Wirksamkeit und Sicherheit der medikamentösen Kombinationstherapie von Isotretinoin und einigen Antimykotika als potenzielle Aerosoltherapie für COVID-19: Ein innovativer therapeutischer Ansatz COVID-19 (Isotretinoin)

Dies ist eine kleine Pilotstudie, die untersucht, ob es irgendein Wirksamkeitssignal der Kombinationstherapie von Isotretinoin und einigen Antimykotika in der COVID-19-Behandlung gibt, das eine größere Phase-III-Studie rechtfertigt, oder ob es Schäden gibt, die darauf hindeuten, dass eine solche Studie nicht durchgeführt werden sollte. Es werden statistisch signifikante Ergebnisse bei den wichtigsten Endpunkten erwartet. Der Prüfarzt prüft alle biologischen, physiologischen und klinischen Daten, um festzustellen, ob eine Phase-III-Studie gerechtfertigt ist.

Eine primäre Wirksamkeitsanalyse wird nur bei Patienten durchgeführt, die mindestens 4 Dosen des aktiven Kombinationsarzneimittels erhalten. Bei allen Patienten, die mindestens eine Dosis des Wirkstoffs erhalten, wird eine Sicherheitsanalyse durchgeführt.

Einleitung

In Wuhan, Provinz Hubei, China, wurden im Dezember 2019 Fälle von akuten Atemwegsinfektionen gemeldet.1,2 Das chinesische Zentrum für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) berichtete zunächst, dass die Ursache dieser Krankheit das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ist, dann wird festgestellt, dass es sich um ein neuartiges Coronavirus handelt. Diese Krankheit wird von der WHO als Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) bezeichnet, die sich schnell auf andere Städte Chinas ausbreitet und nach ihrer weltweiten Ausbreitung zu einem öffentlichen Gesundheitsnotfall von internationaler Bedeutung (PHEIC) geworden ist. Die klinischen Manifestationen von COVID-19 sind Fieber, Husten, Muskelschmerzen, Müdigkeit, Durchfall und Lungenentzündung und können in schweren Fällen zum Tod führen.4China hat bis zum 18. Februar 2020 72436 Fälle von bestätigtem COVID-19 und 1868 Todesfälle gemeldet.5 Das angeborene Immunsystem stellt die erste Verteidigungslinie dar und initiiert Gegenreaktionen, die den Wirt durch evolutionär konservierte Mustererkennungsrezeptoren (PRR) 6 vor einer Virusinfektion schützen als Retinsäure-induzierbare Gen-I (RIG-I)-ähnliche Rezeptoren (RLRs), die RNA-Viren erkennen 6. RIG-I erkennt spezifisch die intrazelluläre doppelsträngige virale RNA, die 5'-Triphosphat- und Panhandle-Strukturen trägt, um die antivirale Signalübertragung zu aktivieren7,8. Sobald ein Virus in einen Wirt eingedrungen ist, übertragen PRRs Signale an die nachgeschalteten Kinasen, die Transkriptionsfaktoren aktivieren, einschließlich IFN-Regulationsfaktor-3 (IRF3), Kernfaktor κB (NF-κB) und ATF-2/c-jun die Hilfe verschiedener Adaptermoleküle (MAVS/IPS-1/VISA/Cardif für RIG-I, TRIF für TLR3 und MyD88 für TLR7/8/9), um die IFN-Produktion zu aktivieren9,10,11.Viren haben ausgeklügelte Mechanismen entwickelt, um auszuweichen oder den Signalweg des angeborenen Immunsystems für ihre Replikation inaktivieren. Das SARS-Coronavirus (SARS-CoV) hat ein einzelsträngiges RNA-Genom mit positivem Sinn von etwa 29,7 kb 13,14. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass SARS-CoV einen antagonistischen Mechanismus entwickelt, um den antiviralen Aktivitäten von IFN 15 zu entgehen Vermittler, wird Berichten zufolge abgestumpft; Frühere Studien legten nahe, dass die SARS-CoV-Papain-ähnliche Protease (PLpro) die Aktivierung des IRF3-Signalwegs hemmt, was normalerweise eine robuste IFN-Reaktion hervorrufen würde, aber der/die von SARS-PLpro verwendete(n) Mechanismus(se) zur Hemmung der Aktivierung des IRF3-Signalwegs ist/sind nicht vollständig bekannt.16 Als Schlüsselkomponenten der sofortigen antiviralen Reaktion sind Typ-I-Interferone entscheidend für die Einschränkung der viralen Replikation und Ausbreitung durch autokrine und parakrine Typ-I-IFN-Rezeptor (IFNAR)-Signale. Typ-1-Interferone haben eine breite antivirale Aktivität in vitro und werden derzeit in einer klinischen Studie zur Behandlung von MERS-CoV untersucht. Es wurden jedoch minimale Mengen an IFNs im peripheren Blut oder in der Lunge von Patienten mit schwerem COVID-19 nachgewiesen 17,18 In a Mausmodell der SARS-CoV-Infektion waren die lokalen IFN-Antworten in der Lunge relativ zur maximalen viralen Replikation verzögert, was die Virus-Clearance behinderte und mit der Entwicklung von CRS19 in Verbindung gebracht wurde. SARS-CoV-2 ORF3b ist ein potenter Interferon-Hemmer und -Antagonist 20 Die fehlregulierten IFN-Antworten weisen auf die effektiven immunmodulatorischen Strategien hin, die von Betacoronaviren verwendet werden. Während der Inkubationsphase repliziert SARS-CoV-2 heimlich in Wirtszellen, ohne nachweisbar IFNs auszulösen, was zu einer hohen Viruslast führt1. Es ist bekannt, dass Coronaviren die Bildung von membranösen Kompartimenten induzieren, die der viralen RNA-Synthese gewidmet sind, und dadurch virale Pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMPs; zum Beispiel virale RNAs) vor der Erkennung durch Wirtsmustererkennungsrezeptoren (PRRs) wie RIG-I und verbergen MDA5. Darüber hinaus ist bekannt, dass mehrere konservierte Betacoronavirus-Proteine, überwiegend Nichtstrukturproteine ​​(nsps), direkte IFN-antagonistische Aktivitäten ausüben. Einige modifizieren spezifische Merkmale der viralen RNA (indem sie die Guanosin-N7- und Ribose-2'-O-Methylierung katalysieren), um die Erkennung durch spezifische PRRs (z. B. nsp14 und nsp16) zu vermeiden, während andere, wie nsp3 und nsp1, das Signal hemmen Transduktion vermittelt durch PRRs bzw. durch IFNAR19

--Auswirkung von TLR3 auf IFNs vom Typ I

Toll-like-Rezeptoren (TLRs) sind eine Klasse von Mustererkennungsrezeptoren (PRRs), die die angeborene Immunantwort auf eindringende Krankheitserreger initiieren, indem sie konservierte molekulare Muster für die frühe Immunerkennung von Krankheitserregern wie Viren, Bakterien und Pilzen wahrnehmen, um die angeborene Immunantwort auszulösen eindringende Krankheitserreger. Darüber hinaus spielen TLRs eine wichtige Rolle bei der Gewebereparatur und durch Gewebeverletzungen verursachten Entzündungen. Das Auftreten hoch pathogener Coronaviren mit schwerem akutem respiratorischem Syndrom (MERSCoV) ist ein Problem für die globale öffentliche Gesundheit, da es an wirksamen Impfstoffplattformen und antiviralen Therapiestrategien mangelt21. Eine Studie zeigte, dass die Prästimulation von TLR3 Polyinosin-Polycytidylsäure (Poly I:C) eine MHV-Infektion durch Induktion von INF-β in Makrophagen behinderte 22 Eine Studie zeigte, dass TLR3(-/-), TLR4(-/-) und TRAM(-/-)-Mäuse sind anfälliger für SARS-CoV als Wildtyp-Mäuse, erfahren jedoch nur einen vorübergehenden Gewichtsverlust ohne Sterblichkeit als Reaktion auf die Infektion. Im Gegensatz dazu sind Mäuse, denen der TLR3/TLR4-Adapter TRIF fehlt, sehr anfällig für SARS-CoV-Infektionen und zeigen erhöhten Gewichtsverlust, Mortalität, reduzierte Lungenfunktion, erhöhte Lungenpathologie und höhere Virustiter Chen zeigte die hohe Menge an IFN-α/β, die vom TLR3-IRF3/IRF7-Weg produziert wird, und IFN-β ist der Grund für die Hemmung der DENV-Replikation. In HUH-7-Zellen kann huTLR3 DENV-1 erkennen und die Expression von IFN-β induzieren, was im Gegenteil die Expression von huTLR3 verstärken kann. TLR3 induziert auch Typ-I-IFN während WNV..21

– Einfluss von Isotretinoin-13-cis-Retinsäure auf TLR3 und TLR-2

Viele der signifikant hochregulierten Gene sind bekanntermaßen auf Retinoide ansprechende Gene, einschließlich: Retinsäure-Responder 1 [Tazaroten-induziertes Gen 1 (TIG1)}, zelluläres Retinol-bindendes Protein 1 und zelluläres Retinsäure-bindendes Protein 2. Bindungsproteine ​​(d.h. S100-Proteine), Serinproteasen, Serinprotease-Inhibitoren (Serpine), Lipocalin und gelöste Träger wurden durch 13-cis-RA25 signifikant beeinflusst. Darüber hinaus Genexpressionsanalyse in SEB-1-Sebozyten und HaCaT-Keratinozyten mit 72-stündiger 13-cis-RA-Behandlung. Enthüllte, dass es Veränderungen in mehreren Genen gab, die an Apoptose und angeborener Immunität beteiligt sind, wie z. Retinsäure-induzierbares Gen 1 (RIG1)). TIG3 codiert eine RNA-Helikase und stellt ein intrazelluläres Schlüsselprotein dar, das wie das TLR3 virale doppelsträngige RNA (dsRNA) erkennen kann. 26 Isotretinoin kann Zytokinsturm hemmen Gründliche Hemmung von TLR-2 Eine Studie hat gezeigt, dass die Behandlung von Patienten mit Isotretinoin die Monozyten-TLR-2-Expression und die nachfolgende entzündliche Zytokinantwort auf P. acnes nach 1 Woche Therapie signifikant verringerte. Diese Wirkung hielt 6 Monate nach Beendigung der Therapie an, was darauf hindeutet, dass die TLR-2-Modulation an der dauerhaften therapeutischen Reaktion auf Isotretinoin beteiligt sein könnte.22 Im Gegensatz dazu induzierte 13Cis-Retinsäure eine zeitabhängige signifikante Hochregulierung des Toll-like-Rezeptors 3 (TLR3), des mitochondrialen antiviralen Signalproteins (MAVS) und des Retinoid-induzierten Gens I (RIG-I) und des IFN-Regulationsfaktors 1. 23 Dies kann zu einer Immunantwort auf das dsRNA-Zwischenprodukt führen, das teilweise während der CoV-2-Replikation erzeugt werden kann. TLR3 wird durch dsRNA sensibilisiert und Kaskaden von Signalwegen (IRFs bzw. NFκB-Aktivierung) werden aktiviert, um Typ-I-IFNs zu produzieren. Die Produktion von Typ-I-IFNs ist wichtig, um die Freisetzung antiviraler Proteine ​​zum Schutz nicht infizierter Zellen zu verstärken. Manchmal können akzessorische Proteine ​​von CoV die TLR3-Signalübertragung stören und die dsRNA von CoV während der Replikation binden, um die TLR3-Aktivierung zu verhindern und der Immunantwort zu entgehen. Der Interferon-Regulationsfaktor 1 (IRF1) wurde als kritischer Faktor bei der Vermittlung der TRAIL-Induktion durch Retinsäure in NB4-APL-Leukämiezellen und SK-BR-3-Brustkrebszellen identifiziert. Interessanterweise reguliert 13-cis-RA die IRF1-Genexpression signifikant hoch (2,42-fache Erhöhung) in SEB-1-Sebozyten 27

Einfluss von Antimykotika auf die Induktion von Isotretinoin-Effekt und -Konzentration in Zielgeweben

Itraconazol und Fluconazol sind Triazol-Azolring-Antimykotika, die synthetische Verbindungen mit mehreren Ringen sind, die drei Stickstoffatome enthalten. Andererseits wurde gezeigt, dass Azol-Antimykotika Cytochrom P450 28 hemmen. Die Enzyme der Cytochrom P450-Familie (CYP26) sind für die RA-Clearance verantwortlich und haben Potenzial Wirkstoffziele zur Erhöhung der Retinoidkonzentrationen in Zielzellen31 CYP26-Inhibitoren Erhöht die Retinoid-Signalübertragung in glatten Intima-Muskelzellen32 Itraconazol hat weniger hemmende Eigenschaften als die Imidazole in Rattenlebermikrosomen 29. ICZ interferiert mit dem Ergosterol-Syntheseweg der Wirtszelle und hemmt Cytochrom-P450-Enzyme, insbesondere das Cyp-34-Enzym, das Retinsäure in menschlichen Zellen metabolisiert, wodurch die Retinsäurekonzentration in den Zielzellen von Säugetieren erhöht wird40, was zur Aktivierung von TOLL-ähnlichen Rezeptoren führt, die seinen antiviralen Mechanismus induzieren um Typ-I-IFN-Expressionsniveaus in Richtung der Induktion eines präaktivierten Zustands zu induzieren und dadurch die virusinduzierte Wirtszellantwort zu beschleunigen41 IFNs können als erste Linie der Immunabwehr gegen Virusinfektionen dienen.41 IFNs sind sehr starke Zytokine, die eine Schlüsselrolle bei der Bekämpfung pathogener Infektionen spielen, indem sie Entzündungen und Immunreaktionen kontrollieren, indem sie direkt molekulare Gegenmaßnahmen gegen Krankheitserreger induzieren.42Da Es gibt drei Klassen von IFNs: Typ I, Typ II und Typ III. Obwohl sich Fluconazol als potenter Cytochrom-P450-Hemmer erwiesen hat, schlagen wir hier vor, dass es sich um ein Antimykotikum handelt. Fluconazol oder Itraconazol können Cytochrom-P450-Enzyme hemmen, insbesondere Cype 26, die die Retinsäurekonzentration in menschlichen Zellen kontrollieren. Antimykotika können sowohl die Isotretinoin-Wirkung als auch die Konzentrationen in Zielgeweben verstärken. Dies wiederum führt zu einer Hyper-Interferon-Induktion und -Synthese im Fall von COVID-19 Fluconazol hat sich als potenter Cytochrom-P450-Hemmer erwiesen32. Sicherheit von Isotretinoin in Aerosolform Isotretinoin (Accutane, Roche Laboratories Inc, Nutley, NJ) ist ein wichtiges Medikament, nicht nur für die Behandlung schwerer Akne, sondern auch für andere Diagnosen und in der Chemoprävention . Da die Verwendung von Isotretinoin zunimmt, ist es für Ärzte wichtig, sich der Nebenwirkungen, Toxizitäten und Managementprobleme im Zusammenhang mit seiner Verwendung bewusst zu sein. Das wichtigste Problem sind angeborene Defekte, die zu neuen Richtlinien und Programmen zur Schwangerschaftsverhütung geführt haben, die vom Hersteller eingeführt wurden. Ein relativ neues Problem ist die Depression im Zusammenhang mit der Verwendung von Isotretinoin, was auch zu neuen Richtlinien des Herstellers und der FDA führt., Aber hier, in unserer Überprüfung, empfehlen wir jedem Forscher, der Isotritinoin klinisch anwenden möchte, Covid-19 klinisch Die Studie muss eine kleine Pilotstudie sein, in der untersucht wird, ob es irgendein Wirksamkeitssignal gibt, das eine größere Phase-2B-Studie rechtfertigt, oder irgendein Schaden, der darauf hindeutet, dass eine solche Studie nicht durchgeführt werden sollte. Der Prüfarzt prüft alle biologischen, physiologischen und klinischen Daten, um festzustellen, ob eine Phase-2B-Studie gerechtfertigt ist. Und er muss sich auch an diese Regeln halten: Isotretinoin muss in Form eines Aerosols über den Atemweg verabreicht werden, damit es eine Wirkung hat, die sich nur auf Lungenzellen konzentriert, um keine anderen Organe zu beeinträchtigen. Die Inhalation von Aerosolen kann das Medikament direkt auf der Zellpopulation ablagern, die in der Frühphase des Krebses gefangen ist, wodurch möglicherweise eine viel höhere Effizienz erreicht wird, verglichen mit der Abhängigkeit von der Diffusion aus dem Blut. Die direkte Anwendung von aerosolisierter Retinsäure auf das Lungenepithel kann einen Großteil der Proteinbindung und schwerwiegende Nebenwirkungen auf die anderen Organe, insbesondere angeborene Organe, vermeiden, wodurch die Wirksamkeit an der Zielstelle stark erhöht wird.35 Denn eine Studie an Kaninchen hat gezeigt, dass Isotretinoin ohne schwerwiegende Nebenwirkungen in Form eines Aerosols verabreicht werden kann. Wiederholte hohe Dosen von 13 cis-Retinsäure durch Inhalation führten zu einem mäßigen Verlust des Körpergewichts, aber die mikroskopische Untersuchung von zehn Geweben, die ohne Schäden in der Lunge, einschließlich Lunge und Speiseröhre, eingeatmet wurden, ergab keine signifikanten aerosolinduzierten Schäden, daher könnte inhaliertes Isotretinoin ein ausreichendes Medikament liefern zu den Zielzellen in der Lunge auf Wirksamkeit unter Vermeidung systemischer Toxizität © 2000 Cancer Research Campaign33 Im Jahr 2006 wurde eine klinische Studie veröffentlicht, die durchgeführt wurde, um die Durchführbarkeit von Retinoiden für die Behandlung von Emphysemen, die FORTE-Studie, zu bewerten (NCT00000621)33. In dieser Studie wurden 148 Patienten aus fünf Universitätskliniken rekrutiert und randomisiert, um ATRA entweder in niedriger Dosis (1 mg/kg/Tag für 4 Tage/Woche) oder in hoher Dosis (2 mg/kg/Tag für 4 Tage/Woche) zu erhalten. , 13-cis-Retinsäure (1 mg/kg/Tag, täglich) oder Placebo für 6 Monate, gefolgt von einer 3-monatigen Crossover-Phase. Anschließend wurden sie für weitere 9 Monate vor der endgültigen Bewertung beobachtet. In der Studie erwiesen sich Retinoide (13-cis-Retinsäure) als sicher, da die arzneimittelbedingten Nebenwirkungen im Allgemeinen leicht waren.37 Darüber hinaus muss Isotretinoin in Aerosolform entsprechend dem Gewicht des Patienten in niedriger Dosis verabreicht werden, und es muss auch allmählich über einen kurzen Zeitraum von nicht mehr als 14 Tagen ab dem Datum der ersten Dosis verabreicht werden gilt als chronische Behandlung und aerosolisierte 13-cis-Retinsäure muss schrittweise in einer täglichen Dosiserhöhung von 0,2 mg/kg/Tag auf 2 mg/kg/Tag als inhalative 13-cis-Retinsäure-Therapie für 14 Tage verabreicht werden. Eine Studie zeigte, dass die Anwendung des aerosolierten Retinsäuresystems führte zu einem Anstieg der Retinsäurespiegel in der Lunge, aber nicht in der Leber oder im Plasma. Die zellulären Lungenspiegel von Retinol, Retinylpalmitat und Retinylstearat schienen ebenfalls unbeeinflusst zu sein (245,6 ± 10,7, 47,4 ± 3,4 bzw. 132,8 ± 7,7 ng·g –1 Nassgewicht). Und zeigte auch, dass die Anwendung dieser aerosolisierten Retinsäure auch eine dosisabhängige Proteinexpression des zellulären Retinol-bindenden Proteins 1 (CRBP-1) in der Lunge induziert, ohne offensichtliche schädliche Nebenwirkungen.38 Obwohl mehr als eine klinische Studie über die Sicherheit und nicht schwerwiegende Nebenwirkungen von systemischem Isotretinon berichtete, empfehlen wir dringend, dass Isotretinoin in Form eines Aerosols mit kurzer Behandlungsdauer und mit niedriger allmählicher Dosis verabreicht werden muss, um Lungenzellen zu erreichen, nur um jegliches Potenzial zu vermeiden Nebenwirkungen. Eine an einem National Cancer Institute (NCI) an 1166 Patienten durchgeführte gründliche Phase-III-Studie (NCI #I91-0001) zeigte, dass es nach einer medianen Nachbeobachtungszeit von 3,5 Jahren keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Placebo- und Isotretinoin-Armen gab in Bezug auf die Zeit bis SPTs, Rezidive oder Mortalität. In dieser Studie erhielten die Patienten nach dem Zufallsprinzip ein Placebo oder das Retinoid Isotretinoin (30 mg/Tag) für 3 Jahre in doppelblinder Weise. Die Patienten wurden bei der Randomisierung nach Tumorstadium, Histologie und Raucherstatus stratifiziert. Der primäre Endpunkt (Zeit bis zum SPT) und die sekundären Endpunkte (Zeit bis zum Rezidiv und Tod) wurden mit dem Log-Rank-Test und dem Cox-Proportional-Hazards-Modell analysiert. Alle statistischen Tests waren zweiseitig.34 Eine Studie, die an 720 Patienten durchgeführt wurde, die eine oder mehrere Behandlungen mit oralem Isotretinoin erhalten hatten, und eine durchschnittliche Nachbeobachtungszeit von 4,9 Jahren (Bereich 2/12 Jahre) hatte. Die meisten Patienten (442) hatten eine kumulative Gesamtdosis von 120/200 mg/kg Körpergewicht erhalten. Einhundertzweiundsechzig Patienten erhielten eine kumulative Dosis von

Sicherheit von aerosolisiertem Fluconazol

Eine Studie zeigte, dass Fluconazol durch Inhalation verabreicht werden kann. Die Therapie von Atemwegspilzerkrankungen steht aufgrund zunehmender Autoimmunerkrankungen, Krebserkrankungen und der Verwendung von immunsuppressiven Medikamenten immer noch vor Herausforderungen. Fluconazol ist ein Breitspektrum-Antimykotikum und wird immer noch erfolgreich bei der Behandlung opportunistischer Infektionen in Kombination mit anderen Antimykotika eingesetzt. Da die Behandlung von Atemwegspilzerkrankungen einen längeren Krankenhausaufenthalt erfordert; es kann die Wahrscheinlichkeit anderer opportunistischer Infektionen erhöhen. In Anbetracht der berichteten Arzneimittelresistenzen und Nebenwirkungen der systemischen Verabreichung scheint es, dass eine lokalisierte pulmonale Antimykotikatherapie ein geeigneter alternativer Weg sein könnte. Gemäß den berichteten geeigneten Inhalationseigenschaften von sprühgetrockneten Pulvern; Sprühtrocknungstechnik wurde verwendet, um Fluconazol-Pulver herzustellen.39