专利名称：牛磺酸和烟酸联合在制备抗纤维化药物中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及联合应用牛磺酸和烟酸治疗纤维化疾病的方法，这些疾病包括局部和全身性纤维化疾病，包括肾、肺、肝、心脏和皮肤的纤维化疾病。
背景技术：
纤维化是当今医药上最大的未满足的需要之一，是全球许多最致命和最昂贵的疾病的共同的病理根源。器官纤维化是对组织的氧化损伤夸大和不可控的炎症反应而导致细胞外基质如胶原蛋白积聚，形成不可逆的疤痕组织，从而降低了器官正常工作的能力。据估计，在发达国家占所有死亡人数的45%是由于有一些慢性纤维化增生疾病，因此抗纤维化药物的需求是巨大的。糖尿病肾病是大约30%的糖尿病患者所患的糖尿病并发症，特点为肾纤维化。全世界有超过2亿人患糖尿病，超过6000万患者有糖尿病肾病的经历。这是一 种慢性疾病，其发展导致肾脏从血液中过滤废物的能力减少，最终导致肾衰竭。肾脏纤维化是一种病理生理改变，是肾脏的功能由健康到损伤，再到损坏，直至功能丧失的渐进过程。肾脏由于受到创伤、感染、炎症、血循环障碍，以及免疫反应等多种致病因素刺激，其固有细胞受损，发展到后期出现大量细胞外基质沉积和积聚，造成肾实质逐渐硬化，形成瘢痕，直至肾脏完全丧失脏器功能。肾脏内固有细胞纤维化、硬化的过程也就是肾脏纤维化的过程。各种原发性和/或继发性致病原因所导致细胞外基质合成与降解的动态失衡，促使大量细胞外基质积聚而沉积于肾小球、肾间质内，导致肾脏各级血管堵塞，混乱分隔形成肾脏组织形态学改变，最终导致肾单位丧失，肾功能衰竭，进一步发展成为不可逆转的肾小球硬化。尿毒症是肾脏纤维化扩大化的最终表现，无论是预防尿毒症还是治疗尿毒症，都必须从阻断肾脏纤维化进程开始。牛磺酸(taurine)又名牛胆酸，1827年首次从牛胆汁中分离而得名。其化学名称为2-氨基乙磺酸，是一种由含硫氨基酸转化而来的B-氨基酸，分子式为C2H7N03S。牛磺酸为人体必需的非蛋白质氨基酸，具有抗氧化和抗炎的作用，也有助于膜稳定和免疫。牛磺酸可人工合成，也可从天然产物中提取。牛磺酸的保护作用的原因可能是它能解毒次氯酸，后者是一种强力氧化剂，能引起广泛的组织损伤。强效氧化剂次氯自由基能激活酪氨酸激酶信号级联导致炎症介质的产生，而牛磺酸能在中性粒细胞中清除次氯自由基，形成更稳定，毒性较小的牛磺酸氯胺，而抑制炎症介质的产生。牛磺酸可以阻止细胞内钙超载，防止氧化剂的生成，恢复抗氧化酶的水平。另外，通过调制膜结构，牛磺酸可增强细胞膜的抗氧化能力。大量研究已经证明牛磺酸的抗纤维化作用(见Proc Soc Exp Biol Med. 1989Apr; 190 (4) : 330-8 )0间质性肺纤维化是许多肺部疾病的最终结局，主要以肺组织细胞外基质的过度沉积为特征。在博莱霉素等致纤维化因素的作用下，肺组织产生的氧、氮等自由基使细胞膜发生脂质过氧化，损伤DNA和信号转导蛋白，使肺泡上皮遭到不可逆的破坏。同时肺细胞启动损伤修复机制，分泌大量细胞因子，调控肺间质成纤维细胞异常增生，过量胶原在肺组织沉积，形成纤维化。肺内的细胞外基质蛋白分为胶原、蛋白聚糖及糖蛋白三大类。其中成纤维细胞分泌的I、111型胶原蛋白在肺纤维化的形成中占主导地位。牛磺酸也能减少转化生长因子01的表达，以及这种细胞因子促纤维化活性而减少肺脏，肾脏，肝脏和胰腺纤维化。牛磺酸还保护如臭氧，二氧化氮，各种氧化及化学药物等所致器官损伤。牛磺酸对经顺钼处理的大鼠肾脏内巨噬细胞浸润和肾间质纤维化进展具有保护作用。牛磺酸还对大鼠实验性肝纤维化具有保护作用。牛磺酸能减少器官再灌注损伤的影响。在标准医疗中补充牛磺酸可以提高心脏衰竭病人的运动能力。牛磺酸也能完全阻断转化生长因子01增加的I型和IV型胶原蛋白在肾小球系膜细胞中的表达。特别感兴趣的是，牛磺酸似乎对糖尿病及糖尿病肾病有有利影响。在四氧嘧啶糖尿病兔模型，给予牛磺酸导致血糖水平下降30%和使因糖尿病升高的肾糖异生率正常化。牛磺酸也减轻糖尿病引起的GSH/GSSG比值下降和消除血清，肝和肾皮质中的羟基自由基的积累，降低血清尿素和肌酐浓度，改善肾功倉泛。烟酸(niacin)是一种水溶性维生素(维生素B3)，在肉，蛋，鱼，乳制品和蔬菜中含量丰富。它的缺乏会导致糙皮病，皮炎，腹泻和痴呆为特征的疾病。烟酸分子式为C6H5NO2。烟酸是辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)和NAD磷酸(NADP)最基本的前期物，在不同类型的细胞的正常功能和生存的基本化学反应起到至关重要的作用。作为前期物，烟酸增加NAD细胞浓度，上调葡萄糖-6磷酸脱氢酶表达，这是磷酸戊糖途径的限速酶和细胞的NAD(P)H的主要来源。这样可以通过提高细胞的氧化还原能力降低活性氧，保持抗氧化酶(如过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶)的活性。烟酸本身也证明有抗纤维化作用(见J BiochemToxicol. 1990 Spring; 5 (I) : 13-22)。烟酸是用于治疗血脂异常的最古老的药物之一。除了适度降低低密度脂蛋白胆固醇，脂蛋白，烟酸能提高高密度脂蛋白胆固醇。尽管其对血脂有利影响的良好记录，烟酸临床使用受到其副作用，尤其是皮肤潮红限制。烟酸和烟酰胺可以互换称为“烟酸等值”。只有高剂量的烟酸(2克/天)的应用被证明可以改善血脂，但也可以引起不必要的影响，如皮肤潮红。虽然有建议用低剂量的烟碱(15毫克/天)减少糙皮病风险，高剂量(3克/天)没有很好的耐受性，并需要医疗监督。此外，不同与烟酸，高剂量的烟碱不改善血脂。因此，在所有的烟酸等值中，烟酸是在心血管疾病和血脂管理研究得最广泛的有益分子。烟酸引起的潮红主要由GPR109烟酸受体和血管扩张性前列腺素的释放介导。皮肤潮红主要见于立即释放烟酸剂型，而烟酸缓释制剂引起谷丙转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平适度的改变。重要的是，皮肤潮红限制了烟酸用于治疗。大量的患者(70-80%)主要是在治疗的第一周遭受这种不利影响。皮肤潮红在经过几个星期的稳定治疗后和缓释烟酸制剂存在而减少。虽然两种剂型的烟酸总剂量都类似，不同的副作用可能是由于给药后几个小时烟酸的血药浓度峰值介导。新型缓释制剂设计为获得烟酸代谢途径之间的最佳平衡。尽管有这些努力，缓释烟酸制剂对皮肤潮红减弱效果仍然不大。除了广泛应用于血脂异常、动脉粥样硬化冠心病疾病的治疗，烟酸也具有抗氧化和抗发炎的特性。高剂量烟酸减轻肺部炎症，减少大鼠败血症病理肺损害，提高生存率。烟酸通过G-蛋白偶联途径抑制动脉粥样硬化趋化因子和上调抗脉粥样硬化因子脂联素。由于脂肪组织有潜力促进与动脉粥样硬化有关的全身和局部(血管周围)炎症，表明烟酸具有新的“多效”作用，烟酸可改善脂质代谢，发挥抗氧化/抗发炎的作用。烟酸减少许多生物活性因子，改善高血压，蛋白尿，肾小球硬化和肾小管间质损伤。因此补充烟酸有助于减轻组织损伤，减轻残余肾氧化和炎症系统的上调。鉴于氧化应激、炎症、血脂异常在肾脏疾病进程中的作用，以及已证明的烟酸在改善这些异常中的作用，其长期的补充可能延缓大部份功能丧失后的肾脏疾病的进展。鉴于其在促进肾损伤中的作用，旨在减轻氧化应激和炎症的策略可能能有效地延缓慢性肾病恶化。虽然补充烟酸对血脂浓度的影响不大，其疗效被降低血脂/脂蛋白氧化修饰的能力放大。在这种情况下，烟酸已被证明具有强大的抗氧化和抗发炎的特性。作为合成NAD的前体，烟酸增加细胞NAD浓度和上调葡萄糖-6 -磷酸脱氢酶的表达，这是磷酸戊糖途径的限速酶和细胞减少的NAD(P)H的一个主要来源。增加细胞的NAD(P)H含量，可以提高细胞的氧化还原能力，降低活性氧的产生，维护抗氧化酶(如过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶)活性，并抑制产生活性氧的氧化酶。在大鼠残余肾模型长期补充烟酸减轻蛋白尿，肾小球硬化，肾小管间质损伤和纤维化。这很有可能与减轻或部分逆转氧化，炎症和纤维化的介质在残余肾上调相关
发明内容
本发明揭示了牛磺酸和烟酸联合在抑制器官纤维化尤其是肺和肾纤维化的发展和进展有关过程中的作用，并提供了抑制和预防这些过程的方法，满足了这些需要。本发明还提供了可用来治疗和预防肾病，尤其是与糖尿病有关的肾病，更具体说是糖尿病肾病的方法和药剂，满足了现有需要。本发明提供了一种抑制和预防器官纤维化尤其是肺和肾纤维化方法，这种方法通过牛磺酸和烟酸联合用药来实现。本发明提供了牛磺酸和烟酸联合在制备抗纤维化药物中的用途，所述药物用于在对象中防止，减轻或消除器官组织纤维化。作为本发明的优选方案，其中所述药物用于在患有慢性疾病或处于患慢性疾病危险中的对象中防止，减轻或消除器官组织纤维化。作为本发明的优选方案，其中所述慢性疾病选自炎症、感染、包括糖尿病的代谢疾病和化学品或药物诱导的疾病。作为本发明的优选方案，其中所述对象为人类患者。作为本发明的优选方案，其中所述纤维化发生在肾、肺、肝、心脏和皮肤中的任何一个或几个器官内。作为本发明的优选方案，其中所述纤维化发生在选自由上皮组织、内皮组织和结缔组织中的任何一个或几个组成的组织内。作为本发明的优选方案，其中所述对象倾向于患有或被诊断患有高血糖、糖尿病、心肌梗死、关节炎和局部或全身性炎症。作为本发明的优选方案，其中所述对象倾向于患有或被诊断患有细胞增殖性疾病。作为本发明的优选方案，其中所述对象倾向于患有或被诊断患有纤维化疾病。作为本发明的优选方案，其中所述纤维化疾病是肺纤维化、糖尿病性肾病、肝纤维化、硬皮病、慢性心力衰竭或肝硬化。本发明通过两项研究验证了发明方案，在每项研究中，动物随机分为4组生理盐水(SA)，牛磺酸+烟酸+生理盐水(TNSA)，博莱霉素(BL)，和牛磺酸+烟酸+ BL (TNBL)。在研究一，牛磺酸在饮用水中(I %)，和烟酸腹腔给药(250毫克/5毫升/公斤体重)2天，气管内滴注生理盐水或BL，此后每天给TNSA和TNBL组给药。SA和BL组动物以相同的方式进行治疗，只是饮用水里没添加牛磺酸和生理盐水代替烟酸腹腔注射。研究二，每天给TNSA和TNBL组彻底混合有牛磺酸(2. 5 % )和烟酸(2. 5 % )的细粉饲料。SA和BL组动物以相同的方式进行饲养，只是细粉饲料没添加牛磺酸和烟酸。BL给药方案在这两项研究是相同的。简言之，巴比妥麻醉下，仓鼠气管内注射每周一次连续三个剂量BL (2.5，2.0和1.5个单位/ 5毫升/公斤体重)或SA (5毫升/公斤体重)。气管内灌注后20天，在巴比妥麻醉下(90至120毫克/公斤，IP)处死仓鼠进行血液、肺组织及支气管肺泡灌洗液(BALF)检测，并对肺组织进行形态学和形态定量的研究。在研究一和研究二中，BL组分别有0和17%的死亡率，然而，只要是给予了牛磺酸和烟酸的组均无仓鼠死亡。肺羟脯氨酸含量在研究一和研究二与各自的生理盐水对照组相比，BL显着升高肺羟脯氨酸水平分别至152和194%。牛磺酸和烟酸联合治疗制止了这两项研究BL诱导肺羟脯氨酸含量的增加。在BL组中，肺羟脯氨酸含量显著增高，在TNBL组中，肺羟脯氨酸含量相对BL组显著降低，与SA组和TNSA组相比没有显著区别。说明牛磺酸和烟酸联合治疗完全制止了肺纤维化。肺的丙二醇含量丙二醛当量(脂质过氧化)在三次BL滴注后显着升高。牛磺酸+烟酸治疗显著减少BL诱导的肺丙二醛相当增加，虽然其在TNBL组的水平仍然显着高于SA和TNSA (图2)。牛磺酸和烟酸联合治疗减轻了这两项研究BL诱导肺丙二醛当量(脂质过氧化)增加证明了联用牛磺酸和烟酸具有抗氧化性能。肺烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)含量在饲料中给予牛磺酸和烟酸增加了肺组织的NAD含量，表现在的TNBL组以及TNSA组肺部NAD水平显著增高。说明牛磺酸和烟酸联合治疗能增加NAD供损伤的DNA及上皮细胞修复。BALF中上清液蛋白质含量在研究一和研究二中，气管内灌注BL使蛋白质含量显著增加至SA组的265%和332%。然而，牛磺酸和烟酸联合治疗显著降低支气管肺泡灌洗液上清蛋白至175 %和214%。这说明牛磺酸和烟酸联合治疗减少了 BL诱导的肺血管通透性增加，因为联合治疗显着减少BL处理仓鼠BALF中上清液蛋白的增加。牛磺酸和烟酸治疗如何能最大限度地减少BL处理的动物血浆蛋白渗漏到肺间质和空域还不清楚。然而值得注意的是，在以前的报告无论是牛磺酸或烟酸单独应用对BL处理仓鼠肺BALF中上清液蛋白没有影响。可能的是牛磺酸烟酸共同防止常见的BL诱导肺损伤及上皮细胞坏死。BALF中细胞总数及细胞分类计数的绝对数量与SA组相比，研究一 BL组细胞总数，中性粒细胞，巨噬细胞和淋巴细胞数分别增加了 2. 2,8. 3，I. 7和12. 7倍；研究二为3. 1,245,2. 5，和8. 0倍。相比之下，与SA组相比，细胞总数，中性粒细胞，巨噬细胞和淋巴细胞在TNBL组在研究一和二分别增加只有I. 5，2. 5，I. 4，和4. 9倍和2. 1，30. 3，2. 0，和4. I倍。在大多数情况下TNBL组BALF中回收的中性粒细胞，单核细胞，巨噬细胞和淋巴细胞总数比SA和TNSA组没有显著变化。这些结果与BL本身引起显著的炎性细胞升高形成巨大的反差。肺形态及形态计量学观察在两个研究中，SA和TNSA仓鼠肺实质组织及肺容积正 常，基本上没有病变。相比之下，仓鼠BL肺有斑片状肺泡炎和多灶性间质纤维化，分别涉及约15%和20%的总实质。在BL组仓鼠肺泡间隔增厚，相邻空域存在炎性细胞。焦点肺部病变随机分布在整个肺腺泡。在一半的仓鼠观察到病灶纤维化加固。在弥漫性病变，肺泡空域往堵塞有序的结缔组织。这些部位有大量的胶原蛋白染色。这些纤维化地区含有丰富的成纤维细胞，大量炎性细胞，通常相邻坏死的上皮细胞。甚至在增厚的肺隔中BL组比TNBL组含有更多的炎性细胞和坏死的上皮细胞。在研究一和二中，TNBL组仓鼠几乎没有肺泡炎和间质纤维化，只有罕见的间质增厚病灶与单核吞噬细胞的聚合。增厚的肺隔，虽然很少发现，有许多毛细血管和一些炎性细胞。在TNBL仓鼠肺很少观察到坏死的上皮细胞与厚隔相邻。牛磺酸和烟酸联合治疗有效地防止纤维化病变，降低BL诱导的增加至肺实质的1%和2. 3 %，和SA和TNSA的组没有显着差异。研究一和研究二的结果表明牛磺酸和烟酸联合治疗消除了 BL诱导的肺胶原蛋白的积累，提供了几乎完全防治BL诱导的肺纤维化的途径；抑制了 BL诱导的肺血管通透性增力口，并且抑制了 BL诱导的肺部炎症，而BL诱导的肺部炎症往往导致肺纤维化的产生，这进一步说明牛磺酸和烟酸联合治疗能有效防治BL诱导的肺纤维化。且牛磺酸和烟酸联合治疗能让这两种药物的剂量控制在安全范围内，减低对机体的副作用。·
图I显示，牛磺酸和烟酸联合治疗减少博莱霉素诱导仓鼠肺羟脯氨酸(胶原蛋白)含量增加(纤维化)。各组动物的数量显示在X轴下面。SA:生理盐水对照；TNSA:牛磺酸+烟酸+生理盐水；BL:博莱霉素；TNBL:牛磺酸+烟酸+博莱霉素。平均数土标准差。按方法所述，肺组织进行了处理测定羟脯氨酸含量。平均数土标准差。*比其他所有相应的组显著升高(P〈0.05)。图2显示，牛磺酸和烟酸治疗减轻博莱霉素诱导的仓鼠肺丙二醛当量(脂质过氧化)增加。各组动物的数量显示在X轴下面。SA :生理盐水对照；TNSA :牛磺酸+烟酸+生理盐水；BL:博莱霉素；TNBL :牛磺酸+烟酸+博莱霉素。平均数土标准差。*比所有其他相应组显着升高(P〈0. 05)，+显着低于相应的BL组(P〈O. 01)，但高于相应的SA和TNSA组(P〈0.01)。图3显示，牛磺酸和烟酸联合治疗对博莱霉素诱导增加支气管肺泡灌洗液上清液蛋白的影响。各组动物的数量显示在X轴下面。SA:生理盐水对照；TNSA:牛磺酸+烟酸+生理盐水；BL:博莱霉素；TNBL :牛磺酸+烟酸+博莱霉素。平均数土标准差。*比其他所有相应的组显著升高(P〈O. 05)。+比相应的BL组显著降低(P〈0. 05)，但高于相应的SA 和 TNSA 组(P〈0.05)。图4显示，牛磺酸和烟酸联合治疗对博莱霉素诱导的仓鼠肺病变容积的影响。各组动物的数量显示在X轴下面。SA :生理盐水对照；TNSA :牛磺酸+烟酸+生理盐水；BL:博莱霉素；TNBL :牛磺酸+烟酸+博莱霉素。平均数土标准差。*比其他所有相应的组显著升高(P〈0.05)。表I显示，牛磺酸和烟酸治疗增加肺NAD水平。各组动物的数量显示在X轴下面。SA :生理盐水对照；TNSA :牛磺酸+烟酸+生理盐水；BL:博莱霉素；TNBL :牛磺酸+烟酸+博莱霉素。平均数土标准差。*比SA和BL组更高(P〈0.01)。表I牛磺酸和烟酸治疗增加肺NAD水平_
Treatment NAD(pmol/lung)
权利要求
1.牛磺酸和烟酸联合在制备抗纤维化药物中的用途，所述药物用于在对象中防止，减轻或消除器官组织纤维化。
2.如权利要求I所述的用途，其中所述药物用于在患有慢性疾病或处于患慢性疾病危险中的对象中防止，减轻或消除器官组织纤维化。
3.如权利要求2所述的用途，其中所述慢性疾病选自炎症、感染、包括糖尿病的代谢疾病和化学品或药物诱导的疾病。
4.如权利要求I或2或3所述的用途，其中所述对象为人类患者。
5.如权利要求4所述的用途，其中所述纤维化发生在选自由肾、肺、肝、心脏和皮肤器官内。
6.如权利要求5所述的用途，其中所述纤维化发生在选自由上皮组织、内皮组织和结缔组织中的任何一个或几个组成的组织内。
7.如权利要求4所述的用途,其中所述对象倾向于患有或被诊断患有高血糖、糖尿病、心肌梗死、关节炎和局部或全身性炎症。
8.如权利要求4所述的用途，其中所述对象倾向于患有或被诊断患有细胞增殖性疾病。
9.如权利要求4所述的用途，其中所述对象倾向于患有或被诊断患有纤维化疾病。
10.如权利要求9所述的用途，其中所述纤维化疾病是肺纤维化、糖尿病性肾病、肝纤维化、硬皮病、慢性心力衰竭或肝硬化。
全文摘要
本发明涉及联合应用牛磺酸和烟酸治疗纤维化疾病的方法，这些疾病包括局部和全身性纤维化疾病，包括肾、肺、肝、心脏和皮肤的纤维化疾病。
文档编号A61P9/00GK102670606SQ20121018299
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者王庆建 申请人:王庆建