专利名称：眼发育的GABA-Ergic调节的制作方法
政府支持此项工作部分由National Institutes of Health—National Eye Institute批准的研究支持，批准号为EY05454和EY07354。美国政府在本发明中拥有一定的权利。
本发明背景本发明涉及眼发育的控制以及，更特别的，涉及眼的治疗以控制近视的发展。
据估计，地球上大约每四个人就有一个人患有近视。其中约二分之一或更多的为轴近视，即沿视轴眼的拉长。
出生时，人眼的大小约为成人的三分之二，而且即使这样的大小在轴向也是相对短的。因此，儿童易于远视。幼年时期，随着眼的发育，伴随增长的眼长而具有角膜和晶状体的光学性质补偿性细微调节。通常整个过程实质上是完美的，不需要校正远距的敏锐视力；眼睛屈光正常。当在这一细微调节过中发生调节故障时，常常发展成为拉长的眼。因此，远处的景物聚焦在视网膜平面的前方，从而产生轴近视。如果，另一方面，调节故障发生在眼长很短的眼中，近处的景物就聚焦在视网膜平面的后方，结果即为远视。
多年来，已经提出许多解释近视发展的理论，例如遗传，过度近距离工作以及环境影响如日晒的时间，饮食等。根据这些理论已提出了许多预防措施，包括眼镜，眼睛锻炼，眼睛休息，睫状肌麻痹及其它药物治疗。有关此专题的临床文献很多。
基于儿童读书过度用眼导致永久性近视的发展这一理论，已提出许多补救措施，其集中于眼睛前方的聚焦机制上。这些的大部分是试图通过局部施用药物来阻断近聚焦，或者通过使用发挥近聚焦作用的正透镜而消除近聚焦的任何需要。使眼的聚焦肌—睫状肌松弛的局部性药物叫做睫状肌麻痹剂，其已使用了一个世纪。
一些临床研究表明，阿托品—一种长效睫状肌麻痹剂，局部用于眼睛可以延缓近视的发展。然而阿托品治疗并不实际它能引起瞳孔放大，从而导致光敏性，而且其抑制眼聚焦的作用妨碍了近距离用眼，例如阅读。除了对患者的不适外，有迹象表明，过度的光线能损伤视网膜，因此关于在强光下对视网膜长期使用阿托品(或其它强睫状肌麻痹剂)的危险性已提出了质疑。
目前有大量迹象与眼的后部分，特别是视网膜上的影像质量以及神经系统的蔓延，和眼发育的出生后调节有关。很多近视的迹象归因于视网膜影像的退化。已表明，在鸟或灵长类中，轴近视可在丧失成象的视网膜的眼中被实验性诱导，例如，通过缝合眼睑或者通过磨损影像漫射的眼球。在灵长类如猴子中诱导的实验性近视酷似人类通常的轴近视。
因此，动物视觉过程的现象明显对反馈机制起作用，出生后眼的发育一般通过反馈机制来调节并且通过其决定屈光误差。这表明此机制是神经性的，而且可能起源于视网膜。
Laties和Stone的美国专利5,055,302公开了一种通过使用血管作用的肠肽(VIP)、PHl或这些肽的类似物来控制成年动物眼的异常出生后发育的方法。发现这些肽可抑制近视眼的轴拉长。
Laties和Stone的美国专利5,122,522公开了一种通过使用哌吡二氮来控制成年动物眼的异常出生后发育的方法。通过哌吡二氮的使用而抑制了近视眼的轴拉长。
γ—氨基丁酸，GABA，一种存在于中枢神经系统中的氨基酸，也存在于眼中。Mosinger等，“脊椎动物视网膜中的类GABA免疫反应性物种间比较”，Exp.Eye Res.42,631—644(1986)。γ—氨基丁酸有两类受体GABAA受体和GABAB受体。GABAA受体优先结合激动剂蝇覃醇和拮抗剂毕扣扣灵。GABAB受体优先结合激动剂氯苯氨丁酸和拮抗剂2—OH saclofen。对于本申请的目的而言，激动剂是一种激活受体的因子，从而引起细胞内反应。因此，激动剂酷似内源性调节化合物的作用。拮抗剂，对于本申请的目的而言，是一种有效抑制激动剂作用的因子，从而抑制成年动物眼的过度的或异常的出生后轴发育。拮抗剂在通常导致过度或异常轴发育的情况下是很有用的。在鸡的视网膜中存在GABA受体，见Fiszer De Plazas等，“明暗适应影响鸡视网膜中GABA受体位点”，Neurochemical Research，11，7，973—981(1986)；同样在其它脊椎动物的视网膜中也存在。
本发明概述本发明提供了调节动物眼的轴发育的方法和组合物。本发明的方法包括给予有效量的2—OH saclofen(一种GABA受体拮抗剂)在GABAB受体激活。本发明在附加的权利要求中有特别的强调，并且在下述的优选实施方案中有所描述。
附图的简要说明
图1表示2—OH saclofen(一种GABAB拮抗剂)在抑制眼的轴发育中的效果。同时氯苯氨丁酸、毕扣扣灵和蝇覃醇在抑制轴发育上的失败也是明显的。
本发明的详细描述在动物眼的普通视觉功能中，光通过晶状体并由视网膜接收而成像，视网膜是一种胚胎学上与大脑有联系的神经组织。视网膜将这种信息传递到视觉神经，再由此传递给大脑。
视网膜的神经化学物质(即，神经活性的化合物)在视觉过程中是关键成分。特别地，光成的像通过光感受器—视网膜杆和视网膜椎而感知。这些光感受器作为转导物将光能转变成电和/或化学信号。
在传递影像信息到大脑的通常过程中，视网膜神经细胞，连同光感受器一起释放出神经化学物质，并且将传递信息的电信号传送到邻接的作为视网膜中网络部分的视网膜细胞，后经视神经传递到大脑，形成整体信号。
依照本发明，已发现在鸡中，GABAB拮抗剂在抑制通常由视觉影像丧失而引起的轴拉长近视方面是有效的。本发明包括一种控制成年动物眼的异常出生后发育的方法，其包括对眼施用治疗有效量的GABAB拮抗剂，以及在通常导致所述异常发育的情况下的一种抑制成年动物眼的异常出生后轴发育的方法，其包括在出生后成熟过程中对所述眼施用治疗有效量的2—OH saclofen，其存在于缓冲至适于眼用pH的载体或稀释剂中。
而且，本发明还包括一种抑制成年动物眼的异常出生后轴发育的组合物，该组合物包括一种药学有效量的γ—氨基丁酸拮抗剂，其可选择性抑制眼的轴发育，其中该拮抗剂存在于缓冲至适于眼用pH的载体或稀释剂中。
本发明也包括一种减轻并控制灵长类动物眼弱视发展的方法，其包括给予该动物治疗有效量的γ—氨基丁酸拮抗剂，它可选择性抑制眼的轴发育。
如本文所述，本发明所使用的γ—氨基丁酸可相对选择性抑制眼的轴发育。本发明所用的可能的GABAB拮抗剂包括，但并不局限于2—OH saclofen，phaclofen，5—氨基戊酸，3—氨基丙基(二乙氧甲基)次膦酸，3—氨基丙基(n—己基)次膦酸和3—氨基丙基次膦酸。2—OH saclofen是一个代表性优选药物。
γ—氨基丁酸拮抗剂对于GABAB受体的亲合性和相对亲合性可以通过本领域已知的方法确定。
本发明通过下述实施例描述。此实施例不应理解成限定附加的权利要求书的范围。
实施例无菌条件并用乙醚麻醉下，在一天大的White Leghorn鸡中诱导影像丧失的近视。缝合鸡的一只眼睑，但并不阻挡视觉。通过眼睑允许有半透明的视觉。将鸡维持在一个12小时的明暗循环中。给予缝合的眼2—OH saclofen(0.22μg)、phaclofen(0.18μg)、毕扣扣灵(0.344μg)、蝇覃醇(0.094μg)或者作为对照的盐水。对侧的未缝合的眼作为对照。样本数分别为n＝7，n＝7，n＝10，n＝7以及n＝32。所有的药物在明循环中每日结膜下注射给药。当动物两周大时处死，分别由两个观察者独自用游标卡尺测量拆除下的眼轴和眼中轴纬线的尺度。给予氯苯氨丁酸、毕扣扣灵、蝇覃醇和盐水的缝合眼睑的鸡眼出现轴拉长，而给予2—OH saclofen的眼却有效阻滞了轴拉长。表I和图I说明了在缝合眼睑的鸡眼发育过程中用药物治疗的效果。不同的测试动物数目(n)，轴长的平均增长(缝合的眼减去对侧未缝合的眼)也不同。
表I药物 剂量(μg) 增长的轴长(mm)n p2—OH 0.22 -0.017 ＜0.003saclofen氯苯氨丁酸 0.18 0.18 7 ns毕扣扣灵 0.344 0.34 10 ns蝇覃醇 0.094 0.29 7 ns盐水 0.36 32 nsns＝不明显基于变量的单向分析，以0.22μg/天给予2—OHsaclofen对轴长具有明显的效果，(p＜0.003)，而给予氯苯氨丁酸、毕扣扣灵、蝇覃醇的组没有明显差异。
预计已知的GABAB拮抗剂，包括但并不局限于phaclofen和5—氨基戊酸，可用于上述实施例以代替2—OH saclofen而获得在发育过程中抑制鸡轴长方面的类似结果。正如Ikeda等在，European J.of Pharm.1990，1901中所研究的神经节细胞，选择2—OH saclofen是由于其对GABAB受体的高度选择性。
可以通过在动物发育过程中使用滴眼的方式给予药物以抑制轴—拉长近视。事实上，在众多的病例中，治疗药物可通过应用滴眼剂施用与人的眼睛。滴眼剂一般由眼用介质中浓度在百分之0.1和2之间的活性成分组成。水中百分之1的2—OH saclofen溶液为合适的临床用浓度。可替换地，临床上也可应用百分之1的phaclofen，5—氨基戊酸，3—氨基丙基(二乙氧甲基)次膦酸，3—氨基丙基(n—己基)次膦酸和3—氨基丙基次膦酸溶液。配方中可能存在与pH和防腐剂有关的一些限定因素。约6.5的pH值作为眼用滴剂可期望被接受，并且在GABAB拮抗剂已知的溶解性和稳定性方面预计是实用的。磷酸盐缓冲液对于滴眼剂也是常见的，并且有必要与GABAB拮抗剂共存。也可含有其它添加剂和成分，例如，公开在Chiou，美国专利4,865,599，第3栏，7到50行，该公开在此作为参考文献。滴眼剂应用的一般方案从一天一次到清醒时一天平均四次不等。效果强的药物可以少几次应用或者使用更稀的溶液。可替换地，软膏、固体插入物以及粉末状局部沉积目前在临床实践中愈来愈多地应用。它们避免了在传递规定量药物时药物的分解问题。当然，也可以以药丸、胶囊或其它全身给药的制剂形式给予治疗有效量和剂量的上述活性药物。
如上文所述的动物实验，其中通过剥夺成像的视网膜而实验诱导轴近视，已注意到，在其它灵长类中，弱视也可通过实验并且同时诱导。眼中弱的视觉敏锐性从而导致弱的视觉性能即为弱视。一般地，视觉敏锐性在发育过程中改善。已经知道，人类可以不明地或是部分由于斜视而发生弱视。给予治疗有效量和剂量的γ—氨基丁酸拮抗剂，例如2—OHsaclofen，可防止或抑制成年人的永久性或者持续性弱视的发展是可行的。由于其它或者甚至不明的原因已经发生了弱视的患者也可以通过给予前述药物的类似治疗而获得帮助。
除了在此表明和描述外，本发明的不同修饰对于本领域的技术人员来说根据前面的叙述是显而易见的。这些修饰也同样在附加的权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种控制成年动物眼的异常出生后发育的方法，其包括对眼施用治疗有效量的GABAB受体拮抗剂。
2.一种在通常引起所述异常发育的情况下抑制成年动物眼的异常出生后轴发育的方法，其包括在出生后发育过程中对所述眼施用治疗有效量的GABAB受体拮抗剂。
3.权利要求2的方法，其中的拮抗剂选自2—OH saclofen，phaclofen，5—氨基戊酸，3—氨基丙基(二乙氧甲基)次膦酸，3—氨基丙基(n—己基)次膦酸和3—氨基丙基次膦酸。
4.一种在通常引起所述异常发育的情况下抑制成年动物眼的异常出生后轴发育的方法，其包括在出生后发育过程中对所述眼施用治疗有效量的2—OH saclofen，该2—OHsaclofen存在于缓冲至适于眼用pH值的载体或稀释剂中。
5.一种抑制成年动物眼的异常出生后轴发育的组合物，其包括一种药学有效量的可选择性抑制眼轴发育的γ—氨基丁酸拮抗剂，所述拮抗剂存在于缓冲至适于眼用pH值的载体或稀释剂中。
6.权利要求5的组合物，其中拮抗剂选自2—OH saclofen，phaclofen，5—氨基戊酸，3—氨基丙基(二乙氧甲基)次膦酸，3—氨基丙基(n—己基)次膦酸和3—氨基丙基次膦酸。
7.一种减轻并控制灵长类动物眼弱视发展的方法，其包括给予该动物治疗有效量的可相对选择性抑制眼轴发育的γ—氨基丁酸拮抗剂。
全文摘要
一种抑制成年动物眼异常出生后轴发育的组合物，其包括一种药学有效量的可相对选择眼细胞中GABA
文档编号A61K31/66GK1122104SQ94191952
公开日1996年5月8日 申请日期1994年4月26日 优先权日1993年4月30日
发明者理查德A·斯通, 阿伦M·雷蒂思 申请人:宾夕法尼亚大学理事会