CN102387805A - 核糖在对于急性心肌梗塞的第一反应中的用途 - Google Patents

Abstract

在第一反应护理期间，将D-核糖施用给患有急性心肌梗塞的患者，以便预防心脏损害。在能够摄取流体的那些患者中，口服施用2至5克的D-核糖。在不能摄取流体的患者中或在具有静脉通道的患者中，以50-300mg/kg/小时的速率静脉内施用无热原的D-核糖。

Description

核糖在对于急性心肌梗塞的第一反应中的用途

相关申请

本申请涉及2008年4月2日提交的美国临时专利申请序列号61/072,772和2009年1月9日提交的美国临时专利申请序列号61/204,658并要求其优先权。

发明背景

公知戊糖核糖作为三磷酸腺苷(ATP)和核酸的组分在能量循环中是重要的。还公知核糖在膳食中仅以低浓度发现，并且进一步地，在许多组织中，机体通过其产生核糖的代谢过程即戊糖磷酸途径是限速的。

已知在移去十字夹后施用五天时，核糖改进正常体温下经受全心缺血的健康狗心脏的恢复。这些发明人之前已经发现了(美国专利号6,159,942)，施用核糖增强未曾经受缺血伤害的受试者中的能量。在人类患者的情况下，至心脏病发作患者出现在医院后进行心脏外科手术时，心脏的状况以及一般健康状态都受损。在心肌缺血之后，尤其是在急性危险期中，发病率和死亡率增加。

由于多种因素，可出现异常心脏功能。所有下述因素都可负面地影响任何医学或外科手术结果。显然，组织死亡促成活心肌的损失，其最终影响心肌功能。因素如前负荷、后负荷、心率和心律也影响心输出量状态。通常提供容量负荷和影响后负荷状态的药剂。然而，心率和心节律是最固有的，并且通常不进行调整以帮助矫正任何异常。

身体状况也促成心脏的这种生理学受损状态。例如，潜在地发展成肌肉梗塞的血管内、包括动脉内的凝块可在任何患者中严重地影响随后的心脏功能。帮助心脏病发作患者的第一反应可以是急救医学技术人员、救护车人员、医院接收人员或诊室人员。在到达患者时立即启动静脉通道(intravenous line)，给予一个或两个350mg阿司匹林片和硝酸盐或其它血管扩张药。在有或者没有插管下，将氧气通道放置在适当位置。临时护理涉及用这样的药剂如链激酶、尿激酶和组织纤溶酶原激活剂(TPA)溶解闭塞性凝块，以便获得缺血的立即缓解并最初稳定患者。这一情形一般见于患有急性心肌梗塞(AMI)的患者。在此抗血栓间隔期间，心脏功能可以是且通常是不稳定的。直到提高心肌不稳定性和功能障碍，可以发现增加的发病率和死亡率。不仅立即稳定心肌是重要的，而且随后继续稳定与功能性心肌恢复也是任一疗法的目标。

仍然需要在第一反应时立即稳定MI患者以便可以恢复心肌稳定性与功能、从而允许外科手术(如果有指征)的方法。

发明概述

已经发现施用D-核糖将有助于在AMI之后稳定心脏，直到可以进行其它干预。如果患者能够摄取流体，则制备3％溶液且由患者啜饮，直到在至少1小时期间摄取了至少10克的核糖。继续施用核糖至少一天。当患者进行静脉内(IV)滴注时，可以将无热原的D-核糖加入到输液中。优选的核糖剂量是静脉内施用50-300mg/kg/小时。最优选的核糖剂量是200mg/kg/hr。最优选地，向患者共施用等摩尔量的右旋糖或5％w/v右旋糖，其与核糖同时给予。

继续口服或IV施用核糖，直到患者已获得一定程度的心肌稳定。对于某些患者，不必进行外科手术。对于选择进行CABG的那些患者，对非体外循环心脏旁路搭桥术(off-pump cardiac bypass grafting，OCBPG)的关注得到增加。

如果有外科手术指征，当患者正在准备进行外科手术时，将MgSO₄加入到IV滴注中，直到已经给予患者最初5克的MgSO₄，优选地以100cc的推注给予。在外科手术期间和外科手术后第一个24小时，监测水平以保持2.5毫克当量/升(meq/l)浓度。将钾阳离子小心地维持在4meq/l。优选地，IV施用0.5mcg/kg/min的甲氰吡酮(milronine)(Primacor，Sanofi-Aventis，Bridgeport，CT)。

公开了适于静脉内施用的基本上纯的、无热原核糖的制备方法。每种药剂或多种药剂的静脉内给予剂量为30至300mg/kg/小时，由5至30％w/v的无热原D-核糖的水溶液递送。当待共同施用D-葡萄糖时，其可以由5至30％w/v的D-葡萄糖的水溶液递送。将待施用的一种或多种药剂接进静脉通道，并将流动设定为递送30到300mg/kg/小时的一种或多种药剂。最优选地，连同D-葡萄糖施用无热原D-核糖，其各自以200mg/kg/小时的速率静脉内递送。当口服施用一种或多种药剂时，将1至20克的D-核糖混合到200ml的水中，并且每天摄取1至4次。最优选地，将5克的D-核糖和5克的D-葡萄糖溶于水中，并且每天摄取4次。

向重病监护病房(ICU)中的患者施用作为单个药剂、或者更优选地与D-葡萄糖联合的无热原D-核糖。在ICU中停留期间，静脉内施用一种或多种药剂。每种药剂或多种药剂的待给予静脉内剂量为30至300mg/kg/小时，由5至30％w/v的无热原D-核糖的水溶液递送。当待共同施用D-葡萄糖时，其可以由5至30％w/v的D-葡萄糖的水溶液递送。将待施用的一种或多种药剂另外接进静脉通道，并将流动设定为递送30到300mg/kg/小时的一种或多种药剂。最优选地，连同D-葡萄糖施用无热原的D-核糖，其各自以100mg/kg/小时的速率递送。当患者离开ICU时，继续施用一种或多种药剂是有益的。当留置IV通道时，将继续静脉内施用。当口服施用一种或多种药剂时，将1至20克的D-核糖混合到200ml的水中，并且每天摄取1至4次。最优选地，将5克的D-核糖和5克的D-葡萄糖溶于水中，并且每天摄取4次。

发明详述

给出下述实施例以显示本发明已经如何实施或要如何实施。在不背离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员能够很容易地对本发明的方法和组成做出非实质性的改变。特别地，注意到在大多数实施例中，提议D-核糖与D-葡萄糖共同给予。应当注意施用D-葡萄糖不是作为疗法而建议，而是用于避免给予D-核糖时可出现的低血糖。如果已确定具体患者在施用D-核糖时没有出现低血糖，则可排除D-葡萄糖。

实施例1.基本上纯的、无热原核糖的制备

通过发酵制备的产品通常具有一些热原残留物，即当静脉内施用时能够诱发发热的物质。最常见的热原污染物中有细菌内毒素。因此，使用内毒素分析以测定物质是否基本上无热原。此外，同源物即在发酵过程中产生的不期望副产物和重金属可保持并出现在发酵产物中。

通过发酵和纯化制备的D-核糖为约97％至99％纯，并且可通常包含低水平的内毒素。虽然该产品对于口服摄取是安全的，并且可称为“食品级”，但其不是适于静脉内施用的“药用级”。可以将D-核糖纯化至药用级，并使其无热原。简而言之，用无热原的水最终清洗而严格地清洁所有装备，无热原的水可以是双蒸馏水或通过反渗透制备的。所有的溶液和试剂都使用无热原水制备。溶液可以经由超滤或高压灭菌进行最终灭菌步骤。

制备约30％至40％的核糖水溶液。加入活性炭，并将悬浮液混合至少30分钟，同时将温度保持在50-60℃。通过过滤除去炭。滤过的溶液应当是澄清且几乎无色的。加入乙醇以诱导结晶，并且使晶体生长1天或2天。为了方便处理，研磨该结晶，并将其转移到转筒、袋或其它容器中。向每个容器优选地提供一袋干燥剂。最终产物是基本上纯的，且不含热原、重金属和同源物。

适于静脉内使用的无热原D-核糖可从Bioenergy，Inc.，Ham Lake，MN获得。

实施例2.向MI受试者施用D-核糖的以前的结果

A.Foker(美国专利号4,719,201)发现，在20分钟的全心肌缺血正常体温期之后，健康狗心脏需要多达9天来重建正常的基线ATP水平。再灌注时立即施用D-核糖且持续至少4天增强ATP恢复。设计方案以测试人类受试者在心脏外科手术后是否会如同Foker研究的健康狗一样受益于核糖的施用，所述受试者或是接受瓣膜手术和冠状动脉旁路搭桥术(CABG)、或是单独的CABG并具有降低的心脏功能。

最近，研究了使用核糖预处理经受前部MI的大鼠。发现心脏功能的某些参数得到显著的改善，包括LV舒张直径、LV收缩直径、射血分数和短轴缩短率(shortening fraction)。在MI引诱之前的14天，施用静脉内核糖。没有报道在该程序期间和之后核糖施用是否继续(Befera，et al.，J.Surg.Res.2007：137(2)：156)。如Befera在具有诱导的MI的健康青年大鼠中所示的，核糖施用的早期干预可适于患有AMI的中年人。

B.在预定进行外科手术的人类患者中进行的预处理研究。

在FDA和伦理审查委员会(institutional review board)批准后，从注册预期的单中心、双盲、安慰剂对照临床试验的49名患者获得知情同意书，该试验设计用于评价D-核糖对于治疗在心脏外科手术过程中由全面诱导的缺血引起的心肌功能障碍的功效。

纳入标准为：

-年龄为18岁或更高的男性或女性

-经历CABG的具有纪录的冠状动脉疾病的患者，基于在外科手术8周之内进行的超声心动图、放射性核素成像或心导管检查，其射血分数(EF)为35％(如果在这期间使用了一种以上的方法来评价EF，则各种方法的平均值为35％)。

-经历单瓣膜置换术或双瓣膜置换术的、具有纪录的冠状动脉疾病并且还接受CABG的患者；或只接受单瓣膜置换术或双瓣膜置换术而不接受CABG的患者

-血清肌酸酐＜2.35mg/dl

-对可能怀孕的女性而言，妊娠试验为阴性。

-签署知情同意书。

根据计算机产生的随机时间表将实验品、安慰剂或核糖分配给只接受CABG的患者，或接受心瓣膜手术+/-CABG的患者。所有患者均接受了高剂量麻醉剂麻醉技术，其由芬太尼(50-100μg/kg)或舒芬太尼(10-20μg/kg)和咪达唑仑组成。对施用的麻醉剂类型没有限制。负责护理患者的麻醉师和外科医生基于他们对患者需求的了解和公认的医疗实践做出临床决策以使用变力性(inotropic)支持、主动脉内气囊泵支持或搭桥术后循环支持，而不考虑实验品状态。在主动脉十字钳夹时开始静脉内实验品输注并且持续，直到移去肺动脉导管插管器或者持续5天(120小时)，无论哪种情况首先发生。负责临床护理患者的外科医生不考虑实验品状态而移去心肺动脉导管(pulmonary artery cathetercordis)。

在下述时间间隔获得由心率、血压、肺动脉压、肺毛细血管楔压(PCWP)、中心静脉压(CVP)和热稀释法心脏指数(CI)组成的血液动力学测定：诱导麻醉之前即刻、诱导麻醉后胸骨切开术之前、胸骨切开术之后心肺分流术开始之前、心肺分流术成功结束后胸骨闭合之前以及使用鱼精蛋白逆转肝素化之前、胸骨闭合后、到达重症监护病房时和以1或2小时间隔直至移去肺动脉导管。

在下述时间间隔收集经食道超声心动图数据(H.P.Sonos OR，5.0MHz，Andover，MA)：诱导麻醉之后胸骨切开术之前、和胸骨闭合后立刻。在研究期间的第3天和第7天进行经胸超声心动图(H.P.Sonos 1500.2.5 MHz，Andover，MA)测量。对经食道超声心动图和经胸超声心动图而言，通过声学定量技术对以下长轴和短轴的乳头中间面积(mid-papillary area)变化进行三次测量：舒张末期面积(EDA)、收缩末期面积(ESA)、分数面积变化(FAC)、+dA/dt和-dA/dt。还通过人工离线分析法分析所有面积变化数据。还使用长轴视图离线测定EF。此外，如下所述对局部室壁活动进行定量：正常＝1，运动功能减退＝2，运动不良＝3，以及运动障碍＝4。通过阅读最多16个部分计算壁运动指数评分(WMIS)和正常心肌百分数。只有在完整心动周期内可见超过75％的心内膜边缘时，才对用于评价壁运动和面积变化的超声心动图数据进行分析。在Image View超声心动图工作站(Nova Microsonics，Allendale，NJ)上进行离线分析。在二尖瓣叶水平进行的透壁多普勒流速测量包括舒张早期充盈(E)、心房充盈成分(A)和E/A比值。以无、微量、轻度、中度或重度来评价和定量瓣膜关闭不全。对治疗和结果都不清楚的解释人员分析所有的超声心动图数据。

记录在实验品的24小时内和直至7天给予的所有伴随药物，包括适应症、开始时间、结束时间和一个或多个总剂量。如按照医院例程可得的，对输入(NG，口服和静脉内流体)和输出(尿和其他流体)进行测量并记录7天。

临床结果参数包括下列：尝试摆脱CPB的数目、拔管时间、离开ICU的时间、出院时间、变力性药物的数目和持续时间、主动脉内气囊泵支持的应用和持续时间、以及手术后30天的存活。

在研究药物输注开始之后，使用来自动脉内导管的血液通过dextrastix(Accu-Chk III，Boehringer Mannheim Corp.Indianapolis IN)每小时测量血糖水平。如果血糖水平保持稳定12小时，则每4-6小时测量之后的血糖水平，直至研究药物输注停止。在外科手术后的早晨，完成其它临床实验室测量，包括带有分类的完整CBC、血小板计数、电解质、肝功能研究、血清渗透压以及尿液分析。重复异常的实验室测试作为临床指征，直至正常或确定不具有临床意义。

将所有数据输入Microsoft Excel Spreadsheet(v4.0，Microsoft Corp.，Redmond，WA)。在解盲之前，核实100％的超声心动图数据，20％的血液动力学数据和5％的所有其他数据。输入错误率低于0.001％。在该研究解盲之前，制定详细的统计分析计划，用于评价人口统计学上可靠有效的数据。在JMP软件(用于Windows的v3.1，SAS Institute Inc.，Cary，N.C.)上计算所有统计学。该计划排除了那些由于违反方案而被认为无法评价的患者，包括中断实验品施用超过4小时(一名受试者)、技术上受限的超声心动图试验、以及与药理处理无关的操作间(interoperative)手术困难(两名受试者)。协变量包括年龄、主动脉十字钳夹时间、基线EF和基线WMIS。统计学实验包括卡方、t检验、用于重复测量值的单变量方差分析(ANOVA)以及协方差分析(ANCOVA)。对于所有统计学检验，p＜0.05(双侧)被认为代表统计学显著性。

在纳入49名患者之后，暂停其他患者的注册，这是由于下列机构决定(institutional decision)：在手术后6小时内对所有心脏手术患者拔管以及在24小时内使患者离开ICU，如果临床上稳定的话。该决定需要变更麻醉技术和术后处理。作为早期终止研究的结果，我们从分析中排除了9名注册患者，包括患有孤立二尖瓣闭锁不全(n＝3)、孤立二尖瓣狭窄(n＝3)、合并的主动脉及二尖瓣疾病(n＝3)的那些患者。

检查下列患者心脏功能的人口统计学和基线测量，所述患者是那些通过超声心动图能确定基线EF和7天EF的患者，以及患有主动脉狭窄或冠状动脉疾病的患者(n＝27)。与安慰剂处理的患者相比，核糖处理的患者年龄更大(66.5岁比56.4岁，p＝0.026)，并且往往具有较低的基线EF。然而，EF的基线差异没有达到统计显著性。对这些患者也未发现其他显著的基线差异。

在第7天，安慰剂处理的患者平均基线EF由55％下降至38％(p＝0.0025)。核糖处理的患者的平均基线EF和7天EF没有变化(44％比41％，p＝0.49)。处理组对EF的裂区(split plot)时间作用具有统计学差异(prob＞F，p＝0.04)，如使用用于随机作用的重复测量的单变量方差分析模型计算的。在核糖处理的患者中EF得以保持，而在安慰剂处理的患者中EF下降。JMP提供的假设试验与SAS-PROC GLM的假设试验(III类和IV类)一致。

核糖处理组中的5名患者(28％)发生低血糖(手指针刺葡萄糖＜70mg/dl)，这是该戊糖的已知副作用。安慰剂处理的患者没有发生低血糖。发生低血糖的那些患者中的平均葡萄糖水平为58mg/dl。最低的葡萄糖水平为31mg/dl。三名受试者采用推注D50W处理；一名受试者采用口服苹果汁处理；一名受试者不需要处理。由于低血糖，在两名受试者中停止研究药物输注。这些患者都没有发生与低血糖有关的神经学上的或其它临床症状。其它临床实验室测量中没有统计学差异。重要的是注意到，包括那些违背方案的受试者在内的分析没有改变任何统计学结果。

该试验表明在具有CABG的患者中、在100mg/kg/hr下的D-核糖输注对手术后EF的保持的潜在益处。输注将比研究的口服施用更有效，因为其可以是连续的而不是间断的，并且可以施用给不能摄取食物或液体的患者。在研究中，在安慰剂处理的患者中EF从基线降低，而在核糖处理的患者中EF得以保持。需要注意的是，尽管使用标准方法进行随机化，但在该人群组中，接受核糖的患者具有更低的EF。然而，EF得以保持，同时安慰剂对照的较高EF降低。

实施例3.代谢指引的方案

在实施例2中描述的初步研究之后，注册了正在经历OPCABG的41-88岁的366名连续患者。其中，89名最近患有MIs，以及7名在1至7天内出现了MIs。预期收集的数据包括并发症、血液动力学和结果。采用强调血糖量正常、体温正常和炎症减少的方案管理所有患者。组1(n＝308)在外科手术之前和外科手术之后接受多次口服剂量(5克/剂量)的D-核糖。组2(n＝58)用相同的代谢方案管理，但不接受D-核糖。组2更可能经历突发性OPCABG(9％比1％，p0.001)，但组1具有较低平均外科手术前心脏指数(CI，参见表1)。另外，两组都具有类似的外科手术前特征，包括射血分数(EJ)和胸外科学学会(Society for ThoracicSurgery，STS)风险指数，组1中并发症增加的趋势不显著。

组1趋向于重症监护的时间较少(72比87小时)，且对于IABP的要求较低(12％比21％)，但这些趋势不是显著性的。尽管外科手术前的CI较差，但组1趋向于较高的手术后CI，并且组1中外科手术后的增加显著地更大(0.8比0.4，p＜0.001)。此外，在OPCABG之后，组1中86％证明CI增加，但组2中仅仅66％具有CI增加(p＜0.001)。存在三例围手术期MIs，没有中风，两名患者需要血液透析，且存在一例手术后死亡(组1)。

表1

在患有高频率相关并发症、包括左主干疾病和最近MI的患者中，该方案与OPCABG之后非常令人鼓舞的结果相关。尽管经历起始或重复(组1中n＝7％，且组2中n＝5％)OPCABG的组1患者中的外科手术前CI显著地更低，但接受D-核糖的这些患者实际上证明较好的外科手术后CI，暗示心肌恢复增强。该研究在加入D-核糖方面不是随机的，但是我们的结果暗示，采用D-核糖的随机前瞻性试验对进一步研究MI之后施用D-核糖的有利作用是证明合理的。特别地，最有益的将是包括向患有MI的患者静脉内施用D-核糖。预期由于某些MI患者可能不能摄取口服D-核糖，静脉内施用将对于遭受最近MI的患者提供更多益处。

实施例4.在医院护理许可下施用D-核糖

A.虽然这些研究是有希望的，但都没有复制患者在第一反应下以急性心肌梗塞出现的临床情况，此时时间是重要的。大多数情况下，MI是自发事件，但是在过程如血管造影术、血管成形术或多巴酚丁胺超声心动图显像期间可诱导MI。这样的患者一般处于心脏功能损害的过程中。表II显示了7名急性、第一反应MI患者与如下描述为表I全部患者的、采用D-核糖预处理的308名患者的比较。

表II

第一反应MI患者与表I的全部D-核糖患者的比较

	年龄	手术前CI	手术后CI	改变
					表I的组1	70±11	2.3±0.5	3.0±0.7	+0.07
第一反应	74.7±5	2.19±0.7	2.60±0.4	+0.41

注意到这些第一反应患者处于经历MI之后心脏损害的过程中，并且施用D-核糖中止这一损害，如通过没有施用D-核糖的表I患者(组2)中CI继续降低可见的。还应当提及这7名患者包括在表I的组1中。与全部组相比，通过预负荷D-核糖，他们能够保持且稍微增加其CI。

标准的第一反应程序包括立即施用氧气、阿司匹林和血管扩张药，设置静脉通道和凝块击碎(clot busting)。实施例2证实：与施用D-葡萄糖相比，在十字钳夹主动脉期间和之后静脉内施用D-核糖保持和改进EF；在诱导的MI或CABG之前，用D-核糖预处理是有利的。表II证实，将D-核糖加入到急性MI患者的标准第一反应护理中时，早期干预甚至是口服施用可以显著地减少心脏损害。

B.临床研究。单中心、随机、双盲安慰剂对照的临床试验设计用于确定在医院护理许可下施用D-核糖是否可以改进心脏的功能参数。将D-核糖口服施用给能够摄取食物和水的那些患者和静脉内施用给不能摄取食物和水的那些患者。D-核糖的静脉内剂量为30至300mg/kg/小时，由5至30％w/v的无热原D-核糖的水溶液递送。当待共同施用D-葡萄糖时，其可以由5至30％w/v的D-葡萄糖的水溶液递送。将D-核糖接进静脉通道，并将流动设定为递送30到300mg/kg/小时。已经在许多研究中发现100到200mg/kg/小时对于最大D-核糖益处是足够的。当口服施用可能时，将1至20克的D-核糖混合在200ml的水中，并且每天摄取1至4次。已经在许多研究中发现每天摄取3或4次5克的D-核糖是足够的。对于用于静脉内施用的无热原D-核糖的实用性，表II中见到的心脏损害的稳定和预防对于在医院或诊所出现用于第一反应的无意识或呕吐患者是可得的。

研究的参数中将有梗塞尺寸和边缘区(border zone)尺寸。

Claims (6)

1.一种方法，包括向患有急性心肌梗塞的患者施用有效量的D-核糖，其中所述患者的心脏指数得以保持或改进。

2.权利要求1的方法，其中将所述有效量的D-核糖口服施用给能够摄取食物和水的患者、以及静脉内施用给不能摄取食物和水的患者。

3.权利要求2的方法，其中待口服施用的所述有效量的D-核糖为2至5克的D-核糖，所述D-核糖每天施用1至四次。

4.权利要求2的方法，其中待静脉内施用的所述D-核糖的有效量为50至300mg/kg/小时，并且所述D-核糖为无热原的。

5.一种方法，包括对于患有急性心肌梗塞并在医院或诊所出现的患者施用D-核糖作为第一反应。

6.权利要求5的方法，其进一步包括施用阿司匹林、舌下硝酸盐和吸入的氧气。