Wirksamkeit und Verträglichkeit des Raft-Interventionstherapeutikums Miltefosin bei der Behandlung der kutanen Mastozytose

Abstract

Die Mastozytose ist auf eine abnorm gesteigerte Proliferation und Akkumulation von Mastzellen in einem oder mehreren Organsystemen zurückzuführen. Die häufigste Form der kutanen Mastozytose ist die makulopapulöse kutane Mastozytose, die sich mit ovalen bis runden, rötlichen bis tief-braunen Makulae oder Papeln präsentiert, die am gesamten Integument, mit Präferenz des Rumpfes und der Oberschenkel, auftreten. Die Freisetzung von Mediatoren aus den akkumulierten Mastzellen bedingt ein heterogenes Spektrum an Symptomen, zu denen unter anderem das Darier-Zeichen zählt. Die Freisetzung der Mediatoren kann IgE-unabhängig, beispielsweise durch Substanz P, Calcium Ionophore oder physikalische Stimuli oder IgE-abhängig erfolgen. Letztere wird durch die Interaktion von multivalenten Antigenen mit IgE, das an dem Oberflächenrezeptor FcεRI gebunden vorliegt und der damit einhergehenden Quervernetzung der Oberflächenrezeptoren ermöglicht. Erst dadurch transloziert der im inaktiven Zustand ausgeschlossene Oberflächenrezeptor in die als Lipid Rafts bezeichneten cholesterol- und sphingolipidreichen Mikrodomänen der Mastzellplasmamembran. Diese Rafts enthalten Tyrosinkinasen, deren Interaktion mit dem FcεRI für die Initiierung der darauffolgenden Signaltransduktion unabdingbar ist. Die in der Degranulation mündenden Kaskaden erfolgen über verschiedene Signalwege, an denen unter anderem Phospholipase Cγ, PI3K und MAPK/ERK beteiligt sind. Die gegenwärtig zum Einsatz kommende medikamentöse Intervention erfolgt symptomatisch und basiert auf der Reduktion dieser Mediatorfreisetzung, deren Antagonisierung oder der Mastzellreduktion. Im Mittelpunkt stehen Kortikosteroide, Antihistaminika und Psoralen-UVA- Phototherapie, die jedoch keine kurativen Therapieoptionen darstellen. Weil klinische Studien zur medikamentösen Behandlung an einem großen Patientenkollektiv fehlen und gegenwärtige Therapieempfehlungen oftmals auf Einzelfallberichten beruhen, besteht die Notwendigkeit intensiver Forschung zur Entwicklung alternativer Therapieoptionen. Es ist bekannt, dass das Etherlipid Miltefosin, welches bereits bei der Behandlung von Tumoren und parasitären Erkrankungen mit guten Ergebnissen zum Einsatz kommt, zelluläre Prozesse beeinflusst, die für die IgE-abhängige und -unabhängige Mastzellaktivierung essentiell sind. Dazu gehört die Inhibition der PI-PLC, PLCγ, PKC und PI3K und des proliferationsfördernden MAPK/ERK-Signalweges. Neuere Studien postulieren außerdem eine Miltefosin-bedingte Interaktion und Modifikation der Lipid Rafts, welche reich an Komponenten sind, die eine zentrale Rolle bei der IgE-abhängigen und -unabhängigen Signaltransduktion und Degranulation haben. Dazu gehören beispielsweise PKC, PI3K, MAPK, G-Proteine oder Grb2. Auch integrale Membranproteine, die an der Exocytose beteiligt sind, wie beispielsweise SNAP-Rezeptoren, sind mit den Lipid Rafts assoziiert. Es ist daher zu vermuten, dass die Mastzelldegranulation sowohl durch eine Miltefosin-bedingte Inhibition von Komponenten der Signaltransduktion, als auch durch eine Modifikation der Lipid Rafts und deren Komponenten beeinträchtigt wird. Auf der Grundlage einer zuvor durchgeführten experimentellen Studie, die eine Miltefosin-bedingte Reduktion der anti-IgE- unabhängigen und -abhängigen Histaminfreisetzung bei humanen Mastzellen in vitro zeigte, kam Miltefosin erstmals bei einer mastzellvermittelten Erkrankung zum Einsatz. Ziel der Studie war es, die Wirksamkeit von Miltefosin im Vergleich zu einer Negativkontrolle, Hametum® Extrakt, zu erfassen. Zusätzlich wurde die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Miltefosin mit einer Positivkontrolle, Dermoxinale®, verglichen. Die Studie erfolgte randomisiert, doppelblind, plazebo- und aktivkontrolliert. 39 Patienten, die unter einer chronischen, stabilen, symptomatischen, makulopapulösen kutanen Mastozytose oder indolenten systemischen Mastozytose mit Hautmanifestation litten, applizierten über 14 Tage je 10 Tropfen der drei Studienmedikamente zweimal täglich auf einem 50 cm² großen Areal epikutan, nicht-okklusiv. Zur Beuteilung möglicher Veränderungen wurde vor und nach medikamentöser Therapie der Composite Score infolge Provokation des Darier-Zeichens erhoben. Dieser setzt sich aus den Parametern Quaddel-, Erythem- und Juckreizentwicklung zusammen und wird mittels subjektiver Analogskala eingestuft. Die dreidimensionale Oberflächenmessung in Form der Volumetrie mit Hilfe der PRIMOS-Messtechnik erfolgte neben der thermographischen Messung zur objektiven Beurteilung. Abschließend wurden Stanzbiopsien entnommen und diese mittels quantitativer Histomorphometrie analysiert. Ophthalmologische und körperliche Untersuchungen, sowie sonographische Messungen dienten neben Blutentnahmen als Sicherheitsparameter möglicher Nebenwirkungen. Die Phase II Studie zeigte nach Kurzzeitanwendung bezogen auf unsere Zielsetzung, dass: 1\. Miltefosin im Vergleich zur Negativkontrolle tendenziell, jedoch nicht statistisch signifikant, eine höhere Wirksamkeit bei der Behandlung der kutanen Mastozytose besitzt. Dies zeigt sich durch eine stärkere Reduktion des objektiven Wheal- und Erythema-Subscores, der ausgeprägten Reduktion der Volumina der Quaddeln und Läsionen, sowie durch eine geringe Mastzellanzahl im oberen Stratum papillare. 2\. Miltefosin im Vergleich zu Dermoxinale® in den objektiven und subjektiven Beurteilungsverfahren eine tendenzielle, annähernd gleich stark ausgeprägte Wirksamkeit besitzt. 3\. Miltefosin im Vergleich zu Dermoxinale® ein nicht statistisch signifikantes, größeres Spektrum an lokalen Nebenwirkungen, hauptsächlich in Form von trockenen Hautveränderungen bedingt. Im Vergleich zur Negativkontrolle stieg der Juckreiz nach der zweiwöchigen Therapie mit Miltefosin statistisch signifikant an. Die aufgetretenen Nebenwirkungen wurden als mild bis moderat und reversibel eingeschätzt. Möglicherweise bedingen sie eine Maskierung positiver Effekte von Miltefosin. Die Ergebnisse stellen wichtige Ansätze für weitere Studien dar und spielen eine zentrale Rolle für den zukünftigen Einsatz von Miltefosin bei mastzellvermittelten Erkrankungen. Durch Modifikationen verschiedener Parameter wie beispielsweise der zeitlichen Anwendung und Penetrationseigenschaften scheint eine Wirksamkeitssteigerung in Folgestudien denkbar.

Mastocytosis is related to an abnormal increase in proliferation and accumulation of mast cells in at least one organ. Maculopapular cutaneous mastocytosis is the most common manifestation of cutaneous mastocytosis, which presents itself with oval or circular reddish-brown macules and papules symmetrically distributed over the entire integument with a preference for trunk and thighs. Mediator release from accumulated mast cells leads to a heterogeneous spectrum of symptoms – Darier’s Sign among others. Mediator release can take place by IgE-independent mechanisms, initiated by Substance P, Calcium Ionophore or physical stimuli. On the other hand, an IgE-dependent pathway, where interaction of multivalent antigen with IgE, bound to the FcεRI on the mast cell surface, is the initiating step of mediator release, is known. Here, cross linking takes place afterwards and by that inactivated cell surface receptors are allowed to translocate into cholesterol and sphingolipid rich micro domains, called Lipid Rafts. Protein tyrosine kinases are intracellular components of Lipid Rafts and are able to bind to the FcεRI transmembrane β-chain. This is a prerequisite for the following signal transduction. PLCγ, PI3K and MAPK/ERK are involved in different pathways and cascades which lead to degranulation. Current pharmacotherapy focuses on the reduction of mediator release, its antagonisation or on lowering the mast cell quantity and is always symptomatically. Although steroids, antihistamines or Psoralen-UVA phototherapy are the most important treatment options, no curative intervention is known. There is a need for intensive research and the development of alternative therapeutical methods, because existent recommendations are based on single case reports, and clinical trials with a high number of patients are missing. The etherlipid miltefosine is successfully used in the treatment of patients with cancer and parasitic disease and known to influence a number of cellular processes essential for IgE-dependent and IgE-independent mast cell activation. Examples are the inhibition of PI-PLC, PLCγ, PKC, PI3K and MAPK/ERK signal pathway, which has a beneficial effect on cell proliferation. Latest studies revealed an interaction between miltefosine and Lipid Rafts, containing components, which play an important role in the IgE-dependent and IgE-independent signal transduction and degranulation, e.g. PKC, PI3K, MAPK, G proteins and Grb2. Integral membrane proteins, SNAP-receptors for instance, are involved in exocytosis and associated with Lipid Rafts as well. Therefore it is conjecturable that mast cell degranulation is impaired by both a miltefosine related inhibition of signal transduction components and a direct modification of Lipid Rafts and its components. Miltefosine effects on human skin mast cell activation (MIMACT), a previously performed experimental trial, showed a miltefosine related reduction of IgE-dependent and -independent histamine release from human mast cells after stimulation with anti-IgE in vitro. The aim of our Miltefosine in Cutaneous Mastocytosis (MICUMA)-study was to demonstrate the efficacy of miltefosine in comparison with Hametum® extract, which served here as a negative control. Additionally we compared efficacy and tolerability of miltefosine with Dermoxinale®, serving as a positive control. Miltefosine was used here for the first time in the treatment of a mast cell mediated disorder.39 patients suffering from a chronic, stable, symptomatic maculopapular cutaneous mastocytosis or from an indolent systemic mastocytosis with skin involvement were included in our randomized, double blind, placebo and actively controlled trial. They applied 10 drops of each medication per 50 cm2 skin area twice a day over a total of 14 days in an epicutaneous and non occlusive manner. We provoked Darier`s Sign before and after therapy. In order to assess any changes related to our medical intervention we collected a Composite Score, which consists of a Wheal-, Erythema- and Itching Subscore, using a subjective analogue scale. For an objective evaluation we performed thermographic and volumetric imaging. With the aid of the PRIMOS measurement technique, skin surface was measured in a three dimensional mode for the first time in a clinical trial. At the end of the treatment period skin biopsies were taken and analyzed by quantitative histomorphometry. To detect adverse effects we undertook ophthalmologic and clinical examinations, sonographic imaging of the skin and we collected blood samples. Concerning our aims in this phase II clinical trial using short term application we found that: 1\. Miltefosine has a better efficacy by trend in the treatment of cutaneous mastocytosis in comparison with our negative control, without reaching statistical significance. We found a higher reduction in our objective Wheal- and Erythema Subscore. The volume of the skin lesions and wheals was distinctively reduced after treatment with miltefosine, and a lower quantity of mast cells was located in the upper papillary layer of the dermis. 2\. Miltefosine has nearly the same efficacy by trend in our objective and subjective assessment procedures in comparison with Dermoxinale®, albeit without reaching statistical significance. 3\. Miltefosine has a wider range of local adverse effects, especially in terms of dry skin changes, in comparison with Dermoxinale, without reaching statistical significance. In contrast, a statistically significant increase of itching occurred after two- week therapy with miltefosine compared to our negative control. The effects mentioned were evaluated as mild or moderate and reversible but they might have masked more positive effects of miltefosine. Our results play an important role for the future treatment of mast cell mediated diseases with miltefosine and for the design of subsequent studies. By modifying several parameters, e.g. a longer application period and improved skin penetration characteristics an increased efficacy of topical miltefosine treatment is probable.