CN117883423B - 阿托伐醌在抗辐射损伤中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了阿托伐醌在抗辐射损伤中的应用，本发明首次发现并证实了阿托伐醌具有抗辐射损伤的新用途，阿托伐醌预防给药或治疗给药均能够显著提高急性放射损伤小鼠的存活率、显著促进照射小鼠外周血多系造血细胞的恢复、显著改善辐射诱导的小鼠造血干祖细胞数量的下降，对辐射损伤具有显著的预防和/或治疗效果，可用于抗辐射损伤药物的制备中，本发明为本领域研制高效安全的辐射防护药物提供了新的思路和方向。

Description

阿托伐醌在抗辐射损伤中的应用

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体地，本发明涉及阿托伐醌（Atovaquone）在抗辐射损伤中的应用，更具体地，本发明涉及阿托伐醌在制备抗辐射损伤药物中的应用。

背景技术

随着全球经济的发展，科技给人类带来便利的同时，也带来了不可忽略的辐射危害。尤其是核工业的快速发展以及在各个领域得到广泛应用，使受辐射威胁的人群越来越多，核装置的制备、检修，特别是使用以及核泄漏事故等都会对从业人员和附近居民造成严重的辐射危害。电离辐射是一种主要由电磁波（X射线）或粒子（中子）组成的能量，可通过各种途径（微循环障碍、细胞凋亡、癌变、DNA突变等）对机体的造血功能、消化系统及免疫系统等造成显著影响，可导致机体造血系统功能异常、免疫功能障碍、诱发肿瘤及细胞DNA链断裂及氧化应激等损伤。其中，急性放射病（Acute radiation sickness，ARS）是一种短时间内高能量射线照射全身或局部而引起的疾病，其主要损伤部位为造血系统、胃肠道系统，可导致神经压迫综合征，严重时可危及生命。此外，放射治疗已成为临床上应用广泛且较为有效的肿瘤治疗手段，但是放射治疗缺少选择性，在杀伤肿瘤细胞的同时也会损伤周围组织正常细胞。

为了降低电离辐射对人体造成的损伤，抗辐射损伤药物的开发和利用已成为辐射保护及辐射损伤救治的研究热点。目前报道的抗辐射损伤药物主要有氨巯基类化合物、氮氧自由基类化合物、SOD类、细胞因子、天然抗氧化剂、激素类药物等，但是大多毒性大，副作用多，作用靶点单一，因此，目前仍缺乏较理想的抗辐射损伤药物。氨磷汀（Amifostine，WR2721）是唯一经过美国FDA批准上市的化学类辐射损伤防护药物，主要用于病人因放射治疗引起的口腔干燥症，并且能够明显降低放疗后正常细胞的大量死亡，但是氨磷汀仅能作为注射剂使用，口服无效，并且其代谢半衰期很短，用药时间窗窄，仅在照射前30分钟使用有效；此外，WR2721易产生毒副作用，存在明显的不良反应，限制了其在临床上的使用。雌激素和同化激素等激素类药物因其具有明显的抗辐射损伤作用也受到国内外关注，但是其同样存在毒副作用大、某些情况下机体难以耐受其不良反应等问题。因此，开发新型的高效低毒的抗辐射损伤药物具有极大的应用前景和社会效益。

阿托伐醌（Atovaquone，ATO）是一种萘醌类化合物，具有广谱抗原虫活性，美国食品药监督管理局（FDA）于1992年正式批准阿托伐醌混悬液（美普龙，Mepron）作为治疗疟疾和卡氏肺孢子虫性肺炎的药物。并且有研究表明，阿托伐醌对侵袭性甲状腺癌、乳腺癌、肝癌、宫颈癌、急性髓系白血病和其它血液系统肿瘤均具有较强的抑制作用。迄今为止，尚未有阿托伐醌用于辐射损伤预防和/或治疗方面的相关报道。

发明内容

为了克服目前现有的抗辐射损伤药物存在的问题，本发明的目的在于提供Atovaquone在抗辐射损伤中的应用，提供一种药物Atovaquone的新用途。

本发明的上述目的通过以下技术方案得以实现：

本发明的第一方面提供了阿托伐醌在制备抗辐射损伤药物中的应用。

所述阿托伐醌的结构式如式（I）所示：

式（I）。

进一步，所述抗辐射损伤药物具有的功能如（a1）和/或（a2）和/或（a3）和/或（a4）和/或（a5）和/或（a6）和/或（a7）所示：

（a1）预防和/或治疗急性放射病；

（a2）预防和/或治疗射线照射引起的骨髓抑制和/或胃肠道损伤；

（a3）预防和/或治疗肿瘤放射治疗引起的骨髓抑制和/或胃肠道损伤；

（a4）预防和/或治疗与化学治疗或外科手术结合进行的放射治疗引起的骨髓抑制和/或胃肠道损伤；

（a5）预防和/或治疗核与辐射损伤；

（a6）预防和/或治疗肿瘤放射治疗引起的正常组织细胞的辐射损伤；

（a7）作为研究抗辐射损伤的工具药。

进一步，所述射线照射引起的骨髓抑制和/或胃肠道损伤包括全身照射或胸肺部、腹部、骨盆、躯干部等局部照射所引起的放射损伤。照射常造成急性放射病或骨髓造血抑制、或胃肠道损伤。症状可包括呕吐、造血细胞减少、贫血、血小板减少症、白细胞减少症、造血细胞增殖障碍、血小板减少性出血、放射性肠炎、胃肠道出血、绞痛等。

进一步，所述急性放射病包括轻度骨髓型急性放射病、中度骨髓型急性放射病、重度骨髓型急性放射病、极重度骨髓型急性放射病、和/或肠型急性放射病。

进一步，所述射线照射包括γ射线照射、α射线照射、β射线照射、X射线照射，和/或中子照射；

优选地，所述射线照射为γ射线照射。

进一步，所述抗辐射损伤药物中还包含药学上可接受的载体和/或辅料。

进一步，所述抗辐射损伤药物的给药方式选自：皮下注射、肌肉注射、静脉注射、口服、直肠给药、阴道给药、鼻腔给药、透皮给药、结膜下给药、眼球内给药、眼眶给药、眼球后给药、视网膜给药、脉络膜给药、鞘内注射、腹腔注射。

进一步，所述抗辐射损伤药物的剂型选自：溶液剂、混悬剂、乳剂、纳米颗粒、片剂、胶囊、丸剂、吸入剂、凝胶剂、粉剂、栓剂、乳膏剂、胶冻剂、喷雾剂。

在本发明的具体实施方案中，所述抗辐射损伤药物在暴露于辐射前两周内、暴露于辐射期间、和/或暴露于辐射后两周内连续给药；

优选地，所述抗辐射损伤药物在暴露于辐射前2天内、暴露于辐射期间、和/或暴露于辐射后2天内连续给药；

更优选地，所述连续给药的给药方式为在暴露于辐射前2天、前1天、前3 h连续3次给药、暴露于辐射期间、和/或暴露于辐射后2 h、后1天、后2天连续3次给药；

最优选地，所述连续给药的给药方式为在暴露于辐射前2天、前1天、前3 h、后1天、后2天连续给药，或在暴露于辐射前2天、前1天、前3 h连续给药；

最优选地，所述抗辐射损伤药物的给药剂量为30 mg/kg-300 mg/kg。

进一步，本发明中所述的药物包括抗辐射损伤的药物组合物或药物制剂，其可被制成例如适于口服或注射的各种形式，以用于防治辐射损伤，特别是减轻放射或化疗药物引起的造血功能损伤、升高血液细胞水平，或用于肿瘤辅助治疗，具体地包括：a）抑制辐射导致的红细胞和白细胞数目的减少；b）抑制辐射导致的红细胞和血小板含量的降低；c）防止辐射导致的脾脏重量的减轻；d）提高骨髓细胞对辐射的耐受性；或e）抑制辐射导致的寿命缩短。但不仅限于此。优选地，所述药物组合物或药物制剂的剂型可以是片剂、胶囊、微粒剂以及混悬剂，但不仅限于此。本发明中所涉及的药物组合物或药物制剂配方中，除了式（I）所示的化合物以外还可包括药学上可接受的载体和/或辅料。所述药学上可接受的载体和/或辅料的代表性的例子包括（但不限于）：

一种或多种填充剂，如微晶纤维素、乳糖、蔗糖、淀粉、改性淀粉、甘露糖、葡聚糖、碳酸钙、磷酸盐、硫酸盐等；

一种或多种粘结剂，如乳糖、淀粉、改性淀粉、葡聚糖、微晶纤维素、蔗糖、聚醚多元醇、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、硅酸铝镁等；

一种或多种崩解剂，如交联聚乙烯吡咯烷酮、交联羧甲基淀粉、淀粉、微晶纤维素等；

此外，如果有需要，所述药物组合物或药物制剂的配方中还可以包括表面活性剂和色素，所述表面活性剂包括（但不限于）：增溶剂、乳化剂、润湿剂、起泡剂、消泡剂、消毒剂、杀菌剂，所述色素包括（但不限于）：天然色素（如焦糖、叶绿素、胡萝卜素、甜菜红、氧化铁等）、人工合成色素。

本发明的第二方面提供了一种抗辐射损伤的药物组合物。

进一步，所述药物组合物中包含有效量的阿托伐醌。

进一步，所述药物组合物中阿托伐醌的使用剂量为30 mg/kg-300 mg/kg。

进一步，所述药物组合物中还包含药学上可接受的载体和/或辅料。

进一步，所述药学上可接受的载体和/或辅料在Remington's PharmaceuticalSciences(19th ed, 1995)中有详细的记载，这些物质根据需要用于帮助配方的稳定性或有助于提高活性或它的生物有效性或在口服的情况下产生可接受的口感或气味，在这种药物组合物中可以使用的制剂可以是其原始化合物本身的形式，或任选地使用其药物学可接受的盐的形式，如此配制的药物组合物根据需要可选择本领域技术人员已知的任何适当的方式把药物进行给药。

进一步，所述药物组合物的适合的给药剂量根据制剂化方法、给药方式、患者的年龄、体重、性别、病态、饮食、给药时间、给药途径、排泄速度及反应灵敏性之类的因素而可以进行多种处方，熟练的医生通常能够容易地决定处方及处方对所希望的治疗或预防有效的给药剂量。

进一步，所述有效量是指可对人和/或动物产生治疗效果且可被人和/或动物所接受的量。例如，药物治疗上或药学上有效量是指产生需要的治疗效果所需要的药物的量，治疗效果可以通过临床试验结果、模型动物研究和/或体外研究的结果来反映。药学上有效量取决于几个因素，包括（但不限于）治疗对象的特征因素（如治疗对象的身高、体重、性别、年龄和用药史等）、罹患疾病的严重程度。本发明中所述的化合物阿托伐醌与医学上可以接受的载体和/或辅料（用于治疗给药的载体和/或载体，它们本身并不是必要的活性成分，且施用后没有过分的毒性）可以组成药物组合物或药物制剂，这些药物组合物或药物制剂可以根据需要制备成口服制剂、注射剂、片剂、粉制剂、胶囊剂、分散片、缓释制剂等各种需要的剂型。

进一步，所述药物组合物的给药方式包括（但不限于）：皮下注射、肌肉注射、静脉注射、口服、直肠给药、阴道给药、鼻腔给药、透皮给药、结膜下给药、眼球内给药、眼眶给药、眼球后给药、视网膜给药、脉络膜给药、鞘内注射、腹腔注射，在本发明的具体实施方案中，所述药物组合物的给药方式为口服和/或腹腔注射。

进一步，所述治疗有效量的本发明的药物或药物组合物或药物制剂的用量介于0.001 mg/kg -500 mg/kg之间，任何介于上述范围之内的用量皆为本发明的有效量，优选地，所述治疗有效量的本发明的药物或药物组合物或药物制剂的用量介于30 mg/kg-300mg/kg之间。此外，所述治疗有效量的本发明的药物或药物组合物或药物制剂可用于相关疾病（辐射损伤）的单一用药或联合用药治疗。本领域技术人员能够理解，在实际给药时的用量可高于或低于上述剂量范围。针对某一对象（如哺乳动物：人）的治疗有效量和具体治疗方案可受诸多因素的影响，包括所用化合物或其前药的药效活性、给药对象的年龄、体重、一般情况、性别、饮食、给药时间、疾病易感性、疾病进程以及收治医师的判断等。此外，本领域技术人员清楚药物的给药方式、给药剂型、给药剂量受患者的年龄、体重、性别、病态、饮食、给药时间、排泄速度及反应灵敏性等众多因素的影响，因此，本发明中所述的药物或药物组合物或药物制剂的给药方式、给药剂型、给药剂量并不局限于本发明中所列举出的给药方式、给药剂型、给药剂量。

进一步，所述药物组合物或药物制剂中还可含有其它可用于治疗和/或预防辐射损伤的化合物，即所述阿托伐醌可联合其它可用于治疗和/或预防辐射损伤的化合物一起给药，例如，化学治疗剂、抗发炎剂、解热剂、放射增敏剂、放射防护剂、泌尿道用剂、抗吐剂、和/或止泻剂。例如，顺铂（Cisplatin）、卡铂（Carboplatin）、多西紫杉醇（Docetaxel）、太平洋紫杉醇（Paclitaxel）、氟尿嘧啶（Flurouracil）、卡培他滨（Capecitabine）、吉西他滨（Gelncitabine）、伊立替康（Irinotecan）、托泊替康（Topotecan）、依托泊苷（Etoposide）、丝裂霉素（Mitomycin）、吉非替尼（Geftinib）、长春新碱（Vincristine）、长春碱（Vinblastine）、阿霉素（Doxorubicin）、环磷酰胺（Cyclophosphamide）、塞来昔布（Celecoxib）、罗非昔布（Rofecoxib）、伐地考昔（Valdecoxib）、布洛芬（Ibuprofen）、萘普生（Naproxen）、酮洛芬（Ketoprofen）、地塞米松（Dexamethasone）、泼尼松（Prednisone）、泼尼松龙（Prednisolone）、氢化可的松（Hydrocortisone）、醋氨酚（Acetaminophen）、米索石肖唑（Misonidazole）、氨磷汀（Amifostine）、坦索罗辛（Tamsulosin）、非那吡啶（Phenazopyridine）、昂丹司琼（Ondansetron）、格拉司琼（Granisetron）、阿洛司琼（Alosetron）、帕洛诺司琼（Palonosetron）、异丙嗪（Promethazine）、丙氯拉嗪（Prochlorperazine）、三甲氧苯醯胺（Trimethobenzamide）、阿瑞吡坦（Aprepitant）、地芬诺酯加阿托品（Diphenoxylate with atropine）、巴柳氮（Balsalizide）、和/或洛哌丁胺（Loperamide）。

此外，本发明还提供了一种预防和/或治疗电离辐射损伤的方法。

进一步，所述预防电离辐射损伤的方法包括给有此需要的受试者于（可能）辐射暴露前数天内或至少数小时内施用有效量的阿托伐醌；

优选地，在（可能）暴露于辐射前2天、前1天、前3 h连续施用有效量的阿托伐醌3次；

更优选地，所述阿托伐醌的施用剂量为30 mg/kg-300 mg/kg。

进一步，所述治疗电离辐射损伤的方法包括给有此需要的受试者施用有效量的阿托伐醌；

优选地，暴露于辐射后2 h、后1天、后2天连续施用有效量的阿托伐醌3次；

更优选地，所述阿托伐醌的施用剂量为30 mg/kg-300 mg/kg；

优选地，所述治疗电离辐射损伤的方法可用于治疗因暴露于辐射所引起的骨髓抑制和/或胃肠道损伤等机体损伤。

进一步，所述受试者，是指任何动物，还指人类和非人类的动物。非人类的动物包括所有脊椎动物，例如，哺乳动物，如非人灵长类动物（特别是高等灵长类动物）、绵羊、狗、啮齿类动物（如小鼠或大鼠）、豚鼠、山羊、猪、猫、兔、牛、和任何家畜或宠物；以及非哺乳动物，如鸡，两栖类，爬行动物等。在本发明中，所述受试者优选为人。

相对于现有技术，本发明具有的优点和有益效果：

本发明首次发现并证实了阿托伐醌（Atovaquone）具有抗辐射损伤的新用途，经动物实验验证发现，Atovaquone预防给药或治疗给药均能够显著提高急性放射损伤小鼠的存活率、显著促进照射小鼠外周血多系造血细胞的恢复、显著改善辐射诱导的小鼠造血干祖细胞数量的下降，此外，Atovaquone照前灌胃给药能够显著提高致死剂量照射小鼠的存活率，30天的存活率可提高至62.5%，表明了Atovaquone对辐射损伤具有显著的预防和/或治疗效果，可用于抗辐射损伤药物的制备中，且具有毒副作用低、抗辐射损伤作用强等优点，本发明为本领域研制高效安全的辐射防护药物提供了新的思路和方向。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1为Atovaquone的结构式，Atovaquone照前给药对8.5 Gy γ射线照射小鼠存活率影响的结果图，其中，A图：Atovaquone的结构式，B图：不同Atovaquone照前给药剂量对8.5 Gy γ射线照射小鼠存活率影响的结果图，C图：不同Atovaquone照前给药方式对8.5Gy γ射线照射小鼠存活率影响的结果图，D图：不同Atovaquone照前给药剂量对8.5 Gy γ射线照射小鼠存活率影响的结果图，较IR组，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001；

图2为Atovaquone照前给药对6.5 Gy γ射线照射小鼠外周血象影响的结果图，其中，A图：血小板（PLT），B图：白细胞（WBC），C图：红细胞（RBC），D图：血红蛋白（HGB），较IR组，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001；

图3为Atovaquone照前给药对6.5 Gy γ射线照射小鼠骨髓造血干祖细胞数量影响的结果图，其中，A图：流式检测示意图，B图：骨髓单个核细胞（BMNCs），C图：造血祖细胞（HPC）及造血干细胞（HSC）计数，D图：造血祖细胞（HPC）及造血干细胞（HSC）比例，E图：长期造血干细胞（LT-LSK，或LT-HSC），短期造血干细胞（ST-LSK，或ST-HSC）及多能祖细胞（MPP）数量，F图：长期造血干细胞（LT-LSK，或LT-HSC），短期造血干细胞（ST-LSK，或ST-HSC）及多能祖细胞（MPP）比例，较IR组，*P<0.05，**P<0.01，****P<0.0001；

图4为Atovaquone照后给药对8.5 Gy γ射线照射小鼠存活率影响的结果图，较IR组，*P<0.05；

图5为Atovaquone照后给药对6.5 Gy γ射线照射小鼠外周血象影响的结果图，其中，A图：血小板（PLT），B图：红细胞（RBC），C图：血红蛋白（HGB），D图：白细胞（WBC），较IR组，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001；

图6为Atovaquone照后给药对6.5 Gy γ射线照射小鼠骨髓造血干祖细胞数量影响的结果图，其中，A图：骨髓单个核细胞（BM-MNCs）计数，B图：造血祖细胞（HPCs）计数，C图：造血干细胞（HSCs）计数，较IR组，*P<0.05；

图7为Atovaquone防治给药对6.5 Gy γ射线照射小鼠外周血象影响的结果图，其中，A图：红细胞（RBC），B图：血红蛋白（HGB），C图：血小板（PLT），D图：白细胞（WBC），较IR组，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001；

图8为Atovaquone照前灌胃给药对8.0 Gy γ射线照射小鼠存活率影响的结果图，其中，A图：给药剂量为200 mg/kg时，不同给药时间对小鼠存活率影响的结果图，B图：给药时间为-2 d、-1 d、-3 h时，不同给药剂量对小鼠存活率影响的结果图，较IR组，*P<0.05。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员可以理解为：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。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、生物材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1 Atovaquone预防给药对急性放射损伤小鼠存活的影响

1、实验方法

为了研究Atovaquone有无抗辐射损伤作用，本实施例以⁶⁰Co γ射线全身照射C57BL/6J小鼠为模型进行实验。小鼠分为照射对照组（IR）、Atovaquone不同剂量给药组，每组16只小鼠，小鼠一次全身照射8.5 Gy。4个给药组于照射前1天（-1 d）和照射前3 h（-3 h）共2次腹腔注射Atovaquone，4个给药组给药剂量分别为Atovaquone 30 mg/kg、40 mg/kg、50 mg/kg和60 mg/kg，每次给药体积均为0.1 mL，所述Atovaquone购自于大连美仑生物公司，货号为MB1393。照射对照组同期注射溶剂0.1 mL，观察小鼠照射后30天存活率，比较Atovaquone给药组与照射对照组小鼠存活率的差异。

基于上述实验结果，进一步选取给药剂量为60 mg/kg，改变给药频次进行实验。将9.0 Gy ⁶⁰Co γ射线全身照射小鼠分为照射对照组（IR）、Atovaquone照前单次（-3 h）、2次（-1 d，-3 h）和3次（-2 d，-1 d，-3 h）给药组，每组10只小鼠，每次腹腔注射Atovaquone的剂量为60 mg/kg、0.1 mL，照射对照组注射溶剂0.1 mL，观察小鼠30天存活率。

基于上述实验结果，进一步选取照前3次（-2 d，-1 d，-3 h）给药的方案，观察不同剂量给药对致死剂量照射小鼠存活率的影响，探索最优给药频次情况下的最佳给药剂量。将小鼠分为照射对照组（IR）、Atovaquone 45 mg/kg、60 mg/kg和75 mg/kg不同剂量给药组，每组10只小鼠，小鼠一次全身照射9.0 Gy γ射线。3个给药组于照射前2天、照射前1天和照射前3 h共3次腹腔注射相应剂量的Atovaquone，给药体积均为0.1 mL，照射对照组同期注射溶剂0.1 mL，观察小鼠照射后30天的存活率，比较Atovaquone给药组与照射对照组的小鼠存活率的差异。

2、实验结果

Atovaquone的结构式见图1A。结果显示，8.5 Gy全身照射后照射对照组小鼠在照后10天左右开始死亡，照后30天存活率为0，而Atovaquone 30 mg/kg、40 mg/kg、50 mg/kg和60 mg/kg剂量组小鼠存活率分别为50.00%、56.25%、56.25%、68.75%，均显著高于照射对照组（P<0.001），其中，60 mg/kg剂量组对辐射损伤的治疗效果最佳（见图1B）；

结果显示，照射对照组、Atovaquone照前1次、2次和3次给药组的小鼠30天存活率分别为0、30%、50%和70%。表明了Atovaquone照前1-3次给药均可提高9.0 Gy γ射线全身照射小鼠的存活率，当前给药剂量下，给药频次增加，其疗效可显著增强，以照前3次（-2 d，-1d，-3 h）给药疗效最佳（见图1C）；

结果显示，Atovaquone 45 mg/kg、60 mg/kg和75 mg/kg剂量组的小鼠30天存活率均显著高于照射对照组，以75 mg/kg组疗效更佳，可将存活率提高70%（70% vs 0%）（见图1D）；

以上结果表明了Atovaquone对急性放射病小鼠有显著的辐射防护作用，并确定了小鼠照前给药的最佳方案为Atovaquone于照射前2天开始每天一次连续给药3次（-2 d，-1d，-3 h）、每次腹腔注射75 mg/kg。

实施例2 Atovaquone预防给药对急性放射损伤小鼠外周血象的影响

1、实验方法

造血损伤是急性放射病的基本损伤，为了研究Atovaquone对急性放射损伤小鼠造血功能的影响，本实施例将12只C57BL/6J小鼠分为照射对照组（IR）和Atovaquone给药组，每组6只小鼠，小鼠均全身照射6.5 Gy γ射线。Atovaquone给药组于照射前2天开始每天一次连续给药3次（-2 d，-1 d，-3 h），每次腹腔注射Atovaquone剂量为75 mg/kg，给药体积为0.1 mL；照射对照组同期注射溶剂0.1 mL。分别于照前3 d以及照射后30天内不同时间点检测照射对照组（IR）和Atovaquone给药组小鼠的外周血象。

2、实验结果

结果显示，6.5 Gy γ射线全身照射后照射对照组小鼠的外周血细胞数及血红蛋白含量均显著下降，于第14天后才开始逐渐恢复；与照射对照组相比，Atovaquone给药组明显减轻红细胞和血红蛋白含量下降，提高血细胞最低值，并促进小鼠血小板、红细胞数和血红蛋白含量恢复（见图2A-图2D），表明了Atovaquone预防给药能够显著促进照射小鼠外周血多系造血细胞恢复。

实施例3 Atovaquone预防给药对照射小鼠骨髓造血干祖细胞数量的影响

1、实验方法

电离辐射诱导造血干祖细胞损伤是辐射后机体造血系统功能障碍的根本原因，为了进一步明确Atovaquone对造血干祖细胞有无辐射防护作用，本实施例采用流式细胞术检测了Atovaquone对受照射小鼠造血干祖细胞数量的影响。12只C57BL/6J小鼠分为照射对照组（IR）和Atovaquone给药组（ATO组），每组6只小鼠，小鼠均全身照射6.5 Gy γ射线。Atovaquone给药组小鼠于照射前2天开始每天一次连续给药3次（-2 d，-1 d，-3 h），每次腹腔注射Atovaquone 75 mg/kg，给药体积0.1 mL；照射对照组同期注射溶剂0.1 mL。照射后14天颈椎脱臼处死小鼠，取股骨骨髓有核细胞，经抗体标记后流式细胞术检测造血干祖细胞的数量。

2、实验结果

结果显示，照射后14天，Atovaquone给药组小鼠骨髓有核细胞计数明显增加 （P<0.0001），骨髓中造血祖细胞（HPC，Lin-c^-kit⁺Sca-1^-）和造血干细胞（HSC，Lin-c^-kit⁺Sca-1⁺）的数量和比例较照射对照组显著增加（P<0.05），其中，长期造血干细胞（LT-HSC，Lin-c-kit⁺Sca-1⁺ CD135^- CD34^-）和短期造血干细胞（ST-HSC，Lin-c-kit⁺Sca-1⁺ CD135^- CD34⁺）的数量和比例较对照组亦显著增加（P<0.05），并且多能祖细胞（ST-HSC，Lin-c-kit⁺Sca-1⁺CD135⁺ CD34⁺）的数量和比例增加的尤为显著（P<0.01）（见图3B-图3F），表明了Atovaquone预防给药能够显著改善辐射诱导的小鼠造血干细胞数量及比例下降。

实施例4 Atovaquone治疗给药对急性放射损伤小鼠存活的影响

1、实验方法

上述实施例证明了Atovaquone于照射前预防用药对受照小鼠有明显的防护作用。实际上，除临床肿瘤放疗等极少数辐射是计划性辐照外，大多数核辐射损伤为突发性照射，难以进行照前药物预防。基于此，本实施例进一步考察了Atovaquone于照射后给药是否有抗辐射损伤作用。以8.5 Gy ⁶⁰Co γ射线全身照射C57BL/6J小鼠为模型进行实验，小鼠分为照射对照组（IR）、Atovaquone 45 mg/kg、60 mg/kg和75 mg/kg 3个剂量组，每组10只小鼠，3个给药组于照射后2小时（+2 h）、照射后1天（+1 d）和照射后2天（+2 d）共3次腹腔注射相应剂量Atovaquone，每次给药体积均为0.1 mL，照射对照组同期注射溶剂0.1 mL，观察小鼠照射后30天存活率，比较Atovaquone各给药组与照射对照组小鼠存活率的差异。

2、实验结果

结果显示，Atovaquone 45 mg/kg、60 mg/kg和75 mg/kg组均可提高8.5 Gy γ射线全身照射小鼠30天存活率，其中，疗效最明显的60 mg/kg组小鼠的存活率可提高至70%（见图4），表明了Atovaquone治疗给药能够显著提高8.5 Gy ⁶⁰Co γ射线致死照射小鼠的存活率。

实施例5 Atovaquone治疗给药对急性放射损伤小鼠外周血象的影响

1、实验方法

为了进一步明确Atovaquone照后给药对放射引起的造血损伤的影响，本实施例以6.5 Gy ⁶⁰Co γ射线全身照射C57BL/6J小鼠为模型进行了实验。小鼠分组及给药方案同实施例4，每组6只小鼠，分别于照前3 d以及照射后30 d内的不同时间点检测小鼠的外周血象，比较Atovaquone给药对小鼠外周血细胞数量的影响。

2、实验结果

结果显示，6.5 Gy γ射线全身照射后，照射对照组小鼠外周血血小板、红细胞、白细胞数量及血红蛋白含量均显著下降，于照射后10-14天才开始逐渐恢复；而Atovaquone45 mg/kg、60 mg/kg和75 mg/kg照后给药组则可明显提高血小板、红细胞数和血红蛋白含量的最低值，并促进其恢复（见图5A-图5D），这一结果表明了Atovaquone治疗给药能够显著促进照射小鼠外周血多系造血细胞的恢复。

实施例6 Atovaquone治疗给药对6.5 Gy γ射线照射小鼠骨髓造血干祖细胞数量的影响

1、实验方法

为了研究Atovaquone治疗给药对受照射小鼠造血干祖细胞数量的影响，本实施例将18只C57BL/6J小鼠分为正常对照组（Normal）、照射对照组（IR）和Atovaquone给药组，每组6只小鼠，照射对照和给药组小鼠均全身照射6.5 Gy γ射线。Atovaquone给药组小鼠于照射后2 h开始每天一次连续给药3次（+2 h，+1 d，+2 d），每次腹腔注射Atovaquone 60mg/kg，给药体积为0.1 mL；照射对照组同期注射溶剂0.1 mL。照射后28天颈椎脱臼处死小鼠，取股骨骨髓有核细胞，经抗体标记后流式细胞术检测造血干祖细胞的数量。

2、实验结果

结果显示，照射后28天，照射对照组小鼠骨髓造血干祖细胞数量仍低于正常对照组，而Atovaquone 60 mg/kg照后（+2 h，+1 d，+2 d）给药组造血干细胞（HSC，Lin-c^-kit⁺Sca-1⁺）较对照组显著增加（P<0.05）（见图6A-图6C），这一结果表明了Atovaquone治疗给药能够显著促进辐射后造血干细胞数量恢复。

实施例7 Atovaquone防治给药对6.5 Gy γ射线照射小鼠外周血象的影响

1、实验方法

以上实施例证明了Atovaquone于照射前或者照射后给药对小鼠均有显著的疗效。本实施例进一步研究了采取照射前与照射后均给药的治疗疗效，为此，本实施例以外周血象为指标，研究了Atovaquone防治给药对6.5 Gy ⁶⁰Co γ射线全身照射小鼠的疗效。

将18只C57BL/6J小鼠分为照射对照组（IR）、Atovaquone（-3 h，+1 d，+2 d）组和Atovaquone（-2 d，-1 d，-3 h，+1 d，+2 d）给药组，每组6只小鼠，小鼠均全身照射⁶⁰Co γ射线6.5 Gy。Atovaquone（-3 h，+1 d，+2 d）组于照射前3小时、照射后1天、照射后2天各一次腹腔注射给药，Atovaquone（-2 d，-1 d，-3 h，+1 d，+2 d）组于照射前2天、照射前1天、照射前3小时、照射后1天、照射后2天各一次腹腔注射给药。Atovaquone每次给药量为75 mg/kg（0.1 mL），照射对照组注射溶剂0.1 mL。分别于照前3 d以及照射后30天内不同时间点检测小鼠外周血象，比较各组间血细胞数的差异。

2、实验结果

结果显示，与照射对照组相比，Atovaquone两个防治给药组均能减轻6.5 Gy γ射线照射引起的外周血红细胞数和血红蛋白含量下降，并显著促进红细胞、血红蛋白、血小板和白细胞数量恢复（见图7A-图7D），表明了Atovaquone防治给药方案对急性放射损伤小鼠的造血损伤治疗疗效显著，Atovaquone两个给药组相比，可见Atovaquone（-2 d，-1 d，-3h，+1 d，+2 d）组血细胞恢复进程更为迅速，这提示Atovaquone防治给药的疗效与其照前给药频次有关，适度增加预防给药次数可一定程度上提升其疗效。

实施例8 Atovaquone照前灌胃给药对8.0 Gy γ射线照射小鼠存活率的影响

1、实验方法

上述实施例证明了Atovaquone腹腔注射给药具有显著的抗辐射损伤作用。众所周知，与注射相比，口服不仅更为便利，而且也能拓展其活性成分的应用范围，比如将其抗辐射的活性成分用于制备抗辐射药物。然而，由于注射、口服等不同途径用药时其活性成分在体内的代谢吸收、生物利用度相差较大，往往是注射有效，口服却不一定有效（或效应不明显）。因此，为了考察Atovaquone口服给药是否同样有抗辐射损伤作用，本实施例进行了如下实验。

采用8.0 Gy ⁶⁰Co γ射线全身照射C57BL/6J小鼠建立急性放射损伤模型，以照射后30天存活率、存活时间为指标，观察Atovaquone混悬剂不同剂量或不同频次灌胃给药对小鼠有无辐射防护作用，所述Atovaquone混悬剂购自于澳大利亚阿斯彭制药有限公司，货号为A115516。

首先，以Atovaquone 200 mg/kg为单次给药剂量，观察Atovaquone于照前不同频次灌胃给药对8.0 Gy ⁶⁰Co γ射线照射小鼠存活率的影响。32只小鼠分为照射对照（IR）、Atovaquone照前3 h单次（-3 h）、照射前1天+照前3 h两次（-1 d，-3 h）、照射前2天+照射前1天+照前3 h共3次（-2 d，-1 d，-3 h）给药组，每组8只小鼠。Atovaquone每次灌胃250 mg/kg（0.3 mL/鼠），照射对照组同期灌胃生理盐水0.3 mL。

其次，基于上述结果，选定Atovaquone灌胃给药时机为照射前2天+照射前1天+照前3 h共3次（-2 d，-1 d，-3 h），观察Atovaquone不同剂量给药对8.0 Gy γ射线照射小鼠存活率的影响。将32只小鼠分为照射对照（IR）、Atovaquone 150 mg/kg、200 mg/kg和250mg/kg组，每组8只小鼠。Atovaquone给药组于-2 d，-1 d，-3 h各一次灌胃相应剂量的Atovaquone（0.3 mL/鼠），照射对照组同期灌胃生理盐水0.3 mL。

2、实验结果

结果显示，8.0 Gy γ射线全身照射后30天，照射对照组、Atovaquone 200 mg/kg（-3 h）、（-1 d，-3 h）和（-2 d，-1 d，-3 h）灌胃给药小鼠存活率分别为12.5%、12.5%、12.5%和50.0%（见图8A），其中，（-2 d，-1 d，-3 h）组较照射对照组差异显著（P<0.05）（见图8A）。虽然Atovaquone（-3 h）、（-1 d，-3 h）组的存活率与照射对照组无差别，但是该两组死亡小鼠中位存活时间较照射对照组延长7天（14 d，14 d，vs 7 d）；

不同剂量给药结果显示，照射对照、Atovaquone 150 mg/kg、200 mg/kg和250 mg/kg组小鼠照射后30天存活率分别为25.0%、25.0%、50.0%和62.5%（见图8B）；

以上结果表明了Atovaquone照前灌胃给药同样具有显著的抗辐射损伤作用，其中照前3次（-2 d，-1 d，-3 h）250 mg/kg给药疗效最佳，可使8.0 Gy γ射线致死照射小鼠30天存活率提高至62.5%。

上述实施例的说明只是用于理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也将落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.阿托伐醌在制备预防和/或治疗骨髓型急性放射病的药物中的应用，其特征在于，所述阿托伐醌的结构式如式（I）所示：

式（I）。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物具有的功能如（a1）和/或（a2）和/或（a3）和/或（a4）和/或（a5）和/或（a6）和/或（a7）所示：

（a1）预防和/或治疗骨髓型急性放射病；

（a2）预防和/或治疗射线照射引起的骨髓抑制；

（a3）预防和/或治疗肿瘤放射治疗引起的骨髓抑制；

（a4）预防和/或治疗与化学治疗或外科手术结合进行的放射治疗引起的骨髓抑制；

（a5）预防和/或治疗核与辐射损伤；

（a6）预防和/或治疗肿瘤放射治疗引起的正常组织细胞的辐射损伤；

（a7）作为研究抗辐射损伤的工具药。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述骨髓型急性放射病包括轻度骨髓型急性放射病、中度骨髓型急性放射病、重度骨髓型急性放射病、和/或极重度骨髓型急性放射病。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述射线照射包括γ射线照射、α射线照射、β射线照射、和/或X射线照射。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物中还包含药学上可接受的载体和/或辅料。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物的给药方式选自如下任意一种或多种：皮下注射、肌肉注射、静脉注射、口服、腹腔注射。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物的剂型选自如下任意一种或多种：溶液剂、混悬剂、片剂、胶囊、丸剂。