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Patent Searching and Data


Title:
DRUG CONTAINING CD14
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/004908
Kind Code:
A1
Abstract:
The new CD14-containing drug enables medical conditions to be treated in which the immune system plays a decisive role. The use of CD14 is proposed in the preparation of drugs for the therapy or prophylaxis of endotoxin-induced conditions (sepsis) or for the treatment of tumours or for the preservation of cell cultures or organ or tissue transplants.

Inventors:
SCHUETT CHRISTINE (DE)
KUNZE RUDOLF (DE)
Application Number:
PCT/EP1991/001697
Publication Date:
April 02, 1992
Filing Date:
September 06, 1991
Export Citation:
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Assignee:
IMTOX PRIVATINSTITUT FUER IMMU (DE)
International Classes:
A61K38/00; A61K39/00; A61K39/395; A61P43/00; A01N1/00; C07K14/705; C12N5/00; C12N5/07; C12N5/078; (IPC1-7): A01N1/00; A61K37/02; A61K39/00; C12N5/00
Domestic Patent References:
WO1991011464A11991-08-08
WO1991001639A11991-02-21
WO1986006279A11986-11-06
Other References:
DIALOG INFORMATION SERVICES, File 155, Medline, Accession No. 06613060, HAZIOT A. et al., "The Monocyte Differentiation Antigen, CD 14, is Anchored to the Cell Membrane by a Phosphatidylinositol Linkage"; & J. IMMUNOL., 15 July 1988, 141(2), p547-52.
DIALOG INFORMATION SERVICES, File 155, Medline, Accession No. 07082684, BAZIL V. et al., "Structural Relationship Between the Soluble and Membrane-bound Forms of Human Monocyte Surface Glycoprotein CD14"; & MOL. IMMUNOL., July 1989, 26(7), p657-62.
SCIENCE, Vol. 239, 1988, SANNA M. GOYERT et al., "The CD14 Monocyte Differentiation Antigen Maps to a Region Encoding Growth Factors and Receptors", pages 497-500.
SCIENCE, Vol. 249, September 1990, SAMUEL D. WRIGHT et al., "CD14, a Receptor for Complexes of Lipopolysaccharide (LPS) and LPS Binding Protein", pages 1431-1433.
J. TRAUMA, Vol. 30, No. 12, 1990, RICHARD J. ULEVITCH et al., "A New Model of Macrophage Stimulation by Bacterial Lipopolysaccharide", pages 189-192, Proceed, NIH Conference 21-23 June 1990, Advances in Understanding Trauma and Burn Injury.
DIALOG INFORMATION SERVICES, File 155, Medline, Accession No. 07412783, WEISMAN H.F. et al., "Soluble Human Complement Receptor Type 1: in Vivo Inhibitor of Complement Suppressing Post-ischemic Myocardial Inflammation and Necrosis"; & SCIENCE, 13 July 1990, 249(4965), p146-51.
Attorney, Agent or Firm:
WERNER, HANS-KARSTEN (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Arzneimittel enthaltend CD14, welches aus dem Serum oder anderen Körperflüssigkeiten von Mensch und Tier oder anderen biologischen Quellen isoliert wurde.
2. Arzneimittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß es lösliches CD14 (sCD14) und/oder pharma¬ kologisch wirksame Fragmente des CD14 enthält.
3. Arzneimittel gemäß einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es glycosyliertes CD14 enthält.
4. Arzneimittel gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es trägergebunde¬ nes CD14 und/oder CD14Derivate enthält.
5. Arzneimittel gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es an Immunglobu line oder Immunglobulinfraktionen gekoppeltes CD14 und/oder CD14Derivat enthält.
6. Verwendung von CD14 als Neutralisierungsmittel für Endotoxine.
7. Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arznei¬ mittels zur Therapie oder Prophylaxe von viralen oder bakteriellen Infektionen, zur Hemmung der Frei¬ setzung von Mediatoren, wie Tumornekrosefaktor (TNF) , Interleukine, Komplement, induziert durch Endotoxine, zur Therapie von Verbrennungen sowie zur Neutrali¬ sation von Endotoxinen und/oder zur Therapie der durch Endotoxine bedingten Erkrankungen.
8. Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arznei¬ mittels zur Therapie oder Prophylaxe gegen erhöhte Sauerstoffradikalbildung, wie sie z.B. bei ischä¬ mischen Herz und Organversagen beobachtet wird.
9. Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arznei¬ mittels zur Therapie einer Sepsis sowie des endo toxischen Schocks.
10. Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arznei¬ mittels zur Therapie oder Prophylaxe von Krankhei¬ ten, bei denen eine Phagozytose durch Monozyten bzw. Granulozyten von entscheidender Bedeutung für eine Heilung ist.
11. Verwendung gemäß Anspruch 10, wobei durch die Mono¬ zyten bzw. Granulozyten Mikroorganismen bzw. bak¬ terielle Endotoxine entfernt werden.
12. Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arznei¬ mittels zur Behandlung von tumoren mittels in vitro hergestellter LymphokinaktivierterKillerzellen (LAKTherapie) .
13. Verwendung von CD14 als Zusatz zu Materialien wie Kulturmedien, Zusätze, Seren, Plastikmaterialien, wie sie in klinischen und biologischen Laboratorien zur Anzüchtung und Aufbewahrung von Zellkulturen verwendet werden.
14. Verwendung von CD14 als Zusatz in Organspüllösungen, Perfusionslösungen oder sonstigen Lösungen zur Aufbe¬ wahrung von Organ oder Gewebetransplantaten.
15. Verwendung von CD14 als Zusatz zu Lösungen oder ande¬ ren Applikationsformen von reko binant hergestellten Arzneimitteln.
16. Verwendung gemäß mindestens einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als CD14 dessen pharmakologisch wirksame Fragmente eingesetzt werden.
Description:
Arzneimittel enthaltend CD14

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Arznei¬ mittel enthaltend CD14, welches aus dem Serum oder ande¬ ren Körperflüssigkeiten von Mensch und Tier oder anderen biologischen Quellen isoliert wurde, sowie die Verwendung von CD14 zur Herstellung von Arzneimitteln zur Therapie oder Prophylaxe von Erkrankungen, insbesondere zur Thera¬ pie einer Sepsis. Darüber hinaus ist Gegenstand der vor¬ liegenden Erfindung die Verwendung von CD14 als Endo- toxine neutralisierendes Prinzip.

CD14 (Cluster of Differentiation) ist ein im Menschen vorkommendes, glycosyliertes Protein. Es charakterisiert ' die sogenannten Monozyten, die unter anderem im peri- pheren Blut des Menschen vorkommen. Diese Molekül kann auf der Zelloberfläche mit modernen immundiagnostischen Methoden und mittels Verwendung von monoklonalen Anti¬ körpern nachgewiesen werden. Aus der wissenschaftlichen Literatur ist weiterhin bekannt, daß CD14 nicht nur auf Oberflächen von Monozyten und aktivierten neutrophilen Granulozyten vorkommt, sondern daß es in derselben oder in einer geringfügig abgewandelten molekularen Form als lösliches CD14 (SCD14) im Serum und anderen Körperflüssig¬ keiten des Menschen nachgewiesen werden kann. Es ist darüber hinaus bekannt, daß dieses Molekül im Serum bei bestimmten Krankheitsbildern entweder in einem erhöhten oder aber in einem erniedrigten Spiegel, in jedem Fall außerhalb der normalen Toleranzgrenze, auftritt.

Der endotoxische Schock ist ein großes klinisches Pro¬ blem. Der endotoxische Schock kann im Verlauf einer Sepsis aufgrund verschiedener Ursachen auftreten. Mono- kine wie Tumornekrosefaktor (TNF-alpha) , Interleukin-1, Interleukin-6 oder PAF und freie Sauerstoffradikale spielen eine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie der Traumata, in deren Verlauf Sepsis und Schock auftreten.

Endotoxine sind potente Monozyten- und Endothelzellakti- vatoren. Durch die nachgeschalteten weiteren humoralen und zellulären Aktivierungsprozesse kommt es zu Endothel- und Gewebsläsionen. Nach diesen überschießenden I munre- aktionen ist die lokale Immunabwehr und auch -barriere nicht mehr voll funktionsfähig.

Aus A. Haziot et al., J. Immunol. 141 (1988), Seiten 547 bis 552, ist die CD14-Sequenz bekannt. Darüber hinaus wird in dieser Veröffentlichung festgestellt, daß CD14 über Phosphatidylinositol-Bindungen an die Zellmembran koppelt. Weiterhin ist aus S. M. Goyert et al., Scienes, 239 (1988), Seiten 497 bis 500, bekannt, daß CD14 5 N-Glyσosylierungsstellen aufweist.

Lösliches CD14 (sCD14) hat ein Molekulargewicht von etwa

55.000 Dalton. Es läßt sich mittels bekannter Methoden aus menschlichem Serum bzw. Urin (wenn bei bestimmten Krankheitsbildern ein hoher CD14-Gehalt festgestellt wird) gewinnen. Im folgenden ist eine entsprechende Prä¬ paration beispielhaft angeführt.

Material: Urin eines Patienten mit sekundärer Amyloidose

1. Ammoniumsulfat-Fällung (516 g/1) ; waschen; lyophili- sieren.

2. Affinitätsσhro atographie (mittels eines monoklonalen Antikörpers gegen CD14, der wiederum an CNBr akti- vierte Sepharose 4B (5mg AK/ml Gel) ' gekoppelt ist) ; Waschen mit PBS (Phosphate Buffered Saline) , Elution gebundener Proteine mit 0,1 M Äthanolamin, Aufnahme in 1 M Phosphatpuffer (pH 7,2), Titration mit Essigsäure auf pH 7,0.

3. Wiederholung der Affinitätschromatographie (s. 2) .

4. Adsorption an Schwein-Anti-Human-Ig-Antikörper.

5. Dialyse gegen 10 mM Ammoniumhydrogencarbonat-Lösung.

6. Lyophilisierung.

Weiterhin ist bei Goyert et al. (siehe oben) die Her¬ stellung einer cDNA, die für das CD14 codiert, beschrie¬ ben. Demnach ist also auch die Herstellung von CD14 bzw. sCD14 auf gentechnologischem Weg möglich.

Die EP-A-0 330 191 beschreibt eine schnelle Immunoselek- tions-Klonierungs-Methode. Dieses Verfahren wurde bei der Klonierung von Zelloberflächenantigenen von mensch- lischen Lymphozyten verfiziert. Die EP-A-0 330 191 er¬ wähnt die Verwendung gentechnologisch hergestellter CD- Moleküle als therapeutische und diagnostische Werkzeuge für verschiedene Zwecke. Dort wird auch beschrieben, daß aktive Fragmente der gentechnologisch hergestellten CD- Moleküle zu diesen Zwecken eingesetzt werden könnten. Betont wird dabei ausdrücklich die Verwendung von reko bi- nanten CD-Molekülen und nicht etwa aus natürlichen Quellen isolierte CD-Moleküle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Arzneimittels zur Therapie oder Prophylaxe von viralen oder bakteriellen Infektionen, insbesondere solchen, die im Zusammenhang mit Sepsis und dem endo- toxischen Schock stehen. Das wirksame Prinzip dieses Arzneimittels sollte auch eine hohe Endotoxin-Bindungs- kapazität aufweisen und in entsprechend zubereiteter Form in präventiver Weise eingesetzt werden können, um beispielsweise iatrogene Einwirkungen in Form von Ein¬ schleppung von Endotoxinen während einer Operation oder einer Organverpflanzung zu verhindern.

Diese Aufgabe wird überraschend gelöst durch ein Arznei¬ mittel, enthaltend CD14, welches aus dem Serum oder ande¬ ren Körperflüssigkeiten von Mensch und Tier oder anderen biologischen Quellen isoliert wurde. Diese können z.B. humane Fibroblastenzellkulturen sein. Die Herstellung synthetischer Peptide, denen die CD14-Aminosäuresequenz oder entsprechende funktionsrelevante Teile davon zugrunde liegen, ist ebenfalls eine Möglichkeit der Bereitstellung von CD14, insbesondere löslichem CD14.

Es wurde in Laborexperimenten gefunden, daß sCD14 die Funktionen von Monozyten bzw. neutrophilen Granulozyten (Phagozytose) günstig beeinflußt. Sehr wahrscheinlich ist SCD14 involviert in das Clearence des Organismus bzw. Blutes von mikrobiellen Toxinen.

Diese Beobachtung war überraschend. Im gesamten Stand der Technik findet sich kein Hinweis auf eine entspre¬ chende Wirkung von CD14. Für andere lösliche CD-Moleküle von Leukozyten, z.B. der lösliche Interleukin-2-Rezeptor oder das lösliche CD8-Rezeptormolekül, wurden solche Eigenschaften bisher nicht nachgewiesen und sind auch wenig wahrscheinlich.

überraschend war auch die hohe Bindungskapazität des CD14, insbesondere des löslichen CD14 (sCD14) , für Endo- toxine.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Arzneimittels enthält lösliches CD14 ' (sCD14) . Dieses Mittel kann auch pharmakologisch wirksame Teilsequenzen aus CD14 oder CD14-Derivaten, gegebenenfalls neben CD14 enthalten. Unter pharmakologisch wirksamen Teilsequenzen aus CD14 oder CD14-Derivaten wird in dieser Anmeldung verstanden, daß noch Strukturbestandteile vorhanden sind, die mit einem spezifischen CD14-Antikörper reagieren

können. Vorzugsweise weist das CD14 deshalb ein Molekular¬ gewicht von 45.000 bis 55.000 Dalton auf. Von den ver¬ schiedenen dem Fachmann selbstverständlichen CD14-Deri¬ vaten werden vorzugsweise die glyσosylierten eingesetzt.

In einer weiteren Ausgestaltung enthält das erfindungsge¬ mäße Arzneimittel trägergebundenes CD14 und/oder CD14- Derivate. Das erfindungsgemäße Arzneimittel enthält vor¬ zugsweise auch Immunglobuline oder Immunglobulinfrakti- onen gekoppeltes CD14 und/oder CD14-Derivate. Diese ent¬ halten in Abhängigkeit von der Herstellungsmethode keinen oder einen modifizierten Zuckerrest.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie oder Prophylaxe von Krankheiten, bei denen das zelluläre Immunsystem beteiligt ist.

Erfindungsgemäß kann CD14 zur Herstellung eines Arznei- mittels verwendet werden, das entweder Endotoxine oder die durch Endotoxine verursachten Veränderungen neutrali¬ siert.

Weiterer Gegenstand ist eine entsprechende Verwendung von CD14 zur Therapie oder Prophylaxe von viralen oder bakteriellen Infektionen. Die erfindungsgemäße Verwendung schließt auch Arzneimittel zur Therapie oder Prophylaxe von Multipler Sklerose, sowie anderer Autoimmun- und auch Infektionserkrankungen, insbesondere solche, bei denen eine sekundäre Im undefizienz auftreten kann, ein. Die sekundäre Immundefizienz tritt beispielsweise infolge von Radio- oder Chemotherapie auf. Sie kann auch alters¬ bedingt sein.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie von Verbrennungen.

Weiterhin ist die Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie einer Sepsis und des endotoxischen Schocks Gegenstand der vorliegenden Erfin¬ dung.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von CD14 zur Herstellung eines Arznei¬ mittels zur Therapie oder Prophylaxe von Krankheiten, bei den eine Phagozytose durch Monozyten bzw. Granulo- zyten von entscheidender Bedeutung für eine Heilung ist. Vorzugsweise betrifft die erfindungsgemäße Verwendung Krankheiten, wobei durch die Monozyten bzw. Granulozyten Mikroorganismen bzw. bakterielle Endotoxine entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Arzneimittel kann Verwendung finden zur Hemmung der Freisetzung von Mediatoren (z.B. des Tumornekrosefaktors, Interleukin-1, Komplement) , die durch Endotoxine induziert werden, sowie der erhöhten Sauerstoffradikalbildung, wie sie z.B. bei ischämischen Herz- und Organversagen beobachtet wird. CD14, insbeson¬ dere lösliches sCD14, kann zur Herstellung eines Arznei¬ mittels zur Behandlung von Tumoren mittels in vitro her¬ gestellter Lymphokin-aktivierter-Killerzellen verwendet werden (LAK-Therapie) . Bei dieser Therapie werden Lympho¬ zyten und Monozyten aus dem peripheren Blut von Krebs¬ patienten isoliert und über längere Zeit in Zellkultur gezüchtet. Diese Zellen werden nach ihrer Vermehrung und Aktivierung wieder in die Blutbahn des Spenders zurückge¬ geben, wo sie nunmehr Krebszellen angreifen. Dabei ist es ein Problem, die außerhalb des menschlichen Körpers hergestellten Zellen möglichst endotoxinfrei zu erhalten. CD14 wirkt hier als Endotoxin Präventionsmittel.

In ähnlichem Sinne wird CD14, insbesondere lösliches CD14, als Zusatz zu Materialien, wie Kulturmedien, Zu-

sätze, Seren, Plastikmaterialien, wie sie in klinischen und biologischen Laboratorien zur Anzüchtung und Aufbe¬ wahrung von Zellkulturen verwendet werden, eingesetzt.

Durch die Verwendung von CD14 wird das Endotoxin quasi neutralisiert, so daß auch Zellen, die nur in endotoxin- freiem Milieu kultivierbar sind, gezüchtet werden können.

Darüber hinaus ist das CD14, insbesondere lösliches CD14, zur Verwendung als Zusatz in Organspüllösungen (z.B. für die Dialyse) , Perfusionslösungen oder sonstigen Lösungen zur Aufbewahrung von Organ- oder Gewebetransplantaten geeignet.

Die Verwendung von gentechnologisch hergestellten Arznei¬ mitteln ist problematisch, da eine Endotoxinfreiheit der so hergestellten Arzneimittel garantiert werden muß. Die Verwendung von CD14, insbesondere löslichem CD14, als Zusatz zu Lösungen oder Applikationsformen von rekombi- nant hergestellten Arzneimitteln eliminiert das Erforder¬ nis, die gentechnisch hergestellten Arzneimittel in auf¬ wendiger Weise von Endotoxinen zu befreien.