CN1204263A - 通过给予igf－i或igf－ⅱ使中枢神经系统发生变化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使中枢神经系统发生变化的方法,其包括通过非肠道给予胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF－Ⅰ)或胰岛素样生长因子Ⅱ(IGF－Ⅱ)治疗脑和脊髓障碍或疾病的方法。

Description

通过给予IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ使中枢神经系统发生变化的方法

依照国家神经病和中风研究所给发明人Douglas N．Ishii的资助(资助号5R01 NS24327)规定，政府可享有本发明的一些权利。

本发明涉及一种通过给予胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)或胰岛素样生长因子Ⅱ(IGF-Ⅱ)使中枢神经系统发生变化的方法。尤其是，本发明涉及通过非肠道给予IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ治疗脑或脊髓障碍或疾病的方法。

许多人患有脑部障碍或疾病，例如阿尔海默氏病(Alzheimer’sDisease)、帕金森氏病(Parkinson’s Disease)、与获得性免疫缺乏综合征(AIDS)相关的痴呆、皮克氏(Pick’s)病、亨廷顿氏病(Huntington’sDisease)、衰老引起的记忆丧失、中风、智力和行为的紊乱、衰老的神经病学效应及其它类似的疾病。由于血-脑屏障形成了一个对药物转移到大脑的额外阻碍，所以通常情况下脑障碍或疾病的治疗比外周神经系统疾病的治疗更复杂。

排列在脑脉管系统的内皮细胞把脑和血液隔开。这种“血-脑屏障”在Friedemann(1942)；Rowland等(1991)及Schlosshauer(1993)中有综述。血-脑屏障对大脑起保护作用，例如，保护大脑免受外周循环中离子、神经递质和生长变化因子水平变化的影响。举例来说，如果某种高浓度神经递质从血液中进入大脑，脑神经可能被不恰当地激活，过渡兴奋可能引起脑障碍或损害。

组成血-脑屏障的脑毛细管和用紧密连接粘在一起的内皮细胞排列在一起，有少量的跨内皮通道，只允许少量的胞饮作用。相反，外周组织的毛细管和连接疏松的内皮细胞排列在一起，连接上有直径为30～80埃的孔，有更多的跨内皮通道，允许有大量的胞饮作用。血-脑屏障中内皮细胞之间的紧密连接限制了能有效通过血脑屏障进入大脑的分子种类。这些分子包括脑代谢和特殊运输系统所需的必须分子，例如葡萄糖和氨基酸。另外，小的亲脂分子能够溶解在内皮细胞浆膜的脂环境中，被动扩散进入大脑。相反，极性的、离子化的分子和大分子包括蛋白质，被血-脑屏障典型地排在大脑之外。

相似地，脊髓被血-脊髓屏障保护。例如，脊髓中间神经元有它们自己的胞体和完全位于血-脊髓屏障内的神经突起。对大脑来说，需要一种能够在成熟脊髓内引起变化或者治疗成熟脊髓，特别是创伤性脊髓损伤的方法。

很多方法已被考虑用来尽力回避血-脑屏障，从而引起脑内的变化。例如，一种方法是通过头颅骨钻一小孔，借助一导管可以把神经营养生长因子通过此孔应用到脑室，或者通过此孔进行注射，或者植入。植入的凝胶泡沫、组织或者细胞可用来释放这种生长因子进入大脑。但是，这种进入过程的困难和危险是可以理解的，它需要昂贵的手术操作。另外，可以把神经营养的蛋白质药物包裹在脂质囊内，用这种脂质囊加强一些因子的跨血-脑屏障的传递。

在另一种方法中，Pardridge的美国专利4，801，575公开了融合肽，其中亲水性的神经肽通过共价键与一种运输肽结合，从而把该神经肽传递至大脑。在Pardridge公开的这种融合肽中，其中的运输肽为胰岛素，转铁蛋白、胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)、胰岛素样生长因子Ⅱ(IGF-Ⅱ)、碱性白蛋白或催乳素，其中的神经药物为生长激素释放抑制因子、促甲状腺激素释放激素、加压素、α-干扰素或内啡肽。但是，Pardridge没有把本身就可以有效地治疗脑障碍或疾病的IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ作为一种药物使用。

至于脊髓，以前的研究已表明IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ能够增强轴突在培养的胚胎大鼠脊髓神经元中的长出(Ishii等(1989))。但是，还没有人研究用IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ治疗成熟脊髓内的神经元，例如具有已发育的血-脊髓屏障的脊髓，特别是用于治疗成熟脊髓的障碍和疾病。

IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ的大小约为Mr 7500-7700。IGF类的神经营养特性在Ishii和Recio-Pinto(1987)中有讨论，此文献在此合并在一起作为参考。在脑组织中已发现有IGF受体(Sara等(1982)；Goodyear等(1984))，它存在于神经元和神经胶质细胞中。实验表明IGF类可防止培养的胚胎小鸡感觉神经元和交感神经元的死亡，促进轴突长出(Recio-Pinto等(1986))。

一些研究者已报告，用¹²⁵Ⅰ标记的IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ可穿过血-脑屏障，选择性地累积在特异的下丘脑和前丘脑核中(Reinhardt和Bondy(1994))。但是这些研究者承认，IGF类明显通过血-脑屏障的生理结果需要进一步研究。

非肠道给予的IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ对中枢神经系统的作用特别是用于治疗脑和脊髓障碍和疾病，还没有被测定过。而且，从把血-脑屏障和血-脊髓屏障作为药物传递障碍的角度来看，这种测定是不可预测的，特别是对一些大蛋白质分子，如IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ。

因此，在生物技术和生物制药业中需要一种跨过血-脑屏障和血-脊髓屏障给予大蛋白质分子使中枢神经系统发生变化的方法，特别是在治疗方法中涉及给予IGF-Ⅰ或者IGF-Ⅱ。

本发明涉及一种通过给予IGF-Ⅰ或者IGF-Ⅱ使中枢神经系统发生变化的方法。在一优化的实施方案中，本发明涉及一种通过非肠道给予IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ治疗脑障碍或疾病的方法，如阿尔海默氏病、帕金森氏病和与AIDS相关的痴呆。在另一个优选的实施方案中，本发明涉及一种通过非肠道给予IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ治疗脊髓障碍或脊髓创伤的方法。本发明涉及以药物组合物形式非肠道给予IGF-Ⅰ和或IGF-Ⅱ来改善脑和脊髓的损害或者治疗脑和脊髓障碍、中风或创伤的IGFs的用途。

为达到本发明的目的，几个术语定义如下。

“IGF-Ⅰ”指胰岛素样生长因子Ⅰ，也称为IGFI，IGF1、IGF-1或生长调节素C。为达到本发明的目的，IGF-Ⅰ还包括来自各种动物的IGF-Ⅰ的同系物，不管是从组织中提取的，还是来源于重组基因表达载体的产品，以及与IGFI型受体结合的、与人和动物IGF-Ⅰ具有实际序列同源的IGF分子。为达到本发明的目的，IGF-Ⅰ不包括IGF-Ⅰ和非IGF肽的融合蛋白，其中IGF-Ⅰ作为一种运输肽使用，而不是作为一种治疗障碍或疾病的药物使用。

“IGF-Ⅱ”指胰岛素样生长因子Ⅱ，也称为IGF Ⅱ、IGF2或IGF-2。本发明也包括来自各种动物的IGF-Ⅱ的同系物，不管是从组织中提取的，还是来源于重组基因表达载体的产品，以及与IGF类型Ⅰ或者类型Ⅱ受体结合的、与人和动物IGF-Ⅱ具有实际序列同源的IGF-Ⅱ分子。为达到本发明的目的，IGF-Ⅱ不包括IGF-Ⅱ和非IGF蛋白的融合蛋白，其中的IGF-Ⅱ是用作运输肽，不是用作治疗障碍或疾病的药物。

“脑”定义为血-脑屏障内的成熟(出生后)脑。为达到本发明的目的，脑不包括室周器官，如垂体。

“脊髓”定义为包含在血-脊髓屏障内的成熟(出生后)脊髓。为达到本发明的目的，脊髓不包括一些神经元，如运动神经元，它的轴突位于血-脊髓屏障外的外周神经中。

图1为糖尿病成年大鼠和非糖尿病成年大鼠经非肠道给予IGF-Ⅰ的结果示意图。该图显示给予IGF-Ⅰ能有效防止成年糖尿病大鼠脑中IGF-Ⅱ基因表达受损。

图2A为手术过的对照大鼠肢回缩反射(下示踪线)和肌肉EMG(上示踪线)的示意图，手术不损伤蓝斑细胞。

图2B为手术过的受损大鼠肢回缩反射(下示踪线)和肌肉EMG(上示踪线)的示意图，手术损伤大鼠蓝斑细胞，并经皮下植入释放载体的微型渗透泵(无药物释放)。

图2C为手术过的受损大鼠肢回缩反射(下示踪线)和肌肉EMG(上示踪线)的示意图，手术损伤大鼠的蓝斑细胞，并经皮下植入微渗透泵，以4．8μg／天的速度释放溶解在载体中的重组人IGF-Ⅱ。

本发明涉及通过非肠道给予IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ使中枢神经系统发生变化的方法。在一个优选的实施方案中，本发明涉及非肠道给予IGF-Ⅰ和／或IGF-Ⅱ能引起脑或脊髓中的变化，特别是指这种变化是脑或脊髓障碍或疾病的治疗。

在文献(Zumstein and Humbel(1985)；Svoboda and Van Wyk(1985))中记载了纯化和获得生理活性IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ的方法。商业上可得到的IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ是重组人IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ，它们可从UpstateBiotechnology，Inc．，Lake Placid，New York；GroPep Ltd．，Adelaid，Austrialia；Austral Biologicals San Ramon，Calif．及其它公司买到。

按照本发明，方法中使用的药物组合物包括有效量的IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ。在一优选的实施方案中，药物组合物中存在的IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ量足以对所治疗疾病产生治疗作用。在一更优选的实施方案中，组合物中IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ的量为组合物的大约0．1％至100％。例如，IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ可以按大约0．1μg／kg／天至4mg／kg／天的量给予。在另一实施方案中，IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ可以按大约400ng／kg／小时至160μg／kg／小时的量给予。

本领域普通技术人员可意识到，不管治疗对象是人还是动物，药物组合物的剂量可根据特殊给药途径、病人的体重、一般情况以及所治疗的病人的障碍或疾病加以调整。为防止低血糖，应做适当的血清葡萄糖监测，特别是当选用IGF剂量范围的高端值的时候。清除半衰期、分布容积、日产生速率和血清浓度为公认的IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ在正常人中的药代动力学参数(Guler等(1989)；Zapft等(1981))。

按照本发明，方法中使用的药物组合物还可包括无机的或有机的、固体的或液体的、药学上可接受的特别适合非肠道给药的载体。组合物可选择性地含有一些辅助物，包括防腐剂、湿润剂、乳化剂、溶解剂、稳定剂、缓冲剂、溶剂和维持张力和渗透压的盐。组合物可进行灭菌处理，然后以固体、颗粒或者粉末、溶液、混悬液或者乳浊液的形式存在。

按照本发明的方法优选使用非肠道给药。在本发明中，任何非肠道给予IGF的方法都可使用，包括真皮内、皮下、肌肉内、静脉内、动脉内或者腹膜内给药。其它的非肠道给予IGFs方法包括使用特殊输入或者缓慢释放装置、从植入的细胞或者含有细胞的装置中释放IGFs、或者通过基因治疗进入组织、及所有旨在引起中枢神经系统变化的特别是治疗脑或脊髓障碍或疾病的血-脑屏障或者血-脊髓屏障的给药方法。

提供下面的实施例使该领域中普通技术人员能够实现和使用本发明的方法。这些实施例并不想用来限制本发明人认为的发明范围。我们已努力确保用来表示所测试情况特征的数据的精确，但是一些实验错误和偏差有可能存在。

实施例Ⅰ

含IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ的药物制剂

用干燥安瓿(1～60ml)部分灌装IGF-Ⅰ或者IGF-Ⅱ的灭菌溶液，然后选择性地加入药用辅助物或者载体，冷冻干燥。非肠道溶液通过加入适当体积的灭菌水、生理盐水或者0．001-0．1M的醋酸进行制备。药物包装可包括治疗过程中所需数量的安瓿，选择性地与使用说明书放在一起。

实施例Ⅱ

非肠道给予IGF-Ⅰ对代谢障碍脑中的受损IGF-Ⅱ基因表达的作用

一些情况可引起显著的大脑损害和潜在的血-脑屏障毁坏，例如，严重的脑振荡伤害、大的穿透性伤或引起脑脊膜发炎的感染。在这种情况下非肠道给予IGFs不能令人信服地证明有效量的IGFs在一般情况下是否能穿过血-脑屏障，因此在这些实施例中避开了这种情况。

本实施例涉及用研究得很成熟的糖尿病大鼠作为模型的糖尿病代谢障碍。在用链脲霉素诱导糖尿病的大鼠实验中，血-脑屏障对一些小离子如钠和钾具有更大的渗透性，但对其它的小离子和分子如氯、钙或蔗糖则不然(Knudsen等，(1986)；Jakobsen等(1987))。可以想象，假如糖尿病病人血-脑屏障对氯、钙或蔗糖的渗透性没有提高，那么对大的蛋白质分子，如IGFs的渗透性就不会降低。

成年大鼠(12～14周龄，体重约300克)用链脲霉素处理，诱导胰岛素缺乏性糖尿病，一周后，在糖尿病大鼠背中部植入皮下释放重组人IGF-Ⅰ(4．8μg／天)或者药物载体的微渗透泵。连续非肠道给予IGF-I两周后，剥去大鼠脑脊膜，然后测定脑中IGF-Ⅱ的mRNA的量。用标准的生化方法从脑中提取RNA，然后进行Northern和狭线印迹。含有全部大鼠IGF-Ⅱ编码区的大鼠cDNA用来制备单链反义³²P标记的杂交探针，这在以前已被很好地特征化。该探针不与IGF-Ⅰ的mRNA交叉-杂交。用放射自显影图以每毫克湿脑组织相对光密度单位(rel．units)测定IGF-ⅡmRNA的含量。测定值为平均值±SEM(每组大鼠数N=4)。实验方法在其它文献(Soares等(1985)；Ishii等(1994))有更完整的描述。

如图1所示，与非糖尿病大鼠相比，糖尿病成年大鼠每毫克湿脑组织中IGF-Ⅱ mRNA显著减低。这说明在糖尿病脑中存在生化不正常性。在多种脑区中都存在IGF-Ⅱ mRNA，包括海马、丘脑、大脑皮层和脉络纵(Hynes等(1988)；Lee等(1992))。神经胶质细胞可产生IGF-Ⅱ mRNAs(Rotwein等(1988))。本发明的发明人也在脑区如海马、纹状体、中脑、小脑和脑桥中发现IGF-Ⅱ mRNA。

如图1进一步显示的，通过非肠道给予IGF-Ⅰ可改善糖尿病脑中受损的IGF-Ⅱ基因表达。这些数据表明非肠道给予IGF-Ⅰ可引起脑中的变化；IGF-Ⅰ能校正由疾病引起的脑障碍，例如本例中的糖尿病。

因为这些低剂量的IGF-Ⅰ对高血糖没有影响，所以这种脑障碍的校正不是由于糖尿病中高血糖的明显减低，尽管它们确实能使糖尿病成熟大鼠中的感觉神经再生(Ishii和Lupien(1995))。其它的研究已发现，在糖尿病成年大鼠中，当痛觉过敏已被防止时，同样低剂量的IGF-Ⅰ或者IGF-Ⅱ对高血糖或者体重减少没有影响(Zhuang等(1994))。在比这大许多倍的剂量下，高血糖或体重减少的症状能减轻，但IGF类对中枢神经系统起作用时不需要这样大的剂量。

实施例三

非肠道给予IGF-Ⅱ对由脑损伤引起的受损行为的作用

在这个模型中，化学损伤引起成年大鼠脑中蓝斑细胞死亡。在正常情况下，蓝斑细胞投射它们的去甲肾上腺素能轴索到脊髓中以在中间神经元上突触，中间神经元反过来调节控制后肢回缩反射的运动神经元的活性。本实施例测试了经非肠道给予的重组人IGF-Ⅱ保护后肢回缩反射的能力，只有当给予的IGF-Ⅱ作用于大脑保护去甲肾上腺素能轴索时，这种保护才能产生。

在图2所示的实验中，用一支30计量针往成年Sprague Dawley大鼠(12周龄)的浆池中注射6-羟基多巴胺(6OHDA)(4μl含有6OHDA12．5mg／ml和维生素C 0．2mg／ml的等渗盐水)，以破坏大鼠脑桥的去甲肾上腺素能蓝斑细胞。这种处理导致来自这些去甲肾上腺素能细胞的轴索消失，这些轴索通常下行至脊髓中间神经元突触，中间神经元反过来调节控制后肢回缩反射的运动神经元的活性。回缩反射可通过先给予6．25mg L-DOPA(左旋多巴)，然后进行电刺激来测量，电刺激可引起脊髓下行去甲肾上腺素能纤维释放去甲肾上腺素，导致一次大振幅长潜伏期的后肢回缩反射，反射力可用力-转换器检测，同时记录肌肉中的EMG。其他的实验细节可以从Barnes等(1989)和Pulford等(1994)中查到。

图2A显示经手术和注射过不含6OHDA溶剂的对照大鼠。在这种情况下，对蓝斑细胞没有损伤。下面的示踪线显示完整的大振幅长潜伏期的后肢回缩反射力。F1-F4是以2．5mA为增殖，强度从1．0逐渐增加到7．5mA的电刺激引起的反射力-时间示踪线。上面的示踪线显示相关的高活性EMG。

图2B显示用6OHDA损伤过的大鼠，大鼠皮下植入只释放载体的微型渗透泵。下面的示踪线显示持续时间的丧失和后肢反射力的振幅。上面的示踪线显示EMG活性的丧失。

图2C显示用6OHDA损伤过的大鼠，大鼠皮下植入每天释放4．8μg的重组人IGF-Ⅱ的微型渗透泵。这种处理不损伤后肢反射和EMG活性。

用6OHDA处理导致脑细胞去甲肾上腺素能丧失的方法已被他人建立得非常完善。用两周后在成年大鼠上检测到的相关的后肢回缩反射丧失来证明这一点(图2A对照2B)。图2B显示了一个典型的例子，下面的示踪线显示对L-DOPA测试的反应，其中在未受损的对照大鼠中存在的大振幅长潜伏期回缩反射在受损的大鼠上几乎全部丧失。上面的示踪线显示EMG活性的丧失。这些大鼠被皮下植入只释放载体的微型渗透泵。如此处理的一组6只大鼠，在后肢回缩反射试验中产生的力平均峰值为15．6±3．8g(平均值，SD)。

相比之下，用6OHDA损伤的大鼠，皮下植入两周内不断释放IGF-Ⅱ(4．8μg／只／天)的微型渗透泵，它们的后肢回缩反射没有受到损伤。图2C显示一个典型的例子。下面的示踪线显示典型的未受损伤大鼠的大振幅长潜伏期的回缩反射的保留，上面的示踪线显示EMG活性的保留，如此处理的一组7只鼠，平均力峰值为298±38g(平均值，SD)。因此，与载体空白对照组相比，IGF-Ⅱ处理对反射的保护作用具有显著意义(P＜0．025)。所以，非肠道给予IGF可以改善损伤，尤其是对于脑中去甲肾上腺素能蓝斑神经细胞。

反射由去甲肾上腺素介导，因为L-DOPA应答试验能被α-肾上腺素能阻断剂酚妥拉明阻断。脑的损伤过程不直接影响脊髓的运动神经元，因为直接电刺激受损伤鼠的运动神经元轴索可以引起有效的后肢收缩。

在上面实验的处理过程中，没有因给予IGF而产生毒性的迹象。

这里的实验结果显示了一种新的、意想不到的观察资料，也就是非肠道给予IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ能够引起处理过的成年大鼠脑的改变。非肠道给药现在可被认为是一种IGF类治疗脑障碍或脑疾病的有效给药途径，这些疾病包括阿尔海默氏病(Alzheimer’s Disease)、帕金森氏病(Parkinson’sDisease)、与获得性免疫缺乏综合征(AIDS)相关的痴呆、皮克氏(Pick’s)病、亨廷顿氏病(Huntington’s Disease)、衰老引起的记忆丧失、中风、智力和行为的紊乱、衰老的神经病效应及其它类似的疾病。IGF类也可以用于治疗脑创伤或脑的化学损伤。

人们对糖尿病患者大脑中的异常已经有了很好的认识(Mooradian等的综述。(1988)；McCall(1991))。这些异常主要包括衰退和认知的缺损，比如记忆和综合推理能力的丧失。可以观察到带有神经元退化的脑萎缩、轴索的丧失和神经递质的失调。这些可见于糖尿病患者(Reske-Nielsen等(1965)；Olsson等(1968)；Soinineu等(1992))和患糖尿病鼠上观察到的(Jakobsen等(1987)；Trulson等(1986))。IGF-Ⅱ是脑中主要的IGF，糖尿病患者脑中IGF-Ⅱ mRNA的减少说明它与脑病的发病机制有关，因为对于神经元的成活、轴突的长出和突触的维持来说，IGF类被认为是必要的。非肠道给予IGF-Ⅰ可以防止糖尿病发病过程中IGF-Ⅱ mRNA的下降，这种非肠道给药被认为将用于防止或治疗脑疾病、障碍或损伤中的各种生化失调。

有人认为糖尿病患者循环的IGF活性的降低与糖尿病患者脑异常有关。因为肝脏是循环的IGF类的主要来源，所以能降低肝功能的其他疾病都可能与相关的脑障碍有关。例如在肝脑病中，慢性肝脏疾病或肝脏障碍与行为的改变、认识的损伤、精神错乱和昏迷有关联。因此，这项发明可进一步用于肝脑病中脑的治疗。

蓝斑细胞位于小脑下面向嘴侧脑桥中央灰质区的脑桥深处，他们的轴索在脊髓内中间神经元上有末梢。因为这些蓝斑去甲肾上腺素能神经元和他们的轴索完全在中枢神经系统内，由血-脑屏障和血-脊髓屏障完全保护，所以非肠道给予IGF-Ⅱ引起脑和／或脊髓的改变是很明显的(图2)。非肠道给予IGF-Ⅱ可以防止脑损伤的后果。其他的研究表明用2μgIGF-Ⅱ与60HDA混合(由浆池注入)一次治疗不能阻止后肢回缩反射的损伤。所以，连续给予IGF-Ⅱ两周更有效。

IGF也可用来防止急性损伤的继发性后果。例如，脑损伤在几天以后可能继发神经元的死亡。因为连续给予IGF-Ⅱ两周有效而一次注射IGF-Ⅱ入脑无效，所以连续给予IGF看来是可以预防神经元继发性死亡或功能性损伤。

尽管最有可能的解释是IGF类的有效量可以通过血脑屏障，但是本发明包括直接地或者间接地给予IGF类引起脑中改变的给药方法。

本发明的方法被认为适合于其他脑病和脊髓障碍和疾病治疗，如帕金森氏病和阿尔海默氏病。在帕金森氏病中存在脑内的多巴胺能神经元的丧失和蓝斑去甲肾上腺素能神经元的丧失。本发明表明非肠道给予IGF类能够对包括这些去甲肾上腺素能神经元的大脑系统产生有效的影响，这些用IGF类的处理方法被期望能够帮助治疗帕金森氏病。多巴胺能和去甲肾上腺素能神经元是紧密相关的儿茶酚胺能神经元，在阿尔海默氏病中，儿茶酚胺能神经元丧失。在阿尔海默氏病患者的蓝斑内发现有神经原纤维结，而这种结被认为是致病的，IGF类被期望能帮助支持在这种病中已衰退的这些蓝斑细胞，儿茶酚胺能神经元和其他脑细胞。

IGF类的作用没有局限在儿茶酚胺能和蓝斑脑细胞，颅内IGF给药能够支持局部缺血损伤的多种不同脑细胞的存活。因此，非肠道给予IGF被期望也能用于其他脑障碍，包括中风、叶萎缩(皮克病)、享延顿舞蹈病和多种神经元均病变的各种神经退化性疾病。

现已公认，许多环境中的神经毒素能够引起脑的损伤，例如，在上面的例子中被用作一种神经毒素的6OHDA。滥用污染有MPTP的静脉内形式的药物被认为与帕金森氏综合症有关，因为其对脑内多巴胺能神经元有很强的毒性。IGF治疗可用于限制神经毒素对病人脑的损伤。环境中的神经毒素可以与一种特殊的遗传因子相互作用引起象阿尔海默病等疾病或紊乱的发生。人们已经意识到在许多进行性神经衰退的疾病中，年龄可增加脑损伤的危险性。例如，一位有家族性阿尔海默氏病或亨延顿氏病的患者有遗传性疾病，但这种疾病直到四、五十岁以后才典型发病。“老年性痴呆”是另一个例子。年龄被认为是一病因的其他疾病包括皮质基底神经节综合征、进行性痴呆、带有强直性下肢轻瘫的家族性痴呆、进行性核上麻痹和帕金森氏病，但并不局限于这些疾病。对于糖尿病神经病理来说，年龄是一个危险因素，这个病包括糖尿病脑病。

已经知道循环的IGF水平随着年龄增长而进行性下降(Hall和Sara(1948))。本发明的实验表明脑中IGF水平的进行性减少可能是与年龄相关的循环IGF水平进行性下降的后果。综合以前的知识可见，IGF类是神经营养性因子，也可能是神经系统的维持因子，非肠道IGF治疗特别有助于产生脑中的改变，因此可以减少各种年龄相关疾病中脑损伤的危险性。

IGF类被期望还可用于其他一些脑疾病。在多发性硬化病中，存在一种脑和脊髓进行性脱髓鞘作用。病因学包括环境因素，因为在北方地区的流行比赤道地区高50倍。年龄起了作用，儿童时期发病率低，三、四十岁发病率高。人们已经知道IGF类支持髓鞘，非肠道形式给予IGF类可能有助于多发性硬化病、脱髓鞘与进行性精神衰退有关的席尔德(Schilder)弥漫性大脑硬化病和急性坏死性出血脑脊髓炎的治疗，后者为一种暴发性脱髓鞘疾病。

对本领域中的熟练技术人员来说，本发明方法的各种优点和修改将是很明显的，因此本发明的更宽的应用方面不局限于上述描述的各种特定细节和代表性的实施例中。因此，在不离开所公开的本发明概念的精神和范围的前提下，本发明的各种细节可有一定的发展。

文献

U．Friedemann，“血脑屏障”生理综述22：125-45(1942)。

L．P．Rowland，M．E．Fink and Rubin，“脑脊液：血脑屏障，脑水肿，和脑积水”神经科学原理(E．R．Kandel，J．H．Schwartz and T．M．Jessell eds．3rd ed．，Appleton & Lange 1991)。

B．Schlosshauer，“血脑屏障：形态学，分子学和神经疗法”，生物分析15：341-46(1993)。

D．N．Ishii and E．Recio-Pinto，“胰岛素；胰岛素样生长因子和神经生长因子在轴突形成中的作用”中枢神经系中胰岛素，IGFs和它们的受体315-48(M．K．Raizada and M．A．Phillips eds．，Plenum Press 1987)。

V．R．Sara，K．Hall，H．Von Holtz，R．Humbel，B．Sjogren And L．Wetterberg，“胰岛素样生长因子(IGF-1)和2(IGF-2)和胰岛素的专一受体在整个成人脑中存在的证据”神经科学通讯。34：39-44(1982)。

C．G．Goodyear，L．De Stephano，W．H．Lai，H．J．Guyda and B．I．Posner“胰岛素生长因子受体在大鼠垂体前叶，下丘脑和脑中的特征”，内分泌学114：1187-95(1984)。

E．Recio-Pinto，M．M．Rechler and D．N．Ishii，“胰岛素，胰岛素样生长因子Ⅱ和神经生长因子对轴突形成的作用及在培养的交感和感觉神经元中的存活”，神经科学杂志6：1211-19(1986)。

R．Reinhardt and C．Bondy，“胰岛素样生长因子通过血脑屏障”，内分泌学135：1753-61(1994)。

P．P．Zumstein and R．E．Humbel，“人胰岛素样生长因子Ⅰ和Ⅱ的纯化”，酶学中方法109：782-87(1985)。

Me．E．Svoboda and J．J．Van Wyk．“生长调节素C／胰岛素样生长因子Ⅰ的纯化”，酶学中方法109：798-816(1985)。

H．P．Guler，J．Zapf，C．Schmid and E．R．Froesch，“健康人体中胰岛素样生长因子Ⅰ和Ⅱ。半衰期和产生速率的评估”，内分泌学学报121：753-58(1989)。

J．Zapf，H．Walter，E．R．Froesch，“胰岛素样生长因子Ⅰ和Ⅱ在正常人和患有进展性疾病和胰腺外肿瘤低血糖患者中放射免疫测定”，临床研究杂志68：1321-30(1981)。

G．M．Knudsen，J．Jakobsen，M．Juhler and O．B．Paulson，“在早期经验性糖尿病中降低的钠向血脑屏障渗透力”，糖尿病35：1371-73(1986)。

J．Jakobsen，G．M．Knudsen and M．Juhler，“在链脲霉素糖尿病鼠中血脑屏障的阳离子渗透能力”，糖尿病学30：409-13(1987)。

M．B．Soares，D．N．Ishii and A．Efstratiadis，“与大鼠胰岛素样生长因子Ⅱ mRNA有关的转录家族的发展性和组织一专一表达”，核酸研究13：1119-34(1985)。

D．N．Ishii，D．M．Guertin and L．R．Whalen，“在糖尿病大鼠的肝，肾上腺和脊索中降低的胰岛素样生长因子-ImRNA含量”，糖尿病学37：1073-81(1994)。

M．A．Hynes．P．J．Brooks，J．Van Wyk，and P．K．Lund，“胰岛素样生长因子Ⅱ信使核糖核酸在大鼠脑的脉络丛中合成”分子内分泌2：45-47(1988)。

W．H．Lee，S．Javedan and C．A．Bondy，“视网膜和小脑发展期间神经元和神经胶质细胞的胰岛素样生长因子系统成份的协调表达”，神经科学杂志12：4737-44(1992)。

P．Rotwein，S．K．Burgess，J．D．Milbrandt，J．E．Krause，“胰岛素样生长因子基因在大鼠中枢神经系统中的不同表达”，美国国家科学院院报132：167-73(1988)。

D．N．Ishii and S．B．Lupien，“胰岛素样生长因子抗糖尿病神经病理的保护：对大鼠感觉神经再生的作用”。神经科学研究杂志。40：138-44(1995)。

H．X．Zhuang，S．F．Pu and D．N．Ishii“胰岛素样生长因子(IGFs)在高血糖大鼠中预防糖尿病病变(受损的神经再生和痛觉过敏)，”神经科学会志文摘。20：415(1994)。

C．D．Barnes，S．J．Fung，and O．Pompeiano，“在猫和大鼠中脊索反射的儿茶酚胺调节下降”，NY科学院科学年报563：45-58(1989)。

B．E．Pulford，A．R．Mihajlov．H．O．Nornes and L．R．Whalen，“培养的肾上腺嗜铬细胞植入物对6-OHDA损伤大鼠中儿茶酚胺依赖性后肢反射的作用”。神经移植与成形杂志5：89-102(1994)。

A．D．Mooradian，“中枢神经系统的糖尿病综合症”，内分泌综述9：346-56(1988)。

A．L．McCall，“糖尿病对CNS的损害”糖尿病41：557-70(1991)。

E．Reske-Nielsen，K．Lundback，O．U．Rafaelsen，“在扬氏长期糖尿病Ⅰ糖尿病脑病的中枢和外周神经系统中的病理变化”，糖尿病学1：233-41(1965)。

Y．Olsson，J．Save-Soderbergh，P．Sourander and L．A．Angervall，“在早期和长期糖尿病中中枢和外周神经系统的病理解剖研究”，欧洲病理3：62-79(1968)。

H．Soininen，M．Puranen，E．L．Helkala，M．Laakson and P．Riekkinen，“糖尿病和脑萎缩：在老年人口中的计算化X线体层照相研究”，老年神经生物13：717-21(1992)。

J．Jakobsen，P．Sidenius，H．J．G．gundersen，and R．Osterby，“在胰岛素治疗的长期链脲霉素-糖尿病大鼠中脑皮层结构的定量变化”，糖尿病36：597-606(1987)。

M．E．Trulson，J．H．Jacoby and R．G．MacKenzie，“链脲霉素诱导的糖尿病降低大鼠中脑血清素合成”，神经化学杂志46：1068-72(1986)。

Claims (18)

1．一种使中枢神经系统发生改变的方法，其包括非肠道给予有效量的IGF-Ⅰ。

2．一种治疗脑障碍或者疾病的方法，其包括非肠道给予有效量的IGF-Ⅰ。

3．一种按照权利要求1或2的方法，其中所说的IGF-Ⅰ按大约0．1μg／kg／天至4mg／kg／天的量给予。

4．一种按照权利要求1或2的方法，其中所说的IGF-Ⅰ按大约400ng／kg／小时至大约160μg／kg／小时的量给予。

5．一种按照权利要求2的方法，其中所说的障碍或疾病为阿尔海默氏病。

6．一种按照权利要求2的方法，其中所说的障碍或疾病为帕金森氏病。

7．一种按照权利要求2的方法，其中所说的障碍或疾病为AIDS痴呆。

8．一种使中枢神经系统发生改变的方法，其包括非肠道给予有效量的IGF-Ⅱ。

9．一种治疗脑障碍或疾病的方法，其包括肠外给予有效量的IGF-Ⅱ。

10．一种按照权利要求8或9的方法，其中所说的IGF按大约0．1μg／kg／至大约4mg／kg／天的量给予。

11．一种按照权利要求8或9的方法，其中所说的IGF-Ⅱ按大约400ng／kg／小时至大约160μg／kg／小时的量给予。

12．一种按照权利要求9的方法，其中所说的障碍或疾病为阿尔海默氏病。

13．一种按照权利要求9的方法，其中所说的障碍或疾病为帕金森氏病。

14．一种按照权利要求9的方法，其中所说的障碍或疾病为AIDS痴呆。

15．一种引起脊髓改变的方法，其包括非肠道给予有效量的IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ。

16．一种治疗脊髓障碍或创伤的方法，其包括非肠道给予有效量的IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ。

17．一种按照权利要求15或16的方法，其中所说的IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ按大约0．1μg／kg／天至大约4mg／kg／天的量给予。

18．一种按照权利要求15或16的方法，其中所说的IGF-Ⅰ或IGF-Ⅱ按大约400ng／kg／小时至大约160μg／kg／小时的量给予。

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