CN1946416A - 用于保护、恢复和增强效应细胞、组织和器官具有延迟的治疗窗口的组织保护性细胞因子 - Google Patents

Abstract

提供了含有红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的药物组合物的方法和用途，所述药物组合物当在以前批准的治疗剂的治疗窗口之外施用时可以保护或者恢复哺乳动物中的效应细胞、组织、器官或身体部分的功能或者生存力。

Description

用于保护、恢复和增强效应细胞、组织和器官 具有延迟的治疗窗口的组织保护性细胞因子

发明背景

对个体存活重要的是身体对损伤(injury)的应答，所述损伤包括但不限于，创伤、低氧-局部缺血、癫痫发作、感染和中毒。人体已经发展了对损伤的双重应答。最初，受到损伤或创伤直接影响的细胞通过坏死——细胞的不受控制的裂解死亡。从坏死细胞释放的多种细胞因子引发对损伤的再次应答。灾难事件如中风、心脏病发作或者脊髓创伤后，该应答试图通过破坏损伤周围更大块的原本健康组织，来阻止组织破坏由损害或损伤的局部化、初级坏死部位进行扩散。

该二次机制进化为通过减小感染的危险和保护周围组织免于额外损伤来保护初次事件后的个体不受到再次损害的方法。通过首先将流向损伤区域的血流进行限制以最小化血液流失，保持血压和减小氧气和营养向受影响组织的流动来启动该机制。在初次事件数小时内，受损细胞向它们的周围释放某些组织因子，包括组织坏死因子(TNF)。这些因子吸引巨噬细胞——专门清除受损组织的白细胞。结果，受影响的区域内有可能存活的细胞开始死亡，这主要通过程序性细胞死亡或凋亡。在凋亡中，遗传程序导致核DNA降解，然后细胞核萎缩和断裂。接着发生适度炎症反应，帮助从凋亡细胞清除受损的组织和所产生的碎片。随着炎症减轻，修复机制变得活化并最终导致疤痕形成。其中发生这些二次机制的初次损伤部位周围区域称作半影(penumbra)。

根据当今的现代治疗学和护理的总体标准，该二次、身体诱导的细胞和组织损伤不起存活功能并且可以导致进一步伤害和延缓从初次损伤的恢复。心肌梗死(心脏病发作)、慢性心力衰竭、年龄相关的黄斑变性、糖尿病性视网膜病变、糖尿病性神经病变、阿尔茨海默氏病、多发性硬化和鲁盖瑞氏症(Lou Gehrig’s disease)都是其中凋亡似乎是重要的致病因素的疾病。还表明在涉及凋亡的许多动物损伤和疾病模型中，半影中凋亡的药理学减轻导致改善的功能和组织形态结果。在半影内诱导凋亡的每一步提供了治疗干预的潜在靶标。

相反地，这意味着应该在身体自身进行诱导凋亡的那个特定步骤即治疗窗口之前开始治疗。例如，当前的中风治疗包括施用重组组织纤溶酶原激活物(rt-PA)，已经表明重组组织纤溶酶原激活物是有效溶解凝块而恢复血液向脑的受损区域流动的一种溶栓剂。然而，它的治疗窗口(therapeutic window)为中风发作后3小时，并且仅在该时限内使用才有效。不幸地，受中风折磨的患者在寻求医疗之前通常等待1到2天。这部分是由于公众对中风和中风症状的无知、中风早期期间患者的迷惑和患者对疾病的否认。此外，根据中风的严重性和中风后个体的能力，在中风后患者可能无法寻求医疗。

脊髓损伤提供了其中当前批准的治疗剂的治疗窗口可能不足够的情形的另一实例。以前，认为类固醇药物甲基强的松当在损伤8小时内施用时改善脊髓损伤的恢复，然而，最近的证据对该治疗的治疗价值表示异议。见Hugenholtz，Herman，Methylprednisolone for acutespinal cord injury：not a standard of care，CMAJ，2003；168(9)。再次，易于受到这些脊髓损伤的个体可能不能在治疗窗口内接受该有疑问的治疗。例如，运动员，特别是极限运动狂热者、军事人员、建筑工人等可能在某些地方或者情况下受到损伤，在这些地方或者情况下他们不能在治疗窗口内接受治疗。最后，溶栓剂如rt-PA(TNKase，Genentech，South San Francisco，California和RETAVASE，Centocor，Inc.，Malvern，Pennsylvania)和链激酶(STREPASE，AstraZeneca LP，Wilmington，Delaware)用于处理心肌梗死(MI)，其更通常称作心脏病发作。许多这些溶栓剂的治疗窗口为梗死后长达6小时。见Goldberg等人，Impact of Time to Treatment with Tissue PlasminogenActivator on Morbidity and Mortality Following Acute MyocardialInfarction，Am J Cardiol 1998；82：259-264。再次，该治疗窗口对于接受治疗的许多患者太短。见，Dracup等人，An International Perspectiveon the Time to Treatment for Acute Myocardial Infarction，Journal ofNursing Scholarship，2003；35：4，317-323。

从而，需要具有延长的治疗窗口的组织保护性化合物，所述延长的治疗窗口即超过当前批准的治疗剂用于特定适应症的治疗窗口，例如超过rt-PA用于中风的三(3)小时治疗窗口或者超过甲基强的松用于脊髓损伤的八(8)小时窗口。此外，需要对易受到这些损伤的个体进行预先处理的方法，从而为他们提供一定程度保护或者减轻损伤造成的伤害程度。

发明概述

本发明涉及红细胞生成素或者组织保护性细胞因子用于制备药物组合物的用途，所述药物组合物保护效应哺乳动物细胞、组织或器官免于损伤及损伤后恢复功能，其中在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之外的时间施用所述药物组合物。优选地，在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之前或者在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之后施用药物组合物。此外，可以在下面的三种时间的至少任意两种时间时对哺乳动物施用所述药物组合物：(1)在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之前，(2)在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之内，或(3)在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之后。优选地，在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之后的时间和至少一个下面的时间施用所述药物组合物：(1)在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之前，(2)在当前批准的损伤治疗剂公认的治疗窗口之内。备选地，可以在所有三种上面提到的时间施用药物组合物。

在本发明的一个实施方案中，用于本发明药物组合物的红细胞生成素选自化学修饰的红细胞生成素和重组红细胞生成素。

在另一实施方案中，药物组合物包括组织保护性细胞因子，其缺少选自增加血细胞比容、血管收缩、过度激活血小板、前凝血活性和增加血小板产生构成的组的至少一种活性。优选地，组织保护性细胞因子选自化学修饰的红细胞生成素和重组红细胞生成素构成的组。适宜作为组织保护性细胞因子的化学修饰的红细胞生成素可以是下列之一：(i)至少无唾液酸部分的红细胞生成素；(ii)至少无N-连接的或者无O-连接的糖类的红细胞生成素；(iii)通过用至少一种糖苷酶处理天然红细胞生成素得到的至少具有降低的糖含量的红细胞生成素；(iv)具有至少一种或多种经氧化的糖类的红细胞生成素；(v)具有至少一种或多种经氧化的糖类的化学还原的红细胞生成素；(vi)具有至少一个或多个经修饰的精氨酸残基的红细胞生成素；(vii)具有至少一个或多个经修饰的赖氨酸残基的红细胞生成素；(viii)具有红细胞生成素分子的N-末端氨基的至少一种修饰的红细胞生成素；(ix)具有至少一个经修饰的酪氨酸残基的红细胞生成素；(x)具有至少一个经修饰的天冬氨酸或者谷氨酸残基的红细胞生成素；(xi)具有经修饰的色氨酸残基的红细胞生成素；(xii)至少一个氨基酸被除去的红细胞生成素；(xiii)在红细胞生成素分子中具有至少一个半胱氨酸键的至少一个开口的红细胞生成素；和(xiv)截短的红细胞生成素。在一个实施方案中，组织保护性细胞因子是脱唾液酸红细胞生成素，优选地人脱唾液酸红细胞生成素。在另一实施方案中，组织保护性细胞因子是具有至少一个氨甲酰化赖氨酸残基的红细胞生成素。

在本发明的再一个实施方案中，药物组合物使用组织保护性细胞因子，其是重组红细胞生成素，该重组红细胞生成素是红细胞生成素突变蛋白，该红细胞生成素突变蛋白具有SEQ ID NO：5的11位到15位[SEQ ID NO：1]的一个或多个改变的氨基酸残基，SEQ ID NO：5的44位到51位[SEQ ID NO：2]的一个或多个改变的氨基酸残基，SEQ IDNO：5的100位到108位[SEQ ID NO：3]的一个或多个改变的氨基酸残基，或SEQ ID NO：5的146位到151位[SEQ ID NO：4]的一个或多个改变的氨基酸残基。

上面提及的药物组合物可以用于治疗此类哺乳动物细胞，如神经元细胞、视网膜细胞、肌肉细胞、心脏细胞、肺细胞、肝细胞、肾细胞、小肠细胞、肾上腺皮质细胞、肾上腺髓质细胞、毛细管细胞、内皮细胞、睾丸细胞、卵巢细胞、子宫内膜细胞或者干细胞。特别地，哺乳动物细胞还可以是光感受器细胞、神经节细胞、双极细胞、水平细胞、无长突细胞(amacrine)、Müller细胞、心肌细胞、起搏细胞、窦房结细胞、窦结细胞、房室结细胞、His束细胞、肝细胞、星状细胞、库普弗(Kupfer)细胞、系膜细胞、杯形细胞、肠腺细胞、肠内分泌细胞、肾小球细胞、丛状细胞、网状细胞、嗜铬细胞、周细胞、莱迪希(Leydig)细胞、塞尔托利(Sertoli)细胞、精子、赫拉夫卵泡细胞、原始卵泡细胞、子宫内膜基质细胞和子宫内膜细胞。

此外，上面提到的药物组合物可以用于提供针对损伤的保护或损伤后恢复功能，所述损伤与癫痫发作病症、多发性硬化、中风、低血压、心脏停搏、局部缺血、心肌梗死、炎症、年龄相关的认知功能损失、辐射伤害、脑性瘫痪、神经变性病、阿尔茨海默氏病、帕金森病、利氏病(Leigh disease)、艾滋病痴呆、记忆损失、肌萎缩性侧索硬化、酒精中毒、心境障碍、焦虑症、注意缺陷症、孤独症、克雅氏病(Creutzfeld-Jakob disease)、脑或脊髓创伤或局部缺血、心肺分流、慢性心力衰竭、黄斑变性、糖尿病性神经病、糖尿病性视网膜病、青光眼、视网膜缺血或者视网膜创伤有关。

在一个实施方案中，本发明用途的药物组合物当在哺乳动物损伤后约8小时到约168小时施用于哺乳动物时能够产生疗效。优选地，药物组合物当在损伤后约12小时到约72小时施用时能够产生疗效。在另一实施方案中，本发明用途的药物组合物当在损伤前约1到24小时施用于哺乳动物时能够产生疗效。优选地，所述药物组合物当在损伤前约6到18小时施用于哺乳动物时能够产生疗效。

通过在甲基强的松的治疗窗口外的某一时间施用上面提到的药物组合物保护脊髓细胞、组织或者器官免于脊髓创伤阐明了本发明的实用性的实例。另一实例涉及通过在重组组织纤溶酶原激活剂的治疗窗口外的某一时间施用上面提到的药物组合物保护脑细胞、组织或者器官免于中风或者脑损伤。

本发明还涉及通过对哺乳动物施用包含红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的药物组合物治疗对哺乳动物细胞、组织或器官的创伤的方法，其中在当前批准的创伤治疗剂的公认的治疗窗口外施用所述药物组合物。优选地，在当前批准的创伤治疗剂的公认的治疗窗口之前或者当前批准的创伤治疗剂的公认的治疗窗口之后施用药物组合物。具体地，可以在如下三个时间的任意两个时间对哺乳动物施用药物组合物：(1)在当前批准的创伤或损伤治疗剂公认的治疗窗口之前，(2)在当前批准的创伤或损伤治疗剂公认的治疗窗口之内，或(3)在当前批准的创伤或损伤治疗剂公认的治疗窗口之后。优选地，在当前批准的治疗剂公认的治疗窗口之后的时间和至少一个下面的时间施用所述药物组合物：(1)在当前批准的创伤或损伤治疗剂公认的治疗窗口之前，(2)在当前批准的创伤或损伤治疗剂公认的治疗窗口之内。额外地，可以在所有三种上面提到的时间施用药物组合物。

对于本发明提出的用途，也可以在上面提到的条件下实施本发明方法。

附图简述

图1表明在脊髓损伤的大鼠模型中损伤前约24小时以单次剂量施用的脱唾液酸红细胞生成素和氨甲酰化红细胞生成素具有预防性治疗效果。

图2表明在脊髓损伤的大鼠模型中损伤后约24小时以单次剂量施用的红细胞生成素具有治疗性治疗效果。

图3表明在脊髓损伤的大鼠模型中损伤后最长达至少约72小时以多次剂量方案施用的氨甲酰化红细胞生成素具有治疗效果。

图4表明在脊髓损伤的大鼠模型中损伤后最长达约24小时以多次剂量方案施用的脱唾液酸红细胞生成素具有治疗效果。

图5表明在大鼠模型中在中大脑动脉阻塞前1.5或4小时组织保护性细胞因子脱唾液酸红细胞生成素的预防性施用具有预防性治疗效果。

图6表明使用De Ryck试验，中大脑动脉阻塞后24小时和48小时施用氨甲酰化红细胞生成素对大鼠爪子放置具有治疗效果。

图7表明中大脑动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion)后24小时和48小时施用氨甲酰化红细胞生成素减少了大鼠中脚误数。

发明详述

I.介绍

本发明方法通过在被批准的损伤治疗剂的公认治疗窗口外，即之前或之后，的时间施用红细胞生成素或者组织保护性细胞因子，提供了对哺乳动物身体内细胞、组织和器官的局部或者全身保护，或者由损伤导致的功能异常的恢复或者再生。如上面提到的，红细胞生成素或者组织保护性细胞因子提供公认的治疗窗口之外的这些治疗效果的能力提供了预防以及治疗个体中多种病况和疾病的可能，其中所述个体处于由于受限的、当前批准的治疗窗口而此前将被排除在外的情况下。本发明一般地涉及红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的用途，其用于制备用于前述目的的药物组合物，在所述目的中，通过在待治疗的损伤的当前批准的治疗剂的治疗窗口之外施用该药物组合物而保持、促进、增强、再生细胞功能或者以任何其他方式有益于细胞功能。本发明还涉及通过对哺乳动物施用有效量的如本文描述的红细胞生成素或者组织保护性细胞因子而保持、促进、或者再生细胞功能的方法。

本发明的多种方法利用药物组合物，其至少包括对于特定施用途径、施用时间和暴露持续时间为有效量的红细胞生成素或者组织保护性细胞因子以对哺乳动物体内的效应细胞(responsive cells)发挥积极作用或者益处。当所计划的治疗的靶细胞、组织或者器官需要红细胞生成素或者组织保护性细胞因子穿过内皮细胞屏障时，药物组合物包括的红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的浓度使得其在穿过内皮细胞屏障后能够对效应细胞发挥所希望的效果。在本发明的背景中可以使用能够与红细胞生成素受体相互作用和调节所述受体的活性的分子，其在此处一般地称作红细胞生成素或者红细胞生成素受体活性调节剂。这些分子可以为例如，如下文描述的天然发生的、合成的或者重组形式的红细胞生成素分子，或者除了调节红细胞生成素效应细胞活性之外可以不必以任何方式类似红细胞生成素的其他分子，如本文所述。

II.术语

A.“红细胞生成素”是糖蛋白激素，人体中的该激素的分子量为约30-34kDa。该成熟蛋白质具有约165个氨基酸(SEQ.ID.NO.5)，寡糖残基占所述分子重量的约40％。红细胞生成素由其红细胞生成效应定义：对骨髓的效应-增加的血细胞比容(红细胞生成)、血小板超活化、促凝血活性和增加血小板的产生-或对脉管系统的效应-血管收缩。见美国专利号4,703,008、5,441,868、5,547,933、5,618,698、5,621,080、5,756,349和5,955,422。最近，还发现红细胞生成素具有组织保护效果，如标题为“Modulation of Excitable Tissue Function by PeripherallyAdministered Erythropoietin”的PCT专利申请PCT/US00/10019以前所公开，将所述专利申请完整引用作为本发明的参考。红细胞生成素可以通过商业途径，例如，以商标PROCRIT从Ortho Biotech Inc.，Raritan，NJ得到，以EPOGEN从Amgen，Inc.，Thousand Oaks，CA得到，和以NEORECOROMON、红细胞生成素β从F.Hoffman-LaRoche Ltd.，Basel，Switzerland得到。此外，多种宿主系统可以用于表达和产生重组红细胞生成素，所述宿主系统包括但不限于，细菌、酵母、昆虫、植物和哺乳动物(包括人)细胞系统。例如，在细菌中产生的重组红细胞生成素(细菌中不糖基化或者唾液酸化产物)，可以用于产生非糖基化形式的红细胞生成素。备选地，可以在进行糖基化的其他系统，例如，植物和人细胞中产生重组红细胞生成素。

此外，红细胞生成素的修饰形式也可以用于本发明的方法。经修饰的红细胞生成素包括对人和其他哺乳动物红细胞生成素的天然产生的、合成的和重组形式进行的化学修饰和/或表达系统介导的糖基化修饰。以前已经描述了红细胞生成素的多种经修饰的形式。尽管红细胞生成素的这些经修饰的形式针对提高该分子的红细胞生成活性，但是此类修饰也可能适于本发明的目的。这些经修饰的红细胞生成素包括，但不限于，红细胞生成素的增强形式，如在美国专利5,457,089和美国专利号4,835,260中描述的在羧基末端具有改变的氨基酸的红细胞生成素；如在美国专利5,856,298中描述的每一分子具有不同数目唾液酸残基的红细胞生成素同种型；美国专利4,703,008中描述的多肽；美国专利5,767,078中描述的激动剂；美国专利5,773,569和5,830,851中描述的结合红细胞生成素受体的肽；和美国专利5,835,382中描述的小分子模拟物。此外，本发明的用途和方法包括体内半寿期大于天然发生的或者重组人红细胞生成素的体内半寿期的红细胞生成素的修饰形式。具体地，本发明包括具有延长的半寿期的红细胞生成素，其原因为，如美国专利5,856,298中教导的由于增加的唾液酸残基；如EP0640619中教导的加入糖、如WO0102017、WO0032772和美国专利申请序号200301666566中教导的加入聚乙二醇(PEG)残基、如美国专利申请序号20040009902、20030124115、和20030113871以及美国专利号6,242,570中教导的通过与红细胞生成素融合加入蛋白质、如PCT申请号US/94/02957和美国专利申请序号20030077753中教导的重组或天然发生的人红细胞生成素的天然发生的糖基化模式的修饰，和/或如美国专利申请序号20020081734中教导的突变。经修饰的红细胞生成素包括下面的专利申请中教导的二糖基化和PEG化的红细胞生成素缀合物：WO0102017、EP1064951、EP1345628、WO03029291、EP0640619、US2003077753、US20030120045和美国专利号6,583,272和6,340,742。此类长效红细胞生成素的实例为可以从Amgen Inc.，Thousand Oaks，California，USA得到的ARANESP，可以从F.Hoffmann-La Roche，Basel，Switzerland得到的CERA，和WO03029291中教导的二糖基化和PEG化的红细胞生成素。

B.“组织保护性细胞因子”指显示出组织保护效应和缺少红细胞生成素对骨髓的效应-增加的血细胞比容(红细胞生成)、血小板超活化、促凝血活性和增加血小板的产生-或对脉管系统的效应-血管收缩(高血压)中的一种或多种效应的细胞因子。组织保护性细胞因子可以是红细胞生成素的化学修饰或者重组形式，如以前在标题为“Recombinant Tissue Protective Cytokines and Encoding Nucleic AcidsThereof for Protection，Restoration，and Enhancement of ResponsiveCells，Tissues，and Organs”的PCT/US03/20964；标题为“TissueProtective Cytokines for the Protection，Restoration，and Enhancementof Erythropoietin Responsive Cells，Tissues and Organs”的美国专利申请号10/188,905，和标题为“Protection，Restoration，and Enhancementof Erythropoietin Cells，Tissues and Organs”的PCT专利申请号PCT/US01/49479中公开的那些红细胞生成素，本文引用所述专利作为参考。优选地，组织保护性细胞因子缺少所有红细胞生成活性。

组织保护性细胞因子可以由化学修饰的红细胞生成素组成，所述化学修饰为诸如胍基化(guanidation)、脒化、氨基甲酰化(carbamoylation)、三苯基化、乙酰化、琥珀酰化、硝化或者精氨酸、赖氨酸、酪氨酸、色氨酸或者半胱氨酸残基或者羧基的修饰，以及其他方法，如PCT/US01/49479中公开的有限蛋白质酶解。此外，组织保护性细胞因子可以由PCT/US03/20964中公开的重组红细胞生成素组成。重组红细胞生成素组成可以由红细胞生成素突变蛋白组成。所公开的红细胞生成素的突变可以包括氨基酸序列内和/或相邻的氨基酸残基的替换，缺失，包括内部缺失，加入，包括产生融合蛋白质的加入，或保守替换，但是其导致“沉默”改变，和非保守氨基酸改变和更大的插入和缺失。对于化学修饰的和重组红细胞生成素，优选地，在红细胞生成素氨基酸序列(SEQ ID NO：5)内影响受体结合的四个功能结构域：VLQRY(SEQ ID NO：1)和/或TKVNFYAW(SEQ ID NO：2)和/或SGLRSLTTL(SEQ ID NO：3)和/或SNFLRG(SEQ ID NO：4)内发生改变。技术人员可以容易地确定用于本文目的的组织保护性细胞因子可以具有至少一种前述修饰，但是可以具有一种以上的上面的修饰。

C.“效应细胞”指哺乳动物细胞，其功能或者生存力可以通过该细胞暴露于红细胞生成素而得到保持、促进、增强、再生或者以任何方式受益。此类细胞的非限制性实例包括神经元细胞、视网膜细胞、肌肉细胞、心脏细胞、肺细胞、肝细胞、肾细胞、小肠细胞、肾上腺皮质细胞、肾上腺髓质细胞、毛细管内皮细胞、睾丸细胞、卵巢细胞、胰腺细胞、皮肤细胞、骨细胞和子宫内膜细胞。具体地，效应细胞包括，但不限于，神经元细胞；视网膜细胞：光感受器细胞(杆细胞和锥体细胞)、神经节细胞、双极细胞、水平细胞、无长突细胞、Müller细胞；肌细胞；心脏细胞：心肌细胞、起搏细胞、窦房结细胞、窦结细胞、和连接组织细胞(房室结和His束)；肺细胞；肝细胞(livercells)：肝细胞(hepatocyte)、星状细胞、库普弗细胞；肾细胞：肾小球膜、肾上皮和肾小管间质细胞；小肠细胞：杯形细胞、肠腺细胞(小囊)和肠内分泌细胞；肾上腺皮质细胞：肾小球细胞(glomerulosa cells)、丛状细胞(fasciculate cells)、网状细胞；肾上腺髓质细胞：嗜铬细胞；毛细管细胞：周细胞；睾丸细胞：莱迪希细胞、塞尔托利细胞、精细胞和它们的前体；卵巢细胞：赫拉夫卵泡细胞、原始卵泡细胞；子宫内膜细胞：子宫内膜基质细胞和子宫内膜细胞；胰腺细胞：朗军氏胰岛细胞、α细胞、β细胞、γ细胞和δ细胞；皮肤细胞；骨细胞：骨祖细胞、破骨细胞和成骨细胞；以及上面所列器官中存在的干细胞和内皮细胞。此外，此类效应细胞和红细胞生成素或者组织保护性细胞因子提供的益处可以延伸到对不直接应答的其他细胞或者含有此类非效应细胞的组织或者器官间接提供保护或者增强。可以从效应细胞的增强间接受益的这些其他细胞或者组织或器官以“相关(associated)”细胞、组织和器官的形式作为所述细胞、组织或器官的部分存在。从而，由于组织或器官中存在的少数或者小比例的效应细胞，例如，此类组织中存在的可兴奋的或者神经元组织，或者睾丸中产生睾酮的Leydig细胞的存在，导致可以提供本文所描述的红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的益处。一方面，效应细胞或者其相关细胞、组织或者器官不是可兴奋细胞、组织或者器官，或者不主要包含可兴奋细胞或者组织。

D.“损伤”指主要具有神经学或者精神病学症状的中枢神经系统或者外周神经系统的人类疾病、眼科疾病、心血管疾病、心肺疾病、呼吸系统疾病、肾脏、泌尿和生殖疾病、骨疾病、皮肤疾病、胃肠道疾病和内分泌和代谢异常疾病，本发明的红细胞生成素和组织保护性细胞因子对上述疾病具有治疗效果。具体地，此类病况和疾病包括低氧病况，其不利地影响可兴奋组织，如中枢神经系统组织、外周神经系统组织或者心脏组织或肾组织，例如，脑、心脏、或者视网膜/眼中的可兴奋组织。本发明的方法可以治疗减小神经元组织对氧的可用性，导致胁迫、伤害，和最终神经元细胞死亡的任意病况。通常称作缺氧和/或局部缺血，这些病况来源于或者包括，但不限于中风、血管阻塞、产前或者产后缺氧、窒息、气梗、哮喘、溺水(near drowning)、一氧化碳中素、烟吸入、创伤，包括手术和放射治疗，窒息、癫痫、低血糖、慢性阻塞性肺病、肺气肿、成人呼吸窘迫综合征、低血压休克、脓毒性休克、过敏性休克、胰岛素休克、镰形细胞贫血、心脏停搏、节律障碍、氮麻醉和心肺动脉搭桥(bypass)手术导致的神经学上的不足。因此，本发明的方法可以用于治疗或者预防来自多种状况和情形中的低氧条件的对可兴奋组织的伤害。此类状况和情形的非限制性实例在下面的表格中提供。

细胞、组织或器官	功能异常或者病理	病况或疾病	类型
					局部缺血	冠状动脉疾病	急性、慢性稳定、不稳定
心肌梗塞
		绞痛
先天性心脏病	瓣膜心肌病
		Prinzmetal angina
心脏破裂	Aneurysmatic中隔穿孔
		脉管炎
心律不齐	心动过快，心动过缓，室上，室传导异常					稳定的，不稳定的，超敏劲动脉窦结
		充血性心力衰竭	左、右、两室		心肌病，如特发性家族的、感染性、代谢性、积贮疾病、缺陷、结缔组织疾病、浸润和肉芽肿、神经血管的
心肌炎	自身免疫、感染性和特发性
			肺源性心脏病
钝器和刺入性创伤
		毒素	可卡因

血管的	高血压	原发、继发性
				减压病
	纤维肌性增生
				动脉瘤	壁间、破裂的，变大
	肺	阻塞性	哮喘慢性支气管炎肺气肿和呼吸道阻塞ARDS
局部缺血肺病				肺栓塞肺血栓形成脂肪栓塞
		环境肺病
局部缺血肺病				肺栓塞肺血栓形成
		间质肺病	特发性肺纤维化
先天性				囊肿性纤维化
		肺源性心脏病
创伤
		肺炎和pneumonitides	感染性、寄生虫的、毒性、创伤、烧伤、吸入
结节病
		胰腺	内分泌			I和II型糖尿病	β细胞衰竭，功能异常糖尿病性神经病
胰腺的其他内分泌细胞衰竭
				外分泌	外分泌胰腺衰竭	胰腺炎
骨	骨质减少		原发继发				性腺功能减退症Immobilization绝经后年龄相关的甲状旁腺功能亢进甲状腺功能亢进钙、镁、磷和/或维生素D缺乏
		骨髓炎
	无血管形成性坏死
		创伤
	派杰病(Paget’sdisease)

皮肤	脱发症	斑秃(Areata)全秃(totalis)	原发继发男性模式秃头
				白癫风	局部的全身的	原发继发
	糖尿病性溃疡
				外周血管病
	烧伤
				自身免疫病	红斑狼疮sjogren’s综合征类风湿性关节炎肾小球肾炎脉管炎
朗格汉斯组织细胞增多病
			眼		视神经炎
钝器和刺入损伤、感染、类肉瘤、镰刀C疾病、视网膜脱落、颞动脉炎
				视网膜局部缺血、黄斑变性、视网膜脱落、色素性视网膜炎、动脉硬化性视网膜病、高血压性视网膜病变、视网膜动脉阻塞、视网膜静脉阻塞、低血压和糖尿病性视网膜病
胚胎和胎儿疾病和妊娠	窒息
			局部缺血
	惊厥
				局部缺血中风出血性中风脑创伤脊髓创伤癫痫惊厥慢性抽搐病

CNS	慢性疲劳综合征、急慢性低渗和高渗综合征、AIDS痴呆、触电死、窒息、多发性硬化、阿尔茨海默氏病、帕金森病、大脑性麻痹、脑功能的年龄相关的损失、记忆损失、ALS、抽搐病、亚急性硬化、全脑炎
				脑炎	狂犬病，疱疹
	脑膜炎
				硬膜下血肿
	烟碱上瘾
				药物滥用和戒断	可卡因、海洛因、crack、大麻、LSD、PCP、多种药物滥用、入迷、阿片样物质、镇静催眠药、安非他明、咖啡因、酒精
	神经精神病(Neuropsychiatric)	强迫病、心境异常、焦虑病、抑郁、孤独症、注意力不集中、机能亢进病、认知功能异常
				椎管狭窄、横贯性脊髓炎、Guillian Barre、创伤、神经根压迫、肿瘤压迫、中暑、结节性硬化、成尔逊氏病、大脑和进行性核上麻痹、关岛病、Lewybody痴呆、亨廷顿病、肌强直性营养不良、Freidrich氏共济失调和其他共济失调、Gilles de la Tourette’ssyndrome
	朊病毒病	海绵状脑病、克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)
				心肺分流

ENT	耳鸣、Meuniere’ssyndrome、听力丧失
				创伤性损伤、气压伤
	肾	肾衰竭	急性、慢性				血管/局部缺血、间质病、糖尿病性肾病、肾炎综合征、感染
Henoch-Schonlein紫癜
		移植
横纹肌				自身免疫病	重症肌无力皮肌炎多肌炎
	肌病	遗传代谢性、内分泌和毒性
				中暑
	挤压伤
				横纹肌溶解
	线粒体病
				感染	坏死性筋膜炎
	性功能异常	中枢和外周的	药物治疗继发的阳痿
肝				肝炎	病毒的、细菌的、寄生虫的
	局部缺血病
				肝硬变、脂肪肝
	浸润性/代谢性疾病
				胃肠	局部缺血性肠病
炎性肠病
			坏死性小肠结肠炎
器官移植	供体和受体的治疗
			生殖道	不育	血管自身免疫子宫异常移植病
内分泌	腺性机能亢进或机能减退

E.“治疗窗口”是相对于最初损伤的时间间隔，在该时间间隔内施用治疗剂产生了可证明的临床效果。例如，重组组织型纤溶酶原激活物(rt-PA)是经批准用于治疗局部缺血性中风的治疗剂。已经证明所述治疗剂在患者的局部缺血性中风后最长达三(3)小时表现出临床效果。因此，rt-PA在中风中具有3小时的治疗窗口。除了具体损伤外，治疗窗口还基于该损伤的严重性-治疗窗口可能在轻微损伤和严重损伤之间不同。为了准确比较治疗剂的治疗窗口，必须考虑损伤和损伤的严重性。可以通过参考生产商的标签以及Medical EconomicsCompany，Inc.出版的Physicians Desk Reference或者其他公认的等价物可以确定多种治疗化合物的治疗窗口。

治疗窗口可以进一步细分成“预防性治疗窗口”，其指损伤前的时间间隔，在该时间间隔期间施用治疗剂将提供针对损伤导致的伤害的保护或者减轻所述伤害。当个体遭受急性伤害，包括但不限于，手术、创伤(钝器伤等)、中风、中毒时，可以比神经变性病况或者进行性疾病更容易确定治疗窗口。然而，对于神经变性病况或者进行性疾病，治疗窗口可以为神经变性病况或者进行性疾病的下一个时期或者阶段开始的时期。此外，如果施用在所述治疗窗口之前或者之后发生，则认为所述施用在治疗窗口之外。

F.“经批准的治疗剂”指由联邦或者州政府管理机构批准用于治疗特定损伤或者美国药典或者其他公认的国外药典中所列的用于动物或者更具体用于人的治疗剂。例如，下面的治疗剂将被认为在它们的特定适应症内是经批准的治疗剂：rt-PA(由Genentech Inc.，South SanFrancisco，California以名称ACTIVASE出售)用于治疗局部缺血性中风，皮质类固醇如甲基强的松用于治疗脊髓损伤，和溶栓剂，如rt-PA(TNKase，Genentech，South San Francisco，California和RETAVASE，Centocor，Inc.，Malvern，Pennsylvania)和链激酶(STREPASE，AstraZeneca LP，Wilmington，Delaware)。

II.治疗方法

本发明提供了红细胞生成素和/或上面所公开的组织保护性细胞因子的用途，用于制备药物组合物，所述药物组合物可以在以前经批准的用于对效应细胞、组织或者器官的特定损伤的治疗剂治疗窗口之外施用。本发明的方法提供了可以在损伤之前(预防性使用)或者以前经批准的治疗剂的治疗窗口已经失效之后施用(延长使用)的药物组合物。因此，本发明一般地提供了机械创伤或者人类疾病后果的治疗性或者预防性治疗。优选CNS和/或外周神经系统的疾病、病症或者状况的治疗性或者预防性治疗。提供了疾病、病症或者状况的治疗性或者预防性治疗，所述疾病、病症或者状况包括但不限于具有眼科、心血管、心肺、呼吸、肾、泌尿、生殖、胃肠、内分泌或者代谢成分的那些疾病、病症或者状况。

A.预防性使用

如上面提到的，包括本发明的红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子的药物组合物允许它们由参与可以导致效应组织损伤的活动的那些人预防性使用，所述损伤即头、脊髓、眼、心脏和肾损伤。该预防性使用在图1中阐明，其中在脊髓损伤的大鼠模型中用单次剂量的组织保护性细胞因子如脱唾液酸红细胞生成素或者氨基甲酰化红细胞生成素预治疗导致恢复加强。此外，图5还阐明了在大鼠中中大脑动脉阻塞模型中具有相似效果。中大脑动脉阻塞后1.5或4小时施用的组织保护性细胞因子脱唾液酸红细胞生成素通过减小阻塞导致的梗死体积而证明具有治疗效果。

从而，在参加危险性活动前，可以服用一剂含有红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子的药物组合物，其量足够预防(即，延缓发作、抑制或中止)、保护免于或者减轻效应细胞、组织或者器官的损伤导致的伤害。具体地，该治疗方法可以应用于易受伤的多种职业，如但不限于，职业运动员(跳水、赛车手、足球运动员等)、军事人员(士兵、伞兵)、紧急事件人员(警察、消防、EMS和灾难处理人员)、特技人员和建筑工人。此外，预计组织保护性细胞因子预防性使用于此类娱乐活动，包括但不限于，攀岩、绕绳下降、跳伞、赛马、自行车、足球、橄榄球、棒球和跳水，其具有损伤危险。

此外，本发明的药物组合物可以预防性使用以便为个体准备手术以试图限制与手术步骤有关的创伤或者帮助个体从手术步骤恢复。尽管使用含有红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子的药物组合物的本发明治疗方法为手术步骤提供了预防性用途，但是本发明的方法尤其可以用于诱导短期局部缺血事件的步骤中，所述步骤包括但不限于，分流术(bypass)步骤(冠状动脉分流术)、血管成形术步骤、截肢术和移植，以及直接作用于效应细胞、组织或者器官的那些步骤，如脑和脊髓手术，和开心步骤。此类步骤可以包括使用心肺(心脏肺脏)分流术。

优选地，将施用组织保护性细胞因子，更优选地，完全没有红细胞生成效应的组织保护性细胞因子用于预防性施用以避免由于红细胞生成素的红细胞生成效应的并发症，和在职业运动领域内，由于施用该化合物而被认为用来提高成绩。然而，也预计使用红细胞生成素，只要监视其使用以避免血红细胞的有害增加或者其非法使用。此外，优选单次剂量的预防性施用，尽管本发明预计不同的给药方案并且可以具体规定。

本发明的药物组合物可以在损伤前约1到24小时，更优选损伤或创伤前约6到18小时，最优选损伤前约24小时施用。技术人员将认识到显示出延长的半寿期的红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的修饰形式可以进一步延长药物组合物的预防性治疗窗口，所述修饰形式为诸如在标题为“Long Acting Erythropoietins that Maintain TissueProtective Activity of Endogenous Erythropoietin”的PCT申请号PCT/US0328073中所公开的那些，将所述申请引用作为本文的参考。

B.延长的使用

此外，本发明的组织保护性细胞因子还具有损伤发生后的大治疗窗口。通常受到损伤的个体由于没有认识到已经发生了该损伤、不能获得医学处理，或者由于在处理效应细胞、组织或器官的损伤前需要处理其他损伤等原因而不能在损伤发生后很快(0-3小时)接受治疗。因此，某些治疗剂从患者可以利用的治疗组被有效除去，因为所述患者很少在这些治疗剂的治疗窗口之内接受治疗。例如，用于局部缺血性中风的组织型纤溶酶原激活物(rt-PA)具有仅3个小时的治疗窗口。其他经批准的治疗剂具有相同的局限，所述治疗剂包括但不限于甲基强的松——用于治疗脊髓损伤的一种皮质类固醇，其必须在从最初损伤8小时内施用；和溶栓剂，如rt-PA或者链激酶，它们必须在心肌梗死的3到6小时内施用。从而，预计包含红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子的药物组合物即使在起始治疗上被进一步延迟时，仍然可以用于提供治疗效果。

如在图2-4中指出的，本发明的药物组合物可以将治疗窗口显著延长到最初损伤或者创伤的发生之外。图2表明在脊髓损伤模型的大鼠模型中损伤后24小时施用的重组红细胞生成素的单次剂量仍然有效。图3-4还表明分别在大鼠脊髓损伤模型中损伤后48小时和72小时分别开始的组织保护性细胞因子——脱唾液酸红细胞生成素和氨基甲酰化红细胞生成素的多次给药方案仍然保持有效。

此外，图6-7表明中大脑动脉阻塞后24小时施用组织保护性细胞因子氨基甲酰化红细胞生成素对大鼠的行为仍然具有积极效果。考虑到在文献已经确定中风后24小时由中风导致的多数伤害是不可逆的，所述结果尤其令人惊奇。

具体地，本发明的治疗方法将在战斗或灾难条件下有用，在所述条件下受伤的人在受伤后可能不能及时接受治疗。

预计取决于损伤发生后流逝的时间量，本领域技术人员可能需要调节给药方案(单次剂量或多次剂量)、剂量(随着时间过去可能需要更高量)，或者施用途径(更直接途径可能更有保证-静脉内施用相对于皮下)以实现所希望的治疗效果。根据本发明的方法，可以在损伤后8到168小时，优选约12到72小时施用药物组合物。尽管该实例涉及中风，但是它是关于额外的适应症如脊髓损伤的药物组合物治疗窗口的代表。从而，在药物组合物中使用红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子允许这些组合物更适于处理预防和治疗效应细胞、组织和器官损伤的现实。

C.治疗方案

技术人员认识到为了增强功效可以组合本发明的方法和用途。

预计本发明的药物组合物可以在关于以前批准的治疗剂的治疗窗口的多个时间段施用以优化其治疗效果。从而，包含红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子的药物组合物可以在至少任意两种下面的时间施用：损伤前，约损伤时或者以前批准的治疗剂的治疗窗口内，或者以前批准的治疗剂的治疗窗口外。药物组合物还可以在所有三种时间段内施用。这种治疗方案在诸如战斗的条件下是优选的，其中可以在战斗前对士兵施用所述药物组合物，然后如果该士兵受伤，那么在战场上再次施用所述药物组合物，或者如果条件不允许及时治疗该手术的士兵，那么在较晚的时间施用所述药物组合物。

此外，本领域技术人员将认识到某些形式的红细胞生成素或者组织保护性细胞因子可以更适于预防性或者延长使用。从而，技术人员认识到使用一种红细胞生成素或者组织保护性细胞因子用于预防性施用和另一种红细胞生成素或者组织保护性细胞因子用于延长施用的好处。例如，在手术前，可以预防性施用脱唾液酸红细胞生成素并且手术后施用另一种红细胞生成素或者组织保护性细胞因子以帮助患者康复。

此外，技术人员将认识到为了治疗个体损伤的其他方面或者实现协同效果-增强其他治疗剂的功效、增强红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的功效，将其他治疗剂与本发明的药物组合物同时施用的好处。

在本发明的另一方面，根据本发明的药物组合物可以包括制剂中的红细胞生成素和/或者组织保护性细胞因子与显示出组织保护功能的至少一种小分子。适宜的小分子包括，但不限于，类固醇(例如，拉扎洛依和糖皮质激素)、抗氧化剂(例如，辅酶Q₁₀、α硫辛酸、和NADH)、抗分解代谢酶(例如，谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、合成催化清除剂，以及模拟物)、吲哚衍生物(例如，吲哚胺、咔唑和咔啉)、硝酸中和剂、腺苷/腺苷激动剂、植物化学物(黄烷类(flavanoids))、植物提取物(ginko biloba和tunneric)、维生素(维生素A、E和C)、氧化酶电子受体抑制剂(例如，黄嘌呤氧化酶电子抑制剂)、矿物质(例如，铜、锌和镁)、非类固醇消炎药物(例如，阿司匹林、萘普生和布洛芬)，和它们的组合。额外的试剂包括，但不限于，消炎剂(例如，皮质类固醇、强的松和氢化可的松)、糖皮质激素、类固醇、非类固醇消炎药(例如，阿司匹林、布洛芬、双氯酚酸钠、和COX-2抑制剂)、β-激动剂、抗胆碱能剂和甲基黄嘌呤)、免疫调节剂(例如，小有机分子、T细胞受体调节剂、细胞因子受体调节剂、T细胞耗竭剂、细胞因子拮抗剂、单核因子拮抗剂、淋巴细胞抑制剂、或者抗癌剂)、金注射、柳氮磺胺吡啶、青霉胺、抗血管生成剂(例如，angiostatin、TNF-α拮抗剂(例如，抗-TNFα抗体)，和endostatin)、氨苯砜、补骨脂素(例如，methoxalen和三甲呋豆素)、抗疟疾剂(例如，氢氯喹)、抗病毒剂和抗生素(例如，红霉素和青霉素)可以与本发明的药物组合物结合使用。

此外，当前的药物组合物可以与以前批准的治疗剂(包括但不限于，rt-PA、甲基强的松和溶栓剂)以协同方式联合使用以延长那些化合物的治疗窗口。

VI.药物组合物

在一个实施方案中，红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的此类药物组合物可以全身性施用以保护或者增强靶细胞、组织或者器官。此类施用可以是肠胃外的，通过吸入、透皮或者透粘膜，例如，经口、鼻、直肠、阴道内、舌下或者粘膜下。优选地，施用是肠胃外的，例如，通过静脉内或者腹膜内注射，并且可以包括，但不限于，动脉内、肌内、皮内和皮下施用。

对于其他施用途径，如通过使用灌注液、注射到器官或者其他局部施用，将提供导致与上述组织保护性细胞因子相似水平的药物组合物。优选组织中约15pM-30nM水平。

本发明的药物组合物可以包含治疗有效量的化合物，和药学上可接受的载体。在特定实施方案中，术语“药学上可接受的”指被联邦或者州政府批准或者美国药典或者其他公认的外国药典中列出用于动物，更具体用于人。术语“载体”指与治疗剂一起施用的稀释剂、佐剂、赋形剂或者运载体(vehicle)。此类药物载体可以是无菌液体，如水和油中的盐溶液，所述油包括石油、动物、植物或者合成来源的油，如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等等。当药物组合物静脉内施用时，优选载体是盐溶液。盐溶液和水性葡萄糖和甘油溶液还可以用作液体载体，尤其用于可注射溶液。适宜的药物赋形剂包括淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石、氯化钠、干脱脂乳、甘油、丙二醇、水、乙醇等等。如果希望，组合物还可以含有少量湿润剂或者乳化剂，或者pH缓冲剂。这些组合物可以采取溶液剂、混悬剂、乳剂、片剂、丸剂、胶囊剂、粉剂、缓释制剂等形式。可以用常规粘合剂和载体，如甘油三酯将组合物配制成栓剂。本发明的化合物可以配制成中性或者盐形式。药学上可接受的盐包括用游离氨基形成的盐，如衍生自氢氯酸、磷酸、乙酸、草酸、酒石酸等等的盐，和用游离羧基形成的盐，如衍生自钠、钾、铝、钙、氢氧化铁、异丙胺、三乙胺、2-乙基氨基乙醇、组氨酸、普鲁卡因等等的盐。适宜的药物载体的实例描述于E.W.Martin的“Remington’s Pharmaceutical Sciences”。此类组合物将含有治疗有效量的化合物，优选纯化的形式的化合物，以及适宜量的载体以便提供正确施用于患者的形式。制剂应该适于施用方式。

适于经口施用的药物组合物可以以胶囊剂或者片剂；粉剂或粒剂；溶液剂、糖浆剂或者悬浮剂(水性或非水性液体中)；可食用的泡沫剂或者whips；或者乳剂提供。片剂或者硬明胶胶囊剂可以包含乳糖、淀粉或者其衍生物、硬脂酸镁、糖精钠、纤维素、碳酸镁、硬脂酸或者其盐。软明胶胶囊可以包含植物油、蜡、脂肪、半固体、或者液体多元醇等等。溶液剂和糖浆剂可以包含水、多元醇和糖。

意在经口施用的活性剂可以用延迟该活性剂在胃肠道中崩解和/或吸收的物质(例如，可以使用单硬脂酸甘油酯或者二硬脂酸甘油酯)包衣或者混合。从而，可以实现活性剂在许多小时内的缓释，如果必要，可以保护活性剂免于胃中的降解。可以配制用于经口施用的药物组合物以促进由于特定pH或者酶条件而使得活性剂在特定胃肠道位置释放。

适于透皮施用的药物组合物可以以分散贴剂提供，所述贴剂意在保持与受体的表皮长时间密切接触。适于局部施用的药物组合物可以以软膏剂、霜剂、混悬剂、洗剂、粉剂、溶液剂、糊剂、凝胶剂、喷雾剂、气溶胶或者油剂提供。对于局部施用于皮肤、口、眼或者其他外部组织，优选使用局部软膏剂或者霜剂。当以软膏剂配制时，活性成分可以与石蜡或者水可混合的软膏剂基质一起使用。备选地，可以用水包油基质或者油包水基质配制活性剂为霜剂。适于局部施用于眼的药物组合物包括眼滴剂。在这些组合物中，可以将活性成分溶解或者悬浮在适宜的载体，例如，水性溶剂中。适于在口中局部施用的药物组合物包括糖锭剂、软锭剂和漱口水。

适于经鼻或者经肺施用的药物组合物可以包含固态载体，如粉剂(优选具有20到500微米的颗粒大小)。可以以吸入的方式，即通过鼻从接近鼻子的粉剂容器通过鼻子快速吸入施用粉剂。备选地，适于经鼻施用的组合物可以包含液态载体，例如，鼻喷雾剂或者鼻滴剂。备选地，通过深吸入或者通过过滤嘴安装到口咽可以实现化合物向肺的直接吸入。这些组合物可以包含活性成分的水性或者油溶液。可以通过特别改造的装置提供通过吸入施用的组合物，所述装置包括但不限于，加压气溶胶、雾化器或者吸入器，其可以被设计以提供预定剂量的活性成分。在优选实施方案中，将本发明的药物组合物直接施用于鼻腔或者通过鼻腔或者口咽施用于肺。

适于直肠施用的药物组合物可以以栓剂或者灌肠剂施用。适于阴道施用的药物组合物可以以阴道栓剂、棉球、霜剂、凝胶剂、糊剂、泡沫剂或者喷雾剂提供。

适于肠胃外施用的药物组合物包括水性和非水性无菌可注射溶液剂或者混悬剂，它们可以包含抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和使得组合物基本上与所计划的接受者的血液等渗的溶质。可以存在于此类组合物中的其他成分包括例如，水、醇、多元醇、甘油和植物油。适于肠胃外施用的组合物可以存在于单位剂量或者多次剂量容器中，例如，密封的安瓿和瓶中，并且可以在冷冻干燥(冻干)条件保存，临使用前仅需要加入无菌液态载体，例如，注射用无菌盐溶液。可以从无菌粉剂、粒剂和片剂制备临时注射溶液剂和混悬剂。在一个实施方案中，可以提供包含红细胞生成素的可注射溶液剂的自动注射器供救护车、急诊室和战场条件下的紧急使用，甚至用于在家庭条件下自助施用，尤其当可能发生创伤性截肢，如割草机使用不谨慎造成创伤性截肢时。

在优选实施方案中，根据适于静脉内施用于人的药物组合物的常规方法配制组合物。通常，用于静脉内施用的组合物是无菌等渗水性缓冲液中的溶液。必要时，组合物还可以包括增溶剂和局部麻醉剂(如利多卡因)以减轻注射部位的疼痛。通常，单独或者在单位剂型中混合在一起提供所述成分，例如，作为密封容器如安瓿或者小袋中的干燥冻干粉剂或者无水浓缩物，所述密封容器指出活性剂的量。当将要通过输液施用组合物时，可以将该组合物用含有无菌药物级水或盐水的输液瓶分散。当通过注射施用组合物时，可以提供无菌盐水的安瓿从而可在使用前混合成分。

栓剂通常含有按重量计0.5％到10％的活性成分；经口制剂优选含有10％到95％活性成分。

可以提供灌注液组合物用于移植器官浴，用于原位输液、或者用于在器官收获前施用于器官供体的脉管系统。此类药物组合物可以包括某些水平的红细胞生成素、组织保护性细胞因子，或一种形式的红细胞生成素或者组织保护性细胞因子，所述形式不适于急性或慢性、局部或全身性施用于个体，但是将在尸体、器官浴、器官灌注液，或者原位灌注液中在将所治疗的器官或者组织暴露或者返回到正常循环之前，在除去或者降低其中所含的红细胞生成素的水平之前发挥所计划的功能。用于本发明该方面的红细胞生成素可以是任意红细胞生成素，如天然发生的形式，如人红细胞生成素或者上文描述的任意组织保护性细胞因子，如脱唾液酸红细胞生成素和苯甲酰甲醛-红细胞生成素，它们是非限制性实例。

本发明还提供了包含一个和多个填充本发明药物组合物的一种或多种成分的容器的药物包装或者药盒。任选与该容器结合的可以是管理药物或生物产品的生产、使用或销售的政府机构规定形式的通告，其反映了获得该机构批准用于人类施用的生产、使用或销售。

在另一实施方案中，例如，可以以控释系统递送药物组合物。例如，可以使用静脉内输液、可植入的渗透泵、透皮贴剂、脂质体或者其他施用方式施用。在一个实施方案中，可以使用泵(见Langer，上文；Sefton，1987，CRC Crit.Ref.Biomed.Eng.14：201；Buchwald等人，1980，Surgery 88：507；Saudek等人，1989，N.Engl.J.Med.321：574)。在另一实施方案中，可以以小泡，尤其脂质体递送组合物(见，Langer，Science 249：1527-1533(1990)；Treat等人，Liposomesin the Therapy of Infectious Disease and Cancer，Lopez-Berestein和Fidler(eds.)，Liss，New York，353-365页(1989)；WO 91/04014；美国专利号4,704,355；Lopez-Berestein，同前，317-327页；见上文)。在另一实施方案中，可以使用聚合材料(见Medical Applications ofControlled Release，Langer和Wise(编者)，CRC Press：Boca Raton，Florida，1974；Controlled Drug Bioavailability，Drug Product Designand Performance，Smolen和Ball(编者)，Wiley：New York(1984)；Ranger和Peppas，J.Macromol.Sci.Rev.Macromol.Chem.23：61，1953；也见Levy等人，1985，Science 228：190；During等人，1989，Ann.Neurol.25：351；Howard等人，1989，J.Neurosurg.71：105)。

在再一个实施方案中，可以将控释系统置于接近治疗靶标，即靶细胞、组织或器官的地方，从而仅需要全身剂量的一部分(见，例如，Goodson，115-138页，Medical Applications of Controlled Release，卷2，如前，1984)。其他控释系统由Langer(1990，Science 249：1527-1533)在综述中讨论。

在另一实施方案中，适当配制的药物组合物可以通过经鼻、口、直肠、阴道或者舌下施用方式施用。

在特定实施方案中，可能希望对需要治疗的区域局部施用本发明的红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子；这可以通过例如，并且不作为限制，手术期间局部输液、局部应用，例如，结合手术后伤口包扎，通过注射、通过导管、通过栓剂，或者通过植入物来实现，所述植入物为有孔的、无孔的、或者胶状材料，包括膜，如硅橡胶膜，或者纤维。

V.剂量

通常基于在啮齿类动物模型中刺激红细胞产生的有效性(如通过红细胞生成素的国际标准得到)定义红细胞生成素和红细胞生成素样分子的活性(以单位表示)。一单位(U)常规红细胞生成素(MW～34,000)为约8ng蛋白质(1mg蛋白质约125,000U)。然而，由于红细胞生成的效果对于此处所希望的活性是偶然的并且不一定是本发明的某些组织保护性细胞因子的可检测的性质，所以基于红细胞生成活性定义本发明的某些组织保护性细胞因子的活性是不恰当的。从而，如本文所用，红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的活性单位定义为在神经或者其他效应细胞系统中引起与WHO国际标准红细胞生成素在相同系统中引起的活性相同的活性所需的蛋白质的量。技术人员按照本文的指导将容易确定非红细胞生成性红细胞生成素或者相关组织保护性细胞因子分子的单位。

技术人员基于考虑本领域技术人员公知的一些因素将容易确定优选的有效剂量的选择。此类因素包括红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的具体形式，和其药物动力学参数，如生物利用率、代谢和半寿期等等，这些参数将在通常用于得到管理机构对药物化合物的批准中所用的常规开发方法期间建立。剂量考虑中的其他因素包括待治疗的病况或者疾病或者正常个体中将实现的益处、患者的体重、施用途径、施用是急性还是慢性、伴随药物，和公知影响所施用的药剂的功效的其他因素。从而，应当根据从业人员的判断和每个患者的情况(例如，取决于每个患者的状况和免疫状态)和根据标准临床技术确定精确剂量。

尽管对于本文通篇的目的的组织保护性细胞因子的优选接受者是人，但是本发明方法同样可以用于其他哺乳动物，尤其驯养的动物、家畜、伴侣动物和动物园动物。然而，本发明并不如此限制并且其益处可以应用于任意哺乳动物。

在本发明的另一方面，提供了用于增强不通过内皮细胞屏障与脉管系统隔离的细胞、组织或者器官的生存力的方法和组合物，通过将所述细胞、组织或者器官直接暴露于包含红细胞生成素或组织保护性细胞因子的药物组合物，或者或者将含有红细胞生成素和组织保护性细胞因子的药物组合物施用于所述组织或器官的脉管系统或与之接触来进行。受到治疗的组织或器官中效应细胞的增强的活性是所产生的积极效果的原因。

如上述，本发明部分是基于如下发现：红细胞生成素分子可以从具有内皮细胞紧密连接的器官，包括例如，脑、视网膜和睾丸，的毛细管的内皮细胞的腔表面转运到基底膜表面。从而，跨越屏障的效应细胞是红细胞生成素或组织保护性细胞因子的有益效果的敏感靶标，并且含有并且完全或者部分依赖于其中的效应细胞的其他细胞类型或者组织或器官是本发明方法的靶标。尽管不希望被任何具体理论所束缚，但是红细胞生成素或组织保护性细胞因子胞转后，红细胞生成素或组织保护性细胞因子可以与效应细胞(例如，神经元、视网膜、肌肉、心脏、肺、肝脏、肾、小肠、肾上腺皮质、肾上腺髓质、毛细管内皮、睾丸、卵巢或者子宫内膜细胞)上的红细胞生成素受体相互作用，受体结合可以引起信号转导级联，导致效应细胞或组织内基因表达程序的激活，导致细胞或组织或器官免受诸如毒素、化学治疗剂、放射治疗、低氧等的伤害。从而，在下文中详细描述保护含有效应细胞的组织免受损伤或者低氧胁迫，和增强这些组织的功能的方法。

在本发明的一个实施方案的实践中，哺乳动物患者经历癌症治疗，包括放射治疗，的全身性化学治疗，其通常具有不利作用，如神经、肺、心脏、卵巢或者睾丸伤害。在化学治疗和/或放射治疗之前和之中施用包含上述红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子的药物组合物，以保护多种组织和器官免受化学治疗剂的伤害，如保护睾丸。可以持续治疗直到化学治疗剂的循环水平降低到对哺乳动物身体的潜在危险水平之下。

在本发明的另一实施方案中，在任意手术步骤，如在心肺动脉分流手术中，可以使用本发明的天然发生的红细胞生成素或组织保护性细胞因子。在一个实施方案中，在分流术步骤之前、之中和/或之后施用包含上述红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子的药物组合物，以保护脑、心、和其他器官的功能。

在本发明的另一实施方案中，修复心脏瓣膜的手术方法需要暂时心脏停搏和动脉阻塞。手术前，用组织保护性细胞因子灌注患者，每千克体重4μg氨基甲酰化脱唾液酸红细胞生成素。此类治疗防止低氧局部缺血细胞伤害，尤其再灌注后的低氧局部缺血细胞伤害。

在前面的实施例中，红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子用于离体应用，或者用于治疗效应细胞，如神经元组织、视网膜组织、心脏、肺、肝脏、肾、小肠、肾上腺皮质、肾上腺髓质、毛细管内皮、睾丸、卵巢、或者子宫内膜细胞或组织，在所述实施例中，本发明提供了适于保护或者增强脉管系统远侧的效应细胞、组织或器官的剂量单位形式，所述剂量单位形式包含约1pg到5mg、500pg到5mg、1ng到5mg、500ng到5mg、1μg到5mg、500μg到5mg，或1mg到5mg组织保护性细胞因子和药学上可接受的载体。在优选实施方案中，红细胞生成素或组织保护性细胞因子的量为约1pg到1mg。在优选实施方案中，该制剂含有非红细胞生成性组织保护性细胞因子。

此外，本发明的该复原方面涉及本文的任意红细胞生成素或组织保护性细胞因子在制备用于恢复细胞、组织或器官功能异常的药物组合物中的用途，其中在造成功能异常的最初损害之后和很久后启动治疗。此外，使用本发明的红细胞生成素和/或组织保护性细胞因子治疗可以扩宽急性期以及慢性期期间疾病或病况的病程。

在其中药物组合物含有红细胞生成素的情况中，在优选实施方案中，药物组合物可以以每次施用约1μg到约100μg/kg体重，优选约5-50μg/kg体重，最优选约10-30μg/kg体重的剂量全身施用。该有效剂量应该足够在红细胞生成素施用后实现大于约10,000、15,000或20,000mU/ml血清(80、120或160ng/ml)的红细胞生成素的血清水平。此类血清水平可以在施用后约1、2、3、4、5、6、7、8、9或10小时达到。如果需要可以重复此类剂量。例如，只要临床需要，可以每天重复施用，或者在适当间隔后，例如，每1到12周，优选每1到3周重复施用。在一个实施方案中，有效量的红细胞生成素和药学上可接受的载体可以包装在单次剂量瓶或者其他容器中。在另一实施方案中，使用能够发挥本文描述的活性但是不导致血红蛋白浓度或者血细胞比容增加的组织保护性细胞因子。此类组织保护性细胞因子优选用于其中意在长期提供本发明的方法的情况中。在另一实施方案中，红细胞生成素以大于最大刺激红细胞生成所需的剂量施用。如上文指出，本发明的组织保护性细胞因子不必具有红细胞生成活性，因此上面以红细胞生成单位表达的剂量仅是用于例证红细胞生成素；上面提供的剂量的等同重量可应用于组织保护性细胞因子。

在下面的实施例中，提供了本发明的治疗方法的多种动物模型和体外试验以阐明在以前经批准的治疗剂的治疗窗口外施用包含红细胞生成素或组织保护性细胞因子的药物组合物的有效性。通过参考下面的非限制性实例可以更好地理解本发明，提供这些实施例作为本发明的例证。给出下面的实施例是为了更完整阐明本发明的优选实施方案。然而，绝不应该将它们理解为限制本发明的宽范围。

实施例1

脊髓损伤模型

红细胞生成素和组织保护性细胞因子的大鼠脊髓压迫试验

该研究中使用重为180-300g的雌性Wistar大鼠。手术前对动物禁食12小时，并人道地限制和通过腹膜内注射硫喷妥钠(40mg/kg体重)进行麻醉。浸渗皮肤(布比卡因0.25％)后，在解剖显微镜下通过2cm切口进行完整单一水平(T-3)椎板切除术。通过硬膜外应用短暂的动脉瘤夹诱导创伤性脊髓损伤，所述动脉瘤夹对脊髓施加0.6牛顿(65g)闭合力1分钟。除去夹子后，缝合皮肤切口并让动物从麻醉完全恢复并返回到它们的笼子中。连续监视大鼠并每天提供膀胱触诊至少两次直到恢复自发排泄。

通过使用Basso等人1995 J.Neurotrauma 12：1-21的运动评定量表(locomotor rating scale)评估大鼠的运动神经功能。在该量表中，对动物分配0(没有观察到后肢移动)到21(正常步态)的得分。在损伤后1、12、24、48、72小时然后一周通过同一检查员测试大鼠的功能缺陷，所述检查员对于每只动物接受的治疗是不知情的(blind)。

A.组织保护性细胞因子的预防性治疗窗口

将18只动物随机分成3组。对照组(I)(n＝6)中的动物在手术前24小时接受正常盐水(通过静脉内注射)。组(II)(n＝6)在手术前24小时接受根据PCT/US01/49479中提出的方案制备的脱唾液酸红细胞生成素(10微克/kg体重，静脉内)；组(III)(n＝6)在手术前24小时接受根据PCT/US01/49479中提出的方案制备的氨基甲酰化红细胞生成素(10微克/kg体重，静脉内，组)。

图1阐明了在42天内从脊髓创伤恢复的大鼠的运动评定。从该图可以看出，手术前24小时给予脱唾液酸红细胞生成素(组II)或者氨基甲酰化红细胞生成素(组III)的大鼠比对照大鼠更容易从损伤恢复并且表现出从损伤的更好的总体恢复。用本公开中所提出的额外的组织保护性细胞因子的治疗性治疗预计有类似的结果。

B.组织保护性细胞因子的治疗窗口

1.单次剂量的治疗窗口

如上面概述的脊髓损伤方案用于本实施例。调节大鼠的体温的同时，进行椎板切除术。对大鼠的T3脊椎以58g力量应用动脉瘤夹60秒。这以如此方式进行以避免影响脊旁动脉。将大鼠分组并且对这些组的每一组在损伤后0-24小时的不同时间点静脉内施用rhEPO的单次剂量(10μg/kg体重)。随后，根据上面提出的方案监视大鼠的运动得分45天。

图2表明甚至当rhEPO的单次剂量直到最初损伤后24小时才施用时，rhEPO也具有组织保护效果。

2.多次剂量的治疗窗口

如上面概述的脊髓损伤方案用于本实施例。调节大鼠的体温的同时，进行椎板切除术。对大鼠的T3脊椎以58g力量应用动脉瘤夹60秒。这以如此方式进行以避免影响脊旁动脉。应用创伤后，用组织保护性细胞因子氨基甲酰化红细胞生成素和脱唾液酸红细胞生成素以多次剂量方案(前3天静脉内施用三次剂量(10μg/kg体重)，然后每周两次)治疗大鼠。将大鼠分组(n＝6)并且对这些组的每一组在损伤后0-72小时的不同时间点开始组织保护性细胞因子的多次剂量方案。随后，根据上面提出的方案监视大鼠的运动得分45天。

图3和4表明即使当这些组织保护性细胞因子不是最初损伤后不久(0-6小时)就施用时，这些化合物也显示出组织保护效果。具体地，图3表明氨基甲酰化红细胞生成素即使在损伤后72小时施用时也具有治疗效果。类似地，图4表明脱唾液酸红细胞生成素即使在损伤后24小时施用时也具有治疗效果。

实施例2

中大脑动脉阻塞(MCAO)研究

从Charles River，Calco，Italy得到重量为250-280g的雄性Crl：CD(SD)BR大鼠。按照Brines，M.L.，Ghezzi，P.，Keenan，S.，Agnello，D.，de Lanerolle，N.C.，Cerami，C.，Itri，L.M.，和Cerami，A.2000 Erythropoietin crosses the blood-brain barrier to protectagainst experimental brain injury Proc Natl Acad Sci USA 97：10526-10531的教导对这些大鼠进行手术。简言之，用水合氯醛(400mg/kg体重，腹膜内)麻醉大鼠，显现颈动脉，并通过两条缝线和切割阻塞右颈动脉。接近右眼窝并在右眼窝的靠近头部位置的钻孔允许观察MCA，将其在鼻动脉的远端烧灼。为了产生围绕该固定的MCA损伤的半影(边界区)，通过使用小镊子提供的牵引力阻塞对侧颈动脉1小时然后再打开。

A.组织保护性细胞因子的预防性治疗窗口

对Sprague Dawley大鼠进行上面提到的MCAO方案。再灌注前1.5小时或4小时对大鼠施用脱唾液酸红细胞生成素。对1.5小时使用三种剂量：0、5、50μg/kg体重(每种剂量6只大鼠)，对4小时应用两种剂量：0和50μg/kg体重(每种组6只大鼠)。24小时后通过根据Brines等人2000 Proc Natl Acad Sci USA 97：10526-10531提出的方案进行脑切片的四唑(tetrazoliuym)染色测定损伤体积读数。

图5阐明了MCAO方案得到的损害体积。当MCAO手术前1.5小时和4小时用脱唾液酸红细胞生成素的预先治疗表明损害体积显著减小。

B.组织保护性细胞因子的治疗窗口

上面概述的MCAO方案用于本实施例。按照该方法，在24小时和48小时对大鼠施用PBS或者氨基甲酰化红细胞生成素(10μg/kg，静脉内)。

随后，对大鼠进行行为试验。进行为期28天的de Ryck试验(在De Ryck等人，Noecortical localization of tactile/proprioceptive limbplacing reactions in the rat，Brain Research，573(1992)44-60中提出)以评估所处理的大鼠中四肢放置反应。根据de Ryck试验，对每只大鼠进行6种测试。测量4种测试：使大鼠鼻子朝下保持在桌子上方10厘米高时大鼠怎样伸展其腿；将大鼠保持在桌子边缘并且其头为45度角时大鼠是否保持接触桌子；将大鼠保持在桌子边缘时大鼠怎样放置其前爪和观察它是否将其爪子置于桌上；和测量将大鼠放置在桌子边缘时大鼠是否从桌子“掉下”并观察它的前爪是否从桌子掉下。如下对大鼠打分：0，不放置；1，爪子的不完全或者延缓放置；2，爪子的迅速和完全放置。两种额外的测试测量通过将大鼠与桌子平行放置时大鼠是否在桌子上横向前进并确定它是否试图将前爪或后爪放在桌子上和将大鼠与桌子边缘平行放置时大鼠是否从桌子侧面掉下并确定当推大鼠时，它是否让其前爪或后爪从桌子落下。对这些测试使用相同的打分系统，但是对前爪和后爪分别打分。大鼠可以得到的最大分数是16。在图6中，很清楚在再灌注后24和48小时用氨基甲酰化红细胞生成素治疗的大鼠比对照组得到更好的放置得分，表明即使损伤后24小时施用，氨基甲酰化红细胞生成素也具有治疗效果。

还以脚误(foot fault)行为方案测试了大鼠。根据Markgraf等人Brain Research 575：238-246(1992)的方案，在网格大小30mm、高架不锈钢网格底板30cm×30cm上测试大鼠。当置于网格上时，大鼠将走来走去并且偶然脚放置错误并且通过网格开口掉下(“脚误”)。测量1分钟内脚误的次数。可以从图7中看出，再灌注后24小时和48小时用氨基甲酰化红细胞生成素处理的大鼠比用PBS处理的那些大鼠较少产生脚误。

本发明的范围不限于所描述的具体实施方案，这些实施方案意在仅仅阐明本发明的各个方面，并且功能上等价的方法和组分在本发明的范围内。实际上除了本文显示和描述的那些，本领域技术人员根据前面的描述和附图，本发明的多种修饰将对于所述技术人员是显而易见的。这些修饰将由所附权利要求书的范围所包括。

本文引用的所有参考文献在此处为了所有目的完整引用作为参考。

Claims (52)

1.红细胞生成素或组织保护性细胞因子在制备保护效应哺乳动物细胞、组织或器官免受损伤或者在所述损伤后恢复所述效应哺乳动物细胞、组织或器官的功能的药物组合物中的用途，其中所述药物组合物在当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之外的时间施用。

2.权利要求1的用途，其中在当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之前施用所述药物组合物。

3.权利要求1的用途，其中在当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之后施用所述药物组合物。

4.红细胞生成素或组织保护性细胞因子在制备被施用以保护效应哺乳动物细胞、组织和器官免受损伤或者在所述损伤后恢复所述效应哺乳动物细胞、组织和器官的功能的药物组合物中的用途，其中所述药物组合物在下面的三种时间的至少任意两种时间施用：(1)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之前，(2)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之内，或(3)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之后。

5.红细胞生成素或组织保护性细胞因子在制备被施用以保护效应哺乳动物细胞、组织和器官免受损伤或者在所述损伤后恢复所述效应哺乳动物细胞、组织或器官的功能的药物组合物中的用途，其中所述药物组合物在当前批准的治疗剂的公认的治疗窗口之后的时间和下面时间的至少一种时间被施用：(1)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之前，(2)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之内。

6.权利要求1、4或5的用途，其中所述哺乳动物细胞、组织或器官是脊髓。

7.权利要求6的用途，其中所述创伤或损伤是脊髓损伤。

8.权利要求7的用途，其中所述组织保护性细胞因子在甲基强的松的治疗窗口之外施用。

9.权利要求1、4或5的用途，其中所述哺乳动物细胞、组织或器官是脑。

10.权利要求9的用途，其中所述创伤或损伤是中风或脑创伤。

11.权利要求10的用途，其中所述组织保护性细胞因子在重组组织纤溶酶原激活物的治疗窗口之外施用。

12.权利要求1、4或5的用途，其中所述药物组合物当在损伤后约8小时到约168小时施用时能够产生治疗效果。

13.权利要求12的用途，其中所述药物组合物当在损伤后约12小时到约72小时施用时能够产生治疗效果。

14.权利要求1、4或5的用途，其中所述药物组合物当在损伤前约1到24小时施用时能够产生治疗效果。

15.权利要求14的用途，其中所述药物组合物当在损伤前约6到18小时施用时能够产生治疗效果。

16.权利要求1、4或5的用途，其中所述效应哺乳动物细胞包含神经元细胞、视网膜细胞、肌细胞、心脏细胞、肺细胞、肝细胞、肾细胞、小肠细胞、肾上腺皮质细胞、肾上腺髓质细胞、毛细管细胞、内皮细胞、睾丸细胞、卵巢细胞、子宫内膜细胞或者干细胞。

17.权利要求16的用途，其中所述哺乳动物细胞还包含光感受器细胞、神经节细胞、双极细胞、水平细胞、无长突细胞、Müller细胞、心肌细胞、起搏细胞、窦房结细胞、窦结细胞、房室结细胞、His束细胞、肝细胞、星状细胞、库普弗细胞、系膜细胞、杯形细胞、肠腺细胞、肠内分泌细胞、肾小球细胞、丛状细胞、网状细胞、嗜铬细胞、周细胞、莱迪希细胞、塞尔托利细胞、精子细胞、赫拉夫卵泡细胞、原始卵泡细胞、子宫内膜基质细胞和子宫内膜细胞。

18.权利要求1、4或5的用途，其中所述损伤涉及癫痫发作病症、多发性硬化、中风、低血压、心脏停搏、局部缺血、心肌梗死、炎症、年龄相关的认知功能损失、辐射伤害、脑性瘫痪、神经变性病、阿尔茨海默氏病、帕金森病、利氏病、艾滋病痴呆、记忆损失、肌萎缩性侧索硬化、酒精中毒、心境障碍、焦虑症、注意缺陷症、孤独症、克雅氏病、脑或脊髓创伤或局部缺血、心肺分流、慢性心力衰竭、黄斑变性、糖尿病性神经病、糖尿病性视网膜病、青光眼、视网膜缺血或者视网膜创伤。

19.权利要求1、4或5的用途，其中所述红细胞生成素选自化学修饰的红细胞生成素和重组红细胞生成素组成的组。

20.权利要求1、4或5的用途，其中所述组织保护性细胞因子缺少选自增加血细胞比容、血管收缩、过度活化血小板、促凝血活性和增加血小板产生组成的组的至少一种活性。

21.权利要求20的用途，其中所述组织保护性细胞因子选自化学修饰的红细胞生成素和重组红细胞生成素组成的组。

22.权利要求21的用途，其中所述组织保护性细胞因子是选自由

i.至少无唾液酸部分的红细胞生成素；

ii.至少无N-连接的或者无O-连接的糖的红细胞生成素；

iii.通过用至少一种糖苷酶处理天然红细胞生成素得到的至少具有降低的糖含量的红细胞生成素；

iv.具有至少一种或多种经氧化的糖的红细胞生成素；

v.具有至少一种或多种经氧化的糖的化学还原的红细胞生成素；

vi.具有至少一个或多个经修饰的精氨酸残基的红细胞生成素；

vii.具有至少一个或多个经修饰的赖氨酸残基的红细胞生成素；

viii.具有红细胞生成素分子的N-末端氨基的至少一种修饰的红细胞生成素；

ix.具有至少一个经修饰的酪氨酸残基的红细胞生成素；

x.具有至少一个经修饰的天冬氨酸或者谷氨酸残基的红细胞生成素；

xi.具有至少一个经修饰的色氨酸残基的红细胞生成素；

xii.除去至少一个氨基酸的红细胞生成素；

xiii.在红细胞生成素分子中具有至少一个半胱氨酸键的至少一个开口的红细胞生成素；和

xiv.截短的红细胞生成素，

组成的组的经化学修饰的红细胞生成素。

23.权利要求22的用途，其中所述组织保护性细胞因子是脱唾液酸红细胞生成素。

24.权利要求23的用途，其中所述脱唾液酸红细胞生成素是人脱唾液酸红细胞生成素。

25.权利要求22的用途，其中所述组织保护性细胞因子是具有至少一个氨基甲酰化赖氨酸残基的红细胞生成素。

26.权利要求21的用途，其中所述组织保护性细胞因子是重组红细胞生成素，其包含在SEQ ID NO：5的11到15位[SEQ ID NO：1]、SEQID NO：5的44到51位[SEQ ID NO：2]、SEQ ID NO：5的100到108位[SEQ ID NO：3]、或SEQ ID NO：5的146到151位[SEQ ID NO：4]之间有一个或多个经改变的氨基酸残基的红细胞生成素突变蛋白。

27.保护或保持效应哺乳动物细胞、组织或器官的生存力的方法，其包含对哺乳动物施用包含红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的药物组合物，其中所述药物组合物在当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之外的时间施用。

28.权利要求27的方法，其中所述药物组合物在当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之前施用。

29.权利要求27的方法，其中所述药物组合物在当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之后施用。

30.保护或保持效应哺乳动物细胞、组织或器官的生存力的方法，其包含施用包含红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的药物组合物，其中所述药物组合物在下面的时间的至少任意两种时间施用：(1)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之前，(2)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之内，或(3)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之后。

31.保护或保持效应哺乳动物细胞、组织或器官的生存力使之免于损伤的方法，其包含施用包含红细胞生成素或者组织保护性细胞因子的药物组合物，其中所述药物组合物在当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之后的时间和下面时间的至少一种时间施用：(1)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之前，或(2)当前批准的损伤治疗剂的公认的治疗窗口之内。

32.权利要求27、30或31的方法，其中所述哺乳动物细胞、组织或器官是脊髓。

33.权利要求32的方法，其中所述创伤或损伤是脊髓损伤。

34.权利要求33的方法，其中所述组织保护性细胞因子在甲基强的松的治疗窗口之外施用。

35.权利要求27、30或31的方法，其中所述哺乳动物细胞、组织或器官是脑。

36.权利要求35的方法，其中所述创伤或损伤是中风或脑创伤。

37.权利要求36的方法，其中所述组织保护性细胞因子在重组组织纤溶酶原激活物的治疗窗口之外施用。

38.权利要求27、30或31的方法，其中所述药物组合物当在损伤后约8小时到约168小时施用时能够产生治疗效果。

39.权利要求38的方法，其中所述药物组合物当在损伤后约12小时到约72小时施用时能够产生治疗效果。

40.权利要求26、39或40的方法，其中所述药物组合物当在损伤前约1到24小时施用时能够产生治疗效果。

41.权利要求40的方法，其中所述药物组合物当在损伤前约6到18小时施用时能够产生治疗效果。

42.权利要求27、30或31的方法，其中所述哺乳动物细胞包含神经元细胞、视网膜细胞、肌细胞、心脏细胞、肺细胞、肝细胞、肾细胞、小肠细胞、肾上腺皮质细胞、肾上腺髓质细胞、毛细管细胞、内皮细胞、睾丸细胞、卵巢细胞、子宫内膜细胞或者干细胞。

43.权利要求42的方法，其中所述哺乳动物细胞还包含光感受器细胞、神经节细胞、双极细胞、水平细胞、无长突细胞、Müller细胞、心肌细胞、起搏细胞、窦房结细胞、窦结细胞、房室结细胞、His束细胞、肝细胞、星状细胞、库普弗细胞、系膜细胞、杯形细胞、肠腺细胞、肠内分泌细胞、肾小球细胞、丛状细胞、网状细胞、嗜铬细胞、周细胞、莱迪希细胞、塞尔托利细胞、精子细胞、赫拉夫卵泡细胞、原始卵泡细胞、子宫内膜基质细胞和子宫内膜细胞。

44.权利要求27、30或31的方法，其中所述损伤由下列因素所引起：癫痫发作病症、多发性硬化、中风、低血压、心脏停搏、局部缺血、心肌梗死、炎症、年龄相关的认知功能损失、辐射伤害、脑性瘫痪、神经变性病、阿尔茨海默氏病、帕金森病、利氏病、艾滋病痴呆、记忆损失、肌萎缩性侧索硬化、酒精中毒、心境障碍、焦虑症、注意缺陷症、孤独症、克雅氏病、脑或脊髓创伤或局部缺血、心肺分流、慢性心力衰竭、黄斑变性、糖尿病性神经病、糖尿病性视网膜病、青光眼、视网膜缺血或者视网膜创伤。

45.权利要求27、30或31的方法，其中所述红细胞生成素选自化学修饰的红细胞生成素和重组红细胞生成素组成的组。

46.权利要求27、30或31的方法，其中所述组织保护性细胞因子缺少选自增加血细胞比容、血管收缩、过度活化血小板、促凝血活性和增加血小板产生组成的组的至少一种活性。

47.权利要求46的方法，其中所述组织保护性细胞因子选自化学修饰的红细胞生成素和重组红细胞生成素组成的组。

48.权利要求47的方法，其中所述组织保护性细胞因子是选自

i.至少无唾液酸部分的红细胞生成素；

ii.至少无N-连接的或者无O-连接的糖的红细胞生成素；

iii.通过用至少一种糖苷酶处理天然红细胞生成素得到的具有降低的糖含量的红细胞生成素；

iv.具有至少一种或多种经氧化的糖的红细胞生成素；

v.具有至少一种或多种经氧化的糖的化学还原的红细胞生成素；

vi.具有至少一个或多个经修饰的精氨酸残基的红细胞生成素；

vii.具有至少一个或多个经修饰的赖氨酸残基的红细胞生成素；

viii.具有红细胞生成素分子的N-末端氨基的至少一种修饰的红细胞生成素；

ix.具有至少一个经修饰的酪氨酸残基的红细胞生成素；

x.具有至少一个经修饰的天冬氨酸或者谷氨酸残基的红细胞生成素；

xi.具有至少一个经修饰的色氨酸残基的红细胞生成素；

xii.除去至少一个氨基酸的红细胞生成素；

xiii.在红细胞生成素分子中具有至少一个半胱氨酸键的至少一个开口的红细胞生成素；和

xiv.截短的红细胞生成素，

组成的组的经化学修饰的红细胞生成素。

49.权利要求48的方法，其中所述组织保护性细胞因子是脱唾液酸红细胞生成素。

50.权利要求49的方法，其中所述脱唾液酸红细胞生成素是人脱唾液酸红细胞生成素。

51.权利要求48的方法，其中所述组织保护性细胞因子是具有至少一个氨基甲酰化赖氨酸残基的红细胞生成素。

52.权利要求47的方法，其中所述组织保护性细胞因子是重组红细胞生成素，其包含在SEQ ID NO：5的11到15位[SEQ ID NO：1]、SEQID NO：5的44到51位[SEQ ID NO：2]、SEQ ID NO：5的100到108位[SEQ ID N0：3]、或SEQ ID NO：5的146到151位[SEQ ID NO：4]之间具有一个或多个经改变的氨基酸残基的红细胞生成素突变蛋白。