CN116098897A - 他克莫司在制备抗辐射损伤药物中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了他克莫司的新用途——在制备抗辐射损伤药物中的应用。本发明提出了他克莫司或其药物上可以接受的盐在制备药物中的用途，所述药物用于治疗或者预防受试者造血干细胞辐射损伤相关疾病。如前所述，发明人发现他克莫司能够有效地抵抗辐射对造血干细胞的损伤。

Description

他克莫司在制备抗辐射损伤药物中的应用
技术领域
本发明涉及化合物的新用途，具体地，涉及他克莫司或其药物上可以接受的盐在制备药物中的用途，尤其是在制备抗辐射损伤药物中的应用。
背景技术
辐射可以直接作用于人体细胞中DNA和蛋白质，引起电离激发化学键断裂，造成分子变性和细胞结构破坏；高能射线也可以作用于机体内水分子并使其发生电离和激发，产生大量具有强氧化性的活性氧，使细胞发生氧化应激损伤，导致细胞凋亡和组织坏死。人体长期接受低剂量辐射，容易出现头昏乏力、记忆力减退、心悸失眠、毛发脱落、皮肤干燥、骨关节酸痛、晶状体混浊、肝脏肿大、齿龈出血和咳嗽等症状。当受照剂量达到一定水平后，会导致机体代谢紊乱，诱发消化系统、造血系统、神经系统等功能障碍。当人体短时间内受到大剂量辐照，骨髓作为辐射高度敏感组织其结构和生理功能被严重破坏，患者会出现全身性感染、出血、重度贫血等多种症状。据统计，骨髓型急性放射病是核辐射损伤病例最主要的临床表现之一。重度及极重度骨髓型急性放射病是核辐射致死的关键因素，也是核辐射应急救治的重点。然而，目前临床对于中度以上骨髓型放射病的治疗策略十分有限，特别是以抗辐射损伤救治药物为主的治疗手段尚属空白。因此，强化核辐射损伤防护及救治相关研究意义重大，开发高效低毒的抗辐射损伤药物具有十分重要的应用前景。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够用于制备抗辐射损伤药物的化合物。具体地，本发明提供了他克莫司的新用途——在制备抗辐射损伤药物中的应用。
他克莫司(Tacrolimus)，又名FK506，是从链霉菌属中分离出的发酵产物，是一种新型免疫抑制剂，主要是通过抑制白介素-2(IL-2)的释放来发挥作用，全面抑制T淋巴细胞的作用。近年来，FK506作为肝、肾移植的一线用药，在美国、日本等14个国家都己经上市。经过临床的研究，发现其在心、肺、肠、骨髓等多种器官移植中有很好的应用疗效。根据本发明的实施例，发明人在筛选抗辐射药物的过程中，意外地发现对FK506对辐射后小鼠生存率、血象等相关指标的检测，以及通过前期的研究可以证明FK506在辐射损伤防护方面有很好的效果。
有鉴于此，他克莫司或其药物上可以接受的盐在制备药物中的用途，所述药物用于治疗或者预防受试者中造血干细胞辐射损伤相关疾病。如前所述，发明人发现他克莫司能够有效地抵抗辐射对造血干细胞的损伤。根据本申请的实施例，所述辐射损伤相关疾病包括造血干细胞的氧化应激损伤、DNA双链断裂、细胞凋亡、骨髓造血功能损伤、血细胞更新受阻。
根据本申请的实施例，所述辐射损伤是由伽马射线引起的。
根据本申请的实施例，所述伽马射线的剂量为1～10Gy。
根据本申请的实施例，所述受试者为哺乳动物。
根据本申请的实施例，所述受试者为人、小鼠、大鼠、兔、猴、狗或猪。
另外，可以根据实际需要，在上述抗辐射损伤药物中加入一种或多种药学上可接受的载体。具体地，根据本发明的实施例，该载体为选自药学领域常规的稀释剂、吸收促进剂和表面活性剂的至少一种。
本发明所述的药学上可接受的载体包括(但不限于)：水、盐水、脂质体、脂质、蛋白、蛋白-抗体缀合物、肽类物质、纤维素、纳米凝胶、或其组合。载体的选择应与给药方式相匹配，这些都是本领域的普通技术人员所熟知的。
需要说明的是，本发明是基于发明人艰苦的创造性劳动和优化的工作，才意外发现并完成的。且实验证明，他克莫司能够促进辐射损伤的造血系统修复及再生。本发明为抗辐射损伤药物的研究和开发，提供了新的思路，应用前景广阔，意义不可估量。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例，不同浓度FK506给药对小鼠8.0Gy全身照射后存活的影响(n＝15)；
图2显示了根据本发明一个实施例，FK506给药后小鼠6.5Gy全身照射后28天内外周血象的影响(n＝6)；
图3显示了根据本发明一个实施例，FK506给药后小鼠6.5Gy全身照射14天后骨髓中造血干/祖细胞比例检测；
图4显示了根据本发明一个实施例，FK506给药后小鼠6.5Gy全身照射14天后小鼠股骨内全有核细胞、造血干/祖细胞(Lin-Sca-1+c-Kit+)、长周期造血干细胞(LT-HSC，Lin-Sca-1+c-Kit+CD48-CD150+)细胞的比例及数量分析(n＝7)；
图5显示了根据本发明一个实施例，FK506对小鼠6.5Gy全身照射后14天后造血集落形成能力影响的结果图(n＝3)。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1单次注射FK506对辐射后小鼠的生存率验证
1.1实验方法
(1)动物饲养：C57BL/6N小鼠，6-8周龄，体重20-22g，雄性小鼠，购回后饲养于军事医学研究院动物中心(SPF级)，饲养温度22±2℃，湿度55±5％，饲养垫料经伽马射线(γ射线)杀菌，每周更换两次。每日光照/黑暗各12小时，每笼5只小鼠，饲以γ射线消毒的标准饲料以及酸化水。所有小鼠购回后均在动物房饲养一周适应环境后开展实验。
(2)小鼠分组：将60只小鼠分成4组，每组15只(对照组、实验组)。
(3)对照组、实验组小鼠打完耳号后分别放于鼠笼中，照射前2小时,实验组给予FK506腹腔注射，对照组腹腔注射生理盐水。给药剂量见表1。
(4)辐照前将小鼠置于单独的空格内限制小鼠的自由活动。
(5)将含小鼠的盒子放置在离γ射线放射源3米处接受辐照，照射总剂量为8.0Gy。辐照后的小鼠立即返还至SPF屏障环境的鼠笼中自由活动及饮食。
(6)每天观察并记录小鼠生存状态，以28天为标准，示意性结果展示在图1中。
表1考察FK506给药小鼠生存率实验方案
1.2实验结果
C57BL/6N小鼠，照前2小时分别给予FK506不同浓度腹腔注射，而后接受8.0Gyγ射线全身照射，观察小鼠在28天内状态、存活时间的变化。结果显示，如图1所示，对照组小鼠受到8.0Gy照射后，在14天内全部死亡，给药组小鼠照后状态十分良好，三种浓度的FK506给药组小鼠的生存率均为100％。
实施例2单次注射FK506对辐射后小鼠的外周血恢复的影响
2.1实验方法
(1)动物饲养：C57BL/6N小鼠，雄性，6-8周龄，体重20-22g，购回后饲养于军事医学研究院动物中心(SPF级)，饲养温度22±2℃，湿度55±5％，饲养垫料经γ射线杀菌，每周更换两次。每日光照/黑暗各12小时，每笼5只小鼠，饲以γ射线消毒的标准饲料以及酸化水。所有小鼠购回后均在动物房饲养一周适应环境后开展实验。
(2)小鼠分组：将12只小鼠分成2组，每组6只(对照组、实验组)。
(3)对照组、实验组小鼠打完耳号后分别放于鼠笼中，照射前2小时,实验组给予FK506腹腔注射，对照组腹腔注射生理盐水。给药剂量见表2。
(4)辐照前将小鼠置于单独的空格内限制小鼠的自由活动。
(5)将含小鼠的盒子放置在离γ射线放射源3米处接受辐照，照射总剂量为6.5Gy。辐照后的小鼠立即返还至SPF屏障环境的鼠笼中自由活动及饮食。
(6)在照射后0天、7天、14天、21天和28天对小鼠进行尾静脉取血，进行血象检测。
(7)采血方法：小鼠固定后，刀片割破远端尾静脉，使用毛细玻璃管采血10μl，快速打入2ml预备好的稀释液中，采血后小鼠伤口用棉球按压止血。将静脉血颠倒混匀后，于Nihon Kohden血细胞计数仪检测，示意性结果展示在图2中。
表2考察FK506给药小鼠外周血恢复实验方案
2.2结果分析
如图2所示，为进一步验证FK506对照后小鼠外周血象的保护作用，C57BL/6N小鼠，照前2小时给予FK5061.0 mg/kg腹腔注射，而后接受6.5Gyγ射线全身照射，监测小鼠28天内外周血中各类血细胞计数的变化。在经过辐照后，对照组照后红细胞、白细胞、血小板急剧下降，10天到达最低点，此后红细胞、白细胞、血小板逐渐恢复至正常水平。与辐照对照组相比，FK506给药后血小板在10-28天，有明显升高，但对照组在14天之后才逐步恢复。辐照对照组和FK506给药组的红细胞在10天均降低到最低值，但10天后FK506给药组恢复情况较对照组明显更好。辐照对照组和FK506给药组的白细胞同样也在第10天达到了最低值，且10天之后FK506给药组的白细胞恢复情况明显较对照组更好。
实施例3单次注射FK506对6.5Gy全身照射后小鼠14天骨髓恢复的影响
3.1实验方法
(1)动物饲养：C57BL/6N小鼠，雄性，6-8周龄，体重20-22g，购回后饲养于军事医学研究院动物中心(SPF级)，饲养温度22±2℃，湿度55±5％，饲养垫料经γ射线杀菌，每周更换两次。每日光照/黑暗各12小时，每笼5只小鼠，饲以γ射线消毒的标准饲料以及酸化水。所有小鼠购回后均在动物房饲养一周适应环境后开展实验。
(2)小鼠分组：将14只小鼠分成2组，每组7只(对照组、实验组)。
(3)对照组、实验组小鼠打完耳号后分别放于鼠笼中，照射前2小时,实验组给予FK506(1.0mg/kg)腹腔注射，对照组腹腔注射等体积生理盐水。
(4)辐照前将小鼠置于单独的空格内限制小鼠自由活动。
(5)将含小鼠的盒子放置在离γ射线放射源3米处接受辐照，照射总剂量为6.5Gy，正常组小鼠不照射。辐照后的小鼠立即返还至SPF屏障环境的鼠笼中自由活动及饮食。
(6)照射后第14天，分离各组小鼠后肢股骨和胫骨，进行各项指标的检测。
(6-1)骨髓总细胞计数及流式分析：每只小鼠的股骨和胫骨分别计数，使用血球计数板计数，每样本计数两次并取平均值。计数后细胞标记流式抗体Lineage、c-Kit、Sca-1、CD48和CD150，孵育洗涤后通过流式细胞仪进行流式检测。
(6-2)造血集落形成实验，小鼠骨髓有核细胞分离后，计数后每组吸取5×104个活细胞，使用半固体培养基M3434将细胞按1:10稀释，充分混匀，注意不要引入气泡，将混有细胞的培养基加至24孔板中，每孔0.5ml，每组3个复孔；细胞培养箱中孵育1周(37℃，5％CO2)后，显微镜下计数集落的个数。
3.2结果分析
由之前图2显示的血象检测可知，骨髓型放射病外周血各类细胞恢复的拐点出现在照后10-14天，据此分析了辐照后第14天骨髓中造血干/祖细胞的变化情况。正常情况下，小鼠造血干/祖细胞仅占骨髓细胞的0.01％，主要富集于Lin-c-Kit+Sca-1+(LSK)细胞群体中，流式检测结果如图3、4所示，FK506处理组的LSK、LT-HSC细胞无论是细胞数量还是细胞在骨髓有核细胞中所占比例与对照组相比均显著升高，且该结果具有统计差异。
HSC具有多系血细胞分化潜能。照射后第14天骨髓中总有核细胞造血集落形成能力检测结果如图5所示，结果显示，辐照对照组造血集落数量显著降低，而FK506处理组有更强的造血集落形成能力，各系集落单位数量和混合系集落单位数量都显著高于对照组，进一步说明FK506给药后辐照小鼠骨髓中造血干/祖细胞比例更高，且具有更强的增殖分化能力。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.他克莫司或其药物上可以接受的盐在制备药物中的用途，所述药物用于治疗或者预防受试者造血干细胞辐射损伤相关疾病。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述辐射损伤相关疾病包括造血干细胞的氧化应激损伤、DNA双链断裂、细胞凋亡、骨髓造血功能损伤、血细胞更新受阻。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述辐射损伤是由伽马射线引起的。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述伽马射线的剂量为1～10Gy。
5.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述受试者为哺乳动物。
6.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述受试者为人、小鼠、大鼠、兔、猴、狗或猪。
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