专利名称：由放射线照射引起的损伤的治疗或预防的制作方法
技术领域：
本发明涉及放射线导致的损伤的治疗或预防领域。
背景技术：
几十年来，电离放射线已频繁地用作许多类型的癌症和组织异常治疗的一种形式。虽然已改进了这类放射线的传送，但是在身体的许多区域无法精确控制的事实产生了某些不确定的生物副效应，包括健康组织的破坏、放射线灼伤和呕吐，以及其他类似的损伤，例如组织和细胞构造的破坏、细胞骨架组织内的结构改变和肌动蛋白的结构组织的破坏，以及对对于放射治疗继发的血液、血管、微脉管系统、健康组织和器官的各种退化的、免疫的和其他伤害。特别是，由于对周围健康组织明显的损伤目前限制了在接受放射线治疗的癌症病人和其他病人的治疗效果，这些明显的损伤包括增加炎性反应以及有毒介质的释放，这些有毒介质包括炎性细胞因子、化学因子、类二十烷酸和在患者中限制电离射线效应剂量的代谢物。
其他来源的放射线，包括阳光、γ-射线、X-射线、核设备、核工具、核弹、脏弹、高压电流等，可以引起对受照射者的组织损伤，有时很严重。
人们依然需要用于治疗或预防因放射线照射导致的损伤的改进的方法和组合物。
发明内容
按照本发明，一种治疗或预防因放射线照射导致的损伤的方法，包括给予需要这种治疗的患者一有效量的下述组合物以在该患者中抑制放射线损伤1)包括一放射线损伤抑制多肽的化合物，所述放射线损伤抑制多肽含有LKKTET氨基酸序列、LKKTET的保守变异体、肌动蛋白螯合(actin-sequestering)剂、抗炎剂；2)在所述患者中刺激所述化合物产生的药剂；3)在所述患者中调节所述化合物的药剂；或4)所述化合物的拮抗剂。
以下结合附图
和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
具体实施例方式
按照一个实施方案，本发明一般涉及通过使用肽、胸腺素beta 4(胸腺素β4或Tβ4)、或诸如LKKTET、其保守变异体的Tβ4片段(有时，这些也指LKKTET肽或多肽，也包括诸如KLKKTET和LKKTETQ的N端或C端变异体)来治疗、预防或逆转电离放射线照射导致的身体的、认知的、和生物学的伤害。
所有的癌症患者中有超过50％接受放射治疗以缩小肿瘤大小。由于放射线的毒性副作用和对正常组织构造的破坏，以及因X-射线或γ-射线直接作用引起的，和因来自肿瘤的组织和细胞碎片的有毒物的释放导致的副作用引起的对周围组织的炎性的、变性的和免疫作用，使得放射疗法的效果是剂量限制的。由于在肿瘤中高达10％的蛋白是肌动蛋白，而且这类蛋白的50％是以其单体形式被螯合的，当随着肿瘤组织的破坏G-肌动蛋白被释放到血液中，血液的物理化学状态诱导G-肌动蛋白聚合成F-肌动蛋白，G-肌动蛋白这种分子的小纤维形式。这股F-肌动蛋白流压倒了血液的肌动蛋白-螯合状态并能够导致严重的病理改变。当给予实验动物时，单独的F-肌动蛋白具有明显的毒性并且被认为在多器官衰竭、ARDS和其他与脓毒性休克相关的综合征中扮演角色。诸如骨髓干细胞、脾和淋巴结等的淋巴组织和内脏的内皮细胞的许多组织具有对电离射线的有害影响长期的被认为高度敏感的反应。对这些组织的有害影响先前已经被归于由于肾上腺大脑皮质类固醇的释放或由于各种其他激素和生长因子的释放而导致的直接的或间接的作用。此外，由于放射线的直接或间接的作用而致的肌动蛋白结构组织破坏被认为明显导致了观察到的毒性。包括炎性细胞因子和化学因子以及诸如类二十烷酸的其他因子的某些生长因子可以明显导致放射疗法的副作用和现有的限制。Tβ4、类似物和同工物以及其他衍生物，当全身或局部给药时由于其独特的特性的优点在降低放射疗法的毒性副作用上是有效的。而且，Tβ4的独特的特性包括放射保护，因此可以提高放射疗法的有效剂量。本发明对于治疗或预防其他来源的放射线也有用，其他来源的放射线包括阳光、γ-射线、X-射线、核设备、核工具、核弹、脏弹、高压电流和其他放射源。
没有结合任何特定的理论，本发明是基于这样的发现抗炎肽和诸如Tβ4的肌动蛋白螯合肽以及许多其他的包含肌动蛋白结合基元和LKKTET氨基酸序列的肌动蛋白螯合肽对于由于受电离放射线照射而致的某些生物过程的治疗或预防是有用的，并且能够促进由于电离放射线照射所造成损伤的治疗和预防。由于具有诱导末端脱氧核苷酸转移酶(一种非模板指导的DNA聚合酶)、降低一种或多种炎性细胞因子和化学因子以及作为内皮细胞的趋化因子和血管生成因子的能力，这些肽具有促进修复和康复的能力，并且因此预防和/或医治并逆转由于上述因子导致的影响，包括某些X-射线、γ-射线或其他类型的电离放射线和下述人群的放射疗法(1)癌症病人；(2)因皮肤异常接受辐射或造影治疗的病人；或(3)暴露于剧烈的或致命剂量的电离放射线的个体。Tβ4可以作为一种“营救分子”防止肌动蛋白的永久聚合，在暴露于放射线的细胞中保留肌动蛋白的功能并保护正常细胞分化的能力。Tβ4可以抑制诱导细胞凋亡的酶的诱导作用，因而抑制可能由放射线导致的正常细胞凋亡的诱导作用。Tβ4也可以阻止转录因子的调整对组织的损伤，该转录因子与改进组织存活相关。Tβ4与LIM域蛋白PINCH和对于细胞存活必需的整联蛋白连接激酶(ILK)形成功能性的三元复合物。Tβ4照射导致ILK的诱导作用、改变的定位和活化。细胞中Tβ4-PINCH-ILK复合物的形成可以介导肌动蛋白聚合作用的独立的Tβ4保护和/或修复作用。此外，Tβ4刺激细胞中可以保护或促进组织修复的昆布氨酸-5的产生。
Tβ4最初是作为一种在体内内皮细胞迁移和分化时上调的蛋白被鉴定的。胸腺素β4是最初从胸腺分离的，包含43个氨基酸，4900道尔顿，在各种组织中广泛存在的多肽。这个蛋白起着许多作用，其中包括在内皮细胞分化和迁移、T细胞分化、肌动蛋白螯合和血管形成中的作用。
按照一个实施方案，本发明是治疗或预防由电离放射线照射导致的损伤的方法，包括给予一个需要该治疗的患者有效量的一组合物，该组合物含有一放射线损伤抑制多肽，该多肽包含LKKTET氨基酸序列或具有放射线损伤抑制活性的其保守变异体，优选的是胸腺素β4，胸腺素β4的同工型，氧化的胸腺素β4，胸腺素β4硫氧化物，或者是胸腺素β4的一种拮抗物。给药可以是在患者被放射线照射前、照射中或照射后，以保护组织并防止损伤、和/或救治和修复组织。
按照本发明，可以使用的优选的组合物包括氨基酸序列LKKTET、氨基酸序列KLKKTET或LKKTETQ、Tβ4、Tβ4的N末端变异体、Tβ4的C末端变异体、Tβ4的同工型，Tβ4的拼接变异体、氧化的Tβ4、Tβ4硫氧化物、淋巴的Tβ4、聚乙二醇化(pegylated)Tβ4或具有肌动蛋白结合区的任何其他肌动蛋白螯合或结合蛋白，或者是包含氨基酸序列LKKTET或其保守变体，或者是基本由此组成的具有放射线损伤抑制活性的肽片段。国际申请No.PCT/US99/17282，其在此通过引用结合，公开了根据本发明可利用的Tβ4的同工型以及LKKTET氨基酸序列和其保守变异体，它们可以用于本发明。国际申请No.PCT/GB99/00833(WO 99/49883)，其在此通过引用结合，公开了按照本发明可用的氧化的胸腺素β4。尽管本发明在下文主要说明是关于胸腺素β4和胸腺素β4同工型，应当理解的是，下面的说明也打算等同地适用于氨基酸序列LKKTET、KLKKTET、LKKTETQ，具有放射线损伤抑制活性的包含LKKTET、KLKKTET或LKKTETQ、或其保守变异体，或是主要由此构成的肽和片段，以及氧化的Tβ4和Tβ4硫氧化物。
在一个实施方案中，本发明提供了一种医治患者放射线损伤的方法，该方法是通过用有效量的抑制放射性损伤的组合物接触需治疗的区域，该组合物含有Tβ4或Tβ4同工型。这种接触可以是局部给药，全身给药，肠内给药、通过肺输送给药等。局部给药的实施例，比如说，用单独包含Tβ4或者加上至少一种加强Tβ4穿透性或者延缓或减慢Tβ4释放到需治疗的区域的药剂的洗液、药膏、凝胶、乳脂、软膏、喷雾、悬浮液、分散剂、水凝胶、油膏、油接触皮肤。全身给药包括，比如说，静脉的、腹膜内的、肌肉注射或者皮下注射，或者吸入，经皮的给药或者口服等一含Tβ4或Tβ4同工型的组合物。肠内给药可以包括口服和直肠给药。患者可以是哺乳动物，优选的是人类。
Tβ4，或其同功物、同工型或者衍生物可以以任何有效量给药。比如说，Tβ4可以以范围在0.1-50微克的剂量给药，优选的是大约1-25微克。
按照本发明的组合物可以每天给药，每隔一天给药等，每天给药可以一次给药，或者多次给药，比如说每天给药2次、3次、4次或者更多的次数。
已经鉴定了Tβ4同工型，与已知的Tβ4氨基酸序列有大约70％、或大约75％，或大约80％或是更高的同源性。这些同工型包括，例如，Tβ4ala，Tβ9，Tβ10，Tβ11，Tβ12，Tβ13，Tβ14和Tβ15。和Tβ4相似的是，已发现同工型Tβ10和Tβ15能够螯合肌动蛋白。Tβ4，Tβ10和Tβ15，和这些其它的同工型都包含氨基酸序列LKKTET，这个序列似乎参与介导肌动蛋白的螯合或结合。尽管没有局限于任何特殊的理论，Tβ4同工型的活性可能部分归功于其调节肌动蛋白聚合作用的能力。例如，Tβ4能够调节皮肤中的肌动蛋白的聚合作用(例如，β-胸腺素通过螯合游离的G-肌动蛋白解聚F-肌动蛋白)。Tβ4调节肌动蛋白聚合作用的能力可能因此全部或部分归功于其通过LKKTET序列结合或螯合肌动蛋白的能力。因而，和Tβ4一样，其它具有结合或螯合肌动蛋白或调节肌动蛋白聚合作用的蛋白，包括包含氨基酸序列LKKTET的Tβ4同工型，单独或者和Tβ4联合作用，似乎都可减少放射线损伤，如此所述。
因而，能够特别预料到，已知的Tβ4同工型，比如说，Tβ4ala，Tβ9，Tβ10，Tβ11，Tβ12，Tβ13，Tβ14和Tβ15，以及尚未被鉴定的Tβ4同工型都会在本发明的方法中有用。这类Tβ4同工型在本发明中的方法中应用到，包括在患者中使用的方法。本发明进一步提供了包含Tβ4、以及Tβ4同工型Tβ4ala，Tβ9，Tβ10，Tβ11，Tβ12，Tβ13，Tβ14和Tβ15、以及药学上可接受的载体的药物组合物。
而且，其它具有肌动蛋白螯合或结合能力的蛋白，或那些能够动员肌动蛋白或调节肌动蛋白聚合作用的蛋白，就像在适当的螯合、结合、动员或者聚合实验中所证实的，或者通过诸如LKKTET的介导肌动蛋白结合的氨基酸序列的存在而被发现的蛋白，都可同样地用于本发明的方法。这些蛋白包括，例如，(肌动蛋白)凝溶胶蛋白、维生素D结合蛋白(DBP)，(肌动蛋白)抑制蛋白、切丝蛋白(cofilin)、adsevertin、前肌球蛋白(propomyosin)、fincilin、蚕食蛋白、脱氧核糖核酸酶I，Vilin，(肌动蛋白)片段化蛋白，肌割蛋白(肌动蛋白)、(肌动蛋白)加帽蛋白、β-辅肌动蛋白和acumentin。由于这类方法包括在那些患者中实施的方法，本发明进一步提供了含有上述(肌动蛋白)凝溶胶蛋白、维生素D结合蛋白(DBP)，(肌动蛋白)抑制蛋白、cofilin、adsevertin、前肌球蛋白(propomyosin)、fincilin、蚕食蛋白、脱氧核糖核酸酶I，Vilin，(肌动蛋白)片段化蛋白，肌割蛋白(肌动蛋白)、(肌动蛋白)加帽蛋白、β-辅肌动蛋白和acumentin的药物组合物。因此，本发明包括了放射线损伤抑制活性的多肽的用途，该多肽包含氨基酸序列LKKTET(可以是在它的原始氨基酸序列范围内)和其保守变体。
这里所用的术语“保守变异体”或其语法上的变化指的是用另一个生物学上类似的残基替代一个氨基酸残基。保守变异体的例子包括疏水性残基例如异亮氨酸、缬氨酸、亮氨酸或者蛋氨酸的替换，极性残基的替换，例如用精氨酸替代赖氨酸，谷氨酸替代天冬氨酸，谷酰胺替代天冬酰胺等等。
已将Tβ4定位在许多的组织和细胞类型中，因而可将能够刺激Tβ4产生的药剂加入到组合物中，或者包含组合物，以实现Tβ4从组织和/或细胞的产生。这些药剂包括生长因子家族的成员，例如胰岛素样生长因子(IGF-1)，血小板衍生生长因子(PDGF)，表皮生长因子(EGF)，转化生长因子β(TGF-β)，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)，胸腺素α1(Tα1)和血管内皮生长因子(VEGF)。优选的是，该药剂是转化生长因子β(TGF-β)或者转化生长因子β超家族的其它成员。通过胞外基质沉积、细胞迁移、和皮肤血管形成，本发明的Tβ4组合物通过实现相连组织的增长从而降低放射线的某些效应。
另外，其它药剂可以和Tβ4或者Tβ4同工型一起加入到组合物中。这些药剂包括血管生成剂(angiogenic agents)、生长因子，指导细胞分化的药剂、促进细胞迁移的药剂和刺激组织中胞外基质物质供应的药剂。例如，并不限制，Tβ4或Tβ4同工型能够单独或联合与下列试剂中的一种或多种一起以有效量被添加血管内皮生长因子、角质形成细胞生长因子、成纤维细胞生长因子、血小板衍生生长因子、转化生长因子β、胰岛素样生长因子1、胰岛素样生长因子2、白细胞介素1，前胸腺素α(prothymosinα)和胸腺素α1。
医治与放射线损伤相关的损伤的实际剂量或试剂，配方或组成物依赖于许多因素，包括患者的体型和健康状况。然而，本领域的普通技术人员能够使用在上述PCT/US99/17282以及其中引用的参考文献中描述的决定临床剂量的方法和技术的指导，以决定使用的适当剂量。
合适的配方包含浓度大约在0.001-10％重量，优选浓度在0.005-0.1％重量的范围，最优选浓度为0.01-0.05％重量的Tβ或者Tβ4同工型。
这里所述的治疗方法包括以各种途径给予或输送患者包含Tβ4或本发明中的其它化合物的药剂或组合物，包括任何常规的对患者的给药技术(例如，并不限制，局部给药，定点注入，吸入，全身或肠内给药)。可以通过与药学上可接受的无毒性的赋形剂或载体混合，将使用或包含Tβ4或本发明中的其它化合物的组合物和方法，配制成药物组合物。
本发明包括与Tβ4肽或其功能片段互相作用的抗体的用途。提供了包括具有不同的表位特征的混合型单克隆抗体和明确的(distinct)单克隆抗体制剂的抗体。单克隆抗体来源于包含这些蛋白片段的抗原，通过为本领域的普通技术人员所熟知的在上述PCT/US99/17282中公开的方法。本发明用到的术语抗体意在包括单克隆抗体和多克隆抗体。
在一个实施方案中，本发明提供了治疗或预防由电离放射线导致的损伤的方法，包括给予一个需要该治疗的患者有效量的一组合物，该组合物含有放射线损伤抑制的多肽，所述多肽包含氨基酸序列LKKTET或者具有放射线损伤抑制活性的其保守变异体。
在一个实施方案中，本发明提供了通过用对放射线损伤抑制量的含Tβ4或Tβ4同工型的组合物接触组织来治疗或预防患者由于电离射线照射引起的损伤的方法。这种接触可以是局部的，肠内的或全身的，局部给药的实施例，例如，用单独含有Tβ4或者加上至少一种加强Tβ4穿透性或者延缓或减慢Tβ4释放到需治疗的区域的药剂的洗液、药膏、凝胶、乳脂、软膏、喷雾、悬浮液、分散剂、水凝胶、油膏、油接触皮肤或其他组织。全身给药包括，例如，通过静脉的、腹膜内的、肌肉注射或者皮下注射，或者吸入(口服或鼻吸入)，经皮给药，栓剂、灌肠剂或者口服一含有Tβ4或Tβ4同工型的组合物。被试者可以是哺乳动物，优选的是人类。
本发明提供通过采用治疗有效量的含有Tβ4、Tβ4类似物、同工型、或具有LKKTET氨基酸序列的肽片段和其保守变异体的组合物，用于因X-射线、γ-射线或其他类型的电离放射线和对下述病人的放射疗法导致的身体、身体的组织、和器官和/或与其相关的症状的预防和/或治疗并逆转，(1)癌症病人，(2)因皮肤或其他异常接受辐射或造影治疗的病人；或(3)暴露于剧烈的或致命剂量的电离放射线的个体。
本发明的方法涉及在治疗过程中在连续的或周期的基础上在一个位点或全身使用治疗有效量的组合物来降低暴露于电离射线的影响。给药的周期可以从单次给药至患者的终生给药的范围内，优选的给药过程是在约1-6个月的范围内。给药可以是定期的或连续的，在给药的过程中，可以给予按照本发明的组合物每天一次、两次、或三次或多次，可以每天、隔天、每三天给药等。
根据一个实施方案，给一个患者的靶区域施予放射线，在给所述靶区域施予放射线之前、照射中和/或之后，给予本发明的组合物，以在患者的所述靶区域的外表面的区域抑制放射线损伤。
本发明的方法涉及包含刺激LKKTET或Tβ4或其变异体或某些其他肌动蛋白螯合或抗炎化合物产生的药剂。
在该方法的一方面，治疗多肽是以凝胶、乳膏、糊剂、洗剂、喷雾、悬浮液、分散剂、药膏、水凝胶或油膏配方形式的Tβ4或Tβ4的同工型或氧化形式、或Tβ4的拼接变体。
在该方法的另一方面，组合物可以通过注射、口服、鼻腔、透皮或其他任何方式输送。
组合物可以是天然来源的或使用重组方法、或诸如但不限于固相和液相合成的其他合成方法获得。
治疗暴露于电离放射线或其他类型的放射线的患者的一种方法，包括给予该患者含有调节肌动蛋白螯合的肽、LKKTET、或Tβ4活性的药剂的组合物。该药剂可以是一种抗体。该抗体可以是多克隆抗体或单克隆抗体。
改善放射疗法毒性的一种方法，包括用调节Tβ4活性的药剂处理患者。
在某些实施方案中，该Tβ4调节剂是Tβ4肽的反义形式或其他类型的拮抗剂、或其他适宜的组合物。
通过给予有效剂量的Tβ4或Tβ4类似物、同工型或这里描述的其他分子，本发明可以允许癌症病人能接受的放射疗法的量显著地增加，这些其他分子含有LKKTET氨基酸序列和其他的保守变异体，这些保守变异体能在血液、骨髓、胃肠道和/或身体其他部分中减少炎症、和/或肌动蛋白毒性、和/或刺激血管生成并保护放射敏感的干细胞。
权利要求
1.一种治疗或预防由放射线照射所致的损伤的方法，包括给予需要这样的治疗的患者有效量的一组合物以在所述患者中抑制放射线损伤，该组合物含有1)包括一放射线损伤抑制多肽的化合物，所述放射线损伤抑制多肽含有LKKTET氨基酸序列、LKKTET的保守变异体、肌动蛋白螯合剂、抗炎剂；2)在所述患者中刺激所述化合物产生的药剂；3)在所述患者中调节所述化合物的药剂；或4)所述化合物的拮抗剂。
2.权利要求1的方法，其中所述化合物包括含氨基酸序列LKKTET、或其保守变异体的多肽。
3.权利要求1的方法，其中所述的多肽含有氨基酸序列KLKKTET或LKKTETQ、胸腺素β4、胸腺素β4的N末端变异体、胸腺素β4的C末端变异体、胸腺素β4同工型、胸腺素β4的拼接变体、氧化的胸腺素β4、胸腺素β4硫氧化物、淋巴的胸腺素β4或聚乙二醇化的Tβ4。
4.权利要求1的方法，其中所述的化合物是胸腺素β4。
5.权利要求1的方法，其中所述的化合物以凝胶、乳膏、糊剂、洗剂、喷雾、药膏、悬浮液、分散剂、水凝胶或油膏的形式存在。
6.权利要求1的方法，其中所述化合物通过注射、灌注、肺部输送、或口服、鼻腔、透皮或这些方式联合全身地输送给患者。
7.权利要求1的方法，其中所述药剂是一种抗体。
8.权利要求1的方法，其中所述的拮抗剂是所述化合物的反义形式。
9.权利要求1的方法，包括给予该患者所述化合物以在该患者中保护放射敏感的干细胞。
10.权利要求1的方法，其中所述干细胞是所述患者的血液、骨髓或胃肠道的干细胞。
11.权利要求1的方法，其中所述组合物是全身性给药。
12.权利要求1的方法，其中所述组合物是局部给药。
13.权利要求1的方法，其中所述组合物是肠内给药。
14.权利要求1的方法，其中所述放射线是电离射线。
15.权利要求1的方法，进一步包括给所述患者的靶区域施予放射线以治疗该靶区域的癌症或组织异常，其中在给所述靶区域施予放射线之前、照射中或之后、或者其结合，给予该患者所述组合物，以在患者的所述靶区域的外表面的区域抑制放射线损伤。
16.权利要求15所述的方法，其中所述的组合物防止该患者的所述靶区域的外表面细胞的诱导的凋亡。
17.权利要求3的方法，其中对于给药于患者，所述组合物以0.001-10％重量的浓度范围的配方组成。
18.一种物质，用于制备用于治疗或预防由放射线照射所致的损伤的药物，以在患者中抑制放射线损伤，含有1)一化合物，该化合物包括放射线损伤抑制LKKTET氨基酸序列、LKKTET的保守变异体、肌动蛋白螯合剂、抗炎剂；2)在所述患者中刺激所述化合物产生的药剂；3)在所述患者中调节所述化合物的药剂；或4)所述化合物的拮抗剂。
全文摘要
一种治疗或预防由放射线照射所致的损伤的方法，涉及给予需要这样的治疗的患者有效量的一组合物以在所述患者中抑制放射线损伤，该组合物含有1)包括一放射线损伤抑制多肽的化合物，所述放射线损伤抑制多肽含有LKKTET氨基酸序列(例如胸腺素β4)、LKKTET的保守变异体、肌动蛋白螯合剂、抗炎剂；2)在所述患者中刺激所述化合物产生的药剂；3)在所述患者中调节所述化合物的药剂；或4)所述化合物的拮抗剂。
文档编号A61K38/00GK1822850SQ200480020496
公开日2006年8月23日 申请日期2004年7月19日 优先权日2003年7月18日
发明者艾伦·L·戈尔德斯坦 申请人:雷根内克斯生物制药有限公司