DE69816634T2

DE69816634T2 - Verwendung von oligomerem matrixprotein aus knorpel zur behandlung von rheumatoider arthritis

Info

Publication number: DE69816634T2
Application number: DE69816634T
Authority: DE
Inventors: Dick Biology HEINEGARD; C. Johnny LORENTZEN; Lars Klareskog
Original assignee: AstraZeneca AB
Current assignee: AstraZeneca AB
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: EP1019078A1; IS5210A; AU746221B2; TR199902564T2; ATE245438T1; JP2001520647A; CN1260721A; EP1019078B1; BR9808591A; EE9900464A; KR20010006352A; CA2286791A1; NO995004D0; ID24561A; PL336163A1; HUP0002231A2; IL132354A0; NO995004L; AU7093898A; SK141399A3

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung des oligomeren Matrixproteins aus Knorpel oder von Fragmenten oder Peptidanalogen davon zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Vorbeugung bzw. Behandlung von rheumatoider Arthritis in Säugern.
Arthritis ist eine allgemein bekannte Bezeichnung für mehrere entzündliche Gelenkserkrankungen, z. B. rheumatoide Arthritis, bakterielle Arthritis, reaktive Arthritis und kristallinduzierte Arthritis. Unter rheumatoider Arthritis (RA) ist eine große Gruppe nichtbakterieller Krankheitszustände zusammengefaßt. Von der klassischen rheumatoiden Arthritis sind normalerweise mehrere Gelenke betroffen (Polyarthritis), doch kann sie auch auf ein einziges Gelenk beschränkt sein (Monoarthritis). Der Angriff auf den Gelenkknorpel ist nur einer von mehreren Faktoren, durch die der Knorpel und der Knochen abgebaut und die Gelenkfunktion zerstört wird. Die Gelenkkapsel, die Bänder sowie das Knochengewebe sind ebenfalls betroffen.
Beschreibung des Standes der Technik
Zur Zeit lassen sich bei manchen Patienten durch medizinische Behandlung, z. B. mit Corticosteroiden oder Methotrexat, durch Physiotherapie oder chirurgische Behandlung die Symptome von beispielsweise rheumatoider Arthritis lindern und die Gelenkfunktion erhalten. Bei einer Reihe von Patienten ist jedoch eine Verbesserung durch Behandlung schwierig oder gar unmöglich. Weiterhin gibt es kein Verfahren zur Vorbeugung rheumatoider Arthritis.
Somit besteht ein Bedarf zur Vorbeugung der Symptome rheumatoider Arthritis. Weiterhin besteht ein Bedarf zur weiteren Linderung und Reduzierung der Symptome rheumatoider Arthritis.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Symptomen rheumatoider Arthritis vorzubeugen bzw. diese zu lindern. Diese Aufgabe wird durch Verwendung des Proteins COMP (Cartilage Oligomer Matrix Protein) oder von Fragmenten oder Peptidanalogen davon zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Vorbeugung bzw. Behandlung von rheumatoider Arthritis in Säugern gelöst.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der überraschenden eigenen Beobachtung, daß COMP arthritogen ist. Bei rheumatoider Arthritis handelt es sich um eine Autoimmunkrankheit, d.h. es wird angenommen, daß sie auf eine Fehlfunktion des Immunsystems von Säugern zurückzuführen ist, wobei das Immunsystem nicht in der Lage ist, zwischen Fremdsubstanzen, die dem Säuger präsentiert werden, und den verschiedenen endogenen Substanzen des Säugers zu unterscheiden und daher mit der Produktion von Antikörpern gegen die letzteren beginnt.
Bei dem Protein COMP (Cartilage Oligomer Matrix Protein) handelt es sich um ein 524 kDa großes oligomeres Glycoprotein, das vorwiegend in den oberen Teilen des Gelenkflächenknorpels vorhanden ist. Es wird in allen Knorpelarten von Chondrocyten synthetisiert. Das Glycoprotein besteht aus fünf identischen, über Sulfidbrücken verknüpfte Untereinheiten mit einem scheinbaren Molekulargewicht von jeweils etwa 100 kDa. Es ist deutlich anionisch, möglicherweise aufgrund eines hohen Gehalts (etwa 30%) an Asparagen – und Glutaminsäure, und weist ebenso hohe Cysteingehalte auf, was zu einer beträchtlichen Anzahl an Disulfidbrückenbindungen führt.
Das COMP und seine Eigenschaften sind ausführlich in (1) beschrieben. Weiterhin sind die Nukleotid- und davon abgeleitete Aminosäuresequenz des COMP in (2) dargestellt. Darüber hinaus ist das Modell des COMP in (8) gezeigt.
Da kein Hydroxyprolin im COMP gefunden wurde, enthält COMP keinen kollagenen Bereich. Aus der Kohlenhydratzusammensetzung läßt sich die Anwesenheit von N-verknüpften, aber nicht von O-verknüpften Oligosacchariden vorhersagen. Das Vorhandensein von Xylose, zusammen mit Galactosamin und Glucuronsäure in nahezu äquimolaren Mengen, deutet auf eine Substitution mit Chondroitinsulfat hin. Die Werte für Xylose, Glucuronsäure und Galactosamin lassen darauf schließen, daß jede COMP-Untereinheit 3-4-Chondroitinsulfatketten von jeweils 14–15 Disaccharin trägt.
Somit handelt es sich bei dem COMP um eine bekannte Verbindung, die bereits zuvor als nützlich in diagnostischen Verfahren zur Abschätzung des Ausmaßes an Knorpelabbau in arthritischen Patienten beschrieben worden ist (9).
Es ist bereits bekannt, daß Autoimmunreaktionen gegenüber gewissen Knorpelantigenen, die im Gelenkknorpel vorhanden sind, zur Induktion rheumatoider Arthritis in Tiermodellen verwendet werden können. Unterschiedliche Kollagentypen (II, IX und XI) sowie Aggrecan wurden als Knorpel-Autoantigene klassifiziert, die Autoimmunität und rheumatoide Arthritis in Tiermodellen induzieren. Diese Antigene wurden ebenfalls bei Versuchen zur Behandlung rheumatoider Arthritis verwendet.
Es konnte jedoch bisher noch nicht gezeigt werden, daß COMP arthritogen ist und damit möglicherweise bei der Behandlung rheumatoider Arthritis von Nutzen ist. Diese Ergebnisse wurden in der vorliegenden Erfindung nach Experimenten erzielt, in denen COMP Ratten zugeführt wurde. Diese Experimente sind im folgenden beschrieben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung des Proteins COMP (Cartilage Oligomeric Matrix Protein) oder von Fragmenten oder Peptidanalogen davon zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung davon zur Vorbeugung bzw. Behandlung von rheumatoider Arthritis in einem Säuger, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung in einer zur Vorbeugung bzw. Behandlung von rheumatoider Arthritis wirksamen Menge zu verabreichen ist.
In einer Ausführungsform umfaßt die pharmazeutische Zusammensetzung eine RNA- oder DNA-Sequenz, die das COMP oder Fragmente oder Peptidanaloge davon exprimieren kann, oder eine diese RNA- oder DNA-Sequenzen enthaltende Vektorzelle.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen umfassen ebenfalls gegebenenfalls eine oder mehrere Substanzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen II, Kollagen IX, Kollagen XI und Aggrecan, oder Fragmente oder Analoge davon.
Das COMP zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann aus dem Menschen, dem Rind oder der Ratte stammen sowie von Mikroorganismen produziert oder chemisch synthetisiert sein.
Abbildung in Zusammenhang mit den Experimenten
1 zeigt die humorale Reaktivität gegenüber COMP aus Rind und COMP aus Ratte in Seren aus mit COMP aus Rind immunisierten Ratten. Zur Bewertung der humoralen Reaktivität gegenüber COMA in Seren aus LEW.1AV1 (o)- und F344 (•)-Ratten wurde ein ELISA-Verfahren verwendet, und zwar 16 bzw. 38 Tage nach Immunisierung mit 50–150 μg COMP aus Rind pro Ratte.
Experimente
Die Rattenstämme LEW.1AV1(DA) und F344 wurden ursprünglich vom Zentralinstitut für Versuchstierzucht, Hannover, bezogen. Die Charakteristik und Genetik dieser Stämme sind in Genetic monitoring of inbred strains of rats (3) beschrieben. Alle Stämme wurden am Biomedical Center in Uppsala gezüchtet und entweder dort oder am Karolinska Hospital unter spezifischen keimfreien Bedingungen gehalten. Sie waren frei von Krankheitskeimen, wie mittels eines Gesundheitsüberwachungsprogramms für Ratten (Nov. 1995) am National Veterinary Institute in Uppsala, Schweden, festgestellt wurde. Die Ratten wurden in einem 12stündigen Licht/Dunkel-Zyklus in Polystyrolkäfigen mit Sägemehl gehalten und hatten freien Zugang zu Wasser und Nagetierfutter. Bei den Ratten handelte es sich um 10–19 Wochen alte Weibchen. Alle Verfahren, an denen Tiere beteiligt waren, wurden gemäß den vom Zentralen Ausschuß für Tierexperimente im Swedish Department of Agriculture herausgegebenen Richtlinien durchgeführt. Die Experimente wurden durch den Ethikausschuß für Tierexperimente in Stockholm-Nord genehmigt.
Induktion von Arthritis mit COMP aus Rind und CII aus Ratte
Die Induktion von Arthritis mit COMP wurde wie folgt durchgeführt: aus Knorpel präpariertes COMP aus Rind (1) wurde in Phosphat-gepufferterer Kochsalzlösung (phosphate buffered saline, PBS), pH 7,4 mit einer Konzentration von 0,5 bzw. 1,5 mg/ml gelöst. Diese Lösung wurde mit einem gleichen Volumen an inkomplettem Freund-Adjuvans (Difco, Detroit, USA) emulgiert, und 200 μl der Emulsion wurden intradermal in die Schwanzwurzel injiziert (50 bzw. 150 μg/Ratte). Die Induktion von Arthritis mit Kollagen wurde wie folgt durchgeführt: aus einem Chondrosarkom präpariertes Kollagen Typ II (CII) aus Ratte (4,5) wurde in einer Konzentration von 1,5 mg/ml in 0,1 M Essigsäure gelöst. Diese Lösung wurde mit einem gleichen Volumen an inkomplettem Freund-Adjuvans emulgiert, und 200 μl der Emulsion wurden intradermal in die Schwanzwurzel injiziert (150 μg/Ratte).
Beurteilung der Arthritis
Die Arthritis wurde mit einer Skala von 0–16 bewertet, wobei jede der vier Pfoten mit jeweils 0–4 Punkten bewertet wurden, wobei 0 = keine Arthritis, 1-3 = wie folgt zusammengefaßte Punkte: Schwellung des Knöchels – 1 Punkt, Schwellung eines oder mehrerer intratarsaler und/oder metatarsaler Gelenke – 1 Punkt, und Schwellung eines oder mehrerer Interphalangealgelenke – 1 Punkt, 4 = Schwellung aller Gelenke, d. h. der gesamten Pfote. Die Ratten wurden alle zwei bis vier Tage vom Tag 10 bis Tag 38 nach der Immunisierung untersucht.
Präparation von Drainage-Lymphknotenzellen
Inguinallymphknotenzellen aus mit COMP immunisierten Ratten sowie aus nichtimmunisierten Kontrollratten wurden durch Zerschneiden der Lymphknoten und sanftes Streichen durch ein Teesieb gewonnen. Die Zellsuspensionen wurden dreimal in PBS pH 7,4 gewaschen.
Messung der zellulären Reaktivität gegenüber COMA aus Rind: Proliferation
Die Inguinallymphknotenzellen wurden mit 1 × 10⁶ Zellen/ml in DMEM (X), supplementiert mit 5% FCS (Hyclone, Logan, UK), Penicillin (100 u(ml), Glutamin (2 nM) und Streptomycin (100 μg/ml), alle von Sigma, St. Louis, MO, USA, suspendiert. Zellen aus einzelnen Tieren wurden in Zellkulturplatten mit 96 Vertiefungen mit rundem Boden (Nunc, Roskilde, Dänemark) zu jeweils 0,2 ml pro Vertiefung ausplattiert. Die Antigene wurden in 10 μl PBS pH 7,4 in jeweils drei Vertiefungen für jedes Tier gegeben, so daß die folgenden Endkonzentrationen erhalten wurden: COMP, 10 μg/ml und 50 μg/ml oder ConA 5 μg/ml. Als Kontrolle wurden 10 μl PBS in die Vertiefungen gegeben. Die Zellen wurden 96 Stunden bei 37°C und 5% CO₂ inkubiert, und die Zellproliferation wurde bewertet, indem proliferierende Zellen in jeder Vertiefung mit jeweils 1 μCi ³H-Thymidin während der letzten 6 Stunden vor dem Ernten der Zellen markiert wurden. Der Einbau der Markierung wurde mittels Flüssigszintillationszählung bestimmt.
Reinigung von COMP aus Ratte
COMP aus Ratte wurde aus Swarm-Ratten-Chondrosarkom (6) präpariert. In Kürze: gefrorenes Swarm-Ratten-Chondrosarkom wurde in PBS mit 1 mM Phenylmethansulfonylfluorid (PMSF) und 2 mM N-Ethylmaleimid (NEM) homogenisiert und anschließend 30 min bei 15 000 g zentrifugiert. Die Homogenisierung und Zentrifugation wurden jeweils zweimal wiederholt, woraufhin COMP im selben Puffer mit zusätzlich 10 mM EDTA extrahiert wurde. Der EDTA-Extrakt wurde 1+1 in Wasser verdünnt und auf eine Anionenaustauschsäule (20 × 1,6 cm) aus DEAE-Sepharose CL-6B (Pharmacia LKB Biotechnology), equilibriert mit 10 mM Tris mit 2 mM EDTA, aufgetragen. Die Säule wurde mit einem 0–1,0 M NaCl-Gradienten im gleichem Puffer eluiert. COMP-haltige Fraktionen wurden durch Ultrafiltration (YM-10-Filter, Amicon) konzentriert und auf eine Gelfiltrationssäule (50 × 1,6 cm) aus Superose 6 (Pharmacia LKB Biotechnology) aufgetragen und mit PBS mit 2 mM EDTA eluiert.
Quantifizierung der humoralen Anti-Rinder-COMP-, Anti-Ratten-COMP- und Anti-Ratten-CII-Immunität
IgG-Antikörpertiter gegen COMP bzw. CII wurden mit einem ELISA-Test (enzyme-linked immunosorbent assay) bestimmt. Maxisorp Micro-ELISA-Platten (Nunc, Roskilde, Dänemark) wurden über Nacht bei 4°C mit 10 μg/ml CII aus Ratte bzw. 2–10 μg/ml COMP in PBS pH 7,4 beschichtet. Einzelne Seren wurden verdünnt, zugegeben, und der gebundene Antikörper durch Inkubation mit für schwere und leichte Ketten spezifischen, mit alkalischer Phosphatase konjugiertem Ziege-Anti-Ratte-IgG (Jackson Immuno-research Laboratories, West Groove, PA, USA) nachgewiesen. Die nachfolgende Quantifizierung des gebundenen Enzyms wurde mit einem p-Nitrophenyl-haltigen Substratpuffer in einem E-Max-Spektrophotometer (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA) durchgeführt. Die Daten sind als Antikörpereinheiten (Antibody Units, AU) pro ml dargestellt, die durch Vergleich mit dem linearen Teil einer Standardkurve unter Verwendung eines positiven und gepolten Anti-CII-Serums bzw. Anti-COMP-Serums aus LEW.1AV1-Ratten mit gegebenen willkürlichen Werten von 100 AU/ml berechnet wurden. Jede Platte enthielt positives Referenzserum, die zu messenden Serumproben sowie negative Serumkontrollen in jeweils doppelter Ausführung. Bei den negativen Serumkontrollen handelte es sich um einzelne Seren aus nichtimmunisierten LEW.1AV1-Ratten.
ERGEBNISSE
Arthritogenizität von COMP aus Rind in LEW.1AV1- und F344-Ratten
Im ersten Experiment wurden sechs LEW.1AV1- Ratten mit 50 μg COMP/Ratte immunisiert (Tabelle 1). 15–19 Tage später entwickelten drei dieser Tiere (3/6) Arthritis, von der hauptsächlich die Knöchel der Hinterbeine betroffen waren. Die Krankheit war selbstbeschränkend, und 38 Tage nach Immunisierung gab es keine makroskopischen Anzeichen für Arthritis oder Ankylose. Im zweiten Experiment wurden neun LEW.1AV1-Ratten und vier gleichaltrige F344-Ratten mit 150 μg COMP/Ratte immunisiert (Tabelle 1). Diese höhere COMP-Dosis führte zu einer ähnlichen Häufigkeit von Arthritis in den LEW.1AV1-Ratten (5/11), doch verschwand die Krankheit früher, und zwar 12–14 Tage nach der Immunisierung. Darüber hinaus hatte die Arthritis einen deutlich schwereren Verlauf und betraf typischerweise die Knöchelgelenke und metatarsalen Gelenken in den Hinterpfoten, wobei Arthritis in den Fingergelenken und Vorderpfoten ebenfalls beobachtet wurde. Zwei Ratten wurden klinisch bis 38 Tage nach der Immunisierung überwacht, wobei sie zu diesem Zeitpunkt Anzeichen für Ankylose aufwiesen. Im Gegensatz zu Ratten des LEW.1AV1-Stamms schienen F344-Ratten weniger anfällig gegenüber COMB-induzierter Arthritis zu sein, da nur minimale Anzeichen für die Krankheit in einer von vier Ratten zu einem späten Zeitpunkt, nämlich 25-29 Tage nach der Immunisierung, festgestellt werden konnten.
Humorale Reaktivität gegenüber COMP aus Rind in einzelnen LEW.1AV1- und F344-Ratten, 16 Tage nach Immunisierung mit COMP aus Rind
Die Analyse einzelner Seren zeigte humorale Reaktivität gegenüber COMP sowohl in F344-Ratten als auch LEW.1AV1-Ratten (Tabelle 1). Dabei gab es keine Korrelation zwischen der Anwesenheit von Antikörpern und Arthritis.
Humorale Kreuzreaktivität zwischen COMP aus Rind und COMP aus Ratte
Seren aus mit COMP aus Rind immunisierten LEW.1AV1- und F344-Ratten wurden auf humorale Reaktivität gegenüber COMP aus Rind und COMP aus Ratte getestet (1). Die Reaktivität gegenüber COMP aus Rind korrelierte gut mit der gegen COMP aus Ratte in beiden Rattenstämmen, wodurch demonstriert wird, daß die durch Immunisierung mit COMP aus Rind induzierte humorale Immunantwort autoimmun ist.
Humorale Reaktivität gegenüber COMP und CII in LEW.1AV1-Ratten mit durch Immunisierung mit COMP oder CII induzierter Arthritis
Seren aus LEW.1AV1-Ratten, die entweder mit inkomplettem Freund-Adjuvans allein oder zusammen mit COMP aus Rind bzw. CII aus Ratte immunisiert worden waren, wurden auf humorale Reaktivität sowohl gegenüber COMP aus Rind als auch CII aus Ratte getestet. Die in Tabelle 2 aufgeführten Ergebnisse demonstrieren, daß eine Reaktivität gegenüber COMP und CII in mit den jeweiligen Antigenen immunisierten LEW.1AV1 entwickelt wird und daß es keine Kreuzreaktivität zwischen diesen beiden Antigenen gibt. Interessanterweise gab es keine Anzeichen für eine Anti-CII-Reaktivität in Ratten mit COMP-induzierter Arthritis. In Ratten mit CII-induzierter Arthritis wurde keine oder nur geringe Reaktivität gegenüber COMP festgestellt.
Zwei Merkmale der humoralen und zellulären Immunantwort in arthritischen Tieren waren von besonderem Interesse. Zum einen schien die humorale Reaktivität gegenüber COMP nicht von einer Reaktivität gegenüber Kollagen Typ II (CII) aus Ratte begleitet zu sein. Somit gibt es weder Beweise für eine immunologische Kreuzreaktivität zwischen diesen beiden arthritogenen Antigenen noch für die Ausbreitung der humoralen Autoimmunantwort gegenüber CII aus Ratte. Zum anderen war eine deutliche proliferative zelluläre Immunantwort gegenüber COMP offensichtlich. Dies deutet darauf hin, daß die Art der durch T-Zellen vermittelten Immunreaktionen gegenüber COMP einer Untersuchung eher zugänglich ist als die Reaktionen gegenüber zuvor beschriebenen Knorpel-Autoantigenen, wie z. B. CII aus Ratte, das nur eine geringe oder gar keine in-vitro-T-Zellproliferation induziert (unveröffentlichte Ergebnisse).
In der vorliegenden Arbeit konnte ebenfalls demonstriert werden, daß zwar der LEW.1AV1-Stamm für COMA-induzierte Arthritis permissiv war, die F344-Ratten jedoch resistent zu sein schienen. Dies ist ein Hinweis darauf, daß die Suszeptibilität genetisch festgelegt ist.
COMP ist als Arthritis-induzierendes Antigen aus mehreren Gründen von Interesse. Zum einen ist COMP in den meisten oberflächlichen Teilen des Gelenkflächenknorpels vorhanden, wo es Immunzellen in den Gelenken zugänglich sein könnte. Zum anderen wird COMP in die Synovia und das Serum von Patienten mit früher destruktiver Arthritis freigesetzt (7), was darauf hindeutet, daß dieses Protein ebenfalls zirkulierenden Immunzellen zugänglich ist. Bislang wurde noch nicht bekannt, ob eine induzierte Autoimmunität gegen COMP Arthritis verursachen kann, wie z. B. in dieser hier vorliegenden Arbeit, oder ob Autoimmunreaktionen gegenüber COMP in Patienten mit Arthritis auftreten.
Die in diesen Experimenten verwendeten COMP aus Rind bzw. Ratte wurden aus Knorpel so aufgereinigt, daß keine Kontamination mit anderen Proteinen nachgewiesen werden konnte, wie anhand des Fehlens von Nicht-COMP-Proteinen auf für die biochemische Charakterisierung verwendeten SDS-PAGE-Gelen beobachtet werden konnte (Daten nicht gezeigt). Doch läßt sich die Existenz kleinerer Verunreinigungen in der Präparation nicht ausschließen, obwohl solche Verunreinigungen wahrscheinlich nicht für die Induktion von Arthritis verantwortlich sind, da ihre Konzentrationen um Größenordnungen geringer wären als die anderer in Ratten verwendeten Arthritogene. Daß das verunreinigende Kollagen Typ II nicht an der Entwicklung von Arthritis beteiligt ist, wird ebenfalls durch das Fehlen einer humoralen Immunantwort gegenüber CII in mit der COMP-Präparation immunisierten Ratten angezeigt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Der in der Anmeldung durchgehend verwendete Ausdruck „Fragmente" von COMP umfaßt alle partiellen Aminosäuresequenzen oder modifizierte partielle Sequenzen davon, d. h. solche, die kürzer als COMP sind und/oder beliebige Deletionen/Substitutionen oder Modifikationen an den darin enthaltenen Aminosäuren enthalten, wobei diese Sequenzen in der Lage sind, eine biologische Antwort ähnlich der von COMP zu induzieren, d. h. die Fähigkeit besitzen, eine durch T-Zellen bzw. B-Zellen vermittelte und/oder von T-Zellen bzw. B-Zellen abhängige Autoimmunantwort zu unterdrücken oder zu eliminieren, oder auf eine solche Weise wirken, daß die arthritogenen Wirkungen von COMP gehemmt werden. Der in der vorliegenden Anmeldung durchgehend verwendete Ausdruck „Analoge" von COMP umfaßt Verbindungen (sowohl Peptide als auch peptidchemische Verbindungen), die eine ähnliche biologische Aktivität wie COMP, d. h. die Fähigkeit, die durch T-Zellen bzw. B-Zellen vermittelte und/oder von T-Zellen bzw. B-Zellen abhängige Autoimmuniantwort zu beseitigen oder zu unterdrücken, besitzen oder auf so eine Weise wirken, daß die arthritogenen Wirkungen von COMP gehemmt werden. Somit fallen unter den letzteren Ausdruck Aminosäuresequenzen, die sich von der Aminosäuresequenz von COMP durch eine oder mehrere Aminosäuren unterscheiden, dabei jedoch eine im wesentlichen äquivalente biologische Aktivität beibehalten, ebenso wie chemische Verbindungen, die die biologische Aktivität von COMP in seiner Fähigkeit, die Symptome von rheumatoider Arthritis zu unterdrücken oder zu lindern, immitieren.
Die COMP oder die Fragmente bzw. Peptidanaloge davon umfassende pharmazeutische Zusammensetzung kann auf einer Reihe von bekannten Wegen, einschließlich auf oralem, mucosalem, nasalem, rektalem oder vaginalem Weg, oder durch Inhalation oder Injektion an einen Säuger, vorzugsweise einen Menschen, verabreicht werden.
Zur oralen Verabreichung der pharmazeutischen Zusammensetzung eignen sich beispielsweise Tabletten, Pillen, Kapseln, Sirupe, Pulver, Granulate oder Lösungen.
Zur oralen Verabreichung kann der Wirkstoff mit einem Adjuvans oder einem Trägerstoff, z. B. Lactose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Stärken, wie z. B. Kartoffelstärke, Maistärke oder Amylopektin, Cellulosederivaten, einem Bindemittel, wie z. B. Gelatine oder Polyvinylpyrrolidon, sowie einem Schmiermittel, wie z. B. Magnesiumstearat, Calciumstearat, Polyethylenglykol, Wachsen, Paraffin u. ä. versetzt und danach zu Tabletten verpreßt werden. Falls Tabletten mit Überzug benötigt werden, können die wie oben beschrieben hergestellten Kerne mit einer konzentrierten Zuckerlösung überzogen werden, die beispielsweise Gummi arabicum, Gelatine, Talk, Titandioxid u. ä. enthalten kann. Als Alternative kann die Tablette mit einem geeigneten, in einem leicht flüchtigen organischen Lösungsmittel gelösten Polymer überzogen werden.
Zur Herstellung von Weichgelatinekapseln kann man die Verbindung beispielsweise mit einem Pflanzenöl oder mit Polyethylenglykol versetzen. Hartgelatinekapseln können Granulate der Verbindung enthalten, wobei entweder die oben erwähnten Hilfsstoffe für Tabletten, z. B. Lactose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Stärken, Cellulosederivate oder Gelatine verwendet werden. Flüssige oder halbfeste Formulierungen des Arzneistoffs können ebenfalls in Hartgelatinekapseln gefüllt werden.
Flüssigpräparationen für die orale Verabreichung können in Form von Sirupen oder Suspensionen vorliegen, beispielsweise die Verbindung enthaltende Lösungen, wobei der Rest aus Zucker und einem Gemisch aus Ethanol, Wasser, Glyzerin und Propylenglykol besteht. Solche Flüssigpräparationen können gegebenenfalls Farbstoffe, Geschmacksstoffe, Saccharin und Carboxymethylcellulose als Verdicker oder weitere dem Fachmann bekannte Hilfsstoffe enthalten.
Die pharmazeutische Zusammensetzung kann ebenfalls pharmazeutisch unbedenkliche Trägerstoffe, wie z. B. Wasser, Suspendiermittel und Emulgatoren enthalten.
Schleimbindende Verbindungen können ebenfalls in der pharmazeutischen Zusammensetzung enthalten sein.
Die genauen Dosierungen des wirksamen Bestandteils, d. h. COMP oder die biologisch aktiven Fragmente bzw. Peptidanaloge davon, hängen vom Alter, Geschlecht und physischem Zustand, d. h. der Schwere der rheumatoiden Arthritis, des Patienten sowie von eventuell gleichzeitig stattfindenden Behandlungen ab. Die Dosierung muß jedoch so beschaffen sein, daß den Symptomen der rheumatoiden Arthritis vorgebeugt oder diese gelindert werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung COMP oder Fragmente bzw. Peptidanaloge davon in Kombination mit einer oder mehreren arthritogenen Substanzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen II, IX, XI und Aggrecan oder Fragmenten oder Analogen davon.
COMP sowie Fragmente oder Peptidanaloge davon lassen sich aus den aus dem natürlich vorkommenden Material wie in (1) beschrieben isolieren oder aus der in (2) angegebenen Nukleotidsequenz für COMP exprimieren. Der Fachmann ist sich darüber bewußt, wie eine solche Expression erhalten und wie solche Fragmente bzw. Peptidanaloge aus der Nukleotidsequenz hergestellt werden können. COMP und seine Fragmente und Peptidanaloge lassen sich auch unter Verwendung der in (2) angegebenen abgeleiteten Aminosäuresequenzen chemisch synthetisieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ebenfalls die Verwendung von COMA wie oben beschrieben, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung RNA- oder DNA-Sequenzen, die COMP oder Fragmente oder Peptidanaloge davon exprimieren, oder eine diese RNA-oder DNA-Sequenzen enthaltende Vektorzelle umfaßt. Somit werden die RNA- oder DNA-Sequenzen dem Säuger entweder direkt oder über die Vektorzelle verabreicht.
COMP oder die Fragmente oder Peptidanaloge davon können aus einer beliebigen Quelle stammen, stammen jedoch vorzugsweise aus dem Menschen, dem Rind oder der Ratte. Es kann durch Aufreinigung mittels Standardverfahren aus jeder dieser Quellen präpariert werden. Es läßt sich ebenfalls durch einen Mikroorganismus exprimieren oder kann chemisch synthetisiert werden, wie oben beschrieben. Erfindungsgemäß können COMP oder Fragmente oder Peptidanaloge davon zu einer pharmazeutischen Zusammensetzung gegeben werden, so daß sie an Säuger, zur Vorbeugung oder Linderung der Symptome rheumatoider Arthritis verabreicht werden können. Somit wirken, wenn man die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung an einem Säuger, vorzugsweise einen Menschen, mit rheumatoider Arthritis verabreicht, COMP bzw. die Fragmente oder Peptidanaloge davon als eine Art Tolerogen, wodurch eine immunologische Toleranz induziert wird.
Weiterhin lassen sich COMP oder Fragmente oder Peptidanaloge davon ebenfalls zur Vorbeugung arthritischer Krankheitszustände, vorzugsweise rheumatoider Arthritis, verwenden, indem sie an den Säuger, von dem vermutet wird, daß er einen solchen arthritischen Krankheitszustand entwickelt, z. B. aufgrund genetischer Vorhersagen, verabreicht werden. In solch einem Fall wird weder das aufgrund autoimmunologischer Reaktionen gestörte Gleichgewicht noch der arthritische Krankheitszustand jemals auftreten.
LITERATURANGABEN

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3 Hedrich H J. (Hrsg) Genetic monitoring of inbred strains of rats. Gustav Fischer Verlag, New York, 1990
4 Smith B D, Martin G R, Miller E J, Dorfman A, Swarm R: Nature of the collagen synthesized by a transplanted chondocarcoma. Arch Biochem Biophys 166: 181–186, 1975
5 Andersson ME, Holmdahl R: Analysis of type II collagen-reactive T-cells in the mouse. 1 Different regulation of autoreactive versus non-autoreactive anti-type II collagen T-cells in the DBA/1 mouse. Eur J Immunol 20: 1061–1066, 1990
6 Mörgelin M, Heinegård D, Engel J, Paulsson: Electron microscopy of native cartilage oligomeric matrix protein purified from the Swarm rat chondrocarcoma reveals five-armed structure. J Biol Chem 267: 6137-6141, 1992
7 Månsson B, Carey D, Alini M, Ionescu M, Rosenberg L C, Poole AR, Heinegård D, Saxne T: Cartilage and bone metabolism in rheumatoid arthritis. Differences between rapid and slow progression of disease identified by serum markers of cartialge metabolism. Br J Rheum 34: 306–310, 1995
8 Mörgelin M, Heinegård D, Engel J, Paulsson M: Electron microscopy of native cartilage oligomeric matrix protein purified from the swarm rat chondrosarcoma reveals a five-armed structure, the Journal of Biological Chemistry, Bd. 267, Nr. 9, 25. März, 7.
9 Månsson B, Carey D, Alini M, Ionescu M, Rosenberg L C, Poole AR, Heinegard D, Saxne T: Cartilage and bone metabolism in rheumatoid arthritis differences between rapid and slow progression of disease identified by serum markers of cartilage metabolism. J Clin Invest, Bd. 95, 1995, S. 1071–1077

Claims

Verwendung des Proteins COMP (Cartilage Oligomeric Matrix Protein) oder von Fragmenten oder Peptidanalogen davon zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Vorbeugung bzw. Behandlung von rheumatoider Arthritis in einem Säuger, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung in einer zur Vorbeugung bzw. Behandlung von rheumatoider Arthritis wirksamen Menge zu verabreichen ist.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung RNA- oder DNA-Sequenzen, die das COMP oder Fragmente oder Analoge davon exprimieren, oder eine diese RNA-oder DNA-Sequenzen enthaltende Vektorzelle umfaßt.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung ebenfalls eine oder mehrere Substanzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kollagen II, Kollagen IX, Kollagen XI und Aggrecan, oder Fragmente oder Analoge davon umfaßt .
Verwendung nach Anspruch 1, wobei das COMP aus dem Menschen, dem Rind oder der Ratte stammt oder von Mikroorganismen produziert worden oder chemisch synthetisiert worden ist.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung auf oralem, mucosalem, nasalem, rektalem oder vaginalem Wege oder durch Inhalation oder Injektion verabreicht wird.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Säuger um einen Menschen handelt.