专利名称：伴随代谢失衡慢性肾病的治疗组合物和治疗方法
伴随代谢失衡慢性肾病的治疗组合物和治疗方法相关申请本申请要求美国申请号61/106，602(申请日2008年10月19日)为优先权，该
美国申请在此被全文引用。
背景技术：
糖尿病目前影响8 %的美国人口，发病率正在上升。糖尿病的一个最显著并发症是产生肾病，后者可发展为末期肾病，需要透析或移植。目前血管紧缩素转移酶抑制剂(ACEI) 和血管紧缩素受体阻滞剂(ARBs)用于治疗糖尿病肾病，好处被认为是在某种程度上单独降低血压的作用H。然而，最近的研究表明，ACE抑制剂和ARBs在延缓1型糖尿病肾病方面没有效果，尽管可以有效地阻碍视网膜病变5。其他团体也报道了 ACE抑制剂在伴随肾病的假原发性2型糖尿病中不起作用6Λ这些观察与ACE抑制剂和ARBs在阻碍糖尿病大鼠肾病中所知的保护作用相反9’1(1。糖尿病肾病中ACE抑制剂不起作用的机制还不清楚。然而，一些接受ACE抑制剂或ARBs的糖尿病肾病患者体内的醛固酮水平反而升高(称之为“胆固醇骤增”)"’12’13。建议在使用ACE抑制剂的过程中，加入醛固酮抑制剂14，但是这些治疗通常被高血钾所限制， 两种治疗合并使用时高血钾较为普遍。本发明是基于发明人的发现，即，内皮一氧化氮的缺失是造成ACE抑制剂和/或 ARBs在糖尿病肾病中不起作用的潜在因素。本发明为提高ACE抑制剂和ARBs在预防和治疗糖尿病肾病中的疗效提供了一种新方法。特别是，基于一系列的发现，揭示在糖尿病状态下ACE抑制剂和ARBs没有响应的机制。新治疗药物的研发通常是基于这些药物在目标疾病动物模型中的疗效。在这方面，已经报道了大量的大鼠和小鼠糖尿病肾病模型。然而，直到最近，没有任何模型与人类糖尿病肾病相像。虽然已经知道1型糖尿病(如链脲霉素感应的糖尿病大鼠)和2型糖尿病模型(如db db小鼠)，但是这些模型仅出现轻度蛋白尿和糖尿病肾病的早期改变，例如 肾小球膜和基底膜增厚。重要的是，这些模型没有出现人类糖尿病肾病观测到的临床表现 (肾病蛋白尿、肾小球滤过率(GFR)的逐步降低)，和组织损伤(肾小球膜溶解、肾小球膜结节、血管病变和肾小管间质疾病)。人类糖尿病肾病好模型的缺乏阻碍了我们对疾病发病机制的理解，并且也使得新治疗的检测变得困难。的确，对糖尿病肾病好模型缺乏的担忧促使 NIH组建团队开发这样一个动物模型15。发明者16_19(也见2°)最近采用内皮型一氧化氮合酶缺失的小鼠建立一个动物模型，非常接近人类糖尿病肾病，因此，不能产生内皮一氧化氮。已经显示，当用链脲霉素在这些小鼠体内诱导糖尿病时，它们出现了人类糖尿病肾病的各个方面，包括临床表现(肾病蛋白尿、渐进型肾功能衰竭和早期死亡)，组织表现(包括肾小球膜膨胀、结节和肾小球膜溶解、足状突细胞异常、血管损伤、肾小管间质疾病)，以及分子变化(转化生长因子 β (TGF-β)和血管内皮生长因子(VEGF))表达增加)。据研究者所知，这也是第一个可同时出现视网膜病变和肾病的糖尿病模型。重要的是，这些小鼠的肾病可用胰岛素预防21，有效地降低血压18，与人类内报道的相似。最初期望ACE抑制剂和ARBs在糖尿病肾病模型中起作用，正如在其它模型中显示的9。的确，再次验证了 ACE抑制剂和ARBs可以阻碍注射给药链脲霉素的野生型小鼠出现糖尿病肾病。然而，令研究者惊奇的是，相同的治疗在糖尿病eNOSKO小鼠体内无效。
图1显示ACE抑制剂可有效降低野生型糖尿病(DM)小鼠的血压。图1所显示的是不给予治疗(无TX)、ACE抑制剂依那普利(DM依那普利)，和ARB替米沙坦(DM替米沙坦)的效果。ACE抑制剂和ARB都可以显著降低野生型糖尿病小鼠的血压(BP)。图2显示ACE抑制剂(依那普利)和ARBs (替米沙坦)也可改善野生型糖尿病 (DM)小鼠的肾小球膜肿大(A)和肾小球IV型胶原沉积(B)。这些被认为是糖尿病肾病的早期变化。图3显示ACE抑制剂和ARBs在降低内皮NO缺乏的糖尿病小鼠血压中疗效较差。 3 (A)显示ACE抑制剂和ARBs对非糖尿病eNOSKO小鼠血压的影响，3⑶显示ACE抑制剂和 ARBs对糖尿病eNOSKO小鼠血压的影响。图4显示ACE抑制剂和ARBs在预防eNOSKO小鼠的糖尿病肾病方面没有效果。糖尿病(DM)可引起糖尿病eNOSKO小鼠肾小球膜肿大，而不能被依那普利(C)和替米沙坦⑶ 预防。糖尿病eNOSKO小鼠也出现肾小球膜溶解，伴随肾小球毛细管微动脉瘤(E)和细胞外基质沉积增加(F)。依那普利(G)和替米沙坦(H)都不能预防这些严重的病变。柱20 μ m， 肾小球膜肿大的定量分析(M)确定ACE抑制剂(黑色条)和ARB(灰色条)在野生型糖尿病小鼠体内是有效的，但是在糖尿病eNOSKO小鼠体内无效。柱20μπι。白色柱为没有治疗； 黑色柱为依那普利；灰色柱为替米沙坦。按照方法显示数据。图5为表格，显示ACE抑制剂和ARBs对糖尿病肾病的eNOSKO小鼠的血压和肾功能没有影响。ACE抑制剂和ARBs对野生型糖尿病小鼠的血压和蛋白尿的降低是有效的，并且在非糖尿病eNOSKO小鼠的血压降低也是有效的。然而，ACE抑制剂是无效的，ARAB对血压降低也只是轻微影响，不会显著降低10周糖尿病eNOSKO小鼠的蛋白尿。图6显示血清醛固酮在糖尿病野生型小鼠(A)体内被抑制，但是在糖尿病eNOSKO 小鼠⑶体内没有被ACE抑制剂和ARB抑制。图7为糖尿病eNOSKO小鼠的肾免疫直方图，显示肾小球内醛固酮增加。eNOSKO小鼠，给药依那普利(10mg/kg体重/天；黑色柱)和替米沙坦(ang/kg体重/天；灰色柱)4 周(从6周到10周岁)，用链脲霉素可诱导其患有糖尿病。图8显示提供一氧化氮类似物(亚硝酸盐)可更正eNOSKO小鼠的血压异常。图9为免疫直方图，显示尿酸可引起人大动脉内皮细胞产生氧化应激。绿色荧光是一个采用过氧化物敏感探针，二氯荧光黄乙酰乙酸酯染料测定氧化应激的标记(图9A)。 右边是氧化应激的定量分析，对照为开放柱，尿酸(iaiig/di)为黑色柱，右边为含有香英兰乙酮(一种诱导NADPH氧化酶的氧化物抑制剂)的尿酸(图9B)。图10显示尿酸可引起内皮NO水平降低。显示各种剂量的尿酸对内皮NO的影响 (在猪主动脉内皮细胞中采用DAF荧光进行测定，出自Khosla等人30)。图11为柱状图，显示尿酸可降低人大动脉内皮细胞的ATP水平。尿酸(3. 5mg/dl,
57mg/dl,12mg/dl)被包含在介质中48小时。没有观测到细胞存活率(锥虫蓝除外)的改变。图12为图表和图片，显示尿酸可降低人大动脉内皮细胞的线粒体数量。用 Mitotracker橙色测定对照细胞(FIG 12A)和UA处理过的细胞(FIG 12B)中线粒体的数量。图12C显示，在48小时时，尿酸iaiig/dl对线粒体密度的定量影响。没有观测到对细胞存活率的影响。
发明内容
发明人进行的最近研究表明，可改善内皮功能紊乱和内皮NO的药物应有利于治疗代谢失衡，特别是糖尿病肾病。这些药物通过改善线粒体功能而发挥作用。根据本发明， 预计使用的药物包括，但不限于降低尿酸药物(UALA)，例如黄嘌呤氧化酶抑制剂(非布索坦、别嘌呤醇)、排尿酸药(苯碘达隆、苯溴马隆、丙磺舒)、尿酸酶衍生物(聚乙二醇尿酸)和基因治疗(尿酸的过度表达)或URAT-I启动子的阻塞(我们已在血管内皮细胞上确定的输送物)；NO类似物例如长效亚硝酸盐、L-精氨酸和尼可地尔；以及抗氧化剂例如 抗坏血酸盐、N-乙酰半胱氨酸、儿茶素和表儿茶素。也已确证刺激NO的药物在糖尿病肾病治疗中将与ACE抑制剂或靶向肾素-血管紧缩素途径的其他药物有直接的协同作用。合用将加强ACE抑制剂对血压、肾结构和肾功能的作用。根据另一个实例，本发明适合于一项治疗代谢失衡和/或治疗和/或预防糖尿病肾病的联合治疗，包括给药有效治疗量的“RAS抑制剂”，例如一种靶向肾素-血管紧缩素途径的药物，包括但不限于ACE抑制剂、肾素抑制剂或血管紧缩素受体阻滞剂；以及联合给药有效治疗量的“合用药物”，包括但不限于，降低尿酸药物(UALA)，例如黄嘌呤氧化酶抑制剂 (非布索坦、别嘌呤醇)、排尿酸药(苯碘达隆、苯溴马隆、丙磺舒)、尿酸酶衍生物(聚乙二醇尿酸)和基因治疗(尿酸的过度表达)或URAT-I启动子的阻塞(我们已在血管内皮细胞上确定的输送物)；NO类似物例如长效亚硝酸盐、L-精氨酸和尼可地尔；以及抗氧化物例如抗坏血酸盐、N-乙酰半胱氨酸、硫辛醇、维生素E、儿茶素。有关在此描述的RAS抑制剂或合用药物，应该注意的是也可使用这些药物的药物可接受盐。权利要求中任何涉及RAS 抑制剂或合用药物可诠释为包括，或选择性地或额外加入，这些药物对应的药物可接受盐。在一个特殊实例中，联合治疗包括治疗或预防糖尿病肾病，通过给药一组合物，该组合物包括RAS抑制剂和合用药物，或其药物可接受盐，作为主要活性成分。在更具体的实例中，治疗或预防糖尿病肾病的方法包括给药ACE抑制剂和NO类似物。在更具体的实例中， NO类似物是尼可地尔。需要的患者是指出现肾脏基金会定义的一种典型期慢性肾病症状和/或出现代谢失衡症状的人。在更具体的实例中，需要的患者出现一种典型期慢性肾病症状和至少两种代谢症状特征。在本发明的某个方面，代谢失衡选自，包括糖尿病、妊娠糖尿病、β-细胞功能的遗传缺陷、胰岛素作用的遗传缺陷、胰腺外分泌疾病、内分泌病、药物或化学诱导、感染、与糖尿病、糖尿病前期状态和代谢症状相关的其他遗传症状。一方面，代谢失衡是糖尿病，包括I型和/或II型。
根据另一方面，代谢失衡是代谢症状。一方面，治疗代谢症状包括治疗一种或一种以上的诊断标准。出现代谢失衡症状的患者包括出现下列诊断标准中两种或两种以上的患者-腰围增加男性-等于或大于40英尺(102厘米)女性-等于或大于35英尺(88厘米)-甘油三酯升高等于或高于150mg/dL-HDL胆固醇降低(好的)男性-少于40mg/dL女性-少于 50mg/dL-血压升高等于或高于130/85mm Hg-空腹血糖升高等于或高于100mg/dL在另一个实例中，代谢失衡是糖尿病的前期状态，适合于一种空腹血糖水平过高 (等于或高于lOOmg/dL)或血糖耐受(饮用预先测定的葡萄糖饮料，两小时后高于140mg/ dL)慢性肾病期适合下列慢性肾病的第一阶段肾小球滤过率(GFR)正常或增加；一些肾损伤迹象，出现微蛋白，蛋白尿、血尿或组织改变。慢性肾病的第二阶段肾小球滤过率(GFR)轻微减少(定义为89-60ml/ min/1. 73m2)慢性肾病的第三阶段肾小球滤过率(GFR)中等降低(定义为59_30ml/ min/1. 73m2)慢性肾病的第四阶段肾小球滤过率(GFR)严重降低(定义为 min/1. 73m2)前面描述的代表慢性肾病的灵床有效期，易于被临床医生辨别，并且在国家肾基金会中详细阐述K/D0QI肾病结果质量倡议。美国肾病期刊2002;39(增刊)1) :S1-S266.在另一个实例中，对出现慢性肾病症状和代谢症状诊断标准的患者进行治疗。ACE抑制剂被认为是治疗糖尿病肾病的最好治疗方法——然而，最近的研究表明， 它们可能是唯一对糖尿病肾病有害的。发明者可能发现了原因，并也找到了解决方法。换句话说，如果内皮功能紊乱可以被改善，ACE抑制剂可将更好地发挥作用。在另一个实例中，治疗组合物可以通过传统方法进行相应的制备。上述配方通常可通过将活性组分，RAS抑制剂和合用药物，和非活性添加剂，例如辅料，稀释剂和载体进行混合/捏合而制备。在本说明书中，胃肠道外给药包括皮下注射、静脉注射、肌肉注射、腹腔内注射或滴注等。对于注射剂配方，例如无菌液体混悬液或注射用油性混悬液，可通过本领域已知的方法，采用适当的分散剂或润湿剂以及混悬剂进行制备。上述注射用无菌配方可以是无菌注射溶液或混悬液在稀释剂或溶剂中，此稀释剂或溶剂应是无毒的，并通过胃肠道外途径给药，包括水溶液。可以用的可接受载体或溶剂可以是，例如，水、林格氏溶液、等渗调节剂等。无菌非挥发性油也可被用来作为溶剂或混悬媒介。出于上述目的，也可采用任何非挥发性油或脂肪酸，包括天然的或合成的或半合成的脂肪油或脂肪酸，以及天然的或合成的或半合成的甘油单酯或甘油双酯或甘油三酯。适当的基质(例如丁酸聚合物、羟基乙酸聚合物、丁酸和羟基乙酸共聚物、丁酸聚合物和羟基乙酸聚合物的混合物、脂肪酸聚甘油酯等)可以被合用形成缓释配方。在另一个实例中，口服固体剂型可以是，例如，粉剂、颗粒剂、片剂、丸剂、胶囊剂等，正如上述描述的。上述剂型的配方可通过将活性化合物，RAS抑制剂或合用药物，和至少一种非活性添加剂混合和/或捏合而制成，非活性添加剂包括蔗糖、乳糖、纤维素多糖类、 甘露醇、麦芽糖醇、环糊精、淀粉(例如玉米淀粉)、微晶纤维素、琼脂、海藻酸盐、酪素、白蛋白、合成或半合成聚合物或甘油酯。上述剂型通常可再加入添加剂，包括惰性稀释剂、润滑剂，例如硬酯酸镁，防腐剂，例如苯甲酸酯类和山梨酸，抗氧化剂，例如抗坏血酸，α -生育酚和半胱氨酸，崩解剂(例如交联羧甲基纤维素钠)，粘合剂(例如羟丙甲纤维素)，增稠剂、缓冲物质、甜味剂、矫味剂、香料等。片剂和丸剂可进行进一步包衣。口服液体配方可以是，例如，药物可接受的乳剂、糖浆剂、酏剂、混悬剂、溶液等，可含有药物常用的惰性稀释剂，例如水，如果需要，可含有添加剂。上述口服液体配方可通过将活性成分、惰性稀释剂， 必要的话和其他添加剂混合制成，与传统方法一致。口服配方通常含有约0.01 99% (重量)，优选含有约0.1 90% (重量)，通常是约0.5 50% (重量)的所发明的活性化合物，数量可依据剂型变化。在一个可替代的实例中，直肠用栓剂可将活性化合物和适当的非刺激性辅料混合制成，栓剂在常温下是固体，但在肠道温度下变成液体，在直肠内融解，由此释放活性成分， 例如可可豆脂和聚乙二醇。确定某个患者的剂量可根据年龄、体重、一般状况、性别、饮食、给药时间、给药方式、排除率、药物合用、当前治疗疾病的程度，以及其它因素进行考虑。本发明的糖尿病肾病治疗组合物为低毒性，可安全使用，日剂量可依据患者的状态和体重、化合物类型和给药途径变化，例如，当用作糖尿病肾病预防和治疗时，在口服配方中，活性成分[1]可以是约1 500mg，典型的约为10 200mg ；在成人(60kg)的胃肠道外配方中，活性成分[1]可以是约0. 1 lOOmg，典型的约为1 50mg，通常是约1 20mg， 在上述剂量范围内无毒。适合用于治疗组合物的黄嘌呤氧化酶抑制剂的实例，包括，但不局限于别嘌呤醇、 羟基乙酸、TEI-6720、卡洛芬、非布索坦和y-700。美国专利号5，614，520和美国专利
发明者中川孝彦, 理查德·J·约翰逊 申请人:中川孝彦, 理查德·J·约翰逊