Способ индукции рассасывания образовавшихся рубцов или фиброзных образований в кровеносных сосудах или в сосудистой сети млекопитающего
Предложен новый способ индукции рассасывания образовавшихся рубцов или фиброзных образований в кровеносных сосудах или в сосудистой сети млекопитающего (человека) при лечении хронического прогрессирующего заболевания, характеризующегося рубцеванием сосуда или фиброзом сосудистой сети, путем введения больному фармацевтической композиции, содержащей эффективное количество пентозанполисульфата или его соли. Изобретение расширяет арсенал средств заявленного назначения. 12 з.п. ф-лы, 20 ил.
1. Область изобретения Изобретение относится к способам и фармацевтическим композициям, применяемым для лечения хронических прогрессирующих сосудистых заболеваний.
2. Описание предшествующего уровня знаний Хроническое прогрессирующее сосудистое заболевание (ХПСЗ) является осложнением некоторых наиболее обычных болезней, поражающих развитое общество, в том числе сахарного диабета, гипертензии, различных гиперлипидемий и т.п. Современные терапевтические способы воздействия, решающие проблемы ХПСЗ, нацелены на лежащие в их основе причины. К сожалению, для большей части ХПСЗ не существует способов лечения или их контроль является очень трудно осуществимым в общей массе населения. Кроме того, ХПСЗ часто является не только хорошо развившимся, но и далеко зашедшим (прогрессирующим) ко времени, когда лежащая в его основе причина становится объектом внимания медиков. Таким образом, остается лишь пытаться лечить вторичные осложнения, среди которых ХПСЗ является наиболее серьезным, поскольку оно ведет к почечной недостаточности, мозговым кровоизлияниям, сердечным болезням и слепоте. Как правило, ХПСЗ характеризуется изменением в клетках гладких мышц сосудов. Одним из основных изменений является увеличение количества и изменение типов соединительной ткани, которую они синтезируют. Это приводит к рубцеванию и заметным изменениям функции. В кровеносных сосудах это приводит к потере эластичности, что ведет к тому, что сосуды не растягиваются и не сокращаются и имеют утолщенные стенки и суженные просветы. Конечным результатом является уменьшенный кровоток или полная его блокада. Примерами сосудистых заболеваний, характеризующихся этими патофизиологическими процессами, являются хроническое прогрессирующее гломерулярное заболевание, например вызываемый диабетом гломерулосклероз (рубцевание); прогрессирующая почечная недостаточность после трансплантации почек; окклюзия шунтов, применяемых для обеспечения доступа к сосудам у больных с конечной стадией почечной недостаточности, подвергаемых лечению посредством гемодиализа; другие хронические заболевания малых кровеносных сосудов (например, у некоторых больных с гипертензией); рецидив стеноза у больных, подвергнутых коронарному шунтированию и диабетическая ретинопатия. Терапевтической целью любого способа лечения для ХПСЗ должно быть уменьшение уже образованного избытка экстрацеллюлярного матрикса (рубцевания) для восстановления нормальной проходимости сосудов и функции. Однако в настоящее время нет прямого способа противодействия нарушениям в метаболизме ткани гладких мышц или модулирования синтеза соединительной ткани, несмотря на их важность в хроническом прогрессирующем заболевании. Прогрессирование подобных заболеваний считается как неизбежным, так и необратимым. Было обнаружено, что гепарин и некоторые его аналоги ингибируют пролиферацию клеток гладких мышц (см., например, Castellot et al., J.Cell Biol., 102: 1979-1984, 1986). Однако эти открытия применялись только для предотвращения сосудистых заболеваний, как правило, с использованием парентерального введения, но не для лечения и обратного развития установленных повреждений. Поскольку менее 50% больных подвержены опасности развития ХПСЗ и невозможно предсказать, кто из них действительно подвергнется этим заболеваниям и как быстро эти заболевания будут прогрессировать, профилактическая терапевтическая стратегия является непригодной. Кроме того, ежедневные инъекции для доставки лекарственных средств, кроме жизненно необходимых лекарственных средств (таких как инсулин), являются неприемлемыми для большинства больных. Поэтому особенно важно разработать режим лечения для ХПСЗ, предпочтительно с применением перорального введения фармацевтического средства низкой токсичности, которое эффективно в лечении и обратном развитии ХПСЗ посредством обратного развития и деградации развившихся повреждений. Пентозанполисульфат (ППС) представляет собой высокосульфатированный полусинтетический полисахарид с молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 1500 до 6000 дальтон в зависимости от способа выделения. ППС может находиться в том же самом общем классе, что и гепарины и гепариноиды, но имеется ряд различий в химической структуре, способах образования производных и физико-химических свойствах между ППС и гепарином. В то время как гепарин обычно выделяют из тканей млекопитающих, таких как говяжьи и свиные мышцы, печень и кишечник, ППС является полусинтетическим соединением, полисахаридный каркас которого - ксилан экстрагируют из коры бука или других растительных источников и затем обрабатывают сульфатирующими агентами, такими как хлорсуль-фоновая кислота или сульфурилтрихлорид и кислота. После сульфатирования ППС обычно обрабатывают гидроксидом натрия с получением соли натрия. Как иллюстрируется следующими формулами,


а) в верхней части - схемы реакции и соответствующего окрашенного этидийбромидом геля после ПЦР-амплификации;
и
b) в нижней части графического построения - отношения мутантной кДНК коллагена на клубочек в зависимости от количества мутантной кДНК, помещенного в каждую из девяти пробирок, содержащих все реагенты ПЦР. Фиг.2 изображает:
a) в ее верхней части - окрашенные РАS срезы почки из двух образцов нефрэктомии с раком почки (А - гистология нормального клубочка; В - выраженный склероз);
b) в средней части (C-D) - иммунофлуоресцентную микроскопию, антитела к коллагену типа IV в тех же самых почках; и
с) в нижней части (Е) - диаграмму в виде столбцов, показывающую индекс склероза в тех же самых почках; кДНК коллагена





Фиг. 4 является диаграммой в виде столбцов, изображающей отношения мРНК коллагенов








Данное изобретение относится к способу лечения пациента-млекопитающего, страдающего от хронического прогрессирующего сосудистого заболевания (ХПСЗ), характеризующегося рубцеванием и/или фиброзом пораженного органа или сосудистой сети, для остановки прогрессирования этого заболевания и индукции рассасывания уже образованных рубцов и фиброзных образований. Рассматриваемый способ состоит во введении больному фармацевтической композиции, содержащей эффективное для лечения сосудистого заболевания количество пентозанполисульфата (ППС) или его фармацевтически приемлемой соли. К заболеваниям, которые можно лечить в соответствии с новым способом, относятся, но не ограничены ими, хроническое прогрессирующее заболевание почечных крубочков, в том числе индуцируемый диабетом гломерулосклероз (рубцевание); прогрессирующая почечная недостаточность после трансплантации почек; окклюзия шунтов, применяемых для обеспечения доступа к сосудам, у больных с конечной стадией болезни почек, подвергаемых лечению посредством гемодиализа; другие хронические заболевания малых кровеносных сосудов (например, у некоторых больных с гипертензией); рецидив стеноза у больных, подвергнутых коронарному шунтированию и диабетическая ретинопатия. Фраза "эффективное для лечения сосудистого заболевания количество" в применении здесь относится к количеству ППС или его соли, включенному в фармацевтическую композицию, которое эффективно при введении один или несколько раз в день в течение предписанного периода времени в остановке и обратном развитии прогрессирующих симптомов ХПСЗ, характеризующегося рубцеванием. В случае больных людей общая суточная доза от около 50 до около 1200 мг и более предпочтительно от около 100 до около 600 мг, ППС, вводимая в виде 1-4 поровну разделенных доз, является эффективной в достижении терапевтической цели лечения и обратного развития ХПСЗ. В более мелких млекопитающих диапазон доз может быть снижен в соответствии с весом тела, видом животного и характером патологического состояния. Однако данное изобретение не ограничено в отношении какого-либо специфического диапазона доз ППС, а вместо этого включает в себя в общем введение ППС в качестве активного фармацевтического агента для лечения ХПСЗ у млекопитающих. Предпочтительным вариантом нового способа лечения является введение больному фармацевтической композиции, содержащей эффективное количество ППС и по меньшей мере одного фармацевтически приемлемого инертного ингредиента. Композиция может быть в любой стандартной фармацевтической дозированной форме, но предпочтительно в перорально вводимой дозированной форме. Дозированные формы для пероральной доставки могут представлять собой обычные таблетки, таблетки с оболочкой, капсулы или миникапсулы, таблетки, капсулы или миникапсулы с замедленным высвобождением активного начала, лепешки, жидкости, эликсиры или любая другая дозированная форма для перорального введения, известная в фармацевтике. В качестве фармацевтически приемлемых инертных ингредиентов рассматриваются наполнители, связующие вещества, растворители и т.д., которые не препятствуют активности ППС в лечении ХПСЗ. Могут быть также использованы, если желательно, такие наполнители, как глины и кремнийсодержащая земля (кремнезем), для придания требуемого размера дозированной форме. Дальнейшие ингредиенты, такие как заполнители и носители, могут быть необходимыми для придания желательных физических свойств дозированной форме. Такими физическими свойствами являются, например, скорость высвобождения, структура и размер. Примерами заполнителей и носителей, применимых в пероральных дозированных формах, являются воски, такие как пчелиный воск, касторовый воск, гликовоск и воск карнаубы, целлюлозные соединения, такие как метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, ацетатфталат целлюлозы, гидроксипропилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза, поливинилхлорид, поливинилпирролидон, стеариловый спирт, моностеарат глицерина, соединения метакрилата, такие как полиметакрилат, метилметакрилат и этиленгликольдиметакрилат, полиэтиленгликоль и гидрофильные камеди. Желательно, чтобы в композициях данного изобретения активный ингредиент ППС присутствовал в количестве между приблизительно 50 и приблизительно 300 мг на стандартную дозу. Точная доза, вводимая каждому пациенту, будет зависеть от состояния, которое подвергается лечению, и физических характеристик пациента, таких как возраст и вес тела. Активным фармацевтическим ингредиентом может быть ППС или его фармацевтически приемлемая соль, например натриевая соль. Одной из предпочтительных пероральных дозированных форм для использования в способе данного изобретения являются желатиновые капсулы ElmironR (Baker Norton Pharmaceuticals, Inc., Miami, Florida), которые содержат 100 мг натриевой соли ППС и в качестве наполнителей - микрокристаллическую целлюлозу и стеарат магния. Хотя пероральный путь введения является предпочтительным, данный способ лечения включает также введение ППС или его соли парентеральным, трансдермальным способами, через слизистую оболочку или другими способами введения, известными и обычно применяемыми в области медицины и фармацевтики. Подобным образом композиции данного изобретения могут включать ППС в фармацевтически приемлемых парентеральных, трансдермальных, трансмукозных или других общепринятых носителях и дозированных формах вместе с пригодными инертными растворителями, наполнителями и добавками. Много примеров таких фармацевтически приемлемых носителей можно найти в Remington's Pharmaceutical Sciences (17th edition (1985)) и других стандартных руководствах. Какой бы путь введения или тип фармацевтической дозированной формы не использовали, диапазон доз для ППС в качестве активного ингредиента равен от приблизительно 50 до приблизительно 1200 мг/день и предпочтительно от приблизительно 100 до приблизительно 600 мг/день, хотя при парентеральном введении, возможно, приемлемыми были бы дозовые количества, приближающиеся к нижней границе этого диапазона. Фармацевтические композиции, применяемые в способе данного изобретения, могут включать активные ингредиенты, иные, чем ППС или соль ППС, например другие агенты, которые могут быть ценными в лечении ХПСЗ. Новый способ делает возможным удобное, безопасное и эффективное лечение пациентов, страдающих от различных форм ХПСЗ, которые во многих случаях могут быть угрожающими для жизни или для органа. При помощи обсуждаемого способа фармацевтический агент, имеющий доказанную низкую токсичность и низкую частоту побочных эффектов, может быть использован не только для остановки неумолимого, как считали ранее, прогрессирования хронического сосудистого заболевания, но и для фактической деградации уже образованных рубцов и повреждений для восстановления нормального раскрытого состояния сосудов и функции. Следующие далее примеры включают (а) описания экспериментов, уже опубликованных в медицинской литературе, которые подтверждают возможность использования некоторых способов конкурентной ПЦР (полимеразной цепной реакции) для определения количества мРНК коллагена рубцового типа и родственных факторов в клубочках и которые демонстрируют, что относительные количества гломерулярных клеток не коррелируют с уровнями коллагена рубцового типа, и (b) эксперименты, проведенные заявителями или под руководством заявителей, которые демонстрируют in vitro u in vivo эффективность ППС в отрицательной регуляции образования коллагена рубцового типа и факторов роста клеток и положительной регуляции активности коллагеназы в отношении деградации существующих отложений коллагена рубцов. Однако эти примеры не предназначены для изложения материалов, способов или диапазонов доз, которые должны быть использованы в практике данного изобретения или для какого-либо ограничения изобретения. ПРИМЕР 1
Определение количества коллагена
Как описано в Peten et al., Am.J.Physiol., 32: F951-957 (1992), коллаген






Изменения в склеротических клубочках
Как описано в Peten et al., Exp.Med., 176:1571-1576 (1992), пациенты-люди получали образцы односторонней нефрэктомии с раком почек. Пациенты не имели в анамнезе диабета, гипертензии или других системных заболеваний, связанных с гломерулярным заболеванием. Пробы кортикальной ткани, удаленной от явной опухоли, помещали в фиксатор Карноя, заливали в метакрилат или парафин и срезы окрашивали периодной кислотой-реактивом Шиффа (РАS). Присутствие гломерулосклероза, определяемое как расширение мезангиального матрикса, оценивали независимо гистологическим исследованием окрашенного РАS материала (верхняя часть Фиг.2) и иммунофлуоресцентной микроскопией замороженных срезов после экспонирования с антителами к коллагену типа IV (РНМ-12, Silenus, Westbury, NY) (средняя часть Фиг.2). Конкурентный ПЦР-анализ проводили, как описано в Примере 1, для определения количества коллагена экстрацеллюлярного матрикса


Сравнительные отношения мРНК коллагена в клубочках из нормальных и больных почек
С использованием методологии, описанной в Примерах 1 и 2, определяли количественно сравнительные отношения мРНК коллагенов 2/
3IV в клубочках, взятых из диагностических биопсий пациентов с мембранозным гломерулонефритом (MN) и диабетической нефропатией (DM) и из нефрэктомий с гломерулосклерозом (NX GS) и без гломерулосклероза (NX N1). Как изображено в Фиг.4, отношения мРНК коллагенов
2/
3IV были значимо выше в DM и в NS GS, чем в NX N1(**P= 0,0002, *Р=0,02).
Исследование А
Построение эксперимента:
Нормальные мезангиальные клетки (8) высевали в базальную среду плюс 20% плодная телячья сыворотка (Gibco, Grand Island, NY) в 24-луночных планшетах (Nunc, PGC Scientific Corp. , Gaithersburg, MD) при плотности 2-2,5

В первый день (24 часа) максимум эффекта в зависимости от дозы выходил на плато при 50 мкг/мл (Фиг.5), тогда как на третий день максимальную ингибиторную реакцию отмечали при 25 мкг/мл (Фиг.6). Сравнение между вариантом без добавления (контроль) и вариантом с гепарином (100 мкг/мл) и ППС (100 мкг/мл) обнаруживает, что на молярной основе ППС примерно вдвое сильнее, чем нативный гепарин (Фиг.7). Ответные реакции являются вполне воспроизводимыми (столбики ошибок очень близки). Суммирующий график (Фиг.8) сравнивает действие ППС, добавленного к сыворотке, с контрольными клетками, которые экспонировались только с сывороткой. Исследование В
Слои нормальных мезангиальных клеток экспонировали с ППС (100 мкг/мл) в течение различных периодов времени и проводили обратную транскрипцию. Уровни мРНК измеряли для выбранных молекул в первый день и сравнивали с уровнями на 3-ий день и на 5-ый день (см. Фиг.9). Не было изменений в мРНК коллагена типа IV, мРНК коллагена типа Т существенно уменьшалась в количестве, мРНК TGF-


Исследования с ППС на животных
Построение эксперимента
12-20-недельные GH-трансгенные животные были идентифицированы ПЦР-анализом экстрагируемого с детергентом материала из хвостовых биопсий с использованием специфических праймеров для кДНК бычьего гормона роста, которые не реагируют перекрестно с последовательностью мыши GН. 4 мыши GH получали перорально ППС в воде для питья (2 в течение двух недель и 2 в течение 4 недель) и четыре мыши GH того же возраста получали водопроводную воду в течение таких же периодов времени. Количество ППС в воде для питья (500 мг/мл) рассчитывали таким образом, чтобы каждая мышь получала эквивалент 50 мк ППС в день. Выделение клубочков и обратная транскрипция in situ
Клубочки выделяли микропрепарированием в присутствии ингибиторов РНКазы. Левую почку перфузировали солевым раствором, а затем раствором коллагеназы, содержащим растворимые ингибиторы РНКазы. Нижний полюс удаляли перед перфузией коллагеназы и моментально замораживали на сухом льду для зимографии. После коллагеназного расщепления 40-60 клубочков выделяли при 4oС в присутствии ванадилрибонуклеозидного комплекса для обратной транскрипции (RT). Обратную транскрипцию in situ выполняли, как описано выше, за исключением того, что клубочки подвергали замораживанию-оттаиванию один раз в смеси ацетона с сухим льдом и обрабатывали ультразвуком при oС в течение 5 минут в присутствии 2% Тритона и 4 единиц/мкл ингибитора РНКаз из плаценты человека (Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN) перед добавлением компонентов для обратной транскрипции (RT). Ультразвуковой микродезинтегратор клеток (Kontes, Vineland, NJ) использовали для охлаждения проб во время обработки ультразвуком. Стандартный и конкурентный ПЦР-анализы
Праймеры для мРНК мышиного коллагена






Для сравнений между группами использовали односторонний t-критерий Стъюдента с методом аппроксимации Уэлча и величину Р<0,05 считали значимой. Все данные выражали в виде среднего

Фиг. 10 изображает уменьшение индекса мечения клубочков в получавших ППС мышах (Контроль 0,97









снижалась в результате лечения РРС (Контроль 18135,7, ППС 102,85
21,61, р<0,05) (attomoles на клубочек).

Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17