达到所需胶质生长因子2血浆水平的方法
【专利说明】达到所需胶质生长因子2血浆水平的方法
[0001] 本申请是申请日为2009年3月2日、申请号为200980114836. 1、发明名称为"达 到所需胶质生长因子2血浆水平的方法"的发明专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉参考
[0003] 本申请依据35USC§ 119(e)要求2008年2月29日提交的美国临时申请系列号 61/067, 589的优先权，在此特意将该申请全部引入作为参考。
[0004] 导致本发明的研宄由NIH专用拨款号R01-NS45939-01部分资助。美国政府在本 发明中具有某些权利。 发明领域
[0005] 本发明涉及将胶质生长因子2 (GGF2)给予需要的患者，以达到在基于折磨患者的 疾病或障碍确定的所需治疗窗口内的GGF2血清水平。
[0006] 背景
[0007] 神经调节蛋白（NRG)和NRG受体包括生长因子-受体酪氨酸激酶系统，该系统用 于神经、肌肉、上皮和其他组织的器官形成中所涉及的细胞-细胞信号传导（Lemke，Mol. Cel I. Neurosci. 7:247-262,1996 ;Burden 等，Neuron 18:847-855,1997)。NRG 家族由三 个基因组成，这三个基因编码包含上皮细胞生长因子（EGF)样、免疫球蛋白（Ig)和其他 可识别结构域的许多配体。许多分泌的和膜相连的同种型在该信号传导系统中起着配体 的作用。NRG的受体是人体中EGF受体（EGFR)家族的所有成员，包括EGFR(或ErbBl)、 ErbB2、ErbB3 和 ErbB4,也分别称为 HERl 至 HER4 (Meyer 等，Development 124:3575-3586， 1997; Orr-Urtreger 等，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:1867-71,1993 ;Marchionni 等，Nature 362:312-8,1993 ;Chen 等，J. Comp. Neurol. 349:389-400,1994 ;Corfas 等， Neuron 14:103-115，1995;Meyer 等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:1064-1068，1994;和 Pinkas-Kramarski 等，Oncogene I5:28〇3_28l5,1" 7) 〇
[0008] 对这三个NRG基因，Nrg-1、Nrg-2和Nrg-3,作图至不同的染色体基因座 (Pinkas-Kramarski 等，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:9387-91，1994 ;Carraway 等，Nature 387:512-516,1997 ;Chang 等，Nature 387:509-511，1997 和 Zhang 等，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:9562-9567,1997)，并共同编码不同的NRG蛋白质阵列。迄今为止研宄最彻底 的是Nrg-I的基因产物，其包括一组大约15个不同的结构相关的同种型（Lemke，Mol. Cell. Neurosci. 7:247-262,1996,以及 Peles 和 Yarden，BioEssays 15:815-824,1993)。最先鉴 定的NRG-I的同种型包括Neu分化因子（NDF;Peles等，Cel 1 69, 205-216,1992和Wen等， Cell 69, 559-572,1992)、神经生长因子（HRG;Holmes 等，Science 256:1205-1210,1992)、 乙酰胆碱受体诱导活性（ARIA ;Falls等，Cell 72:801-815,1993)以及胶质生长因子GGF1、 GGF2 和 GGF3(Marchionni 等，Nature 362:312-8,1993)。
[0009] 通过同源性克隆（Chang 等，Nature 387:509-512,1997 ;Carraway 等，Nature 387:512-516,1997 和 Higashiyama 等，J. Biochem. 122:675-680,1997)和基因组方法 (Busfield 等，Mol. Cell. Biol. 17:4007-4014,1997)鉴定出 Nrg-2 基因。NRG-2cDNA 也称 为神经-和胸腺-衍生的ErbB激酶激活剂（NTAK ;Genbank Accession No. AB005060)、神 经调节蛋白的分支（Don-I)和小脑衍生的生长因子（CDGF ;PCT申请WO 97/09425)。实 验证据表明表达ErbB4或ErbB2/ErbB4组合的细胞很可能显示出对NRG-2特别强烈的应 答（Pinkas-Kramarski 等，Moh Cell. Bioh 18:6090-6101，1998)。还知道 Nrg-3 基因产物 (Zhang 等，上文）结合并激活 ErbB4 受体（Hi jazi 等，Int. J. Oncol. 13:1061-1067,1998)。 [0010] EGF样结构域存在于所有形式的NRG的核心，并且是结合并激活ErbB受体所需的。 这三个基因编码的EGF样结构域的推断的氨基酸序列大约30-40%相同（逐对比较）。此 外，在NRG-I和NRG-2中似乎存在至少两个亚形式的EGF样结构域，这可以赋予不同的生物 活性和组织特异性效能。
[0011] 通过上皮生长因子受体家族的NRG受体酪氨酸激酶EGFR、ErbB2、ErbB3和ErbB4 介导对 NRG 的细胞应答（Busfield 等，1997, Mol Cel I Biol. 17:4007-14 ;Carraway 等， 1997, Nature 387:512-6 ;Chang 等，1997, Nature 387:509-12)。所有 NRG 的高亲和性 结合主要是通过 ErbB3 或 ErbB4 介导的（Ferguson 等，2000, EMBO J. 19:4632-43)。NRG 配体的结合导致与其他ErbB亚基的二聚作用和通过特定酪氨酸残基磷酸化的反式激活 (Honegger 等，1990，Mol Cel I Biol. 10:4035-44 ;Lemmon and Schless inger，1994， Trends Biochem Sci. 19:459-63 ;Heldin，1995，Cell. 80:213-23 ;Hubbard等，1998,J Biol Chem. 273:11987-90)。在某些实验情况中，几乎所有ErbB受体组合在应答NRG-I同种型结 合时似乎能够形成二聚体。然而，ErbB2似乎是优选的二聚化伴侣，其在稳定配体-受体复 合物中可能起着重要作用。
[0012] 已经显示出GGF2能促进施旺细胞的增殖、分化和保护（Goodearl等，1993, J Biol Chem. 268:18095-102 ;Minghett i 等，1996J Neurosci Res. 43:684-93)。NRG-l、ErbB2 和ErbB4的表达也是小鼠发育过程中心室心肌的小梁形成所需的（Meyer和Birchmeier， 1995，Nature 378:386-90 ;Gassmann 等，1995，Nature 378:390-4 ;Kramer 等，1996，Proc Nat I Acad Sci USA 93:4833-8) 〇GGF2也显示出能促进心肌细胞的增殖和保护（Zhao等， 1998, J Biol Chem 273:10261-10269)。在中风的动物模型中还证明了 GGF2-介导的神经 保护作用，尽管关于给药的参数仍然不明确。
[0013] 本发明通过提供关于优化治疗益处同时限制不利作用的GGF2给药方法的指导增 进了 GGF2关于治疗应用的使用。本发明限定了针对特别的疾病状况规定的GGF2血清浓度 水平的靶治疗窗口。
[0014] 概述
[0015] 本发明涉及将GGF2给予需要的患者，以达到在靶治疗窗口内的GGF2血清血浆水 平，确定了该水平在疾病或障碍的治疗中是有效的。根据本发明，可以在药物组合物中给予 GGF2〇
[0016] 根据本发明，提供了避免在受治疗者中给予胶质生长因子2(GGF2)后施旺细胞髓 鞘形成抑制的方法，所述方法包括：提供需要神经元髓鞘形成的受治疗者；在药物学上可 接受的载体中提供GGF2 ;将GGF2给予受治疗者；和确定GGF2的量低于抑制施旺细胞髓鞘 形成的量。
[0017] 在另一个实施方案中，本发明涉及促进患有与髓鞘形成水平降低相关疾病或障碍 的患者中髓鞘形成的方法，该方法包括：选择患有与髓鞘形成水平降低相关疾病或障碍的 患者；将用量为约500ng GGF2/kg体重的胶质生长因子2(GGF2)给予患者；由此促进髓鞘形 成。
[0018] 在另一个实施方案中，本发明涉及促进患有与髓鞘形成水平降低相关疾病或障碍 的患者中髓鞘形成的方法，该方法包括：选择患有与髓鞘形成水平降低相关疾病或障碍的 患者；和，将达到约〇. OlnM GGF2血浆水平量的胶质生长因子2 (GGF2)给予患者。
[0019] 在进一步的实施方案中，本发明涉及当将GGF2用于促进髓鞘形成时拓宽GGF2治 疗剂量范围的方法，该方法包括：
[0020] 选择患有与髓鞘形成水平降低相关疾病或障碍的患者；
[0021] 将GGF2和Mekl/Erk途径抑制剂给予患者，和，由此在比不存在给予Mekl/Erk途 径抑制剂时发生的更高剂量的GGF2下发生GGF2介导的髓鞘形成。
[0022] 在另一个实施方案中，本发明涉及确定GGF2的量是否是促进髓鞘形成的治疗有 效量的方法，该方法包括：
[0023] 提供接受GGF2治疗的患者；和测量患者中的c-Jun蛋白质水平，由此c-Jun相对 于基线c-Jun水平的增加表示GGF2的量接近用于促进髓鞘形成的治疗功效的最大阈值。
[0024] 在本发明的特定实施方案中，使用针对达到得血浆GGF2浓度的狭窄靶治疗窗口 的给药方案，将GGF2给予哺乳动物。
[0025] 如在此所示的，已知GGF2能够促进施旺细胞的增殖、分化和保护。GGF2还显示出 在多发性硬化（包括实验性自体免疫脑脊髓炎）的动物模型中能促进髓鞘重新形成和减轻 症状。然而，在一些情况下（例如，在高浓度的GGF2下），GGF2可以防止与施旺细胞共同培 养的神经元的髓鞘形成。
[0026] 在此提供的数据证明GGF2实际上能够促进外周神经的髓鞘形成，但教导了给予 需要的哺乳动物的GGF2的精确剂量是获得所需的GGF2介导的促进的外周神经的髓鞘形成 需要的。如在此所教导的，为了促进髓鞘形成，给予GGF2,使得在血浆GGF2浓度的治疗窗 口内。在缺乏在此所示结果的情况下，不存在促进需要的哺乳动物中髓鞘形成所需的血浆 GGF2浓度的狭窄治疗窗口的评价。
[0027] 在此所示的数据还证明了 GGF2足以促进髓鞘形成并拯救CRD-Nrgl-缺乏轴突上 的髓鞘形成缺陷。然而，在高浓度下，GGF2以Erk-依赖性方式抑制髓鞘形成。本发明的结 果证明了 GGF2既可以促进也可以抑制髓鞘形成，这取决于提供给施旺细胞的浓度。
[0028] 因此，本发明涉及以下令人惊讶的发现：在GGF2-介导的PI3-激酶途径激活和髓 鞘形成促进之间存在迄今为止未实现的正相关，在GGF2-介导的Mekl/Erk途径激活和髓鞘 形成促进之间存在负相关。换句话说，本发明人发现了通过测定这些途径的激活水平，GGF2 的给药可以精细地调节以促进髓鞘形成。根据本发明，关于促进患者髓鞘形成的GGF2的靶 治疗窗口是在不存在可检测的Mekl/Erk途径激活（例如，通过检测磷酸化的Erk来测定） 情况下促进PI3-激酶途径激活（例如，通过检测磷酸化的Akt来测定）的GGF2的量。
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