CN102327282A - 戊糖多聚硫酸酯用于制备治疗糖尿病肾病的药物中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了戊糖多聚硫酸酯(Pentosan Polysulfate，PPS)或其生理上可接受的盐用于制备治疗糖尿病肾病的药物中的用途。PPS用于制备治疗糖尿病肾病的药物，具有抑制肾脏炎症，特别是糖尿病肾病的作用，联合血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素II受体抑制剂治疗糖尿病肾病能产生更好的疗效，是一种有效的、安全的、可长期临床使用的药物。

Description

戊糖多聚硫酸酯用于制备治疗糖尿病肾病的药物中的用途

技术领域

本发明涉及戊糖多聚硫酸酯在制药领域中的用途，尤其是特别涉及一种戊糖多聚硫酸酯用于制备治疗糖尿病肾病的药物中的应用。

背景技术

动脉粥样硬化和糖尿病的并发症(特别是糖尿病肾病)是威胁人类健康的重要疾病。近年来随着人们对这些疾病发病机理认识的深入，已把它们正式列入了慢性炎症性疾病的范畴。在实验研究方面，抑制慢性炎症，包括应用阿士匹灵类的药物，对这些疾病的治疗均有一定的作用。但由于炎症的发生发展有众多的因素参与，单用阿士匹灵类的药物效果有限。因此目前还急需开发作用于其它因素，可长期临床使用的药物。

戊糖多聚硫酸酯(Pentosan polysulfate，PPS)是一种半合成的多聚体，在结构上和肝素相近。但由于戊糖多聚硫酸酯硫化程度较肝素高且携带更多的负电荷，戊糖多聚硫酸酯的抗凝活性只有肝素的十五分之一。更重要的是，戊糖多聚硫酸酯可被口服吸收，用药途径方便。

戊糖多聚硫酸酯是目前国际上唯一的一个美国FDA批准的用于治疗间质性膀胱炎的口服药物。临床近二十年的观察显示，该药副作用小，长期使用安全性高。在实验研究方面，戊糖多聚硫酸酯已报导可以用于动脉粥样硬化，前列腺增生，肿瘤，蛋白病，以及用于抗凝治疗。此外，戊糖多聚硫酸酯可能还对动静脉血管通路具有保护作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种戊糖多聚硫酸酯的一种新的医药用途，或者具体来说戊糖多聚硫酸酯用于制备治疗糖尿病肾病的药物中的用途。

在I型和II型糖尿病病人中，有约20％的病人发展为糖尿病肾病。糖尿病肾病的早期表现是尿中出现微量白蛋白，用PPS治疗这些病人，可以预防糖尿病肾病的发生与发展；PPS单独使用或与血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素II受体抑制剂联合应用，可以治疗临床已确诊的糖尿病肾病。

因此，本发明采用的技术方案是，戊糖多聚硫酸酯用于制备治疗糖尿病肾病的药物中的用途。

所述的戊糖多聚硫酸酯包括其生理上可接受的盐。

所述的戊糖多聚硫酸酯其分子量范围在约200-12000道尔顿，可因分离方法的不同而发生变化。所述戊糖多聚硫酸酯可按现有方法提取或制备，一种合成方法是人山毛榉等的皮中或其他植物源中提取出多糖骨架木聚糖，然后用磺化剂如氯磺酸或三氯磺酰和酸处理得到戊糖多聚硫酸酯。戊糖多聚硫酸酯一般用氢氧化钠处理得到其钠盐，具有如下式所示的结构：

申请人研究发现，戊糖多聚硫酸酯除在背景技术中已发现的在预防和治疗人类疾病中作用外，还具有抑制肾脏炎症，特别是糖尿病肾病的作用。我们发现其具体的作用机制是：1)减少炎症因子，包括是肿瘤坏死因子或脂多糖对巨噬细胞(一种炎症细胞)和肾脏细胞(系膜细胞，足突细胞，近端肾小管细胞)的炎症刺激作用。由于慢性炎症是一个炎症因子，炎症细胞，和脏器细胞三者之间相互作用，形成恶性循环的过程。戊糖多聚硫酸酯的这一作用使其成为新的一种治疗慢性炎症性疾病的药物。2)抑制核因子κB(一个增强炎症反应的关键的转录因子)。在炎症的情况下，核因子κB活性增强，是导致炎症发展的重要因子。筛选针对核因子κB的药物是治疗炎症的一个重要策略。3)减少炎症因子所致足细胞蛋白通透性的增加。足细胞蛋白通透性增加是慢性炎症性肾脏病病人发生蛋白尿的一个重要原因。由于戊糖多聚硫酸酯的上述抑制肾脏炎症和抗凝活血的作用，其制得的药物可用于糖尿病肾病的治疗。

为更好地理解本发明，以下体外细胞实验和动物实验所取得的结果用来说明戊糖多聚硫酸酯在治疗糖尿病肾病中的作用。

1、戊糖多聚硫酸酯(PPS)对脂多糖所致巨噬细胞炎症的影响

用脂多糖(1ug/ml)刺激从小鼠腹腔分离收获的巨噬细胞来诱导炎症。一部分细胞在脂多糖刺激的同时加入PPS(100-300ug/ml)。48小时后，收集细胞上淸，测定上清中的单核细胞趋化蛋白1作为炎症的指标。结果显示，PPS对脂多糖诱导的巨噬细胞炎症具有明显的抑制作用。

2、戊糖多聚硫酸酯(PPS)对肿瘤坏死因子所致肾脏细胞炎症的影响

用肿瘤坏死因子(10ng/ml)刺激从小鼠肾脏分离培养的系膜细胞来诱导炎症。一部分细胞在肿瘤坏死因子刺激的同时加入PPS(100-300ug/ml)。24小时后，收集细胞上淸，测定上清中单核细胞趋化蛋白1作为炎症的指标。结果显示，PPS对肿瘤坏死因子诱导的系膜细胞炎症具有明显的抑制作用。

3、PPS对肿瘤坏死因子所致核因子κB活性的影响

在小鼠肾脏分离培养的系膜细胞中，将核因子κB莹光酶和内对照半乳糖苷酶的报告质粒转入细胞。用肿瘤坏死因子(10ng/ml)刺激系膜细胞诱导炎症。一部分细胞在肿瘤坏死因子刺激的同时加入PPS(100-200ug/ml)。24小时后，收集细胞上淸，测定κB莹光酶和半乳糖苷酶的活性。结果表明，PPS可明显抑制肿瘤坏死因子对核因子κB的活化作用。

除上述细胞实验所表明的PPS抑制肾脏炎症的作用之外，本发明通过动物实验观察戊糖多聚硫酸酯(PPS)对糖尿病肾病的治疗作用。将糖尿病小鼠随机分成两组，一组接受PPS治疗，一组作为对照。两组糖尿病小鼠均被随访4个月。收集血液用于肾功能和其它化学分析，肾脏组织用于病理学、组织化学染色和分子生物学的分析。结果证明，PPS治疗能够1)降低糖尿病小鼠尿白蛋白排泄；2)减轻糖尿病小鼠肾脏组织学损伤，具有治疗糖尿病肾病的作用。

目前国内外对糖尿病肾病的早期治疗均使用血管紧张素转换酶抑制剂或者是血管紧张素II受体抑制剂。PPS联合血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素II受体抑制剂治疗糖尿病肾病将会产生更好的疗效。

血液循环中过多的血管紧张素II(AT II)广泛存在于人体内，其中约15％存在于血液循环中，85％存在于组织中，如：血管壁、心脏、中枢、肾脏等。在正常情况下，它对正常的心血管系统发育，维持心血管功能稳态、电解质和体液平衡以及血压调节起重要的作用。现已认识到AT II在高血压肾脏损害特别是糖尿病肾病恶化中起重要作用，AT II介导的肾小球小动脉的收缩，导致肾小球毛细血管性高血压，并通过其他机制损害肾脏。AT II还增加蛋白尿。血管紧张素转换酶抑制剂(Angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI)通过抑制血管紧张素转换酶来减少ATII的产生。常用血管紧张素转换酶抑制剂有依那普利，西拉普利，奎那普利，雷米普利，苯那普利，培哚普利，螺普利，和福辛普利。许多研究已显示血管紧张素转换酶抑制剂能明显地降低糖尿病肾病的肾功能的损害，并预防微白蛋白尿进展成大量蛋白尿。大规模临床试验显示卡托普利可延缓胰岛素依赖性糖尿病病人肾病的进展，表现为肌酐清除率下降速率减慢，终点事件如透析、肾移植和病死的发生率下降。血管紧张素转化酶抑制剂还有抑制肾脏基质纤维化、增加机体对胰岛素的敏感性，减少蛋白尿以及降低心脑血管疾病死亡率的作用。

由于ATII的作用是通过它的受体起作用的，因此另外一种抑制ATII的办法是抑制它的受体。已报道ATII受体亚型有AT1、AT2、AT3及AT4四种，目前了解较多的是AT1及AT2受体亚型。ATII的主要致病作用是通过AT1受体亚型起作用，包括对糖尿病肾病的作用。目前已应用于临床或正进行临床试验的AT1受体亚型拮抗剂已有10多种，研究与应用最早与最多的是氯沙坦(losartan)，其次是缬沙坦(valsartan)。各种AT1受体亚型拮抗剂的临床前药理作用大体相似。应用AT1受体亚型拮抗剂具有明显的肾脏保护效应，特别是对糖尿病性肾病的恶化有逆转作用。

为进一步验证PPS联合血管紧张素转换酶抑制剂(或者是血管紧张素II受体抑制剂)是否比单用PPS或血管紧张素转换酶抑制剂(或者是血管紧张素II受体抑制剂)有更好的疗效，我们将糖尿病小鼠随机分成：1)血管紧张素转换酶抑制剂依那普利治疗组；2)PPS治疗组；3)血管紧张素转换酶抑制剂依那普利加PPS治疗组；4)对照组。四组糖尿病小鼠均被随访4个月。收集血液用于肾功能和其它化学分析，肾脏组织用于病理学、组织化学染色和分子生物学的分析。结果表明，单独使用PPS可减轻糖尿病小鼠肾脏组织学损伤，与血管紧张素转换酶抑制剂依那普利结合进一步提高了疗效。所以联合治疗是治疗糖尿病肾病的一个重要途径。

建议用PPS治疗糖尿病肾病前期的病人，以预防糖尿病肾病的发生与发展。另外，建议PPS单独使用或与血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素II受体抑制剂联合应用，治疗临床已确诊的糖尿病肾病。

有效治疗量的PPS可以作为活性组份用于制备治疗糖尿病肾病的药物或药物组合物。有效治疗量通常可在300-900毫克/天范围内。PPS作为治疗糖尿病肾病的药物或药物组合物，可以是任何标准的药物剂型，其给药方式与PPS作为已知的治疗动脉粥样硬化、前列腺增生等疾病的药物的给药方式相同。除有效量的PPS外，还可以包含药物学上可接受的惰性成分，比如填料、粘结剂、载体或赋形剂，或是溶剂等。如上所述，PPS与血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素II受体抑制剂联合治疗糖尿病肾病能取得更好的疗效。

本发明将PPS用于制备治疗糖尿病肾病的药物，具有抑制肾脏炎症，特别是糖尿病肾病的作用。PPS具有减少炎症因子、抑制核因子κB和减少炎症因子所致足细胞蛋白通透性的增加等多重作用因素，联合血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素II受体抑制剂治疗糖尿病肾病能产生更好的疗效，是一种有效的、安全的、可长期临床使用的药物。

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。

附图说明

图1脂多糖诱导的小鼠腹腔巨噬细胞炎症中单核细胞趋化蛋白1定量比较的方块图；

图2肿瘤坏死因子诱导的小鼠肾脏系膜细胞炎症中单核细胞趋化蛋白1定量比较的方块图；

图3肿瘤坏死因子诱导的小鼠肾脏系膜细胞炎症中核因子κB活性定量比较的方块图；

图4PPS治疗组和对照组糖尿病小鼠组织学分析肾小球硬化指数定量比较的方块图；

图5A对照组糖尿病小鼠过碘雪红酸染色的肾脏组织切片的显微照片；

图5B PPS治疗组糖尿病小鼠过碘雪红酸染色的肾脏组织切片的显微照片；

图6正常对照组小鼠与糖尿病对照组、依那普利治疗组、PPS治疗组以及依那普利+PPS治疗组糖尿病小鼠的组织学分析肾小球硬化指数定量比较的方块图；

图7A正常对照组小鼠过碘雪红酸染色的肾脏组织切片的显微照片；

图7B糖尿病对照组糖尿病小鼠过碘雪红酸染色的肾脏组织切片的显微照片；

图7C依那普利治疗组糖尿病小鼠过碘雪红酸染色的肾脏组织切片的显微照片；

图7D PPS治疗组糖尿病小鼠过碘雪红酸染色的肾脏组织切片的显微照片；

图7E依那普利+PPS治疗组糖尿病小鼠过碘雪红酸染色的肾脏组织切片的显微照片。

具体实施方式

实施例1

小鼠腹腔巨噬细胞被放置于24孔细胞培养板(每孔1万个细胞)。2小时后，6个孔的细胞培养液加入PPS(100-300ug/ml)。再过半小时，除对照孔外，其余各孔均加入脂多糖(lug/ml)。48小时后收集细胞培养上清液，用于测定单核细胞趋化蛋白1。

结果如图1所示，图中^**表示和单纯用脂多糖刺激的细胞相比，p＜0.01。

实施例2

小鼠系膜细胞被放置于24孔细胞培养板(每孔2万个细胞)。24小时后，一些孔的细胞培养液加入100-200ug/ml的PPS。再过半小时，加入肿瘤坏死因子(10ng/ml)。24小时后收集细胞培养上清用于测定单核细胞趋化蛋白1。

结果如图2所示，图中^**和对照或单纯用肿瘤坏死因子刺激的细胞相比，p＜0.01。

实施例3

小鼠系膜细胞被放置于24孔细胞培养板(每孔1万个细胞)。24小时后，将核因子κB莹光酶和内对照半乳糖苷酶的报告质粒转入细胞。再过2小时，有些孔的细胞中加入100-200ug/ml的PPS。半小时后，加入肿瘤坏死因子(10ng/ml)。又过24小时后收集细胞测定κB莹光酶和半乳糖苷酶的活性。

结果如图3所示，图中^*p＜0.05，^**p＜0.01，和对照或单纯用肿瘤坏死因子刺激的细胞相比。

实施例4

20只女性小鼠先用小剂量的链脲佐菌素打成糖尿病(血糖大于300mg/dL)，然后这些糖尿病小鼠被随机分成两组(每组10只)。一组接受PPS治疗，一组作为对照。治疗组给予PPS 25毫克/公斤的剂量加入饮水中。药物每三天更换一次。这两组糖尿病小鼠均被随访4个月。期间血糖水平每一周测量一次。每两周收集一次尿液用于测量尿白蛋白和尿肌酐的比值。第4个月结束，两组小鼠均被处死，收集血液以及肾脏和其它组织。血液用于作肾功能和其它化学分析。肾脏用于病理学，组织化学染色，和分子生物学的分析。表1是4个月处死时两组小鼠的分析结果。

                            表1

	正常对照组	糖尿病肾病对照组	糖尿病肾病PPS治疗组
				体重(克)	27±5	24±3	23±6
血糖(毫克/分升)	120±29	407±53	461±72
				尿白蛋白/肌酐比值	0.02±0.01	0.07±0.04*	0.03±0.03**

*，与对照组相比，p＜0.01。**，与糖尿病肾病对照组相比，p＜0.01。

图5A和图5B分别是PPS治疗组和对照组糖尿病小鼠的肾脏组织病理学显微照片(显微镜放大倍数x400)。组织切片用过碘雪红酸染色。对照组肾小球(箭头所指)与PPS治疗组相比有较多红色物质(细胞外基质)。如图4所示，组织学定量分析显示，对照组肾小球硬化指数比治疗组明显增加(^**p＜0.01)。

实施例5

将40只女性小鼠用小剂量的链脲佐菌素打成糖尿病(血糖大于300mg/dL)，然后这些糖尿病小鼠被随机分成：1)血管紧张素转换酶抑制剂依那普利(10毫克/公斤的剂量加入饮水中)治疗组；2)PPS治疗组(25毫克/公斤的剂量加入饮水中)；3)血管紧张素转换酶抑制剂依那普利(10毫克/公斤的剂量加入饮水中)加PPS治疗(25毫克/公斤的剂量加入饮水中)组；4)对照组。每组10只小鼠。药物每三天更换一次。四组糖尿病小鼠均被随访4个月。期间血糖水平每一周测量一次。每两周收集一次尿液用于测量尿白蛋白和尿肌酐的比值。第4个月结束，四组小鼠均被处死，收集血液以及肾脏和其它组织。血液用于作肾功能和其它化学分析。肾脏用于病理学，组织化学染色，和一些分子生物学的分析。

如图6所示，组织学定量分析显示，糖尿病组肾小球硬化指数比正常对照组明显增加(^**p＜0.01)，PPS治疗组以及依那普利+PPS治疗组肾小球硬化指数较糖尿病对照组明显减少(#p＜0.05)。

图7A是正常对照组小鼠的肾脏组织切片的显微照片，图7B至图7E分别是糖尿病对照组、依那普利治疗组、PPS治疗组以及依那普利+PPS治疗组糖尿病小鼠的肾脏组织病理学显微照片(显微镜放大倍数x400)。组织切片用过碘雪红酸染色。糖尿病对照与正常对照组肾小球(箭头所指)相比有较多红色物质(细胞外基质)。PPS治疗组以及依那普利+PPS治疗组肾小球红色物质明显减少。

Claims (4)

1.戊糖多聚硫酸酯用于制备治疗糖尿病肾病的药物中的用途。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述的戊糖多聚硫酸酯包括其生理上可接受的盐。

3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于所述的生理上可接受的盐为钠盐。

4.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于戊糖多聚硫酸酯用于制备治疗糖尿病肾病的药物中同时使用血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素II受体抑制剂。

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