синергичные композиции, содержащие аскорбат и лизин, для лечения состояний, связанных с деструкцией внеклеточного матрикса

Формула изобретения

1. Фармацевтическая композиция, включающая аскорбат, по крайней мере один ингибитор фибринолиза и фармацевтически приемлемый носитель, причем указанные аскорбат и коллагеназный ингибитор фибринолиза содержатся в количествах, эффективных для лечения рака, дегенеративных заболеваний, атеросклероза, опухолевых заболеваний, воспалительных заболеваний, инфекций и/или патологических состояний, связанных с деградацией внеклеточного матрикса, где указанный аскорбат и указанный ингибитор фибринолиза соединены химически.

2. Композиция по п.1, где указанный аскорбат и указанный ингибитор фибринолиза связаны ковалентно.

3. Композиция по п.1, где указанный аскорбат и указанный ингибитор фибринолиза образуют соли с ионной связью.

4. Композиция по п.1, где указанный аскорбат выбран из группы, состоящей из фармацевтически приемлемых солей аскорбиновой кислоты, аскорбиновой кислоты и их смесей.

5. Композиция по п.1, где указанный ингибитор фибринолиза является по крайней мере одним, выбранным из группы, состоящей из лизина или композиции, выбранной из солей лизина или (его) синтетических аналогов, включающих -аминокапроновую кислоту, транэкзамовую кислоту, р-аминометилбензойную кислоту, р-бензиламинсерную кислоту, -N-ацетиллизин метиловый эфир, цис/транс-4-аминометилциклогексанкарбоновую кислоту-(1), транс-4-аминометилциклогексанкарбоновую кислоту и 4-аминометилбицикло-2,2,2-октанкарбоновую кислоту.

6. Композиция по п.1, дополнительно включающая по крайней мере один ингредиент из группы пролина, или его фармацевтически приемлемых солей, или синтетических аналогов пролина.

7. Композиция по п.1, дополнительно включающая по крайней мере один антиоксидант.

8. Композиция по п.6, дополнительно включающая по крайней мере один антиоксидант.

9. Композиция по п.7 или 8, где указанный антиоксидант представляет собой по крайней мере один из группы, состоящей из токоферола, каротина, селена, N-ацетилцистеина, пробукола и их смесей.

10. Композиция по любому из пп.1, 6-8, дополнительно включающая активные ингредиенты, выбранные из группы, состоящей из витаминов, провитаминов и микрокомпонентов.

Описание изобретения к патенту

Данная заявка является выделенной из заявки на EU патент № 97304994.3, поданной 8 июля 1997 г.

Настоящее изобретение относится к веществам и композициям для профилактики и лечения заболеваний или патологических состояний, связанных с дегенерацией внеклеточного матрикса, которые например, включают (но не ограничивается ими) дегенеративные заболевания, в частности, артериосклероз, рак, инфекционные или другие воспалительные заболевания.

В описании заявки на EU патент №97304994.3 на стр. 13 указано, что плазминоген и плазмин в конечном счете стимулируют процесс образования коллагеназы, которая в конце концов разрушает сетчатую коллагеновую структуру во внеклеточном матриксе в результате действия протеолитических ферментов. Далее отмечается, что лизин способен не только блокировать потенциальные Lp(a) связывающие сайты, но и ингибировать действие протеолитических ферментов.

Из результатов исследований овуляции у млекопитающих явствует, что гонадотропины, простагландины и некоторые другие вещества стимулируют выделение активатора плазминогена (РА) из фолликулярных клеток, внедренных в овариальную строму (Strickland. S., et al. (1976) J. Biol. Chem. 751: 5694-5702) (фиг.1). РА стимулирует затем внеклеточную активацию превращения плазминогена в плазмин. Плазмин же известен как активатор превращения проколлагеназы в коллагеназу, которая затем расщепляет коллаген.

В условиях патологии РА секретируется также клетками опухоли, макрофагами и трансформированными вирусами клетками аналогично тому, как это происходит с фолликулярными клетками под воздействием гормонов (Unkeless, et al. (1974). J. Biol. Chem. 249: 4295-4305) (фиг.2). Высокие концентрации РА обнаружены также в метастазирующих опухолях легкого (Skriver, et al. (1984). J. Cell. Biol. 99: 753-758). PA был также обнаружен в ассоциации с целым рядом опухолей человека, а также карциномами почки и мочевого пузыря (Corasanti, et al. (1980). J. Natl. Cane. Inst. 65: 345-351 Ladehoff, A. (1962) Act. Path. Micro. Scand. 55: 273-280).

Особую роль в регуляции этого механизма приписывают липопротеину (a) (Lp(a)), частице, подобной липопротеину низкой плотности, которая несет уникальный гликопротеин, называемый апопротеином (а) (аро(а)). Предполагается, что эта частица участвует в процессе заживления ран и общего клеточного восстановления (Brown, М., et. al. (1987) Nature 330: 113-114). Последовательность кДНК аро(а) демонстрирует поразительную гомологию с плазминогеном с многочисленными повторами крингла 4, одним кринглом 5 и доменом протеазы. Изоформы аро(а) варьируют в пределах от 300 до 800 кДа и различаются главным образом своим генетически детерминированным количеством структур крингла 4 (Mc Lean, J.W., et al (1987) Nature 300: 132-137). Тогда как плазминоподобной протеазной активности у аро(а) не обнаружено (Baton, D.L., et al. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84: 3224-3228), активностью сериновой протеазы он обладает (Salonen, E. et al. (1989) ЕМВО J. 8: 4035-4040).

Несмотря на отсутствие функциональной гомологии, сильное структурное сходство с плазминогеном играет решающее значение в понимании физиологической и патологической роли Lp(a). Установлено, что подобно плазминогену Lp(a) связывается с иммобилизованными на лизин-сефарозе фибрином и фибриногеном, а также рецепторами плазминогена клеток эндотелия (Harpel, P.С. et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 3847-3851; Gonzalez - Gronow, M. et al. (1989) Biochemistry 28: 2374-2377 Miles, L. et al. (1989) Nature 339: 301-302 Hajjar, K.A., et al. (1989) Nature 339: 303-305). Кроме того, показано, что Lp(a) связывается с другими компонентами стенки артерии, например, фибронектином и глюкозаминогликанами. Точный механизм процессов связывания, тем не менее, изучен плохо. Установлено, что уровни Lp(a) в плазме повышаются при раке, атеросклерозе и других заболеваниях. И наоборот, установили связь между низкими уровнями аскорбата и высокой степенью развития этих заболеваний (Knox, Е.А. (1973) Lancet, i.e. 1465-1467; Wright, L.C. et al. (1989) Int. J. Cancer 43: 241-244). Основываясь на этом и других наблюдениях, предположили, что Lp(a) является заместителем аскорбата (Rath, M. & L. Pauling (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 6204-6207).

Таким образом, существует потребность в терапевтической композиции с целью уменьшения разрушения внеклеточного матрикса, в частности, вследствие индуцированного плазмином и свободными радикалами протеолиза, соответственно, фибринолиза. Особенную ценность должна представлять композиция, которая уменьшает разрушение и одновременно стимулирует синтез коллагена, первичного компонента внеклеточного матрикса, и таким образом помогает предотвращать развитие заболеваний.

Предлагается фармацевтическая композиция для лечения деструкционных заболеваний, источник которых заключается в деструкции внеклеточного матрикса, которое предусматривает введение терапевтической композиции, содержащей, по крайней мере, один ингибитор фибринолиза в количестве, достаточном для снижения вызванной плазмином и свободными радикалами выработки коллагеназы, лицу, нуждающемуся в таком лечении. Другой аспект изобретения предусматривает композицию, содержащую активатор, пригодный для повышения уровня синтеза коллагена.

Другой аспект изобретения предусматривает композицию, содержащую аскорбат и необязательно - один или несколько антиоксидантов. Термин «антиоксидант» в рамках данного описания и формулы изобретения предполагает исключение аскорбата, который сам является сильным антиоксидантом.

Еще одним аспектом изобретения является терапевтическая композиция, содержащая, по крайней мере, один ингибитор фибринолиза, один активатор синтеза коллагена, аскорбат и, необязательно - один или несколько антиоксидантов в количествах, достаточных для снижения вызванной плазмином и свободными радикалами выработки коллагеназы.

Эти и другие аспекты изобретения будут более легко поняты на основе следующих чертежей и подробного описания вариантов изобретения.

Краткое описание графических материалов

На фиг.1 отражена схема процесса индуцированного плазмином разрушения ткани в физиологических условиях, приводящих к овуляции;

На фиг.2 отражена схема физиологического процесса возникновения деструкции внеклеточного матрикса как результата индуцируемого свободными радикалами протеолиза;

На фиг.3 показана физиологическая роль аро(а) в протеолизе, совместно индуцируемом плазмином и свободными радикалами; и

На фиг.4 показано синергичное действие аскорбата и ингибиторов фибринолиза при лечении протеолиза, индуцированного плазмином и свободными радикалами.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к способам и композициям, которые замедляют или ингибируют разрушение внеклеточного матрикса и потому пригодны для лечения рака, деструктивных заболеваний, инфекций и других воспалительных заболеваний или патологических состояний, связанных с разрушением внеклеточного матрикса. Возникновение или обострение некоторых заболеваний является, по-видимому, результатом разрушения внеклеточного матрикса. Рак, например, становится наиболее опасным для жизни после того, как отдельная опухоль дала метастазы, то есть после того, как отдельные клетки высвобождаются из внеклеточного матрикса и разносятся по другим частям организма, где они могут размножаться. Помимо рака и другие деструктивные заболевания, например, прогрессирующий атеросклероз, имеют аналогичные механизмы развития. В используемом здесь значении термин «связанные с коллагеназой деструктивные заболевания» включает деструктивные заболевания, опухолевые заболевания, инфекции или другие воспалительные заболевания или патологические состояния, связанные с разрушением внеклеточного матрикса. Как показано на фиг.2, двумя основными патогенными механизмами являются индуцируемый плазмином и индуцируемые свободными радикалами типы протеолиза, которые могут с высокой степенью синергизма приводить к скоротечному развитию заболевания. В частности, в случае рака лечение сведено к удалению или уничтожению опухолей и мало внимания уделяется торможению размножения или изысканию методов обработки содержимого опухоли, отличных от хирургических. На содержимое опухоли можно воздействовать веществами, которые затрудняют или блокируют течение этих патомеханизмов, например, ингибиторами фибринолиза. Несколько раз как попытка остановить развитие рака вводилась транэкзамовая кислота - с неубедительными результатами (Marcus, G. (1984) Sem. Thromb. Hemost. 10: 61-70).

Настоящее изобретение частично основано на открытии, что плазмин-индуцируемый протеолиз - важная физиологическая особенность человеческого организма, ответственная за регуляцию многих различных, на первый взгляд не связанных физиологических процессов. В частности, раковые клетки и точно так же нормальные ткани секретируют в организме РА, который активирует плазмин, что приводит к деструкции коллагена там, где разрушение внеклеточного матрикса выгодно секретирующей ткани. Например, строма фолликула яичника женщины должна разрушиться для того, чтобы выпустить женскую зародышевую клетку в репродуктивный тракт. Фолликулярные клетки секретируют РА, который активирует переход плазминогена в плазмин. Плазмин стимулирует коллагеназу, которая затем протеолитически разрушает внеклеточный матрикс стромы, позволяя фолликулам увеличиваться в объеме, разрываться и выбрасывать зародышевую клетку. Многие опухолевые клетки также продуцируют большие количества РА, который затем действует в пределах того же самого физиологического механизма, с очевидностью приводящего к разрушению коллагена и внеклеточного матрикса. За исключением этого случая деструкция пагубно влияет на клетки, давая возможность отдельным клеткам опухоли отсоединяться, так что они могут перенестись в отдаленные части организма. Похоже, что метастазирование при всех видах рака в огромной степени зависит от разрушения внеклеточного матрикса. Как излагается более детально в заявке на патент US №07/533129, было обнаружено, что определенные вещества конкурируют с плазминогеном и Lp(a) за сайты связывания на клетках эндотелия стенок кровеносных сосудов. К настоящему времени выяснилось, что эти вещества, предварительно названные как ингибиторы Lp(a) связывания и называемые здесь ингибиторами фибринолиза, противодействуют плазмину при превращении проколлагеназы в коллагеназу. Таким образом, установлено, что введение этих ингибиторов фибринолиза, особенно в сочетании с аскорбатом, который стимулирует синтез коллагена, может предотвратить или, по крайней мере, замедлить разрушение внеклеточного матрикса вследствие повышенной активации плазминогена.

Термин «ингибитор фибронолиза» во всем тексте описания и формулы изобретения подразумевает все вещества, которые действуют как антагонисты плазмин-индуцируемой протеолитической активности, в частности, фибринолиза, вызванного образованием коллагеназы. Некоторые из таких соединений в высоких дозах применяются клинически для лечения гиперфибринолитических состояний.

При возникновении и развитии многих патологических состояний важную роль играют активированные макрофаги. При активации эти клетки секретируют разнообразные вещества, в том числе ферменты, например, проколлагеназы. Более того, как показано на фиг.2, они выделяют реагирующие с кислородом промежуточные продукты, например, супероксид, пероксид водорода и гидроксильный радикал, называемые здесь «свободные радикалы», Nathan, С. (1987) J. Clin. Invest. 79: 319-326. Таким образом другой механизм развития заболевания опосредован свободными радикалами. Эти окислительные радикалы могут вырабатываться активированными макрофагами и другими клетками, особенно при патологических состояниях. Также, как и при плазмин-индуцируемом протеолизе, свободные радикалы вызывают разрушение внеклеточного матрикса и таким образом стимулируют развитие заболевания. Известно, что свободные радикалы вызывают протеолиз несколькими способами, причем из них важным является активирование превращения проколлагеназы в коллагеназу. Аскорбат является сильным антиоксидантом и потому - важным терапевтическим средством для ограничения протеолиза, вызванного свободными радикалами. Как показано на фиг.4, благоприятное действие аскорбата предполагается, если аскорбат в сочетании с этими ингибиторами фибринолиза, дает синергичный эффект и ингибирует плазмин-индуцируемый протеолиз, а также и протеолиз, индуцируемый свободными радикалами.

Аскорбат усиливает воспроизводство коллагена (Murad, et al., 1981. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78: 2879-2882), а также стимулирует выработку лимфоцитов, которые могут быть полезны при борьбе с уже образованными раковыми клетками (Yonemoto, et al., 1976. Proc. Amer. Assoc. Canc. Res. 17: 288).

Ингибиторы фибринолиза ингибируют растворение сгустков крови, оказывая тем самым прокоагуляционное действие. Эти свойства до сих пор ограничивали или препятствовали применению указанных средств для лечения рака и других заболеваний, так как известно, что новообразования часто бывают связаны с тромбоэмболическими осложнениями. Известно, что аскорбат обладает антикоагуляционными свойствами вследствие стимулирования, например, простациклина и ингибирования образования тромбоксана. Так что этот аспект изобретения, касающийся того, что ингибиторы фибринолиза сочетают с аскорбатом, должен очень существенно повысить степень использования данной терапии в результате исключения побочных эффектов, присущих монотерапии. В настоящем изобретении предусматриваются способы и композиции как для лечения, так и для профилактики заболеваний, связанных с деструкцией внеклеточного матрикса. Каждое из воплощений изобретения поочередно обсуждается далее.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предусматривает способ и композицию для лечения и профилактики связанных с коллагеном деструкционных заболеваний, таких как рак и многие другие, путем введения больному эффективного количества, по крайней мере, одного ингибитора фибринолиза, который тормозит превращение проколлагеназы в коллагеназу, происходящее при участии плазмина и свободных радикалов. Таким образом, деструкция внеклеточного матрикса, который состоит главным образом из коллагена, уменьшается или исключается.

К предпочтительным ингибиторам фибринолиза относятся следующие (но без ограничения): -аминокапроновая кислота (ЕАСА), лизин, транэкзамовая кислота (4-аминометилциклогексановая кислота), п-аминометилбензойная кислота (РАМВА), п-бензиламинсерная кислота; -N-ацетиллизинметиловый эфир, цис/-транс-4-аминометилциклогексановая кислота (1) (АМСНА), транс-4-аминометилциклогексановая кислота (АМСА) и 4-аминометилбицикло-2,2,2-октановая кислота (АМВОСА). Эффективное количество ингибитора фибринолиза может применяться также в смеси с одним или несколькими ингибиторами фибринолиза. Так что, сочетая два или несколько ингибиторов фибринолиза, можно в значительной степени повысить терапевтическое воздействие, уменьшив тем самым токсическое воздействие, поскольку фибринолитики могут иметь различные катаболические пути обмена. Помимо этого предлагаемые в изобретении способ и композиция могут включать аскорбат в сочетании с ингибиторами фибринолиза. В используемом здесь значении термин «аскорбат» подразумевает любую фармацевтическую приемлемую соль аскорбиновой кислоты, включая аскорбат натрия, а также саму аскорбиновую кислоту. При лечении сердечно-сосудистых заболеваний могут также одновременно назначаться и другие вещества, включая антиоксиданты, например, токоферол, каротин, селен, N-ацетилцистеин, пробукол и им подобные вещества; витамины; провитамины и микрокомпоненты. Несмотря на то, что аскорбат может использоваться сам по себе благодаря его свойствам стимулировать синтез коллагена, предпочтительно, чтобы при лечении уже развившегося деструктивного заболевания аскорбат сочетали в дозировках с, по крайней мере одним из ингибиторов фибринолиза или антиоксидантов (на кг массы тела в день (/кг BW/день), как предусмотрено в табл.1. Следует отметить, что в табл.1 предусмотрены разные уровни концентраций каждого компонента в зависимости от того, вводится ли композиция орально или парентерально. Различия в дозах обусловлены степенью тяжести заболевания. Таким образом, следует понимать, что для пациента с прогрессирующей стадией конкретного деструктивного заболевания из указанного интервала дозировок могут использоваться дозы более высокого уровня. Однако, в случае, если хотят обеспечить предотвращение деструкции коллагена до возникновения острых симптомов, могут быть применены более низкие дозы из указанного диапазона.

Как альтернатива, может применяться фармацевтическая композиция, идентичная той, которая только что была описана, но без аскорбата. Если в одной и той же композиции используются аскорбат и ингибиторы фибринолиза, они могут быть просто смешаны или соединены химически синтетическими методами, известными в данной области, т.е. в виде соединений, в которых аскорбат и ингибитор ковалентно связаны, или в форме солей с ионной связью. Например, аскорбат может быть ковалентно связан с лизином, другими аминокислотами или -аминокапроновой кислотой с помощью сложноэфирных связей.

Примерами являются аскорбил - -аминокапроат или аскорбиламинометилциклогексановая кислота. В такой форме остаток аскорбата, может быть особенно эффективен, предотвращая также нежелательное пероксидирование липидов.

Аскорбат и ингибиторы фибринолиза сами по себе или в любом сочетании друг с другими могут использоваться вместе с другими средствами, используемыми для химиотерапевтического лечения рака. Такие средства включают (но не ограничиваются): соединения из групп производных антибиотиков, анти-эстрогены, антиметаболиты, гормоны, цитотоксические агенты, азотные производные иприта (nitrogenmustard) или стероиды и их сочетания. В случае орального применения может использоваться фармацевтически приемлемый, иначе говоря, инертный носитель. Таким образом, при оральном применении активные ингредиенты могут использоваться в виде таблеток. Таблетка может содержать связующее, например, трагакант, кукурузный крахмал или желатин; дезинтегрирующий агент, например, альгиновую кислоту, и/или любрикант, например, стеарат магния. Если желательно введение в жидкой форме, могут использоваться подсластители и/или ароматизаторы. Если введение производится парентерально, путем инъекции в изотоническом растворе, в качестве фармацевтически приемлемого носителя может использоваться раствор фосфатного буфера или что-нибудь подобное.

Кроме того, аминокислота пролин, соли пролина или синтетические аналоги пролина могут использоваться для профилактики и лечения болезненных состояний, описанных в данном патенте.

Помимо роли ингибитора Lp(a) - связывания, пролин также необходим как аминокислотный компонент в синтезе белка. Коллаген и другие белки внеклеточного матрикса содержат в своем составе особенно много остатков лизина и пролина, что составляет около 25% общей массы коллагена.

Хотя пролин, в противоположность лизину, может синтезироваться в организме, скорость синтеза этой аминокислоты ниже оптимальной, особенно, при хронических заболеваниях. В этих патологических состояниях, при повышающейся степени деструкции коллагена и других соединений, составляющих внеклеточный матрикс, продолжающейся в течение многих месяцев и даже лет, наличие значительного количества пролина становится важным фактором, который определяет оптимальное воспроизводство нового коллагена и, таким образом, приводит к излечению от заболевания.

Следовательно, необходимо, чтобы соответствующее количество пролина, солей пролина и аналогов пролина было в наличии в организме.

Показания к применению ингибиторов фибринолиза при лечении рака, ангиогематом и других подобных заболеваний будут зависеть от общего состояния здоровья пациента, в частности, в связи с состоянием гиперфибринолиза. Большинство ингибиторов фибринолиза (исключая лизин) используются в клинике для лечения таких состояний. Поэтому до лечения, во время лечения рекомендуется контролировать свертывание крови и степень фибринолиза у пациента. Следует, однако отметить, что сложности с гемостазом маловероятны, поскольку эти ингибиторы фибринолиза представляют собой основные ингибиторы протеаз, относительно которых также установлена их способность ингибировать коагуляцию. Aoki, N. Et al. (1978), Blood 52: 1-12. Продолжительное введение ингибиторов фибринолиза можно осуществлять только в виде таких составов, в которых дозировки ингибиторов фибринолиза являются более низкими, чем те, что представлены в табл.1. Как отмечалось выше, известно, что аскорбат стимулирует синтез простагландинов и простациклинов и снижает уровень тромбоксана, проявляя тем самым анти-агрегирующее действие. Эти свойства могут быть чрезвычайно желательным в сочетании с возможностью использования ингибиторов фибринолиза для устранения потенциальных вызывающих коагуляцию побочных эффектов.

Описанные выше аскорбат и ингибиторы фибринолиза могут быть введены по отдельности. Дальнейшая оптимизация терапевтического действия может быть усилена использованием состава пролонгированного действия для того, чтобы достигнуть относительно постоянных уровней концентрации данного средства в плазме в течение какого-то периода времени.

Таблица
Дозировки компонентов в заявляемых композициях
	Оральное введение	Парентеральное введение
Аскорбат:	5-500 мг/кг массы/день тела	25-2500 мг/кг
ЕАСА	1-1500 мг/кг массы/день тела	то же
Транэкзамовая кислота	1-500 мг/кг массы/день тела	то же
Пара-аминометилбензойная
кислота	1-500 мг/кг массы/день тела	то же
Лизин	1-1500 мг/кг массы/день тела	то же
Пролин	1-1500 мг/кг массы/день тела	тоже
Антиоксиданты:
Токоферол	0,1-500МЕ/кг массы/день тела	то же
Каротин	0,1-10000 МЕ/кг массы/день тела	то же
N-ацетилцистеин	0,1-5000 мг/кг массы/день тела	то же

Что касается фиг.3, другой аспект данного изобретения состоит в открытии того, что Lp(a) является со-регулятором индуцируемого плазмином протеолиза, основательно вовлеченным в процессы трансформации тканей и их восстановления. Вследствие его сходства с плазминогеном и плазмином он является физиологическим конкурентным ингибитором индуцируемого плазмином протеолиза. Более того, апопротеин (а) имеет свыше 100 дисульфидных связей и в результате этого выполняет функции антиоксиданта подобно другим тиолсодержащим белкам.

Все публикации и патентные заявки, упомянутые в данном описании, приведены здесь в качестве ссылок, как если бы было обозначено, что каждая отдельная публикация или патентная заявка специально и отдельно приведены в качестве ссылки. В настоящий момент очевидно, что композиции и терапевтические методы настоящего изобретения для профилактики и лечения патологических состояний, связанных с разрушением внеклеточного матрикса показывают замечательную эффективность по сравнению с известными способами, и должно быть понятно, что хотя здесь были раскрыты, проиллюстрированы и описаны некоторые предпочтительные варианты изобретения, возможны другие варианты, также относящиеся к данному изобретению. Поэтому подразумевается, что в нижеследующей формуле изобретения отражено и данное изобретение, и его эквиваленты.