörperchen-Zählkammer gezählt.
-
Die obigen Zellen wurden auf 1 · 10&sup7; Zellen/ml eingestellt.
Zu 100 ul der Zellsuspension wurden 5 ul einer Lösung aus
Fluoresceinisothiocyanat- (FITC-) markiertem
antimenschlichen CD11b-Antikörper (Mol; Coulter) hinzugegeben,
und man ließ die Reaktion auf Eis in der Dunkelheit für
30 min fortschreiten. Dann wurden die Zellen zweimal mit PBS
(Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung; Nissui Pharmaceutical),
die 0,1% BSA enthielt (Rinderserumalbumin; Sigma),
gewaschen, schließlich in 500 ul des BSA-haltigen PBS
suspendiert und auf Fluoreszenzintensität durch
Flußcytometrie unter Verwendung von Profil II (Coulter)
untersucht.
-
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 und Tabelle 6
gezeigt.
Tabelle 5
-
Testverbindung Induktion des
differenzierungsfördernden Effekts
-
1 322
-
3 384
-
4 383
-
5 232
-
6 303
-
7 898
-
8 344
Tabelle 6
-
Testverbindung Zellwachstum-inhibierender Effekt (%)
-
2 20,2
-
7 24,1
-
8 24,9
-
Aus den in den obigen Tabellen gezeigten Daten wurde
festgestellt, daß in jeder Testverbindungsgruppe ein
zellwachstumsinhibierender Effekt erzeugt wurde, während die
Expression von CD11b erhöht wurde, wodurch die Induzierung
der Differenzierung zur Granulozyten-, Monozyten- und
Makrophagenserie gefördert wurde.
Pharmakologisches Testbeispiel 5
Inhibierung des M12-Melanom-Zellwachstums
-
Diese Studie wurde in Gruppen von 10 nackten Balb/c-Mäusen
durchgeführt.
-
Am ersten Tag des Experiments (Tag 0) wurden 2 · 10&sup6; M12-
Melanomzellen in Mäuse in der Testgruppe transplantiert. Als
das Tumorvolumen 100 mm³ erreichte, wurde die Testverbindung
1 in Dosen von 10 mg/kg täglich an die Mäuse verabreicht.
Diese Behandlung wurde 30-mal von Tag 25 bis Tag 55
durchgeführt. Der Tumordurchmesser wurde unter Verwendung
eines Tasterzirkels jeden Tag nach der Transplantation der
Tumorzellen gemessen. Das Tumorvolumen wurde gemäß der
folgenden Formel berechnet.
-
Tumorvolumen (mm³)
= (langer Durchmesser) · (kurzer Durchmesser)² · 1/2
-
Die Ergebnisse sind in Fig. 2 gezeigt.
-
In Fig. 2 sind ebenfalls die entsprechenden Ergebnisse in
der Kontrollgruppe dargestellt. In der Figur markiert * eine
signifikante Differenz bei p< 0,05 (Student-t-Test).
-
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, inhibiert die Verabreichung der
Testverbindung signifikant das Wachstum von M12-
Melanomzellen.
Pharmakologisches Testbeispiel 6
Inhibierung des Wachstums von ATL-infizierten Zellen
-
Der folgende pharmakologische Test wurde unter Verwendung der
Verbindung 1 als Testverbindung durchgeführt.
-
(a) Herstellung von menschlichen akuten lymphozytischen
Leukämiezellen aus peripherem Blut (Molt-4)
-
Menschliche akute lymphozytische Leukämiezellen aus
peripherem Blut (Molt-4) [J. Minowada et al., J. Natl. Cancer
Inst., 49, 891-895 (1972): ATCC CRL1582] wurden zur
Herstellung einer Suspension aus 1 · 10&sup5; Zellen/ml in mit
10% Rinderfötusserum (FCS, Gibco) ergänztem RMPI-1640-Medium
(Gibco) verwendet, um sie als nicht mit ATL-Virus infizierte
Zellen zu verwenden.
-
(b) Herstellung von menschlichen ausgewachsenen T-Zell-
Leukämie-Zellen (55)
-
Menschliche ausgewachsene T-Zell-Leukämiezellen (55) wurden
zur Herstellung einer Suspension aus 1 · 10&sup5; Zellen/ml in mit
10% Rinderfötusserum (FCS, Gibco) ergänztem RPMI-1640-Medium
(Gibco) verwendet, um sie als mit dem ATL-Virus infizierte
Zellen zu verwenden.
-
(c) Zubereitung der Testverbindung
-
Verbindung 1 wurde in Salzsäure aufgelöst, mit dem gleichen
Medium wie oben verdünnt, mit 2 N NaOH neutralisiert und auf
Konzentrationen von 1 ug/ml, 10 ug/ml und 30 ug/ml
eingestellt.
-
(d) Pharmakologischer Test
-
Die in (a) bzw. (b) oben hergestellten Zellen wurden in
Vertiefungen einer Kulturplatte mit 24 Vertiefungen (Nung)
gegeben, gefolgt von Zugabe der in (c) zubereiteten
Testverbindung (Endkonzentration: 1 ug/ml, 10 ug/ml oder
30 ug/ml), und bei 37ºC für 4 Tage in einem Inkubator mit 5%
Kohlendioxid kultiviert. Als Kontrolle wurde das Medium ohne
Zugabe der Testverbindung verwendet. Nach Beendigung der
Inkubierung wurde die Zellsuspension in jeder Vertiefung zur
Bestimmung der lebensfähigen Zellen herangezogen.
-
Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
Tabelle 7
-
Wie aus Tabelle 7 ersichtlich, übt die Wirkstoffverbindung
der Erfindung (Verbindung 1) einen hochwirksamen
inhibitorischen Effekt auf das Wachstums von ATLV-infizierten
Zellen bei einer Konzentration von wenigstens 1 ug/ml aus,
während sie nicht die ATLV-infizierten Zellen beeinflußt.
Pharmakologisches Testbeispiel 7
Test zur Antiretrovirus-Aktivität
-
(a) Zubereitung von menschlichen transformierten normalen T-
Zellen (MT-4)
-
Menschliche transformierte normale T-Zellen (MT-4) [T. Nagumo
und H. Hoshino, Jpn. J. Cancer Res. 79, 9-11 (1988)] wurden
zur Herstellung einer Suspension aus 2 · 10&sub5; Zellen/ml in mit
10% FCS (Gibco) ergänztem RPMI-1640-Medium (Gibco)
verwendet.
-
(b) Zubereitung der Testverbindung
-
Verbindung 1 wurde in Salzsäure aufgelöst, im gleichen Medium
wie oben verdünnt, mit 2 N NaOH neutralisiert und auf
Konzentrationen von 1 ug/ml, 10 ug/ml, 30 ug/ml und 100 ug/ml
eingestellt.
-
(c) Pharmakologischer Test
-
Die in (a) oben hergestellten Zellen und die in (b) oben
zubereitete Testverbindung (Endkonzentration: 1 ug/ml,
10 ug/ml, 30 ug/ml oder 100 ug/ml) wurden in die Vertiefungen
einer Kulturplatte mit 12 Vertiefungen (Costar) gegeben. Dann
wurden 50 ul/Vertiefung einer HIV-Suspension zur Infizierung
der Zellen in jede Vertiefung hinzugegeben, gefolgt von einer
3-tägigen Inkubierung bei 37ºC in einem Inkubator mit 5%
Kohlendioxid. Als Kontrolle wurde das Medium ohne Zugabe der
Testverbindung verwendet. Nach Beendigung der Inkubierung
wurde die Zellsuspension in jeder Vertiefung herangezogen,
und die lebensfähigen Zellen wurden gezählt.
-
Die Zellsuspension in jeder Vertiefung wurde dann
zentrifugiert (1500 U.p.M · 5 min), und 750 ul
Kulturüberstand wurde erhalten.
-
Der oben erhaltene Kulturüberstand, 750 ul, wurde in ein
Eppendorfröhrchen (1,8 ml) gegeben, und 4 M NaCl und PEG-6000
(Sigma) wurden hinzugegeben. Die Mischung wurde bei 0ºC für
2 h zur Ausfällung des Virus reagieren gelassen, und das
Virus wurde durch Zentrifugieren (15000 U.p.M. · 20 min)
geerntet. Zu diesem Viruspellet wurden eine Lösung I [50%
Glycerin (Wako Pure Chemical), 25 mM Tris-HCl (pH 7,5), 50 mM
KCl, 0,025% Triton X-100 (Sigma) und 5 mM DTT (Sigma)] und
eine Lösung II [0,9% Triton X-100 (Sigma) und 1,5 M KCl] zur
Lyse bei 0ºC für 30 min hinzugegeben. Zur resultierenden
10 ul-Virus-Lösung wurden 5 mg/ml Rinderserumalbumin (BSA,
Sigma), 1 M Tris-HCl, 100 mM DTT (Sigma), 1 M KCl, 10 mM
Poly A (Sigma), 0,15 mM TTP (Sigma), 200 mM MgCl&sub2;, 0,15 mM
Oligo(dt) (NEN) und [³H]-TTP (NEN) hinzugegeben, und die
Mischung wurde bei 37ºC für 1 h reagieren gelassen. Die
Reaktion wurde dann angehalten, indem die Mischung in Eis
gegeben wurde, und die Gesamtmenge wurde punktförmig auf
einen Membranfilter (DE-81 Filter, Whatman) aufgetragen und
getrocknet. Nach dem Trocknen wurde der Filter dreimal mit
0,5 M Na&sub2;HPO&sub4; gewaschen und in Ethanol gespült und
getrocknet. Die Radioaktivität des in die DNA aufgenommenen
[³H]-TTP auf der Membran wurde mit einem Flüssigkeits-
Szintillationszähler gezählt, um die Aktivität der reversen
Transkriptase zu bestimmen (Einheit, cpm (Impulse/min)).
-
Die oben gefundene Zahl lebensfähiger Zellen (· 10&sup4; Zellen)
und die Aktivität der reversen Transkriptase (cpm) sind in
Tabelle 8 gezeigt.
Tabelle 8
-
Aus Tabelle 8 wurde offenbar, daß die Wirkstoffverbindung
dieser Erfindung (Verbindung 1) nicht nur das Zellwachstum
inhibiert, sondern ebenfalls die Aktivität der reversen
Transkriptase deutlich bei Dosen von 30 ug/ml und 100 ug/ml
inhibiert.
-
Die Ergebnisse der obigen pharmakologischen Testbeispiele 6
und 7 zeigen, daß die als Wirkstoff dieser Erfindung
verwendete Verbindung eine hohe Antiretrovierus-Aktivität
aufweist.
Pharmakologisches Testbeispiel 8
Effekt der Wirkstoffverbindung dieser Erfindung in einem
Tiermodell zur Autoimmunkrankheit
-
W/BF&sub1;:(NZW X BXSB)F&sub1;-Mäuse sind Mäuse mit einer spontanen
Autoimmunkrankheit. Sie sind als Tiermodell für Lupus
nephritis bekannt, der mit hoher Häufigkeit von Hypertonie
und Myokardinfarkt begleitet wird [L. M. Hand et. al., J.
Exp. Med., 154, 216-221 (1981)]. Sie entwickeln Anti-
Blutkörperchen-Antikörper mit zunehmenden Alter, was sich
durch deutliche Thrombopenie zeigt, und werden als Tiermodell
für Purpura thrombopenica ("idiopathic thrombocytopenic
purpura", ITP) ebenfalls verwendet [N. Oyaizu et al., J. Exp.
Med. 167, 2017-2077 (1988)]. Es wurde berichtet, daß mehr als
90% der Modelltiere an Myokardinfarkt oder Nierenversagen
innerhalb 8 Monaten nach Geburt sterben [S. Ikehara,
Metabolism and Disease, (Suppl) 26, 169-176 (1989)].
-
Die lebensverlängernde Wirkung der Verbindung 1 dieser
Erfindung und die Wirkungen der gleichen Verbindung auf die
Blutzellen und Anti-Blutplättchen-Antikörper wurden in diesen
W/BF&sub1;:(NZW · BXSB)F&sub1;-Mäusen untersucht.
-
W/BF&sub1;:(NZW · BXSB)F&sub1;-Mäuse wurden im Alter von 14 Wochen
verwendet (gekauft von Kiwa Experimental Animal). Gruppen von
10 Mäusen wurden in jedem Experiment verwendet.
-
Den Mäusen in den jeweiligen Gruppen wurde eine Diät
(Oriental Yeast), die gewöhnlich dieser Art Mäuse gegeben
wird, und Wasser verabreicht.
-
Verbindung 1 (Chargen-Nr. 9D87M) wurde als Suspension in
einer 0,5%igen Lösung von Carboxymethylcellulose (CMC,
Cellogen) verwendet. Verbindung 1 wurde an die Mäuse durch
eine künstliche orale Sonde in Dosen von 100 und 300 mg/kg
Körpergewicht/Tag für 6 Wochen vom Alter von 14 Wochen bis
zum Alter von 20 Wochen gemäß einem 5-tägigen Verabreichungs-
und 2-tägigen Einstellungsplan verabreicht. Als Kontrolle
wurde eine unbehandelte Gruppe bereitgestellt.
-
(1) Zur Untersuchung des lebensverlängernden Effekts wurden
die Tiere auf Überleben oder Tod vom Alter von 14 bis
20 Wochen beobachtet. Eine statistische Analyse wurde durch
den verallgemeinerten Wilcoxon-Test bezüglich der
unbehandelten Gruppe durchgeführt. Die Ergebnisse sind in
Fig. 3 gezeigt.
-
In der Figur stellt die Ordinate die Überlebensrate (%) dar,
und die Abszisse stellt das Alter in Wochen (14 Wochen bis
20 Wochen) dar.
-
Wie aus der Figur ersichtlich, trat in der Gruppe, der
100 mg/kg/Tag der Verbindung 1 dieser Erfindung gegeben
wurde, kein Todesfall bis zum Alter von 20 Wochen auf. In der
Gruppe mit 300 mg/kg/Tag wurden zwei Tiere im Alter von. 18
Wochen tot aufgefunden. In der unbehandelten Gruppe wurden
zwei, eins und drei Tiere im Alter von 17, 18 bzw. Wochen tot
aufgefunden. Somit wurde der lebensverlängernde Effekt der
Wirkstoffverbindung dieser Erfindung (Verbindung 1) in einem
Mäusemodell einer Autoimmunkrankheit bestätigt.
-
(2) Zur Blutzellanalyse wurden Blutproben aus dem
Augenhintergrund im Alter von 14, 16, 18 und 20 Wochen
entnommen. Änderungen im Blutbild (weiße Blutkörperchen, rote
Blutkörperchen und Blutplättchen) wurden unter Verwendung
eines automatischen Blutzellenanalysators (Coulter JR,
Coulter) bestimmt. Die differenziellen Zahlen (Neutrophile
und Lymphozyten) wurden unter Verwendung von mit Wright-
Giemsa-Lösung angefärbten Blutabstrichen bestimmt. Zur
statistischen Analyse wurde der Student-t-Test an jedem
Blutprobenentnahmetag verwendet, wobei die unbehandelte
Gruppe als Kontrolle herangezogen wurde.
-
Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.
Tabelle 9
-
*:
P < 0,05 **: P < 0,01
-
Wie im oben genannten Bericht von Ikehara beschrieben, ist
das hämatologische Merkmal von W/BF&sub1;-Mäusen die Entwicklung
von Leukozytose und Thrombopenie mit zunehmen Alter. Sowohl
in der unbehandelten Gruppe als auch in der Gruppe, der die
Verbindung 1 dieser Erfindung gegeben wurde, neigte die weiße
Blutkörperchenzahl zur Zunahme mit dem Alter, was anzeigt,
daß die Verbindung dieser Erfindung keinen Effekt auf diesen
Parameter hat. Die Blutplättchenzahl in der unbehandelten
Kontrollgruppe begann im Alter von 14 Wochen anzusteigen
(1144,5 ± 121,3/mm³) und nahm im Alter von 20 Wochen auf ca.
ein Fünftel (228,0 ± 90,0/mm³) der Zahl ab, die im Alter von
14 Wochen gefunden wurde. Jedoch begann in der Gruppe, der
300 mg/kg/Tag der Wirkstoffverbindung dieser Erfindung
(Verbindung 1) gegeben wurde, eine Inhibierung der Abnahme
der Blutplättchenzahl direkt nach Behandlungsbeginn
aufzutreten, und eine signifikante Inhibierung wurde im
Vergleich zur unbehandelten Gruppe (228,0 ± 90,0/mm³) im
Alter von 20 Wochen (823,3 ± 24,5/mm³) gefunden. Ein
ähnliches Ergebnis wurde für die rote Blutkörperchenzahl
gefunden.
-
(3) Oyaizu et al. haben berichtet, daß in W/BF&sub1;-Mäusen die
Thrombopenie mit dem Auftreten von Anti-Blutplättchen-
Antikörpern verbunden ist. Da die Verabreichung der
Verbindung 1 der Erfindung, wie oben unter (2) erwähnt, eine
Abnahme der Blutplättchenzahl inhibierte, wurde der Assay der
Anti-Blutplättchen-Antikörper im Alter von 20 Wochen
durchgeführt.
-
Die aus Balb/c-Mäusen gewonnen Blutplättchen und das aus bis
zum Alter von 20 Wochen behandelten W/BF&sub1;-Mäusen gewonnene
Plasma wurden zusammen bei Raumtemperatur für 30 min
inkubiert. Die Mischung wurde zweimal gewaschen und mit FITC-
markiertem Anti-Maus-IgG (Tago, Code Nr. 6250) umgesetzt, und
nach Anfärbung wurden die Anti-Blutplättchen-Antikörper mit
einem FACS-Analysator untersucht (EPICS-Profile II, Coulter).
Die negative Kontrolle wurde so eingestellt, daß das Plasma
von Balb/c-Mäusen zu 98% negativ war. Die positive Rate
jeder Probe wurde bestimmt.
-
Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt.
Tabelle 10
-
In der Tabelle bedeutet N. T. "nicht getestet" wegen des Todes
zum Zeitpunkt der Bestimmung. Die Zahlen stellen die
positiven Raten (%) dar.
-
Die Tabelle zeigt, daß die positive Rate 13,2 ± 2,7% in der
Gruppe war, der 100 mg/kg/Tag der Wirkstoffverbindung dieser
Erfindung (Verbindung 1) gegeben worden war, und 10,7 ± 2, 2%
in der Gruppe mit 300 mg/kg/Tag, wohingegen die positive Rate
in der unbehandelten Gruppe 19,6 ± 5,5% war, was eine
dosisabhängige Inhibierung der Anti-Blutplättchen-Antikörper
zeigt.
-
Wie oben erwähnt ist die W/BF&sub1;-Maus ein Tiermodell für
spontane ITP für menschliche chronische ITP. Diese Tiere
entwickeln Lupus nephritis drei Monate oder später nach der
Geburt, und mehr als 90% von ihnen sterben an Myokardinfarkt
oder Nierenversagen vor dem Erreichen von 8 Monaten nach
Geburt. Es wurde berichtet, daß diese Mäuse durch
Transplantieren von Knochenmark aus normalen Balb/c-Mäusen
behandelt werden können [S. Ikehara et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 82, 2483-2487 (1985); R. Yasumizu et al., Proc.
Natl. Acad. Sci., USA, 84, 6555-6557 (1987); S. Ikehara et
al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 56, 3306-3310 (1989)]. Auch
in der klinischen Praxis wird als die effektivste heute
erhältliche Behandlungsmodalität für ITP die
Knochenmarkstransplantation angesehen.
-
Wie aus den Ergebnissen (1) bis (3) oben ersichtlich ist, übt
die Wirkstoffverbindung dieser Erfindung einen signifikanten
lebensverlängernden Effekt in W/BF&sub1;-Mäusen aus und inhibiert
die Thrombopenie aufgrund des Auftretens von Anti-
Blutplättchen-Antikörpern, was ein hämatologisches Merkmal
dieses Stammes von Mäusen ist, was zeigt, daß die Verbindung
einen die Autoimmunkrankheit verbessernden Effekt hat.
Pharmakologisches Testbeispiel 9
Thrombopenie-verbessernder Effekt
-
1) Zubereitung der Testverbindung
-
Verbindung 1 wurde in 1 N Salzsäure aufgelöst und mit
Rinderfötusserum (FCS, Gibco) zum Erhalt einer 1 mg/ml-Lösung
verdünnt. Diese Lösung wurde zu mit 10% FCS ergänztem
RPMI-1640-Medium (Flow Laboratories) hinzugegeben, und die
Mischung wurde mit 1 N NaOH neutralisiert und auf eine
Konzentration von 30 ug/ml vor der Verwendung eingestellt.
-
2) Zubereitung von CMK-Zellen
-
CMK-Zellen wurden von T. Sato et al. von Patienten mit akuter
megakaryozytischer Leukämie eingeführt. Es ist bekannt, daß
sie mit Anti-Blutplättchen-Antikörpern reagieren (Anti-
Glykoprotein IIb/IIIa-Antikörper, Anti-Glykoprotein Ib-
Antikörper und Plt-1-Antikörper). Ferner weisen sie
Megakaryozyten-artige Eigenschaften auf, wie die Bildung von
α-Granula und eine Abgrenzungsmembran im Cytoplasma. Deshalb
wurden diese Zellen zur Analyse des Wachstums und der
Differenzierung von Megakaryozyten verwendet [T. Sato et al.,
Exp. Hematol., 15, 495 (1987); S. Sunami et al., Blood, 70,
368 (1987); N. Komatsu et al., Blood, 74(1), 42-48 (1989); A.
Fuse et al., British J. Haematology, 77, 32-36 (1991); Acta
Haematologia Japonica 53(2), 294-295, 317-318 (1990)].
-
CMK-Zellen wurden von Dr. Takeyuki Sato vom Department of
Pediatrics, Chiba University School of Medicine, zur
Verfügung gestellt. Die Zellen, 5 · 10&sup4; Zellen/ml, wurden in
mit 10% FCS ergänztem RPMI-1640-Medium kultiviert und alle
vier Tage subkultiviert.
-
3) Effekt der Verbindung 1 auf die Expression von
Blutplättchen-assoziiertem Antigen von CMK-Zellen
-
CMK-Zellen (1 · 10&sup5; Zellen/ml) wurden in mit 10% FCS
versetztem RPMI-1640-Medium, das 30 ug/ml Verbindung 1
enthielt, für 4 Tage inkubiert, und die Expression des
Blutplättchen-assoziierten Antigens auf der Zelloberfläche
wurde durch Flußcytometrie (Coulter) unter Verwendung eines
FITC-markierten Plt-1-Antikörpers (Coulter) bestimmt. Das
keine Verbindung 1 enthaltende Medium wurde als
Lösungsmittelkontrolle verwendet.
-
Zur Analyse des Zelloberflächenantigens wurden 1 · 10&sup6;
Zellen/100 ul der CMK-Zellen in ein Röhrchen (Fischer)
überführt und mit 5 ul FITC-markiertem Plt-1-Antikörper bei
4ºC für 30 min umgesetzt. Die Reaktionsmischung wurde dreimal
mit 0,1% Rinderserumalbumin enthaltendem Phosphatpuffer
gewaschen und auf den Prozentgehalt der positiven Zellen und
die Fluoreszenzintensität hin untersucht.
-
Der oben genannte Plt-1-Antikörper (Coulter) ist ein
Antikörper, der das Blutplättchen-assoziierte Antigen,
Glykoprotein IIb/IIIa, erkennt, und es wurde berichtet, daß
er mit Differenzierung oder Reifung von CMK-Zellen zunimmt
[N. Komatsu et al., Blood, 74(1), 42-48 (1989)].
-
Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt.
Tabelle 11
-
Die Tabelle zeigt, daß ca. 96% der verwendeten CMK-Zellen
solche Zellen sind, die für das durch den Plt-1-Antikörper
erkannte Blutplättchen-assoziierte Antigen positiv sind. Die
Zugabe von 30 ug/ml der Verbindung 1 verursachte keine
Änderung im Prozentanteil der positiven Zellen.
-
Jedoch zeigt die Analyse der mittleren Fluoreszenz-
Intensität, die das Maß der Antigen-Expression pro Zelle
darstellt, daß bei Verwendung der mittleren Fluoreszenz-
Intensität der Lösungsmittelkontrollzellen als 100% die
Intensität der mit 30 ug/ml der Verbindung 1 behandelten
Zellen ca. 191% war. Es ist somit ersichtlich, daß die
Zugabe der Verbindung 1 in einer 2-fachen Zunahme der
Expression des Blutplättchen-assoziierten Antigens, das vom
Plt-1-Antikörper erkannt wird, auf der Oberfläche der CMK-
Zellen resultierte.
-
4) Morphologische Untersuchung der CMK-Zellen
-
CMK-Zellen (1 · 10&sup5; Zellen/ml) wurden in mit 10%
FCSversetztem RPMI-1640-Medium, das die Verbindung 1 enthielt,
für 4 Tage inkubiert und auf die Morphologie der Zellen hin
unter dem Phasenkontrastmikroskop untersucht. Eine Portion
der Zellpopulation wurde genommen, und eine Cytospin-
Zubereitung wurde hergestellt und mit Wright-Giemsa-Lösung
zur Bestimmung der Zellmorphologie angefärbt.
-
Die Ergebnisse sind in den Fig. 4 bis 7 dargestellt. So
sind die Fig. 4 und 6 die Phasenkontrast-Mikrophotographie
bzw. angefärbte Karte des Kontrollmediums, und die Fig. 5
und 7 stellen die entsprechenden Abbildungen für mit 30 ug/ml
der Verbindung 1 behandelten Zellen dar.
-
In den mit 30 ug/ml der Verbindung 1 dieser Erfindung
behandelten Zellen zeigt die Phasenkontrast-Mikrophotographie
die Fragmentierung von Zellen wie im Prozeß der
Blutplättchenerzeugung. Die angefärbte Karte zeigt die
Knospung der Zellmembran und die Lappenbildung der Kerne in
den mit Verbindung 1 dieser Erfindung behandelten Zellen.
-
Die vorhergehenden Ergebnisse zeigen, daß das Carbostyril-
Derivat, der Wirkstoff dieser Erfindung, die Expression von
Blutplättchen-assoziiertem Antigen auf der Oberfläche von
CMK-Zellen erhöht, die Fragmentierung von Zellen wie im
Prozeß der Blutplättchenerzeugung verursacht und zusätzlich
die Knospung der Zellmembran und Lappenbildung der Kerne von
Zellen verursacht, und sie lassen vermuten, daß die
Verbindung die Differenzierung oder Reifung von CMK-Zellen
fördert. Es wird deshalb erwartet, daß Verbindung 1 auf
Promegakaryozyten oder Megakaryozyten zur Förderung ihrer
Differenzierung und Reifung aufgrund dieser
charakteristischen Effekte wirkt und dadurch die
Blutplättchen-Erzeugung stimuliert und die Thrombopenie
lindert.
Pharmakologisches Testbeispiel 10
Therapeutischer Effekt auf eine Autoimmunkrankheit
-
Gruppen von fünf weiblichen MRL/Mp-lpr/lpr-Mäusen (erworben
im Alter von 7 Wochen von Charles River Japan, Inc.) wurden
im Alter von 19 Wochen verwendet.
-
Mäuse des obigen Stammes sind für die spontane Entwicklung
von Autoimmunkrankheiten bekannt, wie menschlicher
systemischer Lupus erythematosus (SLE)-artiger Immunkomplex,
Glomerulonephritis, Lymphom, Vaskulitis und Polyarthritis (A.
Theofilopolos und F. J. Dixon, Adv. Immunology, 37, 269
(1985); E. D. Murphy, J. B. Roths, Autoimmunity and
lymphoproliferation, Elsevier North Holland, New York,
207-221 (1978); Y. Taniguchi, Gendai Iryo, 21, 131 (1989); C.
Abe).
-
Mäuse in sowohl der mit Verbindung 1 behandelten Gruppe als
auch in der Kontrollgruppe (unbehandelte Gruppe) wurde eine
Mausdiät (Oriental Yeast) und Wasser verabreicht.
-
Verbindung 1 wurde als Suspension in 0,5%iger
Carboxymethylcellulose-Lösung (CMC, Dai-ichi Kogyo Seiyaku
Co., Ltd.) verwendet.
-
Verbindung 1 wurde durch eine künstliche orale Sonde in einer
Dosis von 300 mg/kg Körpergewicht täglich vom Alter von 19
Wochen an bis zum Alter von 25 Wochen gemäß einem 5-tägigen
Verabreichungs- und 2-tägigen Unterbrechungsplan verabreicht
(mit Verbindung 1 behandelte Gruppe).
-
Mäuse in den jeweiligen Gruppen wurden auf Änderung im
Urinprotein, Lymphom-Durchmesser, Vaskulitis des Ohrs und
Haarverlust untersucht.
-
Als Ergebnis zeigte die mit Verbindung 1 behandelte Gruppe
eine Tendenz zur Inhibierung der Zunahme des Urinproteins im
Vergleich zur Kontrollgruppe. Bezüglich der Lymphom-Größe
betrug der Durchmesser in der mit Verbindung 1 behandelten
Gruppe 7,8 ± 1,3 mm gegenüber 9,0 ± 0,8 mm in der
Kontrollgruppe, was anzeigt, daß die Lymphomknotenschwellung
geringfügig inhibiert wurde.
-
Fig. 8 vergleicht das Ausmaß von Vaskulitis, Haarverlust und
Lymphknotenschwellung zwischen den Gruppen.
-
Die Figur zeigt Verbesserungen bei Vaskulitis und Haarverlust
und eine Reduktion der Lymphknotenschwellung in der mit
Verbindung 1 behandelten Gruppe im Vergleich zur
Kontrollgruppe.
-
Die vorhergehenden Ergebnisse zeigen, daß erwartet werden
kann, daß die Verabreichung der Verbindung 1 die
Autoimmunkrankheit auf der Grundlage ihrer Apoptose-
modifizierenden Wirkung verbessert.
Pharmakologisches Testbeispiel 1
Effekt auf PC12-Zellen
-
PC12-Zellen, die in Dulbeccos modifiziertem Eagle-Medium
(D-MEM) subkultiviert wurden, das mit 5% hitzeinaktiviertem
(56ºC, 30 min) Pferdeserum und 10% Rinderfötusserum (FCS)
ergänzt wurde, wurden auf Collagen-beschichtete Kunststoff-
Petrischalen (35 mm Durchmesser) mit einer Konzentration von
6 · 10&sup4;-Zellen/3 ml Medium überführt. Am Tag 2 der
Übertragung wurde das Kulturmedium gegen mit verschiedenen
Konzentrationen der Verbindung 1, von Nervenwachstumsfaktor
(NGF, Wako Pure Chemical) oder FCS (Kontrolle) ergänztem
D-MEM ersetzt, und die Kultur wurde weiter fortgesetzt. Die
Zellen wurden auf morphologische Veränderungen unter dem
Phasenkontrast-Mikroskop am Tag 3 untersucht.
-
Die Ergebnisse sind in den Fig. 9 und 10 gezeigt.
-
In Fig. 9 stellt die obere Reihe die Kontrollgruppe dar, in
der allein FCS hinzugegeben wurde, und die untere Reihe
stellt die Gruppe mit 30 ug/ml der Verbindung 1 dar. Wie aus
der Figur ersichtlich ist, wird die typische morphologische
Veränderung (d. h. die Bildung von nervenfaserartigen
Prozessen) in der unteren Reihe im Gegensatz zur oberen Reihe
gefunden, und die deutlichste Bildung von nervenfaserartigen
Prozessen wird in Gegenwart von FCS 0,3% (unten links)
beobachtet. Wenn die Konzentration von FCS erhöht wurde,
erschienen Zellen unterschiedlicher Formen (unten, Mitte und
rechts). So wurden morphologische Veränderungen in 30 bis
50% der Gesamtzellpopulation induziert.
-
In Fig. 10 stellt die obere Reihe die Gruppe mit allein NGF
dar (jedoch wurde 0,3% FCS hinzugegeben), und die untere
Reihe stellt die Gruppe mit 30 ug/ml der Verbindung 1 dar.
Diese Figur zeigt, daß wie die Bildung von nervenartigen
Prozessen aufgrund von NGF-Stimulierung, wie sie in der
oberen Reihe gesehen wird, die Bildung von nervenartigen
Prozessen in der Gruppe der Verbindung 1 ebenfalls beobachtet
wird. Die untere Reihe zeigt, daß die Kombination von
Verbindung 1 und NGF (jedoch in Gegenwart von 0,3% FCS) die
Ausdehnung des Prozesses im Vergleich zu Verbindung 1 oder
NGF allein fördert.
Pharmakologisches Testbeispiel 12
Effekt auf Leberversagen
-
Hitzegetötete Zellen von P. acnes (eine Spende von Dr.
Mizoguchi, Third Departmend of Internal Medicine, Osaka City
University School of Medicine) wurden intravenös in einer
Dosis von 3 mg/Körper an männliche Balb/c-Mäuse verabreicht
(7 Wochen alt, erworben von Japan SLC). Sieben Tage später
wurden einer Lösungsmittelgruppe (0,5% CMC, Dai-ichi Kogyo
Seiyaku Co., Ltd.) und einer unbehandelten Gruppe ebenso wie
den Testgruppen 10 oder 100 mg/kg der Verbindung 1 oral
verabreicht. Eine Stunde nach der Verabreichung der
Verbindung 1 wurden 5 mg/Körper von Lipopolysaccharid (LPS,
Sigma Co., Ltd.) intravenös zur Induzierung von akutem
Leberversagen verabreicht.
-
Die Mäuse in den jeweiligen Gruppen wurden auf die
Überlebensrate bis zu 7 Tage nach der LPS-Verabreichung
beobachtet.
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Die Ergebnisse sind in Fig. 11 gezeigt.
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Wie die Figur zeigt, betrug die Überlebensrate 30% für die
Gruppe mit 10 mg/kg der Verbindung 1 (Testgruppe) und 70%
für die Gruppe mit 100 mg/kg der Verbindung 1 (Testgruppe).
Im Gegensatz betrugen die Überlebensraten für die
unbehandelten und Lösungsmittel-Gruppen 0 bzw. 10%. Diese
Ergebnisse zeigen, daß die Verbindung 1 einen dosisabhängigen
und ausgezeichneten lebensverlängernden Effekt im Modell der
akuten Hepatitis ausübt.
Pharmakologisches Testbeispiel 13
Effekt von B16-Melanomzellen auf ein experimentelles Modell
zur Lungenmetastase.
-
B16-Maus-Melanomzellen [S. Koren und W. R. Fleischmann, J.
Interferon Research, 6, 473-482 (198)], 2 · 10&sup6; Zellen,
wurden in mit 10% FBS (Gibco) ergänztem Eagle-MEM-Medium
(Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) suspendiert, dem zuvor 3
oder 10 ug/ml der Verbindung 1 hinzugegeben worden waren oder
nicht. Die Suspension wurde in einem 75 ml Kolben (Corning)
in einem Inkubator (National Appliace Model 15300) bei 37ºC
unter 5% Kohlendioxid für 4 Tage kultiviert. Dann wurden die
Zellen mit Dulbecco-PBS-Lösung (Nissui Pharmaceutical Co.,
Ltd.) gewaschen, und 0,05% Trypsin (Flow Laboratories) wurde
zum Ablösen der Zellen aus dem Kolben hinzugegeben. Die
Zellen wurden durch Zentrifugieren zweimal gewaschen (Hitachi
05PR-22, 1200 U.p.M., 5 min), und nach Zugabe von 0,2%
Trypanblau (Wako Pure Chemical Industries Ltd.) wurden die
lebensfähigen Zellen unter Verwendung einer
Blutkörperchenzählkammer gezählt (Nr. J7796 Kayagaki Works),
und die Zellen wurden mit Hank-Lösung (Flow Laboratories) auf
eine Konzentration von 5 · 10&sup6; Zellen/ml verdünnt.
-
Die oben erhaltenen Zellen wurden in einer Population von
jeweils 3 · 10&sup5; Zellen in Gruppen von 7 C57BL/6-Mäusen
(7 Wochen alt, weiblich, erworben von Charles River Japan,
Inc.) durch die Schwanzvene transplantiert. Zwölf Tage später
wurden die Mäuse durch Genickdislokation getötet, und die
Anzahl der in die Lungen metastasierten Kolonien wurden
bestimmt.
-
Die Ergebnisse sind in Fig. 12 und in Tabelle 12 unten
gezeigt.
Tabelle 12
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*: P < 0,05 (Student-t-Test)
-
Wie aus der Figur und der Tabelle ersichtlich ist, wurde eine
deutliche Inhibierung der Lungenmetastase in beiden Gruppen
gefunden, in denen die im 3 oder 10 ug/ml der Verbindung 1
enthaltenden Medium inkubierten Zellen transplantiert worden
waren.
-
Die Apoptose-regulierende Zusammensetzung der Erfindung kann
effektiv als Krebs-Chemotherapeutikum aufgrund ihrer
charakteristischen Apoptose-regulierenden und die
Zelldifferenzierung induzierenden Aktivitäten verwendet
werden. Die Zusammensetzung ist ebenfalls effektiv als
Therapeutikum für AIDS, ARC, ATL, andere verwandte
Krankheiten und HTLV-I-assoziierte Krankheiten aufgrund ihrer
Antiretrovirus-Aktivität, als Therapeutikum für
Autoimmunkrankheiten aufgrund ihrer lebensverlängernden
Aktivität bei Autoimmunkrankheiten, als Therapeutikum für
Thrombopenie aufgrund ihres Effekts der Erhöhung der
Expression von Blutplättchen-assoziierten Antigenen, als
Therapeutikum für Alzheimer-Krankheiten, als Therapeutikum
für Hepatitis aufgrund ihrer lebensverlängernden Aktivität in
der Hepatorgie und als inhibierendes Mittel von
Lungenmetastase.