KR20020000874A - Modulation of excitable tissue function by peripherally administered erythropoietin - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에리트로포에틴(EPO)-활성화된 수용체를 통해 흥분조직의 기능을 조절하는 신호를 보내는 에리트로포에틴과 같은 에리트로포에틴 수용체 활성 조절자를 전신투여함으로써 포유동물에서 흥분조직의 기능을 보호하거나 향상시키기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다. 흥분조직은 뇌와 같은 중추 신경조직, 말초 신경조직, 망막 및 심장조직을 포함한다. 흥분조직을 보호함으로써 저산소증, 졸중성 발작 장애, 신경퇴행성 질환, 저혈당증 및 신경독소 중독을 치료할 수 있다. 흥분조직의 기능을 향상시키면 학습력 및 기억력 향상에 유용하다. 본 발명은 또한 에리트로포에틴과 같은 에리트로포에틴 수용체 활성 조절자와 임의의 분자를 결합시킴으로써 혈액-뇌 장벽과 같은 내피 세포 폐쇄막 장벽을 통한 분자의 수송을 촉진시키기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.The present invention protects the function of excitatory tissue in mammals by systemically administering an erythropoietin receptor activity modulator, such as erythropoietin, which sends signals that modulate the function of excitatory tissue through an erythropoietin (EPO) -activated receptor. A method and composition for improving. Excited tissue includes central nervous tissue such as the brain, peripheral nervous tissue, retina and heart tissue. By protecting excitatory tissue, hypoxia, stroke seizure disorders, neurodegenerative diseases, hypoglycemia and neurotoxin poisoning can be treated. Improving the function of excited tissues is useful for improving learning and memory. The invention also relates to compositions and methods for facilitating the transport of molecules through endothelial cell occlusive membrane barriers such as the blood-brain barrier by binding any molecule with an erythropoietin receptor activity modulator such as erythropoietin.

Description

말초투여된 에리트로포에틴에 의한 흥분조직의 기능 조절법{MODULATION OF EXCITABLE TISSUE FUNCTION BY PERIPHERALLY ADMINISTERED ERYTHROPOIETIN}MODULATION OF EXCITABLE TISSUE FUNCTION BY PERIPHERALLY ADMINISTERED ERYTHROPOIETIN}

각종 급성 및 만성 증상들과 질환들이 외부 자극 및 내부 자극에 의해 흥분조직이 손상 및 기능부전됨에 따라 발생한다. 이러한 자극으로는 적절한 산소 또는 글루코스의 부족, 신경독소, 노화에 따른 결과, 감염원 및 외상을 들 수 있다. 예를 들어, 흥분조직은 졸중성 발작 및 만성 졸중성 발작 장애, 경련, 간질, 발작,알츠하이머병(Alzheimer's disease), 파킨슨병(Parkinson's disease), 중추신경계 손상, 저산소증, 뇌성마비, 뇌 또는 척수 손상, 후천성면역결핍증(AIDS)성 치매 및 기타 유형의 치매, 노화에 따른 인지력 상실, 기억력 상실, 근위축성 측삭 경화증, 다발성 경화증, 저혈압, 심박 정지, 신경세포 손상, 연기 흡입 및 일산화탄소 중독의 결과로 손상될 수 있다.Various acute and chronic symptoms and diseases occur as the excitatory tissue is damaged and malfunctions by external and internal stimuli. Such stimuli include lack of adequate oxygen or glucose, neurotoxins, consequences of aging, infectious agents and trauma. For example, excitatory tissue can cause stroke or chronic stroke disorders, convulsions, epilepsy, seizures, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, central nervous system damage, hypoxia, cerebral palsy, brain or spinal cord injury. , AIDS dementia and other types of dementia, loss of cognition, memory loss, amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, hypotension, cardiac arrest, nerve cell damage, smoke inhalation and carbon monoxide poisoning Can be.

뇌에서 이용가능한 에너지원(예를 들어, 글루코스 또는 산소)의 공급이 감소함에 따라, 인지 기능과 같은 뇌기능이 심각하게 손상된다는 사실이 널리 알려져 있다. 중추신경계의 수많은 신경세포(그러나, 모든 신경세포는 아니다)는 대사제한 상태, 예를 들어 저산소증, 저혈당증, 스트레스 및/또는 지속적인 강한 흥분 상태에 노출되는 동안 쉽게 손상된다. 이러한 환경하에서는 이들 신경세포의 전기화학적 구배가 종종 붕괴되어 비가역적인 신경세포의 손상 및 세포사가 유발된다. 이러한 일반적인 기작을 발작, 간질 및 알츠하이머병을 비롯한 통상적이고 쇠약성인 다양한 퇴행성 신경학적 질환들이 유발되는 통상적인 최종 경로로서 보는 견해가 현재 추세이다.It is well known that as the supply of available energy sources (eg, glucose or oxygen) in the brain decreases, brain functions such as cognitive function are severely impaired. Numerous neurons (but not all neurons) of the central nervous system are easily damaged during exposure to metabolic constraints such as hypoxia, hypoglycemia, stress and / or persistent strong excitability. Under these circumstances, the electrochemical gradients of these neurons often collapse, causing irreversible damage and cell death. The current trend is to view this general mechanism as a common final pathway in which a variety of common and debilitating neurodegenerative diseases, including seizures, epilepsy and Alzheimer's disease, are caused.

뇌기능에 대한 제한된 에너지원 물질의 공급 결과는 널리 알려져 있지만, 정상뇌에서 에너지원의 전달을 개선시킴에 따른 효과는 그다지 폭넓게 연구된 바 없다. 현재 알려져 있는 자료에 의하면, 글루코스 또는 산소 전달능을 개선시킴으로써 동물 모델 및 정상 인간 개체 모두에서 복잡한 인지 기능을 크게 향상시킬 수 있음이 제시되었다(코프(Kopf) 등의 문헌[Behavioral and Neural Biology,62:237-243, 1994] 및 리(Li) 등의 문헌[Neuroscience,85:785-794, 1998] 및 모스(Moss)등의 문헌[Psychopharmacology,124:255-260, 1996] 참조). 또한, 뇌에서 생산되는 뉴로펩티드들이 증가함에 따라 정상뇌에서의 인지 기능이 직접적으로 향상됨이 입증되었다. 이러한 인지 기능 향상의 생리학적 기초는 궁극적으로 시냅스의 변화를 통한 신경세포간 상호접속의 리모델링(remodeling)에 의존한다.The results of supplying limited energy source materials to brain function are well known, but the effects of improving the delivery of energy sources in the normal brain have not been extensively studied. Currently known data suggest that by improving glucose or oxygen transfer capacity, complex cognitive function can be greatly improved in both animal models and normal human subjects (Kopf et al., Behavioral and Neural Biology , 62). : 237-243, 1994 and Li et al., Neuroscience , 85 : 785-794, 1998 and Moss et al., Psychopharmacology , 124 : 255-260, 1996). In addition, it has been demonstrated that cognitive function in normal brain is directly improved as neuropeptides produced in the brain increase. The physiological basis of this cognitive enhancement ultimately depends on the remodeling of neuronal interconnections through synaptic changes.

뇌조직의 세포구축은 극심한 유연성을 나타내며, 연속적으로 리모델링을 겪는다. 수많은 영양 분자들에 의해서 매개되는 이러한 공정들은 상해를 입은 후에 나타날 뿐만 아니라, 학습 기능, 기억 기능 및 인지 기능에 중요한 역할도 담당한다. 원형 뉴로트로핀(neurotrophin)은 신경성장인자(NGF)이지만, 다수의 사이토킨들이 뇌에서 영양 기능을 수행함이 알려져 있다(헤프티(Hefti) 등의 문헌[Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol.,37:239-267, 1997] 참조).Cell building of brain tissues is extremely flexible and undergoes continuous remodeling. These processes, mediated by numerous nutrient molecules, appear not only after injury but also play an important role in learning, memory and cognitive functions. Although circular neurotrophin is a nerve growth factor (NGF), it is known that many cytokines perform nutritional functions in the brain (Hefti et al., Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol ., 37 : 239-267, 1997).

최근, 신경조직이 EPO 뿐만 아니라 그의 수용체(EPO-R)를 다량으로 발현시킨다는 사실이 다수의 독립된 연구자들로부터 인정되었다(디지카일리오글루(Digicaylioglu) 등의 문헌[Proc. Natl. Acad. Sci. USA,92:3717-3720, 1998], 줄(Juul) 등의 문헌[Pediatr. Res.,43:40-49], 마르티(Marti) 등의 문헌[Kidney Int.,51:416-418, 1997] 및 모리시타(Morishita) 등의 문헌[Neuroscience,76:105-116, 1997] 참조). EPO 및 그의 수용체 단백질은 각각 단일 유전자의 산물인 것 같지만, 중추신경계(CNS)에서 생산되는 EPO 및 그의 수용체는 크기가 상당히 더 작다. 이러한 관찰 결과가 나타내는 생리학적 의미는 분명히 밝혀지지는 않았으나, 상기 질량 차이는 생물학적 활성을 변형시키는 것 같다. 예를 들어, 인간 환자를 대상으로 한 연구에서, 연구자들은 EPO가 말초부로부터 뇌로 수송되지 않는다고 결론지었다(마르티 등의 상기 문헌[1997] 참조). 그러나, 현재까지 어떠한 직접적인 실험을 통해 EPO에 대한 이러한 가능성이 조사된 적은 없었다. 뇌의 EPO는 신장의 EPO보다 약 15% 더 작지만(시알릴레이션(sialylation)에 따른 차이로 인해), 뇌의 EPO는 낮은 리간드 농도에서도 적혈구 콜로니(colony)를 자극시키는데 더욱 활성을 나타낸다(마스다(Masuda) 등의 문헌[J. Biol. Chem.,269:19488-19493, 1994] 참조). 다른 한편으로, CNS 수용체는 30% 더 큰 말초 수용체보다 탈글리코실화된 EPO에 대해 더욱 낮은 활성을 나타낸다(코니시(Konishi) 등의 문헌[Brain Res.,609:29-35, 1993] 및 마스다 등의 문헌[J. Biol. Chem.,268:11208-11216, 1993] 참조).Recently, it has been recognized from many independent researchers that neural tissues express not only EPO but also its receptor (EPO-R) (Digicaylioglu et al ., Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 92 : 3717-3720, 1998, Juul et al . , Pediatr. Res. , 43 : 40-49, Marti et al. , Kidney Int. , 51 : 416-418, 1997. And Morishita et al., Neuroscience , 76 : 105-116, 1997). Although EPO and its receptor proteins each appear to be the product of a single gene, EPO and its receptors produced in the central nervous system (CNS) are significantly smaller in size. The physiological meaning of these observations is not clear, but the mass differences appear to alter biological activity. For example, in a study of human patients, the researchers concluded that EPO is not transported from the periphery to the brain (see Martini et al., 1997, supra). However, to date no direct experimentation has examined this possibility for EPO. The brain's EPO is about 15% smaller than the kidney's EPO (due to differences in sialylation), but the brain's EPO is more active at stimulating red blood cell colonies even at low ligand concentrations (Masuda J. Biol. Chem. , 269 : 19488-19493, 1994). On the other hand, CNS receptors show lower activity against deglycosylated EPO than 30% larger peripheral receptors (Konishi et al., Brain Res ., 609 : 29-35, 1993) and Masda et al. See J. Biol. Chem. , 268 : 11208-11216, 1993).

뇌에서, EPO는 성상세포에서 발현되는 것으로 밝혀져 있으며, EPO의 발현 및 방출은 저산소증 및 기타 대사성 스트레스 인자들에 의해 증가되거나(마르티 등의 문헌[Eur. J. Neurosci.,8:666-676, 1996], 마스다 등의 문헌[J. Biol. Chem.,268:11208-11216, 1993] 및 마스다 등의 문헌[J. Biol. Chem.,269:19488-19493, 1994] 참조), 또는 심지어는 인슐린형 성장인자 계열과 같은 기타 수용체의 존재에 의해 증가될 수 있다(마스다 등의 문헌[Brain Res.,746:63-70, 1997] 참조). 신경세포는 고도의 세포형-특이적 방식으로 EPO-R을 발현시키기 때문에, 이와 같이 분비된 EPO의 한 가지 목표가 된다(모리시타 등의 문헌[Neuroscience,76:105-116, 1997] 참조). EPO 자체와는 달리, EPO-R의 밀도는 대사적 스트레스 동안에 조절되지 않는 것 같다(디지카일리오글루 등의 문헌[Proc. Natl. Acad. Sci. USA,92:3717-3720, 1995] 참조).In the brain, EPO has been shown to be expressed in astrocytes, and the expression and release of EPO is increased by hypoxia and other metabolic stress factors (Marty et al . , Eur. J. Neurosci. , 8 : 666-676, 1996, Masda et al ., J. Biol. Chem ., 268 : 11208-11216, 1993 and Masda et al ., J. Biol. Chem ., 269 : 19488-19493, 1994), or even May be increased by the presence of other receptors, such as the insulin-like growth factor family (see Masda et al . , Brain Res. , 746 : 63-70, 1997). Since neurons express EPO-R in a highly cell type-specific manner, it is one goal of this secreted EPO (see Morishita et al., Neuroscience , 76 : 105-116, 1997). Unlike EPO itself, the density of EPO-R does not seem to be regulated during metabolic stress (see Digicaioglu et al ., Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 92 : 3717-3720, 1995). .

최근의 연구에서, EPO가 뇌실에 직접 주사된 경우 시험관내 뿐만 아니라 생체내에서도 신경세포를 저산소성 신경세포 손상으로부터 탁월하게 보호함이 입증되었다(모리시타 등의 문헌[Neuroscience,76:105-116, 1997], 사다모토(Sadamoto) 등의 문헌[Biochem. Biophys. Res. Commun.,253:26-32, 1998] 및 사카나카(Sakanaka) 등의 문헌[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95:4635-4640, 1998] 참조). 코니시 등의 문헌[Brain Res.,609:29-35, 1993]으로부터는 EPO가 뇌실에 직접 주사된 경우 다 자란 래트(rat)에서 콜린성 신경세포의 생체내 생존을 촉진시킴이 입증되었다. 뇌실에 중추적으로 투여된 EPO는 또한 래트에서 허혈성 손상에 따른 공간 학습력의 부족을 성공적으로 예방한다(사다모토 등의 문헌[Biochem. Biophys. Res. Commun.,253:26-32, 1998] 참조). 최근의 공개문헌들은 배양된 신경세포에서 이러한 신경영양 효과를 나타내기 위해 EPO의 단지 17개의 아미노산으로 구성된 부분이 필요함을 제시하고 있다(캄파나(Campana) 등의 문헌[Int. J. Mol. Med.,1:235-241, 1998] 참조).Recent studies have demonstrated that EPO injected directly into the ventricles provides excellent protection of neurons from hypoxic neuronal damage both in vitro and in vivo (Morishita et al., Neuroscience , 76 : 105-116, 1997). ], Sadamoto et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. , 253 : 26-32, 1998, and Sakanaka et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95 : 4635-4640, 1998). Cornish et al ., Brain Res. , 609 : 29-35, 1993] demonstrated that EPO promotes in vivo survival of cholinergic neurons in mature rats when injected directly into the ventricles. EPO administered centrally to the ventricles also successfully prevents the lack of spatial learning ability due to ischemic injury in rats (see Sadamoto et al., Biochem. Biophys. Res. Commun ., 253 : 26-32, 1998). . Recent publications suggest that only 17 amino acids of EPO are required to exhibit this neurotrophic effect in cultured neurons (Campana et al., Int. J. Mol. Med. ., 1: 235-241, see 1998).

수년간, 에리트로포에틴(EPO)의 유일하게 밝혀진 분명한 생리학적 역할은 적혈구 세포의 생산 제어 기능이었다. 최근, 일련의 증거들로부터 EPO가 사이토킨 계열의 일원으로서 에리트로포에틴 수용체(EPO-R)와의 상호작용을 통해 매개되는 기타 중요한 생리학적 기능을 수행함이 제안되었다. 이러한 작용들은 유사분열촉진 작용(mitogenesis), 평활근 및 신경세포로의 칼슘 유입의 조절, 및 중간대사에 대한 영향을 포함한다. EPO는 저산소성 세포내 미세환경을 개선시키는 작용을 하는 대상성 반응을 제공하는 것으로 여겨진다. 두개내(intracranially) 주사된 EPO가 신경세포를 저산소성 신경세포 손상으로부터 보호한다는 사실이 수많은 연구들로부터 확립되어 있지만, 두개내 투여는 치료 용도, 특히 정상 개개인에게 투여하기에는 비현실적이고 비허용적인 경로이다. 또한, EPO가 투여된 빈혈성 환자들을 대상으로 한 이전의 연구는 말초투여된 EPO는 뇌로 수송되지 않는다고 결론내린 바 있다(마르티 등의 상기 문헌[1997] 참조).For many years, the only evident physiological role of erythropoietin (EPO) has been the function of controlling the production of red blood cells. Recently, a series of evidence suggests that EPO, as a member of the cytokine family, performs other important physiological functions mediated through interactions with erythropoietin receptors (EPO-R). These actions include mitogenesis, regulation of calcium influx into smooth muscle and neurons, and the effects on metabolism. EPO is believed to provide a targeted response that acts to improve the hypoxic intracellular microenvironment. Although numerous studies have established that intracranially injected EPO protects neurons from hypoxic neuronal damage, intracranial administration is an impractical and unacceptable route for therapeutic use, particularly to normal individuals. . In addition, previous studies in anemic patients administered EPO have concluded that peripherally administered EPO is not transported to the brain (see Marty et al., 1997, supra).

본원에서 인용되거나 논의된 참고문헌들은 본 발명에서 선행 기술로서 허용되지 않을 것이다.References cited or discussed herein will not be accepted as prior art in the present invention.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 포유동물에서 흥분조직의 기능을 조절하기 위한 조성물 및 방법, 뿐만 아니라 흥분조직에 약물을 전달하기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 높은 투여량으로 전신투여된 에리트로포에틴(EPO)이 뇌에 의해서 특이적으로 흡수된다는 본 출원인들의 발견에 부분적으로 기초한다. 특히, 본 출원인들은 높은 투여량으로 전달된 EPO가 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있으며, 그에 따라 인지 능력을 향상시키고 저산소증과 같은 스트레스성 증상으로부터 유발된 손상으로부터 신경조직을 보호할 수 있음을 발견하였다.The present invention relates to compositions and methods for modulating the function of excitatory tissue in mammals, as well as methods and compositions for delivering drugs to excitatory tissue. The present invention is based in part on the findings of Applicants that high doses of systemically administered erythropoietin (EPO) are specifically absorbed by the brain. In particular, Applicants have found that high-dose delivered EPO can cross the blood-brain barrier, thereby improving cognitive ability and protecting nerve tissue from damage caused by stress symptoms such as hypoxia. It was.

본원에서 상호교환적으로 사용되는 에리트로포에틴과 EPO, 및 EPO 수용체의 활성 조절자, 및 EPO-활성화된 수용체 조절자는, 전신투여되는 경우(혈액-뇌 장벽 외부에서 투여되는 경우), 전기적 흥분조직의 EPO-활성화된 수용체를 활성화시켜이들 조직을 증강시키고/시키거나 손상 및 세포사로부터 보호할 수 있는 화합물을 지칭한다. 즉, EPO는 EPO 유사체, 그의 단편 및 모의체 뿐만 아니라 흥분조직을 조절할 수 있는 임의의 형태의 에리트로포에틴을 지칭할 수 있다. 본 발명의 방법에서 사용하기 위한 바람직한 양태에서, 본 발명의 에리트로포에틴은 뇌의 EPO 수용체에 대해 증가된 특이성을 나타낸다. 다른 양태에서, 에리트로포에틴은 비적혈구생성성이다. 또다른 양태에서, 에리트로포에틴은 적혈구생성을 최대로 자극하는데 필요한 투여량보다 더 많은 투여량으로 투여된다.As used herein interchangeably, erythropoietin and EPO, and activity regulators of the EPO receptor, and EPO-activated receptor modulators, are systemically administered (administered outside the blood-brain barrier), electrical excitatory tissue It refers to compounds that can activate EPO-activated receptors to enhance these tissues and / or protect them from damage and cell death. That is, EPO may refer to any form of erythropoietin capable of modulating excitatory tissue as well as EPO analogs, fragments and mimics thereof. In a preferred embodiment for use in the methods of the invention, the erythropoietin of the invention exhibits increased specificity for the EPO receptor in the brain. In another embodiment, the erythropoietin is non-erythropoietic. In another embodiment, erythropoietin is administered at a higher dosage than is needed to maximize stimulation of erythropoiesis.

본 발명은 투여 단위당 약 50,000 내지 500,000 유니트(unit) 범위의 무독성 효과량의 EPO, EPO 수용체 활성 조절자, EPO-활성화된 수용체 조절자 또는 이들의 혼합물, 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는, 흥분조직을 조절하거나 인지 기능을 향상시키거나 또는 내피 폐쇄막을 통해 화합물을 전달하기에 적합한 투여 단위 형태의 약학 조성물을 제공한다. 한 양태에서, 상기 약학 조성물에서의 무독성 효과량의 EPO는 50,000 내지 500,000 유니트의 EPO를 포함한다. 또다른 양태에서, 상기 약학 조성물에서의 무독성 효과량의 EPO는 혈청 1ml중 10,000 밀리유니트보다 많은 순환량의 EPO를 달성하기에 효과적인 투여량이다. 또다른 양태에서, 이러한 순환량의 EPO는 EPO를 투여한지 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10시간 후에 달성된다. 또다른 양태에서, 본 발명은 흥분조직을 조절하거나 인지 기능을 향상시키거나 내피 폐쇄막을 통해 화합물을 전달하기에 효과적인 양의 EPO를 하나 이상의 용기에 포장한 약학 키트(kit)를 제공한다.The present invention comprises a nontoxic effective amount of EPO, EPO receptor activity modulator, EPO-activated receptor modulator or mixtures thereof, in the range of about 50,000 to 500,000 units per dosage unit, and a pharmaceutically acceptable carrier. Pharmaceutical compositions in dosage unit form suitable for regulating excitatory tissue, enhancing cognitive function, or delivering a compound through an endothelial obstruction. In one embodiment, the nontoxic effective amount of EPO in the pharmaceutical composition comprises 50,000 to 500,000 units of EPO. In another embodiment, the non-toxic effective amount of EPO in the pharmaceutical composition is a dose effective to achieve a circulating amount of EPO greater than 10,000 milliunits in 1 ml serum. In another embodiment, such circulating amounts of EPO are achieved about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 hours after administration of EPO. In another aspect, the present invention provides a pharmaceutical kit packaged in one or more containers of an amount of EPO effective to modulate excitatory tissue, enhance cognitive function, or deliver a compound through an endothelial closure membrane.

본 발명은 효과량의 에리트로포에틴을 포유동물에게 말초투여함을 포함하는,포유동물에서 흥분조직의 기능을 조절하는 방법을 제공한다. 흥분조직은 정상조직이거나 또는 비정상적으로 병에 걸린 조직일 수 있다. 한 양태에서, 흥분조직은 중추신경계의 신경세포조직이다. 다른 양태에서, 흥분조직은 말초신경계의 신경세포조직 및 심장조직으로 구성된 군에서 선택된다.The present invention provides a method of modulating the function of excitatory tissue in a mammal, including peripherally administering an effective amount of erythropoietin to the mammal. Excited tissue may be normal tissue or abnormally diseased tissue. In one embodiment, the excitatory tissue is neuronal tissue of the central nervous system. In another embodiment, the excitatory tissue is selected from the group consisting of neuronal tissue and cardiac tissue of the peripheral nervous system.

한 양태에서, 효과량의 EPO 또는 EPO 수용체 활성 조절자를 말초투여함으로써 포유동물의 흥분조직, 특히 정상 흥분조직 및 비정상 흥분조직 둘다에서 흥분조직의 기능을 향상시키는 방법을 제공한다. 흥분조직의 기능이 향상되면, 예를 들어 학습력, 연상 학습력 또는 기억력이 향상된다. 본 발명의 이러한 양태에 의해 치료될 수 있는 증상들 또는 질환들의 비제한적인 예는 기분 장애, 불안 장애, 우울증, 자폐증, 주의력결핍 과다활동 장애, 알츠하이머병, 노화 및 인지 기능부전을 포함한다.In one embodiment, a method of enhancing the function of excitatory tissue in excitatory tissues of mammals, particularly normal and abnormal excitatory tissues, is provided by peripherally administering an effective amount of an EPO or EPO receptor activity modulator. When the function of the excitatory tissue is improved, for example, learning ability, associative learning ability or memory ability is improved. Non-limiting examples of symptoms or diseases that can be treated by this aspect of the invention include mood disorders, anxiety disorders, depression, autism, attention deficit hyperactivity disorder, Alzheimer's disease, aging and cognitive dysfunction.

또다른 양태에서, 흥분조직의 조절화는 흥분조직, 예를 들어 중추신경계의 신경세포, 말초신경계의 신경세포 또는 심장조직의 손상에 의해 유발된 병변으로부터의 보호 효과를 제공한다. 이러한 병변은 저산소증, 졸중성 발작 장애, 신경퇴행성 질환, 신경독소 중독, 다발성 경화증, 저혈압, 심박 정지, 방사선 또는 저혈당증을 포함하지만 이에 제한되지 않는 상해들로부터 유발될 수 있다. 한 양태에서, 상기 병변은 저산소증으로부터 야기되며, 산전 또는 산후 산소결핍증, 질식, 기도폐색, 근익사, 외과 수술후 인지 기능부전, 일산화탄소 중독, 연기 흡입, 만성 폐색성 폐질환, 폐기종, 성인 호흡곤란 증후군, 저혈압 쇼크, 패혈성 쇼크, 인슐린 쇼크, 과민성 쇼크, 겸상적혈구 발증, 심박 정지, 부정맥 또는 질소 마취일 수 있다. 병변이 졸중성 발작 장애인 경우, 비제한적인 예를 들면 상기 병변은 경련 또는 만성 졸중성 발작 장애일 수 있다. 병변이 신경퇴행성 질환인 경우, 예를 들면 상기 병변은 발작, 알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌성마비, 뇌 또는 척수 외상, AIDS성 치매, 노화에 따른 인지력 상실, 기억력 상질, 근위축성 측삭 경화증, 졸중성 발작 장애, 알콜중독, 망막 허혈증, 노화, 녹내장 또는 신경세포 손상일 수 있다. 또다른 양태에서, EPO를 투여함으로써 수술 과정 동안, 예를 들어 종양 절제 수술 또는 동맥류 회복 수술 동안 조직의 상해나 손상을 예방할 수 있다.In another embodiment, regulation of excitatory tissue provides a protective effect from lesions caused by damage to excitatory tissue, such as nerve cells of the central nervous system, nerve cells of the peripheral nervous system or heart tissue. Such lesions may result from injuries including but not limited to hypoxia, stroke seizure disorders, neurodegenerative diseases, neurotoxin poisoning, multiple sclerosis, hypotension, cardiac arrest, radiation or hypoglycemia. In one embodiment, the lesion results from hypoxia, prenatal or postpartum oxygen deficiency, asphyxia, airway obstruction, myopia, postoperative cognitive dysfunction, carbon monoxide poisoning, smoke inhalation, chronic obstructive pulmonary disease, emphysema, adult respiratory distress syndrome , Hypotension shock, septic shock, insulin shock, anaphylactic shock, sickle cell development, cardiac arrest, arrhythmia or nitrogen anesthesia. If the lesion is a stroke seizure disorder, non-limiting, for example, the lesion may be a convulsion or chronic stroke seizure disorder. If the lesion is a neurodegenerative disease, for example, the lesion may have seizures, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, cerebral palsy, brain or spinal cord trauma, AIDS dementia, cognitive loss due to aging, amnesia, muscular dystrophy, stroke Seizure disorders, alcoholism, retinal ischemia, aging, glaucoma or neuronal damage. In another embodiment, administration of EPO can prevent tissue injury or damage during the surgical procedure, such as during tumor resection or aneurysm repair surgery.

또다른 양태에서, 임의의 분자의 조성물을 에리트로포에틴과 결합시켜 투여함으로써 포유동물에서 상기 분자의 내피 세포 장벽을 통한 트랜스사이토시스(transcytosis)를 촉진시키는 방법을 제공한다. 수송될 분자와 EPO 사이의 결합은, 예를 들어 불안정한 공유결합, 안정한 공유결합 또는 분자의 결합 부위와의 비공유 회합일 수 있다. 한 양태에서, 내피 세포 장벽은 혈액-뇌 장벽, 혈액-안구 장벽, 혈액-고환 장벽, 혈액-난소 장벽 또는 혈액-태반 장벽일 수 있다.In another embodiment, provided is a method of promoting transcytosis through the endothelial cell barrier of a molecule in a mammal by administering a composition of any molecule in combination with erythropoietin. The bond between the molecule to be transported and the EPO can be, for example, an unstable covalent bond, a stable covalent bond or a noncovalent association with the binding site of the molecule. In one aspect, the endothelial cell barrier can be a blood-brain barrier, a blood-eye barrier, a blood-testis barrier, a blood-ovary barrier or a blood-placental barrier.

본 발명은 또한 EPO, EPO 수용체 활성 조절자 또는 EPO-활성화된 수용체 조절자와 결합된 분자를 포함하는, 내피 세포 장벽을 통한 트랜스사이토시스에 의해 상기 분자를 수송하기 위한 조성물을 제공한다. 한 양태에서, EPO는 에리트로포에틴, 에리트로포에틴 유사체, 에리트로포에틴 모의체, 에리트로포에틴 단편, 혼성 에리트로포에틴 분자, 에리트로포에틴 수용체-결합 분자, 에리트로포에틴 작용제, 신장 에리트로포에틴, 뇌 에리트로포에틴, 이들의 올리고머(oligomer), 이들의 다량체, 이들의 뮤테인(mutein), 이들의 동류물, 이들의 천연 형태, 이들의 합성 형태, 이들의 재조합 형태, 또는 이들의 혼합물이다. 또다른 양태에서, 상기 조성물의 상기 분자는 호르몬, 신경영양 인자, 항균제, 방사성약물, 안티센스(antisense) 화합물, 항체, 면역억제제, 독소 또는 항암제이다. 본 발명의 방법에 의해 수송하기에 적합한 분자는 호르몬(예를 들어, 성장호르몬), 항생물질, 항암제 및 독소를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.The present invention also provides a composition for transporting said molecule by transcytosis through the endothelial cell barrier, comprising a molecule associated with an EPO, an EPO receptor activity modulator or an EPO-activated receptor modulator. In one embodiment, the EPO comprises erythropoietin, erythropoietin analogue, erythropoietin mimic, erythropoietin fragment, hybrid erythropoietin molecule, erythropoietin receptor-binding molecule, erythropoietin agonist, renal erythropoietin, Brain erythropoietin, oligomers thereof, multimers thereof, muteins thereof, their equivalents, natural forms thereof, synthetic forms thereof, recombinant forms thereof, or mixtures thereof . In another embodiment, the molecule of the composition is a hormone, neurotrophic factor, antibacterial agent, radiopharmaceutical, antisense compound, antibody, immunosuppressant, toxin or anticancer agent. Molecules suitable for transport by the methods of the present invention include, but are not limited to, hormones (eg, growth hormone), antibiotics, anticancer agents, and toxins.

본 발명의 이들 양태 및 기타 양태는 이하의 도면 및 기술내용으로부터 더욱 잘 이해될 것이다.These and other aspects of the invention will be better understood from the following figures and description.

본 발명은 흥분조직의 기능에 바람직한 영향을 미치기 위한, 말초투여된 에리트로포에틴(EPO) 및 기타 에리트로포에틴 수용체 활성 조절자 또는 EPO-활성화된 수용체 조절자의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 흥분조직, 예를 들어 신경세포조직 및 심장조직을 신경독소, 저산소증 및 기타 불리한 자극으로부터 보호하고, 흥분조직의 기능, 예를 들어 학습력 및 기억력을 증진시키는 것을 포함한다. 본 발명은 또한 에리트로포에틴 분자, 에리트로포에틴 수용체 활성 조절자 또는 기타 EPO-활성화된 수용체 조절자와 결합시킴으로써 물질을 내피 세포 장벽을 통해 수송하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the use of peripherally administered erythropoietin (EPO) and other erythropoietin receptor activity modulators or EPO-activated receptor modulators to have a desirable effect on the function of excitatory tissue. The present invention includes protecting excitatory tissues, such as neuronal and heart tissues, from neurotoxins, hypoxia and other adverse stimuli, and enhancing the function of excitable tissues, such as learning and memory. The invention also relates to a method of transporting a substance through an endothelial cell barrier by binding to an erythropoietin molecule, an erythropoietin receptor activity modulator or other EPO-activated receptor modulator.

도 1a 및 1b는 모리스 워터 메이즈(Morris Water Maze) 시험을 도시한 것으로, 도 1a는 1일마다 말초투여된 EPO 또는 식염수(샴(Sham))를 투여받은 마우스(mouse)에서 수행된 모리스 워터 메이즈 시험의 결과를 나타낸 것이고, 도 1b는 EPO를 투여받은 개체가 샴 처리된 개체보다 상당히 더욱 양호한 결과를 제공함을 나타낸 것이다. 회귀 곡선(R2=0.88)으로부터 1에서 크게 벗어난 기울기(0.68)가 확인되었으며, 이는 EPO 군이 크게 유리함을 나타낸다.1A and 1B show Morris Water Maze test, FIG. 1A shows Morris Water Maze performed in mice receiving peripherally administered EPO or saline (Sham) every day. The results of the test are shown, and FIG. 1B shows that the subjects receiving EPO give significantly better results than the siamese subjects. A significant deviation (0.68) from 1 from the regression curve (R 2 = 0.88) was found, indicating that the EPO group was highly advantageous.

도 2a 내지 2c는 조건부 맛 기피(conditioned taste aversion) 시험을 도시한 것으로, 도 2a는 조건부 맛 기피 시험을 받은 마우스에서 물 섭취량에 대한 말초처리된 샴 군과 말초처리된 EPO 군을 비교한 것이다. 물 섭취량은 염화리튬에의해 아픔을 느낀 적 없는 대조용 마우스에 의해 섭취된 체적의 백분율로서 표현된다. 도 2b 및 2c는 EPO 개체가 대조군보다 아픔-관련 신호를 포함하는 물을 회피하여 갈증에 대해 더욱 잘 참으며, 더욱 오랫동안 물을 찾음에 따라, EPO-향상된 학습력이 강건함을 나타낸다.Figures 2a to 2c shows a conditioned taste aversion test, Figure 2a compares the peripherally treated siamese group and the peripherally treated EPO group for water intake in mice subjected to the conditional taste avoidance test. Water intake is expressed as a percentage of volume ingested by control mice that have never felt pain by lithium chloride. 2B and 2C show that EPO subjects are more resistant to thirst by avoiding water containing pain-related signals than controls, and as EPO-enhanced learning ability is robust as water is searched for longer.

도 3a는 말초투여된 EPO 전처리가 졸중성 발작의 중증도를 감소시키고 신경독소 카이네이트(kainate)에 의한 경련 및 사망으로부터 마우스를 보호함을 입증하는 실험 결과를 도시한 것이다. 각 칼럼 아래의 괄호안의 수는 각각의 카이네이트 투여량을 투여받은 동물들의 수를 의미한다. 도 3b는 말초투여된 EPO의 보호 효과가 매일 투여되는 EPO에 의해 증가됨을 도시한 것이다. 도 3c는 EPO의 작용 개시가 유전자 발현 프로그램의 유도 특성에 따라 지연됨을 도시한 것이다.FIG. 3A shows experimental results demonstrating that peripherally administered EPO pretreatment reduces the severity of stroke seizure and protects the mouse from convulsions and death by neurotoxin kainate. The number in parentheses below each column refers to the number of animals that received each kainate dose. Figure 3b shows that the protective effect of peripherally administered EPO is increased by EPO administered daily. 3C shows that the onset of action of EPO is delayed depending on the induction characteristics of the gene expression program.

도 4a 및 4b는 허혈성 뇌손상(국소 발작)에 대한 재조합 인간 EPO(rhEPO)의 보호 효과를 도시한 것이다. 도 4a는 뇌 허혈증을 유도한 후 다양한 시간에 EPO를 전신투여함으로써 경색 크기를 줄일 수 있음을 나타낸다. 도 4b는 상기 모델에서 상해로부터 뇌를 보호하는데 있어서의 2가지 형태의 EPO, 즉 재조합 인간 EPO(rhEPO) 및 17개의 아미노산 EPO 유도체(17량체)를 비교한 것으로, 일부 EPO 유사체는 신경보호에 효과적이지 않음을 나타낸다.4A and 4B show the protective effect of recombinant human EPO (rhEPO) against ischemic brain injury (local seizures). 4A shows that infarct size can be reduced by systemic administration of EPO at various times after induction of cerebral ischemia. Figure 4b compares two forms of EPO, recombinant human EPO (rhEPO) and 17 amino acid EPO derivatives (17-mers) in protecting the brain from injury in this model, with some EPO analogs effective in neuroprotection. Not.

도 5는 대뇌피질에 전달된 둔상에 대한 rhEPO의 보호 효과를 도시한 것이다.5 shows the protective effect of rhEPO against blunt trauma delivered to the cerebral cortex.

도 6a 및 6b는 허혈성 심장 상해로부터의 EPO의 보호 효과를 도시한 것으로, 도 6a는 심근 세포의 손상을 나타내는 크레아틴 키나제(CK) 활성을 나타내고, 도 6b는 염증을 나타내는 미엘로퍼옥시다제(MPO) 활성을 나타낸다.6A and 6B show the protective effect of EPO from ischemic heart injury, FIG. 6A shows creatine kinase (CK) activity indicating damage to cardiomyocytes, and FIG. 6B shows myeloperoxidase (MPO) indicating inflammation Activity.

도 7은 EPO로 마우스를 처리함으로써 다발성 경화증의 모델인 실험적 알레르기성 뇌염에 의해 생산된 신경학적 증후군들을 지연시키고 경감시킴을 도시한 것이다.FIG. 7 depicts delaying and alleviating neurological syndromes produced by experimental allergic encephalitis, a model of multiple sclerosis by treating mice with EPO.

도 8a는 래트에서 수행된 국소 발작 모델에서 신경보호 효과를 제공하기 위한 EPO의 최소 효과량을 도시한 것이다. 도 8b는 5,000U의 rhEPO를 암컷 Balb/c 마우스에 복강내 투여한 후 다양한 시간대에서의 EPO의 혈청 농도를 도시한 것이다.8A shows the minimum effective amount of EPO to provide a neuroprotective effect in a local seizure model performed in rats. 8B depicts serum concentrations of EPO at various time points after intraperitoneal administration of 5,000 U of rhEPO to female Balb / c mice.

도 9a는 모세관상에서 그리고 모세관 주위에서의 EPO-R의 면역국소화(immunolocalization)를 도시한 것이다. 도 9b는 마우스에서 복강내 투여된 바이오틴화된 EPO가 5시간 후에 뇌를 직접 둘러싼 주위 모세관에서 확인됨을 도시한 것이다. 도 9c는 17시간 후, 바이오틴 표지가 특정 신경세포에서 확인될 수 있음을 도시한 것이다.9A depicts immunolocalization of EPO-R on capillaries and around capillaries. FIG. 9B shows that biotinylated EPO administered intraperitoneally in mice is identified in the surrounding capillaries directly surrounding the brain after 5 hours. 9C shows that after 17 hours, biotin labels can be identified in certain neurons.

본 발명은 예를 들면, 인지 기능을 향상시키고 유독한 자극으로부터 흥분 세포를 보호하는 것과 같은 흥분조직 기능을 조절하기 위한 에리트로포에틴(EPO)의 사용을 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 EPO를 포함하는 조성물 뿐만 아니라 약물 전달을 포함하는 예방 및 치료 요법에서의 이들의 사용 방법을 제공한다. 본원에 사용된 바대로, 흥분조직은 중추 및 말초 신경계의 신경세포성 조직, 및 심장 조직을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.The present invention provides compositions and methods for the use of erythropoietin (EPO) to modulate excitatory tissue functions such as, for example, enhancing cognitive function and protecting excitatory cells from toxic stimuli. In particular, the present invention provides compositions comprising EPO as well as methods of their use in prophylactic and therapeutic regimens comprising drug delivery. As used herein, excitatory tissue includes, but is not limited to, neurocytic tissue of the central and peripheral nervous system, and heart tissue.

본원에 기술된 본 발명은 EPO, 또는 EPO 수용체 활성 분자 또는 EPO-활성화된 수용체 활성을 나타내는 분자 뿐만 아니라 기타 비전형적인 EPO 수용체를 통해 작용함으로써 EPO 활성을 모방하는 임의의 분자를 말초적으로 투여함으로써 흥분조직 기능을 조절하는 방법을 제공한다. 특정한 작용 기작에 얽매이려는 것은 아니지만, EPO 수용체를 통해 신호를 전달할 수 있는 이러한 분자는, 예를 들면, 흥분조직 기능을 보호하거나 또는 향상시키는 결과를 나타내는 유전자 발현 프로그램을 최종적으로 활성화시키는 신호 형질 도입 케스케이드(cascade)를 개시한다. EPO 수용체와 상호작용하고 본원에서 EPO 또는 EPO 수용체 활성 조절자로 지칭되는 수용체의 활성을 조절할 수 있는 분자가 흥분조직 기능을 보호하거나 또는 향상시키기 위한 본 발명의 정황에서 유용하다. 이들 분자는, 예를 들면, 상기 기술된 바대로 천연적으로 생성되거나 합성적이거나 또는 재조합 형태의 EPO 분자일 수 있거나, 또는 본원에 기술된 바대로 EPO 수용체 활성을 조절하는 것을 제외하고는 임의 의 방식으로 EPO를 반드시 모방할 필요가 없는 다른 분자일 수 있다. 이들 분자는 본원에 기술된 다양한 목적을 위해 조합하여 사용될 수 있다.The invention described herein provides excitatory tissue by peripherally administering EPO, or EPO receptor active molecules or molecules exhibiting EPO-activated receptor activity, as well as any molecule that mimics EPO activity by acting through other atypical EPO receptors. It provides a way to adjust the function. While not wishing to be bound by specific mechanisms of action, these molecules capable of delivering signals through the EPO receptor may, for example, signal transduction cascades that ultimately activate gene expression programs that result in protecting or enhancing excitatory tissue function. Start the cascade. Molecules capable of interacting with EPO receptors and modulating the activity of receptors, referred to herein as EPO or EPO receptor activity modulators, are useful in the context of the present invention for protecting or enhancing excitatory tissue function. These molecules may be, for example, naturally occurring, synthetic or recombinant forms of EPO molecules as described above, or any other except for modulating EPO receptor activity as described herein. It may be another molecule that does not necessarily mimic EPO in a way. These molecules can be used in combination for the various purposes described herein.

본원에 기술된 조성물 및 방법이, 예를 들면, 중추 신경계의 뉴론, 말초 신경계의 뉴론, 또는 심장 조직과 같은 정상적인 조직 또는 비정상적인 조직 둘다를 치료하고/치료하거나 보호하는데 사용될 수 있다. 특히, 하기 5.1 단락에 본 발명의 수행에 있어 유용한 EPO 조성물이 기술되어 있다. 5.2.1 단락에 학습, 기억과 같은 흥분조직의 기능, 및 인지 기능의 다른 양태를 향상시키기 위한 상기 EPO 조성물의 용도가 기술되어 있고, 5.2.2 단락에 흥분조직을 피해 또는 손상으로부터보호하는 방법이 기술되어 있다. 하기 5.2.3 단락에서의 모세관 내피 세포 융합막에 대한 EPO의 예상치 못한 능력의 발견은 상기 차단막을 가로질러 화합물을 전달하는 방법을 제공한다. 최종적으로, 5.3 단락에 본 발명의 방법을 사용하여 표적으로 할 수 있는 증상이 기술되어 있고, 5.4 단락에 상기 EPO 조성물의 효과적인 투여량 및 투여 방법이 기술되어 있다.The compositions and methods described herein can be used to treat and / or protect or protect both normal or abnormal tissues such as, for example, neurons of the central nervous system, neurons of the peripheral nervous system, or heart tissue. In particular, paragraph 5.1 below describes EPO compositions useful in the practice of the present invention. Paragraph 5.2.1 describes the use of the EPO composition to enhance excitatory tissue functions such as learning, memory, and other aspects of cognitive function, and paragraph 5.2.2 describes how to protect excitable tissue from damage or damage. This is described. The discovery of EPO's unexpected ability for capillary endothelial cell fusion membranes in paragraph 5.2.3 provides a method of delivering compounds across the barrier membrane. Finally, paragraph 5.3 describes the symptoms that can be targeted using the method of the invention, and paragraph 5.4 describes the effective dosage and method of administration of the EPO composition.

5.1 에리트로포에틴을 포함하는 조성물5.1 Compositions Comprising Erythropoietin

본 발명에 사용하기에 적합한 EPO 조성물로는 말초적으로 투여되는 경우 흥분조직을 조절(즉, 흥분조직의 기능을 향상시키거나 피해 또는 손상으로부터 보호하거나 또는 화합물을 흥분조직으로 전달)하기 위해 EPO-활성화된 수용체를 활성화시킬 수 있는 임의의 에리트로포에틴 화합물이 포함된다. 에리트로포에틴은 인간에서 34 내지 38kD의 분자량을 갖는 당단백질 호르몬이다. 성숙한 단백질은 166개의 아미노산을 포함하고, 당 잔기가 분자 중량의 약 40%를 구성한다. 본 발명의 수행에 있어 유용한 EPO 형태로는 천연적으로 생성되거나 합성적이거나 재조합 형태인 하기 분자가 포함된다: 에리트로포에틴, 에리트로포에틴 유사체, 에리트로포에틴 유사물, 에리트로포에틴 단편, 혼성 에리트로포에틴 분자, 에리트로포에틴 수용체-결합 분자, 에리트로포에틴 작용제, 신장 에리트로포에틴, 뇌 에리트로포에틴, 올리고머 및 이의 멀티머(multimer), 이의 뮤테인, 및 이의 동류물. "에리트로포에틴" 및 "EPO"란 용어는 교대로 또는 연속적으로 사용될 수 있다.EPO compositions suitable for use in the present invention include EPO-activation to modulate excitatory tissue (i.e. enhance the function of the excitable tissue, protect it from damage or injury, or deliver the compound to the excitable tissue) when administered peripherally. Any erythropoietin compound capable of activating the receptor is included. Erythropoietin is a glycoprotein hormone having a molecular weight of 34 to 38 kD in humans. The mature protein contains 166 amino acids and the sugar residues make up about 40% of the molecular weight. EPO forms useful in the practice of the present invention include the following molecules that are naturally produced, synthetic or recombinant: erythropoietin, erythropoietin analogues, erythropoietin analogues, erythropoietin fragments, hybrid erythroses Poietin molecules, erythropoietin receptor-binding molecules, erythropoietin agonists, renal erythropoietin, brain erythropoietin, oligomers and multimers thereof, muteins thereof, and the like thereof. The terms "erythropoietin" and "EPO" may be used alternately or continuously.

합성된 재조합 분자, 예를 들면, 뇌 EPO 및 신장 EPO, 재조합 포유동물 형태의 EPO 뿐만 아니라 이의 천연적으로 생성되고 종양을 유도하는 재조합 동질체, 예를 들면 재조합적으로 발현되는 분자 및 동종 재조합에 의해 생성되는 분자가 본원에서 제공된다. 더욱이, 본 발명은 EPO 수용체에 결합하는 펩티드 뿐만 아니라 EPO의 단편 및 멀티머 또는 이들의 단편을 포함하는 EPO의 구조적 및/또는 생물학적 특정의 일부 또는 모두를 포함하는 재조합 구조물 또는 다른 분자를 포함한다. 본원의 EPO는 특히 내피 세포 차단막에 대한 전달능의 향상에 적합한, 바람직하게는 증가된 수용체 친화성을 포함하는 개질된 EPO 수용체 결합 활성을 갖는 분자를 포함한다. 추가적이거나 또는 감소된 수의 당화 부위를 갖는 분자를 포함하는 뮤테인이 본원에 포함된다. 상기 주지된 바대로, "에리트로포에틴", "EPO" 및 "유사물"이란 용어 뿐만 아니라 기타 용어가 본원에서 교대로 사용되어 EPO와 관련된 흥분조직 보호성 및 증진성 분자 뿐만 아니라 내피 융합막을 투과할 수 있고, 이로써 다른 분자에 대한 전달 수단으로 유용한 분자를 지칭한다. 더욱이, 유전자변이 동물에 의해 생성되는 분자가 이에 포함된다. 본원에 포함된 바와 같은 EPO 분자는 본원에 기술된 바와 같이 EPO 수용체와 상호작용하거나 또는 EPO 수용체 활성을 조절하거나 또는 EPO-활성화된 신호 형질 도입 케스케이드를 활성화시키는 능력을 제외하고는 EPO와 구조적으로 또는 임의의 다른 방식으로 반드시 동일할 필요가 없음을 알아야 한다.Synthesized recombinant molecules, such as brain EPO and kidney EPO, recombinant mammalian forms of EPO, as well as naturally occurring and tumor-inducing recombinant isomers, such as recombinantly expressed molecules and homologous recombination. Provided herein are molecules produced by. Moreover, the present invention encompasses recombinant constructs or other molecules comprising some or all of the structural and / or biological specifics of EPO, including fragments and multimers or fragments thereof, as well as peptides that bind to the EPO receptor. EPO herein includes molecules that have modified EPO receptor binding activity, particularly suitable for enhancing delivery ability to endothelial cell barrier membranes, preferably comprising increased receptor affinity. Included herein are muteins comprising molecules with additional or reduced numbers of glycosylation sites. As noted above, the terms "erythropoietin", "EPO" and "analog" as well as other terms are used interchangeably herein to permeate endothelial fusion membranes as well as excitatory tissue protective and enhancing molecules associated with EPO. As such, and refers to molecules that are useful as a means of delivery to other molecules. Moreover, this includes molecules produced by genetically modified animals. EPO molecules as included herein are structurally or with EPO except for the ability to interact with the EPO receptor or to modulate EPO receptor activity or to activate an EPO-activated signal transduction cascade as described herein. It should be appreciated that they do not necessarily have to be identical in any other way.

비제한적인 예를 통해서, 본 발명의 수행에 유용한 EPO의 형태로는 예를 들면, 미국 특허 제 5,457,089 호 및 제 4,835,260 호에 기술된 카복시 말단에서 개질된 아미노산을 갖는 화합물과 같은 EPO 뮤테인; 미국 특허 제 5,856,292 호에 기술된 바와 같이 분자당 다양한 수의 시알린산 잔기를 갖는 EPO 동질체; 미국 특허제 4,703,008 호에 기술된 폴리펩티드; 미국 특허 제 5,767,078 호에 기술된 작용제; 미국 특허 제 5,773,569 호 및 제 5,830,851 호에 기술된 바와 같이 EPO 수용체에 결합된 펩티드; 미국 특허 제 5,835,382 호에 기술된 바와 같이 EPO 수용체를 활성화시키는 소분자 유사물; 및 국제 특허 공개 공보 제 WO 9505465 호, 제 WO 9718318 호, 및 제 WO 9818926 호에 기술된 EPO 유사체가 포함된다. 상기 언급된 인용 문헌 모두는, 이 기술내용이 이러한 형태의 본 발명의 에리트로포에틴을 제조하기 위한 다양한 교대 형태 또는 방법을 언급하는 정도로 본원에 인용되어 있다.By way of non-limiting example, forms of EPO useful in the practice of the present invention include, for example, EPO muteins, such as compounds having modified amino acids at the carboxy terminus described in US Pat. Nos. 5,457,089 and 4,835,260; EPO isomers having varying numbers of sialic acid residues per molecule as described in US Pat. No. 5,856,292; Polypeptides described in US Pat. No. 4,703,008; Agents described in US Pat. No. 5,767,078; Peptides bound to the EPO receptor as described in US Pat. Nos. 5,773,569 and 5,830,851; Small molecule analogs that activate the EPO receptor as described in US Pat. No. 5,835,382; And the EPO analogs described in WO 9505465, WO 9718318, and WO 9818926. All of the above cited references are incorporated herein to the extent that this description refers to various alternating forms or methods for preparing the erythropoietin of the present invention in this form.

EPO는 시중에서 구입할 수 있다[미국 캘리포니아주 싸우전드 오크스 소재의 오르토 바이오텍(Ortho Biotech)에서 구입가능한 프로크리트(PROCRIT; 등록상표) 및 암젠 인코포레이티드(Amgen, Inc.)에서 구입가능한 에포겐(EPOGEN; 등록상표)].EPO is commercially available [PROCRIT® and Amgen, Inc., available from Ortho Biotech, Thousand Oaks, CA, USA. (EPOGEN; registered trademark)].

본 발명의 또다른 양태에서, 본원에 포함된 EPO 분자로는 EPO 수용체 조절 활성 뿐만 아니라 또다른 활성, 예를 들면, 성장 호르몬 활성을 포함하도록 제조될 수 있는 혼성 EPO 분자가 포함된다. 다중 도메인을 갖는 상기 혼성 분자는 이런 방식으로 EPO 수용체와 상호작용하는 능력을 포함할 뿐만 아니라 호르몬과 같은 또다른 분자의 활성을 가질 수도 있다. 2개의 도메인을 갖는 상기 분자의 제조 방법이 당분야의 숙련가에게 공지되어 있다. 하기 5.2.3 단락에서 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 상기 분자의 하나의 특성은 EPO 수용체 활성 조절 도메인에 의해 제공된 내피 세포 차단막에 대한 전달능, 및 표적 부위에서의 다른 분자의 활성이다.In another embodiment of the invention, EPO molecules included herein include hybrid EPO molecules that can be prepared to include not only EPO receptor modulating activity, but also other activity, such as growth hormone activity. Said hybrid molecule with multiple domains not only includes the ability to interact with the EPO receptor in this manner, but may also have the activity of another molecule, such as a hormone. Methods of making such molecules having two domains are known to those skilled in the art. As described in more detail in section 5.2.3 below, one property of the molecule is its ability to deliver to endothelial cell barrier membranes provided by the EPO receptor activity regulatory domain, and the activity of other molecules at the target site.

상기 기술된 임의의 화합물은 본원에 기술된 검정법을 사용하여 흥분조직을 조절(즉, 흥분조직의 기능을 향상시키거나 피해 또는 손상으로부터 보호하거나 또는 화합물을 흥분조직으로 전달)할 수 있는 EPO 화합물을 확인하기 위해 시험할 수 있다. 예를 들면, EPO 화합물은 5.2.1 단락에 기술된 방법을 사용하여 학습, 기억과 같은 흥분조직의 기능, 및 인지 기능의 다른 양태를 시험할 수 있다. 인지 기능을 위한 생체내 검정법의 예로는 6 단락에 기술된 모리스 워터 메이즈 시험의 예, 및 7 단락에 상세히 기술된 조건부 맛 기피 시험이 포함된다. 또한, 상기 기술된 EPO 화합물은 5.2.2 단락에 기술된 검정법을 사용하여 시험하여 피해 또는 손상으로부터 흥분조직을 보호할 수 있는 EPO 화합물을 확인할 수 있다. 8, 9, 10, 11 및 12 단락에 기술된 예는 상기 검정법의 특정한 예를 제공한다. 또한, EPO 화합물은 하기 5.2.3 단락 및 9 단락에 기술된 바와 같은 검정법을 사용하여 뇌혈관 차단막과 같은 내피 융합막에 대해 화합물을 전달하는 이들의 능력을 검정할 수 있다. 이런 방식으로, 본 발명에 사용하기에 적합한 EPO 조성물로는 말초적으로 투여되는 경우 EPO-활성화된 수용체를 통해서 신호 전달되어 흥분조직을 조절(즉, 흥분조직의 기능을 향상시키고 피해 또는 손상으로부터 보호하거나 또는 화합물을 흥분조직으로 전달)할 수 있는 임의의 모든 화합물이 포함된다.Any of the compounds described above may contain EPO compounds capable of modulating excitatory tissue (ie, enhancing the function of the excitable tissue, protecting it from damage or injury, or delivering the compound to the excitable tissue) using the assays described herein. Can be tested to confirm. For example, EPO compounds can be tested using the methods described in paragraph 5.2.1 to test excitation tissue functions such as memory, and other aspects of cognitive function. Examples of in vivo assays for cognitive function include the example of the Morris Water Maze test described in paragraph 6 and the conditional taste avoidance test described in detail in paragraph 7. In addition, the EPO compounds described above can be tested using the assays described in paragraph 5.2.2 to identify EPO compounds that can protect excitable tissues from damage or damage. The examples described in paragraphs 8, 9, 10, 11 and 12 provide specific examples of such assays. In addition, EPO compounds can be assayed for their ability to deliver compounds to endothelial fusion membranes, such as cerebrovascular membranes, using assays as described in paragraphs 5.2.3 and 9 below. In this way, EPO compositions suitable for use in the present invention, when administered peripherally, are signaled through EPO-activated receptors to modulate excitatory tissue (i.e. enhance function of excitable tissue and protect it from damage or damage or Or any compound capable of delivering the compound to excitatory tissue).

5.2 본 발명의 예방 및 치료상 사용 방법5.2 Methods of Prevention and Therapeutic Use of the Invention

본 발명의 다양한 양태에서, EPO 조성물을 피해 또는 저산소 스트레스로부터 흥분조직을 보호하거나 흥분조직의 기능을 향상시키거나 또는 흥분조직의 내피 융합막에 대해 화합물을 전달하는데 사용할 수 있다. 상기 기술된 바대로, 본 발명은 부분적으로 EPO 분자가, 예를 들면, 뇌, 망막, 및 고환을 포함한 내피 세포 융합막을 갖는 기관의 모세 혈관의 내피 세포의 관강내 표면으로부터 기저막 표면으로 전달될 수 있다는 발견에 기초한다. 특정한 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, EPO의 트랜스사이토시스 후, EPO는, 예를 들면, 중추 신경계, 말초 신경계, 또는 심장 조직의 뉴론과 같은 흥분조직상에서 EPO 수용체와 상호작용할 수 있고, 수용체 결합은 신호 형질 도입 케스케이드를 개시하여 흥분조직내에서 유전자 발현 프로그램을 활성화시키고, 신경독, 저산소증 등과 같은 피해로부터 세포를 보호할 수 있다. 이런 방식으로, 흥분조직을 손상 또는 저산소 스트레스로부터 보호하고 흥분조직의 기능을 향상시키고 화합물을 흥분조직의 융합막에 대해 전달하는 방법이 하기에 보다 상세히 기술되어 있다.In various embodiments of the present invention, the EPO composition can be used to protect excitatory tissue from damage or hypoxic stress, to enhance the function of excitable tissue, or to deliver compounds to the endothelial fusion membrane of excitable tissue. As described above, the present invention allows in part the EPO molecules to be delivered from the luminal surface of the endothelial cells of the capillaries of organs with endothelial cell fusion membranes including, for example, the brain, retina, and testes to the basal membrane surface. Is based on the discovery that Without wishing to be bound by any particular theory, after transcytosis of EPO, EPO can interact with EPO receptors on excitatory tissues, such as, for example, the central nervous system, peripheral nervous system, or neurons of heart tissue, and receptor binding is signaled. Transduction cascades can be initiated to activate gene expression programs in excitatory tissue and to protect cells from damage such as neurotoxins, hypoxia and the like. In this manner, methods of protecting excitatory tissue from damage or hypoxic stress, enhancing excitatory function and delivering the compound to the fused membrane of excitable tissue are described in more detail below.

5.2.1 흥분조직 기능을 향상시키는 방법5.2.1 How to improve excitatory tissue function

한 양태에서, 본 발명은 흥분조직 기능을 향상시키는 유전자 발현 프로그램을 활성화시킬 수 있는 EPO 분자를 투여함에 의해 흥분조직의 기능을 향상시키는 방법을 지시하고 있다. 흥분조직 기능의 향상은 학습, 연상 학습, 및 기억의 향상을 제공한다. 상기 방법을 사용하여 다양한 질환 및 증상을 치료할 수 있으며, 또한, 이 방법이 임의의 증상 또는 질환이 없는 경우에도 인지 기능을 향상시키는데 유용하다. 본 발명의 이들 용도가 하기에 보다 상세히 기술되어 있고 인간 및 인간이 아닌 포유동물 둘다에서 학습 및 연습의 향상을 포함한다.In one aspect, the invention directs a method of enhancing excitatory tissue function by administering an EPO molecule capable of activating a gene expression program that enhances excitatory tissue function. Improvements in excitatory tissue function provide for improvement in learning, associative learning, and memory. The above methods can be used to treat a variety of diseases and symptoms, which are also useful for improving cognitive function even in the absence of any symptoms or diseases. These uses of the present invention are described in more detail below and include the improvement of learning and practice in both humans and non-human mammals.

본 발명의 이러한 양태의 방법에 의해 치료가능한 증상 및 질환은 신경세포Symptoms and diseases treatable by the method of this aspect of the invention are neurons

성 기능을 향상시킴으로써 이로울 수 있는 임의의 증상 또는 질환을 포함한다. 상기 질환의 예로는 기분 장애, 불안 장애, 우울증, 자폐증, 주위력 결핍 과다활동 장애, 및 인지 기능 장애를 포함한 중추 신경계 질환이 포함되나, 이에 제한되지는않는다. 본 발명의 방법을 사용하여 향상될 수 있는 인지 기능의 다른 비제한적인 예가 5.3 단락에 기술되어 있다.Any symptom or disease that may be beneficial by improving sexual function. Examples of such diseases include, but are not limited to, disorders of the central nervous system including mood disorders, anxiety disorders, depression, autism, peripheral deficit hyperactivity disorders, and cognitive dysfunctions. Another non-limiting example of cognitive function that can be improved using the method of the invention is described in paragraph 5.3.

한 양태에서, 예를 들면, EPO 분자를, 알츠하이머병과 같은 인지 기능의 손실을 나타내는 질환으로 고생하는 대상자 또는 환자에게 투여할 수 있다.In one embodiment, for example, the EPO molecule can be administered to a subject or patient suffering from a disease exhibiting a loss of cognitive function, such as Alzheimer's disease.

인지 기능을 향상시키기 위한 EPO의 능력을 본원에 기술된 임의의 방법, 또는 다른 분야에서 허용된 학습 또는 인지 기능 모델을 사용하여 실험 동물내에서 시험할 수 있다. 6 단락 및 7 단락에 제시된 실시예에서 기술된 바와 같이, 말초적으로 투여된 에리트로포에틴이 정상적인 실험 동물에서 잘 확립된 수개의 학습 모델에 의해 설명된 바대로 학습 및 인지 기능을 향상시키는 것으로 발견되었다. 상기 학습 모델의 예로는 6 단락에 주어진 모리스 워터 메이즈 시험, 및 7 단락에 주어진 조건부 맛 기피(CTA) 시험이 포함된다. 한 양태에서, 예를 들면, 매우 감도가 뛰어나고 잘 알려져 있는 표준 시험인 조건부 맛 기피(CTA) 시험이 EPO 투여 후 동물의 인지 기능을 시험하는데 사용된다. CTA는 맛과 같은 새로운 자극을 갖는 질병과 연관되어 학습을 위한 동물의 능력을 시험하는데 사용되는데, 새로운 자극에 후속적으로 재노출되는 경우 동물은 새로운 맛을 피하게 된다. CTA는 다양한 피질 및 피질하 수준에서의 뇌를 포함한다. 고통을 피하려는 양태를 나타내는 상승 및 하강 정보를 연결하는 연관성이 서로 연결된 유니트에 영향을 미치는 변화에 의해 약화되거나 또는 강화될 수 있다. 연상 학습의 형태로 CTA 강도는 경구 자극(예컨대, 새롭지 않은 자극은 회피하려는 조건이 될 수 없다), 생성되는 "질병"의 정도(유독성), 반복 회수(연습), 소수만이 밝혀진 대향 욕구(예컨대, 갈증)를 포함한 다양한 변수에 의해 결정된다. 광범위하게 다양한 화학적 및 물리적 약제가 투여 의존성 방식으로 CTA를 나타낼 수 있음에도 불구하고 염화리튬은 불쾌감 및 식욕감퇴를 나타낸다. 자연적으로 생성되는 질병과 같이, 리튬은 사이토카인 방출을 포함한 상기 기술된 경로를 자극함으로써 CTA를 생성한다.The ability of EPO to enhance cognitive function can be tested in experimental animals using any of the methods described herein, or learning or cognitive function models permitted in other fields. As described in the examples presented in paragraphs 6 and 7, peripherally administered erythropoietin was found to enhance learning and cognitive function as described by several well-established learning models in normal experimental animals. . Examples of such learning models include the Morris Water Maze test given in paragraph 6, and the Conditional Taste Avoidance (CTA) test given in paragraph 7. In one embodiment, for example, the Conditional Taste Avoidance (CTA) test, a very sensitive and well-known standard test, is used to test the cognitive function of animals after EPO administration. CTA is used to test an animal's ability to learn in association with a disease with a new stimulus such as taste, which, when subsequently reexposed to the new stimulus, avoids the new taste. CTA includes the brain at various cortical and subcortical levels. Associations linking rising and falling information indicative of an aspect to avoid pain may be weakened or enhanced by changes affecting interconnected units. In the form of associative learning, CTA intensity can be determined by oral stimuli (eg, new stimuli cannot be a condition to be avoided), the degree of "disease" produced (toxicity), number of repetitions (practice), opposite desires where only a few are known (eg , Thirst). Although a wide variety of chemical and physical agents may exhibit CTA in a dose dependent manner, lithium chloride exhibits discomfort and loss of appetite. Like naturally occurring diseases, lithium produces CTA by stimulating the pathways described above, including cytokine release.

흥분 세포 기능, 예를 들면, 인지 기능의 향상은 개인에게 교육 환경 및 작업 환경에서 다양한 잇점을 제공하고 인간이 아닌 포유동물을 연습시키고 교육시키는 능력을 향상시킨다.Enhancement of excitatory cell function, such as cognitive function, provides the individual with a variety of benefits in an educational and working environment and improves the ability to practice and educate non-human mammals.

5.2.2 손상으로부터 흥분조직을 보호하는 방법5.2.2 How to protect excitable tissue from damage

또다른 양태에서, 본 발명은 흥분조직에 대한 손상을 나타내는 병리 현상으로부터 포유동물을 보호하는 방법에 관한 것이다. 흥분조직을 손상으로부터 보호하는데 효과적인 양의 에리트로포에틴을 말초 경로로 포유동물에 투여함으로써 보호를 제공한다. 하기 8 단락의 실시예에서 상세히 제시된 바대로, 카이네이트 독소에 앞서 투여된 EPO는 마우스에서 현저히 신경보호성을 나타내어 발병을 일으키고 사망을 방지한다. EPO의 신경보호성 효과는 크면서도 지속적이다. 본원에서 나타난 긍정적인 효과는 EPO 투여에 비해 매우 짧은 시간 동안에 일어나 EPO의 에리트로포에틴 활성의 결과로 적혈구 용적율을 증가시키는 경과를 나타낸다. 더욱이, 상기 주지된 바대로, 본 발명의 양태는 적혈구 용적율을 증가시키기 위한 능력이 결여된 EPO를 포함한다.In another aspect, the present invention relates to a method of protecting a mammal from a pathological phenomenon indicating damage to excitatory tissue. Protection is provided by administering to the mammal by the peripheral route an amount of erythropoietin that is effective to protect excitatory tissue from damage. As set out in detail in the Examples in paragraph 8 below, EPO administered prior to the cinate toxin is markedly neuroprotective in mice, causing onset and preventing death. The neuroprotective effect of EPO is large and persistent. The positive effects shown herein occur over a very short time compared to administration of EPO, indicating the course of increasing erythrocyte volume fractions as a result of the erythropoietin activity of EPO. Moreover, as noted above, embodiments of the present invention include EPO lacking the ability to increase erythrocyte volume fraction.

한 양태에서, 본 발명은 본원에 기술된 바대로 신경학상 질환의 급성 및 만성적인 예방 및 치료 및 정상적이거나 또는 사망한 뇌의 인지 기능을 향상시키는데유리하게 사용될 수 있다. 상기 주지된 바대로 중추 신경계내 뉴론의 손상 및 괴사가 종종 집단내에서 높은 정도의 질병률 및 사망률을 나타내는 심각하고도 치명적인 발병율을 나타낸다. 급성 신경학상 손상이 발병, 경련, 간질, 발작, 출혈, 중추 신경계 손상, 저산소증, 저혈당증, 저혈압증 및 뇌 또는 척추 외상이 나타나는 동안 또는 그 결과로 나타날 수 있다. 본 발명은 급성의 경우 치료를 위해 급성 투여를 제공한다.In one aspect, the invention can be advantageously used to acute and chronic prevention and treatment of neurological diseases and to improve the cognitive function of normal or dead brains as described herein. As noted above, damage and necrosis of neurons in the central nervous system often results in severe and fatal incidences with high levels of morbidity and mortality in the population. Acute neurological damage may occur during or as a result of development, convulsions, epilepsy, seizures, bleeding, central nervous system damage, hypoxia, hypoglycemia, hypotension and brain or spinal trauma. The present invention provides acute administration for the treatment of acute cases.

한 양태에서, 예를 들면, 본 발명은 뇌에 대한 조사 피해의 결과로 나타나는 손상으로부터 포유동물을 보호하기 위해 사용될 수 있다.In one aspect, for example, the present invention can be used to protect a mammal from damage resulting from irradiation damage to the brain.

또다른 양태에서, 본 발명에 따라 치료가능하거나 보호가능한 심각한 증상은 자궁내에서의 산전 저산소성 증상, 출산시 지속되는 저산소증 손상에서 뇌를 보호하기 위한 산후 치료 뿐만 아니라 질식, 혼란, 및 중추 신경계가 산소 결핍 또는 다른 신경독소 자극에 노출된 결과로 나타나는 신경독소 손상의 위험에 있는 다른 증상에 대한 예방 및 치료이다. 공지된 바대로, 분만 도중 저산소증, 또는 치명적이지 않은 저산소증 사건 또는 사고로 고통받는 개인이 일생에 걸쳐 신경학상 결손으로 고생할 수 있다. 또한, 외상 후 또는 외과적 수술 동안에 일어날 수 있는 저산소증 및/또는 뇌혈관 흐름의 중지가 일생에 걸쳐 신경학상 결손을 일으키는 위험성을 동반한다.In another embodiment, the serious symptoms treatable or protective according to the present invention include prenatal hypoxic symptoms in the uterus, postpartum treatment to protect the brain from hypoxia damage that persists in childbirth, as well as choking, confusion, and the central nervous system. Prevention and treatment of other symptoms at risk of neurotoxin damage as a result of exposure to oxygen deficiency or other neurotoxin stimulation. As is known, individuals suffering from hypoxia, or nonfatal hypoxia events or accidents during delivery, can suffer from neurological deficits over their lifetime. In addition, hypoxia and / or disruption of cerebrovascular flow, which may occur after trauma or during surgical operations, are accompanied by the risk of developing neurological deficits over life.

심폐기를 사용한 후 나타나는 결손을 포함한 수술 후 인지 기능 장애가 또한 본원에 제공된 방법에 의해 치료가능하다. 더욱이, 본 발명은 일산화탄소 중독증 또는 연기 흡입으로 나타날 수 있는 저산소증의 치료에 적용될 수 있다.Postoperative cognitive dysfunction, including defects that appear after using cardiopulmonary system, is also treatable by the methods provided herein. Moreover, the present invention can be applied to the treatment of hypoxia which may be manifested by carbon monoxide poisoning or smoke inhalation.

또다른 양태에서, EPO는 국소 빈혈, 경색, 염증, 또는 외상시 지속되는 손상으로부터 심장 조직을 보호하는데 사용된다.In another embodiment, EPO is used to protect heart tissue from ischemia, infarction, inflammation, or damage sustained during trauma.

이들은 본 발명에 따라 치료가능한 흥분조직에 대한 피해의 예이다. 이들 질환의 빠른 조기 치료가 이동 응급 의학 보건 전문가들에 의해 수행되어 신경학상 손상에 대한 잠재성이 의심되자마자 치료가 개시될 수 있다. 분만에 의해 유도되는 신경학상 손상의 위험성은 분만 전 또는 분만 동안에 태아를 예방적으로 치료함에 의해 감소될 수 있다. 이들 및 다른 설비 및 환경이 당분야의 숙련가에 의해 인식될 것이다.These are examples of damage to excitable tissues treatable in accordance with the present invention. Rapid early treatment of these diseases can be performed by mobile emergency medical health professionals to begin treatment as soon as the potential for neurological damage is suspected. The risk of neurological damage induced by delivery can be reduced by prophylactic treatment of the fetus before or during delivery. These and other facilities and environments will be appreciated by those skilled in the art.

5.2.3 화합물의 전달 방법5.2.3 Methods of Delivery of Compounds

본 발명은 추가로 에리트로포에틴과 결합하는 특정한 분자를 포함하는 조성물을 투여함으로써, 표유동물에서 내피 세포에 장벽을 거쳐 분자의 전달을 용이하게 하는 방법에 관한 것이다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 발명자들은 중추신경계, 말초신경계에서의 신경 조직 또는 심장 조직과 같은 흥분조직에 말초 투여된 EPO의 지금까지 예상치 못했던 놀라운 활성을 발견하고, 혈액-뇌 장벽과 같은 흥분조직의 폐쇄막을 건널 수 있는 분자로서 EPO를 확인하였다. 이로써, EPO는 혈액-뇌 장벽 및 기타 유사한 장벽을 거쳐 다른 분자를 전달하는 담체로서 유용하다.The present invention further relates to a method for facilitating delivery of molecules across barriers to endothelial cells in stray animals by administering a composition comprising a particular molecule that binds erythropoietin. As mentioned above, the inventors of the present invention have discovered the unexpected and surprising activity of EPO administered peripherally to excitable tissues such as the nervous or cardiac tissues in the central nervous system, peripheral nervous system, and excitatory tissues such as the blood-brain barrier. EPO was identified as a molecule capable of crossing the closed membrane of. As such, EPO is useful as a carrier for delivering other molecules across the blood-brain barrier and other similar barriers.

한 양태에서, EPO 분자에 결합된 분자를 포함하는 EPO 수용체 결합 분자는 혈액-뇌 장벽을 거쳐 이들 분자를 전달하는데 사용될 수 있다. 이러한 분자는 BBB를 걸쳐 전달하기 위해서 EPO 상에 피기백(piggyback) 방식으로 수송될 수 있다. 다른 양태에서, 상기 분자에 대한 항체 또는 다른 결합 파트너는 EPO 또는 EPO 수용체 활성 조절자와 결합되어, 결합 파트너와의 비공유 회합에 의해 전달된 분자와 결합될 수 있고, 추가로 전달가능한 EPO 분자와 결합된다. 다른 양태에서, EPO 수용체에 대한 항체를 포함하는 EPO 수용체 결합 분자는 전술한 방법에 사용하기에 유용하다. 이러한 항체는, 트란스페린 수용체에 대한 항체가 사용되어 혈뇌를 걸쳐 접근하는 방식과 유사한 방식(파드리지(Pardridge) 등의 문헌[1991, Selective transport of an antitransferrin receptor antibody through the blood-brain barrier in vivo. J. Pharmacol. Exp. Therap. 27: 66] 참조)으로, 다른 분자가 편승할 수 있는 전달 담체를 제공한다.In one embodiment, EPO receptor binding molecules, including molecules bound to EPO molecules, can be used to deliver these molecules across the blood-brain barrier. Such molecules may be transported piggyback on EPO for delivery across BBB. In another embodiment, the antibody or other binding partner to the molecule can be bound to an EPO or an EPO receptor activity modulator, thereby binding to a molecule delivered by non-covalent association with the binding partner, and further binding to a deliverable EPO molecule. do. In other embodiments, EPO receptor binding molecules comprising antibodies against the EPO receptor are useful for use in the methods described above. Such antibodies may be used in a manner similar to the approach used for the transferrin receptor to cross the blood brain (Pardridge et al., 1991, Selective transport of an antitransferrin receptor antibody through the blood-brain barrier in vivo. J. Pharmacol. Exp. Therap. 27: 66), to provide delivery carriers that other molecules can piggyback.

당업자들은 EPO 및 전술한 기타 제제와 분자들을 공유, 비공유 및 기타 방법에 의해 결합시키는 다양한 방법을 알 것이다. 또한, 조성물의 효율에 대한 평가는 실험 방식으로 용이하게 측정될 수 있다. 분자와 EPO 및 유사체의 결합은 불안정 공유 결합, 가교 결합 등을 포함하는 수많은 방법에 의해 달성될 수 있다. 한 양태에서, 예를 들어 장벽을 거쳐 전달된 분자 및 에리트로포에틴 사이의 결합은 불안정 공유 결합일 수 있는데, 이 경우, 분자는 상기 장벽을 건넌 후 EPO와의 결합으로부터 유리된다. 한 양태에서, 바이오틴/아비딘 상호작용을 이용할 수 있다. 다른 양태에서, 전술한 바와 같이, 예를 들어 목적하는 약리학적 활성을 갖는 분자의 영역 및 EPO 수용체 활성 조절할 수 있는 영역 둘다를 포함하는 조합 또는 합성 방법에 의해 혼성 분자를 제조할 수 있다.Those skilled in the art will know a variety of ways to bind EPO and other agents and molecules described above by covalent, non-covalent and other methods. In addition, evaluation of the efficiency of the composition can be easily determined experimentally. Bonding of molecules with EPO and analogs can be accomplished by a number of methods including labile covalent bonds, crosslinks and the like. In one embodiment, for example, the bond between the molecule delivered through the barrier and erythropoietin may be an unstable covalent bond, in which case the molecule is liberated from the bond with EPO after crossing the barrier. In one embodiment, biotin / avidin interaction can be used. In other embodiments, as described above, the hybrid molecule can be prepared by a combination or synthetic method comprising, for example, both a region of a molecule having a desired pharmacological activity and a region capable of modulating EPO receptor activity.

분자는 다기능성 분자, 즉, 다기능성 가교제를 통해서 EPO 또는 EPO 수용체 활성 조절자와 결합될 수 있다. 본원에 사용된 "다기능성 분자"라는 용어는 포름알데히드와 같이 연속해서 1회 이상 반응할 수 있는 하나의 작용기뿐만 아니라 하나 이상의 반응기를 갖는 분자를 포함한다. 본원에 사용된 "반응기"라는 용어는 분자(예를 들어, 내피 세포 장벽을 거쳐 전달되는 펩티드, 단백질, 카보하이드레이트, 핵산, 특히 호르몬, 항생물질 또는 항암제) 상의 작용기와 반응하여 가교제 및 상기 분자 사이의 공유결합을 형성하는 가교제 상의 작용기를 말한다. "작용기"라는 용어는 유기 화학에서 사용되는 통상적인 의미를 말한다. 사용될 수 있는 다기능성 분자는 바람직하게는 생혼용성(biocompatible) 가교제로서, 생체내에서 비발암성, 무독성 및 실질적으로 비면역원성 가교제이다. 당해 기술분야에 공지되고 본원에 기술된 가교제와 같은 다기능성 가교제는 동물 모델에서 용이하게 시험되어 이들의 생혼용성을 측정할 수 있다. 다기능성 분자는 바람직하게 이작용성이다. 본원에 사용된 "이작용성 분자"라는 용어는 2개의 반응기를 갖는 분자를 말한다. 이작용성 분자는 헤테로이작용성 또는 호모이작용성일 수 있다. 헤테로이작용성 가교제는 벡터 결합을 가능하게 한다. 가교제 반응이 pH 6 내지 8로 완충된 수용액과 같은 수성 용액에서 일어나게 하고, 생성된 결합체가 더욱 효과적인 생-분포를 위해 물에 용해가능한 상태로 남아 있도록 하기 위해서 다기능성 분자는 물에서 충분히 용해가능한 것이 특히 바람직하다. 전형적으로, 다기능성 분자는 아미노 또는 설프하이드릴 작용기와 공유결합한다. 그러나, 기타 작용기, 예를 들어 카복실산 또는 하이드록실기와 반응하는 다기능성 분자가 본 발명에서 고려된다.Molecules can be bound to EPO or EPO receptor activity modulators through multifunctional molecules, ie multifunctional crosslinkers. The term "multifunctional molecule" as used herein includes molecules having one or more reactors as well as one functional group capable of reacting one or more times in succession, such as formaldehyde. As used herein, the term "reactor" refers to a cross-linking agent and a molecule between the molecules in response to a functional group on a molecule (e.g., peptides, proteins, carbohydrates, nucleic acids, in particular hormones, antibiotics or anticancer agents delivered across endothelial cell barriers). Refers to a functional group on a crosslinking agent that forms a covalent bond. The term "functional group" refers to the conventional meaning used in organic chemistry. Multifunctional molecules that can be used are preferably biocompatible crosslinkers, which are non-carcinogenic, nontoxic and substantially non-immunogenic crosslinkers in vivo. Multifunctional crosslinking agents, such as crosslinking agents known in the art and described herein, can be readily tested in animal models to determine their biocompatibility. Multifunctional molecules are preferably bifunctional. As used herein, the term “bifunctional molecule” refers to a molecule having two reactors. Bifunctional molecules may be heterodifunctional or homobifunctional. Heterobifunctional crosslinkers allow for vector bonding. In order for the crosslinker reaction to take place in an aqueous solution, such as an aqueous solution buffered at pH 6-8, the multifunctional molecules are sufficiently soluble in water in order to remain soluble in water for more effective bio-distribution. Particularly preferred. Typically, multifunctional molecules are covalently bonded to amino or sulfhydryl functional groups. However, multifunctional molecules that react with other functional groups, such as carboxylic acid or hydroxyl groups, are contemplated in the present invention.

호모이작용성 분자는 동일한 2개 이상의 작용기를 갖는다. 호모이작용성 분자 상의 반응성 작용기는, 예를 들어 알데히드기 및 활성 에스테르기를 포함한다.알데히드기를 갖는 호모이작용성 분자는, 예를 들어 글루타알데히드 및 수바르알데히드를 포함한다. 가교제로서 글루타알데히드의 용도는 포즈난스키(Poznansky) 등의 문헌[Science 223, 1304-1306 (1984)]에 개시되어 있다. 2개 이상의 활성 에스테르 단위를 갖는 호모이작용성 분자는 디카복실산 및 N-하이드록시숙신이미드의 에스테르를 포함한다. 상기 N-숙신이미딜 에스테르의 몇몇 예로는 디숙신이미딜 수베레이트 및 디티오-비스-(숙신이미딜 프로피오네이트), 및 이들의 용해성 비스-설폰산 및 비스-설포네이트 염, 예를 들어 나트륨 염 및 칼륨 염을 포함한다. 이러한 호모이작용성 제제는 미국 일리노이스 록포드 소재의 피어스(Pierce)로부터 구입가능하다.Homofunctional molecules have the same two or more functional groups. Reactive functional groups on the homobifunctional molecule include, for example, an aldehyde group and an active ester group. Homofunctional molecules having an aldehyde group include, for example, glutaaldehyde and suvaraldehyde. The use of glutaaldehyde as a crosslinking agent is disclosed in Poznansky et al., Science 223, 1304-1306 (1984). Homofunctional molecules having two or more active ester units include esters of dicarboxylic acids and N-hydroxysuccinimides. Some examples of such N-succinimidyl esters are dissuccinimidyl suverate and dithio-bis- (succinimidyl propionate), and their soluble bis-sulfonic acid and bis-sulfonate salts, for example Sodium salts and potassium salts. Such homobiogenic agents are commercially available from Pierce, Rockford, Ill.

헤테로이작용성 분자는 2개 이상의 반응기를 갖는다. 반응기는, 예를 들어 EPO 및 분자에 존재하는 상이한 작용기와 반응한다. 헤테로이작용성 가교제 상의 반응기와 반응하는 상기 2개의 상이한 작용기는 통상적으로 아미노기, 예를 들어 리신의 엡실론 아미노기; 설프하이드릴기, 예를 들어 시스테인의 티올기; 카복실산, 예를 들어 아스파르트산 상의 카복실레이트; 또는 하이드록실기, 예를 들어 세린 상의 하이드록실기이다.Heterodifunctional molecules have two or more reactors. The reactor reacts with different functional groups present in, for example, EPO and molecules. The two different functional groups which react with the reactor on the heterodifunctional crosslinker are typically amino groups, for example epsilon amino groups of lysine; Sulfhydryl groups such as thiol groups of cysteine; Carboxylates on carboxylic acids such as aspartic acid; Or a hydroxyl group, for example a hydroxyl group on serine.

헤테로이작용성 분자의 반응성 기가 아미노 기와 공유 결합을 형성하는 경우, 상기 공유 결합은 일반적으로 아미도 또는 이미도 결합일 것이다. 아미노 기와 공유 결합을 형성하는 반응성 기는, 예를 들어, 활성화된 카복실레이트 기, 할로카보닐 기 또는 에스테르 기일 수 있다. 바람직한 할로카보닐 기는 클로로카보닐 기이다. 에스테르 기는 바람직하게는 반응성 에스테르 기, 예를 들어 N-하이드록시-숙신이미드 에스테르 기이다.If the reactive group of the heterodifunctional molecule forms a covalent bond with an amino group, the covalent bond will generally be an amido or imido bond. Reactive groups that form covalent bonds with amino groups can be, for example, activated carboxylate groups, halocarbonyl groups or ester groups. Preferred halocarbonyl groups are chlorocarbonyl groups. The ester group is preferably a reactive ester group, for example an N-hydroxy-succinimide ester group.

기타 작용기는 전형적으로 티올 기, 티올 기로 전환될 수 있는 기, 또는 티올 기와 공유 결합을 형성하는 기이다. 상기 공유 결합은 일반적으로 티오에테르 결합 또는 디설파이드일 것이다. 티올 기와 공유 결합을 형성하는 반응성 기는, 예를 들어, 티올 기 또는 활성화된 디설파이드와 반응하는 이중 결합일 수 있다. 티올 기와 반응할 수 있는 이중 결합을 함유하는 반응성 기는 말레이미도 기이지만, 아크릴로니트릴과 같은 다른 반응성 기도 또한 가능하다. 반응성 디설파이드 기는, 예를 들어, 2-피리딜디티오 기 또는 5,5'-디티오-비스-(2-니트로벤조산) 기일 수 있다. 반응성 디설파이드 결합을 함유하는 헤테로이작용성 시약의 몇몇 예로는 N-숙신이미딜 3-(2-피디딜디티오)프로피오네이트(문헌[Carlssonet al., 1978, Biochem J., 173:723-737]), 나트륨 5-4-숙신이미딜옥시카보닐-α-메틸벤질티오설페이트 및 4-숙신이미딜옥시카보닐-α-메틸(2-피리딜디티오)톨루엔을 들 수 있다. N-숙신이미딜 3-(2-피디딜디티오)프로피오네이트가 바람직하다. 티올 기와 반응하는 이중 결합을 갖는 반응성 기를 포함하는 헤테로이작용성 시약의 몇몇 예로는 숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)사이클로헥산-1-카복실레이트 및 숙신이미딜 m-말레이미도벤조에이트를 들 수 있다.Other functional groups are typically thiol groups, groups that can be converted to thiol groups, or groups that form covalent bonds with thiol groups. The covalent bond will generally be a thioether bond or disulfide. Reactive groups that form covalent bonds with thiol groups can be, for example, double bonds that react with thiol groups or activated disulfides. Reactive groups containing double bonds capable of reacting with thiol groups are maleimido groups, but other reactive groups such as acrylonitrile are also possible. The reactive disulfide group can be, for example, a 2-pyridyldithio group or a 5,5'-dithio-bis- (2-nitrobenzoic acid) group. Some examples of heterodifunctional reagents containing reactive disulfide bonds include N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate (Carlsson et al ., 1978, Biochem J., 173: 723- 737]), sodium 5-4-succinimidyloxycarbonyl-α-methylbenzylthiosulfate and 4-succinimidyloxycarbonyl-α-methyl (2-pyridyldithio) toluene. Preference is given to N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate. Some examples of heterodifunctional reagents comprising reactive groups with double bonds reacting with thiol groups include succinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate and succinimidyl m-maleimidobenzoate. Can be mentioned.

기타 헤테로이작용성 분자로는 숙신이미딜 3-(말레이미도)프로피오네이트, 설포숙신이미딜 4-(p-말레이미도-페닐)부티레이트, 설포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸-사이클로헥산)-1-카복실레이트, 말레이미도벤조일-N-하이드록시-숙신이미드 에스테르를 들 수 있다. 숙신이미딜 m-말레이미도벤조에이트의 나트륨 설포네이트염이 바람직하다. 전술한 헤테로이작용성 시약 및 그의 설포네이트 염중 다수는 피어스(Pierce)로부터 구입가능하다.Other heterodifunctional molecules include succinimidyl 3- (maleimido) propionate, sulfosuccinimidyl 4- (p-maleimido-phenyl) butyrate, sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimidomethyl-cyclo Hexane) -1-carboxylate and maleimidobenzoyl-N-hydroxy-succinimide ester are mentioned. The sodium sulfonate salt of succinimidyl m-maleimidobenzoate is preferred. Many of the aforementioned heterodifunctional reagents and sulfonate salts thereof are commercially available from Pierce.

상기한 콘주게이트(conjugate)가 가역적이거나 불안정해야 할 필요성이 있는지는 숙련자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 콘주게이트는 EPO 수용 활성 조절 활성 및 바람직한 약리 활성 둘다에 대해 시험관내에서 시험될 수 있다. 콘주게이트가 두가지 특성 모두를 보유하는 경우에는 이어서 그 적합성이 생체내에서 시험될 수 있다. 콘주게이트된 분자가 활성을 위해 EPO로부터 분리될 필요가 있는 경우에는, EPO와의 불안정 결합 또는 가역적 회합이 바람직하다. 불안정 특성은 또한 생체내 시험전에 표준 시험관내 방법을 사용하여 시험될 수도 있다.Whether the conjugate needs to be reversible or unstable can be readily determined by the skilled person. Conjugates can be tested in vitro for both EPO uptake activity modulating activity and preferred pharmacological activity. If the conjugate possesses both properties, its suitability can then be tested in vivo. If conjugated molecules need to be separated from EPO for activity, unstable binding or reversible association with EPO is preferred. Instability properties may also be tested using standard in vitro methods prior to in vivo testing.

이들 및 기타 다작용성 시약의 제조 및 사용 방법에 관한 추가 정보는 다음 간행물, 또는 당해 기술분야에서 입구가능한 다른 간행물로부터 입수할 수 있다: Carlssonet al., 1978, Biochem. J. 173:723-737; Cumberet al., 1985, Methods in Enzymology 112:207-224; Jueet al., 1978, Biochem. 17:5399-5405; Sunet al., 1974, Biochem. 13:2334-2340; Blattleret al., 1985, Biochem. 24:1517-152; Liuet al., 1979, Biochem. 18:690-697; Youle and Neville, 1980, Proc, Natl. Acad. Sci. U.S.A. 77:5483-5486; Lerneret al., 1981, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 78:3403-3407; Jung and Moroi, 1983, Biochem. Biophys. Acta 761-162; Caulfieldet al., 1984, Biochem. 81:7772-7776; Staros, J.V., 1982, Biochem. 21:3950-3955; Yoshitakeet al., 1979, Eur. J. Biochem. 101:395-399; Yoshitakeet al., 1982, J. Biochem. 92:1413-1424; Pilch and Czech, 1979, J.Biol. Chem. 254:3375-3381; Novick et al., 1987, J. Biol. Chem. 262:8483-8487; Lomant and Fairbanks, 1976, J. Mol. Biol. 104:243-261; Hamada and Tsuruo, 1987, Anal. Biochem. 160:483-488; 및 Hashida, 1984, J. Applied Biochem. 6:56-63. 또한, 가교결합 방법은 문헌[Means and Feeney, 1990, Bioconjugate Chem. 1:2-12]에 설명되어 있다. 본 발명의 상기 방법 및 조성물에 의해 횡단되는 장벽은 혈액-뇌 장벽, 혈액-안구 장벽, 혈액-고환 장벽, 혈액-난소 장벽 및 혈액-태반 장벽을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.Additional information regarding the preparation and use of these and other multifunctional reagents can be obtained from the following publications, or other publications accessible in the art: Carlsson et al ., 1978, Biochem. J. 173: 723-737; Cumber et al ., 1985, Methods in Enzymology 112: 207-224; Jue et al ., 1978, Biochem. 17: 5399-5405; Sun et al ., 1974, Biochem. 13: 2334-2340; Blattler et al ., 1985, Biochem. 24: 1517-152; Liu et al ., 1979, Biochem. 18: 690-697; Youle and Neville, 1980, Proc, Natl. Acad. Sci. USA 77: 5483-5486; Lerner et al ., 1981, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78: 3403-3407; Jung and Moroi, 1983, Biochem. Biophys. Acta 761-162; Caulfield et al ., 1984, Biochem. 81: 7772-7776; Staros, JV, 1982, Biochem. 21: 3950-3955; Yoshitake et al ., 1979, Eur. J. Biochem. 101: 395-399; Yoshitake et al ., 1982, J. Biochem. 92: 1413-1424; Pilch and Czech, 1979, J. Biol. Chem. 254: 3375-3381; Novick et al., 1987, J. Biol. Chem. 262: 8483-8487; Lomant and Fairbanks, 1976, J. Mol. Biol. 104: 243-261; Hamada and Tsuruo, 1987, Anal. Biochem. 160: 483-488; And Hashida, 1984, J. Applied Biochem. 6: 56-63. Crosslinking methods are also described in Means and Feeney, 1990, Bioconjugate Chem. 1: 2-12. Barriers crossed by the methods and compositions of the present invention include, but are not limited to, blood-brain barrier, blood-ocular barrier, blood-testis barrier, blood-ovary barrier and blood-placental barrier.

내피 세포 장벽에 대해 전달하기 위한 후보 분자로는, 예를 들어, 성장 호르몬과 같은 호르몬, 신경향성 인자, 뇌 및 다른 장벽있는 기관으로부터 통상적으로 배제되는 항생물질 또는 항진균물질, 펩티드 방사선 약물, 안티센스 약물, 생물학적 활성제에 대한 항체, 약물, 및 항암제가 포함된다. 이러한 분자의 제한적 예로는 성장 호르몬, 신경 성장 인자(NGF), 뇌-유래 신경향성 인자(BNF), 모양체 신경향성 인자(CTF), 기본 섬유모세포 성장 인자(bFGF), 전환 성장 인자 β1(TGFβ1), 전환 성장 인자 β2(TGFβ2), 전환 성장 인자 β3(TGFβ3), 인터루킨 1, 인터루킨 2, 인터루킨 3 및 인터루킨 6, AZT, 종양괴사 인자에 대한 항체, 및 면역억제제(예: 사이클로스포린)가 포함된다.Candidate molecules for delivery to the endothelial cell barrier include, for example, antibiotics or antifungal agents, peptide radiation drugs, antisense drugs, which are commonly excluded from hormones such as growth hormone, neurotropic factors, the brain and other barrier organs. , Antibodies against biologically active agents, drugs, and anticancer agents. Restrictive examples of such molecules include growth hormone, nerve growth factor (NGF), brain-derived neurotropic factor (BNF), ciliary neurotropic factor (CTF), primary fibroblast growth factor (bFGF), and conversion growth factor β1 (TGFβ1). , Converting growth factor β2 (TGFβ2), converting growth factor β3 (TGFβ3), interleukin 1, interleukin 2, interleukin 3 and interleukin 6, AZT, antibodies to tumor necrosis factor, and immunosuppressive agents (eg cyclosporin).

또 다른 양태에서는, EPO를 포함하는 재조합 키메라 독소 분자가 바이러스 질환 또는 증식성 질환(예: 암)을 치료하기 위해 독소의 치료적 전달에 사용될 수 있다. EPO에 융합되어 이 양태에 적합한 키메라 독소를 구성할 수 있는 화합물로는 특히 슈도모나스 외독소, 디프테리아 독소 및 리신과 같은 독소 물질이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다.In another embodiment, recombinant chimeric toxin molecules comprising EPO can be used for therapeutic delivery of toxins to treat viral diseases or proliferative diseases such as cancer. Compounds that can be fused to EPO to constitute a suitable chimeric toxin for this embodiment include, but are not limited to, toxins such as Pseudomonas exotoxin, diphtheria toxin and lysine in particular.

5.3 표적 질병5.3 Target Disease

상기한 바와 같이, 본원에 제공된 EPO 조성물 및 그의 사용방법은 예를 들어 뇌, 심장 및 망막과 같은 중추신경계 조직, 말초신경계 조직 또는 심장 조직내 흥분조직과 같은 흥분조직에 악영향을 미치는, 저산소 질병에 기인하는 질병을 치료 및 예방하는데 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 다양한 질병 및 상황에서 저산소 질병에 기인하는 흥분조직 손상을 치료 또는 예방하는데 사용될 수 있다. 이러한 질병 및 상황의 비제한적 예는 이하에 제공되어 있다.As noted above, the EPO compositions and methods of use provided herein provide for hypoxic diseases that adversely affect excitatory tissues such as, for example, central nervous system tissues such as brain, heart and retina, peripheral nervous system tissues, or excitable tissues in cardiac tissues. It can be used to treat and prevent the resulting disease. Thus, the present invention can be used to treat or prevent excitatory tissue damage caused by hypoxia disease in a variety of diseases and situations. Non-limiting examples of such diseases and situations are provided below.

본 발명에 따라 치료가능한 신경 조직 병변을 보호하는 예에 있어서 그러한 병변으로는 신경 조직의 산소화 감소에 기인하는 것들이 포함된다. 신경 조직에 대한 산소의 이용률을 감소시켜 스트레스, 손상 및 최종적으로는 신경 세포 사멸을 초래하는 어떤 질병이든지 본 발명의 방법에 의해 치료될 수 있다. 저산소증 및/또는 허혈로 일반적으로 지칭되는 이러한 질병은 뇌졸중, 혈관 폐색, 산전 또는 산후 산소결핍, 질식, 기도 폐색, 근익사(near drowning), 일산화탄소 중독, 연기 흡입, 외상(수술 및 방사선 치료를 포함함), 가사, 간질, 저혈당증, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐기종, 성인성 호흡곤란 증후군, 저혈압 쇼크, 패혈성 쇼크, 아나필락시성 쇼크, 인슐린 쇼크, 겸상적혈구 발증, 심박 정지, 부정맥, 및 질소마취에 기인하거나 이들을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.In the examples of protecting neurological lesions treatable in accordance with the present invention, such lesions include those due to reduced oxygenation of nerve tissue. Any disease that reduces the availability of oxygen to nerve tissue resulting in stress, injury and finally neuronal death can be treated by the methods of the present invention. These diseases, commonly referred to as hypoxia and / or ischemia, include stroke, vascular occlusion, prenatal or postpartum oxygen deficiency, choking, airway obstruction, near drowning, carbon monoxide poisoning, smoke inhalation, trauma (surgical and radiotherapy) , Housekeeping, epilepsy, hypoglycemia, chronic obstructive pulmonary disease, emphysema, adult respiratory distress syndrome, hypotension shock, septic shock, anaphylactic shock, insulin shock, sickle cell development, cardiac arrest, arrhythmia, and nitrogen anesthesia Or including, but not limited to.

한 양태에서는, 예를 들어, 종양 절제 또는 동맥류 복구와 같은 수술 과정 중의 상해 또는 조직 손상 위험에 기인하는 상해 또는 조직 손상을 예방하기 위해EPO가 투여될 수 있다.In one embodiment, EPO can be administered to prevent injury or tissue damage due to injury or tissue damage risk during surgical procedures such as, for example, tumor resection or aneurysm repair.

저혈당증에 의해 야기되거나 이에 기인하는 다른 병변으로서 본원에 기술된 방법에 의해 치료가능한 병변으로는 인슐린 과다복용(의인성 고인슐린혈증으로도 지칭됨), 인슐린종, 성장 호르몬 결핍, 코르티솔저하증, 약물 과다복용 및 특정 종양이 포함된다.Other lesions caused or caused by hypoglycemia that can be treated by the methods described herein include insulin overdose (also called pseudohuman hyperinsulinemia), insulinoma, growth hormone deficiency, cortisol hypoplasia, drug overdose. Dosing and specific tumors.

흥분 신경 조직의 손상에 기인하는 다른 병변으로는 발작성 장애, 예를 들어, 간질, 경련 또는 만성 발작성 장애가 포함된다. 다른 치료가능한 질병 및 질환으로는 뇌졸중, 다발성 경화증, 저혈압, 심박 정지, 알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌성 마비, 뇌 또는 척수 외상, AIDS성 치매, 연령 관련 인지 기능 상실, 기억 상실, 근위축성 측삭 경화증, 발작성 장애, 알콜중독, 망막 허혈, 녹내장에 기인한 시신경 손상, 및 신경 소실이 포함된다.Other lesions due to damage to excitable nerve tissue include paroxysmal disorders such as epilepsy, convulsions or chronic paroxysmal disorders. Other treatable diseases and disorders include stroke, multiple sclerosis, hypotension, cardiac arrest, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, cerebral palsy, brain or spinal cord trauma, AIDS dementia, age-related cognitive loss, memory loss, amyotrophic lateral sclerosis, Paroxysmal disorders, alcoholism, retinal ischemia, optic nerve damage due to glaucoma, and nerve loss.

본 발명의 방법은 망막 조직의 질병 및 손상을 치료하는데 사용될 수 있다. 이러한 질병으로는 황반 변성, 망막 박리, 망막색소변성, 동맥경화성 망막병증, 고혈압 망막병증, 망막 동맥 차단, 망막 정맥 차단, 저혈압, 및 당뇨병 망막병증이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다.The method of the invention can be used to treat diseases and damage of retinal tissue. Such diseases include, but are not limited to macular degeneration, retinal detachment, retinal pigmentation, atherosclerotic retinopathy, hypertensive retinopathy, retinal artery blockage, retinal vein blockage, hypotension, and diabetic retinopathy.

또 다른 양태에서, 본 발명의 방법은 흥분조직에 대한 방사선 손상에 기인하는 상해를 보호 또는 치료하는데 사용될 수도 있다.In another aspect, the methods of the present invention may be used to protect or treat injuries due to radiation damage to excitatory tissue.

본 발명 방법의 추가적 유용성은 신경독소 중독, 예를 들어 도모산 패류 중독, 신경라티리즘(neurolathyrism) 및 괌(Guam)병, 근위축성 측삭 경화증, 및 파킨슨병의 치료에 있다.Further usefulness of the methods of the present invention lies in the treatment of neurotoxin poisoning, for example Domosan shellfish poisoning, neurorolathyrism and Guam disease, amyotrophic lateral sclerosis, and Parkinson's disease.

전술한 바와 같이, 본 발명은 또한 에리트로포에틴을 말초에 투여함으로써 포유동물에서 흥분조직 기능을 향상시키는 방법에 관한 것이다. 다양한 질환 및 질병이 이 방법을 사용하여 쉽게 치료될 수 있고, 또한 이 방법은 어떤 질병 또는 질환 없이 인지 기능을 향상시키는데 유용하다. 본 발명의 이러한 용도는 이하에 더 상세히 설명되어 있고, 인간 및 비인간 포유동물 둘다에서의 학습 및 훈련 기능의 향상을 포함한다.As mentioned above, the present invention also relates to a method of enhancing excitatory tissue function in a mammal by peripheral administration of erythropoietin. Various diseases and disorders can be easily treated using this method, and this method is also useful for improving cognitive function without any disease or condition. This use of the invention is described in more detail below and includes the improvement of learning and training functions in both human and non-human mammals.

중추신경계에 관한 본 발명의 이러한 양태의 방법에 의해 치료가능한 질병 및 질환은 기분 장애, 불안 장애, 우울증, 자폐증, 주의력결핍 과다활동장애, 및 인지 기능 장애를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 이들 질병은 신경 기능의 향상으로 치료된다.Diseases and disorders treatable by the methods of this aspect of the invention with respect to the central nervous system include, but are not limited to, mood disorders, anxiety disorders, depression, autism, attention deficit hyperactivity disorder, and cognitive dysfunction. These diseases are treated with an improvement in nerve function.

본 발명의 교시에 따라 치료가능한 다른 장애로는 수면 장애, 예를 들어 수면 무호흡증 및 여행 관련 장애, 거미막하 및 동맥류 출혈, 저혈압 쇼크, 진탕성 손상, 패혈성 쇼크, 아니필락시성 쇼크, 및 다양한 뇌염 및 수막염, 예를 들어 결합조직 질환 관련 뇌염의 후유증(예: 루푸스)이 포함된다. 다른 용도로는 신경독소 중독, 예를 들어 도모산 패류 중독, 신경라티리즘 및 괌병, 근위축성 측삭 경화증, 및 파킨슨병; 색전성 또는 허혈성 손상의 수술후 치료; 전뇌 조사; 겸상적혈구 발증; 및 자간증의 예방 또는 이들로부터의 보호가 포함된다.Other disorders treatable in accordance with the teachings of the present invention include sleep disorders, such as sleep apnea and travel related disorders, subarachnoid and aneurysm bleeding, hypotension shock, agitation, septic shock, aniphylactic shock, and various Encephalitis and meningitis, such as sequelae of connective tissue disease-associated encephalitis (eg lupus). Other uses include neurotoxin poisoning, such as Domosan shellfish poisoning, neuralitis and Guam disease, amyotrophic lateral sclerosis, and Parkinson's disease; Postoperative treatment of embolic or ischemic injury; Whole brain investigation; Sickle cell development; And prevention of or protection from eclampsia.

본 발명의 방법에 의해 치료가능한 질병의 추가 군으로는, 신경 손상 및 사멸에 의해 대표되는 다양한 신경학적 질환이 원인인 유전성 또는 후천성의 미토콘드리아 기능장애가 포함된다. 예를 들어, 라이 병(Leigh disease)(아급성 괴사성뇌병증)은 신경 탈락으로 인한 진행성 실명 및 뇌병증, 및 근병증에 의해 특징지어진다. 이들 경우, 결손 미토콘드리아 대사는 흥분 세포의 대사를 가속화시키기에 충분한 고에너지 기질을 공급하지 못한다. EPO 수용 활성 조절자는 다양한 미토콘드리아 질환에서 부전 기능을 최적화시킨다.Additional groups of diseases treatable by the methods of the present invention include hereditary or acquired mitochondrial dysfunction caused by various neurological diseases represented by nerve damage and death. For example, Leigh disease (subacute necrotic encephalopathy) is characterized by progressive blindness and encephalopathy, and myopathy due to neuronal dropout. In these cases, defective mitochondrial metabolism does not provide enough high energy substrate to accelerate the metabolism of excitable cells. EPO receptor activity modulators optimize dysfunction in various mitochondrial diseases.

전술한 바와 같이, 저산소 질병은 흥분조직에 악영향을 미친다. 흥분조직으로는 중추신경계 조직, 말초신경계 조직 및 심장 조직이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다. 전술한 질병 이외에, 본 발명의 방법은 일산화탄소 및 연기 흡입과 같은 흡입 중독, 중증 천식, 성인성 호흡곤란 증후군, 기도폐색 및 근익사의 치료에 유용하다. 저산소 질병을 일으키거나 또는 다른 수단에 의해 흥분조직 손상을 유발하는 추가의 질병로는 인슐린의 부적절한 투여시 발생할 수 있는 저혈당증, 또는 인슐린-생성 신생물(인슐린종)이 포함된다.As mentioned above, hypoxic diseases adversely affect excitatory tissue. Excited tissues include, but are not limited to, central nervous system tissue, peripheral nervous system tissue, and heart tissue. In addition to the diseases described above, the methods of the present invention are useful for the treatment of inhalation poisoning such as carbon monoxide and smoke inhalation, severe asthma, adult respiratory distress syndrome, airway obstruction and myopathic death. Additional diseases that cause hypoxic disease or cause excitatory tissue damage by other means include hypoglycemia, or insulin-producing neoplasm (insulin species), which may occur upon improper administration of insulin.

흥분조직 손상으로부터 비롯되는 것으로 여겨지는 다양한 신경심리학적 장애가 본 발명의 방법에 의해 치료가능하다. 신경 손상이 수반될 수 있고 본 발명에 의한 치료가 적용될 수 있는 만성 장애는 중추신경계 및/또는 말초신경계에 관한 장애, 예를 들면, 노화 관련 인지 기능 상실 및 노인성 치매, 만성 발작성 장애, 알츠하이머병, 파킨슨병, 치매, 기억 상실, 근위축성 측삭 경화증, 다발성 경화증, 결절성 경화증, 윌슨병, 뇌성 마비 및 진행성 핵상 마비, 괌병, 루이 소체 치매, 프리온 질환, 예를 들어 해면상 뇌병증(예: 크로이츠펠트-야콥병, 헌팅톤병, 근긴장성 이영양증, 프리이드라이히 운동실조 및 다른 운동실조뿐만 아니라 질 드 라 투렛(Gilles de la Tourette) 증후군), 간질과 같은 발작성 장애 및 만성 발작성장애, 뇌졸중, 뇌 또는 척수 외상, AIDS성 치매, 알콜중독, 자폐증, 망막 허혈, 녹내장, 자율신경기능 장애(예: 고혈압 및 수면 장애), 및 신경정신의학적 장애(정신분열증, 정신분열정동 장애, 주의력 결핍 장애, 기분저하 장애, 주요 우울 장애, 조증, 강박성 장애, 정신활성 물질 사용 장애, 불안증, 공황 장애, 및 단극성 및 양극성 정동 장애를 포함하지만 이에 한정되지는 않음)가 포함된다. 추가의 신경정신의학적 및 신경퇴행성 장애로는 예를 들어 미국 정신의학협회(American Psychiatric Association)의 정신 장애에 관한 진단 및 통계 편람(Diagnostic and Statistical manual of Mental Disorders; DSM)에 열거된 것들이 포함되는데, 이것의 가장 최근판은 그 전체가 본원에 참고로 인용된다.Various neuropsychological disorders that are believed to result from excitatory tissue damage are treatable by the methods of the present invention. Chronic disorders that may be accompanied by nerve damage and to which treatment according to the invention may be applied include disorders relating to the central and / or peripheral nervous system, such as age-related cognitive loss and senile dementia, chronic paroxysmal disorders, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, dementia, memory loss, amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, nodular sclerosis, Wilson's disease, cerebral palsy and progressive nuclear palsy, Guam's disease, Lewy body dementia, prion disease, such as spongy encephalopathy (e.g. Creutzfeldt-Jakob disease Seizure disorders such as Gilles de la Tourette syndrome, epilepsy as well as Huntington's disease, myotonic dystrophy, Friedreich's ataxia and other ataxia, epileptic disorders, stroke, brain or spinal cord trauma, AIDS Sexual dementia, alcoholism, autism, retinal ischemia, glaucoma, autonomic dysfunction (e.g. hypertension and sleep disorders), and neuropsychiatric disorders (e.g. Schizophrenia, schizophrenia affect disorder, attention deficit disorder, mood disorder, major depressive disorder, mania, obsessive compulsive disorder, psychoactive substance use disorder, anxiety, panic disorder, and unipolar and bipolar affect disorder ) Is included. Additional neuropsychiatric and neurodegenerative disorders include, for example, those listed in the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM) of the American Psychiatric Association. The most recent version of this is incorporated herein by reference in its entirety.

또 다른 양태에서는, EPO를 포함하는 재조합 키메라 독소 분자가 암과 같은 증식성 질환, 또는 아급성 경화성 범뇌염과 같은 바이러스 질환을 치료하기 위해 독소의 치료적 전달에 사용될 수 있다.In another embodiment, recombinant chimeric toxin molecules comprising EPO can be used for the therapeutic delivery of toxins to treat proliferative diseases such as cancer, or viral diseases such as subacute sclerosing panencephalitis.

5.4 약학 제제 및 투여5.4 Pharmaceutical Formulations and Administration

본 발명에 따르면, EPO, 그의 유사체, 유사 작용제, 에리트로포에틴 분절, 혼성 에리트로포에틴 분자, 에리트로포에틴 수용체 결합 분자, 에리트로포에틴 작용제, 신장 에리트로포에틴, 뇌 에리트로포에틴 및 그의 뮤테인, 및 그의 동류물이 비경구, 경점막, 예를 들어 경구, 코, 직장, 질내, 설하, 점막밑 또는 경피로 주입될 수 있다. 바람직하게는 투여는 비경구, 예를 들어 정맥내 또는 복강내 주사를 통해 이루어지고, 또한 동맥내, 근육내, 피내 및 피하 투여도 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.According to the present invention, EPO, analogs thereof, analogs, erythropoietin segments, hybrid erythropoietin molecules, erythropoietin receptor binding molecules, erythropoietin agonists, kidney erythropoietin, brain erythropoietin and muteins thereof, And their equivalents may be injected parenterally, transmucosally, for example orally, nasal, rectal, intravaginal, sublingual, submucosal or transdermal. Preferably administration is via parenteral, eg intravenous or intraperitoneal injection, and also includes, but is not limited to, intraarterial, intramuscular, intradermal and subcutaneous administration.

EPO의 말초 투여가 효과적인 치료 섭생(regimen)이 되는 피험체는 바람직하게는 인간이지만, 임의의 동물, 바람직하게는 포유동물일 수 있다. 따라서, 당해 기술분야의 숙련자라면 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법 및 약학 조성물은 임의의 동물, 특히 포유동물에 투여하기에 적합하고, 그러한 동물로는 가축(예: 고양잇과 및 갯과), 농장 동물(예: 소, 말, 염소, 양 및 돼지를 포함하지만 이에 한정되지 않음), 야생 동물(야생에 있는 것이든 동물원에 있는 것이든), 연구용 동물(예: 마우스, 쥐, 토끼, 염소, 양, 돼지, 개, 고양이 등) 등이 포함되지만 이에 전혀 한정되지 않는다. 전술한 바와 같이, 애완 동물 및 작업용 동물을 포함하는 길들여진 동물은 본 발명의 신경보호적 이점 및 인지 기능 향상 둘다를 위한 후보자이다. 저산소증에 기인한 신경학적 손상뿐만 아니라 간질을 포함한 급성 및 만성 장애는 이러한 동물에서 통상적인 것이고, 따라서 치료 대상이다. 또한, 전술한 바와 같이, 학습, 훈련 및 학습 행동의 보유가 본 발명의 교시내용을 이용하여 향상, 보강 및 유지될 수 있다는 점에서 비인간 동물에서의 인지 기능 향상은 본 발명의 이점이 된다. 이로써, 애완 동물 소유자의 지출 및 심리적 부담이 감소된다. 예를 들어, 개 및 다른 가축을 훈련시키는데 필요한 시간이 감소된다. 또한, 전형적으로는 훈련시키기 어려운 야생 동물도 본 발명의 방법에 의해 훈련시키기 위한 우수한 후보자일 수 있다.Subjects whose peripheral administration of EPO is an effective therapeutic regime are preferably humans, but may be any animal, preferably a mammal. Thus, as will be readily apparent to one of ordinary skill in the art, the methods and pharmaceutical compositions of the present invention are suitable for administration to any animal, particularly a mammal, such animals include livestock (e.g. cats and canines). ), Farm animals (e.g., but not limited to cattle, horses, goats, sheep and pigs), wild animals (whether in the wild or in the zoo), research animals (e.g. mice, mice, Rabbits, goats, sheep, pigs, dogs, cats, and the like). As mentioned above, domesticated animals, including pets and working animals, are candidates for both neuroprotective benefits and cognitive enhancement of the present invention. Acute and chronic disorders, including epilepsy as well as neurological damage due to hypoxia, are common in these animals and are therefore the subject of treatment. In addition, as described above, improving cognitive function in non-human animals is an advantage of the present invention in that retention of learning, training and learning behavior can be enhanced, augmented and maintained using the teachings of the present invention. This reduces the spending and psychological burden of the pet owner. For example, the time required to train dogs and other livestock is reduced. In addition, wild animals, which are typically difficult to train, may also be good candidates for training by the methods of the present invention.

5.4.1 제형 및 효과적 투여량5.4.1 Formulations and Effective Dosages

본 발명은 또한 약학 조성물에 관한 것이다. EPO 및 EPO 수용 활성 조절자를 포함하는 약학 조성물은 흥분조직을 손상으로부터 보호하거나, 흥분조직의 기능을 향상시키거나, 화합물을 흥분조직에 전달하기 위해 치료 효과적 투여량으로 환자에게 투여될 수 있다. 본 출원인들은 고 투여량의 EPO가 흥분조직을 조절하고 흥분조직 손상을 보호하는데 바람직함을 발견하였다.The invention also relates to pharmaceutical compositions. Pharmaceutical compositions comprising EPO and EPO receptor activity modulators may be administered to a patient in therapeutically effective dosages to protect excitatory tissue from damage, enhance the function of excitable tissue, or deliver the compound to excitatory tissue. Applicants have found that high doses of EPO are desirable for controlling excitatory tissue and protecting excitatory tissue damage.

바람직한 효과 투여량의 선택은 당 분야의 숙련자들에게 공지되어 있는 다수의 요인을 고려함으로써 숙련자에 의해서 결정될 것이다. 이러한 요인으로는 에리트로포에틴의 특정 형태 및 이들의 약동학적 파라미터, 예를 들어 생체이용률, 물질대사, 반감기 등을 들 수 있으며, 이들은 약학 화합물에 대한 법률적인 승인을 얻는데 전형적으로 사용되는 일반적인 개발 공정 동안 확립된다. 추가로, 투여량을 고려하는데 있어서의 인자로는 치료될 질환 또는 상태 또는 정상인에게 달성될 수 있는 이점, 환자의 체중, 투여 경로, 투여가 단기간 수행되는지 장기간 수행되는지 여부, 함께 사용되는 약제 및 투여된 약제의 효과에 영향을 미치는 것으로 공지되어 있는 다른 인자를 들 수 있다. 따라서 정확한 투여량은 의료진의 판단 및 각각의 환자의 상황, 예를 들어 개인 환자의 상태 및 면역 상태에 따라, 표준 임상 기법에 따라 결정되어야 한다.The choice of the desired effect dosage will be determined by the skilled person by considering a number of factors known to those skilled in the art. These factors include certain forms of erythropoietin and their pharmacokinetic parameters such as bioavailability, metabolism, half-life, etc., which are common development processes typically used to obtain legal approval for pharmaceutical compounds. Is established. In addition, factors in consideration of dosage include the disease or condition to be treated or the benefits that can be achieved for a normal person, the body weight of the patient, the route of administration, whether the administration is to be carried out for a short time or for a long time, the agents used and the administration And other factors known to affect the effectiveness of a given drug. Therefore, the precise dosage should be determined according to standard clinical techniques, depending on the judgment of the medical staff and the situation of each patient, for example the condition and immune status of the individual patient.

한가지 양태에서, 본 발명은 감수성 조직의 조절, 인지 기능의 향상 또는 내피성 페쇄막을 통한 이동에 적합하도록 개질되되, 단위 투여당 약 50,000 내지 500,000 유니트, 60,000 내지 500,000 유니트, 70,000 내지 500,000 유니트, 80,000 내지 500,000 유니트, 90,000 내지 500,000 유니트, 100,000 내지 500,000 유니트, 150,000 내지 500,000 유니트, 200,000 내지 500,000 유니트, 250,000 내지 500,000 유니트, 300,000 내지 500,000 유니트, 350,000 내지 500,000 유니트,400,000 내지 500,000 유니트 또는 450,000 내지 500,000 유니트의 무독성 효과량의 EPO, EPO 수용체 활성 조절자 또는 EPO-활성화 수용체 조절자 및 이들의 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 투여 단위 형태의 약학 조성물을 제공한다.In one embodiment, the present invention is modified to be suitable for the regulation of sensitive tissues, enhancement of cognitive function, or migration through endothelial obstructive membrane, wherein about 50,000 to 500,000 units, 60,000 to 500,000 units, 70,000 to 500,000 units, 80,000 to 80,000 per unit dose Nontoxic effects of 500,000 units, 90,000 to 500,000 units, 100,000 to 500,000 units, 150,000 to 500,000 units, 200,000 to 500,000 units, 250,000 to 500,000 units, 300,000 to 500,000 units, 350,000 to 500,000 units, 400,000 to 500,000 units, or 450,000 to 500,000 units A pharmaceutical composition is provided in dosage unit form comprising an amount of an EPO, an EPO receptor activity modulator or an EPO-activated receptor modulator, and a pharmaceutically acceptable carrier thereof.

한가지 양태에서, 이러한 EPO의 약학 조성물은 전신으로 투여되어 감수성 조직이 손상되는 것을 방지하거나 감수성 조직의 기능을 개선하거나 화합물을 감수성 조직으로 이송할 수 있다. 이러한 투여는 비경구, 점막, 예를 들어 경구, 비강, 직장, 질, 설하, 점막하 또는 내피 투여할 수도 있다. 바람직한 투여는 비경구 투여, 예를 들어 정맥 주사 또는 복강내 주사이고, 이로서 한정하는 것은 아니지만 동맥내, 근육내, 내피 및 피하 투여를 들 수 있다.In one embodiment, the pharmaceutical composition of such EPO can be administered systemically to prevent damage to sensitive tissues, to improve the function of sensitive tissues, or to transfer compounds to sensitive tissues. Such administration may be parenterally, mucosa, for example oral, nasal, rectal, vaginal, sublingual, submucosal or endothelial. Preferred administration is parenteral administration, for example intravenous injection or intraperitoneal injection, including but not limited to intraarterial, intramuscular, endothelial and subcutaneous administration.

바람직한 양태에서, EPO는 1회 투여당 2000 내지 10000 유니트/체중(kg), 바람직하게는 약 2000 내지 5000 유니트/체중(kg), 가장 바람직하게는 5000 유니트/체중(kg)의 투여량으로 전신 투여될 수도 있다. 이러한 효과 투여량은, EPO 투여후 약 10,000, 15,000 또는 20,000 밀리유니트/ml의 혈청량보다 과량의 혈청 수준을 달성하기에 충분해야 한다. 이러한 혈청 수준은 투여후 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 시간 후에 달성될 수도 있다. 이러한 투여는 필요에 따라 반복될 수도 있다. 예를 들어, 임상적으로 필요한 경우 매일 반복하여 투여할 수 있거나, 적당한 시간 간격이 지난 후, 예를 들어 매 1 내지 12주, 바람직하게는 매 3 내지 8 주마다 투여할 수도 있다. 한가지 양태에서, 효과량의 EPO 및 이들의 약학적으로 허용가능한 담체는 단일 투여 바이알 또는 다른 용기에 포장될 수도 있다. 한가지 양태에서, EPO는 적혈구 생성을 촉진하지 않을 수도 있다. 즉, 이것은 전술한 활성을 발휘할 수 있지만 헤모글로빈의 농도 또는 헤마토크리트의 증가를 유발하지 않을 수 있다. 다른 양태에서, EPO는 적혈구 생성을 최대한 자극하는데 필요한 것에 비해 보다 과량의 투여량으로 제공된다.In a preferred embodiment, the EPO is administered systemically at a dosage of 2000 to 10000 units / weight (kg), preferably about 2000 to 5000 units / weight (kg), most preferably 5000 units / weight (kg) per dose. It may also be administered. This effect dose should be sufficient to achieve excess serum levels above the serum amount of about 10,000, 15,000, or 20,000 milliunits / ml following administration of EPO. Such serum levels may be achieved about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 hours after administration. Such administration may be repeated as necessary. For example, administration may be repeated daily if clinically necessary, or after a suitable time interval, for example every 1-12 weeks, preferably every 3-8 weeks. In one embodiment, the effective amount of EPO and their pharmaceutically acceptable carriers may be packaged in a single dose vial or other container. In one embodiment, EPO may not promote red blood cell production. That is, it may exert the aforementioned activity but may not cause an increase in the concentration of hemoglobin or hematocrit. In another embodiment, the EPO is provided at a higher dosage than is needed to maximally stimulate erythrocyte production.

본 발명의 약학 조성물은 치료 효과량의 화합물 및 이들의 약학적으로 허용가능한 담체를 포함할 수도 있다. 구체적인 양태에서, "약학적으로 허용가능한"이라는 용어는 연방 정부의 법률 대리인에 의해 승인되었거나, 동물내 사용 및 보다 구체적으로 인간내 사용에 대해 미국 약전 또는 그 밖의 일반적으로 승인된 약전에 기술되어 있음을 의미한다. "담체"라는 용어는, 치료약을 투여하는 희석제, 야쥬반트, 부형제 또는 비히클을 의미한다. 이러한 약학 담체는 살균 용액, 예를 들어 석유계, 동물계, 식물계 또는 합성 오일, 예를 들어 땅콩유, 대두유, 광유, 참깨유 등을 비롯한 물 및 오일내 염수 용액과 같은 살균 액체일 수 있다. 염수 용액은 약학 조성물이 정맥내 투여되는 경우 바람직한 담체이다. 염수 용액 및 수성 덱스트로즈 및 글리세롤 용액은 구체적으로 주사용 용액에 있어서 액체 담체로서 사용될 수도 있다. 적당한 약학 부형제로는 전분, 글루코즈, 락토즈, 수크로즈, 젤라틴, 맥아, 쌀, 밀가루, 쵸크, 실리카 겔, 나트륨 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 활석, 염화나트륨, 건조된 스킴 밀크, 글리세롤, 프로필렌, 글리콜, 물, 에탄올 등을 들 수 있다. 바람직한 경우, 조성물은 소량의 습윤제 또는 유화제 또는 pH 완충제를 함유할 수 있다. 이러한 조성물은 용액, 현탁액, 유화액, 정제, 알약, 캡슐, 분말, 서방성 제제 등의 형태일 수 있다. 조성물은 트리글리세라이드와 같은 통상적인 결합제 및 담체와 함께 좌제로서 제형화될 수도 있다. 본 발명의 화합물은 중성 형태 또는 염 형태로서 제형화될 수 있다. 약학적으로 허용가능한 염은 염산, 인산, 아세트산, 옥살산, 타르타르산 등으로부터 유도된 것과 같이 유리 아미노기와 함께 형성된 염 및 나트륨, 칼륨, 암모늄, 칼슘, 제1철의 수산화물, 이소프로필아민, 트리에틸아민, 2-에틸아미노 에탄올, 히스티딘, 프로카인 등으로부터 유도된 것과 같은 유리 카복실기와 함께 형성된 염을 들 수 있다. 적당한 약학 담체의 예는 마틴(E. W. Martin)의 문헌["Remington's Pharmaceutical Science"]에 기술되어 있다. 이러한 조성물은 환자에게 적당하게 투여하기 위한 형태를 제공하기 위해서 치료 효과량의 화합물을 바람직하게는 정제 형태로, 적당량의 담체와 함께 함유할 것이다. 제형화는 투여 방식에 적합해야만 한다.The pharmaceutical composition of the invention may comprise a therapeutically effective amount of a compound and a pharmaceutically acceptable carrier thereof. In specific embodiments, the term "pharmaceutically acceptable" has been approved by a federal legal representative or has been described in the US Pharmacopoeia or other generally approved pharmacopoeia for use in animals and more specifically in humans. Means. The term "carrier" means a diluent, yazuvant, excipient, or vehicle with which the therapeutic drug is administered. Such pharmaceutical carriers may be sterile liquids such as saline solutions in oils and water, including petroleum based, animal based, vegetable or synthetic oils such as peanut oil, soybean oil, mineral oil, sesame oil and the like. Saline solutions are preferred carriers when the pharmaceutical composition is administered intravenously. Saline solutions and aqueous dextrose and glycerol solutions may specifically be used as liquid carriers in injectable solutions. Suitable pharmaceutical excipients include starch, glucose, lactose, sucrose, gelatin, malt, rice, flour, chalk, silica gel, sodium stearate, glycerol monostearate, talc, sodium chloride, dried scheme milk, glycerol, propylene, Glycol, water, ethanol and the like. If desired, the composition may contain small amounts of wetting or emulsifying agents or pH buffers. Such compositions may be in the form of solutions, suspensions, emulsions, tablets, pills, capsules, powders, sustained release preparations and the like. The composition may be formulated as a suppository with conventional binders and carriers such as triglycerides. The compounds of the present invention may be formulated in neutral or salt form. Pharmaceutically acceptable salts include salts formed with free amino groups such as those derived from hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, and the like, and sodium, potassium, ammonium, calcium, ferrous hydroxide, isopropylamine, triethylamine And salts formed with free carboxyl groups such as those derived from 2-ethylamino ethanol, histidine, procaine and the like. Examples of suitable pharmaceutical carriers are described in E. W. Martin, "Remington's Pharmaceutical Science". Such compositions will contain a therapeutically effective amount of the compound, preferably in tablet form, with an appropriate amount of carrier so as to provide the form for proper administration to the patient. The formulation should be suitable for the mode of administration.

경구 투여용으로 개조된 약학 조성물은 캡슐 또는 정제; 분말 또는 과립; 용액, 시럽 또는 현탁액(수성 또는 비수성계 용액); 식용 발포체 또는 휘프(whips); 또는 유화액으로서 제공될 수도 있다. 정제 또는 경질 젤라틴 캡슐은 락토즈, 전분 또는 이들의 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 나트륨 사카린, 셀룰로즈, 마그네슘 카보네이트, 스테아르 산 또는 이들의 염을 포함할 수도 있다. 연질 젤라틴 캡슐은 식물유, 왁스, 지방, 반고형 또는 액체 폴리올 등을 포함할 수도 있다. 용액 및 시럽은 물, 폴리올 및 당을 포함할 수도 있다.Pharmaceutical compositions adapted for oral administration include capsules or tablets; Powder or granules; Solutions, syrups or suspensions (aqueous or non-aqueous solutions); Edible foams or whips; Or as an emulsion. Tablets or hard gelatin capsules may include lactose, starch or derivatives thereof, magnesium stearate, sodium saccharin, cellulose, magnesium carbonate, stearic acid or salts thereof. Soft gelatin capsules may include vegetable oils, waxes, fats, semisolid or liquid polyols, and the like. Solutions and syrups may include water, polyols and sugars.

경구 투여용으로 의도된 활성제는 위장관에서의 활성제의 붕해 및/또는 흡수를 지연시키는 물질로 코팅되거나 혼합될 수도 있다(예를 들어, 글리세릴 모노스테아레이트 또는 글리세릴 디스테아레이트를 사용할 수도 있다). 따라서, 활성제의 지속적인 방출이 수 시간 동안 유지될 수 있거나, 필요한 경우 활성제가 위장내에분해되는 것을 피할 수도 있다. 경구 투여를 위한 약학 조성물은 특정 pH 또는 효소 조건으로 인해서 위장관의 특정 위치에서 활성제를 용이하게 방출할 수 있도록 제형화될 수도 있다.Active agents intended for oral administration may be coated or mixed with materials that retard the disintegration and / or absorption of the active agent in the gastrointestinal tract (for example, glyceryl monostearate or glyceryl distearate may be used). . Thus, sustained release of the active agent may be maintained for several hours or, if necessary, may be avoided from degrading the active agent in the stomach. Pharmaceutical compositions for oral administration may be formulated to facilitate release of the active agent at specific locations in the gastrointestinal tract due to certain pH or enzymatic conditions.

경피 투여용으로 개조된 약학 조성물은 장시간 동안 수용자의 표피와 밀접하게 접촉되도록 하는 개별적인 패치로서 제공될 수도 있다. 국소 투여용으로 개조된 약학 조성물은 연고, 크림, 현탁액, 로션, 분말, 용액, 페이스트, 겔, 스프레이, 에어졸 또는 오일로서 제공될 수도 있다. 피부, 입, 눈 또는 다른 외부 조직에 대한 국소 투여를 위해서, 국소용 연고 또는 크림이 바람직하게 사용된다. 연고로 제형화되는 경우, 활성 성분은 파라핀 또는 수-혼화성 연고 기제와 함께 제형화될 수도 있다. 선택적으로, 활성 성분은 수중유 기제 또는 유중수 기제와 함께 크림으로 제형화될 수도 있다. 눈으로의 국소 투여를 위해 개조된 약학 조성물은 점안약을 들 수 있다. 이러한 조성물에서 활성 성분은 적당한 담체, 예를 들어 용매내에 용해되거나 현탁될 수 있다. 구강내의 국소 투여용으로 개조된 약학 조성물은 로젠, 파스틸 및 양치질약을 들 수 있다.Pharmaceutical compositions adapted for transdermal administration may be provided as individual patches that allow for intimate contact with the epidermis of the recipient for extended periods of time. Pharmaceutical compositions adapted for topical administration may be provided as ointments, creams, suspensions, lotions, powders, solutions, pastes, gels, sprays, aerosols or oils. For topical administration to the skin, mouth, eyes or other external tissues, topical ointments or creams are preferably used. When formulated in an ointment, the active ingredient may be formulated with a paraffin or water-miscible ointment base. Optionally, the active ingredient may be formulated as a cream with an oil-in-water based or water-in-oil based. Pharmaceutical compositions adapted for topical administration to the eye include eye drops. In such compositions the active ingredient may be dissolved or suspended in a suitable carrier such as a solvent. Pharmaceutical compositions adapted for topical administration in the oral cavity include lozenges, pastilles and gargles.

비강 투여용으로 개조된 약학 조성물은 분말과 같은 고형 담체(바람직하게는 직경이 20 내지 500㎛임)를 포함할 수도 있다. 분말은 코로 들여마실 수 있는 방식으로 투여될 수 있고, 즉 코에 밀접하게 놓여 있는 분말 용기로부터 코를 통해 빠르게 흡입함으로써 투여될 수도 있다. 선택적으로 비강 투여용으로 개조된 조성물은 액체 담체, 예를 들어 비강 스프레이 또는 비강 적제를 포함할 수도 있다. 이러한 조성물은 활성 성분의 수성 또는 오일 용액을 포함할 수도 있다. 흡입에의해 투여하기 위한 조성물은 활성 성분의 예정된 투여량을 제공할 수 있도록 고안될 수 있는, 이로서 한정하는 것은 아니지만 가압 에어로졸, 분무기 또는 취입기를 포함하는 구체적으로 기재된 장치로 공급될 수도 있다. 바람직한 양태에서, 본 발명의 약학 조성물은 비강을 통해 폐로 투여된다.Pharmaceutical compositions adapted for nasal administration may comprise a solid carrier (preferably between 20 and 500 μm in diameter) such as powder. The powder may be administered in a nasal manner, i.e., by rapid inhalation through the nose from a powder container lying close to the nose. Optionally, the composition adapted for nasal administration may comprise a liquid carrier such as a nasal spray or nasal drops. Such compositions may comprise aqueous or oil solutions of the active ingredient. Compositions for administration by inhalation may also be supplied to specifically described devices, including but not limited to pressurized aerosols, nebulizers or blowers, which may be designed to provide a predetermined dosage of the active ingredient. In a preferred embodiment, the pharmaceutical composition of the present invention is administered to the lungs through the nasal cavity.

직장 투여용으로 개조된 약학 조성물은 좌제 또는 관장제로서 제공될 수도 있다. 질을 통한 투여를 위한 약학 조성물은 질좌제, 탐폰, 크림, 겔, 페이스트, 발포체 또는 스프레인 제제로서 제공될 수도 있다.Pharmaceutical compositions adapted for rectal administration may be provided as suppositories or enemas. Pharmaceutical compositions for administration via the vagina may also be provided as a suppository, tampon, cream, gel, paste, foam or spray formulation.

비경구 투여용으로 개조된 약학 조성물로는 산화방지제, 완충액, 제균제 및 조성물을 의도된 수용자의 혈액과 실질적으로 등장성으로 유지시키는 용질을 함유할 수 있는, 수성 및 비수성 살균 주사용 용액 또는 현탁액을 들 수 있다. 이러한 조성물내에 존재할 수도 있는 다른 성분은 예를 들어 물, 알콜, 폴리올, 글리세린 및 식물유이다. 비경구 투여용으로 개질된 조성물은, 예를 들어 밀봉된 앰플 및 바이알과 같은 단일 투여용 또는 다중 투여용 용기에 존재할 수도 있고, 단지 살균 액체 담체의 첨가(예를 들어 사용하기 직전에서 주사용 살균 염수 용액의 첨가)만이 필요한 동결 건조된 상태로 저장될 수도 있다. 임기용 주사 용액 및 현탁액은 살균 분말, 과립 및 정제로부터 제조될 수도 있다.Pharmaceutical compositions adapted for parenteral administration include aqueous and non-aqueous sterile injectable solutions, which may contain antioxidants, buffers, disinfectants and solutes that substantially keep the composition isotonic with the intended recipient's blood, or Suspensions. Other components that may be present in such compositions are, for example, water, alcohols, polyols, glycerin and vegetable oils. Compositions modified for parenteral administration may be present in single or multiple dose containers such as, for example, sealed ampoules and vials, and may only be added with a sterile liquid carrier (eg, sterilized for injection immediately before use). Only the addition of saline solution) may be stored in the required lyophilized state. Pregnancy injection solutions and suspensions may be prepared from sterile powders, granules, and tablets.

바람직한 양태에서, 조성물은 인간에서 정맥내 투여를 위해 개조된 약학 조성물로서의 통상적인 방법에 따라 제형화될 수 있다. 전형적으로, 정맥내 투여용 조성물은 살균 등장성 수용액 완충액내 용액이다. 필요한 경우, 조성물은 또한 가용화제 및 주사 부위의 고통을 경감시키기 위한 국부 마취제, 예를 들어 리도카인을 포함할 수 있다. 일반적으로, 성분은 단위 투여 형태로, 예를 들어 건조된 동결건조된 분말 또는 일정량의 활성제를 나타내는 앰플 또는 샤셋과 같은 밀폐되도록 밀봉된 용기내의 수분이 제거된 농축물로서 공급된다. 조성물이 주사에 의해 투여되는 경우, 이것은 살균 약학용 물 또는 염수를 포함하는 주사용 병으로 조제될 수도 있다. 조성물이 주사에 의해 투여되는 경우, 주사 또는 염수용 살균수의 앰플은, 성분이 투여하기 전에 혼합되도록 제공될 수 있다.In a preferred embodiment, the composition can be formulated according to conventional methods as pharmaceutical compositions adapted for intravenous administration in humans. Typically, compositions for intravenous administration are solutions in sterile isotonic aqueous buffer. If desired, the composition may also include solubilizers and local anesthetics such as lidocaine to relieve pain at the injection site. Generally, the components are supplied in unit dosage form, for example as a dehydrated concentrate in a hermetically sealed container such as a dried lyophilized powder or an ampoule or a chasette representing a quantity of active agent. When the composition is administered by injection, it may be formulated into an injectable bottle containing sterile pharmaceutical water or saline. When the composition is administered by injection, ampoules of sterile water for injection or saline may be provided such that the ingredients are mixed before administration.

좌제는 일반적으로 0.5 중량% 내지 10 중량%의 활성 성분을 함유하고, 경구형 제제는 바람직하게는 10 내지 95 중량%의 활성 성분을 함유한다.Suppositories generally contain 0.5% to 10% by weight of active ingredient, and oral preparations preferably contain 10 to 95% by weight of active ingredient.

본 발명은 또한 본 발명의 약학 조성물의 1종 이상의 성분으로 충전된 하나 이상의 용기를 포함하는 약학용 팩 또는 키트를 제공한다. 선택적으로 약학 또는 생물학적 제품의 제조, 용도 또는 판매와 관련된 정부 기관에 의해 규정된 형태로서 인간 투여 용품에 관한 제조, 용도 또는 판매를 상기 기관이 승인함을 반영하는 통지가 이러한 용기와 관련될 수 있다.The invention also provides a pharmaceutical pack or kit comprising one or more containers filled with one or more ingredients of the pharmaceutical compositions of the invention. Notice may be associated with such containers, optionally reflecting the approval of the manufacture, use, or sale of a human administered article in a form prescribed by a government agency involved in the manufacture, use, or sale of a pharmaceutical or biological product. .

5.4.2 투여 방법5.4.2 Administration Method

본 발명은 감수성 조직의 작용을 개선시키거나 보호하고 화합물을 이러한 조직에 이송하기 위해서 EPO의 말초 투여를 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 전술한 바와 같이, 본 발명은 부분적으로 말초 투여된 EPO가 중추 신경계, 말초 신경계 또는 심장 조직과 같은 감수성 조직에서 직접적인 신경보호 특성 또는 신경개선 특성을 나타낸다는 발견에 기초한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 감수성 조직은, 이로서 한정하는 것은 아니지만 중추 신경계 및 말초 신경계의 신경 조직 및 심장조식을 들 수 있다. 본 항에서는 이러한 화합물 및 이들의 투여를 위한 방법을 설명할 것이다.The present invention provides compositions and methods for peripheral administration of EPO to improve or protect the action of sensitive tissues and to transfer the compounds to such tissues. As noted above, the present invention is based, in part, on the discovery that peripherally administered EPO exhibits direct neuroprotective or neuroenhancing properties in sensitive tissues such as central nervous system, peripheral nervous system or heart tissue. As used herein, susceptible tissues include, but are not limited to, nervous tissues and heart breakfast of the central and peripheral nervous systems. This section will describe these compounds and methods for their administration.

본 발명은 중추 신경계로의 직접 투여 이외의 투여 경로에 의한 EPO 및 EPO 수용체 활성 조절자를 투여하고, "말초" 및 "전신"이라는 용어는 이러한 다양한 경로를 포괄한다. 말초 투여로는 경구 또는 비경구 투여, 예를 들어 정맥내, 동맥내, 피하내, 근육내, 복강내, 직장내, 점막밑 또는 경피 투여를 포함한다. 다른 경로도 본원에서 기술한 약제의 투여를 위해 유용하다. 본원에서는 단기간 및 장기간 투여가 제공된다.The present invention administers EPO and EPO receptor activity modulators by routes of administration other than direct administration to the central nervous system, and the terms "peripheral" and "systemic" encompass these various routes. Peripheral administration includes oral or parenteral administration, for example intravenous, intraarterial, subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal, rectal, submucosal or transdermal administration. Other routes are also useful for the administration of the agents described herein. Short and long term administration is provided herein.

한가지 양태에서, 예를 들어 EPO는 조절된 방출 시스템으로 이송될 수 있다. 예를 들어 폴리펩타이드는 정맥 주자, 이식가능한 삼투압 펌프, 경피용 패치, 리포좀 또는 다른 투여 방식을 사용하여 투여될 수 있다. 다른 양태에서, 펌프가 사용될 수도 있다(문헌[Langer, supra; Sefton, 1987, CRC Crit. Ref. Boimed. End. 14:201; Buchwald et al., 1980, Surgery 88:507; Saudek et al., 1989, N. Engl. J. Med. 321: 574] 참고). 다른 양태에서, 화합물은 소포, 구체적으로 리포좀으로 이송될 수도 있다(문헌[Langer, Science 249: 1527-1533(1990); Treat et al., in Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Cancer, Lopez-Berestein and Fidler(eds.), Liss, New York, pp. 353-365(1989); WO 91/04014; 미국 특허 제 4,704,355 호; Lopez-Berestein, ibid., pp. 317-327; 일반적으로 ibid 참조] 참고). 다른 양태에서, 중합체 물질이 사용될 수 있다(문헌[Medical Applications of Controlled Release, Langer and Wise(eds), CRC Press: Boca Raton, Florida,1974; Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen and Ball(eds.), Wiley: New York(1984); Ranger and Peppas, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61, 1953; Levy et al., 1985, Science 228:190; During et al., 1989, Ann. Neurol. 25:351; Howard et al., 1989, J. Neurosurg. 71:105] 참고).In one embodiment, for example, the EPO can be delivered to a controlled release system. For example, the polypeptide can be administered using intravenous runners, implantable osmotic pumps, transdermal patches, liposomes or other modes of administration. In other embodiments, pumps may be used (Langer, supra; Sefton, 1987, CRC Crit. Ref. Boimed. End. 14: 201; Buchwald et al., 1980, Surgery 88: 507; Saudek et al., 1989, N. Engl. J. Med. 321: 574). In other embodiments, the compound may be transferred to vesicles, specifically liposomes (Langer, Science 249: 1527-1533 (1990); Treat et al., In Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Cancer, Lopez-Berestein) and Fidler (eds.), Liss, New York, pp. 353-365 (1989); WO 91/04014; US Pat. No. 4,704,355; Lopez-Berestein, ibid., pp. 317-327; see generally ibid.] Reference). In other embodiments, polymeric materials can be used (Medical Applications of Controlled Release, Langer and Wise (eds), CRC Press: Boca Raton, Florida, 1974; Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen and Ball ( eds.), Wiley: New York (1984); Ranger and Peppas, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61, 1953; Levy et al., 1985, Science 228: 190; During et al. , 1989, Ann. Neurol. 25: 351; Howard et al., 1989, J. Neurosurg. 71: 105).

다른 양태에서, 조절된 방출 시스템은 치료 목표물의 부근, 즉 뇌에 위치하여 전신계 투여량의 일부만을 요구할 수도 있다(문헌[Goodson, pp. 115-138 in Medical Applications of Controlled Release, vol. 2, supra, 1984] 참고). 다른 조절된 방출 시스템은 랭거의 검토 부분에서 논의되어 있다(문헌[1990, Science 249: 1527-1533] 참고).In other embodiments, the controlled release system may require only a portion of the systemic dose located in the vicinity of the therapeutic target, ie in the brain (Goodson, pp. 115-138 in Medical Applications of Controlled Release, vol. 2, supra, 1984). Other controlled release systems are discussed in the review of Langer (see 1990, Science 249: 1527-1533).

다른 양태에서, 적당하게 제형화되는 경우 EPO는 비강, 경구, 직장, 질 또는 설하 투여될 수도 있다.In other embodiments, when properly formulated, EPO may be administered nasal, oral, rectal, vaginal or sublingual.

구체적인 양태에서, 본 발명의 EPO 조성물을 치료가 필요한 부분에 국부적으로 투여하는 것이 바람직할 수 있고, 이것은 이로서 한정하는 것은 아니지만 주사에 의해, 카테테르의 수단에 의해, 좌제의 수단에 의해, 또는 이식물(여기서, 이식물은 다공성, 비다공성 또는 젤라틴계 물질일 수 있으며, 시알래스틱 막과 같은 막 또는 섬유를 들 수 있음)의 수단에 의해 수술 이후의 상처 드레싱과 함께 수술 후 국부 주사, 국소 투여에 의해 달성될 수도 있다.In specific embodiments, it may be desirable to administer the EPO composition of the invention locally to the area in need of treatment, which is not limited thereto, by injection, by means of a catheter, by means of suppositories, or by implantation. Post-operative topical injection, topical, with post-operative wound dressing by means of water (where the implant may be a porous, nonporous or gelatinous material and may include a membrane or fiber such as a sialic membrane) It may also be achieved by administration.

본 발명은 예로서 제시되는 하기 비제한적인 실시예를 참고로 함으로써 더욱 잘 이해될 수 있다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 양태를 보다 충분히 예시하기 위해 제시된 것이다. 그러나, 하기 실시예가 본 발명의 광범위한 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안될 것이다.The invention may be better understood by reference to the following non-limiting examples, which are presented by way of example. The following examples are presented to more fully illustrate preferred embodiments of the present invention. However, the following examples should not be construed as limiting the broad scope of the invention.

하기 기술되는 바와 같이, 본 발명자들에 의해 수행된 연구는 예방 및 치료학적 이점의 근거가 되는 동 모델에 대해 보편적으로 허용가능한 표준 시험이다.As described below, the studies conducted by the inventors are universally acceptable standard tests for this model on which the prophylactic and therapeutic benefits are based.

6. 실시예 1: 말초투여된 EPO는 인지 기능을 향상시킨다6. Example 1: Peripherally administered EPO enhances cognitive function

본 실시예에서는, 모리스 워터 메이즈 시험으로 공지되어 있는 공간 탐색 실험(spatial navigation experiment)을 수행하여 EPO에 의해 마우스의 인지 기능이 향상됨을 증명하고자 한다. 상기 시험에서, 작은 투명한 플랫폼을 불투명한 물을 갖는 수영장의 1/4 구역에 위치시킨다. 상기 수영장에 위치시킨 마우스는 수영하고 있는 마우스 자신에게는 보이지 않는 표면 아래에 놓인 휴식용 플랫폼에 도달할 때까지 수영해야 한다. 이러한 시험은 상기 동물이 플랫폼에 도달하기까지 소요되는 시간(즉, 상기 동물이 수영하는데 소요되는 시간)을 측정하는 구성으로 이루어져 있다. 연속적으로 시도하는 경우, 각각의 마우스가 플랫폼에 도달하기까지 소요되는 시간은 플랫폼의 위치를 학습하는 상기 동물의 기능에 따라 감소될 것이다. 이러한 유형의 학습 실험은, 해마가 손상되면 상기 시험에서의 학습이 억제되므로, 해마를 포함한다.In this example, a spatial navigation experiment known as the Morris Water Maze test is performed to demonstrate that the cognitive function of the mouse is enhanced by EPO. In this test, a small transparent platform is placed in a quarter section of a pool with opaque water. The mice placed in the pool must swim until they reach a resting platform beneath the surface invisible to the swimming mouse itself. This test consists of measuring the time it takes for the animal to reach the platform (ie, the time it takes for the animal to swim). In successive attempts, the time it takes for each mouse to reach the platform will be reduced according to the animal's ability to learn the platform's location. This type of learning experiment includes the hippocampus, since the learning in the test is inhibited if the hippocampus is damaged.

직경이 150㎝인 원형의 흑색 수영장에서 실험을 수행하였다. 네 방향, 즉 동서남북을 임의로 지정하였다. 구별되는 시각적 신호, 예컨대 섬광등, 정방형으로 적용된 밝은색 테이프 등을 상기 네 개의 구역에 각각 적용하여 수영장에서 마우스를 일정 방향으로 향하게 하였다. 플랫폼을 임의로 1/4 구역에 위치시켰다. 이러한 시험은 수용장의 1/4 구역에 상기 동물을 머리가 시작이 되도록 위치시켜 풀어주는 구성으로 이루어져 있다. 상기 시험 시간은 총 90초였다. 상기 동물이 플랫폼에 도달하지 못하는 경우, 추가로 15초 동안 플랫폼에 위치시켰다. 상기 동물을 1시간 동안 휴식시킨 다음 시험을 위해 다른 1/4 구역에 위치시켰다. 4개의 1/4 구역을 모두 1일 시험 과정에 걸쳐 사용하고, 상기 동물을 연속 12일간(즉, 총 48번의 시도) 시험하였다.Experiments were performed in a circular black pool 150 cm in diameter. Four directions, namely, east, west, north and north, were arbitrarily designated. Distinct visual cues, such as flashlights, square-applied bright tapes, etc., were applied to each of the four zones to direct the mice in a direction in the pool. The platform was optionally positioned in quarter zone. This test consists of locating and releasing the animal in the quarter section of the cage to start the head. The test time was 90 seconds in total. If the animal did not reach the platform, it was placed on the platform for an additional 15 seconds. The animals were allowed to rest for 1 hour and then placed in another quarter zone for testing. All four quarter sections were used over the course of the 1 day test and the animals were tested for 12 consecutive days (ie a total of 48 trials).

상기 실험은 12일간의 시험 기간 동안 매일, 당일 시험 시작 4시간 전에 각각의 마우스에게 재조합 인간 EPO(오르토-바이오테크 인코포레이티드(Ortho-Biotech, Inc.)에서 상품명 PROCRIT로 시판중임)를 5000U/㎏ 복강내 주사로 주입하는 구성으로 이루어졌다. 대조용 동물에 대해서는 식염수로 가장 주입하였다.The experiment was carried out with 5000U of recombinant human EPO (available under the trade name PROCRIT from Ortho-Biotech, Inc.) to each mouse 4 hours before the start of the day of the test, each day for a 12-day test period. / Kg intraperitoneal injection. Control animals were most injected with saline.

각각의 마우스가 플랫폼에서 소비하는 시간을 측정함으로써 학습을 측정하였다. 도 1a에 나타낸 바와 같이, EPO 처리된 그룹과 가장 처리된 그룹이 플랫폼에서 소비하는 시간으로서 실험 결과를 작도한다. 결과가 지시하는 바와 같이, 상기 동물 그룹은 둘다 플랫폼에서 점점 더 많은 시간을 소비하였다. 즉, 상기 동물 그룹은 둘다 매일의 연속적인 시험에서 플랫폼에 보다 신속하게 도달하는 방법을 학습하지만, EPO 처리된 동물이 가장 처리된 그룹보다 더욱 신속하게 학습하였다. 따라서, EPO 처리된 동물이 가장 처리된 그룹보다 훨씬 신속한 "학습 곡선"을 갖는다. 상기 결과를 EPO 처리된 그룹과 가장 처리된 그룹간의 차이로서 나타내고,EPO 처리된 그룹과 가장 처리된 그룹의 결과를 비교하는 경우, 회귀선(R2=0.88)은 기울기 1과 상당히 상이한 기울기(0.68)를 나타내는데, 이는 EPO 처리된 그룹에 매우 유리하다(도 1b).Learning was measured by measuring the time each mouse spent on the platform. As shown in FIG. 1A, the experimental results are plotted as time spent on the platform by the EPO treated and most treated groups. As the results indicate, both groups of animals spent more and more time on the platform. That is, both animal groups learned how to reach the platform more quickly in daily successive tests, but EPO treated animals learned more quickly than the most treated groups. Thus, EPO treated animals have a “learning curve” much faster than the most treated group. The results are expressed as the difference between the EPO treated group and the most processed group, and when comparing the results of the EPO treated group and the most processed group, the regression line (R 2 = 0.88) has a slope that is significantly different from slope 1 (0.68). Which is very advantageous for EPO treated groups (FIG. 1B).

7. 실시예 2: 말초투여된 EPO는 조건부 맛 기피 행동 학습을 강화시킨다Example 2 Peripherally Administered EPO Enhances Conditional Taste Avoidance Behavior Learning

본 실시예에서 수행되는 조건부 맛 기피(CTA) 시험은, EPO가 마우스의 기억력에 급격하게 작용하여, 불쾌한 맛(이 경우, 질병을 유발시키는 물질)을 기피하는 학습에 영향을 끼친다는 사실을 증명한다. 본 실시예에서, 염화리튬이 복용량에 따라 불쾌감 및 식용 감퇴를 확실히 일으킨다는 이유로, CTA를 발생시키는데 사용한다. 자연적으로 발생되는 질병과 같이, 리튬은 시토카인 방출을 비롯한 전술한 경로를 자극함으로써 CTA를 발생시킨다.The conditional taste avoidance (CTA) test performed in this example demonstrates that EPO acts rapidly on the memory of mice, affecting learning to avoid unpleasant taste (in this case, the disease causing substance). do. In this example, lithium chloride is used to generate CTA because it surely causes discomfort and food decay depending on the dose. Like naturally occurring diseases, lithium generates CTA by stimulating the aforementioned pathways, including cytokine release.

암컷 Balb/c 마우스를 매일의 총 물 섭취가 1일당 1회 5분간의 드링킹으로 제한되도록 훈련시키고, 상기 5분 동안 충분한 물을 드링킹하여 평형상태를 유지하도록 학습시켰다. 상기 동물을 그룹으로 나누어, 복강내(IP) 주입되는 가상 대조군(식염수) 또는 EPO(5000U/㎏)를 투여한 다음, 4시간 후 신규 사카린-바닐라 액체를 제공하였다. 상기 달콤한 액체의 드링킹 완료 후 바로, 상기 동물에게 식염수 또는 질병을 유발시키는 리튬량(0.15M의 LiCl 20㎎/㎏, IP로 주입)을 투여하였다. 따라서, 세그룹의 동물은 하기와 같다. 제 1 그룹(대조군)은 드링킹 후 리튬을 투여하지 않았다. 제 2 그룹은 리튬과 EPO를 둘다 투여하였다. 제 3 그룹(가상 처리)은 식염수(EPO가 없음)와 리튬을 투여하였다.Female Balb / c mice were trained to limit daily total water intake to 5 minutes of drinking once per day, and trained to maintain equilibrium by drinking sufficient water for the 5 minutes. The animals were divided into groups, administered virtual control (saline) or EPO (5000 U / kg) injected intraperitoneally (IP) and then given 4 hours saccharin-vanilla liquid. Immediately after completion of the drinking of the sweet liquid, the animal was administered saline or lithium (0.15 M LiCl 20 mg / kg, injected with IP) to cause disease. Thus, the three groups of animals are as follows. The first group (control) did not receive lithium after drinking. The second group received both lithium and EPO. The third group (virtual treatment) received saline (no EPO) and lithium.

조건부 맛 기피 행동 측정은 질병 유발성 용액인 신규 사카린-바닐라 액체에 계속 노출시키는 경우의 드링킹 감소를 측정함으로써 실시하였다. 리튬 또는 가상 처리로부터 5일 회복 후, 물을 섭취시키지 않은 동물에게 상기 신규 사카린-바닐라 액체를 다시 제공하였다. 그룹 2 및 3과 그룹 1(대조군)을 비교한 결과를 도 2a에 나타낸다. 2일째 되는 날, 시험 케이지로의 습관화 작용 후 물의 베이스라인 소비를 나타낸다. 3일째 되는 날 상기 동물은, 식염수 또는 EPO(5000U/㎏)를 복강내 주입한지 4시간 후에 신규 사카린-바닐라 액체를 제공한 다음, 리튬 또는 가장 식염수 처리(화살표)하였다. 상기 처리 결과 3일째, 모든 그룹에서 유체 소비가 다소 감소되었다(이는 유체의 주입 및 신규에 대한 전술한 반대 작용임). 회복 후, CTA 달성을 위한 제 1 시험 결과, 대조군에서는 이러한 감소가 나타나지 않았다. 그러나, 리튬을 투여한 동물은 물이 부재함에도 불구하고(4일째) 유체에 대해 시각적으로 완벽한 기피 행동을 나타냈다. 계속해서 물을 섭취시키지 않은 결과 CTA가 소멸되었지만(5일부터 9일), 도 2a에 흑색 원으로 나타낸 바와 같이, EPO를 투여한 동물의 회복이 현저히 느린 것을 특징으로 하였다.Conditional taste avoidance measures were performed by measuring the reduction in drinking when continued exposure to a novel saccharin-vanilla liquid, a disease-causing solution. After 5 days recovery from lithium or hypothetical treatments, the new saccharin-vanilla liquid was again given to animals that did not receive water. The result of comparing group 2 and 3 and group 1 (control) is shown in FIG. 2A. On the second day, baseline consumption of water after habituation into the test cage is shown. On the third day, the animals were given new saccharin-vanilla liquid 4 hours after intraperitoneal injection of saline or EPO (5000 U / kg), followed by lithium or saline treatment (arrow). As a result of the treatment, on day 3, the fluid consumption in all groups was somewhat reduced (this is the aforementioned opposite effect on the injection and new of the fluid). After recovery, the first test to achieve CTA did not show this decrease in the control group. However, animals administered lithium showed a visually complete evasion behavior with respect to fluid despite the absence of water (day 4). As a result of the continued ingestion of water, CTA was extinguished (day 5 to day 9), but as indicated by the black circle in FIG. 2A, the recovery of the animals administered with EPO was markedly slow.

EPO 처리된 동물의 물 부족에 대한 내성은 가상 주입된 동물의 대략 2배이므로(도 2b), 본원에서 달성된 CTA의 강도는 시험일마다 나타나는 물 부족 정도를 고려함으로써 보다 잘 평가된다. EPO 처리된 그룹에 의해 증명되는 현저히 증강된 CTA에도 불구하고, EPO 처리된 그룹의 동물이 도 2c에 나타낸 바와 같이 가상 그룹보다 드링킹에 보다 용이하게 접근하였다. CTA의 강도는 EPO 처리된 그룹에서 더욱 우세한(도 2a, 10일째) 감쇠된 CTA를 발생시키는 리튬만(EPO가 없음)을 반복 주입함으로써 증명하였다. 이러한 데이터는 EPO 전처리가 리튬에 의해 발생되는 현저히 강화된 CTA와 연관이 있음을 보여준다.Since the resistance to water shortage in EPO treated animals is approximately twice that of virtually injected animals (FIG. 2B), the strength of CTA achieved herein is better assessed by considering the degree of water shortage that appears every test day. Despite the significantly enhanced CTA demonstrated by the EPO treated group, animals in the EPO treated group had more access to drinking than the virtual group, as shown in FIG. 2C. The strength of CTA was demonstrated by repeated injections of lithium only (no EPO), which resulted in more attenuated CTA in the EPO treated group (FIG. 2A, Day 10). These data show that EPO pretreatment is associated with significantly enhanced CTA generated by lithium.

8. 실시예 3: 말초투여된 EPO는 흥분독소로부터 뇌를 보호한다8. Example 3: Peripherally administered EPO protects the brain from excitatory toxins

본 실시예에서는 EPO가 혈액-뇌 장벽을 횡단하고 신경독소인 카이네이트(kainate)로 처리된 마우스에게 신경보호 작용을 갖는다는 것을 증명하고자 한다. 다수의 화합물은 사실상 특히 뉴론에 대해 독성을 나타내며 존재한다. 이러한 분자는 전형적으로 아미노산 전달물질인 글루타메이트를 위한 내생적 수용체와 상호작용한 후, 과도한 자극 및 뉴론의 손상을 유발시킨다. 이들중 하나인 카이네이트는 흥분독성에 기인된 뉴론의 손상을 연구하는데 광범위하게 사용되는 물질로서 글루타메이트의 유사체이다. 카이네이트는 뉴론, 특히 고밀도 카이네이트 수용체를 갖는 영역에 위치하는 뉴론, 예컨대 해마를 파괴시키고, 발작, 뇌 손상 및 사망을 유발시키는 강력한 신경독소이다.In this example, we want to demonstrate that EPO has a neuroprotective action in mice that cross the blood-brain barrier and are treated with the neurotoxin kainate. Many compounds are virtually toxic and present, particularly to neurons. Such molecules typically interact with endogenous receptors for the amino acid transporter glutamate and then cause excessive stimulation and neuronal damage. One of these, catenate, is an analog of glutamate as a substance widely used to study neuronal damage due to excitatory toxicity. Kinates are potent neurotoxins that destroy neurons, particularly neurons located in regions with high density kinate receptors, such as the hippocampus, causing seizures, brain damage and death.

하기 신경독성에 관한 연구를 카이네이트를 사용한 마우스로 수행하였다. 상기 모델은 측두엽 간질과 같은 상태를 치료하는 보호적 이점을 평가하는데 사용된다. 래트 및 마우스와 같은 실험용 동물에게 비경구적으로 주입하면 복용량에 따라 부분(변연) 발작이 유발되어, 사망에 이르게 할 수 있다. 본 단락에 제시된 실험은 말초투여된 EPO가 혈액-뇌 장벽을 횡단하는지, 그렇다면 EPO가 뉴론의 에너지 균형에 영향을 주고 특히 카이네이트에 대해 신경보호 작용을 갖는지에 대한 시험으로 수행하였다.The following neurotoxicity studies were performed with mice using kinates. The model is used to evaluate the protective benefits of treating conditions such as temporal lobe epilepsy. Parenteral injection into laboratory animals such as rats and mice can cause partial (limbic) seizures depending on the dose, leading to death. The experiments presented in this paragraph were performed as a test to see if peripherally administered EPO crossed the blood-brain barrier, and if so, EPO affects the energy balance of neurons and in particular neuroprotective action against kinates.

결국에는, 암컷 Balb/c 마우스(평균 15 내지 20g의 무게가 나감)에 특정 농도의 케이네이트(시그마 케미칼, sigma chemical)를 복강내로 투여하기 전, 직후 또는 후의 특정 시각에, 5000U/kg의 유전자 재조합 휴먼 에리트로포에틴(rhEPO; 오르토-바이오텍, 인코포레이티드(ortho-biotech, Inc.)에서 PROCRIT라는 상표명으로 시판된다) 또는 염수(sham)를 복강내로 주입시켜 예비 시험하였다. 이어서, 마우스에 케이네이트를 투여하고 20분후에 발작 활성도(seizure activity)의 현상을 관찰하기 위해 마우스를 모니터링하고 등급화하였다. 각각의 시험을 케이네이트 투여하고 60분 후에 종료하였다. 도 3A에 나타내어진 바와 같이, 케이네이트로 처리된 마우스에서, EPO로 예비처리함은 발작 가혹도(seizure severity)를 급격히 감소시키고, 경련중첩증(status epilepticus)의 발병을 지연시킨다. EPO-처리된 동물과 염수-처리된 동물간의 비교를 통해, 20mg/kg 내지 30mg/kg의 케이네이트 투여량을 수용한 동물에서, EPO를 처리한 경우의 치사율이 매우 낮음을 증명하고, EPO를 예비 처리함으로써 신경 보호가 가능해짐을 나타낸다. 각각의 컬럼내 괄호의 수치는 각각의 케이네이트 투여량에 노출된 동물의 수를 나타낸다.Eventually, 5000 U / kg of gene at a specific time before, immediately after or after administration of a specific concentration of canate (sigma chemical) intraperitoneally to female Balb / c mice (weighted on average 15-20 g). Recombinant human erythropoietin (rhEPO (commercially available under the trade name PROCRIT from Ortho-biotech, Inc.) or sham was preliminarily tested by intraperitoneal injection. The mice were then monitored and graded 20 minutes after mice were administered to observe the phenomenon of seizure activity. Each test was terminated 60 minutes after catenate administration. As shown in FIG. 3A, in mice treated with canate, pretreatment with EPO dramatically reduced seizure severity and delayed the onset of status epilepticus. Comparison between EPO-treated and saline-treated animals demonstrates a very low mortality rate when treated with EPO in animals receiving a canate dose of 20 mg / kg to 30 mg / kg, Pretreatment indicates that neuroprotection is possible. The values in parentheses in each column represent the number of animals exposed to each canate dose.

케이네이트로부터의 신경 보호를 제공하는데 있어서의 EPO의 투여량-의존도를 도 3B에 나타낸다. 마우스에 EPO를 복용시켰다(5000U/kg; 5일까지 날마다 복강투여). 각각의 EPO 투여량에 대한 신경 보호 효과를, 대조 동물(epo를 처리하지 않음; 도 3A에서 나타냄)에 대해 약 50%의 치사율을 보이는 케이네이트(20mg/kg) 복용후의 생존율을 측정함으로써 평가하였다. 컬럼은 염수-처리된 동물에 비하여, EPO-처리된 동물의 생존율이 증가하였음을 나타낸다. 도 3B에 나타낸 바와 같이, 신경 보호는 EPO 5000mg/kg을 추가로 투여함으로써 증가한다.Dose-dependence of EPO in providing neuroprotection from canate is shown in FIG. 3B. Mice were given EPO (5000 U / kg; intraperitoneally up to 5 days). The neuroprotective effect on each EPO dose was assessed by measuring survival after dose of canate (20 mg / kg) showing a mortality of about 50% for control animals (no epo; shown in FIG. 3A). . The column shows an increase in survival of EPO-treated animals compared to saline-treated animals. As shown in FIG. 3B, neuroprotection is increased by additional administration of 5000 mg / kg EPO.

EPO에 의해 제공된 신경 보호는 발명의 지연으로 특징지어지며, 유전자 발현 프로그램의 활성화를 특징으로 한다. 도 3C는 케이네이트 투여(20mg/kg)직후에 주어진 EPO의 1회 투여량으로 인한 EPO-관련된 죽음의 지연은 임의의 즉각적인 보호를 제공하지는 않으나, 케이네이트를 투여하기 24시간 전에 EPO를 투여하였을 경우 발작의 잠복기 및 가혹도 및 죽음에 이르기까지의 시간을 증가시킨다. 상기 효과는 7일까지 지속된다.Neuroprotection provided by EPO is characterized by a delay in the invention and is characterized by the activation of gene expression programs. 3C shows that EPO-related death delays due to a single dose of EPO given immediately after catenate administration (20 mg / kg) did not provide any immediate protection, but EPO was administered 24 hours prior to catenate administration. Increases the time to incubation and severity of death and death. The effect lasts up to 7 days.

9. 실시예 4: 말초 투여된 EPO는 국소 빈혈로 인한 뇌의 손상을 막는다9. Example 4: Peripherally Administered EPO Prevents Brain Injury from Ischemia

구면 관류 모델(global reperfusion model)을 이용한, 종래의 생체안에서의(in vivo) 연구는 뇌로의 혈액의 흐름을 정지시켜 뇌세포 사멸을 초래하고, 대뇌실로 EPO를 직접 주입함으로써 상기 뇌세포의 사멸을 막을 수 있다는 것을 나타내었다[Sakanaka et al., 1998, Proc.Natl.Acad.Sci. U.S.A. 95:4635]. 본 발명의 실시예에 나타낸 시험은 우선적으로, 말초로 전달된 EPO는 국소 빈혈을 갖는 동물 모델의 생체안에서 신경 세포 사멸을 막음을 보여준다.Conventional in vivo studies, using a global reperfusion model, stop brain flow to the brain, resulting in brain cell death, and directly injecting EPO into the ventricle to stop the brain cell death. It was shown that it can be prevented (Sakanaka et al., 1998, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95: 4635. The tests shown in the examples of the present invention preferentially show that peripherally delivered EPO prevents neuronal cell death in vivo in animal models with ischemia.

다음의 시험은 중뇌정맥폐색 모델, 당해 분야에 수용된 국소 빈혈 병소의 발작 모델을 이용하여 수행되었다. 프로토콜에서, 수컷 쥐(몸무게가 250g)를 페노바비탈(phenobarbital)로 마취시키고, 37℃로 유지시켰다. 경동맥(carotid arteries)을 투시하고, 동측성 경동맥을 영구적으로 폐색시켰다. 동측성 중뇌 동맥(MAC)을 투시하고 오리진(origin)에서 파괴시켰다. 대측성 동맥을 1시간동안 클램핑(clamping)시켜 폐색시켰다. 동물을 24시간후에 희생시켜 뇌를 제거하고 1mm의 연속 섹션으로 절단시켰다. 생존가능한 조직을 인 시츄 트리페닐테트라졸리움 환원(in situ triphenyltetrasolium reduction)을 이용하여 시각화하여 괴사 조직으로부터 살아있는 조직을 볼 수 있었다. 국소 빈혈의 중심 및 주위의 경계부분은 세포 사멸을 겪는다.The following tests were performed using a midbrain occlusion model, a seizure model of ischemic lesions accepted in the art. In the protocol, male rats (250 g weight) were anesthetized with phenobarbital and maintained at 37 ° C. Carotid arteries are seen and the ipsilateral carotid artery is permanently occluded. Ipsilateral midbrain artery (MAC) was visualized and destroyed at origin. The contralateral artery was occluded by clamping for 1 hour. Animals were sacrificed 24 hours later to remove brains and cut into 1 mm continuous sections. Viable tissues can be visualized using in situ triphenyltetrasolium reduction to view live tissues from necrotic tissues. The central and peripheral borders of ischemia undergo cell death.

상기의 MCA 모델을 이용하여, 상해전의 다양한 시간들 및 상해 직후에 비경구 주입을 통해 EPO를 투여하였고, 상해 용적을 컴퓨터-보조 이미지 분석을 통해 측량하였다. 상기 분석의 결과는 도 4B에 보여지며, 발작 전후의 하기에 기재된 시간에서의 EPO 처리 효과를 나타내었다: 발작 24시간 전, 발작 직후 및, 발작 3,6 및 9시간후. 도 4A에서 보여진 바와 같이 EPO가 발작 후 6시간내로 투여되었을 경우 조직의 괴사 상해를 막는다.Using the MCA model above, EPO was administered via parenteral injection at various times before injury and immediately after injury, and the injury volume was measured by computer-assisted image analysis. The results of this analysis are shown in FIG. 4B and show the effect of EPO treatment at the times described below before and after the seizure: 24 hours before the seizure, immediately after the seizure and after 3, 6 and 9 hours after the seizure. As shown in FIG. 4A, necrosis injury of tissues is prevented when EPO is administered within 6 hours after seizure.

유익하게 및 반대로, EPO로부터 유도된 17-mer는, 종래에 생체 밖에서의 신경염(neurite)의 성장 및 탈체(ex vivo) 신경 세포의 수초화(myelination)을 촉진시키며(Campana et al., 1998, Int.J.Mol.Med. 1:235-41;1997년 12월 23일자로 허여된 미국 특허 제 5,700,909), 향신경성 활성(neurotropic activity)를 가진다고 보고되었으며, 상기 시스템(도 4B, "17-mer)에서 상해로부터의 보호에 대해 아무런 효과가 없다. 따라서, 상기 모델뿐만 아니라, 본 발명에 의해 제공된 흥분조직의 작용에 대한 EPO의 효과를 평가하는 기타 다른 모델은, 흥분조직 작용, 예를 들면 상해에 대한 보호 또는 학습 및 인지의 향상을 조절하는데 사용될 수 있는 EPO 및 EPO 수용체 활성 조절체를 규명하기 위해 사용될 수 있다.Beneficially and conversely, 17-mer derived from EPO conventionally promotes the growth of neuritis and ex vivo myelination of neurons (Campana et al., 1998, Int) J. Mol. Med. 1: 235-41; US Patent No. 5,700,909, issued December 23, 1997, has been reported to have neurotropic activity, and the system (FIG. 4B, “17-mer”). There is no effect on the protection from injury, and therefore other models evaluating the effect of EPO on the action of the excitatory tissue provided by the present invention, as well as the above models, may be performed by excitatory tissue action, such as injuries. It can be used to identify EPO and EPO receptor activity modulators that can be used to modulate protection or improvement of learning and cognition.

10. 실시예 5: 말초 투여된 EPO는 뇌의 무딘 외상(BLUNT TRAUMA)을 막는다10. Example 5: Peripherally administered EPO prevents blunt trauma of the brain

기계적 외상의 모델, 피질 충격 모델에서, 전신-투여 EPO로 예비처리함은 마우스 뇌의 무딘 외상을 막는다. 손상을 유도하기 위해, 직경이 3mm이고 정확하게 공기를 두개골로 전달할 수 있는, 공기-유도 피스톤(Clippard valves)을 사용하였다. 각각의 마우스를 마비시켜 안전하게 스테로택식(sterotaxic) 장치에 배치하여 머리의 움직임을 막았다. 피스톤이 초기에 배치된 브레그마(bregma)의 위치를 측정하기 위해 머리가죽 절재를 시행하였다. 다음에, 피스톤을 꼬리쪽으로 2mm, 복부쪽으로 2mm 이동시켜 브레그마로 조정하고 질소의 정확한 펄스을 이용함으로써 충격을 만들었다. 이러한 장치는 피스톤 속도(4m/s)의 정확한 선택 및 충격 이동(2mm)을 가능케한다.In models of mechanical trauma, cortical shock models, pretreatment with systemic-administered EPO prevents blunt trauma of the mouse brain. To induce damage, air-guided pistons were used, 3 mm in diameter and able to deliver air accurately to the skull. Each mouse was paralyzed and safely placed on a sterotaxic device to prevent head movement. Hair cutting was performed to measure the position of the bregma in which the piston was initially placed. The piston was then moved 2 mm towards the tail and 2 mm towards the abdomen to adjust for bregma and make an impact by using an accurate pulse of nitrogen. Such a device enables accurate selection of the piston speed (4 m / s) and impact movement (2 mm).

마우스를 상해 24시간전, 직후, 상해시간으로부터 3,6 또는 9시간 후에 EPO(5000U/kg)를 처리하였고 날마다 계속적으로 투여하였다. 이러한 절차로부터 10일후에 마우스를 희생시키고, 이어서 뇌를 조사하고 뇌의 괴사 용적을 측정하였다. 염수-처리된 마우스에서, 넒은 부위의 괴사가 관찰되었고(도 5), 다량의 단핵 세포의 침윤을 동반하였다. 반대로, 동물을 EPO로 예비처리하거나, 상해 후 3시간내로 EPO를 주었을 때, 동물은 상기 손상으로부터 보호되었으며, 상해 부위에서는 단핵 세포가 거의 검출되지 않았다.Mice were treated with EPO (5000 U / kg) 24 hours before, shortly after injury, 3, 6 or 9 hours after injury and continued to be administered daily. Mice were sacrificed 10 days after this procedure, then the brain was examined and the necrosis volume of the brain was measured. In saline-treated mice, necrosis of many sites was observed (FIG. 5) and was accompanied by infiltration of large amounts of monocytes. In contrast, when animals were pretreated with EPO or given EPO within 3 hours after injury, the animals were protected from the injury and little monocytes were detected at the site of injury.

11. 실시예 6: 말초 투여된 EPO는 심근의 국소 빈혈 손상을 방지한다Example 6 Peripherally Administered EPO Prevents Ischemia Damage of Myocardium

본 실시예는 심장 조직의 저산소성 손상을 방지하는 EPO의 효능을 실증한다. 이를 이루기 위해, 문헌[Latini et al.,(1999, J. Cardiovasc. Pharmacol. 31:601-8)]에 따라 수행되는 과정 24시간 이전에 EPO(5000U/kg)로 쥐를 예비시험하였다. 이어서, 대상을 마취시키고, 보조 환기에 위치시키고 개흉술을 수행하였다. 심장및 그 내부 순환을 확인하고 좌전하행 관상 동맥의 최근접부 주위에 제거가능한 봉합을 위치시킨 후 결찰하였다. 이후, EPO를 추가로 투여(5000 유니트/kg)하고 30분 동안 폐색을 유지시켰다. 30분 후, 봉합을 느슨하게 하고 동물을 추가로 6시간 동안 깊은 마취로 유지시킨 후 희생시켰다. 사망 직후, 심장을 제거하고 영향받은 국부의 일부(AAR) 뿐만 아니라 영향받지 않은 국부(격막)을 제거하여 생화학적인 분석을 준비하였다. 두 파라미터, 즉 심근의 생존도의 척도인 크레아틴 키나제(CK)(CK가 낮을수록 조직 생존률이 낮아진다), 및 단핵 세포 침윤물의 생성물인 미엘로페록시다제를 평가하였다. 결과를 도 6A 및 도 6B에 나타내었다. 이들 도면에 나타나는 바와 같이, EPO로 처리함으로써 경색 영역(AAR) 및 살포되지 않은 좌심실(LV) 벽 둘 다에서 CK 활성이 유지되고, 따라서 대조군에 비해 조직 생존률이 높아지며, MPO 활성이 낮아지는데, 이는 염증 세포에 의한 침윤이 상당히 적다는 것을 나타낸다.This example demonstrates the efficacy of EPO in preventing hypoxic damage of heart tissue. To accomplish this, mice were pre-tested with EPO (5000 U / kg) 24 hours before the procedure carried out according to Latini et al., (1999, J. Cardiovasc. Pharmacol. 31: 601-8). The subject was then anesthetized, placed in auxiliary ventilation and thoracotomy performed. The heart and its internal circulation were checked and the removable sutures were placed around the proximal junction of the left anterior descending coronary artery and ligated. Thereafter, EPO was further administered (5000 units / kg) and the blockage was maintained for 30 minutes. After 30 minutes, sutures were loosened and the animals were held for an additional 6 hours with deep anesthesia and sacrificed. Immediately after death, the heart was removed and a biochemical analysis was prepared by removing the affected local (AAR) as well as the unaffected local (diaphragm). Two parameters were evaluated: creatine kinase (CK), a measure of myocardial viability (lower CK results in lower tissue survival), and myeloperoxidase, the product of mononuclear cell infiltrates. The results are shown in FIGS. 6A and 6B. As shown in these figures, treatment with EPO maintains CK activity in both infarct area (AAR) and unsprayed left ventricular (LV) wall, thus resulting in higher tissue survival and lower MPO activity compared to the control. It indicates that the infiltration by inflammatory cells is considerably less.

12. 실시예 7: 말초 투여된 EP는 실험적인 알레르기성 뇌염의 독소를 약화시킨다12. Example 7: Peripherally Administered EP Attenuates Toxin of Experimental Allergic Encephalitis

쥐의 실험적인 알레르기성(또는 자가면역성) 뇌척수염(EAE)은 당해 분야에 인정된 다발성 경화증(MS)의 동물 모델이다. MS의 특징을 이해하기 위해 면역성, 바이러스성, 독소성 및 외상성 파라미터를 적용하는, EAE를 갖는 여러 동물 모델이 개발되었다.Experimental allergic (or autoimmune) encephalomyelitis (EAE) in rats is an animal model of multiple sclerosis (MS) recognized in the art. Several animal models with EAE have been developed that apply immune, viral, toxin and traumatic parameters to understand the characteristics of MS.

EPO가 EAE 증후를 방지하는지를 시험하기 위해, 다음의 실험을 수행하였다. 열-살균된 미코박테륨 투베르쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis) 7mg/ml와 함께 동일 부피의 프로인트 완전 면역보강제(CFA, Sigma)에서 유화시키고 H37Ra(Difco,Detroit, MI)에 첨가하여 최종 부피 100μl가 되도록 한 수중의 기니아 피그 미엘린 염기성 단백질(MBP; Sigma, St.Louis, MO) 50μg을 가벼운 에테르 마취하에 양 뒷발바닥에 주사함으로써 6 내지 8주 나이의 암컷 루이스(Lewis) 쥐(Charles River, Calco, Italy)를 면역시켰다.To test whether EPO prevents EAE symptoms, the following experiment was performed. Heat-sterilized Mycobacterium tuberculosis (7 mg / ml) with an equal volume of Freund's complete adjuvant (CFA, Sigma) and added to H37Ra (Difco, Detroit, MI) to a final volume of 100 μl Female Lewis rats (Charles River, Calco, 6-8 weeks old) were injected with 50 μg of guinea pig myelin basic protein (MBP; Sigma, St.Louis, MO) in water into the hind paws under light ether anesthesia. , Italy).

처리 후에, 쥐의 실험적인 자가면역성 뇌척수염(EAE)의 징후를 매일 평가하고 다음과 같이 점수를 매겼다: 0, 질병 없음; 1, 연약한 꼬리; 2, 운동실조; 3, 요실금을 수반한 완전한 뒷다리 마비. 또한 체중을 관찰 기록하였다. 쥐에게 EPO(5000U/kg, IP, 하루에 한번)를 면역화 3일 후에 투여하기 시작하여 18일까지 계속하였다. 대조군 쥐에게는 부형제만을 투여하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, EPO로 처리된 쥐는 점수가 향상(즉, 수가 작아짐)되고 질병에 대한 내구성이 개선됨을 실증하였다. 또한, EPO로 처리된 쥐에서는 증후의 개시가 현저히 지연됨이 밝혀졌다.After treatment, the signs of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in rats were assessed daily and scored as follows: 0, no disease; 1, soft tail; 2, ataxia; 3, complete hind limb paralysis with urinary incontinence. The body weight was also observed and recorded. Mice began to receive EPO (5000 U / kg, IP, once daily) three days after immunization and continued until day 18. Control rats received only excipients. As shown in FIG. 7, mice treated with EPO demonstrated an improved score (ie, fewer numbers) and improved resistance to disease. It was also found that initiation of symptoms was significantly delayed in mice treated with EPO.

13. 실시예 8: 흥분조직의 보호를 위해 요구되는 EPO의 최소 유효 투여량 및 약물 동력학13. Example 8: Minimum Effective Dose and Pharmacokinetics of EPO Required for Protection of Excited Tissue

상기 초점성 국소빈혈 발작의 동물 모델을 사용하여 EPO의 최적 유효 투여량을 평가하였다. 도 8A에 도시된 바와 같이, 450 유니트/kg 체중의 EPO 투여량은 흥분조직의 회저성 손상을 방지하는데 확실하게 효과적이지 않았다. 도 8B에 도시된 바와 같이, 동물 연구에서, 약 5000 유니트/kg-체중의 투여량으로 IP를 4마리의 암컷 생쥐 대상에 전달시킨 결과, EPO의 혈중 함량이 투여 후 5시간 내에는 혈청의 20,000 밀리유니트/ml보다 크고, 투여 후 10시간 후에는 10,000 밀리유니트/ml보다컸지만, 투여 24시간 후에는 5 유니트/ml 미만이 되었다.The animal model of the focal ischemic attack was used to assess the optimal effective dose of EPO. As shown in FIG. 8A, an EPO dose of 450 units / kg body weight was certainly not effective in preventing necrotic damage of excitable tissues. As shown in FIG. 8B, in animal studies, IP was delivered to four female mouse subjects at a dose of about 5000 units / kg-body weight, resulting in a blood content of EPO of 20,000 serum within 5 hours after administration. It was greater than milliunits / ml and after 10 hours after administration it was greater than 10,000 milliunits / ml but after 24 hours of administration it became less than 5 units / ml.

14. 실시예 9: 에리트로포에틴에 의해 매개되는 CNS 전달14. Example 9: CNS Delivery Mediated by Erythropoietin

다음부터 제공되는 실험은 EPO에 결합된 분자의 혈액-뇌 장벽에 대한 성공적인 전달 및 기저막 내의 국소화를 나타내는 것이다. 도 9A에 도시된 바와 같이, 뇌 모세혈관이 높은 함량의 EPO-R을 나타낸다는 것을 보여주는 EPO 수용체(EPO-R)에 대한 항체로 뇌 단면을 염색하였다. EPO가 혈액-뇌 장벽을 가로질러 이동될 수 있는지를 연구하기 위해, EPO를 다음과 같이 바이오틴으로 라벨링하였다. rhEPO를 함유하는 용량을 센트리콘-10 필터(Centricon-10 filter)(Millipore)를 사용하여 농축시키고, 280nm의 파장에서 흡수도 눈금을 읽음으로써 회수분을 측정하였다. 다음에, 장완(long arm) 바이오틴(Vector Labs) 0.2mg을 DMSO 100μl에 용해시켜, 농축 rhEPO 용액에 첨가하여 즉시 와동시켰다. 이후 이 혼합물을 서서히 교반하고 빛을 차단하면서 4시간 동안 실온에서 배양시켰다. 센트리콘-10 칼럼을 사용하여 결합되지 않은 바이오틴을 용액으로부터 제거하였다. 이후 비오티닐화된 EPO를 동물 IP에 투여하고, 5시간 후에 동물을 희생시켰다. 뇌 단면을 페록시다제와 결합된 아비딘으로 라벨링하고, 광학 현미경으로 관찰하기 위해 충분한 반응 생성물이 발생될 때까지 디아미노벤지딘을 첨가하였다. EPO는 EPO-R 양성으로 염색된 동일한 모세혈관을 따라 발견되었다(도 9B). 이후 시점에서, 바이오틴 함량은 특정한 뉴론 내에 국소화된 것으로 나타났다(예: 도 9C, 17시간). 대조적으로, 차가운 EPO를 라벨링된 EPO의 1000배 과량으로 첨가한 경우, 모든 특정한 염색은 제거되었다. 상기 결과는 전신 투여된 결합 EPO 화합물이 혈액-뇌 장벽을 가로질러 성공적으로 전달됨을 실증한다.The experiments presented hereafter demonstrate successful delivery of the molecules bound to EPO to the blood-brain barrier and localization in the basement membrane. As shown in FIG. 9A, brain sections were stained with antibodies to the EPO receptor (EPO-R) showing that brain capillaries exhibit high levels of EPO-R. To study whether EPO can be moved across the blood-brain barrier, EPO was labeled with biotin as follows. The dose containing rhEPO was concentrated using a Centricon-10 filter (Millipore) and the recovery was measured by reading the absorbance scale at a wavelength of 280 nm. Next, 0.2 mg of long arm biotin (Vector Labs) was dissolved in 100 μl of DMSO, added to concentrated rhEPO solution and immediately vortexed. This mixture was then stirred slowly and incubated at room temperature for 4 hours while blocking light. Unbound biotin was removed from the solution using a Centricon-10 column. Biotinylated EPO was then administered to animal IP and animals were sacrificed after 5 hours. Brain sections were labeled with avidin bound to peroxidase and diaminobenzidine was added until sufficient reaction product was generated for observation under an optical microscope. EPO was found along the same capillaries stained with EPO-R positive (FIG. 9B). At later time points, the biotin content appeared to be localized within specific neurons (eg, FIG. 9C, 17 hours). In contrast, when cold EPO was added in excess of 1000 times the labeled EPO, all specific staining was removed. The results demonstrate that systemically administered binding EPO compounds are successfully delivered across the blood-brain barrier.

전신 투여된 EPO-바이오틴 결합물이 혈액-뇌 장벽을 가로질러 뇌로 성공적으로 전달되었다는 것은 다른 치료용 화합물도 목적하는 화합물에 EPO를 착화시킴으로써 유사한 방식으로 혈액-뇌 장벽을 가로질러 전달될 수 있다는 것을 실증한다. 한 예로서, 뇌-유도된 신경성 인자(BNF)는 표준적인 과정을 사용하여 카보디이미드에 의해 EPO에 공유적으로 결합될 수 있다. 정제 후에, 결합물을 복강내 주사를 통해 동물에게 투여할 수 있다. BNF의 중추신경계에 대한 긍정적인 효과는 결합되지 않은 BNF에 의한 중추신경계 활성의 결여와는 대조적인, EPO과 결합된 이 분자의 성공적인 이동을 측정하여 대조군 동물과 관련하여 측정될 수 있다.Successful delivery of systemically administered EPO-biotin conjugates to the brain across the blood-brain barrier indicates that other therapeutic compounds can also be delivered across the blood-brain barrier in a similar manner by complexing EPO to the desired compound. Demonstrate. As an example, brain-induced neuronal factor (BNF) can be covalently bound to EPO by carbodiimides using standard procedures. After purification, the binding can be administered to the animal via intraperitoneal injection. The positive effect of BNF on the central nervous system can be measured in relation to control animals by measuring the successful migration of this molecule associated with EPO, in contrast to the lack of central nervous system activity by unbound BNF.

본 발명은 본 발명의 개별적인 양태의 하나의 설명으로 의도되어 기술된 특정한 양태에 의해 범주가 한정되지 않으며, 기능적으로 동등한 방법 및 조성물이 본 발명의 범주 내에 있다. 사실 당해 분야의 숙련자에게는 본원에 도시되고 기술된 것뿐만이 아닌 본 발명의 여러 변형이 앞의 기술 및 수반된 도면으로부터 명백해질 것이다. 이러한 변형은 첨부된 청구의 범위의 범주 내에 들어가도록 의도되었다.The present invention is not to be limited in scope by the specific embodiments described which are intended as one description of the individual embodiments of the invention, and functionally equivalent methods and compositions are within the scope of the invention. Indeed, various modifications of the present invention will become apparent from the foregoing description and the accompanying drawings, as well as those shown and described herein. Such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.

본원에 인용된 모든 참고문헌은 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참고로서 인용되었다.All references cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety for all purposes.

Claims (27)

용량 단위당 효과적인 무독성 범위량인 약 50,000 내지 500,000 유니트의 EPO, EPO 수용체 활성 조절자, 에리트로포에틴(EPO)-활성화된 수용체 조절자 또는 이들의 조합물, 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는, 흥분조직의 조절, 인지 기능의 향상 또는 내피 폐쇄막에 대한 화합물의 전달에 적당한 용량 단위 형태의 약학 조성물.Comprising about 50,000 to 500,000 units of EPO, an EPO receptor activity modulator, an erythropoietin (EPO) -activated receptor modulator or combinations thereof, and a pharmaceutically acceptable carrier, which are effective nontoxic ranges per dosage unit. A pharmaceutical composition in the form of a dosage unit suitable for the regulation of excitatory tissue, enhancement of cognitive function or delivery of a compound to the endothelial obstruction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 효과적인 무독성 범위량의 EPO가 50,000 내지 500,000 유니트의 EPO를 포함하는 약학 조성물.A pharmaceutical composition wherein the effective nontoxic range of EPO comprises 50,000 to 500,000 units of EPO. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 효과적인 무독성 범위량의 EPO가 10,000 밀리유니트/ml(혈청) 초과의 순환하는 수준의 EPO를 성취하기에 효과적인 용량인 약학 조성물.A pharmaceutical composition wherein the effective nontoxic range of EPO is a dose effective to achieve circulating levels of EPO above 10,000 milliunits / ml (serum). 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 순환하는 수준의 EPO가 EPO 투여 후 약 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간, 6시간, 7시간, 8시간, 9시간 또는 10시간 경과시에 계측되는 약학 조성물.A pharmaceutical composition wherein circulating levels of EPO are measured at about 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours, 5 hours, 6 hours, 7 hours, 8 hours, 9 hours or 10 hours after EPO administration. 제 2 항에 따르는 약학 조성물을 포함하는 하나 이상의 용기와의 약학 키트(kit).A pharmaceutical kit with one or more containers comprising the pharmaceutical composition according to claim 2. 흥분조직의 보호를 위해 효과적인 양의 EPO, EPO 수용체 활성 조절자, 또는 EPO-활성화된 수용체 조절자를 포유동물에게 말초 투여하는 것을 포함하는, 흥분조직의 손상으로부터 야기되는 포유동물의 병변을 예방하는 방법.A method of preventing mammalian lesions resulting from damage to excitatory tissue, comprising peripherally administering to the mammal an effective amount of EPO, an EPO receptor activity modulator, or an EPO-activated receptor modulator to protect the excitable tissue. . 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 손상이 졸중성 발작 장애, 다발성 경화증, 뇌졸중, 저혈압, 심박정지, 허혈, 심근경색, 염증, 노화로 인한 인지 기능 손실, 방사선 손상, 뇌성마비, 신경퇴행성 질환, 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 파킨슨병(Parkinson's disease), 라이 병(Leigh disease), 후천성면역결핍증(AIDS)성 치매, 기억상실, 근위축성 측삭 경화증, 알콜중독, 기분 장애, 불안 장애, 주의력 결핍 장애, 자폐증, 코로이츠펠트-야콥병(Creutzfeld-Jakob disease), 뇌 또는 척수 손상, 심폐회로, 녹내장, 망막허혈 또는 망막 손상의 결과인 방법.Injury may cause stroke seizure disorders, multiple sclerosis, stroke, hypotension, cardiac arrest, ischemia, myocardial infarction, inflammation, cognitive loss due to aging, radiation damage, cerebral palsy, neurodegenerative diseases, Alzheimer's disease, Parkinson's disease (Parkinson's disease), Leigh disease, AIDS dementia, amnesia, amyotrophic lateral sclerosis, alcoholism, mood disorders, anxiety disorders, attention deficit disorders, autism, Coroidfeldt-Jakob disease Creutzfeld-Jakob disease), brain or spinal cord injury, cardiopulmonary circuit, glaucoma, retinal ischemia or retinal damage. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 손상이 저산소증의 결과인 방법.The damage is the result of hypoxia. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 저산소증이 산전산후 산소결핍증, 질식, 기도폐색, 근익사(near drowning), 외과수술후 인지 기능 장애, 일산화탄소 중독, 연기흡입, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐기종, 성인성 호흡곤란 증후군, 저혈압 쇼크, 패혈성 쇼크, 과민성 쇼크, 인슐린 쇼크, 겸상적혈구 발증, 심박정지, 부정맥, 질소마취 또는 국부 조직 저산소증인 방법.Hypoxia may cause prenatal oxygen deficiency, asphyxiation, airway obstruction, near drowning, cognitive dysfunction after surgery, carbon monoxide poisoning, smoke inhalation, chronic obstructive pulmonary disease, emphysema, adult respiratory distress syndrome, hypotension shock, septic shock , Hypersensitivity shock, insulin shock, sickle cell development, cardiac arrest, arrhythmia, nitrogen anesthesia or local tissue hypoxia. 말초 효과적인 흥분조직을 향상시키는 양의 EPO, EPO 수용체 조절자, EPO-활성화된 수용체 조절자 또는 이들의 조합물을 포유동물에게 말초 투여하는 것을 포함하는, 포유동물의 정상 또는 비정상 흥분조직의 기능을 향상시키는 방법.Functioning the mammalian normal or abnormal excitatory tissue, including peripherally administering to the mammal an amount of EPO, an EPO receptor modulator, an EPO-activated receptor modulator, or a combination thereof that enhances peripheral effective excitatory tissue. How to improve. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 흥분조직의 기능을 향상시키는 것이 연상 학습 또는 기억 능력을 증강시키는 방법.Enhancing the function of excitatory tissues enhances associative learning or memory. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 흥분조직의 기능을 증강시키는 것이 기분 장애, 불안 장애, 우울증, 자폐증, 주의력 결핍 과다활동 장애, 알츠하이머병, 노화 또는 인지 기능 부전의 치료에 사용되는 방법.Enhancing the function of excitatory tissue is used to treat mood disorders, anxiety disorders, depression, autism, attention deficit hyperactivity disorder, Alzheimer's disease, aging or cognitive dysfunction. 제 6 항 또는 제 10 항에 있어서,The method of claim 6 or 10, 흥분조직이 중추신경계 조직, 말초신경계 조직 또는 심장조직인 방법.The excitatory tissue is central nervous system tissue, peripheral nervous system tissue or heart tissue. 제 6 항 또는 제 10 항에 있어서,The method of claim 6 or 10, 투여가 경구투여, 국소투여, 관강내 투여, 흡입 또는 비경구 투여를 포함하는 방법.Wherein the administration comprises oral administration, topical administration, intraluminal administration, inhalation or parenteral administration. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 비경구 투여가 정맥내, 동맥내, 피하, 근육내, 복강내, 점막하 또는 피내 투여를 포함하는 방법.Parenteral administration includes intravenous, intraarterial, subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal, submucosal or intradermal administration. 제 6 항 또는 제 10 항에 있어서,The method of claim 6 or 10, 투여가 급성 또는 만성인 방법.The administration is acute or chronic. 제 6 항 또는 제 10 항에 있어서,The method of claim 6 or 10, EPO가 비적혈구 조혈성인 방법.EPO is non-erythropoietic. EPO가 적혈구 조형을 최대로 자극하는데 필요한 용량 이상의 용량으로 투여되는 방법.A method in which EPO is administered at a dose above the dose necessary to maximize stimulation of red blood cell formation. EPO, EPO 수용체 활성 조절자, EPO-활성화된 수용체 조절자 또는 이들의 조합물과 회합되어 있는 분자를 포함하는 조성물을 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는, 내피 세포 장벽에 대한 분자의 트랜스사이토시스(transcytosis)를 촉진시키는 방법.Transcytosis of the molecule against the endothelial cell barrier, comprising administering to a mammal a composition comprising a molecule associated with an EPO, an EPO receptor activity modulator, an EPO-activated receptor modulator, or a combination thereof. how to promote transcytosis). 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 회합이 불안정한 공유결합, 안정한 공유결합, 또는 분자의 결합 부위와의 비공유 회합인 방법.The association is an unstable covalent bond, a stable covalent bond, or a non-covalent association with a binding site of a molecule. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 내피 세포 장벽이 혈액-뇌 장벽, 혈액-안구 장벽, 혈액-고환 장벽, 혈액-난소 장벽 또는 혈액-태반 장벽인 방법.Endothelial cell barrier is a blood-brain barrier, a blood-eye barrier, a blood-testis barrier, a blood-ovary barrier or a blood-placental barrier. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 분자가 수용체 작용제 또는 길항제 호르몬, 신경영양 인자, 항균제, 방사선 약물, 안티센스(antisense) 화합물, 항체, 면역 억제제, 독소 또는 항암제인 방법.The molecule is a receptor agonist or antagonist hormone, neurotrophic factor, antimicrobial agent, radiation drug, antisense compound, antibody, immunosuppressant, toxin or anticancer agent. 제 6 항, 제 10 항 및 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6, 10 and 19, EPO가 에리트로포에틴, 에리트로포에틴 유사체, 에리트로포에틴 유사 작용제, 에리트로포에틴 분절, 혼성 에리트로포에틴 분자, 에리트로포에틴 수용체 결합 분자, 에리트로포에틴 작용제, 신장 에리트로포에틴, 뇌 에리트로포에틴, 이의 올리고머, 이의 중합체, 이의 뮤테인(mutein), 이의 동류물, 이의 천연산(天然産) 형태, 이의 합성 형태, 이의 재조합 형태 또는 이의 조합 형태인 방법.EPO is an erythropoietin, erythropoietin analogue, erythropoietin-like agonist, erythropoietin segment, hybrid erythropoietin molecule, erythropoietin receptor binding molecule, erythropoietin agonist, kidney erythropoietin, brain erythropoietin, A method thereof which is an oligomer thereof, a polymer thereof, a mutein thereof, a homolog thereof, a natural acid form thereof, a synthetic form thereof, a recombinant form thereof, or a combination thereof. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, EPO 수용체 결합 분자가 에리트로포에틴 수용체에 대한 항체인 방법.The EPO receptor binding molecule is an antibody against erythropoietin receptor. EPO, EPO 수용체 활성 조절자 또는 EPO-활성화된 수용체 조절자와 회합되어 있는 분자를 포함하는, 내피 세포 장벽을 가로질러 트랜스사이토시스를 경유 분자를 수송하기 위한 조성물.A composition for transporting molecules via transcytosis across an endothelial cell barrier, comprising a molecule associated with an EPO, an EPO receptor activity modulator or an EPO-activated receptor modulator. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, EPO가 에리트로포에틴, 에리트로포에틴 유사체, 에리트로포에틴 유사 작용제, 에리트로포에틴 분절, 혼성 에리트로포에틴 분자, 에리트로포에틴 수용체 결합 분자, 에리트로포에틴 작용제, 신장 에리트로포에틴, 뇌 에리트로포에틴, 이의 올리고머, 이의 중합체, 이의 뮤테인, 이의 동류물, 이의 천연산(天然産) 형태, 이의 합성 형태, 이의 재조합 형태 또는 이의 조합 형태인 조성물.EPO is an erythropoietin, erythropoietin analogue, erythropoietin-like agonist, erythropoietin segment, hybrid erythropoietin molecule, erythropoietin receptor binding molecule, erythropoietin agonist, kidney erythropoietin, brain erythropoietin, A composition which is an oligomer thereof, a polymer thereof, a mutein thereof, an analogue thereof, a natural acid form thereof, a synthetic form thereof, a recombinant form thereof, or a combination thereof. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 분자가 수용체 작용제 또는 길항제 호르몬, 신경영양 인자, 항균제, 방사선 약물, 안티센스 화합물, 항체, 면역 억제제, 독소 또는 항암제인 조성물.A composition wherein the molecule is a receptor agonist or antagonist hormone, neurotrophic factor, antimicrobial agent, radiation drug, antisense compound, antibody, immunosuppressant, toxin or anticancer agent.
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