CN103889436A - 用于延迟肺部症状加重的发作或进展的α1-蛋白酶抑制剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于延迟肺部症状加重的发作或进展的α₁-蛋白酶抑制剂。本文描述了通过给予吸入型α₁-蛋白酶抑制剂来延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的方法。

Description

用于延迟肺部症状加重的发作或进展的α1-蛋白酶抑制剂

技术领域

本文描述了通过给予吸入型α₁-蛋白酶抑制剂来延迟肺部症状加重（肺恶化，pulmonary exacerbations）的发作或减弱肺部症状加重的进展的方法。

背景技术

α₁-蛋白酶抑制剂（本文中缩写为A1PI；尤其还被称为α-1蛋白酶抑制剂、α-1PI、A₁PI、α-1PI、α₁PI、α-1胰蛋白酶抑制剂、α-1抗胰蛋白酶、α1AT、A1A和A1AT、AAT），是人类中主要的丝氨酸蛋白酶抑制剂（丝氨酸蛋白酶抑制蛋白）。A1PI被表示为418个氨基酸蛋白，其中残基1–24是信号肽。由残基25–418组成的成熟蛋白是具有约51kD的分子量的单链糖蛋白。参见图1。虽然A1PI并不包含任何二硫键，但该蛋白是高度结构化的，其中80%的氨基酸驻留在8个界限清楚的α-螺旋或3个较大的β-折叠片中。在Asn70、Asn107和Asn271（编号为在全长蛋白中）上发现3个天冬酰胺连接的糖（醣，carbohydrates）。这产生多种A1PI同种型，其具有范围为4.0至5.0的等电点。聚糖单糖包括N-乙酰葡糖胺、甘露糖、半乳糖、海藻糖和唾液酸。

A1PI的正常血浆浓度范围为1.3mg/mL至3.5mg/mL。A1PI通过保护细胞免受涉及凝固和炎症的蛋白酶的作用来起作用。A1PI抑制胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、各种形式的弹性蛋白酶、皮肤胶原酶、肾素、尿激酶和多形核淋巴细胞的蛋白酶（除了别的以外）。A1PI作为用于这些蛋白酶的假底物，通过切割形成A1PI-蛋白酶复合物的Met358–Ser359残基之间的键，上述蛋白酶攻击A1PI分子的反应中心环（残基Gly368–Lys392）。此复合物容易从血液循环除去。

A1PI的内源性作用中的一种是调节中性粒细胞弹性蛋白酶的活性，其分解外源蛋白并损伤存在于肺中的天然组织。在没有足量A1PI的情况下，弹性蛋白酶分解肺组织，其随着时间的推移导致慢性肺组织损伤和肺气肿。

A1PI蛋白是急性期反应物蛋白，因此，在炎症或应激的发作期间，它的合成被放大，其尤其发生在加重期。在加重期期间，A1PI缺乏患者具有严重肺损伤的风险，这是由于不能增加有效的急性期A1PI升高（elevation）。在急性加重期期间，A1PI的相对缺乏还可以发生在正常个体中，这导致过量的中性粒细胞弹性蛋白酶，其导致肺组织的破坏。

静脉内A1PI已用来治疗α₁-抗胰蛋白酶缺乏（AATD；即A1PI缺乏），这是一种先天性疾病。在患有AATD的个体的下呼吸道上皮细胞衬液（epithelial lining fluid）中A1PI的低水平的结果是肺的不足的抗中性粒细胞弹性蛋白酶保护屏，使得中性粒细胞弹性蛋白酶能够不受阻碍地攻击和破坏肺泡结构。吸烟会大大加速产生的肺损伤并且是不可逆的。

另外，吸入型A1PI已被建议作为急性治疗以降低确立的急性肺部症状加重的严重性和持续时间。参见美国专利号US7,879,800和US7,973,005。然而，利用A1PI可能难以根除确立的肺部症状加重。另外，反复症状加重损伤肺组织并且可能逐步降低受试者的FEV₁。相比于等待发展另外症状加重症状，其可以落后于炎症的发作数小时至数天，在炎症的开始时给予A1PI被认为是更加有效的。其先验延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的改进的治疗是期望的。

发明内容

本文描述了用于在需要其的受试者中延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的方法，该方法包括通过吸入来给予受试者有效量的A1PI。

在本文所描述的方法的一个方面，A1PI是雾化的。

在本文所描述的方法的另一个方面，利用雾化吸入器来给予A1PI。

在本文所描述的方法的另一个方面，至少每天一次给予A1PI。

在本文所描述的方法的另一个方面，A1PI的有效量是约25mg至约750mg A1PI/天。

在本文所描述的方法的另一个方面，A1PI的有效量是约0.5mg/kg/天至约15mg/kg/天。

在本文所描述的方法的另一个方面，需要其的受试者是至少12岁。

在本文所描述的方法的特定实施方式中，肺部症状加重与以下相关：囊性纤维化、COPD、AATD、气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎。

在本文所描述的方法的特定实施方式中，肺部症状加重与以下相关：严重程度增加的症状加重、增加频率的症状加重、下降的肺功能、降低的FEV₁、增加的肺组织损失、降低的α₁-蛋白酶抑制剂水平、增加的肺弹性蛋白酶水平、增加的肺部感染、增加的肺部细菌负荷或增加的心律失常。

在本文所描述的方法的另一个方面，通过在美国专利申请公开号US2011/0237781A1中描述的方法来纯化A1PI。

在本文所描述的方法的另一个方面，A1PI是重组A1PI。

在本文所描述的方法的另一个方面，通过用于从包含A1PI的水溶液纯化A1PI的方法来纯化A1PI，上述方法包括：（a）通过沉淀从水溶液除去一部分污染蛋白以获得包含A1PI的纯化溶液；（b）使纯化溶液通过阴离子交换树脂使A1PI结合于阴离子交换树脂；（c）从阴离子交换树脂洗脱A1PI以获得包含A1PI的洗脱溶液；（d）使洗脱溶液通过阳离子交换树脂；（e）收集来自包含A1PI的阳离子交换树脂的流穿液；以及（f）使步骤（c）的洗脱溶液或步骤（e）的流穿液接触至少一种HIC介质的疏水性吸附剂。

本文还描述了在需要其的受试者中延迟与肺部病症或疾病相关的一种或多种症状的发作或进展的方法，该方法包括通过吸入来每日给予有效量的A1PI；其中A1PI是雾化的；其中利用雾化吸入器来给予A1PI；其中A1PI的有效量是约25mg至约750mg A1PI/天；其中A1PI的有效量是约0.5mg/kg/天至约15mg/kg/天；其中受试者是至少12岁；其中肺部病症或疾病是囊性纤维化、COPD、AATD、气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎；以及其中肺部病症或疾病与以下一种或多种肺部症状加重相关：严重程度增加的症状加重、增加频率的症状加重、在症状加重之间减少的持续时间、下降的肺功能、降低的FEV₁、增加的肺组织损失、降低的A1PI水平、增加的肺弹性蛋白酶水平、增加的肺部感染、增加的肺部细菌负荷或增加的心律失常。

本文还描述了用于确定需要用于延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的A1PI维持治疗的受试者的方法，该方法包括评价预期受试者的以下一种或多种：（a）年龄；（b）症状加重史；（c）肺功能（FEV₁）；（d）慢性排痰性咳（粘液产生）；（e）上气道和下气道传染性病原体负担；（f）呼吸道炎症的呼气标记物；（g）对用于气道高反应性（airwayshyperresponsiveness）的外源性攻击测试的响应；（h）同时服用药物的数目和类别；（i）呼吸疾病的遗传风险概况；以及（j）环境变量如吸烟史、变态反应、职业危险因素和/或暴露于空气污染；以及其中基于上述标准来判定受试者是（或不是）A1PI维持治疗的候选者。

本文还描述了用于确定具有肺部症状加重的高风险、适合A1PI维持治疗的受试者的方法，该方法包括评价预期受试者的以下一种或多种：（a）年龄；（b）症状加重史；（c）肺功能（FEV₁）；（d）慢性排痰性咳（粘液产生）；（e）上气道和下气道传染性病原体负担；（f）呼吸道炎症的呼气标记物；（g）对用于气道高反应性的外源性攻击测试的响应；（h）同时服用药物的数目和类别；（i）呼吸疾病的遗传风险概况；以及（j）环境变量如吸烟史、变态反应、职业危险因素和/或暴露于空气污染；以及其中基于上述标准来判定受试者是（或不是）A1PI维持治疗的候选者。

本文还描述了A1PI用于在需要其的受试者中延迟肺部症状加重的发作或进展的应用，该应用包括每日给予有效量的吸入型A1PI。

本文还描述了A1PI用于在需要其的受试者中延迟肺病的发作或进展的应用，该应用包括每日给予有效量的吸入型A1PI。

本文还描述了A1PI用于维持无肺病状态的应用，该应用包括每日给予有效量的吸入型A1PI。

本文还描述了用于给予用于吸入的雾化的A1PI的仪器，该仪器包括雾化吸入器。

在用于给予用于吸入的雾化的A1PI并且包括雾化吸入器的仪器的一个方面，上述雾化吸入器包括（a）气雾剂发生器，该气雾剂发生器包括：液体存储容器，其包含液态药物组合物；隔板，其具有第一侧和相对的第二侧，隔板具有从第一侧延伸穿过至第二侧的多个开口，其中第一侧连接于液体存储容器使得装入液体存储容器的液体接触隔板的第一侧；以及振动发生器，其能够使隔板振动使得装入液体存储容器的液体在隔板的第二侧并通过隔板的开口被雾化；（b）混合室，气雾剂发生器将所述气雾剂排入其中，混合室与隔板的第二侧接触；以及（c）吸入阀，其在吸气阶段中是打开的以允许环境空气流入混合室而在呼气阶段中是关闭的以防止所述气雾剂自混合室逸出；其中，A1PI药物组合物通过吸入雾化吸入器被雾化以形成气雾剂组合物。

在本文描述的用于给予用于吸入的雾化的A1PI的仪器的另一个方面，上述仪器可以包括呼出阀。

本文还描述了用于给予用于吸入的雾化的A1PI的包括雾化吸入器的装置。

本文还描述了用于在受试者中延迟与肺部症状加重相关的一种或多种症状的发作或减弱与肺部症状加重相关的一种或多种症状的进展的方法，该方法包括用于确定具有肺部症状加重的高风险、适合A1PI维持治疗的受试者的方法，该方法包括评价预期受试者的以下中的一种或多种：（a）年龄；（b）症状加重史；（c）肺功能（FEV₁）；（d）慢性排痰性咳（粘液产生）；（e）上气道和下气道传染性病原体负担；（f）呼吸道炎症的呼气标记物；（g）对用于气道高反应性的外源性攻击测试的的响应；（h）同时服用药物的数目和类别；（i）呼吸疾病的遗传风险概况；以及（j）环境变量如吸烟史、变态反应、职业危险因素和/或暴露于空气污染；以及其中基于上述标准来判定受试者是（或不是）A1PI维持治疗的候选者；以及通过吸入来给予受试者有效量的A1PI。

本文还描述了用于在受试者中延迟与肺部症状加重相关的一种或多种症状的发作或减弱与肺部症状加重相关的一种或多种症状的进展的方法，该方法包括通过吸入来每日给予有效量的A1PI，其中受试者具有以下中的一种或多种：（a）急性肺部症状加重的高风险；（b）显著下降的呼吸功能；或（c）肺部症状加重史，其与以下相关：囊性纤维化、COPD、AATD、气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎；其中受试者接受通过由雾化吸入器产生的气雾剂给予的吸入型A1PI一次或多次/天；以及其中A1PI的累积有效剂量是约25mg/天至约750mg/天。

本文描述的另一方面是用于在受试者中延迟与肺部症状加重相关的一种或多种症状的发作或减弱与肺部症状加重相关的一种或多种症状的进展的方法，该方法包括通过吸入来每日给予有效量的A1PI，其中上述方法可以产生减少的住院治疗、减少的重症监护或机械通气需要、减少的医疗资源使用或负担、减少的自学校或工作的缺勤、减少的抗生素需要、减少的类固醇需要、减少的复发频率、降低的发病率、以及受试者的改善的生活质量。

本文描述的其他实施方式是用于在受试者中延迟与肺部症状加重相关的一种或多种症状的发作或减弱与肺部症状加重的一种或多种症状相关的进展的试剂盒。

本文描述的一个方面是用于延迟肺部症状加重的发作或进展的试剂盒，其包含在即用型（ready to use）容器中的A1PI。

本文描述的另一方面是试剂盒，其进一步包含至少一个剂量的用于在本文描述的方法中使用的至少一种组合物。在某些方面，例如，试剂盒包含至少一个日剂量或一个有效剂量的A1PI。

本文描述的另一方面是试剂盒，其进一步包含至少一个剂量的用于延迟肺部症状加重的发作或进展（如本文描述的）的至少一种组合物，以及用于递送上述组合物的装置。

本文描述的另一方面是试剂盒，其进一步包含用于延迟肺部症状加重的发作或进展的一种或多种另外的药剂（如本文描述的），包括一种或多种支气管扩张剂、一种或多种皮质类固醇和/或一种或多种粘液溶解剂、一种或多种祛痰剂、一种或多种抗生素或一种或多种抗氧化剂。

本文描述的另一方面是试剂盒，该试剂盒用于在需要其的受试者中延迟肺部症状加重的发作或进展（如本文描述的），包括：至少一个剂量的A1PI或至少一个有效剂量的A1PI，各自包含在单独的容器中；针对使用试剂盒和评价需要其的受试者的说明书；可选地，用于通过吸入来给予A1PI的仪器；可选地，一种或多种另外的药剂（如本文描述的），用于延迟肺部症状加重的发作或进展，包括一种或多种支气管扩张剂、一种或多种皮质类固醇和/或一种或多种粘液溶解剂、一种或多种祛痰剂、一种或多种抗生素或一种或多种抗氧化剂。

附图说明

图1：全长人α₁-蛋白酶抑制剂A1PI的基本序列（primary sequence）。该成熟蛋白由氨基酸25–419组成。

图2：用于人A1PI-HC自Cohn级分IV-1糊的纯化方案的流程图。参见美国专利申请公开号US2011/0237781A1。

图3：在2005年，按年龄组别划分，在CF患者中，急性肺部症状加重的次数。x轴突出显示（breaks out）年龄范围，其中由具有一定数目的症状加重的患者的百分比细分（subdivide）每个年龄范围条，如在图例中通过颜色编码的。Cystic Fibrosis Foundation Patient Registry Annual DataReport for2005。

具体实施方式

迄今为止尚未将A1PI通过呼吸途径用作用于延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的慢性（长期）维持治疗。

如在本文中所使用的，术语和短语“症状加重”、“肺部症状加重”、“症状加重期”和“症状加重事件”可以互换地用来描述肺部疾病或病症和它的任何症状的严重性的增加，其与日益恶化的生活质量相关。通常，在慢性肺病患者中，症状加重是频繁的。“肺部症状加重”是指，由于炎症或感染，肺部疾病症状的严重性和/或程度的日益恶化和/或增加。肺部症状加重的特征通常在于：（a）气短；（b）疲劳；（c）咳嗽增加；（d）慢性、更多的排痰性咳（即，增加的粘液痰）；（e）用力呼气量（FEV₁）的减少；（f）呼吸道炎症的呼气标记物；以及（g）呼吸疾病的遗传风险概况或肺功能的其他标记物。肺部症状加重与肺组织和功能的长期恶化高度相关。

如在本文中所使用的，“急性”是指突然产生并显现强烈的严重性。关于递送或暴露，“急性”是指相对较短的持续时间。

如在本文中所使用的，“慢性”是指持续长时间，有时还意味着具有低强度。关于递送或暴露，“慢性”是指长时间或长期。

如在本文中所使用的，短语“囊性纤维化”或“CF”是指由编码囊性纤维化跨膜传导调节因子（CFTR）氯离子通道的基因中的突变所引起的常染色体隐性遗传疾病。

如在本文中所使用的，“α₁-抗胰蛋白酶缺乏”或“AATD”是指常染色体隐性遗传性疾病，其引起肺和肝脏疾病。在北欧和北美人群中，AATD影响1,800例活产中的一例。AATD的基本病理过程是在肝细胞内突变α₁-蛋白酶抑制剂分子累积为聚合物。在血清中，产生的A1PI的低水平通过蛋白酶导致肺损伤，并最终导致气肿。与在慢性阻塞性肺病（COPD）患者中相比，在AATD患者中，肺病通常更早期发作，并且通常似乎与他们的吸烟史不成比例。典型模式显示下叶（lower lobe）占优势的气肿或全小叶气肿。与AATD相关的气肿的发病机制与中性粒细胞弹性蛋白酶密切相关。白细胞弹性蛋白酶，一种中性粒细胞酶，结合于A1PI的活性位点并以随机方式永久灭活它。高水平的弹性蛋白酶引起弹性蛋白降解，从而导致显著肺组织损伤。对于肺病的发展，吸烟是明确的复合因素。遗传因素和环境危险因素，如吸烟史、变态反应、职业暴露于肺部刺激物和/或暴露于空气污染，也牵连到A1PI相关肺病的发病机制中。

如在本文中所使用的，术语“气肿”是指肺的一种病理状态，其中存在呼吸功能的降低以及经常呼吸困难，这是由于空气空间大小的异常增加，其由肺泡的不可逆膨胀和/或由中性粒细胞弹性蛋白酶对肺泡壁的破坏引起。气肿是肺的病理状态，其特点是空气空间大小的异常增加，从而导致费力的呼吸和对感染的增加的易感性。它可以由肺泡的不可逆膨胀或由肺泡壁的破坏所引起。由于引起的对肺组织的损害，失去组织的弹性，从而导致在肺泡中滞留空气（trapped air）以及导致氧气和二氧化碳的交换的减值（impairment）。鉴于壁破裂，失去气道支撑，导致气流的阻塞。气肿和慢性支气管炎经常同时存在在一起以构成慢性阻塞性肺病。

如在本文中所使用的，短语“慢性阻塞性肺病”或“COPD”是指特征在于气流受限（其不是完全可逆）的疾病状态。气流受限通常是进行性的并且与肺对有毒颗粒或气体的异常炎症反应相关。COPD的症状、功能异常和并发症可以归因于异常炎症反应的这种基本现象以及归因于与其相关的过程。

COPD的慢性气流受限特征起因于小气道疾病（阻塞性细支气管炎）和实质破坏（气肿）的混合状态，各自的相对贡献因人而异。慢性炎症引起小气道的重塑和狭窄。肺实质的破坏，也通过炎症过程，导致肺泡连接于小气道的丧失并减小肺弹性回缩；这些变化会减弱气道在呼气期间保持打开的能力。

除炎症以外，两种其他过程被认为在COPD的发病机制中是重要的：在肺中蛋白酶和抗蛋白酶的失衡，以及氧化应激。这些过程本身可以是炎症的结果，或它们可以产生自环境（例如，在香烟烟雾中的氧化剂化合物）或遗传（例如，α₁-抗胰蛋白酶缺乏）因素。

COPD的进行性过程会由症状加重事件（具有许多原因并当疾病进展时以增加的频率发生）而复杂化。症状加重的最常见的原因是气管支气管树的感染和空气污染，但约三分之一的监测到的严重症状加重的原因不能确定。在患有轻度至中度疾病的患者中症状加重的影响可以是更加明显的并且显示增加数目的症状加重与在呼气期间中气体转移的下降相关。可以在家中治疗症状加重，但很多时候需要医疗干预和住院治疗。因COPD的症状加重而入院的患者的住院死亡率大约是10%，并且长期存活较差。

由Hurst等人进行的2138位COPD患者的为期三年的观察研究表明，存在明显的症状加重倾向表型。Hurst et al.,N.Engl.J.Med.363:1128-1138。此群患者具有每年两次或更多次症状加重。症状加重倾向表型的最好预测结果是频繁症状加重的历史。Hurst et al.,N.Engl.J.Med.363:1128-1138。

如在本文中所使用的，“哮喘”是指慢性呼吸疾病，经常产生自变态反应，其特征在于呼吸困难、胸部收缩和咳嗽的突然的复发性攻击。在典型的哮喘反应中，IgE抗体主要附着至肥大细胞，肥大细胞位于与细支气管和小支气管密切相关的肺间质。因此，进入气道的抗原将与肥大细胞-抗体复合物发生反应，引起释放若干种物质，包括但不限于白细胞介素细胞因子、趋化因子和花生四烯酸衍生的介质，从而导致支气管收缩、气道高反应性、过多的粘液分泌和气道炎症。

如在本文中所使用的，“肺炎”是指肺的一种或多种功能要素（包括肺泡腔和间质组织）的急性感染。通常，肺炎可能起因于急性肺病、肺部炎性疾病或由于因素如炎症或凝固作用的肺功能的任何扰动。

如在本文中所使用的，“严重慢性支气管炎”或“支气管扩张”是指由支气管壁的肌肉和弹性成分的破坏引起的近侧中等大小支气管（直径>2mm）的异常和不可逆的扩张。它可以是先天性或获得性的。支气管扩张可以由以下细菌引起：肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）、流感嗜血菌（Haemophilus influenzae）、金黄色葡萄球菌（Staphylococus aureus）和粘膜炎莫拉菌（Moraxella catarrhalis）；以及非典型肺炎（atypicalpneumonias）：军团杆菌性肺炎（Legionella pneumonia）、肺炎衣原体肺炎（Chlamydia pneumoniae）和支原体肺炎（Mycoplasma pneumoniae）（包括铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa））。

如在本文中所使用的，“分枝杆菌感染”是指由分支杆菌属的多个物种引起的肺部感染。“结核病”或“TB”是空气传播的、慢性结核分枝杆菌感染的一个实例。

如在本文中所使用的，术语“受试者”是指对其进行本文描述的方法的任何动物、个体或患者。通常，受试者是人，虽然如本领域技术人员将理解的，受试者可以是动物。因此，受试者的定义包括其他动物，包括哺乳动物如啮齿目动物（包括小鼠、大鼠、仓鼠和豚鼠）、猫、狗、兔，农场动物，包括奶牛、马、山羊、绵羊、猪等，以及非人类灵长类动物（包括猴、黑猩猩、红毛猩猩和大猩猩）。

如在本文中所使用的，“需要其的受试者”是指具有肺部症状加重或具有发展肺部症状加重的风险的受试者。需要其的受试者可以具有与肺部症状加重相关的呼吸疾病或病症或具有发展与肺部症状加重相关的呼吸疾病或病症的风险。

如在本文中所使用的，术语“治疗”是指延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展（如本文描述的）。

“吸入”是指给予化合物的方法，其递送有效量的化合物使得通过由受试者吸入化合物而给予或递送到肺或下呼吸道的组织，从而将化合物吸入肺。如在本文中所使用的，“给予”和“递送”是同义词。

如在本文中所使用的，短语“肺部给予”、“呼吸给予”、“肺部递送”和“呼吸递送”是同义词并且是指通过经由口腔和/或鼻吸入将A1PI给予和/或递送到受试者并进入肺和下呼吸道。

如在本文中所使用的，短语“治疗有效量”、“有效量”或“有效剂量”是同义词并且是指A1PI的量，在一段时间内，在给予它的受试者中，该量可以有效地延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展（如本文描述的）。如在本文中所使用的，“疗效”是指由将治疗有效量的A1PI给予受试者的产生结果，其可以尤其是包括延迟肺部症状加重的发作或进展（如本文描述的）。

如在本文中所使用的，“治疗”是指给予有效量的A1PI以延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展。

如在本文中所使用的，“维持治疗”是指规律地、周期性地给予A1PI，以在受试者的肺部或循环系统中维持足够水平的A1PI，从而具有对受试者的疗效。

如在本文中所使用的，“强化治疗”是指补充、更换或增加生物分子（如A1PI）的体内缺乏量或浓度，以对受试者具有疗效。

本文描述的方法的一个方面是用于与肺部症状加重相关的呼吸疾病或病症的A1PI维持治疗。在本文所描述的方法的一些方面，A1PI维持治疗包括强化治疗。

在受试者中与肺部症状加重相关的症状的非限制性实例包括那些包括福克斯标准（Fuchs’criteria）的症状如痰的变化；新的或增加的咯血；咳嗽增加；增加的呼吸困难；不适、疲劳或嗜睡；体温高于38℃的发热；食欲缺乏或体重减轻；鼻窦痛或压痛；鼻窦排液（sinus discharge）的变化；胸部的身体检查的变化；相比于先前记录值，肺功能（FEV₁）降低10%或更高；或表示肺部感染的任何放射影像变化。为了满足福克斯标准，存在前述12种症状的任何4种。参见Fuchs et al.,N.Engl.J.Med.331:637-642（1994）。

如在本文中所使用的，“α₁-蛋白酶抑制剂”或“A1PI”是指A1PI的所有自然发生的多晶型物。A1PI还指制备自血浆的A1PI和可以从市场上获得的A1PI。A1PI还对应于人或非人A1PI。在一些方面，A1PI是血浆衍生的A1PI。在一些方面，A1PI制备自Cohn级分IV-1糊。在其他方面，A1PI制备自除去白蛋白的血浆级分、Cohn V沉淀物或预纯化的A1PI制备级分。美国专利号US4,697,003、US5,610,285、US6,093,804、US6,462,180、US6,525,176、US6,974,792和US7,879,800各自通过引用结合于此，参见其用于纯化A1PI的方法的教导。

如在本文中所使用的，“重组A1PI”是指其是重组DNA或转基因技术的产物的A1PI。短语“重组A1PI”还包括A1PI的功能片段、包含A1PI或其功能片段的嵌合蛋白、A1PI的融合蛋白或片段、通过A1PI的一个或多个氨基酸的类似替代所获得的同源物、以及种同源物（specieshomologues）。例如，可以以这样的方式将编码A1PI的基因插入编码乳清蛋白的哺乳动物基因中使得在乳腺中表达该DNA序列，如描述于，例如，美国专利号US5,322,775，其通过引用结合于此，参见其用于产生蛋白质化合物的方法的教导。“重组A1PI”还指通过本领域中已知的方法化学合成的A1PI蛋白，如例如，固相肽合成。用于A1PI和/或用于生产重组A1PI的氨基酸和核苷酸序列描述于美国专利号US4,711,848、US4,732,973、US4,931,373、US5,079,336、US5,134,119、US5,218,091、US6,072,029，和Wright et al.,Biotechnology9:830（1991），以及Archibald et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.（USA）,87:5178（1990），其各自的关于A1PI序列、重组A1PI和/或A1PI的重组表达的教导通过引用结合于此。

如在本文中所使用的，短语“药物组合物”包括包含如本文描述的A1PI的制剂。药物组合物应包含治疗有效量的A1PI，即，在一段时间内，在对其给予它的受试者中，为延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展所必要的量。

可以通过本领域中已知的过程来制备A1PI的药物组合物，例如，借助于常规混合、溶解、造粒、研磨、粉碎、制作糖衣丸（dragee-making）、磨细、乳化、封装、截留或冻干过程。因此可以以常规方式来配制药物组合物，其使用一种或多种可接受的稀释剂或载体（包含赋形剂和助剂），其便于将活性化合物加工成可以药用的制剂。适当的制剂取决于所选择的给予途径。根据本文的描述，以适用于吸入的形式来配制药物组合物。

A1PI的药物组合物是当前可获得的。例如，可以通过再水化（重构，reconstituting）血浆衍生的、糖基化的、人A1PI的冻干制剂，如Aralast^TM（Alpha Therapeutic Corp.；由Baxter Healthcare Corp.分销）、Zemaria^TM（CLS Behring）或

（Grifols Therapeutics Inc.，以前TalecrisBiotherapeutics,Inc.）来制备适用于本文描述的方法的A1PI的液体组合物。

是在即用型液体制剂中的市售A1PI组合物的优选的非限制性实例，其与本文描述的方法相容。与静脉内给予相比，通过吸入途径来给予A1PI被认为是更有益的，这是因为A1PI直接到达下呼吸道。吸入途径还需要A1PI的较低的治疗剂量，从而节约人血浆衍生的A1PI的供应。此给予途径还可以更有效地中和中性粒细胞弹性蛋白酶以及在肺组织中纠正在蛋白酶和抗蛋白酶之间的失衡。另外，和静脉内途径相比，通过吸入的给予是更简单的和对于受试者较少紧张的，并通过需要较少的临床支持来减轻对当地的卫生保健系统的负担。

然而，在一些方面，可以通过再水化（重构）干燥的组合物（包含重组A1PI，通常是人A1PI，包括非糖基化人A1PI，如重组A1PI、截短的人A1PI或A1PI融合蛋白）来制备适用于本文描述的方法的A1PI的液体组合物。关于A1PI融合蛋白的实例，参见WO2002/050287。

如在本文中所使用的，“利用疏水性相互作用层析法纯化的A1PI”或“A1PI-HC”是指通过在本文中和在美国专利申请公开号US2011/0237781A1（其关于这样的教导通过引用结合于此）中描述的方法纯化的A1PI。A1PI-HC类似于

并且是可用于本文描述的方法的A1PI的另一个非限制性实例。

用于通过吸入途径来给予的药物组合物的制剂，以及吸入器系统和装置是本领域中已知的。在本领域中已知的用于通过吸入（肺部递送）来给予治疗活性剂的各种方式的任何一种可以在本文描述的方法中使用。这样的递送方法是本领域中已知的。参见，例如，Keller,Int.J.Pharmaceutics186:81-90（1999）;Everard,J.Aerosol Med.14（Suppl1）:S-59-S-64（2001）;Togger and Brenner,Am.J.Nursing101:26-32（2001）。用于液体制剂的市售气雾器，包括喷射雾化吸入器和超声雾化吸入器，可用于本文描述的方法。

通常，对于通过吸入的给予，可以以气溶胶喷雾的形式自加压计量剂量吸入器、同时使用适宜的推进剂，例如，二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷或二氧化碳来递送活性组分。气溶胶喷雾中的活性组分可以是使用干粉吸入器来给予的粉末形式，或利用雾化吸入器来给予的含水液体气雾剂形式。相应地配制加入吸入装置的进料以包含适当吸入剂量的A1PI用于在单次给予中递送。关于与气雾剂给予相关的信息，一般参见，Chapter 92 of Remington’s Pharmaceutical Sciences,18^th ed.Mack PublishingCo.,Easton,PA（1990），其通过引用结合于此用于此类教导。

对于以液体形式的递送，可以将液体制剂直接雾化，以及可以在重构以后雾化冻干粉末。对于以干燥粉末形式的递送，制剂可以被制备为冻干并研磨粉末。另外，可以使用氟碳制剂或其他推进剂以及计量剂量分配器来递送制剂。关于递送装置和方法，参见，例如，美国专利号US4,137,914、US4,174,712、US4,524,769、US4,667,688、US5,672,581、US5,709,202、US5,672,581、US5,915,378、US5,997,848、US6,123,068、US6,123,936和US6,397,838，其各自通过引用结合于此。

各种各样的粉末吸入器和雾化吸入器是本领域中已知的，其可以用于A1PI给予。通过吸入来递送A1PI制剂描述于，例如，美国专利号US5,093,316、US5,618,786、US5,780,014、US5,780,440、US6,655,379、US7,914,771，美国专利申请公开号US2008/0078382和US2008/0299049，以及国际专利申请WO01/34232，其各自通过引用结合于此。

在某些方面，例如，雾化吸入器连同面罩或口罩一起使用，该雾化吸入器将液体转化成一定尺寸的气雾剂，其可以被吸入下呼吸道。适用于本文描述的方法的某些方面的雾化吸入器可以是气动或超声的、以及连续或间歇的。适用于本文描述的方法的各种各样的雾化吸入器是市售的。雾化吸入器的非限制性实例是A1PIXNEP^TM（Activaero）、

（PARI）、

（Activaero）、PARI LC

（PARI）、

（Medic Aid）等。能够控制和优化呼吸模式的递送装置对于有效递送是有利的。

用于液体气雾剂递送的雾化吸入器可被分类为：喷射雾化吸入器，其是利用在医院的便携式压缩机或中央空气供应并通过加压空气流来操作；超声雾化吸入器，其结合有压电晶体以为自超声喷泉（ultrasonic fountain）产生气雾剂提供能量；以及电子雾化吸入器，其基于穿孔振动膜的原理。

雾化吸入器提供在吸入期间增加量的气雾剂，同时最小化在呼气期间的气雾剂损失以及在雾化吸入器容器中的残留药物。雾化吸入器通常包括气雾剂发生器，其通过振动隔板将液体雾化成被有效地递送到肺的颗粒尺寸。由Brand et al.在2003年和2009年进行的研究讨论了各种各样的雾化吸入器和给予装置进行的A1PI的雾化肺部递送，并且两个参考文献均通过引用结合于此；Brand et al.,Eur.Resp.J.22（2）:263-267（2003）;Brandet al.,Eur.Respir.J.34（2）:354-360（2009）。

用于递送适宜的吸入剂量的操作条件将取决于所采用的机械装置的类型。对于一些气雾剂递送系统，如雾化吸入器，给予的频率和操作期受控于在气雾剂中A1PI活性成分的量/单位体积。通常，A1PI的浓缩溶液需要更少的时间来给予。一些装置，如计量剂量吸入器，可以产生较高的气雾剂浓度，因此在较短的期间内递送有效剂量。

雾化剂量优选被雾化成直径为约5μm或更小的小滴。在一些方面，剂量被雾化成直径为约1–5μm的小滴。这样的小滴尺寸会增强A1PI在肺泡区中的肺部深处沉积。

在一些方面，雾化小滴的直径是至少约0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。在一些方面，雾化小滴的直径是至少约3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm或7.5μm。在其他方面，雾化小滴的直径是不大于约10μm、9μm、8μm、7μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm或1μm。

在一些方面，可以将至少约50%、至少约60%、至少约70%、至少约80%或优选至少约90%或优选至少95%或更多的A1PI的剂量递送到受试者的肺。在本文描述的方法的一个方面，将约80–95%的A1PI剂量递送到受试者的肺。在本文描述的方法的另一个方面，可以将大于80%或更多的A1PI的剂量递送到受试者的肺。递送剂量可以是标称剂量、有效剂量或日剂量。

本文描述的方法的某些方面采用雾化吸入器，该雾化吸入器包括即用型吸入溶液，其包含治疗有效量的A1PI。在一些方面，将即用型液态药物组合物包装在包含0.25–1mL、0.25–5mL、0.25–10mL或0.25–20mL的A1PI的预消毒单元中作为用于吸入的即用型溶液。即用型单元可以由玻璃、聚乙烯制成，或是适用于雾化装置的任何其他容器。

在本文所描述的方法的一些方面，将即用型液态药物组合物包装于预消毒单元，其包含0.25mL、0.5mL、0.75mL、1.0mL、2.0mL、5.0mL、10mL、20mL、25mL或更大体积的各种浓度的A1PI。

在需要其的受试者中，通过每日给予有效量的吸入型A1PI，A1PI可以用于延迟肺部症状加重的发作或进展。

在需要其的受试者中，通过每日给予有效量的吸入型A1PI，A1PI可以用来延迟肺病的发作或进展。

通过每日给予有效量的吸入型A1PI，A1PI可以用于无肺病状态的维持。

如本文描述的，在症状加重事件之前周期性地给予A1PI。症状加重可以与各种肺部疾病或病症相关。因此，本文描述的方法的一个方面包括通过吸入将有效量的雾化A1PI给予需要其的受试者。通过吸入来规律给予有效量的雾化A1PI在延迟与肺部疾病或病症相关的肺部症状加重的发作或减弱与肺部疾病或病症相关的肺部症状加重的进展方面是治疗有效的。

具有肺部症状加重的高风险、适合A1PI维持治疗的受试者通常具有以下一种或多种：（a）急性肺部症状加重的高风险；（b）显著下降的呼吸功能；（c）肺部症状加重史，其与以下相关：囊性纤维化、COPD、AATD、气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎；或环境危险因素如吸烟史、变态反应、职业暴露于肺刺激物和/或暴露于空气污染。

年龄为12岁和以上的并具有以下的受试者通常更易发生肺部症状加重：急性肺部症状加重的高风险、显著下降的呼吸功能，与囊性纤维化、COPD、AATD、气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎相关的肺部症状加重史，或环境危险因素如吸烟史、变态反应、职业暴露于肺刺激物和/或暴露于空气污染。肺部症状加重的风险通常随着受试者年龄的增加而增加。参见图3，症状加重发生率作为CF患者年龄的函数。

可以通过评价或确定预期受试者的以下一种或多种：年龄；症状加重史；肺功能（FEV₁）；慢性排痰性咳（粘液产生）；上气道和下气道传染性病原体负担；呼吸道炎症的呼气标记物；对用于气道高反应性的外源性攻击测试的的响应；同时服用药物的数目和类别；呼吸疾病的遗传风险概况；或环境风险因素如吸烟史、变态反应、职业暴露于肺刺激物和/或暴露于空气污染，来确定具有肺部症状加重的高风险、适合A1PI维持治疗的受试者。

肺部症状加重与以下相关：严重程度增加的症状加重；增加频率的症状加重；下降的肺功能；降低的FEV₁；增加的肺组织损失；降低的A1PI水平；增加的肺弹性蛋白酶水平；增加的肺部感染；增加的肺部细菌负荷；增加的抗生素使用；增加的类固醇使用；增加的心律失常；增加的发病率和下降的生活质量。

通过吸入来定期给予有效量的雾化A1PI会增加肺部和全身A1PI水平、降低中性粒细胞弹性蛋白酶水平、减少肺部感染和细菌负荷、减少炎症、以及减少心律失常。另外，定期给予A1PI会减少受试者对类固醇、抗生素、粘液溶解剂和/或祛痰剂的需要。另外，通过吸入来定期给予有效量的雾化A1PI可以增加或改善肺功能和/或减弱肺组织恶化的进一步进展。因此，通过吸入来定期给予有效量雾化A1PI可以改变肺部疾病或病症的进程，其中通过延迟肺部症状加重和与之相关的症状的发作或减弱肺部症状加重和与之相关的症状的进展。具体好处可以包括减少的住院治疗、减少的重症监护或机械通气需要、减少的医疗资源使用或负担、减少的自学校或工作的缺勤、减少的抗生素需要、减少的类固醇需要、以及减少的复发频率。通过吸入来定期给予有效量雾化A1PI产生的肺部症状加重的减少通常与降低的发病率和受试者的改善的生活质量相关。

通常，根据需要，间或（from time to time）周期性地给予吸入型A1PI以递送有效剂量。通过吸入来给予的A1PI的有效剂量的大小取决于所使用的A1PI的形式（即，液体或干燥粉末）、吸入的体积、以及在液体的情况下A1PI的溶解度和浓度。

有效剂量的非限制性实例是约25mg至约750mg的A1PI/天。可替换地，A1PI的有效剂量是约0.5mg的A1PI/kg体重/天至约15mg/kg体重/天（mg/kg/天），其中假设体重为50kg。根据需要，可以按比例增加或减少用于体重小于或大于50kg的受试者的剂量。给予受试者的A1PI药物组合物的浓度和量取决于吸入递送装置的效率、给予的周期性和给予期的数目/天。

在本文所描述的方法的一些方面，至少一个剂量的A1PI是约0.01mg、0.05mg、0.1mg、0.2mg、0.3mg、0.4mg、0.5mg、0.6mg、0.7mg、0.8mg、0.9mg、1.0mg、1.1mg、1.2mg、1.3mg、1.4mg、1.5mg、1.6mg、1.7mg、1.8mg、1.9mg、2.0mg、3.0mg、4.0mg、5.0mg、6.0mg、7.0mg、8.0mg、9.0mg、10mg、15mg、20mg、25mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg、100mg、110mg、120mg、130mg、140mg、150mg、160mg、170mg、180mg、190mg、200mg、210mg、220mg、230mg、240mg、250mg、260mg、270mg、280mg、290mg、300mg、310mg、320mg、330mg、340mg、350mg、360mg、370mg、380mg、390mg、400mg、410mg、420mg、430mg、440mg、450mg、460mg、470mg、480mg、490mg、500mg、510mg、520mg、530mg、540mg、550mg、660mg、770mg、880mg、990mg、600mg、610mg、620mg、630mg、640mg、650mg、660mg、670mg、680mg、690mg、700mg、710mg、720mg、730mg、740mg、750mg、760mg、770mg、780mg、790mg、800mg、810mg、820mg、830mg、840mg、850mg、860mg、870mg、880mg、890mg、900mg、910mg、920mg、930mg、940mg、950mg、960mg、970mg、980mg、990mg、1000mg，或在一些方面，甚至更多。

在本文所描述的方法的一些方面，A1PI的有效剂量是至少约0.5mg、1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg、10mg、15mg、20mg、25mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg、100mg、110mg、120mg、130mg、140mg、150mg、160mg、170mg、180mg、190mg、200mg、210mg、220mg、230mg、240mg、250mg、260mg、270mg、280mg、290mg、300mg、310mg、320mg、330mg、340mg、350mg、360mg、370mg、380mg、390mg、400mg、410mg、420mg、430mg、440mg、450mg、460mg、470mg、480mg、490mg、500mg、510mg、520mg、530mg、540mg、550mg、560mg、570mg、580mg、590mg、600mg、610mg、620mg、630mg、640mg、650mg、660mg、670mg、680mg、690mg、700mg、710mg、720mg、730mg、740mg、750mg、760mg、770mg、780mg、790mg、800mg、810mg、820mg、830mg、840mg、850mg、860mg、870mg、880mg、890mg、900mg、910mg、920mg、930mg、940mg、950mg、960mg、970mg、980mg、990mg、1000mg，或在一些方面，甚至更多。

在本文所描述的方法的一些方面，至少一个单次剂量的A1PI是不大于约1000mg、990mg、980mg、970mg、960mg、950mg、940mg、930mg、920mg、910mg、900mg、890mg、880mg、870mg、860mg、850mg、840mg、830mg、820mg、810mg、800mg、790mg、780mg、770mg、760mg、750mg、740mg、730mg、720mg、710mg、700mg、690mg、680mg、670mg、660mg、650mg、640mg、630mg、620mg、610mg、600mg、590mg、580mg、570mg、560mg、550mg、540mg、530mg、520mg、510mg、500mg、490mg、480mg、470mg、460mg、450mg、440mg、430mg、420mg、410mg、400mg、390mg、380mg、370mg、360mg、350mg、340mg、330mg、320mg、310mg、300mg，以及在一些方面，甚至更少。

在本文所描述的方法的一些方面，至少一个单次剂量的A1Pi是约1000mg、990mg、980mg、970mg、960mg、950mg、940mg、930mg、920mg、910mg、900mg、890mg、880mg、870mg、860mg、850mg、840mg、830mg、820mg、810mg、800mg、790mg、780mg、770mg、760mg、750mg、740mg、730mg、720mg、710mg、700mg、690mg、680mg、670mg、660mg、650mg、640mg、630mg、620mg、610mg、600mg、590mg、580mg、570mg、560mg、550mg、540mg、530mg、520mg、510mg、500mg、490mg、480mg、470mg、460mg、450mg、440mg、430mg、420mg、410mg、400mg、390mg、380mg、370mg、360mg、350mg、340mg、330mg、320mg、310mg、300mg、290mg、280mg、270mg、260mg、250mg、240mg、230mg、220mg、210mg、200mg、190mg、180mg、170mg、160mg、150mg、140mg、130mg、120mg、110mg、100mg、90mg、80mg、70mg、60mg、50mg、40mg、30mg、25mg、20mg、15mg、10mg、9.0mg、8.0mg、7.0mg、5.0mg、4.0mg、3.0mg、2.0mg、1.0mg、0.5mg、0.1mg，以及甚至，在一些方面，小于约0.1mg。

在本文所描述的方法的一些方面，有效剂量的A1PI是至少约0.01mg/kg体重至约20mg/kg体重/天。

在本文所描述的方法的一些方面，A1PI的有效日剂量是至少约0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg、0.3mg/kg、0.4mg/kg、0.5mg/kg、0.6mg/kg、0.7mg/kg、0.8mg/kg、0.9mg/kg、1.0mg/kg、1.1mg/kg、1.2mg/kg、1.3mg/kg、1.4mg/kg、1.5mg/kg、1.6mg/kg、1.7mg/kg、1.8mg/kg、1.9mg/kg、2.0mg/kg、2.1mg/kg、2.2mg/kg、2.3mg/kg、2.4mg/kg、2.5mg/kg、2.6mg/kg、2.7mg/kg、2.8mg/kg、2.9mg/kg、3.0mg/kg、3.1mg/kg、3.2mg/kg、3.3mg/kg、3.4mg/kg、3.5mg/kg、3.6mg/kg、3.7mg/kg、3.8mg/kg、3.9mg/kg、4.0mg/kg、4.1mg/kg、4.2mg/kg、4.3mg/kg、4.4mg/kg、4.5mg/kg、4.6mg/kg、4.7mg/kg、4.8mg/kg、4.9mg/kg、5.0mg/kg、5.1mg/kg、5.2mg/kg、5.3mg/kg、5.4mg/kg、5.5mg/kg、5.6mg/kg、5.7mg/kg、5.8mg/kg、5.9mg/kg、6.0mg/kg、6.1mg/kg、6.2mg/kg、6.3mg/kg、6.4mg/kg、6.5mg/kg、6.6mg/kg、6.7mg/kg、6.8mg/kg、6.9mg/kg、2.0mg/kg、7.1mg/kg、7.2mg/kg、7.3mg/kg、7.4mg/kg、7.5mg/kg、7.6mg/kg、7.7mg/kg、7.8mg/kg、7.9mg/kg、8.0mg/kg、8.1mg/kg、8.2mg/kg、8.3mg/kg、8.4mg/kg、8.5mg/kg、8.6mg/kg、8.7mg/kg、8.8mg/kg、8.9mg/kg、9.0mg/kg、9.1mg/kg、9.2mg/kg、9.3mg/kg、9.4mg/kg、9.5mg/kg、9.6mg/kg、9.7mg/kg、9.8mg/kg、9.9mg/kg、10.0mg/kg、10.1mg/kg、10.2mg/kg、10.3mg/kg、10.4mg/kg、10.5mg/kg、10.6mg/kg、10.7mg/kg、10.8mg/kg、10.9mg/kg、11.0mg/kg、11.1mg/kg、11.2mg/kg、11.3mg/kg、11.4mg/kg、11.5mg/kg、11.6mg/kg、11.7mg/kg、11.8mg/kg、11.9mg/kg、12.0mg/kg、12.1mg/kg、12.2mg/kg、12.3mg/kg、12.4mg/kg、12.5mg/kg、12.6mg/kg、12.7mg/kg、12.8mg/kg、12.9mg/kg、13.0mg/kg、13.1mg/kg、13.2mg/kg、13.3mg/kg、13.4mg/kg、13.5mg/kg、13.6mg/kg、13.7mg/kg、13.8mg/kg、13.9mg/kg、14.0mg/kg、14.1mg/kg、14.2mg/kg、14.3mg/kg、14.4mg/kg、14.5mg/kg、14.6mg/kg、14.7mg/kg、14.8mg/kg、14.9mg/kg、15.0mg/kg、15.1mg/kg、15.2mg/kg、15.3mg/kg、15.4mg/kg、15.5mg/kg、15.6mg/kg、15.7mg/kg、15.8mg/kg、15.9mg/kg、16.0mg/kg、16.1mg/kg、16.2mg/kg、16.3mg/kg、16.4mg/kg、16.5mg/kg、16.6mg/kg、16.7mg/kg、16.8mg/kg、16.9mg/kg、17.0mg/kg、17.1mg/kg、17.2mg/kg、17.3mg/kg、17.4mg/kg、17.5mg/kg、17.6mg/kg、17.7mg/kg、17.8mg/kg、17.9mg/kg、18.0mg/kg、18.1mg/kg、18.2mg/kg、18.3mg/kg、18.4mg/kg、18.5mg/kg、18.6mg/kg、18.7mg/kg、18.8mg/kg、18.9mg/kg、19.0mg/kg、19.1mg/kg、19.2mg/kg、19.3mg/kg、19.4mg/kg、19.5mg/kg、19.6mg/kg、19.7mg/kg、19.8mg/kg、19.9mg/kg、20.0mg/kg体重/天，或在一些方面，甚至更多。

作为非限制性实例，典型的吸入型A1PI给予期一般持续约1–5分钟、5–10分钟、10–20分钟、20–30分钟、30–40分钟、40–50分钟或50–60分钟，但可以长达约120–180分钟，其取决于受试者、递送装置、A1PI浓度和/或体积、有效剂量和/或日剂量。

在本文所描述的方法的一些方面，可以吸入A1PI持续约0.5分钟、1分钟、2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、60分钟、70分钟、80分钟、90分钟、100分钟、120分钟、150分钟、180分钟，或在一些方面甚至更长。

在一些方面，由临床医生来给予A1PI。在其他方面，自我给予A1PI。例如，可以在早晨、在下午或全天定期地给予A1PI。可以调节剂量大小以考虑到给予A1PI的频率和时间，并且在一定程度上可以由受试者或临床医生基于估计的需要、基于所使用的递送系统、以及基于其他风险因素（例如，遗传性危险因素或其他环境危险因素如职业危险因素和/或暴露于空气污染）的存在或不存在来确定日剂量。

在一些方面，可以期望对单剂量和/或日剂量设置上限。限制或调节肺部给予药物和其他物质的自我给予以防止受试者的可能的过剂量给予装置是本领域中已知的。

在本文所描述的方法的一些方面，可以每月几次、每周数次、每天一次或甚至每日数次，来给予A1PI。通常，每天一次给予治疗有效剂量。作为非限制性实例，可以以一次或多次来给予有效剂量，如在早晨给予剂量的一部分，并在下午给予剂量的剩余部分。可替换地，可以一次给予整个剂量。在一些情况下，可能需要3–4次或更多次给予/天，以实现有效剂量的A1PI和/或延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展。

剂量频率可以是每日一次、每日两次、每日三次或每日四次，至每日两次、每日四次、每日六次、每日八次或八次以上/天。在一些方面，剂量频率是每日一次至每日六次、每日一次至每日四次、每日两次、或每日一次。在护理过程中，可以确定和调节给予频率，并且通常但不一定是基于症状和临床发现。在延迟肺部症状加重和与之相关的症状的发作或减弱肺部症状加重和与之相关的症状的进展的情况下，在暴露于增加的症状加重的可能性的环境条件的受试者中，可以基于暴露的频率和/或严重性来调节给予频率。

在一些方面，用包含A1PI或其功能活性部分或融合物的共同的制剂（common formulation）来给予支气管扩张剂。在其他方面，以与包含A1PI或其功能活性部分或融合物的组合物分开的组合物来给予支气管扩张剂。在这些后者方面的一些方面，通过吸入并按照与用于给予A1PI或其功能活性部分或融合物的剂量方案相同的剂量方案来给予支气管扩张剂。在这些方面的其他方面，按照与用于A1PI或其功能活性部分或融合物的剂量方案不同的剂量方案来给予支气管扩张剂。在各个方面，口服给予支气管扩张剂。

在各个方面，支气管扩张剂选自目前在临床上用于治疗呼吸症状加重的支气管扩张剂。支气管扩张剂可以是以下一种或多种：非诺特罗、沙丁胺醇（舒喘灵）（Salbutamol（albuterol））、特布他林、福莫特罗、沙美特罗、异丙托溴铵、氧托溴铵、噻托溴铵、非诺特罗/异丙托铵、沙丁胺醇/异丙托铵、氨茶碱、茶碱或本领域中已知的其他支气管扩张剂。

在一些方面，可以连同A1PI一起来给予皮质类固醇。在一些方面，用包含A1PI或其功能活性部分或融合物的共同的制剂来给予皮质类固醇。在其他方面，以与包含A1PI或其功能活性部分或融合物的组合物分开的组合物来给予皮质类固醇。在一些方面，通过吸入并按照与用于给予A1PI或其功能活性部分或融合物的剂量方案相同的剂量方案来给予皮质类固醇。在这些方面的其他方面，按照与用于A1PI或其功能活性部分或融合物的剂量方案不同的剂量方案来给予皮质类固醇。在各个方面，口服给予皮质类固醇。

在各个方面，皮质类固醇选自目前在临床上用于治疗呼吸症状加重的皮质类固醇。皮质类固醇可以是以下一种或多种：倍氯米松、布地奈德、氟替卡松、曲安西龙、福莫特罗/布地奈德组合、沙美特罗/氟替卡松组合、泼尼松、甲泼尼龙（Methyl-prednisolone）或本领域中已知的其他皮质类固醇。

可用于本文描述的方法的各个方面的皮质类固醇包括，例如，二丙酸倍氯米松（beclomethasone dipropionate）、曲安奈德（triamcinoloneacetonide）或丙酸氟替卡松（fluticasone propionate）。在各个方面，使用皮质类固醇的组合。

在其他方面，上述方法进一步包括给予以下一种或多种：用于粘液调节的粘液溶解剂/祛痰剂、抗氧化剂、以及用于处理感染的抗生素（如果存在的话）。

在一个方面，可能需要抗氧化剂赋形剂以保护A1PI免受主动吸烟或其他氧化剂应激的影响。有用的抗氧化剂包括维生素E（α-、β-、γ-、以及δ-生育酚和/或α-、β-、γ-和/或δ-生育三烯酚）、维生素C（抗坏血酸）、β-胡萝卜素、谷胱甘肽（GSH）、褪黑激素、硒、过氧化物歧化酶、过氧化氢酶、以及过氧化物氧化还原酶。

在其他方面，本文描述的方法减少受试者对类固醇、抗生素、支气管扩张剂、粘液溶解剂和/或祛痰剂的需要以及暴露于类固醇、抗生素、支气管扩张剂、粘液溶解剂和/或祛痰剂。

在另一种实施方式中，描述了用于延迟肺部症状加重的发作或进展的试剂盒。在一个方面，试剂盒包含至少一个剂量的用于本文描述的方法的至少一种组合物。在某些方面，例如，试剂盒包含在单个容器中的至少一个日剂量或至少一个有效剂量的A1PI。

在一些方面，试剂盒进一步包括至少一个装置，其用于通过吸入递送至少一个剂量。例如，试剂盒可以包括适用于雾化组合物的雾化吸入器。在其他方面，试剂盒包括计量剂量吸入器。在其他方面，试剂盒包括计量剂量吸入器。上述一个或多个剂量可以被事先加载到递送装置或可以被分开包装。

在包括雾化吸入器的方面，上述一个或多个剂量可以是液体。在包括雾化吸入器的其他方面，上述一个或多个剂量可以是干燥的，并且试剂盒进一步包含无菌稀释剂以用来再水化干燥的组合物。无菌稀释剂通常将被分开包装在保持无菌性的容器中，如安瓿或小瓶。在各个方面，稀释剂选自由无菌水、盐水、葡萄糖溶液、D5正常盐水和林格氏溶液组成的组。

在包括计量剂量吸入器的方面，计量剂量吸入器可以事先加载有至少一个剂量的本文描述的组合物。通常，计量剂量吸入器将被事先加载有多个剂量。在某些其他方面，计量剂量吸入器与组合物分开地被包装，其中多个剂量通常存在于药筒内，上述药筒成一定尺寸以与计量剂量吸入器接合（engage）。

在包括干粉吸入器的方面，计量剂量吸入器可以事先加载有一个或多个剂量的干燥组合物，或在其他方面被与一个或多个干燥粉末剂量分开地包装。

本文描述的试剂盒的各个方面进一步包括用于所包括的组合物的应用的一组说明书。说明书可以告知使用者用于给予本文描述的组合物的方法、建议剂量、用于暴露于可以促进症状加重的环境条件（如吸烟或空气污染）的水平的时间表、预防措施、预期结果、警告等。说明书可以为任何形式，并作为单独的插页或附于容器或包装的标记物提供。说明书包括用于本文描述的任何方法的程序。

说明书还可以包括用于临床医生的诊断标准，包括用于确定具有肺部症状加重的高风险、适合A1PI维持治疗的受试者的方法，如受试者的年龄、症状加重史、肺功能（FEV₁）、慢性排痰性咳（粘液产生）、上气道和下气道传染性病原体负担、呼吸道炎症的呼气标记物、对用于气道高反应性的外源性攻击测试的响应、同时服用药物的数目和类别、呼吸疾病的遗传风险概况、吸烟史和暴露于职业或环境变量如变态反应、污染和呼吸刺激物。

在一些方面，说明书涉及通过吸入来使用A1PI以延迟肺部症状加重的发作或进展。在一些方面，说明书涉及通过吸入来使用A1PI以延迟与囊性纤维化、α₁-抗胰蛋白酶缺乏或COPD相关的肺部症状加重的发作或进展。在一些方面，说明书针对通过吸入来使用A1PI以延迟与气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎相关的肺部症状加重的发作或进展。

在一些方面，试剂盒进一步包括如本文描述的一种或多种另外的药剂，用于延迟肺部症状加重的发作或进展，包括一种或多种支气管扩张剂、一种或多种皮质类固醇和/或一种或多种粘液溶解剂、祛痰剂、抗氧化剂或抗生素。

A1PI的安全性和耐受性

用吸入型

进行的几项研究支持吸入型A1PI的安全性和耐受性。在对健康志愿者、哮喘患者、AATD患者和CF患者进行的12项临床研究中已研究了吸入型进行了长达至28天的单剂量和重复剂量研究。另外，5项研究者发起的临床研究，通过吸入将

A1PI给予健康志愿者、AATD受试者和CF受试者。这五项研究体包括1至8周的重复剂量。几乎300位受试者（291位受试者：65位健康受试者，134位CF受试者，76位AATD受试者，以及16气喘患者）已接受各种吸入型剂量的

参见表1。仅两位受试者报告产生自A1PI给予的严重不良事件（SAE）。一位受试者经历呼吸困难而一位受试者经历咳嗽增加和增加的痰。整体而言，吸入型

已显示出是安全和耐受良好的。

已经以范围为从单一的50mg剂量至350mg每日两次（即，700mg/天）的剂量来给予雾化

其中大多数的剂量是100至200mg范围，给予一次或两次/天。剂量持续时间范围为1天至上达至56天。Grieseet al.,Eur.Resp.J.29（2）:240-250（2008）;Griese et al.,Electrophoresis22（1）:165-171（2001）。每位受试者总剂量暴露范围为50mg，经1天；5,600mg，经14天；11,200mg，经56天（Griese et al.,Electrophoresis22（1）:165-171（2001））；以及上达至19,600mg，经28天（Berger et al.,Pediatric Pulmonol.20:421（1995））。这些研究使用多种雾化吸入器；因此，实际到达肺的剂量部分可能不同。

到目前为止，在吸入型

的研究中，仅一项研究报道了SAE。Berger et al.,Pediatric Pulmonol.20:421（1995）。在此开放标记物、剂量递增研究中，具有FEV₁≥60%的预测值的26位CF受试者接受100mg、200mg或350mg雾化

每日两次，持续4周。每位受试者总气雾剂

暴露的最高剂量是大约19,600mg，经28天。在这项研究中，在三位受试者中，存在4个SAE。在200mg剂量组中的一位受试者，由于气短（呼吸困难）于第11天中断研究。在200mg剂量组中的另一位受试者在第25天具有两个紧急的SAE（咳嗽增加和痰），其可能与相关。此受试者继续吸入

通过第28天，并在第29天接受补救治疗。在这项研究中，在属于350mg剂量组的受试者中，第四个SAE是晕厥事件。在接收任何研究药物之前，将此受试者从研究中除去。

在表1中的研究表明，急性A1PI治疗降低急性肺部症状加重的严重性。这是基于炎症标志物的减少和肺部细菌菌落计数的有利变化。然而，在小群体中A1PI暴露的相对简短时间、未经证实的替代终点的使用、以及设计的变化会显著限制这些数据在预测用于在受试者中延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展（如本文描述的）的结果中的效用。另外，表1中的研究均没有评估长期A1PI维持治疗的功效（如本文描述的）。肺部症状加重通常被视为离散的偶发事件并处理，而不是逐步症状加重的病程或连续体。在表1中的这些研究均没有评价A1PI维持治疗对减弱连续的肺组织损伤（例如，通过FEV₁测得的）的进展或抑制连续的肺组织损伤的影响，其中上述连续的肺组织损伤产生自经常或复发性症状加重。改进的治疗，其延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展，先验地是所期望的。A1PI维持治疗可以减少受试者对类固醇、抗生素、支气管扩张剂、粘液溶解剂和/或祛痰剂的需要以及暴露于类固醇、抗生素、支气管扩张剂、粘液溶解剂和/或祛痰剂。此外，改善的治疗（其延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展）可以停止肺组织的进行性破坏和肺功能的进行性衰退，如通过标志物如FEV₁（除了别的以外）所确定的。因此，先验地本文描述了这样的研究，其用于评价长期A1PI维持治疗对延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的功效。还描述了用于确定需要A1PI维持治疗的受试者的方法和用于评价结果的方法。

可以通过吸入周期性地或每天有时地，并经许多天、周、月、年、多年或几十年的时间段来给予A1PI，以延迟肺部症状加重的发作或进展。可以利用本文描述的方法来进行定期吸入A1PI维持治疗，包括每日A1PI给予，以在受试者中延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展。利用定期吸入A1PI维持治疗（如本文描述的），可以在受试者中减弱肺部症状加重的发生率、肺部症状加重之间的频率、以及肺部症状加重的严重性。定期吸入A1PI维持治疗，包括每日A1PI给予（无限期地），可以在整个上述期间延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展。利用长期、定期A1PI维持治疗，可以在受试者中消除肺部症状加重。

实施例

实施例1

纯化α₁-蛋白酶抑制剂

包括最终疏水性相互作用层析步骤的用于纯化α₁-蛋白酶抑制剂的非限制性的过程，描述于美国专利申请公开号US2011/0237781A1中，其通过引用结合于此。此纯化过程的流程图示于图2。利用这种方法纯化的A1PI在本文中称作“A1PI-HC”。用来制备A1PI-HC的上游过程是基于科恩血浆分级（fractionation）。用于纯化过程的原始材料是Cohn级分IV-1糊，其被悬浮在缓冲溶液中并混合直到均匀。通过添加11.5%PEG3350，从悬浮液沉淀污染蛋白，然后通过离心作用接着是深度过滤加以除去。使PEG上清/滤出液与聚山梨酯20（

20）和磷酸三正丁酯（TNBP）混合以灭活有包膜病毒（enveloped viruses）。利用阴离子交换层析法接着是超滤、渗滤和阳离子交换层析法来继续PEG上清/滤液的纯化。纳米过滤阳离子交换流穿材料以除去有包膜和无包膜病毒，通过疏水性相互作用柱以除去残余的低水平杂质，然后超滤、渗滤、以及合并（bulk）。将合并的材料通过0.2μm过滤器无菌过滤到无菌袋。可以在填装之前冷冻通过上述过程产生的合并的A1PI-HC。将合并的A1PI-HC产物无菌过滤到无菌原料罐，然后无菌填装并以液体存储于2–8℃。

实施例2

用A1PI-HC进行的临床前研究

利用急性和28天每日重复剂量研究，其中通过吸入来给予雾化A1PI，来评价A1PI-HC的临床前毒理学。在两个物种中进行这些研究：斯普拉-道来氏大鼠（褐家鼠）（Rattus norvegicus）和食蟹猴（Macaca fascicularis）。另外，在大鼠中进行26周慢性吸入毒性研究，其中进行13周中期处死（interim sacrifice）。来自这些研究的结果总结于表2。

在列于表2中的所有研究中，在远远超过可以给予受试者的剂量下，A1PI-HC是耐受良好的并且并不引起任何显著毒性。在以上研究中，食蟹猴接受大约38mg/kg/天持续上达至28天，而大鼠接受大约46mg/kg/天持续26周。作为本文描述的方法的非限制性实例，受试者通常可以接受大约2–15mg/kg/天（100–200mg/天）。

实施例3

吸入递送装置技术的进展

尽管气雾剂应用的所有优点，但给予途径的发展已受阻于较差的装置效率和受阻于缺乏可以有效地将较大蛋白质递送到外周气道的吸入系统。先前的装置需要过长的吸入时间和将广泛不同量的A1PI主要递送到中央气道而不是外周肺。吸入递送技术的新进展已创造了这样的装置，其可以更加有效和可重复地递送到肺，如AKITA²雾化吸入器系统。Brand et al.,Eur.Respir.J.34（2）:354-360（2009）。

利用AKITA²（最先进的递送装置）的最近的A1PI沉积研究的特征在于，在单次吸入2mL（70mg of A1PI）的^99mTc标记的

以后，药物在肺内的沉积位点的均匀性。Brand et al.,Eur.Respir.J.34:354-360（2009）。在7位患有AATD的受试者、7位患有CF的受试者和6位健康志愿者中，立即在吸气以后，总肺沉积是A1PI在雾化吸入器中的填充体积的约70%。胸腔外沉积范围为15%至20%。留在装置中的A1PI的量大约是9%。在所有组中，平均外周肺沉积超过40%。对于健康志愿者、AATD患者和CF患者的中值吸入时间分别是5.5分钟、7.7分钟和8.3分钟。数据总结于表3。

AKITA²，由Activaero GmbH，Gemünden，德国制造（在表3所描述的研究中采用），用于吸入型A1PI-HC的临床开发。与较旧的雾化吸入器系统（例如，

雾化吸入器、PARI

压缩器）相比，这种更新、更先进的雾化吸入器系统产生大于5倍的研究药物的沉积。这种雾化吸入器系统产生更大的外周沉积，减少所需要的吸入时间，降低雾化的可变性，以及允许更准确的计量，其不依赖于肺功能损害。Brand et al.,Eur.Respir.J.34（2）:354-360（2009）。

实施例4

A1PI-HC在CF中的安全性、功效和耐受性

描述了一种用于评估吸入型A1PI-HI维持治疗的示例性程序，上述维持治疗用于在囊性纤维化患者中延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展。设想了类似的程序并适用于COPD、AATD、哮喘、气肿或其他肺部疾病。CF程序包括三项研究来评价如本文描述的吸入型A1PI-HC维持治疗的安全性、功效和耐受性。

A1PI剂量递增

第一项研究是三周剂量递增实验，以评估在两种不同剂量（100mg和200mg）下每日吸入型A1PI-HC的安全性和耐受性。此实验的每组（cohort）登记大约15位受试者：10位受试者用A1PI-HC以及5位受试者用安慰剂，总登记为大约30位受试者。研究了若干种生物标志物作为剂量充分性和功效的探索性标志物。用于这些研究的安慰剂由存在于研究药物中的相同赋形剂构成。添加聚山梨酯80（0.01%w/v）以模拟A1PI-HC的起泡性能。

预期剂量递增实验会说明，在CF受试者中，尤其是在那些需要治疗性干预的受试者中，吸入型A1PI-HC延迟症状性肺部症状加重的发作或减弱症状性肺部症状加重的进展。另外，这些实验可以建立在每天暴露的三周期间内雾化A1PI-HC的安全性。在此实验中使用具有这些症状加重的增加的风险的CF受试者的亚群。来自U.S.Cystic Fibrosis FoundationRegistry的数据表明，在年龄低于11岁的患者中多种症状加重的低风险。参见图3。在筛查时，询问受试者关于他们在前一年内的症状加重史。

利用两个顺序组的受试者来完成剂量递增研究。在第一组中，以2:1的比率将总共15位年龄为12岁或更大的受试者随机分于A1PI-HC100mg或匹配安慰剂（通过雾化吸入器，每日递送一次）。关于分配，受试者和研究者是双盲的的（blinded）。在21天给药结束时，对受试者进行另外28天安全性监测期。在开始研究的第二组之前，将这部分实验的结果用来评估安全性。

在研究的第二组中的受试者接受通过每日气雾剂给予的A1PI-HC200mg。以2:1的比率将总共15位年龄为12岁或更大的受试者随机分于A1PI-HC200mg或匹配安慰剂（通过雾化吸入器，每日递送一次）。没有来自实验的第一组的受试者将参与第二组。

整体而言，可以对大约20位可评价的受试者获得安全性数据，包括在每个剂量水平下约10位受试者。通过系列肺量测量法、体检、AE评估、血液和尿液测试、以及每周电话来主动监测受试者的安全性。在初始筛查时和在监测期结束时，测试所有受试者的相对于A1PI-HC的抗体的存在。

A1PI的长期安全性和功效

长期安全性和功效实验检查A1PI（100mg和200mg，每日气雾剂A1PI-HC）与安慰剂相比在超过六个月的时间段内的功效和安全性。以1:1:1的比率将大约186位受试者随机分于每个活性组（active arms）和安慰剂（100mg/天；200mg/天；或每日安慰剂）。主要功效终点是由接受活性A1PI与安慰剂的受试者经历的急性呼吸症状加重的频率。生物标志物和患者报告结果构成次要终点。

建议的确定急性症状加重的标准是受试者呈现有12种体征或症状中的4种（按照福克斯标准）以及需要由受试者的医生酌情决定的全身或雾化抗生素的没有预定时间过程的治疗。见下文；Fuchs et al.,N.Engl.J.Med.331（10）:637-42（1994）。另外，分别采集和分析似乎构成症状加重的体征和/或症状。在实验过程中，受试者将放弃预定的全身抗生素（除口服阿奇霉素以外）。预定的雾化抗生素是允许的。可以由来自初始剂量递增实验的探索性生物标志物分析的结果推动其他功效终点的选择。

长期安全性和功效研究是双盲的、随机的和安慰剂对照的。存在两个活性研究组（A1PI-HC100mg或200mg，雾化的，每日一次）和单安慰剂组。以1:1:1的比率，随机分配受试者，并给予A1PI-HC或安慰剂总共6个月，然后接着是另外4周安全性监测期。随机化总共186位受试者，目标是获得150位受试者的可评价的数据。如在初始A1PI剂量递增研究中，监测受试者的安全性。基于剂量递增实验的结果，可能需要变化研究的安全性设计方面。

确认在不同群体中A1PI功效和安全性

在多样化全球人口中的CF受试者中，第三确证研究检查了吸入型A1PI-HC维持治疗的长期安全性和功效。此研究的参数取决于来自初始A1PI剂量递增和长期给药实验的结果。上述验证性研究目前计划为双盲、随机、安慰剂对照研究，其使用来自初始实验的A1PI-HC的两种剂量中的一种（每日100mg或200mg）。另外的研究参数总结于下文：

剂量：基于剂量递增和长期给予研究的结果选择活性剂的优选剂量。递送通过气雾剂来递送的单日剂量，并与以相同方式递送的匹配的安慰剂比较。给药的持续时间是1年。并在给药方案结束以后具有4周安全性随访期。

受试者：受试者招募自大约40个国际地点，并根据用于最初研究的入选和排除标准加以选择。

终点：目前计划使用急性肺部症状加重作为主要终点，并采用来自最初结果的标准。次要功效终点的选择同样基于最初结果，并包括生物标志物和患者报告结果，以及可以另外包括经济结果。

动力：此研究起因于以下优势，其基于以下假设：平均症状加重率的20%减小，以及1.5/年的安慰剂症状加重率。动力将实现0.05的α和0.20的β。这估计需要总登记544位受试者，其中假设20%退出率。

剂量合理性

已报告了宽范围的A1PI的剂量，包括每日一次的25mg至每日两次的350mg。虽然A1PI对症状加重的影响的大多数研究已报道一种或多种假定的替代标志物的改善，但均没有使用验证的临床或实验室终点。Grieseet al.,Eur.Resp.J.29（2）:240-250（2008）;McElvaney et al.Lancet337（8738）:392-394（1991）;Berger et al.,Pediatric Pulmonol.20:421（1995）;Cantin et al.,Clin.Invest.Med.29（4）:201-207（2006）;Griese et al.,Electrophoresis22（1）:165-171（2001）;Kerem et al.,Am.J.Respir.Crit.Care.Med.179:A1185（2009）。因此，这些研究并不允许基于普遍接受的终点的反应来选择剂量。另外，各种各样的递送装置和雾化技术的进展使得难以比较在整个研究中递送到下呼吸道的实际A1PI剂量。

范围广泛的A1PI剂量是耐受良好的。鉴于安全性的这种证据，以及在CF患者中炎性负担的受试者间可变性，谨慎的做法是，在先前研究剂量范围的较高端选择至少一个剂量。Reinhardt et al.,Eur.Respir.J.22:497-502（2003）;Smountas et al.,Clin.Biochem.37:1031-1036（2004）;Ordonez et al.,J.Pediatr.145:689-692（2004）。这确保在整个干预群体中将中性粒细胞弹性蛋白酶活性降低至非常低水平的最大可能性。在由McElvaney等人进行的研究中，在正常受试者的咳出痰中具有检测不到的中性粒细胞弹性蛋白酶活性。McElvaney et al.Lancet337（8738）:392-394（1991）。基于这些结果，200mg/天被选为用于这些研究的最高剂量。

基于最近的研究选择待测试的较低剂量。Kerem等人采用通过雾化吸入器/压缩器组合递送的80mg A1PI/天的剂量，其在假定的替代物中显示有利的趋势。Kerem et al.,Am.J.Respir.Crit.Care.Med.179:A1185（2009）。因此，通过相等或更大效率的雾化吸入器/压缩器组合递送的100mg/天的剂量用作用于这些研究的低剂量。

在A1PI剂量递增研究中的给药持续时间，21天，是基于在α₁-抗胰蛋白酶缺乏中A1PI-HC的评价。在进行较长持续时间的暴露之前，这提供多剂量安全性信息。给予100mg、时间为21天的所有受试者将已完成研究，然后在开始200mg剂量实验之前对于安全性分析他们的数据。

12岁和以上年龄范围的选择

这些研究检查了雾化A1PI-HC对延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的功效。因此，必要和适当的是，选择每年经历显著数目的症状加重的群体。

CF Foundation估计，35%的囊性纤维化患者每年具有急性肺部症状加重。参见图3；数据来自Cystic Fibrosis Foundation Patient Registry AnnualData Report for2005。Cystic Fibrosis Foundation（2006）；Cystic FibrosisFoundation Patient Registry Annual Data Report to the Center Directors for2008。Bethesda,Md:Cystic Fibrosis Foundation（2009）。在这些患者中：

·～70%具有1种症状加重

·～20%具有2种症状加重

·～10%具有2种以上的症状加重

症状加重数目随年龄和疾病严重性的增加而增加，如图3所示。

对于最初研究，在安慰剂群体中症状加重的目标数目是大约每年两次。基于此目标，研究排除11岁和更年轻的CF患者，这是因为这些患者很少经历症状加重的这样的升高率。选择年龄为12岁而不是11岁以符合由FDA通常使用的青少年期的年龄截止。

对于许多青少年年龄范围潜在适用的安全性数据可获自在CF受试者中雾化的在先的研究。这些研究包括134位CF受试者，其接受范围为从单一的70mg剂量至350mg每日两次的剂量持续28天。在此群体中，31位是年龄为14至17岁的青少年受试者。

定义、记录和报告症状加重

以病历卡和病历报告形式来记录所有症状加重。虽然症状加重是囊性纤维化的自然史的一部分，但在研究中症状加重被认为是不良事件，因此加以报道。需要住院治疗的症状加重被记录为显著的不良事件（SAE）。在每次研究访问时，评估受试者的症状加重的体征和症状。在整个研究中，现场工作人员每周接触他们以评估症状加重症状的存在或不存在。

尽管急性肺部症状加重在囊性纤维化的进展中的中心作用，但没有已被广泛接受的诊断指标。可用的诊断标准和算法已集中于患者症状、身体检查和实验室数据，并且主要用来促进治疗。Ramsey et al.,N.Engl.J.Med.340:23-30（1999）;Rosenfeld et al.,J.Pediatr.139:359-65（2001）;Goss andBurns,Thorax62:360-367（2007）。合并这些标准的研究的综述已得出的结论是，最能预测肺部症状加重的体征和症状是：（i）咳嗽增加；（ii）痰的变化（即，体积和/或稠度）；（iii）食欲下降和/或体重下降；以及（iv）呼吸检查和/或呼吸率的变化。Dakin et al.,Pediatr.Pulmonol.31:436-442（2001）;Rabin et al.,Pediatr.Pulmonol.37:400-406（2004）。如在本文中所使用的，症状加重被定义为受试者显现12种体征或症状中的4种（按照福克斯标准）并且需要使用由受试者的医生酌情决定来给予的全身或雾化抗生素的没有预定时间的过程。Fuchs et al.,N.Engl.J.Med.331（10）:637-42（1994）。

为了满足福克斯标准，必须存在以下12种体征或症状中的4种：

1.痰的变化；

2.新的或增加的咯血；

3.咳嗽增加；

4.增加的呼吸困难；

5.不适、疲劳或嗜睡；

6.体温高于38℃；

7.食欲缺乏或体重减轻；

8.鼻窦痛或压痛；

9.鼻窦排液的变化；

10.胸部的身体检查的变化；

11.相比于先前记录值，肺功能降低10%或更高；

12.表示肺部感染的放射影像变化（在第二次访问期间（如果在随机化之前的6个月内未进行），受试者将需要胸部放射照片。胸部放射照片必须是可检索的）。

参见Fuchs et al.,N.Engl.J.Med.331（10）:637-42（1994）。

另外，分别收集和分析由研究者确定的构成症状加重的临床体征和/或症状。

基于研究者的判断来评估症状加重的严重性。按照调查员评级严重性以及预先定义的严重性标准来分析症状加重的严重性，具体如下：

·轻度症状加重：涉及一种或多种呼吸症状（呼吸困难、咳嗽和/或痰）的增加，其由具有常用药物的增加的受试者为对照；

·中度症状加重：需要门诊抗生素；

·严重症状加重：描述需要住院治疗（急诊室停留>24小时被认为是住院治疗）的症状加重。如果受试者因症状加重而住院，则它被报告为SAE。

以CRF记录症状加重的开始和停止日期。

如果受试者因症状加重而住院，则应遵循护理标准。推荐以下测试（如果进行，应包括测试结果的副本）：

·临床评估（包括生命体征）；

·后支气管扩张器（Post bronchodilator）PFT（肺量测量法）；

·扩散能力的量化；

·动脉血气体（ABG）；

·全血细胞计数（CBC），具有差别和红细胞形态；

·胸部X光（后前位和侧面（lateral））；

·高敏C-反应蛋白测试（即，hs-CRP；血清样品）；

·痰颜色/细菌学；以及

·吸取和存储血清样品供以后分析。

在随机化以后，在任何时间，经历严重症状加重的任何受试者终止研究药物。将通过每周的电话呼叫来继续监测受试者并被要求返回到早期停用/随访。

选择生物标志物

在最初研究的过程中，采集若干生物标志物的数据以评估剂量充分性，其是关于受试者的NE负担的中和；关于阐明临床反应的潜在预测因子，其可以指导今后的研究和临床医生的治疗决策；以及关于在囊性纤维化的处理中更好地理解A1PI-HC的作用的潜在的另外机制。生物标志物数据采集自痰和血液样品，如下文所示：

在痰中的生物标志物：

·总A1PI的量；

·NE活性；

·半定量细菌培养；

·白三烯B4（LTB4）；以及

·临床上确定的另外的生物标志物。

在痰中测量A1PI允许评价雾化的研究药物的递送。虽然原生A1PI是存在的，但预期与研究前水平相比，在活性实验组中总A1PI将上升。另外，痰NE活性允许评价A1PI已成功地抑制NE破坏弹性蛋白的能力的程度。

获得痰的半定量细菌培养。铜绿假单胞菌菌落计数与在CF呼吸症状加重中对治疗的响应相关，并且气雾剂递送的A1PI-HC会减少铜绿假单胞菌菌落计数。Cazzola et al.,Eur.Respir.J.31（2）:416-68（2008）;Grieseet al.,Eur.Resp.J.29（2）:240-250（2008）。

鉴于有限体积的痰，可以测量在痰中的其他生物标志物。主要感兴趣的测定包括促炎细胞因子TNF-α、IL-6和IL-8。在CF中，雾化的A1PI-HC的在先研究具有这些介质的减少。Griese et al.,Eur.Resp.J.29（2）:240-250（2008）;Cantin et al.,Clin.Invest.Med.29（4）:201-207（2006）。评价细胞因子的血液水平以探索与痰水平的潜在相关性。

在血液中的生物标志物：

·TNF-α

·IL-6、8、10

在尿中的生物标志物：

·锁链素、异锁链素

在痰、血液和尿中的生物标志物的选择是基于它们与中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）的抑制以及产生的成熟弹性蛋白的降解的相关性，或它们与肺内的促炎状态的相关性。

最后，评价锁链素和异锁链素尿水平。这些分子是成熟弹性蛋白（NE的主要靶标）的分解产物，并且已被证明在破坏性肺病期间在若干组织中升高。

Claims (31)

1.一种在需要其的受试者中延迟与肺部症状加重相关的一种或多种症状的发作或减弱与肺部症状加重相关的一种或多种症状的进展的方法，所述方法包括通过吸入给予所述受试者有效量的A1PI。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述A1PI是雾化的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，利用雾化吸入器来给予所述A1PI。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，至少每天一次给予所述A1PI。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，A1PI的所述有效量是约25mgA1PI/天至约750mg A1PI/天。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，A1PI的所述有效量是约0.5mg/kg/天至约15mg/kg/天。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述需要其的受试者是至少12岁。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述肺部症状加重与以下相关：囊性纤维化、COPD、AATD、气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述肺部症状加重与以下相关：严重程度增加的症状加重、增加频率的症状加重、下降的肺功能、降低的FEV₁、增加的肺组织损失、降低的A1PI水平、增加的肺弹性蛋白酶水平、增加的肺部感染、增加的肺部细菌负荷或增加的心律失常。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，通过在美国专利申请公开号US2011/0237781A1中描述的方法来纯化所述A1PI。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述A1PI是重组A1PI。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，通过用于从包含A1PI的水溶液纯化A1PI的方法来纯化所述A1PI，所述方法包括：

（a）通过沉淀从所述水溶液除去一部分污染蛋白以获得包含A1PI的纯化溶液；

（b）使所述纯化溶液通过阴离子交换树脂使得A1PI结合至所述阴离子交换树脂；

（c）从所述阴离子交换树脂洗脱A1PI以获得包含A1PI的洗脱溶液；

（d）使所述洗脱溶液通过阳离子交换树脂；以及

（e）从包含A1PI的所述阳离子交换树脂收集流穿液。

13.根据权利要求12所述的方法，包括步骤（f）：

（f）使步骤（c）的所述洗脱溶液或步骤（e）的所述流穿液接触至少一种HIC介质的疏水性吸附剂。

14.一种在需要其的受试者中延迟与肺部病症或疾病相关的一种或多种症状的发作或进展的方法，包括通过吸入每日给予有效量的A1PI：

其中所述A1PI是雾化的；

其中，利用雾化吸入器来给予所述A1PI；

其中A1PI的所述有效量是约25mg至约750mg A1PI/天；

其中A1PI的所述有效量是约0.5mg/kg/天至约15mg/kg/天；

其中所述受试者是至少12岁；

其中所述肺部病症或疾病是囊性纤维化、COPD、AATD、气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎；以及

其中所述肺部病症或疾病是与以下一种或多种相关：肺部症状加重、严重程度增加的症状加重、增加频率的症状加重、在症状加重之间减少的持续时间、下降的肺功能、降低的FEV1、增加的肺组织损失、降低的A1PI水平、增加的肺弹性蛋白酶水平、增加的肺部感染、增加的肺部细菌负荷或增加的心律失常。

15.一种用于确定需要A1PI维持治疗的受试者的方法，所述A1PI维持治疗用于延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展，所述方法包括评价所述预期受试者的以下一种或多种：

（a）年龄；

（b）症状加重史；

（c）肺功能（FEV₁）；

（d）慢性排痰性咳（粘液产生）；

（e）上气道和下气道传染性病原体负担；

（f）呼吸道炎症的呼气标记物；

（g）对用于气道高反应性的外源性攻击测试的响应；

（h）同时服用药物的数目和类别；

（i）呼吸疾病的遗传风险概况；以及

（j）环境变量如吸烟史、变态反应、职业危险因素和/或暴露于空气污染；以及

其中，基于所述上述标准判定所述受试者是（或不是）A1PI维持治疗的候选者。

16.一种用于确定具有肺部症状加重的高风险、适合A1PI维持治疗的受试者的方法，所述方法包括评价所述预期受试者的以下一种或多种：

（a）年龄；

（b）症状加重史；

（c）肺功能（FEV1）；

（d）慢性排痰性咳（粘液产生）；

（e）上气道和下气道传染性病原体负担；

（f）呼吸道炎症的呼气标记物；

（g）对用于气道高反应性的外源性攻击测试的响应；

（h）同时服用药物的数目和类别；

（i）呼吸疾病的遗传风险概况；以及

（j）环境变量如吸烟史、变态反应、职业危险因素和/或暴露于空气污染；以及

其中，其中所述上述标准判定所述受试者是（或不是）A1PI维持治疗的候选者。

17.A1PI用于在需要其的受试者中延迟肺部症状加重的发作或进展的的应用，包括每日给予有效量的吸入型A1PI。

18.A1PI用于在需要其的受试者中延迟肺病的发作或进展的的应用，包括每日给予有效量的吸入型A1PI。

19.A1PI用于维持无肺病状态的应用，包括每日给予有效量的吸入型A1PI。

20.一种用于给予用于吸入的雾化的A1PI的仪器，包括雾化吸入器。

21.根据权利要求20所述的仪器，包括：

（a）气雾剂发生器，所述气雾剂发生器包括：液体存储容器，所述液体存储容器包含液态药物组合物；隔板，所述隔板具有第一侧和相对的第二侧，所述隔板具有从所述第一侧延伸穿过至所述第二侧的多个开口，其中所述第一侧连接于所述液体存储容器使得装入所述液体存储容器的所述液体接触所述隔板的所述第一侧；以及振动发生器，所述振动发生器能够使所述隔板振动使得装入所述液体存储容器的所述液体在所述隔板的所述第二侧并通过所述隔板的所述开口被雾化；

（b）混合室，所述气雾剂发生器将所述气雾剂排入其中，所述混合室与所述隔板的所述第二侧接触；以及

（c）吸入阀，所述吸入阀在吸气阶段是打开的以允许环境空气流入所述混合室，而在呼气阶段是关闭的以防止所述气雾剂自所述混合室逸出；

其中，A1PI药物组合物通过所述吸入雾化吸入器被雾化以形成气雾剂组合物。

22.根据权利要求21所述的仪器，进一步包括呼出阀。

23.一种用于给予用于吸入的雾化的A1PI的包括雾化吸入器的装置。

24.一种用于在受试者中延迟与肺部症状加重相关的一种或多种症状的发作或减弱与肺部症状加重相关的一种或多种症状的进展的方法，包括

用于确定具有肺部症状加重的高风险、适合A1PI维持治疗的受试者的方法，所述方法包括评价所述预期受试者的以下一种或多种：

（a）年龄；

（b）症状加重史；

（c）肺功能（FEV1）；

（d）慢性排痰性咳（粘液产生）；

（e）上气道和下气道传染性病原体负担；

（f）呼吸道炎症的呼气标记物；

（g）对用于气道高反应性的外源性攻击测试的响应；

（h）同时服用药物的数目和类别；

（i）呼吸疾病的遗传风险概况；以及

（j）环境危险因素如吸烟史、变态反应、职业暴露于肺刺激物和/或暴露于空气污染；以及

其中，基于所述上述标准判定所述受试者是（或不是）A1PI维持治疗的候选者；以及

通过吸入，给予所述受试者有效量的A1PI。

25.一种用于在受试者中延迟与肺部症状加重相关的一种或多种症状的发作或进展的方法，所述方法包括通过吸入每日给予有效量的A1PI，其中，所述受试者具有以下一种或多种：

（a）急性肺部症状加重的高风险；

（b）呼吸功能的显著下降；或

（c）与囊性纤维化、COPD、AATD、气肿、哮喘、分枝杆菌感染、肺炎、支气管扩张或慢性支气管炎相关的肺部症状加重史；

其中，所述受试者接受通过由雾化吸入器产生的气雾剂给予的吸入型A1PI一次或多次/天；以及

其中A1PI的累积有效剂量是约25mg/天至约750mg/天。

26.一种用于在受试者中延迟与肺部症状加重相关的一种或多种症状的发作或减弱与肺部症状加重相关的一种或多种症状的进展的方法，所述方法包括通过吸入来每日给予有效量的A1PI，

其中所述方法可以获得：

减少的住院治疗；

减少的重症监护或机械通气需要；

减少的医疗资源使用或负担；

减少的自学校或工作的缺勤；

减少的抗生素需要；

减少的类固醇需要；

减少的复发频率；

降低的发病率；以及

受试者的改善的生活质量。

27.一种用于延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的试剂盒，包含在即用型容器中的A1PI。

28.根据权利要求27所述的试剂盒，进一步包含至少一个剂量的至少一种A1PI组合物。

29.根据权利要求28所述的试剂盒，其中，所述试剂盒包含至少一个日剂量或一个有效剂量的A1PI。

30.根据权利要求27所述的试剂盒，进一步包含用于延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的一种或多种药剂，包括：

一种或多种支气管扩张剂，

一种或多种皮质类固醇，

一种或多种粘液溶解剂，

一种或多种祛痰剂，

一种或多种抗生素，和/或

一种或多种抗氧化剂。

31.一种在需要其的受试者中用于延迟肺部症状加重的发作或减弱肺部症状加重的进展的试剂盒，包括：

至少一个剂量的A1PI或至少一个有效剂量的A1PI，各自包含在单独的容器中；

针对使用所述试剂盒和评价需要其的受试者的说明书；

用于通过吸入来给予A1PI的仪器；

用于延迟肺部症状加重的发作或进展的一种或多种另外的药剂，包括：

一种或多种支气管扩张剂，

一种或多种皮质类固醇，

一种或多种粘液溶解剂，

一种或多种祛痰剂，

一种或多种抗生素，和/或

一种或多种抗氧化剂。

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