DE69434121T2

DE69434121T2 - Pharmazeutische zusammensetzung zur immunverstärkenden therapie

Info

Publication number: DE69434121T2
Application number: DE69434121T
Authority: DE
Inventors: Albert Fay Hill
Original assignee: Hill Albert Fay Denver
Current assignee: Hill Albert Fay Denver
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1994-08-15
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: DE69434121D1; AU7569794A; WO1995005833A1; EP0722324B1; JPH09509136A; EP0722324A1; ATE281171T1; JP3884474B2; US5449522A; CA2170255A1; CA2170255C; AU689798B2; EP0722324A4

Description

Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Immunverstärkungstherapie und dafür geeignete Zusammensetzungen.
Seit Jenner vor mehr als 200 Jahren einen Patienten erfolgreich gegen Pocken geimpft hat, haben Ärzte nach Wegen gesucht, die Immunität zu verstärken, um andere Krankheiten zu bekämpfen. Die Immunisierung in verschiedenen Formen hat dazu geführt, dass schwerwiegende Folgen oder sogar der Tod aufgrund einer Anzahl von Krankheiten wie z. B. Poliomyelitis, Diphtherie, Keuchhusten, Bauchtyphus, Mumps und Röteln beseitigt bzw. ausgeschlossen wurde.
Die Verstärkung der Immunität ist ein anzustrebendes Ziel bei der Behandlung von Patienten, bei denen Krebs, ein Immunschwächesyndrom, bestimmte topische und systemische Infektionen, Lepra, Tuberkulose, Gürtelrose, Warzen, Herpes, Malaria, Gingivitis, Arteriosklerose und andere Krankheiten diagnostiziert worden sind.
Vor nahezu hundert Jahren hat William Coley versucht, die Hilfe des Immunsystems gegen Krebs zu nutzen. Er hatte einen gewissen Erfolg bei der Behandlung von Krebspatienten durch Infizieren der Patienten mit lebenden Bakterien. Die Infektionen führten jedoch zu so schwerwiegenden Problemen für die Patienten, dass er sich der Entwicklung von Impfstoffen auf der Basis von abgetöteten Bakterien zuwandte (L. J. Old, „Tumor Necrosis Factor„, Scientific American, 258, 59–60 (1988)). Diese Präparate wurden als Coley's Toxine bezeichnet. Er erreichte nur einen beschränkten Erfolg. Die Strahlentherapie und die Chemotherapie haben seine Toxine als Therapie der Wahl bald abgelöst.
Forscher waren jedoch nach wie vor von der Möglichkeit der Verstärkung der Immunität zur Zerstörung von Tumoren fasziniert. Lewis Thomas und Macfarlane Burnet gaben den Anstoß zu dieser Bewegung, als sie in ihrer Theorie der Immunüberwachung vorschlugen, dass der Körper routinemäßig mit Mutationen zurechtkommen muss und deshalb eine konstante Überwachung solcher bösartigen Zellen durchführt. Die Erkenntnis, dass menschliche Tumore für den Wirt immunogen sind und daher eine Immunantwort hervorrufen, die jedoch unzureichend ist, hat die Forscher hoffen lassen, dass eine Immuntherapie von Krebs möglich ist (R. Patillo, „Trophoblast Cancers„, in Hormones and Cancer, (K. W. McKerns, Hrsg.), Academic Press, New York, Seite 384 (1974); R. T. Prehn, „Do Tumors Grow because of the Immune Response of the Host?„, Transplantation Reviews 28, 34–42 (1976); J. D. Ellenhorn et al., „In vivo Administration of Anti-CD3 Prevents Malignant Progressor Tumor Growth„, Science 242, 569–571 (1988)).
Ferner war eine seltene, jedoch unbestreitbare spontane Rückbildung von Tumoren, häufig nach einer Infektion, ermutigend. Die ausgezeichnete Spezifität des Immunsystems und dessen Vermögen zur Bereitstellung eines Widerstands gegen Infektionen und zur Zerstörung von Transplantaten waren dahingehend vielversprechend, dass eine verstärkte Immunität die ideale Behandlung für Krebs darstellen würde. Es gab diesbezüglich viele Versuche, jedoch nur mit beschränkten Ergebnissen.
Der erste Durchbruch beim Verständnis der Immunregulation ergab sich durch die klonale Selektionstheorie, die von David Talmage, Niels Jerne und Macfarlane Burnet entwickelt wurde, und vorschlägt, dass dann, wenn ein Antigen und ein Lymphozytenrezeptor zusammenpassen, der Lymphozyt zur Aktivierung und Vermehrung „ausgewählt„ wird. Trotz des enormen Beitrags des Konzepts der klonalen Selektion zum Verständnis der Immunregulation gab es nur geringe Fortschritte beim Auffinden eines Wegs zur Verstärkung der Immunität. Klinikärzte konnten Immunreaktionen mit Mitteln wie Cyclosporin oder mit Glucocorticoiden vermindern, jedoch nicht verstärken.
Der zweite wichtige Hinweis kam mit der Entdeckung einer Gruppe von Lymphokinen und Cytokinen. Es wurde gezeigt, dass Antigen-unspezifische modulierende Proteine, die vorwiegend, jedoch nicht ausschließlich, von Immunzellen freigesetzt werden, den größten Teil der Immunantwort regulieren. Während nur die Antigenbindung die Zelle auswählen konnte, die sich zu einem Klon erweitern würde, konnte sich diese Zelle nur vermehren, wenn sie auch von einem oder von mehreren dieser Proteine stimuliert wurde. Einige dieser Substanzen, wie z. B. die Interferone oder Interleukin-1 oder -2 stimulieren die Immunzellen direkt. Andere stimulieren das Knochenmark, so dass mehr Leukozyten erzeugt werden (D. W. Golde et al., „Hormones that Stimulate the Growth of Blood Cells„, Scientific American 259, 62–71 (1988)).
Einige wirken als chemischer Lockstoff für Makrophagen und polymorphkernige Leukozyten, induzieren Rezeptoren auf Endothelzellen, so dass zirkulierende Leukozyten an diesen anhaften (M. J. Bevilacquam et al., „Endothelial Leukocyte Adhesion Molecule 1: an inducible receptor for Neutrophils Related to Complement Regulatory Proteins and Lectins„, Science 243, 1160 (1989)), und führen dazu, dass sich Endothelzellen teilen, so dass Leukozyten den Gefäßhohlraum verlassen und in die Wunde eintreten können. Einige sind starke angiogenetische Faktoren, die den Ersatz von Gefäßen in verletztem Gewebe stimulieren.
Einige immobilisieren Phagozyten, um deren Abwanderung von der Wunde zu verhindern. Andere aktivieren Makrophagen, um mit Zelltrümmern und Pathogenen eine Phagozytose durchzuführen und mehr Faktoren zu erzeugen (z. B. Cachektin und Interleukin-1). Fibroblasten werden stimuliert, um Fibrinhindernisse abzuscheiden, die Pathogene auf den lokalen Bereich beschränken. Ein Cytokin, nämlich Cachektin (Tumornekrosefaktor-alpha) scheint die Substanz zu sein, die für die Effekte verantwortlich zu sein scheint, die Coley beobachtet hat (L. J. Old, „Tumor Necrosis Factory„, Scientific American 258, 59–60 (1988)).
Es gab massive Anstrengungen, sich der Unterstützung dieser Substanzen zur Verstärkung der Immunität zu bedienen und einen Angriff auf Tumore hervorzurufen. Dabei gab es einige Erfolge. Interferon-alpha, das vorwiegend von Leukozyten erzeugt wird, war bei der Behandlung von non-Hodgkin-Lymphomen niedrigen Grades, kutanen T-Zell-Lymphomen, chronischer myeloischer Leukämie, Kaposi-Sarkom und insbesondere Haarzellenleukämie effektiv. Aus Gründen, die nicht vollständig verstanden werden, scheint Interferon-alpha bei einigen Patienten nur einen geringen Effekt und keinen Effekt auf Tumore zu haben, die von den vorstehend angegebenen Tumoren verschieden sind (J. J. Oppenheim et al., in Basic and Clinical Immunology, 6. Auflage, (D. P. Stites et al., Hrsg.), Appleton and Lange, Los Altos, CA, Seite 94 (1987)).
Versuche zur Verwendung von Cachektin, um eine Entzündung hervorzurufen, die auf Tumore zerstörend wirkt, haben zu sehr uneinheitlichen Ergebnissen und einer gefährlichen Toxizität geführt (L. J. Old, „Tumor Necrosis Factor„, Scientific American 258, 59–60 (Mai 1988)).
Interleukin-2, das von T-Helferzellen erzeugt wird, wurde bezüglich des Effekts auf Tumoren intensiv untersucht. Bei der erfolgreichsten dieser Studien werden Lymphozyten, die einen Tumor infiltriert haben, durch IL-2 in vitro aktiviert. Wenn sich die Zellen signifikant vermehrt haben, werden sie, zusammen mit zusätzlichem IL-2, in den Patienten injiziert (S. A. Rosenberg et al., „A New Approach to the Adoptive Immunotherapie of Cancer with Tumorinfiltrating Lymphocytes„, Science 233, 1318–1321 (1986); S. A. Rosenberg, „Adoptive Immunotherapy for Cancer„, Scientific American 262, 62–69 (1990), J. D. Geiger et al., „Generation of T-Cells Reactive to the Poorly Immunogenic B16-BL6 Melanoma with Efficacy in the Treatment of Spontaneous Metastases„, J. Immunother. 13, 153–165 (1993); A. E. Chang et al., „Clinical Observations on Adoptive Immunotherapy with Vaccine-primed T-Lymphocytes Secondarily Sensitized to Tumor In Vitro„, Cancer Res. 53, 1043–1050 (1993)). Experimente zur Behandlung von Kolonkrebs und Nierenkrebs und von malignem Melanom waren teilweise erfolgreich. Etwa 20% der Patienten zeigten zumindest eine gewisse Reaktion. Einige wenige Patienten waren monatelang symptomfrei. Leider hat sich gezeigt, dass IL-2 in den Mengen, die zur Bekämpfung des Tumors am besten geeignet sind, toxisch ist (J. J. Oppenheim et al., in „Basic and Clinical Immunology„, 6. Auflage, (D. P. Stites et al., Hrsg.), Appleton and Lange, Los Altos, CA, Seite 94 (1987); S. Petska (Hrsg.), „Current Approaches and Obstacles to Immunotherapy„, Pharm. Tech., Seiten 26–35 (Januar 1992)). Die toxischen Effekte umfassen Unwohlsein, Fieber, Übelkeit oder Erbrechen, Diarrhoe und Anämie. Es besteht daher ein Bedarf für ein nicht-toxisches Verfahren zur Stimulierung ausgewählter Lymphozyten in vivo oder in vitro.
Wenn ein Lymphozyt von einem Antigen ausgewählt wird, ist der erste nachweisbare Effekt ein Ausströmen von Kalium und ein kompensierendes Eintströmen von Natrium entlang des elektrochemischen Gradienten. Bevor der Lymphozyt auf eine Stimulation durch Cytokine reagieren kann, muss er die intrazellulären Konzentrationen von Kalium mit der Natrium/Kalium-Pumpe (Na⁺K⁺-ATPase) wieder auf den normalen Wert bringen, wobei es sich um einen energieabhängigen Vorgang handelt. Eine Anzahl von Forschern hat gezeigt, dass die Blockierung der Na⁺K⁺-ATPase die Zelle an einer Aktivierung oder Proliferation hindert (vgl. z. B. P. A. Ward, „Inflammation„ in „Immunology III„, (J. A. Bellanti, Hrsg.), W. B. Saunders Co., Philadelphia, PA, Seite 212 (1985); B. S. Handwerger und S. D. Douglas, „Cell Biology of Blastogenesis„, in „The Cell Biology of Inflammation„ (G. Weisman, Hrsg.), Elsevier, New York/N. Holland Biomedical Press, Amsterdam, Seite 654 (1980)). Es wurde berichtet, dass Tumorzellen gegen eine Chemotherapie resistent werden und es wurde postuliert, dass die Stimulierung der Natrium-Kalium-Ionenpumpe diese Arzneistoffresistenz umkehren könnte, vgl. T. S. Lawrence und M. A. Davis, „The Influence of Na,K-pump Blockade on Doxorubicin-mediated Cytotoxicity and DNA Strand Breakage in Human Tumor Cells„, Cancer Chemother. and Pharmacol. 26, 163–167 (1990)).
Während andere festgestellt haben, dass die normalen intrazellulären Kaliumvorräte für die Lymphozytenaktivierung essentiell sind (T. Owens und J. G. Kaplan, „Monovalent Cation Fluxes in Activated Mouse T- and B-Lymphocytes„, in „Mechanisms of Lymphocyte Activation„ (K. Resch und H. Kirchner, Hrsg.), Seiten 238–241 (1981); S. Grinstein und S. J. Dixon, „Ion Transport, Membrane Potential, and Cytoplasmic pH in Lymphocytes: Changes during Activation„, Physiol. Rev. 69, 417–481 (1989); M. D. Calahan et al., „Potassium Channels in Development, Activation, and Disease in T Lymphocytes„, in „Developmental Biology of Membrane Transport Systems„ (D. J. Benos, Hrsg.), Seiten 357–394 (1991)), gab es keine neueren Bemühungen zur Aktivierung der Immunität durch eine Kaliumergänzung. In den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts hat Dr. Max Gerson eine Nahrungsmittelbehandlung für Krebs entwickelt, welche die orale Verabreichung verschiedener Kaliumsalze umfasste. Obwohl er einen gewissen Erfolg für sich beanspruchte, erklärte die medizinische Gesellschaft von New York, dass sein Verfahren wertlos sei. Die Therapie von Gerson gelangte zu einiger Berühmtheit, als er den jungen Sohn von John Gunter im Hinblick auf einen Gehirntumor behandelte. Der Junge starb. Gerson's Therapie ist in seinem Buch „A Cancer Therapy: Results of Fifty Cases„ (New York, Dura Books, Inc., 1958, Seiten 237–248), beschrieben. Obwohl Gerson bereits gestorben ist, werden Patienten in Mexiko immer noch mit überarbeiteten Versionen seiner Therapie behandelt.
Das Phänomen einer fehlerhaften Apoptose oder eines Zellsuizids wurde ebenfalls in die Krebsätiologie einbezogen (S. M. Edgington, "Looking Death in the Eye: Apoptosis and Cancer Research –– Is Cancer really Caused by Cells Refusing to Commit Suicide on Cue?", Bio/Tech. 11, 787–792 (1993); J. A. Hardin et al., "A Simple Fluorescence Method for Surface Antigen Phenotyping of Lymphocytes Undergoing DNA Fragmentation", J. Immuno. Meth. 154, 99–107 (1992)). Es wurde postuliert, dass Kalium eine Rolle bei der Auslösung einer Apoptose in Zellen spielt (D. M. Ojcius et al., "Ionophore-Induced Apoptosis: Role of DNA Fragmentation and Calcium Fluxes", Exp. Cell Res. 197, 43–49 (1991)).
Es wurde gezeigt, dass Arzneistoffe, die Thyroidverbindungen unterdrücken, und die Entfernung der Schilddrüse die Bösartigkeit aller Krebskategorien, d. h. Karzinogeninduzierter, transplantierter und spontaner Krebsarten, verstärkt. Statistiken bringen Krebs in eine inverse Beziehung zu der Schilddrüsenfunktion, wobei die Krankheit am häufigsten bei Personen mit Schilddrüsenunerfunktion und am seltensten bei Personen mit Schilddrüsenüberfunktion auftritt. In einer Studie war Brustkrebs bei Frauen mit extremer Schilddrüsenunterfunktion neunmal häufiger und bei Frauen, denen die Schilddrüse entfernt worden war, sechzehnmal häufiger wie bei Frauen mit Schilddrüsenüberfunktion. In den frühen 50er Jahren des 20. Jahrhunderts verabreichte Dr. Alfred A. Loeser Thyroidverbindungen mit guten Ergebnissen an Brustkrebspatienten. Andere fanden praktisch keine Reaktion (P. McGrady, „The Savage Cell", Basic Books, Inc., New York, Seite 139 (1964)).
Es ist seit Jahren bekannt, dass Insulin die Serumkaliumkonzentration senkt (Jerome P. Kassierer et al., in "Repairing Body Fluids: Principles and Practice", Seite 47 (1989)). Es ist nunmehr anerkannt, dass Insulin, wie viele andere Hormone, Neurotransmitter und Autakoide, an der Regulierung von Immunreaktionen beteiligt ist, insbesondere an der T-Lymphozytenfunktion (Michael Koffler et al., "Immunobiological Consequence of Regulation of Insulin Receptor on Alloactivated Lymphocytes in Normal and Obese Subjects", Diabetes 40, 364–370 (1991); Ronald G. Coffey und John W. Hadden, "Cyclic Nucleotides in Neurohumoral and Hormonal Regulation of Cells of the Immune System", in "Stress, Immunity and Aging" (E. L. Cooper, Hrsg.), Seiten 231 ff., 1984)).
Als gefunden wurde, dass Lymphozyten Insulinrezeptoren in einem späten Stadium ihres Zyklus präsentieren, haben Forscher den Effekt des Hormons auf diese Leukozyten in vitro studiert. Ihre Studien zeigten, dass die physiologischen Konzentrationen von Insulin das Vermögen cytotoxischer Lymphozyten erhöht, Zielzellen zu schädigen. Da Insulin im Wesentlichen den gleichen immunverstärkenden Effekt zu haben schien wie cholinergische Mittel und in der gleichen zeit- und dosisabhängigen Weise zu wirken schien, wurde angenommen, dass diese über den gleichen Rezeptor wirken. Studien mit dem muskarinischen Antagonisten Atropin zeigten jedoch, dass die Insulin-induzierte Verstärkung der Lymphozyten-vermittelten Cytotoxizität (LMC) vom cholinergischen Rezeptor unabhängig war (Terry B. Strom et al., "Insulin-Induced Augmentation of Lymphocyte-Mediated Cytotoxicity", Science 187, 1206–1208 (1975)). Während ferner cholinergische Mittel eine Zunahme von cyclischem GMP verursachen, war ein Forscher nicht in der Lage, irgendeinen Effekt von Insulin auf das cytosolische cyclische GMP oder AMP vor oder nach der Aufnahme an deren Insulinrezeptor zu zeigen (L. Ercolani et al., "Insulin-Induced Desensitization at the Receptor and Postreceptor Level in Mitogen-Activated Human T-lymphocytes", Diabetes 34, 931–937 (1985)).
Es wurde gefunden, dass Lymphocyten die Anzahl der Insulinrezeptoren auf ihren Membranen regulieren können. Die Stimulierung durch Insulin nahm ab, wenn die Rezeptoren abnahmen. Ferner wurde gezeigt, dass eine inverse Beziehung zwischen der Konzentration des Plasmainsulins und den schließlich vorhandenen Rezeptoren vorliegt. Studien, welche die euglykämische Clamp-Technik einsetzten, zeigten, dass eine chronische Hyperinsulin-ämie in vivo eine Senkung der Anzahl von Rezeptoren auf cytotoxischen T-Lymphozyten von 6752 auf 1665 pro Zelle mit einem damit einhergehenden Verlust an Abtötungseffektivität verursachte. Ferner setzte sich dieser Verlust an Cytotoxizität in vitro mehrere Stunden fort, obwohl die Lymphozyten in Medien mit niedrigem Insulingehalt eingebracht worden waren (Michael Koffler et al., "Immunobiological Consequence of Regulation of Insulin Receptor on Alloactivated Lymphocytes in Normal and Obese Subjects", Diabetes 40, 364–370 (1991)).
Eine Anzahl von Forschern hat die Effekte von Insulin auf die Kachexie bei Tieren untersucht, die Tumore aufwiesen. Im Allgemeinen haben sie gefunden, dass es die Anorexie rückgängig macht und eine Gewichtszunahme hervorrief, jedoch das Überleben nicht verlängerte bzw. keinen Effekt auf den Tumor aufwies (S. D. Morrison, "Feeding Response of Tumor-bearing Rats to Insulin and Insulin Withdrawal and the Contribution of Autonomous Tumor Drain to Cachectic Depletion", Cancer Res. 42, 3642–3647 (1982); J. F. Moley et al., "Insulin Reversal of Cancer Cachexia in Rats", Cancer Res. 45, 4925–4931 (1985); J. F. Moley et al., "Effects of Exogenous Insulin Administration on Food Intake, Body Weight Change, and Tumor Doubling Time", Surgical Forum 35, 91–93 (1983)). S. Philip Schein et al., "Cachexia of Malignancy", Cancer 43, 2070–2076 (1979) haben berichtet, dass Patienten, die eine maligne Kachexie aufwiesen, eine beträchtliche Resistenz gegen verabreichtes Insulin aufwiesen, während die Insulinrezeptoren auf Monozyten normal waren.
Vor nahezu 30 Jahren hatte Dr. Oscar Neufeld Ähnlichkeiten zwischen der Krebskachexie und der Auszehrung bei Diabetes gefunden, und er entschied sich, Insulin an sieben Patienten zu verabreichen (drei hatten Lungenkrebs, zwei Speiseröhrenkrebs und einer Lungen- und Magenkrebs). Sein Ziel war es, deren Appetit anzuregen. Bei allen Patienten bis auf einen (der Patient mit Lungen- und Magenkrebs) kehrte der Appetit zurück, und alle zeigten eine Gewichtszunahme und fühlten sich besser. Einige hatten ein Gefühl der Euphorie. Die schrittweise erhöhten Insulindosen wurden im Allgemeinen gut vertragen (P. McGrady, "The Savage Cell„, Basic Books, Inc., New York, Seite 139 (1964)).
Im Jahr 1958 haben einige britische, kanadische und amerikanische Forscher gefunden, dass Insulin keinen therapeutischen Effekt auf in Mäuse und Ratten transplantierte Tumoren hatte, obwohl eine Kombination aus Insulin und Glucagon in toxischen Dosen viele dieser Krebsarten verlangsamte. Glucagon allein brachte diese Krebsarten zum Stillstand (P. McGrady, „The Savage Cell", Basic Books, Inc., New York, Seite 139 (1964)).
Es wird angenommen, dass eine Zunahme des cyclischen GMP's als frühes Signal wirkt, das die Lymphozytentransformation und die Proliferation ruhender Lymphozyten steuert. Von Acetylcholin und muskarinischen cholinergischen Mitteln wie z. B. Pilocarpin ist bekannt, dass sie die intrazellulären Konzentrationen von cyclischem GMP in menschlichen Lymphozyten erhöhen. Cholinergische Mittel erhöhen auch die Lymphozyten-vermittelte Cytotoxizität (LMC) in sensibilisierten Zellen, vgl. T. B. Strom et al., "The Role of Cyclic Nucleotides in Lymphocyte Activation and Function", in "Progress in Clinical Immunology„ (R. S. Schwartz, Hrsg.), Seiten 115–153 (1977)). Acetylcholin und Agonisten stimulieren die immunologische Sekretion von beta-Glucuronidase und verstärken die Phagozytose in Neutrophilen, vgl. L. J. Ignarro und S. Y. Cech, "Bidirectional Regulation of Lysosomal Enzyme Secretion and Phagozytosis in Human Neutrophils by Guanosine 3',5'-Monophosphate and Adenosine 3',5'-Monophosphate (39232)", Proc. Nat. Acad. Sci. 151, 448–452 (1976)). Es wurde auch gezeigt, dass die cholinergischen Effekte auf hämopoetische Stammzellen ausgeübt werden (vgl. E. R. Uanue und G. F. Schreiner, "The Modulation of Immunoglobulin in B Lymphocytes and its Relevance to Immune Stimulation" in "Immune Regulation" (A. S. Rosenthal, Hrsg.), Seite 271 (1975)).
Es wurden nicht-toxische Behandlungen zur Verstärkung der Immunantwort gesucht, jedoch steht bisher noch keine effektive Behandlung zur Verfügung.
Diese Erfindung stellt Zusammensetzungen und Verfahren zur Verwendung solcher Zusammensetzungen, die eine Anzahl von Verbindungen umfassen, zur intrazellulären Ergänzung und Akkumulierung von Kalium in Säugern, einschließlich Menschen, bereit. Es werden Verfahren zur Erhöhung des intrazellulären Kaliumgehalts von Lymphozyten eines Säugers, vorzugsweise von Lymphozyten, die im Vorhinein durch ein Antigen ausgewählt worden sind, bereitgestellt, die das Verabreichen einer wirksamen Menge an Insulin oder an Insulin-erzeugenden Verbindungen, Glucose und pharmazeutisch verträglichen Äquivalenten davon, und Kalium an den Säuger umfassen. Es können auch Thyroid- bzw. Schilddrüsenhormone einzeln oder in pharmazeutischen Kombinationen, Bicarbonat und pharmazeutische Salze davon und cholinergische Mittel wie z. B. Acetylcholin, Pilocarpin und Carbachol verabreicht werden.
Der hier verwendete Begriff "Insulin" umfasst bekannte Insulin-erzeugende Arzneistoffe, wie z. B. Sulfonylharnstoffe, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, die im Körper Insulin erzeugen. Der Ausdruck "Glucose" umfasst pharmazeutisch verträgliche Ersatzstoffe wie z. B. Glucosepolymere. Der Begriff "Kalium" umfasst pharmazeutisch verträgliche Salze von Kalium. Der Ausdruck "Thyroidverbindungen" umfasst Schilddrüsenhormone, einschließlich T₃ und T₄ und pharmazeutisch verträgliche Kombinationen davon.
Pathologische Zustände, die mit den hier beschriebenen Verbindungen behandelt werden können, umfassen Krebs, Immunschwächesyndrome, eine Resistenz gegen Krebschemotherapiearzneistoffe und Effekte von Immunschwächen wie z. B. Symptome von Lepra, Tuberkulose, Malaria, die mit AIDS einhergehenden Erkrankungen wie z. B. Kaposisarkom, Bronchialinfektionen und dergleichen. Wie es hier beispielhaft dargestellt ist, führte die erfindungsgemäße Behandlung bei Hunden zu einer signifikanten Verlängerung des Lebens über die vorhergesagte Lebenserwartung hinaus. Es wurde eine Zunahme der unstimulierten Lymphozyten-S-Phasenpopulation von mehr als 5% festgestellt, sowie eine Zunahme der proliferativen Reaktion peripherer Lymphozyten auf Kermesbeerengras-Mitogen ("Poke weed"-Mitogen) von 266%. Ein Lebewesen mit einem oralen Melanom wurde vollständig geheilt und in anderen Lebewesen wurde eine wesentliche Tumorverkleinerung festgestellt.
Kalium ist das intrazelluläre Hauptkation der meisten Körpergewebe. Es nimmt an einer Anzahl essentieller physiologischer Prozesse teil, einschließlich der Aufrechterhaltung der intrazellulären Tonizität, der Übertragung von Nervenimpulsen, der Kontraktion der Herzmuskulatur, der Skelettmuskulatur und der glatten Muskulatur, der Zellvermehrung bzw. -proliferation und der Aufrechterhaltung der normalen Nierenfunktion. Das beschriebene therapeutische Verfahren umfasst die Ergänzung des intrazellulären Kaliums.
Die durch das Zusammenwirken verschiedener Wachstumsfaktoren und endokriner Hormone erzeugte Immunsuppression kann durch eine künstliche Veränderung des hormonellen Gemischs, so dass das hormonelle Gemisch nachgeahmt wird, das induziert wird, wenn der Körper eine Infektion bekämpft, rückgängig gemacht werden. Diese Hormontherapie zielt auf das Einbringen von Kalium in inaktivierte Immunzellen. Das Kalium ermöglicht es den Zellen, in enzymatische Reaktionen einzugreifen, die zur Proliferation und Aktivierung erforderlich sind. Glucose wird ebenfalls verabreicht, um die Immunzellen mit der Energie zu versorgen, die zum Herauspumpen von überschüssigem Natrium und zum Ersetzen des Natriums durch Kalium erforderlich ist.
Die bevorzugte erfindungsgemäße Immunverstärkungstherapie umfasst die Verabreichung von Insulin und vorzugsweise auch eines Thyroidhormons und die Infusion von Glucose und Kalium. Ein cholinergisches Mittel wie z. B. Pilocarpin wird vorzugsweise ebenfalls verabreicht, um die Kaliumaufnahme durch die Zellen und die Aktivierung und Proliferation der Immunzellen zu stimulieren. Gegebenenfalls kann Bicarbonat verwendet werden, um beim Einbringen von Kalium in die Zellen weiter zu unterstützen.
Insulin bringt Zellen dazu, Glucose aufzunehmen, und es bringt Kalium in die Zellen ein. Thyroidverbindungen und cholinergische Mittel verstärken diesen Effekt. Ein Thyroidhormon stimuliert ATPase und erleichtert auch den Austausch von extrazellulärem Kalium und intrazellulärem Natrium. Bicarbonat, Aldosteron und Desoxycorticosteron haben den gleichen Effekt auf Kalium und können verwendet werden, falls der Patient das infundierte Kalium nicht bei den gewünschten Konzentrationen aufrechterhalten kann.
Diese Erfindung stellt auch pharmazeutische Zusammensetzungen für die intravenöse Infusion bereit, die Gemische aus Glucose, Kalium und Insulin umfassen. Das Gemisch kann in Pulverform zur Rehydratisierung oder in hydratisierter Form bereitgestellt werden. Diese Zusammensetzungen können mit zusätzlichem Insulin und Thyroidverbindungen ergänzt werden. Cholinergische Mittel werden vorzugsweise separat eingenommen. Insulin und das cholinergische Mittel können subkutan verabreicht werden. Die Thyroidverbindungen und das cholinergische Mittel können in oralen Formen eingenommen werden.
Diese Erfindung stellt ferner pharmazeutische Kits, die Insulin, Glucose und Kalium und gegebenenfalls Thyroidverbindungen, cholinergische Mittel und Bicarbonat in geeigneten Dosen für die Selbstverabreichung umfassen, bereit, um das erfindungsgemäße Therapieschema zu bewirken.
Es werden auch Verfahren und Zusammensetzungen zur topischen Verabreichung der erfindungsgemäßen Biotherapie bereitgestellt.
Eine Erhöhung des intrazellulären Kaliums führt zur Verstärkung des Immunsystems, insbesondere durch eine Erhöhung der Proliferation von Lymphozyten. Diese ist auch zur Stimulation der Krebszellenapoptose geeignet. Ferner ist sie zur Resensibilisierung von Tumorzellen geeignet, die arzneistoffresistent geworden sind. Das Verfahren ist in vivo zur Bereitstellung einer erhöhten Lymphozytenzahl zur Bekämpfung von Erkrankungszuständen wie z. B. Krebs und fremder Mikroorganismen und zur Erhöhung der gereizten Lymphozytenpopulation vor der adoptiven Immuntherapie geeignet. Die hier beschriebenen biologisch aktiven Mittel können auch in einem Kulturmedium zum Züchten von Zellen für die adoptive Immuntherapie in vitro verwendet werden.
Es wird eine Zusammensetzung zur Verstärkung oder Potenzierung der Immunreaktion in einem Säuger bereitgestellt, die zu einer Erhöhung des intrazellulären Kaliumgehalts von Lymphozyten, vorzugsweise von Lymphozyten führt, die im Vorhinein durch ein Antigen ausgewählt worden sind. Dies wird in einer bevorzugten Ausführungsform durch Verabreichen von effektiven Mengen eines pharmazeutisch verträglichen Insulinhormons und Kalium und Glucose an den Säuger für einen Zeitraum erreicht, der ausreichend ist, so dass das intrazelluläre Kalium derart erhöht wird, dass eine Immunreaktion verstärkt wird. Es können auch Thyroidverbindungen und cholinerge Mittel verabreicht werden.
Der erhöhte intrazelluläre Kaliumgehalt von Lymphozyten kann direkt mit bekannten Mitteln gemessen werden, wie z. B. mit Tests unter Verwendung des Indikatorfarbstoffs PBFI (Katalognummer p-1265) (Benzofuran-150-phthalat von Molecular Probes, Inc.) (vgl. S. E. Kasner und M. B. Ganz, "Regulation of intracellular potassium in mesangeal cells: a fluorescence analysis using the dye, PBFI", Amer. J. Physiol. 3, 462–467 (1992)). Die Erhöhung bringt die intrazellulären Kaliumkonzentrationen vorzugsweise auf das Maximum, das die Zellen aufrechterhalten können. Bei einem Patienten mit Immunsuppression werden diese Konzentrationen vor dem Verabreichen der erfindungsgemäßen Biotherapie signifikant unter dem Maximum liegen.
Wirksame Mengen jeder Substanz liegen im Allgemeinen innerhalb der nachstehend angegebenen empfohlenen Dosierungsmengen. Die Dosierungsmengen können jedoch mit bekannten Mitteln und gemäß den hier angegebenen Lehren eingestellt werden, um die gewünschten Ziele zu erreichen.
Die Verstärkung der Immunreaktion ("Immunverstärkung"), die in dem Fachgebiet bekannt ist, ist die Verstärkung des Vermögens des Organismus zur Reaktion auf fremde Antigene, d. h. die Zahl, die Aktivität und das Vermögen derjenigen Zellen, die fremde Antigene angreifen können, zur Erfassung und Zerstörung fremder Antigene sind erhöht. Die Stärke der Immunreaktion wird mittels Standardtests gemessen, einschließlich: Eine direkte Messung der Lymphozyten in peripherem Blut mit bekannten Mitteln; Tests bezüglich der Cytotoxizität natürlicher Killerzellen (vgl. z. B. M. Provinciali et al., "Optimization of Cytotoxic Assay by Target Cell Retention of the Fluorescent Dye Carboxyfluorescein Diacetate (CFDA) and Comparison with Convention ⁵¹Cr Release Assay", J. Immunol. Meth. 155, 19–24 (1992)), Zellproliferationstests (vgl. z. B. I. Vollenweider und P. J. Groseurth, "Comparison of the Four DNA staining Fluorescence Dyes for Measuring Cell Proliferation of Lymphokineactivated Killer (LAK) Cells", J. Immunol. Meth. 149, 133–135 (1992)), Immuntests von Immunzellen und Subgruppen (vgl. z. B. D. A. Loeffler et al., "Analysis of Distribution of Tumor- and preneoplasia-Infiltrating Lymphocytes using Simultaneous Hoechst 33342 Labeling and Immunophenotyping", Cytom. 13, 169–174 (1992); L. Rivoltini et al., "Phenotypic and Functional Analysis of Lymphocytes Infiltrating Paediatric Tumors, with a Characterization of the Tumour Phenotype", Can. Immunol. Immunother. 34, 241–251 (1992)); oder Hauttests bezüglich einer zellvermittelten Immunität (vgl. z. B. A. E. Chang et al., "Clinical Observations on Adoptive Immunotherapy With Vaccine-primed T-Lymphocytes Secondarily Sensitized to Tumor In-vitro T-cells", Cancer Res. 53, 1043–1050 (1993)). Jegliche statistisch signifikante Zunahme der Stärke der Immunreaktion, die mit den vorstehend genannten Tests gemessen wird, wird hier als "verstärkte Immunreaktion", "Immunverstärkung" oder "Immunpotenzierung" erachtet. Mit den erfindungsgemäßen Verfahren wurde eine mehr als fünfprozentige Zunahme der T-Zellen in der S-Phase erreicht.
Eine verstärkte Immunreaktion zeigt sich auch durch physische Manifestationen wie z. B. Fieber und Entzündung, sowie bei der Heilung systemischer und lokaler Infektionen, und eine Abschwächung von Krankheitssymptomen, d. h. einer Abnahme der Tumorgröße, einer Linderung der Symptome von Lepra, Tuberkulose, Malaria, Geschwüren, Herpes- und Papilloma-Warzen, Gingivitis, Arteriosklerose, Krankheiten, die mit AIDS einhergehen, wie z. B. Kaposisarkom, Bronchialinfektionen und dergleichen. Solche physischen Manifestationen definieren ebenfalls die hier verwendeten Ausdrücke "verstärkte Immunreaktion", "Immunverstärkung" oder "Immunpotenzierung".
Der hier verwendete Begriff "Säuger" umfasst Menschen sowie Tiere, die als Nahrungsmittelquellen verwendet werden, und Tiere, die nicht als Nahrungsquelle verwendet werden, einschließlich Rinder, Schweine, Ziegen, Beuteltiere, wilde Huftiere, Hunde, Pferde, Katzen, Wale, Delphine, Zootiere und andere Säuger.
Der Säuger, bei dem es sich um das bzw. den mit den erfindungsgemäßen Verfahren und Zusammensetzungen behandelte Lebewesen bzw. Patienten handelt, ist vorzugsweise ein Säuger, dessen Immunsystem träge oder unterdrückt ist, wie z. B. bei einem Säuger, der an einem Tumor, Lepra, Tuberkulose oder dergleichen leidet. Symptome einer Immunsuppression oder eines schwachen Immunsystems umfassen nicht-heilende Wunden, chronische Infektionen und Krankheitszustände, sowie Testergebnisse, die eine geringe Anzahl von T-Zellen in der S-Phase zeigen, oder eine schwache Reaktion auf Hauttests unter Verwendung eines Recall-Antigens.
Die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung an den Säuger zu verabreichenden Substanzen sollten in einer pharmazeutisch verträglichen Form vorliegen. D. h., es sollten geeignete Reinheiten, Dosierungsformen, chemische Salze oder chemische Analoga eingesetzt werden, die in dem Fachgebiet bekannt sind. Die Verabreichung kann über einen beliebigen zweckmäßigen Weg erfolgen, wie z. B. intravenös, intramuskulär, intraläsional, oral, rektal, vaginal, topisch, usw., wie es in dem Fachgebiet bekannt ist, um die gewünschten Blutkonzentrationen der verabreichten Substanzen zu erzeugen. Solche pharmazeutisch verträglichen Formen und Verabreichungsarten sind bekannt. Die Dosierung jeder Substanz sollte hoch genug sein, um für jede Substanz die nachstehend beschriebenen Effekte zu erzeugen, jedoch nicht so hoch, dass der Tod oder eine dauerhafte Schädigung des Tiers verursacht wird.
In den meisten Fällen wird die Behandlungsdauer mehrere Tage bis eine Woche oder zehn Tage betragen, die gegebenenfalls wiederholt wird, und die Reaktionen des Patienten sollten überwacht und die Dosierungen gegebenenfalls eingestellt werden. Wenn anstelle einer einfachen Aktivierung vorhandener Lymphozyten eine Proliferation von Lymphozyten erforderlich ist, können Behandlungszeiträume bis zu etwa 21 Tagen erforderlich sein.
Glucose dient als Energiequelle und als Hilfe beim zellulären Transport von Kaliumionen. Glucose wird in einer Dosis verabreicht, die hoch genug ist, dass normale bis hohe Blutglucosekonzentrationen aufrechterhalten werden, wie es vorstehend beschrieben worden ist, jedoch nicht so hoch, dass eine schwere Hyperglykämie oder ein diabetisches Koma verursacht wird.
Glucoseinfusionen können eine Überbelastung mit Fluid oder gelösten Stoffen verursachen, die zu einer Verdünnung der Serumelektrolyten, einer Überwässerung, Verstopfungszuständen oder einem Lungenödem führen kann. Es ist essentiell, dass klinische Bewertungen und Laborbestimmungen durchgeführt werden, um das Fluidgleichgewicht, die Elektrolytkonzentrationen und das Säure-Base-Gleichgewicht während der intravenösen Verabreichung zu überwachen. Eine Hyperglykämie und eine Glycosurie können Funktionen der Verabreichungsgeschwindigkeit oder einer Stoffwechselinsuffizienz sein. Um diese Zustände zu minimieren, sollte eine niedrige Infusionsgeschwindigkeit eingesetzt werden und die Blut- und Uringlucose sollten überwacht werden. Die Verabreichung sollte sorgfältig durchgeführt werden, um eine Extravasation zu verhindern. Wenn während der Verabreichung eine Thrombose auftritt, sollte das Einleiten gestoppt und der Katheter entfernt werden. Die maximale Geschwindigkeit, mit der Dextrose infundiert werden kann, ohne eine Glycosurie zu verursachen, beträgt 0,5 g/kg/Stunde. Bei 0,8 g/kg/Stunde werden 95% der infundierten Glucose beibehalten. Parenteral verabreichte Glucose unterliegt einer Oxidation zu Kohlendioxid und Wasser und stellt 3,4 cal/g D-Glucosemonohydrate bereit. Pharmazeutisch verträgliche Konzentrationen von Glucose sind bekannt. Eine 5%ige Dextroselösung ist isotonisch (eine 5%ige Dextrose weist eine Konzentration von 50 g/l, 170 cal/l oder 253 mOsm/l auf).
In der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Behandlung dann, wenn die Nierenfunktion, die Leberfunktion und die Blutzuckerkonzentrationen normal sind, mit 5% Glucose (Dextrose) in 0,5N-Kochsalzlösung begonnen. Die Infusionsgeschwindigkeit wird bei weniger als 100 ml/Stunde gehalten. Vorzugsweise wird Glucose in einer Menge zwischen 4 g und 20 g pro Kilogramm Körpergewicht und Tag und mehr bevorzugt zwischen 12 g und 16 g pro Kilogramm Körpergewicht und Tag verabreicht.
Kalium ist das intrazelluläre Hauptkation. Eine Hypokaliämie kann aufgrund einer Erhöhung der Nierenausscheidung, von Verlusten durch den Gastrointestinaltrakt und einer unzureichenden Aufnahme vorkommen. 98% der gesamten Kaliumvorräte des Körpers sind intrazellulär. Eine Kaliumverarmung von 1 mÄq/l Serum entspricht 100 bis 200 mÄq Kalium der gesamten Körpervorräte. Die Symptome einer Hypokaliämie sind Schwäche, Müdigkeit, Polydipsie, atriale Extrasystolen und ventrikuläre Extrasystolen, sowie ein verlängertes QT-Intervall. Normalerweise werden 80 bis 90% des aufgenommenen Kaliums mit dem Urin ausgeschieden, wobei der Rest im Stuhl und in einem geringen Ausmaß durch die Atemluft ausgeschieden wird. Kalium sollte niemals unverdünnt oder in einem hyperkaliämischen Zustand verabreicht werden.
Kalium wird in Form pharmazeutisch verträglicher Salze wie z. B. Chlorid oder Acetat in einer Dosierung verabreicht, die hoch genug ist, so dass eine vollständige Körperergänzung erreicht wird (d. h. eine schwache Hyperkaliämie), jedoch nicht so hoch, dass eine Herzdepression, Herzarrhythmien oder ein Herzstillstand auftritt, d. h. in einer Menge zwischen 100 mÄq und 500 mÄq pro 75 kg Körpergewicht und Tag, mehr bevorzugt in einer Menge zwischen 200 mÄq und 400 mÄq pro 75 kg Körpergewicht und Tag. Kalium wird vorzugsweise in Form eines Chloridsalzes verabreicht. Eine intravenöse Verabreichung ist bevorzugt, da die optimale Dosierung von Kalium etwa zwei Liter eines Fluids erfordert, die während eines Zeitraums von 8 Stunden verabreicht werden, und die Kaliumkonzentrationen werden im Blut oder Urin gemessen. Die übliche Zusatzverdünnung beträgt 40 mÄq/l eines intravenösen Fluids mit einem Maximum von 80 mÄq/l. Das EKG und die Elektrolyte sollten für individuelle Dosierungen überwacht werden. Wenn das Serumkalium mehr als 2,5 mÄq/l beträgt, dann sollte die maximale Infusionsgeschwindigkeit etwa 10 mÄq/Stunde betragen. Die maximale Konzentration sollte etwa 40 mÄq/l betragen und die maximale Dosierung während eines 24-Stunden-Zeitraums sollte etwa 200 mÄq betragen. Wenn das Serumkalium weniger als etwa 2 mÄq/l beträgt, sollte die maximale Infusionsgeschwindigkeit etwa 40 mÄq/l, die maximale Konzentration 80 mÄq/l und die maximale Dosierung während eines 24-Stunden-Zeitraums etwa 400 mÄq betragen.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung werden 30 mÄq/l Kaliumchlorid mit einer Geschwindigkeit von weniger als 100 ml/Stunde infundiert. Die Kalium- und Glucosekonzentrationen werden alle 30 min überwacht, um die Infusionsgeschwindigkeiten zu Beginn zu regulieren, und danach zweimal täglich. Kalium und Natrium und gelegentlich Harnsäure werden in einer 24-Stunden-Urinprobe vor und mindestens zweimal während der Therapie gemessen.
Insulin ist das Haupthormon, das für eine gute Glucosenutzung erforderlich ist. Es kann jegliche pharmazeutisch verträgliche Form von Insulin oder eines Insulinäquivalents, wie sie vorstehend diskutiert worden sind, verwendet werden. Um einen schnellen Wirkungsbeginn und eine kurze Wirkungsdauer zu erreichen, ist gewöhnliches Insulin bevorzugt. Bei einer Hyperkaliämie ist bekannt, dass Gemische aus Insulin und Glucose (1 Einheit Insulin pro 3 g Dextrose) eine Verschiebung von Kaliumionen in Zellen vom extrazellulären Raum und niedrigere Serumkaliumkonzentrationen erzeugen. Das Insulin wird in einer Dosierung verabreicht, die hoch genug ist, um Glucosekonzentrationen vor den Mahlzeiten und vor dem Schlafengehen von etwa 80 bis 140 mg/dl in Gegenwart von zugesetzter Glucose aufrechtzuerhalten, wie es vorstehend beschrieben worden ist, jedoch nicht so hoch, dass eine hypoglykämische Reaktion oder ein irreversibler Insulinschock verursacht wird, vorzugsweise in einer subkutanen Menge zwischen 0,05 U und 2,4 U gewöhnliches Insulin pro kg Körpergewicht und Tag, mehr bevorzugt in einer Menge zwischen 0,25 U und 1,5 U pro kg Körpergewicht und Tag. Das Insulin wird vorzugsweise in Form von gewöhnlichem Insulin mit schnellem Wirkungsbeginn (0,5 bis 1 Stunde) verabreicht und es wird vorzugsweise im Blut bezüglich der Blutglucosekonzentrationen überwacht. In einer bevorzugten Ausführungsform wird mit der Insulinverabreichung etwa 30 min nach der Infusion von Kalium begonnen und die Glucoseverabreichung wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist, bei einer Dosierung von 0,5 U/kg/Stunde oder 50 ml/Stunde (10 U pro 1 Liter Kochsalzlösung) begonnen.
Thyroidverbindungen werden in einer Dosierung verabreicht, die hoch genug ist, um die T₄-Konzentrationen auf eine schwache Schilddrüsenüberfunktion zu bringen, wie z. B. 15 μg/dl (200 nmol/l), jedoch nicht so hoch, dass ein hypermetabolischer Zustand, d. h. eine Toxizität, verursacht wird, vorzugsweise in einer Menge zwischen 0,3 μg und 4 μg pro kg Körpergewicht und Tag, mehr bevorzugt in einer Menge zwischen 1 μg und 3 μg pro kg Körpergewicht und Tag. Die übliche Aufrechterhaltungsdosis von oral verabreichten Thyroidverbindungen (T₄) beträgt weniger als 0,2 mg/Tag. Parenterale Dosierungen entsprechen der Hälfte der oralen Dosierungen. Synthetische Derivate von Thyroidverbindungen umfassen Levothyroxin (T₄), Liothyronin (T₃) und 4 : 1-Gemische von T₄ und T₃, die als Liotrix bezeichnet werden (Thyrolar, Marke von Rorer-Rhone Poulenc Pharmaceuticals, Fort Washington, PA). Der genaue Mechanismus der Wirkung von Thyroidhormonen ist nicht genau bekannt. Es wird jedoch angenommen, dass die meisten Wirkungen durch die Steuerung der DNA-Transkription und der Proteinsynthese ausgeübt werden.
Die intrazelluläre Aufnahme von Kalium wird durch die Thyroidhormoninduktion mit einer neuen Biosynthese von Na⁺/K⁺-ATPase erhöht. Der grundlegende physiologische Effekt eines Thyroidhormons ist die Erhöhung der Stoffwechselgeschwindigkeit von Körpergeweben mit einer Zunahme des Sauerstoffverbrauchs, der Atemfrequenz, der Körpertemperatur, der Herzleistung, der Herzfrequenz, des Blutvolumens, der Geschwindigkeit des Fett-, Protein- und Kohlenhydratstoffwechsels, der Enzymaktivität und des Wachstums und der Aktivität. Thyroidhormone betreffen auch die Gewebedifferenzierung und -proliferation. Es ist bekannt, dass Thyroidhormone die Stoffwechselgrundgeschwindigkeit erhöhen. Der Effekt entwickelt sich langsam, ist jedoch lang anhaltend. Die Wirkung beginnt innerhalb von 48 Stunden und erreicht in 8 bis 10 Tagen ein Maximum.
Thyroidverbindungen werden vorzugsweise in Form von Levothyroxin (T₄) als oral einzunehmende Tablette oder als Injektion verabreicht und im Blut im Hinblick auf die T₃- und T₄-Konzentrationen gemessen. Die Daten legen nahe, dass T₄ das Hormon der Wahl ist. T₃ weist einen schnelleren Wirkungseinsatz auf, kann jedoch thyrotoxische Konzentrationen vor der T₄-Intoxikation erzeugen. Für einen schnellen Wirkungseinsatz sollte T₃ (Liothyronin, beispielsweise als Cytomel, eine Marke von Smith, Kline & French Laboratories, Philadelphia, PA, erhältlich) oder Präparate von Gemischen von T₄ und T₃ (als Thyrolar erhältlich, eine Marke von Rorer-Rhone Poulenc Pharmaceuticals, Fort Washington, PA) verwendet werden. T₃ und T₄ stehen zur Rekonstitution in steriler Lösung zur Verfügung. T₄ ist z. B. als Synthroid, eine Marke von Boots-Flint, Inc., Lincolnshire, IL, erhältlich.
Da Thyroidverbindungen 48 Stunden oder mehr benötigen, um eine Wirkung auf den Körper zu haben, wird mindestens 48 Stunden vor dem Beginn der Behandlung eine Vorbehandlung mit einer Thyroidverbindung empfohlen. Das bevorzugte Verfahren besteht darin, das Thyroidhormon mit Liothyronin (Cytomel) 48 Stunden vor der Infusion von Kalium, Insulin und Glucose zu induzieren, wie es nachstehend diskutiert wird. Danach sollte Liotrix 0,5 Granulat, das 25 μg T₄ und 6,25 μg T₃ äquivalent ist, pro Tag oral verabreicht werden.
Gegenindikationen für eine Behandlung mit Thyroidverbindungen umfassen die folgenden. Eine Langzeitanwendung von T₄ ist mit einer verminderten Knochendichte in Verbindung gebracht worden. Die Toxizitätssymptome umfassen: das Herz betreffend – Herzklopfen, Tachykardie, Angina pektoris, Herzstillstand; das ZNS betreffend – Zittern, Kopfschmerzen, Nervosität, Schlaflosigkeit; den Gastrointestinaltrakt betreffend – Durchfall und Erbrechen. Eine chronische Überdosierung kann eine dekompensierte Herzinsuffizienz (CHF) und Angina pektoris erzeugen.
Die Kaliumtransportmechanismen in Lymphozyten werden durch humorale und osmotische Stimuli reguliert. Die Aufrechterhaltung hoher intrazellulärer Kaliumkonzentrationen ist für eine optimale Zellfunktion für viele Arten von Zellen, einschließlich Immunlymphozyten, essentiell. Es wurde gefunden, dass zusätzlich zu Glucose Insulin und Thyroidhormone, eine Membrandepolarisation und eine elektrochemische Steuerung mittels cholinergischer Rezeptoren zum Erreichen einer intrazellulären Kaliumhomöostasie beitragen. Pilocarpin ist ein gut toleriertes, kurzfristig wirkendes (Wirkungseinsatz 15 bis 30 min; Wirkungsdauer 4 bis 8 Stunden) parasympathomimetisches Mittel. Höhere Konzentrationen führen zu einer längeren Wirkungsdauer.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein cholinergisches Mittel, vorzugsweise Pilocarpin, verabreicht, um die Kaliumaufnahme durch die Zellen weiter zu stimulieren und die Proliferation von Immunzellen zu stimulieren. Stattdessen kann Carbachol verwendet werden, um eine etwas längere Wirkung zu erzielen oder wenn sich eine Toleranz bezüglich Pilocarpin entwickelt (Monate bis Jahre). Stärkere und länger wirkende Cholinergika umfassen die Acetylcholinesteraseinhibitoren. Eine weitere Alternative ist Succinylcholin, ein Membran-depolarisierendes Cholinergikum. Pilocarpin ist das cholinergische Mittel der Wahl, da es länger im Kreislauf vorliegt, dessen Wirkung länger anhält und es eine etwas stärkere Wirkung auf Immunzellen hat.
Das cholinergische Mittel wird vorzugsweise subkutan oder intraläsional in einer Dosierung verabreicht, die hoch genug ist, so dass das Kaliumpumpen stimuliert wird, jedoch nicht so hoch, dass unerwünschte Nebenwirkungen wie z. B. Bauchkrämpfe, Muskelschwäche, Harninkontinenz, Bradykardie, Durchfall oder Bronchospasmen induziert werden. Das cholinergische Mittel wird in einer Menge zwischen 30 μg und 450 μg pro Tag verabreicht (bezogen auf einen Patienten mit 70 kg). Vorzugsweise wird Pilocarpin in einer Menge zwischen 35 und 120 μg dreimal täglich verabreicht (1,5 μg/kg bis 5,1 μg/kg und Tag). Vorzugsweise wird die Dosierung während eines Zeitraums von 5 Tagen schrittweise auf die Maximaldosierung erhöht, wobei eine Reduzierung vorgenommen wird, wenn Toxizitätssymptome auftreten. Im Fall einer akuten Toxizität kann Atropin subkutan verabreicht werden.
So lange die Blutkaliumkonzentrationen im normalen Bereich aufrechterhalten werden und die Kapazität des Körpers, mit dem überschüssigen Kalium zurechtzukommmen, nicht überschritten wird, werden die Thyroidverbindungen und das Insulin dahingehend wirken, dass Kaliumionen in die Lymphozyten eingebracht werden, und jegliches überschüssige Kalium ausgeschieden wird. Eine kontinuierliche Überwachung mittels EKG, gekoppelt mit einer kontinuierlichen Kaliuminfusion, ermöglicht eine maximale Dosierung des zu verabreichenden Kaliums, wobei die Verabreichung gestoppt wird oder Gegenmittel verabreicht werden, wenn nachteilige Wirkungen auf das Herz festgestellt werden. Gegenmittel für eine Hyperkaliämie umfassen Insulin und Glucose, Thyroidverbindungen und Bicarbonat, sowie Aldosteron und Desoxycorticosteron, die alle derart wirken, dass sie Kalium in die Zellen bringen und aus dem Blutstrom entfernen. So lange die Zellen nicht ihre Kapazität zur Aufnahme von Kalium erreicht haben, werden diese Gegenmittel wirksam sein und können verabreicht werden, bis keine weitere Wirkung bezüglich der Absenkung der Blutkaliumkonzentrationen mehr festgestellt wird. Aldosteron und Desoxycorticosteron stimulieren auch die Kaliumausscheidung und können zu diesem Zweck eingesetzt werden.
Die Behandlung mit Thyroidverbindungen, Insulin, Glucose und Kalium wird vorzugsweise mit Dosierungen auf einer täglichen oder mehrmals täglichen Basis in zweckmäßiger Weise fortgeführt, bis das gewünschte Niveau der Immunpotenzierung oder Immunverstärkung erreicht ist, das mit einem der vorstehend beschriebenen Tests gemessen worden ist. Vorzugsweise wird die Behandlung fortgeführt, bis die physischen Manifestationen der Erkrankung wesentlich gelindert worden oder verschwunden sind. In einer Ausführungsform dieser Erfindung zur Behandlung von Tumoren wird die Behandlung fünf Tage durchgeführt und in Intervallen von einem Tag bis zehn Tagen wiederholt, bis eine signifikante Rückbildung des Tumors stattgefunden hat. Eine „signifikante Rückbildung„ ist eine etwa 50%ige Verminderung der Tumormasse.
Vorzugsweise werden die Konzentrationen der Thyroidverbindungen, von Insulin, Glucose und Kalium im Blut des Patienten während des Behandlungsverlaufs mindestens täglich überwacht und die Dosierungen jeder Substanz entsprechend eingestellt.
Die Blutkonzentrationen von Thyroidverbindungen (T₄) (mittels Radioimmunoassay gemessen) werden vorzugsweise bei Serumkonzentrationen von mindestens 10 μg frei/dl bis 18 μg frei/dl und vorzugsweise bei mindestens 12 μg frei/dl bis 15 μg frei/dl gehalten. Es ist bevorzugt, dass die Blutkonzentrationen einer schwachen Schilddrüsenüberfunktion entsprechen, d. h. 11 μg frei/dl bis 14 μg frei/dl. Die Serum-T₄-Konzentrationen können zum Testen der Wirksamkeit aller Thyroidmedikationen mit Ausnahme von T₃ verwendet werden. Der Thyroidhormonsupressionstest (THS-Test) kann ebenfalls in an sich bekannter Weise zur Messung von T₃ und T₄ verwendet werden. Wenn die Thyroidkonzentrationen unter diesen Wert fallen, werden die Dosierungskonzentrationen in an sich bekannter Weise erhöht, bis die gewünschten Konzentrationen erreicht werden. Wenn die Thyroidkonzentrationen über das optimale Niveau steigen, wird die Dosierung vermindert. Die physischen Reaktionen werden ebenfalls überwacht und wenn als Reaktion auf die Thyroidkonzentrationen Kopfschmerzen, Reizungen, Nervosität, Schwitzen, Tachykardie oder andere Toxizitätssymptome auftreten, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, werden in an sich bekannter Weise Maßnahmen gegen die Überdosierung ergriffen, wobei beispielsweise die Verabreichung von Thyroidverbindungen gestoppt wird.
Die Insulinblutkonzentrationen werden vorzugsweise über normalen Konzentrationen gehalten, z. B. bei mindestens etwa 20 mlU/l. Wenn die Insulinkonzentrationen unter diesen Wert fallen, werden die Dosierungskonzentrationen in an sich bekannter Weise erhöht, bis die gewünschten Konzentrationen erreicht werden. Anstelle des Insulins kann Glucose im Blut überwacht werden. Vorzugsweise werden die Blutglucosekonzentrationen bei einer Konzentration von mindestens 575 mg/l und vorzugsweise bei mindestens 950 mg/l gehalten. Wenn die Insulinkonzentrationen über das optimale Niveau steigen oder die Glucosekonzentrationen unter das optimale Niveau fallen, wird Glucose verabreicht, bis die gewünschten Konzentrationen erreicht werden. Auch die physischen Reaktionen werden überwacht und wenn als Reaktion auf die Insulinkonzentrationen eine Hypoglykämie auftritt, ist es bevorzugt, dass anstelle der Verminderung der Insulindosierung Glucose verabreicht wird, wie z. B. Glucoselösungen mit einer Konzentration von 50% oder mehr oral oder sublingual. Käufliche Glucoselösungen, Glucagon und i. v. Dextrose sind geeignete Gegenmittel gegen Insulin. Bei einer durch Insulin induzierten Hypoglykämie kann Glucose folgendermaßen verabreicht werden: 10 bis 25 g Glucose, gegebenenfalls wiederholt (Erwachsene); 250 bis 500 mg/kg/Dosis (Kinder); 5 bis 10 ml einer 25%igen Dextroselösung für ein Kleinkind mit 5 kg.
Die Verminderung des Insulins verursacht eine Kaliumausscheidung in den Urin, wobei es sich um einen Indikator dafür handelt, dass Kalium nicht in den Zellen verteilt wird. Glucose kann zusätzlich zu dem Minimum, das zur Aufrechterhaltung normaler oder hoher normaler Blutglucosekonzentrationen erforderlich ist, verabreicht werden, um die Kaliumaufnahme weiter zu erleichtern und eine angemessene intrazelluläre Energie für das Pumpen bereitzustellen. Eine versehentliche Überdosierung von Insulin kann zu einem irreversiblen Insulinschock führen. Allergische Reaktionen auf Insulin sind selten und können eine Hautrötung, eine Schwellung oder einen Juckreiz umfassen. Solche Reaktionen verschwinden gewöhnlich innerhalb weniger Tage oder Wochen. Bei einer akuten Hypoglykämie wurde eine Exzision der Insulininjektionsstelle eingesetzt, um die sich verschlechternden Bedingungen rückgängig zu machen.
Die Kaliumblutkonzentrationen werden vorzugsweise bei mindestens etwa 5,0 mÄq/l gehalten. Wenn die Kaliumkonzentrationen unter diesen Wert fallen, werden die Dosierungskonzentrationen in an sich bekannter Weise erhöht, bis die gewünschten Konzentrationen erreicht werden. Es ist bevorzugt, dass das Kalium verabreicht wird, bis das Niveau der Kaliumausscheidung konstant bleibt und bis die Blutkaliumkonzentrationen nicht mehr zunehmen. Dies findet typischerweise innerhalb von drei bis fünf Tagen statt. Wenn die Kaliumkonzentrationen über das optimale Niveau steigen, wird die Verabreichung gestoppt. Eine schwache Hyperkaliämie (6,5 mÄq/l Serum) bis zu einer mäßigen Hyperkaliämie (8 mÄq/l Serum) kann symptomlos sein und sich durch eine erhöhte Serumkaliumkonzentration und charakteristische EKG-Änderungen zeigen. Muskelschwäche und eine schlaffe Quadriplegie sowie eine Atemlähmung treten bei Serumkonzentrationen von mehr als 8 mÄq/l auf. Eine Kaliumvergiftung umfasst die folgenden Anzeichen und Symptome: Schlaffe Lähmung, Muskel- oder Atemlähmung, Schwäche mit geistiger Verwirrung, geistige Verwirrung, Hyponatriämie, Herzarrhythmien, Herzblock und EKG-Anomalien wie z. B. ein Verschwinden von P-Wellen, eine Verbreiterung und Verlangsamung des QRS-Komplexes mit einer Entwicklung einer zweiphasigen Kurve und Herzstillstand, Übelkeit und Erbrechen, Bauchschmerzen, Diarrhoe. Hohe Plasmakonzentrationen von Kalium können durch eine Herzdepression, Herzarrhytmien oder Herzstillstand zum Tod führen. Das Kalium muss im Plasma und im Urin durch ein kontinuierliches oder diskontinuierliches EKG überwacht werden. Kalium sollte bei einer Beeinträchtigung der Nieren oder einer Nebenniereninsuffizienz nicht verwendet werden. Eine potenziell tödliche Hyperkaliämie kann symptomlos sein und eine Hypokaliämie vortäuschen. Eine intravenöse Verabreichung kann eine Überlastung mit Fluid oder gelösten Stoffen verursachen, was zu einer Verdünnung der Serumelektrolytkonzentration führen kann und Verstopfungszustände und Lungenödeme überwässern kann. EKG-Veränderungen, die mit einer Kaliumtoxizität einhergehen, umfassen: Eine progressive Zunahme der Höhe und der Peakart von T-Wellen, eine Absenkung von R-Wellen, eine Abnahme der Amplitude und schließlich das Verschwinden der P-Welle, eine Verlängerung des PR-Intervalls und des QRS-Komplexes, eine Verkürzung des QRS-Intervalls und Kammerflimmern mit Todesfolge.
Wenn als Reaktion auf eine Überdosierung von Kalium eine Hyperkaliämie und EKG-Veränderungen auftreten, werden Glucose und Insulin verabreicht. Es können auch Bicarbonat und Calciumgluconat oder -chlorid verabreicht werden. Eine empfohlene Kaliumüberdosierungsbehandlung ist wie folgt: Das Einbringen von Kalium wird beendet und es werden 3 g Dextrose pro Einheit von gewöhnlichem Insulin infundiert (300 bis 500 ml/Stunde 10%ige Dextrose mit 10 bis 20 Einheiten Insulin/l) und es werden 50 bis 100 mÄq i. v. Natriumbicarbonat (verschiebt das Kalium weiter in die intrazellulären Speicher) und 10 bis 100 ml Calciumgluconat oder -chlorid (10%) verabreicht, um die EKG-Veränderungen rückgängig zu machen.
Bicarbonat in einer pharmazeutisch verträglichen Form kann ebenfalls verabreicht werden, um die intrazelluläre Aufnahme von Kalium zu verstärken. Vorzugsweise wird Bicarbonat in Form pharmazeutisch verträglicher Salze durch intravenöse Infusion oder Injektion, oral oder durch andere bekannte Mittel verabreicht. Bicarbonat wird in einer Dosierung verabreicht, die hoch genug ist, so dass Kalium in die Zellen eingebracht wird, jedoch nicht so hoch, dass eine Toxizität verursacht wird, vorzugsweise in einer Menge zwischen 1,0 mÄq und 6,0 mÄq pro kg Körpergewicht und Tag, mehr bevorzugt in einer Menge zwischen 2,0 mÄq und 5,0 mÄq pro kg Körpergewicht und Tag. Die Blutgase sollten überwacht werden und die Behandlung sollte unterbrochen werden, wenn dies indiziert ist.
Aldosteron und/oder dessen Analogon Desoxycorticosteron in pharmazeutisch verträglicher Form kann bzw. können ebenfalls verabreicht werden. Aldosteron wirkt dahingehend, dass es die Kaliumaufnahme weiter verstärkt. Diese Substanzen bringen Kalium in die Zellen ein und stimulieren auch dessen Ausscheidung. Aldosteron wird im Körper gewöhnlich als Reaktion auf erhöhte Kaliumkonzentrationen erzeugt. Die verabreichten Dosierungen sind hoch genug, um die Kaliumserumkonzentrationen zu senken, jedoch nicht so hoch, dass eine Hypokaliämie verursacht wird, vorzugsweise in einer Menge zwischen 0,6 μg und 20 μg pro kg Körpergewicht und Tag, mehr bevorzugt in einer Menge zwischen 2 μg und 3 μg pro kg Körpergewicht und Tag. Desoxycorticosteron wird vorzugsweise in Form von Desoxycorticosteronacetat verabreicht.
Durch diese Erfindung werden auch pharmazeutische Zusammensetzungen bereitgestellt, die Gemische aus Insulin, Kalium und Glucose und in der bevorzugten Ausführungsform Thyroidverbindungen und/oder ein cholinergisches Mittel, wie es vorstehend beschrieben worden ist, in einer geeigneten Form zur intravenösen oder oralen Verabreichung, zur Injektion oder zur Verabreichung mit einem anderen bekannten Mittel umfassen.
In einer Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Gemisch aus Insulin, Kalium und Glucose bereitgestellt, das für eine intravenöse Infusion geeignet ist. Dieses Gemisch umfasst zwischen etwa 3,5 U und etwa 168 U Insulin bei pharmazeutisch verträglichen Standarddosierungskonzentrationen, zwischen 98 mÄq und 490 mÄq Kalium und zwischen 280 g und 1400 g Glucose (wenn Thyroidverbindungen vorliegen, liegen diese in einer Menge zwischen 70 μg und 420 μg vor, und wenn Pilocarpin oder ein anderes cholinergisches Mittel vorliegt, liegt dieses in einer Menge zwischen 105 μg und 360 μg vor), und zwar in einem pharmazeutisch verträglichen Träger, wie es dem Fachmann bekannt ist. Die vorstehend genannten Mengen sind für einen 70 kg-Patienten geeignet und können in an sich bekannter Weise gemäß dem Körpergewicht des Patienten eingestellt werden. Das Gemisch wird mit einer Geschwindigkeit zwischen 200 ml und 800 ml/Stunde für einen Zeitraum von 6 bis 24 Stunden infundiert. Die Infusion wird täglich wiederholt, vorzugsweise für 3 bis 10 Tage, und dann für einen Zeitraum von etwa 7 bis 10 Tage gestoppt und gegebenenfalls wiederholt, bis die Kaliumergänzung vollständig ist und eine Immunverstärkung auftritt. Die relativen Mengen jeder Komponente in dem Gemisch können während der Behandlung entsprechend den Messungen der Blutkonzentrationen verschiedener Komponenten und des Auftretens physischer Symptome, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, eingestellt werden.
Die intravenösen Zusammensetzungen können auch in trockener Pulverform zur täglichen Rekonstitution bereitgestellt werden und umfassen vorzugsweise zwischen 14 und 28 g Glucose, zwischen 98 und 500 mÄq Kalium, zwischen 3 und 170 U Insulin, zwischen 80 und 240 μg Thyroidverbindung (Liotrix) und zwischen 50 und 80 mÄq Bicarbonat. Die Zusammensetzungen werden nach der Einstellung der Dosierungen auf der Basis des Körpergewichts und der geeigneten Dosierungen gemäß den hier angegebenen Lehren verabreicht.
In einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung wird ein pharmazeutischer Kit bereitgestellt, der mehrere Dosierungen von Insulin, Glucose und Kalium umfasst, die zur Selbstverabreichung in täglichen Intervallen durch einen Patienten mit 70 kg in Mengen geeignet sind, die maximale 5-Tagesdosierungen zwischen 17,5 U und 840 U Insulin, zwischen 1400 g und 5600 g Glucose und zwischen 490 mÄq und 2520 mÄq Kalium umfassen. Dem Fachmann ist klar, dass die Dosierungen auf der Basis des Gewichts des Patienten eingestellt werden können.
In einem solchen Kit werden gegebenenfalls Thyroidverbindungen zur Selbstverabreichung in einer Menge bereitgestellt, die eine maximale 5-Tagesdosierung zwischen 350 μg und 1,05 mg bereitstellt. Pilocarpin oder ein anderes cholinergisches Mittel kann ebenfalls in Mengen bereitgestellt werden, die eine maximale Dosis zwischen 10 μg dreimal täglich und 40 μg dreimal täglich bereitstellen. Bicarbonat, das zur Selbstverabreichung geeignet ist, kann ebenfalls in Mengen bereitgestellt werden, die eine maximale 5-Tagesdosierung zwischen 70 g und 140 g bereitstellen. Wie es vorstehend angegeben worden ist, sind die Dosierungsmengen für einen 70 kg-Patienten angegeben und können zweckmäßig eingestellt werden.
Die vorstehend genannten Komponenten des pharmazeutischen Kits können in einer beliebigen Form vorliegen, die zur Selbstverabreichung durch Patienten geeignet sind, die keine medizinische Schulung haben, wie z. B. in Form einer oral einzunehmenden Tablette oder in einer flüssigen oder injizierbaren Form. Vorzugsweise werden alle Komponenten, die in einer oral einnehmbaren Form vorliegen, in dieser Form bereitgestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform werden alle Komponenten in einer oral einnehmbaren Form bereitgestellt, mit Ausnahme von Insulin, das in einer selbstinjizierbaren Form zur Verfügung steht.
Der Kit enthält gegebenenfalls ein Blutglucose-Anzeigegerät und zusätzliche Glucose zur Verwendung für eine Korrektur einer Insulin-induzierten Hypoglykämie. Der Kit kann auch Atropin in Dosierungen umfassen, die zur Korrektor einer Pilocarpin-Toxizität geeignet sind.
Die Biotherapie dieser Erfindung kann vor der Entfernung von Lymphozyten zum Züchten für eine adoptive Immuntherapie eingesetzt werden, um die Zahl der ausgewählten Lymphozyten zu Beginn zu erhöhen.
Das Verfahren kann auch zur Erzeugung eines Kulturmediums zum Züchten ausgewählter Lymphozyten in vitro für eine adoptive Immuntherapie angepasst werden. In vitro-Kulturmedien zur Vermehrung von Zellen von Impfstoff-gereizten Lymphknoten werden mit Glucose, Kalium, Insulin, Bicarbonat und gegebenenfalls Pilocarpin ergänzt, um die Effizienz und das immunologische Reaktionsvermögen von infundierten Zellen zu erhöhen. In einer Ausführungsform dieser Erfindung werden dem Lymphozyten-Kulturmedium etwa 50 mg/ml Glucose, etwa 0,08 mÄq/ml Kalium, etwa 0,02 mÄq/ml Bicarbonat, etwa 10 bis 100 U/ml Insulin, etwa 1 μg/ml Liothyronin und etwa 10 mg/ml Pilocarpin zugesetzt.
Die Biotherapie dieser Erfindung kann auch topisch in einer Hautcreme oder einer Formulierung eingesetzt werden, welche die vorstehend beschriebenen Komponenten umfasst. Die topische Formulierung ist zur Behandlung von Oberflächenerkrankungen und -störungen geeignet, die von der äußeren Haut stammen. Eine Formulierung für einen solchen Zweck kann eine Salbe, eine Creme, ein Gel, eine Lotion oder ein Zäpfchen sein und die Formulierung kann in einer Form zusammengesetzt sein, die zur Ausbreitung auf der Haut oder zum Aufbringen auf Schleimhautmembranen, einschließlich den Nasendurchgängen, geeignet ist. Eine typische Formulierung einer Öl-in-Wasser-Creme zur topischen Anwendung auf der Haut umfasst: Wasserphase: etwa 10 bis 20 mÄq Kaliumchlorid, etwa 5 bis 10 g Glucose, etwa 50 bis 100 μg Liothyronin, etwa 200 bis 500 U gewöhnliches Insulin, etwa 1 bis 2 g Natriumbicarbonat, etwa 1,5 bis 5 mg Pilocarpin, etwa 100 bis 250 mg vernetztes Acrylsäurecopolymer (Carbopol 904, eine Marke von B. F. Goodrich, Inc., Cleveland, OH), etwa 300 bis 500 mg Natriumhydroxymethylglycinat (Suttocide A, eine Marke von GAF Chemicals Corp., Chatham, NJ), und entionisiertes Wasser zum Auffüllen. Ölphase: etwa 2 bis 4 g Stearinsäure, etwa 1 bis 3 g Glycerylmonostearat, etwa 1 bis 5 ml Myristylpropionat, etwa 3 bis 7 ml Propylenglykol, etwa 0,5 bis 4 ml Laureth-4, etwa 0,5 bis 7 ml Mineralöl. Das Carbopol 940 wird in der Wasserphase gelöst, um eine viskose Lösung herzustellen, der die wasserlöslichen Bestandteile zugesetzt werden. Dann wird jede Phase auf 65 bis 70°C erhitzt und die Ölphase wird der Wasserphase langsam unter Rühren zugesetzt. Das Gemisch wird gut gemischt und abkühlen gelassen. Es wird ein Überschuss einer organischen Base, d. h. Triethanolamin, zugesetzt, um die Gelierung zu vervollständigen. Ein solches topisches Präparat wird dann gemäß den Anweisungen des Arztes über der und um die Läsion aufgebracht und die Anwendung wird drei Wochen lang täglich wiederholt.
Diese Erfindung betrifft die hier beschriebenen Verfahren und Zusammensetzungen. Ohne auf eine Theorie beschränkt sein zu wollen, werden die nachstehenden theoretischen Konzepte vorgestellt, die bei der Einstellung von Dosierungen und bei der Modifizierung der Zusammensetzungen und Verfahren hilfreich sind, um klinisch äquivalente Immunverstärkungs- oder Immunpotenzierungstherapien zu schaffen.
Es gibt fünf zusammenhängende Faktoren, welche die Immunität beeinflussen:

1) Eine klonale Selektion zur Aktivierung und Proliferation von Lymphozyten, deren Rezeptoren zu der Antigenreizung passen.
2) Immunmodulatorische Cytokine und Lymphokine werden während einer Antigenreizung von geschädigten Zellen und von Immun- und Entzündungszellen freigesetzt. Diese Wachstumsfaktoren werden in dem hier vorgestellten Modell als aggressive Faktoren (AF's) zusammengefasst. Sie tragen in der einen oder anderen Weise zu einer Entzündungs- oder Immunreaktion bei. Einige Faktoren sind bezüglich Makrophagen und polymorphkernigen Leukozyten chemotaktisch. Andere induzieren Rezeptoren auf Endothelzellen, die es ermöglichen, das zirkulierende Leukozyten an diesen anhaften, oder sie verursachen eine Teilung von Endothelzellen, wodurch die Leukozyten den Gefäßhohlraum verlassen und in die Läsion eindringen können. Wieder andere verstärken die Immunität durch Verändern des Verhaltens von Makrophagen. Viele Cytokine und Lymphokine wirken als Autokrine oder Parakrine und stimulieren ausgewählte Lymphozyten zur Aufnahme von Nährstoffen und aktivieren. Andere Faktoren induzieren eine Angiogenese oder die Abscheidung eines Fibrinhindernisses. Andere Faktoren wie z. B. Interferone und Interleukine verstärken die Exprimierung des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC). Einige AF's wirken als echte Hormone und beeinflussen entfernt liegende Gewebe. Koloniestimulierende Faktoren stimulieren das Knochenmark zur Erzeugung von mehr Leukozyten. Interleukin-1 verursacht eine Erhöhung der Konzentration von Akute-Phase-Proteinen, Veränderungen bei den Konzentrationen zirkulierender Plasmametalle, der Knochen- und Knorpelresorption, der Muskelproteolyse und der Erzeugung von Kollagen. Darüber hinaus wird das Protein zum Hypothalamus transportiert, wo es an Rezeptoren bindet. Das Ergebnis ist eine erhöhte Körpertemperatur und eine verstärkte Sekretion von ACTH. Die AF's dienen auch als Botenmoleküle, die den Hypothalamus über eine Verletzung oder eine Antigenreizung informieren. Insgesamt wirken aggressive Faktoren derart, dass sie
(a) lokal
i) Leukozyten anziehen und zur Aktivierung und Proliferation stimulieren,
ii) die Erzeugung eines Fibrinhindernisses stimulieren,
iii) die Immunogenität lokaler Zellen verstärken,
(b) nicht-lokal
i) Resourcen für Leukozyten durch Stimulieren der Proteolyse und Lipolyse in peripheren Geweben mobilisieren,
ii) den Hypothalamus zur Erzeugung einer erhöhten Körpertemperatur und eines endokrinen Gemischs stimulieren, das die Immunität begünstigt.
3) Ein Satz von Proteinen, die in dem hier präsentierten Modell als regenerative Faktoren (RF's) zusammengefasst werden, ist der dritte regulierende Faktor. Diese werden von verschiedenen Zellen sekretiert, die für die Restrukturierung von geschädigtem Gewebe verantwortlich sind. RF's fördern die Heilung durch die Stimulation von Zellen wie z. B. Fibroblasten und Epidermalzellen zur Aufnahme von Aminosäuren, Glucose und Fettsäuren. Diese Gruppe umfasst epidermalen Wachstumsfaktor, Fibroblastenwachstumsfaktor, alpha- und beta-Transformationswachstumsfaktoren, die Somatomedine und andere. In einem wichtigen Sinn weisen die RF's einen bezüglich der AF's entgegengesetzten Effekt auf, da sie Entzündungs- und Immunreaktionen unterdrücken. Beta-TGF ist als Immunsuppressor 1000-mal stärker als Cyclosporin. In diesem Modell wird postuliert, dass diese Wachstumsfaktoren auch die Immunogenität von lokalen Geweben durch Hemmung der MHC-Expression vermindern. Wie die AF's sind die RF's echte Hormone, die entfernt liegende Gewebe wie z. B. Adipocyten und Myoblasten beeinflussen und einen katabolischen Effekt auf periphere Gewebe erzeugen. Es wird postuliert, dass die RF's auch in den Hypothalamus transportiert werden, um die Information zum Hypothalamus zu bringen, dass der Körper mit einer heilenden Wunde befasst ist.
Insgesamt wirken regenerative Faktoren derart, dass sie (a) lokal i) Zellen stimulieren, die an der Geweberestrukturierung beteiligt sind, so dass sie aktiviert werden und proliferieren, ii) Leukozyten inaktivieren, iii) die Immunogenität durch Hemmung der MHC-Expression vermindern, (b) nicht-lokal i) Resourcen für die heilende Wunde durch Stimulieren der Proteolyse und Lipolyse in peripheren Geweben mobilisieren, ii) den Hypothalamus zur Erzeugung eines endokrinen Gemischs stimulieren, das die Heilung begünstigt.
4) Das Hypothalamus-Hypophyse-Endokrin-System ist der vierte Faktor. Obwohl seit einiger Zeit bekannt ist, dass bestimmte Hormone die Immunität stark beeinflussen, wurde dies nicht in ein umfassendes Modell der Immunregulierung einbezogen. Endokrine Hormone sind klar teil eines regulatorischen Gesamtsystems. Tatsächlich bildet das Neuro-endokrine System eine vollkommen andere Dimension der Immunregulierung.
5) Das zentrale Nervensystem ist der fünfte Faktor. Der Hypothalamus steuert nicht nur zu einem großen Teil das endokrine System, sondern das ZNS greift auch aktiv in eine Immunreaktion ein. Beispielsweise verursacht das ZNS während einer systemischen Infektion die Freisetzung von Norepinephrin von Nervenendkörperchen in peripheren Geweben. Dies hindert Muskel- und Fettzellen daran, mit Immunzellen um Serumglucose und Elektrolyte zu konkurrieren. Das zentrale Nervensystem verursacht auch eine Freisetzung von cholinergischen und adrenergischen Mitteln in eine entzündete Läsion oder eine heilende Wunde. Lymphorgane sind ebenfalls innerviert und unterliegen folglich einer Regulierung durch diese Neurohormone.

Interessanterweise ist bei einer Entzündung, einer Infektion oder einer heilenden Wunde das endokrine Gemisch immer katabolisch und immunsuppressiv. Dies ist wichtig, da bei jeder dieser Situationen Nährstoffe von peripheren Geweben entnommen werden und für die sich schnell teilenden Zellen bereitgestellt werden müssen, die entweder an der Immunreaktion oder der Heilung beteiligt sind. Nährstoffe dürfen auch nicht zu Immunzellen geleitet werden, die sich von denjenigen unterscheiden, die spezifisch an der Hauptreizung beteiligt sind.
Das durch den Hypothalamus induzierte endokrine Gemisch wirkt synergistisch mit den RF's und AF's und verstärkt die Wirkungen dieser Faktoren. Folglich müssen weder die Konzentrationen endokriner Hormone noch die Konzentrationen der RF's oder AF's so hoch sein, dass sie den Organismus schädigen. Die an der Heilung, der Entzündung oder der Immunität beteiligten Zellen können den katabolischen und immunsuppressiven Effekt der hormonellen Umgebung überwinden, da sie direkt durch AF's oder RF's stimuliert werden. Im Fall einer Immunreaktion sind die Lymphozytenklone, die durch die Antigene ausgewählt worden sind, über den Punkt in ihrem Zyklus hinaus, an dem sie nur von den höchsten Konzentrationen endokriner Hormone (wie z. B. Cortisol) beeinflusst werden können, jedoch können andere Zellen, die durch das Antigen nach dem Wirken dieser immunsuppressiven endokrinen Umgebung ausgewählt werden, nicht aktiviert werden. Dies führt zu dem Phänomen einer antigenischen Konkurrenz, bei der eine bestehende Infektion den Körper zu einer unzureichenden Reaktion auf eine zweite antigenische Reizung bringt.
Der Körper reguliert die Aktivierung von Immun- und Entzündungszellen durch Verweigern oder Bereitstellen essentieller Materialien: Aminosäuren, Fettsäuren, Glucose und Elektrolyte. Der Körper erreicht dies durch Steuern der Ionenströme. Wenn ein Lymphozyt von einem Antigen ausgewählt wird, ist der erste nachweisbare Effekt ein Ausströmen von Kalium und ein kompensierendes Einströmen von Natrium entlang des elektrochemischen Gradienten. Dieses Einströmen von Natrium führt zum Einbringen von Fettsäuren, Aminosäuren und Glucose. Bevor der Lymphozyt dann auf die Stimulation durch Cytokine reagieren kann, muss er die intrazellulären Kaliumkonzentrationen mit der Natrium/Kalium-Pumpe (Na⁺K⁺-ATPase), einem energieabhängigen Vorgang, wieder auf den normalen Wert zurückführen. Eine Anzahl von Forschern hat gezeigt, dass die Blockierung der Na⁺K⁺-ATPase eine Aktivierung oder Proliferation von Zellen verhindert (vgl. z. B. F. M. Harold, „The Vital Force, A Study of Bioenergetics„, W. H. Freeman and Co., New York, Seite 332 (1986); B. S. Handwerger und S. D. Douglas, „Cell Biology of Blastogenesis„, in „The Cell Biology of Inflammation„ (G. Weissmann, Hrsg.), Elsevier, New York/North-Holland Biomedical Press, Amsterdam, Seite 654 (1980); G. B. Segel und M. A. Lichtman, „Potassium Transport in Human Blood Lymphocytes Treated with Phytohemagglutinin„, J. Clin. Investigation 58, 1358–1369 (1976); M. R. Quastel und J. G. Kaplan, „Early Stimulation of Potassium Uptake in Lymphocytes Treated with PHA„, Expl. Cell. Res. 63, 230–233 (1970)).
Daher ist der Körper zusätzlich zu der Regulierung, die bereits durch die antigenische Auswahl und die Stimulierung oder Inhibierung durch modulatorische Cytokine erfolgt, in der Lage, die Immunität durch glucoregulatorische Hormone weiter zu regulieren. Dadurch, dass einem Leukozyten keine Glucose zur Verfügung gestellt wird, verweigert der Körper der Zelle die Energie, die sie zur Wiederherstellung intrazellulärer Kaliumkonzentrationen benötigt. Glucoregulatorische Hormone umfassen Cortisol, Insulin, Glucagon, Wachstumshormone und Thyroidverbindungen in verschiedenen Kombinationen. Das hormonelle Profil, das während einer Infektion erzeugt wird, unterscheidet sich von dem hormonellen Profil, das während der Heilung einer Wunde erzeugt wird. Während einer Infektion verursacht der Körper eine verstärkte Sekretion von Wachstumshormonen, Cortisol, Thyroxin, Aldosteron, Insulin und Glucagon. Wenn eine Wunde heilt, erzeugt die Leber erhöhte Konzentrationen von Somatomedinen, von denen angenommen wird, dass sie mit Insulin um Rezeptorstellen konkurrieren. Insulin fällt auf den normalen Wert oder darunter, wodurch den Lymphozyten die Stimulierung entzogen wird, die sie benötigen, wenn sie von einem Antigen gereizt werden. Die Konzentration von Glucagon fällt und die Konzentrationen von Thyroxin und Aldosteron fallen langsam ab.
Es war bisher nicht bekannt, warum maligne Zellen im Allgemeinen nicht signifikant antigenisch wirken, um eine effektive Immunreaktion in Menschen hervorzurufen. Es ist bekannt, dass Immun- und Entzündungszellen in Tumore eindringen und modulierende Cytokine freisetzen. Eindringende Leukozyten können jedoch nicht nur das Gewebe nicht schädigen, sondern scheinen gelegentlich sogar zum Tumorwachstum beizutragen. Versuche zur Stimulierung des Immunsystems, so dass es maligne Zellen angreift, schlugen größtenteils fehl oder erzeugten eine nicht akzeptable Toxizität.
In diesem Modell, wenn es auf Tumore angewandt wird, beschränkt der Körper die Immunreaktion auf einen Tumor, da die RF's, welche den Hypothalamus erreichen, eine heilende Wunde anzeigen. Tumorzellen setzen in der gleichen Weise wie sich teilende Zellen einer heilenden Wunde Wachstumsfaktoren frei. Diese Wachstumsfaktoren führen zur einer autokrinen und parakrinen Stimulierung der Tumorzellen, so dass sie Aminosäuren, Fettsäuren, Glucose und Elektrolyte aufnehmen. Gleichzeitig weisen diese Wachstumsfaktoren jedoch auch einen suppressiven Effekt auf Immunzellen auf, und zwar entweder direkt oder durch eine Verminderung der MHC-Produktion der Tumorzelle. Ferner treten die gleichen Wachstumsfaktoren im Hypothalamus so in Wechselwirkung, als ob sie von einer heilenden Wunde stammen würden. Dies induziert den Hypothalamus, ein Signal zur Erzeugung eines endokrinen Gemischs zu geben, das die „Heilung„, d. h. das Tumorwachstum und die Kachexie begünstigt, wodurch die Immunität und die MHC-Expression weiter unterdrückt werden.
Je größer der Tumor ist, desto mehr Wachstumsfaktoren setzt dieser frei. Je mehr RF's den Hypothalamus erreichen, desto intensiver versucht der Körper, die „Wundheilung„ zu unterstützen. Das endokrine Gemisch, das durch den Hypothalamus induziert worden ist, wirkt mit den RF's zusammen, die vom Tumor freigesetzt worden sind.
Zusammen erzeugen sie

1) einen Verlust an Fett und Protein von peripheren Geweben (d. h. eine Kachexie),
2) ein schnelles Wachstum des Tumors (Wunde),
3) eine Inaktivierung derjenigen Leukozyten, die den Tumor erreichen (durch Fördern der zellulären Verluste an Kalium und den Ersatz von Natrium), und
4) eine Verminderung der Immunogenität in Tumorgeweben durch die Suppression der MHC-Expression.

Das hier beschriebene Behandlungssystem ist so gestaltet, dass es den Körper mit dem hormonellen Gemisch ausstattet, das während einer Infektion auftritt, und nicht mit einem hormonellen Gemisch, das während einer Wundheilung auftritt. Die Biotherapie dieser Erfindung beruht auf der Idee, dass der Körper die Immunität durch Steuern der Ionenströme reguliert. Durch das Neuro-endokrine System reguliert das Gehirn die systemische Immunität dadurch herunter, dass ein Füllen der Zellen mit Natrium verursacht wird, wobei der Zelle die Energie verweigert wird, die sie benötigt, um normale Kaliumkonzentrationen wiederherzustellen. Folglich können sich Lymphozyten und Monocyten, die Natrium nicht herauspumpen und Kalium nicht hineinpumpen können, nicht von einer Antigen- oder Cytokin-Stimulierung erholen, da beide ein Ausströmen von Kalium und ein Einströmen von Natrium verursachen. Die Zelle kann nicht zu einer vollen Aktivierung und Proliferation gelangen. Durch Einbringen von Kalium in Immunzellen (mit Bicarbonat und Insulin) und Bereitstellen von Stimuli für die Na⁺K⁺-ATPase (mit Insulin, Thyroidverbindungen, cholinergischen Mitteln) und von Energie zum Pumpen (Glucose) wird die Immunsuppression überwunden. Dies führt zu einem wirksamen Angriff auf Pathogene oder einen Tumor.
Es gibt Gründe für die Annahme, dass sowohl Phagozyten als auch Lymphozyten in einer Wunde oder einer entzündlichen Läsion mit cholinergischen Mitteln in Kontakt kommen (L. J. Ignarro, "Regulation of Lysosomal Enzyme Release by Prostaglandins, Autonomic Neurohormones and Cyclic Nucleotides", in "Lysosomes in Biology and Pathology" (J. T. Dingle und R. T. Dean, Hrsg.), Seite 517 ff. (1975)). Auch vom Thymus, der Milz, den Lymphknoten und anderen peripheren lymphoiden Organen ist bekannt, dass sie sowohl mit cholinergischen als auch mit adrenergischen Nervenfasern innerviert sind. Folglich hat das autonome Nervensystem Kontakt mit den in lymphoiden Organen vorliegenden T-Zellen und reguliert diese vermutlich (J. W. Hadden, "Neuroendocrine Modulation of the Thymus-Dependent Immune System", Annals of the N. Y. Acad. of Sciences 496, 39–48 (1987)). Es ist auch bekannt, dass die molekulare Reaktion von Acetylcholin mit dessen Erkennungsstellen eine schnelle Zunahme der Ionenleitfähigkeit in neuromuskulären Verbindungsstellen von Säugern verursacht (T. N. Tiedt et al., "Voltage- and Time-Dependent Actions of Piperocaine on the Ion Channel of the Acetylcholine Receptor", Molec. Pharmacology 16, 909–921 (1979)). Hier ist beschrieben, dass cholinergische Mittel an der Regulierung der Immunität teilnehmen, wobei die erforderlichen Stimuli und die gleichen Ionenströme bereitgestellt werden, wie sie durch eine Antigenselektion, eine Cytokinstimulierung und Insulin verursacht werden. Insulin, cholinergische Mittel und Thyroidverbindungen wirken zur Stimulierung von Zellen synergistisch, stellen die Integrität der Ionen wieder her und bringen Immunzellen und Entzündungszellen in ihren Zyklen der Aktivierung und Proliferation voran. Folglich stimuliert die Verabreichung cholinergischer Mittel zusammen mit Insulin, Thyroidverbindungen, Glucose und Kaliumchlorid (mit Bicarbonat zur Unterstützung beim Einbringen von Kalium in die Zellen) Lymphozyten, den Tumor anzugreifen und zu zerstören.
Da die Thyroidverbindungen langsam wirken, kann der Patient zwei bis drei Tage vor dem Rest der Behandlung mit Thyroidverbindungen behandelt werden, um im Zeitverlauf stabilisierte Blutkonzentrationen der Thyroidverbindungen zu erhalten, die ausreichend sind, um die Na⁺K⁺-ATPase zu stimulieren.
Vor der Behandlung ist es bevorzugt, den Patienten auf einen normalen Ernährungszustand zu bringen, da ein Mangel einer angemessenen Ernährung eine Immunreaktion hemmen kann. Krebspatienten sind häufig kachektisch und folglich können dem Patienten Nahrungsmittelergänzungen gegeben werden, um eine schnellere Reaktion auf die Behandlung dieser Erfindung zu bewirken.
Beispiele
Beispiel 1: "Macho"
Bei einem sechs Jahre alten männlichen Rottweiler-Hund wurde aufgrund einer Exzisionsbiopsie durch einen qualifizierten Veterinärpathologen ein Hämangiosarkom diagnostiziert. Der Tumor hatte Abmessungen von 10 cm × 12,5 cm. Das Tier hatte 7,7 kg (17 Pfund) verloren und war schwach. Es wurde eine Chirurgie plus Chemotherapie empfohlen. Die gewöhnliche Lebenserwartung bei diesem Zustand beträgt sechs bis zwölf Monate, jedoch betrug die Lebenserwartung dieses Tiers aufgrund der Größe des Tumors und des Gesamtzustands des Tiers nur dreißig bis sechzig Tage. Der Eigentümer des Hundes willigte in das neue Behandlungsschema zur Immunverstärkung ein, wie es in dieser Anmeldung beschrieben ist.
An dem Tag vor dem Behandlungsbeginn wurden dem Hund 0,4 mg einer Thyroidverbindung in Form von Levothyroxin oral verabreicht. Am Behandlungstag (Tag 1) und für zwei weitere Tage wurden dem Hund a) 2,8 l Kalium (30 mÄq/l) oder 0,25 mÄq/kg/Stunde), b) 0,9 mg Levothyroxin und c) 11,4 Einheiten (oder 0,11 ml) gewöhnliches Insulin verabreicht. Die Behandlung fand jeden Tag während eines 8-Stunden-Zeitraums statt.
Am Tag 1 und 2 waren alle Vitalparameter normal – d. h. die Körpertemperatur, die Blutglucose, das EKG und die Atemfrequenz. Nach dem ersten Tag wurde das Tier über Nacht nach Hause geschickt und am nächsten Tag zur Behandlung und/oder Überwachung wieder in die Klinik gebracht. Beginnend mit dem Tag 2 erhöhte sich die Körpertemperatur langsam von durchschnittlich 38,4°C (101,2°F) bis 40°C (104°F) beginnend mit dem Tag 4. Die Therapie wurde am Tag 4 gestoppt und durch eine Infusion von 3 l normaler Kochsalzlösung ersetzt. Die Therapie wurde am Tag 5 wieder begonnen, als die Körpertemperatur abzuklingen begann.
Der Tumor begann anzuschwellen und wurde am Tag 2 empfindlich und schmerzte bei der Berührung. Am Tag 4 hatte sich der Tumor abgeflacht. Eine Saugbiopsie am Tag 8 war bezüglich Tumorzellen am Tag 8 negativ und der Gesundheitszustand sowie das Wohlbefinden des Tiers hatten sich stark verbessert. Die Berührung des Tumors war nicht länger schmerzhaft. Die Behandlung des Hunds wurde mit 0,4 mg Thyroidverbindung zweimal täglich fortgesetzt, um einen Mangel zu korrigieren. Eine Exzisionsbiopsie am Tag 27 zeigte keinen Hinweis auf einen Tumor in einem Abschnitt, der mit dem infarzierten nekrotischen Hämangiosarkom zusammenfiel. Das Wohlbefinden des Tiers hatte sich stark verbessert. Etwa 5 Monate später trat der Tumor wieder auf. Die Behandlung wurde durchgeführt und der Tumor bildete sich zurück, wobei der Hund munter war und ein verbessertes Wohlbefinden aufwies. Etwa drei Monate später begann der Tumor erneut zu wachsen. Der Eigentümer des Hundes wünschte keine weitere Behandlung und entschloss sich, das Tier etwa drei Monate später einzuschläfern. Die Überlebenszeit des Hundes betrug 11 Monate.
Techniken zur Durchflusszytometrieanalyse des DNA-Gehalts und der DNA-Verteilung (I. Vollenweider und P. J. Groseurth, "Comparison of the Four DNA staining Fluorescence Dyes for Measuring Cell Proliferation of Lymphokine-activated Killer (LAK) Cells", J. Immunol. Meth. 149, 133–135 (1992)) und von monoklonalen Antikörpern gegen CD4-Helfer- und CD8-Immunsuppressor-Immunzelllymphozyten (D. A. Loeffler et al., "Analysis of Distribution of Tumor- and preneoplasia-Infiltrating Lymphocytes using Simultaneous Hoechst 33342 Labeling and Immunophenotyping", Cytom. 13, 169–174 (1992); L. Rivoltini et al., "Phenotypic and Functional Analysis of Lymphocytes Infiltrating Paediatric Tumors, with a Characterization of the Tumour Phenotype", Can. Immunol. Immunother. 34, 241–251 (1992) zeigten, dass Macho nach drei Monaten Behandlung eine erhöhte proliferative Reaktion seiner peripheren Lymphozyten auf Kermesbeerengras-Mitogen ("Poke weed"-Mitogen) von 266% und ein CD4 : CD8-Verhältnis von 1,81 aufwies.
Beispiel 2: "Kody"
Bei einem vierzehn Jahre alten Shelty-Hund (Tabelle 1) wurde ein Melanom der Mundhöhle ohne metastatische Läsionen zum Unterleib oder Thorax diagnostiziert. Ein blutchemisches Standardprofil zeigte eine normale Anzahl von Lymphozyten und Eosinophilen. Der Hund erhielt eine Medikation gemäß dem Schema, das in der Tabelle 2 dargestellt ist. Die Behandlung wurde 5 Tage durchgeführt. Eine zweite Behandlung mit einer Dauer von vier Tagen wurde acht Wochen später begonnen. Es wurden keine mit Arzneistoffen zusammenhängenden schädlichen Effekte festgestellt, d. h. das EKG blieb normal. Es traten keine Hinweise auf ein erneutes Auftreten auf und die Lymphknoten waren zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Anmeldung, d. h. 11 Monate nach der Behandlung, normal.
Beispiel 3: Zusammenfassung der Tests mit Hunden
Acht Hunde im Alter von 4 bis 14 Jahren mit gemischten Tumorarten gemäß der Tabelle 1 wurden in die klinische Untersuchung einbezogen. Alle Tiere wiesen eine fortgeschrittene Erkrankung bei einer mittleren Dauer auf. Die Diagnose wurde histologisch und/oder radiographisch von einem zugelassenen Veterinärpathologen bestätigt. Die Studie wurde von professionell geschulten Veterinären in einem Privatpraxisumfeld durchgeführt. Das Vermögen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Modifizierung des klinischen Verlaufs dieser Tumore wird durch die Verlängerung des Lebens und die krankheitsfreien Intervalle verifiziert. Die Lebenserwartung basierte auf der besten klinischen Einschätzung zum Zeitpunkt des Beginns der Studien. Einige Hunde wurden vorzeitig von ihren Eigentümern eingeschläfert. Das Überlebensprofil ist in der 1 gezeigt.
Tabelle 1
Jedes Tier erhielt vor der Zulassung zur Studie eine vollständige physische, hämatologische, elektrokardiale und radiologische Untersuchung. Nach der Diagnose und der Durchsicht der radiologischen Berichte und Biopsieberichte wurden die Tiere für die klinische Untersuchung eingeteilt.
Jeder Eigentümer eines Tieres unterschrieb eine Einverständniserklärung, in welcher der Forschungscharakter des klinischen Projekts anerkannt wurde.
Mindestens eine Woche vor dem Beginn des klinischen Projekts erhielten die Tiere eine Initiierungsdosis eines Thyroidhormons. Am Morgen jedes Behandlungstags begannen die Kalium- und Glucoseinfusionen der Tiere mit der in der Tabelle 2 angegebenen Geschwindigkeit und Menge. Die Tiere erhielten auch ein Thyroidhormon und Insulin. Am Mittag und am Ende jedes Tages erhielten die Tiere ihre zweite und dritte Insulindosierung. Das Thyroidhormon wurde verabreicht, bevor die Tiere nach Hause gebracht wurden, oder die Dosis wurde zu Hause vom Eigentümer verabreicht. Gelegentlich wurde die Insulindosis am Mittag aufgrund einer Hypoglykämie nicht gegeben. In anderen seltenen Fällen einer Hypoglykämie wurde den Tieren Glucosesirup verabreicht.
Alle Tiere waren nach der Durchführung der Behandlungsschemas kräftiger und aufmerksamer, der Appetit verbesserte sich und die Eigentümer berichteten über ein besseres Wohlbefinden ihrer Tiere. Bei keinem der Tiere trat während des Verlaufs der klinischen Untersuchung oder danach eine Herz-Lungen-Erkrankung auf. Bei drei von acht Tieren trat gewöhnlich nach dem ersten Tag des klinischen Projekts eine Diarrhoe mit Blut auf.
Sechs von acht Tieren erhielten mehrere Durchläufe des Behandlungsschemas, wie es in der Tabelle 2 gezeigt ist, wobei der Durchschnitt bei drei solchen Durchläufen mit einem Abstand von etwa 3 Wochen lag. Alle bis auf ein Tier starben, wobei das am zweitlängsten lebende Tier angesichts einer gewöhnlichen Lebenserwartung von nur zwei bis drei Monaten bei seiner Erkrankung fast zwölf Monate überlebte. Der Hund mit dem Melanom in der Mundhöhle war nach 11 Monaten immer noch am Leben. Sechs Tiere wurden von ihren Eigentümern eingeschläfert, bevor die Untersuchung abgeschlossen war oder bevor eine angemessene Nachsorge durchgeführt werden konnte.
Eine Immuntypisierung (D. A. Loeffler et al., "Analysis of Distribution of Tumor- and preneoplasia-Infiltrating Lymphocytes using Simultaneous Hoechst 33342 Labeling and Immunophenotyping", Cytom. 13, 169–174 (1992); L. Rivoltini et al., "Phenotypic and Functional Analysis of Lymphocytes Infiltrating Paediatric Tumors, with a Characterization of the Tumour Phenotype", Can. Immunol. Immunother. 34, 241–251 (1992) von Lymphozyten von drei Hunden während des Verlaufs ihrer Behandlung zeigte eine Erhöhung des CD4/CD8-Verhältnisses (> 3), wobei ein Hund möglicherweise Zeichen für eine in vivo-Immuninitiierung zeigte, nämlich eine Zunahme der unstimulierten Lymphozyten-S-Phasen-Population von > 5%.
Die meisten Tiere wiesen eine ausgebreitete Erkrankung mit festen Tumoren mit einer beträchtlichen Größe und Lebenserwartungen von weniger als 60 Tagen auf. Ein Viertel der behandelten Tiere wies eine Lebenserwartung auf, die höher war als ihre klinische Prognose und bei den meisten fand während des klinischen Projekts und danach eine Verbesserung der Lebensqualität statt. Das absolute Überleben der meisten Tiere ist aufgrund der Entscheidung ihrer Eigentümer, die Tiere einzuschläfern, nicht bekannt.
Tabelle 2
Beispiel 4: Menschliches Biotherapieschema
Sieben Tage vor dem Beginn der Biotherapie wird eine vollständige Hämatologieaufarbeitung durchgeführt, einschließlich Tests von T₃ und T₄ und der Insulin- und Glucosekonzentration nach dem Fasten. Es wird mit der Verabreichung einer Thyroidverbindung (Liotrix, 22,5 mg pro 4,54 kg (10 Pfund) zweimal täglich vormittags und nachmittags) begonnen und diese wird täglich gemäß dem in der Tabelle 3 gezeigten Schema eingestellt.
Drei Tage vor dem Beginn der Biotherapie wird ein bekannter Insulinreiztest durchgeführt, um die Toleranz des Patienten bezüglich Insulin zu bestimmen.
Die Biotherapie wird fünf Tage lang gemäß der Tabelle 3 verabreicht. Am Mittag und am Abend werden Wasser nach belieben und Nahrungsmittel gegeben.
Tabelle 3
Für jeden 8-Stunden-Tag beträgt das Gesamtkalium (K) 70 mÄq, die Glucose 70 g und das Bicarbonat 21 g. Die Infusion beträgt 175 ml Fluid/Stunde.
Einstellungen

Liotrix (Thyroidverbindung): Erhöhen oder Vermindern um 1,5 μg/10 Pfund pro 10 ng/dl T₃ über bzw. unter 200 ng/dl.
Insulin: Erhöhen oder Vermindern um 44 U/kg pro 10 mg/dl Glucose über bzw. unter 50 mg/dl.
Pilocarpin ist als stabile ophtalmische Lösung als Generikum und Markenprodukt erhältlich. Es wird empfohlen, bei einer Konzentration von 10% zu beginnen, die in einer Größe von 15 ml erhältlich ist. An der Injektionsstelle können ein vorübergehendes Brennen und eine vorübergehende Reizung auftreten. Für Injektionsvolumina von mehr als 0,1 cm³ werden mehrere Injektionsstellen verwendet.

Die Dosierung von Pilocarpin wird individuell eingestellt, wie es in dem in der Tabelle 4 gezeigten Steigerungsschema angegeben ist.
Tabelle 4
Der Patient wird gemäß der Tabelle 5 überwacht.
Tabelle 5
In der Biotherapie werden Modifizierungen wie folgt vorgenommen:
Wenn eine Hypoglykämie auftritt, wird die nächste Dosis gemäß dem Schema (vorstehend) eingestellt und gegebenenfalls werden 0,5 cm³ eines 50%igen Glucosesirups verabreicht. Für den Gebrauch zu Hause kann gegebenenfalls ein Röhrchen mit einem 50%igen Glucosesirup bereitgestellt werden.
Während der Behandlung kann eine Diarrhoe auftreten und diese kann mit Standardheilmitteln behandelt werden. Im Fall einer schweren Diarrhoe sollte die Behandlung unterbrochen werden. Übermäßiges Insulin kann eine Hypoglykämie verursachen, die durch eine Glucoseverabreichung behandelt werden kann. Bicarbonat kann eine Tachykardie verursachen und sollte abgesetzt werden, wenn diese lebensbedrohlich ist. Wenn eine Tachykardie andauert, möglicherweise aufgrund von Kalium, wird die Biotherapie unterbrochen.
Im Fall einer Toxizität können Gegenmittel gemäß der Tabelle 6 verabreicht werden.
Tabelle 6
Alle Veröffentlichungen, die in der vorstehenden Beschreibung und den Beispielen zitiert worden sind, werden unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in diese Beschreibung einbezogen.
Dem Fachmann ist klar, dass alternative Techniken, Vorgänge, Verfahren und Reagenzien, die von denjenigen verschieden sind, die in den vorstehenden Beispielen spezifisch beschrieben worden sind, einfach eingesetzt werden können, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, d. h. die Bereitstellung von Zusammensetzungen und Behandlungsverfahren für eine Immunverstärkung oder Immunpotenzierung und zur Linderung von physichen Symptomen, wie z. B. die Verminderung einer Tumorgröße, und die Linderung von Symptomen von Lepra, Malaria, Herpes, Gürtelrose, Tuberkulose, Geschwüren, Herpes- und Papillomawarzen, AIDS, Gingivitis, Arteriosklerose und dergleichen. Alternativ, jedoch funktionell äquivalent, sind dem Fachmann pharmazeutische Zusammensetzungen, die Hormone, Vitamine und Mineralien enthalten, sowie Verfahren bekannt, die ohne übermäßiges Experimentieren auf die vorliegende Erfindung angewandt werden können.

Claims

Für eine intravenöse oder orale Verabreichung geeignete pharmazeutische Zusammensetzung zum Erhöhen von intrazellulärem Kalium, welche ein Gemisch einer wirksamen täglichen Dosierung von pharmazeutisch verträglichem Insulin oder Insulinvorläufer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sulfonylharnstoffen, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, pharmazeutisch verträglicher Glucose oder Glucosepolymeren und pharmazeutisch verträglichem Kaliumion oder Kaliumsalzen, die in einer Menge zwischen 98 und 490 mÄq bei einer Konzentration von nicht mehr als 80 mÄq/l vorhanden sind, umfaßt.
Für eine intravenöse oder orale Verabreichung geeignete pharmazeutische Zusammensetzung zum Erhöhen von intrazellulärem Kalium, welche ein Gemisch einer wirksamen täglichen Dosierung von pharmazeutisch verträglichem Insulin oder Insulinvorläufer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sulfonylharnstoffen, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, pharmazeutisch verträglicher Glucose oder Glucosepolymeren, pharmazeutisch verträglichem Kaliumion oder Kaliumsalzen in einer Menge zwischen 98 und 490 mÄq bei einer Konzentration von nicht mehr als 80 mÄq/l und pharmazeutisch verträglichem Bicarbonat in einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfaßt.
Für eine intravenöse oder orale Verabreichung geeignete pharmazeutische Zusammensetzung zum Erhöhen von intrazellulärem Kalium, welche ein Gemisch einer wirksamen täglichen Dosierung von pharmazeutisch verträglichem Insulin oder Insulinvorläufer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sulfonylharnstoffen, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, pharmazeutisch verträglicher Glucose oder Glucosepolymeren, pharmazeutisch verträglichem Kaliumion oder Kaliumsalzen und einem pharmazeutisch verträglichen cholinergem Mittel in einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfaßt.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das cholinerge Mittel Pilocarpin ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Ansprüchen 1 bis 4, welche zwischen 50 und 80 mÄq Bicarbonat umfaßt.
Für eine intravenöse oder orale Verabreichung geeignete pharmazeutische Zusammensetzung zum Erhöhen von intrazellulärem Kalium, welche ein Gemisch von pharmazeutisch wirksamen Mengen von pharmazeutisch verträglichem Insulin oder Insulinvorläufer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sulfonylharnstoffen, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, pharmazeutisch verträglicher Glucose oder Glucosepolymeren und pharmazeutisch verträglichem Kaliumion oder Kaliumsalzen in einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfaßt, wobei das Gemisch eine Einheit Insulin pro drei Gramm Glucose umfaßt.
Für eine intravenöse oder orale Verabreichung geeignete pharmazeutische Zusammensetzung zum Erhöhen von intrazellulärem Kalium, welche ein Gemisch einer pharmazeutisch wirksamen täglichen Dosierung von pharmazeutisch verträglichem Insulin oder Insulinvorläufer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sulfonylharnstoffen, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, pharmazeutisch verträglicher Glucose oder Glucosepolymeren und pharmazeutisch verträglichem Kaliumchlorid oder Kaliumacetat in einer Menge zwischen 98 und 490 mÄq bei einer Konzentration von nicht mehr als 80 mÄq/l in einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfaßt.
Für eine intravenöse oder orale Verabreichung geeignete pharmazeutische Zusammensetzung zum Erhöhen von intrazellulärem Kalium, welche ein Gemisch einer wirksamen täglichen Dosierung von pharmazeutisch verträglichem Insulin oder Insulinvorläufer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sulfonylharnstoffen, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, pharmazeutisch verträglicher Glucose oder Glucosepolymeren, pharmazeutisch verträglichem Kaliumion oder Kaliumsalzen in einer Menge zwischen 98 und 490 mÄq und pharmazeutisch verträglichem T₄ in einer Menge, die für das Herstellen von Blutkonzentrationen zwischen 10 μg und 18 μg frei/dl wirksam ist, in einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfaßt.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Ansprüchen 1 bis 8, welche zwischen 280 und 1.400 g Glucose und zwischen 3,5 und 168 U Insulin umfaßt.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 9, welche zwischen 70 und 420 μg T₄ umfaßt.
Pharmazeutische Zusammensetzungen nach Ansprüchen 1 bis 10 in Form eines trockenen Pulvers für den täglichen Gebrauch.
Pharmazeutischer Kit zum Erhöhen von intrazellulärem Kalium in einem Patienten, welcher die folgenden, für eine intravenöse oder orale Verabreichung geeigneten Komponenten umfaßt: (a) Einzelne oder mehrere tägliche Dosierungen von Insulin oder einem Insulinvorläufer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sulfonylharnstoffen, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, welche insgesamt mindestens 3,5 U pro täglicher, für die Selbstverabreichung durch den Patienten geeignete Dosis ergeben, (b) einzelne oder mehrere tägliche Dosierungen von Glucose oder Glucosepolymeren, welche insgesamt mindestens 280 g pro täglicher, für die Selbstverabreichung durch den Patienten geeignete Dosis ergeben und (c) einzelne oder mehrere tägliche Dosierungen von Kaliumion oder Kaliumsalzen, welche insgesamt mindestens 98 mÄq pro täglicher, für die Selbstverabreichung durch den Patienten geeignete Dosis ergeben.
Kit nach Anspruch 12, welcher auch einzelne oder mehrere tägliche Dosierungen von Bicarbonat, welche insgesamt mindestens 14 g pro täglicher, für die Selbstverabreichung durch den Patienten geeignete Dosis ergeben, umfaßt.
Kit nach Ansprüchen 12 oder 13, welche auch einzelne oder mehrere tägliche Dosierungen von T₄, welche insgesamt mindestens 70 μg pro täglicher, für die Selbstverabreichung durch den Patienten geeignete Dosis ergeben, umfaßt.
Kit nach Ansprüchen 12 bis 14, welcher auch einzelne oder mehrere tägliche Dosierungen von Pilocarpin, welche insgesamt mindestens 30 μg pro täglicher, für die Selbstverabreichung durch den Patienten geeignete Dosis ergeben, umfaßt.
Kit nach Ansprüchen 12 bis 15, welcher auch pharmazeutisch verträgliches Atropin, welches zum Ausgleichen der als Resultat der Pilocarpindosierung entstehenden Toxizität ausreichend ist, umfaßt.
Kit nach Ansprüchen 12 bis 16, welcher auch ein Blutglucose-Anzeigegerät umfaßt.
Kit nach Ansprüchen 12 bis 16, welcher auch zusätzliche Glucose oder Glucosepolymere in einer Menge, welche zum Ausgleichen einer als Ergebnis der Insulindosierung entstehenden Hypoglykämie ausreichend ist, umfaßt.
Pharmazeutische Zusammensetzung in Form einer topischen Formulierung oder eines Suppositoriums zum Erhöhen von intrazellulärem Kalium, welche 200 bis 500 U Insulin, Kalium in einer Menge von 10 bis 20 mÄq, Glucose und von 1,5 mg bis 5 mg Pilocarpin umfaßt.
Verwendung von pharmazeutisch verträglichem Insulin oder Insulinvorläufer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sulfonylharnstoffen, Acetohexamid, Chlorpropamid, Glipizid und Glyburid, in Kombination mit einer pharmazeutisch verträglichen Glucose oder Glucosepolymer und pharmazeutisch verträglichem Kaliumion oder -salz in einer Menge zwischen 98 und 490 mÄq bei einer Konzentration von nicht mehr als 80 mÄq/l zur Herstellung einer täglichen Dosis eines Medikaments für die intravenöse oder orale Verabreichung zum Reduzieren von Tumorwachstum.