DE69931055T2

DE69931055T2 - Verwendung von cyclooxygenase-2-inhibitoren zur behandlung von entzündungserkrankungen von kopf und nacken

Info

Publication number: DE69931055T2
Application number: DE69931055T
Authority: DE
Inventors: J. Andrew New York DANNENBERG
Original assignee: Cornell Research Foundation Inc
Current assignee: Cornell Research Foundation Inc
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: ATE324105T1; ES2258337T3; CA2339049A1; WO2000013685A1; DE69931055D1; EP1109553A4; CA2339049C; EP1109553A1; US6486203B1; EP1109553B1

Description

Die Erfindung wurde zumindest teilweise mit Unterstützung der Regierung der Vereinigten Staaten mit dem Stipendium CA 68136 der Nationalen Institute für Gesundheit gemacht. Die Regierung der Vereinigten Staaten hat gewisse Rechte an der Erfindung.
Die Erfindung hierin ist auf eine Ausweitung des Gebrauchs natürlicher Substanzen, die Cyclooxygenase-2 hemmen, gerichtet.
Prostaglandine sind wichtige Entzündungs-Mediatoren, die in entzündeten Geweben in erhöhten Konzentrationen erzeugt werden. Die erhöhten Mengen an Prostaglandinen, die in entzündeten Geweben erzeugt werden, spiegeln die gesteigerte Synthese wieder, die durch den Cyclooxygenase-katalysierten Metabolismus von Arachidonsäure stattfindet. Es wurden zwei verschiedene Isoformen von Cyclooxygenase (COX), als Cyclooxygenase-1(COX-1) und Cyclooxygenase-2 (COX-2) bezeichnet, identifiziert. COX-1 ist eine konstitutive Isoform, die in den meisten Geweben vorkommt. COX-2 ist in den meisten normalen Geweben nicht nachweisbar, wird aber durch Cytokine, Wachstumsfaktoren, Onkogene und Tumor-Promotoren induziert. Die erhöhte Produktion von Prostaglandinen in den Gelenken von Patienten mit rheumatoider Arthritis wurde erhöhten Spiegeln an COX-2 zugeschrieben.
Traditionelle nicht-steroidische Arzneimittel gegen Entzündungen (NSAIDs, nonsteroidal anti-inflammatory drugs) wie Aspirin hemmen die Aktivitäten von COX-1 und COX-2 und daher die Synthese pro-entzündlicher Prostaglandine. Man glaubt, dass die NSAID-vermittelte Hemmung von COX-1 für Nebenwirkungen wie die peptische Ulkuskrankheit verantwortlich ist. In dem Bemühen, die Nebenwirkungen traditioneller NSAIDs zu verringern, wurden selektive Hemmstoffe von COX-2 entwickelt. Tatsächlich scheinen selektive Hemmstoffe von COX-2 sehr effektive Hemmstoffe für rheumatoide Arthritis zu sein, während sie weniger gastrointenstinale Nebenwirkungen verursachen als traditionelle NSAIDs.
Zwar wurde Aspirin zur Behandlung von Halsentzündung verwendet, aber bis jetzt gab es keinen Beweis, dass COX-2 bei Halsentzündung nach oben reguliert ist, und keinen Vorschlag einer Verwendung selektiver Hemmstoffe von COX-2 oder einer Verwendung von COX-2-Hemmstoffen aus natürlichen Quellen zur Behandlung von Halsentzündung.
GB-A-2313339 offenbart die Verwendung von Curcumin und anderer Curcuminoide zur Behandlung von Zahnkaries und periodontaler und anderer oraler Erkrankungen, und JP-A-05117145 offenbart die Verwendung von Kaffeesäure und Salzen davon zur Behandlung einer periodontalen Erkrankung.
Die Erfindung hierin ist auf die Verwendung einer therapeutischen Menge eines Cyclooxygenase-2-Hemmstoffs aus einer natürlichen Quelle (unten definiert) bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Schaffung einer symptomatischen Erleichterung bei einem Patienten mit einer Halsentzündung, die z. B. durch Tonsillitis oder Pharyngitis verursacht ist, gerichtet.
Der Begriff "Tonsillitis" wird hierin verwendet, um eine akute Entzündung der Gaumenmandeln zu bedeuten, und umfasst von Bakterien- und Viren-Infektionen verursachte Tonsillitis.
Der Begriff "Pharyngitis" wird hierin verwendet, um eine akute Entzündung des Rachens zu bedeuten, und umfasst von Bakterien- und Viren-Infektionen verursachte Pharyngitis.
Der Begriff "Hemmstoff von Cyclooxygenase-2" wird hierin verwendet, um eine Verbindung zu bedeuten, die Cyclooxygenase-2-metabolisierte Katalyse von Arachidonsäure direkt hemmt und/oder die Transkription von Cyclooxygenase-2 hemmt und Stickstoffmonoxid-Synthase-Hemmstoffe ausschließt. Der Begriff umfasst kompetitive Hemmstoffe sowie nicht-kompetitive Hemmstoffe.
Der Begriff "natürliche Quelle" in der Redewendung "Cyclooxygenase-2-Hemmstoff aus einer natürlichen Quelle" ist ein pflanzlicher, Meeres- oder tierischer Organismus.
Die Cyclooxygenase-2-Hemmstoffe aus natürlichen Quellen umfassen, beispielsweise, Resveratrol, Curcumin, Kaffeesäure-phenethylester, Ursolsäure, Carnosol, Shikonin und Licochalkon A. Resveratrol hat die Struktur
und ist in Weintrauben und anderen Nahrungsmitteln zu finden. Die Hemmung der Cyclooxygenase-2-Transcription und Aktivität durch Resveratrol ist beschrieben in Subbaramaiah, K., et al., The Journal of Biological Chemistry, Vol. 273, 21875-21882 (1998).
Der Erfinder hierin hat Zusammenfassungen veröffentlicht, die zeigen, dass Curamin und Kaffeesäure-phenethylester Cyclooxygenase-2 hemmen können.
Die Hemmstoffe von Cyclooxygenase-2 aus natürlichen Quellen werden als topische Therapie für Halsentzündungen, z. B. Tonsillitis und Pharyngitis, verwendet. In einem solchen Fall wird das Mittel gerne als eine Tablette, eine Mundspülung oder ein Spray verabreicht. Im allgemeinen liegen die Dosierungen für Hemmstoffe von Cyclooxygenase-2 aus natürlichen Quellen, die auf diese Weise verwendet werden, in Bereichen von 1 bis 100 mg/kg. Für Resveratrol beträgt eine Einzelanwendung beispielsweise 0,25 bis 4 Gramm, je nach Erfordernis einmal bis sechsmal am Tag verabreicht.
Die Hemmstoffe von Cyclooxygenase-2 aus natürlichen Quellen können zur Behandlung von Halsentzündung systemisch verabreicht werden. In einem solchen Fall ist der Verabreichungsweg bevorzugt oral, aber andere Verabreichungswege, z. B. parenteral wie intravenös, sind ebenfalls brauchbar. Im allgemeinen liegt die Dosierung von Hemmstoffen von Cyclooxygenase-2 aus natürlichen Quellen zur systemischen Verabreichung in Bereichen von 10 bis 100 mg/kg, und die Dosierung für Resveratrol zur systemischen Verabreichung liegt bevorzugt in Bereichen von 10 bis 100 mg/kg.
Die Behandlungen werden von Tag zu Tag wiederholt, so lange sich die Symptome bessern. Für Tonsillitis wird die Halsentzündung und der Schmerz gebessert. Für Pharyngitis werden die Halsentzündung und der Schmerz beim Schlucken gebessert.
Die Erfindung wird durch das folgende Hintergrund- und Arbeits-Beispiel angegeben und veranschaulicht.
Hintergrund-Beispiel
Patienten unterzogen sich wegen einer Tonsillitis- oder Obstruktions-Schlafapnoe (OSA)-Geschichte einer Mandelentfernung. Nach der chirurgischen Entfernung der Mandeln wurde ein Schleimhautstück von 2 mm × 2 mm mit einer Klinge # 15 scharf ausgeschnitten, um Proben für eine mRNA-Analyse von COX-2 bereitzustellen. Die Schleimhaut wurde in ein autoklavenbehandeltes Eppendorf-Röhrchen eingebracht und in flüssigem Stickstoff gefroren. Die Gehalte an COX-2-mRNA in den Proben wurden durch quantitative, reverse Transkription-Polymerasekettenreaktion (RT-PCR) (reverse-transcription polymerase chain reaction) gemessen,.
Die COX-2 mRNA-Messung wurde wie folgt durchgeführt:
Die gefrorenen Gewebe wurden homogenisiert, und die Gesamt-RNA wurde unter Verwendung von RNeasy Mini Kits von Qiagen (Santa Clarita, Californien) isoliert. Ein Maximum von 600 ng Gesamt-RNA wurde unter Verwendung eines Gen-Amp RNA PCR Kits nach dem Hersteller-Protokoll revers transkribiert.
Dann wurde eine Co-Amplifizierung revers transkribierter cDNA-Proben und verschiedener bekannter Mengen an COX-2-Imitat durchgeführt, um die Menge an COX-2-mRNA in einer Probe zu bestimmen.
Das COX-2-Imitat (kompetitives PCR-Deletions-Konstrukt) für COX-2 wurde unter Verwendung eines Mutanten-Sinnprimers (nts 932-955, gebunden an nts 1111-1130 des menschlichen COX-2-Gens;
5'-GGTCTGGTGCCTGGTCTGATGATGGAGTGGCTATCACTTCAAAC-3'; die Sequenz ist im Sequenzprotokoll als SEQ ID NO:1 dargelegt) und eines Gegensinn-Primers (antisense primer) (nts 1634-1655 des menschlichen COX-2-Gens; 5'-GT-CCTTTCAAGGAGAATGGTGC-3'; die Sequenz ist im Sequenzprotokoll als SEQ ID NO:2 dargelegt), synthetisiert, wobei ein 569-bp PCR-Produkt erzeugt wurde. Der Mutanten-Sinn-Primer enthält die Primer-Bindungssequenz des endogenen Ziels (von nt 932 bis nt 955 des menschlichen COX-2-Gens), gebunden an das Ende einer intervenierenden DNA-Sequenz (eine 156-bp-Deletion von nt 956 bis nt 1110 des menschlichen COX-2-Gens); daher hat die Imitat-DNA Primer-Bindungssequenzen, die mit denen der Ziel-cDNA identisch sind. Das 569-bp Imitat wurde weiter amplifiziert unter Verwendung des Sinn-Primers (nts 932-955 des menschlichen COX-2-Gens; 5'-GGTCTGGTGCCTGGTCTGATGATG-3'; die Sequenz ist im Sequenzprotokoll als SEQ ID NO:3 dargelegt) und des Gegensinn-Primers (5'-GT-CCTTTCAAGGAGAATGGTGC-3'; die Sequenz ist im Sequenzprotokoll als SEO ID NO:2 dargelegt) in einem Reaktionsgemisch, das 10 mM Tris-HCl (pH 8,3), 50 mM KCl, 2 mM MgCl₂, 0,2 mM Deoxynucleotid-triphosphat, 2,5 Einheiten Ampli-Taq DNA-Polymerase und 400 nM Primer enthielt, für 35 Zyklen, bestehend aus einer Denaturierung bei 94° C für 20 s, einem Annealing bei 60° C für 20 s und einer Extension bei 72° C für 30 s in einem zyklischen Temperaturwechsler (thermal cycler) 2400 von Perkin Elmer. Die PCR-Produkte wurden auf 1 %igen Agarosegelen einer Elektrophorese unterzogen und unter Verwendung von GenE-Iute^TM Agarose-Spinsäulen nach dem Hersteller-Protokoll (Supelco, Bellefonte, Pennsylvania) einer Gelreinigung unterzogen.
Die Co-Amplifizierung wurde wie folgt durchgeführt: Jede PCR wurde in 25 μl eines Reaktionsgemisches durchgeführt, das 10 mM Tris-HCl (pH 8,3), 50 mM KCl, 2 mM MgCl₂, 0,2 mM Deoxynucleotid-triphosphat, 2,5 Einheiten AmpliTaq DNA-Polymerase und 400 nM Primer (den Sinn-Primer: 5'-GGTCTGGTG CCTGGTCTGATGATG-3'; dessen Sequenz im Sequenprotokoll als SEQ ID NO:3 dargelegt ist, und den Gegensinn-Primer: 5'-GTCCTTTCAAGGAGAATGGTGC-3', dessen Sequenz im Sequenzprotokoll als SEO ID NO:2 dargelegt ist), 1 bis 10 μl revers-transkribierte cDNA-Proben und die verschiedenen bekannten Mengen an COX-2-Imitat (zwischen 0,0001 pg und 0,05 pg), angepaßt in Abhängigkeit von der Fülle der Ziel-cDNA, enthielt. Die genaue Menge an für eine Probe verwendeter cDNA wurde sowohl durch die Anfangs-Gesamt-RNA-Konzentration als auch durch die relativen Mengen an COX-2-mRNA in halb-quantitativer PCR bestimmt. Die Proben wurden in 35 Zyklen amplifiziert: Denaturierung bei 94° C für 30 s; Annealing bei 65° C für 20s; Extension bei 72° C für 90 s; und abschließende Extension bei 72° C für 15 min. Zehn μl PCR-Produkte, 724-bp-Fragmente von endogener Ziel cDNA und 569-bp-Fragmente von Imitat-COX-2 wurden durch Elektrophorese auf 1 %igen Agarosegelen getrennt und durch Ethidiumbromid-Färbung sichtbar gemacht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 unten dargelegt, worin "M" für männlich steht, "F" für weiblich steht, "R" sich auf die rechte Mandel bezieht, "L" sich auf die linke Mandel bezieht, "OSA" für Obstruktions-Schlafapnoe steht "h/o" für Geschichte von steht und die COX-2-Spiegel als fg/μg, d. h. als Femtogramm COX-2-mRNA pro Mikrogramm Gesamt-RNA, ausgedrückt sind.
Tabelle 1
Die Ergebnisse zeigen, dass die Mengen an COX-2-mRNA bei Patienten mit einer kürzlichen Tonsillitis-Geschichte im Vergleich zu Mandeln, die wegen eines nichtentzündlichen Zustands (Obstuktions-Schlafapnoe) entfernt worden waren, beträchtlich erhöht waren. Dieses Ergebnis legt nahe, dass COX-2 auch in z. B. Phanngitis nach oben reguliert sein wird.
Beispiel I
Eine 23 Jahre alte Frau hat Symptome einer Halsentzündung. Sie erwirbt Tabletten, die 1 Gramm Resveratrol pro Tablette enthalten. Die Person lutscht zwei Tage lang vier Tabletten pro Tag mit einer raschen Erleichterung ihrer Halsbeschwerden.

Claims

Verwendung einer therapeutischen Menge eines Cyclooxygenase-2-Hemmstoffs von einem pflanzlichen, Meeres- oder tierischen Organismus bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Schaffung einer symptomatischen Erleichterung bei einem Patienten mit Halsentzündung.
Verwendung wie in Anspruch 1 beansprucht, bei der die Halsentzündung durch Tonsillitis verursacht ist.
Verwendung wie in Anspruch 1 beansprucht, bei der die Halsentzündung durch Pharyngitis verursacht ist.
Verwendung wie in einem der vorangehenden Ansprüche beansprucht, bei der das Arzneimittel zur topischen Therapie ist.
Verwendung wie in Anspruch 4 beansprucht, bei der das Arzneimittel eine Tablette, eine Mundspülung oder ein Spray ist.
Verwendung wie in Anspruch 4 oder Anspruch 5 beansprucht, bei der das Arzneimittel zur Verabreichung der Dosierungen von 1 bis 100 mg/kg des Cyclooxygenase-2-Hemmstoffs ist.
Verwendung wie in einem der vorangehenden Ansprüche beansprucht, bei der der Cyclooxygenase-2-Hemmstoff aus Resveratrol, Curcumin, Kaffeesäure-phenethylester, Ursolsäure, Carnosol, Shikonin und Licochalkon A ausgewählt wird.
Verwendung wie in Anspruch 7 beansprucht, bei der der Cyclooxygenase-2-Hemmstoff Resveratrol ist.
Verwendung wie in Anspruch 8 beansprucht, bei der das Arzneimittel zur Verabreichung von Resveratrol in einer Einzelanwendung von 0,25 bis 4 Gramm, ein bis sechsmal pro Tag verabreicht, ist.