四氯十氧(tcdo)的治疗应用的制作方法
【专利摘要】本发明部分基于巨噬细胞的调节。此外,本发明提供了使用调节巨噬细胞功能的化合物来治疗各种疾病和紊乱的方法。
【专利说明】四氯十氧(TCDO)的治疗应用
[0001] 发明背景 发明领域
[0002] 本发明一般涉及免疫学领域,更具体涉及调节巨噬细胞功能的方法。
[0003] 背景信息
[0004] 慢性炎性疾病被假定为通过免疫循环中炎性组分的过度呈现而产生,其部分地由 损伤和在巨噬细胞、小神经胶质细胞、内皮细胞和神经元中激活NF- κ B的免疫(如SCI)刺 激物,以及促炎细胞因子和趋化因子的诱导,TNF- a、IL-Ib和MCP-I的增加 ,TNF α的增加 和/或不适当识别的自身抗原(自身免疫病)所驱动。巨噬细胞区室内的持续激活导致慢 性T细胞激活,其充当持续巨噬细胞激活的正反馈机制。
[0005] 开发靶向巨噬细胞的治疗剂需要理解巨噬细胞在人类疾病中的作用。人类疾病的 平衡巨噬细胞激活假说(1)提出,巨噬细胞的主要功能(吞噬作用,抗原呈递和炎症)是保 持巨噬细胞炎性活性稳态的宿主调节循环过程的组成。该模型提出慢性疾病是通过循环 中炎症组分的过度呈现产生,部分地由病毒(如HIV,HCV)、对器官和组织的物理损伤(如 SCI)或者不适当识别的自身抗原(即自身免疫病)驱动。
[0006] 四氯十氧(Tetrachlorodecaoxygen,T(DO)包含亚氯酸盐作为有效成分 (principle),导致在巨噬细胞上发现的作用于血红素的深远变化。T⑶0诱导基因表达功能 和激活,并且似乎下调不适当的免疫激活,其导致产生慢性炎性反应状态。在许多疾病状态 中观察到的T细胞功能的丧失可能需要慢性激活巨噬细胞的参与。因此,持续激活的巨噬 细胞代表了非高度易变的治疗靶标。
[0007] T⑶0的药理学活性来源于其下调不适当的免疫激活的能力。T⑶0通过影响细胞 增殖和功能从而从质和量上调节免疫反应。通过测量免疫活性细胞的增殖、吞噬指数、氧化 爆发(oxidative burst)、细胞信号传导以及免疫球蛋白产生来定量多种模型中T⑶0的药 理学作用。TCDO通过改变单核细胞/巨噬细胞系统、自然杀伤(NK)细胞以及细胞毒性T淋 巴细胞(CTL)的功能来刺激吞噬作用、体液免疫反应和细胞防御系统。非临床研宄和临床 研宄提供了这样的证据,即,TCDO通过去除炎性巨噬细胞对慢性T细胞激活的影响来潜在 地重建免疫平衡从而下调不适当的免疫激活。许多慢性疾病被认为由不适当的免疫激活产 生,部分地由病毒(如HIV,HCV)或者不适当识别的自身抗原(如自身免疫病)所引起。最 近的研宄表明T⑶0能够特异地调节巨噬细胞基因表达,并且由此抑制T细胞激活。T⑶0的 这种药理学活性可以用于治疗涉及平衡巨噬细胞激活破坏的疾病,如慢性病毒感染、自身 免疫病、变态超敏反应,免疫缺陷相关的细菌和真菌感染、慢性创伤以及作为慢性炎症的结 果的各种癌症(例如淋巴癌、胰腺癌)。
[0008] 针对这些慢性炎性疾病的传统治疗方法使用了抗病毒/抗细菌的、类固醇的组合 /混合物,其已证明对患者结果是短暂的、无效的、有害的。新的创新性策略必须针对理解炎 症介质宽泛的相互作用/激活、细胞因子通路以及新发现通路的新作用,专门解决病毒/细 菌复制,目标是降低病毒负载、细菌抗性、可持续的抗炎症作用、以及疼痛终止,以强有力的 科学来改善现有疗法库。
[0009] 发明概述
[0010] 本发明部分基于调节细胞免疫,尤其是巨噬细胞的功能。TCDO调节巨噬细胞的功 能并且可以用于治疗其中这种调节在治疗上有益的疾病/病症。
[0011] 由此,在一个实施方式中,本发明提供在对象中降低和/或抑制促炎介质反应的 方法,包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。本发明的一个实施方式提供 了在对象中改变细胞免疫的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧 (TCDO)。在另外的实施方式中,本发明提供了在对象中控制慢性炎症的方法,所述方法包 括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。在一个实施方式中,本发明提供了在 对象中调节巨噬细胞功能的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧 (TCDO) 〇
[0012] -方面,对象具有巨细胞介导的疾病。在另外的方面,巨·细胞介导的疾病为脊 髓损伤、外伤性脑损伤、慢性创伤脑炎、病毒性/细菌性脑炎/脑膜炎、精神分裂症、纤维肌 痛、慢性疲乏综合征、慢性抑郁症、痉挛、莱姆病、多发性硬化、心肌梗塞、中风、病毒感染、微 生物感染、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、疟疾、登革热、丝虫病、利什曼病、II型糖尿 病、痴呆、阿尔兹海默症或者帕金森氏病。在另外的方面,对象需要创伤愈合/修复、烧伤、 神经病变、疼痛终止。而在另外的方面,对象有II型糖尿病。
[0013] 在另一实施方式中,本发明提供了治疗对象以使疼痛终止的方法,所述方法包 括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。在另外的实施方式中,本发明提供了 治疗对象以产生镇痛效果的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧 (TCDO)。在另外的实施方式中,本发明提供了在受试对象中促进创伤愈合的方法,所述方法 包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0014] -方面,TCDO通过肠胃外、局部、静脉内、口、皮下、动脉内、颅内、腹腔内、鼻内或肌 肉内的方式施用。
[0015] 另一方面,T⑶0以约0. lmL/kg体重至I. 5mL/kg体重的剂量施用。在优选方面, T⑶0以约0. 5mL/kg体重至0. 75mL/kg体重的剂量施用。在另一个优选方面,T⑶0以大约 0. 5mL/kg体重的剂量施用。
[0016] 一方面,对象接受至少一个周期的T⑶0,其中周期由以下组成:患者被施用约连 续5天的T⑶0,然后至少约连续16天不施用T⑶0。在另外的方面,所述对象被施用1、2、3、 4、5或者6个周期的TCD0。
[0017] 附图简述
[0018] 附图1描述了人类疾病的平衡巨噬细胞激活假说。
[0019] 附图2的描述显示T⑶0治疗剂对慢性炎症的效果。
[0020] 附图3是显示TCDO对大鼠中脊髓损伤之后的损伤体积的影响的图。所有的大鼠 都经历了脊髓损伤,然后是六周的恢复。用盐水、NTS-盐水、或者TCDO溶液注射动物。在第 42天处死动物,然后进行处理以测定损伤体积。用TCDO处理使损伤体积减少25%、50 %和 65 %,但是只有在5 X IO4以及10 X 10 4剂量组,该变化相对于盐水组(对照组)才是统计学 意义上显著的。*和**损伤体积显著减小*P = 0. 0004**P〈0. 0001。
[0021] 附图4是显示经历脊髓损伤的大鼠中的旷场(open-field) (BBB)行为测量的图。 所有大鼠为假实验(没有注射)对照,或者经历大鼠脊髓损伤并注射盐水或接受TCDO溶 液。行为分析在损伤后每周一次进行测定持续六周,。图中只展示了原始数据。*P〈〇. 05相 对于盐水组和对照组。
[0022] 附图5是显示了炎性标记物变化的图。A.施用IODO后GFAP的免疫反应性。B.施 用WF-10后IL-I的免疫反应性。C.施用WF-10后⑶-68的免疫反应性。所有大鼠为假实 验(没有注射)对照,或者经历大鼠脊髓损伤并注射盐水或接受TCDO(WF-IO)溶液。在研 宄的最后进行免疫组化分析(N= 10,每只动物3张切片用于分析)。图中只展示了原始数 据。
[0023] 附图6描述了不存在(A)和在IODO(WF-10, B)存在的情况下APP转基因小鼠(3 月龄)的脑。从淀粉样沉积物之前开始,WF-10每天以1/400稀释物静脉注射,持续90天。
[0024] 附图7描述了 T⑶0对帮助创伤愈合的作用的方法。
[0025] 发明详述
[0026] 本发明部分基于调节细胞免疫,尤其是巨噬细胞功能。TCDO调节巨噬细胞的功能 并且可以用于治疗其中这种调节在治疗上有益的疾病或紊乱。
[0027] 在描述本发明的组合物和方法之前,要了解的是,本发明不限于所描述的具体组 合物、方法和实验条件,因为这样的组合物、方法和状况可以改变。还需要了解的是,本文使 用的术语仅仅是是为了描述特定的实施方式,并且不意图限制,因为本发明的范围仅仅在 所附的权利要求中受到限定。
[0028] 如本说明书和所附的权利要求中使用的,单数形式的"一(a、an) "以及"该(the) " 包含复数涵义,除非上下文另有清楚指示。因此,例如,提及"该方法(the method)",包括 一种或多种方法,和/或本文所述类型的步骤,其对于阅读本公开之后的本领域技术人员 而目是显而易见的,等等。
[0029] 除非另外指出,本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域普通 技术人员常规理解相同的含义。尽管任何与本文所述相似或者相同的方法和物质都可以用 于本发明的实践或者测试,但是现在描述优选的方法和物质。
[0030] 如本文所使用的,术语"巨细胞介导的疾病(macrophage mediated disease) " 是指由涉及巨噬细胞的机体免疫系统的异常活性应引起的状况。巨噬细胞介导的疾病包括 但不限于,脊髓损伤、外伤性脑损伤、多发性硬化、心肌梗塞、中风、病毒感染、微生物感染、 II型糖尿病、创伤愈合、痛/慢性疼痛、阿尔兹海默症以及帕金森氏病。
[0031] 如本文中所使用的,术语"TCD0"是指化合物四氯十氧。术语"WF10"、"WF10/ MACR0STAT"、"MACR0STAT"、"0X0-K933" 和 "Nuderm" 是指 TCDO 的药物制剂。
[0032] 术语"治疗有效量"是指在对象或哺乳动物中有效产生治疗有益反应的治疗剂的 量。
[0033] 在一个实施方式中,本发明提供在对象中降低和/或抑制促炎介质反应的方法, 所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的TCD0。本发明的一个实施方式提供在对象中改 变细胞免疫的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的TCD0。在另外的实施方式 中,本发明提供了在对象中控制慢性炎症的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效 量的TCD0。在一个实施方式中,本发明提供了在对象中调节巨噬细胞功能的方法,所述方法 包括向所述对象施用治疗有效量的TCD0。
[0034] -方面,对象患有巨噬细胞介导的疾病。在另外的方面,巨噬细胞介导的疾病为脊 髓损伤、外伤性脑损伤、多发性硬化、心肌梗塞、中风、病毒感染、微生物感染、Π 型糖尿病、 阿尔兹海默症或帕金森氏病。在另外的方面,对象需要创伤治愈或疼痛终止。而在另外的 方面,对象患有II型糖尿病。
[0035] TCDO是巨噬细胞调节物,其似乎通过去除炎性巨噬细胞对慢性T细胞激活的影响 以潜在地恢复免疫平衡来起作用。
[0036] 巨噬细胞是通过组织中单核细胞分化产生的细胞。单核细胞和巨噬细胞是吞噬细 胞。巨噬细胞在脊椎动物的非特异性防御(先天性免疫)和特异性防御机制(适应性免疫) 中起作用,并且帮助启动特异性免疫机制。它们的功能是作为固定的或者移动的细胞,吞噬 细胞碎片和病原体。它们还刺激淋巴细胞和其他免疫细胞对病原体产生应答。它们是特化 的吞噬细胞,其通过破坏和摄取来攻击外源物、感染性微生物以及癌细胞。巨噬细胞可以用 流式细胞术或免疫组化染色通过多种蛋白质的特异表达来鉴定,所述多种蛋白质蛋白包括 CD14、CD40、CDllb、CD64、F4/80 (小鼠 )/EMRl (人)、溶菌酶 M、MAC-1/MAC-3 以及 CD68。
[0037] 开发巨噬细胞靶向治疗剂需要了解巨噬细胞在人类疾病中的作用。人类疾病的平 衡巨噬细胞激活假说提出,巨噬细胞的主要功能(吞噬作用、抗原呈递和炎症)是保持巨噬 细胞炎性活性稳态的宿主调节循环过程的组成。该模型提出慢性疾病通过循环中炎症组分 的过度呈现产生,部分地由病毒(如,HIV,HCV)、器官和组织的物理损伤(如SCI)或者不适 当识别的自身抗原(即自身免疫病)驱动。这个示例在附图1中提出。
[0038] 吞噬作用。巨噬细胞激活的第一步是吞噬作用。巨噬细胞吞食病原体,例如,细 菌、真菌和病毒。在成功吞噬外源物之后,巨噬细胞通过蛋白水解途径来处理这种物质,将 单个蛋白质切成小肽,所述小肽然后参与巨噬细胞激活的二步:抗原呈递给T细胞。吞噬作 用是基本的巨噬细胞功能,其解释了该名称的由来,"巨噬细胞来自'巨(macro)',意思是大 (big),以及'噬(phage) ',意思是食者(eater),因此赋予巨噬细胞术语'巨噬(大的食者) (macrophage) ' " 的来源。
[0039] 抗原呈递。外源物质被切成肽后,巨噬细胞利用主要组织相容性抗原类I (HLA)和 类2 (DR)将抗原呈递给T淋巴细胞,并启动正常免疫反应的扩展(第二步)。T细胞激活主 要通过这种抗原呈递细胞功能发生。对病毒感染细胞、癌症以及真菌特异的标准细胞毒性 T细胞发育,其最终导致它们成功的免疫清除。在成功激活之后,T细胞表达各种激活抗原, 如⑶38,并且分泌因子,如IL-2,其允许T细胞增殖,以及IFNy,其引发进一步的巨噬细胞 激活和第三步。
[0040] 经典巨噬细胞激活。T细胞激活的产物,IFNy,导致完全的炎性变化和经典巨噬 细胞激活。这种激活引起炎症细胞因子如IL-l、IL-6和TNFa的上调。处于这种状态的巨 噬细胞是极其具有炎性并可以引起继发效应,如发烧,以及当受到慢性刺激时,引起重量减 轻和免疫反应的进一步非特异性激活。
[0041] Thl 和 Th2 (活性-抑制性 T 细胞(active-to-inhibitory T cell))的转换。在 最终导致细胞毒性T细胞和生成IL-2的Thl细胞产生的细胞反应的起始期间,T细胞的第 二主要类别,Th2细胞,受到诱导。Th2细胞涉及B细胞激活和增殖、高丙种球蛋白血症、IgE 上调、嗜曙红细胞增多以及变态反应。最终结果是过量的IL-10产生中断了第二步。虽然 如通过T细胞增殖测量到的经典免疫应答性主要考虑Thl样应答,但Thl和Th2细胞激活 过程在体外(和可能在体内)几乎同时发生。Th2应答的关键特征是产生IL-4,其已知激 活巨噬细胞替代激活途径(AMP)。
[0042] T⑶O似乎下调不适当的免疫激活。之前的研宄已经显示T⑶O在体内减少抗原呈 递,并且最近的基因表达研宄提供了 TCDO通过调节巨噬细胞功能减少不适当的T细胞激活 的证据。由TCDO通过抗原呈递诱导适当的巨噬细胞调节产生的促炎介质抑制,导致无变应 性反应(耐受)。根据这个模型,将会预测直接影响巨噬细胞激活的剂引起对T细胞激活的 继发效应。
[0043] 慢性炎性疾病被假定为通过免疫循环的炎症组分的过度呈现产生,其部分地是由 损伤或在巨噬细胞、小神经胶质细胞、内皮细胞和神经元内激活NF- κ B的免疫(如SCI)刺 激物,以及促炎细胞因子和趋化因子的诱导,TNF- a、IL-Ib和MCP-I的增加 ,TNF α的增加 和/或不适当识别的自身抗原(自身免疫病)所驱动。根据模型,巨噬细胞区室内的持续 激活导致慢性T细胞激活,其充当持续巨噬细胞激活的正反馈机制。TCDO的这种药理学活 性可以用于治疗涉及平衡巨噬细胞激活破坏相关的疾病,如慢性病毒感染、自身免疫病、变 态超敏反应,免疫缺陷相关的细菌和真菌感染、慢性创伤、和作为慢性炎症的结果的各种癌 症(例如淋巴癌)、多发性硬化、SCI、外伤性脑损伤、帕金森氏病、阿尔兹海默症以及动静脉 血管疾病。
[0044] 有大量的TCDO的免疫调节功能,尤其是引发天然防御机制和抑制不适当激活的 适应性免疫反应的证据。已显示TCDO通过改变单核细胞/巨噬细胞系统、自然杀伤(NK)细 胞以及细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的功能来刺激吞噬作用、体液免疫反应和细胞防御系统。 TCDO增加巨噬细胞吞噬、刺激单核细胞中的氧化爆发、降低巨噬细胞抗原呈递、并且抑制巨 细胞中的TNF-α表达。"平衡巨细胞激活(balanced macrophage activation)"提出 的概念提供了免疫功能失调和过度激活在不同疾病发病机理中的作用的解释,所述疾病例 如慢性病毒感染、自身免疫病、变态超敏反应,免疫缺陷相关的细菌和真菌感染、慢性创伤、 和作为慢性炎症的结果的各种癌症(例如淋巴癌、胰腺癌)。TCDO的这些药理学活性提示 其可以通过逆转免疫功能失调和恢复平衡巨噬细胞激活而具有治疗益处。
[0045] 在单核细胞、巨噬细胞和淋巴细胞的一系列体外实验中,观察到T⑶0增加吞噬作 用、刺激单核细胞中的氧化爆发、降低巨噬细胞肿瘤坏死因子(TNF)-a表达、减少抗原呈 递以及增强巨噬细胞-成纤维细胞的协作。在体外,TCDO还表现出抗HIV的性质,该性质 没有显示出涉及药物的巨噬细胞靶向作用机制。体内实验研宄了 TCDO对单核细胞、巨噬细 胞和淋巴细胞的作用,对体液免疫和细胞免疫的作用,以及对局部或者全身身体照射反应 的作用。在人创伤愈合模型中,TCDO增加渗透到皮肤水疱中的巨噬细胞数量。
[0046] 在大鼠中,在全身X照射后,TCDO增加粒细胞、外周血单核细胞(PBMCs)以及大颗 粒淋巴细胞(LGLs)的比率,并且刺激红细胞发生。在小鼠中,T⑶0刺激接受了亚致死剂量 的J照射的造血干细胞重生。在其他研宄中,TCDO表现出针对辐射诱导的、化学诱导的、以 及转移性恶性和良性肿瘤的直接抗肿瘤效应。TCDO改变脾脏和胸腺中辅助性T细胞以及抑 制性/细胞毒性T细胞的比例,并增加分别通过溶血空斑和足垫肿胀试验的体液和细胞免 疫反应。在静脉注射施用来自大肠杆菌(E coli)055B5的脂多糖(LPS)之前的时期期间施 用TCDO (0. 2ml/kg,静脉注射)两次,降低BALB/cABOM小鼠对内毒素的敏感性,使LD50值从 346mg增加到518mg。T⑶0减少内毒素毒性与在体外观察到的TNF-α表达的下调相一致。
[0047] 在吞噬作用检测中,大肠杆菌(E. coli)摄入在对应于0. 5mL/kg体重的T⑶O剂量 浓度时最大。在每天以范围为0.33到2. OmL/kg体重的剂量向大鼠施用T⑶0 90天后,血 中单核细胞和大颗粒淋巴细胞的水平显著升高至比四天内的基线值大三倍。该升高的水平 在给药期的余下时间得以保持。在停止施用TCDO后,单核细胞水平逐渐下降并在30天后 回归到正常值。在停止T⑶0后16天,单核细胞水平高于基线约50%。
[0048] 另外,在临床试验中已经显示TCDO对遭受自身免疫性疾病伴有皮肤表现的患者 是治疗上有益的。在该研宄之前的5-10年,遭受慢性光化性皮炎的患者出现光敏性。患者 的脸变成面具样,并且随着阳光和烟而恶化。患者的皮肤变得褪色和干燥,伴有出血损伤。 类固醇治疗造成失明,需要更换晶状体。以0. 5mL/kg体重的TCDO两个周期,患者得以成功 治疗。寻常天疱疮是这样的疾病,其中自身抗体针对角质形成细胞的细胞表面。用高剂量 的类固醇和环磷酰胺的治疗控制水疱,但将患者置于产生脓毒症的危险之中,并且水疱伤 没有治愈。以〇. 5mL/kg体重用两个周期的TCD0,患者得以成功治疗。遭受脓疱性牛皮癣 的患者经历了广泛的脓疱,其下面具有积累的血管,伴有痒和疼痛持续多于5年。用维甲酸 类药物进行治疗没有成功。以〇.5mL/kg体重用两个周期的TCD0,患者得以成功治疗。遭 受HIV相关牛皮癣的患者表现出影响全身的牛皮癣。这种状况之前用氨甲蝶呤治疗,其导 致白血细胞的显著降低。以〇.5mL/kg体重用四个周期的T⑶0,患者得以成功治疗。遭受湿 瘆的患者表现出手上和脚上有湿瘆,皮肤非常干燥。用类固醇膏的治疗引起皮肤恶化。以 0. 5mL/kg体重用四个周期的T⑶0,患者得以成功治疗。
[0049] 另外,已经显示TC DO在局部应用时对治愈创伤的治疗有效。在271名患者的研 宄中,显示T⑶0在局部应用时对于创伤清洁和新组织形成显著优于盐水。进一步,在随机 化的临床研宄中,显示TCDO优于吡咯烷酮碘(PVP-iodine,聚维酮碘)治疗,导致创伤表面 减小74. 9%。另外,显示TCDO在局部应用时逆转可的松对创伤的作用。
[0050] 总之,T⑶0具有促氧化活性,其在人体的特定微环境如肠粘膜内源性产生,代表下 调不需要的潜在危害性抗原驱动的免疫反应的生理学原理。TCDO代表了显示可以安全地施 用于人的促氧化活性的化合物。TCDO针对体外刺激的淋巴细胞和单核细胞以更明显的形 式,发挥抗炎症活性。TCDO在体外降低编码促炎症细胞因子的基因的表达,并且应用于人之 后,在体内上调基因表达。
[0051 ] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗患有巨噬细胞介导的疾病的对象的方法, 所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。一方面,巨噬细胞介导的疾 病为脊髓损伤、外伤性脑损伤、多发性硬化、心肌梗塞、中风、病毒感染、微生物感染、Π 型糖 尿病、痛/慢性疼痛、创伤愈合、阿尔兹海默症以及帕金森氏病。在另一实施方式中,本发明 提供了治疗对象以使疼痛终止的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十 氧(TCDO) 〇
[0052] 在另一个实施方式中,本发明提供了治疗对象以产生镇痛作用的方法,所述方法 包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。在另一个实施方式中,本发明提供了 在受试对象中促进创伤愈合的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧 (TCDO) ·
[0053] 急性和慢性神经性炎症
[0054] 单词神经性炎症(neuroinflammation)代表慢性炎症样胶质反应,其可以产生神 经变性症状,如空斑形成、营养不良的突起生长以及过度的tau磷酸化。区分急性和慢性神 经性炎症是非常重要的。急性神经性炎症通常由一些神经元损伤引起,在神经元损伤之后 小胶质细胞迀移到损伤部位,吞噬死细胞和碎片。术语神经性炎症通常是指更加慢性的、持 续的损伤,此时小胶质细胞的反应促进并扩展了神经破坏效应,恶化了疾病进程。
[0055] 当小胶质细胞被激活时,它们呈现出变形虫样的形状,并增强了其基因表达。增强 的基因表达导致许多潜在神经毒性介质的产生。这些介质在小胶质细胞的正常功能中是重 要的,并且一旦它们的任务完成,其生成通常减少。在慢性神经性炎症中,小胶质细胞在较 长的时间保持激活,在该较长的时间介质的生成比平常持续更长的时间。介质的这种增加 促进神经元的死亡。
[0056] 神经性炎症相比其他器官中的炎症是独特的,但是包括一些相似的机制,如化学 引诱物分子的生成局限于炎症部位。以下列表包含小胶质细胞激活时分泌的众多物质中的 少数:
[0057] 细胞因子
[0058] 小胶质细胞激活中枢神经系统(CNS)中的促炎症细胞因子:IL_1 a、IL-I β和 TNF-α。当小胶质细胞保持持续激活状态时,细胞因子在神经变性中具有潜在的作用。将 细胞因子IL-Ia、IL-I β和TNF-α直接注射到中枢神经系统中导致局部炎性反应和神经 元退化。这与这些细胞因子在急性神经性炎症期间的潜在神经营养(诱导神经元生长)作 用形成对比。
[0059] 趋化因子
[0060] 趋化因子是在体内和体外刺激炎性细胞定向迀移的细胞因子。趋化因子分为四个 主要的亚家族:c、cc、cxc以及CX 3C。小胶质细胞是一些趋化因子的来源,并特别表达单核细 胞趋化蛋白I (monocyte chemoattractant protein-l,MCP_l)趋化因子。其他炎性细胞因 子,如IL-I β和TNF-α以及细菌来源的脂多糖(LPS),可以刺激小胶质细胞以产生MCP-1、 MIP-I α以及MIP-I β。在体外小胶质细胞可以表达CCR3、CCR5、CXCR4、以及CX3CR1。趋化 因子具有促炎性,因此有助于神经性炎症过程。
[0061] 蛋白酶
[0062] 当小胶质细胞被激活时,它们诱导潜在涉及许多功能的蛋白水解酶合成和分泌。 存在许多蛋白酶,其具有降解在小胶质细胞附近的胞外基质和神经元细胞从而释放这些化 合物的潜在能力。这些蛋白酶包括:组织蛋白酶B、L和S,基质金属蛋白酶MMP-1、MMP-2、 MMP-3和MMP-9,以及金属蛋白酶解联蛋白ADAM8纤维蛋白溶酶原,其在小胶质细胞外面形 成并降解胞外基质。已经发现组织蛋白酶和MMP-3在阿尔兹海默症(AD)中增加, 并且组织蛋白酶B在多发性硬化中增加。另一种蛋白酶,弹性蛋白酶,可对胞外基质具有大 的负作用。
[0063] 淀粉样前体蛋白
[0064] 小胶质细胞应答于兴奋性神经毒性损伤而合成淀粉样前体蛋白(APP)。空斑由膜 结合APP的异常蛋白水解裂解产生。淀粉样蛋白空斑可以刺激小胶质细胞产生神经毒性化 合物,例如细胞因子、兴奋性神经毒素 、i NOS--氧化氮(i NOS-nitric oxide)和亲脂性 胺(lipophylic amines),其全部引起神经损伤。阿尔兹海默症中的空斑包括激活的小胶质 细胞。研宄已经显示将淀粉样蛋白直接注射到脑组织中激活小胶质细胞,其降低神经元的 数量。小胶质细胞还被提出作为分泌的β淀粉样蛋白的可能来源。
[0065] 衰老
[0066] 小胶质细胞在损伤期间经历一阵有丝分裂活性,这种增殖之后是凋亡,以使细胞 数量减少回到到基线。小胶质细胞的激活将负载置于在合成代谢和分解代谢机制上,导致 激活的小胶质细胞比未激活的细胞更快地死亡。为了弥补小胶质细胞随时间推移的损失, 小胶质细胞经历有丝分裂并且骨髓来源的祖细胞通过脑膜和脉管系统迀移到脑中。
[0067] 正常衰老过程中发生的轻微神经元损伤的累积可将小胶质细胞转变成增大和激 活的细胞。这些慢性、与年龄有关的小胶质细胞激活和IL-I表达的增加可通过有利于神 经空斑形成在易患病患者中促进阿尔兹海默症风险随着年龄的增长而增加。DNA损伤可能 有助于年龄相关的小胶质细胞激活。另一种因素可能是高级糖化终末产物的累积,其随着 衰老而累积。.这些蛋白质强烈地抵抗蛋白质水解过程,并且促进蛋白质交联。研宄已经 发现营养不良的(发育缺陷)人小胶质细胞。"这些细胞的特征在于其细胞质结构异常,如 去分枝的(deramified)、萎缩的、成片段的或者不寻常扭曲的过程,通常产生球状或者球根 状肿胀。"营养不良的小胶质细胞的发生随着衰老而增加。小胶质细胞变性和死亡在朊病 毒疾病、精神分裂症和阿尔兹海默症的研宄中被报道,指示小胶质细胞恶化可能涉及神经 变性疾病。这个理论的复杂在于,难以区分人脑中"激活的(activated)"和"营养不良的 (dystrophic) "小胶质细胞。
[0068] 神经性炎症的治疗
[0069] 激活/无变应性-耐受的抑制
[0070] 一种控制神经性炎症的方法是抑制小胶质细胞激活。对小胶质细胞的研宄已经 显示它们由不同的刺激物激活,但是其依赖于促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)的激活。之前下调激活的小胶质细胞的方法集中于免疫抑制剂。目 前,有希望的治疗是T⑶0,其下调TNFa抑制化合物,该化合物也下调IL-1、IL-2。最近的 研宄(Kindy等人)表明T⑶0通过激活的小胶质细胞抑制促炎症细胞因子和超氧化物阴离 子的生成。
[0071] 趋化因子受体的调节
[0072] 趋化因子受体CX3CR1在中枢神经系统的小胶质细胞中表达。 Fractalkine(CX3CLl)是CX3CR1的唯一配体,其作为趋化因子可从其释放的跨膜糖蛋白而 生成。Cardona等人于2006年提出"使用三种不同的体内模型,我们展示了 CX3CR1缺乏使 小胶质细胞反应失调,导致神经毒性。"对CX3CR1如何调节小胶质细胞神经毒性的进一步 研宄可导致用于神经保护的新的治疗策略。
[0073] 淀粉样蛋白沉积的抑制
[0074] 淀粉样蛋白沉积的抑制剂包括负责产生胞外淀粉样蛋白的酶,如β分泌酶和γ 分泌酶抑制剂。目前,γ分泌酶抑制剂处于作为阿尔兹海默症治疗的II期临床试验,但是 它们具有免疫抑制特性,这可限制其应用。另一个策略包括增加针对淀粉样蛋白片段的抗 体。这种治疗也处于阿尔兹海默症治疗的II期临床试验。
[0075] 细胞因子合成的抑制
[0076] 糖皮质激素是抗炎性类固醇,其抑制中枢和外周细胞因子的合成及作用。在最近 的研宄中,发现洛伐他汀和苯乙酸钠抑制大鼠小胶质细胞中的TNF-α、IL_1 β、和IL-6。这 表明甲羟戊酸途径在控制小胶质细胞中细胞因子的表达中起作用,并且可能在开发治疗神 经变性疾病的药物中是重要的。纳曲酮可能提出了对小胶质细胞产生的炎性介质的解决方 法。尽管纳曲酮的主要作用是竞争性地结合到阿片样物质受体上由此上调受体的数量;而 且,其被用于帮助具有阿片样物质依赖的患者。新的研宄表明低剂量的纳曲酮可以抑制小 胶质细胞的细胞因子合成。虽然该机制仍然处于其初期,但已经证明其帮助一些遭受纤维 肌痛综合征的患者。
[0077] 小胶质细胞在神经变性中的作用
[0078] 神经变性紊乱的特征是特定的神经元群体中逐渐的细胞损失。"当细胞在渐进 的神经变性紊乱中发生慢性激活时,神经胶质的很多正常营养功能可能丧失或者被摧毁 (overwhelmed),因为存在充分的证据,S卩,在这些紊乱中,激活的神经胶质通过直接和间接 的炎症攻击发挥了破坏作用。"以下是小胶质细胞在神经变性紊乱中的作用的突出例子。
[0079] 阿尔兹海默症
[0080] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗患有阿尔兹海默症的对象的方法,包括向 所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO).
[0081] 阿尔兹海默症是一种渐讲的神经病夺的疾病,其中脑产牛异常闭块(淀粉样蛋白 斑)以及缠结的纤维東(神经原纤维缠结)。
[0082] 阿尔兹海默症(AD)是最常见的痴呆形式。对该疾病不存在治愈,其随着进展 而恶化,并最终导致死亡。阿尔兹海默症的原因和进展还没有得到很好的了解。研宄提 示该疾病与脑中的斑和缠结有关。目前的治疗只有助于该疾病的症状。没有可用的阻 止或逆转该疾病进展的治疗手段° http: //en. wikipedia. org/wiki/Non-steroidal anti-inflammatory drug〃。
[0083] 各种炎症过程和细胞因子也可能在阿尔兹海默症的病理学中具有作用。炎症是任 何疾病中组织损伤的一般标志,并可以是AD组织损伤的次级反应或者免疫反应的标志。
[0084] 中枢神经系统包含两种不同的单核吞噬细胞群体:脑实质的小胶质细胞和位于血 管周围间隙、脑膜褶皱和脉络丛中的巨噬细胞。已知这两类吞噬细胞在特异细胞因子生成、 细胞表面免疫抗原表达以及促进先天性与适应性免疫反应的能力方面有差异。外周巨噬细 胞几个特性使得其成为有效的专业A β吞噬细胞。首先,发育成为外周巨噬细胞的单核细 胞前体具有动态的生命周期,而脑固有的小胶质细胞则有延长的寿命和有限的分裂能力。 其次,已提出外周巨噬细胞在整个生命过程中可以进出中枢神经系统区室。相比之下,小胶 质细胞是中枢神经系统的永久居民,其表型受到其中的聚居地的显著影响。因此,考虑到精 确的中枢神经系统调整的免疫反应但受限制的功能性所有组成成分,脑固有的小胶质细胞 在空间和时间上受到更加严格的调控。在其静止(休息)状态,人脑固有的小胶质细胞通 常缺乏MHC-2 (HLA-DR)抗原、细胞因子表达、⑶45抗原以及其它抗原呈递和吞噬作用所需 要的表面免疫分子。可选地,外周单核吞噬细胞持续表达HLA-DR,并且能具有先天性免疫反 应的全部所有组成成分。因此,虽然小胶质细胞充当破坏神经组织中的内源稳态的警卫并 且限制了先天性免疫反应,外周单核吞噬细胞吞食并消化细胞碎片和病原物的能力却没有 受到限制。
[0085] 已知外周巨噬细胞起源于存在于骨髓和循环系统中的单核细胞/树突状细胞前 体(祖细胞,prognitors),这些细胞可以在外周中以微创的方式被治疗性地革El向。相反地, 由于存在血脑屏障(BBB),治疗剂靶向脑固有的小胶质细胞是具有挑战性的。并且,由于外 周巨噬细胞通常被视为专门的吞噬细胞的事实,它们比其远亲免疫抑制小胶质细胞具有更 大的A β吞噬细胞潜力。
[0086] 研宄已经显示巨噬细胞可能有益于阿尔兹海默症的治疗。因此,用调节巨噬细胞 的免疫剂如TCDO的治疗,可在治疗上对于阿尔兹海默症的治疗是有用的。附图6显示了在 阿尔兹海默症的动物模型中使用T⑶0的结果。
[0087] 帕金森氏病
[0088] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗患有帕金森氏病的对象的方法,所述方法 包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0089] 帕金森氏病是一种运动障碍,其中脑内生成多巴胺的神经元没有像其应该的那样 起作用。
[0090] 帕金森氏病(PD)是中枢神经系统的退行性疾病。帕金森氏病的运动症状起因于 在黑质一一中脑的一个区域一一中生成多巴胺的细胞死亡;这种细胞死亡的原因是未知 的。在该疾病进程的早期,最明显的症状是运动相关的;这些症状包括震颤、强直、运动减缓 以及行走和步态困难。然后,可能产生认知和行为问题,在该疾病的晚期通常发生痴呆。
[0091] 现代治疗对疾病的早期运动症状的控制是有效的,主要通过使用左旋多巴和多巴 胺激动剂。随着疾病的进展和多巴胺能神经元的持续损失,这些药物最终变得对治疗这些 症状无效并同时产生称为运动障碍的并发症,其标志为无意识的扭动运动。研宄方向包括 研宄该疾病的新动物模型以及基因治疗、干细胞移植和神经保护剂的潜在效用的新动物模 型。最近发现涉及免疫反应的基因与帕金森氏病进展的风险相关联,强化了 ro可能部分起 因于有害的免疫反应如炎症、感染或者自免疫的理论。
[0092] ro脑的另一种突出病理学特征是存在强烈的炎症反应,其由黑质(SN)受影响区 域中的激活的小胶质细胞和反应性星形胶质细胞介导。由于病原物入侵或者组织损伤,小 胶质细胞促进了炎症反应,其用于通过将其他细胞募集到脑损伤部位而进一步参与免疫系 统,并开始组织修复。然而,未受控制的炎症反应可导致可能高度有害的神经毒性因子的产 生。中枢神经系统中(CNS)中的炎症和小胶质细胞的持续过度激活,S卩,反应性小胶质细胞 增生(microgliosis),现在被认为活跃地参与各种神经变性疾病一一包括帕金森氏病、阿 尔兹海默症、多发性硬化(MS)以及肌萎缩侧索硬化症(ALS) -一的发病机理。因此,利用调 节巨噬细胞的剂如TCDO的治疗,可在治疗上有益于帕金森氏病的治疗。
[0093] 外伤性脑损伤
[0094] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗具有外伤性脑损伤的对象的方法,所述方 法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0095] 外伤性脑损伤(TBI),也被称为颅内损伤,其在外部力量外伤性地损伤大脑时发 生。外伤性脑损伤可根据严重性、机制(闭合性或穿透性脑损伤)或者其他特征(如,在特 定部位或者广泛分布的区域发生)来分类。
[0096] 急性外伤性脑损伤的特征是有两个损伤阶段,原发性和继发性阶段。原发性脑损 伤是脑细胞的直接损伤,其在初始撞击的时候引起。这导致一系列生化过程,该生化过程随 后导致继发性脑损伤。这是在TBI之后细胞免疫反应的复杂级联,其使继发性脑损伤扩散。 该炎症过程持续若干小时到若干天,持续促进继发性脑损伤。由急性外伤性脑损伤产生的 炎症反应不局限于脑部,通常可以看到多器官功能障碍综合征。脑中涉及这个级联的主要 分子是生长因子、儿茶酚胺类、神经激肽(neutrokinin)、细胞因子和趋化因子。
[0097] 继发性损伤在损伤后数分钟开始,并且可以在初始损伤后持续若干年。外伤性脑 损伤之后的继发性损伤涉及的机制包括谷氨酸兴奋性神经毒性、血脑屏障的破坏、继发性 出血、缺血、线粒体功能障碍、凋亡性和坏死性细胞死亡以及炎症。作为脑对感染、损伤和疾 病的先天性免疫应答的主要介质,小胶质细胞在数分钟内对损伤做出反应。事实上,小胶质 细胞可以代表损伤后的第一道防线。
[0098] 小胶质细胞还在损伤后产生许多神经保护物质,包括抗炎性细胞因子(IL-10、 IL-I受体拮抗剂(Il-Ira))和神经营养因子(神经生长因子、转化生长因子β (TGF-β))。 IL-10在人损伤后急剧升高,已在损伤实验模型中显示其具有有益作用)。这些神经保护作 用可以是小胶质细胞促炎细胞因子的产生受到抑制的结果。还已显示TGF-β在损伤后也 具有神经保护作用,包括功能增强、损伤面积减小以及iNOS生成减少。
[0099] 外伤性脑损伤后炎性细胞因子(如IL-6)的增加是一把双刃剑;神经毒性和神经 保护都可被其诱导。炎性细胞因子通过促进兴奋性神经毒性和炎症反应来促进神经毒性, 但同时其促进神经营养机制并诱导神经保护性的细胞生长因子。
[0100] 因此,使用调节巨噬细胞的剂如ra)〇的治疗,可在治疗上有益于外伤性脑损伤的 治疗。
[0101] 脊髓损伤
[0102] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗具有脊髓损伤的对象的方法,所述方法包 括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO).
[0103] 每年大约有14000例脊髓损伤新报告病例。在大鼠中,脊髓损伤的影响引起损伤 部位即刻的出血性和机械性损伤。在初始创伤后的几小时和几天内还有组织的损失。这被 更好地称为"继发性损伤"。有许多不同的发展参数涉及这种继发性损伤,如细胞自我平衡 机制的破坏、胞内信使的激活以及各种免疫反应。继发性损伤的另一种因素是过量谷氨酸 释放导致的过度刺激引起兴奋性神经毒性细胞死亡。炎症似乎是应答损伤的关键因素,并 且可能是细胞死亡和行为缺陷的主要原因。
[0104] 在脊髓损伤(SCI)中炎症的作用是有争议的,尚待进行明确的定义。炎性细胞与 迟发性神经元死亡和脱髓鞘有关,并且其还可能是神经再生不可或缺的。
[0105] 近期临床前和临床研宄表明外伤性脊髓损伤在脊髓和全身内引发非常强烈的炎 症反应。具体地,展示了外伤性脊髓损伤激活巨噬细胞、小胶质细胞、内皮细胞和神经元中 的NF- K B。NF- K B是一种转录因子,其在脊髓和激活的巨噬细胞中在调节炎症和可能的凋 亡性细胞死亡途径,以及诱导促炎症细胞因子和趋化因子、TNF-a、IL-Ib以及MCP-I方面起 重要作用。
[0106] 损伤引起炎症介质从神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞以及内皮细胞的释放。这 些介质包括了即-&、几-1、11^-6、血红素氧合酶以及(:(《-2。脊髓具有有限的抗氧化保护。中 枢神经系统具有非常有限量的过氧化氢酶、超氧化物歧化酶以及谷胱甘肽歧化酶。中性粒 细胞迀移到损伤部位,接着出现大量的单核细胞。
[0107] 在接下来的几小时到几天,神经元通过凋亡或者脱髓鞘而进一步破坏。NF- κ B和 生长因子(TGF-B)上调。神经胶质细胞增殖并留下包含硫酸角质素的瘢痕,干扰神经元经 过损伤区域再生长。随后间充质细胞诱导另外的瘢痕,其增加了损伤体积并减缓任何修复 进程。研宄人员已经在寻找改变免疫反应的方法,使得脊髓损伤的最终结果将会得到改善。 现有的抗炎药物选择和护理标准,甲基脱氢皮质醇(methylprednisolone)(免疫抑制剂) 被尝试了数年并且发现其对改善脊髓损伤的结果是无效的。到目前为止没有发现其他干预 是有效的。
[0108] 当前非选择性抑制炎症的策略没有改善脊髓损伤后的结果,可能是因为慢性炎症 在脊髓损伤后的增加了有益作用更多的副作用。在脊髓损伤患者中针对慢性炎症的更加靶 向性的免疫策略存在需要,其应该提供延长的神经保护,限制或者消除神经元损伤以及改 善的神经学结果。基于我们的TCDO作用机理的知识以及迄今为止进行的两个动物研宄的 结果,我们认为TCDO是对急性脊髓损伤以及后续并发症有效的治疗手段。
[0109] 中风
[0110] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗患有中风的对象的方法。所述方法包括向 所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0111] 中风,或脑血管意外(CVA),是由于血液供向脑的障碍引起的脑功能迅速丧失。这 可能是由于堵塞(血栓,动脉栓塞)或者失血而引起的缺血(缺乏血液流动)。炎症在缺 血性中风和其他形式的缺血性脑损伤的发病机理中起重要的作用。在实验和临床上,脑应 答缺血性损伤伴有急性和延长的炎症过程,特征是固有细胞(主要是小胶质细胞)的迅速 激活、促炎症介质的产生以及多种类型炎性细胞(包括嗜中性粒细胞、T细胞的不同亚型、 单核细胞/巨噬细胞以及其他细胞)浸润到缺血脑组织中。在实验上,病灶性脑出血在实 验性中风中引起炎性细胞一一包括嗜中性粒细胞、T细胞以及单核细胞/巨噬细胞一一的 时间依赖性募集和激活,并且抑制炎性反应,减少梗塞面积,和改善神经学上的缺陷。尽管 已经证明抗炎症手段在动物模型中是成功的,但是尝试将其转到临床应用中却没有成功, 这可能是人类疾病状态中缺血后脑的炎症机制的异质性和炎症反应能够靶向的时窗的不 确定的结果。小胶质细胞是脑的固有巨噬细胞,其应答于脑损伤而迅速激活。多数现有数 据已经显示血液源的巨噬细胞被募集到缺血脑组织中,在中风后第3天到第7天最多(但 在脑缺血后的3天之前不显著)。清除来自炎性部位的浸润性嗜中性粒细胞及其潜在的细 胞毒性物质的主要途径是凋亡,然后由激活的小胶质细胞/巨噬细胞吞食。巨噬细胞可以 消除嗜中性粒细胞,并且因此通过引发嗜中性粒细胞凋亡,吞食它们,并由此阻止细胞毒性 物质释放到周围组织中来降低神经元损伤。在消除炎性反应和阻止缺血损伤的进一步恶化 中,通过反应性小胶质细胞/巨噬细胞来诱导凋亡和凋亡嗜中性粒细胞的吞噬是关键的步 骤。存在的证据一一炎性细胞浸润在缺血性中风后的早期是显著有害的一一越来越多。
[0112] 显然,巨噬细胞在中风已发生后起到不可或缺的作用。因此,用剂如T⑶0调节巨 噬细胞可在治疗上有益于中风的治疗。
[0113] 多发性硬化
[0114] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗患有多发性硬化的对象的方法,所述方法 包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0115] 多发性硬化(MS)是中枢神经系统(CNS)的慢性炎性疾病。多发性硬化的主要神 经病理学标志是与包括巨噬细胞和淋巴细胞的外周血管浸润物有关的炎性脱髓鞘损伤。巨 噬细胞在多发性硬化发病机理中发挥重要作用,在多发性硬化和实验性自身免疫性脑脊髓 炎(EAE) -一多发性硬化症的动物模型一一中已经观察到巨噬细胞有害和有益的作用,这 得到广泛的接受。激活的巨噬细胞分泌许多促进多发性硬化损伤中可见的轴突和少突细胞 损伤的产物,如基质金属蛋白酶(MMPs)、NO和谷氨酸。通过氯膦酸盐(clodronate)脂质体 清除浸润性巨噬细胞,抑制了 EAE的临床体征。已发现轴突损伤和损失的位置及数量与包 括巨噬细胞的细胞浸润物之间的关联。这些研宄提示巨噬细胞起有害的作用,但巨噬细胞 的有益作用也有报道。髓磷脂碎片的吞噬对于轴突修复/再生以及再髓鞘化是重要的,因 为已知髓磷脂成分是抑制生长的。此外,发现激活的巨噬细胞/小胶质细胞是神经营养蛋 白和生长因子的来源,如多发性硬化损伤中的脑源性神经营养因子(BDNF),并且浸润性巨 噬细胞的清除减少了脱髓鞘模型的再髓鞘化。
[0116] 因此,使用调节巨噬细胞的剂如T⑶0的治疗,可以在治疗上有益于多发性硬化的 治疗。
[0117] 心血管疾病/心肌梗塞
[0118] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗患有心肌梗塞的对象的方法,所述方法包 括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。最近报道了具有心肌梗塞的大鼠中的小 胶质细胞的激活。这种激活对于涉及心血管调节的脑核团(brain nuclei)是特异的,说明 小胶质细胞激活在心力衰竭发病机理中可能的作用。
[0119] 心肌梗塞(MI)在冠状动脉堵塞时发生,导致供应到下游心肌的氧不足。在心肌梗 塞(MI)之后,循环血液单核细胞应答于趋化因子,迀移到梗塞的心肌中,并分化成巨噬细 胞。在损伤部位,巨噬细胞除去坏死的心肌细胞和凋亡的嗜中性粒细胞;分泌细胞因子、趋 化因子和生长因子;并调节生血管反应阶段。因此,巨噬细胞是初始应答细胞类型,其在多 个水平参与心肌梗塞后创伤愈合的调节。巨噬细胞影响若干创伤愈合事件,包括瘢痕形成 所需的成纤维细胞激活和血管生成所需的内皮细胞激活。
[0120] 心肌梗塞后巨噬细胞的主要功能是通过吞噬坏死细胞以及分泌生长因子和生血 管分子促进创伤愈合。巨噬细胞的迀移由来自损伤心肌的信号引导,所述信号包括来自固 有细胞(肌细胞)和急性炎性细胞(嗜中性粒细胞)的信号。反过来,激活的巨噬细胞生 产许多细胞因子、趋化因子和蛋白酶如MMPs。
[0121] 在心肌梗塞之后,炎性反应是愈合和瘢痕形成的先决条件。最近几个实验室已显 示M-CSF治疗增加心肌梗塞后的巨噬细胞浸润,导致功能改进和梗塞修复加速,但在低温 损伤小鼠模型中,用包含氯膦酸盐的脂质体使巨噬细胞耗竭损害了创伤愈合。
[0122] 因此,使用调节巨噬细胞的剂如T⑶0的治疗,可在治疗上有益于心肌梗塞的治 疗。
[0123] 病毒/细菌/寄生虫感染
[0124] 在一个实施方式中,本发明提供了治疗具有微生物感染的对象的方法,所述方法 包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0125] 在另一个实施方式中,本发明提供了治疗具有病毒感染的对象的方法,所述方法 包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0126] 在另一个实施方式中,本发明提供了治疗具有寄生虫感染的对象的方法,所述方 法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0127] 先天性免疫系统负责应答微生物或者病毒感染。当检测到感染剂并且其不是抗原 特异性的时候,先天性免疫系统立刻作出反应。
[0128] 当检测到感染剂时,嗜中性粒细胞开始信号转导级联。凝血系统肽、补体产物以及 细胞因子被释放以开始炎症级联。巨噬细胞和其他免疫细胞被募集到检测到感染剂的部 位,引发局部炎症。树突状细胞也参与,吞食外来有机体并经历激活。这些细胞将通过向T 细胞呈递抗原而与适应性免疫系统相互作用。最终,感染剂通过吞噬作用而被消灭。
[0129] HIV
[0130] 巨噬细胞在先天性免疫反应中起重要作用。作为实例,巨噬细胞在HIV-I感染中 起关键性作用。它们是HIV-I最早感染的细胞之一,并且已被提出在受感染人中形成HIV-I 储库。感染有HIV-I的单核吞噬细胞是HIV相关痴呆综合征(HAD)发展的重要因素。唯一 "有成效地(productively) "感染有病毒的脑细胞类型是小胶质细胞。也变得清楚的是,由 脑小胶质细胞释放的神经毒性介质在HIV-I的发病机理中起到重要作用。
[0131] "HIV-1可以通过CD4受体和趋化因子受体--诸如CCR3、CCR5和CXCR4, CCR5是 其中最重要的 进入小胶质细胞中。有趣的是,具有CCR-5双等位基因缺失的人实际上 对通过性途径获得的HIV免疫(尽管可通过嗜CCXR4病毒(CCXR4tropic virus)的IV传 播感染)。IL-4和IL-10分别通过上调⑶4和CCR5的表达来增强小胶质细胞中HIV-I的 进入和复制。趋化因子CCL5/RANTES、CCL3/MIP-1 a、CCL4/MIP-1 β--其均结合CCR5-- 明显地通过其阻断病毒进入的能力,抑制HIV-I在小胶质细胞中的复制"。
[0132] 感染的小胶质细胞在细胞内包含病毒颗粒。在痴呆的严重性和小胶质细胞产生神 经毒素之间存在关联。
[0133] HAD的一个不同点是,与出现的许多CNS异常相比,HIV-I感染的小胶质细胞的数 量有限。这说明由小胶质细胞释放的化学因子促进神经元的损失。"越来越明显的是,HIV 感染的小胶质细胞活跃地分泌内源性神经毒素如TNF-α、IL-Ιβ、CXCL8/IL-8、谷氨酸、喹 啉酸、血小板激活因子、类花生酸,和NO以及神经毒性病毒蛋白Tat、gpl20、和gp41"。
[0134] 小胶质细胞是脑中HIV-I的主要靶标。当被HIV-I或病毒蛋白激活时,它们分泌 或者诱导其它细胞分泌神经毒性因子;这个过程伴随着神经元功能障碍(HAD)。
[0135] 在体内研宄中,评估了 TCDO对细胞HIV复制机制的作用和HIV病毒体(virons)的 T⑶0感染性的结果。通过滴定测定并且随后计算50%组织培养感染剂量来定量HIV感染 细胞的TCDO补充培养物上清中的病毒产量或TCDO治疗的病毒库(virus stock)的病毒感 染性。TCDO不影响HIV在持续感染的淋巴细胞和单核细胞细胞系或者在外周血单核细胞中 的复制。此外,HIV病毒库补充有TCDO以浓度依赖的方式显著地降低了 HIV颗粒的感染性。 另外,通过与TCDO进行预温育阻断HIV-I的gpl20包膜糖蛋白与细胞结合。进一步,在从新 感染细胞培养物中通过反转录酶抑制剂3'-叠氮-3'-脱氧胸苷(叠氮胸苷(zidovudine)) 抑制HIV复制不受同时加入TCDO的影响。然而,在亚最佳浓度的叠氮胸苷的存在下培养物 中HIV的延迟病毒蔓延可以显著地被同时加入T⑶0所阻断。另外,T⑶0不在T淋巴瘤细 胞系ACH2中诱导染色体整合的HIV-I原病毒。T⑶0似乎直接灭活HIV病毒颗粒,但对HIV 的细胞内复制机制没有影响。结果提示,应该考虑TCDO复合物作为HIV感染和完全型艾滋 病(full-blown AIDS)的化学疗法的临床评价,尤其是在同时接受叠氮胸苷的患者中。
[0136] 单纯疱疼病毒
[0137] 单纯疱瘆病毒(HSV)可以在婴儿和免疫活性成年人中引起疱瘆脑炎。研宄已经显 示长期的神经免疫激活在疱瘆感染的患者中持续存在。小胶质细胞产生对神经元有毒性的 细胞因子;这可能是HSV相关中枢神经系统损伤的基本机制。已发现"在HSV脑炎患者中 的活性小胶质细胞在抗病毒治疗后继续存在超过12个月"。
[0138] 细菌感染
[0139] 脂多糖(LPS)是革兰氏阴性菌细胞壁外膜的主要成分。已显示LPS在体外激活小 胶质细胞并刺激小胶质细胞产生细胞因子、趋化因子和前列腺素。尽管LPS已用作经典的 激活剂,但是大鼠小胶质细胞的最近研宄说明,长时间的LPS暴露引发与急性暴露于LPS的 小胶质细胞明显不同的激活状态。
[0140] 链球菌性肺炎
[0141] 链球菌性肺炎是细菌性脑膜炎最常见的原因。其主要定位于蛛网膜下腔,同时细 胞因子和趋化因子在血脑屏障内产生。小胶质细胞通过其TLR2受体与链球菌相互作用;然 后这种相互作用激活小胶质细胞产生具有神经毒性的一氧化氮。由小胶质细胞引发的炎性 反应可引起脑水肿。
[0142] 镜状痕原虫(plasmodium falciparum)
[0143] 镰状疟原虫(蚊载体)是在人类中引发疟疾的寄生虫。疟疾的严重并发症是脑型 疟(CM)。CM在红细胞突破血脑屏障引起微出血、缺血以及神经胶质细胞生长时发生。这可 以导致小胶质细胞聚集,称为疱疾肉芽肿(Durck 's granuloma)。最近研宄显示小胶质细 胞在CM的发病机理中起主要作用。
[0144] 其它可以用T⑶0有益地治疗的寄生虫感染的例子包括,但不仅限于,莱姆病无应 答/慢性、登革热、利什曼病和西尼罗病毒。
[0145] 明显的是,巨噬细胞在治疗细菌、病毒以及寄生虫感染中具有不可或缺的作用。因 此,用剂如TCDO调节巨噬细胞可以在治疗上有益于患有细菌、病毒和寄生虫感染的患者。
[0146] 创伤愈合/修复
[0147] 本发明的一个实施方式提供了促进对象中创伤愈合/修复的方法,所述方法包括 向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0148] 在另外的实施方式中,本发明提供了治疗患有II型糖尿病的对象的方法,所述方 法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0149] 在进一步的实施方式中,本发明提供了治疗患有溃疡的对象的方法,所述方法包 括向所述对象施用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。一方面,溃疡是II型糖尿病的结果。
[0150] 创伤愈合(wound healing),或伤口愈合(cicatrisation),是一个复杂的过程,其 中皮肤(或者另外的器官-组织)在损伤后自身修复。创伤愈合的经典模型分为三个或四 个相继的、但重叠的阶段:(1)止血(一些作者不视为一个阶段),(2)炎性的,(3)增殖的 以及(4)重塑。皮肤损伤后,在一个密切协调的级联中发生一组复杂的生化事件以修复损 伤。在损伤后数分钟内,血小板(凝血细胞)在损伤部位聚集以形成纤维蛋白凝块。该凝 块起到控制活动性出血的作用(止血)。
[0151] 巨噬细胞对创伤愈合是必不可少的。它们在损伤后两天取代嗜中性粒细胞作为创 伤中的主要细胞。被血小板和其它细胞释放的生长因子吸引到创伤部位,血流中的单核细 胞通过血管壁进入该区域。创伤中单核细胞的数量在损伤发生后的一天到一天半达到峰 值。一旦它们处于损伤部位,单核细胞成熟为巨噬细胞。脾脏中含有机体储备的一半的单 核细胞,准备部署到受伤的组织。
[0152] 巨噬细胞的主要功能是吞噬细菌和损伤的组织,并且其还通过释放蛋白酶来清除 损伤组织。巨噬细胞还分泌多种因子诸如生长因子和其它细胞因子,尤其是在损伤后的第 三天和第四天。这些因子将参与愈合增殖阶段的细胞吸引到该区域,虽然它们可限制收缩 阶段。巨噬细胞受其周围低含氧量的刺激而产生诱导和加速血管发生的因子。它们还刺激 使创口上皮再形成的细胞、产生肉芽组织以及建造 (lay down)新的细胞外基质。通过分泌 这些因子,巨噬细胞有助于将创伤愈合过程推入下一阶段。
[0153] II型糖尿病(DM)患者经常形成众所周知难以治疗的足部溃疡。通过增强经由巨 噬细胞的吞噬作用和呈递粒细胞的激活来促进创伤的抗感染性可有助于愈合过程。Th-U Th-2和同样地NK细胞的更好地细胞介导的反应。激活的巨噬细胞与导致新的肉芽组织快 速形成的成纤维细胞相互作用,通过"增强巨噬细胞激活"促进创伤愈合。增强激活的巨噬 细胞表达导致新血管发生(组织氧合)的基因。另外,DM溃疡患者常常伴有的神经病可导 致神经发生和髓鞘修复。T⑶0可以证明在创伤形成和溃疡之前经由Nf- κ B和细胞因子途 径的TNF-a以及慢性炎性反应的适当介导降低。巨噬细胞、小胶质细胞、内皮细胞和神经 元。NF-κ B是这样的转录因子,其在调节炎症,以及可能的凋亡细胞死亡途径和促炎症细胞 因子与趋化因子、TNF-a、IL-lb和MCP-I的诱导中起关键作用。因此,调节巨噬细胞的治疗 方法,如TCD0,对治疗创伤以及最终的创伤愈合可在治疗上是有用的。
[0154] 痛终止/慢性痛
[0155] 本发明的一个实施方式提供了治疗需要疼痛终止的对象的方法,所述方法包括施 用治疗有效量的四氯十氧(TCDO)。
[0156] 痛是一种不愉快的感觉和情绪体验,其与实际的或潜在的组织损伤有关,或根据 这些损伤来描述。一段时间以来,已经认识到免疫细胞释放的炎性介质可以促进这些持续 的痛状态。
[0157] 已经报道激活的巨噬细胞一固有或由趋化细胞因子从血液中募集的一促进实验 上的痛状态。它们可以释放许多炎性介质,尤其是促炎细胞因子(特别是肿瘤坏死因子 a (TNFa)和白细胞介素_1β (IL-Ιβ))、神经生长因子(NGF)、一氧化氮(NO)和前列腺素 类。在实验上当巨噬细胞从外周组织中耗竭或募集到外周组织中时,已显示它们显著地促 进由酵母聚糖和刺激性乙酸产生的炎性痛。另外,巨噬细胞激活似乎对其它细胞类型(嗜 中性粒细胞)随后向炎性部位募集和激活有显著作用。越来越认识到抗炎途径可能在限制 炎性反应的持续时间中是重要的。
[0158] 外周神经的损伤可以加速神经性痛。这种痛经常是持续性的,并且没有得到现有 疗法很好的治疗,因为神经元损伤引发了不同的机制。神经性痛是由于许多形式的神经损 伤,包括糖尿病性神经病、HIV神经病、疱瘆后神经痛、药物诱导的神经病和外伤性神经损伤 而产生。在损伤的外周神经中,如在其他组织中,巨噬细胞由趋化分子募集到微环境中。
[0159] 明显的是,巨噬细胞作为炎症途径的部分在痛中起作用。因此,巨噬细胞的调节, 如T⑶0,可以在治疗上对疼痛终止有益。
[0160] 药物制剂
[0161] 本发明的药物制剂包括除活性成分外的其它剂。例如,用于注射的合适药物组合 物可包括缓冲剂(如,乙酸盐、磷酸盐或柠檬酸盐缓冲剂)、表面活性剂(如,聚山梨醇酯 (polysorbate)),任选地稳定剂(如,人白蛋白),等等。
[0162] T⑶0是一种独特的亚氯酸盐溶液。T⑶0的分析特征为包含作为活性组分的亚氯 酸盐离子(4. 25% ),以及非活性组分氯化物(1. 9% )、氯酸根(1. 5% )和硫酸根(0. 7% ) 离子,以钠作为阳离子。一毫升T⑶0包含约0. Ig T⑶0于水中用于注射(Ph. Eur. /USP),相 当于约4. 25mg (63 μ mol)亚氯酸盐离子(C102 -)。摩尔浓度通过亚氯酸盐离子含量来计 算:TCDO分别包含693mM和63mM亚氯酸盐。
[0163] 治疗方法
[0164] 治疗剂可以通过肠胃外、局部、静脉内、口、皮下、动脉内、颅内、腹腔内,鼻内或肌 肉内的方式施用,用于预防性和/或治疗疗法。虽然所有这些施用方式显然均考虑在本发 明的范围之内,但施用的形式将是用于注射的溶液,尤其是用于静脉或动脉内注射或点滴。 一方面,TCDO通过肠胃外、局部、静脉内、口、皮下、动脉内、颅内、腹腔内,鼻内或肌肉内的方 式施用。
[0165] T⑶0通常施用于患者至少一个周期。在本发明的一个实施方式中,一个周期包括 向患者施用约5个连续每日剂量的T⑶0,然后至少约16天不治疗。一方面,对象被施用至 少一个周期的TCDO治疗。另一方面,受试对象可按照需要被施用1、2、3、4、5、6、7或者更多 个周期。本发明的一个实施方式提供了 T⑶0可以大约至少0. lmL/kg体重/天到大约至少 0. 5mL/kg体重/天剂量被施用给对象。在优选的方面,T⑶0以大约0. 5mL/kg体重/天到 至少I. 5mL/kg体重/天剂量被施用。在进一步的方面,T⑶0以大约至少0. 5mL/kg体重/ 天到大约至少0. 75mL/kg体重/天的剂量被施用。一方面,T⑶0以大约至少0. 5mL/kg体 重/天的剂量被施用。
[0166] 以下实施例旨在说明但不限制本发明。
[0167] 实施例1 :脊髓损伤后的血管事件:促进继发性发病机理
[0168] 方法和材料
[0169] 动物:雌性 Sprague-Dawley 大鼠 (Harlan Sprague-Dawley,印第安纳波利斯, 印第安纳),体重为200-225g,在实验之前每只大鼠均自由获取食物和水。用克他命 (ketamine) (80mg/kg)和赛拉嘆(xylazine) (10mg/kg)麻醉动物。使用直肠温度计来监测 脑温度。动物的体温通过使用水套式加热垫维持在37C。在损伤之前1小时到损伤之后6 小时监测脑温度并以30分钟的间隔记录。
[0170] 实验组。本研宄使用的脊髓损伤模型得到详细描述(Rabchevsky等人,2002 ; J. Neurosci. Res. 68:7)。使用气动冲击器(the Precision Scientific Inc)使年轻的成年 雌性Sprague-Dawley大鼠接受脊髓撞伤。使用雌性动物,原因是麻痹与损伤有关和便于排 空膀胱。在手术之前,基于随机区组设计将大鼠分配到不同的治疗组,以使在任何指定的手 术日包括所有的治疗组。在执行第10胸椎(TlO)椎板切除术之前大鼠用克他命(ketamine) (80mg/kg)和赛拉嘆(xylazine) (10mg/kg)麻醉。脊柱在上胸椎(T8)和腰椎(Tll)水平上 用角夹固定,顶端直径为2mm的冲击器以约50千达因(kdynes)传递给背脊柱上面的暴露 的完整硬膜。立刻撤掉冲击器,创伤用盐水冲洗,肌肉和皮肤开口缝合在一起。
[0171] 药物施用。化合物以下述形式施用:在损伤后15分钟以0.5ml/kg (IX 104, 5 X IO4 以及ioxio4tcdo)静脉注射盐水或者药物溶液,剂量为。从指定的时间开始,每天施用药 物1次,持续5天。盐水对照组与药物治疗组平行进行。
[0172] 行为分析:Basso、Beattie和Bresnahan运动评定量表。对于行为分析,在手术 前,以及手术后1、2、3、4、5、6周测试动物。将动物置于一个旷场室(40cmX40cmX40cm,墙 高25cm)4分钟,以确定所有的对象获得12分的最高分,其运用改良的Basso, Beattie, and Bresnahan(BBB)运动评定量表(Ferguson 等人,2004 ;J. Neurotrauma 21:1601 ;参见下 面)。大鼠置于旷场4分钟,并录像来评分。
[0173] 组织学。在本研宄的最后,处死动物,用4%的多聚甲醛固定脊髓。对于分析,20 μπι 的冰冻切片用络花青(EC)染色以区分白质和胞体(cell bodies),计算通过损伤部位的剩 余组织的量。在组织上进行免疫细胞化学分析。通过计算机图像分析通过损伤的TlO节段 的10份均匀间隔的切片来测定组织剩余。坏死组织的体积除以总横
【权利要求】
1. 在对象中降低和/或抑制促炎介质反应的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗 有效量的四氯十氧(TCDO)。
2. 在对象中改变细胞免疫的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十 氧(TCDO) 〇
3. 在对象中控制慢性炎症的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十 氧(TCDO) 〇
4. 在对象中调节巨噬细胞功能的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四 氯十氧(TCDO)。
5. 权利要求1-4任意一项所述的方法,其中所述对象患有巨噬细胞介导的疾病。
6. 权利要求5所述的方法,其中所述巨噬细胞介导的疾病选自脊髓损伤、外伤性脑损 伤、多发性硬化、心肌梗塞、中风、病毒感染、微生物感染、寄生虫感染、慢性痛、Π型糖尿病、 阿尔兹海默症和帕金森氏病。
7. 权利要求1-6任意一项所述的方法,其中所述患者需要创伤愈合或疼痛终止。
8. 权利要求7所述的方法,其中所述患者患有II型糖尿病。
9. 在对象中实施疼痛终止的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯十 氧(TCDO) 〇
10. 在对象中产生镇痛作用的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯 十氧(TCDO)。
11. 在对象中促进创伤愈合的方法,所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的四氯 十氧(TCDO)。
12. 权利要求1-11任意一项所述的方法,其中T⑶0通过肠胃外、局部、静脉内、口、皮 下、动脉内、颅内、腹腔内、鼻内或肌肉内方式施用。
13. 权利要求1-12任意一项所述的方法,其中T⑶0以约0. lmL/kg体重至I. 5mL/kg体 重的剂量被施用。
14. 权利要求13所述的方法,其中IODO以约0. 5mL/kg体重至0. 75mL/kg体重的剂量 被施用。
15. 权利要求13所述的方法,其中IODO以约0. 5mL/kg体重的剂量被施用。
16. 权利要求1-15任意一项所述的方法,其中所述对象接受至少一个周期的TCD0,其 中周期包括约连续5天施用T⑶0,然后至少约连续16天不施用T⑶0。
17. 权利要求16所述的方法,其中所述对象被施用1、2、3、4、5或6个周期的T⑶0。
【文档编号】A61K33/40GK104519890SQ201380015277
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年1月18日 优先权日:2012年1月19日
【发明者】O·M·A·钦, D·L·赛尔科罗斯, M·S·金迪, A·A·奥哈迪 申请人:Ibt美国公司