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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Inhibitors für Interleukin
6 zur Herstellung eines Medikamentes zur Behandlung von Krankheiten,
die durch Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung in der Lunge hervorgerufen
wurden, sowie auch die Behandlung von Tieren mit diesen Erkrankungen,
um ein wirksames therapeutisches Verfahren zu untersuchen.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Eine
Lungen-Herz-Krankheit (Cor pulmonale) ist das Stadium, das eine
Druckbelastung des rechten Ventrikels oder eine Fehlfunktion des
rechten Ventrikels durch eine Erhöhung des Widerstands des pulmonalen
Gefäßes zeigt,
der durch Erkrankungen des Parenchyms der Lunge, pulmonale Gefäßerkrankungen
oder extrapulmonale Erkrankungen hervorgerufen wird, die zu einer
Hypoventilation der Alveolen führen.
Auf dem klinischen Verlauf und dem pathologischen Stadium basierend,
wird eine Lungen-Herz-Erkrankung in drei Gruppen unterteilt, und
zwar akute Lungen-Herz-, subakute Lungen-Herz- und chronische Lungen-Herz-Erkrankung,
und die Art der primären
Erkrankungen aus diesen drei Gruppen unterscheidet sich jeweils
untereinander. Die repräsentative
Ursache einer akuten Lungen-Herz-Erkrankung ist eine pulmonale Thromboembolie,
bei der das rechte Ventrikel deutlich erweitert ist, ohne daß dabei
eine Hypertrophie des rechten Ventrikels auftritt, gefolgt vom Versagen
des rechten Herzens. Zu den Ursachen für eine subakute Lungen-Herz-Erkrankung
gehören
eine multiple oder periodisch auftretende Lungenembolie, deren pathologisches
Stadium ist jedoch dem der akuten Lungen-Herz-Erkrankung ähnlich.
Zu den Ursachen einer chronischen Lungen-Herz-Erkrankung gehören eine
chronische okklusive Lungenkrankheit und Lungenhypertonie. Die chronische
Lungen-Herz-Erkranung begleiten eine Hyperplasie des Herzmuskels
des rechten Ventrikels, Atemprobleme bei der Bewegung, eine Kardiopulsation
und Ödeme,
und die Prognose ist dabei schlecht. Eine Fibrinoidbildung oder
Thrombusbildung in der Lunge spielt bei der Ausbildung dieses pathologischen
Stadiums eine zentrale Rolle.
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Heutige
therapeutische Verfahren für
eine Lungen-Herz-Erkrankung basieren auf einer Therapie und Kontrolle
der primären
Erkrankungen. Es gibt keine wirksamen, spezifisch wirkenden Verfahren,
und es wird nur eine nosotrope Behandlung durchgeführt.
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Als
Tiermodelle, die zur Klärung
des pathologischen Stadiums und zur Untersuchung eines wirksamen therapeutischen
Verfahrens o. dgl. verwendet werden, wurden mit Monocrotalin behandelte
Rattenmodelle als Tiermodell einer pulmonalen Hypertonie benutzt.
Dieses Modell ist pathologisch hauptsächlich durch Hyperplasie des
Tunica media der muskulären
Lungenarterie, Muskelgewebeumbildung der Lungenarteriole und Hyperplasie
der intraalveolaren Septa gekennzeichnet.
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Beim
herkömmlichen
Tiermodell einer Monocrotalin-Ratte wird jedoch bei der Ausbildung
des Krankheitsstadiums kaum eine Fibrinoidbildung und eine Thrombusbildung
in der Lunge beobachtet, und das Tiermodell der Monocrotalin-Ratte
wird als Modell für
die sogenannte sekundäre
pulmonale Hypertonie aufgestellt, wobei die pulmonale Hypertonie
und die interstitielle Pneumonie kompliziert sind. Das Monocrotalin-Rattenmodell
ist somit zur Klärung
des pathologischen Stadiums der Lungen-Herz-Erkrankung und für die Untersuchung eines
therapeutischen Verfahrens für
die Lungen-Herz-Erkrankung in Abhängigkeit von der Schwere der
Erkrankung unzureichend. Für
diese Lungen-Herz-Erkrankung gibt es kein vielversprechendes therapeutisches Verfahren.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Medikamentes zur Verhinderung und zur Therapie von Erkrankungen,
die durch Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung im vaskulären System
der Lunge hervorgerufen werden, wie eine Lungen-Herz-Erkrankung. Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Tiermodell
bereitzustellen, das zu einer Lungen-Herz-Erkrankung führt, die
durch Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung im Blutkreislauf der
Lunge hervorgerufen wird.
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Die
hier genannten Erfinder haben entdeckt, daß durch die Verabreichung von
Interleukin 6 (hier nachstehend auch als "IL-6" bezeichnet)
an Ratten eine Fibrinoid- oder Thrombusbildung in der Lunge hervorgerufen
wird, so daß sich
eine Lungen-Herz-Erkrankung ausbildet, und daß die Verhinderung und Therapie
der durch Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung in der Lunge hervorgerufenen
Erkrankungen erreicht werden kann, wenn ein IL-6-Inhibitor verabreicht
wird, und gelangten somit zur vorliegenden Erfindung.
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Das
heißt,
die vorliegende Erfindung gibt die Verwendung eines Inhibitors für Interleukin
6 für die
Herstellung eines Medikamentes zur Behandlung von Krankheiten an,
die durch Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung in der Lunge hervorgerufen
werden, wobei der Inhibitor aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Antikörpern
für Interleukin
6, die das Interleukin 6 neutralisieren, und Immunsuppressionsmitteln
besteht.
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Die
vorliegende Erfindung gibt auch die Behandlung eines Rattenmodells
mit einer Lungen-Herz-Erkrankung (Cor pulmonale) an, die durch Fibrinoidbildung
oder Thrombusbildung in der Lunge hervorgerufen wird, wobei die
Fibrinoidbildung oder die Thrombusbildung in der Lunge tatsächlich durch
exogene Verabreichung von IL-6 auftritt, um ein wirksames therapeutisches
Verfahren zu untersuchen.
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Durch
die vorliegende Erfindung wurde zum ersten Mal ein Medikament bereitgestellt,
das eine Erkrankung verhindern und behandeln kann, die durch Fibrinoidbildung
oder Thrombusbildung in der Lunge hervorgerufen wird. Außerdem wurde
durch die vorliegende Erfindung zum ersten Mal ein Tiermodell für eine Krankheit
bereitgestellt, die durch Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung
im Gefäßsystem
der Lunge verursacht wird. Beim erfindungsgemäßen Tiermodell unterscheidet
sich der Mechanismus für
den Beginn der Krankheit von dem bei einem herkömmlichen Monocrotalin-Modell,
und die Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung wird im Zusammenhang
mit der exogen verabreichten Dosis von IL-6 hervorgerufen und die
Hypertrophie des rechten Ventrikels schreitet in Zusammenhang damit
fort. Folglich ist das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte
Tiermodell für
die Klärung
des pathologischen Stadiums einer Lungen-Herz-Erkrankung und für die Untersuchung
eines wirksamen therapeutischen Modells einer Lungen-Herz-Erkrankung
geeignet.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1:
zeigt das Gewichtsverhältnis
von rechtem Ventrikel/(linkes Ventrikel + Septum) im feuchten Zustand
eines isolierten Herzens und die Menge des IL-6 neutralisierenden
Antikörpers
in Beispiel 1; und
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2:
zeigt das Gewichtsverhältnis
von rechtem Ventrikel/(linkes Ventrikel + Septum) im feuchten Zustand
in jeder Gruppe in Beispiel 2.
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BESTE ART
UND WEISE DER DURCHFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Die
hier genannten Erfinder haben entdeckt, daß durch die Verabreichung von
IL-6 an Ratten bewirkt wird, daß die
Fibrinoidbildung und Thrombusbildung in der Lunge eine Hypertrophie
des rechten Ventrikels zeigen, und eine Lungen-Herz-Erkrankung hervorgerufen
wird. Andererseits entwickelte sich durch die Verabreichung eines
IL-6 neutralisierenden Antikörpers
zusammen mit IL-6 an Ratten keine Hypertrophie des rechten Ventrikels,
und der Beginn einer Lungen-Herz-Erkrankung
wurde verhindert. Die hier genannten Erfinder haben bestätigt, daß durch
kontinuierliche Verabreichung von Human-IL-6 an Ratten ein Antikörper erzeugt
wird, der vom Menschen stammendes IL-6 neutralisiert, und daß die Hypertrophie
des rechten Ventrikels mit der Zunahme der Menge des erzeugten neutralisierenden
Antikörpers
abnimmt, und daß die
Ausbildung einer Lungen-Herz-Erkrankung bei Ratten mit der Zunahme
der Menge des erzeugten Human-IL-6-Antikörpers gehemmt wird, womit sie
die therapeutische Wirkung von IL-6-Antikörpern festgestellt haben. Die
hier genannten Erfinder haben auch die verhindernde Wirkung des
IL-6-Antikörpers
entdeckt, als sie die Tatsache beobachtet haben, daß der Beginn
einer Lungen-Herz-Erkrankung verhindert wird, wenn gleichzeitig
mit der Verabreichung von Human-IL-6 ein Human-IL-6-Antikörper verabreicht
wird, und gelangten dadurch zur vorliegenden Erfindung.
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Irgendwelche
Krankheiten, die durch Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung in
der Lunge gekennzeichnet sind, können
mit dem erfindungsgemäßen Medikament
verhindert oder behandelt werden. Folglich können auch kausale Lungen-Herz-Erkrankung
verhindert oder behandelt werden. Zu Beispielen solcher Erkrankungen
gehören
eine Thromboembolie der Lunge, eine Lungenembolie, eine chronische
okklusive Lungenerkrankung, Pneumokoniose (pneumoconiocis), verschiedene interstitielle
Lungenerkrankungen, Lungenhypertonie u. dgl., obwohl die Erkrankungen
nicht darauf begrenzt sind.
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Das
erfindungsgemäße Medikament
umfaßt
einen IL-6-Inhibitor als Wirkstoff. Der IL-6-Inhibitor ist eine Substanz,
die die Wirkung von IL-6 neutralisiert oder die die Produktion von
IL-6 verringert oder hemmt. Zu Beispielen des IL-6-Inhibitors gehören IL-6
neutralisierende Antikörper,
PGE1 und dessen Derivate, PGE2 und dessen
Derivate, wie Beraprost u. dgl., und Immunsuppressionsmittel, wie
Cyclophosphamid.
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Als
IL-6 neutralisierende Antikörper
können
sowohl polyklonale als auch monoklonale Antikörper verwendet werden, und
monoklonale Antikörper
sind bevorzugt. Ein Beispiel der IL-6-Antikörper, die IL-6 neutralisieren
können,
ist IG61, das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (Kokai)
Nr. 3-139292 und in der europäischen
Patentveröffentlichung
0 399 429 A1 beschrieben ist, obwohl der IL-6 neutralisierende Antikörper nicht
auf diesen Antikörper
begrenzt ist. IG61 wurde am 27. April 1990 unter der Zugangsnummer FERM
BP-2878 beim National
Institute of Bioscience and Human-Technology, Agency of Industrial
Science and Technology in 1–3,
Higashi 1-chome,
Tsukubashi, Ibaraki-ken, Japan, hinterlegt.
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Das
erfindungsgemäße Medikament
kann einen IL-6-Inhibitor allein umfassen oder kann ferner einen oder
mehrere pharmazeutisch akzeptable Träger oder Zusätze umfassen.
Zu Beispielen solcher Träger
und Zusätze
gehören
Wasser, organische Lösungsmittel,
wie Ethanol, Collagen, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Carboxyvinylpolymere,
Natriumcarboxymethylcellulose, Natriumpolyacrylat, Natriumalginat,
wasserlösliches
Dextran, Natriumcarboxymethylstärke,
Pektin, Methylcellulose, Ethylcellulose, Xanthangummi, Gummi arabicum,
Casein, Gelatine, Agar, Polyethylenglycol, Diglycerin, Glycerin,
Propylenglycol, Polyethylenglycol, Vaseline, Paraffin, Stearylalkohol,
Stea rinsäure,
Humanserumalbumin, Manitol, Sorbitol, Lactose, Tenside u. dgl.
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Die
Zusätze
können
in Abhängigkeit
von der Formulierung des erfindungsgemäßen therapeutischen Mittels
aus den vorstehend genannten ausgewählt werden, obwohl die Zusätze nicht
auf die vorstehend genannten begrenzt sind.
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Das
vorstehend beschriebene therapeutische Mittel kann gleichzeitig
zusammen mit einem oder mehreren anderen Medikamenten oder nacheinander
verabreicht werden. Solche anderen Medikamente können aus therapeutischen Medikamenten
für primäre Erkrankungen,
therapeutischen Mitteln für
das Versagen des rechten Herzens, wie Digitalis, Diuretika und dgl.,
gerinnungshemmenden Mitteln, Vasodilatoren, Serotonin-Antagonisten,
Immunsuppressionmitteln und Pharmazeutika ausgewählt werden, die die Aktivität des erfindungsgemäßen Medikamentes
verstärken
oder dessen Funktion unterstützen.
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Das
Verabreichungsverfahren des Medikamentesist nicht begrenzt, und
in Abhängigkeit
vom Zweck kann irgendein geeignetes Verabreichungsverfahren ausgewählt werden.
Formulierungen für
die externe Anwendung und die Injektion sind bevorzugt. Zu Formulierungen
für die
externe Anwendung gehören
Pulver und Spray, die über
die Lunge verabreicht werden, obwohl die Formulierungen nicht darauf
begrenzt sind. Ein geeignetes Verfahren zum Verabreichen von Injektionsformulierungen
wird aus einer intravenösen
Injektion, einer subkutanen Injektion, einer intramuskulären Injektion,
einer intravenösen
Infusion über
einen Tropf, einer intraperitonealen Injektion und dgl. ausgewählt. Das
Medikament kann auch als Präparat
mit Langzeitwirkung, wie eine verweilende osmotische Pumpe, formuliert
werden.
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Die
Verabreichungsdosis des IL-6-Inhibitors, wie eines IL-6 neutralisierenden
Antikörpers,
kann vorzugsweise aus dem Bereich von 0,001 bis 100 mg, stärker bevorzugt
von 0,01 bis 10 mg pro 1 kg Körpergewicht
pro Tag ausgewählt
werden. Da sich die Verabreichungsdosis in Abhängigkeit vom Symptom ändert, ist die
Verabreichungsdosis nicht auf den vorstehend genannten Bereich begrenzt.
Das Medikament kann einmal oder zweimal am Tag oder einmal pro zwei
oder einige Tage verabreicht werden, obwohl dies nicht darauf begrenzt
ist.
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Ein
bestimmtes Beispiel der Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Medikamentes
ist nachstehend gezeigt, obwohl die Zusammensetzung nicht darauf
begrenzt ist.
IL-6
neutralisierender Antikörper | 50
mg |
Physiologische
Kochsalzlösung | 1
ml |
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Wie
vorstehend erwähnt,
gibt die vorliegende Erfindung ein Rattenmodell für Erkrankungen
an, die durch Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung in der Lunge
hervorgerufen werden, wobei die Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung
in der Lunge tatsächlich
durch Verabreichung von Interleukin 6 hervorgerufen wird. IL-6 wurde
zum ersten Mal als Differenzierungsfaktor für die Maturation von B-Zellen
in Antikörper
erzeugende Zellen identifiziert. Seit dessen cDNA 1986 geklont worden
ist (Hirano, T. et al.; Nature, 324, 73–76, 1986), wurde aufgeklärt, daß IL-6 Ursachen
und pathologische Stadien verschiedener Erkrankungen betrifft (Kishimoto,
T.: Blood 74: 1–10,
1989, Kawano, M. et al.: Nature 332: 83–85, 1988, Yee, C. et al.:
Blood 74: 798–804,
1989, Everson, M. R., et al.: Blood 74: 1472–1476, 1989, Yoshizaki, K.
et al.: Blood 74: 1360–1367,
1989, Najima, K. et al.: J. Immunol. 142: 531–536, 1989, Horii, Y. et al.:
J. Immunol. 143: 3949–3955,
1989). Bisher wurde jedoch noch nicht berichtet, daß IL-6 zu
einer Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung führt, so daß eine Hypertrophie des rechten
Ventrikels verursacht wird, und daß es mit dem Beginn einer Lungen-Herz-Erkrankung
in Zusammenhang steht.
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Die
hier genannten Erfinder haben bestätigt, daß die tatsächliche Verabreichung von IL-6
an Ratten die Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung sowie auch eine
Hypertrophie des rechten Ventrikels einleitet, was zu einer Lungen-Herz-Erkrankung
führt,
und gelangten damit zur vorliegenden Erfindung. Das Ausmaß der Hypertrophie
des rechten Ventrikels war bei unserem Modell etwa das gleiche wie
das, das beim Monocrotalin-Rattenmodell hervorgerufen wurde, beim
Monocrotalin-Rattenmodell
wurden eine Hyperplasie der Medien der muskulären Lungenarterie, eine Muskelgewebeumbildung
der Lungenarteriole und die Hyperplasie der Wand der intraalveolaren
Septa pathologisch beobachtet, während
beim erfindungsgemäßen Modell
die Fibrinoidbildung und die Thrombusbildung in der Lunge verursacht
werden, so daß die
Mechanismen des Beginns der Erkrankungen unterschiedlich sind. Ferner
ist beim Monocrotalin-Rattenmodell die interstitielle Pneumonie kompliziert,
während
beim erfindungsgemäßen Modell
keine Komplikation mit interstitieller Pneumonie beobachtet wird.
Wenn Monocrotalin verabreicht wird, wird ferner unabhängig von
der Dosis des verabreichten Monocrotalins eine Hypertrophie des
rechten Ventrikels beobachtet, während
beim erfindungsgemäßen Modell das
Ausmaß der
Hypertrophie des rechten Ventrikels dosisabhängig mit der Dosis des verabreichten
IL-6 zunimmt. Somit ist das erfindungsgemäße Modell für die Klärung des pathologischen Stadiums
der Lungen-Herz-Erkrankung und für
die Untersuchung eines wirksamen therapeutischen Verfahrens für die Lungen-Herz-Erkrankung
geeignet.
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Das
erfindungsgemäße Rattenmodell
kann als Modell für
irgendwelche Krankheiten dienen, die durch Fibrinoidbildung und
Thrombusbildung in der Lunge hervorgerufen werden. Zu Beispielen
dieser Erkrankungen gehören
die vorstehend genannten Erkrankungen.
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Das
erfindungsgemäße Rattenmodell
kann erzeugt werden, wenn einer Ratte IL-6 verabreicht wird. Der
Typ und die Spezies des hier verwendeten IL-6 sind nicht begrenzt,
und vorzugsweise kann IL-6 von einem Säuger, das nach einem bekannten
Verfahren erhalten wird, verwendet werden. Es können zum Beispiel IL-6, das
durch Züchten
von IL-6 produzierenden Zellen erhalten wird, und rekombinantes
IL-6, das durch ein genetisches Rekombinationsverfahren erhalten
wird, verwendet werden. Der Begriff "durch Züchten von IL-6 erzeugenden
Zellen erhaltenes IL-6" bedeutet,
daß das
IL-6 durch Züchten
von Mammaliazellen erhalten wird. Als Mammaliazellen können vorzugsweise
Fibroblastenzellen, Endothelzellen, Stromazellen u. dgl. verwendet werden,
obwohl die Mammaliazellen nicht darauf begrenzt sind. Ein Verfahren
zum Züchten
der Zellen und zum Reinigen von IL-6 ist in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung (Kokai) Nr. 5-176788
beschrieben, obwohl das Verfahren nicht darauf begrenzt ist.
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Andererseits
kann rekombinantes IL-6 nach einem bekannten Verfahren produziert
werden, wobei Escherichia coli verwendet wird (z. B. die offengelegte
japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 63-157996). Rekombinantes
IL-6 kann auch produziert werden, wenn ein IL-6-Gen zusätzlich zu
Zellen von E. coli in prokaryotische Zellen, wie Bacillus subtilis;
Hefezellen; Mammaliazellen, wie Zellen vom Hamster, der Maus, vom Affen
und Human-Zellen; Insektenzellen; oder Insekten eingeführt wird.
Das IL-6-Gen kann in einen Wirt eingeführt werden, indem das IL-6-Gen
in die stromabwärtige
Region eines Promotors ligiert wird, der als Wirt wirkt, und das
entstandene Produkt kann in Form einer DNA oder eines Virus eingeführt werden.
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Die
Krankheit kann bei einer Ratte vorzugsweise eingeleitet werden,
indem der Ratte IL-6 nach einem geeigneten Verfahren, wie intravenöse Injektion,
subkutane Injektion, intramuskuläre
Injektion, intravenöse
Infusion mittels Tropf, intraperitoneale Injektion o. dgl., verabreicht
wird. In der vorliegenden Erfindung können auch nach einem bekannten
Verfahren erzeugte IL-6-transgene Tiere verwendet werden. Verfahren
für die
Erzeugung von IL-6-transgenen Tieren sind bei Suematsu, S. et al.,
(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 7547–7551, 1989) und in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 5-48093 beschrieben, obwohl
die Verfahren nicht darauf begrenzt sind.
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Eine
wirksame Verabreichungsdosis von IL-6 an ein Tier wird aus dem Bereich
von 0,0001 bis 500 μg, vorzugsweise
von 0,01 bis 300 μg
pro Tag pro 1 kg Körpergewicht
ausgewählt.
Da die Verabreichungsdosis in Abhängigkeit von den Versuchsbedingungen
schwankt, muß nicht
erwähnt
werden, daß die
Verabreichungsdosis von IL-6 nicht auf den vorstehend genannten
Bereich begrenzt ist. IL-6 kann einmal oder zweimal am Tag oder
einmal pro zwei oder einige Tage verabreicht werden, obwohl dies
nicht darauf begrenzt ist. Gewöhnlich
kommt es in der Lunge zu einer Fibrinoidbildung oder Thrombusbildung,
wenn die vorstehend genannte Verabreichung über 7 bis 14 Tage fortgesetzt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen beschrieben.
Die nachstehend beschriebenen Beispiele dienen nur der Erläuterung
und sollten nicht einschränkend
interpretiert werden.
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Beispiel 1
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Schaffung eines Modells
für eine
Lungen-Herz-Erkrankung durch Verabreichung von IL-6
-
1. Methoden
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- 1) Es wurden Sprague-Dawley-Ratten verwendet
(6 Wochen alt, männlich,
Körpergewicht
150 bis 200 g, FUNABASHI NOJO, Sendai, Miyagi-ken, Japan). 60 Ratten
wurden willkürlich
wie folgt in Gruppen aufgeteilt, von denen jede aus 15 Ratten bestand.
IL-6 wurde durch Züchten
von Human-Fibroblastenzellen und Reinigen des produ zierten des IL-6
nach dem Verfahren erhalten, das in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung (Kokai) Nr. 5-176788 beschrieben ist.
- Gruppe 1: Gruppe, der IL-6 verabreicht wurde (200 μg/kg/Tag,
16 Tage, s. c.)
- Gruppe 2: Gruppe, der Monocrotalin verabreicht wurde (40 mg/kg,
nur am ersten Tag, s. c.)
- Gruppe 3 Kontrollgruppe (physiologische Kochsalzlösung, 16
Tage, s. c.)
- 2) Die Beobachtung erfolgte am Tag 0, 4, 8 und 16. An jedem
Beobachtungstag wurden aus jeder Gruppe willkürlich 5 Ratten ausgewählt und
nach folgenden Fakten beobachtet.
- 3) Beobachtete Fakten
- (1) Das Ausmaß der
Lungenhypertonie wurde auf der Basis des Gewichtsverhältnisses
von rechtem Ventrikel/(linkes Ventrikel + Septum) im feuchten Zustand
gemäß Fulton
et al. (Brit. Heart J. 14: 413–420,
1952) ausgewertet.
- (2) Die pathologische Beobachtung von Lungengeweben erfolgte
nach dem Präparieren
von Proben nach einem herkömmlichen
Fixierverfahren, gefolgt vom Färben
der Proben mit Hämatoxylin-Eosin
oder Masson-Trichrome.
Die immunopathologische Beobachtung,
um das Auftreten einer Änderung
des Wachstums des Endotheliums und des inneren Hohlraums der Blutgefäße zu prüfen, erfolgte
bei mit BrdU gefärbten
Proben gemäß Gratzner
(Science 218: 474–475,
1982).
- (3) Mengenmäßige Erfassung
des IL-6 neutralisierenden Antikörpers
- ➀ Eine ELISA-Platte (Dynatech Laboratories Inc., USA)
wurde mit IL-6 ausgestrichen (1 μg/ml,
0,05 m Carbonat-Bicarbonat-Puffer, pH = 9,6), und die entstandene
Platte wurde 3 Stunden bei 37°C
und danach 24 Stunden bei 4°C
inkubiert.
- ➁ Die Platte wurde dreimal mit Phosphatpuffer (0,1
m PBS-T, pH = 7,4) gewaschen, der 0,05% Tween 20 enthielt, und danach
wurde PBS (PBS-BSA) zugesetzt, das 3% Rinderserumalbumin (BSA) enthielt.
- ➂ Eine 1 : 50 mit PBS-BSA verdünnte Serumprobe wurde in die
Vertiefungen gegeben, und die Platte wurde 1 Stunde bei 37°C inkubiert,
daraufhin wurde sie dreimal mit PBS-T gewaschen.
- ➃ Mit alkalischer Phosphatase konjugierter Anti-Ratten-IgG-Kaninchen-Antikörper F(ab')2,
1 : 1000 mit PBS-BSA verdünnt,
wurde in die Vertiefungen gegeben, und die Platte wurde 1 Stunde
inkubiert.
- ➄ Nachdem die Vertiefungen dreimal mit PBS-T gewaschen
worden waren, wurde den Vertiefungen eine Nitrophenylphosphatlösung (Sigma
Diagnostics, USA, Carbonat-Bicarbonat-Puffer, 0,05 m, pH = 9,8)
zugesetzt, und es wurde die Absorption bei 405 nm gemessen.
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2. Ergebnisse
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1) Gewichtsverhältnis von
rechtem Ventrikel/(linkes Ventrikel + Septum)
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Wie
in 1 gezeigt, war das Gewichtsverhältnis von
rechtem Ventrikel/(linkes Ventrikel + Septum) der Gruppe 1 an allen
Beobachtungstagen deutlich höher
als das der Gruppe 3. Beim Gewichtsverhältnis gab es keinen deutlichen
Unterschied zwischen der Gruppe 1 und der Gruppe 2.
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2) Histologische Beobachtung
der Lunge
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In
der Gruppe 1 wurden am Tag 4 und danach eine Fibrinoidbildung und
eine Thrombusbildung in den Arteriolengefäßen der Lunge und in den kapillaren
Blutgefäßen beobachtet.
In der Gruppe 2 wurde eine Hyperplasie der Tunica media der muskulären Lungenarterie
und eine Infiltration von Zellen in die Nebentunica der muskulären Lungenarterie
beobachtet. Nur bei der Gruppe 2 wurde das Wachstum von BrdU(+)-Zellen
beobachtet, und zwischen der Gruppe 1 und der Gruppe 3 bestand kein
Unterschied.
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3) Menge des IL-6 neutralisierenden
Antikörpers
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In
Gruppe 2 liegt die Menge des IL-6 neutralisierenden Antikörpers an
allen Tagen, an denen der Antikörper
gemessen wurde, unter der Nachweisgrenze, während in der Gruppe 1 die Antikörpermenge
am Tag 8 und danach zunahm (1).
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Wie
in 1 gezeigt, nahm während des 16-tägigen Prozesses
der täglichen
Verabreichung von IL-6 das Verhältnis
von rechtem Ventrikel/(linkes Ventrikel + Septum) mit der Zeit zu,
das wurde am Tag 4 und am Tag 7 gemessen, so daß der Verlauf des pathologischen
Stadiums beobachtet wurde. Vom Tag 8 bis zum Tag 16 wurde jedoch
der Krankheitsverlauf unterbrochen oder der Krankheitszustand verbessert.
Andererseits wurde bei der Gruppe, der Monocrotalin verabreicht
wurde, bis zum Tag 16 nach der Verabreichung linear eine zunehmende
Verschlechterung des pathologischen Stadiums beobachtet. Da das
verabreichte IL-6 eine Human-Spezies war, wird theoretisch die Produktion
des Human-IL-6-Antikörpers
erwartet, die durch die Verabreichung von IL-6 an unterschiedliche
Spezies hervorgerufen wird.
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Folglich
wurden die Mengen der IL-6-Antikörper
in den zurückgehaltenen
Seren jeder Gruppe gemessen. Als Ergebnis wurde zweifelsfrei eine
Zunahme des Titers des Human-IL-6-Antikörpers vom Tag 8 bis zum Tag
16 beobachtet. Damit wird deutlich, daß eine Unterbrechung des Verlaufs
oder eine Verbesserung des pathologischen Stadiums mit der Produktion
des Human-IL-6-Antikörpers
in Übereinstimmung
steht. Die Tatsache, daß der
Human-IL-6-Antikörper
selbst nach Beginn der Erkrankung wirksam ist, zeigt die therapeutischen Wirkungen
der Verbindungen deutlich, die die Produktion oder die Wirkungen
von IL-6 unterdrücken.
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Beispiel 2
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Versuche zum Neutralisieren
durch den IL-6-Antikörper
-
Um
zu prüfen,
ob eine Verbindung, die die Produktion oder Wirkungen von IL-6 unterdrückt, den
Beginn der Erkrankung verhindert, haben wir Versuche durchgeführt, bei
denen der IL-6-Antikörper
gleichzeitig mit der Verabreichung von IL-6 verabreicht wird. Ein
Anti-Human-IL-6-Ratten-Antikörper wurde
wie folgt hergestellt. Dabei wurde IL-6 den in Beispiel 1 verwendeten
Ratten mit einer Dosis von 200 μg/kg
subkutan verabreicht. Zwei Wochen später wurde den Ratten Blut entnommen,
und den Seren wurde Ammoniumsulfat bis zu einer Konzentration von
30% zugesetzt. Die entstandenen Fällungsprodukte wurden aufgefangen
und gegenüber
PBS dialysiert. Die so erhaltene Fraktion (die einen polyklonalen
IL-6-Antikörper
enthielt) wird hier nachstehend als immunisierte IgG-Fraktion bezeichnet.
Es wurde bestätigt,
daß 20 μg dieser
IgG-Fraktion eine Aktivität
des rekombinanten IL-6 von 25 IE ausreichend neutralisiert.
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11
Ratten wurden in die nachstehend genannten 5 Gruppen aufgeteilt,
und es wurden IL-6 und/oder die vorstehend genannte IgG-Fraktion
verabreicht. IL-6 wurde 7 Tage lang jeden Tag subkutan verabreicht, und
die IgG-Fraktion wurde 7 Tage lang intravenös verabreicht. Die immunisierte
IgG-Fraktion wurde gleichzeitig mit der Verabreichung von IL-6 verabreicht.
Als Kontrollgruppen wurden auch eine Gruppe (Gruppe A), der weder
IL-6 noch IgG verabreicht wurde, und eine Gruppe (Gruppe E) bereitgestellt,
der die intakte IgG-Fraktion des Serums einer normalen Ratte (einer
nicht mit IL-6 immunisierten Ratte) anstelle des vorstehend genannten
immunisierten IgG verabreicht wurde. Am 7. Tag nach Beginn der Verabreichung
wurde das Herz entnommen, und es wurde das Gewichtsverhältnis von
rechtem Ventrikl/(linkes Ventrikel + Septum) gemessen. In den Gruppen,
denen IL-6 verabreicht worden war, betrug die Dosis des verabreichten
IL-6 in jedem Fall 200 μg/kg/Tag.
Gruppe
A: Unbehandelte Gruppe (Individuen, denen weder IL-6 noch IgG verabreicht
wurde)
Gruppe B: Gruppe, der allein IL-6 verabreicht wurde
Gruppe
C: Gruppe, der sowohl IL-6 als auch die immunisierte IgG-Fraktion verabreicht
wurde (die Verabreichungsdosis der IgG-Fraktion betrug 20 mg/kg/Tag)
Gruppe
D: Gruppe, der sowohl IL-6 als auch die immunisierte IgG-Fraktion verabreicht
wurde (die Verabreichungsdosis der IgG-Fraktion betrug 2 mg/kg/Tag)
Gruppe
E: Gruppe, der sowohl IL-6 als auch die intakte IgG-Fraktion vom
Serum von normalen Ratten verabreicht wurde (die Verabreichungsdosis
der IgG-Fraktion betrug 20 mg/kg/Tag)
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Die
Ergebnisse sind in 1 gezeigt. Wie in 1 gezeigt,
wurde bei der Auswertung am Tag 7 im Vergleich mit der unbehandelten
Gruppe (Gruppe A) bei der Gruppe zweifelsfrei eine Lungenhypertonie
eingeleitet, der IL-6 allein verabreicht worden war (Gruppe B).
Das stellt eine Reproduktion der Ergebnisse von Beispiel 1 dar.
Durch Verabreichen der den IL-6-Antikörper anthaltenden IgG-Fraktion
mit einer Dosis von 20 mg/kg/Tag gleichzeitig mit der subkutanen
Verabreichung von IL-6 wurde der Beginn der Lungenhypertonie vollkommen
verhindert (Gruppe C). Selbst wenn die Dosis des IL-6-Antikörpers 1/10
betrug, war die Verabreichung des IL-6-Antikörpers wirksam (Gruppe D). Demgegenüber wurde
bei der Gruppe (Gruppe E), der die von normalen Ratten erhaltene
IgG-Fraktion zusätzlich
zu IL-6 verabreicht worden war, der Beginn der Lungenhypertonie
nicht verhindert.