CN1348381A - 使用小肽类实现抗纤维变性活性的治疗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了用于治疗哺乳动物体内纤维变性的方法。对哺乳动物给予抗纤维变性有效量的一种肽,它具有通式f-Met-Leu-X,其中X选自由Tyr、Tyr-Phe、Phe-Phe和Phe-Tyr组成的组。这种纤维变性可能是因为例如由肺纤维化、动脉粥样硬化、肝硬变、肾小球硬化症、慢性胰腺炎、冠状动脉疾病(诸如由细菌肺炎衣原体、外伤或外科手术感染所导致)导致的病理变化所造成的。导致纤维变性的外科手术的实例有脊柱手术后硬膜中或神经根中神经周的手术后纤维变性、带有粘连的受损的或修复的腱的腱松解术、带有粘连的受损的或修复的外周神经的神经松解术、因妇科和腹部手术造成的手术后粘连、使男性或女性绝育逆转的输精管或输卵管修复手术以及诸如尿道、肠或食道这样的其它管状结构的外科修复。
Description
发明领域
本发明涉及使用小肽类治疗哺乳动物以便实现抗纤维变性活性且由此抑制、预防哺乳动物体内的纤维变性乃至使哺乳动物体内的纤维变性逆转的方法。更具体地说,这类治疗在动脉或气道腔内表现出纤维损害的哺乳动物的方法可以如通过减少纤维变性而显示出的使腔重建。
发明背景
由损伤导致的内皮功能障碍可产生代偿性反应,这种反应可改变内皮的正常体内平衡特性。因此,不同形式的损伤增加了内皮相对于白细胞或血小板的粘连性及其渗透性。这种损伤还诱发内皮具有促凝血而非抗凝血特性且形成血管活性分子、细胞因子和生长因子。
如果炎症反应实际上没有使侵害因素失效或将其除去,那么它就会无限期地持续存在下去。如果是这样,那么炎症反应刺激平滑肌细胞迁移和增殖,其中平滑肌细胞与形成中间损害的炎症区域混合。如果这些反应不能持续减弱,那么它们可以使动脉壁、支气管气道或其它发炎腔增厚。
一般来说,在动脉粥样硬化中,腔通过逐步膨胀代偿至所述腔保持不变的一点上。就炎症细胞而言,粒细胞在粥样化形成的任何阶段中几乎不存在。代之以在疾病的每一阶段由单核细胞衍生的巨噬细胞和T淋巴细胞特殊亚型介导反应。
持续的炎症导致巨噬细胞和淋巴细胞的数量增加,这两种细胞均来源于血液并在损害内增加。激活这些细胞可使水解酶、细胞因子、趋化因子和生长因子释放,它们可以诱发进一步的损害且最终导致局部坏死。因此,单核细胞累积、平滑肌细胞迁移和增殖以及纤维组织形成的循环导致损害进一步扩大和重新形成,使得它被盖在脂类和坏死组织中心上的纤维覆盖物所覆盖(一种称作发展的复杂损害)。在一定程度上,动脉可能不再通过扩张代偿。然后该损害侵入腔并改变血流。
在粥样化形成中的细胞相互作用基本上不同于在诸如肝硬变、类风湿性关节炎、肾小球硬化症、肺纤维化和慢性胰腺炎这样的慢性炎症-纤维增殖性疾病中的那些细胞相互作用。每种特定组织或器官的反应取决于其特征细胞和结构、其血液和淋巴的供应和侵害因素的名称。因此,动脉(动脉粥样硬化)、肝(肝硬变)、关节(类风湿性关节炎)、肾(肾小球硬化症)、肺(肺纤维化)和胰腺(胰腺炎)中的细胞反应是相似的,这也是每种组织或器官的特征。
哮喘的特征在于气道嗜酸粒细胞增多、水肿、粘液分泌过多、支气管上皮损伤和反应过度的复杂炎症反应。过敏性哮喘中吸入过敏原攻击激发即刻的气道过敏反应即早期气道反应(EAR),通常在几小时之后发生延缓的气道反应、即晚期气道反应(LAR)。
对哮喘中的慢性炎症机理的深入了解来源于对动物模型中LAR的研究。已经证实大量动物模型可产生大量物种中LAR的典型特征,这些动物包括小鼠、大鼠、豚鼠和非人类的灵长类。
据报导Balb/c小鼠可产生模拟人过敏性肺病的过敏性肺病,包括反复攻击后对免疫接种卵清蛋白(OVA)反应的气道/间质嗜酸粒细胞增多、粘液分泌过多、水肿和气道狭窄。已经报导了人肺活检和尸检物内慢性哮喘的肺组织结构和功能的改变。持续性炎症、间质组织中纤维变性的胶原蛋白沉积和气道狭窄表现了这些结构变化的特征。肺功能降低是与慢性哮喘相关的功能改变的标志。已经证实Balb/c小鼠免疫接种OVA 3个月或3个月以上可产生与具有纤维变性的人慢性哮喘、气道狭窄和持续性炎症浸润相似的病理特征。
在动脉粥样硬化和肝硬变、肾小球硬化症和慢性胰腺炎中几乎不存在粒细胞。它们仅在类风湿性关节炎和肺纤维化中出现。就关节炎而言,尽管早期反应从粒细胞开始,但是主要在关节腔中发现它们。巨噬细胞和淋巴细胞主要存在于在滑膜中,从而导致软骨和骨受到腐蚀,使得它们被纤维变性组织(血管翳)所取代。在肺纤维化中,粒细胞开始出现在肺泡(alvcolar)空间内;然而,最终发生纤维变性的肺实质被巨噬细胞和淋巴细胞浸润。因此,在这些炎症疾病中存在相似之处。已经鉴定了至少三种不同类型的巨噬细胞,它们各自由不同的T-细胞细胞因子(干扰素-7、白细胞介素-2、白细胞介素-4和白细胞介素-10)来调节。
慢性炎症反应通常与特殊类型的有害或诱发肉芽肿的因素有关。如果有害因素或多种有害因素不被炎症反应除去或消除且炎症发展,那么该反应就会从保护性的反应转变成有害的反应。这类时常或反复的损伤可以通过纤维增殖反应刺激各组织修复或阻止损害,当所述的纤维增殖反应过度时,它可减少组织或器官的功能容量并变成部分疾病反应。
纤维变性是慢性发炎组织的显著特征。其特征在于因成纤维细胞增殖的增加而导致胞外基质胶原蛋白渐进和过度累积(主要的间充质细胞对合成间质胶原而言是必不可少的)。来自患有纤维变性肺病的患者的肺组织的特征是肥大细胞数量增加,它们中的许多处于极接近增殖的成纤维细胞的部分脱粒状态。
代表主要间质胶原的I、II、III、V和XI型胶原蛋白由1-3个α-链组成,它们各自具有95-100kD的分子量,这些链涉及形成单三股螺旋结构。I型胶原蛋白具有由化学计算比例为2∶1的α1和α2链组成的不对称异三聚化构型,从而可产生链组合(α1[I]2、α2[I]);而一种3个α1链的同三聚体II型胶原蛋白具有的名称为[α1(I)]3。I型胶原蛋白的α1和α2链在还原条件下以轻度不同的比例迁移。以α链组成为基础并通过使用对I型胶原蛋白的特异性抗体的免疫印迹将通过类胰蛋白酶处理刺激的胶原蛋白鉴定为I型。
胶原蛋白形成胞外基质的累积部分且沉积在肺中的胶原蛋白的量受到严格调节以便确保生物合成与降解之间的严格平衡。对这种平衡不适宜的控制可以导致造成纤维变性的胶原蛋白沉积增加。目前认识到如急性呼吸窘迫综合征、原因不明性纤维化肺泡炎、结节病中报导的胶原蛋白的量或实际上是胶原蛋白类型的任何改变可以导致肺中的细胞异常。
正常人肺由65%的I型和30%的III型胶原蛋白组成。已经在原发性慢性肺纤维化、与动脉粥样硬化相关的纤维变性和肝硬变中报导了I型胶原蛋白量的特殊增加并伴随有II型胶原蛋白的减少。一般来说,顺应的组织具有低比例的I型与III型胶原蛋白。诸如在肺纤维化中发现的顺应性较低的组织具有较高比例的I型与III型胶原蛋白。
动脉血管中层中以及损害中的平滑肌细胞被不同类型的结缔组织包围。在动脉血管中层中,基质主要由I型和III型腓胶原蛋白组成,而在动脉粥样硬化损害中它主要由混有松散胶原蛋白原纤维的蛋白聚糖组成。
目前正在持续探求因各种疾病情况、外伤或外科手术(surgicalprocedures)导致的炎症造成的纤维变性的新型治疗方法。
发明概括
已经发现可以通过对这类哺乳动物给予在合适的药理载体含有具备抗纤维变性活性的小肽的药物组合物来治疗哺乳动物体内的纤维变性。这类治疗可以抑制纤维变性。在本发明的优选实施方案中,可将纤维变性减少或使之逆转,由此使腔中几乎没有通道狭窄和其中流动体流。
因此,本发明提供了一种使用在适宜的药物载体中含有抗纤维变性有效量的具有抗纤维变性活性的N-甲酰基-甲硫氨酰基-亮氨酰基(“f-Met-Leu”)肽的药物组合物治疗哺乳动物体内纤维变性的方法。特别有用的这类肽是那些具有通式f-Met-Leu-X的肽类,其中X选自由Tyr、Tyr-Phe、Phe-Phe和Phe-Tyr组成的组。
本发明(invitation)的方法用于治疗哺乳动物的各种纤维变性疾病,包括:例如肺纤维化、动脉粥样硬化、肝硬变、肾小球硬化症、慢性胰腺炎(pancreatitus)、冠状动脉疾病(诸如由细菌肺炎衣原体(bacterium chlamydin pneumoniae)所导致)。因外伤或外科手术造成的过度纤维变性也可以由本发明的方法治疗,包括:例如脊柱手术后硬膜中或神经根中神经周(peri-neurally in the dura ornerve roots)的手术后纤维变性、带有粘连的受损的或修补的腱的腱松解术、带有粘连(adhesions)的受损的或修补的外周神经的神经松解术、因妇科和腹部手术造成的手术后粘连、逆转男性或女性绝育的输精管或输卵管修复手术以及诸如尿道、肠或食道这样的其它管状结构的外科修复。
为了治疗气道膜,优选的给药方式是通过吸入方式。为了治疗表面损害,优选的给药方式是使用合适的药物载体局部施用。可以将真皮内注射或片剂用于全身疗法。
在本发明的某些优选的实施方案中,患者可以因将本发明的肽与第二种活性组分一起给药而受益。例如,用于本发明的这类联合用药的特别有用的其它活性组分是抗白三烯类(antileukotrienes)、β2-兴奋剂、皮质类固醇等。
附图简述
附图1是说明免疫接种以诱发慢性哮喘和随后按照本发明方法治疗的给药方案。
附图2A和2B是说明将按照本发明治疗(A)后和不进行治疗(B)的患慢性哮喘小鼠肺组织的病理特征进行比较的照片。
附图3A-3C是说明将按照本发明治疗(A)后、不进行治疗(C)和对照组(B)表现出胶原蛋白纤维变性性累积的小鼠肺组织进行比较的照片。
附图4A-4C是说明将按照本发明治疗(B)后、不进行治疗(C)和对照组(A)表现出胶原蛋白纤维变性性累积的小鼠肺组织进行比较的照片。
附图5是说明本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发的小鼠体内气道粘液阻塞和炎症细胞累积的作用的示意图。
附图6是说明本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发的小鼠气道内肺粘液细胞数量的作用的示意图。
附图7是说明本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发的小鼠气道内肺嗜酸细胞和嗜中性粒细胞数量的影响的示意图。
附图8是说明本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发的小鼠肺内肉芽肿的影响的示意图。
附图9A-9C是说明在按照本发明治疗(A)后、不进行治疗(C)和对照组(B)因慢性哮喘诱发的小鼠经本发明治疗方法治疗没有诱发肝脏毒性的照片。
附图10是免疫接种以诱发慢性哮喘且随后在另外进行鼻内攻击前按照本发明方法治疗的给药方案。
附图11A-11C是说明将按照本发明治疗(A)后、不进行治疗(C)和对照组(B)患慢性哮喘且随后进一步鼻内攻击的小鼠肺组织进行比较的照片。
附图12A-12C是说明将按照本发明治疗(A)后、不进行治疗(C)和对照组(B)患慢性哮喘且随后进一步鼻内攻击的小鼠肺组织中胶原蛋白进行比较的照片。
附图13A-13C是说明将按照本发明治疗(A)后、不进行治疗(C)和对照组(B)患慢性哮喘且随后进一步鼻内攻击的小鼠肺组织中粘液细胞进行比较的照片。
附图14是本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发并进行反复变应性攻击的小鼠气道内嗜酸细胞和中性粒细胞数量的影响的示意图。
附图15是本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发并进行反复变应性攻击的小鼠体内气道粘液阻塞和炎症细胞累积的影响的示意图。
附图16是本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发并进行反复变应性攻击的小鼠气道粘液阻塞形成的影响的示意图。
附图17是本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发并进行反复变应性攻击的小鼠气道内肺粘液细胞数量的影响的示意图。
附图18是本发明治疗方法对因慢性哮喘诱发并进行反复变应性攻击的小鼠肺内肉芽肿的影响的示意图。
发明详述
按照本发明,已经发现具有通式f-Met-Leu-X的某些小肽类对抑制纤维变性且在优选的实施方案中减少纤维性损害并重建腔具有令人意外的活性,其中X选自由Tyr、Tyr-Phe、Phe-Phe和Phe-Tyr组成的组。涉及本发明的术语“重建(remodeling)”用以指将例如气道通道或动脉等这样的腔重新恢复到在病理作用前的原始状态。在极为优选的实施方案中,使所述腔恢复到在疾病前的原始状态。
结果是这类肽用于治疗表现出因例如肺纤维化、动脉粥样硬化、肝硬变、肾小球硬化症、慢性胰腺炎和冠状动脉疾病导致的肺纤维性损害的哺乳动物。因外伤或外科手术造成的过度纤维变性也可以由本发明的方法治疗,包括:例如脊柱手术后硬膜中神经周或神经根中的手术后纤维变性、带有粘连的受损的或修补的腱的腱松解术、带有粘连的受损的或修补的外周神经的神经松解术、因妇科和腹部手术造成的手术后粘连、使男性或女性恢复生殖能力的输精管或输卵管修复手术以及诸如尿道、肠或食道这样的其它管状结构的外科修复。
可以通过常规小肽化学技术来制备本发明的肽类。当用于给药时,在无菌条件下使用药物上可接受的载体或稀释剂来制备所述肽类。
药物组合物的剂量将取决于受试者和所用的特定给药途径。剂量可以在每天0.1-100,000μg/kg、更优选1-10,000μg/kg的范围。最优选的剂量范围在约1-100μg/kg体重、更优选约1-10μg/kg且最优选1.0-2.0μg/kg。一般按每天一次至每4-6小时一次给予剂量,这取决于疾病的严重程度。就急性病而言,优选每4-6小时给予一次所述肽。就维持或治疗作用而言,可以优选每天仅给药一次或两次。优选每天给予约0.18-约16mg的肽,这取决于给药途径和疾病的严重程度。用于输送特定组合物的多剂量所需的时间间隔可以由本领域普通技术人员使用一种以上的常规实验来确定。
给药途径包括口服、非肠道、直肠、阴道内、局部、鼻部、眼部、直接注射等途径。在一个优选的实施方案中,可以对患者给予抗炎有效量或抑制肥大细胞脱粒的剂量的本发明肽类。一种典型的药物组合物是通常包含在药物上可接受载体中的本发明治疗有效量的可提供抗炎作用或抑制肥大细胞脱粒的肽。
本文所用和下文更完整地描述的术语“药物上可接受的载体”包括一种或多种适合于对人或其它动物给药的相容性固体或液体填充稀释剂或包囊物质。在本发明中,术语“载体”由此指的是有机或无机组分、天然或合成组分,它们与本发明的分子联用可有利于应用。术语“治疗有效量”指的是本药物组合物对所治疗的特殊疾病产生所需效果或发挥所需影响的量。可以在制备混有相同组分的组合物过程中使用不同浓度以便依据所治疗的患者年龄、疾病的严重程度、治疗期限和给药方式提供变化形式。
所述载体也必需是相容性的。本文所用的术语“相容性”指的是药物组合物中的成分能够以基本上不影响所需药物功效的方式与本发明的小肽类混合且彼此相容。
一般给予本发明的小肽类本身(纯的)。然而,可以给予其药物上可接受的盐的形式。这类药物上可接受的盐包括但不限于由下列酸制备的那些盐:盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸、马来酸、乙酸、水杨酸、对甲苯磺酸、酒石酸、柠檬酸、甲磺酸、甲酸、丙二酸、琥珀酸、萘-2-磺酸和苯磺酸。此外,可以将药物上可接受的盐制备成碱金属或碱土金属盐,诸如羧酸部分的钠、钾或钙盐。因此,本发明提供了具有医疗用途的药物组合物,它们包括本发明的肽类及其一种或多种药物上可接受的载体和可以包括任意其它治疗组分或可以不包括这些其它治疗组分。
所述的组合物包括那些适合于口服、直肠、阴道内、局部、鼻部、眼部或非肠道给药的组合物,这些给药途径均可以用作使用本发明物质的给药途径。含有本发明肽类的药物组合物还可以含有一种或多种药物上可接受的载体,这些载体可以包括赋形剂诸如稳定剂(有利于长期储存)、乳化剂、粘合剂、增稠剂、盐、防腐剂、溶剂、分散介质、包衣材料、抗菌剂和抗真菌剂、等渗剂和延缓吸收剂等。这类介质和试剂在药物活性物质中的应用在本领域中是众所周知的。除任意常用介质或试剂与本发明的肽类不相容外,它们在药物制剂中的应用是本文所关注的。还可以将补充的活性组分混入本发明的组合物中。
优选将适合于口服给药的组合物用于治疗哮喘。一般来说,将这类组合物制成吸入气溶胶、喷雾剂(nebule)、糖浆剂或片剂。优选将适合于局部给药的组合物用于治疗关节炎,不过口服组合物也可能是便利的。一般来说,将这类局部用组合物制成霜剂、软膏剂或溶液。在这类组合物中所述肽活性组分的浓度一般低于50μg/ml、更优选低于30μg/ml且最优选约为5-10μg/ml。
可以便利地将所述组合物制成单位剂型且可以通过制药领域众所周知的任意方法来制备它们。方法一般包括将本发明活性组分与构成一种或多种辅助组分的载体混合的步骤。
例如,可以将适合于吸入给药的本发明组合物制成气溶胶或吸入溶液。典型的气溶胶组合物的实例由悬浮在三氯一氟甲烷和二氯二氟甲烷与油酸的混合物中的所需量的微晶肽组成。典型溶液的实例由溶解或悬浮在无菌盐水(为增溶可以含有约5%v/v二甲亚砜(“DMSO”))中的所需量的肽、苯扎氯铵和硫酸(用来调节pH)组成。
还可以将适合于口服给药的组合物制成分散单位诸如胶囊剂、扁囊剂、片剂或锭剂,它们各自含有预定量的本发明肽;或可以将本发明的肽包含在脂质体中或制成含水液体或非水液体的混悬剂诸如糖浆剂、酏剂或乳剂。作为非活性组分的片剂基质的实例包括玉米淀粉、乳糖和硬脂酸镁。糖浆剂基质的实例包括柠檬酸、着色染料、增香剂、羟丙基甲基纤维素、糖精、苯甲酸钠、柠檬酸钠和纯水。
适合于非肠道给药的组合物便利地包括本发明分子的无菌含水制剂,它优选与接受者的血液等渗。可以按照使用合适的分散剂或湿润剂和悬浮剂的公知方法配制这种含水制剂。无菌注射剂还可以是无菌注射溶液或在无毒性的非肠道可接受的稀释剂或溶剂中的混悬液、例如制成1,3-丁二醇的溶液。在可以使用的可接受载体或溶剂中有水、林格液和等渗氯化钠溶液。在水溶液中,可以将高达约10%v/v的DMSO或Trappsol用于维持某些肽类的溶解度。此外,可以便利地将无菌的固定油用作溶剂或悬浮介质。为了这一目的,可以使用包括合成的单甘油二酸酯或二脂酰甘油酯在内的许多固定油。此外,可以将脂肪酸类(诸如油酸或中性脂肪酸类)用于制备注射剂。此外,为了以定时释放为基础在数周或数月期限内注射来自固体形式的化合物,在4℃下用脂类配制伯洛沙姆嵌段共聚物。
可以将适合于局部给药的组合物制成所述肽的Trappsol或DMSO溶液、或霜剂、软膏剂或洗剂。
一般来说,将约0.1-约2.5%的活性组分混入基质或载体。霜剂基质的实例包括纯水、凡士林、苄醇、十八烷醇、丙二醇、肉豆蔻酰异丙酯、聚氧乙烯(40)硬脂酸酯、卡波姆934、十二烷基硫酸钠、乙酸二钠、氢氧化钠且可以包括DMSO。软膏剂基质的实例包括白凡士林且可以包括矿物油、失水山梨糖醇倍半油酸酯和DMSO。洗剂基质的实例包括卡波姆940、丙二醇、聚山梨醇酯-40、丙二醇硬脂酸酯、胆甾醇和相关的甾醇类、肉豆蔻酰异丙酯、失水山梨糖醇棕榈酸酯、乙酰基醇、三乙醇胺、抗坏血酸、二甲基硅油和纯水。
OVA-诱发的支气管哮喘小鼠模型
将慢性哮喘的小鼠模型用于测试f-Met-Leu-Phe-Phe(HK-X)对顽固性哮喘的作用。这种鼠系统是一种慢性哮喘模型,其中存在与气道基层外部边缘结合的大量炎症细胞浸润。在免疫接种5个月的期限中,小鼠在第1个月中开始进行免疫接种程序,随后每周用OVA进行鼻内攻击,这一方案在小鼠体内建立了顽固性哮喘疾病。免疫接种的小鼠的血管和气道周围含有增加的胶原蛋白累积,从而显示出纤维变性状态。在16天的期限内用8次剂量的HK-X治疗免疫接种的小鼠(即每隔一天一次)。实施例1
材料和方法
试剂:结晶OVA获自Pierce Chem.Co.(Rockford,IL)且硫酸铝钾(alum)来自Sigma Chem.Co.(St.Louis,MO),而不含致热原的蒸馏水来自Baxter,healthcare Corporation(Deerfield,IL)。将OVA(500μg/ml)与等体积的10%(wt/vol)alum的蒸馏水溶液混合。以750g将在室温下培养60分钟后的该混合物(使用10N NaOH将pH调节至6.5)离心5分钟;将沉淀在蒸馏水中重新悬浮至原始体积并在1小时内使用。
使雌性BALB/c小鼠(商购的6-8周龄小鼠;D和K,Seattle WA)在常规研究条件下寄居。
诱发慢性哮喘的过敏原免疫接种/攻击方案:
在第1天给小鼠腹膜内(“i.p.”)注射0.2ml(100μg)OVA的alum溶液并在第14天将腹膜内注射(100μgOVA的alum溶液)与鼻内给予OVA(100μg的盐水溶液)联用。在第25、26和27天时,通过鼻内给予OVA(100μg的盐水溶液)进一步攻击小鼠。随后每周通过鼻内给予OVA(100μg的盐水溶液)攻击小鼠、再持续5个月。参见附图1。
慢性哮喘的治疗方法
正如附图1中所示,将50μg/ml的HK-X经鼻内(“IN”)总计给予在16天期限内输送的8次剂量。在最后一次HK-X剂量后1天处死动物。
用于给药的HK-X的制备
50μg HK-X(溶于50μl含有2.5%以下的DMSO的盐水)。将足量的DMSO用于溶解该化合物,但不要超过2.5%(体积)。将该溶液通过鼻输注入肺,同时对接受者进行麻醉。
就对照组载体而言,动物通过鼻接受(鼻内给药)相同量的盐水,同时麻醉。
组织学
在最后一次HK-X治疗或最后一次OVA攻击后通过注射麻醉剂处死所有动物。切下肺并用10%福尔马林固定。将一片肺叶固定在卡诺氏固定液中以用于免疫细胞化学研究。在固定24小时后,将肺脱水并置于石蜡块中。用实验室号给所有的石蜡块编号以用于盲试分析。
将石蜡块切片并选择分隔成1mm距离的各肺的2层且由各层制成8个载玻片。用苏木精和伊红将栽玻片染色以便用肉眼观察一般细胞和组织的结构情况。用爱茜蓝鉴定含有细胞的粘液和释放入气道的粘液;对纤维变性中的胶原蛋白沉积进行Mason’s trichrome染色;并用亚甲蓝和伊红鉴定肺组织中的嗜酸细胞。
形态测量分析:分析过敏性慢性肺病的下列参数。
1.气道阻塞得分-借助于一种从+到++++的得分系统,可以按照已有的报导(Henderson等《实验药物杂志》(J.Exp.Medicine)第1-84卷1483-94页,1996年10月)确定分泌入培养基和大尺寸气道的粘液的严重程度。
2.含有粘液颗粒的上皮细胞的部分-通过对在培养基到较大气道(600μm-1,000μm直径)中含有100个上皮细胞外的粘液的上皮细胞的数量随机计数来评价。对不同肺叶中的总计10个区域计数并将平均得分制表。
3.浸润细胞的细胞密度-通过使用从+到++++范围的得分系统估计结合在气道并位于血管周隔间中累积的炎症细胞(中性粒细胞、嗜酸细胞、单核细胞和淋巴细胞)。得分为+表示炎症细胞层为3个细胞但在5个细胞以下;++表示炎症密度在5-10个细胞;+++表示炎症密度为10-20个细胞;且++++表示炎症密度为20-40个细胞。
4.各种细胞类型的数量-通过对每个高倍视野(40x)中结合在气道中的2,200u2区域内的数量进行计数来对嗜酸细胞和中性粒细胞进行定量。
5.肉芽肿得分-在低倍(5x)下对肉芽肿样结构进行计数。将结合在气道或血管上的细胞聚集物计为肉芽肿。
组织形态测量数据的统计分析:将SigmaStat 2.0版用于进行实验组与对照组之间的统计比较。通过ANOVA分析差异的显著性(p<0.05)。将SigmaPlot 4.0版或GraphPad Prism用于构建数据的图解表示。
结果:
在用OVA免疫接种小鼠和随后用HK-X治疗过程中没有观察到不良反应或疾病征兆。在整个实验期限中小鼠是活跃的。
然而,在处死动物并对肺组织进行组织学检查后,仅免疫接种OVA的动物具有与在人体中观察到的慢性哮喘一致的严重肺病理改变。因此,这种小鼠系统是慢性哮喘的模型,其中存在与气道基层外部边缘结合的大量炎症细胞浸润(参见附图2B)。
当在16天期限内用8次剂量的HK-X治疗动物时,在气道和血管周围的炎症细胞数量明显减少(参见附图2A)。
正如附图3中所说明的,OVA免疫接种的小鼠的血管(Vessels)和气道周围含有的胶原蛋白累积增加(蓝色)(参见附图3C)。然而,用HK-X治疗的肺表现出胶原蛋白沉积水平下降(参见附图3A)。在对照组小鼠中(给予HK-X盐水溶液),肺组织不含炎症细胞和纤维变性胶原蛋白沉积(参见附图3B)。
当在pH2.3下用爱茜蓝通过肉眼观察到含粘液的细胞时,观察到了相似形式的结果。在免疫接种OVA的小鼠体内的极高比例的上皮细胞中含有粘液颗粒(参见附图4C)。相反,使用HK-X的治疗方法显著减少了气道中含有粘液的细胞数量(参见附图4B)。实际上,这一频率并没有不同于对照组或仅给予含有HK-X的盐水的非免疫接种动物的频率(参见附图4A)。
这些6个月龄的慢性哮喘小鼠气道的50-60%被粘液阻塞(附图5)。当在16天期限内经鼻内给予8次剂量的HK-X时,气道中粘液的累积和粘液细胞明显减少(附图6)。此外,每单位面积上包括嗜酸细胞和中性粒细胞在内的浸润炎症细胞的数量也得到了减少(附图7)。对免疫接种OVA和用HK-X治疗的动物的组织病理学观察结果与仅用盐水或含HK-X的盐水治疗的动物的组织病理学观察结果相似。
在鼠模型中慢性哮喘的重要特征之一是在肺中出现肉芽肿结构。HK-X减少了经治疗动物肺中的这些结构的数量和大小(附图8)。
就对用HK-X治疗的慢性哮喘小鼠以及用生理盐水治疗的动物的比较而言,在肝脏的组织病理学方面没有显著性差异(附图9)。因此,正如本文所确定的,不存在因对小鼠频繁鼻内给予剂量的HK-X而产生的肝脏毒性。
将这些研究用于确定给予HK-X是否能够减少过敏原诱发的慢性哮喘的鼠模型中的气道炎症和粘液细胞功能亢进。在这种模型中,小鼠对OVA敏感并通过每周经鼻内途径接触OVA5个月且在16天的期限内用HK-X经鼻内将其治疗8次。这种免疫接种过敏原和攻击方案导致嗜酸细胞和其它类型的炎症细胞的慢性气道浸润、气道中粘液累积和粘液分泌细胞增生。
通过给予HK-X来减少气道分泌过多、粘液细胞增生和嗜酸细胞和中性粒细胞补充。这些结果表明HK-X在减少过敏原诱发的慢性哮喘模型中发生的气道粘液分泌过多和晚期炎症方面起重要作用。观察到了通过HK-X可以缓和肺部炎症和减少粘液分泌和粘液细胞分化。
进一步值得关注的是HK-X在16天期限的治疗过程中持续有效,这表明在这种模型中不会发生快速脱敏。此外,当在延长的期限内以1mg/Kg体重对小鼠给药时,鼻内给予HK-X不会产生任何可检测到的肝脏毒性。
实施例2
在鼠慢性哮喘模型中,病理改变密切地模拟人体疾病。上述实施例1中说明了本发明治疗方法减少了包括纤维变性在内的因慢性哮喘所导致的病理改变。观察到了纤维变性、有关气道的炎症细胞数量和气道内粘液细胞和粘液的释放均明显减少。
本实施例报导了试验结果,其中随后用OVA经鼻内(“IN”)进一步攻击患有诱发的慢性哮喘和按照本发明治疗的小鼠。材料与实施例1中相同。
方法:
如实施例1中所述在6个月期限内给Balb/c小鼠反复免疫接种OVA。此后,如实施例1中所述在16天的期限内用每次剂量50μg的HK-X经鼻内治疗小鼠、总计8次剂量。然后在用OVA进行鼻内攻击前15-30分钟再给予50μg剂量的HK-X的方案。将该方案总计重复3天。在最后一次治疗后的当天处死小鼠。参见附图10。
按照与实施例1中相同的方式制备HK-X。
HK-X的给药:
HK-X/OVA组动物接受的HK-X剂量为0.4mg/Kg体重(50μg/20gm体重/天),而盐水组接受相同剂量的不含OVA的HK-X。前期药代动力学研究表明HK-K在小鼠体内的血浆T1/2(半衰期)低于30分钟。因此,为了维持过敏原攻击过程中的血浆浓度,在OVA攻击前立即使这些小鼠再接受鼻内HK-X剂量。
肺组织学:
收集气管和左肺(上叶和下叶)并在20℃下用10%福尔马林固定15小时。在包埋入石蜡中后,将组织切成5μm的部分。用改进的Discombe’s溶液给肺组织中的嗜酸细胞染色。通过如上所述的形态测量分析(Henderson等《实验药物杂志》(J.Exp.Medicine)第1-84卷1483-94页,1996年10月;Su等《美国复发性疾病综述》(American Review Repetitive Diseases)第147卷448-56页,1993)确定每单位气道面积(2,000μm2)中的嗜酸细胞数量。通过下列染色法来鉴定气道粘液和粘液细胞:亚甲蓝、粘蛋白胭脂红、甲苯胺蓝和爱茜蓝。
根据0-5+范围的半定量模式估计被粘液封闭的气道直径。就每只小鼠而言,通过形态测量分析评价不了解方案设计的个体随机分布在被粘液封闭的整个左肺中的10个气道部分。以下列标准为基准给予各气道部分被粘液封闭的气道直径的得分:0-无粘液;1+-10%封闭;2+-30%封闭;3+-50%封闭;4+-80%封闭;和5+-90-100%封闭。
结果:
来自变应性攻击的小鼠的肺组织的光学显微照片:
在6个约期限内免疫接种OVA且然后反复用OVA攻击的动物具有与在人体内观察到的慢性哮喘一致的严重肺结构改变。观察到了与气道基层外部边缘结合的大量炎症细胞浸润(参见附图11C)。当在16天的期限中用8次剂量的HK-X治疗动物并在变应性攻击前30分钟给予HK-X时,气道和血管周围炎症细胞数量明显减少(参见附图11A)且与用盐水处理的小鼠中观察到的形式相似(参见附图11B)。
免疫接种OVA的小鼠血管和气道周围的胶原蛋白累积增加(蓝色)(参见附图12C)。然而,用HK-X治疗的肺表现出胶原蛋白沉积水平下降(参见附图12A)。在给予HK-X盐水溶液的对照组小鼠中,肺组织不含炎症细胞和纤维变性胶原蛋白沉积(参见附图12B)。
当在pH2.3下用爱茜蓝通过肉眼观察到含粘液的细胞时,观察到了相似形式的结果。在免疫接种OVA的小鼠体内的极高比例的上皮细胞中含有粘液颗粒(参见附图13C)。相反,使用HK-X的治疗方法显著减少了气道中含有粘液的细胞数量(参见附图13A)。实际上,这一频率并没有不同于对照组或给予含有HK-X的盐水的非免疫接种动物的频率(参见附图13B)。
HK-X对进入肺的嗜酸细胞和中性粒细胞补充(recruitment)的影响:
HK-X治疗对进入肺的嗜酸细胞和中性粒细胞补充的影响如附图14中所示。用HK-X的预治疗使进入OVA免疫接种和攻击的小鼠肺组织中的浸润嗜酸细胞数量和浸润中性粒细胞数量分别减少了70%和30%。在盐水处理的肺中观察到的嗜酸细胞的平均数量为0.3±0.1个细胞/2,200μm2。在仅用HK-X的盐水溶液治疗后,肺组织中的嗜酸细胞数量轻度增加、为0.75±0.18个细胞/2,200μm2。相反,HK-X治疗显著减少了结合在气道和血管上的总炎症细胞浸润的数量(附图15)。
通过HK-X治疗减少的肺中粘液累积:
在连续3天经鼻内进行过敏原攻击后,确定气道粘液阻塞得分和气道粘液细胞的数量。如上述方法中所述按照0-5的等级估计气道粘液阻塞得分。如实施例1中所述对粘液细胞数量进行半定量测定。在盐水治疗组中,平均气道粘液累积得分为0.1±0.05(参见附图16)。在OVA攻击组中,气道阻塞得分增加23.3倍,达到23.3±0.17的得分(盐水组与OVA组相比p<0.001;通过Mann Whitney Rank Sum Test)。在OVA攻击前15-30分钟,通过HK-X治疗使气道粘液阻塞得分或气道封闭(occlusion)减少了78%(p<0.001;通过Mann Whitney RankSum Test)。类似地,气道中粘液细胞的数量得到了减少(参见附图17)。特别地,在OVA攻击而未经HK-X治疗的肺中,34.66±6.45%的上皮细胞已经分化成粘液分泌,而在HK-X治疗的肺中,仅有11.24±4.73%的细胞中含有粘液(p<0.001;通过Mann Whitney RankSum Test)。
慢性哮喘肺中肉芽肿样结构的形成水平:
通过用OVA和HK-X或单独的OVA在免疫接种OVA动物体内反复攻击来确定6个月的肺中肉芽肿的形成情况。正如附图18中所示,在经HK-X治疗的肺中形成的肉芽肿减少了3倍(p<0.001;通过MannWhitney Rank Sum Test)。
设计这些研究用于确定给予HK-X是否能够减少过敏原诱发的慢性哮喘的鼠模型中的气道炎症和粘液细胞功能亢进(hyperactivity)。在这种模型中,小鼠对OVA敏感且随后通过每周经鼻内途径接触OVA 5个月且进一步连续3天接触OVA的鼻内攻击。这种免疫接种过敏原和攻击方案导致嗜酸细胞和其它类型的炎症细胞的慢性气道浸润、气道中粘液累积和粘液分泌细胞增生。
此外,在这种模型中,通过给予HK-X来减少气道分泌过多、粘液细胞增生和嗜酸细胞和中性粒细胞补充。这些结果表明HK-X在减少这种过敏原诱发的慢性哮喘模型中发生的气道粘液分泌过多和晚期炎症方面起重要作用。通过HK-X可以缓解肺部炎症和减少粘液分泌和粘液细胞分化表明HK-X可用于治疗人体内的慢性哮喘。
已经参照本发明的优选实施方案具体描述了本发明。然而,可以理解的是本领域技术人员可以在考虑本说明书和附图时在如 中定义的本发明实质和范围内对其进行修改和改进。
Claims (12)
1.一种用于治疗哺乳动物纤维变性的方法,该方法包括对所述的哺乳动物给予抗纤维变性有效量的肽的步骤,所述的肽具有通式f-Met-Leu-X,其中X选自由Tyr、Tyr-Phe、Phe-Phe和Phe-Tyr组成的组。
2.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为一种疾病状况导致的病理变化所造成的,所述的疾病状况选自由肺纤维化、动脉粥样硬化、肝硬变、肾小球硬化症、慢性胰腺炎和冠状动脉疾病组成的组。
3.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为肺纤维化导致的病理变化所造成的。
4.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为动脉粥样硬化导致的病理变化所造成的。
5.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为肝硬变导致的病理变化所造成的。
6.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为肾小球硬化症导致的病理变化所造成的。
7.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为慢性胰腺炎导致的病理变化所造成的。
8.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为冠状动脉疾病导致的病理变化所造成的。
9.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为一种选自外伤和外科手术组成的组的疾病情况导致的病理变化所造成的。
10.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为外伤导致的病理变化所造成的。
11.权利要求1所述的方法,其中所述的纤维变性是因为外科手术导致的病理变化所造成的。
12.权利要求10所述的方法,其中所述的纤维变性是因为一种疾病情况导致的病理变化所造成的,所述的疾病情况选自:脊柱手术后硬膜中或神经根中神经周的手术后纤维变性、带有粘连的受损的或修补的腱的腱松解术、带有粘连的受损的或修补的外周神经的神经松解术、因妇科和腹部手术造成的手术后粘连、逆转男性或女性绝育的输精管或输卵管修复手术以及诸如尿道、肠或食道这样的其它管状结构的外科修复。
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