生物学标记和对疼痛、炎症、神经元损伤或血管损伤治疗的响应,以及使用方法

生物学标记和对疼痛、炎症、神经元损伤或血管损伤治疗的响应,以及使用方法
【专利摘要】本发明提供了治疗疼痛、炎症、神经元损伤或血管损伤的方法和试剂盒，以及生物标记在评估生物学活性或疾病状态中的应用。在一个实施例中，试剂盒包含生物膜密封剂，如PEG，生物活性剂，如镁化合物，和用于测量生物标记的检测。在治疗前、治疗中和治疗后测量生物标记，并且比较测量结果以评价治疗、治疗方案和治疗成果。
【专利说明】生物学标记和对疼痛、炎症、神经元损伤或血管损伤治疗的 响应，以及使用方法
[0001] 本申请是国际申请PCT/US2009/040316,国际申请日2009年4月13日，中国国家 阶段申请号200980113809. 2,名为"生物学标记和对疼痛、炎症、神经元损伤或血管损伤治 疗的响应，以及使用方法"的发明专利申请的分案申请。

【背景技术】
[0002] 影响中枢神经系统的临床适应症如外伤性脑损伤（TBI)、脊髓损伤（SCI)和中风 是工业化世界死亡率和发病率的主要因素。例如，每年大约有1百万个美国人在急诊室接 受脑损伤治疗。约有5%的TBI患者死亡，而30%的生还者通常会留下中度至重度残疾，这 会消弱他们重返职场或独立生活的能力。在神经元损伤之后，很大一部分患者也患有慢性 疼痛病。
[0003] 疼痛通常伴随着无数的医学疾病，而且影响了数百万的美国人。如美国疼痛基金 会（American Pain Foundation)所报道的，超过5千万的美国人遭受慢性疼痛，其中包括 20 %受关节病，如关节炎侵袭的60岁及以上个体。此外，每年接近有2500万美国人由于损 伤或外科手术而遭受急性疼痛。除经济负担之外，疼痛对受疾病侵袭个体的生活质量还具 有极大的影响，并且是残疾的最常见因素之一。
[0004] 因而，需要治疗疼痛或炎症的新改良的方法和组合物以减轻这些衰弱的状态。另 夕卜，在体组织或体液中生物学标记的检测可以对有关神经元损伤或血管损伤提供评估，或 者评估个体是否会对特殊的干预做出响应，并因此可以选择适当的治疗方法。
[0005] 发明概述
[0006] 通过提供用于治疗与疼痛、炎症、神经元损伤或血管损伤有关的疾病或者神经元 损伤伴随的病理疾病的新试剂盒和方法，各种实施例实现这些需要和其它的需要。具体的 实施例提供了通过使用生物学标记评估或确定损伤、或评估治疗后恢复、或预测治疗结果 的方法，以及确定适当的治疗类型和治疗水平的方法。一方面，提供了用以处理与疼痛、炎 症或神经元损伤相关的病理疾病的试剂盒，其包含至少一种生物膜密封剂和至少一种生物 活性剂。另外，试剂盒包括了对生物标记的检测。生物标记可以提供损伤的水平和类型，以 及个体是否会对特殊的治疗做出响应。定期测量生物标记可以提供损伤的发展或消退，以 及改变干预参数以改进治疗形式的机会。在一个实施例中，组合物不能形成凝胶。
[0007] 在不同的实施例中，所述至少一种生物膜密封剂选自聚氧乙烯、聚（亚烷基）二 醇、聚乙二醇或PEG、聚乙烯醇、普朗尼克（pluronics)、泊洛沙姆、甲基纤维素、羧甲基纤维 素钠、羟乙基淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、葡聚糖、泊洛沙姆P-188及其任意组合。
[0008] 所述至少一种生物活性剂选自至少一种镁化合物、抗氧化剂、神经递质和受体调 节剂、消炎药、抗细胞凋亡药剂；促智药和生长剂；脂质形成和运输的调节剂；血流量调节 齐U;电剌激；及其任意组合。
[0009] 在其它实施例中，所述至少一种生物活性化合物包含至少一种肌苷、地塞米诺 (dexanabinol)、电刺激或磁刺激、CP 101、606、RPR117824、CDllb/CD18 抗体、CD95 阻隔 齐[|、ATL-146e、CM101、利鲁唑（Riluzole)、托批酯（Topiramate)、金刚烧胺（Amantadine)、 加环利定（Gacyclidine)、BAY-38-7271、S-1749、YM872、IL-1、IL-8 和 TNF-a 阻隔剂、 IL-10、DFU、NXY-059、依达拉奉（Edaravone)、N-叔丁基-a -苯基硝酸灵、谷胱甘肽及其 衍生物、P激酶抑制剂、促红细胞生成素、类固醇、抑制素IGF-1、⑶NF、胆碱或⑶P-胆碱、 肌酸、AIT-082、环孢霉素A、FK-506、二甲胺四环素、曲安西龙（Triamcinolone)、甲泼尼龙 (Methylprednisolone)或其任意组合。
[0010] 在不同的实施例中，所述至少一种镁化合物包含硫酸镁、氯化镁、葡萄糖酸镁、ATP 镁盐或其任意组合。
[0011] 另一方面，提供了用以治疗与疼痛、炎症、神经元损伤或血管损伤相关的病理疾 病，或者神经元损伤伴随的病理疾病的方法。该方法包括在治疗病理疾病前直接或间接测 量生物标记。然后，通过给予其需要的对象治疗有效量的至少一种生物膜密封剂和治疗有 效量的至少一种含有镁的生物活性剂来治疗病理疾病。生物标记接着被再次测量，并且比 较治疗前和治疗后的测量以评定所述治疗。
[0012] 在某些实施例中，生物学标记评定神经元损伤或血管损伤，或者原发性或继发性 神经元损伤伴随的病理疾病的类型、水平或严重性。
[0013] 在其它实施例中，生物学标记可以提供与手术或其它介入治疗相联系的前摄疗法 的评定，介入治疗影响神经元或血管结构或疼痛因素。
[0014] 在某些实施例中，一种或更多种生物标记被使用，其包含离子，如镁、钠、钙、氯化 物、磷酸盐或钾，或由受损细胞释放的蛋白质，包括T、C- T、神经丝、膜或细胞骨架元素，降 解产物或元素，其为细胞降解过程的部分，失去体内稳态的蛋白质指示剂或由坏死或细胞 凋亡导致的细胞死亡的蛋白质指示剂，神经元活性的指示剂，其包括神经元递质和降解产 物，如谷氨酸和降解产物谷氨酰胺，炎症反应、细胞或体液免疫应答的指示剂，或其任意组 合。
[0015] 另一个实施例方法包括执行第一次测量程序以测量与病理疾病相关的生物学标 记或与治疗病理疾病相关的生物学标记。然后，根据第一次测量程序的一次或更多次结果， 通过给予治疗有效量的的治疗化合物治疗病理疾病，治疗化合物包含镁作为所述治疗化合 物的至少一种活性成分。在一些实施例中，用第一次测量程序确定治疗的潜在效果，如对治 疗中使用的一种或多种活性成分的生物适应性。
[0016] 在一些实施例中，执行第二次测量程序以检测与病理疾病相关的生物标记，并且 用该第二次测量程序的结果来评价病理疾病的治疗。
[0017] 治疗病理疾病的又一个实施例包括：首先通过给予治疗有效量的治疗化合物治疗 病理疾病，治疗化合物包含镁作为所述治疗化合物的至少一种活性成分，然后执行第一次 测量程序以测量与病理疾病相关的生物学标记或与治疗病理疾病相关的生物学标记。然后 用第一次测量程序的结果评价病理疾病的治疗。
[0018] 在某些实施例中，该方法进一步包括：执行第二次测量程序以检测与病理疾病相 关的生物标记，然后用第二次测量程序进一步评价病理疾病的治疗。在一些实施例中，该方 法进一步包括：根据第二次测量程序改变病理疾病的治疗。
[0019] 发明详述
[0020]各个方面提供了新试剂盒和方法，其用于治疗与疼痛、炎症、神经元损伤或血管损 伤相关的疾病或神经元损伤伴随的病理疾病。PEG、生物膜密封剂和镁之间协同效应的发现 意义重大，因为它可以导致这样的治疗制剂的开发，所述治疗制剂对于治疗炎症、疼痛病和 神经元损伤或与神经元损伤有关的病理疾病具有改善的疗效。
[0021] 定义
[0022] 为了有助于更好的理解各个实施例，提供了以下非限制性定义：
[0023] 术语"治疗（treating) "疾病或疾病的"治疗（tratment) "指为了减轻疾病征兆 或症状实施一种方案，其可以包括给予患者（人类或其它）一种或多种药。减轻可以发生 在疾病征兆或症状出现前，也可以发生在它们出现后。因此，"治疗（treating)"或"治疗 (treatment)"包括"预防（preventing)"疾病或疾病的"预防（prevention)"。此外，"治 疗（treating)"或"治疗（treatment)"并不要求征兆或症状的完全减轻，不要求痊愈，并明 确地包含对病人只有微小效果的方案。
[0024]术语"对象"包括对其使用实施例方法和/或试剂盒的活的体系或培养的体系。该 术语无限制地包括人类。
[0025]术语"实践者"意为对对象实践实施例方法、试剂盒和组合物的人。该术语无限制 地包括医生、其它医务人员和研究人员。
[0026]术语"神经性疼痛"和"神经源疼痛（neural origin pain) "指由神经系统病理疾 病引发或引起的疼痛，其无限制地包括慢性或急性损伤产生的病状。
[0027] 神经性疼痛的特点是慢性异常性疼痛和痛觉增敏。因此，术语"异常性疼痛"指由 平常并不引起疼痛应答的刺激造成的疼痛。
[0028]术语"痛觉增敏"指对正常的疼痛刺激敏感性增强。原发性痛觉增敏影响损伤的 直接部位。
[0029]术语"继发性痛觉增敏"或"牵涉性疼痛"通常用于这种情况，即当敏感作用已延 伸到围绕损伤的更广泛的部位。
[0030]术语"神经元损伤"指对中央或周围神经系统元素的损伤。神经元损伤可以来自 物理的（包括机械的、电的或热的）、缺血的、出血的、化学的、生物学的、生物化学的或血管 的损伤。神经元损伤的例子无限制地包括缺血和出血中风、脊髓、脑、颅神经和周围神经损 伤。
[0031]术语"生物活性剂"指分子和物理刺激。
[0032] 所有对化学化合物--无限制地包括生物活性剂、生物膜密封剂和标记--的引 用包括这些化学化合物的所有形式（即，盐、酯、氢氧化物、乙醇盐、放射性同位素、显像探 针等），其中，所述形式具有各化学化合物的至少部分活性。
[0033]身体疼痛有两种基本形式：急性的和慢性的。急性疼痛大部分由疾病、炎症或组织 损伤引起。它由感觉纤维--也被称为伤害感受神经元--的激活作用调节。伤害感受性 疼痛通常会在康复后消失，例如，在外伤性疼痛或手术后疼痛的情况下。不幸地，在一些个 体中发生了病理变化，其增加了感觉神经元的敏感性。在这些病例中，症状性疼痛可以变成 慢性的，并在初始损伤后持续数月或者甚至数年。
[0034]神经元损伤是复杂的临床状况，其由于影响损伤严重性并最终影响恢复过程和程 度的各种直接原因而加重。对中央和/或周围神经系统的组件（component)的原发性损伤 在本质上可以是机械的、化学的、生物学的或电的。在原发性损伤之后，会发生一系列的生 物化学或生理学事件，其常常导致病理学变化，而病理学变化被认为是造成不可逆性损伤 发展的主要原因。这种自体破坏级联（autodestructive cascade)被称为继发性损伤，因 为它在创伤事件之后随着时间而发展，因而为药理学干预打开了机会之窗。与持续进行的 组织损伤相联系的各种慢性疾病也可能引起神经元组件和症状性疼痛的继发性损伤，持续 进行的组织损伤归因于例如炎症反应、自体免疫或血管病或血管损伤。
[0035] 在外伤性脑损伤（TBI)病状和其它神经元损伤的继发性阶段中有至少三大类决 定性的事件。其中之一是对细胞的膜损伤，所述细胞设法幸免于最初冲击（first impact)。 膜完整性和/或细胞骨架结构的小变化能消弱跨膜电位、细胞内运输和ATP生成，导致细胞 骨架瓦解、线粒体功能紊乱、能量耗竭和自由基生成，从而由或者凋亡机制或者坏死机制导 致细胞死亡。在一些例子中，即将死亡的细胞可以释放自由基和分解代谢酶（蛋白酶、肽 酶、胱天蛋白酶），其可以对周围的细胞造成损害，并能增加受损细胞的数目。不幸地是，神 经元细胞特别易受膜损伤的攻击，这是因为它们的高能量需求和它们独特的解剖结构，其 独特的解剖结构需要并成倍地增加维持有效膜完整性和细胞内（尤其是轴突的）运输的挑 战性。
[0036] 在神经元损伤继发性阶段，起主要作用的其它事件类型是神经递质释放的爆发， 根据机制普遍地被称为"兴奋性中毒"，在范围远远超过最初损伤直接侵袭部位的部位，"兴 奋性中毒"能增加神经元对额外损伤的易受损性。例如，细胞外谷氨酸水平的显著增加常 常与神经元损伤有关。因为谷氨酸是中枢神经系统最突出的兴奋性神经递质，几乎所有的 神经元都有谷氨酸受体，并会受由过量的细胞外谷氨酸引发的中毒事件的影响。兴奋性 中毒损伤被认为主要由Ca 2+经过特定亚型的谷氨酸受体，即N-甲基-D-天冬氨酸盐受体 (NMDAR)的过量流入引发。高浓度的细胞内Ca 2+能激活分解代谢酶和自由基的生成，这会 干扰细胞的修复机制或细胞应付额外的挑战的能力，或者甚至促使细胞死亡。
[0037] 第三类决定性事件与血管损伤和血脑屏障故障有关。在TBI和SCI的动物模型中， 血脑屏障在受损后的很多天仍然是中断的（Schnell等，1999)，使得血浆蛋白质外渗，以及 血液和免疫细胞侵入中枢神经系统（CNS)。
[0038] 尽管在脑损伤和其它形式的神经元损伤中，炎症的作用仍然受争议，但在血脑屏 障和脑血管被修复前，不能实现正确地分配营养到神经组织中。
[0039] 炎症是机体对包括组织坏死组件的疾病的正常保护性应答。组织坏死可以来自物 理的（包括机械的、电的或热的）、化学的、生物学的或生物化学的损伤。发炎组件的临床状 况包括：创伤性组织损伤、外科手术、变性疾病，如关节炎和其它关节病，以及刺激、过敏症 和自体免疫反应。
[0040] 在这种自然"防御"过程中，血流量和毛细血管通透性的局部增加，导致液体、蛋白 质和免疫细胞在发炎部位的积聚。这些细胞中的一部分能释放炎症的化学介质，其包括组 胺、细胞因子、缓激肽和前列腺素，这些化学介质能在发炎的位置吸引更多的免疫细胞和/ 或在受侵袭的部位增加疼痛纤维的敏感性。因为机体具有这种保护性应答，产生了炎症的 症状。这些症状无限制地包括：疼痛、肿胀和皮肤发热发红。炎性应答必需被紧密调节，否 贝1J，它会导致组织坏死和慢性疼痛的发展。
[0041] 生物学标记
[0042] 生物学标记（biological marker)或生物标记（biomarker)是在身体组织和/或 体液中发现的，而它们可以包括简单分子到复杂结构。例如，生物学标记可以包括：离子、氨 基酸、神经递质、糖、脂质、碳水化合物、蛋白质、肽、酶、细胞因子、受体、激素、类固醇、基因、 核糖核苷酸等，或其任意组合。其它更具体的生物标记包括镁、钙、谷氨酸、谷氨酰胺、胆碱、 乙酰胆碱酯酶、T、C- T、神经元特异性烯醇酶、泛素和泛素酶，如泛素水解酶、n-乙酰天冬 氨酸、神经丝、肌醇、S100B、白细胞介素、聚合物抗体如PEG抗体。实质上，生物标记具备作 为特殊的身体或疾病状态的指示剂的特征。也就是说，生物学标记可以是有机体处于体内 稳态还是处于疾病状态的状态指示剂。例如，生物标记能指示神经元损伤后继发性阶段的 进展。因此，生物标记通常是对个体的组织、细胞或体液中细胞的、生物化学的、生理学的或 分子的状态或者这些参数的变化的测量。
[0043]除了测量机体常规的生物学过程或发病过程，生物学标记也是对治疗干预引起的 生理学或生物学应答的主观测量。随着时间定期测量生物标记，可以在治疗干预过程中为 评估疾病状态情况或疾病状态发展提供生物学基础。选择的生物标记结构、活性和/或水 平的变化能指示原发性或继发性损伤的性质。这种生物标记可以确定损伤的位置、复杂性 或严重性。生物标记也可以评估个体对某些反应或治疗的感受性。也就是说，适当地选择 生物标记可以帮助识别对特殊治疗表现或不表现预期反应的个体。
[0044]关于其活性水平的生物标记信息也可以用于调节治疗的一种或多种成分。也就是 说，改变活性成分和赋形剂的浓度、剂量、服用方法（regimen)和传输速度以产生某些药动 学参数值等等。在个体基础上，生物标记信息可以帮助调节治疗成分，或者在临床试验中， 生物标记信息可以提供数据以修改群体治疗方案。生物标记可以提供治疗后不同时间点恢 复程度的主观测量和可计量的测量。
[0045] 生物标记的检测和评估可以基于各种显像技术、体内、体外技术（如身体组织或 体液取样和评估各种化学或生物学组件或结构），或其各种组合。这些技术可以直接检测生 物标记，或者可以检测与生物标记互相作用的分子以显示和/或放大生物标记信号。一种 或多种生物标记的使用和评估可以进一步用于促进研发神经元损伤的新治疗，如神经保护 治疗，类似聚合物溶液中的镁用于治疗脊髓损伤、脑损伤、中风或周围损伤。这些生物标记 也可以用于确定前摄治疗的基础。也即，生物学标记可以用于确定治疗的基础，其与可以影 响神经元或血管结构、或者疼痛或炎症减轻的外科或其它介入治疗有关。
[0046] 生物标记也可以被分类以便形成连续统一体（continuum)，用于识别在暴露于试 剂或所述疾病过程之前或期间可以发生的系列事件（生理的、细胞的、生化的或分子的）。 此外，一类生物标记也可以识别一系列影响药理学有效给药水平和早期应答的事件。
[0047] 生物标记也可以识别通过暴露于各种病原体已经发生病理改变的靶组织。非靶 (替代的）组织和体液的生物标记水平也可以用于估计靶组织中的生物标记水平。具体生 物标记及其检测的敏感性、特异性和可靠性或可预测性，将部分决定选择标准。
[0048] 而且，具体标记可以在干预前或干预过程中被引入机体以监测靶组织。通过监测 引入的具体标记，或者通过监测组织或体液生物标记对干预响应，可以评估祀组织的状况。
[0049]例如，生物标记如总T蛋白质、P淀粉样40和42肽的检测，与一些发生在阿尔 茨海默病（Alzheimer' s disease)的典型神经病理学变化紧密相关。而前列腺特定抗原 (PSA)被认为是前列腺癌的生物标记。
[0050] 生物膜密封剂
[0051] 40多年以来，各种分子量的生物膜密封剂已经被用作培养基的助剂，这是由于 它们保护细胞免于流体-机械损伤的能力。这些试剂包括：亲水性聚合物，如聚氧乙烯、 聚（亚烷基）二醇、聚乙二醇（PEG)、聚乙烯醇；两性聚合物，如普朗尼克或泊洛沙姆，包 括泊洛沙姆P-188 (也称为CRL-5861，可从CytRx公司，洛杉矶，CA购买）（Michaels和 Papoutsakis, 1991);以及甲基纤维素（Kuchler等，1960)、羧甲基纤维素钠、轻乙基淀粉、 聚乙烯批咯烧酮和葡聚糖（Mizrahi 和 Moore, 1970 ;Mizrahi, 1975 ;Mizrahi, 1983)。
[0052] 在器官移植研究中，一些包括羟乙基淀粉（Badet等，2005)和PEG (Faure 等，2002 ;Hauet等，2001)在内的生物膜密封剂已经表现出有效的冷冻保藏能力。泊洛沙 姆P-188被显示保护关节细胞免于膝关节机械损伤后的继发性损伤，其会导致急性疼痛和 炎症，并可能发展成更慢性的疾病，被称为骨关节炎（Phillips和Haut，2004)。泊洛沙姆 P-188和中性葡聚糖保护了肌细胞免于电穿孔或热驱动细胞膜通透化（Lee等，1992)。PEG 的直接应用被显示在解剖学上和功能上再接合横切或压碎的轴突（Bittner等，1986)、周 围神经（^Donaldson 等，2002)和体外（Lore 等，1999 ;Shi 等，1999 ;Shi 和 Borgens, 1999; Shi 和 Borgens, 2000 ;Luo 等，2002)或体内（Borgens 等，2002)的脊髓制剂。PEG 或泊 洛沙姆P-188的静脉或皮下施用改善了豚鼠实验性脊髓挫伤后皮肤躯干肌肉（cutaneous trunchi muscle)反射性应答（Borgens 和 Bohnert, 2001 ;Borgens 等，2004)，并提高了狗 自然发生的脊髓损伤模型的功能恢复（Laverty等，2004)。1，400-20000Da的各种分子量 的PEG--具有线性的或多臂结构--被显示改善了组织损伤后的恢复（Hauet等，2001 ; DetlofT 等，2005 ;Shi 等，1999)。
[0053] 在下列不同运输模式中，生物膜密封剂可以是有效的，不同的运输模式包括：局部 或延长的细胞暴露、直接和短期的组织或器官暴露或全身给药。生物膜融合剂的有效浓度 可以根据运输的目的和/或模式而变化。例如，约〇. 05%的浓度在组织培养应用中是有效 的（Michaels和Papoutsakis, 1991)，而约30%到约50%的浓度对器官保存和动物体内注 射是有效的（Hauet 等，2001 ;Shi 等，1999 ;Borgens 和 Bohnert, 2001 ;Borgens 等，2004)。
[0054] 生物活性剂
[0055] 如上所讨论的，本发明人已经发现了生物膜密封剂和镁化合物的组合对治疗神经 元损伤和疼痛病是有用的。因此，在本发明的一个实施例中，至少一种生物活性剂包含镁化 合物。镁在很多各种细胞功能中具有重要的作用。例如，镁是醣酵解和氧化磷酸化--其 支持细胞中的能量产生和能量消耗反应--所必须的。蛋白质合成以及膜结构和功能也是 镁依赖性的。镁的水平将会影响神经递质释放，其包括谷氨酸和乙酰胆碱释放。它还调节 钙转运蛋白的活性以及非-甲基-D-天冬氨酸盐（NMDA)谷氨酸受体的开放（opening)。已 知镁具有抗氧化剂、抗细胞凋亡作用和调整脂质形成和运输。除了它的细胞作用，镁还能调 整血流量和水肿发展调节中涉及的生理功能。
[0056] 在过去十年中，许多研究已经报道了在动物模型和临床环境（clinical setting) 下，脑游离镁水平随TBI而下降。已经在各种TBI动物模型，包括液压模型（Vink等，1991; Headrick 等，1994)、病灶影响模型（focal impact model) (Suzuki 等，1997)、以及脑损伤 的更多扩散模型（Heath和Vink, 1996 ;Smith等，1998)中观察到了 40% -60%脑游离镁水 平的下降。此外，在啮齿目动物液压TBI模型中，在脑游离镁水平变化和能量势（energetic potential)(磷酸化势）以及功能的（运动）结果之间建立了线性相关（在Vink和 Cernak，2000中综述的）。在实验性脊髓损伤中也报道了镁水平的下降（Vink等，1989)。
[0057] 在TBI患者中，这种生物标记，即镁水平和恢复水平之间也建立了正相关（Mendez 等，2005)。TBI患者以及遭受急性缺血和/或脑血管事件的人类更容易患一种被称为低镁 血症的疾病，其中游离镁的可用性被削弱（Polderman等，2000)。低镁血症通常也与需要特 别护理组照顾的患者的死亡率增加有关系（Chernow等，1989 ;Rubeiz等，1993)。
[0058] 在CNS外伤发生后数分钟到数小时开始的镁补充在TBI动物模型（Heath和 Vink, 1999 ;Esen 等，2003 ;Vink 等，2003 ;Feng 等，2004 和 Turner 等，2004)、脊髓损伤动物 模型（Suzer 等，1999 ;Kaptanoglu 等，2003)和中风动物模型（Yang 等，2000 ;Westermaier 等，2003和2005)中表现出神经保护的作用。
[0059] 直到中风发生后12小时静脉施用硫酸镁的临床评价在包括2589名患者的多中心 试验中并没有表现出显著的改善（Muir等，2004)。已经开始了继续研究，以察看更早干预 的可能作用，其中会在中风发生2小时内施用硫酸镁（Saver等，2004)。在华盛顿大学（西 雅图）1999年开始的另一临床试验一直在评价对TBI患者的硫酸镁疗法，而该试验中的初 步数据也是否定的。
[0060] 镁补充在动物和人类中也已经被广泛地研究，因为它有减轻急性疼痛和慢性疼 痛的能力。然而，临床试验已经报道了混合的结果，所述临床试验评价镁（单独的或组合 的）在减轻与各种外科手术（Bolcal 等，2005 ;Apan 等，2004 ;Bathia 等，2004 ;McCartney 等，2004)、头痛和急性偏头痛发作（Cete 等，2005 ;Corbo 等，2001 ;Bigal et al，2002)、周 围神经病变（Brill等，2002 ;Felsby等，1996)、癌症（Crosby等，2000)、原发性纤维肌痛综 合症（Moulin, 2001 ;Russel等，1995)和慢性肢痛（Tramer和Glynn, 2002)有关的疼痛中的 功效。另外，镁的止痛效应看起来可能是短期的，如4小时或更短（Crosby等，2000)。镁也 可引起副作用，如脸红和疼痛，这会减小镁的治疗窗（Tramer和Glynn, 2002)。通过使用各 种盐，包括硫酸镁、氯化物、葡萄糖酸盐和镁-ATP，可以实现镁补充疗法，这些盐在CNS损伤 动物模型中产生相似的神经保护作用（McIntosh等，1989 ;Izumi等，1991 ;Hoane等，2003 ; Turner 等，2004 ;在 Vink 和 McIntosh, 1990 中综述）。
[0061] 本发明人已经发现，单独施用PEG或单独施用镁对脑损伤后认知功能的丧失没有 作用，然而，在同时用PEG和镁方案的动物中，认知功能，或者更精确地说认识新的空间任 务的能力，得到了超过30 %的改善。在SCI动物模型中，PEG和镁联合治疗也明显比单独用 任意成分治疗更有效，联合治疗减小了一半的损害范围、改善了运动恢复并减少了神经性 疼痛的发生。在急性组织炎症模型中，联合的PEG和镁方案在减轻症状性疼痛中也比单独 的PEG或镁更有效。PEG、生物膜密封剂和镁之间协同效应的发现意义重大，因为它可以导 致这样的治疗制剂的开发，所述治疗制剂对于治疗神经元外伤、炎症和疼痛病具有改善的 疗效。
[0062] 这些结果表明，生物膜密封剂，例如PEG，也可以加强其它治疗剂的有利作用。在不 同的实施例中，这样的生物活性剂包括：神经递质和受体调节剂、消炎药、抗氧化剂、抗细胞 凋亡药剂、促智药和生长剂；脂质形成和运输的调节剂、电剌激、血流量调节剂及其任意组 合。
[0063] 合适的抗氧化剂的例子无限制地包括：自由基清除剂和蛰合剂酶、辅酶、自旋捕捉 齐II、离子和金属螯合剂、脂质过氧化抑制剂，如类黄酮（flavinoids)、N_叔丁基-a -苯基硝 酸灵、NXY-059、依达拉奉（Edaravone)、谷胱甘肽及其衍生物、及其任意组合。
[0064] 合适的消炎药的例子无限制地包括：类固醇，如甲基脱氢皮质甾醇、曲安西龙 (Triamcinolone)、炎性细胞因子调节剂，如IL-10、IL-l、IL-8、TNF-a及其受体、COX抑制 齐U，如DFU及免疫细胞功能调节剂，如CDllb/CD18抗体。
[0065] 合适的神经递质和受体调节剂的例子无限制地包括：谷氨酸受体调节剂、大麻素 (cannabinoid)受体调节剂及其任意组合。本领域的普通技术人员会理解受体调节剂之一 是对象机体自然发生的配体。例如，谷氨酸受体调节剂包含谷氨酸。
[0066] 在另一个实施例中，至少一种生物活性剂是谷氨酸传输调节剂，如 (IS, 2S) -1- (4-羟苯基）-2- (4-羟基-4-苯基哌啶子基）-1-丙醇（也称为CP-101，606)、利 鲁唑（Rilutek?)、托吡酯、金刚烷胺、加环利定、BAY-38-7271、S-1749、YM872 和 RPR117824。
[0067] 在另一个实施例中，至少一种生物活性剂是大麻类受体调节剂，如地塞米诺（法 莫斯公司，Pharmos Corporation,爱生林，Iselin, NJ, USA)。
[0068] 抗细胞凋亡药剂无限制地包括：前细胞调亡信号抑制剂（例如，胱天蛋白酶、蛋白 酶、激酶、死亡受体，如CD-95,细胞色素C释放调节剂、线粒体孔开放和膨胀抑制剂）；细胞 循环调节剂；抗-细胞调亡化合物（例如，B细胞淋巴瘤/白血病-2 (bcl-2));免疫亲和 素包括：环孢霉素A、二甲胺四环素和P激酶调节剂及其任意组合。合适的P通路调节 剂非限制性的例子包括：Cethrin，其是改良的细菌C3胞外酶（可从生物轴突治疗公司， BioAxone Therapeutics, Inc.，圣劳伦，魁北克，加拿大购买）和六氢化-1-(5-异喹啉基 磺酰4-二氮杂卓（也称为法舒地尔（Fasudil)，可从朝日凯斯公司，Asahi Kasei Corp.，日本东京购买）。
[0069] 促智药和生长剂无限制地包括：生长因子；肌苷、肌酸、胆碱、⑶P-胆碱、IGF、 ⑶NF、AIT-082、促红细胞生成素、藤霉素（Fujimycin) (IUPAC 命名[3S-[3R*[E(1S*，3S*，4S* )]，4S*，5R*，8S*，9E，12R*，14R*，15S*，16R*，18S*，19S*，26aR*]]-5,6,8, 11，12, 13, 14, 15, 16, 17 ，18, 19, 24, 25, 26, 26a-十六氢化-5, 19-二羟基-3- [2- (4-羟基-3-甲氧基环己基）-1-甲 基乙烯基]-14, 16-二甲氧基-4, 10, 12, 18-四甲基-8-(2-丙烯基）-15, 19-环氧-3H-吡啶 并[2, 1-c] [1，4]嗯氮杂环二十三烯-1，7, 20, 21 (4H，23H)-四酮一水化物，也称为FK-506， 及其任意组合。
[0070] 合适的脂质形成、储存和释放通路调节剂的非限制性例子是阿朴脂蛋白；抑制素； 及其任意组合。
[0071] 合适的血流量调节剂的非限制性例子是腺苷受体调节剂，如ATL_146e和调节新 血管形成的试剂，如CMlOl。
[0072] 在又一实施例中，至少一种生物活性剂是电刺激或磁刺激。电刺激或磁刺激可以 从邻近病理疾病（例如，外伤）的部位输送。例如，如果病理疾病是C-6水平的脊髓损伤， 电刺激或磁刺激可以在创伤部位的上一节和下一节输送（即C-5和C-7)。
[0073] 本领域的普通技术人员会理解存在输送电刺激或磁刺激的多个来源。在一个实施 例中，来源是振荡场刺激（OFS)，例如在Shapiro, J. Neurosurg. Spine, 2:3-10(2005)中所 述，在此将其全部内容以引用的方式并入本发明。简单地说，OFS外壳可以用已知的对人类 操作安全的材料制成，例如，氟聚合物和硅酮密封剂。壳内部是电源组件、计时/开关组件、 电流调节组件和失效安全保护装置。电源组件为包含一个具有2400毫安/小时额定功率 的单个3. 6伏有机锂电池的装置提供直流电源。计时/开关组件包括互补金属氧化物半导 体14级二进制纹波计数器装置，其具有一个单刀双掷模拟开关和装载的每隔15分钟计时 的振荡器。失效安全保护半导体芯片被编程，以在电源低于2. 6伏、不能震荡、或者有预示 内部短路的电流变化的情况下关闭OFS。电流调节可以由另外的为每对电极输送200微安 总共600微安电流的半导体装置设置进行调节。电极可以由标准起搏器电缆和具有4. 72 平方毫米表面积的钼/铱端头制成。磁体控制的簧片开关可以用于开启或关闭该装置。当 磁体在开关上时，该装置被关闭。当该单元被开启时，其为每一电极输送500-600微伏/毫 米的磁场和42. 4微安/平方毫米的电流密度。
[0074] 因此，在一个实施例中，电刺激或磁刺激的总电流可以在约400微安到约700微安 之间、或者约450微安到约650微安之间、或者约500微安到约600微安之间。电刺激或磁 刺激的电流密度可以在约30微安/平方毫米到约50微安/平方毫米之间、约40微安/平 方毫米到约45微安/平方毫米之间、或者约43微安/平方毫米。
[0075] 在另一个实施例中，经皮神经电刺激（TENS)可被用作所述至少一种生物活性剂。 本领域的普通技术人员会理解，TENS的一个优点在于它是非入侵性的，并且提供了 TENS指 南，例如，在Resende等，Eur. J. Pharmacol. 504:217-222 (2004)中，在此将其全部内容以引 用的方式并入本发明。实践者可以很方便地使用市场上有售的装备，例如，Neurodyn III设 备（IBRAMED,巴西）。
[0076] 如果TENS被选为所选的至少一种生物活性剂，在不同的实施例中，电刺激可以以 约4赫兹到约130赫兹之间的频率被释放，其中，单个电刺激持续时间在约60秒到约200 秒之间，或者在约100秒到约160秒之间，或者在约125秒到约135秒之间。
[0077] 因此，联合治疗--其包括给予生物膜密封剂，例如，以上公开的一种聚合物，和 至少一种生物活性剂，例如，镁化合物--在减小损害范围、提高功能恢复和减轻神经元外 伤后的慢性痛，以及减轻与组织炎症相关的急性疼痛方面具有积极效应和协同效应。
[0078] 因此，一方面，药物组合物包括至少一种生物膜密封剂和至少一种生物活性剂。如 上所讨论的，在一个实施例中，所述至少一种活性剂包含至少一种镁化合物。
[0079] 本领域的普通技术人员无疑会认识到，至少一种镁化合物可以仅仅是任意提供镁 离子源的分子，例如，镁盐。在优选的实施例中，镁盐是无毒的。所述至少一种镁化合物合 适的非限制性的例子包括：硫酸镁、氯化镁、葡萄糖酸镁、ATP镁盐及其任意组合。
[0080] 治疗制剂
[0081] 通过混合所述至少一种生物膜密封剂和所述至少一种生物活性剂与可选的生 理上可接受的载体、赋形剂或稳定剂，可以制备包含实施例药物组合物的治疗制剂（参 见，例如，Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition(雷明顿药物科学第 16 版），Osol, A.编（1980))，并以冻干制剂或水溶剂的形式储存。所用剂量和浓度的可接受的 载体、赋形剂或稳定剂对受体无毒，并且包括缓冲剂，如磷酸盐、柠檬酸盐和其它有机酸；抗 氧化剂，包括抗坏血酸和蛋氨酸；防腐剂（如十八烷基二甲基苄基氯化铵；氯化己烷双铵； 苯扎氯铵、苄索氯铵；苯基、丁基或苄基醇；对羟基苯甲酸烷基酯，如甲基或丙基对羟基苯 甲酸酯；儿茶酚；雷琐芬；环己醇；3-戊醇；和m-甲酚）；低分子量（约少于10个残基）多 肽；蛋白质，如血清白蛋白、凝胶或免疫球蛋白；氨基酸，如甘氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺酸、 组氨酸、精氨酸或赖氨酸；单糖、二糖和包括葡萄糖、甘露糖或糊精的其它碳水化合物；螯 合剂，如EDTA ;糖，如蔗糖、甘露醇、海藻糖或山梨糖醇；成盐反荷离子，如钠；和/或金属络 合物（例如，锌-蛋白质络合物）。
[0082]本文的制剂也可以含有不止一种正在治疗的特定适应症所必需的活性化合物，优 选地那些具有互补活性的、彼此又不会产生不利作用的活性化合物。这样的分子适宜以对 预期目的有效的量组合存在。
[0083]在胶体给药系统（例如，脂质体、白蛋白微球体、微乳剂、纳米粒和纳米胶囊）或 微乳剂中，所述至少一种生物活性剂和/或所述至少一种生物膜密封剂也可以被俘获到 通过例如凝聚技术或界面聚合制备的微胶囊，分别例如，羟甲基纤维素或凝胶-微胶囊和 聚_(异丁烯酸甲酯）微胶囊中。雷明顿药物科学第16版0sol，A.编（1980)中公开了这 种技术。
[0084] 持续释放制剂也可以被制备。合适的持续释放制剂的例子包括含有至少一种生物 膜密封剂和/或至少一种生物活性剂的固体聚合物的半透性基质，基质的形式是成形的制 品，例如，膜或微胶囊。持续释放基质的例子无限制地包括：聚酯、水凝胶（例如，聚（2-羟 乙基-异丁烯酸）或聚（乙烯醇））、聚交酯（见，例如，美国专利号3, 773, 919)、L-谷胺酸 和y乙基-L-谷氨酸的共聚物、不可降解的乙烯-乙酸乙烯、可降解的乳酸-乙醇酸共聚合 物，如LUPRON DEPOT?(由乳酸-乙醇酸共聚物和醋酸亮丙瑞林（leuprolide acetate)组 成的可注射微球体）和聚-D-(-)-3-羟丁酸。聚合物，如乙烯-乙酸乙烯和乳酸-乙醇酸 使分子的释放能够超过1〇〇天。
[0085]本领域的普通技术人员无疑会理解所述至少一种生物膜密封剂可以被包含到半 透性基质中，或者作为半透性基质使用。在该实施例中，所述至少一种生物膜密封剂和所述 至少一种生物活性剂随着半透性基质降解而被释放。
[0086]此外，本领域的普通技术人员会认识到所述至少一种生物膜密封剂和/或所述至 少一种生物活性剂可以被植入到对象中，例如以泵或库的形式。合适的库植入物的非限 制性设计在2006年4月13日提出的共同未决美国申请号11/403,373,发明名称为Drug Depot Implant Designs And Methods Of Implantation (药库植入物设计和植入方法） 中，有详细的讨论。
[0087]在另一个实施例中，所述至少一种生物膜密封剂和/或所述至少一种生物试剂可 以通过位于或邻近病理疾病，例如神经元损伤部位的导管局部给予。在该实施例中，导管具 有一个近端和一个远端，近端有孔以原位输送所述至少一种生物膜密封剂和/或所述至少 一种生物试剂，远端与药物输送泵是流体连接的。例如，导管近端在病理疾病部位10厘米 范围内输送所述至少一种生物膜密封剂和/或所述至少一种生物试剂，更具体而言，在病 理疾病部位5厘米范围内，而且，甚至更具体而言，在病理疾病部位1厘米范围内。导管可 以通过最小入侵程序（minimally invasive procedure)被安置，例如，通过进入到邻近病 理疾病部位的血管或供给血液到病理疾病部位。
[0088] 认识到所述至少一种生物膜密封剂和所述至少一种生物活性剂可以彼此独立地 被输送，这应该属于本领域普通技术人员的专业知识范围。在一个非限制性的例子中，所述 至少一种生物膜密封剂可以通过肌肉注射输送，而所述至少一种生物活性剂通过植入物输 送。本领域的普通技术人员无疑会认识到，很多组合是可能的。
[0089] 本领域的普通技术人员会进一步认识到，在一些情况下，分别运载和储存所述至 少一种生物膜密封剂和所述至少一种生物活性剂，以及在期望的时间预先混合这些化合 物，例如，给药前一小时，或者，甚至再没有预先混合的情况下给予这些化合物是有利的。因 此，另一方面，实施例试剂盒包含至少一种生物膜密封剂、至少一种生物活性剂和生物标记 的检测。在本发明一个实施例中，由生物膜密封剂和生物活性剂形成的组合物不能形成凝 胶。
[0090] 本领域的普通技术人员会进一步认识到，试剂盒为实践者在选择至少一种生物膜 试剂和至少一种生物活性剂的比例中提供有利的灵活性。
[0091] 在另一方面，提供了治疗病理疾病的方法，该方法包括测量与病理疾病相关的生 物标记、给其需要的对象输送治疗有效量的至少一种生物膜密封剂和治疗有效量的至少一 种生物活性剂、随后再次测量生物标记，然后比较测量程序的结果以评估所述治疗。在不同 的实施例中，病理疾病选自由神经元损伤、组织损伤、外科手术干预、炎症及其任意组合。
[0092] 合适的病理疾病的例子无限制地包括：代谢性神经病，如糖尿病性神经病和酒精 性神经病；带状疱疹后神经痛；中枢神经系统损伤，如中风、创伤性脑、脊髓或马尾神经损 伤；源自机械或生化的神经元损伤的疼痛，如腕管综合征、幻肢痛和伴随退化性疾病，如多 发性硬化症、关节炎和其它关节病的症状性疼痛；源自外科手术和其它侵入性干预的持续 症状性疼痛；以及源自周围神经元或非神经元组织损伤的慢性痛。
[0093]通过静脉给药、肌肉给药、鞘内给药、皮下给药、硬膜外给药、关节内给药、肠胃外 投药、直接应用到病理疾病部位或其邻近部位、及其任意组合，治疗有效量的至少一种生物 膜密封剂和治疗有效量的至少一种生物活性剂可以彼此独立地被输送。单个治疗开始可以 间隔几个小时，例如，达到约24小时，或者更优选地，达到约16小时，或者更优选地，达到 8小时，或甚至更优选地，达到4小时。因此，所述至少一种生物膜密封剂和所述至少一种 生物活性剂可以从不同的来源和/或通过不同的方法被输送，或者它们可以在输送前被混 合。
[0094]本领域的普通技术人员会进一步认识到，某一侵入程序，例如，脑或脊髓手术，给 对象留下神经元损伤。因此，在本发明一个实施例中，所述至少一种生物膜密封剂和/或所 述至少一种生物活性剂在引发病理疾病发生事件之前被输送给对象。在一个非限制性的例 子中，该事件是脑外科手术，并且该病理疾病是CNS神经元损伤。
[0095] 生物标记和治疗干预
[0096] 可以通过首先识别与具体疾病相关的特定生物标记执行治疗病理疾病的程序来。 生物标记然后被测量和量化。进行治疗干预，然后再次量化识别的生物学标记以确定病情 恶化或恢复状态。比较干预前和治疗后生物标记的水平。治疗干预可以包括通过肠胃外投 药应用聚合物溶液中的镁，其中，镁是以盐的形式，该盐包含硫酸镁、氯化镁、葡萄糖酸镁或 ATP镁盐中的一种或多种。
[0097] 生物标记可以从血液、脑脊髓液、细胞间液、细胞或组织样本中的一种或多种中检 测。组织样本可以包含神经元组织或其它适当的身体组织，其提供与特定病理疾病相关的 选择的生物标记。
[0098] 在一些情形中，评估靶组织的特定生物标记可以被引入到机体中，因而提供用外 源物质监测病理疾病的途径。
[0099] 治疗干预前生物标记的测量是第一次测量程序，而第二次测量程序包括检测生物 标记或者与生物标记相互作用的分子的结构、活性或水平的至少一种。比较第一和第二次 测量程序，并且可以从数量或质量上评估生物标记，因而提供了由干预引起的病理疾病中 有效性和变化的差分测量。在干预后继续执行的生物标记进一步的测量程序，会提供另外 的时间关系测量，其会得出病理疾病恶化或消退。可选地，可以比较患者中生物标记的水平 与体内稳态或病理疾病指示剂的参考标准值。
[0100] 根据生物标记信息，可以改变治疗或干预以提高对病理疾病的处理。给予治疗有 效量的治疗化合物，例如，镁盐，并且在这样的干预前和后评估生物标记。
[0101] 试剂盒可以包括治疗有效量的治疗化合物，例如，镁、聚合物或其组合，以及用于 测量与病理疾病相关的特定生物标记的检测。此外，一些试剂盒除了镁以外，还可以包括另 外的活性成分以促进干预的治疗有效性。
[0102] 识别并选择一种或多种生物标记，可以用行业标准检测程序测量生物标记。检测 程序可以是试剂盒用于测定生物标记的一部分。
[0103] 举例来说，患者可以表现出病理疾病，如疼痛、炎症、神经元损伤或血管损伤的症 状，或已知受其折磨的其它方面。当考虑用公开的新组合物治疗时，但在给予新的组合物之 前，收集体液或组织样本并执行第一次测量程序以测量一种或多种与病理疾病相关的生物 标记。第一次测量执行的具体程序可以依据正要被测量的生物标记的类型。例如，第一次 测量程序可以包括测量的生物标记的放大步骤，如DNA或RNA扩增、或使用连接试剂，如抗 体、底物和信号分子，或者与特殊显像技术连接的放大步骤，如核磁共振或磁共振波谱。或 者，测量程序可以包括给予患者外源生物标记，其随后被测量。例如，当使用正电子放射断 层造影术和其它显像技术时，给予与生物标记相互作用的分子，例如，底物、配体或抗体，用 于揭示与病理疾病相关的生物标记的存在和水平。
[0104] 测量的生物标记与即将治疗的病理疾病理论上相关。在优选的实施例中，例如，病 理疾病可以是神经元疾病，并且正被测量的生物标记可以在原发性或继发性损伤时或在恢 复期间通过损伤的神经元组织释放。一种或多种生物标记可以包括：镁、钙、谷氨酸、谷氨 酰胺、胆碱、乙酰胆碱酯酶、T、C- T、神经元特异性烯醇酶、泛素和泛素酶，如泛素水解酶、 n-乙酰天冬氨酸、抗氧化分子或酶，神经丝、肌醇、S100B、白细胞介素或聚合物抗体，如PEG 抗体。在其它实施例中，生物标记可以是离子、氨基酸、糖、脂质、蛋白质、肽、受体、神经递 质、基因或核糖核苷酸中的一种或多种。根据生物标记预测病理疾病类型的能力、治疗方 案、或者会对治疗产生预期响应的患者，选择一种或多种生物标记。例如，如果治疗包括给 予包含镁和PEG的组合物用于治疗中度或重度神经元损伤，生物标记可以包括由损害的神 经元组织释放的分子如神经丝以及生物体液里的镁的治疗前水平以确认神经元损伤的严 重性。可选地，可以加入治疗前水平的PEG抗体，以确保患者不对PEG过敏。这些生物标记 是根据动物和人类研究选择的，在这些研究中，生物标记具体的治疗前水平与积极治疗相 关性恢复相关。
[0105] 在治疗前和治疗后评价的一种或多种生物标记可以是不同的。例如，为了评估治 疗后的恢复，可以评估神经元损害指示剂如神经丝和镁水平，因为那时血清PEG抗体的测 量可能是不相关的。可以在给予新的组合物几分钟到几小时后执行治疗后评估，以确定是 否需要服用额外的新组合物，或者，是否应该改变剂量（即，更高或更低的剂量）。可以在给 予新的组合物几小时到几周或几月后执行治疗后评估，以评估神经元损伤恢复和确定最佳 康复策略。
[0106] 生物学标记的测量可以是直接的，例如当检测生物标记的结构、活性或水平时；或 者可以是间接的，例如通过检测与生物标记相互作用的分子。显像技术，如核磁共振波谱和 核磁共振显像技术可以直接显示某些分子和离子，然而，其它显像技术，如正电子放射断层 造影术和大部分体外技术可以依靠与生物标记相互作用的分子，例如底物、配体或抗体来 揭示与病理疾病相关的生物标记的存在和水平。优选的测量依赖于易于使用和快速体外检 测的测验，如用于孕检的测验。直接和间接的生物标记测量通常都会包括从患者中提取体 液或组织样本。例如，可以从患者中获得血液、脑脊髓液、细胞间液、细胞或组织样本中的一 种或多种，然后分析它们以检测生物标记。在具体的实施例中，组织样本可以从脊髓中提 取，或者可以是血清样本，它们随后被分析以检测需要的生物标记。举例来说，可以在体液 或组织样本上执行ELISA测验以检测生物标记。
[0107] -旦执行了第一次测量程序，并且获得了检测生物标记的结果，这些结果就可以 用于，例如确定可以给予什么样的治疗剂，或甚至，究竟是否应该进行任何一种治疗。结果 可以揭示生物标记的存在或缺失或水平或结构变异，其通常在没受神经元损伤侵袭的患者 中、或者在对所述新组合物可能没有预期响应的神经元损伤患者中不会发现。例如，具有轻 度损伤和仅仅正常神经细丝和镁水平的患者，或者在治疗前具有高水平PEG抗体并可能表 现出过敏反应的患者；在两个病例中，生物标记都表明这些患者不会对新组合物有预期的 治疗相关性响应。另一个例子中，在人类患者中的剂量递增研究中，治疗前和治疗后的生物 标记水平用于确定本申请所述的新组合物的最佳剂量。可以在动物研究和人类临床试验中 确定生物标记的正常水平、或与体内稳态相关的水平，和与对治疗积极响应或消极响应或 没有响应相关的生物标记水平。
[0108] 第一次测量程序的结果可以表明，例如治疗应该应用的给药剂量和服用方法。或 者，结果可以表明，用特殊的治疗剂治疗对患者无益。
[0109]在优选的实施例中，当进行治疗时，其包括给予包含镁作为活性成分的治疗化合 物以治疗神经元疾病。镁可以是，例如，以镁盐的形式。在其它实施例中，镁是以硫酸镁、氯 化镁、葡萄糖酸镁或ATP镁盐中的一种或多种的形式。镁优选的包含于聚合物溶液中，如包 含PEG的溶液。在PEG溶液中镁的首次剂量被给予之前评价生物标记水平。首次剂量之后 再次评价生物学标记水平以决定是否应该改良第二剂量。此外，在给予最后一剂后评价生 物标记水平以确定最佳剂量，并作为长期性功能恢复的替代性标记评价生物标记水平。 [0110] 在治疗病理疾病之后，执行第二次测量程序以再次测量生物学标记。为确定最佳 剂量和治疗方案，可以在相当于新组合物活性成分7个半衰期的时间内评价生物标记，而 更优选地在3个半衰期内。当被用作长期性康复的早期指示时，生物标记水平在治疗后几 周到几月内被评价，优选地在1-12周内，而更优选地在治疗后1-6周内。优选地以与第一 次测量程序相同的方式执行第二次测量程序。可选地，治疗前和治疗后评价的生物标记可 以变化。例如，在治疗开始前评价PEG血清抗体水平对预防可能的过敏反应会是有意义的， 但在治疗后可能没用。此外，在治疗前确定患者是否对治疗表现出预期响应的最有用的生 物标记，可以与作为长期性康复早期指示剂的最有用的生物标记不同。例如，损害的神经元 释放的但不能穿过血脑屏障的生物标记，只有血脑屏障在损伤后被打乱--其通常在损伤 后持续几小时到几天一在血液中才将是可测量的。这些生物学标记对识别中枢神经系统 损伤类型及其严重性非常有用，但作为潜在功能恢复的指示剂可能没有用。另一方面，当在 更晚的时间点，如治疗后1-12周测量时，由损害的神经元释放的生物学标记、或修复机制 相关的生物学标记可能更有用。当不能获得治疗前生物标记的水平时，通过先前的非临床 和临床研究确定与对治疗的响应（即，积极响应、消极响应或没有响应）相关的具体水平。 然后比较第一次和第二次测量程序的结果以评价对患者的治疗进展如何。
[0111] 在某些实施例中，由于比较第一次和第二次测量程序的结果，可以改变病理疾病 的进一步治疗。例如，如果在新组合物的首次剂量之后，患者表现出表明对治疗没有响应的 生物标记水平，于是可以增加新组合物的第二剂量。在其它实施例中，作为患者中剂量递增 范例的部分，治疗前和治疗后的生物标记水平可以暗示必需改良治疗方案。同样，各种实施 例可以执行不仅仅是两次测量程序。例如，可以执行一系列生物标记测量程序及各自的治 疗方案以追踪病理疾病的进展及其治疗。每新一轮的测量结果可以用于追踪病理疾病并据 此调整治疗方案。
[0112] 没有必要总是在第一次治疗方案之前进行生物学标记测量。相反，在某些实施例 中，首先通过给予含有镁的治疗剂治疗病理疾病，并随后测量生物标记。这种测量程序的 结果可以用于评价治疗的有效性。例如，结果可以与已知的基线相比较。可以执行更多轮 的测量和治疗以分别评价和治疗病理疾病，其中，可以根据前一轮生物标记读数（reading) 的结果调整每一轮新的治疗。
[0113] 本公开内容引用的所有专利和非专利出版物以如同这些专利和非专利出版物每 一篇以其全部内容被引用到本文的程度并入本文。此外，尽管以参考具体的例子和实施例 描述了本发明，应该理解这些例子和实施例仅仅是说明本发明原理和应用的。因此，应该理 解可以对说明性实施例做很多修改，并且可以设计其它排列而不偏离下列权利要求书限定 的本发明的精神和范围。
【权利要求】
1. 用于治疗病理疾病的方法，包括： 执行第一次测量程序以测量与所述病理疾病相关的生物标记； 通过给予治疗有效量的治疗化合物治疗所述病理疾病，所述治疗化合物包含镁作为所 述治疗化合物的至少一种活性成分； 执行第二次测量程序以测量与所述病理疾病相关的所述生物标记；和 比较所述第一次测量程序的至少一个结果和所述第二次测量程序的至少一个结果以 评价所述病理疾病的治疗。
2. 权利要求1所述的方法，其中，所述治疗化合物包含聚合物溶液中的镁，所述聚合物 溶液可选包含PEG，所述镁可选以镁盐的形式。
3. 权利要求1所述的方法，其中，所述治疗化合物包含硫酸镁、氯化镁、葡萄糖酸镁或 ATP镁盐中的一种或多种。
4. 权利要求1所述的方法，其中，所述第一次和所述第二次测量程序包括在从血液、脑 脊髓液、细胞间液、细胞或组织样本的一种或多种中获得的样本中检测所述生物标记。
5. 权利要求1所述的方法，其中，所述生物标记是下组中的至少一种：镁、钙、谷氨酸、 谷氨酰胺、胆碱、乙酰胆碱酯酶、T、c- T、神经元特异性烯醇酶、泛素和泛素水解酶、n-乙酰 天冬氨酸、神经丝、肌醇、S100B、白细胞介素、抗氧化剂、抗聚合物的抗体如抗PEG抗体，和/ 或所述生物标记是下组中的至少一种：离子、氨基酸、糖、脂质、蛋白质、肽、受体、神经递质、 酶、基因或核糖核苷酸。
6. 权利要求1所述的方法，其中，所述第一次测量程序或所述第二次测量程序包括检 测所述生物标记或与所述生物标记相互作用的分子的结构、活性或水平中的至少一种。
7. 权利要求1所述的方法，其进一步包括执行第三次测量程序以检测与所述病理疾病 相关的所述生物标记，并比较至少所述第二次测量程序的至少一个结果和至少所述第三次 测量程序的至少一个结果以评价所述病理疾病的治疗，以及可选地，进一步包括针对至少 所述第二次测量程序的至少一个结果与至少所述第三次测量程序的至少一个结果或预定 的参考标准的比较，改变所述病理疾病的治疗。
8. 权利要求1所述的方法，其中，通过给予所述治疗有效量的所述包含镁的治疗化合 物治疗所述病理疾病是根据所述第一次测量步骤的至少一个结果或预定的参考标准执行 的。
9. 治疗病理疾病的方法，包括： 执行第一次测量程序以测量与所述病理疾病相关的生物学标记或对所述病理疾病的 治疗；和 根据所述第一次测量程序的一个或多个结果，通过给予治疗有效量的治疗化合物治疗 所述病理疾病，所述治疗化合物包含镁作为所述治疗化合物的至少一种活性成分， 其中，所述生物标记可选自下组中的至少一种：镁、钙、谷氨酸、谷氨酰胺、胆碱、乙酰胆 碱酯酶、T、C- T、神经元特异性烯醇酶、泛素和泛素水解酶、n-乙酰天冬氨酸、神经丝、肌 醇、S100B、白细胞介素、抗氧化剂和抗聚合物的抗体。
10. 治疗病理疾病的方法，包括： 通过给予治疗有效量的治疗化合物治疗所述病理疾病，所述治疗化合物包含镁作为所 述治疗化合物的至少一种活性成分； 执行第一次测量程序以测量与所述病理疾病相关的生物学标记或对所述病理疾病的 治疗；和 利用所述第一次测量程序的结果评价所述病理疾病的治疗； 其中，所述生物标记是选自下组中的至少一种：镁、钙、谷氨酸、谷氨酰胺、胆碱、乙酰胆 碱酯酶、T、c- T、神经元特异性烯醇酶、泛素和泛素水解酶、n-乙酰天冬氨酸、神经丝、抗氧 化剂、肌醇、S100B、白细胞介素和抗聚合物的抗体。
【文档编号】A61K31/191GK104306395SQ201410471552
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2009年4月13日 优先权日:2008年4月18日
【发明者】J·罗伊, T·D·金布尔 申请人:华沙整形外科股份有限公司