Werkzaamheid en veiligheid van medicamenteuze combinatietherapie van isotretinoïne en sommige antischimmelmiddelen als mogelijke aerosoltherapie voor COVID-19: een innovatieve therapeutische aanpak (Isotretinoin)

Dit is een kleine pilotstudie die onderzoekt of er enig werkzaamheidssignaal is van combinatietherapie van isotretinoïne en sommige antischimmelmiddelen bij COVID-19-behandeling dat een grotere fase III-studie rechtvaardigt, of enige schade die suggereert dat een dergelijke studie niet zou moeten worden uitgevoerd. Het zal naar verwachting statistisch significante resultaten opleveren voor de belangrijkste eindpunten. De onderzoeker zal alle biologische, fysiologische en klinische gegevens onderzoeken om te bepalen of een fase III-studie gerechtvaardigd is.

Primaire werkzaamheidsanalyse zal alleen worden uitgevoerd bij patiënten die ten minste 4 doses van een actief combinatiegeneesmiddel krijgen. Er zal een veiligheidsanalyse worden uitgevoerd bij alle patiënten die ten minste één dosis actief geneesmiddel krijgen.

invoering

In Wuhan, in de provincie Hubei, China, werden in december 2019 gevallen van acute luchtweginfectie gemeld.1,2 Het Chinese Centrum voor ziektebestrijding en -preventie (CDC) meldde aanvankelijk dat de oorzaak van deze ziekte het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is, daarna is het een nieuw coronavirus geworden.3Nu, Deze ziekte, door de WHO aangeduid als coronavirusziekte 2019 (COVID-19), verspreidt zich snel naar andere steden in China en is na de wereldwijde verspreiding een noodsituatie op het gebied van de volksgezondheid van internationaal belang (PHEIC) geworden. De klinische manifestaties van COVID-19 zijn koorts, hoesten, spierpijn, vermoeidheid, diarree en longontsteking, en kunnen in ernstige gevallen de dood veroorzaken.4China heeft tot 18 februari 2020 72436 gevallen van bevestigde COVID-19 en 1868 sterfgevallen gemeld.5 Het aangeboren immuunsysteem vertegenwoordigt de eerste verdedigingslinie en initieert tegenactieve reacties die de gastheer beschermen tegen virale infectie door middel van evolutionair geconserveerde patroonherkenningsreceptoren (PRR) 6. PRR's omvatten de membraangebonden Toll-like receptoren (TLR's) en cytosolische sensoren, zoals als retinoïnezuur-induceerbare gen-I (RIG-I)-achtige receptoren (RLR's), die RNA-virussen detecteren 6. RIG-I detecteert specifiek het intracellulaire dubbelstrengige virale RNA dat 5'-trifosfaat en panhandle-structuren draagt ​​om antivirale signalering te activeren7,8. Zodra een gastheer is binnengevallen door een virus, sturen PRR's signalen naar de stroomafwaartse kinasen die transcriptiefactoren activeren, waaronder IFN-regulerende factor-3 (IRF3), nucleaire factor κB (NF-KB) en ATF-2/c-jun, met de hulp van verschillende adaptermoleculen (MAVS/IPS-1/VISA/Cardif voor RIG-I, TRIF voor TLR3 en MyD88 voor TLR7/8/9) om IFN-productie te activeren9,10,11.Virussen hebben uitgebreide mechanismen ontwikkeld om of de aangeboren immuunsignaleringsroute uitschakelen voor hun replicatie 12. Severe acute respiratory syndrome (SARS) is een zeer besmettelijke luchtwegaandoening die voor het eerst opdook in China in 2002 en wereldwijd meer dan 8000 mensen heeft besmet en ongeveer 800 van de geïnfecteerden heeft gedood. SARS-coronavirus (SARS-CoV) heeft een enkelstrengs, positive sense RNA-genoom van ongeveer 29,7 kb 13,14. Talrijke onderzoeken hebben aangetoond dat SARS-CoV een antagonistisch mechanisme ontwikkelt om de antivirale activiteiten van IFN 15 te omzeilen. Infectie met SARS-CoV-2 kan leiden tot overmatige productie van pro-inflammatoire cytokines, maar de productie van type I interferonen, die belangrijke bemiddelaars, is naar verluidt afgestompt; Eerdere studies suggereerden dat SARS-CoV papaïne-achtige protease (PLpro) de activering van de IRF3-route remt, wat normaal gesproken een robuuste IFN-respons zou opwekken, maar de mechanismen die door SARS PLpro worden gebruikt om de activering van de IRF3-route te remmen, zijn niet volledig bekend.16 Als sleutelcomponenten van de onmiddellijke antivirale respons zijn type I-interferonen cruciaal voor het beperken van virale replicatie en verspreiding, door middel van autocriene en paracriene type I IFN-receptor (IFNAR)-signalering. Type 1-interferonen hebben in vitro een brede antivirale activiteit en worden momenteel geëvalueerd in een klinische studie om MERS-CoV te behandelen. Er zijn echter minimale hoeveelheden IFN's gedetecteerd in het perifere bloed of de longen van patiënten met ernstige COVID-19 17,18 In een muismodel van SARS-CoV-infectie, waren de lokale IFN-responsen in de longen vertraagd ten opzichte van de maximale virale replicatie, wat de virusklaring belemmerde en geassocieerd was met de ontwikkeling van CRS19. SARS-CoV-2 ORF3b is een krachtige interferonremmer en -antagonist 20 De ontregelde IFN-responsen zijn indicatief voor de effectieve immunomodulerende strategieën die worden gebruikt door bètacoronavirussen. Tijdens de incubatiefase repliceert SARS-CoV-2 heimelijk in gastheercellen zonder detecteerbaar IFN's te triggeren, wat leidt tot hoge virale ladingen1. Van coronavirussen is bekend dat ze de vorming van vliezige compartimenten induceren die gewijd zijn aan virale RNA-synthese en daardoor virale pathogeen-geassocieerde moleculaire patronen (PAMP's; bijvoorbeeld virale RNA's) verbergen voor detectie door gastheerpatroonherkenningsreceptoren (PRR's), zoals RIG-I en MDA5. Bovendien is bekend dat verschillende geconserveerde betacoronavirus-eiwitten, voornamelijk niet-structurele eiwitten (nsps), directe IFN-antagonistische activiteiten uitoefenen. Sommige wijzigen specifieke kenmerken van het virale RNA (door guanosine-N7 en ribose-2'-O-methylatie te katalyseren) om herkenning door specifieke PRR's (bijvoorbeeld nsp14 en nsp16) te voorkomen, terwijl andere, zoals nsp3 en nsp1, het signaal remmen transductie gemedieerd door respectievelijk PRR's en door IFNAR19

--Impact van TLR3 op type I IFN's

Toll-like receptoren (TLR's) zijn een klasse van patroonherkenningsreceptoren (PRR's) die een aangeboren immuunrespons op gang brengen tegen binnendringende pathogenen door geconserveerde moleculaire patronen te detecteren voor vroege immuunherkenning van pathogenen zoals virussen, bacteriën en schimmels om een ​​aangeboren immuunrespons op gang te brengen. binnendringende ziekteverwekkers. Bovendien spelen TLR's een belangrijke rol bij weefselherstel en weefselbeschadiging-geïnduceerde ontsteking. De opkomst van hoogpathogene coronavirussen met ernstig acuut respiratoir syndroom (MERSCoV) is een punt van zorg voor de wereldwijde volksgezondheid, aangezien er een gebrek is aan doeltreffende vaccinplatforms en antivirale therapeutische strategieën21. Een studie toonde aan dat pre-stimulatie van TLR3 polyinosini-polycytidylzuur (poly I:C) MHV-infectie belemmerde door inductie van INF-β in macrofagen 22 Een studie toonde aan dat TLR3(-/-), TLR4(-/-), en TRAM(-/-)-muizen zijn vatbaarder voor SARS-CoV dan wildtype muizen, maar ervaren slechts tijdelijk gewichtsverlies zonder sterfte als reactie op infectie. Daarentegen zijn muizen met een tekort aan de TLR3/TLR4-adapter TRIF zeer vatbaar voor SARS-CoV-infectie, waarbij ze meer gewichtsverlies, mortaliteit, verminderde longfunctie, verhoogde longpathologie en hogere virale titers vertonen. In verder onderzoek tonen Tsai .and Chen toonde het hoge niveau van IFN-α / β geproduceerd door de TLR3-IRF3 / IRF7-route en IFN-β is de reden voor het remmen van DENV-replicatie. In HUH-7-cellen kan huTLR3 DENV-1 herkennen en de expressie van IFN-β induceren, wat de expressie van huTLR3 integendeel kan versterken. TLR3 induceert ook type I IFN tijdens WNV..21

--Impact van isotretinoïne 13 cis-retinoïnezuur op TLR3 en TLR-2

Van veel van de significant omhoog gereguleerde genen is bekend dat ze retinoïde-responsieve genen zijn, waaronder: retinoïnezuur-responder 1 [tazaroteen geïnduceerd gen 1 (TIG1)}, cellulair retinol-bindend eiwit 1 en cellulair retinoïnezuur-bindend eiwit 2. Bovendien zijn calcium- bindende eiwitten (d.w.z. S100-eiwitten), serineproteasen, serineproteaseremmers (serpins), lipocaline en dragers van opgeloste stoffen werden significant beïnvloed door 13-cis RA25. Daarnaast analyse van genexpressie in SEB-1-sebocyten en HaCaT-keratinocyten met 72 uur durende behandeling met 13-cis RA. Bleek dat er veranderingen waren in verschillende genen die betrokken zijn bij apoptose en aangeboren immuniteit, zoals TNFα-geïnduceerde proteïne 2, TRAIL, interferon regulerende factor 1 (IRF1), interferon-geïnduceerde proteïnen, NFKB, de doodsreceptor, Fas en TIG3 (a.k.a. retinoïnezuur-induceerbaar gen 1 (RIG1)). TIG3 codeert voor een RNA-helicase en vertegenwoordigt een belangrijk intracellulair eiwit dat, net als de TLR3, viraal dubbelstrengs RNA (dsRNA) kan herkennen. 26 isotretinoïne kan de cytokinestorm inhiberen door inhebting van TLR-2 Een studie toonde aan dat de behandeling van patiënten met isotretinoïne de TLR-2-expressie van monocyten en de daaropvolgende inflammatoire cytokinerespons op P. acnes significant verlaagde na 1 week therapie. Dit effect hield aan tot 6 maanden na stopzetting van de therapie, wat aangeeft dat TLR-2-modulatie mogelijk betrokken is bij de duurzame therapeutische respons op isotretinoïne.22 Integendeel, 13Cis-retinoïnezuur induceerde significante opregulatie van toll-like receptor 3 (TLR3), mitochondriaal antiviraal signaaleiwit (MAVS) en retinoïde-geïnduceerde gene I (RIG-I) en IFN-regulerende factor 1-expressie in een tijdsafhankelijke. Dit kan resulteren in een immuunrespons op dsRNA-tussenproduct dat gedeeltelijk kan worden gegenereerd tijdens CoV-2-replicatie. TLR3 gesensibiliseerd door dsRNA en cascades van signaalroutes (respectievelijk IRF's en NFKB-activering) worden geactiveerd om type I IFN's te produceren. De productie van type I IFN's is belangrijk om de afgifte van antivirale eiwitten voor de bescherming van niet-geïnfecteerde cellen te verbeteren. Soms kunnen aanvullende eiwitten van CoV de TLR3-signalering verstoren en het dsRNA van CoV tijdens replicatie binden om TLR3-activering te voorkomen en de immuunrespons te omzeilen. Interferon-regulerende factor 1 (IRF1) werd geïdentificeerd als een kritische factor bij het mediëren van TRAIL-inductie door retinoïnezuur in NB4 APL-leukemiecellen en SK-BR-3-borstkankercellen. Interessant is dat 13-cis RA de IRF1-genexpressie significant opwaarts reguleert (2,42-voudige toename) in SEB-1 sebocyten 27

Impact van antischimmelmiddelen op het induceren van het isotretinoïne-effect en de concentratie in gerichte weefsels

Itraconazol en fluconazol zijn antischimmelmiddelen met een triazool-azoolring, synthetische verbindingen met meerdere ringen die drie stikstofatomen bevatten. Aan de andere kant is aangetoond dat azol-antischimmelmiddelen cytochroom P450 remmen. geneesmiddeldoelen om concentraties van retinoïde in doelcellen te verhogen31 CYP26-remmers Verhoogt retinoïdesignalering in gladde spiercellen van de intima32 Itraconazol heeft minder remmende eigenschappen dan de imidazolen in microsomen van rattenlever29. ICZ verstoort de ergosterolsyntheseroute van de gastheercel en remt cytochroom P450-enzymen, met name cyp 34-enzym dat retinoïnezuur in menselijke cellen metaboliseert, waardoor de retinoïnezuurconcentratie in gerichte zoogdiercellen toeneemt40, wat leidt tot activering van TOLL-achtige receptoren die het antivirale mechanisme induceren om type I IFN-expressieniveaus te induceren in de richting van de inductie van een vooraf geactiveerde toestand, waardoor de door virus geïnduceerde gastheercelrespons wordt versneld41. IFN's kunnen dienen als de eerste verdedigingslinie tegen virale infecties.41 IFN's zijn zeer krachtige cytokines, die een sleutelrol spelen bij het bestrijden van pathogene infecties door ontsteking en immuunrespons te beheersen door direct antipathogene moleculaire tegenmaatregelen te induceren. zijn drie klassen van IFN's: type I, type II en type III.. Hoewel is aangetoond dat fluconazol een krachtige cytochroom P450-remmer is 30. Hier stellen we voor dat het een antischimmelmiddel is. Fluconazol of itraconazol kunnen cytochroom P450-enzymen remmen, met name cype 26, die de retinoïnezuurconcentratie in menselijke cellen regelen. Antischimmelmiddelen kunnen zowel het isotretinoïne-effect als de concentraties in doelweefsels versterken. Dit leidt op zijn beurt tot hyperinterferon-inductie en -synthese in het geval van COVID-19. Van fluconazol is aangetoond dat het een krachtige cytochroom P450-remmer is32 Veiligheid van aerosolized isotretinoïne Isotretinoïne (Accutane, Roche Laboratories Inc, Nutley, NJ) is een belangrijk medicijn, niet alleen voor de behandeling van ernstige acne, maar ook voor andere diagnoses en in chemopreventie-omgevingen . Omdat het gebruik van isotretinoïne toeneemt, is het belangrijk dat artsen zich bewust zijn van de bijwerkingen, toxiciteiten en beheersproblemen die verband houden met het gebruik ervan. Het belangrijkste probleem is dat van aangeboren afwijkingen, wat heeft geresulteerd in nieuw beleid en programma's voor zwangerschapspreventie die door de fabrikant zijn geïmplementeerd. Een relatief nieuwe zorg is die van depressie die verband houdt met het gebruik van isotretinoïne, wat ook resulteert in nieuw beleid van de fabrikant en de FDA. studie moet een kleine pilotstudie zijn die onderzoekt of er een werkzaamheidssignaal is dat een grotere fase 2B-studie rechtvaardigt, of enige schade die suggereert dat een dergelijke studie niet moet worden uitgevoerd. De onderzoeker zal alle biologische, fysiologische en klinische gegevens onderzoeken om te bepalen of een fase 2B-studie gerechtvaardigd is. En hij moet zich ook aan deze regels houden: Isotretinoïne moet in de vorm van een aerosol via de luchtwegen worden toegediend, zodat het een effect heeft dat alleen gericht is op de longcellen en geen andere organen aantast. Aerosol-inhalatie kan het medicijn direct op de populatie van cellen die in de vroege fase van kanker zijn terechtgekomen, afzetten, waardoor mogelijk veel meer efficiëntie wordt bereikt in vergelijking met de afhankelijkheid van diffusie uit het bloed. Directe toepassing van retinoïnezuur in de vorm van een aërosol op het longepitheel kan een groot deel van de eiwitbinding en ernstige bijwerkingen op de andere organen, met name aangeboren organen, voorkomen, waardoor de potentie op de doelplaats aanzienlijk toeneemt.35 Omdat een onderzoek bij konijnen heeft aangetoond dat isotretinoïne in de vorm van een aerosol kan worden gegeven zonder ernstige bijwerkingen. Herhaalde hoge doses van 13 cis-retinoïnezuur door inademing resulteerden in matig gewichtsverlies, maar microscopisch onderzoek van tien weefsels zonder enige schade aan de longen, waaronder longen en slokdarm, toonde geen significante door aërosol veroorzaakte schade aan, daarom zou geïnhaleerde isotretinoïne voldoende geneesmiddel kunnen bieden. © 2000 Cancer Research Campaign33 In 2006 werd een klinisch onderzoek gepubliceerd om de haalbaarheid van retinoïden voor de behandeling van emfyseem, de FORTE-studie, te beoordelen (NCT00000621)33. In die studie werden 148 patiënten uit vijf universitaire ziekenhuizen gerekruteerd en gerandomiseerd om ATRA te krijgen in ofwel een lage dosis (1 mg/kg/dag gedurende 4 dagen/week) ofwel een hoge dosis (2 mg/kg/dag gedurende 4 dagen/week). 13-cis-retinoïnezuur (1 mg/kg/dag, dagelijks) of placebo gedurende 6 maanden, gevolgd door een cross-overfase van 3 maanden. Vervolgens werden ze nog 9 maanden geobserveerd voor de definitieve beoordeling. In het onderzoek bleken retinoïden (13 cis-retinoïnezuur) veilig te zijn, aangezien de geneesmiddelgerelateerde bijwerkingen over het algemeen mild waren.37 Bovendien moet isotretinoïne in de vorm van een aerosol worden gegeven met een lage dosis in overeenstemming met het gewicht van de patiënt en moet het geleidelijk worden geconcentreerd gedurende een korte periode van maximaal 14 dagen vanaf de datum van toediening van de eerste dosis. In tegenstelling tot de lange behandelingskuur, die wordt beschouwd als een chronische behandeling en 13 cis-retinoïnezuur in aerosolvorm moet geleidelijk worden gegeven in één dagelijkse dosisverhoging van 0,2 mg/kg/dag tot 2 mg/kg/dag als geïnhaleerde 13 cis-retinoïnezuurtherapie gedurende 14 dagen. Een onderzoek toonde aan dat de toepassing van het retinoïnezuursysteem in aërosolvorm leidde tot een stijging van de retinoïnezuurspiegels in de longen, maar niet in de lever of het plasma. Cellulaire longniveaus van retinol, retinylpalmitaat en retinylstearaat bleken ook niet te worden beïnvloed (respectievelijk 245,6 ± 10,7, 47,4 ± 3,4 en 132,8 ± 7,7 ng•g-1 nat gewicht). En toonde ook aan dat de toepassing van dit aërosol-retinoïnezuur ook een dosisafhankelijke eiwitexpressie induceerde van het cellulaire retinol-bindende eiwit 1 (CRBP-1) in de longen, zonder duidelijke schadelijke bijwerkingen.38 Hoewel meer dan één klinische studie de veiligheid en niet-ernstige bijwerkingen van systemische isotretinon rapporteerde, raden we ten zeerste aan dat isotretinoïne moet worden gegeven in de vorm van een aërosol met een korte behandelingsperiode en met een lage geleidelijke dosis om alleen de longcellen te bereiken om mogelijke bijwerkingen. Een klinisch onderzoek uitgevoerd bij 1166 patiënten in een grondige fase III-studie (NCI #I91-0001) bij een National Cancer Institute (NCI) toonde aan dat er na de mediane follow-up van 3,5 jaar geen statistisch significante verschillen waren tussen de placebo- en de isotretinoïne-arm met betrekking tot de tijd tot SPT's, recidieven of mortaliteit. In deze studie werden patiënten willekeurig toegewezen aan een placebo of de retinoïde isotretinoïne (30 mg/dag) gedurende 3 jaar op een dubbelblinde manier. Patiënten werden bij randomisatie gestratificeerd naar tumorstadium, histologie en rookstatus. Het primaire eindpunt (tijd tot SPT) en de secundaire eindpunten (tijd tot recidief en overlijden) werden geanalyseerd door log-ranktest en het Cox-model voor proportionele risico's. Alle statistische toetsen waren tweezijdig.34 Een studie uitgevoerd bij 720 patiënten die een of meer orale isotretinoïnebehandelingen hadden ondergaan en een gemiddelde follow-upperiode van 4,9 jaar hadden (spreiding 2/12 jaar). De meeste patiënten (442) hadden een totale cumulatieve dosis van 120/200 mg/kg lichaamsgewicht gekregen. Honderdtweeënzestig patiënten kregen een cumulatieve dosis van

Veiligheid van aerosolized fluconazol

Een studie toonde aan dat fluconazol via inhalatie kan worden toegediend. Therapie voor luchtwegschimmelziekten staat nog steeds voor uitdagingen als gevolg van toenemende auto-immuunziekten, kankers en het gebruik van immunosuppressieve medicatie. Fluconazol is een antischimmelmiddel met een breed spectrum en wordt nog steeds met succes gebruikt bij de behandeling van opportunistische infecties in combinatie met andere antischimmelmiddelen. Aangezien de behandeling van respiratoire schimmelziekten langdurige ziekenhuisopname vereist; het kan de kans op andere opportunistische infecties vergroten. Gezien de gerapporteerde geneesmiddelresistentie en bijwerkingen van systemische toediening, lijkt het erop dat lokale pulmonale antischimmeltherapie een geschikte alternatieve route kan zijn. Volgens de gerapporteerde geschikte inhalatie-eigenschappen van gesproeidroogde poeders; sproeidroogtechniek werd gebruikt om fluconazolpoeders te bereiden.39