CN108379557A - 使用白介素因子-37治疗特发性肺纤维化 - Google Patents

Abstract

本发明的一个方面是提供一种用于治疗特发性肺纤维化的药物，包含白介素因子‑37作为活性成分。同时提供白介素因子‑37在制备治疗特发性肺纤维化的药物中的用途。所述药物是用于局部给药的，其给药方法是在气管镜指导下，使用生理盐水反复冲洗肺，从而改善肺的通气性，改善患者的生存质量。在给予最后一次生理盐水时，给予细胞因子白介素因子‑37，从而实现局部给药。

Description

使用白介素因子-37治疗特发性肺纤维化

技术领域

本发明涉及药物领域，特别是白介素因子-37在治疗特发性肺纤维化的药物中的应用。

背景技术

特发性肺纤维化(IPF)是一种慢性、进行性、纤维化性间质性肺炎，该种疾病以慢性非 实质损害和纤维化为特征，发病机制尚不十分清楚。目前认为IPF起源于肺泡上皮反复发 生微小损伤后的异常修复，进而导致瘢痕形成以及肺结构破坏。IPF的发病可分为三期：(1) 前驱期：环境因素(吸烟、感染、胃食管反流物等)及遗传因素(SFTPC基因突变等)共同作用， 引起反复的肺泡上皮损伤及异常的损伤修复反应；(2)起始期：部分上皮细胞发生内质网应 激，使得部分肺泡上皮凋亡、分泌大量致纤维化因子，包括血小板源性生长因子(PDGF)、 成纤维细胞生长因子(FGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子13(TGF-13)家族等， 上述因子可以诱发上皮细胞发生上皮间充质转化，也可以招募纤维细胞到肺部，并促进成 纤维细胞增殖、肌成纤维细胞分化，形成成纤维细胞灶；(3)进展期：上述间充质细胞分泌 大量异常基质蛋白(主要是胶原蛋白沉积)，使得肺组织重构和瘢痕化，最终形成肺纤维化。 IPF的主要表现为弥漫性肺泡炎、肺泡单位结构紊乱和肺纤维化，最终导致肺脏结构和功能 的严重破坏，其病理主要表现为早期弥漫性肺泡炎及后期大量间质细胞增生、基质胶原进 行性聚集以致取代正常的肺组织结构，严重影响肺的通气和换气功能，最终导致呼吸功能 衰竭而死亡。

IPF是一种慢性、致死性的疾病，5年生存率通常仅为20％。目前IPF有效的治疗药物只有吡非尼酮和尼达尼布。然而，吡非尼酮有肝功能损害、晕眩以及光过敏等副作用， 尼达尼布则可使患者出现肝酶升高、腹泻等不良反应，影响了临床广泛应用。目前缺乏有 效治疗手段，特发性肺纤维化的五年生存率低于大多数肿瘤。目前对于特发性肺纤维化的 治疗，唯一有效的治疗方案是肺移植，经济成本高，肺原极端有限。目前临床上的治疗主 要是使用激素类药物缓解症状，或者使用肺灌洗等物理疗法缓解症状。因此，有必要开发 对于肺纤维化、尤其是IPF副作用较低的新型治疗药物。

白介素因子-37是新发现的免疫抑制因子，白介素因子-37基因在胸腺，睾丸及子宫中 表达，在单核细胞及树突细胞中白介素因子-37亦可通过ToIL样受体家族的配体，及炎性 因子IL-1β,TNF诱导而产生。白介素因子-37前体蛋白合成后存在于细胞胞浆内，在炎症 的刺激下，其前体通过caspase-1切除N端前肽而成为成熟的白介素因子-37蛋白，成熟的 白介素因子-37蛋白易位进入细胞核作为转录因子抑制炎性细胞因子的产生，或者直接释放 至胞外作为配体发挥抑炎作用。白介素因子-37也可作为转录子调控基因的表达。白介素因 子-37具有五种剪接变体，其中最长的白介素因子-37b含有6个外显子中的5个。目前，针 对白介素因子-37b的抗炎作用已有一些研究，白介素因子-37b在体外可以抑制系统红斑狼 疮、银屑病、甲亢、视神经脊椎炎、系统性硬化以及强直性脊柱炎中炎性细胞因子IL-1β、 TNFα、IL-6、IL-17等的产生，在动物模型的实验中也进一步证明白介素因子-37在皮炎， DSS-肠炎，肥胖诱导的炎症中起到治疗作用。但是，在现有的文献中还未见白介素因子-37 可以用于治疗特发性肺纤维化的报道。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种用于治疗特发性肺纤维化的药物，包含白介素因子-37作 为活性成分。

在本发明的另一个方面，提供白介素因子-37在治疗特发性肺纤维化中的用途。

在本发明的另一个方面，提供白介素因子-37在制备治疗特发性肺纤维化的药物中的 用途。

在本发明一个优选的方面，所述药物是用于局部给药的。对于影像学诊断为特发性肺 纤维化的患者，肺灌洗已经是目前临床使用的治疗手段之一，方法就是在气管镜指导下， 使用生理盐水反复冲洗肺，从而改善肺的通气性，改善患者的生存质量。在给予最后一次 生理盐水时，给予细胞因子白介素因子-37，从而实现局部给药。

在本发明人进行的初步研究中，我们证实了白介素因子-37可以通过阻断已知的促纤 维化通路，从而从根本上逆转或终止纤维化进程。

本发明所述的药物，以白介素因子-37为单一活性成分或作为活性成分之一，当其作 为活性成分之一时，可选与其他有效于肺纤维化的活性成分，如吡非尼酮等共同构成药物 的活性成分，以期获得理想的协同效应。应当理解的是，所述药物优选是以白介素因子-37 局部给药，其他活性成分通过口服或注射等常规的给药途径给药。

除活性成分外，本发明所述的药物一般还包含生理盐水。在优选的实施方案中，生理 盐水的浓度是0.9％。

在本发明的药物组合物中，白介素因子-37通常以剂量单位配制。每剂量单位含有0.001 至5毫克白介素因子-37，每日给予1次或多次。特定情况下也可以采用较高或较低剂量， 每个患者的适用剂量由医生根据给药模式，以及该患者的年龄、体重、疾病状况和反应来 最终决定。

本发明提供的白介素因子-37的新用途具有以下优点：

(1)本发明提供了白介素因子-37的新用途，用于局部给药，避免了系统性给药影响整 体的免疫系统的副作用；

(2)本发明所提供的白介素因子-37用于治疗肺纤维化的效果显著，无毒副作用。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例 仅用于说明本发明，并不用来限制本发明的保护范围。

实验例1：白介素因子-37对博莱霉素引起的小鼠肺纤维化的影响

1、实验动物：

健康雄性C57BL/6小鼠60只，体重18-20g。

2、实验试剂及仪器：

白介素因子-37、博莱霉素、甲基强的松、生理盐水、戊巴比妥钠、乙酰甲胆碱、多聚甲醛溶液(4％)，均为市购产品；

flexiVent系统，购自美国健康医疗仪器国际公司；

光学显微镜，购自日本Olympus公司；

3、药物的配制

将白介素因子-37加入到0.9％的生理盐水中，制成重量百分比为0.01％的混悬液。

4、实验分组及实验方法

购入的小鼠在IVC系统中适应性饲养，环境温度20.1-23.1℃，湿度40-50％，按12小时光照、12小时无光照交替，自由进食和饮水。饲养一周后随机平均分成5组，每组 12只，分别为空白组、模型组、空白乳剂组、白介素因子-37组、甲基强的松组。实验前 禁食过夜，按100mg/kg的剂量腹腔注射戊巴比妥钠麻醉。

按如下方法造模：沿颈正中线切开皮肤，钝性分离暴露气管，22-号套管针穿刺，空白组注入50μL生理盐水，模型组、空白组、白介素因子-37组和甲基强的松组分别注入 50μL含博莱霉素的生理盐水溶液，博莱霉素的剂量按4mg/kg×体重计算，随后所有分组 注入100μL空气，以确保液体足以分布至远端气道，拔出套管针并缝合切口。

造模24h后，各分组按如下方式连续给药21天，除白介素因子-37组外，给药方式为腹腔注射，每日一次：

(1)空白组：按100ml/kg×体重的剂量注射生理盐水；

(2)模型组：按100ml/kg×体重的剂量注射生理盐水；

(3)空白冲洗组：按200ml/kg×体重的剂量用生理盐水冲洗；

(4)白介素因子-37组：按0.01mg/kg×体重的剂量灌入白介素因子-37的生理盐水液冲 洗；

(5)甲基强的松组：按10mg/kg×体重的剂量注射甲基强的松。

5、待测样本制备

5.1、按100mg/kg×体重的剂量腹腔注射戊巴比妥钠深度麻醉小鼠后实行气管造口术。 将小鼠与flexiVent系统连接，系统程序控制小鼠呼吸，待呼吸平稳后雾化吸入乙酰甲胆碱， 浓度依次为：0mg/mL，1.5mg/mL，3mg/mL，6mg/mL，12mg/mL，25mg/mL，50mg/mL和100mg/mL，时间间隔2min，雾化时间20s，体积10μL，检测肺功能参数。

5.2、颈椎脱臼法处死小鼠后取出肺组织，4％多聚甲醛固定24h。标准处理后切片(5 μm)并进行Masson's三色染色和HE染色，利用光学显微镜放大200倍检查纤维化情况。

5.3、称取0.1g肺组织后浸入W/V为1：9冰生理盐水中，采用高通量组织匀浆机(4℃， 3000rpm，15min)制备肺组织匀浆，取上清液备用，按试剂盒说明书所示检测羟脯氨酸(HYP) 含量。

6、检测结果与分析

6.1、肺功能参数的影响

如表1所示为各分组吸入不同浓度的乙酰甲胆碱后的气道弹性阻力的结果对照表。

表1各分组吸入不同浓度乙酰甲胆碱后气道弹性阻力(cmH₂O/ml)的结果对照表

对比表1中的空白组和模型组的结果可以看出，博莱霉素造模后，气道弹性阻力显著 增加；对比表1中的空白冲洗组、白介素因子-37组和甲基强的松组的结果可以看出，空白 乳液对减小气道弹性阻力基本无作用，白介素因子-37和甲基强的松可有效减小气道弹性阻 力，且白介素因子-37的效果明显优于临床常用药甲基强的松。

如表2所示为各分组吸入不同浓度的乙酰甲胆碱后的呼吸系统动态顺应性(ml/cmH₂ O)的结果对照表。

表2各分组吸入不同浓度乙酰甲胆碱后动态顺应性(ml/cmH₂O)的结果对照表

对比表2中的空白组和模型组的结果可以看出，博莱霉素造模后，动态顺应性显著降 低；对比表2中的空白冲洗组、白介素因子-37亚微乳组和甲基强的松组的结果可以看出， 空白乳液对增强动态顺应性基本无作用，甲基强的松在一定程度上能增强动态顺应性，而 白介素因子-37对增强动态顺应性的功效明显优于临床常用药甲基强的松。

如表3所示为各分组吸入不同浓度的乙酰甲胆碱后的呼吸系统静态顺应性(ml/cmH₂O) 的结果对照表。

表3各分组吸入不同浓度乙酰甲胆碱后静态顺应性(ml/cmH₂O)的结果对照表

从表3中结果可以看出，呼吸系统静态顺应性(ml/cmH₂O)的结果与呼吸系统静态0.0820顺应性(ml/cmH₂O)的相同，甲基强的松在一定程度上能增强静态顺应性，而白介素因子-37对增强静态顺应性的功效明显优于临床常用药甲基强的松。

以上动物实验研究表明，白介素因子-37能有效阻止肺组织上皮退化，减小气道弹性阻 力，增强系统动态顺应性和静态顺应性，对肺纤维化有显著抑制作用。

实施例2：临床试验

1、基本资料

为了验证本发明的药物对特发性肺纤维化的治疗效果，特选取确诊为特发性肺纤维化 患者50例进行临床观察，其给药方式是在气管镜指导下，使用生理盐水反复冲洗肺，在给 予最后一次生理盐水时，给予细胞因子白介素因子-37的生理盐水液，从而实现局部给药， 分别按0.01mg/kg×体重的剂量灌入浓度0.01％白介素因子-37的生理盐水液冲洗。

2、疗效判定标准

参照2000年美国胸科协会关于肺纤维化诊断和治疗国际共识推荐的评价标准。

【改善或反应良好】符合以下至少2项条件，即：(1)咳、痰、喘症状明显改善，活动能力提高；(2)X光片或HRCT肺间质病变减轻；(3)符合以下至少2条：a、肺总量(TLC) 或肺活量(VC)增加10％或增加＞200ml；b、肺一氧化碳弥散量(DLco)增加15％或增加3ml； c、在心肺运动中动脉血氧饱和度升高≥4％或肺泡气-动脉氧分压差升高≥4％mmHg。

【稳定】符合以下至少2项条件，即：(1)TLC或VC变化＜10％或＜200ml；(2)DLco变化＜15％或＜3ml；(3)在心肺运动实验中SaO₂变化＜4％，PO₂变化＜4mmHg。

【加重】(1)症状加重：呼吸困难和咳嗽加重；(2)X线胸片或HRCT显示肺间质病变加重，特别是出现蜂窝肺或肺动脉高压征象；(3)符合以下至少2条时：a.TLC或VC下降 ≥10％或≥200ml；b.DLco下降≥15％或≥3ml；15％或＜3ml；c.在心肺运动实验中SaO₂下 降≥4％或PO₂升高≥4mmHg。

症状评价标准：对本病胸闷，气短，咳嗽，咳痰等症状根据无、轻、中、重四级程度，分别计0-3分。

【显效】治疗后主症积分值减少70％以上，胸闷，气短明显好转。

【有效】主症积分值减少30-60％，胸闷，气短好转，轻度活动有气短，咳嗽时作，唇舌稍紫绀。

【无效】主证积分不足30％，胸闷、气短严重，静息状态有气短，咳嗽常作，紫绀明显。

3、试验结果

表4

由表4可以看出：本发明的药物对特发性肺纤维化治疗的总有效率为96％，表明本发 明的药物对特发性肺纤维化的治疗具有很好的作用。此外，在上述治疗过程中，通过对患 者用药前后的血尿常规、肝肾功能、心电图等做了检查并记录，对比未发现异常，可见本发明药物组合物无毒副作用。

本发明药物组合物对于急性、亚急性、慢性、慢性急性发作等各期特发性肺纤维化， 均有较好的治疗效果，对特发性肺纤维化的总有效率约96％，且治愈后不易复发，无毒副 作用，具有广泛的应用价值。

最后，以上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于治疗特发性肺纤维化的药物，包含白介素因子-37作为活性成分。

2.白介素因子-37在治疗特发性肺纤维化中的用途。

3.白介素因子-37在制备治疗特发性肺纤维化的药物中的用途。

4.权利要求1-3的药物，其特征在于用于局部给药。

5.权利要求1-3的药物，其给药方式是在气管镜指导下，使用生理盐水反复冲洗肺，在给予最后一次生理盐水时，给予细胞因子白介素因子-37的生理盐水液，从而实现局部给药。

6.权利要求1-3的药物，以白介素因子-37为单一活性成分或作为活性成分之一，其中优选是以白介素因子-37局部给药，其他活性成分通过口服或注射等常规的给药途径给药。

7.权利要求1-3的药物，其中生理盐水的浓度是0.9％。