CN116710123A - 细胞因子释放和细胞因子风暴的抑制 - Google Patents

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Abstract

本发明包括用于在受试者中改善由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的症状或治疗由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的方法和组合物，该方法包括以下步骤：鉴定需要改善触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症的症状或治疗触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症的受试者；以及给予一种或多种药物组合物，该一种或多种药物组合物包含溶解或分散于合适的水性或非水性介质中的足以降低宿主中的细胞因子水平的治疗有效量的姜黄素提取物、类姜黄素或合成姜黄素(S‑姜黄素)及其衍生物和脂质。

Description

细胞因子释放和细胞因子风暴的抑制
相关申请的交叉引用
本申请是于2020年7月31日提交的序列号16/945,195的美国专利申请的部分继续申请的PCT国际申请，该申请要求于2014年12月31日提交的序列号62/098,898的美国临时申请、2015年5月22日提交的序列号62/165,567的美国临时申请以及2015年8月28日提交的序列号62/211,450的美国临时申请的优先权，这些申请的全部内容通过引用并入本文。
发明的技术领域
本发明总体涉及触发细胞因子级联的感染性疾病和疾病病症的领域，并且更具体地涉及减少细胞因子级联的组合物的用途。
联邦资助的研究的声明
本发明是在美国政府的支持下由美国陆军传染病医学研究院(USAMRIID)在项目号1323839下完成的。政府对本发明享有一定权利。
发明的背景
在不限制本发明范围的情况下，其背景是结合触发例如过敏性细胞因子级联的感染性疾病和疾病病症进行描述的。
描述了授予Har-Noy的名称为“T-cell compositions that elicit typeIcytokine response”的第8,354,276号美国专利，该申请涉及操作同种异体细胞用于同种异体细胞治疗方案的方法。该方法提供了高度活化的同种异体T细胞的组合物，将这些T细胞输注到免疫活性癌症患者中以引发称为“镜像效应”的新型抗肿瘤免疫机制。本发明人认为，与移植物中的T细胞介导有益的移植物抗肿瘤(GVT)和有害的移植物抗宿主(GVH)效应的当前同种异体细胞治疗方案相比，本发明的同种异体细胞刺激宿主T细胞以介导这些效应的“镜像”。据说本发明的高度活化的同种异体细胞在先前未进行骨髓移植或未接受化疗和/或放射调理方案的患者中在完全HLA错配的情况下刺激宿主免疫。
授予Li等人的第8,309,519号美国专利，名称为“Compositions and methods forinhibiting vascular permeability”，并且涉及用于抑制血管通透性和病理性血管生成的化合物、组合物和方法。这些发明人教导了用于生产和筛选能够抑制血管通透性和病理性血管生成的化合物和组合物的方法。据说所述组合物可用于抑制血管通透性和病理性血管生成的方法，包括抑制由特定血管生成、通透性和炎症因子例如VEGF、βFGF和凝血酶诱导的血管通透性和病理性血管生成的方法。
授予Keller的第7,479,498号美国专利，名称为“Treatments for viralinfections”，并且涉及用于治疗病毒感染和诱导细胞因子风暴的其他疾病和病症的改进的方法和组合物。进一步地说，本发明涉及包含槲皮素和抗惊厥剂，诸如苯妥英，与多种维生素组合作为抗病毒组合物的新型组合物及其使用方法。
由O'Toole等人提交的第20100075329号美国专利申请，名称为“Methods ForPredicting Production Of Activating Signals By Cross-Linked BindingProteins”，并且涉及特异性结合到人白介素-21受体(IL21R)的人结合蛋白及其抗原结合片段，及其用途。据说本发明包括预测本发明的结合蛋白是否可在体内呈现激动活性并且产生细胞因子风暴的方法。此外，据说本发明提供了基于鉴定几种IL21应答基因来确定抗IL21R结合蛋白是否是中和抗IL21R结合蛋白的方法。最后，据说这些结合蛋白可用作IL21R活性的拮抗剂，从而总体而言调节免疫应答，并且特别是由IL21R介导的那些免疫应答。
发明内容
在一个实施方案中，本发明包括在受试者中改善由细胞因子的广泛释放所触发的一种或多种不良反应的症状或治疗由细胞因子的广泛释放所触发的一种或多种不良反应的方法，该方法包括以下步骤：鉴定需要改善触发细胞因子的广泛释放的一种或多种感染性疾病或疾病病症的症状或治疗触发细胞因子的广泛释放的一种或多种感染性疾病或疾病病症的受试者；以及给予一种或多种药物组合物，该一种或多种药物组合物包含溶解或分散于合适的水性或非水性介质中的足以降低受试者中的细胞因子水平的治疗有效量的脂质。在一方面，细胞因子的广泛释放是由一种或多种感染性疾病引起的，所述感染性疾病选自以下中的至少一种：病毒性、细菌性、真菌性、蠕虫性、原生动物性或出血性传染原。在另一方面，该一种或多种感染性疾病选自以下感染中的至少一种：鼻病毒、冠状病毒、副黏液病毒科、正黏液病毒科、腺病毒、副流感病毒、偏肺病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、沙粒病毒科、丝状病毒科、布尼亚病毒科、黄病毒科、弹状病毒科病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、克里米亚-刚果出血热(CCHF)、南美出血热、登革热、黄热病、裂谷热、鄂木斯克出血热病毒、夸赛纳森林病(Kyasanur Forest)、胡宁病毒(Junin)、马秋波病毒、沙比亚病毒(Sabiá)、瓜纳里多病毒(Guanarito)、加里萨病毒(Garissa)、伊莱沙病毒(Ilesha)或拉萨热病毒。在另一方面，该一种或多种疾病病症选自以下中的至少一种：恶病质、败血性休克综合征、慢性炎症反应、败血性休克综合征、创伤性脑损伤、脑细胞因子风暴、移植物抗宿主病(GVHD)、自身免疫性疾病、多发性硬化、急性胰腺炎或肝炎。在另一方面，该一种或多种疾病病症是由用抗CD19嵌合抗原受体(CAR)T细胞或抗肿瘤细胞疗法、活化的树突细胞、活化的巨噬细胞或活化的B细胞治疗引起的不良反应。在另一方面，该组合物还包含配置于脂质中的姜黄素提取物、姜黄素、类姜黄素，其中所述类姜黄素选自以下中的至少一种：Ar-姜黄酮、甲基姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素、姜黄素钠、二苯甲酰甲烷、乙酰姜黄素、阿魏酰甲烷、四氢姜黄素、1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(姜黄素1)、1,7-双(胡椒基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(胡椒基姜黄素)、1,7-双(2-羟基萘基)-1,6-庚二烯-2,5-二酮(2-羟基萘基姜黄素)和1,1-双(苯基)-1,3,8,10-十一碳四烯-5,7-二酮。在另一方面，该脂质或磷脂选自二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DMPG)、磷脂酰胆碱、溶血卵磷脂、溶血磷脂酰乙醇胺、溶血DMPC、溶血DMPG、溶血DSPG、溶血DPPC、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、磷脂酰乙醇胺、心磷脂、磷脂酸、脑苷脂、二鲸蜡基磷酸酯、磷脂酰胆碱和二棕榈酰磷脂酰甘油、硬脂胺、十二烷基胺、十六烷基胺、乙酰基棕榈酸酯、甘油蓖麻醇酸酯、硬脂酸十六烷基酯、肉豆蔻酸异丙酯、两性丙烯酸聚合物、脂肪酸、脂肪酸酰胺、胆固醇、胆固醇酯、二酰基甘油和二酰基甘油琥珀酸酯。在另一方面，该治疗有效量包括50nM/kg、10nM/kg至100nM/kg、25nM/kg至75nM/kg、10nM/kg、20nM/kg、30nM/kg、40nM/kg、50nM/kg、60nM/kg、70nM/kg、80nM/kg、90nM/kg或100nM/kg受试者体重。在另一方面，该组合物包含活性剂，并且具有3:1、1:1、0.3:1和0.1:1的脂质磷脂与活性剂的比率。在另一方面，该疾病是类风湿性关节炎、银屑病、多发性硬化、复发性多发性硬化或炎症性肠病。
在另一个实施方案中，本发明包括用于在受试者中改善由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的症状或治疗由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的组合物，该组合物包含溶解或分散于合适的水性或非水性介质中的治疗有效量的脂质或溶血磷脂酰。在一方面，该一种或多种感染性疾病选自以下中的至少一种：病毒性、细菌性、真菌性、蠕虫性、原生动物性或出血性传染原。在另一方面，该一种或多种感染性疾病选自以下感染中的至少一种：鼻病毒、冠状病毒、副黏液病毒科、正黏液病毒科、腺病毒、副流感病毒、偏肺病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、沙粒病毒科、丝状病毒科、布尼亚病毒科、黄病毒科、弹状病毒科病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、克里米亚-刚果出血热(CCHF)、南美出血热、登革热、黄热病、裂谷热、鄂木斯克出血热病毒、夸赛纳森林病、胡宁病毒、马秋波病毒、沙比亚病毒、瓜纳里多病毒、加里萨病毒、伊莱沙病毒或拉萨热病毒。在另一方面，该一种或多种疾病病症选自以下中的至少一种：恶病质、败血性休克综合征、慢性炎症反应、败血性休克综合征、创伤性脑损伤、脑细胞因子风暴、移植物抗宿主病(GVHD)、自身免疫性疾病、多发性硬化、急性胰腺炎或肝炎。在另一方面，姜黄素提取物、类姜黄素或合成姜黄素配置于脂质中。在另一方面，该脂质或溶血磷脂酰选自二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DMPG)、磷脂酰胆碱、溶血卵磷脂、溶血磷脂酰乙醇胺、溶血DMPC、溶血DMPG、溶血DSPG、溶血DPPC、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、磷脂酰乙醇胺、心磷脂、磷脂酸、脑苷脂、二鲸蜡基磷酸酯、磷脂酰胆碱和二棕榈酰磷脂酰甘油、硬脂胺、十二烷基胺、十六烷基胺、乙酰基棕榈酸酯、甘油蓖麻醇酸酯、硬脂酸十六烷基酯、肉豆蔻酸异丙酯、两性丙烯酸聚合物、脂肪酸、脂肪酸酰胺、胆固醇、胆固醇酯、二酰基甘油和二酰基甘油琥珀酸酯。在另一方面，生物可降解聚合物选自聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯、聚酐、聚酰胺、聚氨酯、聚酯酰胺、聚二噁烷酮、聚缩醛、聚缩酮、聚碳酸酯、聚原碳酸酯、聚原酸酯、聚磷酸酯、聚磷腈、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚草酸亚烷基酯、聚琥珀酸亚烷基酯、聚(苹果酸)、聚(氨基酸)、共聚物、三元共聚物及其组合或混合物。在另一方面，该组合物适合于受试者中的静脉内注射、皮下注射、肌内注射或腹膜内注射。在另一方面，该组合物还包含姜黄素或类姜黄素，所述类姜黄素选自以下中的至少一种：Ar-姜黄酮、甲基姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素、姜黄素钠、二苯甲酰甲烷、乙酰姜黄素、阿魏酰甲烷、四氢姜黄素、1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(姜黄素1)、1,7-双(胡椒基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(胡椒基姜黄素)、1,7-双(2-羟基萘基)-1,6-庚二烯-2,5-二酮(2-羟基萘基姜黄素)和1,1-双(苯基)-1,3,8,10-十一碳四烯-5,7-二酮。在另一方面，该组合物包含活性剂，并且具有3:1、1:1、0.3:1和0.1:1的脂质与活性剂的比率。
在另一个实施方案中，本发明包括确定候选药物是否在受试者中引起由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的症状的改善或治疗由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的方法，该方法包括：(a)给予一定量的候选药物与空脂质体的组合，并且向第二亚组的患者给予安慰剂，其中该候选药物以有效降低或预防受试者中细胞因子的总体水平的量提供；(b)测量来自第一组患者和第二组患者的受试者中的细胞因子的水平；以及(c)确定与发生在服用安慰剂的亚组的患者中的任何降低相比，该候选药物与空脂质体的组合是否在统计学上显著改善由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的症状或治疗由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应，其中统计学上显著的降低表明该候选药物可用于治疗疾病状态，同时还可用于降低或消除受试者中细胞因子的总体水平。
在另一个实施方案中，本发明包括在受试者中改善由治疗剂引起的细胞因子风暴的症状或治疗由治疗剂引起的细胞因子风暴的方法，该方法包括以下步骤：鉴定需要改善由治疗剂引起的细胞因子风暴的症状或治疗由治疗剂引起的细胞因子风暴的受试者；以及给予一种或多种药物组合物，该一种或多种药物组合物包含溶解或分散于合适的水性或非水性介质中的足以降低受试者中的细胞因子的水平的治疗有效量的姜黄素提取物、类姜黄素或合成姜黄素及其衍生物、或空脂质体。
附图说明
为了更完整地理解本发明的特征和优点，现在参考本发明的详细描述以及附图，并且其中：
图1A和图1B分别示出了在HeLa细胞中用脂质体姜黄素实现的抑制百分比和活力百分比(percent viability)。
图2A和图2B分别示出了在HeLa细胞中使用固体S-姜黄素的抑制百分比和活力百分比。
图3A和图3B分别示出了对比在HeLa细胞中脂质体姜黄素和固体姜黄素的抑制百分比和活力百分比。
图4A是示出了在败血症期间脂质体姜黄素对肝功能的影响的图，该肝功能包括天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(AST)水平。结果示出了与年龄匹配的对照组的败血症中的标准护理相比的脂质体姜黄素的有效性。当与AST和ALT的标准护理相比时，脂质体姜黄素显示出更高的有效性。
图4B至图4D是示出了在败血症期间脂质体姜黄素对衡量肾功能的肌酸、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)和血尿素氮(BUN)的影响的图。特别地并且重要地，就衡量慢性肾病的进展的NGAL而言，当与标准护理相比时，脂质体姜黄素在保持肾功能方面显示出更高的有效性。
图4E和图4F是示出了在败血症期间脂质体姜黄素对c-肌钙蛋白和射血分数百分比的心脏功能的影响的图。当与标准护理相比时，脂质体姜黄素显示出心脏损伤的减少，并且在射血分数百分比上与护理标准相当。
图4G是示出了在败血症期间脂质体姜黄素对总生存期的影响的图。与标准护理治疗相比，脂质体姜黄素显示出更长的生存时间。
具体实施方式
虽然下面详细讨论了本发明的各种实施方案的制备和使用，但是应当理解，本发明提供了许多可应用的发明构思，这些构思可在各种具体环境中实施。本文所讨论的具体实施方案仅是对制备和使用本发明的具体方式的说明，而不限制本发明的范围。
为了便于理解本发明，下面定义了多个术语。本文定义的术语具有如本发明相关领域的普通技术人员通常理解的含义。术语诸如“一(a)”、“一(a)”和“该/所述(the)”并非旨在仅指单数实体，而是包括可使用具体实例进行说明的一般类别。本文中的术语用于描述本发明的具体实施方案，但它们的使用并不限制本发明，除非如权利要求中概括的。
如本文所用，术语“细胞因子风暴”是指导致疾病的促炎性细胞因子的失调，该术语已称为“细胞因子风暴”、“细胞因子释放综合征”或“炎症级联”。通常，细胞因子风暴或级联被称为是连续事件(sequence)的一部分，因为一种细胞因子通常导致产生多种其他细胞因子，这些细胞因子可增强和放大免疫应答。通常，这些促炎介质已被分为两个亚组：早期介质和晚期介质。早期介质，诸如肿瘤坏死因子、白介素-1、白介素-6，不是足够的用于重建体内平衡的治疗靶标，因为它们在患者前往诊所接受医疗护理的时间范围内就能得到解决。相反，所谓的“晚期介质”已成为靶标，因为正是在这一后期的“炎症级联”期间，患者才意识到他或她已经患病。
通常与“细胞因子风暴”相关的感染性疾病包括但不限于疟疾、禽流感、天花、大流行性流感、成人呼吸窘迫综合征(ARDS)、严重急性呼吸综合征(SARS)。某些特定的传染原包括但不限于：选自以下中的至少一种的感染性疾病：埃博拉病毒、马尔堡病毒、克里米亚-刚果出血热(CCHF)、南美出血热、登革热、黄热病、裂谷热、鄂木斯克出血热病毒、夸赛纳森林病、胡宁病毒、马秋波病毒、沙比亚病毒、瓜纳里多病毒、加里萨病毒、伊莱沙病毒或拉萨热病毒。其他病毒可包括鼻病毒、冠状病毒、副黏液病毒科、正黏液病毒科、腺病毒、副流感病毒、偏肺病毒、呼吸道合胞病毒或流感病毒。
通常与“细胞因子风暴”相关的疾病病症包括但不限于：败血症、全身炎症反应综合征(SIRS)、恶病质、败血性休克综合征、创伤性脑损伤(例如，脑细胞因子风暴)、移植物抗宿主病(GVHD)、或用活化的免疫细胞，例如，IL-2活化的T细胞、用抗CD19嵌合抗原受体(CAR)T细胞活化的T细胞治疗的结果。
通常，细胞因子风暴是强大免疫系统的健康的全身表现。本发明可用于减少或消除由例如快速增殖以及高度活化的T细胞或自然杀伤(NK)细胞引起的一些或大部分过度免疫应答，该过度免疫应答导致“细胞因子风暴”的释放，该“细胞因子风暴”可包括超过150种炎症介质(细胞因子、氧自由基和凝血因子)。促炎细胞因子(诸如肿瘤坏死因子-α、白介素-1和白介素-6)和抗炎细胞因子(诸如白介素-10和白介素-1受体拮抗剂(IL-1RA))均在例如血清中大幅度升高。正是炎症介质的这种过度释放触发了“细胞因子风暴”。
在没有诸如本发明提供的干预的及时干预的情况下，细胞因子风暴会导致永久性肺损伤，并且在许多情况下会导致死亡。细胞因子风暴的末期症状包括但不限于：低血压、心动过速、呼吸困难、发烧、缺血或组织灌注不足、不可控制的出血、严重代谢失调和多系统器官衰竭。诸如埃博拉病毒感染的感染性疾病引起的死亡不是由病毒本身引起的，而是细胞因子风暴引起不可控制的出血、严重代谢失调、低血压、心动过速、呼吸困难、发烧、缺血或组织灌注不足和多系统器官衰竭。
如本文所用，术语“姜黄素(二阿魏酰甲烷；1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮)”是天然存在的化合物，该化合物是发现于植物姜黄(Curcuma longa)的根茎中(第5,679,864号美国专利(Krackov等人))的主要着色成分。在一方面，合成姜黄素是85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％或96％纯的二阿魏酰甲烷。姜黄素和类姜黄素的非限制性实例包括例如Ar-姜黄酮、甲基姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素、姜黄素钠、二苯甲酰甲烷、乙酰姜黄素、阿魏酰甲烷、四氢姜黄素、1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(姜黄素1)、1,7-双(胡椒基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(胡椒基姜黄素)、1,7-双(2-羟基萘基)-1,6-庚二烯-2,5-二酮(2-羟基萘基姜黄素)和1,1-双(苯基)-1,3,8,10-十一碳四烯-5,7-二酮。
术语“脂质体”是指胶囊，其中其壁或膜由脂质，尤其是磷脂，以及任选添加的固醇，尤其是胆固醇形成。在一个具体的非限制性实例中，脂质体是空脂质体，并且可由单一类型的磷脂或磷脂的组合配制。空脂质体或脂质还可包括一种或多种表面修饰，诸如蛋白质、碳水化合物、糖脂或糖蛋白，以及甚至核酸诸如适体、硫修饰的核酸、蛋白质核酸模拟物、蛋白质模拟物、隐形剂(stealthing agent)等。在一个具体的非限制性实例中，组合物还包含在脂质体或脂质中或周围的活性剂，并且该组合物具有3:1、1:1、0.3:1和0.1:1的脂质与活性剂的比率。
如本文所用，术语“脂质”是指可溶于非极性溶剂的两亲性生物分子。脂质能够形成脂质体、形成囊泡、形成胶束、形成乳液，并且当以必需浓度的脂质体给予时，基本上是无毒的。本发明的脂质组合物可包括例如二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DMPG)、磷脂酰胆碱、溶血卵磷脂、溶血磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、磷脂酰乙醇胺、心磷脂、磷脂酸、脑苷脂、二鲸蜡基磷酸酯、磷脂酰胆碱和二棕榈酰磷脂酰甘油、硬脂胺、十二烷基胺、十六烷基胺、乙酰基棕榈酸酯、甘油蓖麻醇酸酯、硬脂酸十六烷基酯、肉豆蔻酸异丙酯、两性丙烯酸聚合物、脂肪酸、脂肪酸酰胺、胆固醇、胆固醇酯、二酰基甘油和二酰基甘油琥珀酸酯。
如本文所用，术语“体内”是指在身体内。本申请中使用的术语“体外”应理解为表示在非生命系统中进行的操作。
如本文所用，术语“治疗(treatment)”是指本文提及的病症的治疗，特别是在表现出疾病或病患的症状的患者中。如本文所用，术语“治疗(treating)”是指本发明化合物的任何给予，并且包括(i)抑制正在经历或表现出患病的病理学或症状学的动物的疾病(即，阻止病理学和/或症状学的进一步发展)或(ii)改善正在经历或表现出患病的病理学或症状学的动物的疾病(即，逆转病理学和/或症状学)。术语“控制”包括预防治疗、根除、改善或以其他方式降低所控制的病症的严重程度。
本文所述的术语“有效量”或“治疗有效量”意指将引发组织、系统、动物或人的生物或医学反应的主题化合物的量，该生物或医学反应是研究人员、兽医、医生或其他临床医生所寻求的。在一个实例中，治疗有效量包括50nM/kg、10nM/kg至100nM/kg、25nM/kg至75nM/kg、10nM/kg、20nM/kg、30nM/kg、40nM/kg、50nM/kg、60nM/kg、70nM/kg、80nM/kg、90nM/kg或100nM/kg受试者体重。
如本文所用，术语“给予”化合物应理解为意指以可以治疗有用的形式和治疗有用的量引入个体体内的形式向需要治疗的个体提供本发明的化合物，包括但不限于：口服剂型，诸如片剂、胶囊、糖浆、悬浮液等；可注射剂型，诸如静脉内(IV)、肌内(IM)或腹膜内(IP)等；肠内或肠胃外、透皮剂型，包括霜剂、凝胶剂、粉剂或贴剂；口腔剂型；吸入粉剂、喷雾剂、悬浮液等；和直肠栓剂。
如本文所用，术语“静脉内给予”包括注射和其他静脉内给予方式。
如本文所用的描述载体、稀释剂或赋形剂的术语“药学上可接受的”必须与制剂的其他成分相容，并且对其接受者无害。
本发明的姜黄素制剂可包含一种或多种任选的药物赋形剂、稀释剂、缓释剂或控释剂、润滑剂、防腐剂或其任何组合，并且一旦溶解，就可添加到可注射的抗糖尿病药物中或以根据姜黄素制剂的释放动力学的方案给予。大量生物可降解聚合物可用于本发明的制剂中。这些聚合物的非限制性实例包括聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯、聚酐、聚酰胺、聚氨酯、聚酯酰胺、聚二噁烷酮、聚缩醛、聚缩酮、聚碳酸酯、聚原碳酸酯、聚原酸酯、聚磷酸酯、聚磷腈、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚草酸亚烷基酯、聚琥珀酸亚烷基酯、聚(苹果酸)、聚(氨基酸)、共聚物、三元共聚物及其组合或混合物。可使用的具体聚合物包括丙烯酸、乙烯基吡咯烷酮、N-异丙基丙烯酰胺或其组合和修饰。所使用的合成姜黄素包括姜黄素、姜黄素类似物、姜黄素衍生物及其任何修饰。
感染性疾病的治疗。埃博拉病毒和其他病毒性疾病的末期通常是细胞因子风暴，即由身体免疫系统大量过度产生细胞因子的开始。本发明包括用姜黄素作用抑制细胞因子释放和细胞因子风暴来治疗触发细胞因子风暴的传染原，诸如埃博拉病毒。
发现姜黄素阻断细胞因子释放，最重要的是阻断关键的促炎细胞因子，白介素-1、白介素-6和肿瘤坏死因子-α。姜黄素对细胞因子释放的抑制与疾病病症的实验模型中的临床改善相关，其中细胞因子风暴在死亡率中起重要作用。因此，姜黄素可用于治疗感染埃博拉病毒的患者的细胞因子风暴。在某些实例中，静脉内制剂允许达到治疗性血液水平。
在感染埃博拉病毒的患者中的高致死率被认为部分是由于在感染的晚期发生细胞因子风暴1-2。细胞因子风暴可在多种感染性和非感染性刺激之后发生。在细胞因子风暴中，释放了大量细胞因子，既有促炎细胞因子(IL-1、IL-6、TNF-α)，又有抗炎细胞因子(IL-10)，导致低血压、出血，并且最终导致多器官衰竭。术语“细胞因子风暴”与1918年H1N1流感大流行和最近的禽流感H5N1感染病例3-5最相关。在这些病例中，具有可能健康的免疫系统的年轻人不相称地死于该疾病，并且认为原因是他们的免疫系统的异常活性。还已知该综合征发生在SARS6、爱泼斯坦-巴尔病毒相关的噬血细胞淋巴组织细胞增生症7、革兰氏阴性败血症8、疟疾9和许多其他感染性疾病的晚期或末期病例中。细胞因子风暴可由非感染性原因，诸如急性胰腺炎10、严重烧伤或创伤11或继发于药物使用或毒素吸入的急性呼吸窘迫综合征12引起。在最近的1期试验中，与T细胞上的CD28受体结合的单克隆抗体TGN1412的注射导致接受该药剂的6名人类志愿者的细胞因子风暴和多器官衰竭的严重病例。尽管事实上给予的该药剂的剂量比在动物中发现的安全的剂量13低500倍。其他病毒可包括鼻病毒、冠状病毒、副黏液病毒科、正黏液病毒科、腺病毒、副流感病毒、偏肺病毒、呼吸道合胞病毒或流感病毒。
姜黄素对细胞因子的抑制
已表明姜黄素抑制多种细胞因子的释放。Abe等人表明姜黄素抑制IL-1β、IL-8、TNF-α、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和巨噬细胞炎性蛋白-1α(MIP-1α)从单核细胞和巨噬细胞的释放14。Jain等人表明姜黄素显著降低了IL-6、IL-8、TNF-α和MCP-1从高葡萄糖环境中培养的单核细胞的释放15。这些相同的研究人员研究了链脲霉素诱导的血浆血糖水平升高以及IL-6、TNF-α和MCP-1水平显著升高的大鼠；姜黄素显著降低了这些水平15。据报道，姜黄素阻断类风湿性滑膜成纤维细胞16中的IL-6的释放、人食管上皮细胞17和肺泡上皮细胞18中的IL-8的释放以及骨髓基质细胞19、结肠上皮细胞20和人关节软骨细胞21中的IL-1的释放。姜黄素还防止IL-222、IL-1222-23、干扰素-γ22-23和许多其他关键细胞因子24-26的释放(表1和表2)。
实施例1：姜黄素细胞因子抑制与细胞因子风暴相关的病症的临床改善相关。
姜黄素对患者和动物系统中的许多疾病病症具有积极作用。Avasarala等人报道了在病毒诱导的急性呼吸窘迫综合征的小鼠模型中，姜黄素对细胞因子表达和疾病进展的影响。姜黄素降低了关键细胞因子IL-6、IL-10、干扰素γ和MCP-1的表达，并且这与炎症的显著减少和纤维化的减少相关27。Yu等人表明在急性胰腺炎小鼠模型中，姜黄素对TNF-α水平的抑制与胰腺损伤的减少相关28。Cheppudira等人报道了在大鼠模型中，姜黄素对IL-8和GRO-α以及最终对NF-κB的抑制与热损伤的减少相关29。姜黄素对细胞因子的抑制还与严重病毒性感染模型中的临床改善相关。Song等人表明姜黄素给予减少了IL-1β、IL-6和TNF-α以及最终NF-κB的表达，并且保护感染的小鼠免受柯萨奇病毒诱导的严重心肌损伤30。已表明姜黄素具有抗多种病毒的活性，这些病毒包括冠状病毒、HIV-1、HIV-2、HSV、HPV、HTLV-1、HBV、HCV和日本脑炎病毒31。该病毒可包括鼻病毒、冠状病毒、副黏液病毒科、正黏液病毒科、腺病毒、副流感病毒、偏肺病毒、呼吸道合胞病毒或流感病毒。此外，已表明姜黄素对抗培养物中的H1N1病毒具有特异性活性32-33，尽管在这两项研究中未测量细胞因子水平。最重要的是，已表明姜黄素刺激SOCS蛋白34。已表明这些蛋白在保护感染流感病毒的小鼠免受严重细胞因子风暴中是至关重要的35。
姜黄素在抑制多种细胞因子中的活性以及其在与细胞因子风暴相关的疾病和病症的实验模型中的活性表明其可用于治疗感染埃博拉病毒和患有细胞因子风暴的患者。姜黄素很难从肠道吸收；然而静脉内制剂可允许在诊断患有细胞因子风暴的患者中实现治疗性姜黄素血液水平。当用姜黄素治疗患者时，应仔细监测诸如IL-1β、IL-6和TNF-α的重要的细胞因子的临床状态和水平。
表1：姜黄素对白介素的影响
生物分子 关键功能
↓IL-1 主要的促炎细胞因子、造血作用、CNS发育
↓IL-2 T细胞淋巴细胞分化
↓↑IL-4 B细胞增殖
↓IL-5 免疫球蛋白分泌、嗜酸性粒细胞功能、过敏反应
↓IL-6 主要的促炎细胞因子、B细胞分化、神经细胞分化
↓IL-8 中性粒细胞趋化性、血管生成
↑IL-10 抗炎细胞因子，还具有T细胞刺激作用
↓IL-11 诱导急性期蛋白、抗原-抗体反应、骨重建
↓IL-12 防御细胞内病原体
↓IL-13 诱导基质金属蛋白酶、诱导IgE
↓IL-17 促炎细胞因子
表2：姜黄素对其他关键细胞因子的抑制
测试结果第一项研究
将脂质体和脂质体-姜黄素制备为6mg/mL溶液。将姜黄素(固体)以6mg/mL溶解于DMSO中。所有三种化合物都在EBOV感染测定中用Hela和HFF-1这两种细胞系进行测试。存在两组使用不同稀释策略进行的研究。
Hela细胞系用于两个独立的实验(重复1和重复2)，并且HFF-1用于一个独立的实验。感染前2小时将脂质体和姜黄素-脂质体在培养基中从最高浓度600μg/mL(测定中的终浓度)开始稀释，以2倍梯度稀释生成10个点的剂量反应曲线。通过PE Janus 384-吸头分配器将5μL的每种剂量分配到含有细胞的测定孔中。通过HP D300将姜黄素(固体)直接从100％DMSO储备液分配到含有细胞的测定孔中。在所有孔中将DMSO归一化为最终1％。在板上测试每种剂量4次，n＝4。
测试结果第二项研究
两种细胞系都用于一项研究(重复1)。感染前2小时将姜黄素-脂质体和脂质体在培养基中从最高浓度60μg/mL(测定中的终浓度)开始稀释，以2倍梯度稀释生成10个点的剂量反应曲线。在这种情况下，用手动混合以及针对每一种新的剂量改变吸头来完成滴定。在DMSO中手动滴定姜黄素(固体)，然后等量的每种剂量在培养基中1/10混合稀释。通过PEJanus384-吸头分配器将5μL的每种剂量分配到含有细胞的测定孔中。在板上测试每种剂量4次，n＝4。对于这两项研究：用EBOV(Zaire)以MOI＝0.5感染Hela细胞，并且以MOI＝3感染HFF-1细胞，并且在48小时内通过在福尔马林溶液中固定细胞来终止感染。为了检测感染的细胞，使用抗GP抗体进行免疫染色。通过PE Opera共聚焦平台用10×物镜拍摄图像，使用Acapella软件进行分析。
GP染色的信号转化为感染％。每孔的细胞核数量用于测定细胞的活力％(与感染但未处理的对照孔相比，n＝16)。使用GeneData软件分析数据，并且使用平板对照将感染％转化为抑制％(INH％)。
图1A和图1B分别示出了在HeLa细胞中用脂质体姜黄素实现的抑制百分比和活力百分比。图2A和图2B分别示出了在HeLa细胞中使用固体S-姜黄素的抑制百分比和活力百分比。使用HFF-1细胞的相同研究获得了相似的结果。
图3A和图3B分别示出了对比在HeLa细胞中脂质体姜黄素和固体姜黄素的抑制百分比和活力百分比。使用HFF-1细胞的相同研究获得了相似的结果。
在Hela细胞中测定抗EBOV活性，其与“细胞毒性”相关。简言之，结果如下：(1)姜黄素-脂质体EC50＝2.5±0.2μg/mL，安全指数＝2。脂质体EC50＝3.9±0.2μg/mL，安全指数＝4。姜黄素EC50＝6.5±0.5μg/mL，安全指数＝1。因此，脂质体显示出EC50＝0.6±2μg/mL，具有非常好的安全指数，约为50。
引起QT间隔延长的促炎细胞因子：神经酰胺和鞘氨醇-1磷酸酯途径的作用。越来越多的证据表明，过量水平的促炎细胞因子在延长的QT综合征的发病机理中起主要作用。在抗癌试验中，QT延长被认为是细胞因子、干扰素γ的副作用，并且在用白介素-18治疗之后观察到QT延长。患有诸如类风湿性关节炎、银屑病和炎症性肠病的炎性疾病的患者具有QT延长的高发生率，并且更频繁地继发于该并发症而死亡。已表明QT延长的程度与关键促炎细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的升高程度直接相关。在对正常群体的大规模研究中，发现这些细胞因子的无症状升高与QT延长相关。在患有类风湿性关节炎的患者中的托珠单抗(其是一种IL-6阻断剂)试验中，注意到先前延长的QT间隔的持续时间缩短，并且QT缩短的程度与血清中炎症标志物的减少相关。在动物模型和培养的心肌细胞中的研究表明TNF-α抑制IKr、IKs和Ito。这被认为是由于活性氧(ROS)的刺激。已表明TNF-α和其他细胞因子引起ROS的产生增加。TNF-α的作用可通过给予抗TNF-α抗体或通过抗氧化剂来阻断。已表明IL-1β和IL-6增加L型Ca(2+)电流(ICaL)，并且该作用可通过阿司匹林或吲哚美辛来阻断。磷脂沉积与延长的QT之间的密切联系提供了这些细胞因子的重要性的另一个提示。77％的可引起磷脂沉积的药剂也是hERG通道阻断剂。已表明磷脂细胞在LPS刺激之后分泌大量的TNF-α和IL-6。还推测药物诱导的磷脂沉积的损伤机制是神经酰胺的积累。许多研究表明，诸如干扰素γ、IL-1β和TNF-α的细胞因子增加鞘磷脂酶活化，并且增加神经酰胺的产生，已知神经酰胺抑制hERG电流。还已知鞘脂介导ROS信号传导。神经酰胺代谢为鞘氨醇和脂肪酸，并且鞘氨醇通过鞘氨醇激酶磷酸化以形成鞘氨醇-1磷酸酯。神经酰胺和鞘氨醇-1磷酸酯具有相反的作用，神经酰胺引起细胞凋亡而鞘氨醇-1磷酸酯促进细胞存活。芬戈莫德，一种鞘氨醇类似物(其对鞘氨醇-1磷酸酯-1受体同时具有激动剂和拮抗剂作用)用于治疗患有复发性多发性硬化的患者，通过抑制hERG电流引起QT延长，以及致命室性心律失常。此外，在流感诱导的细胞因子风暴的小鼠模型中的研究已表明鞘氨醇-1磷酸酯-1信号传导是激活细胞因子风暴的主要途径。通过细胞因子的反馈抑制，鞘氨醇类似物逆转了细胞因子风暴，其中观察到TNF-α、IL-1α、IL-6、MCP-1、干扰素α和MIP-1α的显著降低和临床改善。与抗病毒疗法相比，使用鞘氨醇类似物的本研究中的小鼠存活率高得多。还注意到，临床上发现的QT延长的抑制剂、孕激素、他汀类药物、脂质体姜黄素、白藜芦醇、抗氧化剂的药剂也是这些炎症细胞因子的强抑制剂。甚至用于患有延长的QT的患者的标准治疗的β-阻断剂似乎也对细胞因子具有抑制作用，这是它们治疗这些患者的作用机制的一部分。所有这些药剂将平衡从神经酰胺途径向鞘氨醇-1磷酸酯途径移动。因此，过量水平的促炎细胞因子可能是通过刺激ROS和神经酰胺途径而在延长的QT综合征的病因中起主要作用。
通过解释而并非限制本发明，描述了通过脂质体姜黄素和EU8120校正先前延长的QT间隔的建议机制。在促炎细胞因子的早期2期抗癌试验以及对患有类风湿性关节炎、银屑病和炎症性肠病的患者的近期研究中，存在大量证据表明促炎细胞因子水平的增加引起QT间隔的延长。这些患者具有显著增加的延长QT的发生率。此外，在患有类风湿性关节炎的患者中的抗IL-6抗体的试验中，注意到延长的QT的缩短，这与细胞因子的减少相关。在对正常群体的大规模研究中也发现了增加的细胞因子水平与无症状QT延长的相关性。在动物模型和心室肌细胞中，TNF-α给予引起延迟整流钾电流的快速分量(IKr)、延迟整流电流的慢速分量(IKs)和瞬时外向电流(Ito)的降低。这些作用被认为是由于活性氧(ROS)的刺激，并且可通过给予抗TNF-α抗体或通过抗氧化剂来阻断。从其他研究中已知TNF-α和其他促炎细胞因子刺激ROS产生。IL-1β和IL-6在这些模型中也具有QT延长效应。从其他疾病的研究中也已知ROS增加神经酰胺产生，因此将平衡从鞘氨醇-1-磷酸酯(S1P)途径(保护性)向神经酰胺途径(破坏性)移动。实验模型中的多次研究已表明神经酰胺引起对hERG电流的抑制。已提出，降低促炎细胞因子水平并引起延长的QT的缩短的他汀类药物可将刺激该保护性S1P途径作为其潜在机制。缩短延长的QT的其他药剂，包括抗氧化剂，诸如维生素E，降低促炎细胞因子和ROS的水平，并刺激S1P。最后，本发明人已认识到，引起细胞因子抑制和先前延长的QT间隔的缩短的药剂列表与已表明在动物模型中降低细胞因子水平和继发性脑炎症以及降低脑损伤程度的药剂列表惊人地相似。因此，本发明可用于靶向增加神经酰胺产生的那些疾病，从而将平衡从鞘氨醇-1-磷酸酯(S1P)途径(保护性)向神经酰胺途径(破坏性)移动。
本发明人已在体外和体内模型中都表明脂质体姜黄素和EU8120降低IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1、MIP-1和Rantes。在其他模型中，也已表明脂质体竞争酶(鞘磷脂酶)并降低神经酰胺的水平，因此也将神经酰胺/S1P平衡向S1P移动。
LPS诱导的细胞因子风暴产生QTc延长，该延长通过抗炎脂质来防止。越来越多的证据表明，过量水平的促炎细胞因子在延长的QT综合征的发病机理中起主要作用。相反，阻断剂，诸如托珠单抗(IL-6)或抗细胞因子抗体(TNFα)，有助于缩短先前延长的QT间隔。
在该研究中，LPS和Kdo2-脂质-A用于诱导豚鼠中的细胞因子释放，同时进行ECG监测和抽血，随后进行细胞因子产生的Q-ELISA测量。选择豚鼠是因为它由于促心律失常激发而产生可靠的QTc延长，在ECG上具有始终可见的T波。雄性成年豚鼠在0时接受300μg/kgLPS，并且在LPS后1小时、2小时和4小时进行ECG分析，同时抽血。接受LPS的动物在LPS后1小时仅表现出8毫秒的QTc增加，此时TNFα水平最高，为LPS前值的5.5倍。LPS后2小时的29毫秒QTc延长分别与IL-1β和IL-6增加7倍和9倍相关。当将动物安乐死时，LPS后4小时之后，仍存在QTc延长(27毫秒)。当在LPS诱导前1小时给予9mg/kg EU8120(一种已显示防止由各种hERG阻断剂引起的IKr通道阻断的脂质混合物)时，QTc延长在2小时后被限制为5ms，并在LPS后1小时和4小时完全被防止。在给予EU8120的动物中，TNFα、IL1β和IL-6的血浆水平显著降低。本实施例证明EU8120经由抗炎细胞因子作用而不是通过与活性剂(LPS)的任何相互作用来抑制QTc延长。
合成的姜黄素
本发明可使用合成的姜黄素(S-姜黄素)来使用组合物以治疗细胞因子风暴病患。
姜黄素是姜黄植物的活性成分，其已被合成为接近纯度(99.2％)。姜黄素与脂质体、聚合物或PLGM一起配制以使其能够与其他活性剂组合以大剂量或以1小时至72小时的连续输注形式静脉内给予。姜黄素具有抗氧化和抗炎活性，并且可阻断异常响应于细胞外生长因子、细胞的不受控制的增殖以及纤维化相关和组织退行性病症的自主细胞内信号传导途径。具体地，姜黄素与控制增殖、代谢、存活和死亡的关键信号传导途径的组分发生负面反应。
姜黄植物提取物的口服和局部给予已在传统医学中使用了两千年以上。虽然口服给予没有全身毒性，但是它也没有全身治疗活性。这是由于血液不溶性以及肠壁和肝脏失活，即其对于通过口服途径的全身性疾病具有可忽略的生物利用度。为了克服这些限制，含有脂质体、聚合物(n-异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸)和聚乳酸乙醇酸共聚物的肠胃外静脉内姜黄素制剂进入临床前药物开发4。
姜黄素作为姜黄根的提取物可供研究人员作为三种类姜黄素的混合物使用，并且根据FDA可作为食品补充剂或香料供公众使用。提取物是79.2％姜黄素(二阿魏酰甲烷)、18.27％去甲氧基姜黄素和2.53％双去甲氧基姜黄素。
合成的姜黄素是GMP级别的99.2％纯的二阿魏酰甲烷，其被生产用于非人类实验研究和未来的I期临床试验。C3三组分提取物和单组分合成的S-姜黄素之间存在明显的差异，这些差异延伸至可辨别的分析、物理化学和生物学特征。在某些方面，该二阿魏酰甲烷是85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％或96％纯的二阿魏酰甲烷。
本发明涉及合成的姜黄素(S-姜黄素)，并比较了S-姜黄素与脂质体姜黄素、和PLGA-姜黄素(下文称为C3-复合物)的性质和活性。
脂质体姜黄素：脂质体姜黄素的初步研究是使用以复合物购买的材料进行的6-7。使用S-姜黄素的研究是Mach CM等人(2009年)8和Mach CM等人(2010年)9。
的初步研究是使用以复合物购买的产品进行的，Savita Bisht等人(2007年)10使用非sabinsa来源。从那时起，使用S-姜黄素的研究被用于出版物的剩余部分。11-13
PLGA-姜黄素：PLGA-姜黄素的初步研究是使用以C3-复合物制备的产品进行的。14-18研究包括在大鼠脑中的PLGA-姜黄素C3复合物和PLGA-S-姜黄素药代动力学研究。
PLGA C3-复合物-姜黄素与PLGAS-姜黄素的比较表明以下差异。99.2％ S-姜黄素在乙醇、乙酸乙酯、丙酮和乙腈所有四种溶剂中的溶解度与含有76％姜黄素的C3复合物显著不同。当归一化为相等浓度时，纯物质具有较大的溶解度。这赋予了改进的制备能力，并归因于体内环境中不同的药代动力学和药效学(表3)。
表3：S-姜黄素和C3-复合姜黄素在不同有机溶剂中的溶解度
*称量样品并转移至闪烁管中。添加少量溶剂并充分摇匀，重复每次添加直至溶解。
表4：S-姜黄素和C3-复合姜黄素之间的差异的比较
图4A是示出了在小鼠模型系统中的败血症期间脂质体姜黄素对肝功能的影响的图，该肝功能包括天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(AST)水平。结果示出了与年龄匹配的对照组的败血症中的标准护理相比的脂质体姜黄素的有效性。当与AST和ALT的标准护理相比时，脂质体姜黄素显示出更高的有效性。
图4B至图4D是分别示出了在败血症期间脂质体姜黄素对肾小球滤过率(GFR)的肾功能的影响的图，该GFR通过测量肌酸、衡量慢性肾病的进展的中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)和衡量肾脏从血液移除尿素的能力的血尿素氮获得。特别地并且重要地，就衡量慢性肾病的进展的NGAL而言，当与标准护理相比时，脂质体姜黄素在保持肾功能方面显示出更高的有效性。
图4E和图4F是示出了在败血症期间脂质体姜黄素对c-肌钙蛋白和射血分数百分比的心脏功能的影响的图，该c-肌钙蛋白衡量贲门组织损伤，该射血分数百分比衡量左心室(或右心室)随着每次心跳泵血的效力。当与标准护理相比时，脂质体姜黄素显示出心脏损伤的减少，并且在射血分数百分比上与护理标准相当。
图4G是示出了在败血症期间脂质体姜黄素对总生存期的影响的图。与标准护理治疗相比，脂质体姜黄素显示出更长的生存时间。
当与Yang等人“Protective effect of curcumin against cardiacdysfunction in sepsis rats”，Pharmaceutical Biology，2013年，第51卷第4期：第482–487页的教导相比时，本发明显示出在没有与姜黄素相关的心脏毒性的情况下结果的显著改善。
14:0溶血磷脂酰甘油(溶血PG)
肉豆蔻酰单甘油酯
肉豆蔻酸，一种游离的脂肪酸
实施例2
创伤性脑损伤(TBI)后的脑损伤是两阶段过程：由最初伤害引起的损伤其后是炎症阶段，其中在炎症阶段可发生大量的额外的损伤。这种炎症在最初伤害的几分钟内开始，并且可持续数月或数年，并且由涉及细胞因子，特别是促炎细胞因子、白介素-1β、白介素-6和肿瘤坏死因子-α的显著增加的一系列复杂的代谢过程引起。这些细胞因子的水平可比血清中相应水平增加数千倍。讨论了控制这些促炎细胞因子的水平以及减少细胞因子诱导的脑损伤的策略。在动物模型的实验中存在大量证据表明抑制细胞因子有效地改善TBI后的神经损伤。然而，该方法的效力仍然需要在患者试验中得到证实。
越来越多地认识到，异常的免疫系统和促炎细胞因子的大量过度产生，即“细胞因子风暴”，是多种疾病的疾病进展和死亡的主要因素。细胞因子风暴，也称为“细胞因子释放综合征”，可在感染疟疾[1]、SARS[2]、登革热[3]、钩端螺旋体病[4]、拉萨热[5]、革兰氏阴性败血症[6]以及许多其他感染性疾病[7-10]后发生。细胞因子风暴是患有埃博拉病毒的患者死亡的主要原因[11-13]。患有细胞因子风暴的患者可能会经历增加的血管通透性、严重出血和多器官衰竭，这可能最终导致致命结果[8,13,14]。观察到促炎细胞因子和抗炎细胞因子的全身细胞因子水平都显著增加。据认为，由健康免疫系统的这种细胞因子的过度产生是在1918年H1N1大流行期间为什么20岁至40岁的个体比老年人更可能死亡的解释[15,16]。细胞因子风暴可能在严重烧伤或创伤[17]之后、伴随急性胰腺炎[18]，或伴随继发于药物使用或毒素吸入的ARDS[19]发生。严重急性移植物抗宿主病可被认为是细胞因子风暴[20,21]。细胞因子风暴也是用常用的抗肿瘤剂利妥昔单抗治疗[22]以及用单克隆抗体托西莫单抗、阿仑单抗、莫罗单抗和博纳吐单抗(blinatumomab)治疗[23]的公认的并发症。细胞因子水平升高被发现并且被认为是许多神经病症，包括阿尔茨海默氏病[24]、帕金森氏病[25]、自闭症[26]和多发性硬化[27]中，以及在吉兰-巴雷综合征[28,29]的急性期中的病理学的重要原因。细胞因子水平的增加与精神疾病[30,31]和红斑狼疮脑病[32,33]的恶化有关。
TBI代表了美国的主要健康问题，每年有170万病例、275000例住院治疗和52000例死亡[34]，并且神经精神后遗症是常见的，尤其是在严重损伤后[35]。现在应当理解，创伤性脑损伤后的脑损伤发生在两个阶段：初始阶段，其中由外部机械力而发生损伤；和继发炎症阶段，其中可由于涉及诸如白介素(IL)-1β、IL-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α[36]的细胞因子的一连串过程而发生损伤。脑中细胞因子水平的增加可能是巨大的，尤其是在严重TBI后。通常在CSF中不能检测到IL-6，或者仅以非常低的浓度(1pg/mL至23pg/mL)检测到[37,38]。在一项研究中，在严重TBI后观察到CSF的IL-6水平高达35500pg/mL[38,39]。这些IL-6水平比这些患者血清中相应的水平高40倍至100倍[40]。Kushi等人报道了22名患者在严重TBI后24小时、72小时和168小时在入院时测量的IL-6和IL-8的非常大幅度地增加。在九例死亡中，在CSF中的这些时间下的平均IL-6值是15241pg/mL、97384pg/mL、548225pg/mL和336500pg/mL，与血液中的102pg/mL、176pg/mL、873pg/mL、3059pg/mL相比，是主要定位于脑的细胞因子的“风暴”。对于13个存活者，平均IL-6CSF值较低，但仍比外周血中高得多：5376pg/mL、3565pg/mL、328pg/mL和764pg/mL与血液中的181pg/mL、105pg/mL、37pg/mL和26pg/mL相比[41]。对于IL-8，观察到类似的差异。尽管CSF中的IL-8水平通常非常低(5pg/mL至72pg/mL)[37]，但是Kushi等人报道了CSF IL-8水平始终比正常水平或外周血中的相当水平升高数千倍[41]。这些研究人员还注意到，在72小时后IL-6和IL-8血液水平仍保持显著升高，这与较差的预后和高死亡率相关。Helmy等人发现12名患者患有严重TBI后，脑细胞外液中的多种细胞因子，包括IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、单核细胞趋化蛋白(MCP-1)和巨噬细胞炎性蛋白-1α(MIP-1α)显著升高。与相应的血液水平相比，这些水平也显著升高[42]。其他研究人员报道了类似的结果，并且注意到非常高的细胞因子水平与不良预后相关[43,44]。例如，Arand等人注意到，与存活的患者相比，死亡的患者中的IL-6水平高八倍。此外，只有死亡的患者显示出另一种促炎细胞因子IL-12的水平增加[43]。这些数据进一步支持了细胞因子风暴是TBI后神经损伤增加的原因的假说。许多研究表明这些相同细胞因子中的一些细胞因子对脑既具有有益影响，又具有有害影响[45-47]。然而，许多研究已表明，至少在动物模型中，阻断这些细胞因子可减少TBI后的脑损伤。表5中给出了TBI后在脑和CSF中升高的关键细胞因子的列表。
表5：TBI后在脑和CSF中显示出显著增加的关键细胞因子
白介素-1。IL-1家族是一组11种细胞因子，这些细胞因子密切参与身体对损伤或感染的应答[48,49]，并且在肿瘤血管生成[50]和癌症干细胞的刺激中[51]也起关键作用。IL-1组最重要的细胞因子是IL-1β、IL-1α和IL-1受体拮抗剂IL-1RA，但是IL-1组还包括促炎细胞因子IL-18、IL-33和IL-36，以及几种研究得较少的细胞因子。关键的细胞因子IL-1β是由活化的巨噬细胞产生的蛋白质。其中最重要的功能是中性粒细胞活化、调节其他细胞因子(IL-2、IL-6、IL-8、干扰素-γ)的产生、调节有丝分裂、刺激吞噬作用、诱导发热、血管生成和诱导程序性细胞死亡[48,49]。已发现患有TBI的患者的CSF中IL-1β水平升高，并且可在急性损伤几分钟内检测到[38,52,53]。TBI患者的CSF中非常高的水平与逐渐恶化的预后相关[54,55]。
动物模型中的研究给出了相似的结果[56-60]。Kamm等人表明在TBI后的第一个小时内，大鼠脑中出现IL-1β水平并且在8小时下达到峰值，在血液或肝脏中没有可检测到的IL-1β水平的变化[56]。还表明了在动物模型中心室内给予IL-1β显著恶化脑损伤[61]。最重要的是，给予IL-1β拮抗剂可防止在实验模型中由该细胞因子引起的损伤。已表明向啮齿动物给予IL-1RA减少了TBI后的脑损伤。例如，Yang等人表明在预先用腺病毒载体转染以诱导IL-1RA过量表达的那些动物中，小鼠的大脑中动脉闭塞引起的大脑损伤减少[62]。Jones等人表明在TBI时向小鼠给予单次脑室内剂量的IL-1RA减小了病灶体积，导致功能改善并导致病灶中的一氧化氮合酶-2-阳性细胞的显著减少[63-Jones]。Sanderson等人研究了全身性给予IL-1RA对TBI后的Sprague Dawley大鼠的作用。在低剂量下没有观察到作用。高剂量给予后，研究人员观察到动物中的神经元损失减少以及记忆和认知功能增加。然而，在运动功能方面没有观察到改善[64]。Hasturk等人表明IL-1RA降低TBI后大鼠中的组织IL-1β水平，并且增加其抗氧化剂酶过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的水平[65]。其他组已报道了类似的结果[66,67]。此外，Basu等人报道了缺乏IL-1受体的小鼠在创伤性伤害后经历的脑损伤较少[68]。研究人员发现IL-1、IL-6和COX-2的基础水平降低，以及变形虫状小胶质细胞/巨噬细胞减少，这表明在该关键步骤中脑炎症的周期被阻止。此外，Tehranian等人已表明星形胶质细胞中过表达人IL-1RA的转基因小鼠与野生型小鼠相比，具有降低的IL-1β、IL-6和TNF-α水平，并且在头部损伤后具有更好的神经恢复[69]。
这些数据表明，IL-1RA的使用可能是患有TBI的患者的有效策略。几年来，人重组IL-1RA已经是用于患有类风湿性关节炎的患者的标准药物，并且已研究了其在许多增加的细胞因子在破坏性过程中起作用的疾病中的用途，这些疾病包括糖尿病[70]、心力衰竭[71]、多发性骨髓瘤[72]和败血症[73]。在患有急性中风的患者的随机化II期试验中，与对照组相比，用IL-1RA治疗的患者的认知功能损失较少[74]。Helmy等人在20名患有严重TBI的患者中进行了该药剂的II期对照试验，并且能够得出结论，IL-1RA确实穿过血脑屏障，并且在该群体中是安全的[75]。他们不能得出IL-1RA给予为这些患者带来治疗益处的结论[75]。尽管这些结果中的许多结果似乎是有前景的，然而，IL-1RA的效力可能是有限的，因为它仅直接阻断炎症中参与的重要细胞因子中的一种(IL-1RA可能间接阻断其他细胞因子，因为IL-1可引起其他细胞因子的表达增加)，并且这可能是该药剂针对类风湿性关节炎未能取得更大的成功的部分解释。此外，IL-1RA与TNF-α阻断剂组合使用是禁忌的，因为同时使用它们可能导致严重的副作用[76]。
肿瘤坏死因子-α。第二种关键的促炎细胞因子是TNF-α。这种细胞因子在身体对感染和癌症的应答中起重要作用。自从Helson等人在1975年对TNF-α的报道[77]以来，已报道了在许多疾病中的异常TNF-α功能，这些疾病包括多种病症，诸如糖尿病[78]、心血管疾病[79]、炎症性肠病[80]和阿尔茨海默氏病[81]。诸如英夫利西单抗、依那西普和阿达木单抗的TNF阻断剂，是用于患有类风湿性关节炎、强直性脊柱炎和银屑病的患者的标准疗法。正如指出的那样，TNF-α被认为在患有TBI的患者中既具有有益作用，又具有有害作用[46]。然而，实验模型中的结果表明这些作用大部分是有害的，尤其是当产生过量水平的这种细胞因子时。Knoblach等人报道了在实验性TBI后的大鼠中的TNF水平与脑损伤和神经损伤程度的相关性，在损伤后1小时至4小时，大鼠中TNF水平最高，脑损伤最严重[82]。此外，用TNF-阻断剂依那西普的研究一致表明，在给予该药剂之后，这些动物的脑损伤减少。Chio等人报道了依那西普在给予TBI后的大鼠时局部缺血减少，谷氨酸酯水平增加，神经元和神经胶质细胞凋亡和小胶质细胞活化减少，同时还减少TNF-α水平的增加[83]。在后来的报道中，这些研究人员得出结论，依那西普通过减少小胶质细胞早期表达TNF-α来改善脑损伤[84]。Ekici等人表明在TBI后一小时给予依那西普和氯化锂的组合减少了脑水肿、组织损伤和TNF水平[85]。Cheong等人表明在TBI后立即向大鼠给予依那西普导致受损脑中5-溴脱氧尿苷和双皮质素标志物增加，表明脑中增加的TNF-α水平可能对神经干细胞有毒性，因此干扰神经发生[86]。Wang等人报道了损伤后早期使用该药剂促进移植的神经干细胞的存活并促进神经再生[87]。其他组已报道使用依那西普或其他TNF阻断剂的类似结果[88-91]。
尽管TNF阻断剂已在动物模型中进行了广泛研究，但是几乎没有做工作来评估这些药剂在患有TBI的患者中的潜在效力[92]。Tobinick等人回顾了已用依那西普治疗的617名患有中风的患者和12名患有TBI的患者的医疗记录。甚至对于在初始伤害后超过10年治疗的患者，也观察到神经功能的显著改善。研究人员得出结论，这支持了可能持续数年的长期炎症是这些患者中神经受损的主要原因的观点[93]。然而，TBI组中患者数量少并缺乏对照组使该报告中的数据难以解释，因为不清楚TNF阻断对观察到的改善的原因。需要随机化试验来证明TBI患者中的益处，并且TNF阻断剂可能具有基本毒性。此外，由于TNF阻断剂仅靶向单一细胞因子，并且由于这些药剂的使用与IL-1拮抗剂的组合是矛盾的，因此使用这些阻断剂可能不是治疗这些患者的最有效的策略。
白介素-6。第三种主要的促炎细胞因子是IL-6。与TNF-α一样，IL-6水平升高已被认为在许多疾病的病因中起作用，并且与TNF-α一样，IL-6被认为在TBI后既具有有益作用，又具有有害作用[94]。实际上，IL-6似乎在许多神经病症中既具有有益作用，又具有有害作用[95]。IL-6在星形胶质细胞诱导神经生长因子中，并因此在受损脑的修复中起关键作用[39]。Ley等人报道了与正常小鼠相比，IL-6敲除小鼠在TBI后表现出神经功能降低，再次表明IL-6对于神经元恢复是必需的。然而，IL-6敲除小鼠确实显示出显著升高的IL-1β水平[96]。在严重TBI后的患者中的额叶实质IL-6水平的研究中也表明IL-6的神经保护作用。与死亡的这些患者相比，在存活者中发现显著升高的IL-6水平，而IL-1β的水平没有差异[97]。然而，本研究中的数量很小。
另一方面，许多研究已表明IL-6在TBI后具有有害作用。Conroy等人表明IL-6对培养物中的啮齿动物小脑颗粒神经元有毒性[98]。在另一项研究中，发现向大鼠鼻内给予IL-6增加癫痫发作的强度，以及增加死亡率[99]。在具有神经胶质纤维酸性蛋白启动子驱动的星形胶质细胞IL-6产生的转基因小鼠中观察到类似的结果[100]。Yang等人表明轻度TBI后小鼠中的运动协调缺陷可通过IL-6阻断来校正[101]。在实验性脊髓损伤中报道了类似的结果。Okada等人表明抗IL-6受体小鼠单克隆抗体可增加损伤后小鼠的功能性脊髓恢复[102]。Nakamura等人报道了IL-6R的抗体减少了神经胶质瘢痕形成并增加了脊髓损伤后的恢复[103]。Crack等人报道了抗溶血磷脂酸抗体显著减少了实验性TBI后小鼠的脑损伤。研究人员将这归因于IL-6诱导的继发性炎症的显著减少。这些抗体对IL-1β或TNF-α的水平没有影响[104]。Suzuki等人已提出，在这些研究中看到的不同结果可解释为因为IL-6的炎症作用似乎在TBI后的急性期占优势，而其对神经发生的作用可能在后续是重要的[105]。在患有TBI的患者中研究IL-6阻断剂的工作几乎没有。抗IL-6抗体托珠单抗是可用的，并且用于治疗患有类风湿性关节炎的患者[106]，但是还没有在该群体中研究该药剂。
抗炎细胞因子。诸如IL-4、IL-10、IL-11、IL-13和转化生长因子(TGF)-β的抗炎细胞因子在炎性病症中也可显著升高。这些细胞因子的主要功能中的一种功能是抑制促炎细胞因子的合成[107]。IL-10是最重要的抗炎细胞因子，并且IL-10水平在TBI后的脑和CSF中显著升高[54,108]。虽然已知IL-10也具有促炎功能[107]，但是其在TBI后的主要作用似乎主要是保护免受炎症损伤。Kumar等人研究了87名患有严重TBI的患者在十二个月期间内的细胞因子水平，并且发现在六个月时IL-6/IL-10比率升高的患者具有不良预后[109]。在细胞培养和动物模型中的研究似乎证实了IL-10的保护作用。Bachis等人表明IL-10阻断半胱天冬酶-3并减少培养物中的大鼠小脑颗粒细胞暴露于毒性剂量的谷氨酸酯之后的神经元死亡[110]。Knoblach等人表明在实验性TBI后，在大鼠中静脉内给予或皮下给予IL-10可减少IL-1的合成并增强动物的神经恢复。然后，脑室内给予是无效的[111]。Chen等人表明IL-10缺陷的小鼠对TBI后的高压氧治疗的有益作用无响应(112-X.Chen 2013)。Bethea等人表明IL-10降低了大鼠的脊髓损伤后的TNF-α产生并改善了运动功能[113]。在实验性脊髓损伤的其他研究中也观察到IL-10的类似神经保护作用[114,115]。这表明治疗患者的TBI的另一种方法可能是给予抗炎细胞因子如IL-10。已在许多疾病中进行了重组人IL-10(ilodecakin)的试验。然而，迄今为止，结果令人失望[116]。
靶向多种细胞因子
孕激素。从动物系统的研究中熟知，孕激素可减少TBI后的神经元损伤[117-121]。就孕激素而言观察到的神经保护的主要机制是这些药剂抑制促炎细胞因子的能力。Cutler等人表明给予TBI后的老年雄性大鼠的孕酮在24小时、48小时和72小时降低了脑IL-6水平。还观察到NF-κB和COX-2水平降低，并且大鼠表现出运动技能提高、脑水肿减少和死亡率降低(122-Cutler)。He等人报道了在损伤后3小时腹膜内给予孕酮可降低IL-1β和TNF-α。在给予另一种孕激素别孕烯醇酮之后观察到类似的结果[123]。Chen等人报道了给予TBI后的大鼠孕酮降低脑中的IL-1β、IL-6和TNF-α的水平，以及减少脑组织的凋亡[124]。Pan等人表明腹膜内给予孕酮降低了实验性TBI后的大鼠脑中的TNF-α和NF-κB水平。经治疗的大鼠在神经严重程度分数测试上也具有更好的结果[125]。不幸的是，这些结果在患者试验中没有得到证实。Xiao等人在TBI的8小时内给予孕酮的随机化试验中确实报道了阳性结果[126]。然而，大型多中心试验没有证实这一点。由于缺乏效力，因此提早停止通过神经急症治疗试验网络进行的在患有TBI的患者中的孕酮的大型III期试验[127]。第二项主要试验SYNAPSE，其是一项孕酮在1195名患有严重TBI的患者中的多国家安慰剂对照试验，也没有显示出效力。在孕酮组中，与接受安慰剂的患者的50.5％相比，仅50.4％在Glasgow结果量表上显示出有利的结果[128,129]。
他汀类药物。这些他汀类药物是3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂，其用于抑制肝脏中的胆固醇产生。这些药物在临床上广泛用于患有高胆固醇血症的患者。还已知他汀类药物具有显著的抗炎作用。Chen等人表明向患有实验性TBI的大鼠预先给予洛伐他汀引起损伤后6小时和96小时的脑损伤区域中的IL-1β和TNF-α的显著降低。经治疗的大鼠具有显著减少的FJB阳性退化神经元和更好的功能恢复[130]。已表明辛伐他汀降低TBI后的大鼠的脑IL-1β水平并减少其小胶质细胞和星形胶质细胞活化，同时对NCS分数进行功能性改善。然而，没有注意到IL-6或TNF-α水平的变化[131]。发现阿托伐他汀同时降低TBI后的小鼠中的IL-6和TNF-α。与对照相比，在经治疗的动物中海马变性和功能性神经缺陷减少[132]。也有证据表明，在患者中停用这些他汀类药物可能导致促炎细胞因子，包括IL-6的增加[133-135]，并且在TBI后停用这些药物似乎导致较差的预后[136]。此外，回顾性研究表明损伤前使用他汀类药物与更好的结果相关[137]。这导致了在患有TBI的患者中研究这些药剂的建议。仅报道了少量小型试验。Tapia-Perez等人研究了罗素伐他汀在患有严重TBI的患者中的作用，并报道了在经治疗的患者中健忘症时间减少[138]。然而，在3个月时的残疾率没有差异。此外，该试验仅包括8名罗素伐他汀患者和13名对照，而43名评估的TBI患者中的21名患者被认为是不合格的。在另一项小型研究中，在接受10天罗素伐他汀的19名患者和17名对照中，Sanchez-Aquilar等人报道了罗素伐他汀患者与安慰剂组相比具有显著降低的TNF-α血浆水平，并且残疾分数也有所改善。对IL-1β、IL-6或IL-10没有观察到作用[139]。Rasras等人在66名患有严重TBI的患者的随机化试验中研究了类似药剂辛伐他汀的作用；然而，在治疗组和对照组之间没有发现差异[140]。
四环素。在动物模型中，已表明四环素抑制炎症并且在几种神经病症中获得更好的结果。Bye等人表明米诺环素可降低TBI后的小鼠中的IL-1β和IL-6表达以及小胶质细胞和巨噬细胞活化。经治疗的小鼠在第1天的神经功能更好，然而在第4天经治疗的小鼠和对照之间没有差异[141]。然而，同一组的后续研究确实表明米诺环素组到6周时相对改善[142]。Shanchez Mejia等人报道了向TBI后的小鼠给予米诺环素通过抑制半胱天冬酶-1活化而减少IL-1β，导致经治疗的动物中神经功能改善和病灶体积减小[143]。Lee等人表明向脊髓损伤后的大鼠给予米诺环素减少了TNF-α，增加了IL-10，减少了神经元细胞死亡并改善了运动功能[144]。Yrjanheikki报道了多西环素或米诺环素均可降低IL-1β转化酶的mRNA诱导并保护免受缺血性中风后的神经元死亡[145]。其他研究人员也报道了在TBI的动物模型中四环素的阳性结果[146-148]。然而，Turtzo等人可证实在TBI后用米诺环素治疗的大鼠中没有益处[149]。此外，在另一项研究中，发现米诺环素在新生小鼠中引起增加的缺血性脑损伤[150,151]。
其他抗炎剂。许多其他药剂已在TBI的动物模型中显示出抗炎活性。据报道褪黑激素减少TBI后的小鼠中的TNF-α和IL-1β，并增加其存活的神经元数量。研究人员感觉到这种作用继发于m-TOR途径的去磷酸化[152]。其他研究人员也报道了在动物模型中褪黑激素的阳性结果[153-156]。
Zhu等人报道了在TBI后15分钟向小鼠给予姜黄素的腹膜内给予显著降低IL-1β、IL-6和MCP-1的水平，并减少TLR4阳性小胶质细胞/巨噬细胞的数量，导致神经元凋亡减少[157]。其他研究人员也报道了在TBI的动物模型中姜黄素的神经保护作用[158-161]。
环孢霉素是有效的免疫抑制药物。由于其对细胞因子的广泛作用[162-165]和动物模型中的活性[166]，已在患有TBI的患者的试验中进行研究。然而，该药剂在患有TBI的患者中的随机化、安慰剂对照的试验显示出无活性[167]。环孢霉素的制剂(neurostat)继续在患有TBI和其他神经病症的患者中进行研究，尽管最近的报道表明neurostat在急性缺血性中风中没有神经保护活性[168]。
抑制促炎细胞因子的许多其他药剂也已在动物模型中进行研究。发现卡洛芬(其是一种COX-2抑制剂，目前用于治疗狗和其他动物的关节炎)显著降低IL-1β和IL-6，并改善TBI后小鼠中的神经功能[169]。发现雷公藤甲素(其是一种二萜类环氧化物，在动物模型中具有抗癌活性)抑制实验性TBI后的Sprague-Dawley大鼠中的IL-1β、IL-6和TNF-α，增加IL-10水平并减少其神经元凋亡[170]。TSG-6(TNF-α刺激的基因/蛋白6)是一种抗炎剂，其可抑制IL-1β、IL-6和其他促炎细胞因子(MIP-1α、MCP-1)，并刺激抗炎细胞因子如IL-4的产生[171]。Watanabe等人表明向TBI后的小鼠给予该药剂减小了病灶大小，并改善了神经恢复[172]。另一种药剂，CNS穿透小分子MW151，已知抑制IL-1β和TNF-α，但不影响抗炎细胞因子如IL-10，其已在TBI后的小鼠中进行了测试。该药剂将异常细胞因子水平恢复到正常，降低神经胶质活化，并引起经治疗的动物的神经功能的改善[173]。然而，这些药剂中没有一种药剂在患者试验中进行过测试。
TBI后的脑损伤在随后的脑炎症阶段可能显著恶化。在此阶段期间，关键细胞因子，特别是IL-1β、IL-6和TNF-α的水平发生大量增加，这是“脑细胞因子风暴”，其中与它们在血清中的相应水平相比，这些水平可增加数千倍。尽管这些细胞因子中的一些诸如IL-6和TNF-α的细胞因子可能具有有益作用，但是证据表明过高的水平是有害的，因为在动物模型中的许多研究已示出阻断这些细胞因子可减少脑损伤。因此，抑制促炎细胞因子可限制TBI后由神经炎症引起的继发性损伤。
预期就本发明的任何方法、试剂盒、试剂或组合物而言，本说明书中讨论的任何实施方案都可以实施，反之亦然。此外，本发明的组合物可用于实现本发明的方法。
应当理解，本文描述的特定实施方案是通过举例说明而不作为对本发明的限制来显示的。在不脱离本发明范围的情况下，本发明的主要特征可以用于各个实施方案。本领域技术人员将认识到或仅使用常规实验就能够确定本文所述具体过程的许多等同方案。这样的等同方案被认为在本发明的范围内，并且被权利要求所覆盖。
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当在权利要求和/或说明书中与术语“包含(comprising)”结合使用时，词语“一(a)”或“一(an)”的使用可以意指“一”，但它也与“一或多”、“至少一”和“一或多于一”的含义一致。权利要求中使用的术语“或”用于意指“和/或”，除非明确指出仅指供选择的方案，或者供选择的方案相互排斥，尽管公开内容支持仅指供选择的方案和“和/或”的定义。在整个本申请中，术语“约”用于显示数值包括设备的误差、用于确定数值的方法的固有变化或研究对象之间存在的变化。
如在本说明书和(多项)权利要求中所使用的，词语“包含(comprising)”(以及任何形式的包含(comprising)，如“comprise”和“comprises”)、“具有(having)”(以及任何形式的具有(having)，如“have”和“has”)、“包括(including)”(以及任何形式的包括(including)，例如“includes”和“include”)、“含有(containing)”(以及任何形式的含有(containing)，如“contains”和“contain”)是包括性的或开放式的，并且不排除另外的、未列举的要素或方法步骤。在本文提供的任何组合物和方法的实施方案中，“包含”可以用“基本上由……组成”或“由……组成”代替。如本文所用的，短语“基本上由……组成”要求指定的(多个)整体或步骤以及不实质上影响所要求保护的本发明的特征或功能的那些。如本文所用的，术语“组成(consiting)”仅用于显示所列举的整体(例如，特征、要素、特性、性质、方法/工艺步骤或限定)或整体的组(例如，(多个)特征、(多个)要素、(多个)特性、(多个)性质、(多个)方法/工艺步骤或(多个)限定)的存在。
本文所用的术语“或其组合”是指在该术语之前所列项目的所有排列和组合。例如，“A、B、C或其组合”旨在包括以下中的至少一种：A、B、C、AB、AC、BC或ABC，并且如果顺序在特定上下文中是重要的，还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC或CAB。继续该实例，明确包括的是含有一个或多个项目或条件的重复的组合，诸如BB、AAA、AB、BBC、AAABCCCC、CBBAAA、CABABB等。本领域技术人员将理解，通常对任何组合中的项目或条件的数目没有限制，除非另外从上下文中显而易见。
如本文所用的，诸如但不限于“约”、“基本的”或“基本上”的近似词语是指当如此修饰时被理解为不必须是绝对的或完美的，但将被认为对本领域普通技术人员而言足够接近以保证指定条件为存在的。描述可以改变的程度将取决于可以实施多大的改变，并且仍使本领域普通技术人员将修改的特征认识为仍具有未修改的特征所需的特性和能力。通常，但受限于前面的讨论，本文中由诸如“约”的近似词语修饰的数值可由所述值变化至少±1、2、3、4、5、6、7、10、12或15％。
此外，提供本文的章节标题是为了与37CFR 1.77下的建议一致或以其他方式来提供组织提示。这些标题不应限制或表征可从该公开内容得出的在任何权利要求中阐述的(多项)发明。具体地并且举例来说，尽管标题指的是“发明领域”，但是这样的权利要求不应当被该标题下描述所谓的技术领域的语言限制。此外，“发明背景”部分中的技术描述不应被解释为承认该技术是该公开内容中的任何(多项)发明的现有技术。“概述”也不应被认为是对所发布的权利要求中阐述的(多项)发明的表征。此外，在该公开内容中以单数形式对“发明”的任何指称都不应当用于争议在该公开内容中仅存在单个新颖性的点。可以根据从该公开内容得出的多个权利要求的限定来阐述多项发明，并且这样的权利要求相应地限定由此保护的(多项)发明及其等同方案。在所有情况下，这样的权利要求的范围应根据该公开内容以其自身的优点来考虑，但不应受本文所述的标题限制。
根据本公开内容，本文公开和要求保护的所有组合物和/或方法可以在没有过度实验的情况下制备和实施。虽然本发明的组合物和方法已经就优选的实施方案进行了描述，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的构思、精神和范围的情况下，可以对本文所述的组合物和/或方法以及在方法的步骤中或在方法的步骤顺序中施加变化。对于本领域技术人员显而易见的所有这样类似的替代和修改被认为是在由所附权利要求限定的发明的精神、范围和构思内。
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Claims (22)

1.一种在受试者中改善由细胞因子的广泛释放所触发的一种或多种不良反应的症状或治疗由细胞因子的广泛释放所触发的一种或多种不良反应的方法，所述方法包括以下步骤：
鉴定需要改善触发细胞因子的广泛释放的一种或多种感染性疾病或疾病病症的症状或治疗触发细胞因子的广泛释放的一种或多种感染性疾病或疾病病症的受试者；以及
给予一种或多种药物组合物，所述一种或多种药物组合物包含溶解或分散于合适的水性或非水性介质中的足以降低所述受试者中的所述细胞因子水平的治疗有效量的脂质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述细胞因子的广泛释放是由一种或多种感染性疾病引起的，所述感染性疾病选自以下中的至少一种：病毒性、细菌性、真菌性、蠕虫性、原生动物性或出血性传染原。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种感染性疾病选自以下感染中的至少一种：鼻病毒、冠状病毒、副黏液病毒科、正黏液病毒科、腺病毒、副流感病毒、偏肺病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、沙粒病毒科、丝状病毒科、布尼亚病毒科、黄病毒科、弹状病毒科病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、克里米亚-刚果出血热(CCHF)、南美出血热、登革热、黄热病、裂谷热、鄂木斯克出血热病毒、夸赛纳森林病、胡宁病毒、马秋波病毒、沙比亚病毒、瓜纳里多病毒、加里萨病毒、伊莱沙病毒或拉萨热病毒。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种疾病病症选自以下中的至少一种：恶病质、败血性休克综合征、慢性炎症反应、败血性休克综合征、创伤性脑损伤、脑细胞因子风暴、移植物抗宿主病(GVHD)、自身免疫性疾病、多发性硬化、急性胰腺炎或肝炎。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种疾病病症是由用抗CD19嵌合抗原受体(CAR)T细胞或抗肿瘤细胞疗法、活化的树突细胞、活化的巨噬细胞或活化的B细胞治疗引起的不良反应。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物还包含配置于脂质中的姜黄素提取物、姜黄素、类姜黄素，其中所述类姜黄素选自以下中的至少一种：Ar-姜黄酮、甲基姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素、姜黄素钠、二苯甲酰甲烷、乙酰姜黄素、阿魏酰甲烷、四氢姜黄素、1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(姜黄素1)、1,7-双(胡椒基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(胡椒基姜黄素)、1,7-双(2-羟基萘基)-1,6-庚二烯-2,5-二酮(2-羟基萘基姜黄素)和1,1-双(苯基)-1,3,8,10-十一碳四烯-5,7-二酮。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述脂质或磷脂选自二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DMPG)、磷脂酰胆碱、溶血卵磷脂、溶血磷脂酰乙醇胺、溶血DMPC、溶血DMPG、溶血DSPG、溶血DPPC、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、磷脂酰乙醇胺、心磷脂、磷脂酸、脑苷脂、二鲸蜡基磷酸酯、磷脂酰胆碱和二棕榈酰磷脂酰甘油、硬脂胺、十二烷基胺、十六烷基胺、乙酰基棕榈酸酯、甘油蓖麻醇酸酯、硬脂酸十六烷基酯、肉豆蔻酸异丙酯、两性丙烯酸聚合物、脂肪酸、脂肪酸酰胺、胆固醇、胆固醇酯、二酰基甘油和二酰基甘油琥珀酸酯。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述治疗有效量包括50nM/kg、10nM/kg至100nM/kg、25nM/kg至75nM/kg、10nM/kg、20nM/kg、30nM/kg、40nM/kg、50nM/kg、60nM/kg、70nM/kg、80nM/kg、90nM/kg或100nM/kg所述受试者体重。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含活性剂，并且具有3:1、1:1、0.3:1和0.1:1的脂质磷脂与活性剂的比率。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述疾病是类风湿性关节炎、银屑病、多发性硬化、复发性多发性硬化或炎症性肠病。
11.一种用于在受试者中改善由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的症状或治疗由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的组合物，其中所述组合物包含溶解或分散于合适的水性或非水性介质中的治疗有效量的脂质或溶血磷脂酰。
12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述一种或多种感染性疾病选自以下中的至少一种：病毒性、细菌性、真菌性、蠕虫性、原生动物性或出血性传染原。
13.根据权利要求11所述的组合物，其中所述一种或多种感染性疾病选自以下感染中的至少一种：鼻病毒、冠状病毒、副黏液病毒科、正黏液病毒科、腺病毒、副流感病毒、偏肺病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、沙粒病毒科、丝状病毒科、布尼亚病毒科、黄病毒科、弹状病毒科病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、克里米亚-刚果出血热(CCHF)、南美出血热、登革热、黄热病、裂谷热、鄂木斯克出血热病毒、夸赛纳森林病、胡宁病毒、马秋波病毒、沙比亚病毒、瓜纳里多病毒、加里萨病毒、伊莱沙病毒或拉萨热病毒。
14.根据权利要求11所述的组合物，其中所述一种或多种疾病病症选自以下中的至少一种：恶病质、败血性休克综合征、慢性炎症反应、败血性休克综合征、创伤性脑损伤、脑细胞因子风暴、移植物抗宿主病(GVHD)、自身免疫性疾病、多发性硬化、急性胰腺炎或肝炎。
15.根据权利要求11所述的组合物，其中所述姜黄素提取物、类姜黄素或合成姜黄素配置于脂质中。
16.根据权利要求11所述的组合物，其中所述脂质或所述溶血磷脂酰选自二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DMPG)、磷脂酰胆碱、溶血卵磷脂、溶血磷脂酰乙醇胺、溶血DMPC、溶血DMPG、溶血DSPG、溶血DPPC、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、磷脂酰乙醇胺、心磷脂、磷脂酸、脑苷脂、二鲸蜡基磷酸酯、磷脂酰胆碱和二棕榈酰磷脂酰甘油、硬脂胺、十二烷基胺、十六烷基胺、乙酰基棕榈酸酯、甘油蓖麻醇酸酯、硬脂酸十六烷基酯、肉豆蔻酸异丙酯、两性丙烯酸聚合物、脂肪酸、脂肪酸酰胺、胆固醇、胆固醇酯、二酰基甘油和二酰基甘油琥珀酸酯。
17.根据权利要求11所述的组合物，其中生物可降解聚合物选自聚酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯、聚酐、聚酰胺、聚氨酯、聚酯酰胺、聚二噁烷酮、聚缩醛、聚缩酮、聚碳酸酯、聚原碳酸酯、聚原酸酯、聚磷酸酯、聚磷腈、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚草酸亚烷基酯、聚琥珀酸亚烷基酯、聚(苹果酸)、聚(氨基酸)、共聚物、三元共聚物及其组合或混合物。
18.根据权利要求11所述的组合物，其中所述组合物适合于所述受试者中的静脉内注射、皮下注射、肌内注射或腹膜内注射。
19.根据权利要求11所述的组合物，其中所述组合物还包含姜黄素或类姜黄素，所述类姜黄素选自以下中的至少一种：Ar-姜黄酮、甲基姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素、姜黄素钠、二苯甲酰甲烷、乙酰姜黄素、阿魏酰甲烷、四氢姜黄素、1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(姜黄素1)、1,7-双(胡椒基)-1,6-庚二烯-3,5-二酮(胡椒基姜黄素)、1,7-双(2-羟基萘基)-1,6-庚二烯-2,5-二酮(2-羟基萘基姜黄素)和1,1-双(苯基)-1,3,8,10-十一碳四烯-5,7-二酮。
20.根据权利要求11所述的组合物，其中所述组合物包含活性剂，并且具有3:1、1:1、0.3:1和0.1:1的脂质与活性剂的比率。
21.一种确定候选药物是否在受试者中引起由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的症状的改善或治疗由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的一种或多种不良反应的方法，所述方法包括：
(a)给予一定量的所述候选药物与空脂质体的组合，并且向第二亚组的患者给予安慰剂，其中所述候选药物以有效降低或预防所述受试者中所述细胞因子的总体水平的量提供；
(b)测量来自第一组患者和第二组患者的受试者中的所述细胞因子的水平；以及
(c)确定与发生在服用所述安慰剂的所述亚组的患者中的任何降低相比，所述候选药物与空脂质体的组合是否在统计学上显著改善由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的所述一种或多种不良反应的症状或治疗由触发细胞因子的广泛释放的感染性疾病或疾病病症所触发的所述一种或多种不良反应，其中统计学上显著的降低表明所述候选药物可用于治疗疾病状态，同时还可用于降低或消除所述受试者中所述细胞因子的总体水平。
22.一种在受试者中改善由治疗剂引起的细胞因子风暴的症状或治疗由治疗剂引起的细胞因子风暴的方法，所述方法包括以下步骤：
鉴定需要改善由治疗剂引起的细胞因子风暴的症状或治疗由治疗剂引起的细胞因子风暴的受试者；以及
给予一种或多种药物组合物，所述一种或多种药物组合物包含溶解或分散于合适的水性或非水性介质中的足以降低所述受试者中的所述细胞因子的水平的治疗有效量的姜黄素提取物、类姜黄素或合成姜黄素及其衍生物、或空脂质体。
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