KR20060009303A - 인슐린 약동학을 변경하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대상의 피부의 진피내 구획, 바람직하게는 진피내 구획의 진피 혈관 구조에 인슐린의 투여 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 인슐린 전달의 약동학적 및 약역학적 변수를 증진시키고, 당뇨병의 치료 및/또는 예방에서 우수한 임상학적 효능을 효과적으로 초래한다. 본 발명의 방법은 비단식(즉, 식후) 및 단식 혈중 글루코오스 수준의 개선된 혈당 조절을 제공하므로, 피하 인슐린 전달을 포함하는 전통적인 인슐린 전달 방법에 대해 당뇨병의 치료, 예방 및/또는 관리에서 증진된 치료 효능을 가진다.

Description

인슐린 약동학을 변경하는 방법 {A method for altering insulin pharmacokinetics}

본 출원은 이의 각각 모두가 본원에 전체적으로 참고로 포함된 미국 가출원 제60/377,649호(2002.5.6 출원) 및 제60/389,888호(2002.6.20 출원)에 대한 우선권을 주장하는 미국 출원 제10/429,973호(2003.5.6 출원)에 대한 우선권을 주장한다. 본 출원은 부가적으로 이의 각각 모두가 본원에 전체적으로 참고로 포함된 미국 가출원 제60/523,831호(2003.11.19 출원) 및 제60/500,956호(2003.9.5 출원)에 대한 우선권을 주장한다.

하기 기재는 본 발명을 이해하는데 유용할 수 있는 정보를 포함한다. 본원에 제공된 임의의 정보는 본 발명에 대한 선행 기술, 또는 관련된 것으로 인정되지않으며, 또한 구체적으로 또는 암시적으로 참고한 임의의 공보는 선행 기술로 인정되지 않는다.

기술 분야

본 발명은 대상의 피부의 진피내 구획, 바람직하게는 진피내 구획의 진피 혈관 구조에 인슐린의 투여 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 인슐린 전달의 약동학적 및 약역학적 변수를 증진시키고, 당뇨병의 치료 및/또는 예방에서 우수한 임상학적 효능을 효과적으로 초래한다. 본 발명의 방법은 비단식(즉, 식후) 및 단식 혈중 글루코오스 수준의 개선된 혈당 조절을 제공하므로, 피하 인슐린 전달을 포함하는 전통적인 인슐린 전달 방법에 대해 당뇨병의 치료, 예방 및/또는 관리에서 증진된 치료 효능을 가진다.

1. 약물 전달

진단제 및 약물과 같은 약학 물질을 효율적으로 및 안전하게 투여하는 중요성은 오랫동안 인식되어 왔다. 모든 약학 물질에 대해 중요하게 고려되었지만, 생명공학 산업으로부터 발생한 단백질과 같은 고분자의 적당한 생체이용율을 수득하는 것은 효율적이고 재현성 있는 흡수를 수득할 상기 필요를 최근에 강조하였다 (Cleland et al., 2001 Curr. Opin. Biotechnol. 12: 212-219). 통상적인 바늘의 이용은 오랫동안 피부를 통한 투여에 의해 인간 및 동물에 약학 물질을 전달하는 하나의 접근을 제공하였다. 주사의 용이를 개선하고, 환자 불안 및/또는 통상적인 바늘과 관련된 고통을 감소시키면서, 피부를 통해 재현성 있고 효율적인 전달을 달성하기 위해 상당한 노력이 수행되었다. 더욱이, 특정 전달 시스템은 바늘을 완전히 제거하고, 화학적 매개자 또는 이온침투 전류(iontophoretic current) 또는 전기천공법 또는 열적 포레이션(poration) 또는 초음파 처리(sonophoresis)와 같은 외부 구동력에 의존하여 피부의 최외층인 각질층을 파괴하고, 피부의 표면을 통해 물질을 전달한다. 그러나, 상기 전달 시스템은 피부 장벽을 재현성 있게 파괴하고나, 약학 물질을 피부의 표면 아래의 제시된 깊이까지 전달하지 못하므로, 임상 결 과가 변할 수 있다. 그리하여, 바늘과 같은 것을 이용하여 각질층의 기계적 파괴는 피부의 표면을 통한 물질의 투여의 가장 재현성 있는 방법을 제공하며, 투여된 물질의 배치에서 조절 및 신빙성을 제공하는 것으로 믿어진다.

피부의 표면 아래에 물질을 전달하는 접근은 거의 배타적으로 경피 투여, 즉, 피부 아래의 위치로 피부를 통한 물질의 전달을 포함하였다. 경피 전달은 투여의 피하, 근육내 또는 정맥내 경로를 포함하는데, 이 중에서, 근육내 (IM) 및 피하 (SC) 주사가 가장 통상적으로 이용되어 왔다.

해부학적으로, 신체의 외부 표면은 2개의 주요한 조직층인 외부 표피 및 그 밑에 있는 진피로 구성되며, 이는 함께 피부를 구성한다 (검토를 위해, Physiology, Biochemistry, and Molecular Biology of the Skin, Second Edition, L. A. Goldsmith, Ed., Oxford University Press, New York, 1991 참고). 상기 표피는 5개의 층 또는 총 두께가 75 내지 150㎛의 층으로 세분된다. 상기 표피 아래에 진피가 위치하며, 이는 2개의 층인 유두진피로서 명명되는 가장 바깥 부분 및 망상진피로서 명명되는 더 깊은 층을 포함한다. 상기 유두진피는 방대한 미세순환 혈액 및 림프 얼기를 포함한다. 대조적으로, 상기 망상 진피는 비교적 무세포 및 무혈관이며, 조밀한 콜라겐성 및 탄성 연결 조직으로 구성된다. 상기 표피 및 진피 아래에 또한 피하로서 명명되는 피하 조직이 있는데, 이는 연결 조직 및 지방 조직으로 구성된다. 근육 조직은 피하조직 아래에 놓인다.

전술한 바와 같이, 피하 조직 및 근육 조직 양자는 약학 물질의 투여 자리로서 통상적으로 이용되어 왔다. 그러나, 진피는 물질의 투여 자리로서 전혀 표적화 되지 않았으며, 이는 적어도 부분적으로 진피내 공간 내로 정확한 바늘 배치의 어려움에 기인할 수 있다. 더욱이, 진피, 특히 유두진피가 높은 혈관분포도를 가지는 것으로 알려져 있었지만, 본 발명 전에 피하 투여와 비교하여 투여된 물질에 대한 개선된 흡수 프로필을 수득하기 위해 상기 높은 혈관분포도를 이용할 수 있다는 것을 인식하지 못하였다.

소분자 약물은 전통적으로 피하로 투여되어 왔는데, 이는 피하 조직으로 투여 후에 상기 약물이 급속하게 흡수되며, 피하 투여가 용이하고 예상가능한 전달 경로를 제공하기 때문이다. 그러나, 소분자 투여의 약동학을 개선하는 요구는 인식되지 않았다. 단백질과 같은 거대 분자는 전형적으로 표적 조직의 혈관분포도에 무관하게 모세혈관 상피를 통해 잘 흡수되지 않는다. 상기 물질에 대한 효과적인 피하 투여는 그리하여 제한되어 왔다.

피부에 대한 표면 아래 및 진피내 공간의 영역에 투여에 대한 하나의 접근은 망투(Mantoux) 투베르쿨린 검사에 통상적으로 이용되어 왔다. 상기 절차에서, 정제된 단백질 유도체는 27 또는 30 게이지 바늘을 이용하여 피부 표면에 대한 얕은 각도로 주사된다 (Flynn et al., 1994 Chest 106: 1463-5). 주사의 배치에서 불확실성의 정도는 그러나 특정 위음성 검사 결과를 초래할 수 있다. 더욱이, 상기 검사는 주사 자리에 반응을 유도하기 위해 국부적인 주사를 포함하며, 망투 접근은 물질의 전신성 투여에 대한 진피내 주사의 이용을 초래하지 않았다.

일부 그룹은 "진피내" 주사로서 규명된 것에 의해 전신성 투여에 대해 보고하였다. 상기 보고에서, 피하 및 "진피내" 주사로서 기재된 것의 비교 연구를 수 행하였다 (Autret et al., 1991 Therapie 46: 5-8). 상기 검사된 약학 물질은 분자량이 약 3600의 단백질인 칼시토닌이었다. 상기 약물이 진피 내로 주사된 것을 언급하였지만, 상기 주사는 60의 각도로 기저(base) 까지 미는 4 mm 바늘을 이용하였다. 이는 약 3.5 mm의 깊이로, 망상진피의 하단 부분으로 또는 혈관의 유두진피내로 보다 오히려 피하 조직으로 주사액(injectate)의 배치를 초래하였다. 실제로, 상기 그룹이 피하 조직보다 오히려 망상 진피의 하단 부분으로 주사된다면, 상기 물질은 비교적 적은 혈관의 망상 진피로 천천히 흡수되거나 또는 피하 투여 및 흡수와 기능적으로 동일할 수 있는 것을 초래할 피하 영역으로 확산된다는 것을 예상할 수 있다. 상기 실제적이거나 또는 기능적 피하 투여는 최대 혈장 농도가 도달된 시간에, 상기 농도가 용이한 분석 시간 및 곡선 하의 영역에서 피하 및 진피내 투여로서 규명된 것 사이의 차이점의 보고된 부족을 설명할 수 있다.

유사하게, Bressolle 등은 4 mm 바늘을 이용하여 "진피내" 주사로서 규명된 것에 소듐 셉타지딤을 투여하였다 (Bressolle et al., 1993 J. Pharm. Sci. 82: 1175-1178). 이는 소듐 셉타지딤이 친수성이며, 비교적 저분자량이기 때문에 이 경우에 양호한 피하 흡수가 예상되었지만, 실제적이거나 또는 기능적 피하 주사를 생성하기 위해 피부 표면 아래의 4 mm 깊이에 주사를 초래하였다.

또 다른 그룹은 진피내 약물 전달 장치로서 기재된 것에 관하여 보고하였다 (미국 특허 제5,007,501호). 주사는 느린 속도로 나타났으며, 상기 주사 자리는 표피 아래의 일부 영역, 즉, 표피 및 진피 사이의 경계 또는 진피 또는 피하 조직의 내부일 의도였다. 그러나, 상기 참고문헌은 진피 내로의 선택적인 투여를 제시 하는 교시를 제공하지 못하거나 또는 상기 참고문헌은 상기 선택적인 투여로부터 초래될 수 있는 임의의 가능한 약동학적 이점을 제시하지 못하였다.

그리하여, 약학 물질의 투여를 위한 효율적이고 안전한 방법 및 장치에 대한 계속적인 요구가 존재한다.

2. 당뇨병

당뇨병은 폭넓은 어레이의 생리학적 및 해부학적 이상, 예를 들면, 비정상적인 인슐린 분비, 변경된 글루코오스 소인(disposition), 지질, 탄수화물, 및 단백질의 변경된 대사, 고혈압, 신경병증, 망막병증, 비정상적인 혈소판 활성, 및 혈관 질환으로부터의 합병증의 증가된 위험의 특징이 있다.

당뇨병환자는 일반적으로 2개의 카테고리로 분류된다. 케톤산증의 예방을 위해 인슐린에 의존하는 환자는 인슐린 의존성 당뇨병 (IDDM) 또는 1형 당뇨병을 가진다. 케톤산증을 피하기 위해 인슐린에 의존하지 않는 당뇨병환자는 비인슐린 의존성 당뇨병 (NIDDM) 또는 2형 당뇨병을 가진다.

당뇨병은 전형적으로 2개의 카테고리로 추가로 분류된다: 1차 및 2차. 1차 당뇨병은 인슐린 의존성 당뇨병(IDDM 1형), 비인슐린 의존성 당뇨병(NIDDM 2형)을 포함하며, 이는 추가로 젊은이의 비만 아닌 NIDDM, 비만 NIDDM 및 성숙 개시 당뇨병을 포함한다. 1차 당뇨병은 어떤 관련된 질환도 존재하지 않는 반면, 2차 당뇨병에서 특정 기타 동정가능한 조건이 당뇨 증후군을 발생하게 한다는 것을 의미한다. 이차 당뇨병의 발생에 기여할 수 있는 당뇨 증후군의 예는 췌장 질환, 호르몬 이상, 약물 또는 화학적 유도 증상 및 유전적 증후군을 포함한다.

상기 분류에서 인슐린 의존성은 인슐린 요법에 상당하지 않으나, 상기 환자가 인슐린 부재시 케톤산증의 위험에 있다는 것을 의미한다. 상기 용어 인슐린 의존성 및 비인슐린 의존성은 생리학적 상태 (각각 케톤산증 경향 및 케톤산증 내성)를 기재하는 반면, 용어 1형 및 2형은 병인론적 기작 (각각 면역 매개 및 비면역 매개)를 언급한다는 것을 제안하였다. 상기 분류를 이용하여, 1차 당뇨병의 3가지 주요한 형태가 인식되었다: (1) 1형 인슐린 의존성 당뇨병 [IDDM], (2) 2형 비인슐린 의존성 당뇨병 [NIDDM], 및 (3) 임신 당뇨병. 당뇨병의 2차 형태는 췌장 질환, 호르몬이상, 유전적 증후군, 및 기타와 같은 증상의 숙주를 포함한다.

인슐린 의존성 당뇨병은 종종 유년기 또는 청소년기에 발생하는 반면, NIDDM의 개시는 일반적으로 인생의 중년 또는 노년에 일어난다. NIDDM을 갖는 환자는 통상 과체중이며, 모든 당뇨병환자의 90 내지 95%를 차지한다. IDDM은 바이러스 감염에 의해 촉진될 수 있는 자가면역 과정에 의해 베타 세포의 파괴로부터 초래된다. NIDDM은 베타 세포 기능의 점진적인 감소 및 인슐린에 대한 변하는 말초 내성의 정도의 특징이 있다. IDDM의 매년 발생은 비백인 남성에 대해 100,000명당 10건 내지 백인 남성에 대해 100,000명당 16건의 범위이다 (LaPorte et al., 1981, Diabetes 30: 279). NIDDM의 우세는 나이에 따라, 특히 45세 이후에 증가하며, 백인 및 남아프리카 및 영국에 사는 아시아 인도인과 같은 특정 집단 보다 흑인 사이에 더 높다 (Malter et al., 1985, Br. Med. J. 291:1081). 임신 당뇨병은 미국에서 매년 모든 임산부의 2.4%로 발생한다 (Freinkel et al., 1985, N. Engl. J. Med. 313: 96). 임신은 또한 인슐린 내성의 상태이다. 상기 인슐린 내성은 NIDDM 과 관련된 임신의 다양한 고혈압 증후군에 환자를 걸리기 쉽게 할 수 있는 임신 당뇨병에서 악화된다 (Bardicef et al., 1995, Am. J. Gynecol. 172: 1009-1013).

IDDM에 대한 현재 치료법은 인슐린 요법을 포함하며, NIDDM에 대해서는 과체중인 환자에서는 식이 조절 및 혈당강하제, 예를 들면, 이의 모두가 베타 세포로부터 인슐린의 방출을 촉진함으로써 작용하는 글리피지드, 글리부리드 및 글리페리미드 및 메트포르민, 및 인슐린 내성을 감소시키는 티아졸리딘디온을 포함할 것이다. 그러나, 최적의 약동학 변수를 갖는 효과적인 인슐린 요법에 대한 만족되지 않는 요구가 여전히 존재한다.

발명의 요약

본 발명은 직접 진피 공간을 표적화함으로써, 대상, 바람직하게는 인간에게 인슐린을 전달하는 개선된 비경구적 투여 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 투여된 인슐린의 약동학 (PK) 및 약역학 (PD) 변수를 급격하게 변경한다. 상기 변경된 PK 및 PD 변수는 투여된 인슐린의 치료 효능을 증진시킨다. 그리하여, 본 발명의 방법은 특히 인슐린 의존성 당뇨병 및/또는 비인슐린 의존성 당뇨병과 같은 당뇨병의 치료, 예방 및/또는 관리에 유용하다. 본 발명의 방법은 당뇨병과 관련된 하나 이상의 증상을 개선한다.

본 발명의 방법에 따른 인슐린의 진피내 전달은 개선된 혈당 조절을 제공하므로, 피하 인슐린 전달을 포함하는 인슐린 전달의 전통적인 방법에 비해 당뇨병의 치료, 예방 및/또는 관리에서 증진된 치료 효능을 가진다. 바람직하게는, 본 발명의 방법은 저혈당 경우에 증가 없이 개선된 혈당 조절을 제공한다. 특정 작용 기작에 구속될 의도는 아니지만, 본 발명의 진피내 전달 방법을 이용하여 달성된 개선된 혈당 조절은 부분적으로 비단식(즉, 식후) 및 단식 글루코오스 수준 양자의 조절에 기인한다. 본 발명의 진피내 전달 방법은 인슐린 전달의 전통적인 방법보다 더욱 효과적으로 단식 및/또는 식후 고혈당증을 낮춘다.

본 발명의 방법에 따른 인슐린의 진피내 전달은 식후 고혈당증을 조절하는데 특히 유용하다. 본원에 이용된, "식후"는 당업계에서 이의 통상적인 의미를 가지며, 식사 후 (즉, 비단식 상태)의 혈장 글루코오스 농도를 말하며, 종종 식사 후 2시간에(즉, 식후 2시간 글루코오스) 측정된다. 본 발명의 진피내 전달 방법은 인슐린 전달 후 처음 2시간, 바람직하게는 최초 1시간 내에 식후 글루코오스 수준을 조절한다. 특정 작용 기작에 구속되기를 원하지 않지만, 본 발명의 방법에 따른 진피내 인슐린 전달은 식후 글루코오스 (PPG) 수준의 감소를 초래하는 최초 1시간 내에 인슐린의 효과적인 전신성 흡수를 초래한다. 바람직하게는, 인슐린 전달은 20 mg/dL 이상, 30 mg/dL 이상, 40 mg/dL 이상 또는 50 mg/dL 이상에 의해 PPG 수준의 감소를 초래한다. 바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법에 따른 진피내 인슐린 전달은 45 mg/dL에 의해 PPG 수준의 감소를 초래한다.

본 발명의 방법에 따라 전달된 인슐린은 피하 인슐린 전달을 포함하는 인슐린 전달의 전통적인 방법에 비해 더 높은 생물효능(Biopotency)를 초래한다. 생물효능은 일반적으로 신체에 대한 화학 물질의 강도, 및 생물학적 시스템에 얼마나 잘, 또는 얼마나 멀리 작용할 수 있는가를 말한다. 본원에 이용된 생물효능은 인슐린이 생물학적 시스템에 얼마나 잘, 또는 얼마나 멀리 작용할 수 있는가를 말하며, 단식 혈중 글루코오스 수준 및 식후 글루코오스 수준을 포함하는 혈당 조절에 영향을 주는 이의 능력을 포함한다. 특정 작용 기작에 구속되기를 원하지 않지만, 본 발명의 방법에 따라 전달된 인슐린의 증가된 생물효능은 부분적으로 전달의 최초 1시간 내에 급속하게 전신성으로 흡수된 것에 기인한다.

본 발명은 인슐린의 용액 형태 (예를 들면, Humalog

), 인슐린의 미립자 형태, 및 이의 혼합물(예를 들면, Humalog

Mix 50/50^TM)을 투여하는 방법을 포함한다. 상기 인슐린 제형물은 모노머성, 다이머성 및 헥사머성 상태를 포함하나 이에 제한되지 않는, 상이한 물리적 결합 상태일 수 있다. 인슐린의 화학적 상태는 상이한 결합 상태의 상이한 화학식의 인슐린을 제조하기 위해 표준 재조합 DNA 기술에 의해 변형될 수 있다. 대안적으로, 용액 변수, 예를 들면 pH 및 Zn 함량은 상이한 결합 상태의 인슐린 제형물을 초래하도록 변경될 수 있다. 인슐린의 흡수를 변경하기 위한 인슐린의 기타 화학적 변형 또는 첨가제 또는 부형제의 첨가는 또한 본 발명에 포함된다.

본원에 이용된, 진피내 투여는 순환 및 림프 혈관 구조를 포함하는 진피 혈관 구조에 물질이 용이하게 도달하고, 전신성으로 생체이용가능하게 되도록 모세혈관 및/또는 림프관으로 신속하게 흡수되는 방식으로 진피 내로의 인슐린의 투여를 포함할 의도이다. 약 0.3 mm 이상, 더욱 바람직하게는, 약 0.4 mm 이상, 가장 바람직하게는 약 0.5 mm 이상의 깊이 내지 약 2.5 mm 이하, 더욱 바람직하게는, 약 2.0 mm 이하, 가장 바람직하게는 약 1.7 mm 이하의 깊이에 우세하게 물질의 침착은 인슐린의 신속한 흡수를 초래할 것이라고 믿어진다. 바람직하게는, 인슐린은 본 발명에 따라 1.75 mm, 1.5 mm 또는 1.25 mm의 깊이에서 전달된다.

본 발명에 의해 교시된 진피 공간, 바람직하게는 진피 혈관 구조에 직접 표적화하는 것은 인슐린의 효과의 더욱 신속한 개시를 제공한다. 본 발명가는 인슐린이 순환 및 림프 미세모세관에 선택적으로 접근하는 조절된 ID 투여를 통해 신속하게 흡수되고, 전신성으로 분포될 수 있으므로, 인슐린이 SC 투여보다 이의 유리한 효과를 더욱 신속하게 발할 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명의 방법은 인슐린 전달을 통한 혈중 글루코오스 조절과 같은 일부 현재 치료를 더욱 촉진시킨다.

진피내 구획, 바람직하게는 진피 혈관 구조에 인슐린을 전달하는 것은 인슐린 전달의 통상적인 방법에 비해 개선된 약동학을 초래한다. 본 발명에 따라, 개선된 약동학은 통상적인 인슐린 전달과 비교하여, 제시된 양의 투여된 화합물에 대해 증가된 생체이용율, 감소된 지체시간 (T_lag), 감소된 T_max, 더욱 신속한 흡수 속도, 더욱 신속한 개시 및/또는 증가된 C_max를 의미한다. 생체이용율은 혈액 구획에 도달하는 제시된 투여량의 전달된 물질의 총량을 의미한다. 이는 일반적으로 농도 대 시간의 플롯에서 곡선 아래의 면적으로서 측정된다. "지체시간"은 전달된 물질의 투여 및 측정가능하거나 또는 검출가능한 혈액 또는 혈장 수준까지의 시간 사이의 지체를 의미한다. T_max는 상기 화합물의 최대 혈중 농도를 달성하기 위한 시간을 나타내는 값이며, C_max는 제시된 투여량 및 투여 방법으로 도달된 최대 혈중 농도이다. 개시 시간은 T_lag, T_max 및 C_max의 함수인데, 이는 상기 모든 변수가 생물학적 효과를 실현하기 위해 필요한 혈중 (또는 표적 조직) 농도를 달성하기에 필요한 시간에 영향을 주기 때문이다. T_max 및 C_max는 그래프 결과의 육안검사에 의해 결정될 수 있으며, 종종 화합물의 투여의 2가지 방법을 비교하는 충분한 정보를 제공할 수 있다. 그러나, 수적인 값은 수학적 당업자에게 공지된 모델 및/또는 기타 수단을 이용한 반응속도 분석에 의해 더욱 정확하게 측정될 수 있다.

특정 구현예에서, 인슐린의 전달은 조절된 방식, 예를 들면 단상성(monophasic) 약동학 프로필, 예를 들면, 약물 농도 대 시간 프로필이 바람직하게는 진피내 흡수 및 분포의 단지 하나의 방식 또는 경로를 이용하여 수학적으로 적합할 수 있는 반응속도 프로필을 달성하기 위한 전달 부피를 조절함으로써 수행된다.

더욱이, 인슐린의 미립자 및 용액 형태의 혼합물이 본 발명의 방법에 따라 투여될 때, 인슐린의 전신성 이용율의 신속한 개시를 보유하면서, 인슐린의 연장된 순환을 달성하는 것이 가능하다는 것을 예기치않게 발견하였다. 그러므로, 본 발명의 방법의 특정 이점은 인슐린의 개선된 약동학 프로필인데, 여기에서 약동학 프로필은 2상 (또는 다상) 전달 방식의 것을 닮으며, (즉, PK 프로필은 흡수 및 분포의 2 이상의 방식 또는 경로를 이용하여 수학적으로 적합할 수 있다), 인슐린 수준의 신속하고, 높은 피크 개시의 특징이 있는 초기 또는 초기 상에 이은, 더욱 연장된 지속에 걸쳐 인슐린의 더 낮은 연장된 순환 수준의 특징이 있는 후기 상 양자를 나타낼 것이다.

본 발명에 따라서, 직접적인 진피내(ID) 투여는 예를 들면, 진피내 공간을 정확하게 표적화하기 위해 당업자에게 공지된 미세바늘 기재 주사 및 주입 시스템 또는 임의의 기타 수단을 이용하여 달성될 수 있다. 특정 장치는 이의 모두가 본원에 전체적으로 참고로 포함된 WO 01/02178 (2002.1.20 공개); 및 WO 02/02179 (2002.1.10 공개), 미국 특허 제6,494,865호 (2002.12.17 허여) 및 미국 특허 제6,569,143호 (2003.5.27 허여)에 개시된 것뿐만 아니라, 도 8-10에 예시된 것을 포함한다. 본 발명의 방법을 이용하여, 인슐린의 약동학은 인슐린 전달의 전통적인 방법과 비교할 때 변경될 수 있다. 본 발명의 방법을 이용한 개선된 약동학 변수는 마이크로장치 기재 주사 시스템뿐만 아니라, 기타 전달 시스템, 예를 들면, ID 공간 내로의 유체 또는 분말의 바늘 없는 또는 무바늘 탄도 주사, 망투형 ID 주사, 마이크로장치를 통한 증진된 이온영동, 및 유체, 고체, 또는 기타 투여 형태의 피부로의 직접적인 침착을 이용하여 달성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 이점은 인슐린의 더욱 신속한 전신성 분포 및 상쇄를 달성하는 것이다. 본 발명의 방법은 또한 인슐린의 더 높은 생체이용율을 달성하는 것을 돕는다. 직접적인 이점은 증진된 생체이용율을 갖는 ID 투여가 덜 활성 물질을 이용하면서 동등한 생물학적 효고를 허용한다는 것이다. 이는 약물 제조자 및 아마도 소비자에게 직접적인 경제적 이점을 초래한다. 마찬가지로, 더 높은 생체이용율은 감소된 전체 투여를 허용할 수 있으며, 고 투여와 관련된 환자의 부작용을 감소시킬 수 있다. 인슐린의 더욱 신속한 상쇄는 저혈당증의 감소된 속도를 생성할 수 있다.

본 발명의 여전히 또 다른 이점은 혈장에서 인슐린의 더 높은 최대 농도의 달성이다. 본 발명가는 본 발명의 방법에 따라 투여된 인슐린이 더욱 신속하게 흡수되어, 혈장에서 더 높은 초기 농도를 초래한다는 것을 발견하였다. 더욱 신속한 개시는 더 적은 양의 인슐린을 이용하여 더 높은 C_Max 값에 도달되게 한다.

본 발명의 또 다른 이점은 인슐린이 전신성 흡수 전에 피부 조직 구획에 포획되고 통과할 때 야기되는 물리적 또는 운동학적 장벽의 제거이다. 경피 전달 방법과 대조적으로 기계적 수단에 의한 직접적인 ID 투여는 피부의 운동학적 장벽 특성을 극복하고, 인슐린 또는 이의 제형물 부형제의 약학적 또는 이화학적 특성에 의해 제한되지 않는다.

본 발명의 상기 및 기타 이점은 진피 혈관 구조를 직접 표적화함으로써 및 피부의 진피 공간에 인슐린의 조절된 전달에 의해 달성된다. 본 발명가는 진피내 공간에 특이적으로 표적화하고, 전달 속도 및 패턴을 조절함으로써, 인슐린에 의해 나타낸 약동학이 예기치않게 개선될 수 있으며, 많은 상황에서 생성된 임상 이점에 따라 변할 수 있다는 것을 발견하였다. 상기 약동학적 조절은 IV 접근에 의한 것을 제외하고, 기타 비경구적 투여 경로에 의해 용이하게 수득되거나 또는 조절될 수 없다.

본 발명의 방법을 이용하여, 인슐린은 볼루스로서 또는 주입에 의해 투여될 수 있다. 본원에 이용된, 용어 "볼루스"는 10분 미만의 시간 내에 전달된 양을 의미할 의도이다. "주입"은 10분 초과의 시간에 걸쳐 물질의 전달을 의미할 의도이다. 볼루스 투여 또는 전달이 속도 조절 수단, 예를 들면, 펌프를 이용하거나, 또는 또는 특정 속도 조절 수단 없이, 예를 들면 이용자 자가 주사를 이용하여 수행될 수 있다는 것을 이해한다.

본 발명의 인슐린 제형물은 진피내 전달에 적합한 임의의 형태일 수 있다. 하나의 구현예에서, 본 발명의 진피내 인슐린 제형물은 유동성, 주사가능한 매질 형태, 즉, 주사기로 주사될 수 있는 저점도 제형물이다. 유동성 주사가능한 매질은 액체일 수 있다. 대안적으로, 상기 유동성 주사가능한 매질은 상기 매질이 예를 들면, 주사기에서 투여될 수 있는, 주사가능하도록 이의 유동성을 보유하는 미립자 물질이 현탁된 액체이다. 본 발명은 인슐린이 미립자 형태, 즉, 용액에 충분히 용해되지 않는 제형물을 포함한다. 특정 구현예에서, 인슐린의 30% 이상, 50% 이상, 75% 이상이 미립자 형태이다. 특정 작용 방식에 의해 구속되길 원하지 않지만, 인슐린이 미립자 형태인 본 발명의 제형물은 인슐린의 침전을 촉진하는 하나 이상의 물질을 가진다. 본 발명의 제형물에 이용될 수 있는 침전제는 단백질성, 예를 들면, 프로타민, 양이온성 중합체, 또는 비단백질성, 예를 들면, 아연 또는 기타 금속 또는 중합체일 수 있다.

특정 구현예에서, 본 발명의 방법에 따라 투여된 인슐린 제형물은 100 U/mL의 인슐린 Lispro (Eli Lilly & Company)이다. 인슐린 Lispro의 바람직하게는 1 내지 50U, 가장 바람직하게는 10U 가 본 발명의 방법에 이용된다. 또 다른 특정 구현예에서, 본 발명의 방법에 따라 투여된 인슐린 제형물은 20U 50% 예비 혼합된 인슐린 Lispro (50% 인슐린 Lispro 및 50% 인슐린 Lispro 프로타민 현탁액을 포함하는 Humalog Mix 50/50^TM)이다.

인슐린은 10 IU/mL 내지 500 IU/mL의 범위의 임의의 용액 농도에서 제형화될 수 있다. 본 발명은 바람직하게는 본원에 개시된 바와 같이 1 내지 50U의 인슐린 제형물을 투여하는 것을 포함한다. 본 발명의 방법을 이용하여, 더 낮은 투여량의 인슐린이 인슐린 요법의 통상적인 방법과 유사한 치료 효능을 달성하기 위해 요구된다. 본 발명의 방법에 따라 전달된 인슐린 제형물은 혈청 글루코오스 수준을 감소시키는데 특히 효과적이며, 당뇨병을 치료 및/또는 예방하기 위한 통상적인 방법에 비해 개선된 치료 효능을 가진다.

본 발명의 진피내 인슐린 제형물은 단위 투여 형태로서 제조될 수 있다. 바이얼당 단위 투여량은 0.1 내지 0.5 mL의 제형물을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 본 발명의 진피내 제형물의 단위 투여 형태는 50 ㎕ 내지 100 ㎕, 50 ㎕ 내지 200 ㎕, 또는 50 ㎕ 내지 500 ㎕의 제형물을 포함할 수 있다. 필요하다면, 상기 제제는 각 바이얼에 멸균 희석제를 첨가함으로써 원하는 농도로 조절될 수 있다.

본 발명은 인간 또는 동물에 인슐린의 ID 전달의 임상 유용성을 개선한다. ID 전달의 임상 유용성은 진피내 구획, 바람직하게는 진피 혈관 구조에 전달함으로써 개선된다. SC 접근을 필요로 하지 않고 인슐린에 대한 흡수 속도를 증가시키는 방법이 개시된다. 상기 효과는 더 단기간의 T_max를 제공한다. 잠재적인 필연적인 이점은 제시된 단위 투여에 대한 더 높은 최대 농도 (C_max), 더 높은 생체이용율, 약역학적 또는 생물학적 효과의 더욱 신속한 개시, 및 감소된 축적 효과를 포함한다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 인슐린이 진피내 공간에 투여되는 진피내 공간에 직접 표적화함으로써 포유동물, 바람직하게는 인간에게 인슐린의 전달에 의해 인슐린 의존성 당뇨병 및/또는 비인슐린 의존성 당뇨병과 같은 당뇨병의 치료 및/또는 예방 방법을 제공한다. 특정 구현예에서, 인슐린은 진피의 상단 영역(즉, 진피 혈관 구조)에 침착된다. 인슐린이 본 발명의 방법에 따라 진피 혈관 구조에 주입되면 이는 인슐린 전달의 통상적인 방법, 예를 들면, SC 주사에 의해 투여된 인슐린에 대해 관찰된 것보다 우수하고, 더욱 임상적으로 바람직한 약동학을 나타낸다.

임의의 이론적인 작용 기작에 구속되길 원하지 않으면서, 진피 혈관 구조에 투여시 관찰되는 신속한 흡수는 그 안의 혈액 및 림프관의 풍부한 얼기의 결과로서 달성된다. 본원에 보고된 예기치않은 증진된 흡수에 대한 하나의 가능한 설명은 진피 혈관 구조에 용이하게 도달하도록 인슐린의 주사시, 혈액 유동 및 모세관 투과성의 증가가 초래된다. 예를 들면, 3 mm의 깊이로 작은 핀 구멍 삽입은 혈액 유동을 증가시키고, 이는 고통 자극에 독립적이고, 히스타민의 조직 방출에 기인한 것으로 가정되었다 (Arildsson et al., 2000 Microvascular Res. 59: 122-130). 이는 피부 상처에 반응하여 유도된 급성 염증 반응이 혈액 유동 및 모세관 투과성의 일시적인 증가를 생성한다는 관찰과 일치한다 (Physiology, Biochemistry, and Molecular Biology of the Skin, Second Edition, L. A. Goldsmith, Ed., Oxford Univ. Press, New York, 1991, p.1060; Wilhem, Rev. Can. Biol. 30: 153-172, 1971). 동시에, 진피내 층으로의 주사는 간질(interstitial) 압력을 증가시키는 것으로 예상되었다. 약 -7에서 약 +2 mmHg의 값 ("정상적인 범위" 초과)을 간질 압력을 증가시키는 것은 림프관을 팽창시키고, 림프 유동을 증가시킨다는 것이 알려져 있다 (Skobe et al., 2000 J. Investig. Dermatol. Symp. Proc. 5: 14-19). 그리하여, 진피내 층으로의 주사에 의해 유도된 증가된 간질 압력은 증가된 림프 유동 및 진피 내로 주사된 물질의 증가된 흡수를 유도하는 것으로 믿어진다.

본 발명의 방법에 따른 인슐린의 진피내 전달은 개선된 혈당 조절을 제공하므로, 피하 인슐린 전달을 포함하는 인슐린 전달의 전통적인 방법에 비해 당뇨병의 치료, 예방 및/또는 관리에서 증진된 치료 효능을 가진다. 바람직하게는, 본 발명의 방법은 저혈당 경우에 증가 없이 개선된 혈당 조절을 제공한다. 특정 작용 기작에 구속되길 원하지 않지만, 본 발명의 진피내 전달 방법을 이용하여 달성된 개선된 혈당 조절은 부분적으로 비단식 (즉, 식후) 및 단식 글루코오스 수준 양자의 조절에 기인한다. 본 발명의 진피내 전달 방법은 인슐린 전달의 전통적인 방법보다 더욱 효과적으로 단식 및/또는 식후 고혈당증을 낮춘다.

본 발명의 방법에 따른 인슐린의 진피내 전달은 식후 고혈당증의 조절에 특히 유용하다. 본원에 이용된, "식후"는 당업계에서 이의 통상적인 의미를 가지며, 식사 후 (예를 들면, 비단식 상태)의 혈장 글루코오스 농도를 말한다. 비당뇨병의 개인에서, 단식 혈장 글루코오스 농도는 예를 들면, 밤새 8 내지 10시간 단식에 이어, 일반적으로 70 내지 110 mg/dL 범위이다. 글루코오스 농도는 음식의 탄수화물의 흡수의 결과로서 식사 후 약 10분에 상승하기 시작한다. 식후 글루코오스 (PPG) 프로필은 그리하여 탄수화물 흡수, 인슐린 및 및 글루카곤 분비, 및 간 및 주변 조직에서 글루코오스 대사에 대한 이의 협력 효과에 의해 측정된다. 혈장 글루코오스 농도의 피크의 양 및 시간은 식사의 타이밍, 양 및 조성을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 인자에 의존한다. 비당뇨병의 개인에서, 혈장 글루코오스 농도는 식사의 시작 후 약 60분에 정상에 도달하며, 좀처럼 140 mg/dL를 초과하지 않으며, 2-3시간 내에 식전 수준으로 되돌아간다. 당뇨병 개인에서, 예를 들면, 내재하는 인슐린 분비를 갖지 않는 1형 당뇨병을 갖는 환자에서, 피크 인슐린 농도 및 생성된 글루코오스 수준의 시간 및 높이는 인슐린 투여의 양, 유형, 및 경로에 의존한다. 2형 당뇨병에서, 피크 인슐린 수준은 지체되며, PPG 수준을 조절하기에 불충분하다. 더욱이, 1형 및 2형 당뇨병 환자에서, 부가적인 합병증, 예를 들면, 인슐린 및 글루카곤 분비, 간 글루코오스 흡수, 간 글루코오스 생성의 억제, 및 주변 글루코오스 흡수의 이상은 더 높고 더욱 연장된 PPG 운동, 즉, 비당뇨병 개인보다 식사 전부터 후까지 글루코오스 농도의 변화에 기여한다. 그러므로, 상승된 PPG 농도는 차선의 글루코오스 조절에 기여한다.

본 발명의 진피내 전달 방법은 인슐린 전달 후에 최초 2시간 내에, 바람직하게는 최초 1시간 내에 식후 글루코오스 수준을 조절한다. 특정 작용 기작에 구속되길 원하지 않지만, 본 발명의 방법에 따른 진피내 인슐린 전달은 PPG 수준의 감소를 초래하는 최초 1시간 내에 효과적인 전신성 흡수를 초래한다. 바람직하게는, 인슐린 전달은 20 mg/dL 이상, 30 mg/dL 이상, 40 mg/dL 이상 또는 50 mg/dL 이상에 의해 PPG 수준의 감소를 초래한다. 바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법에 따른 진피내 인슐린 전달은 45 mg/dL에 의해 PPG 수준의 감소를 초래한다.

본 발명의 방법에 따라 전달된 인슐린은 피하 인슐린 전달을 포함하는 인슐린 전달의 전통적인 방법에 비해 더 높은 생물효능을 초래한다. 본 발명의 방법에 따른 인슐린 전달은 인슐린 전달의 전통적인 방법에 비해 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 또는 80% 이상 더 높은 생물효능을 초래한다. 본원에 이용된 생물효능은 인슐린이 생물학적 시스템에 얼마나 잘 또는 얼마나 멀리 작용할 수 있는가를 말하며, 단식 혈중 글루코오스 수준, 식후 글루코오스 수준 및 신체에 의한 글루코오스의 이용 속도를 포함하는 혈당 조절에 영향을 주는 이의 능력을 포함한다. 특정 작용 기작에 구속되길 원하지 않지만, 본 발명의 방법에 따라 전달된 인슐린의 증가된 생물효능은 부분적으로 최초 1시간 내에 신속하게 흡수된 것에 기인한다.

바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법은 식후 글루코오스 수준을 조절하므로, 관상동맥심질환, 심근경색, 뇌졸중, 망막병증, 신경병증 및 신부전을 포함하나, 이에 제한되지 않는 당뇨병에 의해 야기된 미세혈관 또는 대혈관 합병증의 개시를 막거나 또는 지연시킨다. 특정 작용 기작에 구속되길 원하지 않지만, 식후 고혈당증은 내피 기능장애 및 아테로마생성에서 최초 단계 중의 하나와 관련된다.

더욱이, 인슐린의 미립자 및 용액 형태의 혼합물이 본 발명의 방법에 따라 투여될 때, 인슐린의 전신성 유용성의 신속한 개시를 보유하면서, 인슐린의 연장된 순환을 달성하는 것이 가능하다는 것을 예기치않게 발견하였다. 특정 이론에 제한되지 않고, 진피 내로 투여될 때 인슐린의 용액 형태가 인슐린의 전신성 유용성의 신속한 개시에 기여하는 반면, 인슐린의 미립자 형태는 생물학적으로 활성인 형태로 전신성으로 즉시 유용하지 않다. 이론에 제한되지 않고, 인슐린의 미립자 제형물에 존재하는 침전제 (예를 들면, 프로타민)가 확산될 때, 인슐린은 점차적으로 용액에 재용해되며, 장기간에 걸쳐 전신성으로 순환된다. 따라서, 본 발명은 인간 대상의 피부의 진피내 구획에 인슐린의 미립자 및 가용화된 형태 양자를 포함하는 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에서 피하 전달보다 인슐린의 전신성 유용성의 더욱 신속한 개시를 유도하면서, 인슐린의 연장된 순환을 유도하는 방법을 포함한다.

본원에 이용되고, 다르게 지정되지 않는다면, 용어 "연장된 순환"은 본 발명의 방법을 이용하여 전달된 인슐린의 순환 반감기가 진피내 전달 (예를 들면, 인슐린의 용액 형태의 진피내 전달)의 기타 방법을 이용하여 전달된 인슐린의 순환 반감기보다 더 길다는 것을 의미한다. 더욱이, 상기 용어는 또한 본 발명의 방법을 이용하여 전달된 인슐린의 순환 반감기가 기타 구획(예를 들면, 피하) 내로 전달된 인슐린의 것보다 길거나 또는 적어도 이에 필적하다는 것을 나타낸다.

기타 구현예에서, 인슐린의 방출 속도는 본 발명의 방법을 이용하여 투여되는 제형물에 포함된 인슐린의 미립자 및 용액 형태 사이의 비를 변화시킴으로써 조절될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 또한 인슐린의 미립자 및 용액 형태 사이의 비가 변하는, 인슐린의 미립자 및 용액 형태 양자를 포함하는 조성물을 인간 대상의 피부의 진피내 구획에 투여하는 것을 포함하는, 인간 대상에서 인슐린의 순환 반감기를 조절하는 방법을 포함한다. 본 발명의 방법은 그리하여 동시에 전신성 유동성의 신속한 개시를 달성하면서, 인슐린의 순환 반감기를 조절하는 제어 수단을 제공한다.

더욱이, 기타 치료제, 특히 단백질 기재 치료제의 순환 반감기는 이의 개시를 증진시킴으로써 이의 전신성 유용성을 증진시키면서, 본 발명의 방법을 이용하여 유사하게 조절될 수 있다. 본 발명의 방법은 연장된 방출 제형물에 특히 바람직하다. 그리하여, 기타 구현예에서, 본 발명은 치료제의 미립자 및 용액 형태 사이의 비가 변하는, 치료제의 미립자 및 용액 형태 양자를 포함하는 조성물을 인간 대상의 피부의 진피내 구획에 투여하는 것을 포함하는, 인간 대상에서 치료제의 순환 반감기를 조절하는 방법을 포함한다. 특정 구현예에서, 상기 치료제는 단백질이다. 본 발명의 방법은 고통 약물, 종양제, 예를 들면, 인터페론, 성장호르몬, 단백질 수용체, 치료 항체, 세포 성장, 또는 촉진 인자, 예를 들면 GCSF (Neupogen), 에포겐에 대해 특히 바람직하다. 가장 바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법으로부터 이점을 얻는 물질은 PEG화된 형태 또는 저장 형태이다.

본 발명은 항종양제를 투여하는 방법을 제공한다. 상기 항종양제는 시토카인, 혈관형성 저해제, 고전적인 항암제 및 치료 항체를 포함하는 다양한 물질을 포함한다. 본 발명에 따라 이용될 수 있는 시토카인 면역조절제 및 호르몬은 인터페론, 인터루킨 (IL-1, -2, -4, -6, -8, -12) 및 세포성장인자를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 방법 및 조성물에 이용될 수 있는 혈관형성 저해제는 하기를 포함하나, 이에 제한되지 않는다: 안지오스타틴 (플라스미노겐 단편); 항혈관형성항트롬빈 III ; 안지오자임; ABT-627; Bay 12-9566; 베네핀; 베바시주맙(Bevacizumab); BMS-275291; 연골 유래 저해제(CDI) ; CAI; CD59 보체 단편; CEP-7055; Col 3; 콤브레타스타틴 A-4; 엔도스타틴 (콜라겐 XVIII 단편); 피브로넥틴 단편; Gro-베타; 할로푸기논; 헤파리나아제; 헤파린 헥사사카라이드 단편; HMV833; 인간 융모생식샘자극호르몬(hCG); IM-862; 인터페론 알파/베타/감마; 인터페론 유도성 단백질 (IP- 10); 인터루킨-12, 크링글 5 (플라스미노겐 단편); 마리마스타트; 메탈로프로테이나아제 저해제 (TIMP) ; 2-메톡시에스트라디올; MMI 270 (CGS 27023A); MoAb IMC-1C11 ; 네오바스타트; NM-3; 판젬; PI-88; 태반 리보뉴클레아제 저해제; 플라스미노겐 활성제 저해제; 혈소판 인자-4 (PF4); 프로노마스타트; 프로락틴 16kD 단편; 프로리페린 관련 단백질 (PRP); PTK 787/ZK 222594; 레티노이드; 솔리마스타트; 스쿠알아민; SS 3304; SU 5416; SU6668; SU11248; 테트라히드로코르티졸-S; 테트라티오몰리브데이트; 탈리도미드; 트롬보스폰딘-1 (TSP-1); TNP-470; 전환성장인자-베타 (TGF-b); 배스큘로스타틴; 바소스타틴 (칼레티큘린 단편); ZD6126; ZD6474; 파네실 트랜스퍼라아제 저해제 (FTI); 및 비스포스포네이트.

본 발명의 방법에 따라 이용될 수 있는 기타 항암제는 이에 제한되지 않고 하기를 포함한다: 아시비신; 아클라루비신; 아코다졸 히드로클로라이드; 아크로닌; 아도젤레신; 알데스루킨; 알트레타민; 암보마이신; 아메탄트론 아세테이트; 아미노글루테티미드; 암사크린; 아나스트로졸; 안트라마이신; 아스파라기나아제; 아스페를린; 아자시티딘; 아제테파; 아조토마이신; 바티마스타트; 벤조데파; 비칼루타미드; 비산트렌 히드로클로라이드; 비스나피드 디메실레이트; 비젤레신; 블레오마이신 설페이트; 브레퀴나르 나트륨; 브로피리민; 부술판; 칵티노마이신; 칼루스테론; 카라세미드; 카르베티메르; 카르보플라틴; 카르무스틴; 카루비신 히드로클로라이드; 카르젤레신; 세데핀골; 클로람부실; 시로레마이신; 시스플라틴; 클라드리빈; 크리스나톨 메실레이트; 시클로스파미드; 시타라빈; 다카르바진; 닥티노마이신; 다우노루비신 히드로클로라이드; 데시타빈; 덱소르마플라틴; 데자구아닌; 데자구아닌 메실레이트; 디아지쿠온; 도세탁셀; 독소루비신; 독소루비신 히드로클로라이드; 드롤록시펜; 드롤록시펜 시트레이트; 드로모스타놀론 프로피오네이트; 다우조마이신; 에다트렉세이트; 에플로르니틴 히드로클로라이드; 엘사미트루신; 엔로플라틴; 엔프로메이트; 에피프로피딘; 에피루비신 히드로클로라이드; 에르불로졸; 에소루비신 히드로클로라이드; 에스트라무스틴; 에스트라무스틴 포스페이트 나트륨; 에타니다졸; 에토포시드; 에토포시드 포스페이트; 에토프린; 파드로졸 히드로클로라이드; 파자라빈; 펜레티니드; 플록수리딘; 플루다라빈 포스페이트; 플루오로우라실; 플루로시타빈; 포스퀴돈; 포스트리에신 나트륨; 겜시타빈; 겜시타빈 히드로클로라이드; 히드록시우레아; 이다루비신 히드로클로라이드; 이포스파미드; 일모포신; 인터루킨 (재조합 인터루킨 12, 또는 rIL12 포함), 인터페론 알파-2a; 인터페론 알파-2b ; 인터페론 알파-nl; 인터페론 알파-n3; 인터페론베타-Ia; 인터페론 감마-Ib; 이프로플라틴; 이리노테칸 히드로클로라이드; 란레오티드 아세테이트; 레트로졸; 류프로리드 아세테이트; 리아로졸 히드로클로라이드; 로메트렉솔 나트륨; 로무스틴; 로속산트론 히드로클로라이드; 마소프로콜; 마이탄신; 메클로레타민 히드로클로라이드; 메게스트롤 아세테이트; 멜렌게스트롤 아세테이트; 멜팔란; 메노가릴; 메르캅토퓨린; 메토트렉세이트; 메토트렉세이트 나트륨; 메토프린; 메투레데파; 미틴도미드; 미토카르신; 미토크로민; 미토길린; 미토말신; 미토마이신; 미토스페르; 미토탄; 미톡산트론 히드로클로라이드; 미코페놀산; 노코다졸; 노갈라마이신; 오르마플라틴; 옥시수란; 파클리탁셀; 페가스파르가세; 펠리오마이신; 펜타무스틴; 페플로마이신 설페이트; 페르포스파미드; 피포브로만; 피포설판; 피록산트론 히드로클로라이드; 플리카마이신; 플로메스탄; 포르피머 나트륨; 포르피로마이신; 프레드니무스틴; 프로카르바진 히드로클로라이드; 퓨로마이신; 퓨로마이신 히드로클로라이드; 피라조푸린; 리보프린; 로글레티미드; 사핀골; 사핀골 히드로클로라이드; 세무스틴; 심트라젠; 스파르포세이트 나트륨; 스파르소마이신; 스피로게르마늄 히드로클로라이드; 스피로무스틴; 스피로플라틴; 스트렙토니그린; 스트렙토조신; 술로페누르; 탈리소마이신; 테코갈란 나트륨; 테가푸르; 텔록산트론 히드로클로라이드; 테모포르핀; 테니포시드; 테록시론; 테스토락톤; 티아미프린; 티오구아닌; 티오테파; 티아조푸린; 티라파자민; 토레미펜 시트레이트; 트레스톨론 아세테이트; 트리시리빈 포스페이트; 트리메트렉세이트; 트리메트렉세이트 글루쿠로네이트; 트립토렐린; 투불로졸 히드로클로라이드; 우라실 겨자; 유레데파; 바프레오티드; 베르테포르핀; 빈블라스틴 설페이트; 빈크리스틴 설페이트; 빈데신; 빈데신 설페이트; 비네피딘 설페이트; 빈글리시네이트 설페이트; 빈류로신 설페이트; 빈오렐빈 타르트레이트; 빈로시딘 설페이트; 빈졸리딘 설페이트; 보로졸; 제니플라틴; 지노스타틴; 조루비신 히드로클로라이드.

기타 항암 약물은 하기를 포함하나, 이에 제한되지 않는다: 20-epi-1,25 디히드록시비타민 D3; 5-에티닐우라실; 아비라테론; 아클라루비신; 아실풀벤; 아데시페놀; 아도젤레신; 알데스루킨; ALL-TK 길항제; 알트레타민; 암바무스틴; 아미독스; 아미포스틴; 아미노레불린산; 암루비신; 암사크린; 아나그렐리드; 아나스트로졸; 안드로그라폴리드; 혈관형성 저해제; 길항제 D; 길항제 G; 안타렐릭스; 항-배방화(dorsalizing) 형태형성 단백질-1; 항안드로겐, 전립선 암종; 항에스트로겐; 항네오플라스톤; 안티센스 올리고뉴클레오티드; 아피디콜린 글리시네이트; 아폽토시스 유전자 조절자; 아폽토시스 조절자; 아포린산; ara-CDP-DL-PTBA; 아르기닌 디아미나제; 아술라크린; 아타메스탄; 아트리무스틴; 악시나스타틴 1; 악시나스타틴 2; 악시나스타틴 3; 아자세트론; 아자톡신; 아자티로신; 바카틴 III 유도체; 발라놀; 바티마스타트; BCR/ABL 길항제; 벤조클로린스; 벤조일스타우로스포린; 베타 락탐 유도체; 베타-알레틴; 베타클라마이신 B; 베툴린산; bFGF 저해제; 비칼루타미드; 비산트렌; 비스아지리디닐스퍼민; 비스나피데; 비스트라텐 A; 비젤레신; 브레플라테; 브로피리민; 부도티탄; 부티오닌 설폭시민; 칼시포트리올; 칼포스틴 C; 캄포테신 유도체; 카나리폭스 IL-2; 카페시타빈; 카르복사미드-아미노-트리아졸; 카르복시아미도트리아졸; CaRest M3; CARN 700; 연골 유래 저해제; 카르젤레신; 카제인 키나아제 저해제 (ICOS); 카스타노스퍼민; 세크로핀 B; 세트로렐릭스; 클로린스; 클로로퀴녹살린 설포아미드; 시카프로스트; 시스-포르피린; 클라드리빈; 클로미펜 유사체; 클로트라마졸; 콜리스마이신 A; 콜리스마이신 B; 콤브레타스타틴 A4; 콤브레타스타틴 유사체; 코나게닌; 그람베시딘 816; 크리스나톨; 크립토피신 8; 크립토피신 A 유도체; 쿠라신 A; 시클로펜타안트라퀴논; 시클로플라탐; 시페마이신; 시타라빈 옥포스페이트; 세포용해 인자; 시토스타틴; 다클릭시맙; 데시타빈; 디히드로디뎀닌 B; 데슬로렐린; 덱사메타손; 덱시포스파미드; 덱스라족산; 덱스베라파밀; 디아지쿠온; 디뎀닌 B; 디독스; 디에틸노르스퍼민; 디히드로-5-아자시티딘; 디히드로택솔, 9-; 디옥사마이신; 디페닐 스피로무스틴; 도세탁셀; 도코사놀; 돌라세트론; 독시플루리딘; 드롤록시펜; 드라나비놀; 두오카르마이신 SA; 에브셀렌; 에코무스틴; 에델포신; 에드레콜로맙; 에플로르니틴; 엘레멘; 에미테푸르; 에피루비신; 에프리스테리드; 에스트라무스틴 유사체; 에스트로겐 애고니스트; 에스트로겐 길항제; 에타니다졸; 에토포시드 포스페이트; 엑세메스탄; 파드로졸; 파자라빈; 펜레티니드; 필그라스팀; 피나스테리드; 플라보피리돌; 플레젤라스틴; 플루아스테론; 플루다라빈; 플루오로다우노루니신 히드로클로라이드; 포르페니멕스; 포르메스탄; 포스트리에신; 포테무스틴; 가도리늄 텍사피린; 갈륨 니트레이트; 갈로시타빈; 가니렐릭스; 젤라티나아제 저해제; 겜시타빈; 글루타티온 저해제; 헵술팜; 헤레귤린; 헥사메틸렌비스아세트아미드; 히페리신; 이반드론산; 이다루비신; 이독시펜; 이드라만톤; 일모포신; 일로마스타트; 이미다조아크리돈; 이미퀴모드; 면역촉진 펩티드; 인슐린 유사 성장인자-1 수용체 저해제; 인터페론 애고니스트; 인터페론; 인터루킨; 이오벤구안; 요도독소루비신; 이포메아놀, 4-; 이로플락트; 이르소글라딘; 이소벤가졸; 이소호모할리콘드린 B; 이타세트론; 자스플라키노리드; 카할라리드 F; 라멜라린-N 트리아세테이트; 란레오티드; 레이나마이신; 레노그라스팀; 렌티난 설페이트; 렙톨스타틴; 레트로졸; 백혈병 저해 인자; 백혈구 알파 인터페론; 류프로리드+에스트로겐+프로게스테론; 류프로렐린; 레바미솔; 리아로졸; 선형 폴리아민 유사체; 친유성 디사카라이드 펩티드; 친유성 백금 화합물; 리소클리나미드 7; 로바플라틴; 롬브리신; 로메트렉솔; 로니다민; 로속산트론; 로바스타틴; 록소리빈; 루르토테칸; 루테튬 텍사피린; 리소필린; 용해 펩티드; 마이탄신; 만노스타틴 A; 마리마스타트; 마소프로콜; 마스핀; 마트리리신 저해제; 기질 메탈로프로테이나아제 저해제; 메노가릴; 메르바론; 메테렐린; 메티오니나아제; 메토클로프라미드; MIF 저해제; 미페프리스톤; 밀테포신; 미리모스팀; 미스매치된 이중가닥 RNA; 미토구아존; 미토락톨; 미토마이신 유사체; 미토나피드; 미토톡신 섬유아세포 성장인자-사포린; 미톡산트론; 모파로텐; 몰그라모스팀; 단클론 항체, 인간 융모성 성선자극호르몬; 모노포스포릴 지질 A+미오박테리움 세포벽 sk; 모피다몰; 복수 약물 내성 유전자 저해제; 복수 종양 억제제 1 기재 요법; 겨자 항암제; 미카퍼록시드 B; 미코박테리아 세포벽 추출액; 미리아포론; N-아세틸디날린; N-치환도니 벤즈이미드; 나파렐린; 나그레스팁; 날록손+펜타조신; 나파빈; 나프테르핀; 나르토그라스팀; 네다플라틴; 네모루비신; 네리드론산; 중성 엔도펩티다아제; 니루타미드; 니사마이신; 산화질소 조절자; 니트록시드 항산화제; 니트룰린; O6-벤질구아닌; 옥트레오티드; 오키세논; 올리고뉴클레오티드; 오나프리스톤; 온단세트론; 오라신; 경구 시토카인 유도제; 오르마플라틴; 오사테론; 옥살리플라틴; 옥사우노마이신; 파클리탁셀; 파클리탁셀 유사체; 파클리탁셀 유도체; 팔라우아민; 팔미토일리족신; 파미드론산; 파낙시트리올; 파노미펜; 파라박틴; 파젤립틴; 페가스파르가세; 펠데신; 펜토산 폴리설페이트 나트륨; 펜토스타틴; 펜트로졸; 페르플루브론; 페르포스파미드; 페릴릴 알코올; 페나지노마이신; 페닐아세테이트; 포스파타아제 저해제; 피시바닐; 필로카르핀 히드로클로라이드; 피라루비신; 피리트렉심; 플라세틴 A; 플라세틴 B; 플라스미노겐 활성제 저해제; 백금 복합체; 백금 화합물; 백금-트리아민 복합체; 포르피머 나트륨; 포르피로마이신; 프레드니손; 프로필 비스-아크리돈; 프로스탁글란딘 J2; 프로테아좀 저해제; 단백질 A 기재 면역 조절제; 단백질 키나아제 C 저해제; 단백질 키나아제 C 저해제, 미세조류; 단백질 타이로신 포스파타아제 저해제; 퓨린 뉴클레오시드 포스포릴라아제 저해제; 푸르푸린; 피라졸로아크리딘; 피리독실화된 헤모글로빈 폴리옥시에틸렌 접합물; raf 길항제; 랄티트렉세드; 라모세트론; ras 파네실 단백질 트랜스퍼라아제 저해제; ras 저해제; ras-GAP 저해제; 탈메틸화된 레텔립틴; 레늄 Re 186 에티드로네이트; 리족신; 리보자임; RII 레티나미드; 로글레티미드; 로히투킨; 로무르티드; 로퀴니멕스; 루비기논 Bl; 루복실; 사핀골; 사인토핀; SarCNU; 사코피톨 A; 사르그라모스팀; Sdi 1 모방물; 세무스틴; 노화 유래 저해제 1; 센스 올리고뉴클레오티드; 신호전달 저해제; 신호전달 조절자; 단일쇄 항원 결합 단백질; 시조피란; 소부족산; 소듐 보로캅테이트; 소듐 페닐아세테이트; 솔베롤; 소마토메딘 결합 단백질; 소네르민; 스파르포스산; 스피카마이신 D; 스피로무스틴; 스플레노펜틴; 스폰기스타틴 1; 스쿠알아민; 줄기 세포 저해제; 줄기 세포 분열 저해제; 스티파이미드; 스트로메리신 저해제; 설피노신; 초활성 혈관활성 장 펩티드 길항제; 수라디스타; 수라민; 스와인소닌; 합성 글리코사미노글리칸; 탈리무스틴; 타목시펜 메티오디드; 타우로무스틴; 타자로텐; 테코갈란 나트륨; 테가푸르; 텔루라피릴륨; 텔로머라아제 저해제; 템포르핀; 테모졸로미드; 테니포시드; 테트라클로로데카옥시드; 테트라조민; 탈리블라스틴; 티오코랄린; 트롬보포이에틴; 트롬보포이에틴 모방물; 티말파신; 티모포이에틴 수용체 애고니스트; 티모트리난; 갑상성자극 호르몬; 주석 에틸 에티오푸르푸린; 티라파자민; 티타노센 비클로라이드; 톱센틴; 토레미펜; 전능 줄기세포 인자; 번역 저해제; 트레티노인; 트리아세틸우리딘; 트리시리빈; 트리메트렉세이트; 트립토렐린; 트로피세트론; 투로스테리드; 타이로신 키나아제 저해제; 트리포스틴; UBC 저해제; 유베니멕스; 비뇨생식굴 유래 성장저해인자; 유로키나아제 수용체 길항제; 바프레오티드; 바리올린 B; 벡터 시스템, 적혈구 유전자 요법; 벨라레솔; 베라민; 베르딘; 베르테포르핀; 빈오렐빈; 빈살틴; 비탁신; 보로졸; 자노테론; 제니플라틴; 질라스코르브; 및 지노스타틴 스티말라메르. 바람직한 부가적인 항암 약물은 5-플루오로우라실 및 류코보린이다.

본 발명의 방법에 따라 투여될 수 있는 항종양제의 기타 예는 급성 신장 동종이식거부의 예방을 위한 면역억제의 인간환된 항-CD25 단클론 항체인 ZENAPAX

(다클리주맙)(Roche Pharmaceuticals, Switzerland); 뮤린 항-17-IA 세포 표면 항원 IgG2a 항체 (Glaxo Wellcome/Centocor)인 PANOREX^TM; 뮤린 항-이디오타입 (GD3 에피토프) IgG 항체 (ImClone System)인 BEC2; 키메라 항-EGFR IgG 항체 (ImClone System)인 IMC-C225; 인간화된 항-αVβ3 인테그린 항체 (Applied Molecular Evolution/MedImmune)인 VITAXIN^TM; 인간화된 항-CD33 IgG 항체 (Protein Design Lab/Kanebo)인 Smart M195; 인간화된 항-CD22 IgG 항체(Immunomedics)인 LYMPHOCIDE^TM; 인간화된 항-ICAM3 항체 (ICOS Pharm)인 ICM3; 영장류화된(primatized) 항-CD80 항체 (IDEC Pharm/Mitsubishi)인 IDEC-114; 인간화된 항-CD40L 항체(IDEC/Eisai)인 IDEC-131; 영장류화된 항-CD4 항체 (IDEC)인 IDEC-151; 영장류화된 항-CD23 항체(IDEC/Seikagaku)인 IDEC-152; 인간화된 항-CD3 IgG (Protein Design Lab)인 SMART 항-CD3; 인간화된 항-보체 인자 5(C5) 항체 (Alexion Pharm)인 5G1.1; 인간화된 항-TNF-α 항체 (CAT/BASF)인 D2E7; 인간화된 항-TNF-α Fab 단편 (Celltech)인 CDP870; 영장류화된 항-CD4 IgG1 항체(IDECPharm/SmithKline Beecham)인 IDEC-151; 인간 항-CD4 IgG 항체(Medarex/Eisai/Genmab)인 MDX-CD4; 인간화된 항-TNF-α IgG4 항체 (Celltech)인 CDP571; 인간화된 항-α4β7 항체 (Leukosite/Genentech)인 LDP-02; 인간화된 항-CD4 IgG 항체 (Ortho Biotech)인 OrthoClone OKT4A; 인간화된 항-CD40L IgG 항체 (Biogen)인 ANTOVA^TM; 인간화된 항-VLA-4 IgG 항체 (Elan)인 ANTEGREN^TM; 및 인간 항-TGF-β2 항체 (Cambridge Ab Tech)인 CAT-152를 포함하나 이에 제한되지 않는 치료 항체를 포함한다.

본원에 이용되고, 다르게 지정되지 않는다면, 용어 "순환 반감기를 조절하는"은 각각 치료제의 활성의 더 긴 또는 더 짧은 기간 지속을 초래하는 치료제의 순환 반감기를 증가 또는 감소시키는 것을 의미한다. 본 발명에서, 치료제의 순환 반감기는 치료제의 미립자 및 용액 형태 양자를 포함하는 혼합물에서 본 발명의 방법을 이용하여 전달되는 치료제의 미립자 및 용액 형태 사이의 비를 변화시킴으로써 조절될 수 있다. 원칙적으로, 미립자 및 용액 형태 사이의 비를 높일수록, 순환 반감기는 더 길어진다. 특정 물질의 원하는 순환 반감기는 본 발명의 방법뿐만 아니라, 당업계에 주지된 것을 이용하여 당업자에 의해 용이하게 달성될 수 있다. 치료제의 순환 반감기는 당업계에 공지된 임의의 방법뿐만 아닐, 본원에 기재된 것을 이용하여 측정될 수 있다.

5.1. 인슐린 제형물

본 발명은 임의의 종으로부터 수득되거나 또는 당업자에게 공지된 임의의 재조합 DNA 기술 또는 신규 인슐린 유사체를 생성하는 임의의 다른 방법에 의해 생성될 수 있는 신속하게 작용하는, 중간 정도 작용하는, 및 장기간 작용하는 인슐린 제형물을 포함하는, 인슐린의 용액 형태, 인슐린의 미립자 형태, 및 이의 혼합물을 투여하는 방법을 포함한다. 표 1은 이의 모두가 본 발명에 포함되는 유용한 인슐린 제형물의 비제한적인 예 및 이의 작용 방식을 제공한다. 본 발명의 방법 및 제형물에 이용된 인슐린 제형물은 하나 이상의 인슐린 제형물의 혼합물일 수 있다.

본 발명은 인슐린의 용액 형태 (예를 들면, Humalog

) 인슐린의 미립자 형태 (예를 들면, Humalog

Mix 50/5O^TM), 및 이의 혼합물을 투여하는 방법을 포함한다. 상기 인슐린 제형물은 모노머, 다이머, 및 헥사머 상태를 포함하나 이에 제한되지 않는, 상이한 물리적 결합 상태일 수 있다. 인슐린의 화학적 상태는 상이한 결합 상태에서 상이한 화학식의 인슐린을 제조하기 위한 표준 재조합 DNA 기술에 의해 변형될 수 있다. 대안적으로 용액 변수, 예를 들면, pH 및 Zn 함량은 상이한 결합 상태의 인슐린의 제형물을 초래하도록 변경될 수 있다. 인슐린의 기타 화학적, 생화학적 또는 유전적 변경은 또한 본 발명에 포함된다.

치료 목적을 위해, 인슐린의 투여량 및 농도는 유닛(U)으로 표시된다. 1 유닛의 인슐린은 단식 토끼에서 혈중 글루코오스의 농도를 45mg/dL (2.5 mM)로 감소시키는데 필요한 양과 동일하다. 현재 국제 표준은 소 및 돼지 인슐린의 혼합물이며, 24 U/mg을 포함한다. 인슐린의 균질 제제는 25 내지 30 U/mg을 포함한다. 전형적으로, 인슐린의 대부분이 유용한 제제는 100 U/mL (0.6 mM) 농도의 용액 또는 현탁액으로 공급된다. 본 발명은 1 내지 50 U, 바람직하게는 10 U 이상, 가장 바람직하게는 50 U의 인슐린을 진피내 공간, 바람직하게는 유두진피에 투여하는 것을 포함한다. 본 발명의 방법을 이용하여, 인슐린의 더 낮은 투여량이 인슐린 요법의 통상적인 방법과 유사한 치료 효능을 달성하기 위해 필요하다. 본 발명의 방법에 따라 전달된 인슐린 제형물은 혈청 글루코오스 수준을 감소시키는데 특히 효과적이며, 당뇨병을 치료 및/또는 예방하는 통상적인 방법과 비교하여 개선된 치료 효능을 가진다.

인슐린 제형물은 돼지, 소, 양, 말 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는 상이한 동물 종 유래일 수 있다. 인슐린의 화학적 상태는 상이한 결합 상태의 상이한 화학식의 인슐린을 제조하기 위한 표준 재조합 DNA 기술에 의해 변형될 수 있다. 대안적으로 용액 변수, 예를 들면, pH 및 Zn 함량은 상이한 결합 상태의 인슐린 제형물을 초래하도록 변경될 수 있다.

시판되는 인슐린 제형물은 전형적으로 중성 pH에서 완충액에 용해된 규칙적인 결정성 아연 인슐린 용액이다. 상기 제제는 신속한 개시, 예를 들면, 0.3-0.7 시간, 그러나, 짧은 작용 지속, 예를 들면, 5-8 시간을 가진다. 인슐린 제형물의 비제한적인 예는 휴물린 R

(Lilly & Company) 노볼린 R

, Actrapid, Velosulin, Semilente 이다. Semilente 및 규칙적인 인슐린의 흡수 동력학은 유사하나, Semilente는 더 긴 작용 지속, 즉, 12-16 시간을 가진다. 지난 몇 년에 걸쳐, 개시 및 피크에 대한 심지어 더 짧은 시간을 가지나, 심지어 더 짧은 작용 지속을 갖는 매우 짧게 작용하는 인슐린 유사체인 Lispro(Humalog

) 및 Aspart(NovoRapid

)의 증가된 용도가 있었다. 가장 자주 이용되는 기타 제제는 중성 프로타민 Hagedorn(NPH) 인슐린 (이소판 인슐린 현탁액) 및 렌테 인슐린 (인슐린 아연 현탁액)이다. NPH 인슐린은 인산염 완충액에서 아연 및 프로타민과의 복합체의 인슐린 현탁액이다. 렌테 인슐린은 인슐린의 용해도를 감소시키는 아세테이트 완충액 중의 결정화된 및 무정형 인슐린의 혼합물이다. 본 발명의 방법에 이용하기 위한 제형물을 위한 미립자 또는 현탁액 인슐린의 비제한적인 예는 NPH 이레틴 II, 렌테 이레틴 II, 프로타판 NPH, 렌타드, 모노타드, 믹스타드, 휴물린 N, 노볼린 N, 노볼린 L, 휴물린 L, Humalog

Mix 50/50^TM, Humalog

NPL)를 포함한다.

매우 오래 작용하는 인슐린, 예를 들면, 초지연성 인슐린 (연장된 인슐린 아연 현탁액) 및 프로타민 아연 인슐린 현탁액 및 글라르긴(Lantus

)의 투여가 또한 본 발명에 포함된다. 이는 매우 느린 개시 및 연장된 비교적 "평평한" 작용 피크를 가진다. 상기 인슐린은 하루 종일 낮은 기저 농도의 인슐린을 제공한다. 상기 제형물의 비제한적인 예는 초지연성 이레틴 I, PZI 이레틴 II를 포함한다.

인슐린 제형물

인슐린 제제의 특성
					작용, 시간+
유형	외관	첨가된 단백질	아연 함량, MG/100U	완충액*	개시	피크	지속
신속함
Lispro 또는 Aspart		rDNA 기술에 의해 제조		없음	0.1-0.5	0.75-1.5	4-6
규칙적임 (결정성)	투명함	아님	0.01-0.04	없음 또는 포스페이트	0.3-0.7	2-4	5.8
반지연성	흐림	아님	0.2-0.25	아세테이트	0.5-1.0	2-8	12-16
중간
NPH(이소판)	흐림	프로타민	0.016-0.04	포스페이트	1-2	6-12	18-24
렌테	흐림	아님	0.2-0.25	아세테이트	1-2	6-12	18-24
느림
초지연성	흐림	아님	0.2-0.25	아세테이트	4-6	16-18	20-36
프로타민 아연	흐림	프로타민	0.2-0.25	포스페이트	4-6	14-20	24-36
글라르긴	투명함	rDNA 기술에 의해 제조			2-4	12	24

특정 구현예에서, 본 발명의 인슐린 제형물은 치료학적 유효량의 인슐린 및 하나 이상의 기타 첨가제를 포함한다. 본 발명의 인슐린 제형물에 이용될 수 있는 첨가제는 예를 들면, 습윤제, 유화제, 인슐린의 4차 구조를 변화시키는 물질, 또는 pH 완충제를 포함한다. 본 발명의 인슐린 제형물은 예를 들면, 사카라이드 및 폴리올을 포함한다. 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 및 기타 부형제의 부가적인 예는 이의 모두가 본원에 전체적으로 참고로 포함된 Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Pub. Co. N. J. 최근판)에 제공된다.

본 발명은 인슐린이 미립자 형태, 즉, 용액에 충분히 용해되지 않은 제형물을 포함한다. 특정 구현예에서, 30% 이상, 50% 이상, 75% 이상의 인슐린이 미립자 형태이다. 특정 작용 방식에 구속되길 원하지 않지만, 인슐린이 미립자 형태인 본 발명의 제형물은 인슐린의 침전을 촉진하는 하나 이상의 물질을 가진다. 본 발명의 제형물에 이용될 수 있는 침전제는 단백질성, 예를 들면, 프로타민, 양이온성 중합체, 또는 비단백질성, 예를 들면, 아연 또는 기타 금속 또는 중합체일 수 있다.

전달 또는 투여되는 인슐린의 형태는 약학적으로 허용가능한 희석제 또는 용매 중의 이의 용액, 에멀션, 현탁액, 겔, 현탁되거나 또는 분산된 마이크로- 및 나노입자와 같은 미립자뿐만 아니라, 상기의 인시투 형성 운반체를 포함한다. 본 발명의 인슐린 제형물은 진피내 전달에 적합한 임의의 형태일 수 있다. 하나의 구현예에서, 본 발명의 진피내 인슐린 제형물은 유동성, 주사가능한 매질 형태, 즉, 주사기 또는 인슐린 펜에서 주사될 수 있는 저점도 제형물 형태일 수 있다. 상기 유동성 주사가능한 매질은 액체일 수 있다.

대안적으로, 상기 유동성 주사가능한 매질은 상기 매질이 예를 들면, 주사기에서 투여될 수 있는, 주사가능하도록 이의 유동성을 보유하는 미립자 물질이 현탁된 액체이다. 특정 구현예에서, 본 발명의 방법에 따라 투여된 인슐린 제형물은 100U/mL의 인슐린 Lispro (Eli Lilly & Company)이다. 바람직하게는 1-50 U, 가장 바람직하게는 10 U의 인슐린 Lispro가 본 발명의 방법에 이용된다. 또 다른 특정 구현예에서, 본 발명의 방법에 따라 투여된 인슐린 제형물은 20U 50% 예비 혼합된 인슐린 Lispro (50% 인슐린 lispro 및 50% 인슐린 lispro 프로타민 현탁액을 포함하는 Humalog

Mix50/50^TM)이다.

본 발명의 진피내 인슐린 제형물은 단위 투여 형태로서 제조될 수 있다. 바이얼당 단위 투여량은 0.1 내지 0.5 mL의 제형물을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 본 발명의 진피내 제형물의 단위 투여 형태는 50 ㎕ 내지 100 ㎕, 50 ㎕ 내지 200 ㎕, 또는 50 ㎕ 내지 500 ㎕의 제형물을 포함할 수 있다. 필요하다면, 상기 제제는 각 바이얼에 멸균 희석제를 첨가함으로써 원하는 농도로 조절될 수 있다. 본 발명의 방법에 따라 투여된 인슐린 제형물은 진피내 공간이 하나 이상의 기타 구획, 예를 들면 SC 구획에 분배를 초래하도록 과적될 수 있는 부피로 투여되지 않는다.

5.2. 인슐린 제형물의 투여

특정 구현예에서, 본 발명은 바람직하게는 완전히 통과하지 않고, 진피내 공간, 특히 진피 혈관 구조를 직접 및 선택적으로 표적화함으로써, 본원에 기재되고 예시된 인슐린 제형물의 대상의 피부의 진피내 구획으로의 진피내 전달 방법을 포함한다.

일단 인슐린 제형물이 상기 기재된 방법에 따라 제조되면, 상기 제형물은 전형적으로 진피내 전달을 위한 주사 장치, 예를 들면, 주사기 또는 인슐린 펜으로 전달된다. 상기 인슐린은 진피내 주사에 대해 특이적으로 고안된 바이얼 또는 카트리지와 같은 상업적인 제제일 수 있다. 본 발명의 인슐린 제형물은 당업계에 공지되거나 또는 WO01/02178(2002.1.10 공개; 및 WO 02/02179(2002.1.10 공개)에 개시된 임의의 진피내 장치 및 방법을 이용하여 투여된다.

본 발명은 부분적으로 본원에 기재되고 예시된 인슐린 제형물의 진피내 구획, 특히 진피 혈관 구조로의 전달이 예를 들면, 당뇨병의 치료에 대한 치료 및 임상적 효능을 제공한다는 본 발명가의 발견에 기초한다. 본 발명의 인슐린 제형물은 진피내 공간 내에서 개선된 흡수 섭취를 가진다.

인슐린 제형물의 진피내 투여가 진피내 공간에 표적화되는 실제적인 방법은 통과하지 않고, 진피내 공간 내의 원하는 표적 깊이로 대상의 피부를 통과하는 한, 중요하지 않다. 대개의 경우에, 상기 장치는 약 0.5-2 mm의 깊이로 피부를 통과할 것이다.

본 발명은 단수 또는 복수의 바늘 어레이로 이용되는, 모든 공지된 유형의 통상적인 주사 바늘, 카테터 또는 미세바늘을 포함한다. 진피 접근 수단은 탄도 주사 장치를 포함하는 바늘 없는 장치를 포함할 수 있다. 본원에 이용된 용어 "바늘" 및 "바늘들"은 임의의 사면(bevel)을 갖거나 또는 심지어 포인트가 없는 모든 상기 바늘 유사 구조를 포함할 의도이다. 본원에 이용된 용어 미세바늘은 구조가 원래 원통형일 때, 구조 30 게이지 및 더 작은, 전형적으로 약 31-50 게이지를 포함할 의도이다. 상기 용어 미세바늘이 포함하는 비원통형 구조는 그러므로 필적할만한 직경일 수 있으며, 피라미드, 직사각형, 팔각형, 쐐기형, 및 기타 기하학적 모양일 수 있다. 이는 또한 임의의 사면, 사면의 조합일 수 있거나 또는 포인트가 결여될 수 있다. 본 발명의 방법은 또한 탄도 유체 주사 장치, 분말-제트 전달 장치, 압전장치, 전동, 전자기 보조된 전달 장치, 기체 보조된 전달 장치를 포함하며, 이는 전달에 대한 접근을 제공하기 위해 또는 진피 공간 내의 표적 위치에 물질을 직접 전달하기 위해 피부를 직접 통과한다.

그러나, 바람직하게는, 상기 장치는 진피내 공간 내의 원하는 깊이로 피부 통과를 조절하는 구조적 수단을 가진다. 이는 대개 전형적으로 넓어진 영역 또는 바늘이 부착되는 뒷받침(backing) 구조 또는 플랫폼 형태를 취할 수 있는 진피 접근 수단의 축과 결합되는 허브를 통해 수행된다. 진피 접근 수단으로서 미세바늘의 길이는 제조 과정 동안 용이하게 변하며, 통상 2 mm 길이 미만으로 제조된다. 미세바늘은 또한 주사 또는 주입 동안 고통 및 기타 감각을 추가로 감소시키기 위해 매우 예리하며, 매우 작은 게이지이다. 이는 개개의 단일-루멘 미세바늘 또는 복수 미세바늘이 제시된 기간에 전달된 물질의 전달 속도 또는 양을 증가시키기 위해 선형 어레이 또는 2차원 어레이로 어셈블리되거나 또는 제조될 때 본 발명에 이용될 수 있다. 상기 바늘은 말단, 측면 또는 양자로부터 물질을 배출할 수 있다. 미세바늘은 또한 통과 깊이를 제한하는데 이용될 수 있는 다양한 장치, 예를 들면, 홀더 및 하우징 내로 통합될 수 있다. 본 발명의 진피 접근 수단은 또한 전달 전에 물질을 포함하는 저장소 또는 펌프 또는 압력하에 약물 또는 기타 물질을 전달하는 기타 수단을 통합할 수 있다. 대안적으로, 진피 접근 수단을 수용하는 상기 장치는 상기 부가적인 성분에 대해 외부적으로 연결될 수 있다.

진피내 투여 방법은 진피내 공간에 정확하게 표적화하기 위해 미세바늘 기재 주사 및 주입 시스템 또는 임의의 기타 수단을 포함한다. 진피내 투여 방법은 마이크로장치 기재 주사 수단을 포함할 뿐만 아니라, 기타 전달 방법, 예를 들면, 진피내 공간 내로의 유체 또는 분말의 바늘 없는 또는 무바늘 탄도 주사, 망투형 진피내 주사, 마이크로장치를 통한 증진된 이온영동, 및 유체, 고체, 또는 기타 투여 형태의 피부로의 직접적인 침착을 포함한다.

특정 구현예에서, 본 발명의 제형물은 도 8-10에 예시된 것과 같은 장치를 이용하여 투여되는데, 상기 장치는 정방향 바늘 상단을 갖는 바늘 캐뉼라를 포함하며, 상기 바늘 캐뉼라는 약물 전달 장치에 포함된 물질과 유체 소통하며, 바늘 캐뉼라를 둘러싸는 제한기(limiter) 부분을 포함하며, 상기 제한기 부분은 피부 관여(engaging) 표면을 포함하며, 상기 바늘 캐뉼라의 바늘 상단은 피부 관여 표면을 넘어서 제한기 부분에서 대략 0.5 mm 내지 대략 3.0 mm의 거리에 신장되며, 상기 바늘 캐뉼라는 제한기 부분의 피부 관여 표면의 평면에 대한 방향의 고정각을 가지며, 바늘 상단을 동물의 피부에 삽입하고, 피부의 표면을 제한기 부분의 피부 관여 표면과 관련시켜, 제한기 부분의 피부 관여 표면이 동물의 피부의 진피층 내로 바늘 캐뉼라 상단의 통과를 제한하고, 동물의 피부 내로 바늘 캐뉼라 상단을 통한 약물 전달 장치로부터 물질을 배출한다.

특정 구현예에서, 본 발명의 인슐린 제형물은 진피내 망투형 주사를 이용하여 대상의 피부의 진피내 구획, 바람직하게는 진피 혈관 구조에 투여된다 (예를 들면, 전체적으로 본원에 참고로 포함된 Flynn et al., 1994, Chest 106: 1463-5를 참고한다). 특정 구현예에서, 본 발명의 인슐린 제형물은 하기 전형적인 방법을 이용하여 대상의 피부의 진피내 구획에 전달된다. 섹션 5.1에 개시된 방법에 따라 제조된 인슐린 제형물은 예를 들면, 20 게이지 바늘을 갖는 1 mL 라텍스 없는 주사기 내로 흡입되며; 주사기가 적재된 후에, 진피내 투여를 위해 30 게이지 바늘로 대체된다. 대상, 예를 들면, 마우스의 피부는 바늘 포인팅의 사면을 위로 하고, 피부를 탄탄하게 당긴 채, 가장 얕은 가능한 각도로 접근된다. 주사 부피는 이어서 전형적인 "거품(bleb)"을 형성하는 0.1-10초에 걸쳐 천천히 밀며, 바늘은 이어서 천천히 제거된다.

바람직하게는, 단지 하나의 주사 자리가 이용된다. 또 다른 구체적인 구현예에서, 인슐린은 카트리지에 저장되며, 특정 인슐린 펜 내로 위치한다. 30-34 게이지의 마이크로-펜 바늘은 이어서 카트리지의 격막 내로 위치하며, 이전 구현예와 동일한 방법으로 이용된다.

"개선된 약동학"은 약동학 프로필의 증진이 예를 들면, 최대 혈장 농도에 대한 시간(T_max), 최대 혈장 농도의 양(C_max) 또는 최소로 검출가능한 혈액 또는 혈장 농도를 유도하는 시간(T_lag)와 같은 표준 약동학 변수에 의해 측정된 바와 같이 달성되는 것을 의미한다. 증진된 흡수 프로필은 흡수가 상기 약동학 변수에 의해 측정된 바와 같이 개선되거나 그 이상인 것을 의미한다. 약동학 변수의 측정 및 최소의 효과적인 농도의 측정은 당업계에서 통상적으로 수행된다. 수득된 값은 표준 투여 경로, 예를 들면, 피하 투여 또는 근육내 투여와의 비교에 의해 증진된 것으로 생각된다. 상기 비교에서, 반드시 필수적이지는 않지만, 진피내 층으로의 투여 및 피하 투여와 같은 기준 자리로의 투여가 동일한 투여 수준, 즉, 약물의 동일한 양 및 농도뿐만 아니라, 단위 시간당 양 및 부피의 면에서 동일한 담체 운반체 및 동일한 투여 속도를 포함하는 것이 바람직하다. 그리하여, 예를 들면, 100㎍/ml과 같은 농도 및 5분간에 걸쳐 분당 100㎕의 속도로 진피 내로 제시된 약학 물질의 투여는 바람직하게는 100㎍/ml의 동일한 농도 및 5분간에 걸쳐 분당 100㎕의 속도로 피하 공간 내로 동일한 약학 물질의 투여와 비교될 수 있다.

전술한 PK 및 PD 이점은 진피 모세관층의 정확한 직접적인 표적화에 의해 최적으로 실현된다. 이는 예를 들면, 약 250 마이크론 미만의 외경, 및 2mm 미만의 노출된 길이의 미세바늘 시스템을 이용함으로써, 수행된다. 상기 시스템은 강철, 실리콘, 세라믹, 및 기타 금속, 플라스틱, 중합체, 당, 생물학적 및/또는 생분해성 물질, 및/또는 이의 조합을 포함하는 다양한 물질의 공지된 방법을 이용하여 구축될 수 있다.

진피내 투여 방법의 특징은 임상적으로 유용한 PK/PD 및 투여 정확성을 제공한다는 것을 발견하였다. 예를 들면, 피부 내의 바늘 출구의 배치가 PK/PD 변수에 현저하게 영향을 준다는 것을 발견하였다. 사면을 갖는 통상적인 또는 표준 게이지 바늘의 출구는 비교적 큰 노출된 높이(출구의 수직 상승)를 가진다. 바늘 상단이 진피내 공간 내의 원하는 깊이에 위치할 수 있지만, 바늘 출구의 큰 노출된 높이는 전달된 물질을 피부 표면 근처의 더욱 얕은 깊이에 침착되게 한다. 그 결과, 상기 물질은 피부 자체에 의해 발생된 역압 및 주사 또는 주입으로부터 축적된 액체로부터 쌓인 압력 및 피하 조직과 같은 피부의 더 낮은 압력 영역 내로의 누출로 인해 피부에서 스며나오는 경향이 있다. 즉, 동일한 노출된 높이를 갖는 출구가 진피내 공간 내의 더 얕은 깊이에서 위치할 때 효율적으로 봉합할 수 없는 반면에, 더 큰 깊이에서, 더 큰 노출된 높이를 갖는 바늘 출구는 여전히 효율적으로 봉합할 것이다. 전형적으로, 상기 바늘 출구의 노출된 높이는 0 내지 약 1 mm일 것이다. 0 mm의 노출된 높이를 갖는 바늘 출구는 사면이 없으며, 바늘의 상단에 있다. 이 경우에, 출구의 깊이는 바늘의 통과 깊이와 동일하다. 사면 또는 바늘의 측면을 통한 개구부에 의해 형성된 바늘 출구는 측정가능한 노출된 높이를 가진다. 단일 바늘이 진피 공간에 물질의 전달에 적합한 하나 이상의 개구부 또는 출구를 가질 수 있다는 것을 이해한다.

또한, 주사 또는 주입의 압력을 조절함으로써, ID 투여 동안 발생한 높은 역압이 극복될 수 있다는 것을 발견하였다. 액체 경계면 상에 일정한 압력을 직접 가함으로써, 더욱 일정한 전달 속도가 달성될 수 있으며, 이는 흡수를 최적화하고, 개선된 약동학을 수득할 수 있다. 전달 속도 및 부피는 또한 전달 자리에 자국의 형성을 막고, 피부 및/또는 피하 영역에서 미는 진피 접근 수단으로부터의 역압을 막기 위해 조절될 수 있다. 상기 효과를 수득하기 위한 적당한 전달 속도 및 부피는 단지 통상적인 기술을 이용하여 실험적으로 결정될 수 있다. 복수 바늘 사이의 증가된 공간은 폭넓은 유체 분포 및 증가된 전달 속도 또는 더 큰 유체 부피를 허용한다. 게다가, ID 주입 또는 주사는 종종 통상적인 SC 투여보다 인슐린의 더 높은 초기 혈장 수준을 생성한다는 것을 발견하였다. 이는 더 적은 투여량의 인슐린을 ID 경로를 통해 투여될 수 있도록 한다.

본 발명을 수행하는데 유용한 투여 방법은 인간 또는 동물 대상에 인슐린의 볼루스 및 주입 전달을 포함한다. 볼루스 투여는 비교적 짧은 기간, 전형적으로 약 10분 내에 단일 부피 단위로 전달되는 단일 투여이다. 주입 투여는 비교적 더욱 연장된 기간, 전형적으로, 약 10분 이상에 걸쳐, 일정하게 또는 변할 수 있는 선택된 속도로 유체를 투여하는 것을 포함한다. 물질을 전달하기 위해, 진피 접근 수단은 진피내 공간 내의 직접 표적화된 접근을 제공하는 대상의 피부에 인접하여 위치하며, 상기 물질(들)은 진피내 공간에 전달 또는 투여되어, 거기에서 이는 국부적으로 작용하거나 또는 혈류에 의해 흡수되고, 전신성으로 분포될 수 있다. 상기 진피 접근 수단은 전달되는 물질(들)을 포함하는 저장소에 연결될 수 있다.

저장소에서 진피내 공간으로의 전달은 전달되는 물질(들)에 외부 압력 또는 기타 구동 수단의 적용 없이 수동적으로, 및/또는 압력 또는 기타 구동 수단의 적용으로 능동적으로 일어날 수 있다. 바람직한 압력 생성 수단의 예는 펌프, 주사기, 인슐린 펜, 엘라스토머 막, 기압, 압전, 전동, 전자기 또는 삼투 펌핑, 또는Belleville 스프링 또는 워셔 또는 이의 조합을 포함한다. 원한다면, 물질의 전달 속도는 압력 생성 수단에 의해 가변적으로 조절될 수 있다. 그 결과, 물질은 진피내 공간으로 들어가며, 임상적으로 효능 있는 결과를 생성하기 위한 충분한 양 및 속도로 흡수된다.

본원에 이용된, 용어 "임상적으로 효능 있는 결과"는 인슐린의 투여에 기인한 진단학적으로 및 치료학적으로 유용한 반응을 포함하는 임상적으로 유용한 생물학적 반응을 의미한다. 예를 들면, 질환 또는 상태의 진단학적 시험 또는 예방 또는 치료가 임상적으로 효능 있는 결과이다. 상기 임상적으로 효능 있는 결과는 인슐린의 주사에 따른 사구체 여과의 측정과 같은 진단학적 결과를 포함한다.

5.3. 치료 효능의 측정

본 발명의 인슐린 제형물의 치료 효능은 당업자에게 공지되거나 또는 본원에 기재된 임의의 표준 방법을 이용하여 측정될 수 있다. 본 발명의 인슐린 제형물의 치료 효능을 측정하는 분석법은 동물 기재 분석법을 포함하는 생체내 또는 시험관내 기재 분석법일 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 제형물의 치료 효능은 임상 세팅에서 수행된다.

특정 구현예에서, 인슐린 전달의 약동학 및 약역학적 변수는 바람직하게는 당업자에게 공지된 표준 방법을 이용하여 정량적으로 측정된다. 바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법을 이용한 인슐린 전달의 약역학적 및 약동학적 특성은 인슐린 전달의 기타 통상적인 방식, 예를 들면, SC 전달과 비교하여 본 발명의 방법에 따라 투여된 인슐린의 치료 효능을 확립한다. 본 발명의 방법에 따라 측정될 수 있는 약동학 변수는 T_max, C_max, T_lag, AUC 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 특정 구현예에서, 측정된 약동학 변수는 최대 혈청 인슐린 Lispro 농도 (INSmax), INSmax에 대한 시간 (TINSmax), 지정된 시간 간격에서 글루코오스 주입 속도하의 면적 (예를 들면, AUCIns 0-0.5h, AUCIns 0-lh, AUCIns 0-2h, AUCIns 0-4h, AUCIns 0-6h), 및 C-펩티드 농도이다. 본 발명의 방법에서 측정될 수 있는 기타 약동학 변수는 예를 들면, 반감기(t_{l /2}), 제거 속도 상수 및 부분적인 AUC 값을 포함한다.

당업자에게 공지된 표준 통계학적 시험이 수득된 약동학적 및 약역학적 변수의 통계학적 분석에 이용될 수 있다. 분석되는 변수는 예를 들면, 약역학적 측정 (수득된 글루코오스 주입 속도에 기초함), 및 혈청 C-펩티드 농도 및 약동학적 측정 (혈청 인슐린 Lispro 농도에 기초함)을 포함한다.

글루코오스 고정 조건하에 측정될 수 있는 1차 약역학적 종말점은 인슐린 투여 후의 2시간 (AUC_GIR 0-2h)에서 글루코오스 주입 속도 곡선 (AUC_GIR) 하의 면적이다. 측정될 수 있는 또 다른 약역학적 종말점은 시간에 따른 혈중 글루코오스에서 전체적인 감소가 또한 측정될 수 있다. 약역학적 평가를 위해, 하기 변수가 계산될 수 있다: 최대 글루코오스 주입 속도(GIR_max), GIR_max에 대한 시간 (TGIR_max), 지정된 시간 간격에서 글루코오스 주입 속도하의 면적(AUC_GIR 0-lh, AUC_GIR 0-2h, AUC_GIR 0-4h, AUC_GIR 0-6h), 초기 및 후기 최대의 반 글루코오스 주입 속도에 대한 시간 (초기 및 후기 TGIR_{50 %}).

2가지 상이한 경로, 예를 들면, ID 및 SC에 의한 투여 후에 등록된 글루코오스 주입 속도 (GIR)는 약역학적 변수를 평가하기 위해 이용될 수 있다. 상기 측정으로부터, 0-6 시간(및 기타 시간 간격)으로부터 시간 곡선에 대한 글루코오스 주입 속도하의 면적, 최대 글루코오스 주입 속도, 및 최대 글루코오스 주입 속도에 대한 시간이 결정될 수 있다. 약역학적 요약 측정의 평가를 위해, GIR 프로필에 대한 다명(polynomial) 기능의 설치가 이용될 수 있다. 기타 변수, 예를 들면, 제시된 간격에 걸쳐 주입된 누적 글루코오스가 측정될 수 있다.

본 발명의 방법에 따른 인슐린 전달의 약동학 및 약역학적 변수를 결정하는 전형적인 방법은 글루코오스 고정 기술이다 (예를 들면, 본원에 전체적으로 참고로 포함된 DeFronzo et al., 1979, Am. J. Physiol. 237: 214-223을 참고한다). 간단하게, 글루코오스 고정 기술은 정상혈당을 유지하기 위해 글루코오스 주입을 조절하기 위해 빈번한 혈중 글루코오스 시료 값으로부터 음성 피드백을 이용한다. 그러므로, 글루코오스 주입 속도는 임의의 투여된 인슐린의 약역학적 효과의 측정이 된다.

특정 구현예에서, 본 발명은 SC 전달의 것과 약동학 프로필을 비교함으로써 본 발명의 방법에 따라 투여된 인슐린 Lispro의 치료 효능을 측정하는 것을 포함한다. 인슐린 Lispro의 치료 효능을 측정하는 전형적인 분석법은 하기를 포함할 수 있다: 31 G, 1.25 mm 바늘; 또는 31 G, 1.5 mm 바늘; 31G, 1.75 mm 바늘을 이용하여 인슐린 Lispro (예를 들면, 10U의 100 U/mL) 또는 SC를 인간에게 투여하는 것. 바람직하게는 8 시간 글루코오스 고정 기술이 정상혈당 상태를 유지하기 위해 이용되는데, 여기에서 고정 사이의 세정 기간은 3-20일 수 있다. 시료는 혈청 인슐린 Lispro 농도 및 C-펩티드 수준 및 농도의 측정을 위해 수집될 수 있다. 바람직하게는 샘플링은 투여 전 2시간에 일어날 것이며, 투여량이 투여된 후 6시간 동안 계속될 것이다. 인슐린 Lispro 및 C-펩티드의 혈청 농도는 당업자에게 공지된 임의의 방법, 예를 들면, 방사면역측정법을 이용하여 측정될 수 있다. 상기 혈액 시료는 바람직하게는 시료 수집의 1시간 내에, 2 내지 8℃의 온도에서 15분 이상의 기간 동안 3000 rpm에서 원심분리된다. 수집 튜브로부터 혈청은 혈청 수준의 분석을 위해 옮겨진다. 글루코오스 고정 절차로부터 글루코오스 주입 속도를 모니터링할 수 있다. 정상혈당 고정 절차는 바람직하게는 원하는 고정 수준에서 혈중 글루코오스 농도의 안정화를 위해 6시간 이상 (예를 들면, 장기간 작용하는 인슐린을 시험하기 위해 12시간 이상)이어야 한다.

대퇴부의 진피 영역, 복부, 큰가슴 또는 가슴 삼각, 앞팔 및 앞팔의 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는 진피내 투여를 위한 임의의 주사 자리가 본 발명의 방법에 이용될 수 있다.

본 발명은 단식 혈장 글루코오스 수준 (FPG) 및 비단식 FPG를 측정하기 위한 당업계에 공지된 임의의 방법을 포함한다. FPG는 전형적으로 미국 당뇨병 협회(ADA) 및 세계 건강 기구(WHO)에 의해 제공된 기준에 의해 지정된 바와 같이 표적 수준 내에 유지된다 (예를 들면, 본원에 전체적으로 참고로 포함된 DCCT Res. Group, New England J Med, 1993, 329: 977-86; 및 Kannel et al., 1979, Circulation, 59: 8-13 참고). FPG 및 식전 글루코오스 측정은 당업계에 공지된 표준 방법을 이용하여 측정되며, 본 발명의 방법 내에 포함된다. 특정 구현예에서, 시간에 따른 평균 글루코오스 값은 헤모글로빈이 적혈구에서 글리코실화되며, 총 헤모글로빈 농도의 백분율로서 표현되는 정도의 측정인 헤모글로빈 A_lc 수준(HbA_1c)를 측정함으로써 결정된다. HbA_lc 수준은 비가역적이고, 시간 및 농도 의존성 방식으로 글루코오스에 대한 적혈구의 노출을 반영하며, 식전 및 식후 당혈증 양자를 통합하는 이전 2-3 개월 동안 평균 혈중 글루코오스 농도의 지표를 제공한다.

PPG를 측정하는 당업계에 공지된 임의의 방법이 본 발명의 방법에 포함된다. 상기 방법은 당업자에게 공지된다 (예를 들면, Zimmerman, 2001, Am. J. Cardio. 88 (Suppl): 32H-36H; American Diabetes Association, 2001, Diabetes Care, 24 (4): 775-8; Verges et al., 2002, Diab. Nutr. Metab 15 (Suppl.): 28-32; 이의 모두가 본원에 전체적으로 참고로 포함됨). 바람직하게는, PPG 수준은 식사 후 1시간 내에, 더욱 바람직하게는 90분 내에, 가장 바람직하게는 2 시간 내에 측정된다.

표적 FPG 및 PPG에 대한 기준은 ADA 및 WHO에 의해 제공되므로, 본 발명의 방법을 수행하는 당업자는 본 발명의 방법에 따른 표적의 원하는 수준을 측정할 수 있다. 예를 들면, DCCT Res. Group, New England J Med, 1993, 329: 977-86; 및 Kannel et al., 1979 Circulation, 59: 8-13 참고. ADA 기준은 예를 들면, 표적 FPG 측정이 < 120 mg/dL (6.7 mmol/L)이고, HbA_1c 수준이 < 7%이고; 2 시간 PPG 수준이 < 180 mg/dL( < 10 mmol/L)일 것을 요한다. EASD 및 AACE 로부터 기타 기준은 2 시간 PPG가 < 140 mg/dL이고, HbA_1c 수준이 < 6.5%일 것을 요한다.

5.4. 예방 및 치료 용도.

본 발명은 당뇨병과 관련된 증상을 치료, 관리 또는 개선하기 위해 대상, 바람직하게는 포유동물, 가장 바람직하게는 인간에게 인슐린 제형물을 투여하는 것을 포함하는 치료 및/또는 예방 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 당뇨병 또는 임의의 관련된 증상의 치료 및/또는 예방에 유용하다. 상기 대상은 바람직하게는 포유동물, 예를 들면 비영장류, 예를 들면, 소, 돼지, 말, 고양이, 개, 래트 및 영장류, 예를 들면, 원숭이, 예를 들면 시노몰구스 원숭이 및 인간이다. 바람직한 구현예에서, 상기 대상은 인간이다.

본 발명의 방법 및 제형물에 의해 치료될 수 있는 당뇨병 및 당뇨병 관련 증상은 상승된 혈중 글루코오스 수준의 존재의 특징이 있는 당뇨병, 예를 들면, 과혈당 질환, 예를 들면, 1형, 2형 및 임신 당뇨병을 포함하는 당뇨병뿐만 아니라 기타 과혈당 관련 질환, 예를 들면, 기타 과혈당 관련 질환, 예를 들면 비만증, 증가된 콜레스테롤, 신장 관련 질환, 심혈관 질환 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 방법 및 제형물을 이용하여 치료 및/또는 예방될 수 있는 당뇨병의 기타 형태는 예를 들면, 젊은이의 성숙 개시 당뇨병, 인슐린질환, 기타 내분비 질환과 관련된 당뇨병 (예를 들면, 쿠싱증후군, 말단거대증, 글루카곤종, 1차 알도스테론증, 흑색가시세포증과 관련된 인슐린 내성 당뇨병, 지방위축성 당뇨병, β-세포 독소에 의해 유도된 당뇨병, 국부 당뇨병, 예를 들면, 영양 또는 독성 인자와 관련된 만성 췌장염, 췌장 질환 또는 수술에 이차적인 당뇨병, 유전적 증후군과 관련된 당뇨병, 예를 들면, Prader-Willi 증후군, 내분비장애에 이차적인 당뇨병을 포함한다. 본 발명의 방법을 이용하여 치료될 수 있는 기타 당뇨병 유사 증상은 혈중 글루코오스의 상승의 존재 또는 부재하의 인슐린 내성의 상태, 예를 들면, 고혈압, 지질 이상 및 심혈관 질환 또는 다낭성 난소증후군과 관련된 대사 증후군을 포함한다.

본 발명의 방법은 예를 들면, 글루코오스 수준을 낮추고, 글루코오스 내성을 개선하고, 간 글루코오스 이용을 증가시키고, 혈중 글루코오스 수준을 정상화하고, 간 지방산 산화를 촉진하고, 간 트리글리세리드 축적을 감소시키고, 글루코오스 내성을 정상화하고, 인슐린 내성을 치료 또는 예방하기 위해 이용될 수 있다. 본원에 이용된, "정상화하다"는 혈중 글루코오스 수준을 건강한 개인에 대한 허용가능한 또는 평균 범위로 감소시키는 것을 의미하는데, 이는 대상에 대해 10% 내, 바람직하게는 8%, 더욱 바람직하게는 5%의 정상 평균 혈중 글루코오스 수준을 의미한다.

본 발명의 방법은 하나 이상의 당뇨병과 관련된 병리생리학적 상태 및 관련 증상의 치료 및 관리에서 증진된 치료 효능을 가진다. 본 발명의 방법 및 제형물을 이용하여 개선될 수 있는 병리생리학적 증상은 고혈당증, 큰 혈관 질환, 미세혈관 질환, 신경병증, 및 케톤산증을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 본원에 이용된 고혈당증은 당업계에서 이의 통상적이고 관습적인 의미를 가지며, 통상 당뇨병과 관련되는 이상하게 높은 혈중 글루코오스 수준을 말한다. 고혈당증은 인슐린 분비 수준의 감소 및/또는 지질 대사에서 생성된 관련된 변경과 함께 인슐린을 글루코오스로 전환하지 못하는 능력에 기인할 수 있다. 본원에 이용된 큰 혈관 질환은 당업계에서 이의 통상적이고 관습적인 의미를 가지며, 동맥 벽의 매질의 내막 및 석회화에서 죽상동맥경화증의 증가된 발생, 초기 개시 및 증가된 심각성을 말한다. 본원에 이용된 미세혈관 질환은 라미나의 첨가된 층 및 이은 증가된 두께의 특징이 있는 모세관의 기저막의 이상을 말한다. 본원에 이용된 신경병증은 감각 및 운동 뉴런, 신경근, 척수 및 자율신경계를 포함하는 탈수초 및 슈반세포 퇴화와 관련된 신경에 대한 분절 손상을 말한다. 본원에 이용된 케톤산증은 인슐린의 감소된 수준에 기인한 케톤의 축적을 말한다.

본 발명의 방법 및 제형물은 당뇨병 또는 관련 증상과 관련된 하나 이상의 증상을 감소 또는 제거하는데 치료적으로 효과적이다. 본 발명의 방법에 따라 감소 또는 제거될 수 있는 증상은 흐린 시야, 피로, 구역질, 박테리아 및 진균 감염을 야기할 수 있는 증상의 고혈당증; 신장병증; 감각 결핍, 무감각, 저림, 극도의 감각이상 등을 야기하는 감각성 다발성신경병증; 발 궤양 및 관절 문제를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명은 당업자에게 공지된 현재 및 실험적 요법을 포함하나 이에 제한되지 않는 당뇨병 또는 관련 질환의 치료 및/또는 예방을 위해 당업계에 공지된 하나 이상의 기타 요법과 조합하여 본원에 기재된 제형물의 진피내 전달을 포함한다. 특정 구현예에서, 본 발명의 제형물은 당뇨병 또는 관련 질환의 치료 또는 예방을 위해 치료학적 또는 예방학적 유효량의 하나 이상의 기타 치료제와 조합되어 투여될 수 있다. 당뇨병 또는 관련 질환의 치료 또는 예방을 위한 치료제의 예는 FPG 수준을 감소시키는 물질 및 PPG 수준을 감소시키는 물질을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. FPG 수준을 감소시키는 물질의 예는 설포닐우레아 (예를 들면, Glipizide), 메트포르민, 알파-글루코시다제 저해제 (예를 들면, Acarbose, Miglitol), 티아솔리딘디온을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. PPG 수준을 감소시키는 물질의 예는 레파글리니드, 네티글리니뎀, 피오글리타존, 및 로시글리타존을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

특정 구현예에서, 본 발명의 제형물은 당뇨병의 치료에 유용한 하나 이상의 기타 치료제와 동시에, 포유동물, 바람직하게는 인간에게 투여된다. 용어 "동시에"는 정확하게 동시에 예방제 또는 치료제의 투여에 제한되지 않고, 오히려 본 발명의 제형물 및 기타 물질이 일련으로 시간 간격 내에 포유동물에 투여되어, 본 발명의 제형물이 다른 방법으로 투여되는 것보다 증가된 이점을 제공하는 기타 물질과 함께 작용할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들면, 각각의 예방제 또는 치료제는 시간의 상이한 지점에서 동시에 또는 임의의 순서로 연속하여 투여될 수 있으나; 동시에 투여되지 않는다면, 이는 원하는 치료 또는 예방 효과를 제공하기 위해 적시에 충분히 가까이 투여되어야 한다. 각각의 치료제는 임의의 적당한 형태 및 임의의 적당한 경로에 의해 별도로 투여될 수 있다. 다양한 구현예에서, 예방제 또는 치료제는 1시간 미만으로 사이를 두고, 약 1시간 사이를 두고, 약 1 시간 내지 약 2 시간 사이를 두고, 약 2 시간 내지 약 3 시간 사이를 두고, 약 3 시간 내지 약 4 시간 사이를 두고, 약 4 시간 내지 약 5 시간 사이를 두고, 약 5 시간 내지 약 6 시간 사이를 두고, 약 6 시간 내지 약 7 시간 사이를 두고, 약 7 시간 내지 약 8 시간 사이를 두고, 약 8 시간 내지 약 9 시간 사이를 두고, 약 9 시간 내지 약 10 시간 사이를 두고, 약 10 시간 내지 약 11 시간 사이를 두고, 약 11 시간 내지 약 12 시간 사이를 두고, 24 시간 미만의 사이를 두고, 또는 48 시간 미만의 사이를 두고 투여될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 2 이상의 성분이 동일한 기간 내에 투여된다.

기타 구현예에서, 예방 또는 치료 제형물은 약 2 내지 4 일 사이를 두고, 약 4 내지 6 일 사이를 두고, 약 1 주 사이를 두고, 약 1 내지 2 주 사이를 두고, 또는 2 주 미만의 사이를 두고 투여된다. 바람직한 구현예에서, 예방제 또는 치료제는 양자 물질이 여전히 활성인 시간틀에서 투여된다. 당업자는 투여된 물질의 반감기를 측정함으로써 상기 시간틀을 결정할 수 있을 것이다.

특정 구현예에서, 본 발명의 예방 또는 치료 제형물은 대상에게 순환적으로 투여된다. 순환 요법은 일정한 기간 동안 제 1 물질의 투여에 이은, 일정한 기간 동안 제 2 물질 및/또는 제 3 물질의 투여 및 상기 연속적인 투여를 반복하는 것을 포함한다.

순환 요법은 하나 이상의 요법에 대한 내성의 발생을 감소시키고, 요법 중의 하나의 부작용을 피하거나 감소시키고/감소시키거나 상기 치료의 효능을 개선할 수 있다.

특정 구현예에서, 예방 또는 치료 제형물은 약 3 주 미만의 사이클, 약 2주에 한 번, 약 10일에 한 번, 또는 약 1주에 한 번 투여된다. 한 사이클은 매 사이클 약 90분, 매 사이클 약 1 시간, 매 사이클 약 45분에 걸쳐 주입에 의해 치료제 또는 예방제의 투여를 포함할 수 있다. 각각의 사이클은 1 주 이상의 휴식, 2 주 이상의 휴식, 3 주 이상의 휴식을 포함할 수 있다. 투여된 사이클의 수는 약 1 내지 약 12 사이클, 더욱 전형적으로 약 2 내지 약 10 사이클, 더욱 전형적으로 약 2 내지 약 8 사이클이다.

도 1. SC 에 대해 ID 전달된 인슐린 LISPRO 의 약동학 프로필.

3가지 상이한 ID 깊이에서 피부에 인슐린의 전달 후의 시간에 따른 인슐린 Lispro 수준을 보여주며, SC 전달에 대해 수득된 프로필과 비교하였다. SC 주사에 대해, 30 Ga, 8 mm 표준 인슐린 주사기 및 바늘을 꼬집기(pinch up) 기술과 함께 이용하였다.

도 2. 인슐린 LISPRO 의 생체이용율 .

이 막대 그래프는 1.25 mm, 1.5 mm (이중 결과), 1.75 mm 깊이로 인슐린의 ID 투여, 또는 인슐린의 SC 투여시 생체이용율을 보여준다. 절대적인 AUC는 연회색으로 보여주며, % AUC는 진회색으로 보여준다.

도 3a 및 b. HUMALOG 의 약역학적 프로필

10명의 대상에서 평균으로 정상혈당 글루코오스 고정에 필요한 글루코오스 주입 속도를 보여준다. 패널 a는 원자료이며, 패널 b는 채워진 곡선이다.

도 4. 인슐린 HUMALOG

50/50 MIX의 프로필.

1.5 mm의 깊이로 ID 전달된 50% 인슐린 Lispro 및 50% 인슐린 Lispro 프로타민 현탁액을 포함하는 Humalog Mix 50/50^TM 의 혈장 인슐린 수준을 SC 전달된 인슐린과 비교하였다.

도 5. 진피내 HUMALOG

50/50 MIX의 약역학적 프로필.

1.5 mm의 깊이로 ID 전달된 50% 인슐린 Lispro 및 50% 인슐린 Lispro 프로타민 현탁액을 포함하는 Humalog

Mix 50/50^TM 의 수준에 반응하여 글루코오스 고정에 필요한 혈중 글루코오스를 SC 전달된 인슐린과 비교하였다.

도 6. 식후 혈중 글루코오스에 대한 인슐린의 ID 전달의 효과.

식후 글루코오스 수준을 1.5 mm 바늘을 이용한 인슐린 Lispro의 진피내 전달 후에 약동학 및 약역학으로부터의 데이타에 기초하여 계산하였다.

도 7. 초기 인슐린 수준에서 증가의 분석: ID 및 SC 전달의 비교.

시간에 따른 인슐린 Lispro 수준을 ID 및 SC 전달에 대해 계산하였다. 1.5 mm의 ID 깊이로 피부에 전달된 인슐린 Lispro로부터의 데이타를 제공한다. SC 주사에 대해, 30 G, 8 mm 표준 인슐린 주사기 및 바늘을 꼬집기 기술을 이용하였다.

도 8. 바늘 장치.

본 발명에 따라 고안된 바늘 어셈블리의 폭발된, 투시도 예시.

도 9. 바늘 장치.

도 8의 구현예의 부분적인 단면 예시.

도 10. 바늘 장치.

주사 장치를 형성하기 위해 주사기 몸체에 부착된 도 9의 구현예.

6.1. 건강한 남성 대상에서 공개 표지되고 , 무작위의 5가지 방식의 교차 연 구에서 피하로 주사된 인슐린 LISPRO 에 대한 BD 미세바늘-시스템을 이용한 진피내 로 주사된 인슐린 LISPRO 의 약역학적 및 약동학적 특성의 비교

본 연구의 일차 목적은 피하로 전달된 것에 대한 BD 미세바늘 주사 시스템을 이용하여 전달된 10 U 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100 U/mL)의 약동학적 및 약역학적 효과를 비교하는 것이었다.

상기 연구의 이차 목적은 피하 전달과 비교할 때, 미세바늘 주사에 이은 상대적인 생체이용율에 의해 반영된 인슐린 Lispro의 진피내 전달을 위한 최적 바늘 길이를 평가하는 것이었다. 더욱이, 상기 연구는 상기 전달 시스템의 대상 내의 재현성를 측정하기 위해 고안되었다.

연구 디자인:

10명의 건강한 남성 지원자를 무작위 연구에 이용하였다. 각각의 대상 (18세 내지 45세의 나이, BMI<27 kg/m²)을 5가지 상이한 치료로 구성된 치료 서열로 무작위화하였다: (a) 31 Ga, 1.25 mm 바늘을 이용한 10 유닛의 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL); (b) 31 Ga, 1.5 mm 바늘을 이용한 10 유닛의 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL); (c) 31 Ga, 1.75 mm 바늘을 이용한 10 유닛의 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL); (d) 31 Ga, 1.5 mm 바늘을 이용한 10 유닛의 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL); (e) 피하로 주사된 10 유닛의 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL).

모든 치료를 하기 기재된 8 시간 글루코오스 고정 절차를 이용하여 연구하였다 (또한 DeFronzo et al., 1979, Am. J. Physiol. 237: 214-223 참고). 고정 사이의 세정 기간은 3-20 일이었다. 정상혈당 증상은 글루코오스 고정 절차를 이용한 약물 투여 후에 유지되었다. 시료를 혈청 인슐린 lispro 및 C-펩티드 농도의 측정을 위해 수집하고, 글루코오스 고정 절차로부터 글루코오스 주입 속도를 제공하였다. 모든 치료는 이의 시료 수집 및 모든 방문에 대한 모니터링 기간에서 동일하였다. 연구 약물 투여 후의 정상혈당 고정 절차는 6 시간 지속되었다 (원하는 고정 수준에서 혈중 글루코오스 농도의 안정화를 위해 + 2 시간 기준선 기간).

모든 연구 디자인은 하기에 예시된다.

재료 및 공급자:

BD 미세바늘 시스템을 GMP 협력하에 제조하였다. 이용된 인슐린은 3.0 ml 카트리지에서 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL)로서 시판되며, 근처 약국으로부터 구입하였다.

투여량 및 투여:

각각의 대상은 가능한 ID 치료 및 방문 2, 3, 4, 5 및 방문 6에서 s.c. 치료 중의 하나를 받았다 (전술한 무작위화 서열에 의해 측정됨). 상기 연구 약물을 대략 12 시간의 밤새 단식 후에 제공하였다. BD 미세바늘 시스템 투여는 글루코오스 고정의 안정화에 이어 아침에 제공하였다. 상기 주사 자리는 우측 대퇴부의 우측 상단 사분면에 있었다. BD 미세바늘-시스템 투여를 위해, 대상의 대퇴부를 알코올로 세정하고 건조시켰다. 미세바늘을 경험 있는 건강 케어 전문가에 의해 환자의 피부에 대해 위치하고, 10 U의 인슐린 Lispro를 진피내로 주사하였다. 성공적인 주사는 피부 상에 보이는 액체 및 진피내 공간에 관찰되는 촉진할 수 있는 액체를 가지지 않을 것이다. 피부의 표면 상에 현저한 유체가 존재한다면, 상기 주사는 실패한 것으로 고려되며, 치료적 만남(session)은 그 날로 종결된다.

주사 자리를 상기 절차 전후로 정밀 저울에 무게를 단 스폰지로 빨아들였다. 이는 상기 자리로부터 임의의 누수가 있는지를 결정하기 위해 수행하였다. 투여를 조사자에 의해 표시된 임상 단위의 적절하게 자격 있는 구성원에 의해 수행되었다. 대상이 연구로부터 누락되고, 대체된다면, 신규 대상이 동일한 치료 서열을 지정받았다. 적어도 하나의 치료를 완료한 모든 대상으로부터의 데이타를 분석에 이용하였다. 각 투여 후에, 안전성, 약동학적, 및 약역학적 측정을 평가하였다. 연구의 특성으로 인해, 상기 연구는 비맹검으로 수행하였다. 연구의 지속을 위해, 조사자의 평가에서 시도 결과의 해석을 잠재적으로 방해하거나 또는 인슐린 작용, 글루코오스 이용 또는 저혈당증으로부터의 회복에 대해 임상적으로 관련 방해를 야기한다고 알려질 수 있는 모든 물질의 만성 이용을 금지하였다.

약역학적 측정:

대상은 5일의 별도의 날에 5회의 정상혈당 고정 절차를 경험하였다. 각 연구 기간의 지속은 대략 9 시간이었다. 모든 고정 연구를 밤새 (대략 12 시간) 단식 후에 수행하였다.

글루코오스 고정 절차:

대상은 각 치료 전에 대략 12 시간 동안 및 치료 기간의 완료까지 단식 (물 제외)하였다. 격렬한 물리적 활동, 흡연, 및 알코올 섭취를 임상 시험 단위로 입장하기 전에 24 시간 동안 허용하지 않았다. 치료의 아침에, 대상은 커피, 차, 또는 카페인 함유 음료를 마시도록 허용하지 않았다. 연구를 아침에 시작하였다. 17-게이지 PTFE 카테터를 혈중 글루코오스, C-펩티드 및 혈청 인슐린 lispro 농도의 측정을 위한 혈액 샘플링을 위해 전주 정맥 내로 삽입하였다. 라인을 0.15-mmol/L (0.9%) 멸균 염수를 이용하여 확실히 유지하였다. 동일한 팔의 등쪽 손 또는 손목 정맥을 Biostator의 글루코오스 센서에 연결된 18-게이지 PTFE 이중-루멘 카테터의 삽입을 위해 역행하는 방식으로 삽관하였다. 카테터화된 손을 대략 55℃의 기온으로 가온하였다. 반대쪽 팔에서, 세번째 정맥을 18-게이지 PTFE 카테터를 이용하여 삽관하여 글루코오스(물 중의 20%)를 주입하였다. 동일한 캐뉼라에서, 인슐린 Huminsulin Normal (정규 인간 인슐린, Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL)을 0.15 mU/kg/분의 주입 속도로 연구 내내 정맥내로 주입하여 내재하는 인슐린 분비를 제거하였다. 상기 인슐린은 특정 Lispro 인슐린 분석을 방해하지 않는다. 글루코오스 고정 실험에 대한 표적 수준은 5 mmol/L 이었다. 고정 수준 을 20% 글루코오스의 가변성-속도 정맥내 주입에 의해 일정하게 유지하였다. 필요한 정맥 라인의 삽입 후에, 고정 수준을 정맥내 글루코오스 주입의 주입 속도를 변화시킴으로써 표적 값에서 Biostator에 의해 자동적으로 일정하게 유지하였다. 타임 포인트 0에서 2 시간 기준선 기간 후에, 인슐린 Lispro를 BD 미세바늘-시스템 또는 피하 주사에 의해 투여하였다. 연구 약물에 의해 유도된 약역학적 반응을 또 다른 6 시간 동안 연구하고 (서류화하였다). 이 기간 동안 어떠한 음식 섭취도 허용하지 않았으나, 물은 원하면 소비될 수 있었다.

시료 크기 및 데이타 분석 방법:

총 10명의 대상은 모든 5일 치료를 완료하였다. 5회의 시험 방문을 완료하지 않은 임의의 대상은 교체하였다. 상기 예비 연구에 대한 시료 크기는 기술적인 데이타를 제공하도록 선택되었다. 투여 형태 사이의 통계학적으로 유의한 차이를 발견하는 것이 본 연구의 주요 목적은 아니다. 모든 비교를 0.05의 명목상의 유의 수준으로 양방적(two-tailed)으로 피셔 추출 시험을 이용하여 수행하였으나; 0.10 미만의 p-값을 초래하는 비교를 또한 차이의 표시로서 논의하였다. 모든 신뢰 구간을 양방향의 95% 신뢰 구간에서 계산하였다.

약동학적 분석:

약동학적 평가를 위해, 하기 변수를 계산하였다: 최대 혈청 인슐린 Lispro 농도 (INS_max), INS_max에 대한 시간 (TINS), 지정된 시간 간격에서 시간 곡선에 대한 인슐린 농도하의 면적 (예를 들면, AUC_{Ins 0-1h}, AUC_{Ins 0-2h}, AUC_{Ins 0-4h}, AUC_{lns 0-6h}), 및 C-펩티드 농도. 측정된 변수는 또한 기타 약동학 변수, 예를 들면 반감기 (tl/2), 제거 속도 상수 (λz) 및 기타 부분적인 AUC 값을 포함하며, 적당하게 고려된다면 계산될 수 있다. 변수를 본 연구에 등록된 각각의 개인 대상에 대해 계산하였다. 상기 종말점의 일차 분석은 2가지 미세바늘 치료의 대상내 변이를 비교하는 것이었다. 대상 사이의 변이의 비교는 2차 분석이었다.

약역학적 분석:

일차 약역학적 종말점은 약물 투여 후의 2시간 (AUC_{GIR 0-2h})에서 글루코오스 주입 속도 곡선 (AUC_GIR) 하의 면적이다. 약역학적 평가를 위해, 하기 변수를 계산하였다: 최대 글루코오스 주입 속도(GIR_max), GIR_max에 대한 시간 (TGIR_max), 지정된 시간 간격에서 글루코오스 주입 속도하의 면적(AUCGIR _{0- lh}, AUCGIR _0-2h, AUCGIR _0-4h, AUCGIR _0-6h), 초기 및 후기 최대의 반 글루코오스 주입 속도에 대한 시간 (초기 및 후기 TGIR50%). 2가지 상이한 경로에 의한 적용 후에 등록된 글루코오스 주입 속도 (GIR)는 약역학적 변수를 평가하기 위해 이용되었다. 상기 측정으로부터, 0-6 시간(및 기타 시간 간격)으로부터 시간 곡선에 대한 글루코오스 주입 속도하의 면적, 최대 글루코오스 주입 속도, 및 최대 글루코오스 주입 속도에 대한 시간을 이용하였다. 약역학적 요약 측정의 평가를 위해, GIR 프로필에 대한 다명(polynomial) 기능의 설치가 이용될 수 있었다. 표준 통계학적 시험이 수득된 약동학 변수의 통계학적 분석을 위해 이용되었다. 적절하다면, 데이타의 자연 로그 변환을 수행하여 상기 데이타가 대략 정상적으로 분포된다는 것을 확인하였다. 부가적인 글루코오스 측정을 부분적인 AUC 값과 같은 적절하다고 생각되는 바와 같이 분석하였다.

결과

인슐린 Lispro를 다양한 깊이, 특히 1.25 mm, 1.5mm, 및 1.75 mm의 깊이에서 BD 미세바늘-시스템을 이용하여 진피내로 주사하였다. ID 전달된 인슐린의 약동학적 및 약역학적 변수를 피하로 전달된 인슐린과 비교하였다. ID 전달된 전신성으로 유용한 인슐린의 개시는 SC 와 비교하여 모든 3가지 깊이에서 더욱 신속하였다 (도 1). 최대 농도에 도달하는 시간(T_max)은 더 짧으며, 수득된 최대 농도는 SC 에 비해 ID에 대해 더 높다. 주사의 깊이가 1.75 mm 또는 1.5 mm 일 때, 가장 높은 C_max 가 수득된다. 더욱이, SC 전달과 비교하여 ID 전달시 인슐린의 더 높은 생체이용율이 존재한다 (도 1 및 2).

도 3a 및 b는 인슐린의 존재로 인한 혈중 글루코오스의 감소를 보충하기 위해 글루코오스 주입 속도의 증가에 의해 측정된 바와 같이 투여된 인슐린에 대한 약역학적 생물학적 반응을 보여준다. 모든 깊이에서 ID 전달은 글루코오스 주입 속도에 의해 측정된 바와 같이 혈중 글루코오스 수준의 더 빠르고 더 큰 변화를 보여준다. 최대 글루코오스 반응 수준이 글루코오스 주입 속도로서 측정되었지만, ID 및 SC 전달 사이에 유사하였다.

6.2. 건강한 남성 대상에서 공개 표지되고 , 무작위의 3가지 방식의 교차 연구에서 피하로 주사된 50% 예비 혼합된 인슐린 LISPRO 에 대한 BD 미세바늘-시스템을 이용하여 진피내로 주사된 50% 예비 혼합된 인슐린 LISPRO ( LISPRO 50% 및 LISPRO - 프 로타민 50%) 의 약역학적 및 약동학적 특성의 비교

본 연구의 일차 목적은 1.5 mm BD 미세바늘-시스템을 이용하여 적용된 20 U 50% 예비 혼합된 인슐린 lispro (100 U/mL 중의 50% 인슐린 lispro 및 50% 인슐린 lispro 프로타민 현탁액을 포함하는 Humalog

Mix 50/50^TM, Eli Lilly and Company 유래)의 약동학적 및 약역학적 효과와 피하로 적용된 20 U 50% 예비 혼합된 인슐린 Lispro의 것을 비교하는 것이었다.

연구 디자인:

10명의 건강한, 남성 대상을 무작위 연구에 이용하였다. 각각의 대상을 3가지 상이한 치료로 구성된 치료 서열로 무작위화하였다: (a) 31 Ga, 1.5 mm 바늘을 이용한 20 유닛의 50% 예비 혼합된 인슐린 lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL 중의 50% 인슐린 lispro 및 50% 인슐린 lispro 프로타민 현탁액을 포함하는 Humalog

Mix 50/50^TM); (b) 피하로 주사된 20 유닛의 50% 예비 혼합된 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL 중의 50% 인슐린 lispro 및 50% 인슐린 lispro 프로타민 현탁액을 포함하는 Humalog

Mix 50/50^TM); (c) 31 Ga, 1.5 mm 바늘을 이용한 20 유닛의 50% 예비 혼합된 인슐린 lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL 중의 50% 인슐린 lispro 및 50% 인슐린 lispro 프로타민 현탁액을 포함하는 Humalog

Mix 50/50^TM).

모든 치료를 전술한 바와 같이 12 시간 글루코오스 고정 절차를 이용하여 연구하였다. 고정 사이의 세정 기간은 3-20일이었다. 정상혈당 증상은 글루코오스 고정 절차를 이용한 약물 투여 후에 유지되었다. 시료를 혈청 인슐린 lispro 및 C-펩티드 농도의 측정을 위해 수집하고, 글루코오스 고정 절차로부터 글루코오스 주입 속도를 제공하였다. 모든 치료는 이의 시료 수집 및 모든 방문에 대한 모니터링 기간에서 동일하였다. 연구 약물 투여 후의 정상혈당 고정 절차는 12 시간 지속되었다 (원하는 고정 수준에서 혈중 글루코오스 농도의 안정화를 위해 + 2 시간 기준선 기간).

모든 연구 디자인은 하기에 예시된다.

투여 및 샘플링:

각각의 대상은 무작위 방식으로 대퇴부에 3번의 주사를 받았으며, 2번의 주사는 볼루스 방식으로 1.5 mm, 31 Ga ID 주사기 (10-20초 투여 지속)로부터이며, 대조군 SC 투여는 표준 인슐린 주사기 (30 G, 8mm)로부터였다. 이중 ID 주사는 대 상 내의 가변성을 시험하기 위해 디자인되었다. 혈중 인슐린 및 C-펩티드 수준을 투여 후 12 시간 동안 모니터링하고, 표준 임상 분석 절차에 의해 정량화하였다. 혈중 글루코오스를 정상혈당 글루코오스 고정을 이용하여 인슐린 투여 후 12 시간 동안 IV 글루코오스 주입에 의해 일정하게 유지되었다. 인슐린 대사 활성에 기인한 정상혈당을 유지하기 위한 증가된 글루코오스 주입 속도 (GIR)는 약역학적 효과에 대한 일차 마커로서 기록되었다. 샘플링, 데이타 분석을 포함하는 모든 기타 방법을 상기 실시예에 기재된 바와 같이 수행하였다.

결과:

평균 혈장 인슐린 수준 및 중간 GIR 속도의 그래프를 도 4 및 5에 보여준다. 이 연구는 ID 투여를 통해 투여된 미립자의 약동학적 (PK) 및/또는 약역학적 (PD) 그래프를 나타낸다. Lispro 혼합물의 ID 투여는 Lispro 용액(실시예 6.1에 보여줌)과 유사한 효과, 즉 더 빠른 개시 (더 짧은 T_max), 더 높은 AUC (생체이용율), 더 높은 C_max를 나타낸다. 상기 결과는 ID 흡수 기작이 대부분의 용액에 대해 기능하는 것 같지만, 미립자에 대해서도 그렇게 될지 불명확하기 때문에 예상되지 않았다. 신속한 흡수에도 불구하고, ID 전달은 여전히 12 시간까지 작용의 연장된 지속을 나타낸다. 연장된 지속 활성이 국부화된 진피 또는 기타 조직 저장소 또는 흡수 및 전신성 분포 후의 인슐린 침전물의 느린 용해에 기인하는지 불명확하다. ID 전달은 SC 전달에 대해 후기상 인슐린 활성에서 감소를 나타내면서 늦은 시간 지점 (> 8h)에서 감소된 PD 효과를 보여준다. 이는 분리된 혼합물(split mix) 요 법에서 당뇨병 환자에서 종종 만나는 이른 아침 저혈당증의 빈도를 감소시킴으로써 치료에 대한 잠재적인 이점을 가질 수 있다.

6.3. 식후 글루코오스에 대한 인슐린 전달의 효과

상기 분석의 일차 목적은 식후 글루코오스 수준에 대한 진피내 인슐린 전달의 효과를 평가하는 것이었다. 상기 분석은 BD 미세바늘 주사 시스템 (1.5 mm의 깊이에서)을 이용하여 전달된 10 U 인슐린 Lispro (Eli Lilly and Company 유래의 100U/mL)의 진피내 전달의 효과에 집중하였으며, 피하로 전달된 인슐린 Lispro와 비교하였다. 상기 실시예 6.1로부터의 데이타는 1.5 mm 미세바늘을 이용한 ID 전달을 통해 인슐린 및 지정된 기간 동안 (예를 들면, 0-10 분 "10", 11-20 분 "20", 등) 피하 주사를 받은 대상의 인슐린 수준의 AUC에서 차이인 델타 인슐린을 측정하기 위해 이용되었다. 미세바늘을 이용한 환자에서 혈중 글루코오스에 대한 델타 인슐린의 효과를 측정하기 위해, ISF 또는 인슐린 감수성 인자를 측정하였다. ISF를 인슐린 단위 (AUC 아님)에서 측정하였으며, 인슐린 Lispro에 대해, 이는 전형적으로 "1500의 규칙", 즉, 1500을 총 1일 인슐린으로 나눔으로써 측정하였다. 1형 당뇨병을 가진 전형적인 환자에 대해, 총 1일 인슐린은 약 60 U 이므로, ISF는 25mg/dL/유닛 인슐린이다. 실시예 6.1로부터의 데이타로부터, 10 유닛의 인슐린은 780의 AUC를 생성하였으며, 즉, 78 AUC 유닛은 1 인슐린 유닛과 동등하다. 그리하여, AUC 유닛에서 결정된 ISF는 0.33mg/dL/AUC 유닛이었다 (표 2의 마지막 칼럼 참고).

ISF 값을 이용하여 여분의 인슐린으로부터 예상되는 여분의 글루코오스 저하의 양을 측정하였다. 인슐린의 작용에서 25분 지연이 이용되었다. 도 6은 피하 주사, 진피내 주사에 대한 인슐린 수준 및 2가지 전달 방식 사이의 차이를 보여준다.

표 3은 1형 당뇨병을 갖는 환자에서 예상된 인슐린 수준에 대한 부가적인 인슐린의 효과를 보여준다. 피하 인슐린 칼럼은 당뇨병을 가진 환자에서 종종 관찰되는 데이타이다. 식사 후에, 글루코오스는 신속하게 상승하며, 60-90분에 피크를 이루며, 이어서 인슐린이 작용할 때, 다음 수 시간에 걸쳐 떨어진다. ID 인슐린으로 표시된 칼럼은 부가적인 인슐린의 글루코오스 저하 효과를 예상하기 위해 부가적인 및 초기의 인슐린 작용 (표 2의 마지막 칼럼)을 고려한다. 2시간에 측정된 글루코오스 값에 대한 효과는 약 60 mg/dL 일 수 있다. 상기 효과는 도 7에 나타낸다.

도 6 및 7 (및 첨부된 표 2 및 3)에 보여준 바와 같이, 진피내 인슐린 전달은 전달의 최초 1시간 내의 피하 인슐린 전달에 비해 60% 더 높은 생물효능을 초래한다. 최초 1시간 내에, 인슐린은 신속하게 흡수되며, 총 인슐린의 25%를 구성한다. 그리하여, 진피내 인슐린 전달은 PPG 수준을 조절하는데 효과적이다.

SC 전달과 비교하여 ID 전달된 인슐린의 생물효능이 6 시간 기간에 걸쳐 측정되었지만, 생물효능의 가장 인상적인 증가는 ID 투여에 이은 최초 1 시간 내에 관찰되었다 (도 7 참고). 진피 내로 투여될 때 인슐린 생물효능의 상기 인상적인 증가는 식후 글루코오스 수준의 현저한 감소 및 더욱 엄격한 혈당 조절을 초래한다. 그리하여, 인슐린의 진피내 전달은 통상적인 투여 경로, 예를 들면, 피하 전달과 비교할 때, 현저한 치료 이점을 초래한다.

따라서, 이전 기재 및 도면이 본 발명의 구현예를 나타낸 반면에, 다양한 부가, 변형 및 치환이 첨부되는 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 본 발명은 이의 정신 또는 본질적인 특징으로부터 벗어나지 않고, 기타 특정 형태, 구조, 배열, 비율, 및 기타 구성성분, 물질, 및 성분으로 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 당업자는 본 발명이 본 발명의 원리로부터 벗어나지 않고 특정 환경 및 작용 조건에 특히 적응된 본 발명의 실시에 이용된 구조, 배열, 비율, 물질, 및 성분 및 기타의 많은 변형을 이용하여 이용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 현재 개시된 구현예는 그러므로 모든 면에서 예시적이며, 제한적이지 않은 것으로서 고려되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 나타내며, 이전 기재에 제한되지 않는다.

Claims (26)

1. 인슐린 제형물이 1.25 mm의 깊이에 침착되도록, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 인슐린 제형물을 투여하는 방법.
2. 인슐린 제형물이 1.5 mm의 깊이에 침착되도록, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 인슐린 제형물을 투여하는 방법.
3. 인슐린 제형물이 1.75 mm의 깊이에 침착되도록, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 인슐린 제형물을 투여하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 인슐린 제형물이 용액 형태인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 인슐린 제형물이 Humalog

   

   인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 인슐린 제형물이 미립자 형태인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 인슐린 제형물이 Humalog

   

   Mix 50/5O^TM인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전달된 전신성으로 유용한 인슐린의 개시가 피하 전달과 비교하여 더욱 신속한 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방법이 피하 전달과 비교하여 혈중 글루코오스 수준의 더욱 신속하고, 더욱 큰 변화를 초래하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 인슐린 제형물이 1.25 mm의 깊이에 침착되도록, 인슐린 제형물이 용액 및 미립자 형태의 혼합물을 포함하며, 상기 미립자 형태가 총 제형물의 약 1% 내지 약 99%인, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 인슐린 제형물의 투여 방법.
11. 인슐린 제형물이 1.5 mm의 깊이에 침착되도록, 인슐린 제형물이 용액 및 미립자 형태의 혼합물을 포함하며, 상기 미립자 형태가 총 제형물의 약 1% 내지 약 99%인, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 인슐린 제형물의 투여 방법.
12. 인슐린 제형물이 1.75 mm의 깊이에 침착되도록, 인슐린 제형물이 용액 및 미립자 형태의 혼합물을 포함하며, 상기 미립자 형태가 총 제형물의 약 1% 내지 약 99%인, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 인슐린 제형물의 투여 방법.
13. 인슐린 제형물이 1.25 mm의 깊이에 침착되도록, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 미립자 형태로 인슐린 제형물을 투여하는 방법.
14. 인슐린 제형물이 1.5 mm의 깊이에 침착되도록, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 미립자 형태로 인슐린 제형물을 투여하는 방법.
15. 인슐린 제형물이 1.75 mm의 깊이에 침착되도록, 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 인슐린 제형물을 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에게 미립자 형태로 인슐린 제형물을 투여하는 방법.
16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 투여된 인슐린이 피하 전달과 비교하여 더 낮은 Tmax, 더 높은 Cmax, 및 더 높은 생체이용율을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 인슐린의 생물효능은 피하 전달과 비교하여 60% 증가된 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전달된 인슐린이 20 mg/dL 이상에 의해 식후 글루코오스 수준의 감소를 초래하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전달된 인슐린이 30 mg/dL 이상에 의해 식후 글루코오스 수준의 감소를 초래하는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전달된 인슐린이 45 mg/dL 이상에 의해 식후 글루코오스 수준의 감소를 초래하는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 인슐린의 미립자 및 용액 형태 양자를 포함하는 인슐린 제형물을 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 전달하는 것을 포함하는, 인간 대상에서 인슐린의 연장된 순환을 유도하는 방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 전달된 전신성으로 유용한 인슐린의 개시가 피하 전달과 비교하여 더욱 신속한 것을 특징으로 하는 방법.
23. 치료제의 미립자 및 용액 형태 사이의 비율이 변하는 것을 특징으로 하는, 인슐린의 미립자 및 용액 형태 양자를 포함하는 조성물을 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 투여하는 것을 포함하는, 인간 대상에서 인슐린의 순환 반감기의 조절 방법.
24. 치료제의 미립자 및 용액 형태 사이의 비율이 변하는 것을 특징으로 하는, 치료제의 미립자 및 용액 형태 양자를 포함하는 조성물을 인간 대상의 피부의 진피내 구획 내로 투여하는 것을 포함하는, 인간 대상에서 치료제의 순환 반감기의 조절 방법.
25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,

    상기 전달된 전신성으로 유용한 치료제의 개시가 피하 전달과 비교하여 더욱 신속한 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제 24 항에 있어서,

    상기 치료제는 단백질인 것을 특징으로 하는 방법.

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