红细胞生成素改善化疗诱导的体内毒性的制作方法

专利名称：红细胞生成素改善化疗诱导的体内毒性的制作方法
技术领域：
本发明涉及减少器官细胞毒性，例如在服用细胞毒性剂(如抗肿瘤剂)试验对象体内的肺部毒性的方法。
背景技术：
红细胞生成素(EPO)是一种在肾脏中产生的糖蛋白，是刺激红细胞产生(红细胞发生)的主要激素。EPO刺激骨髓中定型红细胞祖细胞的分裂和分化。正常的血浆红细胞生成素水平的范围从0.01至0.03单位/毫升，在低氧或贫血时可增加到高达100-1000倍。参见Graber和Krantz，医学年述(Ann.Rev.Med.)2951(1978)；Eschbach和Adamson，国际肾脏杂志(Kidney Intl.)281(1985)。重组的人红细胞生成素(rHuEpo或epoetin α)可以Epogen(Amgen公司，Thousand Oaks，CA)和Procrit(Ortho生物技术公司，Raritan，NJ)的形式商购获得。EPO常常用于增加由于其疾病或由于使用化疗药物进行治疗而贫血的癌症患者的血细胞比容。EPO被用来治疗贫血，包括与癌症化疗、慢性肾衰竭、恶性肿瘤、成年和幼年类风湿性关节炎、血红蛋白合成障碍、早熟以及HIV感染的齐多夫定(zidovudine)治疗相关的贫血。
肺纤维化是由于化疗药物引起的肺部毒性的最普遍表现。肺纤维化是间质腔中聚合纤维蛋白的病理沉积。其精确的病理生理学还不能完全理解，但是由于暴露在外原因子中，在慢性炎症情况下常常可以看到这种症状。尽管肺部的损害与许多抗肿瘤剂有关，博来霉素、亚硝基脲、丝裂霉素、白消安、阿糖胞苷(ara-C)、白细胞介素-2和氨甲蝶呤是与肺部毒性最常相关的抗肿瘤剂。所以，需要研制一种新的方法以减少与细胞毒性剂给药相关的器官毒性。
发明概述依据本发明的实施方案，本发明是一种减少服用细胞毒性剂试验对象体内器官毒性的方法，该方法包括同时给予细胞毒性剂和红细胞生成素(EPO；“活性剂”)，EPO的给药量足以有效减少由于细胞毒性剂引起的器官毒性。一般来说，细胞毒性剂的给药量应能达到其治疗效果，例如抗肿瘤量的抗肿瘤剂。
依据本发明的实施方案，采用本发明的方法进行治疗或保护的器官包括肝脏、脑、肾脏和肺，特别优选肺。
依据本发明的其它的实施方案，抗肿瘤剂是对试验对象的肺产生细胞毒性的试剂。
依据特定的实施方案，抗肿瘤剂是抗生素、亚硝基脲、烷基磺酸盐、胞苷类似物、长春花生物碱、表鬼臼毒素、白细胞介素、叶酸类似物或它们的组合。
仍然依据本发明的其它实施方案，本发明包括使用如上所述的活性剂制备药物以实施如上所述的方法。
在本文的附图和如下所述的详述中更加详细地解释本发明的前述内容和其它实施方案和方面。
附图简述

图1用图说明治疗两个星期之后EPO和博来霉素对肺功能的影响；和图2用图说明治疗四个星期之后EPO和博来霉素对肺功能的影响。
优选实施方案详述采用本发明方法治疗的试验对象包括人和动物(例如狗、猫、牛、马)试验对象，且优选哺乳动物试验对象。
如本文所采用的，至少一种化合物与至少一种第二化合物的同时给药意味着两种化合物的给药时间足够接近，以便一种化合物的存在改变另一种的生物作用。至少两种化合物可以同时或依次给药。依次给药使得化合物的给药作为一种在引入细胞毒性剂之前的预防性治疗，有效减少了化疗诱导的毒性，作为治疗以减少由于事先给予至少一种细胞毒性剂引起的化疗诱导的毒性。
细胞毒性剂 一般来说，可与本发明结合使用的细胞毒性剂是抗肿瘤剂。如本文所采用的，术语抗肿瘤剂或化疗剂是是指优先杀死肿瘤细胞或使迅速增殖细胞的细胞周期中断的试剂，治疗上用来阻止或降低肿瘤细胞的生长。如本文所采用的，化疗包括单一地用一种化疗剂或用化疗剂的联合进行治疗。在需要治疗的试验对象中，化疗可与外科治疗或放疗或与其它抗肿瘤治疗方法联合。
抗肿瘤剂包括那些本领域技术人员公知的物质。作为范例的抗肿瘤剂包括，但不限于，长春花生物碱、表鬼臼毒素、蒽环抗生素(anthracycline antibiotic)、放线菌素D、普卡霉素、嘌呤霉素、短杆菌肽D、紫杉醇(Taxol，Bristol MyersSquibb)、秋水仙碱、细胞松弛素B、依米啶、美登素、安叮啶(或“mAMSA”)和亚硝基脲。长春花生物碱类在Goodman和Gilman的治疗学的药理学基础，1227-1280(第7版，1985)(下文为“Goodman和Gilman”)中有描述。长春花生物碱的范例包括，但不限于，长春新碱、长春碱和长春地辛。表鬼臼毒素类在上文Goodman和Gilman，1280-1281上文。表鬼臼毒素的范例包括，但不限于，依托泊甙、依托泊甙正醌和替尼泊甙。蒽环抗生素类在上文Goodman和Gilman，1283-1285中有描述。蒽环抗生素的范例包括，但不限于，柔红霉素、阿霉素、米托蒽醌和比生群。放线菌素D，也称为更生菌素在上文Goodman和Gilman，1281-1283中有描述。普卡霉素，也称为光神霉素，在上文Goodman和Gilman，1287-1288中有描述。亚硝基脲包括，但不限于，环己亚硝脲[CCNU](CeeNU，Bristol Myers Squibb)，卡氮芥[BCNU](BiCNU，Bristol MyersSquibb)，司莫司汀[甲基-CCNU]和链脲霉素。
其它的化疗剂包括，但不限于，顺铂(Platinol，Bristol Myers Squibb)；卡铂(Paraplatin，Bristol Myers Squibb)；丝裂霉素(Mutamycin，Bristol MyersSquibb)；六甲蜜胺(Hexalen，U.S.Bioscience，Inc.)；环磷酰胺(Cytoxan，Bristol Myers Squibb)；白消安(MYLERAN，GlaxoSmithKline)；阿糖胞苷，如ara-C，白细胞介素-2和氨甲蝶呤。
正如本领域技术人员所知，化疗药物的给药方法根据所使用的具体的化疗剂而发生变化。根据所使用的化疗剂，化疗剂的给药例如可通过注射(静脉内、肌肉内、腹膜内、皮下、鞘内、肿瘤内、胸膜内)或口服。
红细胞生成素 如本文所采用的，人红细胞生成素(EPO)是指天然存在的人红细胞生成素糖蛋白以及重组的人红细胞生成素(rHuEpo或epoetinα，可以Epogen(Amgen公司，Thousand Oaks，CA)和Procrit(Ortho生物技术公司，Baritan，NJ)的形式商购获得)。EPO的肽类似物也可用于本发明的方法中。如本文所采用的，肽类似物为虽然不具有与EPO相同的氨基酸序列，但具有与其类似的三维结构的那些化合物。在与受体相互作用的蛋白分子中，相互作用发生在稳定的三维分子的表面可到达位点。通过以适宜构像排列关键的结合位点残基，可根据已有的技术设计和合成模拟EPO结合区必要的表面特征的肽。具有与EPO结合表面的分子拓扑结构基本相同的表面区域的分子将能够模拟EPO与EPO受体的相互作用。确定肽三维结构以及其类似物的方法已被人所知，有时被称为‘合理的药物设计技术’。参见例如Geysen的美国专利号4,833,092；Nestor的美国专利号4,859,765；Pantoliano的美国专利号4,853,871；Blalock的美国专利号4,863,857(申请人特别说明本文所引用的所有美国专利公开的内容被全文引入本发明作为参考)。
在本发明的方法中，模拟红细胞生成素生物活性的肽(EPO受体肽配体)可替代EPO。这些肽的序列可代表全长EPO蛋白序列的片段，该片段能结合和活化EPO受体。此外，具有与EPO序列不相似的肽可用于本发明的方法，这些肽模拟EPO的生物活性。Wrighton等报道了结合并活化靶细胞表面上的红细胞生成素受体的小分子肽的鉴定和表征，虽然这些肽序列不相似于EPO的一级序列(Wrighton等，科学273458(1996年7月26日))。这些肽激动剂用具有已鉴定的最小共有序列的14-氨基酸二硫键键合环肽表示。Livnah等，科学273464(1996年7月26日)描述了一种这样的肽模拟物与红细胞生成素受体的复合物的结构。
根据本发明方法所使用的EPO可通过本领域技术人员显而易见的任何适宜的方式给药。EPO可全身(例如静脉内)或局部(例如注射至肿瘤、紧围绕肿瘤的组织中或注射至含有肿瘤的解剖学区室中)给药。其中全身性地递送化疗剂时，例如全身性地给予内皮保护量的EPO时，可通过静脉注射。
与化疗剂结合使用的EPO的剂量和给药时间将类似地取决于所希望达到的效果。本发明人发现根据EPO的给药时间(在化疗剂给药的同时、之前或之后)以及EPO的剂量，EPO能保护内皮免受化疗剂的生长抑制的影响，或能增强使用化疗剂所见到的内皮生长抑制。如何通过常规实验确定与特定化疗剂结合以获得所需效果的EPO的给药剂量和给药时间对于本领域技术人员来讲是显而易见的。
单次或多次给药的EPO的最大量还未确定。在三至四周中给予高达1,500单位/kg的剂量而没有由于EPO本身引起的毒性作用。参见Eschbach等，慢性尿毒症的预防(Prevention of Chronic Uremia)(Friedman等人编)，Field和Wood Inc.，Philadelphia，pp.148-155(1989)。适宜的剂量可为约1,10或100单位/kg(U/kg)到约200，1000或2000U/kg。
药物制剂 依据已知技术，上述活性化合物可以配制到药物载体中而给药。参见例如Remington，The Science And Practice of Pharmacy(第9版，1995)。在依据本发明的药物制剂的制备中，活性化合物(包括其生理上可接受的盐)一般与一种可接受的载体等混合。当然，载体必须是在一定意义上能与制剂中的其它成分相容，且对试验对象无害。载体可以是固体或液体或两者都有，且优选与化合物配制成单位剂量的制剂，例如片剂，其可以含有0.01或0.5重量％到95重量％或99重量％的活性化合物。在本发明的制剂中可以掺入一种或更多种活性化合物，其可以利用任何一种已知的主要由混合各成分(任选包括一种或更多种辅助成分)组成的制药技术来制备。
本发明的制剂包括那些适用于口服、直肠、局部、颊(例如舌下)、阴道、肠胃外(例如皮下，肌肉内，皮内或静脉内)、局部(即皮肤和粘膜表面，包括气道表面)和经皮给药，尽管在特定情况下最适宜的途径决定于需要治疗状况的性质和严重性以及所用的特定活性化合物的性质。
适用于口服给药的制剂可以离散的单位形式存在，例如胶囊、扁囊剂、锭剂或片剂，每种含有预定量的活性化合物；作为粉末或颗粒；作为含水或无水液体中的溶液或悬浮液；或作为水包油或油包水乳状液。这些制剂可采用任何适当的制药方法制备，该方法包括达到活性化合物和适当载体(其可以含有一种或更多种如上所述的辅助成分)缔合的步骤。一般来说，本发明的制剂可以采用均匀和紧密地将活性化合物与液体或细分的固体载体或与两者混合制备，然后，如果需要，使所得混合物成型。例如，片剂可通过压缩或模塑含有活性化合物且任选具有一种或更多种辅助成分的粉末或颗粒来制备。压制片剂在适当的机器中通过压缩流动形式的化合物例如任选与粘合剂、润滑剂、惰性稀释液和/或表面活性剂/分散剂混合的粉末或颗粒制备。模制片在适当的机器中通过模塑用惰性液体粘合剂润湿的粉末化合物制备。
适用于肠胃外给药的本发明制剂包括活性化合物的无菌的含水和无水注射溶液，这种制剂优选与预定受血者的血等渗。这种制剂可以包括抗氧化剂、缓冲液、抑菌剂和使得制剂与预定接受者的血等渗的溶质。含水或无水无菌悬浮液可包括悬浮剂和增稠剂。制剂可存在于单位剂量或多剂量容器中，例如密封的安瓿和管形瓶，可以储存在冷冻干燥(冻干的)条件下，其仅仅需要在使用之前立即添加无菌的液体载体(例如含盐的或注射用水)。临时的注射溶液和悬浮液可由先前描述的各种无菌粉末、颗粒和片剂制备。例如，本发明的一个方面是提供一种在密封容器中以单位剂量形式存在的含有活性化合物或其盐的可注射的、稳定的无菌组合物。提供以冻干产物形式存在的化合物或盐，其可与适宜的药效可接受的载体重配以形成适于注射到试验对象中的液体组合物。单位剂型一般包括约10毫克到约10克的化合物或盐。当化合物或盐基本不溶于水时，可采用足量病理生理学上可接受的乳化剂以乳化含水载体中的化合物或盐。这种有用的乳化剂中的其中一种是磷脂酰胆碱。
除了活性剂或其盐之外，药物组合物可以含有其它添加剂，例如pH调节剂。特别是，有用的pH调节剂包括，但不限于，酸(例如盐酸)，碱或缓冲溶液(例如乳酸钠、醋酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸钠或葡萄糖酸钠)。而且，组合物可以含有微生物防腐剂。有用的微生物防腐剂包括，但不限于，对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯和苯甲醇。当制剂放置在设计用于多次剂量的管形瓶中时，一般使用微生物防腐剂。当然，正如所指出的，可以使用本领域已知的技术冻干本发明的药物组合物。
用下面非限定性的实施例详细说明本发明。
实施例1治疗方案用各种剂量的单独的EPO以及与博来霉素的联合来治疗年龄在7和12个星期之间，重约20克的C57B16雌鼠。用安慰剂、单独的EPO(5-40μg/鼠，i.p.)、单独的博来霉素(0.25-0.75μg/鼠，i.p.)、或EPO和博来霉素的联合每个星期医治动物两次。在2周，4周和6周对动物进行分等级(0-48毫克/毫升)的甲基胆碱刺激。在此时，使用全身体积描记器(Buxco，Niskayuna，NY)测定肺功能。这是一种非介入性的方法，其利用一个配有两个呼吸速率计(pneumotachs)和一4与计算机连接的传感器的透明塑料动物室。通过分析仪器评价肺部的阻抗和动力顺应性，该分析仪器测量在吸气和呼气过程中，在相等的肺容积下的流量和压力读数(“等容量法”)。动物运动和非典型性呼吸(例如，“用力吸气(sniffing)”)产生的伪迹通过使用可调整为适合单个动物的潮气量和吸气时间的参数的计算机的分析而忽略。研究全身体积描记法后发现它是小鼠肺部功能的有效指标。(Hamelmann等，Am.J.Respir.Crit.Care Med.156)3 Pt 1)776-75(1997)。
实施例2试验结果已发现博来霉素会降低肺功能，这一点通过增加的间歇(″Penh″，气道阻力的替代物)改变可以反映出来。用博来霉素治疗两周，每周两次，并进行分等级(0-48毫克/毫升)的甲基胆碱刺激的动物与对照动物相比较(参见图1)，Penh值恶化了2.6倍。无博来霉素的EPO给药促使肺功能稍微增加。但是，经过博来霉素和红细胞生成素的联合治疗的小鼠比单独用博来霉素治疗的小鼠的肺功能好60％。当治疗4周时检查肺部功能，可以观察到Penh值有相似模式(参见图2)。
前面的内容是对本发明的说明，不应认为是对它的限定。本发明用下述权利要求来限定，权利要求的等同内容应被包括在其中。
权利要求
1.一种减少服用细胞毒性剂的试验对象体内化疗诱导的毒性的方法，该方法包括给予细胞毒性剂的同时给予有效减少化疗诱导的毒性的量的红细胞生成素。
2.依据权利要求1的方法，其中所述细胞毒性剂是抗肿瘤剂。
3.依据权利要求2的方法，其中所述抗肿瘤剂选自抗生素、亚硝基脲、烷基磺酸盐、胞苷类似物、长春花生物碱、表鬼臼毒素、白细胞介素和叶酸类似物及其组合。
4.依据权利要求2的方法，其中所述抗肿瘤剂是博来霉素、丝裂霉素或卡氮芥及其组合。
5.依据权利要求1的方法，其中所述化疗诱导的毒性选自肺部毒性、肝脏毒性、CNS毒性和肾脏毒性及其组合。
6.依据权利要求1的方法，其中所述化疗诱导的毒性是肺部毒性。
7.依据权利要求1的方法，其中所述红细胞生成素的给药量为约1U/kg到约2000U/kg。
8.依据权利要求1的方法，其中所述红细胞生成素的给药量为约1U/kg到约200U/kg。
9.依据权利要求1的方法，其中所述给药步骤包括口服、直肠、局部、颊、阴道、肠胃外、局部或经皮给药及其组合。
10.一种减少服用细胞毒性剂的试验对象肺部毒性的方法，该方法包括给予细胞毒性剂的同时给予有效减少肺部毒性的量的红细胞生成素。
11.依据权利要求10的方法，其中所述细胞毒性剂是抗肿瘤剂。
12.依据权利要求11的方法，其中所述抗肿瘤剂对所述试验对象的肺有毒性。
13.依据权利要求11的方法，其中所述抗肿瘤剂选自抗生素、亚硝基脲、烷基磺酸盐、胞苷类似物、长春花生物碱、表鬼臼毒素、白细胞介素和叶酸类似物及其组合。
14.依据权利要求11的方法，其中所述抗肿瘤剂是博来霉素、丝裂霉素或卡氮芥及其组合。
15.依据权利要求10的方法，其中所述红细胞生成素的给药量为约1U/kg到约2000U/kg。
16.依据权利要求10的方法，其中所述红细胞生成素的给药量为约1U/kg到约200U/kg。
17.依据权利要求10的方法，其中所述给药步骤包括口服、直肠、局部、颊、阴道、肠胃外、局部或经皮给药及其组合。
全文摘要
一种减少服用细胞毒性剂的试验对象的器官毒性的方法，该方法包括同时给予细胞毒性剂红细胞生成素(EPO)，给予的EPO量能有效减少由于细胞毒性剂引起的肺部毒性。
文档编号A61P1/16GK1499927SQ02807813
公开日2004年5月26日 申请日期2002年4月8日 优先权日2001年4月9日
发明者G·西古纳斯, G 西古纳斯, P·梅尔霍普, 羝 申请人:东卡罗莱娜大学