在癌症化疗和放疗时保护细胞的局部血管收缩剂制品和方法

在癌症化疗和放疗时保护细胞的局部血管收缩剂制品和方法
【专利摘要】局部施用血管收缩剂来提供抗副作用例如由化疗或放疗引起的脱发、粘膜炎或皮炎的保护。提供局部血管收缩剂的适当剂量和制剂。还提供了利用这类组合物的方法。
【专利说明】在癌症化疗和放疗时保护细胞的局部血管收缩剂制品和方法
[0001]本申请是国际申请PCT/US2006/023708即中国国家阶段申请200680021549.2的
分案申请。
[0002]根据35U.S.C.§ 202(c)，发明人承认美国政府对本文所述发明具有一定权益，本发明的诞生有几分是美国国立卫生研究院的资助号为CA22484的基金的功劳。
[0003]相关申请的交叉参考
[0004]本发明要求于2005年6月17日提交的美国临时专利申请号60/691，571的优先权，以其全文纳入本文作参考。
发明领域
[0005]本发明涉及癌症治疗领域。具体而言，本发明了提供利用血管收缩剂分子来保护非成瘤细胞免受放疗和癌症化疗药物的的毒性副作用的药物制品和方法。
[0006]发明背景
[0007]用化疗和放疗来治疗癌症患者由于这类治疗对正常细胞具体是上皮细胞群落包括毛囊内、皮肤表皮 内和胃肠粘膜内的干细胞有毒性而具有严重的副作用。
[0008]目前，能够避免癌症治疗的副作用的治疗方法即使有也是很少。由于这些药物具有与非特异性细胞毒性相关的不良作用，因此尚无法完全利用化疗药物和放疗来治疗癌症。
[0009]因为组织中大部分放射诱导细胞杀伤是由放射诱导氧自由基引起，因此有效的治疗优选包括:i)降低皮肤表皮、毛囊和胃肠粘膜的危险干细胞内的全身施用细胞毒性药物浓度的方法，和ii)临时降低皮肤表皮、毛囊和胃肠粘膜的危险干细胞内氧浓度的方法。
[0010]癌症治疗对上皮细胞的毒性使经历化疗疗法或放疗疗法的患者通常要遭受许多副作用。这些包括胃肠不适、恶心、呕吐、腹泻、直肠炎、没有食欲、脱发、骨髓萎缩和皮疹或在放射位点发生溃疡。这些并发症令人难以忍受，因此患者有可能为了避免这些副作用而放弃或中止上述癌症治疗。通常，在化疗过程中，化疗试剂以最适剂量以下施用从而将毒性降到最低，保护正常的药物敏感性细胞。
[0011]例如，因为患者难以获得以完善其抗病能力的必需营养，因此胃肠紊乱可能会破坏患者的康复机会。看起来化疗和放疗相关的胃肠腔内细胞脱落和凋亡使其释放进入分子血管从而与胃肠损坏相关。当在脑内位点检测到这些血液携带的分子时，会引起接受化疗的患者中普遍会产生的恶心反应。目前的药物治疗，例如奥坦西隆(Ondansetron)的作用是抑制这些脑中枢，从而减轻恶心反应。然而，其主要破坏胃肠内壁仍旧限制了对化疗的最有效利用。
[0012]减轻这些患者恶心反应的较佳治疗机制是通过阻止损害相关的、引起恶心的分子释放而消除其对胃肠内局部的主要破坏作用，而不是仅仅抑制这些分子对脑的作用。降低正常细胞对化疗试剂的敏感性有助于以较高药物剂量施用，进行化疗的效率更高。
[0013]放射引起的皮炎是另一种已经认识到的癌症治疗的副作用。放疗常用于主要或辅助治疗癌症患者，然而大多数放疗患者所经历的常见和痛苦的副作用是放射区域内的皮炎或灼伤。
[0014]粘膜炎是另一种重要和费用不菲的癌症治疗副作用。作为粘膜表面发炎，粘膜炎是一种高发、有可能严重的化疗和/或放疗并发症。它可以表现为红斑、脱皮、形成溃疡、出血和流脓。通常认为粘膜炎由化疗或放疗对DNA复制和粘膜干细胞增殖的直接抑制作用所引起。这些事件引起基部上皮细胞传代能力下降，引发粘膜萎缩、胶原分解和溃疡。继发效应是在保护性粘膜屏障崩溃后的各种病原体感染。
[0015]粘膜炎可以发生于整个胃肠和泌尿生殖道，从口腔到肠到直肠。这尤其会使人虚弱，因为它会引发营养(吸收)异常、全身感染(概率)增加、(需要)使用麻醉药来减轻痛苦和延缓癌症治疗(期)。已知的商品化药物均不能防止癌症治疗引发的粘膜炎。目前治疗口腔粘膜炎的方法包括应用口腔卫生的基本原理，和治疗方法例如局部麻醉和用全身镇痛来缓解疼痛可用于将这些症状减到最小。保护正常胃肠道细胞的辅助措施包括营养物刺激和最大化摄入生长因子。然而，那些治疗均不针对粘膜炎的根本成因。
[0016]如果能成功进行在放疗或化疗试剂存在下促进正常细胞生长和增殖的保护性治疗，则能够使用更高剂量、更具攻击性的癌症治疗。因此，这些保护性治疗不仅可以解决癌症及其治疗的副作用，也可以保证比所采用的现有疗法所看到的更佳的抗癌治疗效果。
[0017]研究保护性治疗的两个有用靶点是⑴上皮细胞，例如那些口腔内壁和整个胃肠或泌尿生殖道，和(2)其它上皮细胞，例如皮肤包括毛囊和表皮的那些(上皮细胞)。现有方法的有效性和可利用性有其局限性，因此需要新的有效疗法来减轻这些副作用。
[0018]因此，需要能 减轻癌症治疗副作用例如粘膜炎的安全有效的药物制品，和减轻或将这些副作用减到最轻的方法。尤其需要提供对处于危险中的、非成瘤组织局部施用血管收缩剂的方法，这么做来降低全身化疗的传递，引发临时性低氧从而在放疗过程中减少氧自由基的形成。
[0019]还需要提供局部血管收缩剂制品，将其设计成(一)剂、递送载体制剂、血管收缩剂受体特异性、提供保护、特别是局部保护处于危险中的非成瘤细胞抵抗癌症治疗副作用，却减轻或甚至防止一种或多种不良应用血管收缩剂带来的全身影响。
[0020]还需要提供能够以制剂形式局部、口服给予血管收缩剂的制品，其口味能够被癌症患者所忍受。
[0021]还需要一种治疗方法，包括应用有效却无毒剂量，并结合有局部递送载体的血管收缩剂，帮助递送到人或动物癌症患者的皮肤或粘膜局部。
[0022]发明简述
[0023]本发明涉及局部应用药物制品和防止癌症治疗副作用的方法。本发明尤其涉及递送血管收缩剂分子来保护癌症患者的皮肤、毛囊和胃肠和泌尿生殖道粘膜内的非肿瘤性上皮细胞，以避免癌症化疗和/或放疗引发的副作用。
[0024]本发明几个方面之一是提供了减轻患者治疗副作用引发的症状的方法。该方法包括施用在药学上可接受递送载体中包含有效缓解治疗(例如用一种或多种化疗试剂、放疗或其组合进行的治疗)副作用的量的血管收缩剂的制品。各种优选实施方式中，由副作用引起的病症包括脱发、皮炎、粘膜炎、胃肠不适或直肠炎中的一种或多种。
[0025]一实施方式中，缓解了一种或多种皮肤、头皮、口、直肠、鼻食道系统、胃肠系统或泌尿生殖系统的非成瘤细胞中与副作用有关的症状。某些实施方式中，预防性施用所述制品，例如在化疗、放疗或组合疗法开始前或在由副作用引发的损害发生前。目前某些优选的实施方式均针对粘膜炎和直肠炎，这是两种此类治疗中普遍和疑难的副作用。某些实施方式中，所述制品由递送载体配制来将血管收缩剂最好地递送到目标粘膜细胞处，例如针对直肠炎时递送到结直肠或直肠粘膜，针对粘膜炎(例如口腔粘膜炎)时递送到口腔粘膜。
[0026]如下面更具体所述，目前优选的用于本发明方法和制品中的血管收缩剂包括但不限于:肾上腺素、苯福林(phenylephrine)、甲氧明(methoxamine)、去甲肾上腺素、佐米曲坦(zolmitriptan)、四氢唑林和萘甲唑林或其组合。本领域技术人员明白也可使用上述化合物的组合，因此它们同样属于本发明范围内。目前本发明各种实施例中优选的α肾上腺素能受体拮抗剂包括但不限于哌唑嗪、多沙唑嗪、特拉唑嗪、阿夫唑嗪、坦索洛新及其组合。
[0027]另一实施方式中，所述方法还包括在治疗后给予有效量的包含药学上可接受的递送载体中的α肾上腺素能受体拮抗剂的第二制品，而将化合物递送到需要接受含血管收缩剂制品的细胞中。此类方法适用于缓解与将敏感的细胞类型暴露于血管收缩剂有关的影响。优选此类拮抗剂与具有保湿或润滑性的组分例如递送载体一同施用而进一步缓解血管收缩剂带来的任何干燥影响。
[0028]本发明的另一方面，提供了用于保护患者细胞免受治疗(例如用化疗试剂或辐射)毒性影响的药物制品。所述制品包含至少一种血管收缩剂和药学上可接受的适合递送血管收缩剂到服务于细胞的血管的递送载体。其它实施方式中，所述制品还包含一种或多种添加剂，例如调味剂来改善用于口服给药到对象的制品的口感。优选实施方式中，所述血管收缩剂是肾上腺素、苯福林、甲氧明、去甲肾上腺素、佐米曲坦、四氢唑林或萘甲唑林或其组合。 [0029]一些实施方式中，制品包含肾上腺素。优选浓度为约5-1500mM，更优选为约100-1500mM。同样优选的组合物的浓度为约5_100mM、约50_250mM，约IOO-1OOOmM或甚至1500nM。或者，某些实施方式采用约0.009-11%的肾上腺素。同样优选的是浓度为约0.009-0.9%、约 0.1-0.5%、约 0.5-11% 和约 1.1-11% 的组合物。
[0030]其它实施方式中，药物制品包含苯福林，其优选浓度为约10_5000mM，优选约250-5000mM。同样优选的是浓度为约 10-100mM、50-250mM、100_500mM 和 250_2500mM 或更高的组合物。本发明还可采用含有约0.03-25%苯福林的组合物。同样优选的是那些浓度为约 0.03-0.22%、约 0.20-1.5%、约 1.5-5% 和约 5-25% 的制品。
[0031]其它实施方式中，药物制品包含去甲肾上腺素，其优选浓度为约4.5_1500mM，优选为约 100-1500mM。其它优选范围包括约 4.5-50mM、40-100mM、75-250mM、10_500mM、200-800mM 或 100_1500mM 或更高。
[0032]另一实施方式中，药物制品包含甲氧明，优选浓度为约10_5000mM，优选为约250-5000mM。其它优选范围包括约 10-100mM、50-250mM、200-1000mM、250-2500mM 或更高。或者，组合物包括约0.01-25%。同样优选的是浓度为约0.01-0.5%、约0.5-1%和约1-25%的制品。
[0033]另一实施方式中，本发明的药物制品还包含自由基清除剂。这对由治疗时形成的自由基所带来的氧化损伤尤其有用。
[0034]另一实施方式中，药物制品包含一种或多种药学上可接受的递送载体，其包括脂质体、脂滴乳剂、油脂、聚氧乙烯醚的水性乳剂、含水醇混合物、含丙二醇的含水乙醇混合物、药学上可接受的凝胶的含水缓冲液、改性纤维素的含水缓冲液、改性纤维素的醇-水缓冲混合液、改性纤维素的醇-水缓冲-丙二醇混合液、或二甘醇单乙醚的含水缓冲液。目前优选的是含水醇混合物和含丙二醇的含水乙醇混合物。同样优选的是例如在醇-水缓冲丙二醇混合物中基于改性纤维素的递送载体，具体是羟丙基甲基纤维素。
[0035]在本发明的其它方面，它提供用以有效量存在的血管收缩剂临时收缩表皮血管来减少到达细胞(优选为表皮或毛囊内的干细胞)的全身化疗剂量的方法。其它实施方式中，血管收缩剂的浓度足以临时收缩表皮血管来减少到达表皮或毛囊内干细胞的充氧血液的量。某些实施方式中，血管临时收缩从而减少位于这类干细胞附近的化疗剂量，还减少充氧血液的量。其它实施方式中，以有效量存在的血管收缩剂能够临时收缩表皮血管来减少表皮血管中存在的和到达口腔粘膜内干细胞的全身化疗剂量，或临时收缩表皮血管来减少表皮血管中存在的和到达口腔粘膜内干细胞的充氧血液量。
[0036]另一实施方式中，皮肤的局部制品的配制可以提供预防性剂量的肾上腺素，能够有效预防放疗引发的皮炎或放疗或化疗引发的脱发，而剂量足够低到可以避免或将坏死性局部毒性或可能引发不希望的全身性或心脏副作用的肾上腺素透皮的概率降到最低。
[0037]其它实施方式中，特别为皮肤配制局部递送载体，优选能够保证血管收缩剂穿透角质层到达服务于表皮和毛囊干细胞的基层真皮血管，却消除或限制血管收缩剂分布于皮肤和毛囊以外。血管收缩剂分布优选相对局限于施用部位。 [0038]其它实施方式中，所选的血管收缩剂可以促使皮肤或粘膜血管收缩，而不会如二元α和β肾上腺素能激动剂像肾上腺素那样引起任何不良心脏副作用的实质性风险。目前一优选实施方式中，α I肾上腺素能受体特异性激动剂用作局部施用的血管收缩剂。并非打算将本发明限制于任何特定操作理论，然而由于这类血管收缩剂是高度选择性的激动剂，因此他们可以提供有用的特性。本领域技术人员会明白二元α和β肾上腺素能激动剂像肾上腺素产生不良心脏副作用的原因是他们会干扰影响心率的β2受体。目前优选的用于本发明各种实施方式中的α I肾上腺素能受体特异性激动剂的例子是苯福林和甲氧明。目前优选的较少选择性的α I肾上腺素能受体特异性激动剂，同时又是β I肾上腺素能受体特异性激动剂但不是β2肾上腺素能受体特异性激动剂的例子是去甲肾上腺素。还考虑过将上述化合物的组合物用于本发明。
[0039]本发明的另一实施方式中，配制的局部制品能够减少或优选能够预防接受放疗或全身化疗或组合治疗或连续治疗的癌症患者的口腔粘膜炎。配制的制品可以提供最小剂量的肾上腺素、苯福林、去甲肾上腺素或甲氧明或其组合，来减少或完全预防口腔粘膜炎。优选的制剂同样配制有一定剂量的肾上腺素、苯福林或甲氧明或其组合，却不会引起口腔粘膜的任何显著的坏死性毒性。
[0040]在作为口腔粘膜炎预防药的其它实施方式中，为了使口腔施用药物为人类癌症患者所接受，采用低却具有保护性剂量的肾上腺素、苯福林、去甲肾上腺素或甲氧明或其组合来减少或将口服施用制品的任何不良感知特性降到最低。此类不良感知性质可以包括但不限于:由血管收缩剂分子所带来的“药物” 口感或苦味。优选实施方式中，往制品中添加一种或多种化合物例如调味剂或添加剂来减少、掩盖或消除此类不良感知特性，从而增加癌症患者对制品的口腔接受度。[0041]口腔粘膜炎治疗的另一实施方式中，该方法包括在放疗或化疗治疗后用含水局部递送载体中的局部α肾上腺素能受体拮抗剂(例如哌唑嗪)治疗口腔，来消除或使局部血管收缩剂治疗引发的口干燥降到最低的步骤。另一实施方式中，该方法通过施用含水润滑泡沫或在血管收缩剂治疗后用来重建直肠粘膜分泌物和功能的栓剂中的α肾上腺素能受体拮抗剂来预防直肠炎，并治疗直肠。
[0042]本发明另一实施方式中，配制的局部制品用于减少或预防由化疗引起的口腔粘膜炎、胃肠不适，或在接受较低腹部放疗后在直肠内局部发生粘膜炎的患者的直肠炎。这些实施方式中，制品优选包含能够与药学上有效浓度的血管收缩剂一起有效覆盖例如口咽粘膜、胃或十二指肠粘膜、或直肠粘膜的粘膜粘连分子。
[0043]本发明的另一方面，提供保护细胞，优选是非成瘤细胞免遭癌症化疗或放疗的破坏的方法。该方法包括通过以能保护非成瘤细胞免遭放疗或癌症化疗破坏的有效量将所述制品施用到上皮细胞群落一定时间来治疗患者。该方法也可以包括将α肾上腺素能受体拮抗剂施用到受感染粘膜局部来缓解血管收缩的步骤。优选此类治疗有助于重建湿润的具有功能的粘膜局部。优选实施方式中，通过将制品施用到头皮而将该方法用于预防癌症治疗期间的脱发。另一实施方式中，通过口服给予该制品而将该方法用于预防由癌症治疗引起的胃肠不适。另一实施方式中，通过对身体适当部位局部施用该制品而将该方法用于预防化疗或放疗引起的粘膜炎。还有另一实施方式中，通过将该制品用于皮肤而将该方法用于预防放射引发的放射部位处的皮炎、皮疹和溃疡。[0044]可以从以下具体描述、实施例和表格中更完整地理解本发明的这些和其它特征。
[0045]附图简要说明
[0046]图1为大鼠皮肤的组织截面图。它显示表皮和毛囊内的干细胞以及毛囊周围向真皮和重叠的皮肤结构提供血液的真皮血管的位置。
[0047]图2为如何将乙醇递送载体中的染料(Nile Red, Fff:318)分子局部施用到大鼠皮肤，使其通过角质层渗透表皮，通过囊球底部渗透整齐排列的毛囊。
[0048]图3显示去甲肾上腺素在含有乙醇、丙二醇和水混合物的各种局部药物制剂中的溶解度。填充圆圈代表去甲肾上腺素可溶的点；空白圆圈代表去甲肾上腺素不可溶的点。
[0049]图4显示单次局部施用所述药物制剂后，人胸部皮肤转白反应与时间关系的曲线图。
[0050]图5显示单次局部施用所述药物制剂后，人上臂皮肤转白反应与时间关系的曲线图。
[0051]图6嵌图A显示对人臂部单次局部施用肾上腺素后，皮肤转白反应与时间(以小时表示)关系的曲线图。
[0052]嵌图B显示对人臂部局部一系列施用肾上腺素后，皮肤转白反应与时间(以首次局部施用肾上腺素后经过的小时表示)关系的曲线图。
[0053]图7
[0054]嵌图A:局部施用血管收缩剂引起人或大鼠皮肤转白；
[0055]嵌图B:在静脉输注或口服给药一段时间后血液中的化疗试剂(例如环磷酰胺(Cytoxan))被系统性地清除。环磷酰胺的清除半衰期约I小时；
[0056]嵌图C说明局部施用血管收缩剂快速使皮肤转白，与递送到治疗区域的血液减少一致。“**”符号表示局部血管收缩剂“提前” 15-20分钟施用到皮肤。
[0057]嵌图D:在给予单次1.p.剂量环磷酰胺(30 μ g/gm b.w.)前2小时内用950mM肾上腺素局部施用10天大幼鼠4次进行治疗的结果；
[0058]嵌图E是人皮肤和大鼠皮肤(10天和22天大)转白反应对血管收缩剂浓度所作的图。
[0059]图8显示大鼠中环磷酰胺引发的脱发的剂量依赖性。在环磷酰胺剂量为20 μ g/gmb.m.和更低时，治疗大鼠皮毛直到成年依旧完整。
[0060]图9显示与放射后测定的放射性皮炎预防有关的放射前可见皮肤转白估测。
[0061]嵌图A:用200mM去甲肾上腺素治疗
[0062]嵌图B:用IOOmM肾上腺素治疗
[0063]图10显示放射性皮炎严重性与放射前提供的血管收缩剂局部治疗的量和时间的关系。
[0064]图11描述了用血管收缩剂局部治疗的叙利亚金仓鼠口腔粘膜内的转白反应。
[0065]图12描述了增加放射剂量引起仓鼠颊囊模型中口腔粘膜炎严重性增加。以合适剂量合适递送载体局部施用血管收缩剂可以预防放射引发的口腔粘膜炎，而当与40Gy放射剂量结合时，高浓度可以对口腔粘膜产生严重毒性。 [0066]图13显示局部施用(_)肾上腺素影响人口腔粘膜中观察到的粘膜转白程度。显示了口腔粘膜和嘴唇的最大转白反应(%)与局部治疗后经历时间的图。
[0067]图14显示将去甲肾上腺素在乙醇:PG:水递送载体中施用于剃毛的大鼠后背后引起皮肤血管收缩，与递送到去甲肾上腺素治疗过的皮肤的全身性血液携带的色素分子显著减少相一致。
[0068]发明详述
[0069]本发明提供保护患者体内非成瘤快速分化细胞免受对患者施用的化疗试剂或放疗的毒性影响的药物制品和方法。具体地本发明的制品和方法被设计来保护上皮细胞。最具体的靶点是毛囊内壁上皮细胞和皮肤、口腔、直肠、胃肠和泌尿生殖道的上皮和/或粘膜细胞。一实施方式中，通过将所述制品局部施用到头皮而将制品用于减少或预防癌症治疗中的脱发。另一实施方式包括通过口服给予所述制品来减轻或预防癌症治疗引起的胃肠不适。另一实施方式包括通过将所述制品局部施用到身体合适部位来减轻或预防化疗或放疗引起的粘膜炎。还有另一实施方式中，通过将所述制品施用到皮肤而将其用于预防放射引发的皮炎、皮疹和放射部位溃疡。
[0070]本发明人已找到能够有效预防化疗和放疗引发的不良副作用的血管收缩剂分子。特别设计出配制在递送载体中的血管收缩剂来局部施用到口腔或直肠、胃肠或泌尿生殖道的皮肤或局部。这些局部制品可以保护正常的非成瘤细胞免受癌症治疗的伤害。通过最低程度渗透给定组织到达血管收缩剂的局部施用位点，它们可以在计划位点产生局部保护作用。局部血管临时收缩可减少递送到欲保护的有危险非成瘤细胞的全身化疗试剂以及氧气的量。而且，局部递送血管收缩剂将减少或完全避免任何全身性分布血管收缩剂，部分因为血管收缩剂作用于皮肤或粘膜的自限性，通过收缩本来会将其进行全身分布的血管，该药物自己积极促成它的自限性分布。
[0071]本发明其它方面能够直接调控:i)血管收缩剂的浓度来达到效用却避免能引起粘膜表面坏死的毒性；ii)局部递送载体对待治疗皮肤和/或粘膜层的渗透性(例如，一实施方式中改变载体中醇、丙二醇、水的百分比)，和对粘膜表面的粘连性；iii)制品的口味，保证癌症患者能够最大程度忍受口服。在本发明的几个其它方面，它还提供局部使用的α肾上腺素能受体拮抗剂来缓解口服施用血管收缩剂后可能发生的口腔干燥，和避免由于血管收缩剂结合多个肾上腺素能受体位点而可能发生的副作用(例如，α和β肾上腺素能受体激动剂肾上腺素可能引发不良心血管副作用，而选择α I肾上腺素能受体特异性激动剂苯福林和甲氧明则不会引发这些副作用)。
[0072]尽管通过全身分布血管收缩剂也有可能远距离保护肿瘤细胞，但α和β激动剂例如肾上腺素的全身性分布带来的不良心脏副作用是众所周知的。因此，本文教导的方法和组合物提供了皮肤或粘膜所需的局部血管收缩剂作用而避免全身给药带来的副作用。正常组织的预期保护包括恰当选择血管收缩剂与合适的递送载体结合，选择和优化特异性施用位点(例如，皮肤、口腔粘膜、直肠粘膜等)。通过选择可用的血管收缩剂和递送载体组分，局部配制的血管收缩剂可用于保护任何局部递送可以到达的对癌症治疗副作用敏感的正常细胞类型。
[0073]本发明揭示了血管收缩剂分子可以被有效局部递送到有危险的非成瘤细胞位点，在那里结合血管壁细胞内的肾上腺素能受体，引起血管收缩，通过这么做，临时减少递送到局部有危险的非成瘤细胞处的血液携带的化疗药物或氧气的量。获得的好处是大大减少局部有危险的正常干细胞的凋亡，缓和化疗或放疗相关副作用。本方法的关联或代用的可见标记物可以在局部施用去甲肾上腺素或肾上腺素的皮肤中(例如，人和大鼠)真切地看到，或浓度高2-3倍的苯福林一般会引起可见的皮肤转白。当局部治疗时，放射照射可见转白的大鼠皮肤，在转白区域可以完全预防皮炎(实施例2)。同样的现象可以在针对粘膜炎(实施例4)和脱毛(实施例3)的啮齿动物模型中观察到。 [0074]然后，在将本发明各种实施方式中找到的要素与现有技术进行的比较中，可以得到以下观察结果。首先，据我们所知，至今尚未有文献描述过局部施用血管收缩剂可以抵抗全身施用化疗药物而给予保护。第二，本发明通过用局部施用的血管收缩剂来保护有危险非成瘤干细胞的方法在本发明各个元素中并非显而易见。例如，尽管Vasin等描述了局部施用α肾上腺素受体激动剂(苯福林)能够对小鼠皮肤提供放射保护(Vasin，M等,Radiatsionnaia Biologiia, Radioecologiia44 (I):68-71，2004)，但他们没有教导过设计药物制品来将血管收缩剂递送到基部血管，却既不杀伤表面上皮细胞，也不会使血管收缩剂生物分布于全身。这些是整合方法实现局部放射保护而避免远距离全身影响的重要元素。的确，放射保护或化学保护性化合物的全身生物分布可能产生保护肿瘤本身不受治疗的不良作用或会引起毒性副作用(例如，β 2肾上腺素受体激动剂全身治疗的人体内可能产生的心脏毒性)。当前的文献没有或极少提供有关如何选择能将足够血管收缩剂递送到基部血管而既不会杀伤局部上皮细胞也不会使血管收缩剂分布到全身的局部递送载体的领悟。类似地，文献也没有提供随细胞毒性药物代谢和/或从血液中清除而发生在长时间暴露于血液携带的化疗试剂时提供保护所需的局部应用疗法。文献同样没有教导过高剂量肾上腺素或苯福林可引起口腔粘膜的坏死性组织损坏。根据本发明的某些实施方式，提供动物试验系统来证明肾上腺素、去甲肾上腺素和苯福林的效用和毒性、并确定无毒但有效的局部剂量以及毒性坏死性剂量。此外，尽管已报道口腔局部施用0.1%肾上腺素能降低小鼠口腔内放射损伤，并没有提示说人口腔使用血管收缩剂溶液时必需使用调味剂。而且，没有教导说化疗和放疗恐慌过去后，口腔局部递送α肾上腺素能受体拮抗剂能快速重建湿润、润滑、有功能的粘膜局部。
[0075]简单而言，当特异性地针对每种设想的局部应用配制血管收缩剂时，它能提供有效预防癌症患者中由化疗和放疗所引发的副作用的方法。
[0076]局部递送载体。除了药学上有效浓度的血管收缩剂，本发明制品还包含局部递送载体。所述局部递送载体的作用是携带血管收缩剂到为靶定的细胞群或组织服务的局部血管，来保护这些细胞或组织免受癌症治疗副作用影响。
[0077]术语“局部”指以局部而非全身作用方式进行给药。为了抑制癌症治疗的副作用，重要的是将血管收缩剂递送到计划位点而限制其全身分布。限制性血管收缩剂全身分布将有利于避免肾上腺素活性剂带来的已知心脏副作用同时限制远处成瘤细胞暴露于血管收缩剂。利用非侵袭性局部递送系统在皮肤或粘膜内局部递送血管收缩活性剂具有许多吸引人之处，包括:i)由于该方法的非侵袭性，患者易于接受，ii)避免胃肠消化药物，和iii)避免胃肠递送分子的首次经肝脏代谢。许多用于本发明局部递送载体的组分如下所列。尽管局部递送载体由这些已知能充分递送有机小药物分子进入皮肤的元素组成，也已知局部递送对于递送相同药物进入全身效力非常低下。作为例子，已经证明2%米诺地尔局部制剂中的米诺地尔仅在浓度为1-3%时才能全身生物提供。对本发明各方面同样重要的是，因为血管收缩剂可有效收缩血管而使其无法分布到全身，因此它们能提供一种显著的、额外的留在局部的性质。
[0078]皮肤递送系统。皮肤递送系统通常制备成溶液、乳液或乳霜、凝胶或脂质体悬液的药物组成。这些皮肤或真皮递送形式的主要类型的描述、组成、产品和适用性如下简要所述。
[0079]皮肤是一种总厚度在2-3_的复合多层器官。皮肤主要由两层组成，真皮层和表皮层。真皮层为表皮层提供生理支撑，由结缔组织、神经、血液和淋巴管、皮脂和汗腺组成。图1显示大鼠皮肤横截面中这些组织元素的结构。表皮约IOOum厚，有许多层组成。生发层是含有表皮干细胞的表皮的基底层。基底层上面是棘层、颗粒层、透明层，最后是角质层。每一层均处于不同的分化阶段；分化时细胞从基底层移动到表面角质化形成角质层。角质层由扁平的填充角蛋白形成器细胞组成。角质层内的脂阵列由胆固醇、游离脂肪酸和神经酰胺组成的双层脂膜构成。角质层和脂阵列层对大部分局部递送物质的低渗透率负主要责任。角质化的脂阵列是经皮吸收分子的主要屏障，但能使角质层脂阵列松动或流化的分子无疑会加强物质渗透皮肤的能力。为了这个目的而采用的一些普通渗透剂包括醇、磷脂酰胆喊和脂质体。
[0080]皮肤真皮层内还包括其它一些结构，包括皮脂(油脂)腺、外分泌腺(汗腺)和毛囊。而大部分毛囊位于真皮层内，毛囊本身由专门的表皮细胞组成。毛囊由外基底层和包围毛干的内外根鞘组成。毛发底部，基质细胞和真皮乳头一起产生毛干。
[0081]活性剂溶于溶剂中的溶液是最普遍的局部药物制剂。溶剂基系统是简单却可接受的局部递送载体。醇是最普遍采用的局部溶液溶剂。通常，药物会与水和醇混合物混合。醇含量在10-100%间变化。使用的醇包括乙醇、丙二醇、聚乙二醇、甲醇或丁二醇。高含醇量的溶液例如含70%醇的水溶液或那些含有例如60%乙醇、20%丙二醇和20%水的溶液尤其善于渗透表皮的角质层。局部米诺克星(minoxil)即毛发再生治疗剂采用后一配剂作为递送载体。
[0082]溶液基递送系统适合递送有机小分子。本发明优选实施方式中，特别是针对将血管收缩剂施用到表皮干细胞时，含醇溶液则特别合适。已证明水醇基递送载体能有效局部递送血管收缩剂(实施例1、2、3、4)。该递送系统的其它优点包括易于制造、在皮肤上快速干燥和配制后易于分析活性药物化合物。
[0083]本发明某些实施方式优选关注皮肤应用，优化乙醇、丙二醇和水的百分比使其足以将肾上腺素、苯福林、去甲肾上腺素或甲氧明递送到皮肤血管，来实现临时血管收缩，通过这样做，为表皮和毛囊干细胞提供保护。主要的皮肤血管位于真皮内，广泛形成包围毛囊球的血管网(如图1所示)。局部药物递送到该血管主要通过“横贯毛囊”递送完成，即局部施用的醇:水溶液从毛干通道传递到毛囊球，然后扩散通过包含毛囊球的干细胞到达包围球的真皮血管。为了局部溶液能够到达真皮血管，局部递送载体中含有的最少百分比的醇优选能够:i)溶解或软化人毛干通道内的皮脂油，和ii)渗透该油-角质层阵列。图2显示当将醇:水溶液应用于大鼠皮肤时，荧光染料(Nile Red, Fff:320)渗透角质层和基部表皮以及它渗透每个毛囊通道一路通过囊球基底。
[0084]当施用局部血管收缩剂时，如在实施例1和相关大鼠皮肤实验中，也获得表明局部施用血管收缩剂确实有效到达和收缩真皮血管的功能性结果(例如皮肤转白)。通过目测，例如转白等，可以提供“代用结束点”，从而能够快速估测治疗或推定治疗。利用这类代用结束点可以帮助研究新的或改良的局部制剂。如实施例中所述，期待的结果例如减轻或预防与全身使用化疗试剂或放疗的副作用有关的皮炎、脱发、粘膜炎和其它病症，与目测转白等结果闻度相关。 [0085]本发明一方面包括优化局部溶剂递送载体使得足以将血管收缩剂递送到目标血管而不损上其上面的上皮表面。表2-1、3-1和4-1给出了这个例子。表2-1中，血管收缩剂被以足够剂量递送到真皮血管来实现血管收缩和放射保护。所用载体的醇浓度范围为55(25:30;乙醇:丙二醇)-100 (0:100;乙醇:丙二醇)％。表3-1中，55%的醇载体对照看似对皮肤无毒，对毛发生长没有影响。表4-1显示针对口腔粘膜表面的带有少到10%的醇(5:5;乙醇:丙二醇)和生理盐水溶液的足以递送到粘膜干细胞以给予放射保护而不损伤粘膜的局部载体(载体对照显示分数为“O”)。将针对皮肤的局部载体(含有50%醇)施用到仓鼠颊囊的早期试验必然导致颊囊“固化”和干燥。将0.87%磷酸缓冲盐水粘膜载体施用到皮肤失败了，因为载体“汇聚成小球”和从皮肤上滚落。
[0086]凝胶是由浸溃有液体溶剂的胶凝剂组成的半固态物。胶凝剂的浓度和分子量影响载体制剂的稠度。胶凝剂通常是有机大分子或无机小分子的悬液。天然或合成聚合物组成的有机大分子存在随机卷曲的缠乱形成凝胶结构的链。一些这类普通聚合物是天然胶(例如黄原酸胶)和纤维素衍生物(例如羟丙基甲基纤维素[HPMC])。通常可通过运用剪力例如充分混合或通过温度增加来降低凝胶的粘度。用于粘膜表面的本发明优选实施方式(例如实施例4)包括配制包含作为胶凝剂的羟丙基甲基纤维素的水:醇凝胶中的血管收缩剂分子。凝胶由于其相对容易制备和在使用部位能保持很长时间而让活性剂在需要位点持续释放而具有适合局部递送载体的性质。
[0087]脂质体是优良的用于皮肤应用的递送活性组分的载体。脂质体递送具有多个优点，包括:i)由于脂质体与角质层脂质的高度相容性而能显著加强递送物质在使用部位的积累，ii)轻易将各种各样的亲水和疏水分子递送进皮肤，iii)保护核心化合物不被代谢降解；和iv)与细胞膜结构极其相似，因此具有相似的生物相容性和生物降解性。脂质体递送系统的缺点包括难以制备和长期稳定性差。
[0088] 粘膜递送系统。本文所述的粘膜递送是指局部递送血管收缩剂到口腔、直肠、胃肠或泌尿生殖道的粘膜。粘膜表面的渗透率非常高，达到皮肤渗透率的400倍。这个结论由表2-1和4-1中的数据清楚地支持，可以看到局部肾上腺素浓度低到50 μ M时对粘膜位点(仓鼠颊囊)具有足以区分的放射保护作用，而需要提供抗放射皮炎保护时所需的用于皮肤的肾上腺素浓度要>~20mM。因为粘膜具有高渗透率，因此还需要有注意事项；皮肤上的放射保护性肾上腺素剂量(lOOmM，表2-1、3-1)当用于保护口腔粘膜时则具有高度坏死性(表4-1)。粘膜活性血管收缩剂可以制成溶液、凝胶或脂质体悬液。由于粘膜表面是发生不良癌症治疗副作用的普遍位点，因此将药物递送到粘膜表面是一条颇具诱惑力的给药路径。
[0089]粘膜递送的限制是没有载体能够黏附到湿润的粘膜应用位点。往局部制剂中加入粘膜粘着剂可以大大改善递送载体性能。本发明另一优选实施方式中，特征是往血管收缩制剂中加入粘膜粘着剂分子。实施例4提供血管收缩剂的两个例子，即将肾上腺素和苯福林配制于含有羟丙基甲基纤维素的粘膜载体中，其对治疗粘膜上皮具有生物活性。粘膜粘着剂化合物主要是合成或天然的聚合物，可以粘着到湿润的粘膜表面，或增加对此类表面的粘着力。粘膜粘着剂化合物包括例如合成聚合物例如羟丙基甲基纤维素、α氰基丙烯酸酯单体、聚丙烯酸和聚丙烯酸酯衍生物。天然存在的粘膜粘着剂包括例如脱乙酰壳聚糖、透明质酸和树胶，例如黄原酸胶。许多这类粘膜粘着剂化合物被获准可用于药物制品或食品，本文考虑过单独或组合使用一种或多种这类化合物。
[0090]施用含血管收缩剂的药物制品。根据待保护的目标细胞群和组织，考虑了以下位点可局部施用本发明制品:口、鼻、眼、胃肠、直肠、泌尿生殖系统和皮肤(表皮)。本发明药物制品方便地用生物相容介质例如水、缓冲盐水、乙醇或多元醇(例如，甘油、丙二醇)配制，以便施用。所选介质中特定组合物的浓度取决于介质的疏水或亲水性质，以及配置于介质中的递送载体和活性剂的特性。本领域技术人员可轻易确定溶解度限制。
[0091]施用药物制品的方法。所述包含本发明的药物制品可以在化疗和/或放疗之前、同时或之后以合适的间隔施用。具体病理中的合适的间隔通常取决于化疗或放疗和待保护的目标细胞群的性质。
[0092]例如，为了预防化疗引发的脱发，可以配制含有血管收缩剂的溶剂、脂质体或其它递送载体，在化疗或颅部放疗规定施用时间之前预防性地用于患者头皮。通过保护沿毛囊暴露面排列的上皮细胞免受化疗药物损伤，可以预防通常与癌症化疗有关的脱发。同样，为了治疗放射引发的皮炎，或口腔/胃肠粘膜炎，也可以将局部制品预防性用于患者来预防各种副作用。
[0093]提供以下实施例来说明本发明。它们并非用于以任何方式限制本发明。
[0094]实施例表格名单
[0095]表1-1.将乙醇:丙二醇:水递送载体中的肾上腺素或苯福林进行局部施用引起人皮肤血管收缩。[0096]表2-1.通过预防性局部施用乙醇:丙二醇:水递送载体中的肾上腺素或苯福林来预防放射引起的皮炎。
[0097]表3-1.通过预防性局部施用乙醇:丙二醇:水递送载体中的肾上腺素来预防放射引起的或环磷酰胺引起的脱发。
[0098]表4-1.通过预防性局部施用乙醇:丙二醇:羟丙基甲基纤维素(HPMC):PBS(磷酸缓冲盐水)递送载体中的肾上腺素或苯福林来预防放射引起的口腔粘膜炎。
[0099]表5-1.至少添加一种调味剂改良肾上腺素或苯福林溶液所需的口感。
[0100]表6-1.各种局部制剂的溶解度和血管收缩作用(由对可见皮肤转白的观察所决定)O
[0101]表7-1.3种局部血管收缩剂制剂对人胸部和臂部皮肤转白的特性。
[0102]表8-1.多种局部血管收缩剂制剂的组分溶解性、皮肤转白作用和皮肤刺激性的结果。
[0103]实施例1
[0104]本实施例显示局部施用乙醇:丙二醇:水递送载体中的肾上腺素或苯福林可以使人皮肤发生药物浓度和时间依赖性的转白(血管收缩)。肾上腺素-HCl的0.1%水溶液和苯福林的0.25%水溶液经过180分钟的实验观察期，不会使皮肤产生可察觉的转白。
[0105]针对这些实验，肾上腺素-HCl (Fff: 220)溶于所述的50:25:25 (乙醇:丙二醇:水)递送载体，苯福林-HCl (FW: 204)溶于所述递送载体。将给定的局部血管收缩剂制剂(例如IOmM肾上腺素)分成几份，分别(O分钟时30 μ 1，15分钟、30分钟和45分钟时各15 μ I)施涂在同一块2cm2的人皮肤上(手臂上)，在所述时间判断皮肤转白评分。结果如表1-1所示。
[0106]表1-1
[0107]
【权利要求】
1.血管收缩剂在制备药物中的应用，所述药物用于缓解经化疗试剂、放疗或其组合治疗过或将要接受化疗试剂、放疗或其组合治疗的患者的脱发、皮炎、粘膜炎、胃肠不适或直肠炎症状中至少一种，并且所述药物是局部施用的药物。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述症状在皮肤、头皮、口腔、直肠、鼻食道系统、胃肠系统或泌尿生殖系统的一种或多种非成瘤细胞中得到缓解。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，对所述血管收缩剂的选择能够将发生不良心脏副作用的实质性风险降到最低。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述血管收缩剂是αI肾上腺素能受体激动剂。
5.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述血管收缩剂是5_HT1B/1D受体激动剂。
6.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物为预防性药物。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述症状是胃肠不适，所述药物可以将血管收缩剂递送到食道、胃或肠细胞。
8.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述症状是直肠炎，所述药物包含局部递送载体中的血管收缩剂,所述的局部递送载体可以将血管收缩剂递送到直肠内的细胞。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述药物包括凝胶、粘膜粘着剂包衣、栓剂或泡沫形式的药物。
10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述治疗是放疗，所述药物包含有效量的在药学上可接受载体中的α肾上腺素能受体拮抗剂，所述药学上可接受载体将血管收缩剂递送到直肠内的细胞。
11.如权利要求10所述的应用，其特征在于，所述药学上可接受的递送载体是潮湿或润滑的局部递送载体。
12.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述症状是皮炎，所述药物包含局部递送载体中的血管收缩剂,所述的局部递送载体将血管收缩剂递送到皮肤内的细胞。
13.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述症状是口腔粘膜炎，所述药物包含局部递送载体中的血管收缩剂，所述的局部递送载体将血管收缩剂递送到口腔粘膜内的细胞。
14.如权利要求13所述的应用，其特征在于，所述血管收缩剂是αI肾上腺素能受体特异性血管收缩剂。
15.如权利要求13所述的应用，其特征在于，所述药物还包含有效量的在药学上可接受递送载体中的α肾上腺素能受体拮抗剂，所述药学上可接受载体将血管收缩剂递送到口腔粘膜内的细胞。
16.如权利要求13所述的应用，其特征在于，所述药物包括凝胶或粘膜粘着剂包衣。
17.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述血管收缩剂是肾上腺素、苯福林、甲氧明、去甲肾上腺素、佐米曲坦、四氢唑林、萘甲唑林或其任何组合中的一种或多种。
18.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述血管收缩剂是肾上腺素、苯福林、甲氧明、去甲肾上腺素、四氢唑林、萘甲唑林或其任何组合。
19.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述血管收缩剂是佐米曲坦、氧化苏马曲坦、阿维曲坦、利扎曲坦、阿莫曲坦、夫罗曲坦或其任何组合。
20.如权利要求10所述的应用，其特征在于，所述α肾上腺素能受体拮抗剂是哌唑嗪、多沙唑嗪、特拉唑嗪、阿夫唑嗪、坦索洛新或其任何组合。
21.如权利要求15所述的应用，其特征在于，所述α肾上腺素能受体拮抗剂是哌唑嗪、多沙唑嗪、特拉唑嗪、阿夫唑嗪、坦索洛新或其任何组合。
22.—种药物制品，它包含在药学上可接受的适于将血管收缩剂递送到服务于口腔粘膜的血管的递送载体中的至少一种血管收缩剂和至少一种添加剂，以改善癌症患者的口感。
23.如权利要求22所述的药物制品，其特征在于，所述血管收缩剂是肾上腺素、苯福林、甲氧明、去甲肾上腺素、开博通、依那普利、赖诺普利、佐米曲坦、四氢唑林、普鲁卡因酰胺、一氧化氮或其组合。
24.如权利要求23所述的药物制品，其特征在于，包括肾上腺素。
25.如权利要求24所述的药物制品，其特征在于，所述肾上腺素的浓度为约0.009-11%。
26.如权利要求22所述的药物制品，其特征在于，包括苯福林。
27.如权利要求26所述的药物制品，其特征在于，所述苯福林的浓度为约0.03-25%。
28.如权利要求22所述的药物制品，其特征在于，包括甲氧明。
29.如权利要求28所述的药物制品，其特征在于，所述甲氧明的浓度为约0.01-25%。
30.如权利要求22所述的药物制品，其特征在于，还包括自由基清除剂。
31.如权利要求22所述的药物制品，其特征在于，所述药学上可接受的递送载体包括一种或多种脂质体、脂滴乳剂、油脂、聚氧乙烯醚水性乳剂、水醇混合物、含有丙二醇的水乙醇混合物、水性缓冲液中的药学上可接受的树胶、水性缓冲液中的改性纤维素、醇-水缓冲液混合物中的改性纤维素、醇-水缓冲丙二醇混合物中的改性纤维素或水性缓冲液中的二甘醇单乙基醚。
32.—种将血管收缩剂递送到对象的磷状细胞的方法，包括对对象局部施用包含药学上可接受递送载体中的血管收缩剂的组合物的步骤，所述载体是特制的，可以让血管收缩剂渗透磷状皮肤。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述组合物将血管收缩剂递送到服务于表皮和毛囊干细胞的基部真皮血管。
34.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述载体能够渗透角质层或毛囊皮脂残留物。
35.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述递送载体包括醇和水，所述血管收缩剂包括去甲肾上腺素。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述醇和水的比例是70:30。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，所述去甲肾上腺素以约450-750mM的浓度存在。
38.一种局部血管收缩剂制剂，包含血管收缩剂和药学上可接受的递送载体，所述血管收缩剂是α I肾上腺素能受体激动剂，却不是β 2肾上腺素能受体激动剂，其中所述递送载体包含比例为70:30的乙醇和水。
39.如权利要求38所述的局部制剂，其特征在于，所述血管收缩剂是去甲肾上腺素。
40.如权利要求38所述的局部制剂，其特征在于，所述试剂不会在皮肤上留下粘性残留物。
41.如权利要求39所述的局部制剂，其特征在于，所述去甲肾上腺素以约450-750mM的浓度存在。
42.如权利要求39所述 的局部制剂，其特征在于，包含约600mM的去甲肾上腺素。
【文档编号】A61P17/00GK103948927SQ201410134371
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2006年6月19日 优先权日:2005年6月17日
【发明者】W·E·法赫, A·E·鲁霍, M·梅达 申请人:威斯康星校友研究基金会